無鑰匙進入和一鍵啟動在輕卡車型上的應(yīng)用

張彥平， 孫 永， 朱 劍， 陳海云

（南京汽車集團有限公司汽車工程研究院， 江蘇 南京 211103）

1 引言

隨著汽車技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在很多乘用車都采用了無鑰匙進入和一鍵啟動系統(tǒng)，簡稱PEPS系統(tǒng)。PE即無鑰匙進入，是指只需攜帶合法的遙控鑰匙靠近車輛的一定范圍內(nèi)，就可以通過門把手開關(guān)解鎖車輛或直接解鎖車輛；PS即一鍵啟動，是指只需車內(nèi)有合法鑰匙，就可以通過啟動按鍵來啟動發(fā)動機。由于此功能操作便捷，實用性強，所以一經(jīng)推出，就備受車主歡迎。目前在乘用車上，PEPS已經(jīng)得到了廣泛的認可和應(yīng)用，但是對于用車更為頻繁廣泛的輕卡車型，國內(nèi)市場上尚無應(yīng)用及推廣。因此研究PEPS系統(tǒng)在輕卡車型上的應(yīng)用，可提升卡車用戶操作的舒適性和便捷性，提高卡車的豪華感和科技感，同時對提高車輛的市場競爭力也具有非常重要的作用。

2 輕卡車型PEPS系統(tǒng)構(gòu)成

下面結(jié)合某公司的輕卡車型，對PEPS系統(tǒng)在輕卡車型上的實際應(yīng)用進行詳細介紹。

輕卡車型的PEPS系統(tǒng)如圖1所示，主要包括：PEPS控制ECU、智能鑰匙、門把手開關(guān)、車外低頻天線、車內(nèi)低頻天線、啟動開關(guān)、電子轉(zhuǎn)向柱鎖 （ESCL） 等，通過與其他系統(tǒng)零部件配合，可實現(xiàn)車輛的解閉鎖、電源擋位控制、發(fā)動機啟動、停止等控制功能，并可發(fā)出相關(guān)功能故障報警提示信息。

一般乘用車有3個車外低頻天線，3個車內(nèi)低頻天線；車外低頻天線裝在主、副駕門把手上和尾門上，車內(nèi)低頻天線布置在駕駛室前排、中部和后排位置。對于輕卡車型，由于駕駛室較短，低頻天線不必布置使用太多，例如某款已應(yīng)用PEPS系統(tǒng)的輕卡車型，使用了1個車外低頻天線、1個車內(nèi)低頻天線，既可以確保功能實現(xiàn)，同時又可以為卡車用戶減少購車成本。

圖1 輕卡車型PEPS系統(tǒng)構(gòu)成

3 輕卡車型PEPS系統(tǒng)功能策略

PEPS系統(tǒng)主要包括無鑰匙進入（PE） 和一鍵啟動（PS）功能，同時具有故障檢測及報警提示功能，下面將對功能策略進行詳細介紹。

3.1 PE功能策略

按壓主駕駛門把手上的微動開關(guān)，PEPS ECU將檢測鑰匙，如果在主駕駛門外有效區(qū)域內(nèi)找到合法鑰匙且認證通過，則可進行正常解鎖或閉鎖操作，如果未找到合法鑰匙，則忽略主駕駛門微動開關(guān)的操作。PE解閉鎖操作時，鑰匙的有效區(qū)域范圍距離車門不能超過2m，具體范圍需要在開發(fā)過程中結(jié)合車內(nèi)低頻天線、車外低頻天線、PEPS ECU等的具體布置位置進行標(biāo)定，一般可將該范圍標(biāo)定在1.5～1.6m以內(nèi)。

PE解閉鎖操作與遙控解閉鎖相比，同樣具有操作時對車輛的保護機制，只是操作方式不同而已，例如在20s內(nèi)門鎖連續(xù)開鎖/閉鎖超過8次，則門鎖禁止動作20s，以保護門鎖。PE解閉鎖操作同遙控解閉鎖一樣，在整車電源為非OFF擋時操作是被禁止的。

另外當(dāng)駕駛室內(nèi)有合法鑰匙時，無法通過PE操作對車輛進行閉鎖操作，如果進行PE閉鎖操作，車輛會通過閃爍左右轉(zhuǎn)向燈進行提示。

3.2 PS功能策略

PS功能，即無鑰匙啟動功能，主要包括不啟動發(fā)動機的電源切換及發(fā)動機啟動/停止功能。

3.2.1 電源切換

乘用車的PEPS電源切換策略相對復(fù)雜，分為手動擋策略、自動擋策略，而自動擋車型在P擋、N擋、非PN擋的策略又有所區(qū)別。但是對于一直使用鑰匙啟動的輕卡車型，在進行PS電源切換功能策略開發(fā)時，不宜過于復(fù)雜，既要實現(xiàn)電源切換功能又要保證駕駛?cè)藛T的用車習(xí)慣，力求簡潔可靠，以便在輕卡車型上的應(yīng)用及推廣。下面結(jié)合圖2對輕卡車型的電源切換功能策略進行介紹。

