CN108001407A - 一种插电式混合动力汽车的防盗和上电方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种插电式混合动力汽车的防盗和上电方法，先由PEPS进行防盗认证，还包括HCU进行防盗认证，依次有以下步骤：1）ESCL解锁；2）各控制模块进行自检；3）HCU发起与PEPS的再次防盗认证；4）PEPS发送起动允许指令给VMS；5）VMS及时切换整车模式，实行整车高压互锁HVIL保护。本发明将传统燃油车的防盗认证改变为由无钥匙进入及启动系统与混合动力控制单元进行防盗认证，认证成功后才允许高压上电起动，其中包括纯电起动、P0电机起动、12V起动机起动共三种起动方式，且通过整车模式切换和高压互锁保护组成完整的高压上电起动流程，可以完全满足插电式混合动力汽车的防盗和上电要求。

Description

一种插电式混合动力汽车的防盗和上电方法

技术领域

本发明涉及汽车控制，特别是涉及一种插电式混合动力汽车的防盗和上电方法。

背景技术

传统燃油车发动机的防盗认证由无钥匙进入及启动系统（Passive EntryPassive Start ，缩略词为PEPS）与发动机电子控制单元（Electronic Control Unit ，缩略词为ECU）又称“行车电脑”进行，防盗认证完成之后起动发动机。插电式混合动力汽车（Plug-in Hybrid Electric Vehicle，缩略词为PHEV）包括发动机起动的整车控制由混合动力控制单元（Hybrid Control Unit，缩略词为HCU）控制，且其充电电池容量比电动车小，但大多大于普通油电混合动力汽车，采用外部电源充电，其防盗和上电方法有待进一步开发。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是弥补上述现有技术的缺陷，提供一种插电式混合动力汽车的防盗和上电方法。

本发明的技术问题通过以下技术方案予以解决。

这种插电式混合动力汽车的防盗和上电方法，电源档位在Off档时，整车处于电源关闭（Power off）状态，整车控制器（Vehicle Management System，缩略词为VMS）未接收到任何的硬线和总线唤醒信号，整车模式为待机（Standby）模式，先由无钥匙进入及启动系统PEPS进行防盗认证。

这种插电式混合动力汽车的防盗和上电方法的特点是：

还包括混合动力控制单元HCU进行防盗认证，依次有以下步骤：

1）与PEPS防盗认证成功后，电子转向管柱锁（Electronic Steering Column Lock，缩略词为ESCL）解锁，按下起动按钮整车正常上低压ACC档电和低压On档电，部分车载附属设备供电，汽车点火；

2）低压On档电完成后，各控制模块进行自检，VMS将整车模式切换为复位（Reset）模式；

3）自检完成后，驾驶员踩下制动踏板，档位信号处于P/N档，再按下启动按钮，高压动力系统正常，控制器局域网络（Controller Area Network，缩略词为CAN）通讯正常，HCU发起与PEPS的再次防盗认证；

4）与PEPS的再次防盗认证成功后，PEPS发送起动允许指令给VMS；

5）VMS收到起动允许指令后，包括以下分步骤：

5•1）及时切换整车模式，包括激活（HV Activation）模式、可行驶（Drving）模式、高压终止（HV Temination）模式，以及待机（Standby）模式；

5•2）实行整车高压互锁（High Voltage Interlock，缩略词为HVIL）保护，以保证整车漏电安全，整车处于激活（Activation）模式。

本发明的技术问题通过以下进一步的技术方案予以解决。

所述步骤3）的HCU发起与PEPS的再次防盗认证，包括以下分步骤：

3•1）HCU发送防盗认证请求和随机寻码；

3•2）PEPS防盗认证计数+1，且＜7；

如果不符合，防盗认证失败；

3•3）PEPS检查寻码，并发送密钥；

3•4）HCU检查PEPS反馈结果，并接收密钥

如果HCU检查PEPS反馈结果无效，HCU防盗认证计数+1，如果HCU防盗认证次数＜6，防盗认证失败，返回分步骤3•1）；

3•5）HCU检查密钥结果是否匹配；

如果否，HCU防盗认证计数+1，如果HCU防盗认证次数＜6，防盗认证失败，返回分步骤3•1）；

如果是，再次防盗认证完成。

本发明的技术问题通过以下再进一步的技术方案予以解决。

所述分步骤5•1）的及时切换整车模式，包括以下子步骤：

5•1•1）与PEPS的再次防盗认证成功后，PEPS发送起动允许指令给VMS，VMS接收到起动允许指令后检查驾驶员行为以及各子系统，包括制动踏板是否有效、档位是否处于P档或N档、HCU系统是否正常、驱动MCU系统是否正常、ACU系统是否正常、DC-DC系统是否正常、BMS系统是否正常、CAN通讯是否正常、HVIL是否正常，如果全部正常，VMS要求电池管理系统BMS预充高压电，同时VMS检测预充高压电是否正常，确认高压允许上电， VMS将整车模式切换为激活（Activation）模式；

