汽車一鍵啟動系統(tǒng)的原理和對故障的診斷

朱炳耀 黃彧

摘要：在我國經(jīng)濟水平飛速發(fā)展的背景下，汽車行業(yè)也得到了快速發(fā)展，各類先進電子技術(shù)在汽車零件和系統(tǒng)中的應(yīng)用越來越廣。目前，我國汽車一鍵啟動系統(tǒng)已經(jīng)十分普遍，無鑰匙進入和啟動系統(tǒng)成為了汽車功能潮流，未來將會有很大的發(fā)展空間。但同時，汽車的一鍵啟動系統(tǒng)在實際應(yīng)用過程中也有一些故障需要解決，本文就汽車一鍵啟動系統(tǒng)的原理和故障診斷做了簡單探討，希望能為汽車一鍵啟動系統(tǒng)的發(fā)展提供更加科學(xué)的應(yīng)用依據(jù)。

關(guān)鍵詞：汽車一鍵啟動系統(tǒng);無鑰匙啟動原理;故障診斷

0 ?引言

現(xiàn)如今，汽車已經(jīng)成為了人們生活出行必不可少的交通工具，汽車舒適度和功能便利性不斷提高和創(chuàng)新，很多智能化技術(shù)與電子技術(shù)應(yīng)用到了汽車系統(tǒng)中。其中，一鍵啟動系統(tǒng)又稱為無鑰匙進入啟動系統(tǒng)，顧名思義就是不需要鑰匙進入就可以啟動汽車，該系統(tǒng)技術(shù)的廣泛應(yīng)用彰顯出了汽車智能化特點。因此文章深入研究汽車一鍵啟動系統(tǒng)功能和原因，對汽車的發(fā)展也起到了一定的意義。

1 ?汽車一鍵啟動系統(tǒng)概念及組成

1.1 具體概念

汽車一鍵啟動系統(tǒng)是指駕駛員只需手持鑰匙，在距離車門0.8m范圍內(nèi)就可以向車內(nèi)控制器做出指令，實現(xiàn)車門智能開啟。當(dāng)駕駛員進入車內(nèi)時，不需要插入鑰匙，一個按鍵就可啟動汽車發(fā)動機。一鍵啟動系統(tǒng)與傳統(tǒng)汽車鑰匙操作系統(tǒng)相比，其有著非常突出的優(yōu)勢。一是無鑰匙系統(tǒng)杜絕了車內(nèi)鑰匙不小心觸碰駕駛員膝蓋而導(dǎo)致的損壞情況;二是一鍵啟動系統(tǒng)具備的防盜功能。該系統(tǒng)具備的加密算法認證必須要有智能卡才能操作方向盤和車輛，極大避免了車輛被盜的問題;三是一鍵啟動系統(tǒng)還能有效控制車窗，后備箱門，從而帶給了駕駛員很大的便利。

1.2 汽車一鍵啟動系統(tǒng)組成和功能

汽車一鍵啟動系統(tǒng)組成部分包括遙控鑰匙、無鑰匙進入及啟動、電子反向鎖、啟動開關(guān)、防盜線圈、感應(yīng)開關(guān)和天線等，詳細見圖1。

汽車一鍵啟動系統(tǒng)的主要功能有以下幾方面：

①無鑰匙解鎖功能，一鍵拉動前門車門，實現(xiàn)行李箱的自動解鎖;②無鑰匙啟動功能，駕駛員無需插入鑰匙，直接一鍵啟動汽車發(fā)動機;③無鑰匙閉鎖，關(guān)閉車門后可以一鍵上鎖汽車;④應(yīng)急啟動，在無法實現(xiàn)遙控鑰匙或遙控鑰匙電能耗盡時，將鑰匙靠近一鍵按鈕旁就能應(yīng)急啟動汽車發(fā)動機;⑤應(yīng)急關(guān)閉，駕駛員在一秒內(nèi)連續(xù)按兩下或者持續(xù)按一秒，則可以執(zhí)行應(yīng)急關(guān)閉功能。

2 ?汽車一鍵啟動系統(tǒng)工作原理

2.1 汽車一鍵啟動系統(tǒng)原理

汽車的一鍵啟動系統(tǒng)主要通過鑰匙和汽車之間相互傳達信號來實現(xiàn)一系列控制操作。駕駛員手持鑰匙發(fā)送信號時，汽車控制器就能快速接收到信號，從而實現(xiàn)車門自動解鎖。駕駛員在進入車內(nèi)后，一鍵按下啟動開關(guān)并踩下剎車板，車內(nèi)控制器發(fā)送詢問信號驗證鑰匙，鑰匙接收到信號后反饋射頻信號，驗證成功后自動執(zhí)行啟動命令。駕駛員離開汽車后，汽車會自動進入防盜狀態(tài)，只有重新啟動鑰匙感應(yīng)開關(guān)，車門才能自動開鎖，其最大的優(yōu)勢就是解放了駕駛員的雙手，帶給了他們一系列操作便利。

