基于CAN總線(xiàn)的自動(dòng)離合器控制器設計

　　3.2 CAN 通信協(xié)議設計

　　CAN 通信協(xié)議包括物理層、數據鏈路層和應用層。物理層和數據鏈路層是通過(guò)硬件實(shí)現的， 在使用CAN 通信時(shí)， 需要開(kāi)發(fā)者自行定義應用層協(xié)議。構造應用層協(xié)議的主要任務(wù)是ID 分配、定義消息周期、確定信號與消息的映射關(guān)系。設計要考慮的主要因素有數據傳輸的實(shí)時(shí)性要求、數據的相對重要程度、與數據相關(guān)的應用控制算法對數據的時(shí)間要求等。國際上存在一些現有的標準， 如CANopen 、SAE J1939 等。

　　在一些利用簡(jiǎn)單的通信協(xié)議就可以滿(mǎn)足要求的情況下， 采用復雜的協(xié)議會(huì )造成資源浪費， 用戶(hù)在應用時(shí)也會(huì )覺(jué)得諸多不便， 反而限制了靈活性。本文設計的CAN 總線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )中僅有離合器控制器和發(fā)動(dòng)機控制器兩個(gè)節點(diǎn)。針對僅有兩個(gè)節點(diǎn)的實(shí)驗平臺， 本文從協(xié)議實(shí)現的代碼量、目標系統的信息量、軟件的開(kāi)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， 標識符用來(lái)表示信息的優(yōu)先級， 標識符越小優(yōu)先級越高。

表2 CAN 總線(xiàn)通信協(xié)議

　　4 CAN 通信測試實(shí)驗

　　本文實(shí)驗是在自行搭建的離合器模擬實(shí)驗平臺上進(jìn)行的。本實(shí)驗平臺是由離合器控制板、加速踏板、剎車(chē)踏板、相關(guān)傳感器、離合器執行機構及發(fā)動(dòng)機模擬控制板組成。離合器控制板與發(fā)動(dòng)機模擬控制板之間通過(guò)CAN 總線(xiàn)通信。圖5 為實(shí)驗過(guò)程中通過(guò)CAN 總線(xiàn)傳送的檔位變化信息， 圖6 為通過(guò)CAN 總線(xiàn)傳遞的加速踏板開(kāi)度信號。

圖5 檔位信息

圖6 加速踏板開(kāi)度信號

　　本文提出了一套電控自動(dòng)離合器的控制器方案， 并進(jìn)行了系統的軟硬件開(kāi)發(fā)， 初步實(shí)現了自動(dòng)離合器的基本功能， 設計了CAN 總線(xiàn)接口。在實(shí)驗平臺上驗證了控制器方案及CAN 通信模塊的可行性和可靠性， 為實(shí)車(chē)試驗打下基礎。