專利名稱：在can網絡中作為網絡節點的車輛電控單元的狀態控制方法
技術領域：
本發明涉及一種對在CAN網絡中作為網絡節點的車輛電控單元的狀態進行控制 的方法。
背景技術：
CAN是德國博世公司在1986年為解決汽車中眾多測量控制部件之間的數據交換 而開發的一種串行數據通信總線，發展到現在，如今的CAN網絡系統在汽車產業中已經起 到了不可替代的作用。靜態功耗是車輛的一個重要指標，它反映了車輛可以放置時間的長短。目前市面 上現有車輛配置的車輛電控單元多是使用整車配電方式或者通過特定的電源電路來達到 靜態功耗控制目的，這樣必然帶來整車配電系統的復雜，并且車輛電控單元的可移植性及 靈活性較差，模塊成本較高。因此，需要一種更為方便的、成本更低的靜態功耗控制方法對車輛的靜態功耗進
行管理。
發明內容
為了解決現有技術中在控制靜態功耗時存在的問題，本發明提供了一種對車輛電 控單元的狀態進行控制的方法，該方法通過CAN網絡報文(CAN網絡報文和數據流報文)來 對作為CAN網絡節點的各個車輛電控單元的狀態進行控制，從而實現對車輛的靜態功耗進 行控制。本發明提供了一種對在CAN網絡中作為網絡節點的車輛電控單元的狀態進行控 制的方法，該方法包括當車輛處于靜態狀態時，CAN網絡中的網絡管理節點判別車輛所處 靜態狀態的類型；所述網絡管理節點根據檢測到的車輛所處靜態狀態的類型確定至少一個 車輛電控單元中的每個車輛電控單元的狀態，并通過發送CAN網絡報文使得所述至少一個 車輛電控單元中處于工作狀態的車輛電控單元中的一個或多個進入非工作狀態。通過本發明提供的對車輛電控單元的狀態進行控制的方法，使得作為CAN網絡節 點的車輛電控單元能夠在CAN網絡報文的控制下在不需要工作的時候進入休眠狀態，并結 合數據流報文在各個車輛電控單元在工作狀態和非工作狀態之間按照需要靈活轉換，從而 實現對車輛靜態功耗的控制，所述控制方法簡單可靠，可移植性強，能夠大大簡化整車配電 系統。
圖1示出了根據本發明的一種實施方式的車輛電控單元狀態控制方法的流程圖； 以及圖2示出了根據本發明的一種實施方式的CAN網絡結構圖。
具體實施例方式如圖1所示，圖1中示出了一種對在CAN網絡中作為網絡節點的車輛電控單元的 狀態進行控制的方法，該方法包括當車輛處于靜態狀態時，CAN網絡中的網絡管理節點判 別車輛所處靜態狀態的類型(步驟110)；所述網絡管理節點根據檢測到的車輛所處靜態狀 態的類型確定至少一個車輛電控單元中的每個車輛電控單元的狀態，并通過發送CAN網絡 報文使得所述至少一個車輛電控單元中處于工作狀態的車輛電控單元中的一個或多個進 入非工作狀態(步驟120)。其中，所述靜態狀態的類型可以包括“停車狀態”，指的是除車輛運行必要的車輛 節點處于非工作狀態之外，其余車輛節點(不包括充電器)處于工作狀態的情況；“休眠狀 態”，指的是車輛整體處于非工作狀態的情況(不同于完全關閉的熄火狀態，可以理解為在 “停車狀態”下處于工作狀態的部分節點此時處于非工作狀態)；“充電狀態”，與停車狀態的 差別主要在于充電器此時處于工作狀態；“充電休眠狀態”，與休眠狀態的差別主要在于充 電器此時處于工作狀態。應該注意到，舉例這幾種狀態只是為了便于說明，實際的車輛靜態 狀態可以并不限于這幾種狀態。在步驟110中，使用網絡管理節點來判別車輛靜態狀態。在這一步驟中，舉例來講，網絡管理節點首先判別車輛所處的靜態狀態，如果車輛 處于停車狀態或充電狀態則進行以下的步驟，如果所述靜態狀態為休眠狀態或充電休眠狀 態，則不進行后續的操作。這是因為，休眠狀態和充電休眠狀態已經屬于節能狀態，靜態損 耗已經盡量做到最小，對于意在減少靜態損耗的車輛電控單元控制方法來講，無需對這兩 種節能的狀態進行操作。當然，本發明的實施方式中，還能夠對處于這兩種節能狀態下的車 輛受到激發而進入非節能狀態(比如停車狀態或充電狀態)時的情況進行考慮，下文中將 具體描述。