摘 要:基于CAN總線的電動(dòng)汽車(chē)渦旋壓縮機(jī)教學(xué)平臺(tái)設(shè)計(jì),可從熱泵空調(diào)系統(tǒng)和渦旋壓縮機(jī)工作原理、平臺(tái)架構(gòu)、硬件選用、軟件設(shè)計(jì)、教學(xué)過(guò)程等方面實(shí)施,使用USB-CAN接口卡、將PC機(jī)作為上位機(jī)接入電動(dòng)汽車(chē)渦旋壓縮機(jī),利用C#語(yǔ)言調(diào)用DLL文件配置接口卡參數(shù),發(fā)送CAN報(bào)文控制壓縮機(jī)工作,通過(guò)教學(xué)平臺(tái)開(kāi)展教學(xué),學(xué)生可以掌握電動(dòng)汽車(chē)渦旋壓縮機(jī)的CAN總線控制原理、驅(qū)動(dòng)控制、壓力測(cè)試的知識(shí)和技能,為空調(diào)系統(tǒng)課程教學(xué)提供真實(shí)化、可視化的學(xué)習(xí)情境,對(duì)接電動(dòng)汽車(chē)維修崗位新技術(shù)的需求,有利于提高實(shí)訓(xùn)教學(xué)效果。
關(guān)鍵詞:CAN總線;渦旋壓縮機(jī);電動(dòng)汽車(chē);教學(xué)平臺(tái)
中圖分類(lèi)號(hào):G64 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):0450-9889(2024)21-0097-05
近年來(lái),我國(guó)電動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)量與銷(xiāo)量增長(zhǎng)迅猛,消費(fèi)者對(duì)續(xù)航里程和充電時(shí)間的要求也越來(lái)越高。目前我國(guó)電動(dòng)汽車(chē)的續(xù)航里程比較短、充電時(shí)間比較長(zhǎng),這兩個(gè)痛點(diǎn)在短時(shí)間內(nèi)難以解決。單就續(xù)航里程來(lái)說(shuō),平時(shí)還可以長(zhǎng)一點(diǎn),但如果是在氣溫低于-10 ℃的冬天,續(xù)航里程還會(huì)減少30%以上。因?yàn)轳{駛室的供暖由電池提供能源,需要消耗比較大的電能。以前,駕駛室的供暖采用PTC電輔助加熱的方式,近來(lái)普遍采用渦旋壓縮機(jī)的熱泵空調(diào)系統(tǒng)供給暖氣方式。這種方式比PTC加熱效率高2—3倍,因此種方式在中高端汽車(chē)中已得到了廣泛應(yīng)用,故在未來(lái)3至5年將迎來(lái)維修高峰期。
高職院校是培養(yǎng)綜合型技術(shù)技能人才的主陣地,課程設(shè)置應(yīng)與行業(yè)技術(shù)發(fā)展緊密對(duì)接[1]。電動(dòng)汽車(chē)空調(diào)維修技術(shù)是新能源汽車(chē)維修專(zhuān)業(yè)核心課程中的一門(mén)技術(shù),其中的CAN(控制器局域網(wǎng)絡(luò))總線更是重要的內(nèi)容。在電動(dòng)汽車(chē)空調(diào)系統(tǒng)中,CAN(控制器局域網(wǎng)絡(luò))總線負(fù)責(zé)傳輸控制信號(hào)??照{(diào)控制模塊(ECM)利用CAN總線控制壓縮機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)、伺服元件等工作[2]。渦旋壓縮機(jī)是熱泵空調(diào)系統(tǒng)的核心部件,在電動(dòng)汽車(chē)中被越來(lái)越廣泛地應(yīng)用,因此了解和掌握渦旋壓縮機(jī)的CAN總線通信協(xié)議和維修方法非常必要。筆者基于渦旋壓縮機(jī)維修技術(shù)和課程教學(xué),對(duì)汽車(chē)行業(yè)和設(shè)置新能源汽車(chē)維修專(zhuān)業(yè)的職業(yè)院校調(diào)研,發(fā)現(xiàn)兩個(gè)主要問(wèn)題。