实训手册-奥迪A6冷却系统认知与检测-(2).doc

汽车维修电工（高级）：汽车发动机电控模块 丰田普瑞斯混合动力技术认知深 圳 高 技 能 人 才 公 共 训 练 基 地Shenzhen Public Training Base for Hi-skilled Workers汽车维修行业汽车维修电工（高级工）汽车发动机电控模块丰田普瑞斯混合动力技术认知训练任务指导书QCWXDG-3-1-23深圳市高技能人才公共实训管理服务中心2009.12目 录第一部分 基本管理信息3第二部分 训练任务的内容4第三部分 训练任务的实施7一、目标描述7二、任务描述8三、知识准备8四、训练活动8五、训练效果评价18第四部分 附录19一、丰田普瑞斯混合动力系统结构及组成19二、丰田普瑞斯混合动力系统的工作原理23-第五部分 参考文献27丰田普瑞斯混合动力技术认知训练过程考核表28知识准备（答卷）29第一部分 基本管理信息基本管理信息名称丰田普瑞斯混合动力技术认知代码QCWXDG-3-1-23类型基础类 专项类 综合类 创新类 类属于岗位汽车维修电工等级3级（高级工）模块汽车发动机电控模块项目混合动力技术版本V1.0编制人朱耀良编制时间2009年11月所属单位深圳市高技能人才公共实训管理服务中心批准人马阳学时1个训练时段考核方式考核 考训结合 评价方式自我评价 小组评价 老师评价 适用对象（1） 持有如下证书之一：汽车维修工（4级）、汽车维修电工（4级）；（2） 汽车相关专业中专(含中专、中技)学历以上；（3） 持有相同专项技能证书四级；第二部分 训练任务的内容丰田普瑞斯混合动力技术认知训练任务的内容任务来源在丰田4S店汽车维修电工岗位工作中，检修丰田普瑞斯混合力汽车故障是岗位必须的维修项目。在维护丰田普瑞斯混合动力汽车时，务必要认识混合动力技术。目标技能目标关键技能（1） 能（会）了解丰田普瑞斯混合动力的控制原理、组成结构。（2） 能（会）掌握丰田普瑞斯混合动力的工作原理及主要部件的功能、特点。基本技能（1） 能（会）使用专用工具进行规范拆装。（2） 能（会）使用仪器或仪表进行检测作业。知识目标（1） 能了解丰田普瑞斯混合动力技术的应用。（2） 能了解丰田普瑞斯混合动力汽车的结构组成。（3） 能了解丰田普瑞斯混合动力汽车蓄电池的特性。（4） 能理解丰田普瑞斯混合动力汽车的控制系统工作原理。职业素质目标（1） 严格执行混合动力汽车检修规范，养成严谨科学的工作态度。（2） 尊重他人劳动，不窃取他人成果。（3） 养成总结训练过程和结果的习惯，为下次训练总结经验。（4） 养成团结协作精神。（5） 严格执行5S现场管理。训练方法及手段1讲解：教师讲解训练任务的内容与要求；教师讲授丰田普瑞斯混合动力技术的相关知识与使用规范。2示范：教师对关键技术和实训操作难点进行示范操作。3操练：分组实训：25人/小组/，共用一个实训台；学员遵循教师的引导完成“活动三”的训练任务，达到丰田普瑞斯混合动力技术认知目标。4指导：教师巡回检查和指导学员（个别指导和共性指导）。5评价：小组检查和评价训练效果；教师点评和总结训练效果。时间分配类 别讲解与示范操作时间（分钟）训练时间（分钟）技能目标关键技能1575基本技能1530职业素质目标15丰田普瑞斯混合动力技术认知训练任务的内容（续1）设备及耗材类别名称规格及型号数量单位备注设备工具混合动力汽车丰田普瑞斯CA7150HVB1台高压电工手套10套消防器干粉灭火器3个电工工具1套耗材万用表1只连接导线多条环境要求（1） 多媒体演示条件：电脑、投影仪、话筒等（2） 空间和光线条件：训练室可容纳20人，光线均匀明亮，每5人1台训练工作台及0.5以上的活动空间。