CN103984340B - 一种变速箱控制单元的软件刷写方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种变速箱控制单元的软件刷写方法，包括：在检测到TCU进入到扩展模式解锁状态后，向TCU发送关闭报送故障诊断码功能指令；在TCU关闭报送故障诊断码功能后，向TCU发送进入刷写模式指令，以使TCU进入刷写模式的闭锁状态；在TCU进入刷写模式闭锁状态后，与TCU进行刷写安全验证，以在通过刷写安全验证后使其进入刷写模式解锁状态；在TCU进入到刷写模式解锁状态后，对TCU软件进行刷写。本发明的软件刷写方法与故障诊断方法可共存于故障诊断仪中，并可基于故障诊断仪与TCU的通讯协议进行，因此，操作人员可携带一个故障诊断仪完成对TCU的故障诊断及软件刷写操作，具有操作简单易行和降低刷写成本的特点。

Description

一种变速箱控制单元的软件刷写方法

技术领域

本发明涉及汽车技术领域，尤其涉及一种变速箱控制单元的软件刷写方法。

背景技术

变速箱控制单元(TCU)专门应用于搭载自动变速器的车辆，其通过采集自动变速器各传感器的信号，以及通过判断驾驶员的操作意图，经过内部软件计算驱动变速器电磁阀动作，实现车辆的自动升、降档等，因此，TCU的内部软件决定了自动变速器的舒适性，故对TCU软件数据的可靠刷写对自动变速器以及车辆正常工作起到重要作用。

目前状况是通过专用软件刷写设备对变速箱控制单元进行软件刷写，但由于软件刷写通常需要进行故障诊断，使得操作人员经常需要携带故障诊断和软件刷写两套设备，该种设计方式具有不易于进行刷写操作和不便于携带的缺陷。

发明内容

本发明实施例的目的在于克服现有技术中故障诊断与软件刷写无法统一的技术问题，提供一种可在故障诊断仪上实现的软件刷写方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种变速箱控制单元的软件刷写方法，包括：

在检测到所述变速箱控制单元进入到扩展模式的解锁状态后，向所述变速箱控制单元发送关闭报送故障诊断码功能指令；

在检测到所述变速箱控制单元关闭报送故障诊断码功能后，向所述变速箱控制单元发送进入刷写模式指令，以使所述变速箱控制单元进入刷写模式的闭锁状态；

在检测到所述变速箱控制单元进入刷写模式的闭锁状态后，与所述变速箱控制单元进行刷写安全验证，以在通过所述刷写安全验证后使所述变速箱控制单元进入刷写模式的解锁状态；

在检测到所述变速箱控制单元进入到刷写模式的解锁状态后，对所述变速箱控制单元的软件进行刷写。

优选的是，所述与所述变速箱控制单元进行刷写安全验证，以在通过所述刷写安全验证后使所述变速箱控制单元进入刷写模式的解锁状态，包括：

向所述变速箱控制单元发送请求刷写密钥种子指令，以使所述变速箱控制单元产生及输出刷写密钥种子，并根据所述刷写密钥种子计算得到刷写密钥；

在接收到所述变速箱控制单元输出的刷写密钥种子后，根据所述刷写密钥种子计算得到推定刷写密钥，并将所述推定刷写密钥发送至所述变速箱控制单元，以使所述变速箱控制单元在所述推定刷写密钥与所述刷写密钥一致的情况下进入刷写模式的解锁状态。

