第5课检修怠速控制系统（教案）-《汽车发动机控制系统检修》同步教学（江苏大学出版社）

课题 检修怠速控制系统 课时 2课时（90 min） 教学目标 知识目标： （1）掌握怠速控制系统的作用、类型、组成和工作原理 （2）掌握怠速控制系统主要部件的基本知识和检修方法 技能目标： 能够检修怠速控制系统的一般故障 素质目标： 培养自主学习、协作学习、探究学习的意识 教学重难点 教学重点：怠速控制系统的作用、类型、组成和工作原理，主要部件的基本知识和检修方法 教学难点：检查、拆装和检测怠速控制系统 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（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】课前预习任务：收集相关资料，回答下列问题 1.怠速控制系统的作用是什么，它有哪些类型？ 2.节气门直动式怠速控制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 高先生六年前购买了一辆小汽车，该车上周出现了故障：发动机启动后怠速不稳，而且在怠速运转不久后会出现熄火的现象。 在4S店，维修技师用汽车故障诊断仪读取了该车OBD-Ⅱ的数据流，发现该车发动机在怠速运转的过程中存在转速快速下降的情况。维修技师判断故障出在了怠速控制阀，于是将其拆下进行检测，发现其内部电磁线圈的电阻值远超标准值范围。更换怠速控制阀之后，该车故障排除。 【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，讲解怠速控制系统 6.1.1 怠速控制系统概述 怠速是指发动机在不对外输出功率的情况下，以最低稳定转速克服自身运转的摩擦阻力，维持汽车部分装置（如空调装置、动力转向装置等）工作的工作状态。 1．怠速控制系统的组成 怠速控制系统主要由信号输入装置、ECU和执行器组成，如表6-8所示。 2．怠速控制系统的工作原理 怠速控制系统主要通过控制发动机的进气量，使发动机转速保持在最佳稳定转速，以实现降低燃油消耗和减少污染物排放量的目的。怠速控制系统的控制原理如图6-1所示。 发动机运转时，ECU根据节气门位置传感器和曲轴位置传感器的信号判断发动机是否处于怠速状态。当判定发动机处于怠速状态后，ECU再根据冷却液温度传感器信号、空调开关信号、空挡启动开关信号等确定相应的目标转速，并将实际转速与其进行比较，由此差值确定所需要的控制量，控制执行器增加或减少进气量，使发动机的实际转速保持在目标转速附近。 【教师】提出问题，随机邀请学生回答 ECU如何判断发动机是否处于怠速状态？ 【学生】聆听、思考、回答 【教师】总结学生回答 3．怠速控制系统的功能 【教师】提出问题，随机邀请学生回答 怠速控制系统的主要功能有哪些？ 【学生】聆听、思考、回答 【教师】总结学生回答 1）启动和暖机控制 2）怠速稳定控制 3）怠速预测控制 4）汽车电器负载增加时的怠速控制 ……（详见教材） 6.1.2 怠速控制系统的类型 1．旁通气道式怠速控制系统 1）概述 旁通气道式怠速控制系统的工作原理如图6-2所示。在旁通气道式怠速控制系统中，节气门在发动机怠速运转时完全关闭，空气通过一条跨接在节气门两侧的旁通气道进入进气歧管。旁通气道中安装有怠速控制阀，ECU通过怠速控制阀控制旁通气道的开度，对发动机的进气量进行调整，使发动机的实际转速保持在目标转速附近，以实现怠速控制。 2）怠速控制阀 【教师】提出问题，随机邀请学生回答 怠速控制阀的作用是什么？ 【学生】聆听、思考、回答 【教师】总结学生回答 怠速控制阀是旁通气道式怠速控制系统的主要执行器。根据结构和原理的不同，怠速控制阀可分为步进电动机式和旋转滑阀式等。 （1）步进电动机式怠速控制阀 ① 结构 主要由线束插座、外壳、步进电动机、螺杆和锥面阀芯等组成，其中步进电动机由定子和转子组成，定子为永磁体，转子由若干组电磁线圈缠绕在铁芯上制成。 ② 工作原理 发动机怠速运转时，ECU根据有关传感器的信号，通过改变转子电磁线圈的通电顺序和次数（每通电一次也称为一步），来控制转子的旋转方向和角度，使螺杆上下移动，以增大或减小旁通气道的开度。 （2）旋转滑阀式怠速控制阀 ①