汽车安全|电动汽车电机驱动控制器功能安全架构研究：EV Motor Control Unit Based on FS...
来源 | 【汽车安全|电动汽车电机驱动控制器功能安全架构研究：EV Motor Control Unit Based on FS...】汽车功能安全
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本文摘要
基于汽车功能安全的相关标准 ， 介绍了危害分析与风险评估的基本方法 ， 并由此确定了电动汽车电机驱动控制器的安全目标和汽车安全完整性等级；通过对 EGAS 架构的分析 ， 提出了其功能监控层的实现方法 ， 详细阐述了针对不同微处理器结构实现系统功能安全架构的设计方法 ， 并通过 Matlab 仿真分析和台架测试进行了验证 。 研究结果表明 ， 双芯片微处理器的系统安全架构对安全目标的实现以及标准化产品开发具有显著优势 。
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限于篇幅 ， 本文仅以“非预期的转矩增加”的功能失效行为为例进行分析 ， 则在整车层面产生的潜在危害是“非预期的车辆加速” 。 对于该危害 ， 从不同的场景分析 S ， E ， C 等级 。 以“汽车在市区缓行且前方有行人”的场景为例进行分析 ， 该场景在日常驾驶中非常常见 ， 几乎发生在每次驾驶中 ， 其运行场景暴露概率（E）等级可定义为 E4[6]；非预期加速后与前方行人发生碰撞 ， 属于“行人 / 自行车事故” ， 极有可能造成人员死亡 ， 其严重度（S）等级可定义为 S3[6]；而一般驾驶员可以通过猛踩制动踏板使车辆减速或停下 ， 因此其可控性（C）等级可定义为 C2 。 由此 ， 在该运行场景下 ， ASIL 等级可确定为 C 。 如上所述 ， 还应对该危害的其他场景进行分析 ， 以便确定控制系统的最终 ASIL 等级 ， 表 3 给出了基于“非预期的转矩增加”几个典型场景的HARA 分析结果 。
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从上述分析可知 ， “非预期的转矩增加”在不同的场景下所对应的 ASIL 等级并不相同 ， 应选择最高的ASIL 等级进行开发（本例确定为 ASIL C） 。 需要说明的是 ， HARA 分析是功能安全开发中非常重要而且复杂的工作 ， 本文主要对分析方法进行研究 ， 所做的 HARA分析是基于“非预期的转矩增加”几个典型场景 ， 而最终的 ASIL 等级确定需要综合考虑所有场景 。
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