基于模型開發(fā)的汽車無鑰匙啟動(dòng)控制器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、無鑰匙啟動(dòng)系統(tǒng)也被稱為智能進(jìn)入和智能啟動(dòng)（Passive Entry and Passive start）系統(tǒng)（下文簡(jiǎn)稱PEPS系統(tǒng)），它允許用戶在不直接操作鑰匙的情況下，對(duì)汽車門及后備箱進(jìn)行解、閉鎖操作和啟動(dòng)引擎。當(dāng)用戶手捧東西不方便拿出鑰匙進(jìn)行遙控解鎖時(shí)，無鑰匙啟動(dòng)系統(tǒng)為用戶提供便利，在用戶靠近車輛時(shí)，自動(dòng)將車門解鎖，用戶進(jìn)入車內(nèi)后，只需按動(dòng)啟動(dòng)開關(guān)，就可以啟動(dòng)車輛，整個(gè)過程（進(jìn)門和啟動(dòng)）都不再需要用戶拿出或直接操作鑰匙。當(dāng)用戶要離

2、開車輛時(shí)，無鑰匙啟動(dòng)系統(tǒng)也不再需要用戶再操作鑰匙進(jìn)行鎖車，而會(huì)根據(jù)用戶離開車輛的距離自動(dòng)將車門上鎖，避免了用戶因忘記鎖車而丟失財(cái)物的風(fēng)險(xiǎn)，在提供便捷的同時(shí)也提高了車輛的防盜性能。
　　PEPS系統(tǒng)應(yīng)用射頻識(shí)別技術(shù)查詢用戶攜帶的智能鑰匙是否已授權(quán)和智能鑰匙的位置，以實(shí)現(xiàn)車輛自動(dòng)解、閉鎖和無鑰匙啟動(dòng)。汽車內(nèi)的電磁環(huán)境復(fù)雜，車輛外形和電器件布置也千差萬別，這些都會(huì)導(dǎo)致鑰匙位置的誤判斷(即當(dāng)用戶離開車輛而智能鑰匙在車內(nèi)時(shí)，PEPS系統(tǒng)發(fā)生

3、誤判斷認(rèn)為智能鑰匙在車外將車輛自動(dòng)上鎖造成用戶無法再進(jìn)門或者駕駛員還在車外時(shí)，PEPS系統(tǒng)發(fā)生誤判斷認(rèn)為智能鑰匙在車內(nèi)，另一個(gè)無鑰匙的乘員將車輛誤啟動(dòng))，如何在一定誤差范圍內(nèi)準(zhǔn)確識(shí)別智能鑰匙的位置是實(shí)現(xiàn)PEPS系統(tǒng)功能的關(guān)鍵。同時(shí)在智能啟動(dòng)過程中除驗(yàn)證鑰匙的位置和合法性外，PEPS控制器還需控制電子轉(zhuǎn)向管柱鎖和整車電源分配，在車輛行駛過程中若PEPS控制器出現(xiàn)故障導(dǎo)致電子轉(zhuǎn)向管柱被鎖死造成方向盤無法轉(zhuǎn)動(dòng)或者導(dǎo)致整車斷電造成發(fā)動(dòng)機(jī)突然熄火

4、，這些都會(huì)導(dǎo)致用戶的人身安全面臨危險(xiǎn)，因此安全設(shè)計(jì)在PEPS控制器開發(fā)中顯得尤為重要。
　　針對(duì)PEPS控制器的復(fù)雜功能和安全設(shè)計(jì)要求，論文提出一種基于模型開發(fā)PEPS控制器的方法，通過Matlabstatflow對(duì)PEPS控制器的所有邏輯進(jìn)行建模，將復(fù)雜功能分層并在模型中設(shè)計(jì)具體邏輯，用圖形化的語言實(shí)現(xiàn)邏輯，通過對(duì)整車場(chǎng)強(qiáng)強(qiáng)度進(jìn)行標(biāo)定和使用模型判斷智能鑰匙位置的方法，實(shí)現(xiàn)了智能鑰匙位置的準(zhǔn)確識(shí)別，并將智能鑰匙位置的判斷與具體功能

5、的實(shí)現(xiàn)分開設(shè)計(jì)，提高了PEPS控制器針對(duì)不同車型應(yīng)用的適應(yīng)性。并通過雙MCU的設(shè)計(jì)控制電子轉(zhuǎn)向管柱鎖，整車電源分配等涉及人身安全的功能，提高安全性能。
　　論文主要開展以下工作：（1）論文以PEPS控制器為研究對(duì)象，首先分析和研究PEPS系統(tǒng)由哪些部件組成，如何在整車上工作，再研究PEPS控制器在系統(tǒng)中所負(fù)責(zé)的功能，如何與系統(tǒng)中其它零部件協(xié)同工作以實(shí)現(xiàn)功能。（2）在全面分析PEPS控制器的功能和特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，針對(duì)其復(fù)雜功能和安全設(shè)

6、計(jì)要求，論文采用基于模型的開發(fā)流程，用模型實(shí)現(xiàn)PEPS控制器的所有邏輯，用圖形化的語言將復(fù)雜功能化整為零，分級(jí)進(jìn)行模型的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。并采用雙MCU（MC9S12ET256，STM8AF6166）設(shè)計(jì)，相互校驗(yàn)共同完成電子轉(zhuǎn)向管柱鎖，整車電源分配的控制，滿足安全性能方面的需求。（3）提出一種整車場(chǎng)強(qiáng)強(qiáng)度的標(biāo)定方法，用模型實(shí)現(xiàn)智能鑰匙位置的判斷，將其與具體功能的實(shí)現(xiàn)分開設(shè)計(jì)，提高了PEPS控制器針對(duì)不同PEPS系統(tǒng)應(yīng)用的適應(yīng)性（4）最后對(duì)P