资源简介

课题 检修ECU 电源电路和点火系统控制电路
课时 2课时（90 min）
教学目标 知识目标： 掌握ECU电源电路和点火系统控制电路的基本知识和检修方法 技能目标： 能够检测点火控制组件 素质目标： 培养踏实勤奋、求真务实的工作作风
教学重难点 教学重点：ECU电源电路和点火系统控制电路的基本知识和检修方法 教学难点：检测点火控制组件
教学方法 案例分析法、问答法、讨论法、讲授法、任务驱动法
教学用具 电脑、投影仪、多媒体课件、教材
教学设计 第1节课：课前任务→考勤（2 min）→任务导入（5 min）→传授新知（38 min） 第2节课：问题导入（5 min）→传授新知（20 min）→任务实训（15 min）→课堂小结（3 min）→作业布置（2 min）
教学过程 主要教学内容及步骤 设计意图
第一节课
课前任务 【教师】课前预习任务：收集相关资料，回答下列问题 1.同时点火系统的控制电路有哪些类型？ 2.点火线圈分配式同时点火系统的工作原理是什么？ 【学生】查找资料，完成课前任务 通过课前任务，激发学生学习兴趣培养，提升学生主动思考能力和学习主动性
考勤
（2 min） 【教师】使用文旌课堂APP进行签到 【学生】班干部报请假人员及原因 培养学生的组织纪律性，掌握学生的出勤情况
任务导入
（5 min） 【教师】讲述“任务导入”的相关内容 上周，李先生所在城市连续下了四天暴雨，地下停车场涌入了雨水，它的爱车泡在了水中，所幸发动机没有进水。大雨过后，李先生准备将该车开至4S店进行检修。他打开点火开关启动汽车，可发动机没有任何反应，之后他又试了几次，发动机还是没有动静。于是，他联系拖车将该车拖进了4S店。 在4S店，维修技师了解车况后，检查了蓄电池及其线路，没有发现异常，于是维修技师判断故障应该源于ECU。维修技师打开ECU控制盒，发现ECU供电线路的端子存在锈迹，在用万用表检测后，发现这些端子的线路断路。维修技师将这些端子进行了修复，并在检测合格之后打开了点火开关，该车发动机能够正常启动，故障得到了排除。 【学生】聆听、思考、理解 具体任务导入，使学生明确学习内容，树立学习信心
传授新知
（38 min） 【教师】借助教具和图片，讲解ECU电源电路 4.3.1 ECU电源电路 1．ECU概述 ECU是汽车发动机电控系统的“大脑”，它主要由输入处理电路、A/D转换器、微处理器和输出处理电路等模块组成，如图4-28所示。 （1）输入处理电路 用来对传感器输送的信号进行滤波处理，去除其中的干扰信号。传感器输送的信号有模拟信号和数字信号两种。模拟信号经过滤波后输出给A/D转换器，数字信号经过滤波后直接输出给微处理器。 （2）A/D转换器 又称为模拟信号/数字信号转换器，用来将滤波后的模拟信号转换成数字信号，然后输送给微处理器。 （3）微处理器 主要由中央处理器（CPU）、存储器（包括只读存储器ROM和随机存储器RAM）和输入输出接口（I/O）等组成。它用存储器中的程序和数据对经滤波和转换后的数字信号进行处理，将处理结果输送给输出处理电路，并存储一些必要的输入/输出信号。 （4）输出处理电路 用来将微处理器处理后的信号进行转换和放大，并输送给各执行器。 【教师】提出问题，随机邀请学生进行回答 ECU的结构与计算机有何异同？ 【学生】聆听、思考、回答 【教师】总结学生回答 2．ECU电源电路的组成及工作原理 ECU电源电路用来为ECU提供稳定的直流电源。主要由记忆电源、开关电源、工作电源和内部电路等组成。 1）记忆电源 记忆电源由蓄电池经熔断器SB17通过端子86向ECU供电，它不受点火开关控制，这可使存储在ECU中的数据在点火开关关闭的情况下保存。 【教师】提出问题，随机邀请学生进行回答 如果记忆电源出现故障，会产生什么后果？ 【学生】聆听、思考、回答 【教师】总结学生回答 如果记忆电源出现故障，ECU内随机存储器RAM中的信息将会丢失，导致发动机无法启动。 2）开关电源 开关电源由车载电网控制模块通过端子50向ECU供电，它受点火开关控制，只有当点火开关打开时，车载电网控制模块才向ECU供电。 3）工作电源 点火开关打开瞬间，车载电网控制模块向ECU供电，ECU通电后触发汽车发动机电控系统动力总线，并通过端子7给主继电器J271的电磁线圈供电，使其开关闭合。此时，工作电源由蓄电池经主继电器J271和熔断器SB3，通过端子5和端子6为ECU持续供电，以保证其正常工作。 4）内部电路 工作电源向ECU供电时，内部电路可将蓄电池电压转换为稳定的5 V参考电压，并输送给各传感器，以保证各传感器的信号不受蓄电池电压变化的影响。 