资源简介

课题 认识汽车发动机电控系统
课时 2课时（90 min）
教学目标 知识目标： （1）了解汽车发动机电控系统的发展 （2）掌握汽车发动机电控系统的功能和组成 技能目标： 能够正确识别汽车发动机电控系统的主要部件 素质目标： 培养严于律己、耐心细致的工作作风
教学重难点 教学重点：汽车发动机电控系统的发展、功能和组成 教学难点：汽车发动机电控系统的功能和组成
教学方法 案例分析法、问答法、讨论法、讲授法
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）→新课预热（8 min）→任务导入（5 min）→传授新知（30 min） 第2节课：问题导入（5 min）→传授新知（15 min）→任务实训（20 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】布置课前任务，和学生负责人取得联系，让其提醒同学完成课前预习任务：收集相关资料，回答下列问题 1.汽车发动机电控系统的功能有哪些？ 2.汽车发动机电控系统主要由哪几部分组成，它们的作用是什么？ 【学生】查找资料，完成课前任务 通过课前任务，培养学生形成良好的学习习惯
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
新课预热 （8 min） 【教师】自我介绍，与学生简单互动，介绍课程定位、内容安排、考核要求等 【学生】聆听、互动 【教师】请学生谈谈当前汽车维修行业的现状，以及未来的发展趋势。鼓励学生畅所欲言 【学生】聆听、思考、发言 【教师】总结学生发言 通过老师自我介绍，与学生相互熟悉，使学生了解课程内容安排和考核要求，借助课堂讨论，拉近师生距离
任务导入 （5 min） 【教师】讲述“任务导入”的相关内容 小张有一辆越野车，他经常开着这辆车外出游玩。前不久，这辆车仪表板上亮起了红色的故障指示灯。由于这辆车在行驶中没有出现异常，因此小张就没把它当回事。可没过几天，这辆车在爬坡时，发动机突然熄火了。还好他处置及时，这辆车没有造成事故，但发动机却怎么也启动不起来了。 在维修车间，维修技师刘师傅检查后，告诉小张该车的故障是因发动机冷却液不足、气缸体温度过高而造成的。刘师傅向小张询问汽车仪表板上的故障指示灯是否亮起，小张据实进行了回答。刘师傅向小张简单介绍了汽车发动机电控系统的工作原理，告诉他以后一定要对亮起的故障指示灯予以重视。 【学生】聆听、思考 借助任务导入，激发学生学习兴趣，使学生明确学习目标，树立学习信心
传授新知 （30 min） 【教师】讲解新知 1.1.1 汽车发动机电控系统的发展 汽车发动机电控系统是采用电子控制技术对发动机实施控制的，电子控制技术不但可以改善发动机的动力性和燃油经济性，减少污染物排放量，还可以提高汽车行驶的稳定性和安全性。发动机电子控制技术发展与应用的程度已成为衡量现代汽车发展水平的重要标志。 1．汽车发动机电控系统的发展历程 汽车发动机电控系统是发动机技术与电子控制技术相结合的产物，其发展历程可分为以下三个阶段。 阶段时间特点萌芽及初级阶段20世纪50年代初~70年代末用半导体分立电子元件或集成电路组成电子控制器对发动机某部分进行控制微型计算机控制阶段20世纪70年代末~90年代中期汽车发动机电控系统采用微处理器及单片机进行检测和信息处理，这使得汽车发动机电控系统具有了数字化和智能化的特征，并具有了一定的综合控制能力集成网络化阶段20世纪90年代中期~至今CAN总线技术和车用高速微型计算机在汽车上广泛应用，汽车发动机电控系统对复杂操作的控制能力有了很大提升，为智能化发展创造了条件
【教师】讲述“知识链接”的相关内容 CAN是控制器域网英文名称（controller area network）的简称，是被国际标准化组织（ISO）标准化的串行通信协议。各汽车厂商出于行驶的安全性和经济性、驾驶的舒适性和便捷性，以及节能环保等方面的要求，开发了多种汽车电控系统。由于采用的数据类型及对可靠性的要求不尽相同，因此这些汽车电控系统之间的通信由多条总线构成的情况很多，线束的数量也随之增加。为适应“减少线束数量”和“通过多个局域网进行大数据量通信和高速通信”的需要，CAN总线技术被引入这些汽车电控系统，并迅速得到了推广应用。 【学生】聆听、思考、理解 2．汽车发动机电控系统的发展趋势 【教师】提出问题，随机邀请学生进行回答 总览汽车的发展历程，你认为未来汽车的发展趋势是什么？