汽车装配线电器模块数据匹配刷写的研究

田 瑞，肖文龙 Tian Rui，Xiao Wenlong



汽车装配线电器模块数据匹配刷写的研究

田 瑞，肖文龙 Tian Rui，Xiao Wenlong

(长城汽车股份有限公司 河北省汽车工程技术研究中心，河北 保定 071000)

随着电子电器技术的不断发展，汽车配置愈加丰富，ECU（Electronic Control Unit，电子控制单元）等电器模块除在总装进行安装外，还需要进行数据刷写，以实现不同配置的电器模块的功能。汽车装配线主要涉及钥匙、电子转向锁匹配学习，发动机数据刷写，防盗匹配，整车配置字刷写，胎压匹配5大项，从总装数据刷写匹配工艺角度深入分析总装工艺采用的方式。

汽车装配线；ECU；总装数据刷写

0 引 言

随着电子电器技术的发展，汽车的配置愈加丰富，从成本、防错、工艺等方面考虑，涉及到总装车间电器刷写的项目越来越多。

1 总装数据刷写、匹配分类

总装汽车装配线在完成所有电子电器件装配后，因整车配置不同，需要进行相关数据的刷写、学习匹配，现对涉及到的钥匙、电子转向锁匹配学习，发动机数据刷写，防盗匹配，整车配置字刷写，胎压匹配5大项，从总装数据刷写匹配工艺角度深入分析总装工艺采用的方式。

1.1 钥匙、电子转向锁匹配学习

钥匙、电子转向锁匹配学习适用于按键式一键启动配置的车型，需与防盗匹配区分开，首先实行按键式一键启动开关上电功能，以满足后续其他电检项目的上电条件；对于非一键启动配置车型，可以通过机械钥匙进行上电，防盗匹配包括钥匙匹配过程，在工艺排布过程中需要区分开。

钥匙、电子转向锁匹配学习主要包括以下内容，如图1所示[1]。

设备扫描VIN后，通过加密算法生成PIN，并将VIN和PIN写入防盗控制器，防盗控制器生成SK，锁定防盗控制器。

认证匹配钥匙时，将SK写入钥匙，同时将每个钥匙中唯一的ID（Identification，身份标识号码）写入防盗控制器；钥匙通过加密算法生成A并反馈给防盗控制器。同时，防盗控制器结合自身存储的密码和SK，计算得到结果B，比对A 和B，若两者相等，则钥匙认证通过。

在此过程中，钥匙需放置在车内防盗线圈周边，如有多把钥匙，需根据设备提示，对多把钥匙依次进行学习匹配；整个过程涉及到PEPS控制器、防盗线圈、钥匙、电子转向锁、蓄电池正负极线束连接，对总装工艺排布存在依赖性。

1.2 发动机数据刷写

发动机数据刷写主要包括汽油和柴油发动机ECM（Engine Control Module，发动机控制模块）数据刷写，对于纯电动车主要涉及整车控制器数据刷写。ECU（Electronic Control Unit，电子控制单元）数据刷写，又称为ECU数据灌装，其基本原理是：外部数据刷写工具通过ECU通信网络，向ECU发送数据信息，实现ECU数据的管理和更新，使同一款ECU满足不同车辆的控制需求，降低ECU研发和维护成本。

注：PIN（Personal Identification Number，个人识别代码），设备根据17位VIN信息，通过特定的公式算法，生成十六进制8位PIN；VIN（Vehicle Identification Number，车辆识别号码）；PEPS（Passive Entry Passive Start，无钥匙进入和启动系统）；SK（Secret Key，密钥码）是通信加密算法的密钥，一般长度为128 byte，SK在每次整套系统匹配时随机产生，防盗系统匹配成功后，SK就成为各部分识别的密码。

发动机数据刷写在总装工艺形式上可分为两种，一种为线下数据刷写，即在发动机ECM装配到整车前，在线下进行数据刷写；另一种为线上数据刷写，即在发动机ECM装配完成后，通过OBD（On Board Diagnostics，车载诊断系统）外接设备进行刷写。两种形式都满足数据刷写的需求，线下数据刷写方式需要做好工艺防错，规避刷写完成的发动机ECM错装到其他配置整车上；线上数据刷写方式可建立VIN、数据配置代码、物料号数据库形式，通过扫描VIN调取数据库对应的刷写数据，有效规避数据刷写错误，但是因为需要通过设备，包括OBD、网关、ECM，所以在数据刷写时间上比线下刷写数据花费长。