5•1•2）整车处于激活（Activation）模式后，预充高压电完成后，VMS再次检查HCU系统是否正常、CAN通讯是否正常、驱动MCU系统和ACU系统检测的电机温度是否符合要求T<70℃，如果符合要求，电池管理系统（Battery Management System，缩略词为BMS）使能高压继电器输出高压电并断开预充继电器，整车完成高压上电过程也即是起动过程，VMS将整车模式切换为可行驶（Drving）模式；

5•1•3）如果VMS检查到IG-off或者故障下电，VMS将整车模式切换为高压终止（HVTemination）模式。

所述分步骤5•2）的实行整车HVIL保护，包括以下子步骤：

5•2•1）VMS接收到起动允许指令后，控制HVIL_OUT输出高电平，V_{(HVIL_OUT)}大于9V；

5•2•2）如果包括驱动MCU、ACU、P0模式电机、P3模式电机、DC-DC、OBC和BMS的所有高压部件的高压接插件正常连接，用于给BMS提供EMG电的继电器R1吸合，提供给BMS的EMG控制端输出电压Vbatt⁺；

5•2•3）VMS采集并检测HVIL_IN信号，如果HVIL_IN信号符合要求，控制HVIL_OUT输出高电平有效；如果HVIL_IN信号不符合要求，控制HVIL_OUT输出高电平无效，即停止HVIL_OUT高电平输出，继电器R1断开， BMS断开高压电输出。

本发明的技术问题通过以下再进一步的技术方案予以解决。

所述子步骤5•1•1）的允许高压上电起动，包括纯电起动、P0电机起动、12V起动机起动共三种起动方式，允许高压上电起动后，HCU检查各子系统，包括电池放电电流是否小于设定值、电池剩余电量SOC是否小于设定值、电池温度是否低于设定值；

如果电池放电电流大于设定值、电池SOC大于设定值、电池温度高于设定值，整车纯电起动完成，电源档位保持低压On档电；

如果电池放电电流大于设定值、电池SOC小于设定值、电池温度高于设定值，HCU请求P0电机起动发动机，整车起动完成，电源档位保持低压On档电；

如果电池放电电流小于设定值、电池SOC小于设定值、电池温度低于设定值的任一条件满足，HCU请求12V起动机起动发动机，同时告知ECU进行包括喷油、点火的相关控制、PEPS断开用于供电给娱乐系统的ACC继电器和用于供电给包括座椅加热的大功率系统的IG2继电器，提供足够的电流用于起动机进行冷起动，整车起动完成，发动机处于运转状态，PEPS吸合AC C继电器和IG2继电器，电源档位保持低压On档电。

本发明与现有技术相比的有益效果是：

本发明完全区别于传统燃油车的防盗认证和整车起动方法，将传统燃油车的防盗认证改变为由无钥匙进入及启动系统与混合动力控制单元进行防盗认证，认证成功后才允许高压上电起动，其中包括纯电起动、P0电机起动、12V起动机起动共三种起动方式，且通过整车模式切换和高压互锁保护组成完整的高压上电起动流程，可以完全满足插电式混合动力汽车的防盗和上电要求。

附图说明

图1是本发明具体实施方式的防盗认证流程图；

图2是本发明具体实施方式的高压上电/起动流程前段图；

图3是本发明具体实施方式的高压上电/起动流程后段图；

图4是本发明具体实施方式的整车模式切换流程图；

图5是本发明具体实施方式的高压互锁保护流程图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式并对照附图对本发明进行说明。

一种如图1~5所示的插电式混合动力汽车的防盗和上电方法，电源档位在Off档时，整车处于Power off状态， VMS未接收到任何的硬线和总线唤醒信号，整车模式为Standby模式，先由无钥匙进入及启动系统PEPS进行防盗认证，还包括混合动力控制单元HCU进行防盗认证，依次有以下步骤：

1）与PEPS防盗认证成功后， ESCL解锁，按下起动按钮整车正常上低压ACC档电和低压On档电，部分车载附属设备供电，汽车点火；

2）低压On档电完成后，各控制模块进行自检，VMS将整车模式切换为Reset模式；

3）自检完成后，驾驶员踩下制动踏板，档位信号处于P/N档，再按下启动按钮，高压动力系统正常， CAN通讯正常，HCU发起与PEPS的再次防盗认证，包括以下分步骤：

