交流发电机AC纹波(有ECM控制)

这个测试的目的是评估发电机的整流输出,该发电机的输出受到发动机控制单元控制。

如何进行测试

  • 连接一条BNC测试线到示波器A通道,测试线正极接在发电机B+接线柱上,负极搭铁。
  • 最小化此帮助页面,您会看到PicoScope软件界面加载了一个示例波形,而且预设好了软件以便您采集波形。
  • 起动发动机,保持怠速运行。
  •  点击“开始”,开始观察实时读数。
  • 开启电子附属设备(车头灯和加热器等)。一些汽车可能需要发动机运行60秒或更长时间后,才开始充电。
  • 采集到波形后,“停止”示波器运行。
  • 关闭发动机。
  • 使用波形缓冲区放大 以及 测量等工具来观察和分析波形。

示例波形

波形注意点

这个波形有以下特征∶

  • 示例波形输出正确,且相位绕组或二极管(整流器组)没有故障。
  • 发电机的三个相位由原始的交流电(AC)被整流为直流电(DC),并且三个相位对发电机的输出都有贡献。● 如果发电机有一个二极管故障,波形上会周期性间歇地出现长长的向下的尾巴,并且总的电流输出的33%会损失掉。
  • 示波器侧边的电压量程不代表充电电压,但它代表直流(DC)纹波的上限和下限。皮形的幅值在不同的条件下会不一样∶蓄电池满充时显示的是更平坦的波形;而蓄电池不满电时显示的幅值更大,直至蓄电池充满电。

波形库

波形库添加通道的下拉菜单中选择Alternator AC ripple/Diode test

更多信息

充电电路的目的是提供一个调节的电压来给蓄电池充电,并补充汽车电子电路消耗的电流。交流发电机是汽车上相对新增的附属设备,它在1970年代取代了直流发电机。直流发电机的输出由发动机转速决定,不像交流发电机,它在发动机怠速时几乎没有输出 。众所周知,直流发电机怠速时充电警示灯会闪烁和需要频繁地更换碳刷。这些碳刷比交流发电机里的碳刷要大得多,因为它们承载了总的电流输出,而不像交流发电机的碳刷只承载励磁电流。励磁电流给电磁体通电来产生电流输出。励磁电流大约是6至8安培。

车型不同,发电机的功率也不同基础车型比配置有电子前后加热窗、加热后视镜、辅助照明、加热的电子调节座椅等的车型所需求的电量要小。交流发电机,顾名思义,产生一个交流电流(AC)输出;然后被整流为直流电流(DC),提供正确类型的电压来补充蓄电池,保持蓄电池在满充状态。

交流发电机有三个内部绕组,每两个相位间隔120度,需要9个“桥式”结构的二极管来对输出进行整流。电压由一个固态调节器控制,将电压输出保持在一个预先设定的数值上,这个数值约13.5至15伏特。电流输出由当时的需求决定。例如,刚刚用于长时间起动发动机的蓄电池需要的发电机电流输出比满充的蓄电池要大。

整流电压可以用万用表测量,但是当发电机有一个二极管失效而导致输出减少33%,万用表的读数依然显示正常。唯一正确的监测发电机输出的方法是在示波器上观察它的输出波形。

诊断故障代码

相关故障代码:

P0620

 P0621 

P0622

 

免责声明

此帮助主题如有更改,不另行通知。所包含的信息经过仔细检查并认为是正确的。此信息是我们研究和检测的一个例子,并不是固定的程序。对于不正确之处,Pico Technology 不负任何责任。每个车辆都会不一样,且要求唯一的测试设置。

 

 

混动汽车相对压缩测试

该测试的目的是根据曲轴位置 (CKP) 传感器信号计算出的曲轴转速变化来检查混动汽车内燃机 (ICE) 内气缸的相对压缩。

警告

该测试涉及到具有以下条件的高压电气系统:

  • 能够造成致命电击的高压组件和电缆。
  • 储存的电能有可能引起爆炸或火灾。
  • 即使在关闭时仍可能保持危险电压的组件。
  • 可能影响心脏起搏器等医疗设备。

请参阅制造商提供车辆的特定信息来源,以确定您需要采取哪些预防措施以防止危险。

只有接受过“合格电工”等适当类型的特定培训并持有有效认证的合格技术人员才能执行此测试。

如何进行测试

  • 使用车辆制造商的数据找出 CKP 传感器输出电路和 CKP 传感器的信号盘齿数。
  • 连接一条 BNC 标准测试线到示波器 A通道 ,测试线彩色接头接在 CKP 传感器输出电路上,黑色接头搭铁。
  • 禁用燃油喷射系统以防止发动机启动。
  • 最小化此帮助页面,您会看到 PicoScope软件界面 加载了一个示例波形,而且预设好了软件以便您采集波形。
  • 点击“开始” ,开始观察实时读数。
  • 将车辆进入 READY 模式,等待内燃机开始工作。
  • 一旦采集到信号,示波器 会自动停止捕获。
  • 使用 波形缓冲区、 放大 以及 测量 等工具来观察和分析波形。

示例波形

波形注意点

这个波形有以下特征:

