點火開關檔位真值表優化設計研究

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摘要：本文描述了控制器對點火開關檔位的判斷邏輯，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，系統地對點火開關各檔位的真值表進行優化，達到能準確判斷點火開關檔位的目的，并消除因外部故障引起的控制器功能異常。

關鍵詞：點火開關檔位；真值表；優化

0引言

部分控制器需要取得當前車輛的點火開關檔位信號，以便執行不同的控制邏輯，實現不同的功能。以BCM（車身控制器）為例：當點火開關在LOCK檔時，前大燈不可用，雨刮器不可用；當點火開關在ON檔時，前大燈可用，雨刮器可用；當點火開關在START檔時，前大燈不可用，雨刮器不可用。為了實現上述功能，車身控制器從點火開關的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）法來確定當前點火開關的檔位，為了保證控制器的功能正常，該真值表的設計非常關鍵。通過對真值表進行優化，能夠最大限度地避免功能異常。

1點火開關電路原理介紹

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

2原點火開關檔位真值表

2.1原真值表的得出

將與BAT導通設定為有效，即值為1；將與BAT不導通設定為無效，即值為0。

2.2原真值表風險分析

信號異常風險分析：假設ACC信號異常（保險絲熔斷等），此時點火開關從LOCK檔切換至ACC檔或ON檔，經查表1的真值表，因ACC信號無效，不能與真值表完全對應，導致BCM判斷檔位一直在LOCK檔，從而引起BCM不能正常工作。

3真值表優化

3.1真值表優化思路

點火開關檔位判斷是基于點火開關的4個信號，為了避免出現誤判和遺漏，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有效的信號實際為無效；因其發生的概率比較大，故設定加權系數為1；②線束對電源短路、點火開關觸點粘滯等引起的本應無效的信號實際為有效；因其發生的概率小，故設定加權系數為10。對加權系數進行求和，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真值表

窮舉法得出的點火開關信號矩陣表

3.3計算各檔位條件下的加權系數

計算公式如下：加權系數和=ACC加權系數+IG1加權系數+IG2加權系數+ST加權系數在EXCEL中，通過編輯公式得到每個狀態下的加權系數和。

4點火開關真值表優化及確定

4.1得出加權系數最小值

可得出所有組合下的加權系數和，并得出最小值，

4.2將加權系數最小值進行分類

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路信號粘滯或對電源短路；最小值為11（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路信號粘滯或對電源短路。

4.3對點火開關真值表進行優化

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

4.4優化后的點火開關真值表

綜合上述加權算法和窮舉法后的點火開關真值表。

5總結

本文闡述了對點火開關真值表進行優化的思路和方法，通過對點火開關真值表的優化，有效避免了因1個或2個點火開關信號異常導致控制器不能有效識別點火開關檔位的這類故障，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計者的意圖進行工作。優化后的真值表已經在筆者所在公司開發的某款BCM中得以體現，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]汽車點火開關設計討論[J].科技資訊，2012（09）.

[2]真值表在形式邏輯中的功能[J].遼寧工程技術大學學報，2004（03）.

[3]某車型點火開關原理圖.

作者:周武 張云 單位:江西昌河汽車有限責任公司