汽车“无钥匙”设计成为新款汽车标配

描述

启动车辆时不用插入钥匙,把钥匙放在包里或者口袋里。拉开门把手就能进入车内,按下车内按键即可使发动机点火。这种便捷的“无钥匙”设计,几乎成了时下新款汽车的标准配备。

汽车无钥匙进入系统,当车主靠近车辆一定距离时,无需把钥匙从包中或口袋中拿出,车辆会自动开锁,发动机防盗锁止系统也会自动解除。当车主离开车辆时,门锁会自动锁上并启动防盗和发动机防盗锁止系统。这是根据无线射频识别技术,通过车主随身携带的智能卡里的芯片感应自动开关门锁。

一般装备无钥匙进入系统的车辆,车门把手上有感应按钮,也有钥匙孔。以防智能卡损坏或没电时,车主仍可用普通方式开启车门。

汽车无钥匙启动系统,当车主进入车内,车子就会自动检测钥匙的位置,判断钥匙是否在车内。如判断钥匙在车内,就能成功启动汽车。一般有两种启动方式。

按钮式:启动车辆时,只要踩住刹车,轻按启动按钮即可完成启动。按钮一般位于中控台伸手可及之处,也称“一键启动”。

旋钮式:位于原始的钥匙插口处,直接拧动旋钮即可启动。

简单来说,无论是无钥匙进入还是无钥匙启动系统,均是通过低频天线来探测智能钥匙与车身基站间的相对位置,并通过高、低频信号在ECU与智能钥匙间建立起有效的双向交互通讯,根据ECU对智能钥匙进行的身份验证结果,决定是否打开门锁或是启动车辆引擎。

低频天线能向以自身为中心,半径为1.5m的球形空间内发送125KHz的低频信号,用来探测智能钥匙与各低频天线间的相对位置,并将测得的钥匙坐标传送给ECU。

一般来讲,在车内会布置有三根低频天线,用于检测钥匙是否在车内;而在车外,主副司机侧的门外把手内也各有一根天线(部分车型四门或后背门也带有无钥匙进入功能),当驾驶员携带智能钥匙进入这些区域并给予触发信号时(按下车门把手上的微动开关),ECU会与智能钥匙建立高、低频双向通讯,通过低频信号的场强检测,判断出智能钥匙的当前位置,再通过钥匙反馈的高频信号验证钥匙身份,来决定是否解锁车门或后备箱,如果验证正确,PEPS系统对门的解锁执行电机做出控制,对门解锁。

汽车无钥匙进入/启动系统的构成

从系统功能角度上讲,汽车无钥匙进入/启动系统分为两部分,无钥匙进入系统和无钥匙启动系统。对于配置有该系统的车辆,驾驶员无需按动智能钥匙上的遥控解锁按键或是操作机械钥匙,就可以完成开启车门和启动引擎的操作,驾驶员仅需要随声携带钥匙并按下门把手上的触发按钮或一键启动按钮。

汽车无钥匙进入/启动系统由无钥匙进入/启动控制器ECU、启停开关、电子转向柱锁、门把手、后备箱开启按钮、天线、智能钥匙、车身控制模块、发动机控制模块等零部件组成。

电动汽车

无钥匙进入/启动控制器

无钥匙进入/启动控制器是整个系统的核心。它负责接收门把手内传感器信号、后背门开启按钮信号、制动踏板信号、档位开关信号、离合器开关信号;控制低频天线发出低频信号,与储存在智能钥匙内的低频信号比较,实现与UID之间的认证,实现车辆的无钥匙进入、启动功能。

电动汽车

起停开关

起停开关代替传统的点火开关,安装在副仪表板点烟器左侧,方便驾驶员按下起停开关。驾驶员可以通过按下起停开关接通ACC、IG、START继电器,进行车辆电源的ACC、ON、START、OFF之间的转换。开关内部包括2组开关、带IMMO(Immobilizer)线圈、带IMMO基站芯片。2组开关防止一路开关失效,另一路开关可以备用起动,IMMO线圈、IMMO基站芯片作为钥匙亏电或电量低时,与CAPE ECU通信,实现与ECM防盗认证,从而起动车辆。

