【摘要】：隨著環(huán)境和資源問題日益突出,世界各國越來越重視純電動汽車的發(fā)展�！笆濉逼陂g,中國在新能源汽車產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展“三縱三橫”戰(zhàn)略中,明確了發(fā)展成為純電動汽車強(qiáng)國的目標(biāo)。近幾年來,我國已經(jīng)成為世界上電動汽車產(chǎn)銷量最大的國家。然而,越來越多質(zhì)量良莠不齊的電動汽車投入市場,導(dǎo)致用戶對電動汽車的安全擔(dān)憂越來越深。ISO 26262為開發(fā)符合功能安全標(biāo)準(zhǔn)并能夠滿足功能安全的電動汽車產(chǎn)品中需要解決的關(guān)鍵技術(shù)問題提供了指導(dǎo)。本文在借鑒國內(nèi)外純電動汽車整車控制器研發(fā)成果基礎(chǔ)上,展開滿足ISO 26262功能安全標(biāo)準(zhǔn)的整車控制器研究工作,著重對整車控制器硬件進(jìn)行了研究,開發(fā)出基于雙MCU的整車控制器硬件架構(gòu)。同時,本文在對整車控制策略和整車控制器軟件開發(fā)研究基礎(chǔ)上,采用LABCAR硬件在環(huán)系統(tǒng)對開發(fā)完成的整車控制器進(jìn)行HIL(Hardware-in the-loop:硬件在環(huán))測試,驗證其功能安全可靠性。本文重點研究了以下幾個方面的內(nèi)容:(1)首先系統(tǒng)闡述ISO 26262功能安全標(biāo)準(zhǔn)的研究背景與意義,然后對ISO 26262的關(guān)鍵概念進(jìn)行分析解讀,最后分析總結(jié)功能安全標(biāo)準(zhǔn)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀,指出我們國家要想在新能源汽車領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)彎道超車,依然任重道遠(yuǎn)。(2)對純電動汽車整車控制器進(jìn)行功能安全分析。在此基礎(chǔ)上設(shè)計出符合功能安全目標(biāo)的整車控制器硬件架構(gòu)和功能模塊電路。確保應(yīng)用層控制策略能夠在硬件上實現(xiàn)。(3)開發(fā)EV整車控制策略。包括:VCU輸入信號采集及診斷、整車故障模式管理、主/輔MCU協(xié)同控制策略、整車運行模式管理、上下電管理、整車扭矩需求管理和附件控制等。(4)給定一定的輸入條件,對所開發(fā)的整車控制策略進(jìn)行仿真驗證。(5)開發(fā)整車控制器軟件,包括整車控制器軟件架構(gòu)和軟件單元。(6)在LABCAR硬件在環(huán)系統(tǒng)ES4440故障注入單元中依次設(shè)置整車控制器加速踏板信號傳感器故障和制動踏板傳感器故障。通過HIL仿真測試來驗證所開發(fā)的整車控制器功能安全。
【圖文】：

4圖 1.1 ISO 26262 內(nèi)容框架Fig. 1.1 ISO 26262 content framework1.2.2 汽車安全完整性等級在 ISO 26262 中，定義了汽車安全生命周期和汽車安全完整性等級（ASIL）兩個關(guān)鍵概念。如何對這兩個概念進(jìn)行解讀是運用好 ISO 26262 的基礎(chǔ)。在完成項目定義、確定安全生命周期后，需要對系統(tǒng)進(jìn)行功能安全分析（包含危險分析和風(fēng)險評估以及安全完整性等級確定）。ASIL 正是在概念設(shè)計階段通過對功能安全風(fēng)險的評估中得到。系統(tǒng)功能安全風(fēng)險越大，安全要求就越高，對應(yīng)的 ASIL 等級就越高。如表 1.3 所示，ASIL分為 A、B、C、D 四個等級，其中 ASIL-D 為最高汽車安全完整性等級，，功能安全要求最高。在危害分析時，ISO 26262 要求采用 S、E、C 三個參數(shù)來評估 ASIL 等級。分別是：（1）危險對駕駛員或其他交通參與人員造成傷害的嚴(yán)重程度 S，（2）危險所在工況的發(fā)生概率 E,（3）危險涉及的駕駛員或其他交通參與人員及時采取控制行動避免特定傷

圖 1.2 常用的 V 型開發(fā)流程Fig. 1.2 Common V-type development process在運用 ISO 26262 標(biāo)準(zhǔn)實施電控產(chǎn)品的設(shè)計時，在其開發(fā)設(shè)計過程中應(yīng)當(dāng)著重考慮系統(tǒng)設(shè)計的可驗證性、軟件硬件的技術(shù)實現(xiàn)性、系統(tǒng)集成中的執(zhí)行測試能力三項原則來確保所開發(fā)的電控產(chǎn)品能夠滿足功能安全目標(biāo)。注：不同層次的系統(tǒng)架構(gòu)都應(yīng)該首先滿足與自身對應(yīng)的安全完整性等級的安全要求目標(biāo)，其中的各個子系統(tǒng)應(yīng)該達(dá)到最高的安全完整性等級的安全要求。1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀為提高整車電控系統(tǒng)可靠性；同時縮短整車控制器在純電動車（EV）、混合動力電動車（HEV）等新能源汽車上量產(chǎn)、投入應(yīng)用的周期；減少新能源汽車安全相關(guān)投訴和召回事件；為汽車功能安全相關(guān)系統(tǒng)的開發(fā)提供可以參考的方法。國內(nèi)外汽車研發(fā)中心和相關(guān)高等院校都已經(jīng)開始全面開展功能安全的研究工作，制定滿足 ISO 26262 標(biāo)準(zhǔn)的功能安全解決方案已經(jīng)成為 OEM（original equipment manufacturer：原始設(shè)備生產(chǎn)商）
【學(xué)位授予單位】：西華大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：U469.72

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2598520