专用检测设备

1、红盒子”MT2500型电脑解码器“红盒子”MT2500汽车电脑解码器是美国施耐宝全球控股有限公司生产的一种解码器。该解码器具备广泛针对美国车系故障诊断功能的特点。属于通用型汽车故障诊断仪。一、用途与特点“红盒子”MT2500汽车电脑解码器可以检测发动机、变速器、车身ABS、安全气囊和汽车防盗控制系统等系统的检测。包括读取故障码和工作数据，以及功能检测。通过检测汽车电脑中存储的故障码，快速准确确定故障部位。它具备中文界面，清晰简洁，数据丰富。采用转轮设计，与其他解码器的翻页功能有别。二仪器结构仪器结构如图1所示。图1“红盒子”MT2500汽车电脑解码器结构由主机、测试卡、数据线缆、通讯线缆、电源

2、线缆和测试接头组成。主机上设有一个滚轮，可完成菜单和数据显示的全部操作。转动滚轮时，屏幕上的光标箭头（）将随着移动，当指在要选择的内容时，按Y键确认。在“复阅行车记录”模式查阅记录的数据时，转动滚轮可在一帧中滚动数据，或全部记录的内容。在“复阅行车记录”模式，按Y键可改变滚轮向后或向前的操作。“Y”键的作用是确认菜单中光标（）所对准的内容或继续进行检测内容和其他操作程序。“N”键的作用是退后一步或从任何菜单或程序中退出；返回前一个菜单或退出选项菜单；在程序执行中，中断程序；将背景灯打开或关闭。“快速识别”键的作用按下该键将使用内部电池向解码器供电。可在与汽车连接前输入被测汽车的VIN识别号（世

3、界车辆识别编码）。当解码器使用汽车电源时，背景灯将始终点亮。但使用“快速识别”键时，LCD（发光二极管）灯将不亮。若使用专用电源时，按住N键4秒可使背景灯打开或关闭。对于GM发动机检测，左侧的两个LCD指示灯用于显示发动机是开环还是闭环工作，或者表示排气的稀浓。右侧的两个LCD指示灯有两个功能：指示变矩器锁止离合器的接通或断开，以及爆震传感器是否激活。如果车上没有变矩离合器和爆震传感器，3号和4号LCD指示灯则一直熄灭。操作人员可依据解码器的“用户设置”功能，重新设置3号和4号LCD指示灯的功能，以表示其他工作情况。在解码器左侧的护套中，装有一个9V的内部电池，内部电池不能连续向解码器的操作提

4、供电能，它主要的作用是为解码器提供电源以保持储存的相关信息。配备的测试卡有：美国车系5合1卡、亚洲车系15合1卡、欧洲车系卡。三基本操作方法美国车系5合1诊断卡插入SCANNER；如图2所示图2诊断卡连接使用快速识别键、外接专用电源或用汽车电源线连接至车上电源以启动解码器；从显示的诊断卡中选择美国车诊断卡；选择汽车生产厂家；从系统菜单选择要检测的系统；依据车上的VIN标牌输入车型特征码或从解码器存储器中选择已被识别的车型；依据识别后显示的连接说明将检测接头连接至车上，打开点火开关，进入检测选择或检测介绍的菜单；依据所要解决的具体问题选择检测。四使用实例使用Snap-on 红盒子MT2500汽车

5、电脑解码器读取通用（GM）别克轿车发动机故障码的操作方法。1检测前的检查汽车电源电压正常，保险盒中的保险丝正常，发动机搭铁良好。2仪器连接将美国车系5合1诊断卡插入SCANNER，可将诊断卡与故障排除卡一同安装。注意：在插入或取下诊断卡前，必须断开电源线缆和检测接头。将数据电缆接在解码器上部左边的接头并用两螺钉紧固，数据电缆的另一接头与OBD-II检测接头连接并用两螺钉紧固。3.将检测适配接头连接到汽车上，诊断接头位于仪表板下方，转向柱傍边，为OBD-II标准16针接头。4.启动解码器。使用快速识别按钮或汽车检测接头向解码器提供电源。屏幕会显示下列检查信息：美国车系5合1诊断卡V5.6按Y键继

