CN104494540B - 一种汽车总里程的记录方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种汽车总里程的记录方法，包括：里程数据由防抱死系统计算，同时存储在防抱死系统和仪表两个电控单元中，详细描述了防抱死系统和仪表如何存储、同步里程数据信息及故障处理机制，同时也提供了用于售后维修的里程数据的刷写机制。通过本发明的汽车总里程的记录方法，当仪表故障时还可以通过防抱死系统计算并统计里程数据，保证里程数据的正常记录，不会丢失；还能够防止仪表中的里程数据被随意刷写，保证里程数据的真实性和可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及汽车电子控制技术领域，是基于汽车网络通讯、诊断及存储技术的一种汽车总里程记录方法。
背景技术
汽车总里程是从车辆出厂之日起一共行驶的总公里数，要求在仪表上记录和显示，用于用户和维修维护人员了解车辆状态，是非常重要的车辆状态参数。但是，按照传统定义，如果总里程数据只记录在仪表中，一旦仪表故障，总里程数据将无法恢复；另外，由于经济利益的驱使，调低里程表读数，提高售价的二手车销售商并非个别，而要识别已经修改过总里程数据的里程表，对于普通消费者来说是很有难度的。由此可见，单纯采用仪表记录总里程数据具有可靠性差的问题。
发明内容
本发明针对现有汽车仪表多为数字化组合仪表，且带有控制器区域网络（CAN，Controller Area Network）通讯功能、诊断功能等，给出了一种较为合理的总里程记录方法，用于解决单纯采用仪表记录总里程数据的可靠性差的技术问题。
本发明提供如下的技术方案：
一种汽车总里程的记录方法，应用于车载网络，车载网络包括通过网关连接的动力控制器区域网络和车身控制器区域网络，与轮速传感器连接的防抱死系统连接到动力控制器区域网络中，仪表连接到车身控制器区域网络中，防抱死系统和仪表均为电控单元；防抱死系统计算、存储、发送里程数据，仪表接收、存储、显示里程数据，具体步骤如下：
步骤101：轮速传感器向防抱死系统发送携带车轮转速信息的硬线脉冲宽度调制信号；
步骤102：防抱死系统接收硬线脉冲宽度调制信号并根据硬线脉冲宽度调制信号中的车轮转速信息计算当前车速，然后根据当前车速和防抱死系统的内存中的原里程数据计算出新里程数据，而后将原里程数据替换为新里程数据，记录在防抱死系统的内存中并发送到动力控制器区域网络上；
步骤103：网关将动力控制器区域网络上的新里程数据转发到车身控制器区域网络上；
步骤104：仪表从车身控制器区域网络接收网关转发的新里程数据并显示在仪表的仪表盘上，同时仪表将新里程数据记录在自身的内存中以替换自身内存中的原里程数据。
在优选的方案中，在步骤101之前还包括如下步骤：
步骤105：当车辆点火钥匙处于ON档时，防抱死系统和仪表分别读取自身内存中的里程数据并发到与自身连接的动力控制器区域网络或车身控制器区域网络上；
步骤106：网关将来自车身控制器区域网络的里程数据转发到动力控制器区域网络，同时将来自动力控制器区域网络的里程数据转发到车身控制器区域网络；
步骤107：防抱死系统和仪表分别接收来自对方的里程数据，然后分别将接收到的里程数据和自身内存中的原有里程数据比较求得差值，如果差值小于50km，则进行自动校准，将自身内存中的原有里程数据更新为接收到的里程数据和原有里程数据两者中的较大值。
在优选的方案中，动力控制器区域网络还包括下列任意一个或多个电控单元：发动机管理系统、变速箱控制单元、电动助力转向和安全气囊；车身控制器区域网络还包括下列任意一个或多个电控单元：车身控制器、空调控制器和多媒体系统。
在优选的方案中，所述汽车总里程的记录方法还包括：当车身控制器区域网络和动力控制器区域网络中的任一电控单元在需要记录故障诊断代码时，该电控单元从自身所在车身控制器区域网络或动力控制器区域网络中读取里程数据，然后将里程数据封装在故障诊断代码的快照记录信息中。
在优选的方案中，所述汽车总里程的记录方法还包括：如果轮速传感器发生短路或断路故障，则防抱死系统向动力控制器区域网络发送内容为无效值的里程数据；网关转发防抱死系统发送的里程数据；仪表在接收到内容为无效值的里程数据后，将在仪表的仪表盘上显示仪表的内存中的里程数据。
