任务2.1 中控锁控制原理及故障诊断（教案）《新能源汽车电气系统检修》上好课（电子科技大学出版社)

《新能源汽车电气系统检修》教案 详细教案 一、设计摘要 课程课题 2.1 中控锁控制原理及故障诊断 授课教师 1 学时数 1 授课班级 人数 授课时间 教学地点 二、设计意图 学情分析 学生前期已完成项目1的学习，对新能源汽车起动系统的组成、控制原理、故障诊断与维修有了较为系统的认识。学生已经掌握了BCM的功能与组成、智能钥匙系统的工作原理、端子检测方法以及故障诊断流程等基础知识。在日常生活中，学生对中控锁的功能有直接体验——使用遥控钥匙解锁车门、行车自动落锁等，对其功能有感性认识。但学生对中控锁系统的组成部件、控制原理、执行机构类型、BCM端子检测方法等缺乏系统认识，对中控锁与起动系统共用的BCM控制逻辑理解有难度。学生动手操作意愿较强，对实物图片、系统框图、端子检测表格等直观教学手段接受度高。授课依托教材中控锁开关图片（图2-1）、系统框图（图2-3）、端子正常值对照表（表2-1），用直观教学法、图示分析法和对比表格法突破认知难点。 背景分析 本节内容选自电子科技大学出版社《新能源汽车电气系统检修》项目2“新能源汽车门锁与车门的检修”中的任务2.1和任务2.2。中控锁是新能源汽车车身电气系统中的重要组成部分，其控制原理与起动系统共享BCM控制单元。本节整合了中控锁控制原理认知和故障诊断与维修两部分内容，系统介绍比亚迪秦EV中控锁开关及特点、中控锁控制原理（三种操作方式、系统框图、ECU检测）、中控锁工作原理与基本结构、遥控原理，以及左前门门锁电气原理分析。本节内容是项目2的核心内容，为后续中控锁故障诊断实操奠定基础。 学习目标 设定 情感目标 知识目标 能力（技能）目标 1.感受中控锁系统在提升汽车便利性和安全性方面的重要作用。 2.培养规范使用诊断工具和查阅维修资料的职业习惯。 3.体会BCM多系统协同控制的工程思想。 1.说出中控锁的主要特点（自动落锁20km/h、自动解锁P挡/熄火、碰撞解锁）。 2.记住门锁执行机构的三种结构类型（电磁式、直流电动机式、永磁电动机式）。 3.说出左前门门锁电气原理图中关键端子（G2H-16、G2H-17、G2H-19）的电压变化规律。 1.能根据中控锁系统框图（图2-3），分析中控锁的控制路径。 2.能根据端子正常值对照表（表2-1），判断中控锁相关端子电压或电阻是否正常。 3.能根据故障现象初步判断故障部位。 学习任务 描述 1.通过中控锁开关图片和教师讲解，掌握中控锁的开关位置和操作方式。 2.通过中控锁特点讲解，掌握自动落锁、自动解锁、碰撞解锁等功能。 3.通过中控锁组件安装位置图和系统框图，掌握BCM控制门锁电机的信号路径。 4.通过端子正常值对照表，掌握中控锁相关端子的检测方法。 5.通过中控锁原理与结构讲解，掌握中控锁的基本组成和遥控原理。 6.通过左前门门锁电气原理图讲解，掌握关键端子电压变化规律及故障排查方法。 7.完成课堂练习：根据给定故障现象，分析中控锁系统可能故障点。 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 1.中控锁的三种操作方式及BCM控制路径。 2.中控锁的基本结构（门锁开关、执行机构、控制器）。 3.与中控锁相关的BCM端子检测方法及正常值。 4.左前门门锁电气原理图中关键端子的电压变化规律。 教学难点 1.中控锁系统框图中信号传递路径的理解。 2.左前门门锁电气原理图的识读及电压变化规律。 3.中控锁遥控原理中识别代码的验证机制。 教学难点突破方法 1.具象对比突破法 2.直观演示突破法 3.