用于执行车辆中的交流发电机的诊断测试的方法、测试布置和车辆的制作方法
【技术领域】
[0001]本文中的实施例涉及用于执行车辆的交流发电机的诊断测试的方法。本文中的实施例还涉及用于执行车辆的交流发电机的诊断测试的测试布置以及包括这种测试布置的车辆。
【背景技术】
[0002]配备有内燃机的车辆通常包括交流发电机和电池。在运行时，内燃机驱动交流发电机，并且交流发电机被布置为对电池进行充电。电池可以用于向诸如火花塞、前灯、气候控制系统、娱乐系统和外部充电器之类的一些耗电装置供电。
[0003]在交流发电机-电池-链的部件发生故障时，耗电装置可能无法接收足够的电力来正常运行。例如，交流发电机可能无法为电池充电，电池可能无法在足够长的时间内在一个或多个电池单元中存储电力，和/或部件之间的连接可能发生故障。为了排除故障的起因，通常必须在例如车间中测试不同部件中的全部或一些部件。
[0004]US2006119365A1描述了用于测试车辆的充电系统的方法和设备。测试模块连接到远程装置，例如电池测试器、扫描工具、个人计算机或个人数字助理。远程装置连接到电源，电源经由远程装置向测试模块额外提供功率。交流发电机和/或起动电动机组件连接到测试模块。测试模块能够控制交流发电机的励磁电流并且在车辆起动和充电系统中的规定测试点执行电压和电流测量。
[0005]在一些情况下，诸如手持式车间测试设备之类的测试设备不正确地指示交流发电机被破坏或无法向电池供应足够量的电力。这可能是由于例如电压测量的不准确、车辆电气系统中的影响测试结果的电气负载、和/或诸如车间操作员未遵守正确指令之类的人为因素而造成的。
[0006]如果测试装备不正确地指示交流发电机故障，则可能会在车间中不必要地更换交流发电机。这将为客户和保修供应商带来高成本。
[0007]显然，仍然需要消除或减少不必要的交流发电机更换的次数。
【发明内容】
[0008]本文中的实施例旨在提供用于执行车辆的交流发电机的诊断测试、消除或至少减少上述问题和/或缺点的方法。
[0009]根据实施例，这由用于执行车辆的交流发电机的诊断测试的方法实现，所述车辆包括被布置为驱动交流发电机的内燃机和被布置为经由与电池的电连接来为电池充电的被驱动的交流发电机，其中所述方法包括:以空转速度运行内燃机；由控制单元向交流发电机提供表示预定环境条件的信号；由交流发电机基于预定环境条件向电池提供输出电压和输出电流；由连接到电池的传感器确定以下参数的至少其中之一:完整的电池电压、相应电池单元的电压和电流负载；以及向控制单元提供所确定的电池电压和电流负载；由控制单元将所确定的电池电压与表示预定环境条件的预先定义的参考电压进行比较；以及如果所确定的电池电压和预先定义的参考电压之间的差落在预定范围内，则由控制单元输出核准的测试结果。
[0010]由于如果所确定的电池电压与预先定义的参考电压之间的差落在预定范围内则输出核准的测试结果，所以确定了交流发电机在所选预定环境条件下的性能。诸如车间的技工之类的完成用于执行交流发电机的诊断测试的方法的用户由此被告知交流发电机在所选预定环境条件下是否如预期的那样运行。
[0011]由于控制单元向交流发电机提供表示预定环境条件的输入信号，所以可以在没有连接到交流发电机的任何外部手持式测试设备的情况下执行方法。归功于所述方法，可以采用非常可靠并且经济有效的方式测试车辆的交流发电机。此外，消除或至少减小了与人为因素相关的错误风险，其中人为因素例如是外部手持式测试设备的不正确使用，这可能导致交流发电机或其它车辆部分的不必要的更换和/或修理。
[0012]因此，由此提供了用于执行车辆的交流发电机的诊断测试的方法，从而消除或至少减少了上述问题和/或缺点。
[0013]根据一些实施例，针对多个不同预定环境条件执行上述方法步骤。所述方法还可以包括:仅在针对多个不同的预定环境条件中的每个预定环境条件均实现了核准的测试结果时才由控制单元输出核准的总测试结果。
[0014]由于针对多个不同预定环境条件执行步骤并且仅在针对多个不同预定环境条件中的每个预定环境条件均实现了核准的测试结果时才输出核准的总测试结果，所以允许针对许多不同的预先定义的环境条件采用简单、可靠并且成本高效的方式来测试交流发电机。由此可以针对整个范围的预先定义的环境条件来测试并评估交流发电机的操作性，从而可以测试该范围上的交流发电机的总的可操作性。