  • A通道:显示为感应式曲轴传感器波形(该测试同样适用于霍尔式曲轴传感器)。
  • CKP 传感器的输出随着曲轴转速的变化而变化,在更高的曲轴转速下信号波形振幅和振荡频率都更高(霍尔效应式曲轴传感器仅有振荡频率会发生变化)。
  • 波形中存在周期性间隙,这指示着时序参考点的位置。
  • 每个周期(相邻间隙)之间有 34 个波峰(或波谷),表示信号盘齿数为 34。间隙是由 2 个缺失的齿引起的,因此这辆车的总齿数为 36。

波形库

在 波形库 添加通道的下拉菜单中选择 Crankshaft sensor (Inductive)

更多信息

通常,在传统 ICE 内测试相对压缩时,我们会查看施加在 12 V 蓄电池上的电气负载(电压或电流),因为当气缸进入和退出压缩冲程时起动电机的扭矩会发生变化。

混合动力汽车(即全混合动力汽车,与轻度混合动力汽车相反)是通过连接到 ICE 曲轴的高压 (HV) 电机 (MG) 来起动发动机的。测量这些车辆电机的电气负载是不安全且具有高度干扰性的。然而,随着发动机气缸进入和退出压缩阶段,发动机转速分别会降低和增加,我们可以使用 CKP 传感器安全且非侵入式地得到起动速度,从而测试相对压缩。

计算起动转速以可视化相对压缩

在 PicoScope软件的 数学通道 功能里,有一个内置的 Crank 函数,可以用来将 CKP 传感器输出信号绘制出发动机起动转速曲线:

Crank 函数功能需要用到总齿数,即在补偿缺齿(缺齿作为计时参考点)后,曲轴一整圈内通过的齿数。通常发动机的齿数为 36 或 60,分别提供 10(360 度/36)或 6(360 度/60)度的曲曲轴转角。

通常曲轴每转一圈就会去除两个连续的齿,以提供正时参考标记。因此,如果物理计数齿数(例如围绕飞轮圆周),您需要将两个缺失的齿添加到物理计数中以获得 Crank 功能所需的总齿数。

查询车辆制造商的技术信息以获得总齿数。

或者,您可以使用 PicoScope软件 测量功能里的上升(或下降)沿计数进行测量,可以计算出实际牙齿数量。然后您需要添加缺齿数以补偿实际齿数。

使用 测量功能 里的上升沿计数算出信号盘齿数

使用 数学通道 里的 Crank 函数绘制曲轴转速曲线

上升沿计数的使用,请按照下列步骤操作:

  1. 点击 测量功能
  2. 选择 A 通道为测量源信号。
  3. 选择上升沿计数功能。
  4. 测量视图中单击上升沿计数,会弹出详细设置选项的窗口。
  5. 选择使用标尺,并且在标尺间测量。
  6. 拖出两个时间标尺放置在两个连续的参考标记间隙后的第一个峰值处(如上图所示)。
  7. 拖出两个信号标尺放置在 CKP 信号波形中心线上方和下方大致相等的高度(如上图所示)。
  8. 退出上升沿计数选项对话框。

显示的上升沿计数 34 等于物理齿数。在我们的示例中,曲轴每转一圈有两个缺失的齿,因此在物理齿数上增加两个,总齿数为 36。

正确输入总齿数和通道后,数学通道 Crank 功能将显示曲轴转速曲线(参见上面的示例)。

电机将以比传统 12 V 起动系统高得多的速度来起动 ICE:在上面的示例中,计算出发动机转速约为 840 RPM。看起来发动机在怠速运转,事实并非如此,它只是比传统 ICE 的起动速度更快。

数学通道 Crank 函数表明信号波形的波峰和波谷在几个循环周期中应该是保持一致的。如果某个或多个峰值低于相邻峰值,则可能存在压缩问题,需要进一步调查。

请注意,当 CKP 传感器信号通过参考位置时,数学通道 Crank 函数(发动机转速曲线)出现向下的尖峰。这是正常现象,是由于曲轴转速的计算方式造成的。 出于此测试的目的,可以忽略这些向下的尖峰。

免责声明
此帮助主题如有更改,不另行通知。所包含的信息经过仔细检查并认为是正确的。此信息是我们研究和检测的一个例子,并不是固定的程序。对于不正确之处,Pico Technology不负任何责任。每个车辆都会不一样,且要求唯一的测试设置。

使用 COP 探头进行非侵入式测试

该测试的目的是使用非侵入式 COP 探头测量信号来确认纯电动汽车和混合动力汽车上高频组件、快速开关组件的运行情况。

警告

该测试涉及到具有以下条件的高压电气系统:

  • 能够造成致命电击的高压组件和电缆。
  • 储存的电能有可能引起爆炸或火灾。
  • 即使在关闭时仍可能保持危险电压的组件。
  • 可能影响心脏起搏器等医疗设备。

请参阅制造商提供车辆的特定信息来源,以确定您需要采取哪些预防措施以防止危险。

只有接受过“合格电工”等适当类型的特定培训并持有有效认证的合格技术人员才能执行此测试。

如何进行测试

  • 如果高压系统的任何部分或组件暴露在外面,请勿继续进行测试。
  • 连接 COP 探头到 示波器 A通道
  • 最小化此帮助页面,您会看到 PicoScope软件界面 加载了一个示例波形,而且预设好了软件以便您采集波形。
  • 控制并激活您要测量的系统或组件。
  • 点击“开始” ,开始观察实时读数。
  • 安全操纵 COP 探头,并将其放置在待测的系统和组件上。
  • 如果需要的话,您可以调整 A通道 量程。
  • 采集到波形后, “停止” 示波器运行。
  • 使用 波形缓冲区、 放大 以及 测量 等工具来观察和分析波形。

