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基于CAN总线的汽车轻便换档执行系统设计

作　者: 张艳玲
导　师: 王延江
学　校: 中国石油大学
专　业: 控制工程
关键词: 客车自动换挡控制系统换挡规律霍尔效应 PLC CAN
分类号: TP273
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

针对当前社会交通状况的不断恶化,汽车驾驶员的劳动强度越来越大,从而导致交通事故日趋增加的现状,本文在借鉴国内外多年的研究经验和参考各种方案的基础上,结合我国的实际情况,对客车轻便自动换挡控制系统进行了研究和设计。论文介绍了本系统的总体设计方案以及在在电路设计中所用到的各个主要器件的主要功能。通过分析执行机构的工作原理,设计出执行机构的硬件电路。论文采用PLC来构建执行机构的核心控制单元(ECU),同时进行了系统软件流程的设计和系统程序的编制。针对车辆工况复杂、环境恶劣的特点,进行了抗干扰及可靠性设计。将CAN总线技术引入到轻便自动换挡控制系统中,给出了CAN总线的硬件电路设计和相应的软件编程。论文将机械设计与电子技术紧密的结合起来,充分发挥各自的优势,通过对其原有变速器进行研究改进,将手动换档改为自动换挡,使变速控制系统功能更强、运行更可靠,从而保证大客车换挡更加方便、快速、可靠。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
第1章绪论  8-13
  1.1 引言  8-9
  1.2 国内外研究现状与发展趋势  9-10
  1.3 CAN 总线在汽车控制中的应用  10-11
  1.4 课题研究意义与价值  11-13
第2章汽车换档原理与总体方案设计  13-21
  2.1 传动系统简介  13-17
    2.1.1 变速器  13-16
    2.1.2 同步器  16-17
  2.2 车辆换档过程的分析  17-21
    2.2.1 换档品质及其评价指标  17-20
    2.2.2 影响换档品质的因素  20
    2.2.3 改善换档品质的控制  20-21
第3章系统方案的选择及工作原理  21-28
  3.1 硬件选择方案  21-24
    3.1.1 FX2N 系列PLC 简介  22-23
    3.1.2 FX2N 系列PLC 工作原理  23-24
  3.2 软件选择方案  24-28
第4章系统的硬件电路设计  28-41
  4.1 执行系统硬件电路总体设计框图  28-29
  4.2 执行机构信号的采集  29-34
    4.2.1 车速与发动机转速信号的采集  29-32
    4.2.2 档位信号的采集  32-34
  4.3 其他硬件电路设计  34-37
    4.3.1 直流稳压电源的设计  34
    4.3.2 光电隔离电路设计  34-35
    4.3.3 复位电路及看门狗电路设计  35-36
    4.3.4 时钟电路设计  36-37
    4.3.5 JTAG 接口电路设计  37
  4.4 系统的抗干扰性设计  37-40
    4.4.1 硬件抗干扰技术  37-39
    4.4.2 制PCB 板抗干扰技术  39-40
  4.5 整体系统硬件  40-41
第5章 CAN 总线的应用  41-51
  5.1 CAN 总线概述  41-44
    5.1.1 CAN 总线特点介绍  41
    5.1.2 CAN 总线结构  41-42
    5.1.3 系统CAN 总线的应用意义及协议结构  42-44
  5.2 CAN 收发器的选择  44
  5.3 系统CAN 节点硬件电路设计  44-45
  5.4 CAN 节点智能软件设计  45-51
    5.4.1 CAN 初始程序  45-47
    5.4.2 通讯子程序  47-51
总结  51-52
参考文献  52-55
附录A 电路原理图  55-56
附录B 电控单元盒  56-57
附录C 电磁阀组  57-58
攻读硕士学位期间发表学术论文情况  58-59
致谢  59

基于CAN总线的汽车轻便换档执行系统设计

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