面向分布式驱动电动客车的CAN网络特性研究

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新能源汽车的发展近年来非常迅速,是现阶段解决大气环境问题、石油资源日益枯竭等问题的重要途径。基于国家政策鼓励及市场需求,尤其在客车领域,新能源客车进入了高速发展的时期。分布式驱动电动客车由于其系统构型特殊,传动效率相对较高,降低了单位能耗,是未来发展的一个重要方向。对于分布式驱动电动客车,由于其有多个轮边电机及对应的控制器,且对通讯的实时性要求很高,另外车辆本身的电磁环境复杂,其CAN网路拓扑结构设计是非常重要的环节。本文面向分布式驱动电动客车,根据其系统构型中多的动力控制节点、对通讯实时性要求较高的特点,设计了合理的CAN网络架构,对整车CAN网络协议制定规则进行了深入研究,并完成通讯协议规则设置与协议制定。在J1939协议的基础上,对新的CAN节点部件制定了相关的优先级、PGN和SA的设置规则,并依此完成详细完整的CAN通讯协议。针对CAN网络设计中的通讯实时性问题,简要介绍了控制系统的组成,对CAN网络的控制原理进行分析,以及研究CAN总线的分层结构;分析梳理了影响实时性的关键因素,并通过建立模型计算,对CAN网络的总线延时计算优化措施做了详细分析研究,提高了CAN网络通讯的实时性。针对CAN网络电磁兼容性问题,结合CAN网络设计,对影响CAN通讯的零部件接地点设置、屏蔽线及接地、干扰源分布及合理规避、CAN线波形分析等做了研究。通过优化措施,提升了CAN网络的电磁兼容性能。通过设计符合车型需要的CAN网络,设计的CAN网络能够满足车型需求,并针对性的做了优化,经过优化后,具备高实时性的特点和高抗干扰能力,提高了CAN通信的质量,保证了系统的抗干扰能力。
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