一是維修技術(shù)和專(zhuān)業(yè)人員缺乏,導(dǎo)致維修周期長(zhǎng)、成本高、質(zhì)量不穩(wěn)定等問(wèn)題;另一個(gè)是熱泵空調(diào)維修課程教學(xué)還處于探索階段,實(shí)踐教學(xué)資源相對(duì)匱乏,缺乏先進(jìn)的渦旋壓縮機(jī)設(shè)備和實(shí)訓(xùn)條件,教學(xué)內(nèi)容跟不上渦旋壓縮機(jī)技術(shù)的更新?lián)Q代。而更突出的問(wèn)題是,各職業(yè)院校都沒(méi)有辦法在短時(shí)間內(nèi)更新或購(gòu)買(mǎi)相應(yīng)的實(shí)訓(xùn)設(shè)備、裝配。因此有的職業(yè)院校開(kāi)始設(shè)計(jì)教學(xué)平臺(tái),以便更好地開(kāi)展教學(xué)與實(shí)訓(xùn)工作。筆者在參考相關(guān)的資料和教學(xué)平臺(tái)的基礎(chǔ)上,從教學(xué)實(shí)訓(xùn)和維修崗位能力需求出發(fā),探索設(shè)計(jì)渦旋壓縮機(jī)教學(xué)平臺(tái),以便學(xué)生能直觀地了解車(chē)載CAN總線軟硬件設(shè)計(jì)過(guò)程以及掌握CAN總線的工作原理、CAN報(bào)文的數(shù)據(jù)解析以及熟悉C#語(yǔ)言開(kāi)發(fā)流程,并通過(guò)平臺(tái)能獨(dú)立檢測(cè)渦旋壓縮機(jī)性能。
一、電動(dòng)汽車(chē)渦旋熱泵空調(diào)系統(tǒng)工作原理
渦旋壓縮機(jī)是熱泵空調(diào)系統(tǒng)的主要部件[3],結(jié)構(gòu)如圖1所示(見(jiàn)下頁(yè))。學(xué)生要想學(xué)會(huì)渦旋壓縮機(jī)維修技術(shù),要先掌握渦旋壓縮機(jī)和電動(dòng)汽車(chē)熱泵空調(diào)系統(tǒng)的工作原理。渦旋壓縮機(jī)是電動(dòng)汽車(chē)空調(diào)系統(tǒng)中的典型壓縮機(jī),其工作原理主要是通過(guò)兩個(gè)相互嚙合的渦旋形動(dòng)盤(pán)和定盤(pán)運(yùn)動(dòng)使吸氣腔和排氣腔的容積發(fā)生變化,從而實(shí)現(xiàn)吸氣、壓縮和排氣。
(一)渦旋壓縮機(jī)工作原理
電動(dòng)汽車(chē)渦旋壓縮機(jī)由靜渦盤(pán)和動(dòng)渦盤(pán)組成,兩者相互嚙合形成多個(gè)工作腔。靜渦盤(pán)被固定在機(jī)架上,保持靜止不動(dòng);動(dòng)渦盤(pán)則由電機(jī)驅(qū)動(dòng),進(jìn)行特定的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),被限制在圍繞靜渦盤(pán)的一個(gè)很小回轉(zhuǎn)半徑內(nèi)。當(dāng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)動(dòng)渦盤(pán)旋轉(zhuǎn)時(shí),氣體制冷劑首先被吸入到靜渦盤(pán)的外圍部分。隨著動(dòng)渦盤(pán)旋轉(zhuǎn),將氣體帶入與靜渦盤(pán)形成的月牙形壓縮腔內(nèi)。壓縮腔的體積逐漸減小,氣體被壓縮。最后氣體從靜渦盤(pán)中心部件的軸向孔連續(xù)排出,供給空調(diào)系統(tǒng)。
現(xiàn)以四個(gè)特定位置0°,90°,180°,270°,講解壓縮機(jī)工作過(guò)程。如圖2所示,當(dāng)處于0°時(shí),動(dòng)渦盤(pán)和靜渦盤(pán)之間的月牙形工作容積處于最大狀態(tài),吸氣口打開(kāi),氣體被吸入到工作容積中。當(dāng)處于90°時(shí),隨著動(dòng)渦盤(pán)的旋轉(zhuǎn),吸氣過(guò)程結(jié)束,工作容積開(kāi)始逐漸減小,氣體在靜渦盤(pán)和動(dòng)渦盤(pán)之間被壓縮。當(dāng)處于180°時(shí),動(dòng)渦盤(pán)和靜渦盤(pán)之間的月牙形工作容積達(dá)到最小,此時(shí)氣體的壓縮達(dá)到最大,準(zhǔn)備排出氣體。當(dāng)處于270°時(shí),壓縮氣體開(kāi)始從排氣口排出,同時(shí)新的吸氣過(guò)程準(zhǔn)備開(kāi)始。隨著動(dòng)渦盤(pán)繼續(xù)旋轉(zhuǎn),被壓縮的氣體完全排出,同時(shí)新的氣體被吸入,周而復(fù)始,渦旋壓縮機(jī)完成工作循環(huán)。
