《新能源汽車檢測與故障診斷》教案 項目3

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課題項目3車輛通信故障診斷課時14課時（630min）教學目標知識目標：（1）了解車載通信網絡的概念和分類（2）熟悉CAN總線系統的組成和分類（3）掌握VCU通信故障的故障現象、故障原因及診斷方法（4）掌握BMU通信故障的故障現象、故障原因及診斷方法（5）掌握OBC通信故障的故障現象、故障原因及診斷方法（6）掌握MCU通信故障的故障現象、故障原因及診斷方法（7）掌握網關控制器通信故障的故障現象、故障原因及診斷方法技能目標：（1）能識別車輛各系統通信故障的故障現象（2）能診斷車輛通信故障素質目標：（1）培養潛心鉆研、精益求精的工匠精神（2）養成勤學善思、精技篤行的職業習慣教學重難點教學重點：VCU通信故障的故障現象、故障原因及診斷方法，BMU通信故障的故障現象、故障原因及診斷方法，OBC通信故障的故障現象、故障原因及診斷方法，MCU通信故障的故障現象、故障原因及診斷方法，網關控制器通信故障的故障現象、故障原因及診斷方法教學難點：能識別車輛各系統通信故障的故障現象、能診斷車輛通信故障教學方法問答法、講授法、模擬現場教學法教學用具電腦、投影儀、多媒體課件、教材教學過程主要教學內容及步驟第1、2課時考勤【教師】清點上課人數，記錄好考勤【學生】班干部報請假人員及原因案例引入【教師】講述“4S店的李師傅接手了一輛新能源汽車的維修工作，車主反饋車輛無法啟動”案例（詳見教材）【學生】聆聽、思考【教師】通過學生的回答引入要講的知識傳授新知3.1車載通信網絡概述【教師】通過多媒體講解車載通信網絡概述3.1.1車載通信網絡的概念和分類車載通信網絡是指車輛內部各傳感器、控制單元、執行器之間進行數據傳輸與交互的專用網絡。按通信協議的不同，總線可分為CAN總線、局域互聯網絡（LIN）總線、FlexRay總線、面向媒體的系統傳輸（MOST）總線等。【小貼士】總線是指所有節點均以被動方式連接，且支持信息雙向傳輸的通信網絡拓撲結構。（1）CAN總線是車輛中應用較廣泛的一種總線通信網絡。【知識充電站】（1）為屏蔽外界電磁干擾，CAN總線以兩條相互纏繞的數據線為信號傳輸介質，這兩條數據線分別為高電平數據線CAN-H和低電平數據線CAN-L，兩者發送信號的波形互為鏡像。……（詳見教材）（2）LIN總線是一種低成本的總線通信網絡。（3）FlexRay總線是專為高安全、高實時性要求設計的總線通信網絡。（4）MOST總線是一種專為多媒體設計的環形拓撲總線通信網絡。【小貼士】除采用上述總線通信網絡進行通信外，新能源汽車正越來越多地使用車載以太網進行通信。……（詳見教材）3.1.2CAN總線系統的組成和分類1．CAN總線系統的組成CAN總線系統通常由以下幾部分組成。（1）節點是指連接在總線上的各類通信單元。（2）鏈路是指兩個節點間的物理傳輸介質。（3）終端電阻是并聯在CAN總線鏈路兩端的關鍵組件。（4）網關是指在車輛內的多個通信網絡間進行數據轉發和傳輸的控制單元。【小貼士】網關也是一個節點，它的功能需要通過網關控制器實現。2．CAN總線系統的分類CAN總線在理論上最多可掛接110個節點，但在實際中，為保證通信的可靠性，通常會將整個CAN總線系統劃分為多個子網。受車型定位、配置等級及制造廠商設計策略的影響，不同車型CAN總線系統的子網類型、數量及功能會存在差異，以比亞迪秦EV的CAN總線系統為例進行介紹。比亞迪秦EV的CAN總線系統，它主要分為舒適網1、舒適網2、動力網、ESC網。（1）舒適網1負責與車輛基礎舒適性相關模塊的通信。（2）舒適網2是車輛的輔助舒適性通信總線，與舒適網1形成冗余或功能互補。【教師】想一想，劃分兩個舒適網的優點是什么？【學生】聆聽、思考、討論、回答【教師】總結回答（3）動力網是車輛的核心高速通信總線。（4）ESC網負責車身穩定性控制系統的通信。【小貼士】除上述主總線外，比亞迪秦EV的CAN總線系統還包括一些子總線，如啟動子網和電池子網。