項目二

智能網聯汽車線控驅動系統裝調與檢修智能網聯汽車線控驅動系統拆裝目錄任務一任務二任務三智能網聯汽車線控驅動系統調試智能網聯汽車線控驅動系統檢修【項目描述】

在智能網聯汽車中，可將線控驅動系統通過VCU與計算平臺結合起來，通過計算平臺替代駕駛員向汽車發送行駛意圖。例如，當環境感知傳感器檢測到前方交通信號燈由紅變綠時，環境感知傳感器將交通信號燈為綠燈信號發送給計算平臺，計算平臺經分析后，向VCU發送請求執行起步信號，VCU將信號再次處理后，發送給線控驅動系統，線控驅動系統可根據命令實現汽車的自動起步，還可以實現自動跟車行駛、停車時自動切換到駐車擋等，根據車況及時智能地做出相應處理。【知識脈絡圖】01智能網聯汽車線控驅動系統拆裝【任務目標】素養目標：1.養成拆卸安裝過程中良好的勞動習慣。2.養成應用技術資料完成結構認知自學的職業能力。3.能夠通過實踐項目養成團隊協作意識。知識目標：1.了解線控驅動系統的功能。2.掌握線控驅動系統的結構與工作原理。3.了解線控驅動系統的工作特點及應用。能力目標：1.能夠制定線控驅動系統拆裝計劃。2.能夠正確使用線控驅動系統拆裝工具。3.能夠獨立拆裝線控驅動系統零部件。【任務導入】

一輛智能網聯汽車，因驅動系統故障需到廠家維修。如果你是底盤線控系統裝配或調試人員，根據本任務所學的線控驅動系統組成與工作原理，按要求自主完成線控驅動系統中驅動電機的結構原理記錄與驅動系統的安裝調試工作。【知識準備】一、線控驅動系統概述

1.線控驅動系統定義線控驅動系統（DriveByWire，DBW），是智能網聯汽車實現的必要關鍵技術，為智能網聯汽車實現自主行駛提供了良好的硬件基礎；智能網聯汽車的線控驅動系統用于實現車速控制或自動加速度；線控驅動系統可以使汽車更為便捷的實現定速巡航、自適應巡航等功能。【知識準備】一、線控驅動系統概述2.線控驅動系統分類目前，與智能網聯汽車的兩種主要類型相匹配，線控驅動系統分為傳統（燃油）汽車線控驅動和電動汽車線控驅動兩種類型。在燃油汽車中線控驅動系統也稱為線控節氣門或者電控節氣門（ThrottlebyWire）。發動機通過線束代替拉索或者拉桿，在節氣門側安裝驅動電動機帶動節氣門改變開度，根據汽車的各種行駛信息，精確調節進入氣缸的油氣混合物，改善發動機的燃燒狀況，大大提高汽車的動力性和經濟性。【知識準備】二、線控驅動系統的組成1.傳統（燃油）汽車線控驅動系統組成傳統汽車線控驅動系統主要包括線控加速系統和線控換擋系統兩大部分。線控加速系統是通過傳感器來采集傳送加速踩踏快慢與深淺的信號、從而實現踏板功能的電子控制、控制單元接收和解讀此信號，然后再發出控制指令，控制行駛速度。換擋系統主要由駕駛室內的換擋桿和變速器內的換擋機構組成。它的出現突破了傳統換擋桿必須放在中控部分與變速箱硬連接的限制。【知識準備】二、線控驅動系統的組成

2.電動汽車線控驅動系統組成電動汽車線控驅動系統主要由驅動電機、電機控制器（MCU）和整車控制器（VCU）組成。。圖

電動汽車線控驅動系統的組成【知識準備】三、線控驅動系統的工作原理1.傳統汽車線控驅動系統工作原理目前傳統汽車線控驅動系統的控制有兩種技術路線，第一種是在加速踏板的位置增加一套執行機構，去模擬駕駛員踩加速踏板。同時還要增加一同閉環負反饋控制系統，輸入是目標車速信號，實際車速作為反饋。通過控制系統計算，去控制執行機構具體動作。第二種是接管節氣門控制單元加速踏板的位置信號，只需要增加一套控制系統，輸入目標車速信號，把實際的車速作為反饋，最后控制系統計算輸出加速踏板位置信號給節氣門控制單元。【知識準備】三、線控驅動系統的工作原理2.電動汽車線控驅動系統工作原理由于電動汽車整車控制器（VCU）的主要功能是通過接收車速信號、加速度信號以及加速踏板位移信號，實現轉矩需求的計算，然后發送轉矩指令給電機控制單元，進行電機轉矩的控制，所以通過整車控制器的速度控制接口來實現線控驅動控制。為了保證車輛的安全轉換，現在電動汽車線控驅動系統一般有人工駕駛和自動駕駛兩種模式。【知識準備】三、線控驅動系統的工作原理（1）人工駕駛模式整車控制器通過接收變速桿（或按鍵、旋鈕）信號、加速踏板傳感器信號等，判斷汽車行駛方向和行駛速度，然后通過CAN總線發送給電機控制器（MCU），控制電機（M）的轉向和轉速，并經機械傳動裝置驅動車輪使車輛行駛。【知識準備】三、線控驅動系統的工作原理（2）自動駕駛模式各環境傳感器信號發送給計算平臺，計算平臺由此判斷汽車行駛方向、行駛速度等，通過CAN總線發送給整車控制器（VCU），VCU經計算后再通過CAN總線發送給電機控制器，控制電機的轉向和轉速，并經機械傳動裝置帶動車輪使車輛行駛。其中，計算平臺替代了駕駛員踩加速踏板、操縱變速桿（或按鍵、旋鈕）等駕駛意圖，實現自動駕駛。【知識準備】四、線控加速系統1.線控加速系統的組成對于傳統汽車而言，加速踏板的自動控制是實現線控驅動的關鍵，線控驅動系統主要是指線控加速系統主要由加速踏板、加速踏板位置傳感器、ECU、數據總線、伺服電動機和加速踏板執行機構組成。【知識準備】四、線控加速系統2.線控加速系統工作原理

