純電動(dòng)汽車故障診斷與控制研究
發(fā)布時(shí)間:2022-02-12 22:57
隨著各個(gè)國家將汽車電氣化上升為國家戰(zhàn)略,電動(dòng)汽車在我們的生活中會(huì)越來越普及,因此電動(dòng)汽車的安全也受到了越來越廣泛的關(guān)注,為了使電動(dòng)汽車的整車安全系數(shù)盡可能的提高,就需要對(duì)車輛的安全設(shè)計(jì)機(jī)制進(jìn)行多方面的考慮。整車控制器作為電動(dòng)汽車三大核心控制器之一,需要根據(jù)整車安全設(shè)計(jì)要求進(jìn)行相關(guān)故障診斷與安全控制,從而使電動(dòng)汽車具有更高的安全等級(jí)和駕駛舒適性。本文基于整車控制器在車輛開發(fā)設(shè)計(jì)中承擔(dān)的角色,使用故障診斷相關(guān)理論和容錯(cuò)性故障控制機(jī)制,從四個(gè)角度進(jìn)行了電動(dòng)汽車的故障診斷與控制率重構(gòu)設(shè)計(jì),具體內(nèi)容如下:1.基于目標(biāo)樣車的整車電源工作機(jī)制,進(jìn)行了電壓失效模式分析,進(jìn)一步提出診斷策略;根據(jù)加速踏板傳感器信號(hào)采集方式,對(duì)信號(hào)失效模式分析,并進(jìn)行故障診斷和控制率重構(gòu);對(duì)采用雙路互鎖信號(hào)的制動(dòng)踏板和帶真空助力的制動(dòng)系統(tǒng),從車輛對(duì)制動(dòng)的要求出發(fā),進(jìn)行了制動(dòng)故障識(shí)別與控制;從CAN信號(hào)傳輸?shù)臋C(jī)制,對(duì)整車CAN通信中出現(xiàn)的失效進(jìn)行逐層分析,并提出診斷和控制策略。2.基于Matlab/Simulink軟件和故障診斷與控制策略,搭建了整車控制策略中的子故障診斷模型,并結(jié)合已有的故障診斷模塊構(gòu)建了整車故障拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)模...
【文章來源】:合肥工業(yè)大學(xué)安徽省211工程院校教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:93 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.1故障診斷方法分類??Fig?1.1?Classification?of?fault?diagnosis?methods??基于解析數(shù)學(xué)模型是利用比較法從而求出偏差的思想進(jìn)行診斷的,該方法??3??
??.|EX業(yè)大學(xué)專業(yè)碩士研究生學(xué)位論文???制動(dòng)意愿,若制動(dòng)過程中出現(xiàn)制動(dòng)踏板失效就會(huì)導(dǎo)致了車輛失控,所以需要增??力[I措施盡可能避免出現(xiàn)上述現(xiàn)象。為了在汽車設(shè)計(jì)中將功能安全進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化,??國際標(biāo)準(zhǔn)化姐織(ISO)制定了功能安全歸:際標(biāo)準(zhǔn)ISO?26262?[39],該標(biāo)準(zhǔn)中主要強(qiáng)??調(diào)汽車安全生命周期和汽車安全完整性等級(jí)(ASIL)[4氣如今,我屬在汽車電??子電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)也jf始接軌ISO?26262,將車輛設(shè)計(jì)中可能存在的風(fēng)險(xiǎn)盡郇??能降低,從而給駕乘人員的生命和財(cái)產(chǎn)提供保障*??安全設(shè)計(jì)的第一步是情景分析和危險(xiǎn)識(shí)別,即通過相關(guān)的情況分析將車輛??設(shè)計(jì)可能存在的風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別出來。這些需要將可能引發(fā)危險(xiǎn)的操作環(huán)境以及操作??的方式囊括其中,并且需要考慮在合理操作時(shí)以及可預(yù)見的錯(cuò)誤操作時(shí)的情??況^完成風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別后,就需要對(duì)風(fēng)險(xiǎn)按照一定安全機(jī)制進(jìn)行合理分級(jí),這樣才??可以設(shè)定安全目標(biāo),并按照不詞的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)采取對(duì)應(yīng)的應(yīng)對(duì)措施來規(guī)避。具體??的分析流程如圖1.2所錄¥??(根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)參數(shù)進(jìn)行危害分類)??(盡可能降低危險(xiǎn)系數(shù))??圖1.?2系統(tǒng)安全設(shè)計(jì)流程??Fig?1.2?System?security?design?process??1.3.2電動(dòng)汽車診斷與拴制現(xiàn)狀??近些年來隨著電動(dòng)汽車的普及,為了使電動(dòng)汽車具有更高的安全性,相關(guān)??的故障診斷與控制研究也在與日俱增,其中,生要分布在電池系統(tǒng)、電機(jī)系統(tǒng)、??整車控制系統(tǒng)以及整車CAN通信方面。??華南理I:大學(xué)的徐艷民對(duì)電動(dòng)汽車動(dòng)力電池失效模式和效果進(jìn)行分析,提??出了退役電池梯次利甩在線和離線診斷技術(shù),并搭建電池故障診斷硬件系統(tǒng)進(jìn)??6??