(二)渦旋熱泵空調(diào)系統(tǒng)工作原理
熱泵空調(diào)系統(tǒng)有制冷、制熱和除霜等工作模式,由動(dòng)力電池驅(qū)動(dòng)渦旋壓縮機(jī)工作。該系統(tǒng)由壓縮裝置、熱量交換器件、流量控制元件組成,車(chē)內(nèi)蒸發(fā)器、車(chē)內(nèi)和車(chē)外冷凝器與外界進(jìn)行熱量交換,四通閥、電磁閥、電子膨脹閥控制流量。如圖3所示(見(jiàn)下頁(yè))。
當(dāng)系統(tǒng)處于制冷和除霜狀態(tài)時(shí),氣態(tài)制冷劑受到電動(dòng)壓縮機(jī)的動(dòng)渦盤(pán)和靜渦盤(pán)壓縮,變成高溫高壓狀態(tài),其中四通閥控制制冷劑流向,制冷劑從壓縮機(jī)的高壓口輸送到車(chē)外冷凝器后,轉(zhuǎn)變?yōu)橹袦刂袎阂簯B(tài);管路上的電子膨脹閥1起節(jié)流作用,車(chē)內(nèi)蒸發(fā)器內(nèi)溫度和壓力迅速降低,變成低溫低壓的氣態(tài),鼓風(fēng)機(jī)吹出的氣流經(jīng)車(chē)內(nèi)蒸發(fā)器進(jìn)行熱量交換變成冷空氣,給車(chē)內(nèi)降溫;此時(shí)低溫氣態(tài)制冷劑從車(chē)內(nèi)吸熱后變?yōu)橹袦氐蛪旱臍鈶B(tài)制冷劑,流入儲(chǔ)液罐,制冷劑經(jīng)電動(dòng)壓縮機(jī)低壓口吸入,形成新的循環(huán)。
當(dāng)系統(tǒng)處于制熱和除霜時(shí),氣態(tài)制冷劑被壓縮后變成高溫高壓狀態(tài),受四通閥控制,輸送到車(chē)內(nèi)冷凝器,鼓風(fēng)機(jī)吹出的氣流與流入車(chē)內(nèi)冷凝器進(jìn)行熱量交換變成熱空氣,給車(chē)內(nèi)加熱;制冷劑流經(jīng)電子膨脹閥2蒸發(fā)降為溫度低于外部環(huán)境溫度的氣體,進(jìn)入車(chē)外冷凝器后從車(chē)外空氣吸熱,經(jīng)電磁閥、儲(chǔ)液罐重新進(jìn)入電動(dòng)壓縮機(jī)進(jìn)行壓縮,開(kāi)始下一次制熱循環(huán)。
二、渦旋壓縮機(jī)教學(xué)平臺(tái)架構(gòu)
平臺(tái)要能將實(shí)車(chē)空調(diào)渦旋壓縮機(jī)的工作場(chǎng)景轉(zhuǎn)化為教學(xué)場(chǎng)景幫助教師開(kāi)展教學(xué),要求能準(zhǔn)確檢測(cè)渦旋壓縮機(jī)工作壓力和運(yùn)行狀況,模擬測(cè)試壓縮機(jī)維修后的使用性能等。
在電動(dòng)汽車(chē)上,渦旋壓縮機(jī)通常采用動(dòng)力電池提供高壓直流電源,并根據(jù)空調(diào)開(kāi)關(guān)信號(hào)、空調(diào)壓力和溫度等信號(hào),通過(guò)CAN總線傳輸信號(hào)給空調(diào)控制模塊(ECM)。空調(diào)控制模塊(ECM)根據(jù)上述信號(hào)對(duì)壓縮機(jī)發(fā)送控制指令,驅(qū)動(dòng)渦旋壓縮機(jī)工作[4]。這個(gè)教學(xué)平臺(tái)根據(jù)實(shí)車(chē)控制原理進(jìn)行設(shè)計(jì),它外接可調(diào)高壓直流穩(wěn)壓電源代替動(dòng)力電池;以PC機(jī)為上位機(jī),由它發(fā)送空調(diào)控制信息給USB-CAN接口卡,并產(chǎn)生CANH和CANL信號(hào),其中,CANH表示正電壓信號(hào),CANL表示負(fù)電壓信號(hào)。