CN111038413A - 一种汽车整车模式逻辑控制及切换方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种汽车整车模式逻辑控制及切换方法，包括主模块和从模块，所述主模块为车身控制模块，为模式管理的主节点；所述从模块包括无钥匙启动模块、发动机控制模块、手机蓝牙钥匙、组合仪表、娱乐影音系统和车联网模块TBOX，各从模块根据主模块发布的整车模式执行相应的动作来实现模式管理；本发明不仅能实现整车模式管理满足车辆各个阶段不同需求、为车辆提供OTA更新、减少能量使用提升能源效率和蓄电池使用寿命，还能保证整车相关模块在进行软硬件OTA升级时有足够的电量。
Description
技术领域
本发明涉及汽车自动化控制技术领域，具体的说，是涉及一种汽车整车模式逻辑控制及切换方法。
背景技术
在整车各个阶段时常会出现蓄电池馈电整车无法启动的现象，尤其是在工厂制造阶段和运输过程中，蓄电池馈电会降低工厂制造的效率并减少蓄电池使用寿命。
随着整车电气架构不断升级、车联网技术快速普及以及智能驾驶技术飞速发展，汽车智能化程度越来越高，整车ECU数量越来越多，软件系统越来越复杂，一些模块的功能，尤其是智能驾驶相关功能，在量产的时候因为各种因素还不完善，用户无法使用，需要后期通过软件迭代更新。同时为了提升用户体验，降低软件召回和维修成本，弥补汽车联网后带来的安全威胁，到当地汽车经销商进行本地刷写的传统汽车更新软件方式已经无法满足整车软件升级需求，OTA技术便应运而生。但是如何保证OTA更新的安全性，是一个非常关键且不可忽视的问题。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，适应现实需要，提供一种汽车整车模式逻辑控制及切换方法。
采用的技术方案为；
一种汽车整车模式逻辑控制及切换方法，包括主模块和从模块，所述主模块为车身控制模块，为模式管理的主节点；所述从模块包括无钥匙启动模块、发动机控制模块、手机蓝牙钥匙、组合仪表、娱乐影音系统和车联网模块TBOX，各从模块根据主模块发布的整车模式执行相应的动作来实现模式管理；整车模式包括运输模式、正常模式、工厂模式和OTA模式，车身控制模块通过如下逻辑控制进行切换整车模式：车身控制模块根据组合仪表提供的总里程信息、车身控制模块提供的点火开关状态和危险警报灯状态以及动力总成模块提供的制动踏板状态、发动机启动状态和整车上高压状态以及OTA模式请求进行模式切换，车身控制模块通过诊断仪发出的诊断服务命令进行模式切换；模式管理主模块车身控制模块出厂默认的整车模式为工厂模式，从模块出厂时各功能状态按照正常模式开启，在工厂下线最后一步车身控制模块需要将整车模式置为运输模式。
工厂模式与正常模式的切换逻辑为，若发动机启动或整车上高压之前是工厂模式，当发动机启动或整车上高压，则切换为正常模式，熄火或下高压后重切换为工厂模式；运输模式与正常模式之间的切换逻辑为，若发动机启动或整车上高压之前是运输模式，当发动机启动或整车上高压，则切换成正常模式，若熄火或下高压后切换回运输模式，将点火开关置为ON并在10s内制动踏板踩踏5次且按危险报警灯开关2次，则切换成正常模式。当总里程＞200Km，不管之前整车模式为工厂模式还是运输模式，车身控制模块都要将整车模式切换成正常模式。
整车OTA流程步骤如下：
S1.车联网模块TBOX被升级任务唤醒，TBOX向中央网关发送安全认证请求进行认证，如果认证通过，进入下一步，否则退出OTA流程；
S2.TBOX发起远程上电请求，远程上电成功后，进入下一步，否则退出OTA流程；
S3.TBOX读取待刷写目标ECU软件版本号并校验，当要升级的软件版本号高于当前软件版本号时，进入下一步，否则退出OTA流程。如果读取失败，T-BOX需要不断尝试读取目标ECU的当前软件版本号，读取软件版本号的诊断指令每次间隔6s，持续时间1min；