在本發明的一種實施方式中，網絡管理節點可從存儲節點(例如車輛狀態存儲 器)或其它具有記錄車輛運行狀態的車輛節點中獲得車輛當前所處的靜態狀態信息，這種 靜態狀態信息可以是所述存儲節點通過對各個網絡節點的狀態進行統計得到的，也可以是 在用戶對車輛狀態進行設定時同時獲得的車輛狀態設定信息。在步驟120中，首先根據步驟110中所判斷的車輛靜態狀態，可以判斷出當前處于 工作狀態的節點都有哪些，以便在隨后將一部分或者全部處于工作狀態的車輛電控單元轉 到非工作狀態，從而減少功耗。接下來，網絡管理節點根據對車輛電控單元工作狀態的判斷，按照需要(取決于 步驟110中檢測到的車輛靜態狀態)將處于工作狀態的節點中的一部分(或者全部)處于 工作狀態的車輛電控單元轉到非工作狀態，這是通過向相應的車輛電控單元發送CAN網絡 報文來實現的。對整個車輛來講，這種處理的結果是處于停車狀態的車輛進入休眠狀態，處 于充電狀態的車輛進入充電休眠狀態。所述CAN網絡報文可以包括網絡管理報文和網絡數據報文，其中網絡管理報文是 管理整車各個ECU的報文，而網絡數據報文則包括各個ECU內部的實際數據。此外，實際應用中，網絡管理節點通常會等待一個或多個時間周期，如果在這段時 間中沒有接收到數據流或信號，網絡管理節點才向各個車輛電控單元發送CAN網絡報文，這樣做可以避免汽車狀態頻繁地在不同的狀態之間切換，也更加符合實際需求，其中所述 時間周期為5-30秒。在本發明的一種實施方式中，可能需要首先對處于節能狀態下的車輛進行激發而 使車輛進入非節能狀態(即停車狀態或充電狀態)，在此之后一個或多個時間周期后，如果 沒有接收到其它信號或數據流，則車輛繼續進入某種節能狀態(比如，若要對處于休眠狀 態的車輛進行充電，車輛經歷的狀態過程應該是休眠狀態一(網絡管理單元被喚醒)一充 電狀態一充電休眠狀態)。因此，本發明所提出的對車輛電控單元的狀態進行控制的方法還可包括在所述網 絡管理節點檢測車輛狀態之前，所述網絡管理節點接收數據流或外部硬件信號；根據接收 數據流和/或外部硬件信號，所述網絡管理節點通過發送CAN網絡報文使得所述至少一個 車輛電控單元中的一個或多個車輛電控單元進入工作狀態。其中，如果所述網絡管理節點在非工作狀態下接收到所述數據流或外部硬件信 號，則該數據流或外部硬件信號首先使所述網絡管理節點進入到工作狀態。本發明通過網 絡報文來對車輛電控單元的狀態進行控制，控制核心是網絡管理節點，因此在網絡管理節 點處于非工作狀態時，應該先將該網絡管理節點激活，再通過網絡管理節點來實現對其它 車輛電控單元的控制。網絡管理節點還可以對接收到的數據流或外部硬件信號進行判斷，如果所述數據 流為充電數據流或如果所述外部硬件信號為充電感應信號，則所述網絡管理節點可以通過 發送CAN網絡報文使包括充電器在內的一個或多個車輛電控單元進入工作狀態。按照步驟120，所述網絡管理節點通過發送CAN網絡報文使得所述至少一個車輛 電控單元中的所述一個或多個車輛電控單元的狀態進入非工作狀態，在此之后，所述網絡 管理節點也可以進入非工作狀態。同樣，網絡管理節點仍然可以在等待一個或多個時間周 期后進入非工作狀態，其中所述時間周期為5-30秒。根據本發明，由于是通過網絡報文對各個節點的狀態進行控制，因此一旦網絡管 理節點進入非工作狀態，若想對車輛的靜態狀態進行改變，則首先需要對網絡管理節點進 行喚醒，其中可以通過數據流或外部硬件信號將所述網絡管理節點喚醒到工作狀態。所述網絡管理節點被喚醒后，根據所接收到的所述數據流或外部硬件信號，通過 發送CAN網絡報文使得所述至少一個車輛電控單元中的一個或多個車輛電控單元進入工 作狀態，也就是將這些節點喚醒。同樣，網絡管理節點還可以對接收到的數據流或外部硬件信號進行判斷，如果所 述數據流為充電數據流或如果所述外部硬件信號為充電感應信號，則所述網絡管理節點可 以通過發送CAN網絡報文將包括充電器在內的一個或多個車輛電控單元喚醒進入工作狀 態。下面以具體的實施情況來對上述步驟作進一步的說明。車輛電控單元作為汽車網絡中的節點，由CAN總線進行耦合。