知识准备掌握（1）丰田普瑞斯混合动力组成。（2）丰田普瑞斯混合动力主要部件的功用及特点。熟悉（1）丰田普瑞斯混合动力部件位置图。（2）丰田普瑞斯混合动力控制元件位置图。了解（1） 丰田普瑞斯混合动力的应用。（2） 丰田普瑞斯混合动力结构组成与原理。参考资料类别名称作者出版社书号备注参考教材普瑞斯维修手册丰田汽车有限公司其他参考资料设备使用说明书设备生产厂家丰田普瑞斯混合动力技术认知训练任务的内容（续2）类别项目考核内容得分总分评分标准教师签名理论知识准备（100分）1丰田普瑞斯应用怎样的混合动力？（20分）根据完成情况打分。2丰田普瑞斯混合动力结构组成（20分）3简述丰田普瑞斯混合动力汽车蓄电池的特性。（30分）4简述丰田普瑞斯混合动力控制系统的工作原理？（30分）实操技能目标（60分）1能（会）了解丰田普瑞斯混合动力的控制原理、组成结构。会/不会1.单项技能目标“会”该项得满分，“不会” 该项不得分。2.全部技能目标均为“会”记为“完成”，否则，记为“未完成”。2能（会）掌握丰田普瑞斯混合动力的工作原理及主要部件的功能、特点。会/不会任务完成情况完成/未完成任务完成质量（40分）1操作熟练程度。（10分）1.任务“未完成”此项不得分。2.任务“完成”，根据完成情况打分。2准确率。（20分）3工作效率或完成任务速度。（10分）安全文明操作1.遵守操作规程，养成严谨科学的工作态度。2.尊重他人劳动，不窃取他人成果。3.规范操作，安全生产。4严格执行5S现场管理1.违反考场纪律，视情况扣20-45分。 2.发生设备安全事故，扣45分。3.发生人身安全事故，扣50分。4.实训结束后未整理实训现场扣5-10分。评分说明备注：1、评分表原则上不能出现涂改现象，若出现则必须在涂改之处签字确认。2、每次考核结束后，教师必须及时将成绩录入管理系统，并立即上交评分表至高训中心存档。18第三部分 训练任务的实施采用I-OTPAE（改进的五步法）组织训练。一、目标描述技能目标：完成本训练任务后，你应当能（够）：关键技能：l 能（会）了解丰田普瑞斯混合动力的控制原理、组成结构。l 能（会）掌握丰田普瑞斯混合动力的工作原理及主要部件的功能、特点。基本技能：l 能（会）在丰田普瑞斯汽车上认识混合动力驱动桥。l 能（会）在丰田普瑞斯汽车上认识混合动力元件。知识目标：完成本训练任务后，你应当能（够）：l 能了解丰田普瑞斯混合动力技术的应用。l 能了解丰田普瑞斯混合动力汽车的结构组成。l 能了解丰田普瑞斯混合动力汽车蓄电池的特性。l 能理解丰田普瑞斯混合动力汽车的控制系统工作原理。职业素质目标：完成本训练任务后，你应当能（够）： l 严格执行学习规范，养成严谨科学的工作态度。l 尊重他人劳动，不窃取他人成果。l 养成总结训练过程和结果的习惯，为下次训练总结经验。l 养成团结协作精神。l 严格执行5S现场管理。二、任务描述在丰田普瑞斯混合动力车辆上，认识混合动力系统的结构和工作过程。通过认识丰田普瑞斯混合动力的工作理和主要部件，为维护丰田普瑞斯混合动力汽车打基础。三、知识准备（见附件）1丰田普瑞斯应用怎样的混合动力？答： 2丰田普瑞斯混合动力结构组成。答： 3简述丰田普瑞斯混合动力汽车蓄电池的特性。答： 4简述丰田普瑞斯混合动力控制系统的工作原理？