智能鑰匙和一鍵啟動系統在福瑞迪轎車中的應用

文/江蘇 繆錦峰

(作者繆錦峰單位為東風悅達起亞汽車有限公司生產技術部)

一、系統概要

一鍵啟動系統就是帶有智能鑰匙的駕駛員，無需操作點火鑰匙或機械轉動, 僅用電子式按鈕操作就可以實現汽車電源和發動機的啟動和關閉的功能。

智能鑰匙和一鍵啟動按鈕是有區別的，但二者都不能單獨使用，需要結合起來使用。智能鑰匙的作用主要是通過安裝在鑰匙中的感應芯片起感應和遙控的作用，一鍵啟動的按鈕必須在感應到智能鑰匙的存在時才能啟動。具有一鍵啟動功能的車輛一般不用插入鑰匙，但都有插入鑰匙的位置,目的在于一鍵啟動功能發生故障時可以利用鑰匙進行啟動。

二、系統構成

1.部件安裝位置和功能說明

一鍵啟動系統各部件的安裝位置如圖1所示。

在一鍵啟動系統中，(1)啟動按鈕用于啟動和轉換點火開關；(2)鑰匙鎖孔用于傳送脈沖轉發器信息至PDM，以啟動失效保護；(3)ESCL(Electronic Steering Column Lock，電控轉向管柱鎖)用于控制方向盤的閉鎖和開鎖；(4)PDM(Power Distribution Module，電源分配模塊)用于接收來自智能鑰匙的信號并控制繼電器，通過串行通信和PIC鎖孔接收脈沖轉發器信息，控制搭鐵和ESCL電源；(5)儀表盤用于顯示智能鑰匙功能和鑰匙防盜系統的狀態；(6)EMS(Engine Management System，發動機控制系統)用于通過CAN傳送發動機狀態(Off、啟動、運轉、失速)；(7)行李箱開關控制行李箱的開鎖和閉鎖；(8)保險杠天線用于檢索行李箱外側的智能鑰匙；(9)天線用于檢索智能鑰匙，其中駕駛室2個，行李箱1個；(10)車門把手檢索車門外側智能鑰匙，通過車門把手上的按鈕控制車門的開鎖和閉鎖；(11)RF接收器用于接收智能鑰匙的信號；(12)智能鑰匙ECM操作天線搜索車內和車外的智能鑰匙，并與發動機控制系統進行通信，控制PDM繼電器，用智能鑰匙控制車門的開鎖和閉鎖；(13)外蜂鳴器部蜂鳴器用于確認車門開鎖和閉鎖；(14)PDM繼電器，ACC，點火開關1，點火開關2，啟動開關，其中ACC開關即為不發動車并且可以給車內部分電器供電(如點煙器、CD、收音機等)；(15)智能鑰匙用于傳送ID信號至天線。

2.控制程序

一鍵啟動系統的控制程序如圖2所示。

三、主要部件

1.ECM

智能鑰匙ECM(Electronic Control Module，電子控制模塊)是通過操作保險杠天線(1個)和車內天線(3個)來搜索智能鑰匙，并通過RF接收器來接收智能鑰匙的信息。如果信息匹配，則通過車身CAN控制PDM繼電器，然后由PDM通過串聯向ESCL發動解鎖信號，方向盤便可解鎖。如果智能鑰匙信息不匹配，則汽車前艙內的蜂鳴器會響起且儀表盤上也會顯示智能鑰匙不存在的信息。

2.ESCL

ESCL(Electronic Steering Column Lock，電子控制轉向柱鎖)通過電機的控制來鎖止螺栓，進而控制動作轉向柱的鎖止及開鎖，通過和SMK進行串行通信，從而來控制ESCL動作命令(鎖/開鎖)輸入/輸出，接收PDM電源且輸出ESCL解鎖開關信號發送至PDM模塊。

ESCL模塊端子一共有5個接口，分別是搭鐵端口、電源(+12V)端口、ESCL啟動端口、ESCL閉鎖端口、串聯通信線端口，圖3為ESCL 輸入和輸出信號工作原理圖，圖4為ESCL解鎖程序的流程圖。

3.SSB

(1)啟動按鈕作用

啟動按鈕SSB(Start Stop Button)通過給智能鑰匙ECM和PDM發送信號控制點火和發動機ON/OFF；LED燈ON/OFF(黃色/綠色)來顯示鑰匙位置狀態(圖5)。

(2)按鈕發動機啟動系統

按鈕發動機啟動功能允許駕駛員通過按下按鈕(SSB)來替代使用標準機械鑰匙操縱車輛。在認證匹配的條件下，駕駛員按下SSB，得到鑰匙防盜系統問答的肯定響應后，系統啟動啟動機并與EMS通信，檢查發動機運轉狀態以確定釋放起動機。如果車輛已停止，駕駛員能通過短暫按下SSB停止發動機。在發動機運轉期間，長時間按下SSB或短暫連續按3次可以緊急停止發動機。

