小型轎車自動(dòng)換擋控制系統(tǒng)策略與設(shè)計(jì)

I1.AMT結(jié)構(gòu)與工作原理1.1AMT控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成由于時(shí)代的發(fā)展，社會(huì)的進(jìn)步，我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展形勢，較之于過往，不管是從宏觀的層面上，還是從微觀的層面上，都是得到了大力的提升和系統(tǒng)性的發(fā)展，交通運(yùn)輸業(yè)在這樣的一種時(shí)代背景之下，也呈現(xiàn)出大力的發(fā)展和系統(tǒng)性的盛行的態(tài)勢，汽車的數(shù)量較之于過往，呈現(xiàn)出大幅度的增長和著力的攀升的發(fā)展態(tài)勢。交通擁擠狀況較之于從前，形勢也是嚴(yán)峻了很多，撞車事件在平時(shí)的交通運(yùn)輸?shù)倪^程中，發(fā)生的綜合概率相對(duì)也是較高的，最終導(dǎo)致了人們，不管是從個(gè)人的人身安全的層面上，還是從實(shí)際的經(jīng)濟(jì)損失的層面上，都是遭受了重大的損失的。汽車的綜合數(shù)量呈現(xiàn)出較大程度的提升和高效的加強(qiáng)，進(jìn)而使得汽車的用油量也呈現(xiàn)出較大程度的增加的態(tài)勢，2009年，我國以6200萬輛的汽車保有量共消耗了1.3億噸成品油，占全國汽柴油總產(chǎn)量的63.2%，相比2008年凈增加了1600萬噸。自從1993年起我國的石油主要的來源是依賴于進(jìn)口，此后我國的石油對(duì)外依存度由當(dāng)年的6%逐年增加，2009年我國石油對(duì)外依存度己高達(dá)52%，超過了50%的安全警戒線，這意味著我國的能源正遭受著嚴(yán)重的能源危機(jī)，能源每一年的需求量都是呈現(xiàn)出較大程度的提升和高效的加強(qiáng)的態(tài)勢的完成和實(shí)施，2011年甚至超過了美國，達(dá)到了56.5%。由于我國的能源，每一年都是以一種高速發(fā)展的狀態(tài)呈現(xiàn)出一種持續(xù)增長的態(tài)勢，我國的石油在于外界的依賴度也是逐年上漲的發(fā)展趨勢，預(yù)計(jì)到2015年將達(dá)到60%。2020年達(dá)到65%，汽車行業(yè)預(yù)測：到2020年我國汽車用油缺口將達(dá)到1.3億噸。由于我國的汽車的綜合數(shù)量的不斷的增加，并且由于汽車的數(shù)量的增加，導(dǎo)致的汽車能源的消耗量呈現(xiàn)出大幅度的提升的態(tài)勢，汽車的尾氣排放問題，也成為了當(dāng)前需要重點(diǎn)的關(guān)注的問題，汽車的尾氣排放，對(duì)于我國的環(huán)境污染問題，是造成了重大的威脅的。2010年，我國機(jī)動(dòng)車排放污染物總共達(dá)到了5.2億噸，這其中，汽車是造成這樣的一種嚴(yán)重的污染現(xiàn)象的最為核心的原因。從當(dāng)前的實(shí)際發(fā)展形勢上來看的話，我們不難發(fā)現(xiàn)，汽車尾氣排放也是當(dāng)前各個(gè)大中型城市，需要重點(diǎn)的關(guān)注和系統(tǒng)性的予以解決的重要問題。除此之外，在對(duì)于二氧化碳的排放過程中，有25%來自于汽車，我國的二氧化碳排放在整個(gè)全球的范圍內(nèi)來看的話，占據(jù)的綜合比重也是非常大的。汽車尾氣對(duì)于環(huán)境造成的重大的污染問題，也是當(dāng)前迫切的需要整治和重點(diǎn)的完善的問題，也是當(dāng)前需要在實(shí)際的環(huán)境污染等諸多問題實(shí)施的過程中，重點(diǎn)的關(guān)注和系統(tǒng)性的予以治理的重要問題，因而，其重要性以及其迫切性，是不言而喻的。發(fā)展新能源汽車包括混合動(dòng)力汽車（HEV）、純電動(dòng)汽車（PEV）以及燃料電池汽車（FCEV）是實(shí)現(xiàn)我國的環(huán)境可持續(xù)化以及能源可持續(xù)化發(fā)展的一個(gè)尤為核心的發(fā)展趨勢。