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用于電動助力轉(zhuǎn)向(EPS)輔助功能的HARA的示例

汽車電子工程知識體系 ? 來源:汽車電子硬件設(shè)計 ? 作者:booksoser ? 2021-06-21 17:29 ? 次閱讀
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C.1介紹

本附錄提供了用于電動助力轉(zhuǎn)向(EPS)輔助功能的HARA的示例。C3節(jié)提供HAZOP分析,以識別EPS功能的故障行為,這些行為映射到車輛級危險。一些EPS故障,由此產(chǎn)生的車輛水平危險以及相關(guān)的ASIL在C4節(jié)中作為示例提供。必須注意的是,本附錄并不代表轉(zhuǎn)向功能的完整HARA,而是EPS功能的一部分功能安全危險指導(dǎo)。

一般免責(zé)聲明

該信息性附錄包含用于選擇危險情況的示例ASIL。除非另有說明,否則這些ASIL是車輛制造商和供應(yīng)商在SAE J2980發(fā)布和使用之前達(dá)成共識的結(jié)果,僅作為這些現(xiàn)有系統(tǒng)的參考。雖然提供的ASIL代表了工作組成員的共識,但必須指出的是,ASIL可以更低或更高,具體取決于車輛,功能權(quán)限和調(diào)整。

C.2項目定義:功能概念摘要

EPS功能幫助駕駛員為轉(zhuǎn)向車輪提供車輛方向控制,同時減少駕駛員駕駛車輛所需的工作量。它測量駕駛員在方向盤上的意圖,并與其他車輛輸入一起處理以提供轉(zhuǎn)向扭矩輔助。對于該分析的范圍,假設(shè)EPS系統(tǒng)具有機(jī)械轉(zhuǎn)向連接,這將有助于操作員在沒有電動助力轉(zhuǎn)向輔助功能的情況下操縱車輛。

C.3HAZOP分析

表C1顯示了HAZOP分析,以識別EPS輔助功能的故障行為。表C2顯示了EPS故障與車輛危險的映射。

表C1 -電動助力轉(zhuǎn)向輔助功能的HAZOP分析

系統(tǒng)功能與HAZOP
引導(dǎo)性詞匯
功能喪失 激活不正確(超過請求) 意外激活(當(dāng)沒有時請求) 輸出滯留在一個值(功能失效,更新為意)
激活不正確(超過請求) 激活不正確(少于請求) 激活不正確(相反激活)方向)
轉(zhuǎn)向輔助 失去轉(zhuǎn)向輔助 過度的轉(zhuǎn)向輔助 減少轉(zhuǎn)向助力 反向轉(zhuǎn)向輔助
(轉(zhuǎn)向方向與要求相反)
意外的轉(zhuǎn)向輔助 鎖定轉(zhuǎn)向

表C2- EPS故障行為與車輛危險的映射

故障行為 車輛危險
失去轉(zhuǎn)向輔助 增加了手動操作以引導(dǎo)
減少轉(zhuǎn)向助力
過度的轉(zhuǎn)向輔助 意外的車輛橫向運(yùn)動/意外的偏航
反向轉(zhuǎn)向輔助
意外的轉(zhuǎn)向輔助
鎖定轉(zhuǎn)向 車輛橫向運(yùn)動控制損失

C.4HARA

表C3示出了用于EPS輔助功能的HARA的一些示例。本附錄中提供的示例HARA包含與轉(zhuǎn)向輔助功能相關(guān)的車輛運(yùn)動控制危險樣本,這些危險與功能安全相關(guān)。

