1、紅盒子”MT2500型電腦解碼器“紅盒子”MT2500汽車電腦解碼器是美國施耐寶全球控股有限公司生產的一種解碼器。該解碼器具備廣泛針對美國車系故障診斷功能的特點。屬于通用型汽車故障診斷儀。一、用途與特點“紅盒子”MT2500汽車電腦解碼器可以檢測發動機、變速器、車身ABS、安全氣囊和汽車防盜控制系統等系統的檢測。包括讀取故障碼和工作數據，以及功能檢測。通過檢測汽車電腦中存儲的故障碼，快速準確確定故障部位。它具備中文界面，清晰簡潔，數據豐富。采用轉輪設計，與其他解碼器的翻頁功能有別。二儀器結構儀器結構如圖1所示。圖1“紅盒子”MT2500汽車電腦解碼器結構由主機、測試卡、數據線纜、通訊線纜、電源

2、線纜和測試接頭組成。主機上設有一個滾輪，可完成菜單和數據顯示的全部操作。轉動滾輪時，屏幕上的光標箭頭（）將隨著移動，當指在要選擇的內容時，按Y鍵確認。在“復閱行車記錄”模式查閱記錄的數據時，轉動滾輪可在一幀中滾動數據，或全部記錄的內容。在“復閱行車記錄”模式，按Y鍵可改變滾輪向后或向前的操作。“Y”鍵的作用是確認菜單中光標（）所對準的內容或繼續進行檢測內容和其他操作程序。“N”鍵的作用是退后一步或從任何菜單或程序中退出；返回前一個菜單或退出選項菜單；在程序執行中，中斷程序；將背景燈打開或關閉。“快速識別”鍵的作用按下該鍵將使用內部電池向解碼器供電。可在與汽車連接前輸入被測汽車的VIN識別號（世

3、界車輛識別編碼）。當解碼器使用汽車電源時，背景燈將始終點亮。但使用“快速識別”鍵時，LCD（發光二極管）燈將不亮。若使用專用電源時，按住N鍵4秒可使背景燈打開或關閉。對于GM發動機檢測，左側的兩個LCD指示燈用于顯示發動機是開環還是閉環工作，或者表示排氣的稀濃。右側的兩個LCD指示燈有兩個功能：指示變矩器鎖止離合器的接通或斷開，以及爆震傳感器是否激活。如果車上沒有變矩離合器和爆震傳感器，3號和4號LCD指示燈則一直熄滅。操作人員可依據解碼器的“用戶設置”功能，重新設置3號和4號LCD指示燈的功能，以表示其他工作情況。在解碼器左側的護套中，裝有一個9V的內部電池，內部電池不能連續向解碼器的操作提

4、供電能，它主要的作用是為解碼器提供電源以保持儲存的相關信息。配備的測試卡有：美國車系5合1卡、亞洲車系15合1卡、歐洲車系卡。三基本操作方法美國車系5合1診斷卡插入SCANNER；如圖2所示圖2診斷卡連接使用快速識別鍵、外接專用電源或用汽車電源線連接至車上電源以啟動解碼器；從顯示的診斷卡中選擇美國車診斷卡；選擇汽車生產廠家；從系統菜單選擇要檢測的系統；依據車上的VIN標牌輸入車型特征碼或從解碼器存儲器中選擇已被識別的車型；依據識別后顯示的連接說明將檢測接頭連接至車上，打開點火開關，進入檢測選擇或檢測介紹的菜單；依據所要解決的具體問題選擇檢測。四使用實例使用Snap-on 紅盒子MT2500汽車

5、電腦解碼器讀取通用（GM）別克轎車發動機故障碼的操作方法。1檢測前的檢查汽車電源電壓正常，保險盒中的保險絲正常，發動機搭鐵良好。2儀器連接將美國車系5合1診斷卡插入SCANNER，可將診斷卡與故障排除卡一同安裝。注意：在插入或取下診斷卡前，必須斷開電源線纜和檢測接頭。將數據電纜接在解碼器上部左邊的接頭并用兩螺釘緊固，數據電纜的另一接頭與OBD-II檢測接頭連接并用兩螺釘緊固。3.將檢測適配接頭連接到汽車上，診斷接頭位于儀表板下方，轉向柱傍邊，為OBD-II標準16針接頭。4.啟動解碼器。使用快速識別按鈕或汽車檢測接頭向解碼器提供電源。屏幕會顯示下列檢查信息：美國車系5合1診斷卡V5.6按Y鍵繼