在优选的方案中，所述汽车总里程的记录方法还包括：当仪表在规定时间内未从车身控制器区域网络接收到里程数据，则在仪表的仪表盘上显示仪表的内存中的里程数据。
在优选的方案中，所述汽车总里程的记录方法，还包括:仪表中的里程数据只允许刷写一次，刷写的数据需要来源于防抱死系统且应大于等于仪表原内存中的数据；如果更换仪表，需要执行如下步骤刷写里程数据：
步骤201：用于读取和刷写相应电控单元的测试设备连接到车辆的车载诊断接口；
步骤202：将点火钥匙打到ON档；
步骤203：使防抱死系统和仪表进入诊断扩展会话模式；
步骤204：选择更换仪表；
步骤205：利用安全访问服务解锁防抱死系统；
步骤206：读取防抱死系统的内存中的里程数据；
步骤207：利用安全访问服务解锁仪表；
步骤208：测试设备请求将从防抱死系统中读取的里程数据写入到仪表中；
步骤209：仪表对比请求写入的里程数据和自身内存中的里程数据，如果请求写入的里程数据大于等于自身内存中的里程数据，则执行步骤210；如果请求写入的数据小于自身内存中的里程数据，则拒绝刷写；
步骤210：仪表判断自身内存中的刷写标志位，如果刷写标志位为0，则执行里程数据刷写动作，将自身内存中的里程数据刷写为请求写入的里程数据；如果刷写标志位为1，则拒绝刷写；
步骤211：里程数据刷写成功后，置位刷写标志位为1；
步骤212：执行复位退出诊断扩展会话模式操作。
在优选的方案中，所述汽车总里程的记录方法还包括：防抱死系统中的里程数据只允许刷写一次，刷写的数据需要来源于仪表且应大于等于防抱死系统原内存中的数据；如果更换防抱死系统，需要执行如下步骤刷写里程数据：
步骤301：用于读取和刷写相应电控单元的测试设备连接到车辆的车载诊断接口；
步骤302：将点火钥匙打到ON档；
步骤303：使防抱死系统和仪表进入诊断扩展会话模式；
步骤304：选择更换防抱死系统；
步骤305：利用安全访问服务解锁仪表；
步骤306：读取仪表的内存中的里程数据；
步骤307：利用安全访问服务解锁防抱死系统；
步骤308：测试设备请求将从仪表中读取的里程数据写入到防抱死系统中；
步骤309：防抱死系统对比请求写入的里程数据和自身内存中的里程数据，如果请求写入的里程数据大于等于自身内存中的里程数据，则执行步骤310；如果请求写入的数据小于自身内存中的里程数据，则拒绝刷写；
步骤310：防抱死系统判断自身内存中的刷写标志位，如果刷写标志位为0，则执行里程数据刷写动作，将自身内存中的里程数据刷写为请求写入的里程数据；如果刷写标志位为1，则拒绝刷写；
步骤311：里程数据刷写成功后，置位刷写标志位为1；
步骤312：执行复位退出诊断扩展会话模式操作。
通过本发明的汽车总里程的记录方法，当仪表故障时还可以通过防抱死系统计算并统计里程数据，保证里程数据的正常记录，不会丢失；还能够防止仪表中的里程数据被随意刷写，保证里程数据的真实性和可靠性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示出了汽车网络拓扑结构图；
图2示出了里程数据刷写流程。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
图1示出了汽车网络拓扑结构图，车载网络包括动力控制器区域网络（PT-CAN）和车身控制器区域网络（Body-CAN），中间通过网关（GW）路由隔离。PT-CAN包括发动机管理系统（EMS）、变速箱控制单元（TCU）、电动助力转向（EPS）、安全气囊（ACM）和防抱死系统（ABS），作为节点的各个电控单元EMS、TCU、EPS、ACM 、ABS与GW的一端连接在一起；Body-CAN包括仪表(IPC)，车身控制器(BCM)，空调控制器(CCU)和多媒体系统（MMU），作为节点的各个电控单元IPC、BCM、CCU、MMU与GW的另一端连接在一起。测试设备通过连接到PT-CAN的车载诊断接口（OBD）与PT-CAN中的各个电控单元通信，并且通过GW路由与Body-CAN中的各个电控单元通信。ABS还与四个轮速传感器分别通过硬线连接。
本实施例利用如下汽车总里程记录流程：