情景模拟法 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 《新能源汽车电气系统检修》，电子科技大学出版社组织编写。 教学情景 创设 五、教学过程 新课导入（2分钟） [引入主题]（2分钟） 展示比亚迪秦EV中控锁开关图片（图2-1），提问：“同学们，你们开车门时有没有注意过车门上的中控锁开关？按下闭锁键，四个车门同时锁上，这个功能是如何实现的？中控锁系统由哪些部件组成？”引出中控锁控制原理的学习。 展示图片，引导学生观察。提问“中控锁是如何同时控制四个车门的？”倾听回答。归纳总结，指出中控锁系统由BCM集中控制，引出课题。板书课题：任务2.1 中控锁控制原理认知。 观察图片，思考并回答问题。听讲，明确本节学习内容。 从学生熟悉的中控锁操作切入，引发对“同时控制四个车门”背后原理的好奇心，自然引出中控锁控制原理的认知任务，激发学习动机。 教学环节 教学内容 教师活动 学生活动 设计意图 探索 新知（20分钟） 一、比亚迪秦EV中控锁开关及特点 1.中控锁开关安装位置：驾驶人侧车门及前排乘员侧车门。两个开关均可将所有车门闭锁或解锁。 2.中控锁开关功能（图2-1）：①闭锁键——按下后四门同时闭锁；②解锁键——按下后四门同时解锁。 3.中控锁主要特点： （1）车速超过约20km/h时，所有车门自动落锁。 （2）关闭起动开关或挂入P挡后，所有车门自动解锁。 （3）车辆遭受强烈撞击时，所有车门自动解锁。 4.中控锁功能分类：中央控制、速度控制、单独控制。 5.职业认证关联：1+X证书《智能新能源汽车职业技能等级证书》涉及车门锁诊断任务。 二、中控锁控制原理 1.中控锁组件安装位置（图2-2）：左前门锁、右前门锁、右后门锁、左后门锁、行李舱门锁。 2.中控锁系统框图（图2-3）：BCM控制五个门锁电机（左前、右前、左后、右后、行李舱）。控制方式类同。 3.三种操作方式： （1）按下左前玻璃升降器开关组上的门锁总开关→解锁/闭锁信号→BCM→驱动对应门锁电机。 （2）按下微动开关→解锁/闭锁信号→BCM→驱动对应门锁电机。 （3）遥控钥匙解锁→智能钥匙模块发送指令→BCM接收信号→驱动对应门锁电机。 1.展示中控锁开关图片（图2-1），讲解开关安装位置和两个按键功能。 讲解中控锁的三个主要特点：自动落锁（20km/h）、自动解锁（P挡/熄火）、碰撞解锁。 讲解三种控制功能：中央控制（同时控制所有车门）、速度控制（20km/h自动落锁）、单独控制（分开关独立控制）。 展示1+X证书要求，说明本节内容的职业认证价值。 板书中控锁特点和三种控制功能。 2.展示中控锁组件安装位置图（图2-2），讲解五个门锁电机的安装位置。 展示中控锁系统框图（图2-3），讲解三条控制路径：总开关→BCM→门锁电机；微动开关→BCM→门锁电机；遥控钥匙→智能钥匙模块→BCM→门锁电机。 强调BCM是中控锁系统的“指挥中心”。 板书三种操作方式。 1.观察图片，记录中控锁开关位置和功能。 记录中控锁的三个主要特点。 记录三种控制功能。 了解1+X证书要求。 2.观察安装位置图，记录五个门锁电机位置。 观察系统框图，记录三条控制路径。 理解BCM在三种操作方式中的核心作用。 1.中控锁的开关和特点是理解系统功能的基础。通过三个特点的讲解，帮助学生理解中控锁在提升行车安全性和便利性方面的作用。1+X证书关联增强学生学习动力。 2.中控锁系统框图是理解控制原理的核心工具。通过三条控制路径的逐一讲解，帮助学生建立“BCM是控制中心”的认知框架。 学 习 新 知（20分钟） 三、中控锁ECU检测 1.