6、续操作按N键请求提示按Y键，屏幕会显示信息：通用及土星（1980-1997）克莱斯勒 （1983-1997）福特（1981-1997）OBD通用程序5.在厂家菜单上选择GM，按Y键，解码器将显示如下系统选择屏幕：选择GM系统ABS发动机和其他系统转动滚轮并按Y键选择系统6.转动滚轮将光标指到要选择的系统并按Y键，解码器将开始车型和系统识别步骤。通用公司1990年以后的车型可以被解码器自动识别，显示平会显示以下信息：VIN：1G4EZ54L9MC12345自动识别车型：1991 BUICK E车身发动机：3.8LV6 BUICKPFI自动变速器？按Y键或N键解码器会问该车是否装有自动变速器和空调

7、系统。解码器会隐去不必要的数据参数并给出准确的功能检测表。对于不能被解码器自动识别的车型，解码器要求输入车型识别号（VIN）的特定特征码以确认要检测的车型。依据解码器的提问，转动滚轮选择正确的特征码并按Y键确认，在任何一出按键，都可以返回前一步以便修改选择。7.按Y键确认后，完成车型识别过程。解码器将显示主菜单，屏幕显示以下：主菜单GM发动机故障码和数据路试（无故障码和数据）功能检测用户设定8.转动滚轮选择“故障码和数据”，按Y键确认，如果发动机正常，屏幕显示以下菜单：转速1234氧（mV）-689MC DWL()-38*诊断模式。不要驾驶汽车。*无故障码存在9.如果有故障码，解码器将按数字顺

8、序显示这些故障码及其说明，屏幕显示如下：转速1234氧（mV）-689MC DWL()-38*诊断模式。不要驾驶汽车。*13氧传感器没有充分预热15冷却液温度信号高或开路如果存在两个以上的故障码，则转动滚轮可以查看其他所有故障码及说明。在排除故障后，执行清除故障码功能。在故障码和数据功能时，除路试（无故障码和数据菜单外，解码器将显示退出菜单。退出菜单显示如下：恢复LED菜单打印屏幕清除故障码打印当前帧固定第行行车记录按键返回主菜单转动滚轮选择“清除故障码”，按Y键确认，解码器将返回控制组件的“故障码和数据”模式，并且屏幕的第3行显示“无故障码存在”，表示故障码已经清除。五、汽车电脑解码器使用注

9、意事项 使用汽车电脑解码器对汽车电控系统进行故障诊断操作时，应注意以下事项：1.汽车电脑解码器为精密电子仪器，使用中切勿摔坏。2.测试前应当正确选择测试接头，因各车型诊断座提供电源形式不一，可能要连接或不接外界电源，杜绝因电路使用不当而烧坏机器。3.测试前，首先将测试卡插入仪器的测试卡插口，然后接通电源。4.发动机点火瞬间主机屏幕可能发生闪烁，属正常现象。若屏幕闪烁，程序未运转或屏幕出现乱屏现象，可将主机上的通讯线插头拆下。重新再插一次，即可以继续进行操作。5.使用测试适配线读取故障码时，应保证与诊断座接触良好，以免信号中断影响测试。6.当点火开关接通时，决不能断开正在工作并工作电压为12V的

10、电器装置，因为在断开时，由于线圈的自感作用，将会产生很高的瞬时电压，这种电压将会造成传感器及ECU的损坏。7.不能将无线电扬声器等磁铁物体置于靠近电脑的地方，因为扬声器的磁铁会损坏ECU中的电路和部件。8.当在汽车上进行焊接作业时，事先应切断ECU系统电源。9.在靠近电脑或传感器的地方进行修理作业时，应格外注意，以免损坏ECU电路。10.在拆装可编程只读存储器时，作业人员应个人搭铁，否则身上的静电会损坏ECU电路。11.除测试程序中特别说明外，不能用指针型万用表测试ECU和传感器，而应使用高阻抗的数字式万用表进行测试。12.应可靠地连接ECU线束接头，否则可能损坏ECU内部集成电路等电子元件。

11、附录资料：不需要的可以自行删除 永磁同步电机基础知识PMSM的数学模型交流电机是一个非线性、强耦合的多变量系统。永磁同步电机的三相绕组分布在定子上，永磁体安装在转子上。在永磁同步电机运行过程中，定子与转子始终处于相对运动状态，永磁体与绕组，绕组与绕组之间相互影响，电磁关系十分复杂，再加上磁路饱和等非线性因素，要建立永磁同步电机精确的数学模型是很困难的。为了简化永磁同步电机的数学模型，我们通常做如下假设：忽略电机的磁路饱和，认为磁路是线性的；不考虑涡流和磁滞损耗；当定子绕组加上三相对称正弦电流时，气隙中只产生正弦分布的磁势，忽略气隙中的高次谐波；驱动开关管和续流二极管为理想元件；忽略齿槽、换向过