純電動(dòng)汽車以車載二次電源作為儲(chǔ)能方式，將電力作為汽車運(yùn)行的動(dòng)力，較之于過往的那種較為傳統(tǒng)的汽車能源模式來講的話，具有零排放、低噪聲并且綜合的結(jié)構(gòu)相對(duì)是較為簡單等諸多的優(yōu)勢特點(diǎn)，而相比燃料電池，在具體的實(shí)施過程中，是能夠更好的實(shí)現(xiàn)其自身的產(chǎn)業(yè)化的運(yùn)行以及產(chǎn)業(yè)化的大力的發(fā)展態(tài)勢的完成，在當(dāng)前這樣的一種實(shí)施環(huán)境之下，不管是從宏觀的層面上，還是從微觀的層面上，都是受到了世界范圍內(nèi)的高度的關(guān)注和廣泛性的重視。從當(dāng)前的實(shí)際發(fā)展形勢上來看的話，我們不難發(fā)現(xiàn)，純電動(dòng)汽車的產(chǎn)業(yè)化已經(jīng)成為了汽車產(chǎn)業(yè)在具體的運(yùn)行和實(shí)際的發(fā)展過程中的尤為核心的控制方向和具體的控制目標(biāo)了，與此同時(shí)，這也對(duì)提升當(dāng)前這樣的一種汽車的綜合性能，提出了更為迫切的實(shí)際需求和客觀的發(fā)展需求的完成和建立。從電動(dòng)系統(tǒng)的綜合發(fā)展層面上來看的話，我們不難發(fā)現(xiàn)，在制動(dòng)和滑行工況時(shí)將電動(dòng)車行駛的慣性能量（包括動(dòng)能和勢能）通過這樣的一種電機(jī)的較大程度的實(shí)施和系統(tǒng)性的轉(zhuǎn)換態(tài)勢的完成，為電能儲(chǔ)存在蓄電池中是降低電池電量消耗和提高續(xù)航里程的重要技術(shù)手段。一些國內(nèi)外學(xué)者研究了混合動(dòng)力汽車制動(dòng)工況的再生制動(dòng)，他們也是創(chuàng)建了一系列的相關(guān)研究理論和客觀的研究模型，對(duì)其實(shí)際的發(fā)展思想和客觀的發(fā)展方向做出了重點(diǎn)的說明和系統(tǒng)性的管理，以期能夠取得較好的成效，并且在具體的使用過程中，能夠得到較大程度的發(fā)展。AMT的控制過程基本是對(duì)駕駛員的操作的模擬。根據(jù)駕駛員意圖、車速、油門等參數(shù)，確定最佳擋位和換擋時(shí)刻;通過對(duì)離合器的分離與接合、換擋手柄的摘擋與掛擋以及發(fā)動(dòng)機(jī)的油門開度等的同步調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)動(dòng)離合和換擋的自動(dòng)控制。AMT技術(shù)結(jié)構(gòu)比較簡單，對(duì)廠家來說成本也不是太高，消費(fèi)者也樂于接受這種低價(jià)位自動(dòng)變速箱車型。尤其是低成本和省油等優(yōu)點(diǎn)，使其在大中型客車和中型載貨汽車上能得到較好應(yīng)用。AMT控制系統(tǒng)由以下幾個(gè)主要部分組成：傳感器信號(hào)采集：傳感器主要包括電機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器、車速傳感器、油門開度傳感器、擋位開關(guān)等。（2）主控制器模塊：微控制器的最小系統(tǒng)模塊、換擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)模塊、通信模塊和電源模塊等。（3）換擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)：換擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)有電控氣動(dòng)、電控液動(dòng)和電控電動(dòng)三種。