?第二章整車控制器的工作與診斷機(jī)制???第二章整車控制器的工作與診斷機(jī)制??2.1整車控制器工作機(jī)制??整車控制器作為純電動(dòng)汽車的三大核心控制器(電機(jī)控制器及電池管理系??統(tǒng))之一,其通過硬線或CAN總線同整車其他控制單元進(jìn)行.息交并對(duì)??接收的信息做安全處理,進(jìn)而判斷各個(gè)子控制單元和整車系統(tǒng)的狀態(tài)。整車控??制器綜合當(dāng)前車輛狀態(tài)做出合理的指令給其他控制單元,從而控制各子控制單??元按照駕駛員指令安全有序的作。??整車控制器工作原理架構(gòu)圖如圖2.1所示,主要有儀號(hào)采集模塊、電源模??塊、功能邏輯處理模塊以及信號(hào)輸出模塊,其中電源模塊是微控制器的動(dòng)力來??源,功能邏輯處理模塊是處理器執(zhí)行整車控制程序的核心模塊。??電源模塊??m?CA?——??加速踏板傳感器——:光?N?當(dāng)前車速??制動(dòng)踏板傳感器?f??^電總_儀續(xù)航里程??溫度傳感器?H?I?隔線圓表電池電量??……?S?/r/?離?接?……??號(hào)?微?《?u??控??制??器?%?i??§55??J?f?-了??SI?:二養(yǎng)一一雪;7二,能??……=叫霉?|?S??光電隔離??高速CAN總線接口??I?I?I??電機(jī)電池?充電?監(jiān)控?,??ECU?ECU?ECU?ECU??圖2.?1整車控制器架構(gòu)圖??Fig?2.1?Vehicle?controller?architecture?diagram??2.1.1硬線信號(hào)??硬線倩號(hào)采集分為模擬倩號(hào)采集和開關(guān)纛信號(hào)采集,模擬信號(hào)輸入d般有加??9??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]電動(dòng)汽車電池安全事故分析與研究現(xiàn)狀[J]. 陳澤宇,熊瑞,孫逢春. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2019(24)
[2]純電動(dòng)汽車電子加速踏板失效診斷和安全機(jī)制的研究[J]. 孫振耀,孫仁云,王瀚,張楊,楊文浩. 湖北汽車工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào). 2019(01)
[3]純電動(dòng)汽車電子加速踏板可靠性控制研究[J]. 鄧元望,吳浩,陳宇,鄭潮雄. 湖南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2016(08)
[4]基于小波分析的故障檢測(cè)技術(shù)研究[J]. 張德保,沈鵬. 艦船電子對(duì)抗. 2012(02)
[5]電動(dòng)汽車在碰撞試驗(yàn)中的電氣安全[J]. 王凱,李向榮,白鵬. 汽車安全與節(jié)能學(xué)報(bào). 2012(01)
[6]小波分析在發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組匝間短路故障診斷中的應(yīng)用[J]. 褚?guī)r. 沈陽工程學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2011(04)
[7]汽車電子電氣系統(tǒng)的功能安全標(biāo)準(zhǔn)ISO26262[J]. 劉佳熙,郭輝,李君. 上海汽車. 2011(10)