智能網聯汽車（純電動）線控加速系統，驅動系統能量由動力蓄電池提供，這時“油門”控制的是驅動電機的轉矩和轉速，它和計算平臺、整車控制器（VCU）、電機控制器（MCU）等一同實現車輛的加減速。

智能網聯汽車用自動駕駛模式時，計算平臺通過周圍環境信息融合計算出最佳行駛信息并發送給VCU，VCU向MCU發送踏板踩下度等信息，MCU控制驅動電機的轉矩和轉速。【知識準備】四、線控加速系統3.線控加速系統優缺點（1）線控加速系統的優點舒適性、經濟性好。電子加速踏板能根據踩踏板的動作幅度細節來判斷駕駛者的意圖，綜合車況精確合理地控制執行器，提高汽車的經濟性和駕駛舒適性能。穩定性高。線控加速系統在收到踏板信號后會進行分析判斷，再給執行單元發送合適指令保證車輛穩定行駛。（2）線控加速系統的缺點成本較高，工作原理相對較為復雜。與傳統油門相比，硬件上需要添加加速踏板位置位移傳感器，并且增加ECU接線；軟件上需要開發分析位置傳感器信號，并且綜合車況給出最優控制指令的算法，增加了開發成本。【知識準備】五、線控換檔系統線控換檔系統的定義

線控換檔系統是實現智能駕駛的核心部件，它省去傳統機械式結構，換擋器體積小、布置靈活；還可以實現電控換檔，為輔助駕駛和自動駕駛奠定基礎。線控換檔系統取消了換擋拉索，整個系統變得更輕、更小、更智能，能判斷出駕駛員的換檔錯誤操作，避免對變速器造成損傷，從而更好地保護變速器并且能糾正駕駛者的不良換檔操作習慣。目前，市場上主要的線控換檔器操縱機構形式有4種：旋鈕式、按鍵式、懷檔式和檔桿式。【知識準備】五、線控換檔系統2.線控換檔系統組成

線控換檔系統由換檔選擇模塊、換檔電控單元、換檔執行單元、駐車控制ECU，駐車執行機構和檔位指示燈等組成。【知識準備】五、線控換檔系統3.線控換檔系統工作原理當選用人工駕駛模式時，駕駛員通過操縱桿的傳感器將換檔信號傳遞給電控單元，電控單元處理信號后將指令發給換檔電機，實現前進檔、倒車檔、空檔、駐車檔的轉換。【知識準備】五、線控換檔系統當選用自動駕駛模式時，駕駛員操縱換檔選擇模塊的人工駕駛操作，將變為汽車自動判斷所需檔位并進行自動換檔的自動駕駛操作，實現前進檔、倒車檔、空檔、駐車檔的轉換。【知識準備】五、線控換檔系統4.線控換檔系統優缺點（1）線控換擋系統的優點質量更輕，有利于輕量化；體積更小，節省儲物空間；布置位置靈活，形式多變，科技感十足，可提高品牌競爭力；便于集成附加功能，如APA全自動泊車、自動P位請求、實現手動/自動換擋模式、駕駛員安全帶保護、車門打開安全保護，有助于實現整車防盜功能、多重硬線喚醒功能、駕駛習慣學習功能等；能更好地保護變速器并且糾正駕駛者的不良換檔操作習慣。（2）線控換檔系統的缺點過于依賴電信號，如果遇到電路短路時，就無法使用電子檔桿。而且，電子檔桿的換檔不會很清晰，電子檔桿在每次掛檔完成后都會回位，有時會操作失誤。【知識準備】六、線控驅動電機及控制器1.驅動電機驅動電機可以將電能轉換為機械能，是線控驅動系統中的核心部件。智能網聯汽車主要以純電動汽車為主，常見的驅動電機有直流電機、交流異步電機、永磁同步電機和開關磁阻電機。在各類驅動電機中，永磁同步電機具有高效、高控制精度、高轉矩密度、良好的轉矩平穩性及低振動噪聲等特點，在純電動汽車中永磁同步電機應用更為廣泛。【知識準備】六、線控驅動電機及控制器（1）永磁同步電機所謂永磁是指在制造電機轉子時加入永磁體，使電機的性能得到進一步的提升。同步是指轉子的轉速與定子繞組的電流頻率始終保持一致。因此，通過控制電機的定子繞組輸入電流頻率，電動汽車的車速可以被完全控制。由于永磁體的磁性是固定的，在定子中產生的旋轉磁場會帶動永磁體旋轉，最終達到同一轉速，即“同步”。