(3)點火開關位置指示器ON/OFF狀態

當智能鑰匙認證匹配后，駕駛人員如果未對啟動按鈕進行任何操作，則啟動按鈕LED無顯示，此時ESCL也處于閉鎖狀態；在擋位位于P或N時，如果不踩下制動踏板，在1s內按下按鈕1次，則點火開關ACC打開，啟動按鈕LED顯示黃色，如果踩下制動踏板按下智能按鈕維持3s，則點火開關IGN1、IGN2、Starter相繼打開，發動機運轉，啟動按鈕LED一直保持綠色狀態，如果踩下制動踏板的同時按下SSB，電源位置會變為OFF狀態，發動機熄火；如果不踩制動踏板按下智能按鈕，電源位置就會OFF→ACC→IGN ON→OFF→(反復)改變。

(4)SSB輸入和輸出圖

SSB的輸入和輸出如圖6所示。

四、常見的故障原因及解決方法

1.智能鑰匙系統警告信息的原因分析

(1)車門開啟，智能鑰匙拔出時警告

功能：防止在點火開關在ACC或者ON的時候駕駛員離開。

說明：如果車門在點火開關ACC或ON位置時開啟，車內天線每3s搜索智能鑰匙，如果智能鑰匙不在車內，則內部蜂鳴器響起警報。

(2)車門關閉，智能鑰匙拔出時警告

功能：防止在點火開關在ACC或者ON的時候駕駛員離開。

說明：如果車門在點火開關ACC或ON位置時開啟，車內天線搜索智能鑰匙，如果智能鑰匙在車內，則正常；如果不在車內，則蜂鳴器警告。

(3)ESCL故障

功能：如果是ESCL故障而不能啟動發動機，則點火開關不能ON。

說明：ESCL給智能鑰匙ECU發出故障信號，ESCL不受控制，啟動按鈕LED(黃色10s)，閃爍內部蜂鳴3s。

(4)鑰匙未拔出警報器

功能：用于防止智能鑰匙在車內時車門鎖止。

說明：車門開啟，智能鑰匙在室內，按下外側手柄閉鎖按鈕不能鎖止車門。

(5)車門閉鎖警報

功能：防止駕駛員將智能鑰匙留在車內，車門被動閉鎖而離開。

說明：點火開關在OFF位置，所有車門關閉且其中一把智能鑰匙遺忘在室內時，車門被動閉鎖，車門不能被動閉鎖(可以用智能鑰匙和鑰匙閉鎖)外部蜂鳴器工作3s。

(6) 行李箱警告

功能：防止駕駛員將智能鑰匙遺忘在行李箱內。

說明：智能鑰匙在行李箱中且行李箱關閉，外部蜂鳴器工作5s，接著行李箱開啟。

2.常見故障的解決方法

案例一

故障現象：按下門把手按鈕時，有一側的門把手不工作，其他車門工作正常。

解決方法：拆開門把手確認門把手連接器有無脫落，如無問題則說明門把手上的按鈕存在缺陷。

案例二

故障現象：智能鑰匙及遙控器不工作，只有將鑰匙插入智能鑰匙孔，才能啟動車輛。

解決方法：首先，將位于儀表盤下裝飾板內的診斷連接器連接上診斷儀，打開點火開關，進入智能鑰匙系統讀取故障碼，發現沒有故障碼存儲，查看診斷儀上的數據流，也都正常，因為把智能鑰匙插入鑰匙筒內能啟動發動機，所以智能鑰匙與智能鑰匙ECM是匹配的沒有問題，由此，故障原因可能為智能鑰匙電池無電、智能鑰匙故障、RF接收器故障、線路故障等。

按遙控器，智能鑰匙上指示燈亮，初步排除了智能鑰匙電池電量不足的可能。其次，在右后翼子板內找到智能鑰匙，用示波器測量RF接收器到智能鑰匙ECM的信號線(F25-A 13腳)，發現在遙控車門時波形為一條直線，沒有出現控制信號(因為當RF接收器接收到智能鑰匙信號后，把鑰匙信號傳遞給智能鑰匙ECM，智能鑰匙ECM根據儲存信息進行比較，如合法鑰匙，通過CAN數據線，命令車身電器控制模塊開鎖)。最后，檢查RF接收器，測量RF接收器的電源和搭鐵都正常，按遙控時，無信號輸出，初步判定其損壞。拆開并更換RF接收器，此時按遙控器，有信號波形出現，車輛能正常開鎖和閉鎖，能正常啟動發動機。

案例三

故障現象：儀表板上顯示轉向鎖止提示信息。

解決方法：首先，檢查智能鑰匙ECM和ESCL間的連接線束是否脫落，其次，檢查PDM控制單元和ESCL間的連接線束，ESCL開鎖線路、電源線路及接地線路，之后利用診斷工具確認PDM電源端，及ESCL供電和接地線路，并確認PDM，ESCL熔絲狀態，最后利用解碼儀確認ESCL狀態是否正常。

案例四

故障現象：電源狀態可以改變(OFF、ACC、IGN)，但無法啟動，踩下制動踏板后，按下啟動按鈕也無法啟動。

解決方法：首先確認換擋桿是否在P擋或者N擋，只有換擋桿在P/N擋位上才能啟動發動機，其次，如果在P/N擋，則利用故障診斷儀確認制動開關處有無輸入信號，再次，檢查啟動機繼電器側的輸出線束是否脫落，最后連接解碼儀和駕駛席側儀表盤下裝飾板內的診斷連接器作出判斷，看發動機通訊信號是否正常。