模块六 制动系统的检修（教案）《新能源汽车底盘检测与维修》同步精品课堂（劳动版·第3版）

《新能源汽车底盘检测与维修》教案 课 题 模块六 制动系统的检修 课 型 理论课 课 时 2 授课班级 授课时间 授课教师 教材分析 本节课的内容是关于《新能源汽车底盘检测与维修》中的模块六。要求学生理解新能源汽车的功用、结构等，课标要求是掌握新能源汽车的作用。选用的教材是由中国劳动社会保障出版社出版的《新能源汽车底盘检测与维修》（第三版），学习内容是新能源汽车的内容和各项方法。 学情分析 知识储备：对新能源汽车有着初步的了解。 能力水平：熟悉新能源汽车的各项方法。 学习特点：学习、接受新知识能力较弱，尤其是理论性强的知识，不能充分利用课余时间学习。 学习目标 知识目标：理解维护工具与设备的使用。 能力目标：能够掌握维护作业前的准备。 素质目标：1.认识到新能源汽车的重要性。 2.积极参与课堂，能够表达自己的观点和想法。 学习重难点 教学重点：1. 制动系统的组成。 2. 制动系统的工作原理。 教学方法 讲授法、讨论法、演示法、实物教学法 课前准备 教师准备：教学课件 学生准备：课前预习 教学媒体 多媒体教室、多媒体课件 教学过程 教学环节 教师活动设计 学生活动设计 设计意图 活动一： 创设情境 生成问题 1. 情境导入 让学生阅读教材导入情景，引导学生思考： 新能源汽车基本知识。 2. 展示学习目标 认识到新能源汽车制动系统的重要性。 掌握新能源汽车制动的基本知识的具体内容。 1.阅读导入情景，思考教师提问，结合生活中的实际，认真回答。 2.查看并记住本节任务的学习目标。 1.通过情景问话，引出本课主题。同时激发学习兴趣。 2.通过课件展示本节任务，让学生明确课堂任务。 活动二： 调动思维 探究新知 一.导入新课:组织教学、吸引学生注意力，使学生进入上课状态。 二.1.新课讲解:借助PPT讲授制动系统基本知识内容，利用课件进行讲授，对比课件中的构造简图 ，对新能源汽车基本知识有一个初步的了解。 一、制动系统概述 汽车制动系统的作用是使行驶中的汽车按照驾驶人的意愿进行强制减速或停车，使已停驶的汽车在各种道路条件下（包括坡道）稳定驻车，使下坡行驶的汽车速度保持稳定。要满足汽车在使用过程中的制动安全性要求，需要制动系统具有良好的制动性能，包括制动效能、制动效能的恒定性、制动时的方向稳定性，同时还要操纵轻便，制动平顺性好，制动力矩能迅速、平稳的增加，也能迅速解除；对有挂车的制动系统，还要求挂车的制动作用略早于主车，挂车自行脱钩时能自动进行应急制动。 制动系统通常可分为行车制动系统、驻车制动系统、应急制动系统及辅助制动系统等。用以使行驶中的汽车降低速度或停车的制动系统称为行车制动系统；用以使已停驶的汽车驻留原地不动的制动系统称为驻车制动系统；在行车制动系统失效的情况下，保证汽车仍能实现减速或停车的制动系统称为应急制动系统；在行车过程中，辅助行车制动系统降低车速或保持车速稳定，但不能将车辆紧急制动的制动系统称为辅助制动系统。 新能源汽车的制动系统包括行车制动系统、驻车制动系统和辅助制动系统。在行车制动方面，绝大多数厂商在新能源汽车中所采用的制动系统都是在传统能源车辆现有结构基础上进行技术改进而来，即保留原有的真空助力器以及相关管路，管路的另一端连接电子真空助力泵。 