教案任务6.1比亚迪秦PLUS DMI混合动力

XX学院教案扉页单元标题学习情景6比亚迪秦混合动力汽车原理与检修学习任务1比亚迪秦PLUSDM-i混合动力电动汽车的认知教案编号1教学时数2授课类型£理论课□实训课授课教师R理实一体化课授课班级授课时间上课地点合作教师日期节次理实一体化教室、学习通平台、钉钉教学目标能力目标1.能使用不同颜色的箭头或符号，在系统框图上动态标注出给定工况（如高速亏电超车）下的能量流向。2.能根据发动机技术参数（表6-1）和EHS结构（图6-4），解释系统如何实现高效配合。3.能参与小组讨论，分析“假设驱动电机故障”对四种驾驶模式的可用性影响。知识目标深化理解能量在“燃料化学能→发动机机械能→发电机电能→电池化学能→驱动电机机械能”链条中的转换与传递。掌握串、并联模式下，扭矩和功率的合成原理。3.了解整车控制器（VCU）在模式决策中的核心作用。素质目标培养系统思维和动态分析能力，能够从整体和关联的视角看待复杂技术系统。建立严谨的技术逻辑推理习惯，为故障诊断思维打下基础。本次课涉及内容能力训练任务小组合作，在能量流示教板或软件上，动态模拟并解说一个复杂工况（如：车辆从静止电池满电起步，加速到高速，然后巡航，期间电池SOC下降）下，整车能量流与驱动模式的连续变化过程。案例一辆秦PLUSDM-i在高速公路上，电池电量较低（SOC25%），此时需要急加速超越前方货车，随后恢复巡航。请分析此过程中驱动模式与能量的变化。知识点1.能量流分析：区分机械连接（实线）与电气连接（虚线），理解能量转换节点（发动机、发电机、电机、电池）。2.系统关联：发动机高效区与发电机的匹配；电池SOC（电量状态）对VCU模式决策的决定性影响。3.失效模式初探：单一部件故障（如离合器卡滞、发电机不发电）对全局功能的连锁影响。本次课使用的外语单词SOC(StateofCharge)充电状态VCU(VehicleControlUnit)整车控制器PowerFlow(能量流)MechanicalCoupling(机械耦合)Series-Parallel(串并联)本次课使用的教学材料PPT、学习通平台、视频、教材、驱动模式流程图、虚拟仿真软件项目负责人评价意见或建议项目负责人课前签字签字日期教学过程设计步骤教学内容及教师活动学生活动教学方法、手段及设计意图时间分配1德育教育2提出任务3获取信息4小组讨论、展示5教师重难点讲解6分组练习7结构化反思8评定反馈9知识拓展检查学生仪容仪表，强调技术讲解的专业性与严谨性；学习通发布签到任务，核实出勤情况发布“能量侦探”任务卡：描述“高速亏电超车”的复合工况案例。2.提出挑战性问题链：a)超车前巡航时，是什么模式？能量如何流动？b)驾驶员深踩油门的瞬间，哪些部件会立刻响应？模式如何切换？c)超车完成后，能量流又会如何变化？3.强调本课核心：追踪能量的脚步，理解系统的对话1.搭建系统框架图：在白板或大纸上，画出发动机、发电机、驱动电机、电池、离合器、车轮等核心元素的框图。2.定义图例：约定机械路径（实线箭头）、电气路径（虚线箭头）、能量方向（颜色区分）。3.分解工况：将复合工况分解为“巡航”→“急加速”→“恢复巡航”三个阶段，并分阶段讨论。邀请一个小组展示他们绘制的“巡航阶段”能量流图。引导全班研讨：-此时离合器状态？发动机是驱动还是发电？-电池是在充电还是放电？为什么？教师点评，强调SOC是决策的关键输入。动态能量流深度剖析（以“高速亏电超车”为例）阶段一：亏电高速巡航（发动机直驱模式为主）-条件：车速稳定（如90km/h），SOC较低（25%）。-VCU决策：发动机直驱效率最高。离合器结合。-能量流（图6-9扩展）：*主路径：发动机机械能→离合器→减速器→车轮。*辅助路径：发动机多余功率→带动发电机→发电→给电池小幅充电（提升SOC）。-核心：发动机既驱动车辆，又充当“充电宝”，优化整体效率。阶段二：急加速超车（HEV并联模式瞬时切入）-触发：油门踏板开度急剧增大，VCU瞬间判断需要最大功率。-VCU决策：保持离合器结合，指令驱动电机全力输出。-能量流（图6-8动态化）：*路径一（发动机）：发动机输出扭矩（可能通过降档或提高转速增加功率）。*路径二（驱动电机）：电池大功率放电→驱动电机输出峰值扭矩。*合成：在减速器处，发动机扭矩与电机扭矩机械相加，共同驱动车轮，产生强劲推背感。-核心：并联模式是“力量模式”，实现1+1>2的加速效果。阶段三：恢复巡航（回归发动机直驱或串联）-触发：超车完成，油门缓和。-VCU决策：根据当前SOC和车速，再次选择最经济模式（可能继续直驱，或如果SOC过低且车速下降，切回串联发电）。