《汽车发动机电控系统检修（高职版）》教案 第4课 检修节气门位置传感器和加速踏板位置传感器

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课题检修节气门位置传感器和加速踏板位置传感器课时2课时（90min）教学目标知识目标：（1）掌握节气门位置传感器和加速踏板位置传感器的分类、构成和工作原理（2）掌握节气门位置传感器和加速踏板位置传感器的检修方法技能目标：（1）能够拆装节气门位置传感器和加速踏板位置传感器（2）能够检修节气门位置传感器和加速踏板位置传感器的一般故障素质目标：教学重难点教学重点：节气门位置传感器和加速踏板位置传感器的构成、工作原理和检修方法教学难点：检修节气门位置传感器和加速踏板位置传感器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、教材教学设计第1节课：课前任务考勤传授新知（40min）第2节课：问题导入（5min）传授新知（15min）→任务实训（20min）→课堂小结（3min）→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课前任务【教师】课前预习任务：收集相关资料，回答下列问题1.加速踏板位置传感器的作用是什么？2.加速踏板位置传感器有哪些类型？【学生】查找资料，完成课前任务通过课前任务，培养学生形成良好的学习习惯考勤

（2min）【教师】使用文旌课堂APP进行签到【学生】班干部报请假人员及原因培养学生的组织纪律性，掌握学生的出勤情况任务导入

（3min）【教师】讲述“任务导入”的相关内容李女士的小汽车已经行驶了60000km，该车最近出现了一些异常：踩下加速踏板时发动机会出现较大抖动，而且抖动出现时，加速踏板几乎都在同一位置，此时还会出现油耗增加、动力下降的现象。在4S店，维修技师用汽车故障诊断仪读取了该车的OBD-Ⅱ故障码，故障码显示加速踏板位置传感器存在故障。之后，维修技师用万用表对该传感器的控制电路进行了检测，发现其信号电压异常。维修技师更换了该传感器后，该车恢复正常。【学生】聆听、思考、理解、记忆借助任务导入，激发学生学习兴趣，使学生明确学习目标，树立学习信心传授新知

（40min）【教师】借助教具和图片，讲解新知节气门是用来控制进气量的片状阀门，它位于空气滤清器的后面、进气歧管的前面，是发动机的“咽喉”。加速踏板并不直接控制喷油量，而是通过控制节气门的开度间接控制喷油量的。当节气门的开度变大时，发动机的进气量会增加，ECU接收到进气量增加的信号后，就会向燃油供给系统发出增加喷油量的指令。节气门的开度信息和加速踏板的位置信息都是通过传感器来采集的。2.2.1节气门位置传感器【教师】展示图片，讲解节气门位置传感器1．滑动电阻式节气门位置传感器1）结构主要由滑线电阻和滑动触点等组成，其中滑动触点与节气门轴联动。当节气门轴转动时，滑动触点在滑线电阻上滑动，它们的端子之间会呈现不同的电阻值。2）工作原理如图2-20所示为滑动电阻式节气门位置传感器的控制电路。其中，滑线电阻的两端加有ECU提供的5V参考电压。当节气门的开度变化时，滑动触点随节气门轴的转动在滑线电阻上滑动，从而改变端子VTA（节气门开度输出端子）的电压，该电压反馈给ECU，供其计算节气门的开度。当节气门全闭时，端子IDL（怠速触点端子）向ECU输出低电平信号“0”。ECU根据端子VTA和端子IDL的信号判断发动机的工作状态，并据此控制喷油量。2．霍尔式节气门位置传感器1）结构主要由节气门轴、永磁体、霍尔集成电路、定子和齿轮减速机构等组成，其中永磁体安装在节气门轴上，可以绕安装有霍尔集成电路的定子转动。2）工作原理当节气门的开度变化时，永磁体随节气门轴转动，从而改变定子与永磁体之间的相对位置，使它们之间的磁通量发生变化，产生的霍尔电压也随之变化。霍尔集成电路将霍尔电压放大后作为节气门的开度信号输送给ECU。3）优点使用寿命长、检测精度高。【教师】提出问题，随机邀请学生回答滑动电阻式和霍尔式节气门位置传感器工作原理的区别是什么？【学生】聆听、思考、回答【教师】总结学生的回答3．节气门位置传感器的检修当节气门位置传感器存在故障时，发动机会出现加速不良、输出功率不足或怠速不稳等现象。节气门位置传感器一般可用汽车故障诊断仪和万用表进行检测。1）用汽车故障诊断仪检测节气门位置传感器（1）读取故障码（2）读取节气门位置传感器的数据流……（详见教材）【教师】请学生思考并回答下面的问题，随机邀请学生回答使用汽车故障仪检测故障码和数据流的方法与检测空气流量传感器的方法可有改变？【学生】聆听、思考、回答【教师】总结学生的回答2）用万用表检测节气门位置传感器（1）检测节气门位置传感器的电阻（2）检测节气门位置传感器的电压……（详见教材）【教师】提出问题，随机邀请学生回答用万用表检测完电阻，再检测电压时，需要对万用表做哪些改变？【学生】聆听、思考、回答【教师】总结学生的回答2.2.2加速踏板位置传感器1．加速踏板位置传感器的控制原理加速踏板位置传感器将加速踏板的位置及其变化情况转换成电信号并输送给ECU，ECU根据该信号和节气门位置传感器的信号向电子节气门发出指令信号，控制其内部的直流驱动电机驱动节气门阀片转动，以实现节气门开度的调整。【教师】提出问题，随机邀请学生回答加速踏板位置传感器是日常生活里说的“油门”吗？两者有何区别？【学生】聆听、思考、回答【教师】总结学生的回答，讲述“提示”的相关内容加速踏板位置传感器通常配置两套相互独立的信号电路，它们可同时向ECU输送加速踏板位置信号，以保证信号的可靠性。【学生】聆听、思考、理解、记忆根据工作原理的不同，分为滑动电阻式和霍尔式。2．滑动电阻式加速踏板位置传感器【教师】展示图片，讲解滑动电阻式加速踏板位置传感器该传感器的信号电路分别命名为G79和G185，它们的滑动触点沿各自的滑线电阻一同转动，且供电电压均为5V。为了保证信号的可靠性，G79和G185都采用了独立的供电线、搭铁线和信号线。【教师】讲述“读一读”的相关内容当加速踏板位置传感器的线束端子接触不良或线束本身质量有问题时，很容易出现两个信号电路输送给ECU的信号不一致，从而导致加速踏板位置传感器故障码的出现。【学生】聆听、思考、理解、记忆3．霍尔式加速踏板位置传感器【教师】展示图片，讲解霍尔式加速踏板位置传感器主要由永磁体和霍尔元件等组成。其中，霍尔元件安装在加速踏板的芯轴上固定不动；两个永磁体安装在加速踏板的旋转部件上，可随加速踏板一起转动。当踩动加速踏板时，与加速踏板联动的永磁体随加速踏板一起旋转，永磁体与霍尔元件之间的相对位置发生变化，它们之间的磁通量也相应发生变化，从而改变霍尔元件的输出电压。霍尔元件的输出电压与永磁体的位置呈线性变化关系，ECU可据此判断加速踏板所处的位置。【教师】提出问题，随机邀请学生回答滑动电阻式和霍尔式加速踏板位置传感器有哪些区别？【学生】聆听、思考、回答【教师】总结学生的回答【学生】聆听、思考、理解、记忆借助教具和挂图，通过老师讲解，帮助学生了解节气门位置传感器的分类、构成、工作原理及检修方法，加速踏板位置传感器的分类、构成和工作原理第二节课问题导入

