CN109353221B - 一种电动汽车关键控制器安全监控系统及监控方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电动汽车关键控制器安全监控系统及监控方法，所述关键控制器包括主控制器和子控制器，所述主控制器及子控制器通讯使用CAN总线连接，所述关键控制器间通过CAN总线进行数据校验，数据校验结果判定控制器是否出现过异常断开或故障，以实现整车防盗及关键控制器安全监控，所述主控制器定时唤醒后，会唤醒其子控制器，唤醒子控制器后，与主控制器开始进行信息交互，对报文内容进行校验，检验成功，校验结果加1，检验失败，控制器上报故障并进入停机模式，主控制器与子控制器校验失败后会重新发送校验报文进行校验过程，持续校验失败三次后控制器上报故障并进入停机模式。

Description

一种电动汽车关键控制器安全监控系统及监控方法

技术领域

本发明涉及电动汽车领域，特别涉及一种电动汽车关键控制器安全监控系统及监控方法。

背景技术

随着中国汽车保有量的持续增长,汽车排放污染跟能源问题将会越来越严峻。现在我们国家提倡低碳生活和可持续发展，并出台大量优惠政策以激励新能源车尤其是电动汽车行业的发展。而除了“0”排放之外，电动汽车推出的概念更是以人为本，智能化、时尚感作为电动汽车的另一个代名词。在这种背景下，电动汽车相对于传统的内燃机车将会存在更多的控制器，各控制器之间通过CAN（Control Area Network，控制器局域网总线）信息交互的实现方式，以下简称CAN通讯。由于电动汽车大部分控制信息（例如车辆启动控制、扭矩控制等）均通过CAN通讯实现，因此，通讯系统数据的加密有很重要的意义。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提出一种电动汽车关键控制器安全监控系统及监控方法。该电动汽车关键控制器安全监控系统及监控方法能够实现检测电动汽车关键控制器CAN通讯是否断开，通过CAN通讯连接状态实现电动汽车防盗及关键控制器安全监控。

第一方面，本发明提供了一种电动汽车关键控制器安全监控系统，所述关键控制器包括主控制器和子控制器，所述主控制器及子控制器通讯使用CAN总线连接，所述关键控制器间通过CAN总线进行数据校验，数据校验结果判定控制器是否出现过异常断开或故障，以实现整车防盗及关键控制器安全监控。

结合第一方面，在第一方面的第一种可能的实现方式中，所述主控制器定时唤醒后，会唤醒其子控制器，唤醒子控制器后，与主控制器开始进行信息交互，对报文内容进行校验，检验成功，校验结果加1，检验失败，控制器上报故障并进入停机模式。

结合第一方面的第一种可能的实现方式，在第一方面的第二种可能的实现方式中，主控制器与子控制器校验失败后会重新发送校验报文进行校验过程，持续校验失败三次后控制器上报故障并进入停机模式。

第二方面，本发明还提供了一种电动汽车关键控制器安全监控系统的监控方法，包括CAN1总线系统检测流程和CAN2总线系统检测流程，所述CAN1总线系统中，主控制器为整车控制器，子控制器包括电池系统控制器、电机控制器、车身控制器、充电机控制器、制动系统控制器、转向助力系统控制器、安全气囊控制器、无钥匙进入启动系统、多媒体交互系统；所述CAN2总线系统中，主控制器为无钥匙进入启动系统，子控制器包括整车控制器、多媒体交互系统。