答： 四、训练活动活动一：知识抽查 要求：l 老师对学员知识准备情况进行抽查具体抽查内容见知识准备的问题；l 抽查方式： 口答 试卷 操作l 老师要记录学员回答问题的情况，老师必要时做简单的讲解。活动二：示范讲解 内容：丰田普瑞斯车辆结合多媒体课件讲解混合动力系统结构和工作原理，示范讲解系统各主要部件的结构与工作原理。l 步骤一：讲解丰田普瑞斯混合动力系统结构组成1发电机（MG1）和电动机（MG2）发电机（MG1）和电动机（MG2）为交流永磁式同步电动/发电机，其具有结构紧凑、重量轻、高效等特点。发电机（MG1）和电动机（MG2）在必要时，电动/发电机作为辅助动力源为发动机进供辅助动力。使车辆达到优良的协态性能，其中包括平稳起步和加速。启动再生制动后，电动/发电机（MG1）将车辆的动能转换为电能并储存在HV电池中。电动/发电机（MG1）为HV蓄电池生新充电并为电动/发电机（MG1）供电。此外，通过调节发电量（改变发电机的转速），电动/发电机（MG1）有效地控制变速驱动桥的连续可变变速器的功能。电动/发电机（MG1）同样作为启动机启动发动机。其电路图如下图所示。2变频器变频器其主要作用是：将HV蓄电池的高压直流电（201.6）通过增压转换器提升到500V，变频器再将其转换成为三相交流电来驱动发电机（MG1）和电动机（MG2）。在发电机（MG1）或电动机工作时，将交流电（201.6500V）转换成直流电，再增压转换器将其降低为（201.6V）为HV电池充电。变频器总成如下图所示。此外，变频器将用于电流控制（如输出电流或电压）的信息传输到HV ECU。变频器和发电机（MG1）、电动机（MG2）一起，由发动机冷却系统分离的专用散热器冷却（如下图）。如果车辆发生碰撞，则安装在变频器内部的断路器传感器会检测到碰撞信号，从而关停系统。发电机（MG1）、电动机（MG2）桥电路和信号处理/保护功能处理器已集成在IPM（智能功率模块）中，以提高车辆性能。变频器总成中的空调变频器为空调系统中的电动变频压缩机供电。将变频器散热器和发动机散热器集成为一体，更加合理利用了发动机室内的空间。3普瑞斯电池组件普瑞斯采用密封镍-氢蓄电池作力HV蓄电池（如图7）。这种HV蓄电池具有高能、重量轻，配合THS系统特性使用时间长等特点。车辆正常行驶时，由于THS系统通过充电/放电来保持HV蓄电池的电量为恒定数值，因此，车辆不依赖外部设备来充电。在THS系统中，用专用的电线将变频器与HV蓄电池、发电机（MG1）、电动机（MG2）以及空调压缩机等部件相连，传输高电压、高电流。这种专用电线，具有屏蔽作用，以减少电磁干扰。为好识别，高压线束和接头采用橙色，以与普通低压线束有所区别。l 步骤二：讲解普瑞斯混合动力工作过程普瑞斯混合动力系统使用发动机和电动机（MG2）提供的两种动力，并使用MG1作为发电机。系统根据各种车辆行驶状况优化组合这两种动力。普瑞斯混合动力的工作过程示意图如下所示。 为了实现最高水准的低油耗，TOYOTA油电混合动力系统分别发挥电动机和发动机各自的特长来行驶。（1）在启动及低速行驶时，TOYOTA油电混合动力系统仅利用电动机的动力来行驶，因为这时发动机的效率不高。（2）在一般行驶时发动机效率很高，发动机产生的动力不仅是车轮的驱动力，同时也用来发电带动电动机，并给HV蓄电池充电。（3）在减速或制动时，TOYOTA油电混合动力系统以车轮的旋转力驱动电动机发电，将能量回收到HV蓄电池中。