根據ISO26262規范開(kāi)發(fā)ASIL-D等級的EPS演示系統

圖3：硬件設計： 技術(shù)安全概念，EPS安全狀態(tài)控制

圖3為技術(shù)安全概念中的安全狀態(tài)控制。MPC5643L通過(guò)預驅動(dòng)芯片MC33937A和功率橋控制電機。MC33907提供系統電源管理和系統監控。當出現故障時(shí)，系統必須在規定時(shí)間內到達安全狀態(tài)，即電源繼電器和電機隔離繼電器必須及時(shí)斷開(kāi)。MPC5643L和MC33907的各自獨立輸出控制信號，再經(jīng)過(guò)邏輯“或”后，控制這兩種繼電器。

3.2 軟件設計

系統軟件可分為底層驅動(dòng)、操作系統和應用層任務(wù)。應用層任務(wù)有包括控制任務(wù)和監控任務(wù)。這些軟件同時(shí)運行于MPC5643L的處于鎖步模式的雙PowerPC核上。圖4為系統的軟件安全概念。

從功能安全的角度，系統軟件必須考慮避免、檢測或處理隨機硬件故障和軟件系統故障。因此，系統軟件實(shí)現了多種安全機制，并且遵循ISO26262軟件開(kāi)發(fā)流程。EPS系統軟件在系統整合層面上需要滿(mǎn)足ISO26262 ASIL-D 的需求。圖4所示的軟件安全概念通過(guò)組件冗余實(shí)現了ASIL分解，即控制通道(任務(wù))ASIL-B(D)和監控通道(任務(wù))ASIL-B(D)。

圖4：軟件設計： 軟件安全概念

3.3安全確認

在產(chǎn)品概念階段和產(chǎn)品開(kāi)發(fā)階段都需要進(jìn)行安全分析，其目的：

· 檢查故障和失效對系統造成的影響

· 列出可能導致安全目標偏離的條件和原因

· 發(fā)現原先設計沒(méi)考慮到新危險

對于A(yíng)SIL-D應用來(lái)說(shuō)，需要進(jìn)行歸納和演繹式的安全量化。在系統層面，采用基于故障樹(shù)(FTA)的系統安全分析方法，自上而下的演繹出可能導致安全目標偏離的條件和原因，如圖5列出了可能導致電機產(chǎn)生自主扭矩的條件和原因。而系統FMEDA則為故障樹(shù)的末端節點(diǎn)(事件)提供了具體的失效率。

圖5：EPS故障樹(shù)：電機自主扭矩

結論

ISO26262功能安全標準將近年來(lái)汽車(chē)電子安全模塊設計者的經(jīng)驗和先進(jìn)的頂層設計理念結合起來(lái)，提供了一整套魯棒性設計和過(guò)程管理的方法，對國內EPS系統供應商來(lái)說(shuō)既是挑戰又是機遇。飛思卡爾長(cháng)期關(guān)注和積極投資這一汽車(chē)安全應用，及時(shí)推出了SafeAssure的軟硬件產(chǎn)品和面向ASIL-D的EPS演示系統，并且殷切希望和國內客戶(hù)緊密合作，來(lái)提升國內EPS系統的整體設計水平和產(chǎn)品檔次。