Journal of Automotive Safety and Energy ›› 2024, Vol. 15 ›› Issue (6): 830-838.DOI: 10.3969/j.issn.1674-8484.2024.06.004
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DI Yage1(
), ZHOU Jian1, LU Jie1, QIN Jia2, WEI Yuqin2, WANG Congjin1, HAO Zhaoyang1, MIAO Xuelong1
Received:2024-02-14
Revised:2024-04-11
Online:2024-12-31
Published:2025-01-01
CLC Number:
DI Yage, ZHOU Jian, LU Jie, QIN Jia, WEI Yuqin, WANG Congjin, HAO Zhaoyang, MIAO Xuelong. Functional safety concept design for EMB brake-by-wire system based on vehicle dynamic[J]. Journal of Automotive Safety and Energy, 2024, 15(6): 830-838.
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URL: https://www.journalase.com/EN/10.3969/j.issn.1674-8484.2024.06.004
| 功能失效分类 | 功能失效模式 | 整车危害 |
|---|---|---|
| 系统无需求时有功能输出 | 运行中,驾驶员没有踩制动踏板但非预期制动 | 车辆非预期减速及车辆失去稳定性 |
| 静止时,驾驶员没有踩制动踏板但非预期制动 | 车辆无法移动 | |
| 系统无需求时有功能输出 | 运行中,驾驶员踩制动踏板但无制动力 | 车辆减速度过小 |
| 静止时,驾驶员踩制动踏板但无制动力 | 溜车 | |
| 功能输出少于系统需求 | 运行中,驾驶员踩制动踏板,有制动力但低于预期 | 车辆减速度过小 |
| 静止时,驾驶员踩制动踏板,有制动力但低于预期 | 溜车 | |
| 功能输出大于系统需求 | 运行中,驾驶员踩制动踏板,有制动力但高于预期 | 车辆加速度过大 |
| 静止时,驾驶员踩制动踏板,有制动力但低于预期 | 符合预期,无危害 |
| 功能失效分类 | 功能失效模式 | 整车危害 |
|---|---|---|
| 系统无需求时有功能输出 | 运行中,驾驶员没有踩制动踏板但非预期制动 | 车辆非预期减速及车辆失去稳定性 |
| 静止时,驾驶员没有踩制动踏板但非预期制动 | 车辆无法移动 | |
| 系统无需求时有功能输出 | 运行中,驾驶员踩制动踏板但无制动力 | 车辆减速度过小 |
| 静止时,驾驶员踩制动踏板但无制动力 | 溜车 | |
| 功能输出少于系统需求 | 运行中,驾驶员踩制动踏板,有制动力但低于预期 | 车辆减速度过小 |
| 静止时,驾驶员踩制动踏板,有制动力但低于预期 | 溜车 | |
| 功能输出大于系统需求 | 运行中,驾驶员踩制动踏板,有制动力但高于预期 | 车辆加速度过大 |
| 静止时,驾驶员踩制动踏板,有制动力但低于预期 | 符合预期,无危害 |
| 严重度 S | 暴露率 E | 可控性C | |||
|---|---|---|---|---|---|
| C0 | C1 | C2 | C3 | ||
| S0 | E1 | QM | QM | QM | QM |
| E2 | QM | QM | QM | QM | |
| E3 | QM | QM | QM | QM | |
| E4 | QM | QM | QM | A | |
| S1 | E1 | QM | QM | QM | QM |
| E2 | QM | QM | QM | QM | |
| E3 | QM | QM | QM | A | |
| E4 | QM | QM | A | B | |
| S2 | E1 | QM | QM | QM | QM |
| E2 | QM | QM | QM | A | |
| E3 | QM | QM | A | B | |
| E4 | QM | A | B | C | |
| S3 | E1 | QM | QM | QM | A |
| E2 | QM | QM | A | B | |
| E3 | QM | A | B | C | |
| E4 | A | B | C | D | |
| 严重度 S | 暴露率 E | 可控性C | |||
|---|---|---|---|---|---|
| C0 | C1 | C2 | C3 | ||
| S0 | E1 | QM | QM | QM | QM |
| E2 | QM | QM | QM | QM | |
| E3 | QM | QM | QM | QM | |
| E4 | QM | QM | QM | A | |
| S1 | E1 | QM | QM | QM | QM |
| E2 | QM | QM | QM | QM | |
| E3 | QM | QM | QM | A | |
| E4 | QM | QM | A | B | |
| S2 | E1 | QM | QM | QM | QM |
| E2 | QM | QM | QM | A | |
| E3 | QM | QM | A | B | |
| E4 | QM | A | B | C | |
| S3 | E1 | QM | QM | QM | A |
| E2 | QM | QM | A | B | |
| E3 | QM | A | B | C | |
| E4 | A | B | C | D | |
| 序号 | 场景 | 危害事件 |
|---|---|---|
| 1 | 平路直道跟车 | 整车制动力丢失与前车追尾 |
| 2 | 平路直道跟车 | 整车发生非预期制动与后车追尾 |
| 3 | 路口减速停车 | 整车制动力丢失与行人相撞 |
| 4 | 弯道转弯 | 整车制动力丢失与道路两侧相撞 |
| 5 | 弯道转弯 | 整车发生非预期制动,车辆碰撞 |
| 6 | 直道直行 | 单轮/多轮制动力丢失,车辆碰撞 |
