纯电动汽车整车控制系统教案.docx

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纯电动汽车整车控制系统教案

课程单元教学设计

任课教师：

科目纯电动汽车整车控制系统检修授课班级：

单元标题

整车控制系统概述

授课时间

20年月日

第周第节

授课地点

实训室三楼玻璃房

教学学时

4/24

教学目标

能力目标：

1.能利用故障诊断仪进行整车控制器数据流读取。

2.能进行整车状态信息测试。

知识目标：

1.通过查阅学习手册和其他相关资料了解电动汽车整车动力总成和控制系统的基本组成。

2.通过查阅学习手册和其他相关资料掌握控制系统各部件主要作用。

教学资源

多媒体教室、资源库、新能源汽车台架、北汽EV160

教学进程

步骤

教学内容

教师、学生活动

教学方法与手段

时间分配

一、知识

一、任务导入

假如你是北汽新能源4S店的一名车辆维修人?

员，需要对某待维修的车辆进行整车状态参数读取，请问你会正确使用故障诊断仪进行数据流读取吗

二、内容及过程设计

教师活动

1、电动汽车整车控制系统的作用

控制系统的基本概念

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。

北汽EV160纯电动汽车整车控制系统的组成

北汽EV160纯电动汽车的整车控制系统结构如图所示，按照各部件的功能，可以将整车控制系统分为动力电池系统、充电系统、驱动电机系统、传动系统、电动助力转向系统、制动系统等。

该车的主要高压部件，都集中在了汽车前机舱内，如电机控制器、高压控制盒DC/DC变换器、车载充电机、驱动电机等。

教师：

引出话题

教师：

板书、展示、解说、提问

提问、启发

比喻

多媒体展示、互动

步骤

教学内容

教师、学生活动

教学方法与手段

时间分配

二、技能

一、技能训练项目及组织

2、实训组织

1）分两组，每次一组组，其他学生完成布置作业

2）实习、学习指导（教师分工

（1）一位教师负责实训室进行操作示范

（2）另一位教师负责指导完成相关学习任务

3、使用设备

4、安全和纪律要求

1、穿好工作服、讲究仪容仪表

2、服从安排，遵守纪律，讲究秩序

3、不允许擅自乱动设备

5、学习评估

按学校要求评估

教师：

示范

演示

课程单元教学设计

任课教师：

科目纯电动汽车整车控制系统检修授课班级：

单元标题

整车控制器检查与更换

授课时间

20年月日

第周第节

授课地点

实训室三楼玻璃房

教学学时

4/24

教学目标

能力目标：

1.能通过查阅相关资料理解整车控制器的工作过程

2.能进行整车控制器拆装和更换操作

知识目标：

1.能通过查阅相关资料了解整车控制器概念和作用

2.能通过查阅相关资料理解电动汽车整车控制器的常见功能和含义

教学资源

多媒体教室、资源库、新能源汽车台架、北汽EV160

教学进程

步骤

教学内容

教师、学生活动

教学方法与手段

时间分配

一、知识

一、任务导入

假如你是北汽新能源4S店的一名车辆维修人员，某待维修的车辆检测后，被指出整车控制器故障，请问你会进行整车控制器的拆装和更换吗

二、内容及过程设计

教师活动

1、整车控制器安装位置（VCU，VehicleControlUnit）

2、北汽EV160整车控制原理

3、北汽EV160整车控制器功能如下：

序号

功能

序号

功能

驾驶员意图解释

故障诊断与处理

驱动控制

远程控制

制动能量回馈控制

整车CAN总线网关及网络化管理

整车能量优化管理

基于CPP的在线匹配标定

充电过程控制

DC-DC控制、EPS控制

高低压上下电控制：

上下电顺序控制、慢充时序、快冲时序

档位控制功能

电动化辅助系统管理

防溜车控制

车辆状态的实时监测和显示

远程监控

教师：

引出话题

教师：

板书、展示、解说、提问

提问、启发

比喻

多媒体展示、互动

步骤

教学内容

教师、学生活动

教学方法与手段

时间分配

二、技能

一、技能训练项目及组织

1、控制器的更换

北汽EV160纯电动汽车的整车控制器由四个紧固螺栓固定于前机舱内部靠近驾驶室的位置，整车控制器上部有两个插接件，用于控制器供电、输人输出信号及与其他部件控制器进行通信。