结合第二方面，在第二方面的第一种可能的实现方式中，所述CAN1总线系统检测流程包括以下步骤：

S1:首先所述整车控制器主控制器在休眠状态下特定周期唤醒；

S2:主控制器发送子控制器唤醒报文；

S3:主控制器发送校验报文；

S4:主控制器接收子控制器反馈的校验报文并校验；

S5:如果检验成功，主控制器校验结果数据加1，且主控制器发送子控制器休眠报文，主控制器休眠；

S6:如果校验结果失败，则返回至S3继续校验，直至检验成功，继续执行S5；

S7: 如果连续三次校验结果失败，上报子控制器停机故障，执行子控制器功能停机模式。

结合第二方面，在第二方面的第二种可能的实现方式中，所述CAN2总线系统检测流程包括以下步骤：

S11:首先所述无钥匙进入启动系统主控制器在休眠状态下特定周期唤醒；

S12: 主控制器发送子控制器唤醒报文；

S13: 主控制器发送校验报文；

S14: 主控制器接收子控制器反馈的校验报文并校验；

S15：如果检验成功，主控制器校验结果数据加1，且主控制器发送子控制器休眠报文，主控制器休眠；

S16: 如果校验结果失败，则返回至S13继续校验，直至检验成功，继续执行S15；

S17: 如果连续三次校验结果失败，上报子控制器停机故障，执行子控制器功能停机模式。

本发明的有益效果在于：

本发明能够检测关键零部件异常断开、故障，并提供相应的安全保护措施，具体说明：

一是电动汽车关键控制器之间通过CAN总线特定报文信息交互，实现整车防盗及关键控制器安全检测，常规电动汽车无该检测；二是关键控制器通过特定报文信息校验结果来判断关键控制器连接是否正常；三是在关键控制器出现异常断开、故障时，关键控制器进入停机状态，并上报故障状态，实现整车防盗及安全检测，保证整车安全；四是特定检测报文数据包含AES128加密算法数据及校验数据，数据校验时包含加密算法数据校验及校验数据校验，常规电动汽车无该检测方式。

附图说明

图１为本发明实施案例各控制器的线束连接关系示意图；

图２为本发明实施案例主控制器检测流程图。

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，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。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的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围。

下面结合图1-图2对本发明实施例的电动汽车关键控制器安全监控系统及监控方法进行详细描述。

一种电动汽车关键控制器安全监控系统，所述关键控制器包括主控制器和子控制器，所述主控制器及子控制器通讯使用CAN总线连接，以CAN总线为载体实现控制器间信息交互，且所述关键控制器间通过CAN总线进行数据校验，数据校验结果判定控制器是否出现过异常断开或故障，以实现整车防盗及关键控制器安全监控。

所述主控制器定时唤醒后，会唤醒其子控制器，唤醒子控制器后，与主控制器开始进行信息交互，对报文内容进行校验，检验成功，校验结果加1，检验失败，控制器上报故障并进入停机模式。

所述主控制器与子控制器校验失败后会重新发送校验报文进行校验过程，持续校验失败三次后控制器上报故障并进入停机模式。

图１为本发明实施案例各控制器的线束连接关系示意图，包括整车控制器、电池系统控制器、电机控制器、车身控制器、充电机控制器、制动系统控制器、转向助力系统控制器、安全气囊控制器、无钥匙进入启动系统、多媒体交互系统，通讯线CAN1和通讯线CAN2。

CAN1系统中整车控制器为主控制器，电池系统控制器、电机控制器、车身控制器、充电机控制器、制动系统控制器、转向助力系统控制器、安全气囊控制器、无钥匙进入启动系统、多媒体交互系统为子控制器，如图2所示，整车控制器定时唤醒后，会唤醒其子控制器，包括电池系统控制器、电机控制器、车身控制器、充电机控制器、制动系统控制器、转向助力系统控制器、安全气囊控制器，唤醒子控制器后，与整车控制器开始进行信息交互，对报文内容进行校验，检验成功，校验结果加1，检验失败，控制器上报故障并进入停机模式；更具体的，制定特定周期及特定校验报文用于控制器间唤醒及相互校验。所述整车控制器及相关子控制器在休眠状态下特定周期唤醒后对设定校验报文进行校验，校验成功则控制器校验程序计数加一并休眠，待下次唤醒后执行校验过程，校验失败则会重新发送校验报文进行校验，连续三次校验失败会对校验失败控制器进行停机处理并存储，在车辆下次启动时上报停机故障且相关控制器功能在停机故障恢复前不能执行；如果所述整车控制器及相关子控制器在工作状态下进行校验，校验成功则控制器校验程序计数加一，待下次执行校验过程，如果校验失败，会上报校验并在特定时间后校验失败执行停机操作，校验失败控制器存储停机故障。

CAN2系统中无钥匙进入启动系统作为主控制器，整车控制器、多媒体交互系统作为子控制器，如图2所示，无钥匙进入启动系统定时唤醒后，会唤醒其子控制器，包括多媒体交互系统、整车控制器，唤醒子控制器后，与无钥匙进入启动系统开始进行信息交互，对报文内容进行校验，检验成功，校验结果加1，检验失败，控制器上报故障并进入停机模式；更具体的，制定特定周期及特定校验报文用于控制器间唤醒及相互校验。所述无钥匙进入启动系统及相关子控制器在休眠状态下特定周期唤醒后对设定校验报文进行校验，校验成功则控制器校验程序计数加一并休眠，待下次唤醒后执行校验过程，校验失败则会重新发送校验报文进行校验，连续三次校验失败会对校验失败控制器进行停机处理并存储，在车辆下次启动时上报停机故障且相关控制器功能在停机故障恢复前不能执行；如果所述无钥匙进入启动系统及相关子控制器在工作状态下进行校验，校验成功则控制器校验程序计数加一，待下次执行校验过程，如果校验失败，会上报校验并在特定时间后校验失败执行停机操作，校验失败控制器存储停机故障。