一般的汽車CAN網絡 包括一個起主控作用的網絡管理節點以及多個其它的網絡節點，在本發明的一種實施方式 中，如圖2所示，汽車CAN網絡可以包括動力電池管理器、充電器(車載充電器或外接充電 器)、電機控制器、發動機電子控制單元(EOT)、傳動E⑶、主控制器和DC/DC變換器，以及網 關、組合儀表等車輛電控單元。網絡管理節點一般為能夠一直處于工作狀態的節點，本發明中選用動力電池管理器作為網絡管理節點，并選擇其余的車輛電控單元則作為所述網絡節 點，包括動力電池管理器在內的各個模塊之間通過動力網總線來互相耦合，組合儀表通過 車身網總線與網關耦合，并通過網關耦合到動力網總線。以下將結合圖2所示的CAN網絡 結構對本發明的內容進行詳細的描述，需要指出的是，本實施方式中所列出的各個模塊只 是為了對實施方式進行說明，并不起限制作用，從而本發明的內容也不限于這種網絡結構。情況1 車輛講入休眠狀杰當網絡管理節點(即動力電池管理器)檢測到車輛處于停車狀態時，則可判斷部 分只有IGl檔工作的車輛電控單元掉電不工作，如電機驅動器、發動機ECU、傳動ECU等。而 動力電池管理器(也就是網絡管理節點)、網關、儀表等由常火電供電的車輛電控單元內部 部分電路仍然處于工作狀態。經過一個或多個時間周期后，動力電池管理器廣播非工作狀態模式下(停車模 式)的CAN網絡報文，要求相關模塊停止發送CAN數據流，一個時間周期后，上述車輛電控 單元進入非工作狀態。在所有車輛電控單元進入非工作狀態后，與此同時，或再經過一個時 間周期，動力電池管理器進入非工作狀態。處于休眠狀態的車輛可能會因為控制臺的操作或組合儀表等車輛電控單元受到 數據流或信號激發，而將動力電池管理器喚醒，再使車輛從休眠狀態進入到停車狀態，在這 種情況下，如果在隨后的一個或多個時間周期內沒有其它的信號或操作發生，則車輛將不 進行任何操作，而只是按照以上描述的過程從停車狀態回到休眠狀態。其中，在車輛被喚醒的過程中，動力電池管理器首先被喚醒，然后動力電池管理器 再通過數據流報文將相關車輛電控單元喚醒。情況2 車輛進入充電休眠狀態當車輛處于充電狀態時，為降低車輛在充電時的功耗，動力電池管理器在監測動 力電池電壓、充電電流及目前電池充電狀態(SOC)后，對充電過程進行估算，然后動力電池 管理器廣播充電模式下的CAN網絡報文，要求車載充電器(或外接充電器)、組合儀表、網 關等系統停止發送數據流，一個時間周期后，網關、組合儀表等進入非工作狀態，與此同時， 或在一個時間周期后動力電池管理器進入非工作狀態，此時系統內只有車載充電器正常工 作，網絡內停止數據發送及信息交互。在情況2中，車輛可能是從停車狀態、休眠狀態或充電休眠狀態進入充電狀態的。當車輛處于停車狀態時，可能會受到控制臺的操作的激發或在組合儀表等車輛電 控單元處受到數據流或信號激發，這時，處于工作狀態的動力電池管理器判斷所述激發是 否是充電感應信號或充電數據流，如果所述激發是充電感應信號或充電數據流，車輛就從 停車狀態或休眠狀態進入充電狀態，并在隨后的過程中按照情況2的上述步驟運行，如果 所述激發不是充電感應信號或充電數據流，則處于停車狀態的車輛可能不會受到該激發的 影響，而處于休眠狀態的車輛則與情況1中類似，首先使處于非工作狀態的動力電池管理 器進入到工作狀態，然后再使車輛從休眠狀態進入到停車狀態。處于充電休眠狀態的車輛可能會因為控制臺的操作或組合儀表等車輛電控單元 受到數據流或信號激發，而從充電休眠狀態被喚醒到充電狀態，在這種情況下，如果在隨后 的一個或多個時間周期內沒有其它的信號或操作發生，則車輛將按照以上描述的過程從充 電狀態回到充電休眠狀態。