整车控制器在实车上的位置整车控制器的更换步骤如下:

1）打开车门，安装三件套:

转向盘套座椅套、脚垫，

2）确保起动开关关闭，拉动前机舱盖拉手。

3）打开前机舱盖，安装翼子板布、前格相布，

4）安装三件套

5）拔下整车控制器插接4）取下着电池负极，可靠搭铁。

表器插头，纯电动汽车整车车控制系统检测与修复

6）拆下整车控制器4个周定螺栓。

7）取下整车控制器。

8）更换新的整车控制器。

9）安装整车控制器4个同定螺栓。

10）安装整车控制器连接插头。

11）安装蓄电池负极。

12）取下寒子板布，格栅布。

13）关闭前机舱盖。

14）取下三件套。

2、实训组织

1）分两组，每次一组组，其他学生完成布置作业

2）实习、学习指导（教师分工

（1）一位教师负责实训室进行操作示范

（2）另一位教师负责指导完成相关学习任务

3、使用设备

4、安全和纪律要求

1、穿好工作服、讲究仪容仪表

2、服从安排，遵守纪律，讲究秩序

3、不允许擅自乱动设备

5、学习评估

按学校要求评估

教师：

示范

演示

课程单元教学设计

任课教师：

科目纯电动汽车整车控制系统检修授课班级：

单元标题

静止状态测试

授课时间

20年月日

第周第节

授课地点

实训室三楼玻璃房

教学学时

4/24

教学目标

能力目标：

1.能进行车辆中控系统故障的基本检测

2.能进行车辆静态基本功能测试

3.能进行车辆静态上电异常故障故障诊断

知识目标：

1.能通过查阅学习手册和其他相关资料了解车辆静态测试的目的和内容

2.能通过查阅维修资料学会读取仪表盘和中控系统信息

教学资源

多媒体教室、资源库、新能源汽车台架、北汽EV160

教学进程

步骤

教学内容

教师、学生活动

教学方法与手段

时间分配

一、知识

一、任务导入

假如你是北汽新能源4S店的一名车辆维修人员，某待维修的车辆无法正常上电，仪表盘上READY灯未点亮，请你对此故障进行排查和修复。

二、内容及过程设计

教师活动

1.静态测试的目的

车辆静态测试的内容一般包括上电测试和下电测试两部分：

上电测试；

下电测试。

2.静态测试的内容

纯电动汽车静态测试的内容主要包括仪表盘指示功能测试、中控信息娱乐系统功能测试及其他辅助用电设备测试。

3.静态测试方法

中控信息娱乐系统常见故障与检修方法—一般故障。

故障现象

故障原因

排除方法

不能开机

保险损坏

更换保险丝

蓄电池电压过低

给蓄电池充电

中控台故障

更换中控台

声音小

中控台或连接设备音量调的太小

增加中控台或设备音量

声道平衡靠近一边

调整声道平衡

收音效果差

天线插座或天线电缆链接异常

检查天线插座和天线电缆连接

天线未正常展开

检查天线是否正常展开

天线放大器损坏

更换天线

电台信号弱

移动到障碍物少的地方再进行搜台

不能播放USB设备或SD卡

文件格式不对

检查文件格式

存储设备连接不正确

检查存储设备连接

教师：

引出话题

教师：

板书、展示、解说、提问

提问、启发

比喻

多媒体展示、互动

步骤

教学内容

教师、学生活动

教学方法与手段

时间分配

二、技能

一、技能训练项目及组织

1、若显示仪表READY灯未点亮，则应根据仪表盘其他指示灯进行故障排查：

通讯故障

充电链接指示灯闪烁/点亮

动力电池故障灯点亮

档位显示状态N闪烁

高压连接指示灯点亮

.故障现象

某驾驶员按照正常操作流程进行北汽EV160纯电动汽车驾驶时，发现车辆无法正常上电，并观察到仪表盘上的READY灯未点亮，档位指示灯显示为D档位，且档位指示灯不断闪烁。