永磁同步電機的結構主要由機座、轉子、定子、電機溫度傳感器、前后端蓋等組成。【知識準備】六、線控驅動電機及控制器（2）開關磁阻電機開關磁阻電機驅動系統是高性能機電一體化系統，主要由開關磁阻電機、功率轉換器、傳感器和控制器四部分組成，如圖2-7所示。相比其他類型的驅動電機而言，它的結構最為簡單。定、轉子均為普通硅鋼片疊壓而成的雙凸極結構，轉子上沒有繞組，定子裝有簡單的集中繞組，具有結構簡單堅固、可靠性高、質量輕、成本低、效率高、溫升低、易于維修等諸多優點。缺點是控制系統的設計相對復雜，在實際運轉中，尤其是負載運行的工況，電機本身發出的噪聲及振動較大。【知識準備】六、線控驅動電機及控制器2.電機控制器驅動電機控制器是連接動力蓄電池與驅動電機的電能轉換單元，是驅動電機及控制系統的核心，驅動電機控制器就是控制動力電源與驅動電機之間能量傳輸的裝置，由控制信號接口電路、驅動電機控制電路和驅動電路組成。【技能準備】一、線控驅動系統主要零部件的組裝【技能準備】一、線控驅動系統主要零部件的組裝【技能準備】一、線控驅動系統主要零部件的組裝【技能準備】二、線控驅動系統的拆裝【技能準備】二、線控驅動系統的拆裝【技能準備】二、線控驅動系統的拆裝【技能準備】二、線控驅動系統的拆裝

小貼示：精益求精的工匠精神就是要求從業者對每一道工序都要凝神聚力、追求極致。在拆裝過程中，要時刻觀察固定安裝位置，防止因接觸不良造成安全隱患。在實際生產中，應養成嚴謹細致、精益求精的工作作風。【任務實施與評價】【任務實施與評價】【任務實施與評價】【任務實施與評價】【任務實施與評價】【任務實施與評價】【任務實施與評價】【任務實施與評價】【任務實施與評價】【任務實施與評價】【課后習題】02智能網聯汽車線控驅動系統調試【任務目標】素養目標：1.培養嚴格遵守安全技術操作規程的習慣。2.培養良好的合作意識和協調溝通能力。3.培養精益求精、一絲不茍的工匠精神。知識目標：1.掌握線控驅動系統的通信原理。2.掌握線控驅動系統CAN報文含義。3.掌握線控驅動系統CAN報文發送方法。能力目標：1.能夠制定線控底盤轉向驅動系統拆裝計劃。2.能夠將調試數據解析成CAN報文。3.能夠進行線控驅動系統調試。【任務導入】某整車生產廠家正在生產一款智能網聯汽車，其中驅動系統機械部分已經安裝調整完畢，你作為標定人員需要完成加速踏板模塊的電氣性能檢測，并依據通信協議對線控驅動部分進行安裝與測試，請你根據本任務所學線控驅動系統調試的基本知識，完成CAN通信檢測與報文測試。【知識準備】智能網聯汽車底盤線控系統安裝完成后，為了保證其正常的運行，車輛需測試自動駕駛模式的驅動功能。測試人員操作調試軟件下發驅動指令、駕駛模式等進行測試。測試的同時，測試人員通過調試軟件的顯示界面，可分別查看到工作狀態信號。如何通過調試軟件對車載計算機平臺下發驅動控制指令？又是如何查看其反饋信號？本任務將對這些內容進行學習。線控驅動系統用于實現車速控制或自動加速度。基于電動汽車開發的智能網聯汽車，其動力來源于動力蓄電池控制器（BMS）控制的動力蓄電池。人工駕駛的調試不做實訓內容，只介紹通信原理，實訓內容通過自動駕駛模式進行調試，即線控系統聯合調試。【知識準備】

線控驅動系統的通信VCUMCU電機狀態、電機控制器狀態驅動指令格式：Motorola頻率：500kbps幀格式：標準幀【知識準備】一、線控驅動系統內部通信原理人工駕駛模式下，線控驅動系統的通信主要存在于VCU與MCU之間，包括VCU向MCU發送的驅動指令，及MCU向VCU發送的反饋信息（電機狀態、電機控制器狀態）。VCU與MCU之間的通信報文采用Motorola格式，波特率為500kbit/s，幀格式為標準幀。【知識準備】一、線控驅動系統內部通信原理1.

