基于PCAN-Explore5的汽车空调测试方案
1引言
远景近年来随着汽车工业的迅猛发展和人民生活水平的日益提高,汽车开始走进千家万户。人们在一贯追求汽车的安全性、可靠性的同时,如今也更加注重对舒适性的要求。因而,空调系统作为现代轿车基本配备,也就成为了必然。
汽车空调是指对汽车座厢内的空气质量进行调节的装置。不管车外天气状况如何变化,它都能把车内的湿度、温度、流速、洁度保持在驾驶人员感觉舒适的范围内。广州虹科携手德国CSM为您提供了一整套基于PCAN-Explorer5的汽车空调测试系统,该测试系统是您的测试更加智能、准确,对于汽车空调技术的应用研究具有重要的意义。
2需求分析标致207两厢
2.1汽车空调的特点
众所周知汽车空调是以采用发动机的动力为代价来完成调节车厢内空气环境的。了解汽车空调的特点,有利于进行汽车空调的使用和维修。与室内空调相比,汽车空调主要有如下特点:
1 汽车空调安装在行驶的车辆上,承受着剧烈频繁的振动和冲击,因此,各部件应有足够的强度和抗振能力,接头应牢固并防漏。不然将会造成汽车空调制冷系统的泄露,结果破坏了整个空调系统的工作条件,严重的会损坏制冷系统的压缩机等部件。
2 汽车空调所需的动力均来自发动机。其中轿车、轻型汽车、中小型客车及工程机械,空调所需的动力和驱动汽车的动力均来自一台发动机。这空调称非独立空调系统。大型客车和豪华型大、中客车,由于所需制冷量和暖气量大,一般采用专用发动机驱动制冷压缩机和设立独立的取暖设备,故称之为独立式空调系统。虽然非独立空调系统会影响汽车的动了性,但它相对于独立空调,在设备成本、运行成本上都较经济。
3 汽车空调的特定工作环境要求汽车空调的制冷、制热能力尽可能的大。其原因如下:
(1)夏天车内的乘客密度大,产热量大,热负荷高;冬天采暖人体所需的热量亦大。
(2)为了减轻自重,汽车隔热层一般很薄,加上汽车门窗多,面积大,所以汽车隔热性差,热损大。
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(3)汽车的工作环境因在野外,直接受阳光、霜雪、风雨等的影响,环境变化剧烈。要使汽车空调在最短的时间里在车厢内达到舒适的环境,就要求其制冷量特别大。对非独立的空调系统来说,由于发动机工况频繁变化,所以制冷系统的制冷机变化大。比如发动机在高速和怠速运行时,转速相差10倍。这必然导致压缩机输送的制冷剂量变化极大。制冷剂
流量变化大,轻者引起制冷效果不佳,重者引起压力过高,压缩机出现敲击现象,发生事故。因此,汽车空调制冷系统较室内复杂得多。
(4)汽车空调的供暖方式与室内空调完全不同。对于非独立式汽车空调,一般利用发动机的冷却水或废气余热,而室内空调则是利用一个电磁阀,改变制冷剂量,机组很快起动并转入稳定状况。
2.2汽车空调的性能评价指标
1.温度指标
温度指标是指最重要的一个环节。人感到最舒服的温度是20℃到28℃,超过28℃,人就会觉得燥热。
超过40℃,即为有害温度,会对人体健康造成损害。低于14℃人就会觉得冷。当温度下降到0℃时,会造成冻伤。因此,空调应用控制车内温度夏天在25℃,冬天在18℃,以保证驾驶员正常操作,防止发生事故,保证乘员在舒适的状况下旅行。
电涡流缓速器2.湿度指标
湿度的指标用相对湿度来表示。因为人觉得最舒适的相对湿度在50%--70%,所以汽车空调的湿度参数要控制在此范围内。
3.空气的清新度
由于空间小,乘员密度大,在密闭的空间内极易产生缺氧和二氧化碳浓度过高。汽车发动机废气中的一氧化碳和道路上的粉尖,野外有毒的花粉都容易进入车厢内,造成车内空气浑浊,影响驾驶人员身体健康。这样汽车空调必须具有对车内空气过滤的功能,以保证车内空气清新度。
4.除霜功能
由于有时汽车内外温度相差很大,会在玻璃上出现雾式霜,影响司机的视线,所以汽车空调必须有除霜功能。
