纯电动汽车远程锁车系统设计

2021-05-17王庆灿田建国翁福建王昆田鹏

汽车实用技术 2021年8期

王庆灿，田建国，翁福建，王昆，田鹏

（聊城中通轻型客车有限公司，山东聊城 252000）

前言

随着新能源汽车产业的快速发展，越来越多的新能源汽车进入市场，汽车租赁成为一个热门话题，但随之而来的是租赁汽车的安全可控问题[1-2]。由于法规要求，新能源汽车基本都安装有远程监控终端[3]，这为远程锁车提供了条件，配合新能源汽车的整车控制器即可实现车辆的远程锁定。本文针对纯电动新能源汽车远程锁车的技术原理、实现过程提出了一种设计方案，无须额外增加硬件，只需现有硬件增加相应软件程序支持即可，目前已应用于市场车辆，可帮助车辆运营厂商进行车队安全管理，提高风险把控度。

为保证远程锁车及解锁功能正常，避免误锁车，本文所述远程锁车系统要求保持远程监控终端与远程监控平台及VCU数据通信正常。

1 远程锁车功能原理

远程锁车系统由整车控制器（VCU）、车载远程监控终端（T-Box）、车辆远程监控平台、仪表共同组成，主要实现方式为远程监控平台发送锁车指令至远程监控终端，终端接收到指令后发送请求至整车控制器，整车控制器执行车辆限速或禁止行车指令，并缓存锁车原因，仪表显示车辆被锁信息用来提醒用户。相应地，当远程监控平台发出解锁指令时，执行对应的解锁流程。

当远程终端被拆除时会导致上电握手校验失败，VCU缓存校验失败信息，并在下次上电时进行二次校验，若校验仍不通过则执行锁车动作，限制车速。非平台命令导致的锁车在下次握手校验通过时自动解锁。为避免误锁车，应保持T-Box与VCU的可靠连接。

2 远程锁车设计方案

2.1 锁车系统各部件主要工作

（1）远程监控平台。远程数据监控平台是锁车系统地起始环节，平台前端需要增加锁车指令按钮、锁车密码输入框，后端需要实现对锁车密码的判断、锁车功能的首次激活、指定车辆锁车指令的远程下发、车辆锁车执行结果的显示等[4]。

（2）远程监控终端。远程监控终端作为平台与整车控制器间地中转环节，将整车数据传输到远程监控平台，并接收远程监控平台的相关指令[5]。在本系统中主要负责接收平台的锁车指令，并发送相应报文至整车控制器。

（3）整车控制器。整车控制器负责控制整车动力分配、输入输出信号处理、CAN通信、故障处理等工作[6]，是锁车系统的具体执行环节，也是最重要的环节。整车控制器收到远程监控终端的指令后，在车辆处于停止状态或车辆下电时，根据锁车策略，执行锁车动作。

（4）仪表。仪表作为显示环节，主要负责为用户显示锁车信息，提示用户车辆已被锁定，及时联系相关负责人进行处理。

2.2 远程锁车流程

（1）锁车功能激活。车辆正常下线默认不开启锁车功能，要激活或激活后关闭锁车功能，需在远程监控平台输入密码，密码验证通过后，远程终端向VCU发送激活锁车功能请求及固定密钥，密钥验证通过后，VCU激活锁车功能[7]。功能激活步骤如图1所示。

图1 锁车功能激活/关闭

（2）握手校验。如图2所示，车辆每次上ON档电时，都要进行握手校验。上电后2s内VCU随机生成一个校验seed，并与固定密钥组合后发送至T-Box，T-Box在3s内使用MD5算法计算出密钥（Key）并回复给VCU，同时VCU也使用MD5算法计算密钥[8]，并与T-Box的返回结果进行比较，若一致则校验通过。由于标准MD5值为32位16进制数（16字节），而CAN报文数据域长度为8个字节，因此可使用MD5值的低8字节或高8字节当作Key值来校验。

（3）锁车。当运营商有锁车需求时，可在远程监控平台发出锁车指令，并指定要限制的转速，转速设置较低时，车辆无法行驶。T-Box收到指令后发送锁车数据至VCU，VCU收到锁车信息后，立即进行握手校验，若校验通过，则执行锁车命令[9-12]。为保证安全，若在车辆行驶时收到锁车限制转速为0指令，则在车辆停止，车速为0后再执行锁车动作，避免车辆行驶过程中突然停止给客户造成恐慌或产生其他事故，此控制逻辑由VCU处理。