分布式转向灯同步策略的研究

2020-03-13姜浙

汽车电器 2020年2期

姜浙

（北京汽车研究总院有限公司，北京 101300）

1 背景

车身控制系统是整车控制的重要组成部分，涉及到汽车的安全性、舒适性。灵活的、可拓展的、稳定的车身控制系统，已经是评价车辆电器能力的重要部分，分布式总线车身控制系统能很好地解决电子发展带来的问题。分布式总线控制系统已经是车身控制系统发展的一个趋势。

随着整车车型设计进行，左前部所有灯光、右前部所有灯光和尾部灯光分布式控制的设计开发经过多次优化，已经满足了设计要求。此种控制方式方便简单，前部灯光和尾部灯光分布式控制，即左前灯控制模块控制左前所有灯光，右前灯控制模块控制右前所有灯光，尾灯控制模块控制尾部所有灯光。此分布式控制满足电器功能件灯光正常工作的同时也能保证线束布线简洁。假如其中一个灯光控制模块功能异常，不会影响其它模块的正常工作，提高了安全性。

本文着重研究某车型转向灯同步策略。此车型的左门、右门和后门为了便于拆卸，同时保证车身电器安全功能正常工作，如：左转向灯（左前转向灯、左侧转向灯和左后转向灯）和右转向灯（右前转向灯、右侧转向灯和右后转向灯），此车型左、右转向灯采用分布式控制，即左、右前转向灯由左、右前控制模块控制；左、右侧转向灯由左、右门模块控制；左、右后转向灯由尾灯控制模块控制。

2 转向灯控制原理

分布式转向灯控制示意图如图1所示。

图1 分布式转向灯控制示意图

2.1 转向灯控制的功能描述

1）在点火开关处于ON挡或Start挡时，如果转向灯左或右转向开关闭合，即识别到HW_TurnLeft_SW_ST或 HW_TurnRight_SW_ST信号，左或右转向灯输出ON （持续有效）。

2）不管点火开关处于哪个挡位，如果危险报警灯开关有效（硬线开关低有效，开关为自复位开关），则危险报警灯输出ON（持续有效），且左转向灯和右转向灯输出都同时为ON （持续有效）。

3）点火开关处于KL15 ON或KL 50 ON时，当安全气囊起爆信号“AirBagSt”有效时，危险报警灯输出ON（持续有效），且左转向灯和右转向灯输出都同时为ON（持续有效）。

土壤孔隙率:用已知容积(V)的环刀切削土壤,使土样充满环刀,再用天平称量环刀中土壤的重量(m1),在烘箱(105°C)中烘干土壤水分,称量烘干后土壤的重量(m2).再将环刀垂直全部压入土样,将土装入容器(记容器重量为m3),在烘箱(105°C)中烘干土壤水分至恒重记为m4,则

4）系统如果接收到RKE模块发出的转向灯指令有效，则按照“RKE_TurnLightCmd”指令的具体内容执行危险报警灯的输出。

5）当转向灯的输出条件发生冲突时，例如左转信号与危险报警灯信号同时有效，则以最新发生的条件优先。当最新发生的条件结束后，继续执行次新条件的输出，直到所有输出条件解除后结束全部输出。

2.2 转向灯控制逻辑的具体实现

以右前转向灯为例：当控制器唤醒时，控制器发出的FrontRightTurnLamp信号为默认值0。

2.2.1 当收到RightTurnLampOnOff=1时

当收到RightTurnLampOnOff=1时，如果下面条件满足：①判断当前蓄电池电压在：9~16V之间；②IGN ON=1；③没有当前右前转向灯故障；则当同步信号SynChroCmd变为1时，则不论右前转向灯之前什么状态，都立刻打开右前转向灯，闪烁频率为1.5Hz，占空比为50%，且启动时间不大于1.5s。同时置位FrontRightTurnLamp=1，并通过总线发出。