S4. T-BOX判断整车OTA条件①，如果整车满足OTA条件，进入下一步，否则退出OTA流程。整车OTA条件①可在云端根据OTA更新需求设置；
S5.TBOX发送OTA模式请求、刷写目标ECU电源档位的要求、刷写时长和刷写类型；
S6.模式管理主模块车身控制模块收到TBOX的OTA模式请求后，判断整车OTA条件②并通过总线信号更新状态，如果整车满足OTA条件，进入下一步，否则退出OTA流程；
S7.TBOX根据刷写目标ECU电源挡位的需求执行下电操作，下电请求接收者为无钥匙启动模块或车身控制模块，若为无钥匙启动模块车型，无钥匙启动模块执行下电，若不带无钥匙启动模块车型，车身控制模块执行下电动作；
S8.无钥匙启动模块在收到车身控制模块发出的整车满足OTA条件且当前电源挡位与TBOX请求刷写目标ECU的电源挡位一致时，无钥匙启动模块进行OTA模式切换并在总线上发送切换状态；车身控制模块在收到无钥匙启动模块模式切换成功且当前电源挡位与TBOX请求刷写目标ECU的电源挡位一致且车身控制模块自身模式切换成功时，车身控制模块发布OTA模式并开始计时；
S9.TBOX在接收到整车处于OTA模式后等待3s，用于其他模块执行OTA模式下所需的动作，3s后将自身状态切换程OTA模式，不接受任何远控指令和数据上传，并开始刷写，刷写成功进入S10，刷写失败进入S11；
S10.刷写完成后，TBOX读取被刷写目标ECU软件版本号并判断当前软件版本号与刷写需求软件版本号是否一致，如果一致反馈刷写成功,如果读取失败，T-BOX需要不断尝试读取目标ECU的当前软件版本号，读取软件版本号的诊断指令每次间隔6s，持续时间1min；
S11.重刷目标ECU，如果刷写成功进入S10，如果刷写失败继续重新刷写目标ECU，如果刷写成功进入S11,如果刷写失败，进入S12；
S12.重刷对目标刷写ECU执行回滚操作，如果回滚成功T-BOX读取被刷写目标ECU软件版本号与刷写之前的软件版本号对比，如果一致反馈刷写失败；
S13.TBOX请求退出OTA模式，车身控制模块恢复OTA更新之前的模式。
在所述步骤S5、S6、S7、S8中，还包括下电请求。
在所述步骤S5中，所述车联网模块TBOX发出OTA模式请求、刷写目标ECU电源档位的要求、刷写时长和刷写类型，其接收者为无钥匙启动模块和车身控制模块。
在所述步骤S4中，所述TBOX判断整车OTA条件①参考条件为，无外部诊断设备的连接、低压蓄电池电量充足、整车档位处于P档或者N档、机械手刹或者电子手刹处于夹紧状态、发动机处于熄火状态或整车处于未上高压状态和车速为0km/h、、整车处于非充电状态、整车未处于碰撞状态、整车处于eCall未触发状态和目标ECU软件版本号不等于OTA更新软件版本号。
在所述步骤S6中，所述TBOX判断整车OTA条件②参考条件为，发动机处于熄火状态或整车处于未上高压状态、整车档位处于P档或者N档和车速为0km/h。
有益效果：
本发明不仅能实现整车模式管理满足车辆各个阶段不同需求、为车辆提供OTA更新、减少能量使用提升能源效率和蓄电池使用寿命，还能保证整车相关模块在进行软硬件OTA升级时有足够的电量。
附图说明
图1为本发明的整车模式架构流程图；
图2为本发明的车身控制模块整车模式状态逻辑；
图3为本发明的整车OTA流程图。
具体实施方式
下面通过附图和实施例对本案的技术方案做具体阐述。
实施例：参见图1-3。
一种汽车整车模式逻辑控制及切换方法，包括主模块和从模块，所述主模块为车身控制模块，是整车模式管理的核心，负责整车模式的发布，车身控制模块采用整车网络通讯技术(CAN/CANFD/Ethernet)向从模块发布整车模式，为模式管理的主节点；所述从模块包括但不限于无钥匙启动模块、发动机控制模块、手机蓝牙钥匙、组合仪表、娱乐影音系统和车联网模块TBOX，各从模块根据主模块发布的整车模式执行相应的动作来实现模式管理；整车模式包括运输模式、正常模式、工厂模式和OTA (Over-The-Air Technology,空中下载技术)模式，车身控制模块通过如下逻辑控制进行切换整车模式：车身控制模块根据组合仪表提供的总里程信息、车身控制模块提供的点火开关状态和危险警报灯状态以及动力总成模块提供的制动踏板状态、发动机启动状态和整车上高压状态以及OTA模式请求进行模式切换，车身控制模块通过诊断仪发出的诊断服务命令进行模式切换；模式管理主模块车身控制模块出厂默认的整车模式为工厂模式，从模块出厂时各功能状态按照正常模式开启，在工厂下线最后一步车身控制模块需要将整车模式置为运输模式。
