3.1 离合器控制软件设计
离合器的控制程序包括三个部分:离合器分离控制程序、起步结合控制程序、换挡结合控制程序。
其中分离控制程序比较简单,ECU得到分离指令后,离合器全速分离,并且准确地在完全分离点停止即可。离合器的控制难点在于起步结合控制。离合器的起步结合过程既要保证车辆起步的平稳性、舒适性、起步不熄火,又要保证起步的快速性,减少滑摩功的产生,延长离合器使用寿命。因此,要取得较好的控制效果除了对离合器的结合量进行控制外,还要对离合器的结合速度进行控制,并通过与发动机的协调控制,提高控制效果。
3.2 CAN通信协议设计
CAN通信协议包括物理层、数据链路层和应用层。物理层和数据链路层是通过硬件实现的,在使用CAN通信时,需要开发者自行定义应用层协议。构造应用层协议的主要任务是ID分配、定义消息周期、确定信号与消息的映射关系。设计要考虑的主要因素有数据传输的实时性要求、数据的相对重要程度、与数据相关的应用控制算法对数据的时间要求等。国际上存在一些现有的标准,如CANopen、SAEJ1939等。在一些利用简单的通信协议就可以满足要求的情况下,采用复杂的协议会造成资源浪费,用户在应用时也会觉得诸多不便,反而限制了灵活性。本文设计的CAN总线网络中仅有离合器控制器和发动机控制器两个节点。针对仅有两个节点的实验平台,本文从协议实现的代码量、目标系统的信息量、软件的开发成本等角度出发,定义一种简单可靠的CAN协议。
4 CAN通信测试实验
本文实验是在自行搭建的离合器模拟实验平台上进行的。本实验平台是由离合器控制板、加速踏板、刹车踏板、相关传感器、离合器执行机构及发动机模拟控制板组成。离合器控制板与发动机模拟控制板之间通过CAN总线通信。
本文提出了一套电控自动离合器的控制器方案,并进行了系统的软硬件开发,初步实现了自动离合器的基本功能,设计了CAN总线接口。在实验平台上验证了控制器方案及CAN通信模块的可行性和可靠性,为实车试验打下基础。