汽车PEPS系统综述*

竺宇涛，梁会枫，陈 宇，杨智龙，徐超越，闫 洛，吴华杰

（扬州工业职业技术学院交通工程学院，江苏 扬州 225127）

1PEPS系统简介

汽车早期的摇摆钥匙需要用力快速摇转才能发动车辆，后续发展的机械钥匙仅能开门和启动发动机，但防盗功能有限。将芯片植入到机械钥匙内部的芯片钥匙，实现了一辆车配唯一钥匙，使汽车防盗性能极大提升。遥控钥匙将开锁从 “手动”变为“遥控”，提升了便利性。一体式遥控钥匙造型紧凑，将机械钥匙进行折叠，是目前最常见的一类汽车钥匙。

随着无钥匙进入及启动 （Passive Entry Passive Start，PEPS）系统的日渐成熟，汽车钥匙也逐渐舍弃了刀片钥匙，只用遥控器不仅可以实现无钥匙进入/启动，还可以实现自动开锁/落锁以及记忆存储等功能，在提高科技感的同时，安全性和实用性也非常高[1]。PEPS系统由发射器、遥控中央锁控制模块、驾驶授权系统控制模块及控制系统组成[2]。

2PEPS工作原理

目前PEPS系统的主要零部件有遥控钥匙、天线、控制模块 （BCM）、一键启动开关，涉及的核心技术有RFID识别技术、加密算法、EMC技术。随着相关技术的不断成熟，零部件成本的不断降低，PEPS的装备率将快速提高。基于大众MQB平台的PEPS系统工作原理如下。

2.1 无钥匙进入系统的工作原理

无钥匙进入系统的工作原理见第50页图1。触摸门把手内部解锁传感器，电容放电唤醒进入及启动许可控制单元，进入及启动许可控制单元被唤醒后同时发出两个动作，一是通过专用导线唤醒车载电网控制单元内部的无钥匙进入及一键启动控制区域功能；二是通过低频天线发出125 kHz低频信息 （包含钥匙唤醒、钥匙定位ID码询问信息）。钥匙在车辆1.5 m范围内被低频信号唤醒，收到ID码询问信息并初步核对，若合法则将ID码以滚动形式加密并以高频信息发出 （高频信号发出时，钥匙上指示灯闪烁），车载电网控制单元通过内部集成的高频天线接收并处理信息，开始验证ID码，若一致则唤醒舒适CAN，然后将ID码通过舒适CAN传送至进入及启动许可控制单元。进入及启动许可控制单元收到车载电网控制单元传递来的ID码后与内部存储值进行比对，若一致则通过舒适CAN回传ID码一致的确认信息至车载电网控制单元。车载电网控制单元收到，信息后发出门锁解锁指令至舒适CAN，同时控制前后转向灯闪烁及油箱盖执行元件供电，车门模块收到后控制门锁电机供电、后视镜展开、转向灯闪烁，仪表控制单元收到后控制仪表显示部分信息，进入及启动许可控制单元收到后控制启动按钮背景灯点亮[3]。

2.2 一键启动按钮的工作原理

按下启动按钮，开关内部两触点接地，将进入及启动许可控制单元从高电位拉低至0 V，进入及启动许可控制单元被唤醒并开始处理信号，首先唤醒舒适CAN，然后向电子防盗锁止单元发送上电请求，仪表控制单元接收到请求后通过舒适CAN向进入及启动许可控制单元发送钥匙定位及电子防盗码查询指令，进入及启动许可控制单元收到仪表控制单元指令后，同时运行两个动作，一是通过专用导线唤醒车载电网控制单元无钥匙进入及一键启动控制区域，二是向低频天线加载，发出125 kHz载频寻找钥匙并询问电子防盗码。钥匙收到天线发出的低频信息后，进行编码将电子防盗码加密后以433.9 MHz高频信息发出，车载电网控制单元内集成的高频天线接收到钥匙发出的高频电子防盗码信息后，传递至车载电网控制单元内部无钥匙进入及一键启动区域，然后车载电网控制单元将电子防盗码通过舒适CAN发送至仪表控制单元，并与内部存储值进行比对，若一致则仪表控制单元通过舒适CAN发送允许对码指令至J764，J764完成电子防盗码比对后为电子转向柱锁电机供电，电子转向柱锁解锁，J764通过内部集成位置传感器得知锁舌解锁状态后，通过舒适CAN向进入及启动许可控制单元发送上电指令。进入及启动许可控制单元收到J764指令后，通过T40/27，T40/35，T40/40端子的3根导线 （15，15，S）产生高电位发送上电指令，车载电网控制单元收到3根导线发送的信息后确定上电，产生如下动作：通过T73c/13为J329继电器控制线圈供电使J329动作；通过T73c/14产生15a电至J533及驱动CAN上ECU；通过舒适CAN向外发送已上电信号，整体唤醒全车网络 （见图2）。

图1 无钥匙进入系统的工作原理

图2 一键启动按钮的工作原理

发动机控制单元及变速箱控制单元收到15信号后即会通过J533跨网向仪表控制单元发出电子防盗码对码要求，仪表控制单元进行对码，验证完成后，发动机控制单元解除喷油和点火限制，变速箱控制单元验证完成后会通过驱动CAN向发动机控制单元发送启动解除限制信号，以便发动机控制单元为下一步控制启动做准备。

3 PEPS系统工作形态

智能钥匙可以分为以下5类：一是最新的带有键盘的无线电钥匙；二是带有信用卡的无线电钥匙；三是未来带有功能显示器的遥控钥匙；四是带有环型天线和可发光二极管的触摸式钥匙；五是带有数据棒的钥匙。按照智能启动使用方法则可分为2类：一类是按钮式，点火按钮位于中控台伸手可及之处；另一类是旋钮式，一般位于原始的钥匙插口处，但是无须插车钥匙，直接拧动旋钮即可启动。在启动方式上，各车型也不尽相同，如丰田卡罗拉、凯迪拉克赛威采用的是按钮式启动，只要智能钥匙在车内，车主只需按下中控台上的启动按钮，车辆就会点火；天籁和马自达6采用的是旋钮式启动，而大众迈腾B7、奔驰E级则要先将智能钥匙插入中控台上的启动口，按动钥匙才能启动[4]。

4 PEPS系统发展趋势

内置于智能手机的虚拟车钥匙将是汽车PEPS的终极形态。在云端进行授权后，用户可以使用手机APP对车辆进行解锁、启动、驾驶以及再次锁定等操作，用户只需在线停用数字密钥，即可阻止他人访问车辆。遥控进入系统被无钥匙进入系统替代已成为必然趋势[5-6]。