优选的是，所述软件刷写方法还包括：

与所述变速箱控制单元建立通讯连接；

在建立通讯连接后，向所述变速箱控制单元发送进入扩展模式指令，以使所述变速箱控制单元进入扩展模式的闭锁状态；

在检测到所述变速箱控制单元进入扩展模式的闭锁状态后，与所述变速箱控制单元进行诊断安全验证，以在通过所述诊断安全验证后使所述变速箱控制单元进入扩展模式的解锁状态。

优选的是，所述与所述变速箱控制单元进行诊断安全验证，以在通过所述诊断安全验证后使所述变速箱控制单元进入扩展模式的解锁状态，包括：

向所述变速箱控制单元发送请求诊断密钥种子指令，以使所述变速箱控制单元产生及输出诊断密钥种子，并根据所述诊断密钥种子计算得到诊断密钥；

在接收到所述变速箱控制单元输出的诊断密钥种子后，根据所述诊断密钥种子计算得到推定诊断密钥，并将所述推定诊断密钥发送至所述变速箱控制单元，以使所述变速箱控制单元在所述推定诊断密钥与所述诊断密钥一致的情况下进入扩展模式的解锁状态。

优选的是，所述软件刷写方法还包括：

进行刷写安全验证的算法与进行诊断安全验证的算法不一致。

优选的是，所述与所述变速箱控制单元建立通讯连接包括：

与所述变速箱控制单元建立基于UDS协议的CAN通讯连接。

优选的是，所述软件刷写方法还包括：

在检测到所述变速箱控制单元进入到扩展模式的解锁状态后，并在向所述变速箱控制单元发送进入刷写模式指令之前，向所述变速箱控制单元发送关闭发送数据功能指令。

优选的是，所述对所述变速箱控制单元的软件进行刷写包括：

向所述变速箱控制单元发送擦除程序数据指令，使所述变速箱控制单元擦除原有程序数据；

在检测在所述变速箱控制单元擦除原有程序数据后，向所述变速箱控制单元发送请求数据下载指令，以使所述变速箱控制单元进入准备下载新程序数据的状态；

在检测到所述变速箱控制单元进入准备下载新程序数据的状态后，向所述变速箱控制单元传输新程序数据；

在确认所述变速箱控制单元成功接收所述新程序数据后，断开与所述变速箱控制单元之间的通讯连接。

优选的是，所述对所述变速箱控制单元的软件进行刷写还包括：

在完成传输新程序数据后，向所述变速箱控制单元发送请求校验指令，以使所述变速箱控制单元对接收到的新程序数据进行完整性校验；

在检测到通过所述完整性校验后，确认所述变速箱控制单元成功接收所述新程序数据。

本发明的有益效果在于，本发明的软件刷写方法与故障诊断方法是互不影响的两套方法，可以同时存在于故障诊断仪中，并可基于故障诊断仪与TCU之间的通讯协议进行，因此，操作人员可携带一个故障诊断仪即可完成对TCU的故障诊断及软件刷写操作，具有操作简单易行和降低刷写成本的特点。

附图说明

图1示出了根据本发明所述变速箱控制单元的软件刷写方法的一种实施方式的流程图；

图2示出了根据本发明所述变速箱控制单元的软件刷写方法的另一种实施方式的流程图；

以上各附图中，单点划线为故障诊断仪执行的步骤，双点划线为TCU执行的步骤，实线表示故障诊断仪与TCU之间的交互动作。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

首先说明一下变速箱控制单元(TCU)的三种工作模式，TCU包含三种诊断模式，即缺省模式、扩展模式和刷写模式，由于三种模式定义的功能不同，其所能支持的诊断服务有所不同：缺省模式用于常用的读取、清除故障，其能够支持的服务有模式控制、控制器复位、清除诊断信息、读取故障码、与故障诊断仪连接保持；刷写模式用于控制器刷写程序或数据，支持的服务有模式控制、控制器复位、读取存取数据、安全访问、通讯控制、动作控制、请求数据下载、数据传输、请求传输结束、与故障诊断仪连接保持、故障码记录控制；扩展模式常包含该控制器所能支持的全部诊断服务，多用于读取传感器信号、电磁阀的驱动测试、一些模块的自学习功能激活，以及写入车辆配置信息等，支持的服务有模式控制、控制器复位、清除诊断信息、读取故障码、读取存取数据、安全访问、通讯控制、写入配置信息、输入/输出驱动控制、动作控制、诊断仪连接保持、故障码记录控制。对TCU进行故障诊断需在上述扩展模式下进行，而对TCU进行软件刷写则需在上述刷写模式下进行。TCU在与故障诊断仪建立通讯连接后，处于缺省模式，在此，TCU无法从缺省模式直接进入刷写模式，需要经由扩展模式跳转进入刷写模式。