步骤101：轮速传感器向ABS发送携带车轮转速信息的硬线脉冲宽度调制（PWM）信号；
步骤102：ABS接收硬线PWM信号并根据硬线PWM信号中的车轮转速信息计算当前车速，然后根据当前车速和ABS的内存中的原里程数据计算出新里程数据，而后将原里程数据替换为新里程数据，记录在ABS的内存中并将新里程数据发送到PT-CAN上；
步骤103：GW将PT-CAN上的新里程数据转发到Body-CAN上；
步骤104：IPC从Body-CAN接收GW转发的新里程数据并显示在IPC的仪表盘上，同时IPC将新里程数据记录在自身的内存中以替换自身内存中的原里程数据，ABS和IPC所使用的内存均为电可擦可编程只读存储器（EEPROM）。
ABS和IPC都支持ISO 14229：2006 UDS(Unified diagnostic services，统一诊断服务)的诊断协议，测试设备，又称为测试仪或诊断设备，用于通过OBD接口从各个电控单元中读取信息或将信息写入到各电控单元中，这里的信息包括里程数据。
上述流程中里程数据的定义如表1所示，其中，数据标识符（DID）为0xF105；数据长度为20比特（bit）；数据类型为无符号整型，无偏移量，精度为1，最大值为999999公里（Km），如里程数据等于999999公里时，将保持在此最大值不再变化；无效值为0xFFFFF。
表1
在上述流程的步骤101之前还包括如下上电初始化流程，本流程在1s内完成，不影响步骤101至步骤104的执行：
步骤105：当车辆点火钥匙每次处于ON档时，ABS和IPC分别读取自身内存中的里程数据并发到与自身连接的PT-CAN或Body-CAN上；
步骤106：GW将来自Body-CAN的里程数据转发到PT-CAN，并且将来自PT-CAN的里程数据转发到Body-CAN；
步骤107：ABS和IPC分别接收来自对方的里程数据，然后分别将接收到的里程数据和自身内存中的原有里程数据比较求得差值，如果差值小于50 Km，则进行自动校准，将自身内存中的原有里程数据更新为接收到的里程数据和原有里程数据两者中的较大值；如果计算得到的差值大于50km，表示里程数据无效，其中，如果IPC计算得到的差值大于50km则IPC通过自身的仪表盘显示最大值999999Km。
优选的，当Body-CAN和PT-CAN中的任一电控单元在需要记录故障诊断代码（DTC）时，该电控单元从自身所在Body-CAN或PT-CAN中读取里程数据，然后将里程数据封装在DTC的快照记录信息中。其中，DTC包括扩展信息和快照记录信息，这里选用快照记录信息记录里程数据，以便实现故障的可追溯性。在记录DTC时，PT-CAN中的电控单元使用ABS发送的里程数据，Body-CAN中的节点使用网关转发的ABS的里程数据。
优选的，无法计算车速时采用如下步骤：如果轮速传感器发生短路或断路故障，则ABS将无法计算车速，因而ABS发送到PT-CAN总线上的里程数据的内容为无效值(0xFFFFF)；网关转发防抱死系统发送的里程数据给IPC；IPC在接收到内容为无效值的里程数据后，将在IPC的仪表盘上显示上一有效值，即IPC的内存中的里程数据，不再变化。此时ABS和IPC都不再更新自身内存中的里程数据，各电控设备的快照记录信息中的里程数据均为无效值(0x FFFFF)。
优选的，当ABS里程数据超时，即IPC在规定时间（例如，10s或100ms等）内未从Body-CAN接收到里程数据，则同样在仪表盘上显示上一有效的里程数据，IPC的内存中的里程数据也保持这一里程数据不变。除了IPC以外的其他的节点快照记录中的里程数值均为无效值(0x FFFFF), 但是此时ABS如果可能仍要求继续更新自身内存中的里程数据。
以上方法保证了仪表和ABS两个电控单元之一出现故障时，仍可以从另外一个电控单元中读取到里程数据，同时因ABS采集车速信号，所以ABS的里程信息计算结果更准确。
如果售后需要更换IPC或ABS电控单元，为了保证IPC和ABS的里程数据来源的可靠性，要求必须使用整车厂授权的测试设备刷写IPC或ABS内存中的里程数据；同时请求刷写的新里程数据必须大于等于原里程数据，而且IPC或ABS的里程数据只允许被刷写一次。