示例波形

波形注意点

这个波形有以下特征:

  • 当电动汽车从供电设备 (EVSE) 接收充电时,将 COP 探头放置在 Type 2 类别充电器至汽车充电口的外壳上,可以检测到以 50 Hz 振荡的信号波形。
  • 在大约 1.25 s 处,充电停止,振荡波形消失。

波形库

在 波形库 添加通道的下拉菜单中选择 COP and Signal Probe output voltage

更多信息

在示例波形中,COP 探头检测 EVSE 和车载充电机 (OBC) 之间电路中的振荡交流电,该交流电之后将整流为用于高压 (HV) 充电的直流电。因此,COP 探头可以提供一种安全方便且快速的检查方法,用于确认从 EVSE 到车辆的电荷传输。

COP 探头可用于确认其他具有高频或开关电压特性的电路是否存在电荷流动。

使用 COP 探头进行测量时,没出现波形并不能代表没有电压或电流(很可能是因为组件或电缆屏蔽得非常好,探头无法检测到它们); COP 探头只能用于已知存在电压或电流的场景。

COP 探头无法检测恒定的直流电压或电流,无论是高压组件还是其他地方。

始终确保 COP 探头及其线缆不在暴露的高压电路、高压组件下使用,并且远离旋转组件(无论是否移动)。

免责声明
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空调压缩机电流和电机速度控制

该测试的目的是检查空调 (HVAC) 压缩机及其电机速度控制电路所消耗的电流。

警告

该测试涉及到具有以下条件的高压电气系统:

  • 能够造成致命电击的高压组件和电缆。
  • 储存的电能有可能引起爆炸或火灾。
  • 即使在关闭时仍可能保持危险电压的组件。
  • 可能影响心脏起搏器等医疗设备。

请参阅制造商提供车辆的特定信息来源,以确定您需要采取哪些预防措施以防止危险。

只有接受过“合格电工”等适当类型的特定培训并持有有效认证的合格技术人员才能执行此测试。

如何进行测试

  • 使用车辆制造商的数据找出空调压缩机的高压电源线及其速度控制电路。
  • 连接一个 2000 A 大量程电流钳到 示波器 A通道,将电流钳钳口夹在空调压缩机的高压线上。
  • 连接一条 BNC 标准测试线到 示波器 B通道,测试线彩色接头(正极)接到压缩机速度控制信号线上,黑色接头(负极)搭铁。
  • 最小化此帮助页面,您会看到 PicoScope软件界面 加载了一个示例波形,而且预设好了软件以便您采集波形。
  • 点击“开始” ,开始观察实时数据。
  • 启动车辆并将车厢内空调温度设置为低温,模式设置为除雾。
  • 采集到波形后,“停止” 示波器运行。
  • 使用 波形缓冲区、 放大 以及 测量 等工具来观察和分析波形。

请注意

电流钳需要面对正确的方向,钳口上有一个箭头,错误的连接会导致反向的波形图。

示例波形

波形注意点

这个波形有以下特征:

  • 示例波形中,压缩机电机是通过控制单元和压缩机之间的 LIN 总线进行通信控制的 (B通道)。
  • 刚开始时电流为 0 A (A通道),没有电流流过压缩机电机。此时 LIN 总线是通电的(可能是因为开启车门唤醒了 HVAC 控制单元),但没有通信。
  • LIN 总线通信在点火开关打开时开启。
  • 当车辆进入启动就绪模式并且高压继电器/接触器已闭合时,压缩机开始有电流流动。

波形库

在 波形库 添加通道的下拉菜单中选择 HV HVAC compressor current 或 HV HVAC compressor speed control signal

更多信息

传统的内燃机 (ICE) 车辆使用皮带和皮带轮系统从发动机曲轴获取动力,并驱动 HVAC 系统压缩机以冷却机舱。碳氢化合物燃烧时发动机产生的热量传递到冷却剂中,然后通过加热器矩阵循环以加热机舱。

对于混合动力汽车,内燃机并不是一直在运行,而在纯电动汽车中则根本没有内燃机。因此这些车辆需要使用高压电来驱动 HVAC 系统以控制车厢温度。

使用高压电意味着可以将压缩机电机电流保持在较低水平(相对于需要相同电机功率输出的较低电压系统而言),并且热损失将减少。这使得高压驱动的 HVAC 压缩机成为控制车厢温度的有效方式。

一些汽车制造商将 HVAC 压缩机用作功能齐全的热泵,既可以冷却又可以加热机舱。这些系统通过将热的、压缩的制冷剂气体的流动切换到车厢内的冷凝器来加热车厢,而不是在车辆前部。

其他系统使用正温度系数 (PTC) 电阻加热器来加热机舱。然而,这些系统会消耗车辆高压系统大量电力,并且会显著影响高压电池的续航里程。

在某些车辆中,HVAC 系统在帮助冷却和调节高压电池、电机温度等方面发挥着重要作用。

在上面的示例波形中,压缩机电机控制是通过 HVAC 控制单元的 LIN 总线通信实现的。该布置允许将命令信号发送到压缩机,并将电机速度(或位置)反馈信号返回到同一条线路上的 HVAC 控制单元。其他车辆制造商可能会使用其他方式来发送压缩机速度信号以及接收有关实际速度的反馈信号。