（5min）【教师】复习提问1.节气门位置传感器的作用是什么？2.节气门位置传感器有哪些类型？【学生】思考、发言通过复习提问，检查学生对前面知识点的掌握程度传授新知

（15min）【教师】总结学生的回答，导入新知讲解2.2.2加速踏板位置传感器4．加速踏板位置传感器的检修当加速踏板位置传感器存在故障时，ECU会及时启动失效保护模式，以维持发动机的运转，但此时发动机的性能会有所下降，从而出现加速不良、怠速不稳和油耗增加等现象。加速踏板位置传感器一般可用汽车故障诊断仪和万用表进行检测。1）用汽车故障诊断仪检测加速踏板位置传感器【教师】提出问题，随机邀请学生回答结合汽车故障诊断仪检测节气门位置传感器的方法，思考如何使用汽车故障诊断仪检测加速踏板位置传感器？【学生】聆听、思考、回答【教师】总结学生的回答，讲解新知（1）读取故障码（2）读取加速踏板位置传感器的数据流……（详见教材）2）用万用表检测加速踏板位置传感器【教师】讲述“提示”的相关内容有些车型的发动机由于其怠速控制不需要通过怠速开关，因此这类发动机的加速踏板位置传感器没有怠速开关供电端子和怠速开关搭铁端子。【学生】聆听、思考、理解、记忆（1）检测加速踏板位置传感器的线束（2）检测加速踏板位置传感器的搭铁电阻（3）检测检测加速踏板位置传感器的供电电压（4）检测检测加速踏板位置传感器的输出信号……（详见教材）【学生】聆听、思考、理解、记忆通过老师讲解，帮助学生了解加速踏板位置传感器的检修方法任务实训

（20min）【教师】组织学生扫码观看视频微课：检测加速踏板位置传感器（详见教材）【教师】布置实训任务：检测加速踏板位置传感器。将全班学生以3～5人为一组进行分组【教师】组织学生以小组为单位，按照以下活动步骤，完成实训任务1．任务准备在明确任务内容的情况下，根据实际情况，在表2-13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2-13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（或试验台架）信息车型VIN码行驶里程工具、设备、资料在进入工作前请同学们确认现场安全及个人防护情况，并在表2-14中的“□”上打“√”。表2-14现场安全及个人防护情况确认表设备安全□检查汽车（或试验台架）点火开关是否关闭□检查汽车（或试验台架）挡位是否处于P挡或空档□检查汽车（或试验台架）驻车制动是否处于制动状态□检查汽车（或试验台架）发动机舱盖是否支撑在固定位置□检查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场地安全□检查场地通风、采光是否良好□检查每个维修工位是否有足够的面积和高度□检查是否有应急通道和完善的消防设施个人防护□检查是否穿戴好护目镜、工作帽、手套、工作鞋和合身的工作服等劳保用品2．任务实施1）检查和拆装加速踏板位置传感器在汽车实训室，对发动机上的加速踏板位置传感器进行检查和拆装，并结合该车型发动机维修手册完成表2-15（详见教材）中的内容。2）检测加速踏板位置传感器在汽车实训室，用汽车故障诊断仪和万用表对加速踏板位置传感器进行检测，并结合该车型发动机维修手册完成表2-16（详见教材）中的内容。【学生】分组、分工协作完成实训任务，各组组长展示任务完成情况，配合教师填写考核评价表【教师】巡回指导，根据学生的实际表现进行评价，填写考核评价表（详见教材）通过实践探索，巩固课上所学理论知识，帮助学生学会检测加速踏板位置传感器课堂小结

（3min）【教师】简要总结本节课的要点本节课学习了节气门位置传感器和加速踏板位置传感器的分类、构成、工作原理和检修方法，希望大家课下认真复习，巩固所学知识。【学