2.2 系統(tǒng)原理架構(gòu)

汽車一鍵啟動控制器（PEPS）主要架構(gòu)內(nèi)容有一鍵啟動開關(guān)、智能鑰匙、智能啟動控制器、電子轉(zhuǎn)向柱鎖、室內(nèi)低頻天線等。具體架構(gòu)見圖2。

3 ?故障診斷與提示功能

3.1 汽車發(fā)動機防盜認證失敗提示

汽車發(fā)動機在防盜認證失敗時，就會自動發(fā)送“發(fā)動機防盜認證失敗”文，汽車儀表上則會顯示出“發(fā)動機防盜認證失敗”故障信息。同時，汽車發(fā)動機防盜認證成功時，將自動發(fā)送“發(fā)動機防盜認證成功”文。以下三個條件中，只要滿足任意一個條件，就會自動停止防盜認證故障提示：一是EMS認證成功;二是提示時間超出10秒;三是當(dāng)汽車電源切換到了OFF部位。

3.2 啟用備用發(fā)動機防盜鎖止系統(tǒng)認證提示

在汽車認證智能鑰匙時，會通過發(fā)射低頻天線尋找鑰匙，若沒有尋找出有效智能鑰匙，則需要啟動備用發(fā)送級防盜鎖止系統(tǒng)（IMMO）認證，一鍵啟動控制系統(tǒng)向總控制器域網(wǎng)發(fā)送報警信息，儀表則會顯示“車內(nèi)無有效鑰匙，將鑰匙接近啟動開關(guān)”。在滿足以下兩個條件任意條件時，故障提示將停止：①鑰匙認證成功;②停止按壓一鍵啟動開關(guān)，且未踩下制動踏板。當(dāng)故障提示時間小于3秒時，提示3秒就會自動停止，當(dāng)故障提示時間大于等于3秒時，則按下一鍵啟動開關(guān)觸發(fā)或制動踏板被踩下的時間顯示。

3.3 智能鑰匙離開故障提示

當(dāng)汽車檔位處于ACC或ON檔，或者發(fā)動機正處于運轉(zhuǎn)狀態(tài)時，駕駛員打開任意車門或關(guān)閉全部車門，一鍵啟動鑰匙就會掃描車內(nèi)是否有有效鑰匙。當(dāng)打開任意車門時，一鍵啟動系統(tǒng)器就會每隔3秒進行一次鑰匙掃描尋找。車門關(guān)閉后，掃描尋找鑰匙，若沒有掃描到有效鑰匙，一鍵啟動控制器則持續(xù)每3秒尋找一次。在未掃描到有效鑰匙時，一鍵啟動控制器就會向儀表發(fā)送故障信息，儀表顯示“鑰匙不在車內(nèi)”，并伴隨“叮?！钡膱缶?。

3.4 智能鑰匙低電量故障提示

汽車在接受到進行進行ID匹配成功的智能鑰匙高配報文時，若顯示這一把智能鑰匙低電量連續(xù)有效超8次的提醒信息，一鍵啟動控制器就會向CAN發(fā)送智能鑰匙低電量故障提示信息，儀表盤中就會顯示“智能鑰匙電量不足”故障信息。當(dāng)收到電源狀態(tài)不是IG_ON或一次電壓正常的數(shù)據(jù)時，智能鑰匙低電量報警聲則會停止。

3.5 ESCL解鎖失敗故障提示

一鍵啟動系統(tǒng)向汽車電子轉(zhuǎn)向柱鎖（ESCL）解鎖命令時，若電子轉(zhuǎn)向柱鎖解鎖失敗，汽車一鍵啟動控制器就會向儀表發(fā)送ESCL解鎖失敗提示信息，儀表接收到報文在儀表盤中顯示“ESCL解鎖失敗”，并伴隨并伴隨“叮?！钡膱缶?。當(dāng)滿足以下任意條件時，故障報警聲停止：①檢測到ESCL解鎖成功;②提示超時10秒;③汽車電源檔位切換到了OFF。