3．ECU电源电路的拆装与检修 当ECU电源电路存在故障时，发动机将无法启动，甚至会出现整个汽车发动机电控系统失灵且无法读取故障码和数据流的现象。 【教师】提出问题，随机邀请学生进行回答 ECU电源电路的故障原因主要有哪些？ 【学生】聆听、思考、回答 【教师】总结学生回答 ECU电源电路故障常见的原因有：① 因浸水或受潮造成线路或电子元件端子腐蚀而断路；② 供电电压过高或接错线束引起ECU电源电路烧坏；③ 电子元件老化，或恶劣工作环境（如过热、振动）引起的元件失灵、端子松动或脱焊等。 1）拆下ECU （1）关闭点火开关，连接专用汽车故障诊断仪。打开点火开关，进入汽车故障诊断仪软件系统，依次选取“ 发动机电控系统”→“ 引导功能”→“ 更换ECU”选项。关闭点火开关，取下钥匙，断开蓄电池的线束端子。 （2）如图4-30所示（详见教材），沿箭头A指示方向松开支架卡子，将ECU沿箭头B指示方向拆下，然后解开锁止卡并拔下ECU的线束插头。 【教师】讲述“注意”的相关内容 不可在未拔下ECU线束插头的状态下用万用表检测ECU各端子，否则可能会损坏ECU。 【学生】聆听、思考、理解、记忆 2）用万用表检测ECU电源电路 （1）检测蓄电池电压。 （2）检测ECU电源电路的线路。 ① 检测搭铁线路。 ② 检测蓄电池供电线路。 ③ 检测车载电网控制模块的供电线路。 ……（详见教材） 3）安装ECU ECU的安装大体与拆下的顺序相反，安装时要注意将ECU正确卡入支架。 【教师】展示“安装ECU”图片（详见教材），并进行讲解 （1）如图4-31所示，沿箭头C指示方向将ECU的下缘插入支架，然后将ECU上缘卡入支架。确保ECU的顶部凸耳和底部凸耳分别卡入支架中沿箭头D指示方向的顶部槽口，和沿箭头E指示方向的底部槽口。 （2）如果更换了ECU，ECU安装完成后必须进行匹配，否则发动机将无法启动。连接专用汽车故障诊断仪，打开点火开关，进入汽车故障诊断仪软件系统，依次选取“发动机电控系统”→“引导功能”→“更换ECU”选项，即可完成ECU的匹配。 【学生】聆听、思考、理解、记忆 借助教具和挂图，通过老师讲解，帮助学生了解ECU电源控制电路的基本知识和检修方法
第二节课
问题导入
（5 min） 【教师】复习提问 1.ECU由哪些部件组成？ 2.ECU电源电路的作用是什么？ 【学生】思考、发言 用问题导入，检查学生对前面知识点的掌握程度
传授新知
（20 min） 【教师】借助教具或图片，导入新知讲解 4.3.2 点火系统控制电路 1．同时点火系统的控制电路 1）二极管分配式点火系统控制电路 二极管分配式点火系统控制电路如图4-32所示。其中，点火线圈由初级线圈A、初级线圈B和1个次级线圈组成，次级线圈的两端通过4个高压二极管与火花塞构成回路。 当ECU将气缸1 和气缸4 的点火信号输送给点火控制器时，晶体管VT1 截止，初级线圈A中的电流被切断，次级线圈就会感应出高压电，其电流方向如图4-32中实线箭头所示。此时，高压二极管VD1、VD4 正向导通，VD2、VD3 反向截止，气缸1 和气缸4 的火花塞点火，气缸2 和气缸3 的火花塞不点火。 ……（详见教材） 2）点火线圈分配式点火系统控制电路 点火线圈分配式点火系统控制电路如图4-33所示。其中，曲轴位置传感器输出的曲轴转角信号为G1和G2，凸轮轴位置传感器输出的凸轮轴位置信号为Ne，ECU根据这些信号计算出各组气缸的点火提前角和点火线圈的通电时间，并向点火控制模块发出判缸信号IGDA和IGDB，以及点火提前角信号IGT。 当点火控制模块接收到ECU传输的信号后，其控制电路会根据这些信号的组合，将点火提前角信号IGT分配给不同的晶体管驱动电路，并通过晶体管控制点火线圈电路的通断，来控制各组气缸火花塞点火。IGF是点火监测信号，其作用是将点火控制模块切断初级线圈电流的信号反馈给ECU，ECU据此对点火情况进行监测。 【教师】提出问题，随机邀请学生进行回答 在同时点火系统中，某个气缸的点火电路断路，会影响另一个同步气缸吗？ 【学生】聆听、思考、回答 【教师】总结学生回答 在同时点火系统中，如果某个气缸的点火电路断路，那么另一个同步气缸的火花塞也不能点火；但如果某个气缸的点火电路短路，另一个同步气缸的点火则不受影响。 2．独立点火系统的控制电路 独立点火系统的控制电路如图4-34所示。当发动机运转时，ECU按各气缸的工作顺序向点火线圈中的点火控制元件发出点火信号，使点火控制元件内的晶体管截止，切断点火线圈中初级线圈的电流，从而使其次级线圈感应出高压电，使火花塞点火。 