.故障诊断

（1）安全提示

进行故障诊断仪与车辆和电脑连接时需注意车辆点火开关的状态；试车时注意安全操作。

（2）读取故障码

经检测，发现车辆不存在故障码。

.故障诊断

（3）故障排除

通过仪表观察到档位指示灯显示为D档位，且指示灯不断闪烁，根据所学内容可知，此故障产生的原因可能是档位信号错误此现象，此时应关闭点火开关，检查电子换档旋钮。

（4）故障修复

关闭点火开关，将电子换挡旋钮旋至N档位，重新打开点火开关置于ON档位，此时发现，仪表盘READY等点亮，档位指示灯显示N档位，且不再闪烁。

（5）试车

驾驶员重新试车，发现车辆能够正常行驶，说明上电异常故障已排除。

2、实训组织

1）分两组，每次一组组，其他学生完成布置作业

2）实习、学习指导（教师分工

（1）一位教师负责实训室进行操作示范

（2）另一位教师负责指导完成相关学习任务

3、使用设备

4、安全和纪律要求

1、穿好工作服、讲究仪容仪表

2、服从安排，遵守纪律，讲究秩序

3、不允许擅自乱动设备

5、学习评估

按学校要求评估

教师：

示范

演示

课程单元教学设计

任课教师：

科目纯电动汽车整车控制系统检修授课班级：

单元标题

运行状态测试

授课时间

20年月日

第周第节

授课地点

实训室三楼玻璃房

教学学时

4/24

教学目标

能力目标：

1.能通过运行状态测试对车辆的驱动能力进行评判

2.能通过运行状态测试对车辆的电子换挡旋钮功能进行测试

3.能通过运行状态测试对车辆的转向能力进行评判

知识目标：

1.能通过查阅相关资料了解车辆运行状态测试的目的和内容

2.能通过学习相关资料理解整车驱动控制流程

教学资源

多媒体教室、资源库、新能源汽车台架、北汽EV160

教学进程

步骤

教学内容

教师、学生活动

教学方法与手段

时间分配

一、知识

一、任务导入

假如你是北汽新能源4S店的一名车辆销售人员，某顾客打算采购一辆EV160电动汽车，询问如果在行驶中误挂入倒挡，车辆将会出现什么问题。

你能正确进行解释吗

二、内容及过程设计

教师活动

车辆的运行状态测试主要是对车辆的驾驶性能进行测试，功能完好的车辆应能够较好的实现起停、前进、倒退、换挡、转向等操作。

车辆行驶的测试，主要是测试驱动电机系统的功能是否完好。

车辆换挡测试

车辆转向测试

教师：

引出话题

教师：

板书、展示、解说、提问

提问、启发

比喻

多媒体展示、互动

步骤

教学内容

教师、学生活动

教学方法与手段

时间分配

二、技能

一、技能训练项目及组织

1、下面以北汽EV160纯电动汽车为例，通过实践操作，来学习在车辆行驶过程中，驾驶员非正常换挡操作后整车控制器对于车辆的控制。

具体操作步骤：

1）打开车门，驾驶员上车；

2）关闭车门，系好安全带；

3）驾驶员踩下制动踏板，松开手刹；

4）将启动开关置于ON档位；

5）将电子换挡旋钮由N档位旋至D档位；

6）逐渐松开制动踏板，车辆开始行驶，踩下加速踏板加速车辆；

7）在车辆正常前进过程中，将换挡旋钮从D档位旋至R档位；

8）车速逐渐下降，倒车影像与倒车雷达逐步开始工作，然后车辆向后行驶；

2、实训组织

1）分两组，每次一组组，其他学生完成布置作业

2）实习、学习指导（教师分工

（1）一位教师负责实训室进行操作示范

（2）另一位教师负责指导完成相关学习任务

3、使用设备