整車控制器向電機控制器發送CAN報文協議分析字節定義格式Byte0bit0電機控制器工作使能0-未使能；1-使能bit1電機控制器放電使能0-未使能；1-使能bit2~bit3控制模式0-轉速模式；1-轉矩模式；2-無效bit4保留\bit5~bit7保留\Byte1bit0保留\bit1~bit7Byte2踏板開度低字節有效值：0-1000，精度0.1%，物理量0%-100.0%Byte3高字節Byte4電機轉速命令低字節電機轉速=油門有效值×2.7Byte5高字節Byte6擋位狀態0-P擋（保留）；1-倒擋（R，反轉）；2-N擋；3-前進擋（D正轉）Byte7保留\【知識準備】一、線控驅動系統內部通信原理1.

整車控制器向電機控制器發送CAN報文協議分析1）首字節（Byte0）主要功能是用來設置電機控制器使能信號和控制模式。該字節的8個比特設置成不同的功用，其中第1個比特（bit0）用來設置電機控制器的工作使能狀態，bit0=0時，未觸發工作使能信號，當bit0=1時，觸發工作使能信號；第2個比特（bit1）用來設置電機控制器的放電使能狀態，bit1=0時，未觸發放電使能信號，當bitl=1時，觸發放電使能信號；第3-4個比特（bit2-bit3）用來設置電機控制器的控制模式，當bit2-bit3=0時，為轉速控制模式，當bit2-bit3=1時，為轉矩控制模式，當bit2-bit3=2時，為無效信號；其余4位為預留位，默認值都為0。【知識準備】一、線控驅動系統內部通信原理1.

整車控制器向電機控制器發送CAN報文協議分析

2）第3-4個字節（Byte2-Byte3）功能是用來設置踏板開度，有效值為0-1000，精度是0.1%，物理量為0%-100%，如設置60%的踏板開度，先計算踏板有效值，即60%÷0.1%=600，轉換成兩字節的十六進制數為Ox0258，由于Byte2為低字節，Byte3高字節，則Byte2=0x58,Byte3=0x02，則Byte2-Byte3=0x5802。【知識準備】一、線控驅動系統內部通信原理1.

整車控制器向電機控制器發送CAN報文協議分析3）第5-6個字節（Byte4-Byte5）功能是用來設置電機轉速命令。MCU根據接收的電機轉速命令值，驅動電機工作到對應的電機轉速，其中電機轉速命令值=踏板有效值×2.7。如踏板有效值為100，則電機轉速命令值=100×2.7=270，換算成十六進制值為0x010E，由于Byte4為低字節，Byte5高字節，則Byte4=0x0E，Byte5=0x01，則Byte4-Byte5=0x0E01。【知識準備】一、線控驅動系統內部通信原理1.

整車控制器向電機控制器發送CAN報文協議分析4）第7個字節（Byte6）用來設置擋位。Byte6=0x00時，表示掛入駐車擋（P）；Byte6=0x01時，表示掛入倒車擋（R）；Byte6=0x02時，表示掛入空擋（N）；Byte6=0x03時，表示掛入前進擋（D）。5）第2個字節（Bytel）和第8個字節（Byte7）為預留字節，默認Bytel=0x00，Byte7=0x00。【知識準備】一、線控驅動系統內部通信原理1.電機控制器向整車控制器發送CAN報文協議分析MCU向VCU發送CAN報文的協議ID有3個（Ox310、Ox311、Ox312）

