《汽车发动机电控系统检修》教案 第14课 检修怠速控制系统

课题检修怠速控制系统

课时2课时(90min)

知识目标：

(1)掌握怠速控制系统的作用、组成及工作原理

(2)掌握怠速控制阀的基本知识和检修方法

技能目标：

教学目标

(1)能够拆装怠速控制阀

(2)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

教学重点：怠速控制系统的类型、组成、控制原理和功能，怠速控制阀的基本知识和检修方法

教学重难点

教学难点：检查、拆装和检测怠速控制阀

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

第1节课：课前任务一考勤(2min)T弗导入(5rrin)T专授新知(38min)

教学设计第2节课：问题导入(5min)一传授新知(15min)一任务实训(20min)一课堂小结(3min)一作业布

置(2min)

教学过程主要教学内容及步骤设计意图

第一节课

【教师】课前预习任务：收集相关资料，回答下列问携通过课前任务，激

1.怠速控制系统的控制原理是什么？发学生学习兴趣，培

课前任务

2.怠速控制阀有哪些类型？养学生学习主动性，

【学生】查找资料，完成课前任务养成良好学习习惯

培养学生的组织

考勤【教师】使用APP进行签到

纪律性，掌握学生的

(2min)【学生】班干部报请假人员及原因

出勤情况

【教师】讲述“任务导入”的相关内容

小李的汽车最近出现了故障：发动机怠速运转时转速很高，而且汽车仪表板上的

具体任务导入，使

故障指示灯常亮。于是，小李把车开到了4s店进行检修。

任务导入学生明确学习目标，

在4s店，维修技师用汽车故障诊断仪读取了该车的OBD-II数据流,发现进气量

(5min)树立学习信心，端正

的数值偏高，但节气门位置的数值正常。于是，维修技师用万用表对发动机的怠速控

学习态度

制阀进行了检测，发现其电磁线圈存在断路。更换怠速控制阀后，故障排除.

【学生】聆听、思考、理解、记忆

【教师】借助教具和图片，讲解怠速控制系统

传授新知

6.1.1怠速控制系统概述

(38min)

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借助教具和挂图，

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。在汽通过老师讲解，帮助

车运行中，发动机怠速运转的时间约占全部运转时间的30%.怠速控制已成为汽车发学生了解怠速控制

动机电控系统中的基本控制功能之一。系统的类型、组成、

1.怠速控制系统的组成控制原理和功能，熟

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。悉步进电动机式怠

表6-8怠速控制系统的组成速控制阀的结构和

工作原理

名称作用

节气门位置传感思检测节气门开度,圮于判断发动也是否处在总崖状态

曲拍位JT传感嘉联测发动机外球.甩于判般发动机是否处在怠球软态

4年液渴度传客喜怆测冷却液温度.界于修正发动机的”速

空调开关反馈开关状态信号,用于判新空源是否处在工作状态

信号

输入空揩启动开关反馔开关状态信号.用于力.断变速器是否将负载线加在发动机上

装置

启动开关反馈开关状态信号.用于刿能发动机是否处在启动状态

液力变矩器反馈负费信号.甩干检测液力变斑器负费的变化

动力转向开关反馈开关状志信号,用于检测动；向装置是否处在工作状态

发电机反馈负装信号.用干校测发电机负恭的变化

梅各信号飨入装置的信号进行父琴加计算,向执行器发出指令

ECU

信号，控制执行器工作

电子节气门按照ECU的指令信号调整节气门的开度.控制发动机的进气量

执行器

急速控制用按理ECU的指令信号调整旁通气潮的开度,控制发动机的进气量

【教师】提出问题，随机邀请学生回答

用于反馈开关状态信号的装置有哪些？反馈负载信号的装置有哪些？

【学生】聆听、思考、回答

【教师】总结学生的回答

2.怠速控制系统的控制原理及功能

1）控制原理

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

小O

________________ECU_________________

♦气门位器/号fa/Tjv判5

曲轴位-JK

冷却液必偿仗咯器信号—Ufl

空二开关信J-lik

空指启动开关俏。一一转速,

图6“急速控制系统的控制原理

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，控制执行器增加瓦减少进气量，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】总结学生的回答

2）功能

（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）

3.怠速控制系统的分类

1）节气门直动式怠速控制系统

节气门直动式怠速控制系统由ECU通过调整电子节气门的开度来控制进气量，以

实现怠速控制。当发动机的实际转速偏离目标转速时，ECU向电子节气门的直流i区动

电机发出指令信号，控制其驱动节气门阀片转动一个微小的角度，以增加或减少进气

量，使发动机的实际转速保持在目标转速附近。

2）旁通气道式怠速控制系统

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

通过怠速控制阀调整旁通气道的开度，对发动机的进气量进行控制，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

怠速控制阀在旁通气道式怠速控制系统中的作用是什么？

【学生】聆听、思考、回答

【教师】总结学生的回答

6.1.2怠速控制阀

怠速控制阀是旁通气道式怠速控制系统的主要执行器。根据工作原理的不同，怠

速控制阀可分为步进电动机式和旋转滑阀式等.