電控氣動(dòng)AMT電控氣動(dòng)AMT是采用加壓的空氣作為換擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動(dòng)力來源，驅(qū)動(dòng)換擋機(jī)構(gòu)自動(dòng)換擋。1.2AMT的工作原理AMT的工作原理圖1.1所示，AMT控制器根據(jù)駕駛員的駕駛意圖，在接收到油門信號(hào)、電機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)、制動(dòng)踏板信號(hào)、車速信號(hào)以及擋位信號(hào)時(shí)，根據(jù)換擋控制策略進(jìn)行相應(yīng)的換擋操作。圖1.1AMT的工作原理2.系統(tǒng)換擋策略速度調(diào)節(jié)器根據(jù)速度設(shè)定值與反饋值的差值進(jìn)行調(diào)節(jié)，輸出量作為電流環(huán)的參考電流并與實(shí)際值做差，經(jīng)電流調(diào)節(jié)器放大與校正后，輸出對(duì)應(yīng)的控制量并通過PWM電路變換成相應(yīng)的脈沖寬度，綜合轉(zhuǎn)子位置信號(hào)產(chǎn)生各路所需的控制信號(hào)，控制三相逆變橋電路，使相應(yīng)的功率開關(guān)器件導(dǎo)通，進(jìn)而改變電機(jī)各相繞組的通電電流，最終滿足電動(dòng)機(jī)在電壓、負(fù)載變化或外界擾動(dòng)情況下，系統(tǒng)能夠自動(dòng)調(diào)整，使其轉(zhuǎn)速能夠穩(wěn)定在參考轉(zhuǎn)速范圍。2.1離合器分離階段的發(fā)動(dòng)機(jī)控制離合器分離階段離合器控制與發(fā)動(dòng)機(jī)控制配合策略可細(xì)分為三個(gè)階段（見圖2.1）：圖2.1離合器控制與發(fā)動(dòng)機(jī)控制關(guān)系匹配圖第1階段：離合器快速分離至當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩對(duì)應(yīng)的目標(biāo)分離位置（此目標(biāo)位置根據(jù)當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩和離合器扭矩傳遞特性計(jì)算得出，實(shí)際中由臺(tái)架試驗(yàn)標(biāo)定得出）。第2階段：離合器慢速分離至滑磨點(diǎn)。該階段離合器的分離速度由換擋前發(fā)動(dòng)機(jī)傳遞的轉(zhuǎn)矩和離合器分離階段的控制時(shí)間決定。第3階段：離合器從滑磨點(diǎn)快速分離至最大分離位置。離合器分離階段的控制流程圖如圖2.2所示。分離至離合分離至離合器目標(biāo)位置開始離合器快速分離和發(fā)動(dòng)機(jī)降轉(zhuǎn)矩控制離合器慢速分離和發(fā)動(dòng)機(jī)降轉(zhuǎn)矩控制分離至滑摩點(diǎn)結(jié)束NONOYESYES離合器快速分離和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制分離至最大分離位置NOYES圖2.2離合分離階段的控制流程圖2.2變速器選換擋階段的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速閉環(huán)控制離合器分離階段的控制流程圖如圖2.3所示。選換擋結(jié)束選換擋結(jié)束開始變速器選換擋和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制NO結(jié)束YES圖2.3選換擋階段的控制流程圖2.3離合器接合階段的發(fā)動(dòng)機(jī)控制本文控制策略將離合器接合過程細(xì)分為快-慢-快三個(gè)階段，而發(fā)動(dòng)機(jī)的協(xié)調(diào)控制只存在于離合器接合的前兩個(gè)階段。第1階段：離合器快速接合至滑磨點(diǎn)。