1.1网关控制器检测拆装 (课件）-《电动汽车控制系统故障诊断与检修》同步教学（北京理工大学出版社）

01 整车控制系统 认识 01整车控制系统认识 控制系统一般包括传感器、控制器和执行元件。传感器采集信息并转换成电信号发送给控制器，控制器根据传感器的信息进行运算、处理和决策，并向执行元件发送控制指令以完成某项控制功能。 控制系统组成 01整车控制系统认识 当系统中有少数几个控制系统且两个控制系统需要相互通信时，可以通过 CAN（控制器局域网络）总线将若干个控制系统连接起来；这些控制系统是平等的，没有主次之分。 当系统中有多个控制系统且系统之间有通信需求，但是各个系统之间信息传输速度不同时，多个系统可以连接在网关上，通过 CAN 总线实现不同通信速率系统之间的通信。 传输速度不同的系统间通信 01整车控制系统认识 新能源汽车整车控制系统是基于 CAN 总线的多个控制系统的集成系统，以整车控制器为管理核心，实现电池管理控制、电机控制、空调控制、电动助力转向控制、制动控制等功能。 1. 分层控制 通常整车控制器（VCU）是车辆控制系统的网关，所有信号都需要经过它进行处理，VCU除了执行整车控制器功能外，还要起到网关的功能。 新能源汽车中通常将整车控制器作为第一层，其他各控制器为第二层，各控制器之间通过CAN进行信息交互，共同实现整车的功能控制。 01整车控制系统认识 1. 分层控制 汽车各部件都有独立的控制器，整车控制器对整个系统集中进行能量管理及各部件的协调控制，因此，整车控制器作为新能源汽车的“大脑”，在整车控制系统中起到至关重要的作用。为满足系统数据交换量大、实时性及可靠性要求高的特点，各控制系统之间通常采用CAN总线进行通信。 整车控制系统的分层控制 01整车控制系统认识 2. 分模块控制 也有整车控制系统采用多层分级、合作自治的结构形式进行分模块控制。电动汽车控制系统分为能量系统、新能源汽车驱动系统、能量回馈系统和辅助子系统，整车控制器的功能由多个控制单元协同完成。 这种控制模式减轻了单个控制单元的工作量，每个控制单元的工作内容相对单一，因此对控制单元的要求降低，但是控制单元之间数据交换量更大、更频繁。 基于 CAN 总线的分模块控制系统 01整车控制系统认识 1. 系统组成 比亚迪 E5 整车控制系统网络连接如所示，它没有整车控制器，整车控制功能由若干个 ECU（电子控制单元）协同完成，主要包括网关、VTOG（双向交流递变式）、低压BMS（电池管系统）、主控制器、车载终端等。 比亚迪 E5 CAN 系统 01整车控制系统认识 比亚迪 E5 的整车控制系统通过若干条 CAN 线路进行通信，主要包括： （1）起动 CAN：传输速率为 125Kb/s，其终端电阻分别在网关和无钥匙起动模块中；用于E5 汽车的起动控制与信息采集，由 ECL、BCM（车身控制模块）和 I-KEY 组成，当车主携带钥匙进入驾驶室时由起动网检测到信号，可以无钥匙起动整车。 (2) 舒适 CAN：传输速率为 125Kb/s，其终端电阻分别在网关和电机控制器模块中；用于整车上的多媒体系统，由多功能显示屏、组合开关、CD、RCM、SRS、诊断口、空调子网（包括空调控制器、空调压缩机和 PTC）和车载终端等组成。 01整车控制系统认识 比亚迪 E5 的整车控制系统通过若干条 CAN 线路进行通信，主要包括： （3）动力 CAN：传输速率为 250Kb/s，其终端电阻分别在网关和电池管理模块中；用于动力控制系统，主要包括挡位控制器、组合仪表、低压 BMS、高压电控总成（内部有 VTOG、车载充电机、DC/DC、主动泄放模块、漏电传感器）、主控制器、P 挡电机控制器、动力电池（电池管理器、电池信息采集器）。 （4）底盘 CAN：传输速率为 500Kb/s，其终端电阻分别在网关和 ABS 模块中；主要用于行驶安全系统，由 4 个模块组成，即 EPB、REPS、ABS/ESP 和诊断口。 01整车控制系统认识 2. 主要零部件 1）网关 比亚迪E5网关的位置如图所示，位于副驾驶室储物箱的后方。车载总线中存在几个网络，这些网络 之间需要进行通信，网关正是维系这些网络联系的一个中间体。 网关控制器主要有以下 3 个功能。 （1）报文路由：网关具有转发报文的功能，并可对总线报文状态进行诊断。 （2）信号路由：实现信号在不同报文间的映射。 （3）网络管理：进行网络状态监测与统计、错误处理、休眠唤醒等。 比亚迪 E5 网关的位置 01整车控制系统认识 2. 主要零部件 2）高压电控总成 高压电控总成安装在车辆前舱内，内部集成双向交流逆变式电机控制器（VTOG）、高压配电箱和漏电传感器、车载充电器（安装在高压电控总成背面）、DC/DC 变换器等部件，如所示。 高压电控总成控制高压电的交直流逆变、驱动电机运转、充放电、整车高压回路配电、高压漏电检测、防盗、通信故障处