Loading...
Search
| Friend's email | |
| Your name | |
| Your email | |
| enter code | |
This page was sent successfuly
Digital Object List
Bookmark
Review List
3668 viewed
بهبود قابلیت اطمینان واحد کنترل موتور خودرو با استفاده از روش های نرم افزاری
رضازاد، شیوا Rezazad, Shiva
Improving the Reliability of Engine Control Units in Vehicles Using Software Methods
Rezazad, Shiva | 2024
192
Viewed
- Type of Document: M.Sc. Thesis
- Language: Farsi
- Document No: 57521 (19)
- University: Sharif University of Technology
- Department: Computer Engineering
- Advisor(s): Ejlali, Alireza
- Abstract:
- The increasing number of electronic components in modern vehicles has underscored the critical importance of their safe operation. Among these, the Engine Control Unit (ECU) stands out as a pivotal component, controlling and monitoring the sensors and actuators of vehicles. Given the cyber-physical nature of automotive systems, their computational power can be leveraged to improve vehicle reliability and safety. However, the safety-critical nature of these systems means that component malfunctions could have catastrophic consequences. Consequently, ensuring the reliability and safety of these systems is essential. This research proposes a software-based estimation method designed to improve the reliability of vehicle systems. Our method uses low-overhead regression-based neural network models to enhance reliability and manage physical overhead. We conducted deliberate fault injections to evaluate our system's reliability and compared our proposed approach with two other systems: one without any redundancy and one with Kalman Filter (KF) redundancies. The evaluation of experimental results reveals that the reliability for the base system, the system with KF redundancies, and our proposed approach are 0.372, 0.789, and 0.999999, respectively. These findings demonstrate that our proposed method improves reliability by 0.627999 and 0.210999 compared to the base system without physical redundancies and the system with KF redundancies, respectively. Additionally, the system with KF redundancies shows a 0.417 improvement in reliability over the base system
- Keywords:
- Automotive Systems ; Cyber-Physical Systems ; Engine Control ; Fault Injection ; Reliability ; Software Fault Tolerance
-
محتواي کتاب
- view
- فصل1
- مقدمه
- فصل2
- مفاهیم اولیه
- 2-1 سامانههای رایا - فیزیکی
- 2-1-1 اهمیت حسگرها و عملگرها
- 2-2 سامانههای خودرویی
- 2-2-1 زیرسامانه موتور خودرو
- 2-2-2 زیرسامانه کنترل سوخت
- 2-2-2-1 نسبت هوا به سوخت
- 2-2-2-2 استانداردها
- 2-3 رویکردهای نرمافزاری
- 2-3-1 پالایه کالمن
- 2-3-2 شبکه عصبی
- 2-4 تزریق اشکال
- 2-4-1 اهمیت و کاربرد تزریق اشکال
- 2-4-2 انواع اشکال در حسگرها
- 2-4-3 ضریب آسیبپذیری
- 2-4-4 قابلیت اطمینان
- 2-1 سامانههای رایا - فیزیکی
- فصل3
- کارهای پیشین
- 3-1 سامانههای رایا - فیزیکی
- 3-2 سامانه خودرویی بهعنوان سامانه تحملپذیر اشکال
- 3-3 کنترل سوخترسانی در واحد کنترل موتور خودرو
- 3-3-1 رویکردهای مبتنی بر حفظ نسبت هوا به سوخت
- 3-3-2 رویکردهای فاقد دید مبتنی بر حفظ نسبت هوا به سوخت
- 3-4 جمعبندی کارهای پیشین
- فصل4
- روش پیشنهادی
- 4-1 مدلسازی سامانه کنترل سوخت خودرو
- 4-1-1 واحد کنترل نرخ سوخت و موتور خودرو
- 4-1-2 واحد تخمین
- 4-2 ارزیابی زیرسامانهها
- 4-2-1 مدل تزریق اشکال در حسگرها
- 4-2-1-1 ابزار تنظیم زمان تزریق اشکال
- 4-2-1-2 ابزار تنظیم مقدار تزریق اشکال
- 4-2-2 تشخیص اشکال و بازپیکربندی سامانه
- 4-2-1 مدل تزریق اشکال در حسگرها
- 4-3 ارزیابی قابلیت اطمینان سامانه کنترل سوخت خودرو
- 4-4 بهبود قابلیت اطمینان سامانه کنترل سوخت خودرو
- 4-4-1 رویکرد اول: پالایه کالمن
- 4-4-2 رویکرد دوم: شبکه عصبی
- 4-1 مدلسازی سامانه کنترل سوخت خودرو
- فصل5
- نتایج آزمایشها
- 5-1 بستر شبیهسازی آزمایشها
- 5-2 گزارش و تحلیل نتایج تزریق اشکال
- 5-2-1 نتایج تزریق تک اشکالها
- 5-2-2 نتایج تزریق اشکالهای دوگانه
- 5-3 معیارهای ارزیابی
- 5-3-1 ضریب آسیبپذیری
- 5-3-1-1 تزریق تک اشکالها
- 5-3-1-2 تزریق اشکالهای دوگانه
- 5-3-2 قابلیت اطمینان
- 5-3-1 ضریب آسیبپذیری
- فصل6
- نتیجهگیری
- مراجع
- واژهنامه