4、安全和纪律要求

1、穿好工作服、讲究仪容仪表

2、服从安排，遵守纪律，讲究秩序

3、不允许擅自乱动设备

5、学习评估

按学校要求评估

教师：

示范

演示

课程单元教学设计

任课教师：

科目纯电动汽车整车控制系统检修授课班级：

单元标题

能量回馈制动状态测试

授课时间

20年月日

第周第节

授课地点

实训室三楼玻璃房

教学学时

4/24

教学目标

能力目标：

1.能向客户说明制动能量回收对电动汽车续驶里程的影响

2.能在实车上进行制动能量回收功能的测试

知识目标：

1.能通过查阅相关资料了解制动能量回收的含义和作用

2.能通过查阅相关资料理解制动能量回收的基本控制原理

3.能向客户正确介绍制动能量回收功能

教学资源

多媒体教室、资源库、新能源汽车台架、北汽EV160

教学进程

步骤

教学内容

教师、学生活动

教学方法与手段

时间分配

一、知识

一、任务导入

假如你是北汽新能源4S店的一名车辆销售人员，在进行纯电动汽车的制动能量回收功能介绍时，请问你会向客户进行制动能量回收功能的操纵演示吗

二、内容及过程设计

教师活动

1、制动能量回收的意义

制动能量回收是指依靠驱动电机反转将车辆行驶的动能储存在电动汽车的储能装置中加以回收利用。

制动能量回收配合机械制动，能够提高电动汽车制动系统的安全性、灵敏性和可靠性，能够增加整车续驶历程，提高动力性能，对于电动汽车具有重要意义。

2、制动能量回收的控制

制动能量回收又称为再生制动，其原理是在制动时，将电动汽车行驶的惯性能量传递给电机，电机以发电方式工作，为储能装置充电，从而实现制动能量的再生利用。

同时，在电机以发电方式工作时产生的电机制动力矩又可以对驱动轮施加制动，产生制动力。

3、北汽EV160制动能量回收控制

北汽EV160纯电动汽车能够通过电子换挡旋钮面板上的辅助按键E+，E-进行制动能量回收强度的调节。

教师：

引出话题

教师：

板书、展示、解说、提问

提问、启发

比喻

多媒体展示、互动

步骤

教学内容

教师、学生活动

教学方法与手段

时间分配

二、技能

一、技能训练项目及组织

1、通过中控信息系统中的整车能量流流动情况来观察制动能量回收情况：

具体操作步骤

1）打开车门，驾驶员上车；

2）关闭车门，系好安全带；

3）驾驶员踩下制动踏板，并松开手刹；

4）将点火开关置于ON档位；

5）将电子换挡旋钮由N档位旋至D档位；

6）逐渐松开制动踏板，车辆开始行驶；

7）踩下加速踏板，加速至较高车速；

8）松开加送踏板、踩下制动踏板；

9）进行观察：

仪表盘电流显示为负；中控系统中，车辆监控菜单下制动能量回收图标点亮；能量流菜单下，能量流方向由车轮回流至动力电池。

2、实训组织

1）分两组，每次一组组，其他学生完成布置作业

2）实习、学习指导（教师分工

（1）一位教师负责实训室进行操作示范

（2）另一位教师负责指导完成相关学习任务

3、使用设备

4、安全和纪律要求

1、穿好工作服、讲究仪容仪表

2、服从安排，遵守纪律，讲究秩序

3、不允许擅自乱动设备

5、学习评估

按学校要求评估

教师：

示范

演示

课程单元教学设计

任课教师：

科目纯电动汽车整车控制系统检修授课班级：

单元标题

保护功能测试

授课时间

20年月日

第周第节

授课地点

实训室三楼玻璃房

教学学时

4/24

教学目标