谈谈你对未来汽车的设想。 【学生】聆听、思考、回答 【教师】总结学生的回答，讲解新知 1）集成化 2）智能化 3）网络化 ……（详见教材） 1.1.2 汽车发动机电控系统的功能 汽车发动机电控系统主要通过对发动机的空燃比、点火提前角、喷油量、进气量和污染物排放量等实施精确控制，使其在动力性、经济性和排放净化性等方面达到最优。汽车发动机电控系统的主要功能有： 1．空气供给控制 空气供给控制指根据发动机转速和负载等的变化，对发动机的进气量进行精确控制。空气供给控制可使发动机中的可燃混合气获得最佳空燃比，从而改善发动机的动力性。 2．燃油供给控制 燃油供给控制指根据发动机转速、进气量及其他信号确定喷油量，并根据发动机运行工况和各气缸的点火顺序，将喷油正时控制在最佳时刻。主要包括供油控制和喷油控制等。 3．点火控制 点火控制指根据各相关传感器输出的信号判断发动机的运行工况，控制火花塞在最佳点火提前角点燃可燃混合气。点火控制不但可以提高发动机的动力性和燃油经济性，还可以减少污染物排放量。包括闭合角控制和爆燃控制等。 4．排放控制 排放控制指通过改善发动机的燃烧条件减少污染物的生成，或采用净化装置将污染物转化为无害物，进而控制发动机的污染物排放量。 常见的排放控制包括三元催化转化控制、废气再循环控制、二次空气喷射控制、燃油蒸发排放控制和曲轴箱强制通风控制等。 5．其他辅助控制 1）怠速控制 怠速控制指在发动机处于怠速工况时，根据冷却液温度传感器信号、空调开关信号、空挡启动信号等对进气量进行控制，使发动机保持良好的怠速状态。 2）进气控制 进气控制指根据发动机的工况，控制气门开启和关闭的时刻（即气门打开和关闭的最大提前角和最大迟闭角），以及气门开启的持续时间（即气门的闭合角度），使气缸充入更多的可燃混合气并减少废气残留。进气控制可使发动机获得更好的动力性和燃油经济性，还能减少污染物的排放。 3）涡轮增压控制 涡轮增压控制指对涡轮增压器的开启和关闭，以及进气增压压力进行控制，以增加发动机的进气量。 【教师】提出问题，随机邀请学生进行回答 涡轮增压控制有什么优势？ 【学生】聆听、思考、回答 【教师】总结学生的回答 涡轮增压控制可显著提升发动机的动力性和燃油经济性。 【教师】讲述“职业引航”的相关内容，提出问题，随机邀请学生进行回答 从该案例中，你吸取到了哪些经验教训？ 【学生】聆听、思考、回答 【教师】总结学生的回答 【学生】聆听、思考、理解、记忆 通过老师讲解，使学生了解汽车发动机电控系统的发展和功能 通过案例故事，培养学生严于律己、耐心细致的工作作风
第二节课
问题导入 （5 min） 【教师】复习提问 1. 简述汽车发动机电控系统的发展历程。 2. 汽车发动机电控系统的功能有哪些？ 【学生】思考、回答 复习提问，检查学生对前面知识点的掌握程度
传授新知 （15 min） 【教师】总结学生的回答，展示图片，讲解新知 1.1.3 汽车发动机电控系统的组成 汽车发动机电控系统主要由传感器、电子控制单元（ECU）和执行器三部分组成，如图1-1所示。 1．传感器 【教师】提出问题，随机邀请学生回答 什么是传感器？汽车发动机电控系统中都用到哪些传感器？ 【学生】聆听、思考、回答 【教师】总结学生的回答，讲解新知 传感器是一种信号转换装置，它安装在发动机的各个部位，用于采集与发动机运行状态和汽车行驶状况有关的各种物理量参数和化学量参数，并将这些参数转换为电信号，然后将电信号通过线束输送给ECU。 中文名称英文简称采集的信号作用空气流量 传感器MAF发动机的进气量ECU控制发动机喷油量的主要依据进气歧管绝对压力传感器MAP发动机进气歧管中的空气绝对压力ECU控制发动机的喷油量节气门位置 传感器TPS节气门的开度及开度变化量ECU据此判断发动机的工况，以修正发动机的喷油量和喷油正时，以及进行其他辅助控制加速踏板位置传感器APP加速踏板的位置ECU据此调整节气门的开度，使发动机实现怠速、加速和减速等功能曲轴/凸轮轴位置传感器CKP/CMP曲轴的转角位移和位置、凸轮轴的位置ECU据此判断发动机转速和识别第一缸的压缩上止点，以控制发动机的点火正时、喷油正时和喷油量冷却液温度 传感器CTS发动机冷却液的温度ECU据此修正发动机的喷油量和点火正时进气温度 传感器IAT发动机吸入空气的温度ECU据此和进气压力信号等计算进气量，以控制发动机的喷油量爆燃传感器KNK发动机出现爆燃时气缸体振动的压力波ECU据此修正点火正时，以抑制爆燃的出现氧传感器发动机尾气在净化处理前和净化处理后的氧含量ECU据此修正喷油量并保持精确的最佳空燃比，使三元催化转化器的净化效率保持最佳。