12、程和电枢反应等影响。永磁同步电机的数学模型由电压方程、磁链方程、转矩方程和机械运动方程组成，在两相旋转坐标系下的数学模型如下：(l)电机在两相旋转坐标系中的电压方程如下式所示:其中，Rs为定子电阻；ud、uq分别为d、q 轴上的两相电压；id、iq分别为d、q轴上对应的两相电流；Ld、Lq分别为直轴电感和交轴电感；c为电角速度；d、q分别为直轴磁链和交轴磁链。若要获得三相静止坐标系下的电压方程，则需做两相同步旋转坐标系到三相静止坐标系的变换，如下式所示。(2)d/q轴磁链方程：其中，f为永磁体产生的磁链，为常数，而是机械角速度，p为同步电机的极对数，c为电角速度，e0为空载反电动势，其值为每项

13、绕组反电动势的倍。(3)转矩方程：把它带入上式可得:对于上式，前一项是定子电流和永磁体产生的转矩，称为永磁转矩；后一项是转子突极效应引起的转矩，称为磁阻转矩，若Ld=Lq，则不存在磁阻转矩，此时，转矩方程为：这里，为转矩常数，。(4)机械运动方程：其中，是电机转速，是负载转矩，是总转动惯量(包括电机惯量和负载惯量)，是摩擦系数。直线电机原理永磁直线同步电机是旋转电机在结构上的一种演变，相当于把旋转电机的定子和动子沿轴向剖开，然后将电机展开成直线，由定子演变而来的一侧称为初级，转子演变而来的一侧称为次级。由此得到了直线电机的定子和动子，图1为其转变过程。直线电机不仅在结构上是旋转电机的演变，在工

14、作原理上也与旋转电机类似。在旋转的三相绕组中通入三相正弦交流电后，在旋转电机的气隙中产生旋转气隙磁场，旋转磁场的转速（又叫同步转速）为： （1-1）其中，交流电源频率，电机的极对数。如果用表示气隙磁场的线速度，则有： （1-2）其中，为极距。当旋转电机展开成直线电机形式以后，如果不考虑铁芯两端开断引起的纵向边端效应，此气隙磁场沿直线运动方向呈正弦分布，当三相交流电随时间变化时，气隙磁场由原来的圆周方向运动变为沿直线方向运动，次级产生的磁场和初级的磁场相互作用从而产生电磁推力。在直线电机当中我们把运动的部分称为动子，对应于旋转电机的转子。这个原理和旋转电机相似，二者的差异是：直线电机的磁场是平移

15、的，而不是旋转的，因此称为行波磁场。这时直线电机的同步速度为v=2f,旋转电机改变电流方向后，电机的旋转方向发生改变，同样的方法可以使得直线电机做往复运动。图1永磁直线同步电机的演变过程 图2 直线电机的基本工作原理 对永磁同步直线电机，初级由硅钢片沿横向叠压而成，次级也是由硅钢片叠压而成，并且在次级上安装有永磁体。根据初级，次级长度不同，可以分为短初级-长次级结构和长初级-短次级的结构。对于运动部分可以是电机的初级，也可以是电机的次级，要根据实际的情况来确定。基本结构如图3所示，永磁同步直线电机的速度等于电机的同步速度： （1-3）图3 PMLSM的基本结构 矢量控制（磁场定向控制技术）矢量

16、控制技术是（磁场定向控制技术）是应用于永磁同步伺服电机的电流（力矩）控制，使得其可以类似于直流电机中的电流（力矩）控制。矢量控制技术是通过坐标变换实现的。坐标变换需要坐标系，变化整个过程给出三个坐标系：静止坐标系（a，b，c）：定子三相绕组的轴线分别在此坐标系的a，b，c三轴上；静止坐标系（，）：在（a，b，c）平面上的静止坐标系，且轴与a轴重合，轴绕轴逆时针旋转90度；旋转坐标系（d,q）:以电源角频率旋转的坐标系。矢量控制技术对电流的控制实际上是对合成定子电流矢量的控制，但是对合成定子电流矢量的控制的控制存在以下三个方面的问题：是时变量，如何转换为时不变量？如何保证定子磁势和转子磁势之间始

