点火开关档位真值表优化设计研究

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摘要：本文描述了控制器对点火开关档位的判断逻辑，通过穷举法列出全部可能性，并将其分类，分别确定其为何种工况，系统地对点火开关各档位的真值表进行优化，达到能准确判断点火开关档位的目的，并消除因外部故障引起的控制器功能异常。

关键词：点火开关档位；真值表；优化

0引言

部分控制器需要取得当前车辆的点火开关档位信号，以便执行不同的控制逻辑，实现不同的功能。以BCM（车身控制器）为例：当点火开关在LOCK档时，前大灯不可用，雨刮器不可用；当点火开关在ON档时，前大灯可用，雨刮器可用；当点火开关在START档时，前大灯不可用，雨刮器不可用。为了实现上述功能，车身控制器从点火开关的ACC、IG1、IG2、ST四个接线柱中取得高电平信号，并采用查表（真值表）法来确定当前点火开关的档位，为了保证控制器的功能正常，该真值表的设计非常关键。通过对真值表进行优化，能够最大限度地避免功能异常。

1点火开关电路原理介绍

各种点火开关虽然形状、大小各异，但其电路原理是相同的，都是一种机械的开关器件，通过转动钥匙，带动接触盘运动，来导通各档位.为了避免概念混淆，在此定义如下名称：点火开关档位，见图2：LOCK档、ACC档、ON档、START档。点火开关信号：ACC信号、IG1信号、IG2信号、ST信号。

2原点火开关档位真值表

2.1原真值表的得出

将与BAT导通设定为有效，即值为1；将与BAT不导通设定为无效，即值为0。

2.2原真值表风险分析

信号异常风险分析：假设ACC信号异常（保险丝熔断等），此时点火开关从LOCK档切换至ACC档或ON档，经查表1的真值表，因ACC信号无效，不能与真值表完全对应，导致BCM判断档位一直在LOCK档，从而引起BCM不能正常工作。

3真值表优化

3.1真值表优化思路

点火开关档位判断是基于点火开关的4个信号，为了避免出现误判和遗漏，基于穷举法将所有可能性列出，并逐一进行分析和评判。出现异常的情况有两种：①线束虚接、保险丝熔断、触点断路等引起的本应有效的信号实际为无效；因其发生的概率比较大，故设定加权系数为1；②线束对电源短路、点火开关触点粘滞等引起的本应无效的信号实际为有效；因其发生的概率小，故设定加权系数为10。对加权系数进行求和，值小者更接近实际异常情况，择小者就近分配。

3.2穷举法得出点火开关真值表

穷举法得出的点火开关信号矩阵表

3.3计算各档位条件下的加权系数

计算公式如下：加权系数和=ACC加权系数+IG1加权系数+IG2加权系数+ST加权系数在EXCEL中，通过编辑公式得到每个状态下的加权系数和。

4点火开关真值表优化及确定

4.1得出加权系数最小值

可得出所有组合下的加权系数和，并得出最小值，

4.2将加权系数最小值进行分类

最小值为0（绿色部分）：说明实际真值表与理论真值表完全吻合；最小值为1（黄色部分）：说明有1路信号比理论低，最常见的为1路信号断路；最小值为10（橙色部分）：说明有1路信号比理论高，最常见的为1路信号粘滞或对电源短路；最小值为11（红色部分）：说明有1路信号比理论低，有1路信号比理论高，可理解为1路信号断路且1路信号粘滞或对电源短路。

4.3对点火开关真值表进行优化

对于加权系数为0，可直接按照理论真值表进行点火开关档位判断。对于加权系数为1，此种情况比较常见，为保证控制器正常工作，应作为容错处理，作为未熔断时的点火开关档位判断。对于加权系数为10，此种情况不太常见，为保证安全，优先作为ON档判断。对于加权系数为11，此种情况非常罕见，为保证安全，优先作为ON档判断。

4.4优化后的点火开关真值表

综合上述加权算法和穷举法后的点火开关真值表。

5总结

本文阐述了对点火开关真值表进行优化的思路和方法，通过对点火开关真值表的优化，有效避免了因1个或2个点火开关信号异常导致控制器不能有效识别点火开关档位的这类故障，提高了控制器的容错或纠错能力，从而保证了控制器能按照设计者的意图进行工作。优化后的真值表已经在笔者所在公司开发的某款BCM中得以体现，更新了BCM的软件后，在实际测试过程中，效果非常好，能有效地对线束的故障和点火开关的故障进行兼容，从而保证车辆使用过程中的安全功能。

参考文献：

[1]汽车点火开关设计讨论[J].科技资讯，2012（09）.

[2]真值表在形式逻辑中的功能[J].辽宁工程技术大学学报，2004（03）.

[3]某车型点火开关原理图.

作者:周武 张云 单位:江西昌河汽车有限责任公司