汽車無鑰匙進入及啟動系統的設計

江海峰

摘 ?要：汽車已經成為人們生活中必不可少的一部分，隨著生活水平的提高，人們對汽車的舒適性、便利性以及安全性提出了更高額要求，無鑰匙進入及啟動系統在汽車設計中的應用，既能夠改善汽車的舒適性，又能夠提高汽車的安全性，汽車無鑰匙進入及啟動系統設計研究已經成為社會各界廣泛關注的焦點。文章介紹了無鑰匙進入系統的概念，探析了汽車無鑰匙進入及啟動系統的設計，旨在為汽車設計人員提供一定的參考。

關鍵詞：汽車;無鑰匙進入;啟動系統;設計

中圖分類號：TN919.7 ? ? 文獻標識碼：A ? ? ?文章編號：1006-8937（2016）03-0004-02

隨著經濟與社會的快速發展，我國的汽車持有量不斷增加，人們對汽車智能化、舒適性的要求越來越高，無鑰匙進入、啟動系統作為智能化、舒適性的重要體現，在國外高檔汽車中的應用取得了巨大的成功，國內汽車廠商逐漸的開始重視和增強對無鑰匙進入與啟動系統設計的研究，并降低汽車無鑰匙進入與啟動系統的費用，使高檔、低檔汽車都能夠使用無鑰匙進入和啟動系統。因此，文章針對汽車無鑰匙進入與啟動系統設計的研究具有非常重要的現實意義。

1 ?無鑰匙進入系統系統的概念

?無鑰匙進入系統指的是持有遙控感應器的駕駛者，在距離車門0.8 m范圍內時，通過和車內設置的控制盒的自動感應直接打開車門，駕駛者坐入車里后，只需要按一個按鈕就能夠啟動，無鑰匙進入系統的優點在于以下幾個方面：傳統汽車的車鑰匙通常位于駕駛者膝蓋上方，如果在駕駛的過程中遇到突發狀況而緊急剎車，會出現碰觸駕駛者膝蓋的狀況，這樣一方面對造成車鑰匙和車輛的損壞，還會對駕駛者的膝蓋造成一定的損害，如果采用無鑰匙進入系統將不會出現這種危險;無鑰匙啟動系統還具有防盜功能，通過PKE主機和智能卡之間、發動機ECU和PKE主機之間高達64為的加密算法進行認證，只有通過相應的認證之后才能夠啟動和操作車輛，如果沒有智能卡，則不能夠啟動汽車的電子系統，也不能接觸電子手剎，不能夠操作方向盤，也就是說沒有認證，將不會給偷車人員可乘之機，顯著提高車輛的安全性;無鑰匙進入和啟動系統具有自動開啟后備箱的功能，駕駛者在搬東西時，很難再騰出手來打開后備箱，無鑰匙進入和啟動系統的該項功能能夠直接將物品放入后備箱。

2 ?汽車無鑰匙進入及啟動系統的設計分析

2.1 ?無鑰匙進入及啟動系統框架圖

?無鑰匙進入及啟動系統框架圖，如圖1所示。

2.1.1 ?電子轉向柱鎖

電子轉向柱鎖內部的小型電機通過驅動鎖舌的伸縮動作，在PEPSECU與BCM聯合控制下，控制轉向柱鎖的額解鎖與閉鎖，處于安全方面的考慮，當汽車的點火模式位于on檔時，電子轉向柱鎖不會上鎖，當電子轉向柱鎖位于上鎖檔時，不能啟動電機，汽車不會啟動。

2.1.2 ?一件啟動開關

當踩著剎車或者離合器時按下啟動開關，汽車電源將會循壞切換ACC、ON、START、OFF四檔，為了防止無鑰匙進入與啟動開關故障或者損壞，導致汽車無法停止或者啟動，當線束或者開關出現問題時，通過另一路開關信號進行車輛的控制，防止開關故障導致整車出現難以控制的問題。

2.1.3 ?備用天線

當系統受到外界強磁場干擾或者電量不足時，啟動一鍵開關，會自動啟動汽車內的低頻天線，同時發出問詢信號，如果智能鑰匙沒有產生影響的回應，此時備用線圈啟動，并產生125 kHz的磁場，實現和BCM的通訊。

2.1.4 ?低頻天線

汽車無鑰匙進入即啟動系統中總共存在6根低頻天線，其中3根位于汽車內部，通過PEPS ECU驅動形成 125 kHz的磁場;1根位于后備箱保險杠上;還有兩根分別位于乘客側門與門把手內部。