l 步骤三：讲解普瑞斯混合动力工作原理1启动时充分利用电动机启动时的低速扭矩当汽车启动时，TOYOTA油电混合动力系统仅使用由HV蓄电池提供能量的电动机的动力启动，这时发动机并不运转（如下图）。因为发动机不能在低旋转带输出大扭矩，而电动机可以灵敏、顺畅、高效地进行启动。点火起动时，发动机将进行运转，直至充分预热。2低速中速行驶时由高效利用能量的电动机驱动行驶对于发动机而言，在低速中速带效率并不理想，而另一面，电动机在低速-中速带性能优越。因此，在用低速-中速行驶时，油电混合动力系统使用HV蓄电池的电力，驱动电动机行驶。HV蓄电池电量少时，利用发动机来带动发电机发电，为电动机提供动力。195 -3一般行驶时低油耗的驾驶，使用发动机作为主要动力源TOYOTA油电混合动力系统采用发动机，使它在能产生最高效功率的速度带驱动。由发动机产生的动力直接驱动车轮，依照驾驶状况部分动力被分配给发电机。由发电机产生的动力用来驱动电动机和辅助发动机。利用发动机和电动机这一双重传动系统，发动机产生的动力以最小消耗被传向地面。HV蓄电池的电量少时，发动机输出功率会被提高以加大发电量，来给HV蓄电池充电。4一般行驶时/剩余能量充电将剩余能量用于HV蓄电池充电因为TOYOTA油电混合动力系统在高速运转时是采用发动机来驱动，而发动机有时会产生多余的能量。这时多余的能量由发电机转换成电力，用于储存在HV蓄电池中。 5全速开进（行驶）时利用双动力来获得更高一级的加速在需要强劲加速力（如爬陡坡及超车）时，HV蓄电池也提供电力，来加大电动机的驱动力（如下图）。通过发动机和电动机双动力的结合使用，TOYOTA油电混合动力系统得以实现与高一级发动机同等水平的强劲而流畅的加速性能。6减速/能量再生时将减速时的能量回收到HV蓄电池中用于再利用在踩制动器和松油门时，TOYOTA油电混合动力系统使车轮的旋转力带动电动机运转，将其作为发电机使用。减速时通常作为摩擦热散失掉的能量，在此被转换成电能，回收到HV蓄电池中进行再利用。7停车时动力系统全部停止。在停车时，发动机、电动机、发电机全部自动停止运转。不会因怠速而浪费能量。当HV蓄电池的充电量较低时，发动机将继续运转，以给HV蓄电池充电。另外有时因与空调开关连动，发动机会仍保持运转。 活动三：丰田普瑞斯混合动力技术认知内容：在丰田普瑞斯车辆上找到混合动力系统主要结构的安装位置、了解其结构和工作原理；将丰田普瑞斯车辆用举升机支承起来，模拟各种行车工况，通过车辆动力传输指示器，观察发动机、电动机之间的动力传动关系来全面认识丰田普瑞斯混合动力技术。1认识丰田普瑞斯混合动力主要结构序号结构名称安装位置功能1发电机（MG1）2电动机（MG2）3变频器4电池组件2丰田普瑞斯混合动力传输模式序号工况示意图动力传动路线1车辆起动2低速中速行驶3一般行驶时低油耗的驾驶44一般行驶时55全速开进（行驶）时66减速7停车活动四：根据完成结果交流、点评。 内容：l 学员展示训练成果l 小组互评成绩l 教师点评优秀训练成果l 教师对广泛存在的问题进行总结。五、训练效果评价自我评价1训练任务的关键技能及基本技能有没有掌握？ 评价情况： 2训练任务的目标有没有实现？效果如何？ 评价情况： 小组评价1训练任务的关键技能及基本技能有没有掌握？ 评价情况： 2训练任务的目标有没有实现？效果如何？评价情况： 参评人员： 老师评价老师总体评价：按“考核及评价表”（标准）对学员训练过程、训练结果进行评估。评价情况： 老师签名： 日期： 年 月 日总体评价老师总体评价：按比例自我评价：小组评价：教师评价=10%：10%：80%给出总体评价。