汽车无钥匙进入及启动系统的设计

江海峰

摘  要：汽车已经成为人们生活中必不可少的一部分，随着生活水平的提高，人们对汽车的舒适性、便利性以及安全性提出了更高额要求，无钥匙进入及启动系统在汽车设计中的应用，既能够改善汽车的舒适性，又能够提高汽车的安全性，汽车无钥匙进入及启动系统设计研究已经成为社会各界广泛关注的焦点。文章介绍了无钥匙进入系统的概念，探析了汽车无钥匙进入及启动系统的设计，旨在为汽车设计人员提供一定的参考。

关键词：汽车;无钥匙进入;启动系统;设计

中图分类号：TN919.7     文献标识码：A      文章编号：1006-8937（2016）03-0004-02

随着经济与社会的快速发展，我国的汽车持有量不断增加，人们对汽车智能化、舒适性的要求越来越高，无钥匙进入、启动系统作为智能化、舒适性的重要体现，在国外高档汽车中的应用取得了巨大的成功，国内汽车厂商逐渐的开始重视和增强对无钥匙进入与启动系统设计的研究，并降低汽车无钥匙进入与启动系统的费用，使高档、低档汽车都能够使用无钥匙进入和启动系统。因此，文章针对汽车无钥匙进入与启动系统设计的研究具有非常重要的现实意义。

1  无钥匙进入系统系统的概念

 无钥匙进入系统指的是持有遥控感应器的驾驶者，在距离车门0.8 m范围内时，通过和车内设置的控制盒的自动感应直接打开车门，驾驶者坐入车里后，只需要按一个按钮就能够启动，无钥匙进入系统的优点在于以下几个方面：传统汽车的车钥匙通常位于驾驶者膝盖上方，如果在驾驶的过程中遇到突发状况而紧急刹车，会出现碰触驾驶者膝盖的状况，这样一方面对造成车钥匙和车辆的损坏，还会对驾驶者的膝盖造成一定的损害，如果采用无钥匙进入系统将不会出现这种危险;无钥匙启动系统还具有防盗功能，通过PKE主机和智能卡之间、发动机ECU和PKE主机之间高达64为的加密算法进行认证，只有通过相应的认证之后才能够启动和操作车辆，如果没有智能卡，则不能够启动汽车的电子系统，也不能接触电子手刹，不能够操作方向盘，也就是说没有认证，将不会给偷车人员可乘之机，显著提高车辆的安全性;无钥匙进入和启动系统具有自动开启后备箱的功能，驾驶者在搬东西时，很难再腾出手来打开后备箱，无钥匙进入和启动系统的该项功能能够直接将物品放入后备箱。

2  汽车无钥匙进入及启动系统的设计分析

2.1  无钥匙进入及启动系统框架图

 无钥匙进入及启动系统框架图，如图1所示。

2.1.1  电子转向柱锁

电子转向柱锁内部的小型电机通过驱动锁舌的伸缩动作，在PEPSECU与BCM联合控制下，控制转向柱锁的额解锁与闭锁，处于安全方面的考虑，当汽车的点火模式位于on档时，电子转向柱锁不会上锁，当电子转向柱锁位于上锁档时，不能启动电机，汽车不会启动。

2.1.2  一件启动开关

当踩着刹车或者离合器时按下启动开关，汽车电源将会循坏切换ACC、ON、START、OFF四档，为了防止无钥匙进入与启动开关故障或者损坏，导致汽车无法停止或者启动，当线束或者开关出现问题时，通过另一路开关信号进行车辆的控制，防止开关故障导致整车出现难以控制的问题。

2.1.3  备用天线

当系统受到外界强磁场干扰或者电量不足时，启动一键开关，会自动启动汽车内的低频天线，同时发出问询信号，如果智能钥匙没有产生影响的回应，此时备用线圈启动，并产生125 kHz的磁场，实现和BCM的通讯。

2.1.4  低频天线

汽车无钥匙进入即启动系统中总共存在6根低频天线，其中3根位于汽车内部，通过PEPS ECU驱动形成 125 kHz的磁场;1根位于后备箱保险杠上;还有两根分别位于乘客侧门与门把手内部。