控制信號(hào)以差分方式傳輸至網(wǎng)關(guān)控制器,網(wǎng)關(guān)檢查信號(hào)的ID(標(biāo)識(shí)符)和目的地,將數(shù)據(jù)傳輸?shù)綔u旋壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)控制單元,控制單元解碼CAN信號(hào)中的數(shù)據(jù),并調(diào)整渦旋壓縮機(jī)的運(yùn)行參數(shù),控制渦旋壓縮機(jī)工作,通過(guò)測(cè)試界面觀察壓縮機(jī)的工作壓力,判定壓縮機(jī)的性能。教學(xué)平臺(tái)由PC機(jī)、USB-CAN接口卡、渦旋壓縮機(jī)、直流電源等硬件和PC機(jī)安裝的CANTest測(cè)試軟件構(gòu)成,平臺(tái)架構(gòu)如圖4所示。
三、教學(xué)平臺(tái)設(shè)計(jì)
從教學(xué)平臺(tái)架構(gòu)分析可知,平臺(tái)設(shè)計(jì)主要有硬件和軟件兩部分。
(一)硬件選用
1.USB-CAN接口卡。用于連接PC機(jī)與CAN-bus網(wǎng)關(guān)控制盒,性能如表1所示。
2.渦旋壓縮機(jī)。平臺(tái)可以測(cè)試目前主流電動(dòng)汽車(chē)的渦旋壓縮機(jī),如電裝、三電、比亞迪、漢拿等。以小鵬汽車(chē)的漢拿HES333為例,低壓電源為12 V,高壓電源為340 —360 V。
3.高壓工作電源。采用開(kāi)關(guān)直流穩(wěn)壓電源,輸入為交流220 V,頻率50 Hz,輸出在0 —400 V,0 —5 A范圍變化,穩(wěn)壓電源滿(mǎn)足渦旋壓縮機(jī)在不同的工作條件和負(fù)載下對(duì)測(cè)試功率和電壓的穩(wěn)定性要求,減少電壓波動(dòng)和噪聲干擾,確保渦旋壓縮泵穩(wěn)定運(yùn)行。開(kāi)關(guān)直流穩(wěn)壓電源通常配備多種保護(hù)功能,如過(guò)流保護(hù)、過(guò)壓保護(hù)和過(guò)熱保護(hù)等,使之在異常情況下能及時(shí)切斷電源,保護(hù)渦旋壓縮泵工作安全。
4.低壓工作電源。輸入為交流220 V,頻率50 Hz,輸出直流電壓和電流調(diào)節(jié)范圍在0 —15 V,0 —20 A;具有較高的轉(zhuǎn)換效率,能有效降低能源損耗;有過(guò)壓、過(guò)流、短路等安全保護(hù)功能,確保在異常情況下能自動(dòng)切斷電源,保護(hù)設(shè)備和人員安全。
(二)軟件界面程序設(shè)計(jì)
CANTest測(cè)試軟件要具備監(jiān)測(cè)、調(diào)試和分析的功能,以下詳述設(shè)計(jì)過(guò)程。
打開(kāi)PC機(jī),雙擊CANTest測(cè)試軟件→選擇設(shè)備對(duì)話框中的USBCAN2→打開(kāi)設(shè)備索引號(hào)和CAN通道→選擇波特率500 kb/s(根據(jù)車(chē)型不同進(jìn)行匹配勾選)→選擇“工作模式”為正?!c(diǎn)擊“確定”按鈕→點(diǎn)擊“濾波設(shè)置”按鈕進(jìn)行濾波設(shè)置→點(diǎn)擊“啟動(dòng)”按鈕,啟動(dòng)CAN通道→選擇“設(shè)備操作”菜單中的“設(shè)備信息”選項(xiàng),獲得當(dāng)前設(shè)備的詳細(xì)信息。此時(shí),渦旋壓縮機(jī)接通高壓和低壓工作電源,在“基本操作”模式下,渦旋壓縮機(jī)與PC機(jī)建立通信。
軟件具備的詳細(xì)功能如下:
1.報(bào)文的接收與發(fā)送。通過(guò)軟件與CAN總線上的設(shè)備進(jìn)行通信。
2.查看與分析報(bào)文。在軟件界面中,可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)及查看報(bào)文的收發(fā),其中包括序號(hào)、收發(fā)時(shí)間與方向、幀ID地址、幀類(lèi)型、幀格式、數(shù)據(jù)長(zhǎng)度和數(shù)據(jù)等信息。
3.記錄與回放功能。將所有收發(fā)的報(bào)文保存在緩沖區(qū)中,根據(jù)需要手動(dòng)或自動(dòng)保存記錄的文件,并支持對(duì)保存的文件進(jìn)行回放,以便后續(xù)分析和調(diào)試。