6、續操作按N鍵請求提示按Y鍵，屏幕會顯示信息：通用及土星（1980-1997）克萊斯勒 （1983-1997）福特（1981-1997）OBD通用程序5.在廠家菜單上選擇GM，按Y鍵，解碼器將顯示如下系統選擇屏幕：選擇GM系統ABS發動機和其他系統轉動滾輪并按Y鍵選擇系統6.轉動滾輪將光標指到要選擇的系統并按Y鍵，解碼器將開始車型和系統識別步驟。通用公司1990年以后的車型可以被解碼器自動識別，顯示平會顯示以下信息：VIN：1G4EZ54L9MC12345自動識別車型：1991 BUICK E車身發動機：3.8LV6 BUICKPFI自動變速器？按Y鍵或N鍵解碼器會問該車是否裝有自動變速器和空調

7、系統。解碼器會隱去不必要的數據參數并給出準確的功能檢測表。對于不能被解碼器自動識別的車型，解碼器要求輸入車型識別號（VIN）的特定特征碼以確認要檢測的車型。依據解碼器的提問，轉動滾輪選擇正確的特征碼并按Y鍵確認，在任何一出按鍵，都可以返回前一步以便修改選擇。7.按Y鍵確認后，完成車型識別過程。解碼器將顯示主菜單，屏幕顯示以下：主菜單GM發動機故障碼和數據路試（無故障碼和數據）功能檢測用戶設定8.轉動滾輪選擇“故障碼和數據”，按Y鍵確認，如果發動機正常，屏幕顯示以下菜單：轉速1234氧（mV）-689MC DWL()-38*診斷模式。不要駕駛汽車。*無故障碼存在9.如果有故障碼，解碼器將按數字順

8、序顯示這些故障碼及其說明，屏幕顯示如下：轉速1234氧（mV）-689MC DWL()-38*診斷模式。不要駕駛汽車。*13氧傳感器沒有充分預熱15冷卻液溫度信號高或開路如果存在兩個以上的故障碼，則轉動滾輪可以查看其他所有故障碼及說明。在排除故障后，執行清除故障碼功能。在故障碼和數據功能時，除路試（無故障碼和數據菜單外，解碼器將顯示退出菜單。退出菜單顯示如下：恢復LED菜單打印屏幕清除故障碼打印當前幀固定第行行車記錄按鍵返回主菜單轉動滾輪選擇“清除故障碼”，按Y鍵確認，解碼器將返回控制組件的“故障碼和數據”模式，并且屏幕的第3行顯示“無故障碼存在”，表示故障碼已經清除。五、汽車電腦解碼器使用注

9、意事項 使用汽車電腦解碼器對汽車電控系統進行故障診斷操作時，應注意以下事項：1.汽車電腦解碼器為精密電子儀器，使用中切勿摔壞。2.測試前應當正確選擇測試接頭，因各車型診斷座提供電源形式不一，可能要連接或不接外界電源，杜絕因電路使用不當而燒壞機器。3.測試前，首先將測試卡插入儀器的測試卡插口，然后接通電源。4.發動機點火瞬間主機屏幕可能發生閃爍，屬正常現象。若屏幕閃爍，程序未運轉或屏幕出現亂屏現象，可將主機上的通訊線插頭拆下。重新再插一次，即可以繼續進行操作。5.使用測試適配線讀取故障碼時，應保證與診斷座接觸良好，以免信號中斷影響測試。6.當點火開關接通時，決不能斷開正在工作并工作電壓為12V的

10、電器裝置，因為在斷開時，由于線圈的自感作用，將會產生很高的瞬時電壓，這種電壓將會造成傳感器及ECU的損壞。7.不能將無線電揚聲器等磁鐵物體置于靠近電腦的地方，因為揚聲器的磁鐵會損壞ECU中的電路和部件。8.當在汽車上進行焊接作業時，事先應切斷ECU系統電源。9.在靠近電腦或傳感器的地方進行修理作業時，應格外注意，以免損壞ECU電路。10.在拆裝可編程只讀存儲器時，作業人員應個人搭鐵，否則身上的靜電會損壞ECU電路。11.除測試程序中特別說明外，不能用指針型萬用表測試ECU和傳感器，而應使用高阻抗的數字式萬用表進行測試。12.應可靠地連接ECU線束接頭，否則可能損壞ECU內部集成電路等電子元件。