[0015]根据一些实施例，所述方法还包括:选择表示预定温度和预定温度范围的至少其中之一的预定环境条件。
[0016]由于一个或多个预定环境条件可以表示预定温度和预定温度范围的至少其中之一，所以可以测试不同温度下的交流发电机的操作性。
[0017]可以将预定环境条件视为“有效值”，其替代了电池的温度。可以针对不同温度利用不同电压为电池充电。例如利用比热电池的充电电压高的电压为冷电池充电可以改进充电。
[0018]例如，控制单元可以首先为交流发电机提供表示例如+60摄氏度的预定温度的信号。执行确定、比较和输出测试结果的方法步骤。仅在所确定的电池电压与+60摄氏度的预先定义的参考电压之间的差落在预定范围内时才输出针对+60摄氏度的预定环境条件的核准的测试结果。预定范围例如可以小于一或两伏(V)。根据一些实施例，仅在所确定的电池电压与预先定义的参考电压之间的差小于0.5V时才输出核准的测试结果。根据一些实施例，所述范围例如是+/-0.4V、+/-0.3V或+/-0.2V。较小的范围暗示对交流发电机的较高的需求。
[0019]当已经针对例如+60摄氏度的预定温度执行方法步骤时，控制单元向交流发电机提供表示例如+50摄氏度的第二预定温度的第二信号。执行确定、比较和输出测试结果的方法步骤。仅在所确定的电池电压与+50摄氏度的预先定义的参考电压之间的差落在预定范围内时才输出针对+50摄氏度的预定环境条件的核准的测试结果。
[0020]控制单元可以继续向交流发电机提供表示一些预定温度的信号。根据一些实施例，信号表示+60、+50、+40、+30、+20、+10和O摄氏度。这七个预定温度可能适用于一些应用中。在一些实施例中，选择更少的温度，例如四个、五个或六个不同温度。在一些实施例中，选择更大数量，例如八个、九个或十个不同温度。可以选择任何温度以及不同温度的数量，并且任何温度以及不同温度的数量可以取决于车辆型号、市场等。
[0021]当已经针对所有预定温度输出核准的测试结果时，可以输出核准的总测试结果。然后认为交流发电机正常运行并且不需要修理或更换。
[0022]根据一些实施例，所述方法包括:在向交流发电机提供表示预定环境条件的信号之前，在预定量的时间内以空转速度运行内燃机。由于在从控制单元向交流发电机发送信号之前内燃机在预定量的时间内保持空转，所以可以终止在起动内燃机之后可以在短时间内激活的任何特定控制单元/交流发电机设置。由此，可以在控制单元/交流发电机处于正常充电模式时执行所述方法。
[0023]根据一些实施例，所述方法包括:在向交流发电机提供表示预定环境条件的信号之前，使电气负载和耗电装置最小化。由于将电气负载设置为最小，并且关断诸如除霜器、座位加热器和外部充电器之类的任何耗电装置，所以在执行方法时可以实现更准确的测试结果。此外，减小了满载交流发电机的风险并且因此减小了饱和的交流发电机的风险。因此，大大增加了交流发电机能够保持正确输出电压的概率。
[0024]根据一些实施例，所述方法包括:控制电池充电水平以超过第一预先定义的水平。由于电池充电水平被控制为超过第一预先定义的水平，所以可以确保不论电池温度如何，电池都将接受充电电流。通常，冷电池与热电池相比具有较低的充电接受能力。此外，在执行方法时可以实现更准确的测试结果。例如，可以将第一预预先定义的水平设置为至少40-60%的充电水平。
[0025]根据一些实施例，所述方法包括:检查电池电流是否超过预先定义值，并且根据一些实施例，所述方法包括:检查交流发电机负载是否超过预先定义值。
[0026]如果电池电流超过预先定义值，例如50安培(A)，并且交流发电机负载超过预先定义值，例如50瓦(W)，则可以认为电池被过度放电以至于无法开始或继续所述方法。由于检查电池电流是否超过预先定义值，所以用户可以在需要时为电池充电。
[0027]如果电池电流低于预先定义值，例如50A，但是高于另一个预先定义值，例如0A，并且交流发电机负载低于预先定义值，例如50W，则可以将交流发电机加载到较高程度。然后可能必需检查电气负载是否被正确调整。还可能必需使冷却风扇降低发动机的温度。然后可以开始或继续用于执行交流