整車上下電已成為日常用車中的常規操作。小編曾經對這一功能的理解來自電影，但在成為汽車電子工程師后才發現現實中車輛防盜認證等因素限制了偷車的可能性。整車上下電看似簡單，但在系統設計時需要考慮防盜認證、魯棒性和緊急下電等因素。 ?

小編畫了一個簡單的狀態機以輔助理解，但實際設計中狀態機會比這個復雜得多。整車上下電的設計需要考慮到很多因素，比如說防盜認證，就需要在車輛系統中加入密碼驗證等防盜措施，以確保只有車主或車輛授權人才能對車輛進行上下電操作。另外，還需要考慮車輛系統的魯棒性，即使在出現異常情況下，也能夠保證整車上下電的正常運行。 ?

同時，為了確保安全，還需要考慮緊急下電的情況，比如車輛發生故障需要迅速下電等情況下，車輛系統需要能夠快速而安全地進行下電操作。這些因素都需要在整車上下電的設計中得到充分考慮，以確保車輛系統的安全性、可靠性和穩定性。因此，在實際設計中，狀態機的復雜程度會比作者畫的簡單狀態機復雜得多，需要仔細考慮各種異常情況，并進行相應的防范措施。

整車上電

當用戶踩下剎車或者按下一鍵啟動開關后，如果車內存在合法的鑰匙，這個時候我們會馬上看到儀表或者大屏的屏幕開始亮了，這代表車輛已經上電成功。這幾乎是無感的過程，整個過程一般在200ms左右，主要用來確認鑰匙是否存在以及是否合法。

燃油車和電動車的上電狀態有一點不同，燃油車的上電一般來說僅僅是吸合了KL15繼電器；如果是電動車，其實上電的過程需要包含兩個步驟，一個是我們常說的吸合KL15的繼電器，另一個則是吸合高壓繼電器。

需要注意的是，高壓繼電器在通電之前電路中的電容為零，因此在直接將高壓繼電器吸合之前需要注意。直接將高壓繼電器閉合會造成電流瞬間大幅增加，從而對整個用電回路造成巨大沖擊，因此需要限制電流流量以避免對相關零部件造成損傷。

因此，為了保護電動車的電源系統，必須加上預充電電路。在高壓繼電器吸合之前，預充繼電器必須打開，以確保電路中的電容電壓與動力電池的電壓一致。這樣，可以有效地減小上電時的沖擊電流，保護電機控制器、電池、主繼電器等關鍵部件免受損壞。此舉不僅能夠提高電動車的安全性和可靠性，還可以延長其使用壽命。

動力認證

一車上電不等于動力系統Ready。動力系統包括燃油車的發動機或電動車的電機。在動力系統Ready之前，需要進行防盜認證，即IMMO認證。 ? 這種防盜認證通常使用AES128或256的算法，但大多數人難以破解此密碼。實際上，防盜認證通常通過控制上下電的控制器和發動機ECU或VCU進行認證。


在生產制造過程中，車輛會使用專門的秘鑰生成設備生成秘鑰，并將其寫入需要認證的控制器中，以使車輛通過IMMO認證。 ? 對于電動車而言，防盜認證會在車輛上電時自動進行。當認證通過后，用戶只需將車輛切換到前進檔即可出行。 ?

在燃油車中，啟動開關的一鍵啟動會同時啟動發動機和IMMO認證，但如果干擾導致認證錯誤，認證會進行至少三次以避免單次失效導致認證失敗。

整車下電

當用戶把車停下來并把檔位掛到P檔的時候，按下一鍵啟動開關，此時發動機才會熄火。這么做的目的是為了預防車輛在行駛過程中誤碰了一鍵啟動開關，導致發動機熄火。

在法規中還規定了需要有一個開關方便用戶進行緊急的下電。在車輛行駛過程中，真的遇到緊急情況，導致車輛的剎車失靈和檔位不能切換使得車輛不能停下來，此時可以通過緊急的開關讓車輛下電。這個開關會也是根據每個主機廠的策略略有區別，一般比較常見的是長按一鍵啟動開關或者P檔開關這些。

作者曾經看到過一份整車上下電的復雜狀態機，里面涵蓋了數十種甚至上百種跳轉路徑。在遇到車輛上下電異常時，使用這份圖來查找問題需要花費大量時間和精力。需要才華橫溢的人才能畫出如此復雜的狀態機。然而，某天作者想明白了，這并非是一兩天的功夫所能完成，而是多年積累和修補的結果。每次出現問題都需要在原有的基礎上打補丁，就像三年縫縫補補一樣。相反的，重新設計一個簡單的上下電流程會更加明智。

在我們的用車過程中，往往沒有人會注意到整車上下電這個功能，因為它太不起眼，沒有人會因為整車上下電的流暢而去表揚這臺車，但偶爾的一次不能正常上下電便會引起極大的抱怨。

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審核編輯：劉清