11、附錄資料：不需要的可以自行刪除 永磁同步電機基礎知識PMSM的數學模型交流電機是一個非線性、強耦合的多變量系統。永磁同步電機的三相繞組分布在定子上，永磁體安裝在轉子上。在永磁同步電機運行過程中，定子與轉子始終處于相對運動狀態，永磁體與繞組，繞組與繞組之間相互影響，電磁關系十分復雜，再加上磁路飽和等非線性因素，要建立永磁同步電機精確的數學模型是很困難的。為了簡化永磁同步電機的數學模型，我們通常做如下假設：忽略電機的磁路飽和，認為磁路是線性的；不考慮渦流和磁滯損耗；當定子繞組加上三相對稱正弦電流時，氣隙中只產生正弦分布的磁勢，忽略氣隙中的高次諧波；驅動開關管和續流二極管為理想元件；忽略齒槽、換向過

12、程和電樞反應等影響。永磁同步電機的數學模型由電壓方程、磁鏈方程、轉矩方程和機械運動方程組成，在兩相旋轉坐標系下的數學模型如下：(l)電機在兩相旋轉坐標系中的電壓方程如下式所示:其中，Rs為定子電阻；ud、uq分別為d、q 軸上的兩相電壓；id、iq分別為d、q軸上對應的兩相電流；Ld、Lq分別為直軸電感和交軸電感；c為電角速度；d、q分別為直軸磁鏈和交軸磁鏈。若要獲得三相靜止坐標系下的電壓方程，則需做兩相同步旋轉坐標系到三相靜止坐標系的變換，如下式所示。(2)d/q軸磁鏈方程：其中，f為永磁體產生的磁鏈，為常數，而是機械角速度，p為同步電機的極對數，c為電角速度，e0為空載反電動勢，其值為每項

13、繞組反電動勢的倍。(3)轉矩方程：把它帶入上式可得:對于上式，前一項是定子電流和永磁體產生的轉矩，稱為永磁轉矩；后一項是轉子突極效應引起的轉矩，稱為磁阻轉矩，若Ld=Lq，則不存在磁阻轉矩，此時，轉矩方程為：這里，為轉矩常數，。(4)機械運動方程：其中，是電機轉速，是負載轉矩，是總轉動慣量(包括電機慣量和負載慣量)，是摩擦系數。直線電機原理永磁直線同步電機是旋轉電機在結構上的一種演變，相當于把旋轉電機的定子和動子沿軸向剖開，然后將電機展開成直線，由定子演變而來的一側稱為初級，轉子演變而來的一側稱為次級。由此得到了直線電機的定子和動子，圖1為其轉變過程。直線電機不僅在結構上是旋轉電機的演變，在工

14、作原理上也與旋轉電機類似。在旋轉的三相繞組中通入三相正弦交流電后，在旋轉電機的氣隙中產生旋轉氣隙磁場，旋轉磁場的轉速（又叫同步轉速）為： （1-1）其中，交流電源頻率，電機的極對數。如果用表示氣隙磁場的線速度，則有： （1-2）其中，為極距。當旋轉電機展開成直線電機形式以后，如果不考慮鐵芯兩端開斷引起的縱向邊端效應，此氣隙磁場沿直線運動方向呈正弦分布，當三相交流電隨時間變化時，氣隙磁場由原來的圓周方向運動變為沿直線方向運動，次級產生的磁場和初級的磁場相互作用從而產生電磁推力。在直線電機當中我們把運動的部分稱為動子，對應于旋轉電機的轉子。這個原理和旋轉電機相似，二者的差異是：直線電機的磁場是平移

15、的，而不是旋轉的，因此稱為行波磁場。這時直線電機的同步速度為v=2f,旋轉電機改變電流方向后，電機的旋轉方向發生改變，同樣的方法可以使得直線電機做往復運動。圖1永磁直線同步電機的演變過程 圖2 直線電機的基本工作原理 對永磁同步直線電機，初級由硅鋼片沿橫向疊壓而成，次級也是由硅鋼片疊壓而成，并且在次級上安裝有永磁體。根據初級，次級長度不同，可以分為短初級-長次級結構和長初級-短次級的結構。對于運動部分可以是電機的初級，也可以是電機的次級，要根據實際的情況來確定。基本結構如圖3所示，永磁同步直線電機的速度等于電機的同步速度： （1-3）圖3 PMLSM的基本結構 矢量控制（磁場定向控制技術）矢量

16、控制技術是（磁場定向控制技術）是應用于永磁同步伺服電機的電流（力矩）控制，使得其可以類似于直流電機中的電流（力矩）控制。矢量控制技術是通過坐標變換實現的。坐標變換需要坐標系，變化整個過程給出三個坐標系：靜止坐標系（a，b，c）：定子三相繞組的軸線分別在此坐標系的a，b，c三軸上；靜止坐標系（，）：在（a，b，c）平面上的靜止坐標系，且軸與a軸重合，軸繞軸逆時針旋轉90度；旋轉坐標系（d,q）:以電源角頻率旋轉的坐標系。矢量控制技術對電流的控制實際上是對合成定子電流矢量的控制，但是對合成定子電流矢量的控制的控制存在以下三個方面的問題：是時變量，如何轉換為時不變量？如何保證定子磁勢和轉子磁勢之間始

