7.2 电控制动系（教案）《汽车结构》（劳保版）同步精品课堂

《汽车结构》教案 详细教案 一、设计摘要 课程课题 7.2 电控制动系 授课教师 1 学时数 1 授课班级 人数 授课时间 教学地点 理实一体化教室 二、设计意图 学情分析 在学习“电动控制系”前，学生已掌握普通制动系统的基础原理，对汽车硬件结构有一定认知，但对电子控制技术与制动系统的融合缺乏深入理解。职高学生动手能力较强，对实际案例和动态演示兴趣浓厚，但面对电控系统抽象的信号处理、逻辑判断过程，容易产生畏难情绪。部分学生对液压控制单元、传感器等部件的协同工作机制理解困难，难以区分各辅助系统的功能差异与应用场景。教学中需结合生活案例、动画模拟和虚拟仿真实验，将复杂的电控逻辑具象化，通过对比分析强化系统认知。 背景分析 随着汽车向智能化、安全化方向发展，电动控制系已成为现代车辆保障行车安全与操控性能的核心技术。汽车防抱死制动系统（ABS）通过精确控制车轮转速，避免紧急制动时车轮抱死，大幅提升制动稳定性；电子稳定程序（ESP）、牵引力控制系统（TCS）等辅助系统，则进一步拓展了制动控制的边界，能在侧滑、打滑等复杂工况下主动介入，优化车辆动态表现。这些系统通过传感器采集数据、ECU智能分析并控制执行机构，实现“防患于未然”。掌握这些知识，不仅是理解现代汽车安全技术的关键，更为学生未来学习新能源汽车电控系统奠定基础。 学习目标 设定 素质目标 知识目标 能力（技能）目标 学生能够准确阐述汽车防抱死制动系统（ABS）各部件功能及工作原理； 熟练说明电子稳定程序（ESP）、电子制动力分配系统（EBD）等辅助电控系统的核心作用与适用场景，理解各系统间的协同关系。 激发学生对汽车智能电控技术的探索兴趣，培养严谨的技术探究态度； 增强学生对汽车安全技术重要性的认知，树立主动关注汽车前沿科技的学习意识。 通过案例分析与模拟实验，提升学生诊断ABS故障、判断辅助电控系统工作异常的能力； 借助虚拟仿真操作，强化学生对电控系统信号采集、处理及执行逻辑的实践应用能力。 学习任务 描述 了解ABS的作用和工作原理 认识 ABS 零部件的结构 了解其他电控制动系的作用 熟悉其他电控制动系的工作原理 教学资源 准备 教师准备：讨论主题、学生任务书； 学生准备：在线讨论、完成任务书。 教学重点 汽车防抱死制动系统（ABS）的组成结构 教学难点 ABS系统中液压控制单元如何根据车轮转速传感器信号实现制动压力的“点刹”调节 教学难点突破方法 设置湿滑路面制动、高速过弯侧滑等虚拟驾驶场景，让学生观察不同电控系统的介入时机与工作效果；结合实际车辆事故案例，分析系统故障导致的后果 三、教学策略 教法 讲授法、演示法、讨论法； 学法 小组讨论法、自主阅读法。 四、教学资源 教材工具材料 《汽车结构》，主编：曾国文，第2版；中国劳动社会保障出版社。 教学情景 创设 五、教学过程 教学环节 教学内容 教师活动 学生活动 设计意图 知识复习与回顾（2分钟） [引入主题]（2分钟） 任务引入：了解ABS的作用和工作原理 提出问题，认真回答问题。 接收并查看本节课堂任务书。查看并记住本节任务的学习目标。 1、组织学生回答问题，使同学们提起兴趣，对学习内容参与度更深。 2.下发和展示任务，让学生明确课堂任务，学习课堂知识。 新 课 导 入 （3分钟） [新课引入]（3分钟） 引导学生分析任务书，明确本节课的学习内容。 通过任务书，采用提问方式引出今天的内容。 1.跟上老师思路。 2.学生分小组交流讨论，总结出小组答案。 激发学生探索学习的欲望与兴趣，还可以把本次课程的内容快速引入课堂。 探索 新知（2分钟） 汽车防抱死制动系统在制动过程中可自动调节车轮制动力，防止车轮抱死，以取得最佳的制动效果。