CN102107632B

CN102107632B - 在can网络中作为网络节点的车辆电控单元的状态控制方法

Info

Publication number: CN102107632B
Application number: CN 200910252567
Authority: CN
Inventors: 宋俊俊; 王超; 王柯
Original assignee: BYD Co Ltd
Current assignee: BYD Co Ltd
Priority date: 2009-12-29
Filing date: 2009-12-29
Publication date: 2012-12-12
Anticipated expiration: 2029-12-29
Also published as: CN102107632A

Abstract

本发明提出了一种对在CAN网络中作为网络节点的车辆电控单元的状态进行控制的方法，该方法包括：当车辆处于静态状态时，CAN网络中的网络管理节点判别车辆所处静态状态的类型；所述网络管理节点根据检测到的车辆所处静态状态的类型确定至少一个车辆电控单元中的每个车辆电控单元的状态，并通过发送CAN网络报文使得所述至少一个车辆电控单元中处于工作状态的车辆电控单元中的一个或多个进入非工作状态。

Description

在CAN网络中作为网络节点的车辆电控单元的状态控制方法

技术领域

本发明涉及一种对在CAN网络中作为网络节点的车辆电控单元的状态进行控制的方法。

背景技术

CAN是德国博世公司在1986年为解决汽车中众多测量控制部件之间的数据交换而开发的一种串行数据通信总线，发展到现在，如今的CAN网络系统在汽车产业中已经起到了不可替代的作用。

静态功耗是车辆的一个重要指标，它反映了车辆可以放置时间的长短。目前市面上现有车辆配置的车辆电控单元多是使用整车配电方式或者通过特定的电源电路来达到静态功耗控制目的，这样必然带来整车配电系统的复杂，并且车辆电控单元的可移植性及灵活性较差，模块成本较高。

因此，需要一种更为方便的、成本更低的静态功耗控制方法对车辆的静态功耗进行管理。

发明内容

为了解决现有技术中在控制静态功耗时存在的问题，本发明提供了一种对车辆电控单元的状态进行控制的方法，该方法通过CAN网络报文(CAN网络报文和数据流报文)来对作为CAN网络节点的各个车辆电控单元的状态进行控制，从而实现对车辆的静态功耗进行控制。

本发明提供了一种对在CAN网络中作为网络节点的车辆电控单元的状态进行控制的方法，该方法包括：当车辆处于静态状态时，CAN网络中的网络管理节点判别车辆所处静态状态的类型；所述网络管理节点根据检测到的车辆所处静态状态的类型确定至少一个车辆电控单元中的每个车辆电控单元的状态，并通过发送CAN网络报文使得所述至少一个车辆电控单元中处于工作状态的车辆电控单元中的一个或多个进入非工作状态。

通过本发明提供的对车辆电控单元的状态进行控制的方法，使得作为CAN网络节点的车辆电控单元能够在CAN网络报文的控制下在不需要工作的时候进入休眠状态，并结合数据流报文在各个车辆电控单元在工作状态和非工作状态之间按照需要灵活转换，从而实现对车辆静态功耗的控制，所述控制方法简单可靠，可移植性强，能够大大简化整车配电系统。

附图说明

图1示出了根据本发明的一种实施方式的车辆电控单元状态控制方法的流程图；以及

图2示出了根据本发明的一种实施方式的CAN网络结构图。

具体实施方式

如图1所示，图1中示出了一种对在CAN网络中作为网络节点的车辆电控单元的状态进行控制的方法，该方法包括：当车辆处于静态状态时，CAN网络中的网络管理节点判别车辆所处静态状态的类型(步骤110)；所述网络管理节点根据检测到的车辆所处静态状态的类型确定至少一个车辆电控单元中的每个车辆电控单元的状态，并通过发送CAN网络报文使得所述至少一个车辆电控单元中处于工作状态的车辆电控单元中的一个或多个进入非工作状态(步骤120)。

其中，所述静态状态的类型可以包括：“停车状态”，指的是除车辆运行必要的车辆节点处于非工作状态之外，其余车辆节点(不包括充电器)处于工作状态的情况；“休眠状态”，指的是车辆整体处于非工作状态的情况(不同于完全关闭的熄火状态，可以理解为在“停车状态”下处于工作状态的部分节点此时处于非工作状态)；“充电状态”，与停车状态的差别主要在于充电器此时处于工作状态；“充电休眠状态”，与休眠状态的差别主要在于充电器此时处于工作状态。应该注意到，举例这几种状态只是为了便于说明，实际的车辆静态状态可以并不限于这几种状态。