【教师】提出问题，随机邀请学生进行回答 除点火控制功能外，独立点火系统还具有什么功能？ 【学生】聆听、思考、回答 【教师】总结学生回答 除点火控制功能外，有些汽车的独立点火系统还具有信号反馈功能，它通过点火控制元件采集点火信号，并将其发送给ECU，ECU据此监测各气缸的点火情况。 3．点火系统控制电路的检修 点火系统控制电路存在故障时，发动机会因缺火或点火正时不准确而出现无法启动或启动困难、怠速抖动或加速无力等现象。点火系统控制电路一般可用汽车故障诊断仪、万用表和示波器进行检测。 1）用汽车故障诊断仪检测点火系统控制电路 （1）读取故障码。 （2）读取数据流。 ……（详见教材） 2）用万用表检测点火系统控制电路 （1）检测供电线路。 （2）检测点火控制模块。 ……（详见教材） 3）用示波器检测点火系统控制电路 关闭点火开关，将点火控制系统各部件的线束插头接通。打开点火开关，启动发动机使其怠速运转，用示波器检测各气缸点火控制模块的输出信号，该信号的波形应为规律变化的脉冲波形。若不符，则说明点火控制模块存在故障，应进行检修或更换。 【学生】聆听、思考、理解、记忆 借助教具和挂图，通过老师讲解，帮助学生了解点火系统控制电路类型、作用、工作原理和检修方法
任务实训
（15 min） 【教师】组织学生扫码观看微课视频：检测点火控制组件（详见教材） 【学生】观看、聆听、理解、记忆 【教师】布置实训任务：检测点火控制组件。将全班学生以3～5人为一组进行分组 【学生】各组选出组长并进行任务分工，将小组成员及分工情况填入表4-19中 表4-19 小组概况及分工情况 班级组号指导老师小组成员姓名学号任务分工组长组员
【教师】组织学生以小组为单位，按照以下活动步骤，完成实训任务 1．任务准备 在明确任务内容的情况下，根据实际情况，在表4-20中写出汽车车辆（或试验台架）信息，并根据任务需求写出所需的工具、设备和资料等。 表4-20　汽车车辆（或试验台架）信息及所需的工具、设备和资料 汽车车辆 （或试验台架）信息车型VIN码行驶里程工具、设备、资料
在进入工作前请同学们确认现场安全及个人防护情况，并在表4-21中的“□”上打“√”。 表4-21　现场安全及个人防护情况确认表 设备安全□检查汽车（或试验台架）点火开关是否关闭 □检查汽车（或试验台架）挡位是否处于P挡或空档 □检查汽车（或试验台架）驻车制动是否处于制动状态 □检查汽车（或试验台架）发动机舱盖是否支撑在固定位置 □检查汽车车轮垫块是否支撑到位，或试验台架支撑滚轮是否固定牢靠且全部处于锁止位置场地安全□检查场地通风、采光是否良好 □检查每个维修工位是否有足够的面积和高度 □检查是否有应急通道和完善的消防设施个人防护□检查是否穿戴好护目镜、工作帽、手套、工作鞋和合身的工作服等劳保用品
2．任务实施 1）检查和拆装点火控制组件 在汽车实训室，对汽车（或试验台架）发动机上的点火控制组件进行检查和拆装，结合该车型发动机维修手册完成表4-22（详见教材）中的内容。 2）检测点火控制组件 在汽车实训室，用汽车故障诊断仪、万用表和示波器对点火控制组件进行检测，并结合该车型发动机维修手册完成表4-23（详见教材）中的内容。 【学生】分组、分工协作完成实训任务、配合教师填写考核评价表 【教师】巡回指导，根据学生的实际表现进行评价，填写考核评价表（详见教材） 【教师】讲述能工巧匠——付宏年：多年精益求精终成“汽修名医”（详见教材）,鼓励学生向榜样学习 【学生】聆听、思考、体会、感悟 通过实践探索，巩固课上所学理论知识，帮助学生学会检测点火控制组件 借助榜样故事，培养学生爱岗敬业的职业精神
课堂小结
（3 min） 【教师】简要总结本节课的要点 本节课学习了ECU电源电路的组成、工作原理及检修方法，点火系统控制电路的类型、作用、工作原理和检修方法，希望大家课下认真复习，巩固所学知识。 【学生】总结回顾知识点 总结知识点，巩固学生对本节知识的印象
作业布置
（2 min） 【教师】布置课后作业 完成文旌课堂中的课后习题。 【学生】完成课后任务 复习巩固学到的知识
教学反思 本节课在教学中遇到一些意想不到的问题，使得学生不能按计划时间回答问题。在设计教学方案时，应多思考：“学生已有哪些生活经验和知识储备”“怎样依据有关理论和学生实际设计易于为学生理解的教学方案”“学生在接受新知识时会出现哪些情况”等。同时，要在备课时，预备好各种不同的教学方案。

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