此階段的作用是消除空行程，同時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行與選換擋階段相同的轉(zhuǎn)速閉環(huán)控制，控制發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速向目標(biāo)轉(zhuǎn)速靠攏。第2階段：離合器進(jìn)入滑磨階段。本階段離合器的控制策略為：離合器慢速接合至與發(fā)動(dòng)機(jī)期望轉(zhuǎn)矩值對(duì)應(yīng)的目標(biāo)接合位置，接合速度由油門開度、離合器主動(dòng)盤與從動(dòng)盤轉(zhuǎn)速差、換擋類型等因素確定；當(dāng)離合器接合到目標(biāo)接合位置時(shí)不再繼續(xù)接合，保持這個(gè)位置等待發(fā)動(dòng)機(jī)協(xié)調(diào)控制，直到離合器滑磨階段結(jié)束，主、從動(dòng)盤同步。本階段的發(fā)動(dòng)機(jī)控制策略為：TCU將期望的升轉(zhuǎn)矩速率和轉(zhuǎn)矩值等控制參數(shù)發(fā)送給ECU，發(fā)動(dòng)機(jī)按照這些參數(shù)完成轉(zhuǎn)矩輸出。第3階段：離合器同步后接合階段。此階段離合器主、從動(dòng)部分已完成同步，離合器應(yīng)快速接合至最終位置，完成整個(gè)換擋過程。離合器接合階段的控制流程如圖2.4所示。接合至滑摩點(diǎn)接合至滑摩點(diǎn)開始離合器快速接合和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制發(fā)動(dòng)機(jī)升轉(zhuǎn)矩控制和離合器慢速接合接合至離合器目標(biāo)位置結(jié)束NONOYESYES離合器快速接合離合器完全接合NOYES圖2.4離合接合階段的控制流程圖3.系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)3.1系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)根據(jù)第二章制定的換擋策略，AMT控制系統(tǒng)的硬件組成，如圖2.1所示。圖3.1系統(tǒng)硬件組成示意圖主控板以飛思卡爾公司的MC9S12XS128為核心，以CAN通信模塊實(shí)現(xiàn)與電機(jī)控制器和整車控制器的通信，接受整車控制器的換擋指令，根據(jù)制定的控制算法，輸出六路PWM驅(qū)動(dòng)信號(hào)，驅(qū)動(dòng)換擋電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，保證換擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)精確的換擋。3.2主控模塊設(shè)計(jì)具體要求有以下幾點(diǎn)：①穩(wěn)定性高，抗干擾能力強(qiáng)，芯片的管腳驅(qū)動(dòng)能力強(qiáng)。②電機(jī)控制能力強(qiáng)，能滿足系統(tǒng)要求的PWM占空比的調(diào)制。③實(shí)時(shí)性好，而且芯片比較通用，易于進(jìn)行開發(fā)。MC9S12XS128是屬于汽車級(jí)別的16位單片機(jī)。特點(diǎn)是：性能穩(wěn)定可靠、數(shù)據(jù)處理能力強(qiáng)和抗干擾能力突出。內(nèi)部有128K的Flash、8KRAM以及8KB數(shù)據(jù)Flash存儲(chǔ)器。主要功能模塊包括：①內(nèi)部存儲(chǔ)器；②內(nèi)部PLL鎖相環(huán)模塊；③2個(gè)異步串口通訊；④1個(gè)串行外設(shè)接口；⑤MSCAN模塊；⑥1個(gè)8通道定時(shí)器模塊；⑦周期中斷定時(shí)器模塊；⑧16通道A/D轉(zhuǎn)換模塊；⑨可獨(dú)立控制的8通道PWM調(diào)制模塊；⑩輸入/輸出數(shù)字I/O口。