[8]針對(duì)傳感器故障的容錯(cuò)控制方法研究[J]. 李一強(qiáng),王雪梅. 石油化工自動(dòng)化. 2010(06)
[9]頻域分析及其在離心式壓縮機(jī)故障診斷中的應(yīng)用[J]. 何燕慧,程香平. 甘肅科技. 2009(05)
[10]基于定性模型的故障診斷方法[J]. 高偉,邢琰,王南華. 空間控制技術(shù)與應(yīng)用. 2009(01)
博士論文
[1]電動(dòng)汽車退役鋰離子動(dòng)力電池故障診斷及梯次利用關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 徐艷民.華南理工大學(xué) 2018
[2]車用鋰離子動(dòng)力電池?zé)崾Э卣T發(fā)與擴(kuò)展機(jī)理、建模與防控[D]. 馮旭寧.清華大學(xué) 2016
[3]船舶動(dòng)力定位容錯(cuò)控制方法研究[D]. 寧繼鵬.哈爾濱工程大學(xué) 2013
[4]幾類線性系統(tǒng)的容錯(cuò)控制器設(shè)計(jì)方法研究[D]. 龔新平.哈爾濱工程大學(xué) 2012
碩士論文
[1]基于注入法的電動(dòng)汽車永磁同步電機(jī)故障診斷技術(shù)研究[D]. 黃金金.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2019
[2]基于MC9S12XEP100的某型純電動(dòng)汽車故障診斷系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D]. 劉緒洪.吉林大學(xué) 2018
[3]基于UDS協(xié)議的純電動(dòng)汽車整車控制器故障診斷研究[D]. 沈凱.湖北汽車工業(yè)學(xué)院 2017
[4]純電動(dòng)客車整車控制系統(tǒng)故障診斷與容錯(cuò)控制策略研究[D]. 張振兆.吉林大學(xué) 2017
[5]電動(dòng)汽車碰撞后電氣安全研究[D]. 朱永揚(yáng).河北工業(yè)大學(xué) 2017
[6]輕型載貨汽車制動(dòng)系統(tǒng)問題分析與優(yōu)化設(shè)計(jì)[D]. 張偉.山東大學(xué) 2017
[7]新能源汽車電控系統(tǒng)通信協(xié)議與故障管理的實(shí)現(xiàn)[D]. 何紅芬.華南理工大學(xué) 2016
[8]電動(dòng)汽車VCU故障診斷系統(tǒng)開發(fā)與測(cè)試[D]. 杜德清.吉林大學(xué) 2016
[9]基于冗余技術(shù)的CAN總線可靠性研究[D]. 黃龍.武漢理工大學(xué) 2014
[10]混合動(dòng)力汽車故障診斷及容錯(cuò)策略的研究[D]. 董威.吉林大學(xué) 2007
本文編號(hào):3622536
【文章來源】:合肥工業(yè)大學(xué)安徽省211工程院校教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:93 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.1故障診斷方法分類??Fig?1.1?Classification?of?fault?diagnosis?methods??基于解析數(shù)學(xué)模型是利用比較法從而求出偏差的思想進(jìn)行診斷的,該方法??3??