表C3-電動助力轉(zhuǎn)向輔助功能的示例HARA分析

危險ID 功能 故障行為 車輛等級危險 假設(shè) 危險詳細(xì)說明 潛在的事故情景- 考慮最壞情況下的不幸事故 ASIL評估 評論或注意事項(如適用)
S 合理 E 合理 C 合理 ASIL
轉(zhuǎn)向危險#1 轉(zhuǎn)向輔助 意外的轉(zhuǎn)向輔助 意外的車輛橫向運(yùn)動/意外的偏航 沒有 當(dāng)沒有駕駛員要求時,轉(zhuǎn)向系統(tǒng)意外地提供扭矩致動。 在駕駛員能夠控制情況之前,車輛離開預(yù)定路徑/車道并與迎面而來的交通或鄰近交通或路邊物體碰撞的可能性。如果轉(zhuǎn)向產(chǎn)生意外的橫擺力矩,可能會導(dǎo)致失去對車輛的控制。 3 公路速度車輛碰撞或與物體碰撞 4 每天接觸城市道路,高速公路,高速公路 3 大多數(shù)司機(jī)無法控制情況 D 這種危險適用于轉(zhuǎn)向扭矩或角度控制功能。根據(jù)車輛和校準(zhǔn)以及控制干擾的大小,ASIL可以更低。
反向轉(zhuǎn)向輔助 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)在與駕駛員要求相反的方向上提供扭矩致動。
轉(zhuǎn)向危險#2 轉(zhuǎn)向輔助 過度的轉(zhuǎn)向輔助 意外的車輛橫向運(yùn)動/意外的偏航 沒有 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)提供的轉(zhuǎn)向輔助不僅僅是設(shè)計意圖;轉(zhuǎn)向系統(tǒng)感覺比正常情況輕,但響應(yīng)方向與駕駛員要求的方向相同。 在較高車速下的高速公路車道變換期間,增加的輔助可能導(dǎo)致駕駛員的轉(zhuǎn)向過沖。在駕駛員能夠控制情況之前,車輛離開預(yù)定路徑/車道并與迎面而來的交通或鄰近交通或路邊物體碰撞的可能性。 3 公路速度車輛碰撞或與物體碰撞 4 每天接觸城市道路,高速公路,高速公路 1 簡單控制 B 此危險僅適用于轉(zhuǎn)向輔助控制功能。根據(jù)車輛和校準(zhǔn)以及控制干擾的大小,ASIL可以
轉(zhuǎn)向危險#3 轉(zhuǎn)向輔助 鎖定轉(zhuǎn)向控制 車輛橫向運(yùn)動控制的意外損失 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中的電阻 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)被電鎖定或卡在特定位置,并且在車輛移動時不響應(yīng)駕駛員請求。
故障可防止手動轉(zhuǎn)向
車輛。
車輛在轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和車輪的最后位置繼續(xù)運(yùn)動。
司機(jī)無法轉(zhuǎn)彎或轉(zhuǎn)向車輛。
在駕駛員能夠控制情況之前,車輛離開預(yù)定路徑/車道并與迎面而來的交通或鄰近交通或路邊物體碰撞的可能性。
3 公路速度車輛碰撞或與物體碰撞 4 每天接觸城市道路,高速公路,高速公路 3 大多數(shù)司機(jī)無法控制情況 D 這種危險適用于轉(zhuǎn)向扭矩或角度控制功能。
ASIL確定突然失去輔助取決于車輛的設(shè)計和配置。以下是嚴(yán)重性,暴露和可控性分類的一些指導(dǎo)原則:
嚴(yán)重程度可以基于
- 車輛碰撞速度
- 車輛/路邊物體/行人的潛在碰撞
-SAE J2980附錄B嚴(yán)重性表B1
轉(zhuǎn)向危險#4 轉(zhuǎn)向輔助 失去轉(zhuǎn)向輔助 增加了手動操作以引導(dǎo) 有一個機(jī)械轉(zhuǎn)向連接;
轉(zhuǎn)向系統(tǒng)符合ECE R79
規(guī);
當(dāng)車輛移動時,突然失去轉(zhuǎn)向輔助。
根據(jù)車輛和轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的順應(yīng)性,可能需要增加駕駛員手動轉(zhuǎn)向力。
當(dāng)車輛以更高的速度行駛時,只需要一小部分轉(zhuǎn)向輔助來轉(zhuǎn)動車輛。在低速時,一些駕駛員可能會在需要時及時足夠地駕駛。
在交通中可能與車輛或行人發(fā)生碰撞。
車輛依賴 暴露率可以基于
- 在特定車速范圍內(nèi)在不同橫向加速度下所花費(fèi)的持續(xù)時間
- 暴露于威脅的可能性
失去輔助期間的可控性可取決于與轉(zhuǎn)向系統(tǒng)設(shè)計和車輛特性相關(guān)的多個因素
- 可控性等重要措施是方向盤輪緣力*
*基于ECE R79(全功能EPS系統(tǒng)的值)和MIL-STD-1472,建議將150 N作為C1上限的指標(biāo)
其他考慮因素
目前的轉(zhuǎn)向失誤輔助行為和現(xiàn)場轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的歷史被接受。
現(xiàn)場輔助行為和歷史記錄的丟失可用作未來系統(tǒng)的基線設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)
轉(zhuǎn)向系統(tǒng)在全球范圍內(nèi)滿足ECE-R79是一種常見的行業(yè)慣例。在歐洲,它是強(qiáng)制性的。

責(zé)任編輯:lq6

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原文標(biāo)題:功能安全之電動助力轉(zhuǎn)向(EPS)示例和指南

文章出處:【微信號:QCDZYJ,微信公眾號:汽車電子工程知識體系】歡迎添加關(guān)注!文章轉(zhuǎn)載請注明出處。

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