2.1.5  车门把手

车门把手即HSU，车门把手由两个部分组成，即LF天线、微动开关，无钥匙进入并启动后，驾驶员在拉动车门把手时，LF天线会在PEPS ECU作用下产生低频磁场。

2.1.6  智能钥匙

智能钥匙处于LF天线辐射范围以内时，会计算磁场的强度以及距离LF天线的距离，然后决定是否和BCM进行高频通讯、是否和PEPS ECU进行低频通讯，以此完成对驾驶员身份的识别和确认。智能钥匙的功能主要包括：测试低频磁场强度，进行钥匙定位;检测电池低电压;通过匹配的智能钥匙能够发射射频响应信号与接收低频信号;为用户卸掉的发射器和车内接收器之间创建安全的连接通道，保证钥匙和射频连接的唯一性。

2.1.7  BCM

车身控制器主要包括防盗功能、窗、门、灯等控制模块，智能钥匙发送RF信号，通过RF接收器传递至BCM。识别智能钥匙的身份，认证通过之后，通过CAN总线将认证结果发送给其他ECU。

2.2  无钥匙进入及启动系统的功能设计

2.2.1  电子专项柱锁功能

由电子转向柱锁执行器与电子转向柱锁控制器两个部门组成电子转向柱锁系统，电子转向柱锁控制器能够创建电子转向执行器和车身系统的智能连接，并对输入的信号济宁判断与识别，实现对电子转向柱锁执行器的开闭锁。

2.2.2  防盗功能

PCU具有识别智能卡无线信号的功能，以此鉴定智能卡无线通信的合法性，PCU定时发送智能卡检测信号，一旦检测到智能卡无线通信信号，两者进行尝试通讯，由于智能卡和PCU之间的信号具有随机和加密的特点，能够保证通讯数据信息的唯一性，任何一个部分的鉴别失败，通讯将会中断，并关闭车门锁，不允许发动机启动，以此实现防盗的效果。同时，如果非法智能卡信号进行多次探测，为了保证汽车安全，PCU将会被禁用，经过一段时间，并通过相互通讯鉴别和确认之后才能够打开车门，启动发动机。

2.2.3  一键启动功能

当驾驶员进入到车内时，踩下制动踏板，此时无论车档位于N档还是P档，只要按下启动按钮，都能够正常启动发动机。当汽车停止时，驾驶员轻按启动按钮能够将发动机关闭。当在行使的过程中遇到突发状况，至需要长按1s启动按钮，就能够立刻将发动机关闭。如果出现发动机超速转动时，将会自动停止起动机。

2.2.4  点火开关控制功能

点火开关控制功能主要包括：车门闭锁之后，断开ACC电源，锁止电子方向盘，并且点火开关位于OFF档;当车门被打开之后，能够接通ACC电源;轻按启动按钮，能够解锁电子转向柱锁，接通电源，点火开关位于ON档。

2.2.5  无钥匙进入功能

无钥匙进入功能主要包括：自动开锁，当智能钥匙位于低频天线工作范围以内时，驾驶员身上的智能卡能够接收并识别PCU发送的信号，通过识别并验证智能卡身份的合法性之后，能够解锁车门;自动闭锁，当发动机停止工作之后，将会自动关闭所有的车门，如果车门没有全部关闭，方向灯会闪烁，以此提醒驾驶员。

2.2.6  遥控进入功能

遥控进入功能主要包括以下几个方面：启动照明功能、控制顶灯功能、碰撞自动开锁功能、中控功能、遥控禁止功能、车锁自动上锁功能、寻车功能、解锁以及闭锁功能等。

3  结  语

总而言之，我国汽车无钥匙进入及启动系统的设计水平和国际先进水平还存在一定的差距，但是我国汽车厂商不断的加大投资和研发力度，汽车无钥匙进入及启动系统技术逐渐的提高和成熟，汽车无钥匙进入及启动系统的功能不断完善，在提升汽车档次的同时，还能够降低成本。

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