鉴于此，如图1所示，本发明的变速箱控制单元的软件刷写方法包括如下步骤：

步骤S1：在检测到TCU进入到扩展模式的解锁状态(即在扩展模式下可以对TCU数据进行修改的状态)后，向TCU发送关闭报送故障诊断码功能指令；在此，由于TCU在进行软件刷写过程中不能接收到例如是传感器等外围设备传来的信号，因此，TCU会诊断故障并向故障诊断仪报送故障诊断码(简称DTC)，该步骤可以避免刷写过程中产生大量DTC，这也使得本发明的软件刷写方法可在故障诊断仪上实现。

步骤S2：在检测到TCU关闭报送故障诊断码功能后，向TCU发送进入刷写模式指令，以使TCU进入刷写模式的闭锁状态(即在刷写模式下也无法修改TCU数据的状态)。

步骤S3：在检测到TCU进入刷写模式的闭锁状态后，与TCU进行刷写安全验证，以在通过上述刷写安全验证后使TCU进入刷写模式的解锁状态(即在刷写模式下可以修改TCU数据的状态)。

步骤S4：在检测到TCU进入到刷写模式的解锁状态后，对TCU的软件进行刷写。

上述步骤S3中与TCU进行刷写安全验证可进一步包括如下步骤：

步骤S31：向TCU发送请求刷写密钥种子指令，以使TCU例如是随机产生及输出刷写密钥种子，并根据刷写密钥种子按照预先设定的刷写密钥算法计算得到刷写密钥，该刷写密钥算法例如是使刷写密钥种子与TCU零部件序列号进行数个循环的逻辑运算(异或、移位、相乘等)。

步骤S32：在接收到TCU输出的刷写密钥种子后，根据刷写密钥种子计算得到推定刷写密钥，并将推定刷写密钥发送至TCU，以使TCU在推定刷写密钥与刷写密钥一致的情况下进入刷写模式的解锁状态，否则TCU将告知刷写验证失败。在此，如果执行本发明软件刷写方法的故障诊断仪是经过合法授权的，其根据刷写密钥种子计算得到推定刷写密钥的算法将与TCU内部的刷写密钥算法一致，因此可以顺利通过刷写安全验证，否则将无法通过刷写安全验证，以保证TCU数据不为非厂家认证的故障诊断仪所修改。

步骤S33：在确认刷写验证失败后，将重新与TCU进行刷写安全验证。

在此需要说明的是，本发明的软件刷写方法同样支持其他常用的安全认证方法，例如向TCU发送刷写验证码，而使TCU将刷写验证码与储存的授权名单中的验证码相比对，如存在该刷写验证码，则通过刷写安全验证。

本发明的软件刷写方法中使TCU进入扩展模式的解锁状态的方法可包括如下步骤：

S01：与TCU建立例如是基于UDS协议的CAN通讯连接，该种通讯方式具有速度快和可靠性高的特点。

S02：在建立通讯连接后，向TCU发送进入扩展模式指令，以使TCU进入扩展模式的闭锁状态。

S03：在检测到TCU进入扩展模式的闭锁状态后，与TCU进行诊断安全验证，以在通过诊断安全验证后使TCU进入扩展模式的解锁状态。

如果操作人员需要进行故障诊断，则可在步骤S03后执行相应的故障诊断步骤，如需要进行软件刷写，则在步骤S03后执行上述步骤S1至S4。

同理，上述步骤S03中与TCU进行诊断安全验证可进一步包括如下步骤：

S031：向TCU发送请求诊断密钥种子指令，以使TCU产生及输出诊断密钥种子，并根据诊断密钥种子按照预先设定的诊断密钥算法计算得到诊断密钥。

S032：在接收到TCU输出的诊断密钥种子后，根据诊断密钥种子计算得到推定诊断密钥，并将推定诊断密钥发送至TCU，以使TCU在推定诊断密钥与所述诊断密钥一致的情况下进入扩展模式的解锁状态。

