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La batterie – il ne suffit pas de la remplacer, il faut la programmer – partie 2.

25.04.2024

La batterie – il ne suffit pas de la remplacer, il faut la programmer – partie 2.

Comme au début.

Les premiers systèmes de gestion des batteries ne mesuraient pas le courant d’appel. Les valeurs mesurées sont limitées au courant que l’alternateur peut fournir. Un exemple de la mise en œuvre de la mesure du courant est le capteur numéro 13502261. En utilisant le testeur QST-5, il est très facile de reconnaître qu’il s’agit d’un capteur alimenté par 5V et avec une sortie PWM d’environ 126Hz.

Capteur de courant détecté par QST-5 (aucun courant ne circule).

La conception de ce capteur consiste à faire passer un câble partant de l’une des pinces à travers le centre de l’anneau du capteur (le capteur lui-même est doté d’une languette spéciale lui permettant d’être fixé sur le câble dans une position fixe). Veuillez noter que ce type de capteur est non invasif, c’est-à-dire que nécessite le passage d’un câble dans le capteur sans connexion électrique. Par conséquent, en théorie, le capteur pourrait être placé sur le fil plus. Toutefois, pour des raisons pratiques, il s’agit toujours du côté négatif de la borne.

Si aucun courant ne circule dans le capteur, le QST-5 indique que le signal PWM est rempli à 50 %. Pour le test, un courant de 5A a traversé le fil dans les deux sens. Cela a permis de lire des valeurs de remplissage du signal de 47% et 54%, ce qui signifie que le capteur détecte le courant circulant dans les deux sens. La variation du remplissage est d’environ 9 % par 10 A (ou 0,9 %/A). En se basant sur l’information selon laquelle ce capteur a un PWM maximum de 95% et un minimum de 5%, on peut estimer que la plage de 90% permet de mesurer le courant dans la plage de 100A (en tenant compte de la directionnalité, cela sera +/-50A). Comme pour les autres capteurs, une certaine marge d’indication est conservée et utilisée pour le diagnostic. Par conséquent, les valeurs 0 – 4 et 96 – 100 % peuvent indiquer un signal court-circuité à la masse ou à l’alimentation plus, respectivement, ou une défaillance générale du capteur.

Résultats de la mesure donnée par le QST-5 lorsque le courant est de 5A.
Lorsque vous modifiez la direction du courant (-5A), vous pouvez observer un changement dans le remplissage du signal PWM lu par le QST-5.

État de la batterie – comment le déterminer ?

Progressivement, les systèmes de GTB ont commencé à être de plus en plus étendus, tout en étant intégrés dans des systèmes plus autonomes. Cela a conduit à l’introduction dans les voitures de soi-disant colle intelligente. Cette approche a permis de surveiller, outre le courant, la tension directement au niveau des pinces et la température de la batterie elle-même. Cette conception permet également de mesurer le courant d’appel, ce qui fournit des informations supplémentaires pour le diagnostic du système. Cependant, contrairement aux premiers systèmes, il est déjà connecté électriquement à la pince moins. En raison de la quantité d’informations (mesure de plusieurs paramètres), il s’agit déjà d’un système à communication numérique, utilisant généralement le bus LIN.

Tension de repos

L’état de charge d’une batterie au plomb est bien reflété par la tension de repos à vide. C’est pourquoi la clé intelligente indique, parmi les paramètres, la tension et le courant au repos. Toutefois, pour effectuer une telle mesure, la voiture doit être hors d’usage pendant plusieurs heures. Les contrôleurs se mettent alors en veille et il est possible de déterminer la tension de repos. Dans ces conditions, le courant sera tiré dans la plage appropriée de sorte qu’il n’affecte pas la tension mesurée (ou son effet est connu par le fabricant). La mesure continue de la température renforce les algorithmes qui calculent l’énergie disponible de la batterie. En outre, il vous permet d’adopter une stratégie de tarification appropriée.

Résistance interne

L’analyse de la chute de tension sous l’influence du courant absorbé est un autre paramètre qui permet de calculer la résistance interne de la batterie. Ce paramètre est un paramètre important pour évaluer l’état d’usure progressif ou l’apparition de ou la présence de sulfatation.

Bien entendu, des algorithmes de plus en plus récents sont utilisés, dont beaucoup sont couverts par différents types de brevets. Étant donné qu’un tel capteur est connecté en permanence et surveille les paramètres, il « apprend » continuellement la batterie. Toutefois, pour qu’un tel système de mesure fonctionne de manière optimale, il doit disposer d’un certain nombre de paramètres corrects au départ. Il s’agit le plus souvent du fabricant, du type de technologie de fabrication et de la capacité de la batterie, et parfois du numéro de série. Ces données permettent d’utiliser des algorithmes prêts à l’emploi préparés par le fabricant, ce qui permet de surveiller au mieux l’état et la capacité de la batterie. Par conséquent, le remplacement de la batterie par une nouvelle nécessite une procédure appelée adaptation de la batterie.