总体评价情况： 老师签名： 日期： 年 月 日汽车维修电工（高级）：汽车发动机电控模块 宝来1.9T柴油机燃油系统故障诊断与排除 第四部分 附录一、丰田普瑞斯混合动力系统结构及组成1概述混合动力汽车(Hybrid Electric Vehicle，简称HEV)是在电动汽车(仅依靠电能驱动的车辆)上加入辅助动力单元，将电力驱动与辅助动力驱动结合起来，充分发挥两者各自的优势及两者相结合产生的新优势的电动汽车。电力驱动可采用直流电动机或三相同步(或异步)电动机；辅助动力可以采用燃烧某种燃料的原动机或动力发电机组。混合动力汽车通常采用传统的内燃机和电动机作为动力源，通过混合使用热能和电能二套系统开动汽车。简单地说，就是将传统的发动机尽量做小，让一部分动力由电池一电动机系统承担。这种混合动力装置既发挥了发动机持续工作时间长，动力性好的优点，又可以发挥电动机无污染、低噪声的好处，两者“并肩战斗”，取长补短，汽车的热效率可提高10以上，废气排放可降低30以上。丰田混合动力系统（Toyota Hybrid System，THS），它使用汽油机和电动机两种动力，通过串联与并联相结合的方式进行工作，达到了低排放的效果。2丰田混合动力系统组成丰田混合动力系统的主要部件位置如图1、图2所示。 图1 丰田混合动力系统主要部件位置图一 图2 丰田混合动力系统主要部件位置图二 丰田混合动力系统由以下主要部件组成（1）发电机（MG1）和电动机（MG2） 发电机（MG1）和电动机（MG2）为交流永磁式同步电动/发电机，其具有结构紧凑、重量轻、高效等特点。如图3所示。 图3 发电机（MG1）和电动机（MG2）发电机（MG1）和电动机（MG2）在必要时，电动/发电机作为辅助动力源为发动机进供辅助动力。使车辆达到优良的协态性能，其中包括平稳起步和加速。启动再生制动后，电动/发电机（MG1）将车辆的动能转换为电能并储存在HV电池中。电动/发电机（MG1）为HV蓄电池生新充电并为电动/发电机（MG1）供电。此外，通过调节发电量（改变发电机的转速），电动/发电机（MG1）有效地控制变速驱动桥的连续可变变速器的功能。电动/发电机（MG1）同样作为启动机启动发动机。其电路图如图4所示。 图4 发电机（MG1）和电动机（MG2）电路图（2）变频器变频器其主要作用是：将HV蓄电池的高压直流电（201.6）通过增压转换器提升到500V，变频器再将其转换成为三相交流电来驱动发电机（MG1）和电动机（MG2）。在发电机（MG1）或电动机工作时，将交流电（201.6500V）转换成直流电，再增压转换器将其降低为（201.6V）为HV电池充电。变频器总成如图5所示。 图5 变频器总成此外，变频器将用于电流控制（如输出电流或电压）的信息传输到HV ECU。变频器和发电机（MG1）、电动机（MG2）一起，由发动机冷却系统分离的专用散热器冷却（如图6）。如果车辆发生碰撞，则安装在变频器内部的断路器传感器会检测到碰撞信号，从而关停系统。发电机（MG1）、电动机（MG2）桥电路和信号处理/保护功能处理器已集成在IPM（智能功率模块）中，以提高车辆性能。变频器总成中的空调变频器为空调系统中的电动变频压缩机供电。将变频器散热器和发动机散热器集成为一体，更加合理利用了发动机室内的空间。 图6 变频器、发电机（MG1）和电动机（MG2）冷却系统（3）普瑞斯电池组件普瑞斯采用密封镍-氢蓄电池作力HV蓄电池（如图7）。