17、終保持垂直？是虛擬量，力矩T的控制最終還是要落實到三相電流的控制上，如何實現這個轉換？從靜止坐標系（a，b，c）看是以電源角頻率旋轉的，而從旋轉坐標系（d,q）上看是靜止的，也就是從時變量轉化為時不變量，交流量轉化為直流量。所以，通過Clarke和Park坐標變換（即3/2變換），實現了對勵磁電流id和轉矩電流iq的解耦。在旋轉坐標系（d,q）中，已經成為了一個標量。令在q軸上（即讓id=0），使轉子的磁極在d軸上。這樣，在旋轉坐標系（d,q）中，我們就可以象直流電機一樣，通過控制電流來改變電機的轉矩。且解決了以上三個問題中的前兩個。但是，id、iq不是真實的物理量，電機的力矩控制最終還是由定

18、子繞組電流ia、ib、ic（或者定子繞組電壓ua、ub、uc）實現，這就需要進行Clarke和Park坐標逆變換。且解決了以上三個問題中的第三個。力矩回路控制的實現：圖中電流傳感器測量出定子繞組電流ia,ib作為clarke變換的輸入，ic可由三相電流對稱關系ia+ib+ic=0求出。clarke變換的輸出i,i ，與由編碼器測出的轉角作為park變換的輸入，其輸出id與iq作為電流反饋量與指令電流idref及iqref比較，產生的誤差在力矩回路中經PI運算后輸出電壓值ud,uq。再經逆park逆變換將這ud,uq變換成坐標系中的電壓u ,u。SVPWM算法將u,u轉換成逆變器中六個功放管的開

19、關控制信號以產生三相定子繞組電流。電流環控制交流伺服系統反饋分為電流反饋、速度反饋和位置反饋三個部分。其中電流環的控制是為了保證定子電流對矢量控制指令的準確快速跟蹤。電流環是內環，SVPWM控制算法的實現主要集中在電流環上，電流環性能指標的好壞，特別是動態特性，將全面影響速度、位置環。PI調節器不同于P調節器的特點: P調節器的輸出量總是正比于其輸入量; 而PI調節器輸出量的穩態值與輸入無關, 而是由它后面環節的需要決定的。后面需要PI調節器提供多么大的輸出值, 它就能提供多少, 直到飽和為止。電流環常采用PI控制器，目的是把P控制器不為0 的靜態偏差變為0。電流環控制器的作用有以下幾個方面：

20、內環；在外環調速的過程中，它的作用是使電流緊跟其給定電流值（即外環調節器的輸出）；對電網電壓波動起及時抗干擾作用；在轉速動態過程中（起動、升降速）中，保證獲得電機允許的最大電流-即加速了動態過程；過載或者賭轉時，限制電樞電流的最大值，起快速的自動保護作用。電流環的控制指標主要是以跟隨性能為主的。在穩態上，要求無靜差；在動態上，不允許電樞電流在突加控制作用時有太大的超調，以保證電流電流在動態過程中不超過允許值。雙閉環電機調速過程中所希望達到的目標：起動過程中: 只有電流負反饋, 沒有轉速負反饋。達到穩態后: 轉速負反饋起主導作用; 電流負反饋僅為電流隨動子系統。雙閉環電機具體工作過程：根據檢測模

21、塊得到的速度值和電流值實現電機轉速控制。當測量的實際轉速低于設定轉速時，速度調節器的積分作用使速度環輸出增加，即電流給定上升，并通過電流環調節使PWM占空比增加，電動機電流增加，從而使電機獲得加速轉矩，電機轉速上升；當測量的實際轉速高于設定轉速時，轉速調節器速度環的輸出減小，電流給定下降，并通過電流環調節使PWM占空比減小，電機電流下降，從而使電機因電磁轉矩的減小而減速。當轉速調節器處于飽和狀態時，速度環輸出達到限幅值，電流環即以最大限制電流實現電機加速，使電機以最大加速度加速。 電流環的主要影響因素有：電流調節器參數、反電動勢、電流調節器零點漂移。電流調節器的參數中，比例參數Kp越大，動態響應速度越快，同時超調也大，因此，在調節過程中應該根據動態性能指標來選擇Kp；而積分系數