3•1）HCU发送防盗认证请求和随机寻码；

3•2）PEPS防盗认证计数+1，且＜7；

如果不符合，防盗认证失败；

3•3）PEPS检查寻码，并发送密钥；

3•4）HCU检查PEPS反馈结果，并接收密钥

如果HCU检查PEPS反馈结果无效，HCU防盗认证计数+1，如果HCU防盗认证次数＜6，防盗认证失败，返回分步骤3•1）；

3•5）HCU检查密钥结果是否匹配；

如果否，HCU防盗认证计数+1，如果HCU防盗认证次数＜6，防盗认证失败，返回分步骤3•1）；

如果是，再次防盗认证完成。

4）与PEPS的再次防盗认证成功后，PEPS发送起动允许指令给VMS；

5）VMS收到起动允许指令后，包括以下分步骤：

5•1）及时切换整车模式：HV Activation模式、Drving模式、HV Temination模式以及Standby模式，包括以下子步骤：

5•1•1）与PEPS的再次防盗认证成功后，PEPS发送起动允许指令给VMS，VMS接收到起动允许指令后检查驾驶员行为以及各子系统，包括制动踏板是否有效、档位是否处于P档或N档、HCU系统是否正常、驱动MCU系统是否正常、ACU系统是否正常、DC-DC系统是否正常、BMS系统是否正常、CAN通讯是否正常、HVIL是否正常，如果全部正常，VMS要求电池管理系统BMS预充高压电，同时VMS检测预充高压电是否正常，确认高压允许上电， VMS将整车模式切换为激活（Activation）模式，允许高压上电起动，包括纯电起动、P0电机起动、12V起动机起动共三种起动方式，允许高压上电起动后，HCU检查各子系统，包括电池放电电流是否小于设定值、电池剩余电量SOC是否小于设定值、电池温度是否低于设定值；

如果电池放电电流大于设定值、电池SOC大于设定值、电池温度高于设定值，整车纯电起动完成，电源档位保持低压On档电；

如果电池放电电流大于设定值、电池SOC小于设定值、电池温度高于设定值，HCU请求P0电机起动发动机，整车起动完成，电源档位保持低压On档电；

如果电池放电电流小于设定值、电池SOC小于设定值、电池温度低于设定值的任一条件满足，HCU请求12V起动机起动发动机，同时告知ECU进行包括喷油、点火的相关控制、PEPS断开用于供电给娱乐系统的ACC继电器和用于供电给包括座椅加热的大功率系统的IG2继电器，提供足够的电流用于起动机进行冷起动，整车起动完成，发动机处于运转状态，PEPS吸合AC C继电器和IG2继电器，电源档位保持低压On档电。

5•1•2）整车处于激活（Activation）模式后，预充高压电完成后，VMS再次检查HCU系统是否正常、CAN通讯是否正常、驱动MCU系统和ACU系统检测的电机温度是否符合要求T<70℃，如果符合要求，电池管理系统（Battery Management System，缩略词为BMS）使能高压继电器输出高压电并断开预充继电器，整车完成高压上电过程也即是起动过程，VMS将整车模式切换为可行驶（Drving）模式；

5•1•3）如果VMS检查到IG-off或者故障下电，VMS将整车模式切换为高压终止（HVTemination）模式；

5•2）实行整车HVIL保护，以保证整车漏电安全，整车处于Activation模式，包括以下子步骤：

5•2•1）VMS接收到起动允许指令后，控制HVIL_OUT输出高电平，V_{(HVIL_OUT)}大于9V；

5•2•2）如果包括驱动MCU、ACU、P0模式电机、P3模式电机、DC-DC、OBC和BMS的所有高压部件的高压接插件正常连接，用于给BMS提供EMG电的继电器R1吸合，提供给BMS的EMG控制端输出电压Vbatt⁺；

5•2•3）VMS采集并检测HVIL_IN信号，如果HVIL_IN信号符合要求，控制HVIL_OUT输出高电平有效；如果HVIL_IN信号不符合要求，控制HVIL_OUT输出高电平无效，即停止HVIL_OUT高电平输出，继电器R1断开， BMS断开高压电输出。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下做出若干等同替代或明显变型，而且性能或用途相同，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定的专利保护范围。

Claims (5)

1.一种插电式混合动力汽车的防盗和上电方法，电源档位在Off档时，整车处于电源关闭状态，整车控制器VMS未接收到任何的硬线和总线唤醒信号，整车模式为待机模式，先由无钥匙进入及启动系统PEPS进行防盗认证，其特征在于：