Adaptation de la batterie.

Une nouvelle batterie a des caractéristiques différentes de celles d’une batterie utilisée depuis plusieurs années. Avec l’âge, certaines valeurs mesurées changent. Comme nous l’avons déjà mentionné, leur contrôle permet d’identifier deux variables clés :

  • État de charge (SOC),
  • État de santé (SOH)

Ces valeurs sont cruciales pour le BMS qui sélectionne les paramètres de charge afin que la batterie soit toujours prête à démarrer le moteur. En même temps, il veille à ce que la batterie de la voiture reste fonctionnelle le plus longtemps possible. Par conséquent, si vous remplacez la batterie par une nouvelle sans en informer le système électronique, vous risquez d’être facturé comme vous l’avez « appris » pour l’ancienne batterie. Il en résultera une sous-utilisation de la capacité totale de la nouvelle batterie. En outre, elle peut réduire considérablement sa durée de vie. Pour informer le système électronique de la voiture du remplacement, vous devez disposer du logiciel adéquat. C’est pourquoi il est conseillé de faire remplacer la batterie par un spécialiste afin de pouvoir profiter le plus longtemps possible du système start-stop sans devoir remplacer la batterie prématurément.

Vous pouvez remplacer la batterie vous-même, mais …

L’achat d’une nouvelle batterie doit être complété par la procédure d’entretien appropriée en connectant un testeur spécial à la prise EOBD. Dans la plupart des cas, il s’agit d’une action simple et unique qui informe le système électronique de la voiture qu’une nouvelle batterie a été installée. Pour ce faire, vous avez besoin de l’équipement et des logiciels adéquats, dont l’achat n’est pas toujours rentable pour un utilisateur individuel. Dans les véhicules plus anciens, l’adaptation de la batterie nécessite en outre de laisser la voiture fermée pendant plusieurs heures. Les véhicules plus récents, grâce à des systèmes BMS plus intelligents, n’ont pas besoin d’une telle attente et peuvent déterminer eux-mêmes les paramètres nécessaires.

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Multimètre ou oscilloscope… Que pensez-vous de la QST-5 ?
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Multimètre ou oscilloscope… Que pensez-vous de la QST-5 ?

De nos jours, pour les mécaniciens automobiles, il est essentiel de diagnostiquer avec précision les défauts des véhicules pour pouvoir les réparer avec succès. Il convient de réfléchir au choix d’un outil qui permettra un examen rapide et approfondi des systèmes électriques et électroniques des voitures.

Dans cet article, nous examinons les outils courants utilisés pour le diagnostic – le multimètre et l’oscilloscope – et nous montrons comment utiliser des équipements spécialisés pour tester les capteurs.

Un bon multimètre dans l’atelier

Lors du choix d’un équipement dédié à un atelier automobile, il est important de prêter attention à plusieurs caractéristiques et fonctions importantes qui peuvent faciliter considérablement le travail de diagnostic automobile :

  • Plages de mesure et précision. La majorité des multimètres disponibles ont des plages de tension et de courant suffisantes pour mesurer les systèmes électriques des véhicules. De même, les paramètres de précision de base ne doivent pas être exorbitants : 0,5 % est un niveau satisfaisant dans un atelier. Une résolution plus élevée peut être utile – les multimètres affichant des centièmes d’Ohm sur la plage de résistance s’avéreront particulièrement utiles. La résolution est généralement exprimée en nombre de chiffres du résultat ou en nombre maximal dans lequel les valeurs mesurées sont lues.
  • Fonctions spécialisées. Il est intéressant de rechercher un appareil de mesure doté de fonctions dédiées au diagnostic automobile, telles que la mesure de la fréquence ou le remplissage de signaux PWM. Cette fonction nous permettra de vérifier de manière significative le contrôle des actionneurs tels que les régleurs ou les vannes.
  • Résistance aux conditions de travail: Le multimètre doit être robuste et résister aux conditions de travail dans les ateliers automobiles, telles que les chocs, la poussière, la graisse ou l’humidité.
  • La sécurité. Il est conseillé de choisir un appareil de mesure provenant d’une entreprise réputée et offrant une protection adéquate pour toutes les gammes de courant. Les questions de sécurité deviennent particulièrement importantes lorsque l’on travaille avec des moteurs hybrides et électriques.

multimètre dans l'atelier

Les bons multimètres offrent la possibilité d’effectuer diverses mesures. Il est intéressant de profiter des fonctionnalités dédiées à l’automobile.

