許婷婷 周遠輝

（上汽通用五菱汽車股份有限公司）

某車型裝配有無鑰匙進入及一鍵啟動系統(tǒng)（簡稱PEPS）。在裝配該系統(tǒng)的車輛上，用戶不僅可以像使用傳統(tǒng)遙控鑰匙一樣通過鑰匙上的按鍵來進行車輛的解鎖和閉鎖操作，而且可以在隨身攜帶鑰匙的情況下，通過操作車門把手上的按鍵來進行車輛的解鎖和閉鎖，用戶進入車輛后通過按下一鍵啟動開關(guān)來起動車輛[1]。車主在整個用車過程中完全不需要拿出鑰匙，只需將鑰匙隨身攜帶即可。該車型無鑰匙進入及一鍵啟動功能主要由PEPS控制器與車身控制模塊（BCM）協(xié)作完成，通過CAN網(wǎng)絡[2]進行通訊，同時PEPS也與其他模塊進行CAN通訊，因此也會導致控制器之間的合作匹配出現(xiàn)問題。文章通過選取該車型在實際設計過程中出現(xiàn)的3個典型案例，探討PEPS系統(tǒng)在匹配其他車型時的注意事項，減少其他車型再匹配PEPS系統(tǒng)的難度。

1 ACC/ON擋無法開啟尾門

文章中車型實現(xiàn)尾門解鎖功能需要PEPS控制器與BCM之間相互配合，PEPS檢測到合法鑰匙和尾門開關(guān)信號后，會將解鎖信號發(fā)送給BCM，BCM收到此信號后便驅(qū)動尾門鎖電機進行解鎖，其尾門解鎖邏輯，如圖1所示。但在實際生產(chǎn)過程中發(fā)現(xiàn)，整車電源在ACC/ON擋，當尾門有合法鑰匙時，按尾門開啟開關(guān)，無法解鎖尾門。

通過連入監(jiān)控設備（Vehicle Spy）檢測控制器通訊信號發(fā)現(xiàn)，在ACC或ON擋，并且尾門附近有合法鑰匙，按下尾門開關(guān)時，PEPS正常發(fā)送解鎖命令給BCM，但BCM未執(zhí)行解鎖動作，因此可以判斷問題為BCM引起。此問題中BCM沒有及時響應PEPS發(fā)送來的信號，屬于設計策略問題，BCM軟件設計時只考慮了四門解鎖情況，忽略了尾門解鎖信號的執(zhí)行，導致PEPS和BCM之間的尾門解鎖通訊策略出現(xiàn)問題。當涉及到多個模塊間共同完成某個功能時，需要前期溝通清楚，設計好控制策略，才能在軟件設計時減少問題的發(fā)生。

2 網(wǎng)關(guān)轉(zhuǎn)發(fā)診斷報文延時

隨著汽車行業(yè)的快速發(fā)展，各式舒適性、輔助性功能不斷增加，車輛上的電子控制模塊越來越多，對CAN網(wǎng)絡的通訊需求也越來越高，因此需要一個網(wǎng)關(guān)來進行信號轉(zhuǎn)發(fā)。文章中車型的BCM集成了網(wǎng)關(guān)的功能，用于轉(zhuǎn)發(fā)各個電子模塊需要的網(wǎng)絡信號。但在車型設計過程中發(fā)現(xiàn)，在進行“無鑰匙進入系統(tǒng)”的驗證匹配時，匹配設備頻繁報錯，報錯內(nèi)容為“ESK寫入失敗”，導致車輛的無鑰匙進入系統(tǒng)匹配失敗。

經(jīng)過軟件排查發(fā)現(xiàn)，此問題的原因是BCM作為集成網(wǎng)關(guān)模塊有轉(zhuǎn)發(fā)時間限制，無法快速轉(zhuǎn)發(fā)ESK的報文，導致下線匹配智能鑰匙時報錯。在BCM內(nèi)，網(wǎng)絡信號收發(fā)的任務處理周期是2 ms，再加上解析時間和發(fā)送時間，預計需要3 ms才能將轉(zhuǎn)發(fā)報文成功發(fā)送出去。若連續(xù)幀之間的間隔時間過短，BCM將無法響應，導致轉(zhuǎn)發(fā)失敗。