这种HV蓄电池具有高能、重量轻，配合THS系统特性使用时间长等特点。车辆正常行驶时，由于THS系统通过充电/放电来保持HV蓄电池的电量为恒定数值，因此，车辆不依赖外部设备来充电。在THS系统中，用专用的电线将变频器与HV蓄电池、发电机（MG1）、电动机（MG2）以及空调压缩机等部件相连，传输高电压、高电流。这种专用电线，具有屏蔽作用，以减少电磁干扰。为好识别，高压线束和接头采用橙色，以与普通低压线束有所区别。 图7 普瑞斯电池组件二、丰田普瑞斯混合动力系统的工作原理1.普瑞斯混合动力工作过程概述普瑞斯混合动力系统使用发动机和电动机（MG2）提供的两种动力，并使用MG1作为发电机。系统根据各种车辆行驶状况优化组合这两种动力。普瑞斯混合动力的工作过程示意图如图8所示。 图8 普瑞斯混合动力工作示意图为了实现最高水准的低油耗，TOYOTA油电混合动力系统分别发挥电动机和发动机各自的特长来行驶。（1）在启动及低速行驶时，TOYOTA油电混合动力系统仅利用电动机的动力来行驶，因为这时发动机的效率不高。（2）在一般行驶时发动机效率很高，发动机产生的动力不仅是车轮的驱动力，同时也用来发电带动电动机，并给HV蓄电池充电。（3）在减速或制动时，TOYOTA油电混合动力系统以车轮的旋转力驱动电动机发电，将能量回收到HV蓄电池中。2普瑞斯混合动力工作原理（1）启动时充分利用电动机启动时的低速扭矩当汽车启动时，TOYOTA油电混合动力系统仅使用由HV蓄电池提供能量的电动机的动力启动，这时发动机并不运转（如图9）。因为发动机不能在低旋转带输出大扭矩，而电动机可以灵敏、顺畅、高效地进行启动。点火起动时，发动机将进行运转，直至充分预热 图9 启动时（2）低速中速行驶时由高效利用能量的电动机驱动行驶对于发动机而言，在低速中速带效率并不理想，而另一面，电动机在低速-中速带性能优越。因此，在用低速-中速行驶时，油电混合动力系统使用HV蓄电池的电力，驱动电动机行驶（如图10）。HV蓄电池电量少时，利用发动机来带动发电机发电，为电动机提供动力。195 - 图10 低速中速行驶时（3）一般行驶时低油耗的驾驶，使用发动机作为主要动力源TOYOTA油电混合动力系统采用发动机，使它在能产生最高效功率的速度带驱动。由发动机产生的动力直接驱动车轮，依照驾驶状况部分动力被分配给发电机（如图11）。 由发电机产生的动力用来驱动电动机和辅助发动机。利用发动机和电动机这一双重传动系统，发动机产生的动力以最小消耗被传向地面。HV蓄电池的电量少时，发动机输出功率会被提高以加大发电量，来给HV蓄电池充电。 图11 一般行驶低油耗时（4）一般行驶时/剩余能量充电将剩余能量用于HV蓄电池充电因为TOYOTA油电混合动力系统在高速运转时是采用发动机来驱动，而发动机有时会产生多余的能量。这时多余的能量由发电机转换成电力，用于储存在HV蓄电池中（如图12）。1995- 1996- 图12 一般行驶充电时（5）全速开进（行驶）时利用双动力来获得更高一级的加速在需要强劲加速力（如爬陡坡及超车）时，HV蓄电池也提供电力，来加大电动机的驱动力（如图13）。通过发动机和电动机双动力的结合使用，TOYOTA油电混合动力系统得以实现与高一级发动机同等水平的强劲而流畅的加速性能。 图13 全速行驶时（6）减速/能量再生时将减速时的能量回收到HV蓄电池中用于再利用在踩制动器和松油门时，TOYOTA油电混合动力系统使车轮的旋转力带动电动机运转，将其作为发电机使用（如图14）。减速时通常作为摩擦热散失掉的能量，