本帖最后由 Step 于 2012-1-12 09:59 编辑
数字存储示波器是汽车诊断非常重要的工具,在可预见的未来内,其地位也是无法撼动的。在市场上,我们可以购买到各种各样的示波器,不同的示波器有不同的特点和功能,当然,什么示波器都有其自身的局限性,只是多与少的问题而已。 读到这里,你一定听说过或者想起了PicoScope。有人说,PicoScope具有前所未有的超能力,这一点也不假。 既然这样,你为什么还在期待一款能与PicoScope相媲美的示波器呢?市场上大多数的示波器不是也能够在现代汽车上采集信号吗? 答案是否定的。 现代汽车的控制系统正变得越来越复杂,技术含量也越来越高,这就给汽车示波器的信号采集带来了前所未有的挑战。电子元器件的信号频率一直在增加,我们有时候却要求同时采集高低频信号,这正是数字存储示波器面临的独特挑战。为了能够采集低频信号,我们需要相当长的采集时间;为了同时采集高频信号,我们又要求示波器能够在较长的时基上保持稳定的采样率,以此保证示波器能够显示足够的细节信息,因为只有这样,我们才能进一步检查信号的高频部分。 为了做到这点,数字储存示波器不得不在采集时间内进行大规模的采样,这就是大多数汽车示波器面临的关键挑战啊,然而很多示波器的制造商并没有能力做到这点,目前而言,拥有这种技术的企业屈指可数。 PicoScope从诞生至今就一直引领汽车示波器市场,并在最优秀汽车示波器中排名第一。为了说明这点,我特意分享了从一辆雪佛兰2006Cobalt线控油门系统上采集的波形图。以下这些波形图可是其他汽车示波器力不能及的。这是因为我们所要求的较长时基必须与频为10kHz的TAC(Throttle actuator Controller)电机控制信号相结合。 事不宜迟,我们马上开始。 故障车辆:雪佛兰2006Cobalt 2.2 Vin F。 这辆车采用的是线控油门系统,让我们先见识见识吧。 系统简介:该系统的油门踏板安装有加速踏板位置传感器(APP,Accelerator Pedal Position Sensor),传感器可以将驾驶员的油门踏板动作反馈到发动机控制系统(ECM,EngineControl System)。发动机控制系统在接收到信号后,就通过安装在节气门总成的伺服电机控制节气门的位置。节气门由于受到弹簧弹力的作用,存在一个“平衡位置(restposition)”,伺服电机必须克服该作用力以控制节气门的开闭。节气门的位置可以通过两个节气门位置传感器(TPS,ThrottlePosition Sensor,这两个传感器的输出信号是反相的)反馈至发动机控制系统。 接下来我们将重点关注节气门总成(TBS,ThrottleBody assembly)的相关信号。 示波器各通道采集的信号如下: A:TPS1(节气门打开时,电压下降) B:TPS2(节气门打开时,电压上升) C:TAC 关闭端(TAC伺服电机关闭端电压) D:TAC电流(探头有方向,正电流表示关闭动作,负电流表示打开动作) 在这次检测中,我们使用的是PicoScope3423示波器,同时运行PicoScope 6.0.6版本软件。我们将示波器每个通道的采样率设置为1MHz,屏幕时间轴设置为2秒。PicoScope在这里体现的优势是其他汽车示波器无法企及的。TAC控制信号的频率可以达到10kHz!因此,我们将看到示波器显示频率相差很大的信号,然而我们却能得到这些信号的所有细节信息。
第一张是发动机起动时采集到的波形图,请注意发动机控制模块如何控制关闭节气门以得到最小的节气门位置传感器输出信号,从而找到节气门“平衡位置(happyplace)”。 第二张是发动机工作,突然关闭节气门时采集到的波形图。因为节气门位置传感器采集了伺服电机的反馈信号,所以伺服电机调节是通过节气门位置传感器输出信号反映的。还有请注意节气门位置传感器2的数字脉冲信号。
在下面的波形图中,我们将本来采集节气门位置传感器1输出信号的通道A置换成TAC伺服电机张开端的信号,以了解电机控制策略的更多信息。同样,第一张是发动机起动时采集的波形,第二张是发动机工作,节气门突然关闭时采集的波形。请注意电压是如何加载到电机的一端,并通过调整另一端来得到预期位置的。 这是前面图片的经过两次放大的结果:
我们可以看到TAC电机的控制方式是脉冲宽度调节。我们现在放大波形图中1142ms后脉冲宽度调节的变化:
你是不是总是在期待拥有这样一种汽车示波器呢?我相信你会喜欢它的,而且目前而言PicoScope是你唯一的选择。
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