二、制动系统的组成 制动系统由供能装置、控制装置、传动装置和制动器等组成，供能装置主要包括供给、调节制动所需能量以及改善传动介质状态的各种零部件；控制装置主要由产生制动动作和控制制动效果的各种零部件组成，如制动踏板；传动装置主要包括将制动能量传输到制动器的各个零部件，如制动主缸、轮缸；制动器是产生阻碍车辆运动或运动趋势的部件。 三、制动系统的类型 1. 前轮盘式制动系统 前轮盘式制动系统由前转向节、前制动钳总成、前轮毂总成、前制动盘等部件组成，如图所示。 2. 后轮带驻车制动的盘式制动系统 后轮带驻车制动的盘式制动系统由后轮毂总成、后制动盘、后制动钳总成等部件组成，如图所示。 驻车制动开关位于换挡杆左侧控制面板上，向上拉动驻车制动开关时驻车制动锁止，向下按下驻车制动开关时驻车制动释放。 EPB 系统设计有独立的驻车制动控制单元，其主要功能是接收 EPB 开关和控制器局域网数据总线上的信息，通过对这些信息的处理和分析，对驻车制动执行电动机进行控制。 4. 液压制动系统 液压制动系统由制动踏板、真空助力器、电动真空泵、制动总泵、制动分泵等组成，如图所示。 5. 制动控制系统 制动控制系统中装配有电子稳定控制单元（Electronic Stability Controller，ESC），ESC 包含 ESC 电子控制单元、液压控制单元，其实现的基本功能有电子制动力分配、制动防抱死功能等，以及 ESC 的增值功能，如坡道起步辅助、紧急制动辅助、液压制动助力等，真空管理系统、制动能量回收模块软件集成在 ESC 电子控制单元中。 四、制动系统的工作原理 新能源汽车的制动方式包含液压制动和再生制动两种类型，液压制动和再生制动之间的制动力分配根据车速和施加制动时间的不同而变化，如图所示。 1. 电子控制制动系统工作原理 新能源汽车采用电子控制制动系统，已经停止使用常规型制动助力器。在混合动力电动汽车和部分纯电动汽车中电子控制制动系统由制动输入、电源和液压控制部分组成。正常制动期间，制动主缸分总成产生的液压并不直接驱动轮缸，而是用作液压信号。实际控制压力是通过调节制动执行器总成的液压获得的。调节后的液压驱动轮缸，如图所示。 2. 再生制动 再生制动系统是一种高效、节能的制动系统，它通过将汽车在制动时产生的动能转换为电能，存储在电池中，以便在需要时再次使用。这种制动系统通常用于混合动力电动汽车和纯电动汽车中，它们通过电动机将电能转换为动能，从而驱动汽车。 在再生制动系统中，当车辆行驶时，通常使用电动机进行牵引，将电能转换为动能。当驾驶人需要制动时，电动机会变成发电机，将动能转换为电能，并将其存储在电池中，这样制动时产生的能量不会被浪费，而是用于充电电池，从而增加了车辆的续航里程。以丰田普锐斯为例，再生制动由作为发电机的 MG2 产生的旋转阻力构成，发电机转子旋转发电产生的阻力与车轮旋转方向相反，迫使车轮减速，产生的电流强度越大，阻力就会越大。驱动轮的旋转运动驱动 MG2，使其作为发电机运转，如图所示。 3. 智能集成制动系统（Integrated Power Brake，IPB） IPB 技术是以电动机作为驱动单元的制动系统，替代了传统燃油车和大多数新能源车使用的由真空泵、储气罐、制动总泵构成的带有助力的制动系统，如图所示。IPB 制动系统还接收车辆偏航率等传感器信号，将车身电子稳定装置也集成进系统。对比传统真空助力的制动系统，IPB 制动系统的质量更小，占用的空间也更少。 驾驶人踩下制动踏板，或者是驾驶辅助系统主动发出制动信号，IPB 制动系统会将制动信号传到 ECU 控制器，进而对制动需求进行计算。IPB 系统采用伺服电动机驱动活塞泵来快速建压，可在短时间内建立最大制动力，以实现快速停车、躲避危险的目标。 