4.濾波與波特率設(shè)置。軟件內(nèi)嵌了濾波計(jì)算器和波特率計(jì)算器,可進(jìn)行濾波參數(shù)和自定義波特率的設(shè)置。
5.多設(shè)備支持。CANTest軟件支持同時(shí)打開(kāi)多個(gè)CAN卡設(shè)備,并為每個(gè)CAN通道提供單獨(dú)的窗口。用戶(hù)可以根據(jù)需要調(diào)整多窗口的顯示方式,以便更好地管理和監(jiān)控多個(gè)設(shè)備。
6.任務(wù)配置與高級(jí)發(fā)送。建立符合使用要求的發(fā)送任務(wù),支持任務(wù)列表的建立、發(fā)送、修改、導(dǎo)入和導(dǎo)出。
四、渦旋壓縮機(jī)性能測(cè)試教學(xué)過(guò)程
以渦旋壓縮機(jī)性能測(cè)試為典型教學(xué)任務(wù),需要進(jìn)行接口卡初始化、發(fā)送與接收CAN數(shù)據(jù)、壓力測(cè)試和運(yùn)行檢測(cè)三個(gè)子流程。
(一)接口卡初始化
USB-CAN接口卡需要完成以下三個(gè)步驟后進(jìn)行收發(fā)數(shù)據(jù),第一是接通設(shè)備,第二是初始化設(shè)備,第三是啟動(dòng)設(shè)備。
1.接通設(shè)備。開(kāi)啟PC機(jī),打開(kāi)接口卡時(shí)使用DLL庫(kù)中的函數(shù)VCI-OpenDevice,函數(shù)式為:
DWORD-stdcall VCI-OpenDevice(DWORD DevType DWORD DevIndex,DWORD Reserved)
式中DevType,DevIndex,Reserved分別表示為設(shè)備類(lèi)型號(hào)、設(shè)備索引、保留參數(shù)。
2.初始化設(shè)備。初始化USB-CAN接口卡,需要配置其5個(gè)參數(shù),如表2,初始化函數(shù)式為:
DWORD-stdcall VCI-InitCAN(DWORD DevType,DWORD DevIndex,DWORD CANIndex,PVCI-INIT-CONFIG pInitConfig)
3.啟動(dòng)設(shè)備。經(jīng)對(duì)USB-CAN卡初始化后進(jìn)入工作狀態(tài),選用CAN通道可以收發(fā)CAN數(shù)據(jù),啟動(dòng)函數(shù)VCI-Start CAN式為:
DWORD-stdcall VCI-StartCAN(DWORD DevType,DWORD DevIndex,DWORD CANIndex)
(二)發(fā)送與接收CAN數(shù)據(jù)
1.發(fā)送CAN數(shù)據(jù)。在C#語(yǔ)言中使用ECAN動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)(DLL)來(lái)發(fā)送CAN數(shù)據(jù),通常要完成以下步驟:調(diào)用DLL中的導(dǎo)出函數(shù),創(chuàng)建CAN信息,發(fā)送信息到CAN網(wǎng)絡(luò)。具體操作如下。
第一步,使用PC機(jī)已安裝的CAN分析軟件,連接CAN分析儀在實(shí)車(chē)上截取電動(dòng)汽車(chē)渦旋壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)報(bào)文;在CAN分析軟件中,根據(jù)CAN總線協(xié)議,借助ID篩選渦旋壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)報(bào)文并進(jìn)行分析;將截取的報(bào)文數(shù)據(jù)導(dǎo)出為Excel或其他格式的文件,儲(chǔ)存于動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)中。
