基于模型開發(fā)的汽車無鑰匙啟動控制器的設計與實現(xiàn).pdf

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

2、開車輛時，無鑰匙啟動系統(tǒng)也不再需要用戶再操作鑰匙進行鎖車，而會根據(jù)用戶離開車輛的距離自動將車門上鎖，避免了用戶因忘記鎖車而丟失財物的風險，在提供便捷的同時也提高了車輛的防盜性能。
　　PEPS系統(tǒng)應用射頻識別技術查詢用戶攜帶的智能鑰匙是否已授權和智能鑰匙的位置，以實現(xiàn)車輛自動解、閉鎖和無鑰匙啟動。汽車內(nèi)的電磁環(huán)境復雜，車輛外形和電器件布置也千差萬別，這些都會導致鑰匙位置的誤判斷(即當用戶離開車輛而智能鑰匙在車內(nèi)時，PEPS系統(tǒng)發(fā)生

3、誤判斷認為智能鑰匙在車外將車輛自動上鎖造成用戶無法再進門或者駕駛員還在車外時，PEPS系統(tǒng)發(fā)生誤判斷認為智能鑰匙在車內(nèi)，另一個無鑰匙的乘員將車輛誤啟動)，如何在一定誤差范圍內(nèi)準確識別智能鑰匙的位置是實現(xiàn)PEPS系統(tǒng)功能的關鍵。同時在智能啟動過程中除驗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)故障導致電子轉(zhuǎn)向管柱被鎖死造成方向盤無法轉(zhuǎn)動或者導致整車斷電造成發(fā)動機突然熄火

4、，這些都會導致用戶的人身安全面臨危險，因此安全設計在PEPS控制器開發(fā)中顯得尤為重要。
　　針對PEPS控制器的復雜功能和安全設計要求，論文提出一種基于模型開發(fā)PEPS控制器的方法，通過Matlabstatflow對PEPS控制器的所有邏輯進行建模，將復雜功能分層并在模型中設計具體邏輯，用圖形化的語言實現(xiàn)邏輯，通過對整車場強強度進行標定和使用模型判斷智能鑰匙位置的方法，實現(xiàn)了智能鑰匙位置的準確識別，并將智能鑰匙位置的判斷與具體功能

5、的實現(xiàn)分開設計，提高了PEPS控制器針對不同車型應用的適應性。并通過雙MCU的設計控制電子轉(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)中所負責的功能，如何與系統(tǒng)中其它零部件協(xié)同工作以實現(xiàn)功能。（2）在全面分析PEPS控制器的功能和特點的基礎上，針對其復雜功能和安全設

6、計要求，論文采用基于模型的開發(fā)流程，用模型實現(xiàn)PEPS控制器的所有邏輯，用圖形化的語言將復雜功能化整為零，分級進行模型的設計與實現(xiàn)。并采用雙MCU（MC9S12ET256，STM8AF6166）設計，相互校驗共同完成電子轉(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）提出一種整車場強強度的標定方法，用模型實現(xiàn)智能鑰匙位置的判斷，將其與具體功能的實現(xiàn)分開設計，提高了PEPS控制器針對不同PEPS系統(tǒng)應用的適應性（4）最后對P