尽管无法直接从波形中获得实际电机速度,但 PicoScope软件 的串行译码功能可用于检查高压控制单元和压缩机之间的通信。

对配备高压压缩机的车辆进行日常维护和维修时需要格外小心:在这些 HVAC 系统中必须使用制造商特定的不导电油,因为可能会与高压部件接触。不正确的油可能会导致车辆损坏,通过绝缘击穿(在高压系统和车辆底盘接地之间)甚至可能导致死亡。请始终参考车辆制造商的技术信息,以找到适合车辆的机油。

免责声明
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CAN 通讯

该测试的目的是检查 CAN 总线通讯是否会受到来自高频、快速开关、高压系统和组件的电磁干扰 (EMI),该测试使用数学通道来确认 CAN 高 (CAN-H) 和 CAN 低 (CAN-L) 之间的差分信号在 EMI 存在时是否保持不变。

警告

该测试涉及到具有以下条件的高压电气系统:

  • 能够造成致命电击的高压组件和电缆。
  • 储存的电能有可能引起爆炸或火灾。
  • 即使在关闭时仍可能保持危险电压的组件。
  • 可能影响心脏起搏器等医疗设备。

请参阅制造商提供车辆的特定信息来源,以确定您需要采取哪些预防措施以防止危险。

只有接受过“合格电工”等适当类型的特定培训并持有有效认证的合格技术人员才能执行此测试。

如何进行测试

  • 使用汽车技术手册,找到车辆DLC(诊断连接器)的16针脚插头。在CAN网络易连接的地方找到CAN-H和CAN-L的针脚。(通常在网络上的每个ECU的多路接头上。)
  • 连接一条BNC测试线到 示波器 A通道,连接一个后背刺针到测试线彩色接头(正极)上。再用刺针背刺车辆DLC的针脚 6 ,黑色接头连接到车辆的蓄电池负极或底盘良好的接地上搭铁。
  • 连接一条BNC测试线到 示波器 B通道,连接一个后背刺针到测试线彩色接头(正极)上。再用刺针背刺车辆DLC的针脚 14 ,黑色接头连接到车辆的蓄电池负极或底盘良好的接地上搭铁。
  • 最小化此帮助页面,您会看到 PicoScope软件界面 加载了一个示例波形,而且预设好了软件以便您采集波形。
  • PicoScope软件 还设置好了串行解码功能,当您开始捕获波形时,会显示您所测试波形的译码数据。
  • 点击“开始” ,开始观察实时数据。
  • 打开点火开关。
  • 采集到波形后,“停止” 示波器运行。
  • 关闭点火开关。
  • 使用 波形缓冲区、 放大 以及 测量 等工具来观察和分析波形。

示例波形

波形注意点

这个波形有以下特征:

  • 通常情况下,CAN-L 和 CAN-H 两个信号互为镜像。
  • 没有电磁干扰时,CAN-L 波形在 2.5 V 和 1.5 V切换变化,CAN-H 波形在 2.5 V 和 3.5 V切换变化。
  • 数学通道 A – B 是 CAN-H 和 CAN-L 的差分电压值,表明总线的逻辑状态。
  • 电磁干扰(EMI)会对 CAN-H 和 CAN-L 线路造成较大干扰。但是数学通道显示两者之间的差分信号以及网络通信将保持不变。
  • 在 CAN-H 或 CAN-L 受到显著 EMI 影响时,CAN-H 和 CAN-L 串行解码将失败,但是却可以成功地对 A – B 数学通道进行译码。

波形库

在 波形库 添加通道的下拉菜单中选择 CAN bus H 或 CAN bus L

更多信息

CAN bus是一个串行通讯系统,被用于很多车辆上连接各个系统和传感器,代替传统的多线线缆束。

CAN是Controller Area Network(控制器局域网络)的缩写。它在轿车和商用车上越来越普遍。它的优势包括:明显地减少重量、可靠、易于制造,并为车载诊断提供选项。它的劣势包括:增加了成本,且服务维修车辆时需要一些专业知识。

CAN 总线提供控制单元之间的串行通信。例如,动力系统 CAN 总线允许 ABS 控制单元同时向发动机控制模块 (ECM)、变速箱控制模块 (TCM)、仪表盘 (IC) 和辅助约束系统 (SRS) 传送含有车轮速度数据的消息。

在CAN总线上,利用CAN_H和CAN_L两根线上的电位差来表示CAN信号。CAN总线上的电位差分为显性电平和隐性电平。其中显性电平为逻辑0,隐性电平为逻辑1。

CAN总线的心脏是CAN控制器。它通过CAN-H和CAN-L线缆连接到CAN网络上的所有部件(节点)上。信号是差分的:每条CAN线参考另一条CAN线,而不是参考车辆接地。在电子噪音干扰环境中如车辆,CAN总线具有很好的噪音抑制。

