汽車一鍵啟動系統的原理和對故障的診斷

朱炳耀 黃彧

摘要：在我國經濟水平飛速發(fā)展的背景下，汽車行業(yè)也得到了快速發(fā)展，各類先進電子技術在汽車零件和系統中的應用越來越廣。目前，我國汽車一鍵啟動系統已經十分普遍，無鑰匙進入和啟動系統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在實際應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的發(fā)展提供更加科學的應用依據。

關鍵詞：汽車一鍵啟動系統;無鑰匙啟動原理;故障診斷

0 ?引言

現如今，汽車已經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，很多智能化技術與電子技術應用到了汽車系統中。其中，一鍵啟動系統又稱為無鑰匙進入啟動系統，顧名思義就是不需要鑰匙進入就可以啟動汽車，該系統技術的廣泛應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 ?汽車一鍵啟動系統概念及組成

1.1 具體概念

汽車一鍵啟動系統是指駕駛員只需手持鑰匙，在距離車門0.8m范圍內就可以向車內控制器做出指令，實現車門智能開啟。當駕駛員進入車內時，不需要插入鑰匙，一個按鍵就可啟動汽車發(fā)動機。一鍵啟動系統與傳統汽車鑰匙操作系統相比，其有著非常突出的優(yōu)勢。一是無鑰匙系統杜絕了車內鑰匙不小心觸碰駕駛員膝蓋而導致的損壞情況;二是一鍵啟動系統具備的防盜功能。該系統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 汽車一鍵啟動系統組成和功能

汽車一鍵啟動系統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、防盜線圈、感應開關和天線等，詳細見圖1。

汽車一鍵啟動系統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，關閉車門后可以一鍵上鎖汽車;④應急啟動，在無法實現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急啟動汽車發(fā)動機;⑤應急關閉，駕駛員在一秒內連續(xù)按兩下或者持續(xù)按一秒，則可以執(zhí)行應急關閉功能。

2 ?汽車一鍵啟動系統工作原理

2.1 汽車一鍵啟動系統原理

汽車的一鍵啟動系統主要通過鑰匙和汽車之間相互傳達信號來實現一系列控制操作。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，從而實現車門自動解鎖。駕駛員在進入車內后，一鍵按下啟動開關并踩下剎車板，車內控制器發(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開關，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 系統原理架構

汽車一鍵啟動控制器（PEPS）主要架構內容有一鍵啟動開關、智能鑰匙、智能啟動控制器、電子轉向柱鎖、室內低頻天線等。具體架構見圖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（IMMO）認證，一鍵啟動控制系統向總控制器域網發(fā)送報警信息，儀表則會顯示“車內無有效鑰匙，將鑰匙接近啟動開關”。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，且未踩下制動踏板。當故障提示時間小于3秒時，提示3秒就會自動停止，當故障提示時間大于等于3秒時，則按下一鍵啟動開關觸發(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

當汽車檔位處于ACC或ON檔，或者發(fā)動機正處于運轉狀態(tài)時，駕駛員打開任意車門或關閉全部車門，一鍵啟動鑰匙就會掃描車內是否有有效鑰匙。當打開任意車門時，一鍵啟動系統器就會每隔3秒進行一次鑰匙掃描尋找。車門關閉后，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”，并伴隨“叮叮”的報警聲。

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。當收到電源狀態(tài)不是IG_ON或一次電壓正常的數據時，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

一鍵啟動系統向汽車電子轉向柱鎖（ESCL）解鎖命令時，若電子轉向柱鎖解鎖失敗，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“叮叮”的報警聲。當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

當對汽車電子轉向柱鎖（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“叮叮”的報警聲。當滿足以下條件中任意一條，則報警停止：①檢測到電子轉向柱鎖閉鎖成功;②報警提示超過10秒;③電源檔位已經切換到OFF。

3.7 汽車啟動按鈕故障提示

若出現汽車中某一開關觸電持續(xù)時間超過1分鐘，或兩個開關觸電出現持續(xù)不同狀態(tài)5次時，汽車無鑰匙系統（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

當汽車的電源從OFF檔位連續(xù)向ACC檔位轉變，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。在汽車行駛30000公里后，打開點火開關儀表時，顯示出了未找到鑰匙的故障提示。這是汽車實施了應急啟動，但智能遙控器雖然可以打開車門，車內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閉操作時，鑰匙也未接受到相關信號。而該汽車可以實現應急啟動操作，則確定了汽車無鑰匙進入系統內部部件可能出現了故障問題，例如Kessy控制單元或門把手內傳感器存在故障。

相關維修人員采用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。經過進一步檢查后，汽車啟動許可系統電量正常，編碼正常以及搭鐵線正常。之后通過讀取相關數據，判斷出車門把手傳感器也處于正常狀態(tài)。經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無基本設置。

汽車一鍵啟動系統出現故障就會影響整個汽車的運行，這就需要專業(yè)的技術人員對汽車一鍵啟動系統做診斷和排查，同時需要維修人員應透過故障表現，深入到系統內做科學、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穩(wěn)定運行。

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基金項目：柳州城市職業(yè)學院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故障分析及解決對策研究——以東風柳汽乘龍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)學院，助教，本科，學士，研究方向為汽車檢測與維修技術、汽車電子技術、新能源汽車技術方面;黃彧（1987-），男，廣西柳州人，柳州城市職業(yè)學院，助教，本科，學士，研究方向為汽車檢測與維修技術、汽車電子技術、新能源汽車技術方面。