门把手

汽车前门把手(左前门/右前门各一)内封装低频天线以及触摸传感器或电容传感器。门把手天线用于在门把手周围特定区域发射征询低频信号,与随身携带的UID认证。认证通过后,才允许进入或退出。传感器用于触发被动进入退出动作。

后备厢开启按钮

汽车后备厢开启按钮是从行李厢被动开启的开关,安装在后背门右牌照灯右侧。它负责触发CAPE ECU控制低频天线发送低频信号,与UID认证,认证通过后,才允许开启行李厢。

天线

安装于内部和外部,共6根,内部天线分别安装在仪表板中部音响后部、副仪表板后部扶手支架上、行李厢后隔板下方,外部天线分别安装在左、右扶手内部、后防撞钢梁中部。它受CAPE  ECU控制,适时向外发出125kHz的低频信号。

智能钥匙

智能钥匙接收低频天线发出的125 kHz信号,发送433 MHz的应答信号,与 CAPEECU认证。认证通过后,实现无钥匙进入、起动功能。UID一般有3个按键,实现遥控打开车门门锁、遥控打开后备厢、遥控闭锁功能。机械钥匙集成UID内,仅用于应急打开车门,不能用来起动发动机。

电子转向锁

电子转向锁安装在转向管柱上,是防盗系统的一部分,它通过CAN(Controller Area Network控制器局域网络)总线与BCM、ECM、CAPE ECU通信,使内部电动机动作,实现对转向管柱进行解锁与闭锁。

车身控制模块

车身控制模块安装在仪表板横梁右侧,负责接收门状态信号,UID认证通过后,判断是驱动电动机解锁还是开锁。

发动机控制模块

发动机控制模块安装在BCM右侧,当UID认证通过后,接收到起停开关起动信号,闭合起动继电器,起动发动机。

汽车无钥匙进入/启动系统的开关原理

电动汽车

车门开锁原理

当车辆处于锁定状态时,认证ECU发送信号到每个车门振荡器,车门振荡器产生低频信号由门把手的天线发送低频波;当智能钥匙出现在信号范围内时,钥匙接收到低频波,钥匙响应并且发送高频波,门锁接收器接收高频波(包含钥匙ID码)。

门锁接收器发送ID码到认证ECU,认证ECU辨别ID码,ID码匹配后,开锁准备信号发送到作出反应车门的触摸传感器(后视镜和室内灯亮起来),触摸传感器开关开关信号到认证ECU,认证ECU发送车门开锁信号到主车身ECU,车门开锁。

车门锁止原理

驾驶员按下锁止开关,锁止开关发送开关信号到认证ECU,认证ECU确认锁止开关ON,认证ECU发送请求信号到室内振荡器和车门振荡器,振荡器产生低频波并发送到天线(车门把手),天线(车门把手)发送低频波,钥匙接收到了低频波,钥匙响应并发送无线电波,天线(门锁接收器)接收无线电波。

门锁接收器发送ID码到认证ECU,认证ECU辨别ID 码和钥匙位置,室内振荡器无响应并且车门振荡器响应,认证 ECU 发送车门锁止请求信号到主车身ECU(RH),车门锁止。

行李箱门开启原理

驾驶员按行李箱开启开关,行李箱开启开关发送开关信号到认证 ECU,认证ECU确认行李箱开启开关ON,认证ECU发送请求信号到所有行李箱内部/外部振荡器以形成检测区域。

