混合动力汽车故障容错控制策略研究

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1、中图分类号：U469.72论文编号：102870215-S005学科分类号：080204硕士学位论文混合动力汽车故障容错控制策略研究研究生姓名刘龙龙学科、专业车辆工程研究方向电动汽车控制指导教师杨正林副教授南京航空航天大学研究生院能源与动力学院二О一五年三月NanjingUniversityofAeronauticsandAstronauticsTheGraduateSchoolCollegeofEnergyandPowerEngineeringStudyonFaultToleranceStrategyforHybridElectricVehicleAThesisinVeh

2、icleEngineeringbyLiuLonglongAdvisedbyAssociatedProf.YangZhenglinSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringMarch,2015承诺书本人声明所呈交的硕士学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得南京航空航天大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。本人授权南京航空航天大学可以将学位论

3、文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后适用本承诺书）作者签名：日期：南京航空航天大学硕士学位论文摘要为实现混合动力汽车各主要动力部件在故障状态下仍能够保证整车安全平稳地运行，本文开展了针对于混合动力汽车整车控制器的故障容错策略研究。本文首先介绍深度混合动力汽车的整体结构，考虑到整车上控制系统的复杂性和多样性，在介绍了各个子控制系统的基本功能后，设计了整车的CAN网络，并进行了仿真分析。整车基本结构的介绍和CAN网络的仿真分析为后续的故障诊断打下基础。在故障诊断和故障容错策略方面，将故障类型分为

4、三大部分：系统类故障、CAN通讯故障和各个控制器通过CAN发送的故障信号。通过对传感器和执行器，制动器B1和B2，CAN通讯进行故障原理分析后，建立了故障诊断模型。根据ISO26262功能安全标准，针对出现的各类故障，整车控制器进行故障等级的划分，并针对不同的故障等级整车控制器有不同的容错处理策略，分为带故障运行、降功率运行、跛行和停机下强电四种故障处理模式。文章最后，对V模式开发流程中的硬件在环测试作简单概述，并基于dSPACE硬件在环的仿真测试平台，搭建了仿真测试环境，通过故障注入测试方式验证了本文所提出的故障诊断策略的有效性。在此平台上，进行了故障容错策略的验证，通过

5、数据分析，验证了容错策略的合理性。关键词：深度混合动力汽车、CAN总线、故障诊断、故障容错策略、硬件在环、dSPACEIABSTRACTInordertomakeHybridElectricVehicle(HEV)worksafely,smoothlyandefficientlyundertheerrorstatusofthepowerelements,thispaperfocusonthefaulttolerantstrategyresearchintheHEV.Firstly,thestructureofthefullHEVisintroduced,includingt

6、heperipheryinputcircuitofHybridControlUnit(HCU).Consideringthecomplexityanddiversityofvehiclecontrolsystem,thevehicleCANisdesignedandtheperformancesimulationanalysisofCANiscarried.TheintroductionoffundamentalfunctionsofECUslaiesfoundationforthenextfaultanalysis.Onthefaultdiagnosingandtoler

7、ancestrategy,thefaultsaredividedintothreeparts:thesystematicalfaults,theCANcommunicationfaultsandthefaultsignalsofECUstransmitingthroughCAN.Throughtheprincipleanalysisofsensors,acutatorsandCAN,thefaultdiagnosismodelisestablished,AccordingtotheISO26262standard,