智能鑰匙和一鍵啟動系統(tǒng)在福瑞迪轎車中的應(yīng)用

文/江蘇 繆錦峰

(作者繆錦峰單位為東風(fēng)悅達起亞汽車有限公司生產(chǎn)技術(shù)部)

一、系統(tǒng)概要

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

智能鑰匙和一鍵啟動按鈕是有區(qū)別的，但二者都不能單獨使用，需要結(jié)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(yīng)芯片起感應(yīng)和遙控的作用，一鍵啟動的按鈕必須在感應(yīng)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(fā)生故障時可以利用鑰匙進行啟動。

二、系統(tǒng)構(gòu)成

1.部件安裝位置和功能說明

一鍵啟動系統(tǒng)各部件的安裝位置如圖1所示。

在一鍵啟動系統(tǒng)中，(1)啟動按鈕用于啟動和轉(zhuǎn)換點火開關(guān)；(2)鑰匙鎖孔用于傳送脈沖轉(zhuǎn)發(fā)器信息至PDM，以啟動失效保護；(3)ESCL(Electronic Steering Column Lock，電控轉(zhuǎn)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(zhuǎn)發(fā)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(tǒng)的狀態(tài)；(6)EMS(Engine Management System，發(fā)動機控制系統(tǒng))用于通過CAN傳送發(fā)動機狀態(tài)(Off、啟動、運轉(zhuǎn)、失速)；(7)行李箱開關(guān)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(cè)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(cè)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(nèi)和車外的智能鑰匙，并與發(fā)動機控制系統(tǒng)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(guān)1，點火開關(guān)2，啟動開關(guān)，其中ACC開關(guān)即為不發(fā)動車并且可以給車內(nèi)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(tǒng)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(nèi)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(lián)向ESCL發(fā)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(nèi)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(zhuǎn)向柱鎖)通過電機的控制來鎖止螺栓，進而控制動作轉(zhuǎn)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(guān)信號發(fā)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(lián)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(fā)送信號控制點火和發(fā)動機ON/OFF；LED燈ON/OFF(黃色/綠色)來顯示鑰匙位置狀態(tài)(圖5)。

(2)按鈕發(fā)動機啟動系統(tǒng)

按鈕發(fā)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(tǒng)問答的肯定響應(yīng)后，系統(tǒng)啟動啟動機并與EMS通信，檢查發(fā)動機運轉(zhuǎn)狀態(tài)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(fā)動機。在發(fā)動機運轉(zhuǎn)期間，長時間按下SSB或短暫連續(xù)按3次可以緊急停止發(fā)動機。

(3)點火開關(guān)位置指示器ON/OFF狀態(tài)

當(dāng)智能鑰匙認證匹配后，駕駛?cè)藛T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(tài)；在擋位位于P或N時，如果不踩下制動踏板，在1s內(nèi)按下按鈕1次，則點火開關(guān)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(guān)IGN1、IGN2、Starter相繼打開，發(fā)動機運轉(zhuǎn)，啟動按鈕LED一直保持綠色狀態(tài)，如果踩下制動踏板的同時按下SSB，電源位置會變?yōu)镺FF狀態(tài)，發(fā)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(fù))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(tǒng)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(guān)在ACC或者ON的時候駕駛員離開。

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

(2)車門關(guān)閉，智能鑰匙拔出時警告

功能：防止在點火開關(guān)在ACC或者ON的時候駕駛員離開。

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

(3)ESCL故障

功能：如果是ESCL故障而不能啟動發(fā)動機，則點火開關(guān)不能ON。

說明：ESCL給智能鑰匙ECU發(fā)出故障信號，ESCL不受控制，啟動按鈕LED(黃色10s)，閃爍內(nèi)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(nèi)時車門鎖止。

說明：車門開啟，智能鑰匙在室內(nèi)，按下外側(cè)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(nèi)，車門被動閉鎖而離開。

說明：點火開關(guān)在OFF位置，所有車門關(guān)閉且其中一把智能鑰匙遺忘在室內(nèi)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(nèi)。

說明：智能鑰匙在行李箱中且行李箱關(guān)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(xiàn)象：按下門把手按鈕時，有一側(cè)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(xiàn)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(nèi)的診斷連接器連接上診斷儀，打開點火開關(guān)，進入智能鑰匙系統(tǒng)讀取故障碼，發(fā)現(xiàn)沒有故障碼存儲，查看診斷儀上的數(shù)據(jù)流，也都正常，因為把智能鑰匙插入鑰匙筒內(nèi)能啟動發(fā)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?zé)o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(nèi)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(fā)現(xiàn)在遙控車門時波形為一條直線，沒有出現(xiàn)控制信號(因為當(dāng)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(jù)儲存信息進行比較，如合法鑰匙，通過CAN數(shù)據(jù)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(xiàn)，車輛能正常開鎖和閉鎖，能正常啟動發(fā)動機。

案例三

故障現(xiàn)象：儀表板上顯示轉(zhuǎn)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(tài)，最后利用解碼儀確認ESCL狀態(tài)是否正常。

案例四

故障現(xiàn)象：電源狀態(tài)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(fā)動機，其次，如果在P/N擋，則利用故障診斷儀確認制動開關(guān)處有無輸入信號，再次，檢查啟動機繼電器側(cè)的輸出線束是否脫落，最后連接解碼儀和駕駛席側(cè)儀表盤下裝飾板內(nèi)的診斷連接器作出判斷，看發(fā)動機通訊信號是否正常。