2.1.5 ?車門把手

車門把手即HSU，車門把手由兩個部分組成，即LF天線、微動開關，無鑰匙進入并啟動后，駕駛員在拉動車門把手時，LF天線會在PEPS ECU作用下產生低頻磁場。

2.1.6 ?智能鑰匙

智能鑰匙處于LF天線輻射范圍以內時，會計算磁場的強度以及距離LF天線的距離，然后決定是否和BCM進行高頻通訊、是否和PEPS ECU進行低頻通訊，以此完成對駕駛員身份的識別和確認。智能鑰匙的功能主要包括：測試低頻磁場強度，進行鑰匙定位;檢測電池低電壓;通過匹配的智能鑰匙能夠發射射頻響應信號與接收低頻信號;為用戶卸掉的發射器和車內接收器之間創建安全的連接通道，保證鑰匙和射頻連接的唯一性。

2.1.7 ?BCM

車身控制器主要包括防盜功能、窗、門、燈等控制模塊，智能鑰匙發送RF信號，通過RF接收器傳遞至BCM。識別智能鑰匙的身份，認證通過之后，通過CAN總線將認證結果發送給其他ECU。

2.2 ?無鑰匙進入及啟動系統的功能設計

2.2.1 ?電子專項柱鎖功能

由電子轉向柱鎖執行器與電子轉向柱鎖控制器兩個部門組成電子轉向柱鎖系統，電子轉向柱鎖控制器能夠創建電子轉向執行器和車身系統的智能連接，并對輸入的信號濟寧判斷與識別，實現對電子轉向柱鎖執行器的開閉鎖。

2.2.2 ?防盜功能

PCU具有識別智能卡無線信號的功能，以此鑒定智能卡無線通信的合法性，PCU定時發送智能卡檢測信號，一旦檢測到智能卡無線通信信號，兩者進行嘗試通訊，由于智能卡和PCU之間的信號具有隨機和加密的特點，能夠保證通訊數據信息的唯一性，任何一個部分的鑒別失敗，通訊將會中斷，并關閉車門鎖，不允許發動機啟動，以此實現防盜的效果。同時，如果非法智能卡信號進行多次探測，為了保證汽車安全，PCU將會被禁用，經過一段時間，并通過相互通訊鑒別和確認之后才能夠打開車門，啟動發動機。

2.2.3 ?一鍵啟動功能

當駕駛員進入到車內時，踩下制動踏板，此時無論車檔位于N檔還是P檔，只要按下啟動按鈕，都能夠正常啟動發動機。當汽車停止時，駕駛員輕按啟動按鈕能夠將發動機關閉。當在行使的過程中遇到突發狀況，至需要長按1s啟動按鈕，就能夠立刻將發動機關閉。如果出現發動機超速轉動時，將會自動停止起動機。

2.2.4 ?點火開關控制功能

點火開關控制功能主要包括：車門閉鎖之后，斷開ACC電源，鎖止電子方向盤，并且點火開關位于OFF檔;當車門被打開之后，能夠接通ACC電源;輕按啟動按鈕，能夠解鎖電子轉向柱鎖，接通電源，點火開關位于ON檔。

2.2.5 ?無鑰匙進入功能

無鑰匙進入功能主要包括：自動開鎖，當智能鑰匙位于低頻天線工作范圍以內時，駕駛員身上的智能卡能夠接收并識別PCU發送的信號，通過識別并驗證智能卡身份的合法性之后，能夠解鎖車門;自動閉鎖，當發動機停止工作之后，將會自動關閉所有的車門，如果車門沒有全部關閉，方向燈會閃爍，以此提醒駕駛員。

2.2.6 ?遙控進入功能

遙控進入功能主要包括以下幾個方面：啟動照明功能、控制頂燈功能、碰撞自動開鎖功能、中控功能、遙控禁止功能、車鎖自動上鎖功能、尋車功能、解鎖以及閉鎖功能等。

3 ?結 ?語

總而言之，我國汽車無鑰匙進入及啟動系統的設計水平和國際先進水平還存在一定的差距，但是我國汽車廠商不斷的加大投資和研發力度，汽車無鑰匙進入及啟動系統技術逐漸的提高和成熟，汽車無鑰匙進入及啟動系統的功能不斷完善，在提升汽車檔次的同時，還能夠降低成本。

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