3.2.1MC9S12XS128單片機(jī)最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)最小系統(tǒng)是可以使單片機(jī)運(yùn)行的最簡單的外部電路。它包括：晶振電路、電源電路、BDM調(diào)試接口電路和復(fù)位電路等外部電路。圖3.2MC9S12XS128最小系統(tǒng)原理圖單片機(jī)的指令必須嚴(yán)格的按照時(shí)鐘周期執(zhí)行，晶振電路的作用就是提供外部時(shí)鐘周期?？紤]到發(fā)揮系統(tǒng)效能，使單片機(jī)工作在較高頻率下，提高系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理能力，本文的晶振電路由16MHz的石英晶振，一個(gè)10M的電阻，兩個(gè)22皮法的電容組成。MC9S12XS128單片機(jī)內(nèi)部有標(biāo)準(zhǔn)的BDM模塊。該模塊有以下幾種功能：設(shè)置斷點(diǎn)、讀寫內(nèi)存和寄存器、下載程序、運(yùn)行和停止程序、單步執(zhí)行程序等。3.2.2串行總線接口電路設(shè)計(jì)如圖3.3所示，是串口電路的原理圖。圖3.3串口通信電路原理圖3.2.3CAN總線接口電路設(shè)計(jì)MC9S12XS128單片機(jī)自帶MSCAN通信控制器，只需要加一個(gè)CAN收發(fā)器即可，本文選擇了TJA1040收發(fā)器，通信模塊硬件電路制作簡便，CAN總線的硬件原理圖如圖3.4所示。圖3.4CAN總線接口電路原理圖3.3換擋電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊電路設(shè)計(jì)換擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)使用是電控電動(dòng)模式，無刷直流電機(jī)的驅(qū)動(dòng)相對(duì)復(fù)雜一些，需要設(shè)計(jì)一個(gè)無刷直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊，來保證電機(jī)能正常驅(qū)動(dòng)。3.3.1三相全橋驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)本文直流無刷電機(jī)采用的是三相全橋逆變電路驅(qū)動(dòng)。如圖3.5所示，為三相全橋逆變電路原理圖。圖3.5三相橋驅(qū)動(dòng)電路IR2113S是專用的功率MOS管或IGBT驅(qū)動(dòng)器。IR2113S采用先進(jìn)的CMOS工藝制造，具有獨(dú)立的高端和低端輸入通道，懸浮電源采用自舉電路，靜態(tài)功耗低（116mW），工作頻率可達(dá)500KHz，開通和關(guān)斷時(shí)間延遲為120ns和94ns。3.3.2電源電路設(shè)計(jì)如圖3.6所示，為電源電路的原理圖。圖3.6電源電路原理圖LM2576的Vin管腳的輸入電壓應(yīng)該在7V~40V范圍內(nèi)；2號(hào)管腳為5V電壓輸出管腳，為獲得穩(wěn)定電壓使用了電感L1（100uH）和濾波電容。3.3.3電流檢測電路設(shè)計(jì)常用的定子電流的檢測方法有：傳感器法和分流電阻法。本文采用分流電阻法進(jìn)行電流檢測，原理圖如圖3.7所示。圖3.7電流放大電路3.3.4霍爾信號(hào)調(diào)整電路本文采用74HC14反相施密特觸發(fā)器來完成霍爾信號(hào)的整形?；魻栃盘?hào)調(diào)整的原理圖如圖3.8所示。圖3.8霍爾信號(hào)整形電路4.系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)軟件是AMT控制系統(tǒng)的一個(gè)重要部分。AMT控制系統(tǒng)的軟件主要是由一些函數(shù)組成：應(yīng)用層任務(wù)調(diào)度函數(shù)、硬件層驅(qū)動(dòng)函數(shù)、定時(shí)計(jì)數(shù)函數(shù)、數(shù)據(jù)處理函數(shù)和信息的讀取和發(fā)送函數(shù)等。