在車輛處于充電休眠狀態時，還有一種特殊情況，即查看充電狀況，此時，組合儀 表受到充電顯示激活信號的激發(可通過按壓充電顯示按鈕來實現)而向動力電池管理器 發送數據流，或者充電器為了獲得電池信息時向動力電池管理器發送數據流，動力電池管 理器被喚醒，并喚醒網關等相關車輛電控單元，從而發送當時監控的相關數據信息(如動 力電池電壓、SOC等)以進行顯示。雖然此時，整個車輛并不處于充電狀態，但它也可以與 充電狀態進行類似的操作，如果在一個或多個時間周期內沒有受到其它激發或操作，則動 力電池管理器利用CAN網絡報文控制車輛回到充電休眠狀態。通過本發明提供的車輛電控單元的狀態進行控制的方法，使得作為CAN網絡節點 的車輛電控單元能夠在CAN網絡報文的控制下在不需要工作的時候進入休眠狀態，并結合 數據流報文在各個車輛電控單元在工作狀態和非工作狀態之間按照需要靈活轉換，從而實 現對車輛靜態功耗的控制，所述控制方法簡單可靠，可移植性強，能夠大大簡化整車配電系 統。
權利要求
1.一種對在CAN網絡中作為網絡節點的車輛電控單元的狀態進行控制的方法，該方法 包括當車輛處于靜態狀態時，CAN網絡中的網絡管理節點判別車輛所處靜態狀態的類型；所述網絡管理節點根據檢測到的車輛所處靜態狀態的類型確定至少一個車輛電控單 元中的每個車輛電控單元的狀態，并通過發送CAN網絡報文使得所述至少一個車輛電控單 元中處于工作狀態的車輛電控單元中的一個或多個進入非工作狀態。
2.根據權利要求1所述的方法，該方法還包括在所述網絡管理節點判別車輛所處靜態狀態的類型之前，所述網絡管理節點接收數據 流和/或外部硬件信號；根據接收到的數據流和/或外部硬件信號，所述網絡管理節點通過 發送CAN網絡報文使得所述至少一個車輛電控單元中的一個或多個車輛電控單元進入工 作狀態。
3.根據權利要求2所述的方法，其中如果所述網絡管理節點在非工作狀態下接收到所 述數據流或外部硬件信號，則該數據流或外部硬件信號首先使所述網絡管理節點進入到工 作狀態。
4.根據權利要求1-3中的任一項權利要求所述的方法，該方法還包括在所述網絡管理 節點通過發送CAN網絡報文使得所述至少一個車輛電控單元中處于工作狀態的車輛電控 單元中的一個或多個進入非工作狀態之后，所述網絡管理節點進入非工作狀態。
5.根據權利要求4所述的方法，該方法還包括所述網絡管理節點在進入非工作狀態后接收數據流或外部硬件信號，該數據流或外部 硬件信號使所述網絡管理節點進入到工作狀態。
6.根據權利要求5所述的方法，該方法還包括所述網絡管理節點進入工作狀態之后，根據所接收到的所述數據流或外部硬件信號， 通過發送CAN網絡報文使得所述至少一個車輛電控單元中的一個或多個車輛電控單元進 入工作狀態。
7.根據權利要求2-3和6中的任一項權利要求所述的方法，其中如果所述數據流為充 電數據流或如果所述外部硬件信號為充電感應信號，則所述網絡管理節點通過發送CAN網 絡報文使得所述至少一個車輛電控單元中包括充電器在內的一個或多個車輛電控單元進 入工作狀態。
8.根據權利要求1-3中的任一項權利要求所述的方法，其中所述網絡管理節點在等待 一個或多個時間周期后通過發送CAN網絡報文使得所述至少一個車輛電控單元中的一個 或多個車輛電控單元進入非工作狀態。
9.根據權利要求8所述的方法，其中所述時間周期為5-30秒。
10.根據權利要求1-3中的任一項權利要求所述的方法，其中所述靜態狀態的類型至 少包括停車狀態、充電狀態、休眠狀態和充電休眠狀態。
11.根據權利要求1-3中的任一項權利要求所述的方法，其中所述網絡管理節點是動 力電池管理器，所述車輛電控單元包括下列中的至少一者充電器、電機控制器、發動機電 子控制單元、傳動電子控制單元、主控制器、DC/DC變換器、網關以及組合儀表。
全文摘要
本發明提出了一種對在CAN網絡中作為網絡節點的車輛電控單元的狀態進行控制的方法，該方法包括當車輛處于靜態狀態時，CAN網絡中的網絡管理節點判別車輛所處靜態狀態的類型；所述網絡管理節點根據檢測到的車輛所處靜態狀態的類型確定至少一個車輛電控單元中的每個車輛電控單元的狀態，并通過發送CAN網絡報文使得所述至少一個車輛電控單元中處于工作狀態的車輛電控單元中的一個或多個進入非工作狀態。
文檔編號B60R16/033GK102107632SQ20091025256
公開日2011年6月29日 申請日期2009年12月29日 優先權日2009年12月29日
發明者宋俊俊, 王柯, 王超 申請人:比亞迪股份有限公司