2．ECU ECU是电子控制单元英文名称（electronic control unit）的简称，它实际上是一个微型计算机，是汽车发动机电控系统的核心控制装置。ECU一方面接收来自传感器的信号，另一方面完成对这些信号的处理，并发出相应的指令信号来控制执行器工作，使发动机保持最佳的运行状态。 【教师】提出问题，随机邀请学生回答 ECU的实质是什么？它和计算机一样吗？ 【学生】聆听、思考、回答 【教师】总结学生的回答，讲述“提示”的相关内容 不同时期的汽车发动机电控系统，ECU的功能有所不同。早期的汽车发动机电控系统仅具有单一控制功能，ECU只控制燃油供给系统。现在的汽车发动机电控系统具有综合控制功能，ECU既控制燃油供给系统，又控制空气供给系统和点火系统等。此 外，有些汽车的ECU还具有其他控制功能，如自动变速控制、车身稳定控制等。 【学生】聆听、思考、理解、记忆 3．执行器 指执行ECU发出的控制指令，完成相应动作的器件。汽车发动机电控系统的执行器主要有电动燃油泵、喷油器、点火控制器及点火线圈、电子节气门、三元催化转化器、怠速控制阀、活性炭罐电磁阀，以及其他继电器和控制阀等。 【教师】讲述“提示”的相关内容 在许多情况下，执行器并不是ECU的最终控制目标。例如，在废气再循环控制系统中，真空电磁阀接收到ECU发出的指令信号后会切断或接通真空通道，进而控制废气再循环阀（EGR阀）的打开和关闭。 【学生】聆听、思考、理解、记忆 通过老师讲解，使学生了解汽车发动机电控系统的组成及各部件的作用
任务实训 （20 min） 【教师】组织学生扫码观看微课视频：识别汽车发动机电控系统的主要部件（详见教材） 【学生】观看、聆听、思考、理解、记忆 【教师】布置实训任务：识别汽车发动机电控系统的主要部件。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1-2中 表1-2 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1-3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1-3 汽车车辆（或试验台架）信息及所需的工具、设备和资料 汽车车辆信息 （或试验台架）信息车型VIN码行驶里程工具、设备和资料
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1-4中的“□”上打“√”。 表1-4 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）识别传感器 在汽车实训室，从汽车（或试验台架）发动机上识别下列传感器，并确认各传感器的安装位置，填入表1-5中（详见教材）。 2）识别ECU 在汽车实训室，从汽车（或试验台架）发动机上识别ECU，并确认其安装位置，填入表1-6中（详见教材）。 3）识别执行器 在汽车实训室，从汽车（或试验台架）发动机上识别下列执行器，并确认各执行器的安装位置，填入表1-7中（详见教材）。 【学生】各组组长展示任务完成情况，并配合指导老师完成考核评价表 【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） 通过任务实训，巩固学生对理论知识的理解，加深学生对汽车发动机电控系统的认识，学会识别汽车发动机电控系统的主要部件
课堂小结 （3 min） 【教师】简要总结本节课的要点 本节课学习了汽车发动机电控系统的发展、功能和组成等相关知识，希望大家通过学习，能够对汽车发动机电控系统有一个全面的认识。 【学生】总结回顾知识点 总结知识点，巩固学生对汽车发动机电控系统相关知识的印象
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 本节课学生接触了新的知识，学习兴趣较高，通过实训，有效实现了理论知识的延伸与扩展，使学生体会到学以致用的成功感，学生的学习积极性被极大调动，教学效果良好。不足之处，个别学生动手能力较差，任务完成度较低

展开更多......

收起↑