检测方法：从BCM相关端子（K2G、G2E、G2H）引线测量电压或电阻，判断数值是否正常。 2.与中控锁相关的端子正常值（表2-1）： （1）G2E-26（左前门锁电机开锁驱动）：解锁期间11~14V。 （2）G2E-34（左前门锁电机闭锁驱动）：闭锁期间11~14V。 （3）G2H-19（左前门门锁位置反馈）：开锁时小于1Ω。 （4）G2E-33（右前门锁电机开锁驱动）：解锁期间11~14V。 （5）G2E-35（右前门锁电机闭锁驱动）：闭锁期间11~14V。 （6）G2H-20（右前门门锁位置反馈）：开锁时小于1Ω。 （7）K2G-6（左后门锁电机开锁驱动）：解锁期间11~14V。 （8）K2G-8（左后门锁电机闭锁驱动）：闭锁期间11~14V。 （9）G2J-9（左后门门锁位置反馈）：开锁时小于1Ω。 （10）K2G-7（右后门锁电机开锁驱动）：解锁期间11~14V。 （11）K2G-9（右后门锁电机闭锁驱动）：闭锁期间11~14V。 （12）G2J-10（右后门门锁位置反馈）：开锁时小于1Ω。 （13）K2G-10（后背门锁解锁驱动）：解锁期间11~14V。 四、中控锁原理及基本结构 1.中控锁内部原理：线圈驱动或电机驱动机构，改变电流方向控制开锁或闭锁。两根引线——正极线（闭锁），负极线（开锁）。 2.中控锁基本结构： （1）门锁开关：总开关（驾驶人侧，控制全车）+分开关（各车门，单独控制）。 （2）门锁执行机构：受控制器控制，执行锁止/开启任务。三种类型：电磁式、直流电动机式、永磁电动机式。 （3）门锁控制器：控制执行机构通电电流方向，具有定时功能。三种类型：晶体管式（继电器+电容器）、电容式（电容器放电）、车速感应式（10km/h自动锁门）。 3.遥控原理（发射机与接收机）： （1）发射机：发射开关+天线+集成电路，发射频率27/40/62MHz。 （2）接收机：接收FM信号→解码器解调→识别代码比较→正确则驱动执行器。遥控信号传输媒介包括无线电波和红外线。 （3）接收机触发逻辑：正确代码触发接收时间延长0.5s。 （4）防盗逻辑：10分钟内10个错误代码信号→停止接收信号（防窃）；需钥匙机械开锁或遥控主开关关掉再打开恢复。 （5）遥控开锁后30s内未开门则自动锁上。 4.中控锁选用：通用型/专用型、手动型/遥控型，轿车12V/卡车24V。 五、左前门门锁电气原理分析 1.左前门门锁电气原理（图2-4）： 按下闭锁键，G2H-16从高电位拉低为低电位→MICU控制左前门锁电机正转→闭锁。 按下解锁键，G2H-17从高电位拉低为低电位→MICU控制左前门锁电机反转→解锁。 2.左前门门锁解锁/闭锁电气原理（图2-5）： 拉开左前车门，开关1闭合，G2H-19从高电位拉低为低电位→仪表显示车门打开。 关闭左前车门，开关2闭合，G2H-17从高电位拉低为低电位→仪表显示车门关闭。 3.诊断要点：测量G2H-16、G2H-17、G2H-19端子电压变化，判断开关信号是否正常。 1.讲解检测方法：从BCM端子引线，在相应条件下用万用表测量电压或电阻。 展示端子正常值对照表（表2-1），按门（左前→右前→左后→右后→后背门）分组讲解。 强调“解锁期间”和“闭锁期间”两个检测条件的区别。 板书关键端子的正常值。 2.讲解中控锁内部原理（两根引线、电流方向控制）。 讲解中控锁三大组成：门锁开关（总开关+分开关）、门锁执行机构（电磁式/直流电动机式/永磁电动机式）、门锁控制器（晶体管式/电容式/车速感应式）。 讲解遥控原理：发射机发出识别代码→接收机解码比较→正确则执行动作。补充说明遥控信号传输媒介包括无线电波和红外线。