在此，上述进行刷写安全验证的算法与进行诊断安全验证的算法可以选择相同的算法，但由于诊断安全验证的算法将被集成到故障诊断仪的诊断软件中，并且诊断安全验证的算法是开放的，以用于扩展模式下的诊断服务操作，如果二者采用相同的算法，将使得操作人员可根据该故障诊断仪已具备的诊断安全验证功能，进入TCU刷写模式并获得刷写安全验证通过，这样就可以读取、写入或擦除控制器TCU软件，会造成风险，因此，本发明的软件刷写方法进一步使刷写安全验证采用与诊断安全验证不同的安全验证算法，这可以体现在二者只是采用不同的逻辑运算，或者完全不同的安全验证机制上。

由于TCU处于刷写模式后，其应用层软件将不能与其它控制模块如发动机控制单元(ECU)等正常通讯，会发送大量错误信号，因此，本发明的软件刷写方法还包括：

在检测到TCU进入到扩展模式的解锁状态后，并在向TCU发送进入刷写模式指令之前，向TCU发送关闭发送数据功能指令，该步骤可在上述步骤S1与步骤S2之间进行。

上述步骤S4中对TCU的软件进行刷写可进一步包括如下步骤：

步骤S41：向TCU发送擦除程序数据指令，使TCU擦除原有程序数据。

步骤S42：在TCU擦除原有程序数据后，向TCU发送请求数据下载指令，以使TCU进入准备下载新程序数据的状态。

步骤S43：在检测到TCU进入准备下载新程序数据的状态后，向TCU传输新程序数据。

步骤S44：在确认TCU成功接收所述新程序数据后，断开与TCU之间的通讯连接，使TCU进入缺省模式。

为了保证程序数据传输的完整性，上述步骤S4对TCU的软件进行刷写还可包括位于步骤S43与步骤S44之间的如下步骤：

步骤S43a：在完成传输新程序数据后，向TCU发送请求校验指令，以使TCU对接收到的新程序数据进行完整性校验；在此，TCU软件可分为三节，每节末尾的地址段存放数据校验码，该数据校验码为其之前全部地址的数据逻辑运算值，该数据校验码在程序编译时生成并保存在程序指定地址中，在刷写过程中，如出现丢失数据，或刷写过程中写错数据，则TCU根据不完整数据或错误数据计算出的推定数据检验码将与上述数据校验码不一致，这样，TCU根据接收到的新程序数据计算推定数据校验码，比对新程序数据中存放的数据校验码，若不一致则判定数据不完整或错误。

步骤S43b：在检测到通过该完整性校验后，确认TCI成功接收新程序数据。

如果在新程序数据传输过程中出现错误或者没有通过完整性校验，则重新进行步骤S4，以重新刷写TCU的软件。

在此，利用本发明的软件刷写方法进行第一次刷写与软件更新需要进行再次刷写之间的不同仅在于前者是与TCU内部的c-boot程序进行通讯，后者是与应用层程序ASW进行通讯。

以上依据图式所示的实施例详细说明了本发明的构造、特征及作用效果，以上所述仅为本发明的较佳实施例，但本发明不以图面所示限定实施范围，凡是依照本发明的构想所作的改变，或修改为等同变化的等效实施例，仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时，均应在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种变速箱控制单元的软件刷写方法，其特征在于，包括：

