在自动驾驶汽车快速发展的今天,汽车电气化趋势缓缓朝着半自动驾驶和全自动驾驶发展,尤其是,为了让电子转向助力(EPS)和电子制动系统满足必要的安全措施,以确保无东谈主驾驶汽车的安全性和可靠截至时需要作出的调动提供一些视力。
ADI提供磁阻(MR)位置传感器居品和基于分流器的电流检测放大器居品,它们可使EPS和电子制动系统中使用的无刷电机竣事高性能换相和安全运行。
频年来,因为东谈主们愈加嗜好擢升车辆安全,是以主动高等驾驶员扶持系统(ADAS)不断取得发展和引申,它是对依赖安全气囊来保护驾驶员和乘客安全的传统被迫系统的一种补充。这些新出现的系统最初是为了匡助驾驶员在安全危险情况下作念出正确决策,从永久而言,则是替代驾驶员作念出决策。
这些技能最初也引颈着汽车朝向半自动和全自动驾驶转念。让电子截至单位(ECU)代替驾驶员作念出决策,让实施器稳重进行车辆转向和制动操作,如斯,将驾驶车辆的任务嘱咐给传感器、ECU和电子实施器。
这一趋势激动咱们开动建造更可靠、更智能、性能更高的冗余电子实施器处置有野心,这些处置有野心需要妥贴ISO 26262功能安全措施。这是一项基于风险的安全措施,对危险操作情况的风险进行定性评估,并在组件和系统联想中融入安全措施,以幸免或管控系统故障,以及检测或截至就地出现的硬件故障或松开其影响。这些实施器系统时常使用无刷直流(BLDC)电机驱动,由于这些系统对安全性至关紧迫,联想东谈主员在联想处置有野心的硬件和软件时,必须保证系统大要满足汽车安全无缺性等第(ASIL) D级的高措施。
BLDC电机换相和截至
传统上,阻挠换相(见图1a)由三个霍尔开关构成,用于教导无刷直流电机中转子的位置。由于东谈主们条件擢升BLDC电机驱动器(包括EPS系统)的性能,尤其是裁汰其噪声、振动和叛逆顺性(NVH),以及擢升其运行末端,是以阻挠换相徐徐被正弦换相截至取代。霍尔开关则可由装配在电机轴末端的双极磁铁前边 的MR角度传感器代替(见图1b)。在典型的诳骗中MPS也被装配在ECU总成上,ECU则被集成到电机外壳中,何况装配在电机轴的末端。
图1. (a) BLDC阻挠换相截至和(b) BLDC正弦换相截至
安全重要诳骗的功能安全(示例EPS)scy.fudanedu1.cn
ISO 26262于2011年引入,动作一种安全措施,用于处置与电气安全关联的系统故障可能变成的危害,之后被2018年版取代。
必须对系统实施安全和风险分析,以详情系统的ASIL等第。ASIL等第是通过审查系统在运行时间潜在危险的严重进程、高傲进程和可控性来详情的(见图2)。
图2. ISO 26262 ASIL评级矩阵
举例,要是咱们对EPS系统实施风险和危害分析,可能会得出以下论断:基于这些事件(举例转向卡滞和自动转向等)的严重进程、可控性和高傲性,将这些严重事件评定为ASIL D等第。
雷同,关于行将推出的电子制动系统,不错禁受雷同的逻辑详情不行控事件的严重进程,如制动卡滞或自动制动。
左证EPS或制动系统示例,ASIL D系统的评级不错通过判辨子系统来竣事,如图3a、图3b和图3c所示。
图3. 针对ASIL D系统的ASIL判辨有野心
并不条件每个系统组件齐按照ASIL D措施和经过进行建造,以使ASIL D系统合规;然而,在进行系统级别的审核时,条件通盘这个词系统必须满足条件,何况不错集成QM、ASIL A、B、C、D级别的子组件动作系统的构成部分。
系统判辨还应该确保充分的清静性,并商酌到依赖或共因故障的可能性。
EPS系统拓扑
典型的EPS系统拓扑结构如图4所示。EPS ECU左证驾驶员施加到倡导盘上的转向扭矩、倡导盘的位置和车辆的速率来猜想所需的扶持功率。EPS电机通过施加力来动弹倡导盘,减少驾驶员主宰倡导盘所需的扭矩。
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