用于确定信号链的残余失效率的方法
【专利摘要】本发明提供了一种用于确定汽车安全完整性等级评估中信号链的残余失效率的方法，其中，所述信号链指评估中信号流经的路径，所述方法包括：对于无法获知其失效模式和相应失效率的元件，获得其对应的PPM值，其中，PPM值为该元件在指定时段内指定数量中的坏件量；利用所获得的元件的PPM值，获得该元件的计次失效率；针对每个上述元件，获得其在与安全相关的所有失效模式中该元件的不同工作区间内的诊断识别率，并利用所述与安全相关的所有失效模式中失效率和工作区间的各自所占权重的统计数据，对所获得的诊断识别率进行加权平均，进而获得该元件的诊断未识别率；基于该元件的计次失效率与其诊断未识别率，获得该元件与安全相关的残余失效率；对已知失效模式及失效率的其余元件，获得其与安全相关的残余失效率；结合上述元件的残余失效率，获得所述信号链的残余失效率。
【专利说明】用于确定信号链的残余失效率的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于确定汽车安全完整性等级评估中信号链的残余失效率的方法，具体地，涉及基于零部件的PPM数据以及诊断识别率的加权平均值来确定信号链的残余失效率的方法。
【背景技术】
[0002]随着机动车辆的普及，车辆的安全性成为技术人员以及机动车辆的保有者(即用户)共同关心的问题。近年来，在不断提升车辆中各种零部件的质量的同时，也出现了很多提高车辆整体安全性的控制机制，例如电子制动系统，诸如防抱死制动系统ABS(Ant1-lockBraking System)、电子稳定性控制 ESC (Electronic Stability System)系统等。
[0003]ABS系统可安装在任何带液压刹车的汽车上。其利用阀体内的一个橡胶气囊，在踩下刹车时，给予刹车油压力，充斥到ABS的阀体中，然后气囊利用中间的空气隔层将压力返回，使车轮避过锁死点。具体而言，ABS系统通过安装在车轮上的传感器发出车轮将被抱死的信号，控制器指令调节器降低该车轮制动缸的油压，减小制动力矩，经一定时间后，再恢复原有的油压，不断的这样循环(每秒可达5?10次)，从而使车轮始终处于转动状态而又有最大的制动力矩。
[0004]与此形成对比的是，没有安装ABS的车辆在行驶中，如果用力踩下制动踏板，则车轮转速会急速降低。当制动力超过车轮与地面的摩擦力时，车轮就会被抱死，完全抱死的车轮会使轮胎与地面的摩擦力下降。如果车辆的前轮被抱死，驾驶员将无法控制车辆的行驶方向，如果后轮被抱死，就极容易出现侧滑现象。
[0005]可见ABS系统有效地提高了驾驶过程中的安全性，那么ABS系统自身的故障检测就显得尤为重要了。故障包括电路故障和机械故障等，例如ABS系统中传感器(包括传感器线圈电阻、转子齿圈和传感器输出信号等)、制动压力调节器、电控单元等零部件的故障。因此，检测ABS系统中各零部件的安全性是保障行车安全的重要因素之一。
[0006]除了 ABS系统之外，车辆中包含了多个厂商生产的大大小小的各种零部件。而各个零部件的安全、正常运行显然对车辆的整体安全性起着至关重要的作用。现有的评估车辆安全完整性方法是，通过对某一信号链中各个元件的失效模式、失效率及安全机制的综合评估，获悉该信号链的残余失效率等量化指标，并将得到的指标与既定的安全完整性等级(例如根据道路车辆功能安全标准IS026262的规定)进行比对，从而确定整条信号链的汽车安全完整性等级。这样的信号链汽车安全完整性等级评估已经成为道路车辆功能安全中最基本、最重要的工作之一。
[0007]具体地，在这样的信号链汽车安全完整性等级评估过程中，需要了解信号链上各个元件的失效模式、失效率及安全机制的详细信息。然而，现实中这些元件通常来自不同的(甚至国外)供应商，鉴于其中一些信息往往因为涉及产品的核心而作为商业秘密被制造商保留，导致直接对信号链的汽车安全完整性等级进行有效评估带来障碍。
[0008]针对上述现状，需要一种能够在无法获知信号链的某些元件的失效模式、失效率及安全机制的情况下，仍然能够对该条信号链进行安全完整性等级评估的方法。
【发明内容】
[0009]为了解决或者至少缓解现有技术中的上述问题，本发明提供了一种通过利用信号链中有关元件的PPM数据，并通过对诊断识别率求其加权平均值的方式，来确定信号链的残余失效率的方法，进而实现信号链的汽车安全完整性等级评估。
[0010]根据本发明的一个实施例，提供了一种用于确定汽车安全完整性等级评估中信号链的残余失效率的方法，其中，所述信号链指评估中信号流经的路径，所述方法包括:
[0011]对于无法获知其失效模式和相应失效率的元件，获得其对应的PPM值，其中，PPM值为该元件在指定时段内指定数量中的坏件量；
[0012]利用所获得的元件的PPM值，获得该元件的计次失效率；
