4 网络性能分析
4.1 网络功能验证及分析
本文所设计的动力总成控制系统CAN总线功能主要是实现电子油门ECU和AMT的TCU协同对发动机转速和转矩进行控制。在换档过程中,假设换档前后瞬间车速基本不变(因换档时间很短,汽车惯性大),以刚挂入新档的变速器输入轴转速作为发动机目标转速,达到省油、降噪、提高换档平顺性和降低离合器滑磨功的目的。即在由低档位换入高档位时,应降低发动机的转速,而由高档位换入低档位时,应当提高发动机转速。
在建立的仿真模型中进行网络功能验证。在此,以从低速档向高速档换档为例(如从2档升为3档),驾驶员根据行车状况判断出需提高车速,此时,驾驶员将踩下油门踏板。此换档过程的网络仿真功能曲线如图3所示,其中曲线1为油门踏板输出信号值,曲线2为电子油门ECU输出信号值,曲线3为TCU的使能信号值,曲线4为TCU输出的目标油门位置信号值。
由曲线2的A-A线左侧可以看出,在AMT变速器控制器没有起作用前,电子油门ECU输出信号值跟随油门踏板输出信号值变化而变化。当AMT变速器进行升档操作时(即A-A线右侧),电子油门ECU输出信号值与曲线4(即TCU输出的目标油门位置信号值)相同,所以,此时曲线2先出现一个明显的降低,并稳定一段时间,之后又逐渐升高到一定值,最后TCU使能关闭时曲线2(即电子油门ECU输出信号值)又回升到原来水平。该仿真结果表明了本文所建立的仿真模型各节点间可以实现正常通信,可实现AMT车辆的TCU和电子油门ECU联合对发动机进行控制,能够完成AMT车辆动力总成控制系统所需的基本功能。
4.2 网络负载率分析
在总线统计窗口中,可以统计总线负载情况以及帧的发送频率、发送量等信息。本文所设计的总线负载率为7.09%,芯片处于仿真状态。在一般的设计中,动力传动系统总线要求负载率低于30% ,最佳负载低于25%。所以,该设计满足上述要求,并满足未来在总线上增加节点的要求。
5 结论
本文设计了某b速AMT商用车的汽车动力总成网络,并基于CAN2.0与J1939协议制定了相应的通信协议,通过总线开发软件CANoe建立了系统仿真模型,并进行了节点开发、节点测试等工作,最终完成了动力控制系统网络的功能验证。结果表明:本网络系统可以实现设计要求的功能,通信品质可靠,实时性较好。