论文总字数：29762字

摘 要

由于国内外复杂的路面环境，经常会出现由于附着力不够而导致车轮打滑的情况。所以，对驱动车轮采取防滑措施越来越被国内外汽车设计者所重视。本文以可靠、经济、实用和方便作原则，把CAN总线和电动汽车驱动防滑系统相结合，设计出了基于CAN总线的电动汽车驱动防滑控制系统。

论文首先在查阅相关资料的基础上，分析了汽车产生滑移的原因以及驱动防滑控制系统的原理。然后结合自己的思考，对车轮转速信号设计了相应的调理电路。再针对ASR系统的运作方式，选出相应电动机以及它配套的驱动电路。最后采用了汽车中广泛使用的CAN总线通讯技术，设计了驱动防滑系统的通讯节点电路，完成系统电路信号的接收和发送功能，使数据的通信得以实现。

本文系统的设计，将电动汽车驱动防滑技术发展提升一个新的技术层面，也为广大汽车的安全性和可靠性作出了一定的贡献。

关键词：电动汽车 驱动防滑 控制 CAN总线

Electric vehicle drive-slip control system based on CAN Bus

Abstract

In the complex road environment at home and abroad, car tires often slip because of lacking of adhesion. So, the automotive designers at home and abroad is playing more attention to take measures to prevent tire slip. Taking reliable, economical, practical, convenient as principle in this paper, we desige electric vehicle drive-slip control system based on CAN bus by combining the technology of CAN bus withe the technology of drive-slip.

Firstly, we analyze the cause of car slip and the principles of preventing the car from sliping by reading relevant information. Secondly, we design conditioning ciruit of signal about wheel speed through our own thinking. Then, according to the operating mode of ASR system, we select the appropriate motor and its supporting drive circuit. Finally, we design the communications node circuits of ASR system by using the CAN bus communication technology that widely used in automotive, achieving the receive and transmit functions of the system circuit signal and the data communication.

In this paper, the design of system enhance the new technical aspects of electric vehicle ASR, and make a certain contribution to car safety and reliability.

Key words: electric vehicle acceleration slip control CAN bus

目 录

摘 要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1 课题背景 1

1.2 电动汽车国内外发展状况 1

1.3 CAN总线开发背景及特点 2

1.4 本课题主要研究工作和意义 3

1.4.1 本课题主要研究工作 3

1.4.2 本课题的意义 3

第二章 防滑控制系统概述 5

2.1 汽车产生滑移的原因 5

2.2 ASR的基本原理 6

2.3 ASR的基本组成及布置 7

2.4 电动汽车的驱动防滑控制途径 7

2.4.1 差速制动力控制 7

2.4.2 驱动系统的驱动力控制 8

2.4.3 综合控制 8

2.5 本章小结 8

第三章 电动车ASR系统电路设计 9

3.1 驱动防滑系统的整体电路设计 9

3.1.1 数据采集 9

3.1.2 系统的控制 9

3.1.3 CAN通讯 9

3.2 控制器（P89C52单片机） 10

3.2.1 P89C52存储器 10

3.2.2 P89C52单片机的中断系统 10

3.2.3 定时器/计数器 11

3.3 CAN控制器SJA1000 11

3.3.1 SJA1000控制器的特点 11

3.3.2 SJA1000的控制模块介绍 12

3.3.3 SJA1000的工作模式 14

3.4 驱动器82C250 14

3.4.1 82C250收发器的功能 15

3.4.2 82C250工作模式 16

3.5 数据采集的电路设计 16

3.5.1 车轮转速的测量电路设计 16

3.6 控制模块的设计 17

3.6.1 电机的选取 18

3.6.2 电动汽车驱动电路的设计 19

3.7 通讯单元的电路设计 19

3.8 本章小结 21

第四章 电动汽车ASR系统软件设计 22

4.1 开发环境简介 22

4.2 软件结构 23

4.2.1 系统软件的模块化设计思想 24

4.2.2 系统软件模块的组成 24

4.2.3 系统软件的结构设计 25

4.3 数据采集模块设计 26

4.4 控制模块的软件设计 28

4.4.1 车轮滑转控制流程 28

4.4.2 控制模块控制算法的设计 28

4.5 CAN通讯软件的模块设计 33

4.5.1 软件的流程 34

4.5.2 对控制器SJA1000进行初始化 34

4.5.3 CAN报文的发送 37

4.5.4 CAN报文的接收 40

4.5.5 CAN中断处理程序 43

4.6 通讯软件抗干扰设计 44

4.7 本章小结 44

第五章 总结与展望 46

5.1 总结 46

5.2 展望 46

参考文献 48

致 谢 50

第一章 绪论

1.1 课题背景

由于这几年来网络技术的迅速成长，如今的车辆已然已经成长为一个非常高端的局域网平台^[1]。如今，一辆高档车辆的电气节点数已达上千，CAN技术的运用，除了减少电线的优点外，它还可以作为汽车内部各系统进行数据交换的媒介。随着汽车智能化零部件的增加，CAN总线越来越显示出他的不可或缺性，基本上所有的汽车智能化零部件都能通过总线，连接到汽车上，来为驾驶者进行服务。

随着时代发展，越来越多电子控制系统都会加入电动汽车。如果采用传统总线，随着汽车上日趋增多的电子设备，必然会导致车身上线路的增多、在线路上损失的功率大，一旦出现故障维修也会很麻烦，这也会导致非常低的可靠性。将CAN总线技术引入汽车的控制系统，不但解决了车身上线路繁多的缺点，信息也能够实时的进行共享，整个控制系统也将会更加可靠有效。

1.2 电动汽车国内外发展状况

自从卡尔本茨发明第一辆汽车以来，经过一百多年的不停的发展和改良，现代汽车已经越来越安全，可靠和美观。但随着石油等一系列不可再生资源的减少，人类不得不另谋出路来开发新能源汽车来满足人类自己对汽车的使用需求。新能源车辆的出现时间并不短，在1881年就已经出现。但由于电池技术的限制，以及大量油田被发现，新能源汽车始终未受到足够的重视。在1955-1965年十年间，汽车排放污染使美国等发达国家出现光化学烟雾和1973年出现的石油危机使新能源汽车从冬眠中醒来。近年来，为了提高新能源汽车的竞争力，也为了在未来汽车市场抢占一定的份额，车辆制造商都对清洁能源汽车增加了研发的投入，也有越来越多的清洁能源汽车投入生产。

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