CAN控制器将CPU传来的信号转换为逻辑电平(即逻辑0-显性电平或者逻辑1-隐性电平)。CAN发射器接收逻辑电平之后,再将其转换为差分电平输出到CAN总线上。

CAN接收器将CAN_H 和 CAN_L 线上传来的差分电平转换为逻辑电平输出到CAN控制器,CAN控制器再把该逻辑电平转化为相应的信号发送到CPU上。

CAN总线的报文帧共分为数据帧、远程帧、错误帧、过载帧和帧间隔5种类型。

数据帧是使用最多的帧,它由7个不同的位场组成:帧起始、仲裁场、控制场、CRC场、应答场、帧结尾。其中根据仲裁段ID码长度的不同,分为标准帧和扩展帧。

每个网络节点具有唯一的标识符。因为总线上的ECU是并联的,所有节点一直看得到所有的数据。节点只有检测到它自己的标识符时才作出回应。例如,当ABS ECU发送指令来激活ABS单元,ABS单元相应地作出回应,但网络的其余部分忽视这个指令。每个节点都可以从网络上被断开,但不会影响其它的节点。

因为很多不同的汽车部件可能共享同样的总线硬件,将可用的CAN总线带宽优先分配给最安全关键的系统是很重要的。节点通常会被分配不同的优先级。例如,发动机控制、刹车和气囊在安全角度上来看是最重要的,用于激活这些系统的命令优先级被赋予最高(1),它们会在较为没那么关键的系统之前工作。音频和导航设备通常是中级(2)优先级,而简单的灯光激活被赋予最低优先级(3)。一个被称为仲裁的过程决定所有信息的优先级。实际上,对用户来讲,所有动作都是即刻的。

大多数汽车CAN网络的工作速度是250 kB/s 或 500 kB/s,尽管系统的工作速度可达 1 MHz。最新的汽车上使用多达3个独立的CAN网络,通常它们的速度都不一样,它们被网关连接在一起。例如,发动机管理功能可能用速度为500 kB/s的高速总线,底盘系统用速度为250 kB/s 的CAN总线。管家功能如灯光、ICE、卫星导航和镜子用单独的低速的、单线的LIN总线。三个网络中的任一个网络上的数据,其它两个网络通过网关都可以看到,例如:变速器可从发动机管理系统获得数据,反之亦然。

在同一条CAN线上,所有节点的通信速度(位速率)必须相同,如果两条不同通信速度总线上的节点想要实现信息交互,必须通过网关。例如:汽车上一般有两条CAN总线:500kbps的驱动系统CAN总线和125kbps的舒适系统CAN总线,如果驱动系统CAN总线上的发动机节点要把自己的转速信息发送给舒适系统CAN总线上的转速表节点,那么这两条总线必须通过网关相连。

CAN bus 在现代汽车上逐渐普遍,并会更加普遍,因为技术成熟和成本下降。

通过检测CAN信号的原因是:OBD指示哪里有一个CAN故障,或者怀疑一个CAN节点(ECU)有故障检测它的CAN连接。应该查阅汽车制造厂手册,获知精确的波形参数。

记住:网络上很多数据都是极其关乎安全的,所以不要使用刺针刺破CAN线缆的绝缘层!

关于CAN总线串行译码的其他内容:

观看CAN总线常见故障测试和串行译码视频

阅读CAN总线串行译码设置指引文章

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再生电流测试

该测试的目的是在检查车辆减速时再生回收能量给高压 (HV) 电池充电的情况,仅在可以安全接触高压直流电缆的情况下进行此测试。

观看再生电流测试视频

警告

该测试涉及到具有以下条件的高压电气系统:

  • 能够造成致命电击的高压组件和电缆。
  • 储存的电能有可能引起爆炸或火灾。
  • 即使在关闭时仍可能保持危险电压的组件。
  • 可能影响心脏起搏器等医疗设备。

请参阅制造商提供车辆的特定信息来源,以确定您需要采取哪些预防措施以防止危险。

只有接受过“合格电工”等适当类型的特定培训并持有有效认证的合格技术人员才能执行此测试。

如何进行测试

  • 使用车辆制造商的数据找出制动踏板和加速踏板传感器信号线,以及从高压电池连接到电机逆变器的高压直流电缆。
  • 如果从高压电池连接到电机逆变器的高压直流电缆无法安全地连接,则停止该测试。
  • 连接一条 BNC 标准测试线到 示波器 A通道,测试线彩色接头(正极)接到制动踏板信号线上,黑色接头(负极)搭铁。
  • 连接一条 BNC 标准测试线到 示波器 B通道,测试线彩色接头(正极)接到油门踏板信号线上,黑色接头(负极)搭铁。
  • 连接一个 2000 A 大量程电流钳到 示波器 C通道,将电流钳钳口夹在高压电池到电机逆变器的高压直流电缆上。
  • 最小化此帮助页面,您会看到 PicoScope软件界面 加载了一个示例波形,而且预设好了软件以便您采集波形。
  • 点击“开始” ,开始观察实时数据。
  • 让乘客操作 PicoScope软件 ,并让司机遵守当地的驾驶法规,进行路试。
  • 采集到波形后,“停止” 示波器运行。
  • 使用 波形缓冲区、 放大 以及 测量 等工具来观察和分析波形。

请注意

电流钳需要面对正确的方向,钳口上有一个箭头,错误的连接会导致反向的波形图。

示例波形

波形注意点

这个波形有以下特征:

  • 开始运行示波器后,踩下制动踏板到底时,信号电压 (A通道) 约为 12 V。
  • 第一次松开制动踏板且没有踩下油门踏板时,电机开始驱动车辆前进并且从高压电池中汲取电流 (C通道)。
  • 当驾驶员踩下油门踏板时 (B通道),电机从高压电池中汲取更多的电流 (C通道) 以增加车速。
  • 当驾驶员松开油门踏板时,即使没有踩下制动踏板,也会通过再生制动将一些电流回收到高压(HV)电池。
  • 当油门踏板完全踩下时,电机会从高压电池中汲取更大的电流,以实现更大的车辆加速。
  • 当驾驶员在较高车速松开油门踏板时,车辆滑行过程中通过再生制动回收到高压电池的电流会更大。
  • 当驾驶员在最高车辆踩下制动踏板时,回收到高压电池的电流最大,随着车辆速度降低,回收电流也逐渐减小。
  • 最后,在持续踩下车辆制动踏板的情况下,车辆回到停止状态,没有电流流入或流出高压电池。

波形库

在 波形库 添加通道的下拉菜单中选择 Brake pedal switch 或 Accelerator pedal position sensor (analogue) 或 HV inverter DC output current

更多信息

减速期间的再生制动回收对于新能源车续航里程的提高至关重要,增加的续航里程很大程度上取决于路况和驾驶员的驾驶风格。

该过程将电动汽车电机作为发电机:电机(充当发电机时)在不需要加速的情况下保持与驱动轮啮合,从而将车辆的动能转化为储存在电池中的势能。电机的接合会对车辆产生阻力并导致其减速,因此称为再生制动。

不同车辆的加速踏板和制动踏板传感器信号可能具有不同的特性,需要注意的关键点是,在加速和制动过程中,高压电池和逆变器直流电流应该反向流动。

免责声明
此帮助主题如有更改,不另行通知。所包含的信息经过仔细检查并认为是正确的。此信息是我们研究和检测的一个例子,并不是固定的程序。对于不正确之处,Pico Technology不负任何责任。每个车辆都会不一样,且要求唯一的测试设置。

辅助电池充电测试(DC-DC转换器)

该测试的目的是评估车辆低压辅助电池 (12 V) 在未连接供电设备时由高压电池供电的工作状况。

观看辅助电池充电测试视频

警告

该测试涉及到具有以下条件的高压电气系统:

  • 能够造成致命电击的高压组件和电缆。
  • 储存的电能有可能引起爆炸或火灾。
  • 即使在关闭时仍可能保持危险电压的组件。
  • 可能影响心脏起搏器等医疗设备。

请参阅制造商提供车辆的特定信息来源,以确定您需要采取哪些预防措施以防止危险。

只有接受过“合格电工”等适当类型的特定培训并持有有效认证的合格技术人员才能执行此测试。

如何进行测试

  • 断开车辆与任何供电设备的连接,并采取一切必要的预防措施,使两者在整个测试过程中保持断开。
  • 检查车辆仪表板上的显示屏,确保车辆已关闭。
  • 连接一条 BNC 标准测试线到 示波器 A通道,测试线的彩色接头连接到辅助电池正极端,黑色接头连接到辅助电池的负极端。
  • 连接一个 2000 A 大量程电流钳到 示波器 B通道,将电流钳钳口夹在辅助电池的负极线上。
  • 最小化此帮助页面,您会看到 PicoScope软件界面 加载了一个示例波形,而且预设好了软件以便您采集波形。
  • 点击“开始” ,开始观察实时数据。
  • 启动车辆(启动状态通常在仪表板上亮灯指示)。
  • 采集到波形后,“停止” 示波器运行。
  • 使用 波形缓冲区、 放大 以及 测量 等工具来观察和分析波形。

请注意

电流钳需要面对正确的方向,钳口上有一个箭头,错误的连接会导致反向的波形图。

示例波形

波形注意点

这个波形有以下特征:

  • 刚开始时车辆处于关闭状态,辅助电池电压超过 12 V,并且没有任何明显的电流消耗。
  • 当车辆切换到开启状态时,大约有 1 到 2 秒的时间,辅助系统上会消耗电力,电流从低压电池流出。
  • 随后来自车载充电机 (OBC) 的电流涌入以补充辅助电池电量,OBC 将辅助电池电压增加到大约 14 V。
  • 随着辅助电池充电状态越来越好,充电电流逐渐减小。

波形库

在 波形库 添加通道的下拉菜单中选择 Battery voltage 或 Battery current

更多信息

在车辆高压继电器闭合并进入启动就绪状态后,DC-DC 转换器会将高压电池的高压电转换为低压电(大约 14 V – 基于交流发电机的常见系统电压)为辅助电池充电。

在上面的示例波形中,刚开始提供了大约 74 A 的大电流来为辅助电池充电。随着低压电池充电状态趋于稳定,电流也逐渐减小。

在某些车辆上并不容易连接到低压辅助电池,在这种情况下,您可能会发现连接 DC-DC 转换器附近电缆更容易。具体请使用车辆制造商的数据安全地找到和连接 DC-DC 转换器(用于为辅助电池充电)的低电压输出线路,以测量电压和电流。如果无法安全连接,请不要进行测试。