（1）MCU向VCU發送的報文（ID：Ox310）該報文主要反饋驅動電機的工作狀態、控制器和電機溫度、故障數和故障碼等內容。報文周期為200ms，報文長度8字節（Byte，十六進制），其中每個字節由8個比特（bit，二進制）構成，幀格式為標準幀。【知識準備】一、線控驅動系統內部通信原理（1）MCU向VCU發送的報文（ID：Ox310）字節定義格式Byte0驅動電機狀態0x01-耗電；0x02-發電；0x03-關閉狀態；0x04-準備狀態；0xFE-表示異常，0xFF-表示無效Byte1驅動電機控制器溫度有效值：0-250（數值偏移量-40℃）物理值-40℃-210℃Byte2驅動電機溫度有效值：0-250（數值偏移量-40℃）物理值-40℃-210℃Byte3保留\Byte4保留\Byte5驅動電機故障總數精度：1，偏移0，物理值1-50Byte6驅動電機故障代碼列表0x01-U相軟件過流；0x02-V相軟件過流；0x03-W相軟件過流；0x04-硬件過流；0x05-功率模塊故障；0x06-母線過流；0x07-母線過壓；0x08-母線欠壓；0x09-電機超速；0x0A-電機過載；0x0B-控制器過載；0x0C-電機過熱；0x0D-控制器過熱；0x0E-電機溫度傳感器故障；0x0F-控制器溫度傳感器故障；0x10-電機編碼器故障；0x11-電機堵轉故障；0x14-實時故障1；0x15-相電流傳感器故障；0x16-母線電流傳感器故障；0x17-電機失控；0x1C-轉向信號故障；0x1D-通信故障；0x28-實時故障2；0x29-實時故障3Byte7保留\【知識準備】一、線控驅動系統內部通信原理（1）MCU向VCU發送的報文（ID：Ox310）①第1個字節（Byte0）主要功能是用來反饋當前驅動電機的狀態。Byte0=0x01時，表示驅動電機當前處于耗電狀態；Byte0=0x02時，表示驅動電機當前處于發電狀態；Byte0=0x03時，表示驅動電機當前處于關閉狀態；Byte0=0x04，表示驅動電機當前處于準備狀態；Byte0=0xFE時，表示當前驅動電機異常；Byte0=0xFF時，為無效信號。②第2個字節（Byte1）主要功能是用來反饋當前驅動電機控制器的溫度。有效值范圍為0-250，數值偏移量為-40，偏移后表示驅動電機控制器的溫度范圍-40℃-210℃。如MCU反饋的報文中Byte1=0x64，換算成十進制值為100，進行數值偏移計算后為100-40=60，表示當前驅動電機控制器的溫度為60℃。【知識準備】一、線控驅動系統內部通信原理（1）MCU向VCU發送的報文（ID：Ox310）③第3個字節（Byte2）主要功能是用來反饋當前驅動電機的溫度。有效值范圍為0-250，數值偏移量為-40，偏移后表示驅動電機的溫度范圍-40℃-210℃。如MCU反饋的報文中Byte2=0x32，換算成十進制值為50，進行數值偏移計算后為50-40=10，表示當前驅動電機的溫度為10℃。④第4個字節（Byte5）主要功能是用來反饋當前驅動電機的故障數。數值范圍為1-50，精度為1，偏移為0。如MCU反饋的報文中Byte5=0x03，換算成10進制值為3，表示當前驅動電機反饋的故障有3個。⑤第5個字節（Byte6）主要功能是用于反饋驅動電機故障碼。【知識準備】一、線控驅動系統內部通信原理（2）MCU向VCU發送的報文（ID：0x311）字節定義格式Byte0驅動電機轉速低字節有效值：0-65531（數值偏移量-20000表示-20000r/min-45531r/min），最小計量單元：1r/min，“0xFF,0xFE”表示異常，“0xFF,0xFF”表示無效。Byte1高字節Byte2驅動電機轉矩低字節有效值：0-65531（數值偏移量-20000表示-2000N.m-4553.1N.m），最小計量單元：0.1N.m，“0xFF,0xFE”表示異常，“0xFF,0xFF”表示無效（備注：前進時轉矩正值，倒車時轉矩負值）Byte3高字節Byte4電機旋轉狀態0x01：電機反轉（R擋）；0x02：電機無轉速（N擋）；0x03：電機正轉（D擋）Byte5bit0保留\bit1保留\bi2t-bit5保留\bit6-bit7保留\Byte6-Byte7保留\該報文主要反饋驅動電機工作狀態的參數。報文周期為200ms，報文長度8字節（Byte，十六進制），其中每個字節由8個比特（bit，二進制）構成，幀格式為標準幀【知識準備】一、線控驅動系統內部通信原理（2）MCU向VCU發送的報文（ID：0x311）①第1-2個字節（Byte0-Byte1）功能是用來反饋當前驅動電機的轉速。有效值范圍為0-65531，數值偏移量為-20000，偏移后表示-20000-45531r/min，最小計量單元為1r/min。如MCU反饋的報文中Byte0-Bytel=0xF055，進行高低字節變換后MCU反饋的驅動電機轉速的十六進制值為0x55F0，換算成十進制值為22000，進行數值偏移計算后為22000-20000=2000,表示當前驅動電機轉速為2000r/min。當MCU反饋的報文中Byte0=0xFF、Byte1=0xFE,表示出現異常；當MCU反饋的報文中Byte0=0xFF、Byte1=0xFF，表示反饋的信號無效。【知識準備】一、線控驅動系統內部通信原理（2）MCU向VCU發送的報文（ID：0x311）②第3-4個字節（Byte2-Byte3）功能是用來反饋當前驅動電機的轉矩。有效值范圍為0-65531，數值偏移量-20000，表示-2000-4553.1N·m，最小計量單元為0.1N·m，其中正值為前進時的轉矩，負值為倒車時的轉矩。如MCU反饋的報文中Byte2-Byte3=0xE84E，進行高低字節變換后MCU反饋的驅動電機轉矩的十六進制值為0x4EE8，換算成十進制值為20200，進行數值偏移計算后為20200-20000=200，表示當前汽車正在向前行駛，且此時驅動電機的轉矩為200×0.1N·m=20N·m。當MCU反饋的報文中Byte2=0xFF、Byte3=0xFE,表示出現異常；當MCU反饋的報文中Byte2=0xFF、Byte3=0xFF，表示反饋的信號無效。【知識準備】一、線控驅動系統內部通信原理（2）MCU向VCU發送的報文（ID：0x311）③第5個字節（Byte4）功能是用來反饋當前電機旋轉狀態。Byte4=0x01時定義為R擋，電機反轉；Byte4=0x02時定義為N擋，電機無轉速；Byte4=0x03時定義為D擋，電機正轉。④第6-8個字節（Byte5-Byte7）為預留字節，默認Byte5=0x00，Byte6=0x00,Byte7=0x00。