藏紅濤
(長城汽車股份有限公司,河北保定,071000)
RKE解鎖報警問題解析
藏紅濤
(長城汽車股份有限公司,河北保定,071000)
隨著現代社會的發展,汽車的相關功能也由傳統的機械控制向自動控制發展,電子電氣在汽車中比重也越來越大,由此就會帶來決策層與執行層之間的配合問題,換言之就是電子化控制與機械執行之間的相互作用關系。
車身控制器;門鎖狀態開關;中控狀態反饋信號
現在汽車的普遍功能配置中均帶有車身防盜報警功能,其主要的工作原理就是汽車遙控器發出RF射頻信號,汽車的車身控制器接收RF射頻信號后,進行鑰匙解碼確認是否為本車的合法鑰匙,同時確認發車的命令是什么,當車身控制器確認鑰匙發出的RF射頻信號為合法且有效命令時,車身控制器輸出信號控制繼電器進行車輛的解鎖與閉鎖動作,同時接收來自門鎖里的門鎖狀態開關反饋的中控狀態反饋信號進行結果確認和車身防盜確認,當車輛處于設防狀態時,若有任意一個車門被打開、門鎖狀態開關由其他狀態變為解鎖狀態或點火開關狀態由其他狀態變為ON/CRANK時,車身控制器即立刻控制車輛報警器進行報警,以保證車輛安全。
但隨著車輛的不斷使用,門鎖中的結構件會出現不同程度的老化和損耗,門鎖狀態開關所給出的中控狀態反饋信號會出現延遲,這就造成了一個問題現象,當車輛處于設防狀態時,此時駕駛者操作本車合法有效鑰匙進行解鎖操作時,就會出現車輛解鎖的同時車身防盜報警被觸發。本文就此類問題進行分析和解決。
采集的波形顯示車身控制器對中控反饋狀態信號的檢測是在解鎖繼電器通電開始就已經計時了,這樣的判斷策略對于門鎖來說是不可靠的,因為此時門鎖還在運動過程中,門鎖狀態開關還未穩定,此時判斷信號可能會出現錯誤。
中控系統,包括遙控鑰匙、車身控制器(BCM)、中控鎖、中控鎖反饋信號、時間延時器,當車身控制器收到遙控鑰匙發出的解鎖或閉鎖信號后,車身控制器會驅動中控鎖的電機做出相應動作,通過的測試我們可以看出中控鎖發出反饋信號的時間是67ms,為了測試中控鎖反饋信號的發出不同時間對車身控制器車身報警策略的影響,在中控鎖反饋信號和車身控制器之間串入一個時間延時器,通過設定不同的延時時間來模擬中控鎖反饋信號送入車身控制器的時間。
通過實驗驗證:
(1)當調節T的時間,使得中控反饋信號送入車身控制器時間延時90ms,在設防狀態下每次解鎖都會報警。
(2)當調節T的時間,使得中控反饋信號送入車身控制器時間延時70ms,在設防狀態下解鎖測試30次5次報警。
(3)當調節T的時間,使得中控反饋信號送入車身控制器時間延時60ms,在設防狀態下解鎖測試30次2次報警。
(4)當調節T的時間,使得中控反饋信號送入車身控制器時間延時50ms,在設防狀態下解鎖測試30次沒有報警。
要了解報警觸發原因,需要從設防、解防和報警策略入手,車身控制器的車身防盜由設防狀態轉換為解防狀態需要電源狀態在ON,發動機防盜認證通過,遙控鑰匙發出解鎖信號且中控狀態變為解鎖狀態;車身控制器由設防狀態轉換為報警狀態有三種觸發條件,第一,任意一個門被打開;第二,中控鎖狀態由其他狀態變為解鎖狀態;第三,點火開關狀態由其他狀態變為ON/CRANK。
如圖1所示,對于門解鎖電機、解鎖標志位、中控門鎖狀態、中控反饋信號這幾個信號的處理都是由中控調度任務來完成的,該調度任務的調度周期是5ms,每隔5ms就要刷新一次解鎖標志位信號狀態,刷新的結果有可能發生變化,也有可能保持原狀態,與此同時,還有一個防盜調度任務,防盜調度任務的調度周期是20ms,每隔20ms就要檢測防盜狀態是否需要轉換,當門解鎖電機在T1時刻開始輸出時,解鎖標志位也開始計時,中控反饋信號為閉鎖狀態,防盜狀態為設防狀態,根據上述條件判斷系統仍處于設防狀態;后續的T2、T3、T4、T5、T6狀態與T1狀態一致,當到了T7時刻解鎖標志位信號被清除,而此時中控門鎖狀態信號在經過65ms的時間完成解鎖轉換,中控反饋信號在得到中控門鎖狀態轉換的信號此時已經過65ms,此后再經過40ms濾波消抖中控反饋信號轉換為解鎖狀態,而此時T7時刻開始進行防盜調度任務檢測,解鎖標志位為閉鎖狀態而中控反饋信號為解鎖狀態,由此滿足觸發報警的條件,所以系統開始防盜報警。

圖1
以上是通過軟件機制上進行的分析,現實實際使用中,使用者的感覺是當摁下遙控鑰匙的解鎖按鍵,發出合法的解鎖指令后,然而車輛卻報警了,發生這樣的情景一方面是由于門鎖零部件本身產品一致性問題,另一方面也存在著車輛長期使用導致鎖體本身損耗帶來的解鎖時間差異;由于門鎖的制造一致性和門鎖鎖體使用過程中帶來的損耗等因素不可控,所以為了從根本上解決此問題還是從車身控制器(BCM)判斷策略上進行對策,上文說了解鎖標志位是從門解鎖電機輸出就開始進行計時,此時門鎖開始進行解鎖動作,中控開關狀態不穩定,盡管有120ms的狀態持續,還會有因為中控門鎖狀態信號轉換時間不一樣而產生誤報警的可能,解決方案是將解鎖標志位的計時端從門解鎖電機輸出開始,改為從中控門鎖狀態信號轉換開始進行計時,此時,由(圖一)可以看出當中控門鎖狀態信號發生轉換,解鎖標志位開始進行120ms計時,中控反饋信號在中控門鎖狀態信號發生轉換后40ms置上,當T7防盜調度任務執行檢測時,解鎖標志位為解鎖狀態,中控反饋信號為解鎖狀態,由此滿足退出設防狀態,所以系統進入解防狀態,車輛使用狀態正常。
此問題在車輛開發階段和產品驗證階段很難被發現,由此也提醒我們在當有物理性開關狀態作為主要的判斷條件時,要充分考慮其生產制造的產品一致性問題和車輛出廠后使用過程中產生的損耗,由此帶來的個體差異對軟件判斷邏輯產生的影響,同時完善產品老化試驗,改進產品驗證手段,以保證車輛的可靠性和耐久性。
[1]馮小天.20080501 OSEK操作系統調度機制[D].中國科學技術大學.2008.
RKE unlock alarm problem resolution
Zang Hongtao
(Great Wall motor co. LTD, Baoding Hebei,071000)
With the development of modern society, car related functions is also from the traditional mechanical control to automatic control, electrical products is becoming more and more big proportion in the car, which will bring match problem between policy makers and executive level, in other words the interaction relationship between the electronic control and mechanical execution.
Body control module;door lock state switch;the central control state feedback signal