點火開關(guān)檔位真值表優(yōu)化設(shè)計研究

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摘要：本文描述了控制器對點火開關(guān)檔位的判斷邏輯，通過窮舉法列出全部可能性，并將其分類，分別確定其為何種工況，系統(tǒng)地對點火開關(guān)各檔位的真值表進行優(yōu)化，達(dá)到能準(zhǔn)確判斷點火開關(guān)檔位的目的，并消除因外部故障引起的控制器功能異常。

關(guān)鍵詞：點火開關(guān)檔位；真值表；優(yōu)化

0引言

部分控制器需要取得當(dāng)前車輛的點火開關(guān)檔位信號，以便執(zhí)行不同的控制邏輯，實現(xiàn)不同的功能。以BCM（車身控制器）為例：當(dāng)點火開關(guān)在LOCK檔時，前大燈不可用，雨刮器不可用；當(dāng)點火開關(guān)在ON檔時，前大燈可用，雨刮器可用；當(dāng)點火開關(guān)在START檔時，前大燈不可用，雨刮器不可用。為了實現(xiàn)上述功能，車身控制器從點火開關(guān)的ACC、IG1、IG2、ST四個接線柱中取得高電平信號，并采用查表（真值表）法來確定當(dāng)前點火開關(guān)的檔位，為了保證控制器的功能正常，該真值表的設(shè)計非常關(guān)鍵。通過對真值表進行優(yōu)化，能夠最大限度地避免功能異常。

1點火開關(guān)電路原理介紹

各種點火開關(guān)雖然形狀、大小各異，但其電路原理是相同的，都是一種機械的開關(guān)器件，通過轉(zhuǎn)動鑰匙，帶動接觸盤運動，來導(dǎo)通各檔位.為了避免概念混淆，在此定義如下名稱：點火開關(guān)檔位，見圖2：LOCK檔、ACC檔、ON檔、START檔。點火開關(guān)信號：ACC信號、IG1信號、IG2信號、ST信號。

2原點火開關(guān)檔位真值表

2.1原真值表的得出

將與BAT導(dǎo)通設(shè)定為有效，即值為1；將與BAT不導(dǎo)通設(shè)定為無效，即值為0。

2.2原真值表風(fēng)險分析

信號異常風(fēng)險分析：假設(shè)ACC信號異常（保險絲熔斷等），此時點火開關(guān)從LOCK檔切換至ACC檔或ON檔，經(jīng)查表1的真值表，因ACC信號無效，不能與真值表完全對應(yīng)，導(dǎo)致BCM判斷檔位一直在LOCK檔，從而引起B(yǎng)CM不能正常工作。

3真值表優(yōu)化

3.1真值表優(yōu)化思路

點火開關(guān)檔位判斷是基于點火開關(guān)的4個信號，為了避免出現(xiàn)誤判和遺漏，基于窮舉法將所有可能性列出，并逐一進行分析和評判。出現(xiàn)異常的情況有兩種：①線束虛接、保險絲熔斷、觸點斷路等引起的本應(yīng)有效的信號實際為無效；因其發(fā)生的概率比較大，故設(shè)定加權(quán)系數(shù)為1；②線束對電源短路、點火開關(guān)觸點粘滯等引起的本應(yīng)無效的信號實際為有效；因其發(fā)生的概率小，故設(shè)定加權(quán)系數(shù)為10。對加權(quán)系數(shù)進行求和，值小者更接近實際異常情況，擇小者就近分配。

3.2窮舉法得出點火開關(guān)真值表

窮舉法得出的點火開關(guān)信號矩陣表

3.3計算各檔位條件下的加權(quán)系數(shù)

計算公式如下：加權(quán)系數(shù)和=ACC加權(quán)系數(shù)+IG1加權(quán)系數(shù)+IG2加權(quán)系數(shù)+ST加權(quán)系數(shù)在EXCEL中，通過編輯公式得到每個狀態(tài)下的加權(quán)系數(shù)和。

4點火開關(guān)真值表優(yōu)化及確定

4.1得出加權(quán)系數(shù)最小值

可得出所有組合下的加權(quán)系數(shù)和，并得出最小值，

4.2將加權(quán)系數(shù)最小值進行分類

最小值為0（綠色部分）：說明實際真值表與理論真值表完全吻合；最小值為1（黃色部分）：說明有1路信號比理論低，最常見的為1路信號斷路；最小值為10（橙色部分）：說明有1路信號比理論高，最常見的為1路信號粘滯或?qū)﹄娫炊搪?；最小值?1（紅色部分）：說明有1路信號比理論低，有1路信號比理論高，可理解為1路信號斷路且1路信號粘滯或?qū)﹄娫炊搪贰?/p>

4.3對點火開關(guān)真值表進行優(yōu)化

對于加權(quán)系數(shù)為0，可直接按照理論真值表進行點火開關(guān)檔位判斷。對于加權(quán)系數(shù)為1，此種情況比較常見，為保證控制器正常工作，應(yīng)作為容錯處理，作為未熔斷時的點火開關(guān)檔位判斷。對于加權(quán)系數(shù)為10，此種情況不太常見，為保證安全，優(yōu)先作為ON檔判斷。對于加權(quán)系數(shù)為11，此種情況非常罕見，為保證安全，優(yōu)先作為ON檔判斷。

4.4優(yōu)化后的點火開關(guān)真值表

綜合上述加權(quán)算法和窮舉法后的點火開關(guān)真值表。

5總結(jié)

本文闡述了對點火開關(guān)真值表進行優(yōu)化的思路和方法，通過對點火開關(guān)真值表的優(yōu)化，有效避免了因1個或2個點火開關(guān)信號異常導(dǎo)致控制器不能有效識別點火開關(guān)檔位的這類故障，提高了控制器的容錯或糾錯能力，從而保證了控制器能按照設(shè)計者的意圖進行工作。優(yōu)化后的真值表已經(jīng)在筆者所在公司開發(fā)的某款BCM中得以體現(xiàn)，更新了BCM的軟件后，在實際測試過程中，效果非常好，能有效地對線束的故障和點火開關(guān)的故障進行兼容，從而保證車輛使用過程中的安全功能。

參考文獻：

[1]汽車點火開關(guān)設(shè)計討論[J].科技資訊，2012（09）.

[2]真值表在形式邏輯中的功能[J].遼寧工程技術(shù)大學(xué)學(xué)報，2004（03）.

[3]某車型點火開關(guān)原理圖.

作者:周武 張云 單位:江西昌河汽車有限責(zé)任公司