ABS 已成为汽车上的标准装备。 如图7-9所示，ABS 由液压控制单元、ABS指示灯、车轮转速传感器、真空助力器、鼓式制动器、盘式制动器、车轮等组成。 上课前老师收集相关的新专业、职业、技能等知识。 学生对新专业了解后，再上网查一下新专业所涉及的知识点。 使用学生对新专业有个大概了解，自己再去收集相关资料补充自己的知识面。 学 习 新 知（14分钟） 1.液压控制单元 ABS 液压控制单元（也称压力调节器）装在制动主缸与轮缸之间，主要由 ABS 泵电动机总成、ABS 波压控制机构和 ABS控制单元等相关部件组成，如图7-10所示。其作用是接收ECU的控制信号，使电磁阀动作，完成保压、诚压、增压的调节任务，风于执行元件。 (1)保压过程（图7-11) 当轮速传感器发出抱死危险信号时，ECU向电磁线圈还入一个较小的保持电流（约为最大电流的112)，电磁阀处于保压位置。此时制动主缸、制动轮缸和回油孔相互隔离密封，制动轮紅中的制动压力保持一定。 (2)减压过程（图7-12) 如果在“保持压力”命令发出后，仍有车轮抱死信号，ECU即向电磁线圈通入一个最大电流，电磁阀处于减压位置。此时电磁闷将制动轮缸与回油通道或储液室接通，制动轮缸中制动液经电磁闷流人储波室，制动轮缸压力下降。 (3)增压过程（图7-13) 当压力下降后车轮加速太快时，ECU 便切断通往电磁阀的电流，制动主缸和制动轮缸再次相通，制动主缸中的高压制动液再次进入制动轮缸，使制动压力增加。 主要讲解液压控制单元。 学生在书本上找出对应的内容并勾画出重点内容。 通过直观教学法，使用电教媒体PPT的形式，不仅能进一步激发学生的兴趣，也有利于加深学生对知识的理解和对内容的掌握。 2.车轮转速传感器（图7-14) 车轮转速传感器（以下简称轮速传感器）用于检测车轮的转速，并将车轮转速信号输入电控单元，电控单元依据此信号通过液压调节器控制各制动缸中的制动液。电磁式轮速传感器是一种通过磁最的变化产生感应电压的装置，主要由前轮转速传感器和脉冲轮两部分组成。 3. ABS 指示灯（图7-15) ABS 指示灯装在仪表盘上，它用来告知驾驶员防抱死制动系统有故障，由ECU发送信号使报警灯点亮。它还用来读取储存在控制单元存储器中的诊断故障码。 教师根据课本内容讲解车轮转速传感器和ABS 指示灯。 学生跟上老师的思路； 抽取学生回答老师的提问； 让学生能够快速的掌握学习内容，突破了课程内容难点。 1. 电子稳定程序(Electronic Stability Program, ESP) (1)组成结构 ESP 主要由传感器、电子控制单元、执行器等部分组成。 1)传感器。包括转向传感器、轮速传感器、偏航率传感器、横向加速度传感器等，这些传感器负责采集车身状态的数据。 2)电子控制单元。电子控制单元的作用是计算传感器采集到的数据，将计算结果与存储器里面预先设定的数据进行比对，当计算数据超出存储器预存的数值时，表示车身临近失控或已经失控，则命令执行器工作，以保证车身行驶状态能够满足驾驶员的意图。 2.电子制动力分配系统(Blectronic Brake force Distribution, EBD) EBD 能够根据汽车制动时产生轴荷转移的不同，而自动调节前、后轴的制动力分配比例，提高制动效能，并配合ABS 提高制动稳定性。EBD 的工作 原理是用高速计算机在汽车制动的瞬间，分别对四个轮胎 附着的地面进行感应和计算，得出不同的摩擦力数值，使 四个轮胎的制动装置根据不同的情况用不同的方式和力制 动，并在运动中不断调整，使制动力与摩擦力相匹配，从 而保证车辆平稳行驶。如图7-17所示为有无配备EBD 的 效果对比。 3.牵引力控制系统(Traction Control System, TCS) 4.