1.步迸电动机式怠速控制阀

主要由线束插座、外壳、定子、转子、螺杆和锥面阀芯等组成。其中，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.

……（详见教材）

【学生】聆听、思考、理解、回答

第二节课

【教师】复习提问

用问题导入，检查

问题导入1.怠速控制系统的作用是什么，它有哪些类型？

学生对前面知识点的

（5min）2.步进电动机式怠速控制阀的工作原理是什么？

掌握程度

【学生】思考、发言

【教师】总结学生的回答，借助教具或图片，导入新知讲解

6.1.2怠速控制阀

2.旋转滑阀式怠速控制阀

1）^

主要由线束插座、壳体、转子、定子、中心轴和旋转滑网等组成。其中，转子上有

两组绕向相反的电磁线圈；定子为永磁体，它固定在外壳上旋转滑阀固定在中心轴上，

它们随转子一起转动。

2）工作原理

发动机怠速运转时，ECU根据有关传感器的信号，分别向转子中两组电磁线圈输

入脉冲电压，来控制转子的旋转方向和角度，并通过中心轴带动旋转滑阀转动，以增大

或减小旁通气道的开度。

……（详见教材）

【教师】提出问题，随机邀请学生回答

步进电动机式和旋转滑阀式怠速控制阀在结构和原理上有哪些异同？

【学生】聆听、思考、回答借由教具和挂图，

【教师】总结学生的回答，讲述"职业引航”的相关内容（详见教材）通过老师讲解，帮助

传授新知【学生】聆听、思考、体会学生了解旋转滑阀式

（15min）6.1.3怠速控制阀的检修怠速控制阀的结构、

旁通气道式怠速控制系统怠的故障大多是由怠速控制阀的故障引起的。当怠速控制工作原理，以及怠速

阀存在故障时，发动机会出现怠速不稳、怠速过高或过低、无冷机高怠速或无空调高怠控制阀的检修方法

速等现象。怠速控制阀一股可用汽车故障诊断仪、万用表和示波器进行检测。

1.用汽车故障诊断仪检测怠速控制阀

1）读取故障码

2）读取怠速控制阀的数据流

……（详见教材）

2.用万用表和示波器检测怠速控制阀

1）检测怠螃制阀的供电电压

2）检测怠速控制阀的工作情况

……（详见教材）

【教师】讲述“注意”的相关内容

检测怠速控制阀的过程中应注意：①不能用手推拉怠速控制阀的螺杆，以免损坏

螺杆上的螺纹；②不能将怠速控制阀浸泡在任何清洗液中，以免损坏电磁线圈：③安

装怠速控制阀时，应检直密封圈是否完好，如有异常应更换密封圈.

【学生】聆听、思考、理解、记忆

【教师】组织学生扫码观看微课视频：检测怠速控制阀（详见教材）通过实践探索，巩

任务实训【学生】观看、聆听、理解、记忆固课上所学理论知

（20min）【教师】布置实训任务：检测怠速控制阀。将全班学生以3~5人为一组进行分组识，帮助学生学会检

【雉】期分工，制^中测怠运控制阀

表6-2〃组瞅及分工情况

1聘协

触

【教师】组织学生以小组为单位，按照以下活动步骤，完成实训I任务

IJ王务准备

在明确任务内容的情况下，根据实际情况，在表6-3中写出汽车车辆（或试验台架）

信息，并根据任务需求写出所需的工具、设备和资料等。

表6-3汽车车辆（或试验台架）信息及所需的工具、设备和资料

汽车车辆车型VIN码行驶里程

（或试验台架）信息

工具、设备、资料

在进入工作前请司学们确认现场安全及个人防护情况，并在表6-4中的"口"上打

表6・4现场安全及个人防护情况碑认表

口检查汽车（或试验台架）点火开关是否关闭

口检查汽车（或试验台架）挡位是否处于P挡或空档

口检查汽车（或试验台架）驻车制动是否处于制动状态

设备安全

n检查汽车（或试验台架）发动机舱盖是否支撑在固定位置

□检直汽车车轮垫块是否支撑到位，或试验台架支撑滚轮是否固

定牢靠且全部处于锁止位置

口检查场地通风、采光是否良好

场地安全口检查每个维修工位是否有足够的面积和高度

匚检查是否有应急通道和完善的消防设施

口检查是否穿戴好护目镜、工作帽、手套、工作鞋和合身的工作

个人防护

服等劳保用品

2.彳王务实施

1）检查和拆装怠速控制阀

在汽车实训室，对发动机上的怠速控制阀进行检蛰和拆装，并结合该车型发动机维

修手册完