每个振荡器产生低频并发送到每个天线,然后每个天线产生低频波(LF)。行李箱外部振荡器检测到驾驶员带了钥匙并按了行李箱打开开关,其他振荡器确认钥匙没有在室内和行李箱内,钥匙接收LF(低频波)并发送RF(高频波)到车门锁接收器,门锁接收器发送ID 码到认证ECU,认证ECU核对ID码和钥匙位置。

钥匙在接收到了行李箱振荡器LF低频波(没有室内和行李箱内部振荡器响应而且行李箱外部振荡器响应),立即响应。认证ECU发送行李箱门锁释放信号到主车身ECU,主车身ECU使行李箱门开锁电机动作,行李箱门打开。

发动机启动原理

驾驶员靠近智能钥匙系统的感应区域,当触及车门把手或者按下把手上的某一按键,驾驶员携带的身份识别智能钥匙就会接收到车把手发送的低频信号,如果这个信号与智能钥匙中保存的身份识别信息一致,智能钥匙被唤醒,并发送相应高频信号,汽车将接收到的信号和内部保存的信息相比较,如果验证通过,则打开车门锁。驾驶员进入车内,踩制动踏板并按一下启动键,电源控制ECU确认发动机开关打开且制动踏板踩下,汽车发动机就会启动。

驾驶员按键时,智能钥匙系统首先检测钥匙是否在车内,然后电源控制ECU发送钥匙核对请求信号到认证 ECU,再由认证ECU发送信号到室内振荡器,室内振荡器发送低频波,钥匙接收低频波后响应并发送高频波,门锁接收器接收高频波),经核对认证后电源ECU点亮发动机开关绿色指示灯并开通ACC继电器和IG1、IG2继电器。

当电源控制ECU发送钥匙核对请求信号到认证ECU时,认证 ECU就会发送转向开锁请求信号到电源控制ECU,当转向锁是锁止状态时,电源控制ECU将会向转向锁电机提供电压,认证 ECU 与转向锁止ECU通过信息验证后,转向锁止ECU驱动转向锁电机开锁并发送开锁完成信号到认证ECU,并由认证ECU确认代码盒信息,代码盒发送停机解除信号到发动机控制ECU。电源ECU确认转向解锁并发送起动机工作请求信号到发动机控制ECU。发动机控制ECU控制发动机启动。

汽车无钥匙进入/启动系统工作流程

无钥匙解锁开门

电动汽车

当驾驶员持有UID靠近左前门车门把手天线1m内后,直接拉动左前门把手,左前门把手内的传感器便给CAPE ECU一个左前门需要打开的信号,CAPE ECU开始驱动门把手内的低频天线发出125 kHz低频信号,驾驶员身上的UID将接收到的低频信号与自身保存的信息比较,认证通过后,UID发射433 MHz的高频加密信号。CAPEECU将接收到的高频信号解密,通过 CAN总线将信息传送给BCM,BCM驱动门锁电动机解锁,门锁解锁后所有车门可以被打开,驾驶员便可进入车内。只有先打开左前门,其他车门和后备厢才允许被打开。

无钥匙车门闭锁

电动汽车

当驾驶员拿有效的UID下车关闭所有车门后CAPE ECU通过室内低频天线发出125 kHz低频编码信号,查询钥匙是否在车内。驾驶员触发门把手闭锁,CAPE ECU通过门把手内的低频天线125 kHz低频信号查询车外有效区域内是否存在合法的UID。当判断车内无合法的UID,而车外存在合法的UID时,CAPE ECU发送信息, 通过CAN总线传输给BCM,BCM驱动门锁电动机闭锁,所有车门上锁。

无钥匙开启后备厢

电动汽车

无钥匙开启后备厢功能是有效钥匙在后保险杠1m之内,才能操作后备厢开启按钮打开后备厢。当驾驶员按动后备厢开启按钮后,该信号首先传送到CAPE ECU, CAPE ECU开始激活后部天线,天线发出一个低频钥匙信号,UID捕获到低频信号,与自身储存的低频信号比较,认证通过后,UID发射一高频加密信号,CAPE ECU将接收到的高频信号解密,通过CAN总线将信息传送给BCM,BCM驱动后备厢电动机解锁。只要车门没有上锁,轻轻按动后备厢开启按钮,BCM就可以直接打开后备厢。