第二步,在C#語(yǔ)言中使用ECAN動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù),調(diào)用DLL中的導(dǎo)出函數(shù),創(chuàng)建CAN信息,發(fā)送到CAN網(wǎng)絡(luò)。
發(fā)送CAN數(shù)據(jù),ECAN庫(kù)提供VCI-Transmit函數(shù)式如下:
ULONG-stdcall VCI-Transmit(DWORD DevType,DWORD DevIndex,DWORD CANIndex,PVCI-CAN-OBJ pSend,UL-ONG Len)
在“高級(jí)操作”模式下,設(shè)置要發(fā)送CAN幀的各項(xiàng)參數(shù)。在PC機(jī)輸入至少五條報(bào)文,點(diǎn)擊“發(fā)送”按鈕。向USB-CAN接口卡發(fā)送報(bào)文可以離線驅(qū)動(dòng)渦旋壓縮機(jī)工作(如表3,見(jiàn)下頁(yè)),具體操作可以參考“基本操作”模式。
因每條報(bào)文間隔時(shí)間以ms級(jí)為單位,時(shí)間極短,為了保證渦旋壓縮機(jī)滿(mǎn)足測(cè)試時(shí)間要求,發(fā)送次數(shù)選擇40 000次以上,PC機(jī)可以監(jiān)測(cè)渦旋壓縮機(jī)工作。
2.接收CAN數(shù)據(jù)。ECAN庫(kù)提供VCI-Receive函數(shù)式為:
ULONG-stdcall VCI-Receive(DWORD DevType,DWORD DevIndex,DWORD CANIndex,PVCI-CAN-OBJ pReceive,ULONG Len,INT WaitTime =-1)
渦旋壓縮機(jī)接收?qǐng)?bào)文后,開(kāi)始工作,同時(shí)與PC機(jī)建立通信,產(chǎn)生反饋信號(hào)并發(fā)回到PC機(jī)上,其中有兩條接收?qǐng)?bào)文。
3.幀格式含義。從以上發(fā)送的報(bào)文看,需要理解幀格式含義。CAN標(biāo)準(zhǔn)幀結(jié)構(gòu)包含信息和數(shù)據(jù),總共11個(gè)字節(jié)(如表4,見(jiàn)下頁(yè))。前3個(gè)字節(jié)表達(dá)信息,數(shù)據(jù)為后8個(gè)字節(jié),是幀的核心部分。
從表4可以明確CAN標(biāo)準(zhǔn)幀的11個(gè)字節(jié)涵蓋了幀的類(lèi)型、格式、數(shù)據(jù)長(zhǎng)度以及實(shí)際的數(shù)據(jù)內(nèi)容等信息。
(1)字節(jié)1(幀信息)。幀格式用第7位(FF)代表,當(dāng)FF=0時(shí),表明是標(biāo)準(zhǔn)幀。幀的類(lèi)型用第6位(RTR)代表,當(dāng)RTR為0和1時(shí),分別表示數(shù)據(jù)幀、遠(yuǎn)程幀,數(shù)據(jù)幀實(shí)際的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度用DLC表示。
(2)字節(jié)2至3(報(bào)文識(shí)別碼)。這兩個(gè)字節(jié)組成了報(bào)文識(shí)別碼,共11位。用于標(biāo)識(shí)發(fā)送和接收信息的節(jié)點(diǎn),確保信息能夠正確地傳輸?shù)侥繕?biāo)節(jié)點(diǎn)。
(3)字節(jié)4至11(數(shù)據(jù)部分)。字節(jié)包含數(shù)據(jù)幀的實(shí)際數(shù)據(jù)。對(duì)遠(yuǎn)程幀,這部分是無(wú)效的。
(三)壓縮機(jī)壓力測(cè)試和運(yùn)行檢測(cè)