A quoi sert un oscilloscope numérique ?

Oscilloscope numérique, tel que oscilloscope DT Scope est un outil de diagnostic indispensable dans l’atelier automobile pour l’analyse précise des signaux électriques dans les véhicules. Lorsque vous choisissez un oscilloscope pour l’atelier, il est utile de vérifier la tension d’entrée qu’il accepte, ainsi que la présence de sondes adaptées et d’accessoires disponibles tels que des pinces ampèremétriques. Dans le cas d’un oscilloscope, la précision des mesures de tension n’est pas du tout le facteur principal caractérisant l’équipement.

Certains préfèrent les oscilloscopes reliés à un ordinateur par USB, tandis que d’autres optent pour des appareils autonomes qui affichent les formes d’onde sur leur propre écran. Il existe des oscilloscopes de table, qui nécessitent une alimentation secteur pour fonctionner, et des appareils portables, alimentés par une batterie intégrée. Deux canaux permettent d’effectuer des mesures typiques ainsi que des mesures plus avancées.

Découvrez la puissance des mesures précises avec un oscilloscope d'atelier moderne ! Cet équipement de mesure avancé offre des capacités inégalées d'analyse des signaux électroniques. Vous voyez ici un oscilloscope d'atelier innovant doté d'un écran haute résolution pour un diagnostic précis des formes d'onde et une analyse détaillée des paramètres électriques. Il est idéal pour les professionnels de l'industrie électronique. Découvrez dès maintenant toutes les caractéristiques de cet oscilloscope d'atelier !

Un oscilloscope est un instrument de mesure qui enregistre et présente un signal dans le temps. Son taux d’échantillonnage dépasse de loin les capacités des compteurs habituels.

Le taux d’échantillonnage pour l’automobile n’est pas la chose la plus importante (à moins que vous n’ayez l’intention de diagnostiquer des bus rapides comme FlexRay ou MOST). Certains oscilloscopes se distinguent par des voies isolées ou différentielles, qui offrent une sécurité de mesure maximale et minimisent le risque d’endommagement des composants.

D’autres fonctions spécialisées telles que l’analyse des protocoles de communication ne trouveront leur utilité que si l’utilisateur sait les utiliser. Les bons oscilloscopes sont ceux que nous utiliserons régulièrement. Plus que la mémoire ou le nombre de passages par seconde, ce sont les interfaces claires et les logiciels faciles à utiliser qui sont les plus importants.

Quels sont les avantages de l’utilisation d’un oscilloscope ?

  • Analyse du signal en temps réel: L’oscilloscope permet d’observer en temps réel les variations de tension, ce qui est indispensable pour diagnostiquer des problèmes électriques complexes.
  • Test des signaux numériques et analogiques: Grâce à sa capacité d’analyse des signaux numériques et analogiques, l’oscilloscope permet un diagnostic complet des véhicules modernes.
  • Détection des interférences et des phénomènes inhabituels: L’oscilloscope permet de détecter des phénomènes anormaux, tels que des impulsions de tension, des fluctuations ou des interférences, qui peuvent être difficiles à détecter avec un multimètre ordinaire.

Qu’est-ce que le QST-5 et à quoi sert-il ?

Le testeur de capteurs QST-5 est un outil de diagnostic permettant de tester différents types de capteurs utilisés dans les applications automobiles. Le testeur prend en charge de nombreux types de capteurs courants utilisés dans les véhicules.  QST-5  peut être utilisé aussi bien à l’intérieur qu’à l’extérieur du véhicule, car il fournit sa propre alimentation aux capteurs testés. L’instrument est doté d’un câble qui se termine par trois fils avec des bornes qui permettent la connexion au capteur.

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Le QST-5 permet de tester de nombreux capteurs courants et offre des fonctions supplémentaires pour mesurer la résistance, la capacité ou l’inductance.

 

Exemples pratiques

Les véhicules modernes sont équipés de systèmes électriques et électroniques complexes qui sont responsables du contrôle de presque tous les aspects du fonctionnement de la voiture – de la gestion du moteur et de la sécurité au confort et à la performance.

Les capteurs jouent un rôle essentiel dans ces systèmes : ce sont les yeux et les oreilles des ordinateurs des véhicules, qui surveillent et fournissent en permanence des données sur l’état des différents composants et systèmes. Nous verrons quelles sont les capacités spécifiques des appareils considérés lors de l’examen d’éléments particuliers.