17、终保持垂直？是虚拟量，力矩T的控制最终还是要落实到三相电流的控制上，如何实现这个转换？从静止坐标系（a，b，c）看是以电源角频率旋转的，而从旋转坐标系（d,q）上看是静止的，也就是从时变量转化为时不变量，交流量转化为直流量。所以，通过Clarke和Park坐标变换（即3/2变换），实现了对励磁电流id和转矩电流iq的解耦。在旋转坐标系（d,q）中，已经成为了一个标量。令在q轴上（即让id=0），使转子的磁极在d轴上。这样，在旋转坐标系（d,q）中，我们就可以象直流电机一样，通过控制电流来改变电机的转矩。且解决了以上三个问题中的前两个。但是，id、iq不是真实的物理量，电机的力矩控制最终还是由定

18、子绕组电流ia、ib、ic（或者定子绕组电压ua、ub、uc）实现，这就需要进行Clarke和Park坐标逆变换。且解决了以上三个问题中的第三个。力矩回路控制的实现：图中电流传感器测量出定子绕组电流ia,ib作为clarke变换的输入，ic可由三相电流对称关系ia+ib+ic=0求出。clarke变换的输出i,i ，与由编码器测出的转角作为park变换的输入，其输出id与iq作为电流反馈量与指令电流idref及iqref比较，产生的误差在力矩回路中经PI运算后输出电压值ud,uq。再经逆park逆变换将这ud,uq变换成坐标系中的电压u ,u。SVPWM算法将u,u转换成逆变器中六个功放管的开

19、关控制信号以产生三相定子绕组电流。电流环控制交流伺服系统反馈分为电流反馈、速度反馈和位置反馈三个部分。其中电流环的控制是为了保证定子电流对矢量控制指令的准确快速跟踪。电流环是内环，SVPWM控制算法的实现主要集中在电流环上，电流环性能指标的好坏，特别是动态特性，将全面影响速度、位置环。PI调节器不同于P调节器的特点: P调节器的输出量总是正比于其输入量; 而PI调节器输出量的稳态值与输入无关, 而是由它后面环节的需要决定的。后面需要PI调节器提供多么大的输出值, 它就能提供多少, 直到饱和为止。电流环常采用PI控制器，目的是把P控制器不为0 的静态偏差变为0。电流环控制器的作用有以下几个方面：

20、内环；在外环调速的过程中，它的作用是使电流紧跟其给定电流值（即外环调节器的输出）；对电网电压波动起及时抗干扰作用；在转速动态过程中（起动、升降速）中，保证获得电机允许的最大电流-即加速了动态过程；过载或者赌转时，限制电枢电流的最大值，起快速的自动保护作用。电流环的控制指标主要是以跟随性能为主的。在稳态上，要求无静差；在动态上，不允许电枢电流在突加控制作用时有太大的超调，以保证电流电流在动态过程中不超过允许值。双闭环电机调速过程中所希望达到的目标：起动过程中: 只有电流负反馈, 没有转速负反馈。达到稳态后: 转速负反馈起主导作用; 电流负反馈仅为电流随动子系统。双闭环电机具体工作过程：根据检测模

21、块得到的速度值和电流值实现电机转速控制。当测量的实际转速低于设定转速时，速度调节器的积分作用使速度环输出增加，即电流给定上升，并通过电流环调节使PWM占空比增加，电动机电流增加，从而使电机获得加速转矩，电机转速上升；当测量的实际转速高于设定转速时，转速调节器速度环的输出减小，电流给定下降，并通过电流环调节使PWM占空比减小，电机电流下降，从而使电机因电磁转矩的减小而减速。当转速调节器处于饱和状态时，速度环输出达到限幅值，电流环即以最大限制电流实现电机加速，使电机以最大加速度加速。 电流环的主要影响因素有：电流调节器参数、反电动势、电流调节器零点漂移。电流调节器的参数中，比例参数Kp越大，动态响应速度越快，同时超调也大，因此，在调节过程中应该根据动态性能指标来选择Kp；而积分系数