IPB 制动系统通过行星轮和滚珠丝杠配合，把无刷电动机的旋转运动转化成线性运动，从而推动活塞，建立压力，通过压力传感器和电动机角度传感器实现闭环控制，并且通过轮缸增压阀和泄压控制来实现不同的制动防抱死等功能。 因此，IPB 制动系统能给整车带来多功能的配置方案，如 ABS、EBD 等基础功能，也可以实现陡坡缓降、自动驻车等辅助制动功能，与主动安全功能相关的主动制动功能和自适应巡航功能都能通过它来实现。 五、制动系统的拆装与检修 1. 准备工作 （1）做好车辆安全防护与隔离。 （2）准备常用工具套装、专用拆装工具、专用量具、内饰板拆装工具等。 2. 制动衬块的拆装与检修 以丰田普锐斯车型为例，制动衬块的拆装与检修步骤见下表。 制动衬块的拆装与检修步骤1 3. 制动软管的拆装与检查 制动软管的拆装与检查步骤见下表。 制动软管的拆装与检查步骤 动 课题二电子驻车制动系统的检修 一、电子驻车制动系统的概述 电子驻车制动系统（Electrical Park Brake，EPB）是指将行车过程中的临时性制动和停车后的长时性制动功能整合在一起，并且由电子控制方式实现停车制动的技术。EPB 系统去掉了普通机械式驻车制动系统的手柄或踏板等机械装置，通过一个 EPB 开关对驻车制动器进行控制，该系统不仅实现了驻车制动的电子化控制，同时 EPB 控制单元通过数据总线与 ESP 系统连接，可以实现车辆的自动驻车功能和动态的应急制动。 1. 电子驻车制动系统的分类 电子驻车制动系统有两种形式，一种是通过驻车制动执行电动机驱动制动拉索使驻车制动系统工作的拉索式电子驻车制动系统，如图所示；另一种是将驻车制动执行电动机安装于后轮两侧的制动卡钳上，由驻车制动执行电动机控制制动卡钳活塞的卡钳集成式电子驻车制动系统，如图所示。 2. 电子驻车制动系统的工作原理 电子驻车制动系统用电子按钮、电动机组件替代了传统的驻车制动手柄、机械杠杆和拉线等控制件，电动机组件被集成到了左右后轮制动卡钳上，电子控制单元（ECU）和电动机组件直接通过电气线束进行连接。驻车时，当驾驶人按下电子驻车制动系统电子按钮后，电子控制单元将控制集成在左右后轮制动卡钳中的电动机动作，并带动制动卡钳活塞移动产生机械夹紧力完成驻车。 二、电子驻车制动系统的功能 1. 静态驻车制动 驻车时，按下 EPB 开关，EPB 系统制动锁止车辆。释放驻车制动时，点火开关处于 ON 位置（发动机工作或熄火均可），踩下制动踏板，拉起 EPB 开关，EPB 系统解除制动锁止。如果车辆的发动机舱盖、行李舱盖以及车门都是关闭状态，变速器杆从 P 挡移到 R 挡或 D 挡时，EPB 系统也会自动释放。 2. 动态应急制动 车辆在行驶过程中，驾驶人按下 EPB 开关，EPB 控制单元收到信号后通过数据总线要求 ESP 系统控制行车制动，如果行车制动系统或是 ESP 系统故障，由 EPB 控制单元直接控制驻车制动系统工作（仅限于后轮）来应对这种紧急情况。 3. 制动力自动保持功能 制动力自动保持功能主要是为了应对车辆由于路面交通信号在 D 挡停止时，对车轮进行液压制动的控制，同时也是为了保证车辆在上坡起步时车辆不会后移。当制动力自动保持功能被激活时，车辆在遇到路面交通信号灯停止后，即使驾驶人不踩制动踏板，车辆也会因 ESP 控制单元的控制而制动，同时制动灯继电器被闭合，制动灯点亮。在制动力自动保持期间，如果踩下加速踏板，制动控制会释放，车辆就可以行驶。 4. 