在检测到所述变速箱控制单元进入到扩展模式的解锁状态后，向所述变速箱控制单元发送关闭报送故障诊断码功能指令；

在检测到所述变速箱控制单元关闭报送故障诊断码功能后，向所述变速箱控制单元发送进入刷写模式指令，以使所述变速箱控制单元进入刷写模式的闭锁状态；

在检测到所述变速箱控制单元进入刷写模式的闭锁状态后，与所述变速箱控制单元进行刷写安全验证，以在通过所述刷写安全验证后使所述变速箱控制单元进入刷写模式的解锁状态；

在检测到所述变速箱控制单元进入到刷写模式的解锁状态后，对所述变速箱控制单元的软件进行刷写；

所述软件刷写方法还包括：

在检测到所述变速箱控制单元进入到扩展模式的解锁状态后，并在向所述变速箱控制单元发送进入刷写模式指令之前，向所述变速箱控制单元发送关闭发送数据功能指令。

2.根据权利要求1所述的软件刷写方法，其特征在于，所述与所述变速箱控制单元进行刷写安全验证，以在通过所述刷写安全验证后使所述变速箱控制单元进入刷写模式的解锁状态，包括：

向所述变速箱控制单元发送请求刷写密钥种子指令，以使所述变速箱控制单元产生及输出刷写密钥种子，并根据所述刷写密钥种子计算得到刷写密钥；

在接收到所述变速箱控制单元输出的刷写密钥种子后，根据所述刷写密钥种子计算得到推定刷写密钥，并将所述推定刷写密钥发送至所述变速箱控制单元，以使所述变速箱控制单元在所述推定刷写密钥与所述刷写密钥一致的情况下进入刷写模式的解锁状态。

3.根据权利要求1或2所述的软件刷写方法，其特征在于，所述软件刷写方法还包括：

与所述变速箱控制单元建立通讯连接；

在建立通讯连接后，向所述变速箱控制单元发送进入扩展模式指令，以使所述变速箱控制单元进入扩展模式的闭锁状态；

在检测到所述变速箱控制单元进入扩展模式的闭锁状态后，与所述变速箱控制单元进行诊断安全验证，以在通过所述诊断安全验证后使所述变速箱控制单元进入扩展模式的解锁状态。

4.根据权利要求3所述的软件刷写方法，其特征在于，所述与所述变速箱控制单元进行诊断安全验证，以在通过所述诊断安全验证后使所述变速箱控制单元进入扩展模式的解锁状态，包括：

向所述变速箱控制单元发送请求诊断密钥种子指令，以使所述变速箱控制单元产生及输出诊断密钥种子，并根据所述诊断密钥种子计算得到诊断密钥；

在接收到所述变速箱控制单元输出的诊断密钥种子后，根据所述诊断密钥种子计算得到推定诊断密钥，并将所述推定诊断密钥发送至所述变速箱控制单元，以使所述变速箱控制单元在所述推定诊断密钥与所述诊断密钥一致的情况下进入扩展模式的解锁状态。

5.根据权利要求3所述的软件刷写方法，其特征在于，所述软件刷写方法还包括：

进行刷写安全验证的算法与进行诊断安全验证的算法不一致。

6.根据权利要求3所述的软件刷写方法，其特征在于，所述与所述变速箱控制单元建立通讯连接包括：

与所述变速箱控制单元建立基于UDS协议的CAN通讯连接。

7.根据权利要求1或2的软件刷写方法，其特征在于，所述对所述变速箱控制单元的软件进行刷写包括：

向所述变速箱控制单元发送擦除程序数据指令，使所述变速箱控制单元擦除原有程序数据；

在检测在所述变速箱控制单元擦除原有程序数据后，向所述变速箱控制单元发送请求数据下载指令，以使所述变速箱控制单元进入准备下载新程序数据的状态；

在检测到所述变速箱控制单元进入准备下载新程序数据的状态后，向所述变速箱控制单元传输新程序数据；

在确认所述变速箱控制单元成功接收所述新程序数据后，断开与所述变速箱控制单元之间的通讯连接。

8.根据权利要求7所述的软件刷写方法，其特征在于，所述对所述变速箱控制单元的软件进行刷写还包括：

在完成传输新程序数据后，向所述变速箱控制单元发送请求校验指令，以使所述变速箱控制单元对接收到的新程序数据进行完整性校验；

在检测到通过所述完整性校验后，确认所述变速箱控制单元成功接收所述新程序数据。