汽车无钥匙进入/启动系统的优点与不足

优点:

1、当您上车启动车辆后,第一脚刹车,四门将会自动落锁。城市堵车或夜晚独行时,防止拎包等意外事件发生,做到万无一失。

2、当您进入车辆时,车辆能辨认出真正的车主,如果车主不在车内,车辆将无法启动并马上报警。

3、完备的密码身份识别器(电子钥匙)加密系统无法复制,采用第四代的射频识别技术(RFID)芯片,完全达到了无法复制的要求。目前市面上已有的芯片式防盗器和原车配置芯片防盗器基本上是第二代或第三代芯片,并没有完全解决被复制的问题。

4、整车防盗——通过对电路、油路、启动三点锁定,当防盗器被非法拆除,车辆照样无法启动。

5、不误报警——产品采用最先进防冲突技术,极大的增强了系统的可靠性。

6、锁车后自动关闭车窗,当车主下车后,如果忘记关闭车窗,无须重新启动发动机着个关闭车窗,车辆安全系统会自动升起车窗,大大的提高了汽车的安全防范水平,不会因忘记关闭车窗而且发生淋雨等意外事件,智能钥匙系统让您不用每次离开车辆时总是担心忘记锁车门。

不足

1、忘了拿放钥匙的包,譬如一直把钥匙放包里的,走到车边发现怎么也开不了锁,原来忘记拿放钥匙的包。

2、开车途中,车钥匙放在其他人包中或口袋中,半路下车后,车子不敢熄火,必须把车匙拿回来才可以。

4、现在市面上有一些信号干扰器,可以干扰钥匙和车之间通讯的信号。因此,一旦贼盯上了你,通过干扰的设备,出现在离你不远的地方,就可以通过把钥匙的信号干扰,从而让你无法锁车。因此,最好在锁车后作进一步的确认。

5、前两年,2015年,有美国洛杉矶联邦法院接到消费者集体起诉全球10大汽车制造商(包括:宝马、MINI 、奔驰、菲亚特克莱斯勒、福特、通用、本田等)。诉称“这些车企隐瞒了超500万辆配备无钥匙启动系统车辆会产生有毒一氧化碳气体的风险隐患”,“故意忽略”缺陷技术风险,导致消费者丧生。

据消费者向美国洛杉矶州法院递交的诉状显示,当车主按下无钥匙启停按键将汽车熄火时,发动机有可能并未关闭,而车主可能未留意到并直接离去。而这种情形很多时候发生在车主将汽车停在自家车库时。因此,汽车会处于长久怠速状态,导致油箱中的燃料不充分燃烧产生一氧化碳,一氧化碳进入到与车库连接的住宅,则会导致室内人员伤亡。

汽车无钥匙进入/启动技术的意义

任何一项汽车技术的发明都有自身的存在价值,无钥匙启动系统也不例外。除了方便之外,对车辆防盗、安全性也有帮助。另外,无钥匙启动还能有效保护发动机,对于一些新手,用钥匙点火,发动机已经打着还没有松开钥匙或者继续拧钥匙将对发动机的损害非常大;另外,有些车辆着火时本身也非常安静,如果车主忘记已经打着,再次拧钥匙时,也会对发动机造成损害,不过有了无钥匙启动,这一情况就可以避免。

汽车技术的发展日新月异,各项新技术的应用也是为了更方便和人性化,无钥匙启动也不例外。虽然这项技术还不是完美无缺,但是其便利性和安全性的提升是显而易见的,总得来说是利大于弊,这也许就是无钥匙启动存在的意义吧。

原文标题:时尚标配!汽车“无钥匙”技术厉害了!

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责任编辑:haq

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