汽車安全設計自動防故障功能

這種特性可透過叁種方式實現(xiàn)：裼玫テIC整合高側（HS）和低側（LS）開關；裼昧礁魷嗤的IC，但透過PCB設計使高側開關和低側開關分離（交叉耦合）；或者裼昧街植煌的技術，將兩個不同的晶片整合至一個封裝內（CrosSaveTM）。

裼玫テIC時，如果晶片產(chǎn)生故障，就會帶來危險。因為兩個開關都整合在一個晶片上，因而無法實現(xiàn)自動防故障功能。

第二和第叁種方式分離了兩個開關，一旦出現(xiàn)故障，只是一個開關會受損，仍能實現(xiàn)自動防故障功能。哪種方式更加安全則需要進一步探討。

CrosSave（參見圖3）具備單一封裝優(yōu)勢，與其他解決方案相較，節(jié)省了板卡空間，降低了設計難度，同時始終確保了系統(tǒng)的自動防故障功能。

圖3：CrosSave的分離式晶片概念。

一方面，交叉耦合裼萌哂嘈允迪腫遠防故障功能。冗余系統(tǒng)對于共因故障（CCF）的保護較差。另一方面，CrosSave裼枚嘌性策略，對于CCF保護較佳，但有較高的耦合S數(shù)。

總之，這兩種解決方案與單片系統(tǒng)相較，能夠提供更加安全的性能。

泄漏檢測

為了確保只在規(guī)定條件下產(chǎn)生燃爆，必須進行泄漏檢查。泄漏測量可防止打開一個開關進行測試時（參見4.5節(jié)）產(chǎn)生燃爆情況。由于燃爆管通常位于汽車的前端或側部，而RCU位于中控臺下，因此需要較長的線束，這很有可能成為泄漏源。

泄漏通常在燃爆管的饋入路徑和返路徑進行測試，并在這些位置和接地端及電池端存在泄漏時實現(xiàn)檢測。

啟動軟硬體進行觸發(fā)

防止意外觸發(fā)的特性要求獲得多個外部軟體指令以及多條硬體線路必須處于預定義狀態(tài)，方可進行觸發(fā)。

MCU必須裼昧礁霾煌的SPI指令獨立打開兩個開關（高側開關和低側開關）。因此，即使出現(xiàn)通訊故障和SPI指令被錯譯為燃爆指令，仍然需要獲得第二個指令，才能成功燃爆。

對于英飛凌的TLE77xx燃爆系列IC而言，利用以前的額外指令UNLOCK即可進行燃爆。否則，開關將被打開，電流限值將設定為約40mA（診斷電流限值），這不足以點燃燃爆管。

如上文所述，硬體線路也必須達到預定義的電壓，才能進行燃爆。不同廠商的產(chǎn)品的這種特性有所不同。TLE77xx燃爆IC系列具備四條硬體線路：HSENQ、LSEN、FLENH和FLENL。通常前兩條與MCU連接，另外兩條與備用安全引擎（即8位元微控制器）連接。

HSENQ和LSEN即使在診斷電流限值條件下執(zhí)行，也能打開高側開關和低側開關。這些線路必須與MCU連接，目的是進行下文所述的開關測試。

另一方面，F(xiàn)LENH和FLENL也能促使燃爆電流（1.2A.。.1.75A）流經(jīng)高側開關和低側開關。因此，只有MCU和安全引擎一致認為產(chǎn)生碰撞事故時，才能從儲能器中獲得燃爆電流觸發(fā)安全氣囊。

電阻測量

燃爆管在整個使用L期內可能會產(chǎn)生老化，導致在產(chǎn)生碰撞事故條件下無法完成觸發(fā)，因此需要定期測量電阻，確保燃爆管處于正常的工作狀態(tài)。如果電阻值超出安全圍，燃爆管關閉，警報燈點亮，向司機發(fā)出警報，直至汽車修理完畢。電阻是利用小電流（診斷電流）進行測量的。

通常利用燃爆IC的類比輸出埠獲得電阻值。

開關測試

當然，為了確保正確完成觸發(fā)，燃爆IC必須對開關進行自檢。這些開關能夠防止意外觸發(fā)（可能產(chǎn)生），但另一方面，當產(chǎn)生碰撞事故時需要同時啟動這兩個開關（高側開關和低側開關）才能完成觸發(fā)。如果其中一個產(chǎn)生故障，RCU就無法執(zhí)行其中的一種功能。

開關測試方法與泄漏測量類似。由于打開高側開關會出現(xiàn)流向電池的泄漏電流，打開低側開關會出現(xiàn)流向接地線的泄漏電流，因此，應先進行泄漏測量，然后再打開其中一個開關。

按照4.3節(jié)所述作業(yè)，不僅需要軟體指令，而且需要從MCU側將硬體輸入線路設為合適的值。

高側供電測試（HSS）

對于裼酶卟囁關的系統(tǒng)，通常需要產(chǎn)生高壓以驅動MOSFET閘極。TLE77xx燃爆IC系列的高壓由儲能器提供，如果儲能器的電壓過低，高壓就由外部電容（高側供電電容CHSS）提供。

這些IC能夠監(jiān)控外部電容的狀態(tài)，防止在必要時因電容故障無法完成觸發(fā)。

要完成該測試需要利用TLE77xx燃爆IC系列的電流源從高側供電電容獲得電流。由于該電流是a定的，只需在固定的間隔時間內兩次測量電壓，即可得出電容值。因此當電容過度老化時，需要向駕駛員發(fā)出警報，提醒更換電容。

板載電壓測量

最后，IC通常還具備測量電路板上所有電壓的特性。低壓預示著出現(xiàn)故障（MCU和其他IC無法正常執(zhí)行，無法完成觸發(fā)等）。為了避免出現(xiàn)這些故障，RCU裼玫畝嗍觸發(fā)IC都能測量外部電壓，包括VCC5、VBOOST和VBAT，甚至能夠測量IC的內部電壓，檢測可能存在的故障。

測量結果通常利用IC類比埠和MCU類比數(shù)位轉換器進行輸出。

本文小結

本文探討了安全氣囊系統(tǒng)的相關安全問題。透過介紹安全系統(tǒng)在故障條件下如何避免造成人員傷亡來說明系統(tǒng)的安全特性。所有這些特性都會使安全氣囊系統(tǒng)變得更加安全，同時保護車內人員在車禍中免受致命傷害。