4.1系統(tǒng)軟件總體結(jié)構(gòu)如圖4.1所示，為軟件系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。圖4.1軟件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖4.2系統(tǒng)主程序設(shè)計(jì)AMT的控制主程序流程如圖4.2所示，在ON擋開關(guān)打開后，控制系統(tǒng)開始啟動(dòng)。圖4.2AMT控制系統(tǒng)主程序流程圖（1）倒擋子程序倒擋程序是TCU檢測到駕駛員將換擋桿撥至倒擋位置時(shí)，將擋位掛到一擋的位置，同時(shí)，將倒擋信號(hào)發(fā)送給電機(jī)控制器，讓電機(jī)反轉(zhuǎn)，完成倒車。圖4.3倒擋子程序（2）空擋子程序掛空擋的子程序如圖4.4所示。圖4.4空擋子程序（3）前進(jìn)擋子程序前進(jìn)擋的程序需要考慮到的條件比較多，在加減擋的過程中沒有使用離合器，需要換成空擋來中斷動(dòng)力以便進(jìn)行換擋。圖4.5前進(jìn)擋換擋程序4.3CAN接口程序設(shè)計(jì)圖4.6CAN總線系統(tǒng)CAN總線系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖，如圖4.6所示。4.3.1CAN報(bào)文定義Freescale公司的芯片支持CAN2.0B規(guī)范，能夠兼容CAN2.0A。CAN總線的報(bào)文以特定的類型和幀格式進(jìn)行接收和發(fā)送。報(bào)文傳輸有4種不同的幀類型：①數(shù)據(jù)幀：攜帶數(shù)據(jù)從發(fā)送器至接收器。②遠(yuǎn)程幀：總線單元發(fā)出遠(yuǎn)程幀，請(qǐng)求發(fā)送具有同一識(shí)別符的數(shù)據(jù)幀。③錯(cuò)誤幀：任何單元檢測到總線錯(cuò)誤就發(fā)出錯(cuò)誤幀。④過載幀：過載幀用在先行的和后續(xù)的數(shù)據(jù)幀（或遠(yuǎn)程幀）之間提供附加的延時(shí)。表4.1報(bào)文的擴(kuò)展幀格式32位仲裁場控制場數(shù)據(jù)場CRC場SOF11位識(shí)別碼SRRIDE18位識(shí)別碼RTRR0R1DLC數(shù)據(jù)段8字節(jié)CRC15位ACKACKEOF111111811140~6315127它負(fù)責(zé)將CAN擴(kuò)展幀的29位標(biāo)識(shí)符重新分組定義，使報(bào)文的標(biāo)識(shí)符就能夠描述報(bào)文的全部特征，包括目標(biāo)地址和源地址等內(nèi)容，如表4.2所示。表4.229位標(biāo)識(shí)符分配表標(biāo)識(shí)符（11位）SRRIDE擴(kuò)展標(biāo)識(shí)符（18位）優(yōu)先級(jí)RDPPF格式SRRIDEPFPS格式8位SA格式8位321118~3218~18~128~26252423~18171615~87~0其中，優(yōu)先級(jí)為3位，可以有8個(gè)優(yōu)先級(jí)；R一般固定為0；DP固定為0；8位的PF為報(bào)文代碼；8位的PS為目標(biāo)地址或組擴(kuò)展；8位的SA為發(fā)送報(bào)文的源地址。4.3.2CAN網(wǎng)絡(luò)地址分配規(guī)則各節(jié)點(diǎn)的地址分配如表4.3所示。表4.3各網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)地址分配CAN網(wǎng)名節(jié)點(diǎn)名稱目的尋址的報(bào)源地址文編號(hào)(PF)備注CAN-bus整車控制器AMT控制器電機(jī)控制器SA=208（0xD0）SA=212（0xD4）SA=239（0xEF）0~2390~2390~239新定義新定義SAEJ1939已定義電子油門踏板SA=210（0xD2）0~239新定義電子剎車踏板SA=211（0xD3）0~239新定義方向盤SA=214（0xD6）0~239新定義4.3.3CAN網(wǎng)絡(luò)中的報(bào)文數(shù)據(jù)定義數(shù)據(jù)格式定義如表4.4所示。