电子控制制动辅助系统(Electronic Brake Assist, EBA) (1)组成结构 EBA布置在汽车前侧底盘下部，由传感器、执行器和控制器等组成。EBA是在 ABS 的基础上，增设制动踏板行程传感器（膜片行程传感器）和制动压力传感器，并在防抱死制动电控单元中增设制动力调节软件程序和检测制动执行结束的EBA释放开关。 (2)工作原理 EBA 通过驾驶员踩制动路板的速率来判断驾驶员的制动行为，如果察觉到制动踏板的制动压力增加，EBA会在极短时间内启动全部制动力。当EBA 监测到驾驶员踩制动踏板的速度陡增，且持续大力踩制动踏板时，EBA会释放出储存的液压以施加最大的制动力。驾驶员一旦释放制动踏板，EBA就转入待机模式。由于施加了最大制动力，EBA 可显著缩短制动距离。 5.电子差速锁( Blectronic Differential System,EDS) 6.陡坡缓降系统(Hill Descent Control, HDC) 在HDC 启动后，驾驶员无需踩制动踏板，车辆会自动以低速行驶，并且能够对超过安全转速的车轮施加制动力，从而保证车辆平稳地通过陡峭的下坡坡段。 7.上坡辅助系统(Hill-start Assist Control, HAC) 教师讲解制动系的其他辅助电控系统，通过展示图片和理论相结合的形式，更形象的记忆 学生跟上老师的思路； 图片展示更加直观 学生再练习（6分钟） 4、分配任务：（6分钟）（思政导入：团队合作，培养学生学会思考，解决问题能力） 1）、以小组为单位回答问题：电子控制制动辅助系统（BA）的触发条件是什么？ 2）、每组派出代表回答老师提问 4）、学生分组相互评价 5）、老师点评，哪个组最好，回答最准确。评出优胜小组。 1、教师分配任务小组任务，随堂进行观察和指导。 2.讨论完成后，教师以提问形式选择学生进行问题的回答。 3.各组互评后，教师进行总结评价。 学生小组讨论后每个组派一人或者两人回答。学生之间互评打分。 学生对知识的一个巩固过程，调动学生的学习积极性。 课堂 总结（2分钟） 教师总结（2分钟） 本节课围绕汽车电动控制系展开，系统讲解了汽车防抱死制动系统（ABS）的核心部件与工作机制，通过动画演示和案例分析，帮助学生理解液压控制单元、车轮转速传感器协同实现防抱死功能的原理。同时，对电子稳定程序、电子制动力分配系统等辅助电控系统进行了深入剖析，结合虚拟驾驶场景和对比表格，明晰各系统的功能差异与应用场景。学生在互动讨论与模拟操作中，不仅掌握了电动控制系的理论知识，还提升了对汽车主动安全技术的认知，为后续学习汽车电控系统故障诊断与维修奠定了坚实基础。 布置下节课任务（40分钟） 布置下节课任务（40分钟） 预习下节课内容 布 置 作业（13分钟） [完成作业]（13分钟） （1）简述ABS系统的工作原理。 （2）对比ESP与TCS系统的功能差异。 板书 设计 六、教学评价 教学评价 七、教学反思 教学反思 本次“电动控制系”教学中，通过动画演示与案例分析，学生对ABS基础原理有了初步理解，但在讲解液压控制单元压力调节逻辑时，因缺乏动态数据展示，部分学生仍感抽象。在辅助电控系统教学中，各系统间的协同工作机制讲解时间不足，导致学生难以区分ESP与TCS的功能边界。此外，虽采用虚拟场景模拟，但学生实操机会较少，对传感器信号采集与控制策略的理解不够深入。后续教学需增加实物传感器信号监测实验，设计多系统联动故障模拟项目，强化学生对复杂电控逻辑的实践认知。 教师分配任务 学分组讨论 学生问题提问 学生分组回答 教师总结 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$