在步骤110中，使用网络管理节点来判别车辆静态状态。

在这一步骤中，举例来讲，网络管理节点首先判别车辆所处的静态状态，如果车辆处于停车状态或充电状态则进行以下的步骤，如果所述静态状态为休眠状态或充电休眠状态，则不进行后续的操作。这是因为，休眠状态和充电休眠状态已经属于节能状态，静态损耗已经尽量做到最小，对于意在减少静态损耗的车辆电控单元控制方法来讲，无需对这两种节能的状态进行操作。当然，本发明的实施方式中，还能够对处于这两种节能状态下的车辆受到激发而进入非节能状态(比如停车状态或充电状态)时的情况进行考虑，下文中将具体描述。

在本发明的一种实施方式中，网络管理节点可从存储节点(例如车辆状态存储器)或其它具有记录车辆运行状态的车辆节点中获得车辆当前所处的静态状态信息，这种静态状态信息可以是所述存储节点通过对各个网络节点的状态进行统计得到的，也可以是在用户对车辆状态进行设定时同时获得的车辆状态设定信息。

在步骤120中，首先根据步骤110中所判断的车辆静态状态，可以判断出当前处于工作状态的节点都有哪些，以便在随后将一部分或者全部处于工作状态的车辆电控单元转到非工作状态，从而减少功耗。

接下来，网络管理节点根据对车辆电控单元工作状态的判断，按照需要(取决于步骤110中检测到的车辆静态状态)将处于工作状态的节点中的一部分(或者全部)处于工作状态的车辆电控单元转到非工作状态，这是通过向相应的车辆电控单元发送CAN网络报文来实现的。对整个车辆来讲，这种处理的结果是处于停车状态的车辆进入休眠状态，处于充电状态的车辆进入充电休眠状态。

所述CAN网络报文可以包括网络管理报文和网络数据报文，其中网络管理报文是管理整车各个ECU的报文，而网络数据报文则包括各个ECU内部的实际数据。

此外，实际应用中，网络管理节点通常会等待一个或多个时间周期，如果在这段时间中没有接收到数据流或信号，网络管理节点才向各个车辆电控单元发送CAN网络报文，这样做可以避免汽车状态频繁地在不同的状态之间切换，也更加符合实际需求，其中所述时间周期为5-30秒。

在本发明的一种实施方式中，可能需要首先对处于节能状态下的车辆进行激发而使车辆进入非节能状态(即停车状态或充电状态)，在此之后一个或多个时间周期后，如果没有接收到其它信号或数据流，则车辆继续进入某种节能状态(比如，若要对处于休眠状态的车辆进行充电，车辆经历的状态过程应该是休眠状态→(网络管理单元被唤醒)→充电状态→充电休眠状态)。

因此，本发明所提出的对车辆电控单元的状态进行控制的方法还可包括在所述网络管理节点检测车辆状态之前，所述网络管理节点接收数据流或外部硬件信号；根据接收数据流和/或外部硬件信号，所述网络管理节点通过发送CAN网络报文使得所述至少一个车辆电控单元中的一个或多个车辆电控单元进入工作状态。

其中，如果所述网络管理节点在非工作状态下接收到所述数据流或外部硬件信号，则该数据流或外部硬件信号首先使所述网络管理节点进入到工作状态。本发明通过网络报文来对车辆电控单元的状态进行控制，控制核心是网络管理节点，因此在网络管理节点处于非工作状态时，应该先将该网络管理节点激活，再通过网络管理节点来实现对其它车辆电控单元的控制。

网络管理节点还可以对接收到的数据流或外部硬件信号进行判断，如果所述数据流为充电数据流或如果所述外部硬件信号为充电感应信号，则所述网络管理节点可以通过发送CAN网络报文使包括充电器在内的一个或多个车辆电控单元进入工作状态。

按照步骤120，所述网络管理节点通过发送CAN网络报文使得所述至少一个车辆电控单元中的所述一个或多个车辆电控单元的状态进入非工作状态，在此之后，所述网络管理节点也可以进入非工作状态。同样，网络管理节点仍然可以在等待一个或多个时间周期后进入非工作状态，其中所述时间周期为5-30秒。