本发明的运输模式是指车辆完成最后组装从工厂下线发往经销商的一种模式，其主要目的是在车辆运输阶段减少蓄电池电量的消耗，保护蓄电池，在这个模式下，会关闭模块某些功能和降低模块相关电器性能以减少整车静态电流来保证长时间的运输而不会造成蓄电池损伤。
本发明的正常模式是经销商将车辆交付给用户时，车辆处于的一种模式，此时车辆所有的功能应与设计保持一致且对客户都是开放的，可操作的。
本发明的工厂模式是指车辆还处于工厂制造阶段，其主要目的是在车辆制造阶段监测并关闭某些功能或开启某些功能或关闭某些会持续性耗电的功能以减少蓄电池电量的消耗，保护蓄电池并使整车顺利通过生产线而无需其他额外的操作。
本发明的OTA模式是指当整车有软硬件升级需求且满足OTA更新条件时整车进入软件更新的一种模式，整车正在给指定控制模块更新软硬件。在这种模式下，无关电器件及其附件的电源都会被切断以保证足够的电量来完成升级。
工厂模式与正常模式的切换逻辑为，若发动机启动或整车上高压之前是工厂模式，当发动机启动或整车上高压，则切换为正常模式，熄火或下高压后重切换为工厂模式；运输模式与正常模式之间的切换逻辑为，若发动机启动或整车上高压之前是运输模式，当发动机启动或整车上高压，则切换成正常模式，若熄火或下高压后切换回运输模式，将点火开关置为ON并在10s内制动踏板踩踏5次且按危险报警灯开关2次，则切换成正常模式。当总里程＞200Km，不管之前整车模式为工厂模式还是运输模式，车身控制模块都要将整车模式切换成正常模式。
整车OTA流程步骤如下：
S1.车联网模块TBOX被升级任务唤醒，TBOX向中央网关发送安全认证请求进行认证，如果认证通过，进入下一步，否则退出OTA流程；
S2.TBOX发起远程上电请求，远程上电成功后，进入下一步，否则退出OTA流程；
S3.TBOX读取待刷写目标ECU软件版本号并校验，当要升级的软件版本号高于当前软件版本号时，进入下一步，否则退出OTA流程。如果读取失败，T-BOX需要不断尝试读取目标ECU的当前软件版本号，读取软件版本号的诊断指令每次间隔6s，持续时间1min；
S4. T-BOX判断整车OTA条件①，如果整车满足OTA条件，进入下一步，否则退出OTA流程。整车OTA条件①可在云端根据OTA更新需求设置；
S5.TBOX发送OTA模式请求、刷写目标ECU电源档位的要求、刷写时长和刷写类型；
S6.模式管理主模块车身控制模块收到TBOX的OTA模式请求后，判断整车OTA条件②并通过总线信号更新状态，如果整车满足OTA条件，进入下一步，否则退出OTA流程；
S7.TBOX根据刷写目标ECU电源挡位的需求执行下电操作，下电请求接收者为无钥匙启动模块或车身控制模块，若为无钥匙启动模块车型，无钥匙启动模块执行下电，若不带无钥匙启动模块车型，车身控制模块执行下电动作；
S8.无钥匙启动模块在收到车身控制模块发出的整车满足OTA条件且当前电源挡位与TBOX请求刷写目标ECU的电源挡位一致时，无钥匙启动模块进行OTA模式切换并在总线上发送切换状态；车身控制模块在收到无钥匙启动模块模式切换成功且当前电源挡位与TBOX请求刷写目标ECU的电源挡位一致且车身控制模块自身模式切换成功时，车身控制模块发布OTA模式并开始计时；
S9.TBOX在接收到整车处于OTA模式后等待3s，用于其他模块执行OTA模式下所需的动作，3s后将自身状态切换程OTA模式，不接受任何远控指令和数据上传，并开始刷写，刷写成功进入S10，刷写失败进入S11；