能力目标：

1.能进行整车控制器防溜车功能测试

2.能进行整车控制器故障分级预警功能测试

知识目标：

1.能通过查阅相关资料了解整车控制器保护功能的作用和分类

2.能向客户解释说明车辆保护功能

教学资源

多媒体教室、资源库、新能源汽车台架、北汽EV160

教学进程

步骤

教学内容

教师、学生活动

教学方法与手段

时间分配

一、知识

一、任务导入

假如你是北汽新能源4S店一名车辆销售人员，在进行纯电动车型的保护功能介绍时，请问你会向客户进行车辆相关保护功能的操纵演示吗

二、内容及过程设计

教师活动

1.保护功能概述

车辆整车控制器保护功能，主要是从控制层面对关系车辆及驾驶员安全的功能、故障等进行有效处理，是保证车辆正常运行及驾驶员安全的重要功能。

北汽EV200纯电动汽车整车控制器的保护功能主要可分为功能类保护和故障类保护两大类：

2.功能类保护

1）防溜车功能控制

2）充电过程保护控制

3）高压上下电保护控制

2）故障类保护

高压互锁回路具体功能：

（1）在高压上电前，确保整车高压系统的完整性，使高压处于一个封闭的环境下工作，提高整车安全性；

（2）在车辆运行过程中，若高压系统回路断开或者完整性收到破坏时，高压互锁装置需能够及时启动安全防护；

（3）防止带电插拔高压连接器给高压端子造成拉弧损坏。

教师：

引出话题

教师：

板书、展示、解说、提问

提问、启发

比喻

多媒体展示、互动

步骤

教学内容

教师、学生活动

教学方法与手段

时间分配

二、技能

一、技能训练项目及组织

1、防溜车功能测试

具体试验步骤：

1）将车辆开至坡道上，如图所示，关闭点火开关；

2）打开点火开关，将电子换挡旋钮旋至D档位；

3）逐渐松开制动踏板，在未踩下加速踏板时，车辆向后微微溜车，一小段距离后，车辆停止在坡道上；

4）此时观察仪表盘，电流大于0，如图所示；

2、实训组织

1）分两组，每次一组组，其他学生完成布置作业

2）实习、学习指导（教师分工

（1）一位教师负责实训室进行操作示范

（2）另一位教师负责指导完成相关学习任务

3、使用设备

4、安全和纪律要求

1、穿好工作服、讲究仪容仪表

2、服从安排，遵守纪律，讲究秩序

3、不允许擅自乱动设备

5、学习评估

按学校要求评估

教师：

示范

演示

课程单元教学设计

任课教师：

科目纯电动汽车整车控制系统检修授课班级：

单元标题

输入电路异常检测与修复

授课时间

20年月日

第周第节

授课地点

实训室三楼玻璃房

教学学时

4/24

教学目标

能力目标：

1.能熟练使用故障诊断仪读取故障码

2.能熟练使用FSA740示波器测量信号波形

3.能进行整车控制器相关输入信号失效的检测与修复

知识目标：

1.能通过查阅学习手册和相关资料获取整车控制器输入电路信息

2.能在实车上通过查阅相关资料指出北汽EV160主要传感器的位置

3.能通过电气原理图理解北汽EV160主要传感器的类型和基本原理

教学资源

多媒体教室、资源库、新能源汽车台架、北汽EV160

教学进程

步骤

教学内容

教师、学生活动

教学方法与手段

时间分配

一、知识

一、任务导入

北汽EV160纯电动汽车某驾驶员在为车辆进行慢充充电操作后，发现汽车仪表盘上部有闪烁提示“车辆进入跛行状态”，仪表盘下部跛行指示灯及系统故障灯点亮，提示系统存在二级故障。