补充接收机触发逻辑（正确代码触发接收时间延长0.5s）、30秒自动锁门功能。 重点讲解防盗逻辑（10分钟10个错误代码→停止接收）。 简要讲解中控锁选用（通用型/专用型、手动型/遥控型、12V/24V）。 板书三结构、三类型、三频段。 3.展示左前门门锁电气原理图（图2-4），讲解锁/解锁时G2H-16、G2H-17端子电压变化及电机动作。 展示解锁/闭锁电气原理图（图2-5），讲解开门/关门时G2H-19、G2H-17端子电压变化。 强调“高电位→低电位”是判断信号有效的方法。 板书关键端子和电压变化规律。 4.知识背诵： （1） 中控锁三种操作方式：总开关、微动开关、遥控钥匙。 （2） 中控锁三个特点：20km/h落锁、P挡解锁、碰撞解锁。 （3） 中控锁三组成：门锁开关、执行机构、控制器。 5.师生互动： （1） 比亚迪秦EV车主反映：车辆行驶中，当车速超过20km/h时，中控锁不能自动落锁。请根据中控锁系统原理分析可能的故障原因。 （2）比亚迪秦EV车主反映：使用遥控钥匙解锁车门时，只有左前门能解锁，其他三个车门无反应。请根据中控锁系统框图分析可能的故障原因和排查思路。 （3） 比亚迪秦EV车主反映：车辆遭受轻微碰撞后，所有车门自动解锁了。请问这是正常现象吗？为什么？ 1.记录检测方法。 观察表格，记录各端子的检测条件和正常值。 理解“解锁期间”和“闭锁期间”两个检测条件的区别。 2.记录中控锁内部原理。 记录中控锁三大组成和三种执行机构类型。 记录遥控系统组成和工作流程，包括无线电波和红外线两种传输媒介。 记录接收机触发逻辑和30秒自动锁门功能。 记录防盗逻辑和恢复方式。 记录中控锁选用要点。 3.观察电气原理图，记录锁/解锁时各端子电压变化。 观察解锁/闭锁原理图，记录开门/关门时各端子电压变化。 理解“高电位→低电位”的信号检测方法。 4.合书默背，同桌互背。 5. 小组讨论，代表回答，其他人补充。 1.端子检测是中控锁故障诊断的重要技能。通过表格逐一讲解，帮助学生掌握各端子的检测条件和正常值标准，为后续故障诊断任务打下基础。 2.中控锁原理和结构是理解系统功能的基础。通过三大组成的讲解，帮助学生建立完整的中控锁系统认知。遥控原理是学生感兴趣的内容，通过“对暗号”类比帮助理解识别代码验证机制。补充接收机触发逻辑、红外线传输和30秒自动锁门功能，增强知识完整性。 3.电气原理图是故障诊断的直接依据，通过左前门门锁电气原理讲解，帮助学生掌握信号的高/低电位变化规律。 4.强化记忆。 5.帮助学生在课堂上掌握核心知识点。 课堂 总结（2分钟） 1.三种操作方式：总开关、微动开关、遥控钥匙。 2.三个特点：20km/h自动落锁、P挡/熄火解锁、碰撞解锁。 3.三结构：门锁开关、门锁执行机构、门锁控制器。 4.三执行机构：电磁式、直流电动机式、永磁电动机式。 5.三控制器：晶体管式、电容式、车速感应式。 6.遥控原理：发射机（27/40/62MHz）→接收机解码比较→执行动作。 7.关键端子：G2H-16（锁信号）、G2H-17（解锁信号/闭锁反馈）、G2H-19（开门反馈）。 布置下节课任务（1分钟） 布置下节课任务（1分钟） 预习下节课内容 布 置 作业（1分钟） 1.背诵：三种操作方式、三个特点、三个关键端子。 2.简答：左前门门锁电气原理图中，按下闭锁键和解锁键时G2H-16和G2H-17端子电压如何变化？ 板书 设计 六、教学评价 教学评价 七、教学反思 教学反思 教师分配任务 学生分组讨论 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 学科网（北京）股份有限公司 $