发动机防盗锁止系统.pdf

本发明公开了一种发动机防盗锁止系统，包括：发动机防盗控制器，所述发动机防盗控制器与发动机控制模块之间采用ISO9141-2通讯总线直接进行通讯；该ISO 9141-2通讯总线既用于安全认证也用于故障诊断。与传统的基于应答器芯片的发动机防盗锁止系统相比，基于ISO 9141-2通讯总线的发动机防盗锁止系统EMC性能良好，抗干扰性能强，对系统约束条件少；适用于汽车配置。

1、  一种发动机防盗锁止系统，包括：发动机防盗控制器，其特征在于：所述发动机防盗控制器与发动机控制模块之间采用符合ISO9141-2标准的通讯总线直接进行通讯；该ISO 9141-2通讯总线既用于安全认证也用于故障诊断。

2、  如权利要求1所述的发动机防盗锁止系统，其特征在于：所述ISO9141-2通讯总线在逻辑上主要分为三层：物理层、数据链路层和应用层；
物理层基于ISO 9141-2/ISO14230-1国际标准，定义了总线电气特性，包括总线上隐性位/显性位的电压范围、EMI/EMS的电磁兼容性能、拓扑结构约束条件、线束约束条件；
数据链路层基于ISO 14230-2国际标准，定义了以帧为单位的数据格式、帧的起始/结束定义、出错处理机制；
应用层则定义了每数据帧的具体定义/含义/作用。

3、  如权利要求1或2所述的发动机防盗锁止系统，其特征在于：
所述发动机防盗控制器包括一MCU，该MCU内置了UART，使用内置的UART外设通过软件配置实现ISO 9141-2通讯总线的数据链路层。