表4.4報(bào)文數(shù)據(jù)定義數(shù)據(jù)類型比例因子范圍（實(shí)際量程）偏移量字節(jié)數(shù)AMT輸出軸轉(zhuǎn)速1RPM/bit（-2000~+2000）-20002BYTE電機(jī)轉(zhuǎn)速1RPM/bit（-6000~+6000）-60002BYTE給定剎車踏板開度0.250-400（0-100%）02BYTE車速0.1km/h/bit0-15002BYTE給定油門踏板開度0.250-400（0-100%）02BYTE4.3.4MSCAN控制器驅(qū)動(dòng)基于飛思卡爾MC9S12XS128芯片內(nèi)部集成的MSCAN控制器的驅(qū)動(dòng)是通過配置內(nèi)部寄存器實(shí)現(xiàn)的。MSCAN驅(qū)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)流程如圖4.7所示。圖4.7MSCAN驅(qū)動(dòng)程序MSCAN的初始化分為以下幾個(gè)步驟：①將控制寄存器CANCTL0_INITRQ位置1，請(qǐng)求開始初始化。②使能MSCAN模塊，進(jìn)入寄存器配置模式。③通過配置CANBTR0和CANBTR1寄存器，設(shè)置CAN的通信波特率。④配置標(biāo)示符掩碼寄存器CANIDAC、CANIDAR和CANIDMR，可以按位設(shè)置過濾寄存器時(shí)能。該寄存器與報(bào)文的ID匹配時(shí)報(bào)文能被接收，不匹配的將被CAN控制器硬件屏蔽掉，減輕單片機(jī)的負(fù)荷。⑤清楚初始化請(qǐng)求，進(jìn)入工作模式。⑥開中斷，完成初始化。圖4.8MSCAN初始化4.3.5MSCAN控制器驅(qū)動(dòng)和報(bào)文的發(fā)送與接收CAN報(bào)文的發(fā)送流程，如圖4.9所示：①判斷是否有可以使用的緩沖區(qū)，如果沒有終止發(fā)送；如果有可用緩沖區(qū)域則通過設(shè)置CANTBSEL寄存器選擇緩沖區(qū)域。②設(shè)定需要發(fā)送的報(bào)文的數(shù)據(jù)長度和幀格式的類型。③向緩沖區(qū)域填充報(bào)文數(shù)據(jù)。④啟動(dòng)報(bào)文的發(fā)送。圖4.9發(fā)送報(bào)文函數(shù)流程CAN信息的接收采用中斷的方式。進(jìn)中斷后，從CAN的接收緩沖寄存器中讀取報(bào)文數(shù)據(jù)，報(bào)文接收流程如圖4.10所示：①讀取標(biāo)識(shí)寄存器。標(biāo)識(shí)符寄存器有4字節(jié)，內(nèi)部有報(bào)文的ID、SRR標(biāo)識(shí)、IDE標(biāo)識(shí)。②由IDE判斷是標(biāo)準(zhǔn)幀格式還是擴(kuò)展幀格式。圖4.10報(bào)文接收流程圖

結(jié)束語隨著全球石油資源日趨緊張，油價(jià)不斷攀升，另一方面，傳統(tǒng)汽車以內(nèi)燃機(jī)為動(dòng)力排放出大量含有一氧化碳(CO)、二氧化碳(C02)、碳?xì)浠衔?HC)和氮氧化合物(NO)尾氣，這些物質(zhì)不斷加劇地球溫室效應(yīng)和對(duì)大氣的污染，對(duì)我們的生活和環(huán)境造成了很大的危害。主要完成以下工作：（1）設(shè)計(jì)了AMT控制器的硬件，選取FreescaleMC9S12XS128單片機(jī)作為TCU的主控芯片，基于此單片機(jī)設(shè)計(jì)了最小系統(tǒng)、串口接口電路、CANBUS接口電路。（2）對(duì)AMT的控制系統(tǒng)的軟件程序采用了模塊化設(shè)計(jì)。