| 7 | 直道直行 | 单轮/多轮非预期制动,车辆碰撞 |
| 8 | 弯道转弯 | 单轮/多轮制动力丢失,车辆碰撞 |
| 9 | 弯道转弯 | 单轮/多轮非预期制动,车辆碰撞 |
| 序号 | 场景 | 危害事件 |
|---|---|---|
| 1 | 平路直道跟车 | 整车制动力丢失与前车追尾 |
| 2 | 平路直道跟车 | 整车发生非预期制动与后车追尾 |
| 3 | 路口减速停车 | 整车制动力丢失与行人相撞 |
| 4 | 弯道转弯 | 整车制动力丢失与道路两侧相撞 |
| 5 | 弯道转弯 | 整车发生非预期制动,车辆碰撞 |
| 6 | 直道直行 | 单轮/多轮制动力丢失,车辆碰撞 |
| 7 | 直道直行 | 单轮/多轮非预期制动,车辆碰撞 |
| 8 | 弯道转弯 | 单轮/多轮制动力丢失,车辆碰撞 |
| 9 | 弯道转弯 | 单轮/多轮非预期制动,车辆碰撞 |
| 序号 | 功能安全目标(Safety Goal) | ASIL |
|---|---|---|
| SG01 | 避免制动踏板制动请求丢失 | D |
| SG02 | 避免外部制动请求丢失 | D |
| SG03 | 避免车辆整体制动失效 | D |
| SG04 | 避免车辆整体突发制动 | D |
| SG05 | 避免车辆整体制动过度 | C |
| SG06 | 避免车辆整体制动不足 | C |
| SG07 | 避免单个或多个车轮制动失效 | D |
| SG08 | 避免单个或多个车轮突发制动 | D |
| SG09 | 避免单个或多个车轮制动过度 | D |
| SG10 | 避免单个或多个车轮制动不足 | D |
| 序号 | 功能安全目标(Safety Goal) | ASIL |
|---|---|---|
| SG01 | 避免制动踏板制动请求丢失 | D |
| SG02 | 避免外部制动请求丢失 | D |
| SG03 | 避免车辆整体制动失效 | D |
| SG04 | 避免车辆整体突发制动 | D |
| SG05 | 避免车辆整体制动过度 | C |
| SG06 | 避免车辆整体制动不足 | C |
| SG07 | 避免单个或多个车轮制动失效 | D |
| SG08 | 避免单个或多个车轮突发制动 | D |
| SG09 | 避免单个或多个车轮制动过度 | D |
| SG10 | 避免单个或多个车轮制动不足 | D |
| ASIL等级 | 分解规则 |
|---|---|
| ASILD | ASIL C(D) + ASIL A(D) |
| ASIL B(D) + ASIL B(D) | |
| ASIL D(D) + QM(D) | |
| ASIL C | ASIL B(C) + ASIL A(C) |
| ASIL C(C) + QM | |
| ASIL B | ASIL A(B) + ASIL A(B) |
| ASIL B(B) + QM(B) | |
| ASIL A | ASIL A(A) + QM(A) |
| ASIL等级 | 分解规则 |
|---|---|
| ASILD | ASIL C(D) + ASIL A(D) |
| ASIL B(D) + ASIL B(D) | |
| ASIL D(D) + QM(D) | |
| ASIL C | ASIL B(C) + ASIL A(C) |
| ASIL C(C) + QM | |
| ASIL B | ASIL A(B) + ASIL A(B) |
| ASIL B(B) + QM(B) | |
| ASIL A | ASIL A(A) + QM(A) |
| FSR | 需求定义 | ASIL |
|---|---|---|
| FSR1 | BCU正确接收信号,并正确处理和发送控制信号 | D |
| FSR1.1 | 正确制动逻辑仲裁 | D |
| FSR1.2 | 信号综合处理,进行正确力矩计算及四轮制动力矩分配 | B(D) |
| FSR1.3 | 控制信号正确发送 | B(D) |
| FSR1.4 | 应用诊断与安全机制进行校验 | D(D) |
| FSR2 | 获取轮边实际制动力 | B(D) |
| FSR2.1 | 四轮力传感器电路采集准确的制动力信号 | QM(D) |
| FSR2.2 | BCU传感器信号处理电路正确接收制动力信号 | QM(D) |
| FSR2.3 | WACU传感器信号处理电路正确接收制动力信号 | QM(D) |
| FSR2.4 | 应用诊断与安全机制进行校验 | B(D) |
| … | … | … |
| FSR6 | 正常供电 | D |
| FSR6.1 | 电源正常工作 | B(D) |
| FSR6.2 | 冗余电源在主电源异常时正常工作 | B(D) |
| FSR6.3 | 调压电路正常工作 | B(D) |
| FSR6.4 | 应用安全诊断及校验机制 | D(D) |
| … | … | … |
| FSR | 需求定义 | ASIL |
|---|---|---|
| FSR1 | BCU正确接收信号,并正确处理和发送控制信号 | D |
| FSR1.1 | 正确制动逻辑仲裁 | D |
| FSR1.2 | 信号综合处理,进行正确力矩计算及四轮制动力矩分配 | B(D) |
| FSR1.3 | 控制信号正确发送 | B(D) |
| FSR1.4 | 应用诊断与安全机制进行校验 | D(D) |
| FSR2 | 获取轮边实际制动力 | B(D) |
| FSR2.1 | 四轮力传感器电路采集准确的制动力信号 | QM(D) |
| FSR2.2 | BCU传感器信号处理电路正确接收制动力信号 | QM(D) |
| FSR2.3 | WACU传感器信号处理电路正确接收制动力信号 | QM(D) |
| FSR2.4 | 应用诊断与安全机制进行校验 | B(D) |
| … | … | … |
| FSR6 | 正常供电 | D |
| FSR6.1 | 电源正常工作 | B(D) |
| FSR6.2 | 冗余电源在主电源异常时正常工作 | B(D) |
| FSR6.3 | 调压电路正常工作 | B(D) |
| FSR6.4 | 应用安全诊断及校验机制 | D(D) |
| … | … | … |
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