4、  如权利要求2所述的发动机防盗锁止系统，其特征在于：所述物理层的电气转换通过一路专用的ISO9141转发器完成，不需要任何切换电路。

发动机防盗锁止系统
技术领域
本发明涉及一种汽车发动机的防盗系统，特别是涉及一种发动机防盗锁止系统。
背景技术
随着汽车电子化程度的不断提升，对安全性的要求也日益提高，发动机防盗锁止系统(以下简称为Immo系统)应用越来越广泛。如图1所示，现有的Immo系统主要由三部分组成：应答器1、线圈天线2、Immo ECU(Immo控制器，或称“发动机防盗控制器”)。与传统的机械式防盗锁不同的是，Immo控制器通过汽车总线与发动机控制模块(ECM，EngineControl Module)进行加密的双向认证通讯，从而控制发动机的喷油/点火，以达到发动机防盗的目的。由于加密认证基于高可靠度算法，所以对于汽车防盗的效果极为明显，安装后汽车的失窃率可以降低90％以上。现在在欧洲Immo系统已成为汽车标准配置。
现在主流的发动机防盗锁止系统采用W-Line认证总线和K-Line诊断总线双路总线实现安全诊断和故障诊断功能，如图2所示。
Immo控制器的K-Line诊断总线用于诊断，连接到汽车上的DLC(DateLink Connector，诊断数据接口，符合J1962标准)诊断插座，用于符合ISO 14230/KWP2000国际标准的诊断。W-Line认证总线连接在Immo控制器与ECM的K-Line诊断之间，用于发动机的相互双向安全认证，同时ECM的诊断功能也是使用K-Line诊断总线来进行的。所以，Immo控制器内增加了总线的切换电路，在进行发动机安全认证的时候将ECM的诊断功能断开，以避免此时也进行ECM诊断而引起的对发动机安全认证产生的干扰。
K-Line诊断总线是汽车上使用比较广泛的诊断总线之一，其物理层符合ISO 9141-2国际标准，主要用于车载ECU诊断应用。对于采用W-Line认证总线的Immo系统，其物理层使用与K-Line诊断总线相同的ISO 9141转发器，只是为了与用于诊断的K-Line诊断总线区别，所以才命名为W-Line认证总线。
上述方案的优点在于：对于采用K-Line(KWP2000)诊断总线进行诊断通讯的ECM，在硬件上不再需要改动，只需在软件上加入与Immo系统相关的应用程序即可实现发动机锁止防盗的功能。
上述方案的缺点也是显而易见的：由于ECM的K-Line需要Immo控制器进行切换，所以当车辆上没有安装Immo控制器或Immo控制器的总线切换电路发生故障时，ECM就不能进行诊断功能。
另外，总线切换主要采用继电器或由运算放大器构成的切换电路两种方式。采用继电器对系统的EMC性能要求较高，对硬件设计稳定性和可靠性的要求更高。采用运放切换，对于ECM的诊断功能，Immo控制器充当软件路由的角色，大大增加了软件的设计复杂度。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种发动机防盗锁止系统，它不会影响EMC的性能、抗干扰性能强、对系统约束条件少。
为解决上述技术问题，本发明的发动机防盗锁止系统，包括：发动机防盗控制器，所述发动机防盗控制器与发动机控制模块之间采用ISO9141-2通讯总线直接进行通讯；该ISO 9141-2通讯总线既用于安全认证也用于故障诊断。
与传统的基于应答器芯片的发动机防盗锁止系统相比，基于ISO9141-2通讯总线的发动机防盗锁止系统具有EMC性能优秀、抗干扰性能强、对系统约束条件少等特点。由于去除了总线切换电路/或者切换用继电器，不存在总线切换时对外的电磁辐射，所以EMC性能和抗干扰性能大大提升。同时Immo控制器和ECM发动机控制模块都独立与DLC诊断口相连接，各自的诊断功能互不受影响，对系统的约束条件较少。
由于采用本发明的发动机防盗锁止系统，具体实现时电路结构简单；外部接口不发生变化，具有很好的兼容性。
附图说明
下面结合附图和具体实现方式对本发明作进一步详细说明。
图1是现有的Immo系统结构图；
图2是现有的Immo系统原理框图；
图3是本发明的Immo系统的原理框图；
图4是本发明的Immo系统结构图；
图5是本发明采用的K-Line诊断总线的逻辑层次图；
图6是本发明的Immo系统中ECU结构框图。
具体实施方式
如图3、4所示，本发明所述的Immo系统包括应答器1、线圈天线2、Immo控制器。Immo控制器、汽车上的DLC诊断插座、及ECM连接在ISO9141-2通讯总线上。该ISO 9141-2通讯总线，是将Immo控制器中用于安全认证的W-Line认证总线和用于诊断的K-Line诊断总线合并为一路ISO 9141-2通讯总线；既可用于安全认证也可用于故障诊断。Immo系统中的发动机防盗控制器与ECM之间采用ISO 9141-2通讯总线直接进行通讯；并且通讯时不再需要原有的Immo控制器内的总线切换电路进行切换，即取消了该总线切换电路。同时为了避免安全认证操作与诊断操作相互冲突，在软件中设计识别处理/防错程序，在汽车点火开关上电时增加认证/诊断的识别处理机制，并在诊断工具/下线设备中增加了相应的处理机制，采用延时的方法避免相互的冲突。Immo控制器还外接有防盗指示灯EL。
参见图5所示，所述ISO 9141-2通讯总线在逻辑上主要分为三层：物理层、数据链路层和应用层。
物理层基于ISO 9141-2/ISO 1430-1国际标准，定义了总线电气特性，包括总线上隐性位/显性位的电压范围，EMI/EMS的电磁兼容性能，拓扑结构约束条件，线束约束条件等等。
数据链路层基于ISO 14230-2国际标准，定义了以帧为单位的数据格式，帧的起始/结束定义，出错处理机制等等。
应用层则定义了每数据帧的在本发明中的具体定义/含义/作用等等。
本发明的Immo系统中ECU结构，如图5所示。它包括一MCU(MicroController Unit，微控制器单元/单片机)，通过ISO9141转发器与K-Line通讯总线连接。由于ISO 14230国际标准诊断协议基于UART(Universal Asynchronization Receiver/Transmitter，通用异步收发器)机制，所以在MCU中内置了UART，使用内置的UART外设通过软件配置实现数据链路层。物理层的电气转换则通过一路专用的ISO9141转发器完成，例如ST L9637转发器等，不需要任何切换电路。应用层的算法则通过CPU编程实现。