EPS故障诊断及功能安全

EPS技术分享EPS故障诊断/故障容错/功能安全底盘电动助力转向系统（EPS）基础介绍EPS系统实车扫频及控制仿真模型参数辨识介绍EPS系统控制功能及典型模块控制结构介绍EPS系统功能安全及故障诊断技术介绍面向智能驾驶的EPS功能安全及故障容错关键技术介绍EPS系统组成电机,传感器,电子控制单元,机械转向器涡轮蜗杆，机械管柱，中间轴等特点助力由受电子控制单元控制的电机提供，不依赖于发动机电子控制单元电机传感器机械转向器蓄电池EPS系统的典型形式管柱式小齿轮式齿条式PinionDrive1:永磁同步电机2:ECU3:变速箱及扭矩传感器壳体4:车辆接插件5：管柱支架6：管柱壳体7：碰撞吸能元件8：碰撞溃缩管9：手柄调节元件10：钥匙锁传感器软件传感器软件电机及蜗轮蜗杆整体架构底盘电动助力转向系统（EPS）基础介绍EPS系统实车扫频及控制仿真模型参数辨识介绍EPS系统典型及先进控制功能介绍EPS系统功能安全及故障诊断技术介绍面向智能驾驶的EPS功能安全及故障容错关键技术介绍1、国外EPS系统工程控制仿真的实车应用故事分享2、EPS仿真模型和实际EPS物理对象如何确保一致3、为什么要实车EPS系统扫频4、实车EPS系统扫频的作用5、运用Matlab/Simulink工具箱开展系统参数辨识6、如何开展EPS系统扫频底盘电动助力转向系统（EPS）基础介EPS系统实车扫频及控制仿真模型参数辨识介绍EPS系统典型及先进控制功能介绍EPS系统功能安全及故障诊断技术介绍面向智能驾驶的EPS功能安全及故障容错关键技术介绍随车速助力主动回正阻尼控制末端保护温度保护堵转保护齿条扰动抑制EPS基础功能EPS高级功能摩擦补偿惯性补偿个性化助力Pull/DriftCompensation力矩补偿EPS支持的扩展功能辅助泊车自动泊车车道保持自动超车/紧急壁障方向盘扭矩车速个性化信息基本助力及稳定性控制力矩补偿惯性补偿摩擦补偿Pull/driftcompensation助力集成力矩限制策略热管理末端保护温度监控电压监控齿条扰动抑制控制主动回正力矩阻尼力矩电机控制EPS控制算法拓扑结构-顶层随车速增加，增益增加低频段的相位滞后随车速增加而减小，以提供更直接的转向感觉随车速增加高频段的相位超前保持不变1：稳定滤波器功能设计随车速自适应2：低频极点（P1）随车速查表，随车速增加，P1增加3：稳定滤波器设计使低频段的相位滞后减小4：随车速增益增加稳定滤波器频率特性控制机制助力曲线在软件中执行助力曲线随车速变化优点助力手感调整灵活方便为快速开发提供了快速更改的可能性驾驶员扭矩(Nm)助力扭矩(Nm)-8-6-4-20246805101520253035I增加的车速典型MAP图形状底盘电动助力转向系统（EPS）基础介绍EPS系统实车扫频及控制仿真模型参数辨识介绍EPS系统典型及先进控制功能介绍EPS系统功能安全及故障诊断技术介绍面向智能驾驶的EPS功能安全及故障容错关键技术介绍EPS系统功能安全要求是：ISO26262ASILD软件代码量：据统计，故障诊断及安全/整体EPS软件70%上电诊断+轮巡诊断+下电诊断，诊断覆盖须全方位多角度基于不同故障等级的limp-home策略及故障报警灯点亮策略双MCU相互故障监控及共同控制电机驱动桥的开启/断开核心控制算法冗余备份及相互校验的“防火墙”安全策略故障保护：为控制行车轨迹偏移量，故障容错时间（FTTI）25毫秒故障追溯：预设定及存储故障冻结帧以分析间歇性故障（类似黑匣子作用）故障注入测试,模拟故障，以验证以下方面：1、能否检测出故障？2、故障代码是否正确？3、故障保护措施是否恰当？4、故障保护FTTI是否满足？5、是否有故障报警？6、故障管理是否合理和正确?7、故障再恢复机制是否正确？8、其余测试1、故障代码状态属性的管理2、故障代码“年龄”的管理3、故障频率的管理4、故障计数器的管理5、故障老化机制的管理6、故障冻结数据的管理7、故障快照数据的管理8、故障征兆数据的管理9、系统异常事件的管理10、故障等级的管理与功能安全及故障诊断密切相关的诊断通信服务1、诊断协议：UDSOnCAN/其余客户要求的诊断协议2、诊断通信网络传输层协议：ISO15765-2USDT协议-----SF(单一数据报文)-----CF(连贯数据报文)-----FF(起始数据报文)-----FC(信息流控制报文)3、故障代码DTC编码规范：ISO15031-64、诊断应用层服务：故障诊断相关服务包含如下：读故障信息(ServiceID:0x19)清除故障信息(ServiceID:0x14)底盘电动助力转向系统（EPS）基础介绍EPS系统实车扫频及控制仿真模型参数辨识介绍EPS系统典型及先进控制功能介绍EPS系统功能安全及故障诊断技术介绍面向智能驾驶的EPS功能安全及故障容错关键技术介绍有监控的驾驶无监控的驾驶Level0Level1Level2Level3Level4Level5驾驶员only驾驶辅助部分自动驾驶条件自动驾驶高度自动驾驶完全自动驾驶眼睛-On眼睛-On眼睛-On眼睛-Off眼睛-Off眼睛-Off手-On手-On手-Off(临时)手-Off(临时)手-Off手-Off功能安全或故障容错是自动驾驶的基础！序号故障容错级别达到该FT级别的方法备注1FaultToleranceLevel1（ASILD+FT1）通过软件措施，来达到故障缓解例如软件观测器；需满足ASILD要求2FaultToleranceLevel2(ASILD+FT2)通过传感器冗余，来达到故障缓解例如传感器3通道冗余；需满足ASILD要求3FaultToleranceLevel3(ASILD+FT3)通过电机及驱动桥的冗余，来达到故障缓解例如电机绕组冗余及驱动桥的冗余；需要满足ASILD4FaultToleranceLevel4(ASILD+FT4)全面的冗余，完全满足Fail-Operational要求例如：全面的安全冗余；需要满足ASILDFTLevel4表征：EPS系统出现故障，自动驾驶功能完全不受丝毫影响！谢谢！