表2
具体的里程数据刷写流程数据如图2所示，里程数据刷写诊断命令可参见表2，表2中的里程数据刷写诊断命令符合UDS诊断协议。OBD接口连接到PT-CAN，下面以更换IPC为例进行说明，仪表中的里程数据只允许被刷写一次，所刷写的里程数据需要来源于防抱死系统且应大于等于仪表原内存中的里程数据，即仪表自身内存中的里程数据；如果更换仪表，需要执行如下步骤刷写里程数据：
步骤201：用于读取和刷写相应电控单元的测试设备连接到车辆的OBD接口，OBD接口连接到PT-CAN；
步骤202：将点火钥匙打到ON档；
步骤203：使ABS和IPC进入诊断扩展会话模式；
步骤204：选择更换IPC；
步骤205：利用安全访问服务（SecurityAccess）解锁电控单元ABS；如果想读取或刷写特定电控单元内存中的里程数据，必须先通过安全访问服务解锁电控单元，否则电控单元将拒绝被访问。此步骤保证了只有有权限的测试设备才可以访问相应电控单元；
步骤206：读取ABS的内存中的里程数据；
步骤207：利用安全访问服务解锁IPC；
步骤208：测试设备请求将从ABS中读取的里程数据写入到IPC中；
步骤209：IPC对比请求写入的里程数据和自身内存中的里程数据，如果请求写入的里程数据大于等于自身内存中的里程数据，则执行步骤210，准备将自身内存中的里程数据刷写为请求写入的里程数据；如果请求写入的数据小于自身内存中的里程数据，则拒绝刷写；
步骤210：IPC判断自身内存中的刷写标志位M，如果标志位为0，说明IPC里程数据没有被刷写过，执行里程数据刷写动作，将自身内存中的里程数据刷写为请求写入的里程数据；如果标志位M=1，说明IPC里程数据已经被刷写过，则拒绝刷写；
步骤211：里程数据刷写成功后，置位标志位为1；
步骤212：执行复位退出诊断扩展会话模式操作。
下面以更换ABS为例进行说明，防抱死系统中的里程数据只允许被刷写一次，所刷写的里程数据需要来源于仪表且应大于等于防抱死系统原内存中的里程数据，即防抱死系统自身内存中的里程数据；如果更换防抱死系统，需要执行如下步骤刷写里程数据：
步骤301：用于读取和刷写相应电控单元的测试设备连接到车辆的OBD接口，OBD接口连接到PT-CAN；
步骤302：将点火钥匙打到ON档；
步骤303：使ABS和IPC进入诊断扩展会话模式；
步骤304：选择更换ABS；
步骤305：利用安全访问服务（SecurityAccess）解锁电控单元IPC；
步骤306：读取IPC的内存中的里程数据；
步骤307：利用安全访问服务解锁ABS；
步骤308：测试设备请求将从IPC中读取的里程数据写入到ABS中；
步骤309：ABS对比请求写入的里程数据和自身内存中的里程数据，如果请求写入的里程数据大于等于自身内存中的里程数据，则执行步骤310，准备将自身内存中的里程数据刷写为请求写入的里程数据；如果请求写入的数据小于自身内存中的里程数据，则拒绝刷写；
步骤310：ABS判断自身内存中的刷写标志位M，如果标志位为0，说明ABS里程数据没有被刷写过，执行里程数据刷写动作，将自身内存中的里程数据刷写为请求写入的里程数据；如果标志位M=1，说明ABS里程数据已经被刷写过，则拒绝刷写；
步骤311：里程数据刷写成功后，置位标志位为1；
步骤312：执行复位退出诊断扩展会话模式操作。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (2)
1.一种汽车总里程的记录方法，应用于车载网络，车载网络包括通过网关连接的动力控制器区域网络和车身控制器区域网络，与轮速传感器连接的防抱死系统连接到动力控制器区域网络中，仪表连接到车身控制器区域网络中，防抱死系统和仪表均为电控单元；防抱死系统计算、存储、发送里程数据，仪表接收、存储、显示里程数据，具体步骤如下：
步骤101：当车辆点火钥匙处于ON档时，防抱死系统和仪表分别读取自身内存中的里程数据并发到与自身连接的动力控制器区域网络或车身控制器区域网络上；
步骤102：网关将来自车身控制器区域网络的里程数据转发到动力控制器区域网络，并且将来自动力控制器区域网络的里程数据转发到车身控制器区域网络；