圖2 輕卡車型PEPS電源切換過程

輕卡車型的無鑰匙電源切換過程，與鑰匙啟動車型的電源切換過程類似，只不過由旋轉(zhuǎn)鑰匙的動作變?yōu)辄c按啟動開關(guān)的動作。按一下啟動開關(guān)，電源由OFF切換至ACC；再按一下啟動開關(guān)，電源由ACC切換至ON擋。在電源切換過程中，按下啟動開關(guān)后首先要查找車內(nèi)一定范圍內(nèi)是否有合法鑰匙，如未找到合法鑰匙，將保持車輛電源狀態(tài)不變。另外，從ON擋下電到OFF的過程，是不需要查找鑰匙的。

3.2.2 發(fā)動機啟動/停止

PEPS輕卡車型的發(fā)動機啟動操作，可以長按開關(guān)一鍵啟動，也可以分步操作。為確保用車安全，在進行車輛啟動操作前，要檢查確認擋位處于空擋位置、手制動已拉起。

進行啟動操作時，踩下離合（手動擋） 或腳制動（自動擋），然后按下啟動開關(guān)，當(dāng)PEPS ECU判斷系統(tǒng)滿足啟動條件時，就會發(fā)出啟動信號給EMS或TCU，車輛啟動。車輛啟動條件要充分評估及驗證，所有條件的設(shè)置和策略的執(zhí)行過程都務(wù)必確保車輛安全。一鍵啟動操作時，踩下離合或腳制動，長按啟動開關(guān)啟動發(fā)動機；開關(guān)長按時間可根據(jù)需要進行設(shè)置，一般為了與點按進行區(qū)分，長按時間應(yīng)大于0.6s。分步啟動過程與鑰匙啟動過程類似，通過點按啟動開關(guān)從OFF擋開始逐擋切換到ACC、ON，然后啟動發(fā)動機。不論是一鍵啟動還是分步啟動操作，在駕駛室內(nèi)一定范圍內(nèi)找到合法鑰匙是發(fā)動機啟動的必要條件之一。

在PEPS車輛的使用過程中，經(jīng)常有人會問，分步啟動可以先上電自檢然后啟動，是不是應(yīng)該盡量分步啟動呢？這里要特別說明一下，車輛啟動后，如有異常馬上就會通過亮故障燈等方式報警，分步是為了方便在不啟動發(fā)動機的情況下也可以使用多媒體和燈光等服務(wù)，工程師花費了大量的時間和精力將一鍵啟動的過程時間盡量縮短，哪怕是0.1s，就是為了用戶有更好的操作體驗，因此不要糾結(jié)，直接踩著腳制動或離合按下去。

發(fā)動機停止分為正常停止和緊急停止。行駛的車輛停車后，按一下啟動開關(guān)，發(fā)動機熄火，車輛下電。當(dāng)行駛中的車輛遇到緊急情況時，可以通過按啟動開關(guān)緊急熄火發(fā)動機。緊急停止操作方式目前乘用車上主要有兩種方式，長按啟動開關(guān)3s以上或者一定時間內(nèi)連按幾次。為避免誤觸碰啟動開關(guān)造成行駛中的車輛熄火，本文所介紹的輕卡車型采用的是3s內(nèi)連按3次的策略。

輕卡車型的一鍵啟動過程時間，直接影響到客戶的用車體驗及卡車PEPS功能的普及推廣。如圖3所示，PEPS車型的一鍵啟動過程，可以簡單分成PEPS系統(tǒng)發(fā)出啟動信號（I）、發(fā)動機執(zhí)行啟動 （II） 兩個階段進行計算。發(fā)動機執(zhí)行啟動的時間，主要由發(fā)動機動力系統(tǒng)的自身特性決定的。該輕卡車型在PEPS功能的開發(fā)過程中，經(jīng)過對PEPS系統(tǒng)策略不斷進行調(diào)整優(yōu)化，將按下啟動開關(guān)到發(fā)出啟動信號的時間，由最初的3.35s最終縮短到1.43s，確保了客戶操作的便捷性和舒適性。

圖3 PEPS一鍵啟動過程

3.3 故障檢測及報警提示功能

PEPS系統(tǒng)具有相關(guān)的故障檢測及報警提示功能。在進行PE或PS操作時，系統(tǒng)可識別例如電子轉(zhuǎn)向柱鎖解鎖失敗、ACC繼電器故障、IG繼電器故障、鑰匙電池電量低等，并可對識別到的故障發(fā)出報警信息，通過儀表彈屏等方式對操作人員進行提醒。同時也會提示操作人員踩下離合或腳制動啟動車輛、下電后掛空擋等。

4 結(jié)束語

目前卡車市場上，尚無PEPS系統(tǒng)配置的車型銷售，國內(nèi)眾多的輕卡和重卡汽車廠家最近幾年也都陸續(xù)在進行這方面的應(yīng)用研究。作為生產(chǎn)物資被廣泛應(yīng)用的輕卡車型，其應(yīng)用路況和用戶群體都比乘用車復(fù)雜，用戶每天用車時間長，用車頻率也更高。PEPS系統(tǒng)在輕卡車型上的應(yīng)用，既可以提高用戶的操作體驗，又實用便捷，同時整車配置的豪華感和科技感也有所提升，這一市場將有廣闊的發(fā)展前景。