飛思卡爾ISO26262 ASIL-D電子助力轉向演示系統(tǒng)設計
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ASIL等級：ASIL-D
· 安全目標2：防止電機產生死鎖扭矩
確保電機不能鎖死，以至司機不能正常轉向。電機死鎖可能由電氣失效或機械失效導致。尤其在高速時，這種意外的扭矩會給司機，乘客和行人帶來危險。這種危險可能源于電控單元ECU的故障，或電機及轉向系統(tǒng)的機械故障。
ASIL等級：ASIL-D
· 安全目標3：防止系統(tǒng)從“安全狀態(tài)”錯誤退出，電機產生突發(fā)扭矩
這種工況是指當EPS系統(tǒng)由于故障，如電機異常等原因，已經進入了所謂的“安全狀態(tài)”。但是由于電氣故障，EPS系統(tǒng)錯誤地從“安全狀態(tài)”退出，在沒有任何告警的情況下，電機重新對轉向系統(tǒng)施加意外的扭矩，從而使司機不能按意圖控制轉向。
ASIL等級：ASIL-A
· 安全目標4：防止電機不提供助力
確保系統(tǒng)運行正常，助力施加正確。助力缺失不會導致車輛失控，因為有機械轉向系統(tǒng)存在。一種合理的假設是：當這種故障被檢測到后，顯示告警信息；司機察覺后，啟用“跛行回家”的行車模式,，比如降低車速等。
ASIL等級：QM
經過危險分析和風險評估后，以上四個安全目標的最高ASIL等級是ASIL-D。所以EPS系統(tǒng)的最高ASIL 等級是ASIL-D。
2.3 功能安全概念
為了實現系統(tǒng)的安全目標，對系統(tǒng)架構中的各個要素（Element），如傳感器、控制單元和執(zhí)行單元（電機），都有功能安全需求。功能安全需求主要考慮各要素的ASIL等級、工作模式、安全時間、安全狀態(tài)、功能冗余即容錯性能和各要素的初步架構等。它不涉及具體的硬件和軟件實現細節(jié)。在EPS系統(tǒng)中，采用了如圖2的初步系統(tǒng)架構，可能的功能安全需求示例如下：
· 整個EPS系統(tǒng)要求達到ASIL-D的要求。（系統(tǒng)）
· 安全狀態(tài)的定義必須確保當系統(tǒng)出現致命故障時，電機的行為不會對轉向系統(tǒng)不利影響。（系統(tǒng)）
· 系統(tǒng)必須在安全時間內進入安全狀態(tài)。（控制單元）
· 控制單元必須包括電機控制通道和電機監(jiān)控通道。（控制單元）
· 控制通道和監(jiān)控通道都能獲得集成于車輛接口的傳感器信號。（傳感器和控制單元）
· 控制通道和監(jiān)控通道都能獲得集成于執(zhí)行單元的傳感器信號。（傳感器和控制單元）
· 控制通道和監(jiān)控通道所用的傳感器信號必須獨立。（傳感器）
· 控制通道根據扭矩傳感器輸入和其它來自車身網絡的相關輸入計算助力需求。（控制單元）
· 控制通道控制執(zhí)行單元，產生所需助力。（控制單元）
· 監(jiān)控通道根據獨立的扭矩傳感器輸入和其它來自車身網絡的相關輸入，校驗控制通道是否正確計算了助力需求。（控制單元）
· 監(jiān)控通道根據獨立的傳感器輸入，校驗控制通道是否正確控制了執(zhí)行單元。（控制單元）
· 監(jiān)控通道能夠獨立的使系統(tǒng)進入安全狀態(tài)。（控制單元）
· 系統(tǒng)電源監(jiān)控的實現必須獨立于電機控制通道和電機監(jiān)控通道。（控制單元）
· 系統(tǒng)時鐘監(jiān)控的實現必須獨立于電機控制通道和電機監(jiān)控通道。（控制單元）
· 其它需求可參考圖2的EPS功能安全概念。
圖2：EPS功能安全概念
產品開發(fā)階段包括系統(tǒng)設計、硬件設計和軟件設計、安全確認、功能安全評估和生產準備。下文主要介紹控制單元的設計。
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