安全氣囊觸發(fā)芯片的防故障特性
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時(shí)間：2013-11-12
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泄漏通常在燃爆管的饋入路徑和返回路徑進(jìn)行測(cè)試，并在這些位置和接地端及電池端存在泄漏時(shí)實(shí)現(xiàn)檢測(cè)。
啟動(dòng)軟硬件進(jìn)行觸發(fā)
防止意外觸發(fā)的特性要求獲得多個(gè)外部軟件指令以及多條硬件線路必須處于預(yù)定義狀態(tài)，方可進(jìn)行觸發(fā)。
MCU必須采用兩個(gè)不同的SPI指令獨(dú)立打開(kāi)兩個(gè)開(kāi)關(guān)(高側(cè)開(kāi)關(guān)和低側(cè)開(kāi)關(guān))。因此，即使出現(xiàn)通信故障和SPI指令被錯(cuò)譯為燃爆指令，仍然需要獲得第二個(gè)指令，才能成功燃爆。
對(duì)于英飛凌的TLE77xx燃爆系列IC而言，利用以前的額外指令UNLOCK即可進(jìn)行燃爆。否則，開(kāi)關(guān)將被打開(kāi)，電流限值將設(shè)定為約40mA(診斷電流限值)，這不足以點(diǎn)燃燃爆管。
如上文所述，硬件線路也必須達(dá)到預(yù)定義的電壓，才能進(jìn)行燃爆。不同廠商的產(chǎn)品的這種特性有所不同。TLE77xx燃爆IC系列具備四條硬件線路：HSENQ、LSEN、FLENH 和FLENL。通常前兩條與MCU連接，另外兩條與備用安全引擎(即8位微控制器)連接。
HSENQ和LSEN即使在診斷電流限值條件下運(yùn)行，也能打開(kāi)高側(cè)開(kāi)關(guān)和低側(cè)開(kāi)關(guān)。這些線路必須與MCU連接，目的是進(jìn)行下文所述的開(kāi)關(guān)測(cè)試。
另一方面，F(xiàn)LENH和FLENL也能促使燃爆電流(1.2A... 1.75A)流經(jīng)高側(cè)開(kāi)關(guān)和低側(cè)開(kāi)關(guān)。因此，只有MCU和安全引擎一致認(rèn)為發(fā)生碰撞事故時(shí)，才能從儲(chǔ)能器中獲得燃爆電流觸發(fā)安全氣囊。
電阻測(cè)量
燃爆管在整個(gè)使用周期內(nèi)可能會(huì)發(fā)生老化，導(dǎo)致在發(fā)生碰撞事故條件下無(wú)法完成觸發(fā)，因此需要定期測(cè)量電阻，確保燃爆管處于正常的工作狀態(tài)。如果電阻值超出安全范圍，燃爆管關(guān)閉，報(bào)警燈點(diǎn)亮，向司機(jī)發(fā)出警報(bào)，直至汽車(chē)修理完畢。電阻是利用小電流(診斷電流)進(jìn)行測(cè)量的。
通常利用燃爆IC的模擬輸出端口獲得電阻值。
開(kāi)關(guān)測(cè)試
當(dāng)然，為了確保正確完成觸發(fā)，燃爆IC必須對(duì)開(kāi)關(guān)進(jìn)行自檢。這些開(kāi)關(guān)能夠防止意外觸發(fā)(可能發(fā)生)，但另一方面，當(dāng)發(fā)生碰撞事故時(shí)需要同時(shí)啟動(dòng)這兩個(gè)開(kāi)關(guān)(高側(cè)開(kāi)關(guān)和低側(cè)開(kāi)關(guān))才能完成觸發(fā)。如果其中一個(gè)發(fā)生故障，RCU就無(wú)法執(zhí)行其中的一種功能。
開(kāi)關(guān)測(cè)試方法與泄漏測(cè)量類(lèi)似。由于打開(kāi)高側(cè)開(kāi)關(guān)會(huì)出現(xiàn)流向電池的泄漏電流，打開(kāi)低側(cè)開(kāi)關(guān)會(huì)出現(xiàn)流向接地線的泄漏電流，因此，應(yīng)先進(jìn)行泄漏測(cè)量，然后再打開(kāi)其中一個(gè)開(kāi)關(guān)。
按照4.3節(jié)所述操作，不僅需要軟件指令，而且需要從MCU側(cè)將硬件輸入線路設(shè)為合適的值。
高側(cè)供電測(cè)試(HSS)
對(duì)于采用高側(cè)開(kāi)關(guān)的系統(tǒng)，通常需要生成高壓以驅(qū)動(dòng)MOSFET柵極。TLE77xx燃爆IC系列的高壓由儲(chǔ)能器提供，如果儲(chǔ)能器的電壓過(guò)低，高壓就由外部電容器(高側(cè)供電電容器CHSS)提供。
這些IC能夠監(jiān)控外部電容器的狀態(tài)，防止在必要時(shí)因電容器故障無(wú)法完成觸發(fā)。
要完成該測(cè)試需要利用TLE77xx燃爆IC系列的電流源從高側(cè)供電電容器獲得電流。由于該電流是恒定的，只需在固定的間隔時(shí)間內(nèi)兩次測(cè)量電壓，即可得出電容值。因此當(dāng)電容器過(guò)度老化時(shí)，需要向駕駛員發(fā)出警報(bào)，提醒更換電容器。
板載電壓測(cè)量
最后，IC通常還具備測(cè)量電路板上所有電壓的特性。低壓預(yù)示著出現(xiàn)故障(MCU和其他IC無(wú)法正常運(yùn)行，無(wú)法完成觸發(fā)等)。為了避免出現(xiàn)這些故障，RCU采用的多數(shù)觸發(fā)IC都能測(cè)量外部電壓，包括VCC5、VBOOST和VBAT，甚至能夠測(cè)量IC的內(nèi)部電壓，檢測(cè)可能存在的故障。
測(cè)量結(jié)果通常利用IC模擬端口和MCU模數(shù)轉(zhuǎn)換器進(jìn)行輸出。
本文小結(jié)
本文探討了安全氣囊系統(tǒng)的相關(guān)安全問(wèn)題。通過(guò)介紹安全系統(tǒng)在故障條件下如何避免造成人員傷亡來(lái)說(shuō)明系統(tǒng)的安全特性。所有這些特性都會(huì)使安全氣囊系統(tǒng)變得更加安全，同時(shí)保護(hù)車(chē)內(nèi)人員在車(chē)禍中免受致命傷害。(end)
評(píng)論