还包括混合动力控制单元HCU进行防盗认证，依次有以下步骤：

1）与PEPS防盗认证成功后，电子转向管柱锁ESCL解锁，按下起动按钮整车正常上低压ACC档电和低压On档电，部分车载附属设备供电，汽车点火；

2）低压On档电完成后，各控制模块进行自检，VMS将整车模式切换为复位模式；

3）自检完成后，驾驶员踩下制动踏板，档位信号处于P/N档，再按下启动按钮，高压动力系统正常，控制器局域网络CAN通讯正常，HCU发起与PEPS的再次防盗认证；

4）与PEPS的再次防盗认证成功后，PEPS发送起动允许指令给VMS；

5）VMS收到起动允许指令后，包括以下分步骤：

5•1）及时切换整车模式，包括激活模式、可行驶模式、高压终止模式，以及待机模式；

5•2）实行整车高压互锁HVIL保护，以保证整车漏电安全，整车处于激活模式。

2.如权利要求1所述的插电式混合动力汽车的防盗和上电方法，其特征在于：

所述步骤3）的HCU发起与PEPS的再次防盗认证，包括以下分步骤：

3•1）HCU发送防盗认证请求和随机寻码；

3•2）PEPS防盗认证计数+1，且＜7；

如果不符合，防盗认证失败；

3•3）PEPS检查寻码，并发送密钥；

3•4）HCU检查PEPS反馈结果，并接收密钥

如果HCU检查PEPS反馈结果无效，HCU防盗认证计数+1，如果HCU防盗认证次数＜6，防盗认证失败，返回分步骤3•1）；

3•5）HCU检查密钥结果是否匹配；

如果否，HCU防盗认证计数+1，如果HCU防盗认证次数＜6，防盗认证失败，返回分步骤3•1）；

如果是，再次防盗认证完成。

3.如权利要求1或2所述的插电式混合动力汽车的防盗和上电方法，其特征在于：

所述分步骤5•1）的及时切换整车模式，包括以下子步骤：

5•1•1）与PEPS的再次防盗认证成功后，PEPS发送起动允许指令给VMS，VMS接收到起动允许指令后检查驾驶员行为以及各子系统，包括制动踏板是否有效、档位是否处于P档或N档、HCU系统是否正常、驱动MCU系统是否正常、ACU系统是否正常、DC-DC系统是否正常、BMS系统是否正常、CAN通讯是否正常、HVIL是否正常，如果全部正常，VMS要求电池管理系统BMS预充高压电，同时VMS检测预充高压电是否正常，确认高压允许上电， VMS将整车模式切换为激活模式；

5•1•2）整车处于激活模式后，预充高压电完成后，VMS再次检查HCU系统是否正常、CAN通讯是否正常、驱动MCU系统和ACU系统检测的电机温度是否符合要求T<70℃，如果符合要求，电池管理系统BMS使能高压继电器输出高压电并断开预充继电器，整车完成高压上电过程也即是起动过程，VMS将整车模式切换为可行驶模式；

5•1•3）如果VMS检查到IG-off或者故障下电，VMS将整车模式切换为高压终止模式。

4.如权利要求3所述的插电式混合动力汽车的防盗和上电方法，其特征在于：

所述分步骤5•2）的控制整车高压互锁保护包括以下子步骤：

5•2•1）VMS接收到起动允许指令后，控制HVIL_OUT输出高电平，V_{(HVIL_OUT)}大于9V；

5•2•2）如果包括驱动MCU、ACU、P0模式电机、P3模式电机、DC-DC、OBC和BMS的所有高压部件的高压接插件正常连接，用于给BMS提供EMG电的继电器R1吸合，提供给BMS的EMG控制端输出电压Vbatt⁺；

5•2•3）VMS采集并检测HVIL_IN信号，如果HVIL_IN信号符合要求，控制HVIL_OUT输出高电平有效；如果HVIL_IN信号不符合要求，控制HVIL_OUT输出高电平无效，即停止HVIL_OUT高电平输出，继电器R1断开， BMS断开高压电输出。

5.如权利要求4所述的插电式混合动力汽车的防盗和上电方法，其特征在于：

所述子步骤5•1•2）的允许高压上电起动，包括纯电起动、P0电机起动、12V起动机起动共三种起动方式，允许高压上电起动后，HCU检查各子系统，包括电池放电电流是否小于设定值、电池剩余电量SOC是否小于设定值、电池温度是否低于设定值；

如果电池放电电流大于设定值、电池SOC大于设定值、电池温度高于设定值，整车纯电起动完成，电源档位保持低压On档电；

如果电池放电电流大于设定值、电池SOC小于设定值、电池温度高于设定值，HCU请求P0电机起动发动机，整车起动完成，电源档位保持低压On档电；

如果电池放电电流小于设定值、电池SOC小于设定值、电池温度低于设定值的任一条件满足，HCU请求12V起动机起动发动机，同时告知ECU进行包括喷油、点火的相关控制、PEPS断开用于供电给娱乐系统的ACC继电器和用于供电给包括座椅加热的大功率系统的IG2继电器，提供足够的电流用于起动机进行冷起动，整车起动完成，发动机处于运转状态，PEPS吸合AC C继电器和IG2继电器，电源档位保持低压On档电。