步骤103：防抱死系统和仪表分别接收来自对方的里程数据，然后分别将接收到的里程数据和自身内存中的原有里程数据比较求得差值，如果差值小于50km，则进行自动校准，将自身内存中的原有里程数据更新为接收到的里程数据和原有里程数据两者中的较大值；
步骤104：轮速传感器向防抱死系统发送携带车轮转速信息的硬线脉冲宽度调制信号；
步骤105：防抱死系统接收硬线脉冲宽度调制信号并根据硬线脉冲宽度调制信号中的车轮转速信息计算当前车速，然后根据当前车速和防抱死系统的内存中的原里程数据计算出新里程数据，而后将原里程数据替换为新里程数据，记录在防抱死系统的内存中并发送到动力控制器区域网络上；
步骤106：网关将动力控制器区域网络上的新里程数据转发到车身控制器区域网络上；
步骤107：仪表从车身控制器区域网络接收网关转发的新里程数据并显示在仪表的仪表盘上，同时仪表将新里程数据记录在自身的内存中以替换自身内存中的原里程数据；
当车身控制器区域网络和动力控制器区域网络中的任一电控单元在需要记录故障诊断代码时，该电控单元从自身所在车身控制器区域网络或动力控制器区域网络中读取里程数据，然后将里程数据封装在故障诊断代码的快照记录信息中；
如果轮速传感器发生短路或断路故障，则防抱死系统向动力控制器区域网络发送内容为无效值的里程数据；网关转发防抱死系统发送的里程数据；仪表在接收到内容为无效值的里程数据后，将在仪表的仪表盘上显示仪表的内存中的里程数据；
当仪表在规定时间内未从车身控制器区域网络接收到里程数据，则在仪表的仪表盘上显示仪表的内存中的里程数据；
其特征在于，
仪表中的里程数据只允许被刷写一次，所刷写的里程数据需要来源于防抱死系统且应大于等于仪表原内存中的里程数据；如果更换仪表，需要执行如下步骤刷写里程数据：
步骤201：用于读取和刷写相应电控单元的测试设备连接到车辆的车载诊断接口，车载诊断接口连接到动力控制器区域网络；
步骤202：将点火钥匙打到ON档；
步骤203：使防抱死系统和仪表进入诊断扩展会话模式；
步骤204：选择更换仪表；
步骤205：利用安全访问服务解锁防抱死系统；
步骤206：读取防抱死系统的内存中的里程数据；
步骤207：利用安全访问服务解锁仪表；
步骤208：测试设备请求将从防抱死系统中读取的里程数据写入到仪表中；
步骤209：仪表对比请求写入的里程数据和自身内存中的里程数据，如果请求写入的里程数据大于等于自身内存中的里程数据，则执行步骤210；如果请求写入的数据小于自身内存中的里程数据，则拒绝刷写；
步骤210：仪表判断自身内存中的刷写标志位，如果刷写标志位为0，则执行里程数据刷写动作，将自身内存中的里程数据刷写为请求写入的里程数据；如果刷写标志位为1，则拒绝刷写；
步骤211：里程数据刷写成功后，置位刷写标志位为1；
步骤212：执行复位退出诊断扩展会话模式操作。
2.根据权利要求1所述汽车总里程的记录方法，其特征在于，
防抱死系统中的里程数据只允许被刷写一次，所刷写的里程数据需要来源于仪表且应大于等于防抱死系统原内存中的里程数据；如果更换防抱死系统，需要执行如下步骤刷写里程数据：
步骤301：用于读取和刷写相应电控单元的测试设备连接到车辆的车载诊断接口，车载诊断接口连接到动力控制器区域网络；
步骤302：将点火钥匙打到ON档；
步骤303：使防抱死系统和仪表进入诊断扩展会话模式；
步骤304：选择更换防抱死系统；
步骤305：利用安全访问服务解锁仪表；
步骤306：读取仪表的内存中的里程数据；
步骤307：利用安全访问服务解锁防抱死系统；
步骤308：测试设备请求将从仪表中读取的里程数据写入到防抱死系统中；
步骤309：防抱死系统对比请求写入的里程数据和自身内存中的里程数据，如果请求写入的里程数据大于等于自身内存中的里程数据，则执行步骤310；如果请求写入的数据小于自身内存中的里程数据，则拒绝刷写；
步骤310：防抱死系统判断自身内存中的刷写标志位，如果刷写标志位为0，则执行里程数据刷写动作，将自身内存中的里程数据刷写为请求写入的里程数据；如果刷写标志位为1，则拒绝刷写；
步骤311：里程数据刷写成功后，置位刷写标志位为1；
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