……（詳見教材）【學生】聆聽、記錄、理解課堂小結【教師】簡要總結本節課的要點車載通信網絡的概念和分類CAN總線系統的組成和分類【學生】總結回顧知識點作業布置【教師】布置課后作業請根據課堂上所學知識，完成教材課后練習。本課作業布置二維碼老師用文旌課堂APP掃描此碼，即可進行線上作業布置【學生】完成課后任務第3、4課時考勤【教師】清點上課人數，記錄好考勤【學生】班干部報請假人員及原因知識回顧 【教師】回顧上節課內容【學生】思考、舉手回答傳授新知3.2VCU通信故障診斷【教師】通過多媒體講解VCU通信故障診斷3.2.1故障現象VCU是車輛的控制核心，它不僅能控制車輛啟動、行駛、制動、轉向等系統的運行，確保車輛基礎行駛性能穩定，還統籌協調車內照明、音響、空調等舒適配置的運行，保障駕駛體驗與乘坐舒適性。當VCU發生通信故障時，車輛常有以下現象：①車輛啟動困難或無法啟動；②車輛出現加速不良、制動失靈、轉向困難等異常；③照明系統工作異常，如燈光亮度不足、閃爍或完全熄滅等；④空調、音響等電氣設備無法正常工作；⑤組合儀表上的相關故障指示燈點亮。3.2.2故障原因及診斷方法1．故障原因①VCU與CAN總線之間的連接存在故障；②CAN總線存在故障；③VCU通信模塊存在故障。2．診斷方法（1）讀取故障碼。（2）檢測VCU電源線路和線束連接器電源端子。（3）檢測VCU搭鐵線路和線束連接器搭鐵端子。（4）檢查VCU與CAN總線之間的連接。（5）檢測CAN總線的CAN-L和CAN-H線路。（6）若以上檢測結果均正常，則故障原因可能為VCU通信模塊存在故障，應更換VCU后重新檢測。【小貼士】VCU通信模塊故障主要分為硬件故障和軟件故障。……（詳見教材）【學生】聆聽、記錄、理解課堂小結【教師】簡要總結本節課的要點VCU通信故障的故障現象、故障原因及診斷方法【學生】總結回顧知識點作業布置【教師】布置課后作業請根據課堂上所學知識，完成教材課后練習。本課作業布置二維碼老師用文旌課堂APP掃描此碼，即可進行線上作業布置【學生】完成課后任務第5、6課時考勤【教師】清點上課人數，記錄好考勤【學生】班干部報請假人員及原因知識回顧【教師】回顧上節課內容【學生】思考、舉手回答傳授新知3.3BMU通信故障診斷【教師】通過多媒體講解BMU通信故障診斷3.3.1故障現象BMU是通過線束連接器BK51和線束連接器GK49之間的CAN總線與VCU進行通信的。當BMU發生通信故障時，車輛常有以下現象：①車輛無法完成高壓自檢，不能進行高壓上電；②組合儀表無法顯示動力蓄電池的信息或顯示的動力蓄電池信息全部為零；③BMU與其他控制單元（如VCU等）通信不穩定或無法通信；④SOC異常跳變或無法自動校準，動力蓄電池的其他數據采集不準確或無法更新。3.3.2故障原因及診斷方法1．故障原因①BMU與CAN總線之間的連接存在故障；②CAN總線存在故障；③BMU通信模塊存在故障。2．診斷方法（1）讀取故障碼。（2）檢測BMU電源線路和線束連接器電源端子。（3）檢測BMU搭鐵線路和線束連接器搭鐵端子。（4）檢查BMU與CAN總線之間的連接。（5）檢測CAN總線的CAN-L和CAN-H線路。（6）若以上檢測結果均正常，則故障原因可能為BMU通信模塊存在故障，應更換BMU后重新檢測。【學生】聆聽、記錄、理解課堂小結【教師】簡要總結本節課的要點BMU通信故障的故障現象、故障原因及診斷方法【學生】總結回顧知識點作業布置【教師】布置課后作業請根據課堂上所學知識，完成教材課后練習。本課作業布置二維碼老師用文旌課堂APP掃描此碼，即可進行線上作業布置【學生】完成課后任務第7、8課時考勤【教師】清點上課人數，記錄好考勤【學生】班干部報請假人員及原因知識回顧【教師】回顧上節課內容【學生】思考、舉手回答傳授新知3.4OBC通信故障診斷【教師】通過多媒體講解OBC通信故障診斷3.4.1故障現象OBC是通過線束連接器BK46和線束連接器BK51之間的CAN總線與BMU進行通信的。當OBC發生通信故障時，車輛常有以下現象：①車輛無法完成高壓自檢，不能進行高壓上電；②充電異常，如無法正常充電、充電過程突然中斷、充電速度變慢、充電效率降低等；③充電系統故障指示燈點亮。3.4.2故障原因及診斷方法1．故障原因①OBC與CAN總線之間的連接存在故障；②CAN總線存在故障；③OBC通信模塊存在故障。