制动间隙自动调整 对于安装鼓式制动器的电子驻车制动系统，当制动蹄因磨损而导致制动间隙过大时，EPB 控制单元在每次执行驻车制动操作时会通过执行电动机内的拉力传感器感知这一变化，然后执行电动机就会适时收紧制动拉线，从而自动调整间隙。对于安装盘式制动器的电子驻车制动系统则是通过每次执行驻车制动操作时，执行电动机内的霍尔传感器测量到的执行电动机旋转的圈数来感知制动间隙的改变，然后利用电动机齿轮箱的工作推动螺杆来自动调整间隙。 5. 应急释放功能 当 EPB 系统出现机械故障或是因为电压不足导致系统不能释放制动器时，可以使用车辆上配备的专用工具，插入到执行电动机上预留的应急释放孔内，通过放置或拉动的方式松开制动蹄片或制动卡钳，以解除后轮的驻车制动功能。 6. 系统自诊断 EPB 控制单元通过数据总线与其他控制单元实现数据交换，可以使用故障诊断仪对EPB 系统进行自诊断、数据流的读取及系统的一些功能设置。 三、电子驻车制动系统的工作电路 电子驻车制动系统工作电路由 EPB ECU、左 EPB 电动机、右 EPB 电动机及相关控制线路和通信线路等组成，如图所示。 四、电子驻车制动系统的检修 1. 准备工作 （1）做好车辆安全防护与隔离。 （2）准备常用工具套装、绝缘工具套装、数字万用表、内饰板拆装工具等。 （3）关闭电源开关。 2. 电子驻车制动系统的检修 以比亚迪秦车型为例，电子驻车制动系统的检修见下表。 电子驻车制动系统的检修步骤1 三.课堂互动: 组织学生进行小组讨论，分享学习心得和体会，教师进行点评和指导。 四.巩固练习:布置相关练习题和思考题，让学生巩固所学知识，教师进行个别辅导 学习新能源汽车基本知识的总体认知 学生以小组为单位，巩固旧课，展示预习情况 (1) 听课、思考、结合生活实际，认真回答教师提出的问题。 (2) 听课、理解新能源汽车基本知识的总体认知 积极发言 (3) 结合生活实际，思考现代新能源汽车基本知识的总体构造及作用。 请学生先结合教材自行归纳分类 观看PPT、图片及动画，学生自主分析，各小组派代表阐述本组学习成果。 针对特点，提出相应的保育要点 注意要点，提醒学生结合生活经验分析。 通过视频、多媒体学习。以小组为单位进行阐述。 小组讨论，根据所学知识进行总结，阐述。 1.通过导入情景以及学生思考结果引出新能源汽车基本知识的总体内容。为进一步学习本课重点奠定基础。 2.教师讲述新能源汽车基本知识总体认知等重点知识。 活动三： 巩固练习 素质提升 1.提问学生制动系统的组成。 2.提问学生电子驻车制动系统的分类。 学生课上复习，并完成本节教学重点。 加深对本节内容的理解并加强课堂知识点的记忆。 课堂小结 作业布置 1.课堂小结： 本节课通过讲解、示范、小组讨论和案例分析等多种教学方法和手段，使学生掌握了新能源汽车基本知识等内容，培养了学生对于新能源汽车底盘检测与维修这门课程的兴趣，树立了良好的职业道德观念。同时，也让学生认识到新能源汽车的基本内容，为今后的学习和工作打下坚实的基础。 2.作业： (1)简述制动系统的组成。 (2)简述电子驻车制动系统的分类。 板书设计 三、电子驻车制动系统 1.定义 2..类型 3.工作原理 一、制动系统 1.定义 2.组成 3.类型 4.工作原理 二、电子控制制动系统 1.工作原理 2.再生制动 3.智能集成制动系统 4.拆装与检修 教学反思 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 $$