5.操作简单、容易、稳定。
汽车空调必须作到不增加驾驶员的劳动强度,不影响驾驶员的视线的正常驾驶。
2.3 汽车空调系统道路试验方法
整车空调性能检测是指空调装置安装在汽车上后测试车厢内的降温、采暖、保温性能,测定车内气流分布,了解空调机组的运行情况以及空调机组对汽车性能的影响。按照试验目的不同,可将汽车空调整车性能道路测试分为六类:汽车空调系统舒适性道路试验;汽车空调系统可靠性道路试验;汽车空调系统对整车燃油经济性影响的道路试验;汽车空调系统对整车动力性能影响的道路试验;汽车空调系统对发动机冷却系统影响的道路试验;汽车空调系统对车内噪音影响的道路试验。本次测试主要内容如下:
(1)汽车空调系统舒适性道路试验
汽车空调系统的舒适性是汽车豪华的一个重要标志,也是人们评价空调系统的水平和档次的一项主要指标,所以,成为整车道路试验的重点课题之一。在做舒适性试验时,对
气候条件要求很高,这种条件靠自然气候很难保证,只能是选择近似的气候条件,如晴天少云、阳光直射、风速较小时进行。
(2)汽车空调系统可靠性道路试验
汽车空调系统的可靠性是其使用的先决条件,该项试验的目的在于获得振动和加速度两项指标对空调系统的影响,以及空调系统对整车的影响。汽车在不平坦道路上行驶时,振动冲击对空调系统的影响与空调系统本身的结构、汽车上的固定方式、路面条件及车速等有关。(3)汽车空调系统对整车动力性能影响的道路试验
汽车空调系统对整车动力性能影响的道路试验,主要通过使用和不使用空调系统的对比,分析空调系统对整车动力性的影响。试验过程中保证空调系统在最大风量下正常工作。该项试验主要考核空调系统的运行对最大车速和加速性的影响。
3 系统设计
3.1系统架构
该系统主要由CAN总线微型采集模块和PE5数据采集软件搭建完成的,能够满足汽车室内、室外环境试验、高原极地试验、耐久试验及多种苛刻环境下道路实验的要求。可以采集汽车上的各种参数,涵
盖了车速、转速、温度、压力、流量、风速、湿度、温度、电压、电流,脉冲、加速度、角速度、角度、应变以及CAN总线等各种信号。基于CAN总线的数采模块通过CAN-USB卡与PC机相连,上位机PCAN-Explore软件能对CAN总线上的信号进行实时监控、可视化显示、数据记录与分析等。整个测试系统结构紧凑、模块化、高防护等级、性能稳定,是车载路试的优选方案。
基于PC机的车载CAN总线数据采集系统
3.2硬件组成
可测量电压、电流、压力、油耗、
电桥、加速度等模拟信号
多通道
多通道卡萝莉
可测量频率、周期、占空比、计数
器、转速、时间偏移等
提供
电源。缆线一端为接口高尔夫6 汽车之家
个电源接线插头。
一般连接在
设备上
尾端的电阻平衡。接口
用以连接采集模块
接口卡用于
XX-Scan Intrepidcs
3.3 软件组成
PCAN-Explore5是德国PEAK公司开发的一个用于监测CAN网络数据的通用工具。所有文件和元素被保存和管理在工程项目内,工程项目组件例如CAN连接、报文收发窗口、图表显示插件、仪表盘显示插件也可被清晰显示在工程项目中;集成的数据记录仪能够存储CAN总线上的报文和数据信息。
4系统调试
4.2硬件连接
(1)将终端电阻K74插入第一个模块的CAN接口,然后用K70线缆(两端接头均为Lemon 0B 5针)
将两个模块连接起来(可以将其他模块都用这种电缆串联连到一条CAN总线上)(2)将带有红和黑夹子的电缆(K73),连接到最后一个采集模块的CAN口,红和黑的夹子分别接在电源的正负极上(电源电压5V-12V DC),另外9针CAN接口连接到CAN 转USB接头(PCAN-USB)上
(3)将PCAN-USB的USB端连接到电脑上。第一次使用PCAN-USB时,需要手动安装驱动。安装步骤见附件“PCAN接口系列驱动程序安装方法”