S10.刷写完成后，TBOX读取被刷写目标ECU软件版本号并判断当前软件版本号与刷写需求软件版本号是否一致，如果一致反馈刷写成功,如果读取失败，T-BOX需要不断尝试读取目标ECU的当前软件版本号，读取软件版本号的诊断指令每次间隔6s，持续时间1min；
S11.重刷目标ECU，如果刷写成功进入S10，如果刷写失败继续重新刷写目标ECU，如果刷写成功进入S11,如果刷写失败，进入S12；
S12.重刷对目标刷写ECU执行回滚操作，如果回滚成功T-BOX读取被刷写目标ECU软件版本号与刷写之前的软件版本号对比，如果一致反馈刷写失败；
S13.TBOX请求退出OTA模式，车身控制模块恢复OTA更新之前的模式。
在所述步骤S5、S6、S7、S8中，还包括下电请求。
在所述步骤S5中，所述车联网模块TBOX发出OTA模式请求、刷写目标ECU电源档位的要求、刷写时长和刷写类型，其接收者为无钥匙启动模块和车身控制模块。
车身控制模块在接收到TBOX的OTA模式请求后，判断整车条件，如果整车满足OTA条件，进入下一步，否则退出OTA流程。整车条件包括但不仅限于无外部诊断设备的连接、低压蓄电池电量充足(SOC>=70%)、整车档位处于P档或者N档、机械手刹或者电子手刹处于夹紧状态、发动机处于熄火状态或整车处于未上高压状态和车速为0km/h等。
在所述步骤S4中，所述TBOX判断整车OTA条件①参考条件为，无外部诊断设备的连接、低压蓄电池电量充足、整车档位处于P档或者N档、机械手刹或者电子手刹处于夹紧状态、发动机处于熄火状态或整车处于未上高压状态和车速为0km/h、、整车处于非充电状态、整车未处于碰撞状态、整车处于eCall未触发状态和目标ECU软件版本号不等于OTA更新软件版本号。
在所述步骤S6中，所述TBOX判断整车OTA条件②参考条件为，发动机处于熄火状态或整车处于未上高压状态、整车档位处于P档或者N档和车速为0km/h。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解，依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (7)
1.一种汽车整车模式逻辑控制及切换方法，其特征在于：包括主模块和从模块，所述主模块为车身控制模块，为模式管理的主节点；所述从模块包括无钥匙启动模块、发动机控制模块、手机蓝牙钥匙、组合仪表、娱乐影音系统和车联网模块TBOX，各从模块根据主模块发布的整车模式执行相应的动作来实现模式管理；整车模式包括运输模式、正常模式、工厂模式和OTA模式，车身控制模块通过如下逻辑控制进行切换整车模式：车身控制模块根据组合仪表提供的总里程信息、车身控制模块提供的点火开关状态和危险警报灯状态以及动力总成模块提供的制动踏板状态、发动机启动状态和整车上高压状态以及OTA模式请求进行模式切换，车身控制模块也可通过诊断仪发出的诊断服务命令进行模式切换；模式管理主模块车身控制模块出厂默认的整车模式为工厂模式，从模块出厂时各功能状态按照正常模式开启，在工厂下线最后一步车身控制模块需要将整车模式置为运输模式。
2.根据权利要求1所述的一种汽车整车模式逻辑控制及切换方法，其特征在于：工厂模式与正常模式的切换逻辑为，若发动机启动或整车上高压之前是工厂模式，当发动机启动或整车上高压，则切换为正常模式，熄火或下高压后重切换为工厂模式；运输模式与正常模式之间的切换逻辑为，若发动机启动或整车上高压之前是运输模式，当发动机启动或整车上高压，则切换成正常模式，若熄火或下高压后切换回运输模式，将点火开关置为ON并在10s内制动踏板踩踏5次且按危险报警灯开关2次，则切换成正常模式；当总里程＞200Km，不管之前整车模式为工厂模式还是运输模式，车身控制模块都要将整车模式切换成正常模式。
3.根据权利要求1所述的一种汽车整车模式逻辑控制及切换方法，其特征在于：整车OTA流程步骤如下：