Capteur de température

  • Multimètre – mesurez la résistance du capteur et la tension de sortie pendant le fonctionnement.
  • Oscilloscope – nous obtiendrons la tension sur le capteur pendant le fonctionnement, tout comme un multimètre. Le graphique de tension est si lent que nous devons choisir une échelle de temps d’au moins 10 minutes par tracé pour voir la dynamique du changement.
  • QST-5 – vous obtiendrez la résistance du capteur (similaire à un multimètre) et, si vous sélectionnez une échelle (pour les capteurs typiques), également la valeur de la température du capteur.

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Nous vérifierons également le capteur de température à l’aide d’un multimètre ou d’un oscilloscope. L’écran du QST-5 lit la résistance ainsi que les températures mesurées.

 

Capteur ABS

  • Multimètre – il ne faut pas connecter un multimètre aux capteurs ABS actifs.
  • Oscilloscope – rend visible la forme d’onde du signal des impulsions du capteur – nous pouvons prêter attention à l’uniformité des impulsions générées. Une fois correctement configuré, nous pouvons lire des paramètres tels que la fréquence et d’autres paramètres du signal.
  • QST-5 – nous obtiendrons des informations sur les niveaux de courant qui traversent le capteur. Nous lirons également la valeur instantanée de la fréquence du signal et compterons facilement les impulsions lorsque la roue tourne. L’uniformité des impulsions générées peut être évaluée indirectement en observant le clignotement de la lumière LED

Capteur de vilebrequin (passif)

  • Multimètre – nous allons mesurer la résistance du capteur.
  • Oscilloscope – pour voir la forme d’onde de la tension de sortie pendant le fonctionnement. Nous mesurerons l’amplitude, la fréquence et évaluerons l’uniformité de la forme. Visuellement, nous détectons des problèmes tels que des dents endommagées sur la roue d’impulsion ou sa « sortie » par rapport au capteur.
  • QST-5 – nous allons mesurer la résistance et l’inductance du capteur. Pendant le fonctionnement (tourner le démarreur alors que le contrôleur est déconnecté), nous lirons l’amplitude et la fréquence du signal. Le testeur doit indiquer le nombre d’impulsions (dents) sur la roue de l’émetteur d’impulsions.

Capteur d’arbre à cames

  • Multimètre – il ne faut pas connecter un multimètre aux capteurs de position d’arbre à cames actifs.
  • Oscilloscope – pour voir la forme d’onde de la tension de sortie pendant le fonctionnement. À l’aide d’un oscilloscope, nous mesurerons l’amplitude, la fréquence et évaluerons l’uniformité de la forme.
  • QST-5 – nous déterminerons le brochage et le courant consommé par le capteur. Pendant le fonctionnement (tourner le démarreur alors que le contrôleur est déconnecté), nous mesurerons la fréquence du signal. Visuellement, une DEL évalue la présence et l’uniformité des impulsions.

Comparaison

À l’aide des exemples ci-dessous, nous allons montrer comment les différents dispositifs se comportent dans le cadre du diagnostic des capteurs. Bien qu’il ne s’agisse que d’un fragment des questions de l’atelier, il représente une partie importante des diagnostics et montre ce pour quoi nous utiliserons l’équipement dans la pratique.

Multimètre

+ Polyvalence : mesure de la tension, du courant et de la résistance.

+ Facilité d’utilisation et d’accès.

– Les multimètres sont moins efficaces pour analyser les signaux complexes que les capteurs des véhicules génèrent souvent.

Oscilloscope

+ Diagnostics avancés : permet d’observer les formes d’onde du signal dans le temps, ce qui est important pour diagnostiquer des problèmes électriques complexes.

– Nécessite plus de ressources (prix plus élevé) et l’engagement supplémentaire qu’implique l’acquisition de connaissances.

Testeur QST-5

+ Facilité d’utilisation : conçu pour l’atelier, il présente une interface utilisateur conviviale pour les mécaniciens.

+ Souvent, il n’est pas nécessaire de connaître le schéma de connexion des composants testés.

+ Fournit des informations détaillées sur les performances des capteurs typiques et permet leur évaluation même en dehors du véhicule.

Résumé

Pour un mécanicien automobile sans formation avancée en électricité et en électronique, le QST-5 peut être l’outil le plus facile à utiliser. Il est dédié à une application spécifique – le diagnostic des capteurs – et dispose de nombreux équipements à cet effet.

Le multimètre est plus polyvalent mais présente de nombreuses limites, tandis que l’oscilloscope d’atelier offre de loin les meilleures possibilités de diagnostic. Mais en même temps, c’est le plus difficile à gérer.

Les mécaniciens équipés des bons outils, tels que le testeur QST-5, sont en mesure de diagnostiquer et de réparer rapidement et efficacement les défauts liés aux capteurs, offrant ainsi un service complet et professionnel.

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