根据本发明，由于是通过网络报文对各个节点的状态进行控制，因此一旦网络管理节点进入非工作状态，若想对车辆的静态状态进行改变，则首先需要对网络管理节点进行唤醒，其中可以通过数据流或外部硬件信号将所述网络管理节点唤醒到工作状态。

所述网络管理节点被唤醒后，根据所接收到的所述数据流或外部硬件信号，通过发送CAN网络报文使得所述至少一个车辆电控单元中的一个或多个车辆电控单元进入工作状态，也就是将这些节点唤醒。

同样，网络管理节点还可以对接收到的数据流或外部硬件信号进行判断，如果所述数据流为充电数据流或如果所述外部硬件信号为充电感应信号，则所述网络管理节点可以通过发送CAN网络报文将包括充电器在内的一个或多个车辆电控单元唤醒进入工作状态。

下面以具体的实施情况来对上述步骤作进一步的说明。

车辆电控单元作为汽车网络中的节点，由CAN总线进行耦合。一般的汽车CAN网络包括一个起主控作用的网络管理节点以及多个其它的网络节点，在本发明的一种实施方式中，如图2所示，汽车CAN网络可以包括动力电池管理器、充电器(车载充电器或外接充电器)、电机控制器、发动机电子控制单元(ECU)、传动ECU、主控制器和DC/DC变换器，以及网关、组合仪表等车辆电控单元。网络管理节点一般为能够一直处于工作状态的节点，本发明中选用动力电池管理器作为网络管理节点，并选择其余的车辆电控单元则作为所述网络节点，包括动力电池管理器在内的各个模块之间通过动力网总线来互相耦合，组合仪表通过车身网总线与网关耦合，并通过网关耦合到动力网总线。以下将结合图2所示的CAN网络结构对本发明的内容进行详细的描述，需要指出的是，本实施方式中所列出的各个模块只是为了对实施方式进行说明，并不起限制作用，从而本发明的内容也不限于这种网络结构。

情况1：车辆进入休眠状态

当网络管理节点(即动力电池管理器)检测到车辆处于停车状态时，则可判断部分只有IG1档工作的车辆电控单元掉电不工作，如电机驱动器、发动机ECU、传动ECU等。而动力电池管理器(也就是网络管理节点)、网关、仪表等由常火电供电的车辆电控单元内部部分电路仍然处于工作状态。

经过一个或多个时间周期后，动力电池管理器广播非工作状态模式下(停车模式)的CAN网络报文，要求相关模块停止发送CAN数据流，一个时间周期后，上述车辆电控单元进入非工作状态。在所有车辆电控单元进入非工作状态后，与此同时，或再经过一个时间周期，动力电池管理器进入非工作状态。

处于休眠状态的车辆可能会因为控制台的操作或组合仪表等车辆电控单元受到数据流或信号激发，而将动力电池管理器唤醒，再使车辆从休眠状态进入到停车状态，在这种情况下，如果在随后的一个或多个时间周期内没有其它的信号或操作发生，则车辆将不进行任何操作，而只是按照以上描述的过程从停车状态回到休眠状态。

其中，在车辆被唤醒的过程中，动力电池管理器首先被唤醒，然后动力电池管理器再通过数据流报文将相关车辆电控单元唤醒。

情况2：车辆进入充电休眠状态

当车辆处于充电状态时，为降低车辆在充电时的功耗，动力电池管理器在监测动力电池电压、充电电流及目前电池充电状态(SOC)后，对充电过程进行估算，然后动力电池管理器广播充电模式下的CAN网络报文，要求车载充电器(或外接充电器)、组合仪表、网关等系统停止发送数据流，一个时间周期后，网关、组合仪表等进入非工作状态，与此同时，或在一个时间周期后动力电池管理器进入非工作状态，此时系统内只有车载充电器正常工作，网络内停止数据发送及信息交互。

在情况2中，车辆可能是从停车状态、休眠状态或充电休眠状态进入充电状态的。

当车辆处于停车状态时，可能会受到控制台的操作的激发或在组合仪表等车辆电控单元处受到数据流或信号激发，这时，处于工作状态的动力电池管理器判断所述激发是否是充电感应信号或充电数据流，如果所述激发是充电感应信号或充电数据流，车辆就从停车状态或休眠状态进入充电状态，并在随后的过程中按照情况2的上述步骤运行，如果所述激发不是充电感应信号或充电数据流，则处于停车状态的车辆可能不会受到该激发的影响，而处于休眠状态的车辆则与情况1中类似，首先使处于非工作状态的动力电池管理器进入到工作状态，然后再使车辆从休眠状态进入到停车状态。