??.|EX業(yè)大學(xué)專業(yè)碩士研究生學(xué)位論文???制動(dòng)意愿,若制動(dòng)過程中出現(xiàn)制動(dòng)踏板失效就會(huì)導(dǎo)致了車輛失控,所以需要增??力[I措施盡可能避免出現(xiàn)上述現(xiàn)象。為了在汽車設(shè)計(jì)中將功能安全進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化,??國際標(biāo)準(zhǔn)化姐織(ISO)制定了功能安全歸:際標(biāo)準(zhǔn)ISO?26262?[39],該標(biāo)準(zhǔn)中主要強(qiáng)??調(diào)汽車安全生命周期和汽車安全完整性等級(jí)(ASIL)[4氣如今,我屬在汽車電??子電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)也jf始接軌ISO?26262,將車輛設(shè)計(jì)中可能存在的風(fēng)險(xiǎn)盡郇??能降低,從而給駕乘人員的生命和財(cái)產(chǎn)提供保障*??安全設(shè)計(jì)的第一步是情景分析和危險(xiǎn)識(shí)別,即通過相關(guān)的情況分析將車輛??設(shè)計(jì)可能存在的風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別出來。這些需要將可能引發(fā)危險(xiǎn)的操作環(huán)境以及操作??的方式囊括其中,并且需要考慮在合理操作時(shí)以及可預(yù)見的錯(cuò)誤操作時(shí)的情??況^完成風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別后,就需要對(duì)風(fēng)險(xiǎn)按照一定安全機(jī)制進(jìn)行合理分級(jí),這樣才??可以設(shè)定安全目標(biāo),并按照不詞的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)采取對(duì)應(yīng)的應(yīng)對(duì)措施來規(guī)避。具體??的分析流程如圖1.2所錄¥??(根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)參數(shù)進(jìn)行危害分類)??(盡可能降低危險(xiǎn)系數(shù))??圖1.?2系統(tǒng)安全設(shè)計(jì)流程??Fig?1.2?System?security?design?process??1.3.2電動(dòng)汽車診斷與拴制現(xiàn)狀??近些年來隨著電動(dòng)汽車的普及,為了使電動(dòng)汽車具有更高的安全性,相關(guān)??的故障診斷與控制研究也在與日俱增,其中,生要分布在電池系統(tǒng)、電機(jī)系統(tǒng)、??整車控制系統(tǒng)以及整車CAN通信方面。??華南理I:大學(xué)的徐艷民對(duì)電動(dòng)汽車動(dòng)力電池失效模式和效果進(jìn)行分析,提??出了退役電池梯次利甩在線和離線診斷技術(shù),并搭建電池故障診斷硬件系統(tǒng)進(jìn)??6??
?第二章整車控制器的工作與診斷機(jī)制???第二章整車控制器的工作與診斷機(jī)制??2.1整車控制器工作機(jī)制??整車控制器作為純電動(dòng)汽車的三大核心控制器(電機(jī)控制器及電池管理系??統(tǒng))之一,其通過硬線或CAN總線同整車其他控制單元進(jìn)行.息交并對(duì)??接收的信息做安全處理,進(jìn)而判斷各個(gè)子控制單元和整車系統(tǒng)的狀態(tài)。整車控??制器綜合當(dāng)前車輛狀態(tài)做出合理的指令給其他控制單元,從而控制各子控制單??元按照駕駛員指令安全有序的作。??整車控制器工作原理架構(gòu)圖如圖2.1所示,主要有儀號(hào)采集模塊、電源模??塊、功能邏輯處理模塊以及信號(hào)輸出模塊,其中電源模塊是微控制器的動(dòng)力來??源,功能邏輯處理模塊是處理器執(zhí)行整車控制程序的核心模塊。??電源模塊??m?CA?——??加速踏板傳感器——:光?N?當(dāng)前車速??制動(dòng)踏板傳感器?f??^電總_儀續(xù)航里程??溫度傳感器?H?I?隔線圓表電池電量??……?S?/r/?離?接?……??號(hào)?微?《?u??控??制??器?%?i??§55??J?f?-了??SI?:二養(yǎng)一一雪;7二,能??……=叫霉?|?S??光電隔離??高速CAN總線接口??I?I?I??電機(jī)電池?充電?監(jiān)控?,??ECU?ECU?ECU?ECU??圖2.?1整車控制器架構(gòu)圖??Fig?2.1?Vehicle?controller?architecture?diagram??2.1.1硬線信號(hào)??硬線倩號(hào)采集分為模擬倩號(hào)采集和開關(guān)纛信號(hào)采集,模擬信號(hào)輸入d般有加??9??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]電動(dòng)汽車電池安全事故分析與研究現(xiàn)狀[J]. 陳澤宇,熊瑞,孫逢春. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2019(24)
