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基于CAN总线的电动大巴车制动系统的研究

龚贺  
【摘要】: 在石油资源日益紧张的今天,汽车作为不可或缺的交通工具在给人们的出行带来方便的同时,消耗了大量的石油资源,为城市的环境建设带来了很大的负面影响。电动车作为解决环境污染和能源短缺最具市场的车型,成为了人们关注和研究的热点。 本课题正是基于电动车研究的一个子项目:基于CAN总线的电动车制动系统的研究。 本论文首先根据电动车对制动系统的要求,提出了基于CAN总线的电动车制动系统的网络结构。在该结构中,制动系统中各个控制单元通过CAN总线实现通信,被称为节点。节点分为2个部分:检测节点和控制节点。电动车制动系统通过这两个部分的九个节点能够实现电动车的电动机回馈制动、机械制动和电动机回馈混合制动,以及ABS制动多种制动方式。 其次,本论文设计了整个制动系统的CAN网络硬件电路。同时,为了使制动系统中的各个节点之间能够实现数据通讯,本论文借鉴了SAE J1939协议,制定了整个制动系统的CAN网的应用层协议。该协议定义了系统中不同的数据类型、每个数据类型不同的优先级、每个数据的意义以及每个数据实现的不同功能。经分析该协议能够满足系统的实时性要求,为电动车制动系统的CAN总线的应用提供了可能。 再次,本论文对制动系统中各个检测节点做了深入的研究,设计了轮速检测节点、加速度节点和脚踏板节点的检测控制电路以及各个节点的控制程序。 最后,本论文建立了电动车制动系统仿真模型,模拟了电动大巴车在不同车速、不同路况下的制动过程,从仿真结果可以看出该系统能够实现电动机回馈制动,电动机回馈制动和机械制动相结合的混合制动,以及在紧急情况下的ABS制动功能。 电动车在国内的应用还处于初级阶段,CAN总线在电动车的应用更是处于探索状态,本文研究了CAN总线在电动车制动系统上的应用,通过仿真模拟了电动车的不同的控制策略,为电动车的研究进行了有益的探索。


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