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基于功能安全标准的EMCVT故障诊断系统开发
| 论文题名： | 基于功能安全标准的EMCVT故障诊断系统开发 |
| 关键词： | 汽车电磁耦合无级变速器;故障诊断系统;硬件设计;软件开发;功能安全标准 |
| 摘要： | 随着电子技术的发展，汽车电子控制技术得到广泛应用，给消费者带来便利的同时，新的安全问题也随之而来。大量电控单元的应用使汽车构成了一个复杂的电子电气系统，电子产品失效所带来的危害逐渐成为汽车产品研发过程中炙手可热的话题。针对汽车电子失效问题，ISO26262功能安全标准对汽车电子产品的开发过程进行了规范和指导。EMCVT作为车辆传动系统中的重要组成部分，对整车的安全性起着举足轻重的作用，因此在TCU的软件设计过程按照ISO26262标准开展系统性的功能安全设计对于提高整车功能安全水平、满足行业通行标准以及产品的通用化具有非常重要的意义。本文以功能安全标准为指导，对EMCVT的故障诊断系统进行设计。论文主要完成的工作如下： （1）以ISO26262功能安全标准第3部分为理论基础，对EMCVT进行概念阶段设计。根据EMCVT的功能需求、工作环境和已知的失效模式进行相关项定义和危害分析与风险评估，分析了量化风险的3个影响因子和ASIL等级的评估细节和原则，并得出安全目标；根据安全目标对危害事件进行FTA分析，对违反安全目标的单点故障导出功能安全需求和技术安全需求。 （2）EMCVT功能安全性设计。根据功能安全需求和技术安全需求，采用基于结构分析法的故障诊断理论对EMCVT进行故障诊断、故障容错控制和安全状态转移系统的设计。首先对引起调速功能失效的关键故障进行故障建模，并设计故障诊断系统，实现系统关键信号的实时监控；根据诊断结果，针对传感器故障进行控制信号的重构控制，重新获取调速控制系统中的关键信号，并将故障信号切换为重构后的信号，以实现传感器故障状态下调速功能的容错控制，使系统稳定运行。 （3）EMCVT功能安全性试验。按照基于模型的设计方法完成了控制系统的模型在环测试、软件在环测试，并对搭建的控制模型进行检查与验证，确保模型与需求一致且符合建模标准；搭建了基于NI-PXI平台的EMCVT硬件在环测试系统，对可能直接导致调速功能失效的几个故障进行故障注入测试。硬件在环测试结果表明所设计的安全系统能在故障容错时间间隔内实现安全状态转移，可为EMCVT调速功能安全问题提供可行的解决方案。 |
| 作者： | 谭水平 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 杨新桦;屈春树 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆理工大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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