车辆不管在下电状态还是在上电状态，各控制器定时对控制器在线状态进行检测，并根据检测结果做出相应的动作。本案例中，将检测成方法定义为各控制器校验计算结果一致为正常状态，也可以将校验计算结果采用其他方案进行定义，例如，将接收校验数据控制器校验计算结果定义为发送校验数据的倍数值，判断此时校验结果为正常状态。

从上面描述可以看出，本发明提供的一种电动汽车关键控制器安全监控系统的监控方法是常规CAN通讯检测以外的一种新方法，在出现关键控制器异常断开、故障时，能实现对车辆的防盗及安全起到保护作用，从而保证整车安全。本发明实现对车辆防盗及安全进行有效检测的同时，对原有电动汽车结构没有造成大的改动，简单容易实现。

Claims (4)

1.一种电动汽车关键控制器安全监控系统，其特征在于，所述关键控制器包括整车控制器、电池系统控制器、电机控制器、车身控制器、充电机控制器、制动系统控制器、转向助力系统控制器、安全气囊控制器、无钥匙进入启动系统、多媒体交互系统；

所述关键控制器分为主控制器和子控制器，所述主控制器及子控制器通讯使用CAN总线连接，所述关键控制器间通过CAN总线进行数据校验，数据校验结果判定控制器是否出现过异常断开或故障，以实现整车防盗及关键控制器安全监控；

其中，所述主控制器定时唤醒后，会唤醒其子控制器，唤醒子控制器后，与主控制器开始进行信息交互，对报文内容进行校验，检验成功，校验结果加1，检验失败，控制器上报故障并进入停机模式；

当所述主控制器为整车控制器时，子控制器包括电池系统控制器、电机控制器、车身控制器、充电机控制器、制动系统控制器、转向助力系统控制器、安全气囊控制器、无钥匙进入启动系统、多媒体交互系统；当所述主控制器为无钥匙进入启动系统，子控制器包括整车控制器、多媒体交互系统。

2.根据权利要求1所述的电动汽车关键控制器安全监控系统，其特征在于，主控制器与子控制器校验失败后会重新发送校验报文进行校验过程，持续校验失败三次后控制器上报故障并进入停机模式。

3.一种电动汽车关键控制器安全监控系统的监控方法，其特征在于，包括CAN1总线系统检测流程和CAN2总线系统检测流程，所述CAN1总线系统中，主控制器为整车控制器，子控制器包括电池系统控制器、电机控制器、车身控制器、充电机控制器、制动系统控制器、转向助力系统控制器、安全气囊控制器、无钥匙进入启动系统、多媒体交互系统；所述CAN2总线系统中，主控制器为无钥匙进入启动系统，子控制器包括整车控制器、多媒体交互系统；

其中，所述CAN1总线系统检测流程包括以下步骤：

S1:首先所述整车控制器主控制器在休眠状态下特定周期唤醒；

S2:主控制器发送子控制器唤醒报文；

S3:主控制器发送校验报文；

S4:主控制器接收子控制器反馈的校验报文并校验；

S5:如果检验成功，主控制器校验结果数据加1，且主控制器发送子控制器休眠报文，主控制器休眠；

S6:如果校验结果失败，则返回至S3继续校验，直至检验成功，继续执行S5；

S7: 如果连续三次校验结果失败，上报子控制器停机故障，执行子控制器功能停机模式。

4.根据权利要求3所述的电动汽车关键控制器安全监控系统的监控方法，其特征在于，所述CAN2总线系统检测流程包括以下步骤：

S11:首先所述无钥匙进入启动系统主控制器在休眠状态下特定周期唤醒；

S12: 主控制器发送子控制器唤醒报文；

S13: 主控制器发送校验报文；

S14: 主控制器接收子控制器反馈的校验报文并校验；

S15：如果检验成功，主控制器校验结果数据加1，且主控制器发送子控制器休眠报文，主控制器休眠；

S16: 如果校验结果失败，则返回至S13继续校验，直至检验成功，继续执行S15；

S17: 如果连续三次校验结果失败，上报子控制器停机故障，执行子控制器功能停机模式。

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