符合ISO 26262功能安全需求之機電系統可靠度及其提升方法—以馬達驅控器為例

Abstract

由於電動車產業逐漸成為未來趨勢，加上近年來人們對於安全性更加重視，歐盟已於2015年將ISO 26262納入其小型車輛安全規範，也預計將於2018年拓展範圍至其他類型的車輛。為協助國內相關產業及廠商順利與國際接軌，本論文提出一套針對車用機電系統設計的可靠度量化評估程序，並配合實務，指出數種可靠度提升作法。特別的，本論文以國內某機構設計的馬達驅控器系統作為示範案例，評估其是否滿足ISO 26262 功能安全需求(Functional Safety Requirement)所規範ASIL C級(Automotive Safety Integrity Level C)之安全完整性指標。文中，首先介紹ISO 26262的基本架構，並以硬體次系統層級作為可靠度套討的目標。其後，介紹本論文將用到的基本原理及可靠度提升方法。分析中的可靠度量化流程共分為四個主要階段，每個階段有各自的子任務。本論文從系統及子系統的範圍定義開始，蒐集相關的運作原理、故障模式及性能界限，進行系統故障導入模擬，並將結果記錄，作為可靠度模型建構與分析的基礎。而後，依據不同容錯能力，量化出系統可靠度函數及平均失效率。接著，針對各子系統作敏感度分析，找出其中影響較大的關鍵子系統及其故障模式。最後，使用整合的可靠度提升方法，驗證所評估馬達驅控器系統的可靠度達到ISO 26262的功能安全需求。