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面向功能安全的集成线控底盘SUV防侧翻控制研究
| 论文题名： | 面向功能安全的集成线控底盘SUV防侧翻控制研究 |
| 关键词： | 越野汽车;功能安全;电控液压制动;线控转向;集成线控底盘系统;防侧翻控制;安全完整性等级 |
| 摘要： | 随着汽车电动化和智能化程度不断提高，汽车控制系统的功能安全性能越来越受重视。本文针对集成线控底盘SUV防侧翻控制系统进行功能安全研究，设计集成线控底盘系统既能满足SUV防侧翻控制的要求，又能达到ISO26262的汽车安全完整性等级ASIL标准。 (1)设计SUV防侧翻控制的集成线控底盘，并进行功能安全分析。根据SUV防侧翻控制要求设计集成EHB和SBW子系统，明确子系统的硬件和软件功能，依据ISO26262标准中概念阶段给出的要求，通过故障树模型进行危害分析，明确各功能的故障分类，利用危险性、可控性和暴露率得到EHB和SBW系统的安全完整性等级目标。 (2)根据功能安全分析结果，提出多模式EHB系统防侧翻控制方法。所设计的软件采用AUTOSAR架构可以满足D级的要求，但硬件不满足要求。分析硬件的FV重要度，计算随机硬件失效率，同时为了布置方便和节约成本，提出符合ASILD的多模式EHB系统。对此系统设计防侧翻控制策略，结果表明多模式EHB系统既可以满足防侧翻的要求，也保证了自身的功能安全并且减少了冗余设计，节省资源。 (3)根据功能安全目标，设计双电机SBW系统防侧翻控制方法。经分析，所设计的软件可以满足功能安全要求，但随机硬件失效率值达不到D级要求。分析了硬件的FV重要度，根据分析结果，对组件依次进行冗余计算，提出符合ASILD的双电机SBW系统的软硬件架构。对此系统设计防侧翻控制策略，结果表明双电机SBW系统在满足功能安全的等级时，也可以达到防侧翻的要求。 (4)根据汽车安全完整性等级ASILD目标，改进集成线控底盘SUV防侧翻控制系统。分析集成线控底盘防侧翻系统的安全概念和软硬件等级。将得到的ASIL值分解至独立子系统中，改进的集成线控底盘SUV防侧翻控制系统采用多模式EHB双电机SBW系统的硬件组件模式，软件设计借鉴满足D级的子系统AUTOSAR架构，以模糊动态故障树和马尔科夫方法进行了硬件ASILD的验证。对改进的系统设计防侧翻控制器，结果表明，系统在达到功能安全要求的同时更好的提高了防侧翻控制效果。 |
| 作者： | 李宇柔 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 金智林 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 南京航空航天大学 |
| 学位年度： | 2021 |
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