[0013]针对每个上述元件，获得其在与安全相关的所有失效模式中该元件的不同工作区间内的诊断识别率，并利用所述与安全相关的所有失效模式中失效率和工作区间的各自所占权重的统计数据，对所获得的诊断识别率进行加权平均，进而获得该元件的诊断未识别率；
[0014]基于该元件的计次失效率与其诊断未识别率，获得该元件与安全相关的残余失效率；
[0015]对已知失效模式及失效率的其余元件，获得其与安全相关的残余失效率；
[0016]结合上述元件的残余失效率，获得所述信号链的残余失效率。
[0017]可选地，所述信号链包括传感器和接收传感器信号的电子控制单元，其中，所述传感器的失效模式和相应的失效率未知。其中，所述电子控制单元是电子制动系统。
[0018]优选地，所述传感器为轮速传感器，所述工作区间为车速工作区间，所述失效率的统计数据为与安全相关的各个失效模式下失效率的权重向量，所述车速工作区间的统计数据为轮速传感器的各个速度工作范围的权重向量。
[0019]优选地，所述电子制动系统是电子稳定性控制系统，所述传感器为轮速传感器、方向盘转角传感器和/或真空度传感器；或者所述电子制动系统为防抱死制动系统，所述传感器为轮速传感器。
[0020]可选地，将每个失效模式和相应的失效率未知的元件的计次失效率和所述诊断未识别率的乘积作为该元件与安全相关的残余失效率，并且诊断未识别率是整数I与所获得的经过加权平均得到的诊断识别率的差值。
[0021]可选地，其余元件与安全相关的残余失效率通过下述方式计算获得:对所述其余元件中的每个元件，确定其每种失效模式下的失效率和识别率，将整数I与识别率的差值作为该元件的诊断未识别率，将每种失效模式下的失效率与诊断未识别率的乘积作为该失效模式的残余失效率；对每个元件的每种失效模式下的残余失效率进行求和，得到该元件与安全相关的残余失效率。
[0022]可选地，所述PPM值为该元件每年每百万件中的坏件量，所述计次失效率为
【权利要求】
1.一种用于确定汽车安全完整性等级评估中信号链的残余失效率的方法，其中，所述信号链指评估中信号流经的路径，所述方法包括: 对于无法获知其失效模式和相应失效率的元件，获得其对应的PPM值，其中，PPM值为该元件在指定时段内指定数量中的坏件量； 利用所获得的元件的PPM值，获得该元件的计次失效率； 针对每个上述元件，获得其在与安全相关的所有失效模式中该元件的不同工作区间内的诊断识别率，并利用所述与安全相关的所有失效模式中失效率和工作区间的各自所占权重的统计数据，对所获得的诊断识别率进行加权平均，进而获得该元件的诊断未识别率； 基于该元件的计次失效率与其诊断未识别率，获得该元件与安全相关的残余失效率； 对已知失效模式及失效率的其余元件，获得其与安全相关的残余失效率； 结合上述元件的残余失效率，获得所述信号链的残余失效率。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述信号链包括传感器和接收传感器信号的电子控制单元，其中，所述传感器的失效模式和相应的失效率未知。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述传感器为轮速传感器，所述工作区间为车速工作区间，所述失效率的统计数据为与安全相关的各个失效模式下失效率的权重向量，所述车速工作区间的统计数据为轮速传感器的各个速度工作范围的权重向量。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，将每个失效模式和相应的失效率未知的元件的计次失效率和所述诊断未识别率的乘积作为该元件与安全相关的残余失效率，并且诊断未识别率是整数I与所获得的经过加权平均得到的诊断识别率的差值。
5.根据权利要求3所述的方法，其中，所述电子控制单元为电子制动系统。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述电子制动系统是电子稳定性控制系统，所述传感器为轮速传感器、方向盘转角传感器和/或真空度传感器。
7.根据权利要求5所述的方法，其中，所述电子制动系统是防抱死制动系统，所述传感器为轮速传感器。
8.根据权利要求1所述的方法，其余元件与安全相关的残余失效率通过下述方式计算获得: 对所述其余元件中的每个元件，确定其每种失效模式下的失效率和识别率，将整数I与识别率的差值作为该元件的诊断未识别率，将每种失效模式下的失效率与诊断未识别率的乘积作为该失效模式的残余失效率； 对每个元件的每种失效模式下的残余失效率进行求和，得到该元件与安全相关的残余失效率。
9.根据前述任一权利要求所述的方法，其中，所述PPM值为该元件每年每百万件中的坏件量，所述计次失效率为
【文档编号】G06F19/00GK103745113SQ201410019873
【公开日】2014年4月23日 申请日期:2014年1月16日 优先权日:2014年1月16日
【发明者】于长淼, 施京毅, 苏剑 申请人:大陆泰密克汽车系统（上海）有限公司