基于CAN總線的自動(dòng)離合器控制器設(shè)計(jì)

　　3.2 CAN 通信協(xié)議設(shè)計(jì)

　　CAN 通信協(xié)議包括物理層、數(shù)據(jù)鏈路層和應(yīng)用層。物理層和數(shù)據(jù)鏈路層是通過硬件實(shí)現(xiàn)的， 在使用CAN 通信時(shí)， 需要開發(fā)者自行定義應(yīng)用層協(xié)議。構(gòu)造應(yīng)用層協(xié)議的主要任務(wù)是ID 分配、定義消息周期、確定信號(hào)與消息的映射關(guān)系。設(shè)計(jì)要考慮的主要因素有數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性要求、數(shù)據(jù)的相對(duì)重要程度、與數(shù)據(jù)相關(guān)的應(yīng)用控制算法對(duì)數(shù)據(jù)的時(shí)間要求等。國際上存在一些現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)， 如CANopen 、SAE J1939 等。

　　在一些利用簡(jiǎn)單的通信協(xié)議就可以滿足要求的情況下， 采用復(fù)雜的協(xié)議會(huì)造成資源浪費(fèi)， 用戶在應(yīng)用時(shí)也會(huì)覺得諸多不便， 反而限制了靈活性。本文設(shè)計(jì)的CAN 總線網(wǎng)絡(luò)中僅有離合器控制器和發(fā)動(dòng)機(jī)控制器兩個(gè)節(jié)點(diǎn)。針對(duì)僅有兩個(gè)節(jié)點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)， 本文從協(xié)議實(shí)現(xiàn)的代碼量、目標(biāo)系統(tǒng)的信息量、軟件的開發(fā)成本等角度出發(fā)， 定義一種簡(jiǎn)單可靠的CAN 協(xié)議。具體的通信協(xié)議定義如表2 所示， 標(biāo)識(shí)符用來表示信息的優(yōu)先級(jí)， 標(biāo)識(shí)符越小優(yōu)先級(jí)越高。

表2 CAN 總線通信協(xié)議

　　4 CAN 通信測(cè)試實(shí)驗(yàn)

　　本文實(shí)驗(yàn)是在自行搭建的離合器模擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上進(jìn)行的。本實(shí)驗(yàn)平臺(tái)是由離合器控制板、加速踏板、剎車踏板、相關(guān)傳感器、離合器執(zhí)行機(jī)構(gòu)及發(fā)動(dòng)機(jī)模擬控制板組成。離合器控制板與發(fā)動(dòng)機(jī)模擬控制板之間通過CAN 總線通信。圖5 為實(shí)驗(yàn)過程中通過CAN 總線傳送的檔位變化信息， 圖6 為通過CAN 總線傳遞的加速踏板開度信號(hào)。

圖5 檔位信息

圖6 加速踏板開度信號(hào)

　　本文提出了一套電控自動(dòng)離合器的控制器方案， 并進(jìn)行了系統(tǒng)的軟硬件開發(fā)， 初步實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)離合器的基本功能， 設(shè)計(jì)了CAN 總線接口。在實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上驗(yàn)證了控制器方案及CAN 通信模塊的可行性和可靠性， 為實(shí)車試驗(yàn)打下基礎(chǔ)。