处于充电休眠状态的车辆可能会因为控制台的操作或组合仪表等车辆电控单元受到数据流或信号激发，而从充电休眠状态被唤醒到充电状态，在这种情况下，如果在随后的一个或多个时间周期内没有其它的信号或操作发生，则车辆将按照以上描述的过程从充电状态回到充电休眠状态。

在车辆处于充电休眠状态时，还有一种特殊情况，即查看充电状况，此时，组合仪表受到充电显示激活信号的激发(可通过按压充电显示按钮来实现)而向动力电池管理器发送数据流，或者充电器为了获得电池信息时向动力电池管理器发送数据流，动力电池管理器被唤醒，并唤醒网关等相关车辆电控单元，从而发送当时监控的相关数据信息(如动力电池电压、SOC等)以进行显示。虽然此时，整个车辆并不处于充电状态，但它也可以与充电状态进行类似的操作，如果在一个或多个时间周期内没有受到其它激发或操作，则动力电池管理器利用CAN网络报文控制车辆回到充电休眠状态。

通过本发明提供的车辆电控单元的状态进行控制的方法，使得作为CAN网络节点的车辆电控单元能够在CAN网络报文的控制下在不需要工作的时候进入休眠状态，并结合数据流报文在各个车辆电控单元在工作状态和非工作状态之间按照需要灵活转换，从而实现对车辆静态功耗的控制，所述控制方法简单可靠，可移植性强，能够大大简化整车配电系统。

Claims

1.一种对在CAN网络中作为网络节点的车辆电控单元的状态进行控制的方法，该方法包括：

当车辆处于静态状态时，CAN网络中的网络管理节点判别车辆所处静态状态的类型；

所述网络管理节点根据检测到的车辆所处静态状态的类型确定至少一个车辆电控单元中的每个车辆电控单元的状态，并通过发送CAN网络报文使得所述至少一个车辆电控单元中处于工作状态的车辆电控单元中的一个或多个进入非工作状态，在此之后，所述网络管理节点进入非工作状态。

2.根据权利要求1所述的方法，该方法还包括：

在所述网络管理节点判别车辆所处静态状态的类型之前，所述网络管理节点接收数据流和/或外部硬件信号；根据接收到的数据流和/或外部硬件信号，所述网络管理节点通过发送CAN网络报文使得所述至少一个车辆电控单元中的一个或多个车辆电控单元进入工作状态。

3.根据权利要求2所述的方法，其中如果所述网络管理节点在非工作状态下接收到所述数据流或外部硬件信号，则该数据流或外部硬件信号首先使所述网络管理节点进入到工作状态。

4.根据权利要求1所述的方法，该方法还包括：

所述网络管理节点在进入非工作状态后接收数据流或外部硬件信号，该数据流或外部硬件信号使所述网络管理节点进入到工作状态。

5.根据权利要求4所述的方法，该方法还包括：

所述网络管理节点进入工作状态之后，根据所接收到的所述数据流或外部硬件信号，通过发送CAN网络报文使得所述至少一个车辆电控单元中的一个或多个车辆电控单元进入工作状态。

6.根据权利要求2-3和5中的任一项权利要求所述的方法，其中如果所述数据流为充电数据流或如果所述外部硬件信号为充电感应信号，则所述网络管理节点通过发送CAN网络报文使得所述至少一个车辆电控单元中包括充电器在内的一个或多个车辆电控单元进入工作状态。

7.根据权利要求1-3中的任一项权利要求所述的方法，其中所述网络管理节点在等待一个或多个时间周期后通过发送CAN网络报文使得所述至少一个车辆电控单元中的一个或多个车辆电控单元进入非工作状态。

8.根据权利要求7所述的方法，其中所述时间周期为5-30秒。

9.根据权利要求1-3中的任一项权利要求所述的方法，其中所述静态状态的类型至少包括停车状态、充电状态、休眠状态和充电休眠状态。

10.根据权利要求1-3中的任一项权利要求所述的方法，其中所述网络管理节点是动力电池管理器，所述车辆电控单元包括下列中的至少一者：充电器、电机控制器、发动机电子控制单元、传动电子控制单元、主控制器、DC/DC变换器、网关以及组合仪表。