[发明专利]一种满足客车功能安全的电机控制器优化设计方法

权利要求书

1.一种满足客车功能安全的电机控制器优化设计方法，其特征在于，包括如下步骤：

1）定义电机控制器及其相关项；

2）根据步骤1）中的电机控制器及其相关项，进行电机控制器的危害分析和风险评估，识别电机控制器中因故障而引起的危害，并对危害进行归类，确定危害的风险等级；

3）根据步骤2）中的危害分析和风险评估，得出防止危害事件发生或减轻危害程度相对应ASIL等级的安全目标；

4）根据步骤3）中的安全目标，得出电机控制器的功能安全需求，将功能安全需求分配给电机控制器及其相关项的初步架构或外部措施，得到电机控制器的功能安全概念；

5）根据步骤4）中的功能安全需求，得出电机控制器的技术安全需求，结合系统设计，将技术安全需求分配给软件要素或硬件要素，得到技术安全概念；

6）根据步骤5）中的技术安全概念，进行电机控制器硬件和软件的设计；

所述步骤4）中，由安全目标SG03-TMC得出的功能安全需求如下：

FSR01-TMC：主驱控制器正确计算和处理从整车控制器接收到的主电机控制报文信息；

FSR02-TMC：当主驱控制器检测到主电机控制反馈的报文信息错误时，主驱控制器保持当前状态不变；

FSR03-TMC：主驱控制器根据接收的整车控制器报文，正确驱动主电机和控制主电机扭矩；

FSR04-TMC：主驱控制器正确检测主电机工作状态，当主驱控制器发现主电机缺相或主电机驱动丢失时，关闭扭矩输出，使IGBT驱动处于无位置状态，并上报故障给整车控制器；

FSR05-TMC：主驱控制器正确检测主驱接触器工作状态，当诊断到主驱接触器触点间阻值超过安全范围时，上报故障给整车控制器；或当诊断到主驱接触器错误地断开，则关闭扭矩输出，使IGBT处于无位置状态，并上报故障给整车控制器；

FSR06-TMC：主驱控制器正确驱动转速传感器，当检测到驱动信号故障时，系统切换至无位置传感器模式，并上报故障给主驱控制器；

FSR07-TMC：主驱控制器正确检测主电机温度和散热器水温，当检测到主电机温度异常时，主电机降级运行，并上报故障给整车控制器；当检测到散热器水温故障时，主电机保持整车工作，并上报故障给整车控制器；

FSR08-TMC：主驱控制器采用双电源供电，且可实现硬件自主切换；

FSR09-TMC：主驱控制器正确计算和处理当前蓄电池电源，并检测蓄电池供电电压是否异常。

2.根据权利要求1所述的满足客车功能安全的电机控制器优化设计方法，其特征在于，所述步骤1）中，电机控制器包括主驱控制器、附驱控制器、DCDC模块和高压配电模块，主驱控制器包括TC275芯片，高压配电模块包括多个接触器，电机控制器的相关项包括动力电机、整车控制器、控制液压助力转向电机、空气压缩机电机、蓄电池、主电机、电空调、电除霜和电加热；定义如下：主驱控制器负责接收整车控制器的命令，综合分析系统信息，发送控制液压助力转向电机、空气压缩机电机、DCDC使能命令；主驱控制器控制接触器，进行高压电气管理；主驱控制器根据整车控制器的命令及系统状态控制主电机和进行故障诊断及保护；主驱控制器把电机控制器内部状态信息反馈给整车控制器。

3.根据权利要求2所述的满足客车功能安全的电机控制器优化设计方法，其特征在于，所述步骤3）中，安全目标如下：

SG01-TMC：车辆在正常行驶过程中，避免丢失驱动力；

SG02-TMC：车辆在正常行驶过程中，避免非预期输出驱动力；

SG03-TMC：车辆在正常行驶过程中，避免输出错误的驱动力；

SG04-TMC：车辆在加速过程中，避免驱动力输出卡滞。

4.根据权利要求1所述的满足客车功能安全的电机控制器优化设计方法，其特征在于，所述步骤4）中还包括安全分析，通过安全分析确认电机控制器的功能安全需求合理正确，所述安全分析包括FMEA分析和FTA分析。