要解決此問題有2種方案：

1）提升BCM網(wǎng)關(guān)轉(zhuǎn)發(fā)診斷報文的能力，將BCM任務處理周期改為3 ms以內(nèi)。但是BCM作為集成網(wǎng)關(guān)要保證無誤的轉(zhuǎn)發(fā)極限時間為3 ms，若繼續(xù)加快轉(zhuǎn)發(fā)會導致微控制單元（MCU）負載率大大升高，從而對BCM的正常功能產(chǎn)生影響；而且BCM在診斷轉(zhuǎn)發(fā)時，還需要觸發(fā)自診斷，加快轉(zhuǎn)發(fā)會影響原有診斷架構(gòu)，導致原有平臺診斷邏輯出現(xiàn)風險。

2）延長連續(xù)幀的間隔時間，以適應BCM網(wǎng)關(guān)的轉(zhuǎn)發(fā)能力。診斷儀在連續(xù)幀可以發(fā)送的最小間隔時間為0的情況下，保持連續(xù)幀間隔為3 ms，不違反通信協(xié)議，發(fā)動機控制模塊（ECM）也不會報錯。如果診斷儀無法主動設置間隔時間，ECM可以配置最小間隔時間為2 ms，ECM原有診斷能力可以完全覆蓋此需求，對ECM性能無影響。

方案2不僅改動最小，而且經(jīng)評估風險較低，因此最終采用方案2。從此問題案例可以看出，實際設計過程中應該考慮到每個控制器固有的工作能力，提前進行設計彌補，以便提早預防此問題的發(fā)生。

3 車輛無法起動

當車輛安裝PEPS系統(tǒng)之后，車輛的起動由PEPS控制器和ECM合作實現(xiàn)。在生產(chǎn)匹配過程中發(fā)現(xiàn)，發(fā)動機在2個階段出現(xiàn)無法啟動的問題。第1階段出現(xiàn)此問題，通過Vehicle Spy查證是PEPS CAN信號“Engine Release State（發(fā)動機釋放狀態(tài)）”的值與通信矩陣定義不一致。此信號是與ECM進行認證過程中ECM認證結(jié)果的反饋，PEPS根據(jù)該結(jié)果來決定是否吸合啟動繼電器。表1示出通訊信號對比表。

表1 發(fā)動機通訊信號對比表

從表1可發(fā)現(xiàn)，此信號定義錯誤，這樣即使ECM關(guān)閉發(fā)動機防盜功能，ECM發(fā)送1（允許啟動），BCM轉(zhuǎn)發(fā)1（允許啟動），PEPS收到1（不允許啟動），導致每次啟動機只工作幾十毫秒就停止，發(fā)動機無法啟動。因此需要更改PEPS信號定義值，與通信矩陣保持一致。

在第2階段再次發(fā)生發(fā)動機無法啟動問題，經(jīng)查證是ECM CAN信號“Engine Run Active（發(fā)動機運轉(zhuǎn)狀態(tài)）”的值定義不對。

PEPS的輸入：當發(fā)動機成功啟動后置1，PEPS收到此信號后斷開啟動繼電器的吸合。

ECM實際情況：當發(fā)動機一有轉(zhuǎn)速“Engine Run Active（發(fā)動機運轉(zhuǎn)狀態(tài)）”就置1，導致PEPS收到此信號立即斷開啟動繼電器，發(fā)動機啟動不成功。發(fā)動機轉(zhuǎn)速需要達到1 400 r/min以上才能啟動成功，而ECM實際在轉(zhuǎn)速為240 r/min以上時就會發(fā)出此信號。因此ECM需要更改此信號的定義，滿足PEPS的要求。

4 結(jié)論

目前PEPS系統(tǒng)已經(jīng)在該車型上成熟應用，并且會繼續(xù)運用到其他更多車型上。隨著車輛功能日益舒適化與智能化，車輛上增加了越來越多的控制器，各控制器之間的協(xié)調(diào)工作以及相互正確通信也越來越重要，工程師在設計每個控制器時需要對自己負責的模塊需要的和發(fā)送的CAN信號進行認真仔細的檢查，多次反復確認。文章的論述可以為今后的車輛設計提供一定借鑒。