-动态平衡：系统始终在寻找当前条件下的“全局最优解”。2.三大核心系统关联性精解发动机与EHS的“共生关系”：-发动机为EHS提供“粮草”：在串联和充电时，发动机的高效发电是整个电驱系统的能量来源。-EHS为发动机创造“温室”：通过让发动机主要工作在高效区（发电或高效直驱），掩盖了其在低速低效区的缺点。电池的“缓冲池”与“赋能器”角色：-功率缓冲：在急加速时提供峰值功率，避免发动机瞬间负荷过大，保护发动机并提升响应。-能量缓存：回收制动能量，储存发动机富余发电量，实现能量再利用。VCU——幕后的“总指挥”：-输入：实时监测车速、油门、刹车、SOC、温度等数百个信号。-决策：基于内置的“效率地图”和策略算法，毫秒级地决定模式切换、扭矩分配、离合器动作。-输出：向发动机ECU、双电控、电池BMC等下达精确指令。3.系统关联思维与初步故障推理引导学生进行“如果…那么…”的推理：-如果离合器无法结合：那么发动机直驱和并联模式失效，车辆只能用电（EV）或串联模式行驶，高速动力和油耗会变差。-如果发电机故障：那么串联模式失效，发动机无法发电，车辆在亏电状态下将严重受限。-如果驱动电机故障：那么纯电和并联模式失效，车辆只能依靠发动机直驱，失去低速电驱的平顺和加速助力。教师活动：提供能量流示教板或仿真软件。要求每组完成：1.操作教具，分阶段演示“高速亏电超车”全过程的能量流动态变化。2.选派一名“解说员”，同步进行技术解说，必须讲清每个阶段模式、离合器状态、主要能量路径。教师巡视，对各组的解说逻辑和准确性进行指导。随机抽取1-2个小组进行公开演示与解说。演示后，教师和其余组员可充当“专家评审团”进行提问，例如：“在急加速瞬间，电池SOC下降很快，VCU会因此限制电机功率吗？”教师从“动态过程准确性”、“关联分析深度”、“解说清晰度”三方面进行评价。带领学生共同完善一张“比亚迪秦PLUSDM-i系统关联与能量流总图”。指出：图中的“发动机管理系统”、“高压系统”、“电驱系统”正是我们后续课程（学习任务2,3,4）将要深入学习的对象。本节课从整车层面理解了它们“为何”要这样工作，后续课程将学习它们“如何”工作及“如何”维修。综合挑战：请分析在一条长距离、持续上坡的山路中，秦PLUSDM-i可能面临什么挑战？系统会如何应对？（引导学生思考散热、持续功率等问题）2.预习指引：要实现如此精准的控制，首先需要系统“知己知彼”——即准确感知自身状态。整理着装，调整学习状态；2.完成学习通签到阅读任务卡，理解工况的复杂性。小组初步讨论，感知到需要将多个模式串联起来分析。以复杂的真实工况为任务，挑战性更高。小组合作：-一人绘制框架。-一人负责研究各阶段模式。-一人负责推理能量路径。-一人记录和准备解说。展示小组讲解其推理。其他小组对比自己的分析，提出疑问或补充。共同完善第一阶段分析。聚焦一个阶段深入研讨，攻克难点。学生紧跟教师讲解，在自己绘制的分阶段图上进行标注和修改。理解从单一模式到连续模式切换的动态过程。参与“如果…那么…”推理，建立系统部件与整车功能之间的因果关系链。将整车运行视为一个动态、连续的智能过程，而非几个静态模式的拼凑。小组操作动态教具，反复演练，确保变化与讲解同步。解说员需逻辑清晰，组员可补充。体验“让技术动起来”的成就感。将分析结果进行动态可视化输出，是理解的最高层次。公演小组展示。其他小组专注观看，思考并准备提问。在问答中深化对系统极限和边界条件的理解。学生参与完善总图，直观看到各子系统在整车中的位置和作用。明确后续课程的学习方向与意义。构建全景式知识网络，将本课程内容置于整个课程体系的入口位置。下节课我们将首先深入探究感知系统的核心：发动机及其控制系统。记录挑战题，课后探讨。明确下节课内容，建立“控制依赖于感知”的逻辑联系职业素养引导；2.线上考勤高效便捷。问题链引导学生思考动态过程与瞬态响应，培养系统思维。将复杂任务分解，建立分析模型。通过绘制可视化图表，将抽象思维具体化，是工程技术分析的重要方法。通过集体智慧，完善分析逻辑，为后续阶段分析树立样板。重点揭示部件间的深度耦合关系，理解DM-i系统“牵一发而动全身”的特性。通过故障推理初步引入诊断思维，架起认知与检修的桥梁。解说环节综合考验知识掌握、逻辑组织和语言表达能力，实现知识内化模拟技术评审会，提升专业答辩能力。通过针对性提问，将学习引向更深层次的系统控制策略思考。明确学习路径，激发对后续专业课程的学习期待。提出更复杂的综合工况挑战，鼓励学有余力者深入探究。为下一学习任务（发动机检修）提供合乎逻