1.運(yùn)行前工作。(1)準(zhǔn)備工作。先加注50毫升壓縮機(jī)潤(rùn)滑油,在高壓側(cè)接上壓力測(cè)試接口,連接壓縮機(jī)低壓和高壓線束,檢查壓縮機(jī)固定情況。(2)通信連接。選擇CAN驅(qū)動(dòng),如小鵬汽車(chē)波特率選擇500 kb/s,當(dāng)PC機(jī)屏幕顯示接收?qǐng)?bào)文,建立發(fā)送與反饋通信,說(shuō)明壓縮機(jī)內(nèi)的驅(qū)動(dòng)控制器正常,PC機(jī)發(fā)送報(bào)文能驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)工作。(3)發(fā)送報(bào)文。壓縮機(jī)接受報(bào)文后正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
2.壓力測(cè)試和運(yùn)行檢測(cè)。驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī),進(jìn)行壓力測(cè)試及運(yùn)行狀況測(cè)試。目的是檢驗(yàn)壓縮機(jī)動(dòng)渦旋與靜渦旋以及閥門(mén)的密封性能、運(yùn)轉(zhuǎn)是否產(chǎn)生異響、泵體外部是否有漏油等。
通過(guò)PC機(jī)發(fā)送報(bào)文,驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)工作,轉(zhuǎn)速范圍在500—600 rpm。在55 s時(shí)間內(nèi)壓縮機(jī)的壓力必須達(dá)到8 bar以上。當(dāng)達(dá)到規(guī)定壓力值后平臺(tái)會(huì)控制壓縮機(jī)停機(jī),進(jìn)入保壓測(cè)試階段。停機(jī)保壓30 s,壓力不低于7 bar為合格,壓縮時(shí)密切觀察壓力表的讀數(shù),壓力應(yīng)平穩(wěn)上升,并關(guān)注系統(tǒng)是否有異常聲響或泄漏現(xiàn)象,壓力測(cè)試次數(shù)要完成三次。
CAN總線的電動(dòng)汽車(chē)渦旋壓縮機(jī)教學(xué)平臺(tái),經(jīng)過(guò)測(cè)試和驗(yàn)證,平臺(tái)設(shè)計(jì)契合實(shí)訓(xùn)教學(xué)和維修性能檢測(cè)目標(biāo)。首先,能夠借助USB-CAN接口卡通過(guò)CAN總線信號(hào)向渦旋壓縮機(jī)發(fā)送CAN報(bào)文,實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)控制,相應(yīng)功能符合設(shè)計(jì)要求。其次,展現(xiàn)可視化教學(xué)功能。平臺(tái)能將渦旋壓縮機(jī)的工作原理、CAN總線通信機(jī)制融入教學(xué)實(shí)踐,為教學(xué)提供了一個(gè)直觀、實(shí)用的學(xué)習(xí)情境,按照軟件操作界面展開(kāi)學(xué)習(xí)。界面簡(jiǎn)潔明了,學(xué)生可以更好地理解和掌握CAN總線控制原理和通信協(xié)議解析過(guò)程。最后,拓展平臺(tái)使用功能。平臺(tái)既可用于教學(xué)又可應(yīng)用于壓縮機(jī)維修后的性能測(cè)試,將教學(xué)平臺(tái)與電動(dòng)汽車(chē)維修技術(shù)融合,為學(xué)生提供更貼近企業(yè)工作情境的學(xué)習(xí)體驗(yàn),實(shí)現(xiàn)教學(xué)過(guò)程與生產(chǎn)過(guò)程對(duì)接,提高課程教學(xué)的職業(yè)性和實(shí)踐性??梢?jiàn),教學(xué)平臺(tái)在課程教學(xué)和汽車(chē)維修中具有一定應(yīng)用價(jià)值。
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注:本文系2024年度廣西高校中青年教師科研基礎(chǔ)能力提升項(xiàng)目“汽車(chē)落水及起火的智能逃生裝置研究”(2024KY1398)、廣西電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院2024年度科研能力提升項(xiàng)目“CAN總線控制的電動(dòng)汽車(chē)渦旋壓縮機(jī)教學(xué)平臺(tái)設(shè)計(jì)”的研究成果。
(責(zé)編 盧建龍)