请按照正确规范的操作流程进行故障诊断。

二、内容及过程设计

教师活动

1、整车控制器输入电路概述

2、整车控制器主要输入信号

3、整车控制器输入电路原理

霍尔式加速踏板位置传感器信号

加速踏板位置传感器能够将加速踏板位置及变换速率信号传递给整车控制器，其信号通常为线性信号。

常见的加速踏板位置传感器类型有电位计式和霍尔式：

4、整车控制器输入电路测试的内容及方法

1.蓄电池状态检测的主要内容

检测内容

产生危害

蓄电池壳体是否损坏

电解液流出损害车体

蓄电池电极导线接头是否受损

影响导线连接可靠性

蓄电池固定是否牢固

受车体震动而损害蓄电池

蓄电池电量状

低压系统供电异常

教师：

引出话题

教师：

板书、展示、解说、提问

提问、启发

比喻

多媒体展示、互动

步骤

教学内容

教师、学生活动

教学方法与手段

时间分配

二、技能

一、技能训练项目及组织

1、故障现象

车辆只能低速行驶而无法加速，车速维持在15km/h左右

故障诊断过程

（1）安全提示

在对整车控制器输入电路进行故障检测与维修时，需要注意安全操作。

（2）故障码读取

（3）动态测试

插上传感器插头

将点火开关置ON档位

进入故障诊断系统整车控制器，读取加速踏板开度数据流

当踩下并松开加速踏板，加速踏板开度会增加和减小，说明至少有一路加速踏板位置传感器信号正常

用两根探针从插头T6后部分别刺入4号、6号端子

用FSA740双通道示波器观察加速踏板位置传感器两路信号，当踩下加速踏板时，发现只有6号端子输出信号正常，4号端子没有信号输出，说明4号端子对应的加速踏板位置传感器损坏

2、实训组织

1）分两组，每次一组组，其他学生完成布置作业

2）实习、学习指导（教师分工

（1）一位教师负责实训室进行操作示范

（2）另一位教师负责指导完成相关学习任务

3、使用设备

4、安全和纪律要求

1、穿好工作服、讲究仪容仪表

2、服从安排，遵守纪律，讲究秩序

3、不允许擅自乱动设备

5、学习评估

按学校要求评估

教师：

示范

演示

课程单元教学设计

任课教师：

科目纯电动汽车整车控制系统检修授课班级：

单元标题

输出电路异常检测与修复

授课时间

20年月日

第周第节

授课地点

实训室三楼玻璃房

教学学时

4/24

教学目标

能力目标：

1.能熟练使用故障诊断仪读取故障码；

2.能进行整车控制器相关输出电路故障的检测与修复。

知识目标：

1、能通过查阅学习手册和相关资料获取整车控制器输出电路信息；

2、能在实车上通过查阅相继电器盒盖上的信息找出北汽EV160主要继电器和保险的位置；

3、能通过电气原理图理解北汽EV160主要传感器的类型和基本原理；

教学资源

多媒体教室、资源库、新能源汽车台架、北汽EV160

教学进程

步骤

教学内容

教师、学生活动

教学方法与手段

时间分配

一、知识

一、任务导入

假如你是北汽新能源4S店一名车辆维修人员，某待维修车辆出现电机冷却液温度过高、倒车影像与倒车雷达失效、真空助力失效等故障，请你对这些故障进行排查和修复。

二、内容及过程设计

教师活动

1.整车控制器输出电路概述

•整车控制器的输出电路，主要由相应执行器和控制线路组成

•车辆上结构相对简单的系统一般接受整车控制器直接控制

•除进行相关执行器的控制外，整车控制器还需要完成整车工作模式的判定和各子系统功能的协调动作，即在特定工作模式下

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