如果上述条件①不满足了，则立刻关闭右前转向灯，同时发出更新状态。之后恢复后，再继续打开。

如果上述条件②不满足了，如果DangerAlarmOnOff=0，则立刻关闭右前转向灯，同时发出更新状态。恢复后，再继续打开；如果DangerAlarmOnOff=1，则根据同步信号SynchroCmd从0到1的信号，不论右前转向灯之前什么状态，都从重新打开状态开始，从而进入危险报警灯工作状态。如果DangerAlarmOnOff从0变为1，则根据同步信号SynchroCmd从0到1的信号，不论右前转向灯之前什么状态，都从重新打开状态开始，从而进入危险报警灯工作状态。

如果上述条件③不满足了，立刻关闭右前转向灯，同时发出更新状态。但故障清除后，必须要等待RightTurnLampOnOff或DangerAlarmOnOff再次由0变成1时，才能恢复正常驱动功能；RightTurnLampOnOff=0时，且DangerAlarmOnOff=0，则立即无条件关闭右前转向灯。同时发出更新状态。

2.2.2 当收到DangerAlarmOnOff=1时

当收到DangerAlarmOnOff=1时，如果下面条件满足：①判断当前蓄电池电压在：9~16V之间；②LeftTurnLampOnOff=1，并且RightTurnLampOnOff=1；③没有当前右前转向灯故障；则当同步信号SynChroCmd变为1时，则不论右前转向灯之前什么状态，都立刻打开右前转向灯，闪烁频率为1.5Hz，占空比为50%，且启动时间不大于1.5s。同时置位FrontRightTurnLamp=1，并通过总线发出。

当收到DangerAlarmOnOff=1时，上述条件也满足时，但如果：右前转向灯状态信号FrontRightTurnLamp=1，则根据同步信号SynchroCmd从0到1的信号，不论右前转向灯之前什么状态，都从重新打开状态开始，从而进入到右转向工作状态。

如果上述条件①和②不满足了，则立刻关闭右前转向灯，同时发出更新状态。

如果上述条件③不满足了，立刻关闭右前转向灯，同时发出更新状态。但故障清除后，必须要等待RightTurnLampOnOff或DangerAlarmOnOff再次由0变成1时，才能恢复正常驱动功能；DangerAlarmOnOff=0，且LeftTurnLampOnOff=0时，则立即无条件关闭左前转向灯。同时发出更新状态。

3 转向灯分布策略方案

分布式总线车身控制系统采用同步信号来进行同步。同步过程设计如图2所示。

图2 同步过程设计

此分布式转向灯控制采用8M±0.5%陶振，两片陶振分别走上下极限公差。

1个周期误差t=660ms×0.5%×2=6.6ms

由于光对视网膜所产生的视觉在光停止作用后，仍保留一段时间的现象，其具体应用是电影的拍摄和放映。原因是由视神经的反应速度造成的其时值是1 ／24约41ms［1］。

假设时间T1为第1次双闪时间，TN为第N （N=1，2，3…）次双闪时间，所以N次双闪累计误差时间TN=Nt。

根据以上分析，人能感觉出双闪不同步的双闪次数n=41ms／6.6ms=6.2，所以N≤6。同时考虑到芯片负载率及冗余，取N=5。

同步时间660ms×5=3300ms=3.3s

“LeftTurnLampOnOff”、“RightTurnLampOnOff”、“Danger－AlarmOnOff”这3个信号是持续为“1”（灯输出闪烁动作）或“0”（无动作）的信号。“SynchroCmd”是每隔3.3s就进行“0”与“1”交替变换的同步信号（即变换的周期为6.6s），这些信号将一起发给左前灯模块、右前灯模块、左门模块、右门模块以及尾灯模块，用于不同模块之间的转向灯闪烁同步。转向灯的闪烁频率是由各个子模块自行完成的，常规闪烁周期是660ms，频率大约为1.5Hz。

图3为同步控制时序图。当控制器唤醒时，同步信号SynChroCmd从CBCM初始化开始就按照0->1->0->1……这样每隔3.3s变换一次，与钥匙挡位无关。当需要输出左转、右转、危险报警灯控制指令时，不管当前的SynChroCmd值如何，SynChroCmd都无条件地与控制指令一起同时变为1，然后又按照1->0->1……这样每隔3.3s变换一次。控制器在左前转向灯工作期间，在同步信号SynChroCmd跳变的上升沿或下降沿，都立即点亮右前转向灯，不考虑之前的闪烁频率，同步后，恢复之前的闪烁频率。