【知識準備】一、線控驅動系統內部通信原理（3）MCU向VCU發送的報文（ID：0x312）該報文主要反饋驅動電機控制器工作狀態的參數。報文周期為500ms，報文長度8字節（Byte，十六進制），其中每個字節由8個比特（bit，二進制）構成，幀格式為標準幀.字節定義格式Byte0電機控制器輸入電壓低字節有效值：0-60000（表示0V-6000V），最小計量單元：0.1V，“0xFF，0xFE”表示異常，“0xFF，0xFF”表示無效。Byte1高字節Byte2電機控制器直線母線電流低字節有效值：0-20000（數值偏移量-10000，表示-1000A-1000A），最小計量單元：0.1A，“0xFF，0xFE”表示異常，“0xFF，0xFF”表示無效。Byte3高字節Byte4-Byte7保留\【知識準備】一、線控驅動系統內部通信原理（3）MCU向VCU發送的報文（ID：0x312）①第1-2個字節（Byte0-Bytel）功能是用來反饋當前電機控制器的輸入電壓。有效值范圍為0-60000，表示0-6000V，最小計量單元為0.1V。如當前MCU反饋的報文中ByteO-Byte1=0x2003，進行高低字節變換后MCU反饋的電機控制器輸入電壓的十六進制值為0x0320，換算成十進制值為800，表示當前電機控制器的輸入電壓為800×0.1V=80V。當MCU反饋的報文中Byte0=0xFF、Byte1=0xFE，表示出現異常；當MCU反饋的報文中Byte0=0xFF、Bytel=0xFF，表示反饋的信號無效。【知識準備】一、線控驅動系統內部通信原理（3）MCU向VCU發送的報文（ID：0x312）②第3-4個字節（Byte2-Byte3）功能是用來反饋當前電機控制器的直線母線電流。有效值范圍為0-20000。數值偏移量-10000，表示-1000-1000A，最小計量單元為0.1A。如當前MCU反饋的報文中Byte2-Byte3=0xA028，進行高低字節變換后MCU反饋的電機控制器直線母線電流的十六進制值為0x28A0，換算成十進制值為10400，進行數值偏移計算后為10400-10000=400，表示當前電機控制器的直線母線電流為400×0.1A=40A。但當MCU反饋的報文中Byte2=OxFF、Byte3=0xFE，表示出現異常；當MCU反饋的報文中Byte2=0xFF、Byte3=OxFF，表示反饋的信號無效。③第5-8個字節（Byte4-Byte7）為預留字節，默認每個字節值都為0x00。【知識準備】二、自動駕駛模式下，線控驅動系統通信原理自動駕駛模式下，線控驅動系統的聯合調試通信主要存在于計算平臺（AGX）與VCU之間，包括計算平臺（AGX）向VCU發送的目標車速、轉向角度、制動壓力請求等指令，以及VCU向計算平臺發送當前車速、驅動電機狀態、當前角度等信息。計算平臺（AGX）與VCU之間的通信報文采用Motorola格式，波特率為500kbit/s，幀格式為標準幀。【知識準備】二、自動駕駛模式下，線控驅動系統通信原理1.計算平臺向整車控制器發送CAN通信協議計算平臺向VCU發送CAN報文ID為0x120，報文周期為100ms，報文長度為8字節（Byte，十六進制），其中每個字節由8個比特（bit，二進制）構成，幀格式為標準幀。字節定義格式Byte0bit0使能信號0-未使能；1-使能bit1擋位0-駐車擋（P）；1-倒擋（R）；2-空擋（N）；3-前進擋（D）bit2bit3超聲波開關1-未使能；0-使能bit4\\Bit5\\Bit6\\Bit7\\Byte1左轉向有效值：0-100，精度1%，物理量0%-100%Byte2右轉向有效值：0-100，精度1%，物理量0%-100%Byte3油門開合度有效值：0-100，精度1%，物理量0%-100%Byte4\\Byte5\\Byte6bit0制動使能1-使能制動；0-不使能制動bit1-bit7制動壓力請求有效值：0-100，精度1%，物理量0%-100%Byte7bit0警告燈1-打開；0-關閉bit1-bit7保留\【知識準備】二、自動駕駛模式下，線控驅動系統通信原理1.計算平臺向整車控制器發送CAN通信協議1）第1個字節（Byte0）功能是用來設置使能和擋位信號。其中bit0可設置使能信號，當bit0=0時，表示未使能，當bit0=1時，表示使能。bit1和bit2用來設置擋位信息，當bit1-bit2=0x00時，設置為P擋；當bit1-bit2=0x01時，設置為倒擋（R）；當bit1-bit2=0x02時，設置為空擋（N）；當bit1-bit2=0x03時，設置為前進擋（D）。bit3可設置超聲波使能開關，當bit3=0時，超聲波開關使能，當bit3=1時，超聲波開關未使能。bit4-bit7為預留比特，設置為0。【知識準備】二、自動駕駛模式下，線控驅動系統通信原理1.計算平臺向整車控制器發送CAN通信協議2）第2個字節（Byte1）功能是用來設置左轉向角度，有效值為0-100，精度為1%，物理量0%-100%。如設置左轉向角度為90%，把90轉換成十六進制數為0x5A。3）第3個字節（Byte2）功能是用來設置右轉向角度，有效值為0-100，精度為1%，物理量0%-100%。如設置右轉向角度為85%，85轉換成十六進制數為0x55。4）第4個字節（Byte3）功能是用來設置油門開合度，有效值為0-100，精度為1%，物理量0%-100%。如設置油門開合度為70%，70轉換成十六進制數為0x46。【知識準備】二、自動駕駛模式下，線控驅動系統通信原理1.計算平臺向整車控制器發送CAN通信協議5）第7個字節（Byte6）功能是用來設置制動使能和制動壓力請求。bit0為制動使能信號，表示VCU接收此信號作為制動有效，點亮制動燈，中斷驅動電機，當bit0=0時，表示不使能制動，當bit0=1時，表示使能制動；bitl-bit7為制動壓力請求信號，有效值為0-100，精度為1%，物理量0%-100%。如設置制動壓力行程點為85使能制動，數值85轉換成二進制為1010101，則bit1-bit7=1010101，bit0=1為使能制動，bit0-bit7=11010101，轉換成十六進制數為0xD5，得Byte6=0xD5。6）第8個字節（Byte7）用來設置警告燈，當bit0=0時，警告燈關閉，當bit0=1時，警告燈打開。bit1-bit7為預留位，默認值都為0。7）第5、6個字節（Byte4-Byte5）為預留字節，都默認為0x00。【知識準備】二、自動駕駛模式下，線控驅動系統通信原理2.