在示例波形中,车辆进入启动就绪状态之前,消耗了大量电流(刚好超过 30 A)。在一些车辆上 (请阅读 雷诺案例文章) 这可能是高压继电器闭合前检查辅助电池健康状态的一种策略,不过这种策略可能并不适用于所有电动汽车。

免责声明
此帮助主题如有更改,不另行通知。所包含的信息经过仔细检查并认为是正确的。此信息是我们研究和检测的一个例子,并不是固定的程序。对于不正确之处,Pico Technology不负任何责任。每个车辆都会不一样,且要求唯一的测试设置。

充电电流分配

该测试的目的是评估在供电设备充电时 Type 2 类型电动汽车的低压辅助电池 (12 V) 和高压电池之间的充电电流分配。

观看电动汽车充电电流分配测试视频

警告

该测试涉及到具有以下条件的高压电气系统:

  • 能够造成致命电击的高压组件和电缆。
  • 储存的电能有可能引起爆炸或火灾。
  • 即使在关闭时仍可能保持危险电压的组件。
  • 可能影响心脏起搏器等医疗设备。

请参阅制造商提供车辆的特定信息来源,以确定您需要采取哪些预防措施以防止危险。

只有接受过“合格电工”等适当类型的特定培训并持有有效认证的合格技术人员才能执行此测试。

如何进行测试

  • 使用车辆制造商的数据找到车辆充电接口到车载充电机(OBC)电缆、车载充电机(OBC)到低压电池电缆和低压电池负极线。
  • 确保车辆的高压电池没有充满电(这是为了确保供电设备 EVSE 在连接到车辆时可以提供充电)。
  • 连接一个 2000 A 的大量程电流钳到示波器 A通道,将钳口夹在车辆充电接口到车载充电机(OBC)的电缆上。
  • 连接一个 2000 A 的大量程电流钳到示波器 B通道,将钳口夹在 OBC 到高压电池的电缆上。
  • 连接一个 2000 A 的大量程电流钳到示波器 C通道,将钳口夹在低压电池负极线上。
  • 将 Type 2 类型充电器连接到家用插座并打开电源。
  • 最小化此帮助页面,您会看到 PicoScope软件界面 加载了一个示例波形,而且预设好了软件以便您采集波形。
  • 点击“开始” ,开始观察实时数据。
  • 将 Type 2 类型充电器插入到车辆充电接口。
  • 采集到波形后,“停止” 示波器运行。
  • 使用 波形缓冲区、 放大 以及 测量 等工具来观察和分析波形。

请注意

电流钳需要面对正确的方向,钳口上有一个箭头,错误的连接会导致反向的波形图。

示例波形

波形注意点

这个波形有以下特征:

  • 刚开始时车辆关闭,EVSE 未连接并且没有电荷从 EVSE 流向低压或高压电池,所有通道上测得的电流均为 0 A。
  • 大约 6 秒后,EVSE 连接到车辆充电口,导致 12 V 系统上的用电设备(例如控制器、继电器和接触器)变为活动状态,这需要消耗低压辅助电池里的电流 (C通道)。
  • 大约 16 秒后,EVSE 开始向 OBC 输送电荷,使得电流增加 (A通道)。
  • OBC 将收到的电荷分流并传输到高压电池 (B通道) 和低压辅助电池 (C通道)。
  • 几秒后,传输给低压辅助电池的电流 (C通道) 减小,传输给高压电池的电流 (B通道) 增加。
  • 档 EVSE和车辆充电口断开连接时,电流开始停止流向 OBC (A通道) 和高压电池 (B通道)。但是低压辅助电池上的用电设备仍可运行,因此电流反向(从低压电池流出)。
  • 车辆停机后,低压辅助电池电流恢复为 0 A。

波形库

在 波形库 添加通道的下拉菜单中选择 HVSE charging current 或 On-Board Charger (OBC) HV output current 或 Battery current

更多信息

低压辅助电池 (12 V) 和高压电池及其充电系统对于电动汽车的正确运行至关重要。不难想象,无法正常充电的 HV 电池将造成车辆续航里程问题,或者低压电池电量耗尽导致车辆无电(或“死机”)。

然而,低压辅助电池故障也会导致高压电池充电问题。因此低压辅助电池具有适合车辆的正确类型和规格,并保持良好的充电状态和健康状况至关重要。(点击 这里 阅读相关案例文章)

EVSE 连接到车辆后,可能会检测到低压电池是否故障,因为它首先会输送给低压电池更多电量以尽快充满,然后再输送给高压电池更多的电量。如果遇到有故障的低压电池,可能会导致高压电池没有办法完全充电或正确充电。那么对 EVSE 的测试波形中看不到 LV 和 HV 电池系统之间正常分配电流,因此这是一个很好的测试,可以帮助确定系统中的某个电池是否会导致充电故障。

此测试假设使用的是两相 Type 2 类型充电器,但是 3 相充电器也是可以进行测试的:查阅车辆制造商的数据以确定充电相位,而不是上述 L1 或中性线。请注意,该测试同时适用于 Type 1 和 Type 2 类型的充电器。

并非所有低压电池都直接通过 OBC 装置充电,一些车辆使用单独的 DC-DC 转换器为低压电池充电。但是在大多数情况下,低压接地/底盘接地都连接到低压电池负极端子上。

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线缆摇摆测试 (使用电阻测试线或标准测试线)