S1.车联网模块TBOX被升级任务唤醒，TBOX向中央网关发送安全认证请求进行认证，如果认证通过，进入下一步，否则退出OTA流程；
S2.TBOX发起远程上电请求，远程上电成功后，进入下一步，否则退出OTA流程；
S3.TBOX读取待刷写目标ECU软件版本号并校验，当要升级的软件版本号高于当前软件版本号时，进入下一步，否则退出OTA流程,如果读取失败，T-BOX需要不断尝试读取目标ECU的当前软件版本号，读取软件版本号的诊断指令每次间隔6s，持续时间1min；
S4. T-BOX判断整车OTA条件①，如果整车满足OTA条件，进入下一步，否则退出OTA流程,整车OTA条件①可在云端根据OTA更新需求设置；
S5.TBOX发送OTA模式请求、刷写目标ECU电源档位的要求、刷写时长和刷写类型；
S6.模式管理主模块车身控制模块收到TBOX的OTA模式请求后，判断整车OTA条件②并通过总线信号更新状态，如果整车满足OTA条件，进入下一步，否则退出OTA流程；
S7.TBOX根据刷写目标ECU电源挡位的需求执行下电操作，下电请求接收者为无钥匙启动模块或车身控制模块，若为无钥匙启动模块车型，无钥匙启动模块执行下电，若不带无钥匙启动模块车型，车身控制模块执行下电动作；
S8.无钥匙启动模块在收到车身控制模块发出的整车满足OTA条件且当前电源挡位与TBOX请求刷写目标ECU的电源挡位一致时，无钥匙启动模块进行OTA模式切换并在总线上发送切换状态；车身控制模块在收到无钥匙启动模块模式切换成功且当前电源挡位与TBOX请求刷写目标ECU的电源挡位一致且车身控制模块自身模式切换成功时，车身控制模块发布OTA模式并开始计时；
S9.TBOX在接收到整车处于OTA模式后等待3s，用于其他模块执行OTA模式下所需的动作，3s后将自身状态切换程OTA模式，不接受任何远控指令和数据上传，并开始刷写，刷写成功进入S10，刷写失败进入S11；
S10.刷写完成后，TBOX读取被刷写目标ECU软件版本号并判断当前软件版本号与刷写需求软件版本号是否一致，如果一致反馈刷写成功,如果读取失败，T-BOX需要不断尝试读取目标ECU的当前软件版本号，读取软件版本号的诊断指令每次间隔6s，持续时间1min；
S11.重刷目标ECU，如果刷写成功进入S10，如果刷写失败继续重新刷写目标ECU，如果刷写成功进入S11,如果刷写失败，进入S12；
S12.重刷对目标刷写ECU执行回滚操作，如果回滚成功T-BOX读取被刷写目标ECU软件版本号与刷写之前的软件版本号对比，如果一致反馈刷写失败；
S13.TBOX请求退出OTA模式，车身控制模块恢复OTA更新之前的模式。
4.根据权利要求1所述的一种汽车整车模式逻辑控制及切换方法，其特征在于：在所述步骤S5、S6、S7、S8中，还包括下电请求。
5.根据权利要求1所述的一种汽车整车模式逻辑控制及切换方法，其特征在于：在所述步骤S5中，所述车联网模块TBOX发出OTA模式请求、刷写目标ECU电源档位的要求、刷写时长和刷写类型，其接收者为无钥匙启动模块和车身控制模块。
6.根据权利要求3所述的一种汽车整车模式逻辑控制及切换方法，其特征在于：在步骤S4中，所述TBOX判断整车OTA条件①参考条件为，无外部诊断设备的连接、低压蓄电池电量充足、整车档位处于P档或者N档、机械手刹或者电子手刹处于夹紧状态、发动机处于熄火状态或整车处于未上高压状态和车速为0km/h、、整车处于非充电状态、整车未处于碰撞状态、整车处于eCall未触发状态和目标ECU软件版本号不等于OTA更新软件版本号。
7.根据权利要求3所述的一种汽车整车模式逻辑控制及切换方法，其特征在于：在步骤S6中，所述TBOX判断整车OTA条件②参考条件为，发动机处于熄火状态或整车处于未上高压状态、整车档位处于P档或者N档和车速为0km/h。
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