3.6 ESCL閉鎖失敗提示功能

當(dāng)對汽車電子轉(zhuǎn)向柱鎖（ESCL）發(fā)送閉鎖操作指令時，若檢測到ESCL閉鎖失敗，汽車一鍵啟動控制器就會向CAN發(fā)送閉鎖失敗故障提示信息，儀表盤則顯示“ESCL閉鎖失敗”，并伴隨并伴隨“叮?！钡膱缶?。當(dāng)滿足以下條件中任意一條，則報警停止：①檢測到電子轉(zhuǎn)向柱鎖閉鎖成功;②報警提示超過10秒;③電源檔位已經(jīng)切換到OFF。

3.7 汽車啟動按鈕故障提示

若出現(xiàn)汽車中某一開關(guān)觸電持續(xù)時間超過1分鐘，或兩個開關(guān)觸電出現(xiàn)持續(xù)不同狀態(tài)5次時，汽車無鑰匙系統(tǒng)（PEPS）將會向CAN總線發(fā)送啟動按鈕故障信息。只有采集到了正確啟動按鈕信號時，故障才會停止提示。

3.8 制動踏板未踩下故障提示

當(dāng)汽車的電源從OFF檔位連續(xù)向ACC檔位轉(zhuǎn)變，并且期間汽車發(fā)動機一直沒有完成啟動時，汽車一鍵啟動控制器就會向儀表發(fā)送相關(guān)報警信號，儀表盤則顯示“啟動發(fā)動機時，請踩下制動踏板”的文字提示。當(dāng)儀表接收到制動踏板未踩下故障信息持續(xù)小于3秒，儀表完成顯示3s。當(dāng)顯示超過3秒，按一鍵啟動控制器發(fā)的時間顯示后，將汽車電源切換到ON時，或報警時間超過10秒則停止報警顯示。

4 ?維修案例分析

本文以帕薩特1.8TST汽車為例，該款汽車采用了先進的一鍵啟動系統(tǒng)。在汽車行駛30000公里后，打開點火開關(guān)儀表時，顯示出了未找到鑰匙的故障提示。這是汽車實施了應(yīng)急啟動，但智能遙控器雖然可以打開車門，車內(nèi)一鍵啟動卻不起作用，駕駛員觸摸門把手指示燈不閃爍。維修人員依托汽車的工作原理，研究后初步確定智能遙控器鑰匙指示燈正常，用手觸摸車門把手進行開關(guān)閉操作時，鑰匙也未接受到相關(guān)信號。而該汽車可以實現(xiàn)應(yīng)急啟動操作，則確定了汽車無鑰匙進入系統(tǒng)內(nèi)部部件可能出現(xiàn)了故障問題，例如Kessy控制單元或門把手內(nèi)傳感器存在故障。

相關(guān)維修人員采用VAS61S0故障診斷儀器對該汽車做了全面查詢和診斷，最終確定了是由于電壓不足引發(fā)的Kessy控制單元故障，使得控制單位無法充分發(fā)揮自己的作用。經(jīng)過進一步檢查后，汽車啟動許可系統(tǒng)電量正常，編碼正常以及搭鐵線正常。之后通過讀取相關(guān)數(shù)據(jù)，判斷出車門把手傳感器也處于正常狀態(tài)。經(jīng)過最終的綜合分析得出：帕薩特1.8TST汽車故障原因為Kessy控制單元損壞。維修人員在找到同類型汽車后，通過交換Kessy控制單元，故障代碼：10122B201000無基本設(shè)置。

汽車一鍵啟動系統(tǒng)出現(xiàn)故障就會影響整個汽車的運行，這就需要專業(yè)的技術(shù)人員對汽車一鍵啟動系統(tǒng)做診斷和排查，同時需要維修人員應(yīng)透過故障表現(xiàn)，深入到系統(tǒng)內(nèi)做科學(xué)、詳細的分析，最終判定出故障問題所在，進而有效解決故障問題，保證汽車一鍵啟動系統(tǒng)穩(wěn)定運行。

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基金項目：柳州城市職業(yè)學(xué)院2019年度科研立項課題項目——基于區(qū)域性商用汽車啟動系統(tǒng)故障分析及解決對策研究——以東風(fēng)柳汽乘龍H7為例（項目編號：2019B02）。

作者簡介：朱炳耀（1987-），男，廣西柳州人，柳州城市職業(yè)學(xué)院，助教，本科，學(xué)士，研究方向為汽車檢測與維修技術(shù)、汽車電子技術(shù)、新能源汽車技術(shù)方面;黃彧（1987-），男，廣西柳州人，柳州城市職業(yè)學(xué)院，助教，本科，學(xué)士，研究方向為汽車檢測與維修技術(shù)、汽車電子技術(shù)、新能源汽車技術(shù)方面。