2．診斷方法（1）讀取故障碼。（2）檢測OBC電源線路和線束連接器電源端子。（3）檢測OBC搭鐵線路和線束連接器搭鐵端子。（4）檢查OBC與CAN總線之間的連接。（5）檢測CAN總線的CAN-L和CAN-H線路。（6）若以上檢測結果均正常，則故障原因可能為OBC通信模塊存在故障，應更換OBC后重新檢測。【學生】聆聽、記錄、理解課堂小結【教師】簡要總結本節課的要點OBC通信故障的故障現象、故障原因及診斷方法【學生】總結回顧知識點作業布置【教師】布置課后作業請根據課堂上所學知識，完成教材課后練習。本課作業布置二維碼老師用文旌課堂APP掃描此碼，即可進行線上作業布置【學生】完成課后任務第9、10課時考勤【教師】清點上課人數，記錄好考勤【學生】班干部報請假人員及原因知識回顧【教師】回顧上節課內容【學生】思考、舉手回答傳授新知3.5MCU通信故障診斷【教師】通過多媒體講解MCU通信故障診斷3.5.1故障現象MCU是通過線束連接器B30和線束連接器GK49之間的CAN總線與VCU進行通信的。當MCU發生通信故障時，車輛常有以下現象：①MCU無法運行；②驅動電機無法工作；③車輛無法行駛。3.5.2故障原因及診斷方法1．故障原因①MCU與CAN總線之間的連接存在故障；②CAN總線存在故障；③MCU通信模塊存在故障。2．診斷方法（1）讀取故障碼。（2）檢測MCU電源線路和線束連接器電源端子。（3）檢測MCU搭鐵線路和線束連接器搭鐵端子。（4）檢查MCU與CAN總線之間的連接。（5）檢測CAN總線的CAN-L和CAN-H線路。（6）若以上檢測結果均正常，則故障原因可能為MCU通信模塊存在故障，應更換MCU后重新檢測。【學生】聆聽、記錄、理解課堂小結【教師】簡要總結本節課的要點MCU通信故障的故障現象、故障原因及診斷方法【學生】總結回顧知識點作業布置【教師】布置課后作業請根據課堂上所學知識，完成教材課后練習。本課作業布置二維碼老師用文旌課堂APP掃描此碼，即可進行線上作業布置【學生】完成課后任務第11、12課時考勤【教師】清點上課人數，記錄好考勤【學生】班干部報請假人員及原因知識回顧【教師】回顧上節課內容【學生】思考、舉手回答傳授新知3.6網關控制器通信故障診斷【教師】通過多媒體講解網關控制器通信故障診斷3.6.1故障現象網關控制器是通過線束連接器G19與舒適網1、舒適網2、動力網、ESC網進行通信的。當網關控制器發生通信故障時，車輛常有以下現象：①車輛無法啟動；②組合儀表顯示異常，如無法顯示、信息缺失等；③空調、音響等電氣設備無法正常工作；④ABS、ESP等安全系統無法協同工作；⑤網絡連接異常，如車載通信網絡中斷、車載導航系統無法聯網、車載Wi-Fi信號弱等；⑥制動系統、動力系統等故障指示燈點亮。3.6.2故障原因及診斷方法1．故障原因①網關控制器搭鐵線路存在故障；②網關控制器電源線路存在故障；③舒適網1主線存在故障；④舒適網2主線存在故障；⑤動力網存在故障；⑥ESC網主線存在故障；⑦網關控制器存在故障。【小貼士】（1）在診斷舒適網1主線、舒適網2主線和動力網故障時，可通過檢測車輛的診斷接口與網關控制器相應端子之間的電阻來判斷CAN總線是否存在短路或斷路故障。……（詳見教材）2．診斷方法（1）檢測網關控制器搭鐵線路。（2）檢測網關控制器電源線路。【知識充電站】若網關控制器電源線路異常，則可能為儀表板配電盒故障，應分別檢測儀表板配電盒線束連接器G2E的端子G2E/1、G2D的端子G2D/27的對地電壓，判斷其是否符合標準。若對地電壓不符合標準，則說明儀表板配電盒故障，應更換儀表板配電盒。（3）檢測舒適網1主線。（4）檢測舒適網2主線。（5）檢測動力網。（6）檢測ESC網主線。【學生】聆聽、記錄、理解課堂小結【教師】簡要總結本節課的要點網關控制器通信故障的故障現象、故障原因及診斷方法【學生】總結回顧知識點作業布置【教師】布置課后作業請根據課堂上所學知識，完成教材課后練習。本課作業布置二維碼老師用文旌課堂APP掃描此碼，即可進行線上作業布置【學生】完成課后任務第13、14課時考勤【教師】清點上課人數，記錄好考勤【學生】班干部報請假人員及原因任務實施【教師】對學生進