1.3 整车配置字刷写

配置信息里包含有整车相关配置，通过下线设备或诊断仪写入各ECU内部，ECU通过配置信息识别整车配置，然后调用不同的软件来实现对应功能，实现了同一个零件号的ECU可以适用于几款甚至十几款车型，减少了零件的种类。

总装工艺在同步过程中，需识别整车配置字数量，制定总装数据刷写工艺方案，降低刷写设备升级次数（升级费用平均1万元/次），降低过程开发成本。

配置字由字节（byte）组成，每个字节有8 bit，各种配置信息由二进制数0、1表示，录入后转化成十六进制数0~F进行刷写匹配。

以配置字17个字节中1个字节为例进行说明，见表1。

表1 配置字某字节

十六进制中各值分别为：0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A（代表10）、B（代表11）、C（代表12）、D（代表13）、E（代表14）、F（代表15）。

经过计算，表1中字节在ECU中的十六进制数值为62。

1.4 VIN写入

汽车ECU应存储VIN等特征信息，且存储的特征信息不应被篡改，并能被市场上可获取的工具读取。

1.5 数据读取上传

针对配置车联网功能的车型在生产线上必须读取VIN、ICCID（Integrate Circuit Card Identification，集成电路卡识别码）、IMSI（International Mobile Subscriber Identification，国际移动用户识别码）信息并上传至本地设备数据库，三者一一对应，ICCID、IMSI是车上装配的物联网卡信息。车辆销售时可根据车辆信息激活对应的物联网卡，开通车联网服务，包括：

1）新能源车型，按照国家规定进行远程监控，并实时监控整车电池包、电机等零件信息；

2）远程控制类，例如通过手机APP启动或关闭发动机，解闭锁，开关空调等；

3）车况检测类，通过手机远程检测车况信息；

4）服务类，包括呼叫中心服务，道路救援，紧急救援等。

1.6 BCM下线检测

BCM（Bady Control Module，车身控制器）是包含各类灯以及门锁功能的模块，用来控制不需要专用控制器的常用功能，包括车窗、车镜、车门锁、车灯、雨刷控制，实现接收车钥匙信息和胎压监测信息等，BCM下线检测是通过设备输入信号对BCM控制的车身功能进行在线检测，如图2所示。

图2 BCM功能信号

1.7 故障码清除

主要清除历史故障码，历史故障码是过去发生但当前没有发生的故障所产生的还未被清除的故障码，前期故障已经被排除，该故障码被清除后不会再次产生，利用外接设备解码器，按照提示自动清除故障码。

对于不能清除的故障码，需要进一步对故障进行排查，解除故障后，再使用设备清除故障码。

2 总装数据刷写匹配工艺方案

从刷写质量、设备投入成本和节拍上对总装数据刷写匹配的工艺进行排布，有以下两种方案。

方案1：整体布置主要集中在最终装配线程序检查和测试工位、检测线四轮转鼓工位，见表2；各工序布置如图3所示。

表2 工位布置

图3 方案1工序布置图

方案2：数据刷写通过离线方式，对分装件或在ECU装配前，线下通过设备进行刷写，其他项目整体布置主要集中在综合线（组装线）、检测线的四轮转鼓工位，如图4所示。

图4 方案2工序布置图

3 方案对比分析

电器模块数据刷写匹配中，方案1和方案2的主要区别是控制器数据刷写工艺形式不同，方案1在线通过整车车辆诊断接口刷写，方案2设备直接连接控制器端口进行刷写，具体见表3。

表3 方案对比

通过对比分析方案1、2，最终确定各工位布置见表4。

表4 最优布置方案

4 总 结

汽车制造已经进入网络时代，越来越多的配置功能和电器配件需要在总装车间实现，相对应的工艺研究、解决方案需要提前策划，高效、成熟的总装工艺是制造汽车必不可少的一部分。

[1]邹凡刚，陈善彪，廖欢. 汽车制造过程常见电器模块刷写数据的研究[J]. 时代汽车，2017（1）：79-80.

2018-12-11

1002-4581（2019）02-0040-04

U468.2+1

A

10.14175/j.issn.1002-4581.2019.02.011