该测试的目的是在线缆摇摆测试期间检查电路的完整性,查找老化的或接触不良的线缆导致的间歇故障。

观看线缆摇摆测试视频

如何进行测试

  • 断开任何通过笔记本电脑连接到车辆地线的设备(例如扫描工具或数据记录仪)。
  • 断电并断开待测电路两端的连接。
  • 连接一条 BNC+ 电阻测试线(或标准测试线)到示波器 A通道
  • 将 BNC+ 电阻测试线(或标准测试线)跨接在待测电路的两端。
  • 最小化此帮助页面,您会看到 PicoScope软件界面 加载了一个示例波形,而且预设好了软件以便您采集波形。
  • 点击“开始” ,开始观察实时读数。
  • 用手抓住被测电路的屏蔽层或电线,轻轻地将它们摆动,最后回到正常的静止位置。
  • 采集到波形后, “停止” 示波器运行。
  • 使用 波形缓冲区、 放大 以及 测量 等工具来观察和分析波形。

示例波形

摇摆测试期间对线路电阻进行连续性检查

波形注意点

这个波形有以下特征:

  • 将电阻测试线连接到断开电路的两端时(电路中没有任何其他元件),如果该线路没有故障,电阻将保持在 0 欧姆附近。
  • 如果摇摆测试时电阻发生明显变化或波动,则表明线路存在故障,需要进一步检查接线。

波形库

在 波形库 添加通道的下拉菜单中选择 Circuit resistance

更多信息

发生接线故障的原因:

  • 绝缘层破裂,导致未屏蔽的电线导电芯接触到车辆的其他部分。
  • 导体因湿气进入而腐蚀或因运动弯曲引起的应力和应变而损坏。

比较典型的线路故障有:

  • 开路
  • 对正极短路/li>
  • 对负极短路
  • 阻值过高

通常,这个故障本质上是间歇性的,仅当接线的故障部分移动到特定位置时才会发生。在这些情况下,电线或将其封闭的屏蔽层摆动都会导致故障发生。因此,线缆摇摆测试可以节省用于等待故障偶然出现的诊断时间。

在正确连接 BNC+ 电阻测试线后,可以在摇摆测试期间进行多项电路检查,下表描述了检查的性质。请注意,在所有情况下,待测电路的两端均断开连接。典型传感器电路如右图,该电路图说明了每次测量点(A、B、C 和 D)的位置。

测试类型 测量点 潜在故障模式 理想电阻值
连续性
A - B
开路或阻值过高
< 0.5 欧姆
绝缘
A - C
对地短路
> 10000 欧姆
绝缘
A - D
对电源正极短路
> 10000 欧姆

如果同时执行线缆摇摆测试和操作示波器不太方便,您可以使用遮罩报警功能来提醒您电阻值是否偏离预期容差范围。

在线缆摇摆测试期间电阻不变并不能确保没有故障,相反,检查电阻被视为“第一步”。如果故障明显存在电阻波动,可以快速识别故障。后续应使用带负载电路的电压降测试来完全确认不存在故障。

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空调效率

该测试的目的是通过测量周围环境温度和中央通风口温度之间的差异来检查供暖、通风和空调 (HVAC) 系统的效率。

观看温度探头使用视频

如何进行测试

  • 将 HVAC 控制设置为最大风速、最低温度、迎面出风、关闭再循环。
  • 关闭发动机盖并打开所有车门。
  • 连接 PicoBNC+ 温度探头到示波器 A通道
  • 将温度探头放置在 HVAC 进气口附近(如进气格栅)。
  • 点击“开始” ,开始观察实时读数。
  • 等待 20 秒,完整捕获进气温度。
  • 起动发动机。
  • 将温度探头放置在汽车中央通风口。
  • 然后将发动机转速提高到 1500 RPM。
  • 等待中央通风口气体温度趋于稳定 (这可能需要等待几分钟)。
  • 停止 示波器。
  • 关闭发动机
  • 使用 信号标尺 测量进气温度和中央通风口温度之间的差异。
  • 将文件保存下来,并可以打印出来,将数据呈现给客户。

示例波形

波形注意点

这个波形有以下特征:

  • 最初,中央通风口输出空气的温度和环境空气温度相等。
  • 随着 HVAC 系统朝着正常运行状态变化,中央通风口输出空气的温度逐渐降低。
  • 当 HVAC 系统系统达到正常运行状态时,中央通风口出风温度会稳定下来。
  • 测试结束时的稳定温度至少应该比开始时低 10 至 15 摄氏度左右。

波形库

在 波形库 添加通道的下拉菜单中选择 HVAC vent output temperature

更多信息

HVAC 系统效率取决于:

  • 环境空气温度(环境空气温度越高,冷却性能越高)
  • HVAC 系统设计和参数
  • HVAC 系统的工作状况

在确认 HVAC 系统效率低时,使用 HVAC 控制单元诊断或测量空调系统低压侧和高压侧的压力(参考温度)来进行故障诊断。

HVAC 系统效率低下和出现其他相关症状可能由以下原因引起:

  • 不正确的维修或系统泄漏导致制冷剂不足
  • 压缩机(或相关控制组件)故障导致空调系统低压侧和高压侧之间的压力差较小
  • 制冷剂、蓄能器、接收器或干燥器中的水分过多
  • 空调制冷剂和循环系统内出现堵塞
  • 进气系统堵塞

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