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。

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