通過這樣的一次畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中的親自動(dòng)手實(shí)踐的過程，我能夠?qū)W到很多平時(shí)在書本中學(xué)不到的較多的知識(shí)，不僅是增長了我的見識(shí)，更多的是擴(kuò)充了我的生活閱歷，客觀來講，主要可以總結(jié)為以下幾個(gè)方面：1、在這樣的一次畢業(yè)設(shè)計(jì)，動(dòng)手操作實(shí)踐的過程中，我能夠?qū)⑵綍r(shí)在書本中學(xué)到的理論知識(shí)與實(shí)踐的工作能夠予以高效統(tǒng)一的結(jié)合起來，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)知識(shí)與知識(shí)之間的融會(huì)貫通，最終將書本上學(xué)到的知識(shí)，充分的應(yīng)用到具體的實(shí)踐以及生活之中。除此之外，在具體的實(shí)踐過程中，我能夠更加清晰的認(rèn)識(shí)到自己能力以及知識(shí)上的較大程度的欠缺以及許多的亟待完成和大力的改進(jìn)的問題，對(duì)于理論知識(shí)的重要性以及動(dòng)手實(shí)踐的重要性，不管是從宏觀的層面上，還是從微觀的層面上，都有了更好的認(rèn)識(shí)和更加深刻的理解，能夠掌握到的知識(shí)，不管是從廣度上，還是從深度上，較之于從前，也是呈現(xiàn)出了較大程度的提升和加強(qiáng)，進(jìn)而最終實(shí)現(xiàn)整個(gè)設(shè)計(jì)過程，更加系統(tǒng)高效的予以實(shí)施和大力的發(fā)展加強(qiáng)態(tài)勢的完成。2、對(duì)小型轎車自動(dòng)換擋控制系統(tǒng)的工作機(jī)理和具體的運(yùn)營原理，也能夠有一個(gè)更加客觀的認(rèn)識(shí)和明確的理解。在具體的實(shí)踐和實(shí)際的設(shè)計(jì)過程中，我對(duì)于單片機(jī)的認(rèn)識(shí)，不再是像過往那樣，停留在較為膚淺的概念認(rèn)識(shí)和概念理解的層面上，更多的是對(duì)其具體的運(yùn)營機(jī)制和客觀的工作原理，有了更深的體會(huì)。并且，通過對(duì)單片機(jī)的工作原理的認(rèn)識(shí)和客觀的了解，自己也能夠親自動(dòng)手，設(shè)計(jì)出一個(gè)相對(duì)較小的系統(tǒng)出來，進(jìn)而在實(shí)際的使用過程中，能夠發(fā)揮出來的綜合作用也是尤為重大的。3、使得我自己動(dòng)手查找文獻(xiàn)資料的能力，實(shí)現(xiàn)了較大程度的提升和高效的加強(qiáng)。在整個(gè)系統(tǒng)性的管理和具體的設(shè)計(jì)事宜執(zhí)行的過程中，盡管是遇到了這樣或者是那樣的諸多的問題，但是通過自己的努力和自己不斷的實(shí)現(xiàn)對(duì)相關(guān)的文獻(xiàn)資料的查閱，在與老師以及同學(xué)的交流過程中，一步步的實(shí)現(xiàn)了這樣的一種問題的良好的解決和客觀的處理。從這樣的一個(gè)過程中，使得我的眼界不再是簡單的停留在書本的層面上，更多的是了解到了很多的書本之外的知識(shí)，進(jìn)而是我的見識(shí)以及眼界，實(shí)現(xiàn)了更大的開拓，更加的擅長于團(tuán)隊(duì)協(xié)作了，能夠更好的與他人進(jìn)行良好的交流和及時(shí)的互動(dòng)，對(duì)別人的建議，更懂得去粗存精了，在這樣的一個(gè)過程中，更加的深刻的認(rèn)識(shí)到團(tuán)隊(duì)發(fā)展和團(tuán)隊(duì)管理的重要性了，因而，總的來講，通過這樣的一個(gè)過程中，更加的使得自身的綜合技能，得到了較大程度的進(jìn)步和系統(tǒng)性的予以提升。

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