第4章 ADAS执行器故障模型

第四章：ADAS执行器故障模型

各位工程师，大家好。今天我们聊聊执行器故障模型。说实话，很多做ADAS的同事，精力都放在感知和决策上，觉得执行器嘛，不就是刹车、转向、油门那点事？我刚开始也这么想，直到有一次在测试现场，一个转向故障差点让测试车冲上路肩……嗯，从那以后，我对执行器故障模型再也不敢掉以轻心。

执行器是ADAS系统的“手脚”。感知再准，决策再对，手脚不听使唤，一切都白搭。所以，我们必须把制动、转向、动力这三个系统的故障模型吃透。

制动系统是安全底线。我个人习惯把制动故障分成三类：机械故障、液压/气动故障、电控故障。

故障类别	典型故障模式	注入方法	预期系统响应
机械故障	制动盘磨损、制动片卡滞	物理替换磨损件、机械限位	制动力下降、制动距离增加
液压/气动故障	制动液泄漏、管路堵塞、ABS泵失效	模拟泄漏阀、管路节流阀	制动压力异常、ABS介入异常
电控故障	轮速传感器失效、电磁阀卡滞、CAN信号中断	信号注入、CAN报文篡改、断开连接器	系统降级、点亮故障灯、进入跛行模式

这里我特别想强调电控故障。为什么？因为现在线控制动越来越普及，踏板和制动器之间没有机械连接。一旦电控出问题，你踩刹车可能只是踩了个寂寞。

关键点：制动系统故障注入的核心是“压力异常”和“响应延迟”。我个人习惯在测试中重点关注：

避坑指南：我曾经在测试一款线控制动系统时，只关注了压力响应，忽略了电磁阀的“粘滞”故障。结果在连续制动测试中，电磁阀卡在中间位置，制动压力忽高忽低，差点导致追尾。从那以后，我每次都会加入“电磁阀间歇性卡滞”这个故障模式。

转向系统故障，说白了就是“车不听你使唤”。你想想看，在高速上方向盘突然变重或者失去助力，那是什么感觉？

转向系统故障模型，我一般分为：

这里有个容易忽略的点——转角传感器零点漂移。我记得有一次，测试车在直道上行驶，系统却认为方向盘有5度的偏角，结果LKA功能一直在微调方向，车子走起了“S”形。排查了半天，才发现是传感器受温度影响发生了漂移。

警告：转向系统故障注入时，务必做好安全防护！我曾经见过一个同事，在注入“EPS电机短路”故障时，没有断开高压回路，结果电机瞬间堵转，差点烧毁控制器。记住：转向系统故障测试，安全第一，先断电再操作。

转向故障的注入方法，我常用的有：

动力系统故障，直接影响车辆的加速和减速能力。对于ADAS来说，ACC功能对动力系统的依赖最大。

动力系统故障模型，我重点关注：

故障类型	具体表现	注入方式	对ADAS的影响
发动机/电机功率下降	加速无力、最高车速受限	限制扭矩输出、降低喷油量	ACC加速响应变慢、无法跟上车流
油门踏板信号异常	踏板位置信号跳变、信号丢失	信号注入、CAN报文篡改	车辆非预期加速或减速
变速箱故障	换挡卡滞、档位丢失、离合器打滑	模拟换挡执行器故障、修改TCU参数	动力中断、ACC退出
能量回收故障	回收扭矩异常、回收功能失效	修改BMS参数、断开高压回路	制动感觉异常、续航里程偏差

个人经验：在测试新能源车的ACC功能时，我发现一个很有意思的现象——能量回收故障对ACC的影响比想象中大。因为ACC在减速时，会优先使用能量回收，如果回收扭矩突然消失，车辆会有一个“前冲”的感觉，非常影响驾乘体验。所以，我现在做动力系统故障测试，一定会把能量回收故障单独列出来。

动力系统故障注入，我个人习惯采用“分层注入”的策略：

为什么要分层？因为不同层次的故障，系统响应的表现完全不同。信号层故障，系统可能还能通过冗余信号进行校验；控制器层故障，系统可能直接进入安全状态；执行器层故障，那就真的是“硬伤”了。

小技巧：在做动力系统故障测试时，我建议你同时监控“驾驶员意图”和“实际执行结果”两个信号。比如，你踩了50%的油门，但实际扭矩只输出了30%，这就是一个典型的“动力不足”故障。通过对比这两个信号，你能快速定位故障点。

好了，关于ADAS执行器故障模型，今天就先聊到这里。制动、转向、动力，这三个系统各有各的脾气。做测试的时候，一定要把故障模型想全了，别等到上了路才发现漏了什么。下一章，我们会聊聊故障注入的具体工具和方法，到时候再给大家分享一些实战案例。