[2]純電動(dòng)汽車電子加速踏板失效診斷和安全機(jī)制的研究[J]. 孫振耀,孫仁云,王瀚,張楊,楊文浩. 湖北汽車工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào). 2019(01)
[3]純電動(dòng)汽車電子加速踏板可靠性控制研究[J]. 鄧元望,吳浩,陳宇,鄭潮雄. 湖南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2016(08)
[4]基于小波分析的故障檢測(cè)技術(shù)研究[J]. 張德保,沈鵬. 艦船電子對(duì)抗. 2012(02)
[5]電動(dòng)汽車在碰撞試驗(yàn)中的電氣安全[J]. 王凱,李向榮,白鵬. 汽車安全與節(jié)能學(xué)報(bào). 2012(01)
[6]小波分析在發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組匝間短路故障診斷中的應(yīng)用[J]. 褚?guī)r. 沈陽工程學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2011(04)
[7]汽車電子電氣系統(tǒng)的功能安全標(biāo)準(zhǔn)ISO26262[J]. 劉佳熙,郭輝,李君. 上海汽車. 2011(10)
[8]針對(duì)傳感器故障的容錯(cuò)控制方法研究[J]. 李一強(qiáng),王雪梅. 石油化工自動(dòng)化. 2010(06)
[9]頻域分析及其在離心式壓縮機(jī)故障診斷中的應(yīng)用[J]. 何燕慧,程香平. 甘肅科技. 2009(05)
[10]基于定性模型的故障診斷方法[J]. 高偉,邢琰,王南華. 空間控制技術(shù)與應(yīng)用. 2009(01)
博士論文
[1]電動(dòng)汽車退役鋰離子動(dòng)力電池故障診斷及梯次利用關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 徐艷民.華南理工大學(xué) 2018
[2]車用鋰離子動(dòng)力電池?zé)崾Э卣T發(fā)與擴(kuò)展機(jī)理、建模與防控[D]. 馮旭寧.清華大學(xué) 2016
[3]船舶動(dòng)力定位容錯(cuò)控制方法研究[D]. 寧繼鵬.哈爾濱工程大學(xué) 2013
[4]幾類線性系統(tǒng)的容錯(cuò)控制器設(shè)計(jì)方法研究[D]. 龔新平.哈爾濱工程大學(xué) 2012
碩士論文
[1]基于注入法的電動(dòng)汽車永磁同步電機(jī)故障診斷技術(shù)研究[D]. 黃金金.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2019
[2]基于MC9S12XEP100的某型純電動(dòng)汽車故障診斷系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D]. 劉緒洪.吉林大學(xué) 2018
[3]基于UDS協(xié)議的純電動(dòng)汽車整車控制器故障診斷研究[D]. 沈凱.湖北汽車工業(yè)學(xué)院 2017
[4]純電動(dòng)客車整車控制系統(tǒng)故障診斷與容錯(cuò)控制策略研究[D]. 張振兆.吉林大學(xué) 2017
[5]電動(dòng)汽車碰撞后電氣安全研究[D]. 朱永揚(yáng).河北工業(yè)大學(xué) 2017
[6]輕型載貨汽車制動(dòng)系統(tǒng)問題分析與優(yōu)化設(shè)計(jì)[D]. 張偉.山東大學(xué) 2017
[7]新能源汽車電控系統(tǒng)通信協(xié)議與故障管理的實(shí)現(xiàn)[D]. 何紅芬.華南理工大學(xué) 2016
[8]電動(dòng)汽車VCU故障診斷系統(tǒng)開發(fā)與測(cè)試[D]. 杜德清.吉林大學(xué) 2016
[9]基于冗余技術(shù)的CAN總線可靠性研究[D]. 黃龍.武漢理工大學(xué) 2014
[10]混合動(dòng)力汽車故障診斷及容錯(cuò)策略的研究[D]. 董威.吉林大學(xué) 2007
本文編號(hào):3622536
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