整車控制器向儀表模塊（IPC）發送CAN通信協議VCU向儀表模塊（IPC）發送CAN報文的協議ID有3個（ID：0x101、ID：0x102、ID：0x103），其中涉及線控驅動系統數據的通信協議ID為0x101，報文周期為100ms，報文長度為8字節（Byte，十六進制）。Byte0bit0-bit1駕駛模式0-手動控制模式（油門踏板+擋位）；1-自動模式（線控）；2-遙控器調試模式bit2-bit3擋位0x00-駐車擋（P）；0x01-倒擋（R）；0x02-空擋（N）；0x03-前進擋（D）bit4保留\bit5-bit6車輛狀態0x00-正常；0x01-一級報警；0x02-二級報警；0x03-三級報警bit7保留\Byte1當前角度低字節轉向角度旋轉到當前數值對應的角度(-540°-540°)，0°為對應中點位置Byte2高字節Byte3驅動電機狀態0x01-耗電；0x02-發電；0x03-關閉狀態；0x04-準備狀態；“0xFE”表示異常，“0xFF”表示無效Byte4車速低字節有效值：0-65535（表示0m/s-65m/s），最小計量單元：0.001m/sByte5高字節Byte6驅動電機轉矩低字節有效值：0-65531（數值偏移量-20000表示-2000N.m～4553.1N.m），最小計量單元：0.1N.m，“0xFF,0xFE”表示異常，“0xFF,0xFF”表示無效（備注：前進時轉矩正值，倒車時轉矩負值）Byte7高字節【知識準備】二、自動駕駛模式下，線控驅動系統通信原理2.

整車控制器向儀表模塊（IPC）發送CAN通信協議1）第1個字節（ByteO）功能是用來反饋駕駛模式、擋位、車輛狀態信息。其中bit0-bit1可反饋駕駛模式，當bit0-bit1=0時，駕駛模式為人工控制，當bit0-bit1=1時，駕駛模式為自動控制，當bit0-bit1=2時，駕駛模式為遙控器調試模式；bit2-bit3可反饋擋位，當bit2-bit3=0x00，表示擋位為P擋；當bit2-bit3=0x01，表示擋位為R擋；當bit2-bit3=0x02，表示擋位為N擋；當bit2-bit3=0x03，表示擋位為D擋；bit5-bit6為可反饋車輛狀態，當bit5-bit6=00，表示車輛狀態正常，當bit5-bit6=0x01，表示車輛一級報警，當bit5-bit6=0x02，表示車輛二級報警，當bit5-bit6=0x03，表示三級報警；bit4、bit7為預留位，默認0。【知識準備】二、自動駕駛模式下，線控驅動系統通信原理2.

整車控制器向儀表模塊（IPC）發送CAN通信協議2）第2-3個字節（Byte1-Byte2）功能是用來反饋當前轉向角度。角度范圍為-540°-540°，逆時針旋轉為正，順時針旋轉為負，其中0°為對應中點位置。舉兩個例子進行說明：當前VCU向儀表模塊（IPC）反饋的報文中Byte1-Byte2=0x5000，進行高低字節變換后，得到EPS反饋角度的十六進制值為0x0050，換算成十進制值為80，80在最大的轉向角度540°以內，可知為逆時針旋轉，即當前逆時針旋轉了80°；當前VCU向儀表模塊（IPC）反饋的報文中Bytel-Byte2=0xB0FF，進行高低字節變換后，得到EPS反饋角度的十六進制值為0xFFB0，換算成十進制值為65456，65456大于最大的轉向角度540°，可知為順時針旋轉，還需再次進行計算，即65536-65456=80，表示當前順時針旋轉了80°。【知識準備】二、自動駕駛模式下，線控驅動系統通信原理2.

整車控制器向儀表模塊（IPC）發送CAN通信協議3）第4個字節（Byte3）功能是用來反饋驅動電機狀態，當Byte3=0x01時，表示驅動電機為耗電狀態；當Byte3=0x02時，表示驅動電機為發電狀態；當Byte3=0x03時，表示驅動電機為關閉狀態；當Byte3=0x04時，表示驅動電機為準備狀態；當Byte3=0xFE時，表示驅動電機異常狀態；當Byte4=0xFF時，表示驅動電機無效。4）第5-6個字節（Byte4-Byte5）功能是用來反饋車速，有效值范圍是0-65535（表示0m/s～65m/s），最小計量單元為0.001m/s。如VCU向儀表模塊（IPC）反饋報文中Byte4-Byet5=0xE803，進行高低字節變換后，得到VCU反饋車速的十六進制值為0x03E8，換算成十進制值為1000，表示當前車速為1000×0.001m/s=1m/s，可換算為3.6km/h。【知識準備】二、自動駕駛模式下，線控驅動系統通信原理2.

整車控制器向儀表模塊（IPC）發送CAN通信協議5）第7-8個字節（Byte6-Byte7）功能是用來反饋驅動電機轉矩，有效值范圍為0-65531，數值偏移量-20000，表示-2000-4553.1N·m，最小計量單元為0.1N.m，其中正值為前進時的轉矩，負值為倒車時的轉矩。如VCU向儀表模塊（IPC）反饋報文中Byte6-Byte7=0x524E，進行高低字節變換后，得到驅動電機轉矩的十六進制值為0x4E52，換算成十進制值為20050，進行數值偏移計算后為20050-20000=50，表示當前汽車正在向前行駛，且此時驅動電機的轉矩為50×0.1N.m=5N.m。當反饋的報文中Byte6=0xFF、Byte7=0xFE時，表示出現異常；當反饋的報文中Byte6=0xFF、Byte7=0xFF時，表示反饋的信號無效。【技能訓練】一、計算平臺向VCU發送CAN報文計算與調試【技能訓練】一、計算平臺向VCU發送CAN報文計算與調試【技能訓練】一、計算平臺向VCU發送CAN報文計算與調試【技能訓練】一、計算平臺向VCU發送CAN報文計算與調試【技能訓練】一、計算平臺向VCU發送CAN報文計算與調試【技能訓練】二、VCU向計算平臺反饋的CAN報文的讀取與分析【技能訓練】二、VCU向計算平臺反饋的CAN報文的讀取與分析【技能訓練】二、VCU向計算平臺反饋的CAN報文的讀取與分析【任務實施與評價】【任務實施與評價】【任務實施與評價】【任務實施與評價】【任務實施與評價】【任務實施與評價】【任務實施與評價】【任務實施與評價】【任務實施與評價】【課后習題】03智能網聯汽車線控驅動系統故障檢修【任務目標】素養目標：1.培養以發展和辯證思維看世界的觀念。2.培養銳意創新和精益求精的工匠精神。3.培養自主學習能力并具有創新精神。知識目標：1.了解線控驅動系統的關鍵技術。2.掌握線控驅動系統的電路圖。3.掌握線控驅動系統部件插接器的針腳定義。能力目標：1.能夠對線控驅動系統進行故障診斷。2.能夠對線控驅動系統進行故障排除。3.能夠正確使用診斷工具。【任務導入】

一輛2020年生產的智能網聯汽車，車輛提示電機溫度過高，經技術人員初步檢查為電機溫度信號、旋變信號有問題，需要進行調試維修。請你根據本任務所學線控驅動系統檢修的基本知識，完成該車輛底盤線控驅動系統的維修。【知識準備】一、線控驅動系統電路圖分析1.人工駕駛的工作過程線控驅動系統電路圖。線控驅動系統的驅動控制邏輯較為簡單。人工駕駛的工作過程：當打開起動鑰匙，整車控制器（VCU）開始工作，當接收到行駛信號（駕駛員指令、加速踏板信號等）時，整車控制器（V