宝骏510汽车无钥匙进入及一键启动系统 故障诊断与排除

韦耀华，覃 波

（广西机电技师学院 汽车工程系，广西 柳州 545005）

1 无钥匙进入及一键启动系统组成

无钥匙进入及启动（PassiveEntryPassiveStart,PEPS）系统采用了无线电技术和车辆身份编码识别系统，成功融合了遥控系统和无钥匙系统，实现双重防盗保护，为车主最大限度地提供便利和安全，该系统包括了无钥匙进入和无钥匙启动两部分。系统架构如图1所示。系统组成部件主要包括电子遥控钥匙、门把手开关及其天线、尾门开启开关、车内和尾门天线、点火开关、PEPS、电子转向柱锁（Electrical Steering Colum Lock, ESCL）控制模块、车身控制模块（Body Control Module, BCM）、发动机控制模块（Engine Control Module, ECM）及门锁电机等。

图1 PEPS系统架构

1.1 信号接收及处理

电子遥控钥匙是无钥匙进入车辆的重要元件，其主要作用是接收车上各个天线所发出的低频信号，向PEPS模块发射高频信号及发动机防盗信息等。

门把手开关的作用是将驾驶员按压门把手开关的信号提供给PEPS模块，从而识别驾驶员的开门意图。天线和门把手总成做成一体，其作用是向电子遥控钥匙发出低频的无线电信号，其发射的距离在距离天线1.5 m范围内[1]。

车内天线的作用是当驾驶员按压一键启动开关时，PEPS模块通过车内天线发射一个无线电的低频信号，其有效范围在1.5 m之内，当电子遥控钥匙接收到车内天线发出的无线电低频信号后，会主动发射电子遥控钥匙的ID和密钥信息给PEPS模块，PEPS模块从而判断电子遥控钥匙是否合法。

尾部天线的作用是当驾驶员打开后备箱门时，PEPS模块通过激活尾部天线发射一个低频无线电信号，信号有效范围也为1.5 m左右，位于有效范围内的电子遥控钥匙接收到该信号后会主动发射高频无线电信号给PEPS模块，PEPS模块接收该高频信号并识别后通过车载网络将信息传输至BCM模块，由BCM模块控制尾门打开。

点火开关的主要作用是将驾驶员按压点火开关的意图反馈给PEPS模块，通过点火开关上的指示灯和指示灯的不同颜色向驾驶员反馈电子遥控钥匙是否合法，还可以在电子遥控钥匙电池电量过低或耗尽时充当应急天线使用。

1.2 模块控制策略

PEPS模块的主要作用是接收左前、右前以及尾门的门把手开关信号及点火开关信号，激活车外天线和车内天线，接收电子遥控钥匙发送的高频无线电信号，并与其他模块共同参与车辆防盗信号是否合法的识别。还具有电源管理功能，控制自适应巡航控制（Adaptive Cruise Control, ACC）系统、IG1、IG2继电器的闭合，向模块发送解除方向盘锁的工作请求，向BCM模块发送门锁、灯光、喇叭、后视镜、车窗等执行信息，并接收挡位开关、离合器开关、制动开关等信号，以及实现故障自诊断功能。

ESCL模块的作用主要是与ECM模块、PEPS模块共同识别钥匙是否合法，从而控制ESCL模块内部电机对方向盘进行上锁或解锁。

BCM模块的作用是接收PEPS模块通过车载网络发来的信号，直接控制四个车门的门锁电机进行四车门的解锁和上锁 ，同时作为PEPS模块工作状态反馈指示的执行器，控制左右转向灯闪烁、左右后视镜折叠或打开、喇叭鸣叫等工作。

ECM模块是发动机控制系统的主控模块，该模块除了负责发动机各系统的正常工作外，还是车辆防盗系统的一个重要组成部件，在与PEPS控制模块通过车辆防盗信息验证后，控制车辆启动，如车辆防盗信息验证不通过，起动机将不会运转，点火系统和燃油系统也不工作，发动机将无法启动[2]。

2 无钥匙进入及一键启动系统工作原理

下面以无钥匙解锁、无钥匙电源管理以及一键启动为例介绍系统的工作原理。

2.1 无钥匙解锁

当驾驶员走近车门并按压门把手开关时，开关闭合，从而给PEPS模块提供一个低电位信号，当PEPS模块接收驾驶员按压门把手开关的低电位信号后，将激活门把手天线，门把手天线从而发出低频无线电信号，搜寻附近1.5 m范围内有无合法的钥匙。当位于门把手天线1.5 m范围内的电子遥控钥匙接收天线发出的低频无线电信号后，电子遥控钥匙会以高频无线电信号的方式将遥控钥匙内的ID和密钥信息发至PEPS模块，PEPS模块接收钥匙信息后，先将钥匙定位，然后与其内部储存的钥匙信息进行对比确认，如果信息对比一致，则判断电子遥控钥匙为合法钥匙，并通过车载网络向BCM模块发出开锁请求指令，BCM模块接收开锁请求指令后进而控制门锁电机工作，从而实现车门解锁功能[3]。如图2所示。

图2 无钥匙解锁工作过程

2.2 无钥匙电源管理

无钥匙电源管理功能将实现OFF至ACC、ON挡的切换，取代了传统的机械钥匙。驾驶员在车内按压点火开关，通过点火开关内部机械开关的闭合，给PEPS模块提供低电位信号，PEPS模块接收该低电位信号后，将激活车内的三个天线，天线向其周围1.5 m范围内发射低频无线电信号，位于车内1.5 m范围内的电子遥控钥匙接收此低频无线电信号后，进而以高频无线电信号的方式将遥控钥匙的ID和密钥信息发至PEPS模块，PEPS模块接收此钥匙信息后，首先对钥匙进行定位，钥匙定位成功后，PEPS模块再将接收的钥匙ID和密钥信息与储存在PEPS模块内部的防盗信息进行对比确认，同时将该ID和密钥信息发送至ESCL模块，共同进行防盗信息的对比确认，如果 信息对比确认一致，判断该电子遥控钥匙为合法钥匙，则PEPS模块指令ESCL模块进行方向盘解锁动作，同时PEPS模块直接控制ACC、IG1、IG2继电器进行相应的动作，可以是ACC挡、也可以是ON挡，达到电源管理的目的[4-5]。如图3所示。

图3 无钥匙电源管理工作过程

2.3 一键启动

一键启动过程与前述无钥匙电源管理过程相似，当钥匙信息对比认证通过后，ACC、IG1、IG2继电器吸合，驾驶员继续按压点火开关，则PEPS模块立即控制起动机继电器动作，起动机运转，发动机启动。在启动期间，对于手动挡汽车，PEPS模块还须监测离合器踏板开关信号、变速箱空挡开关信号、轮速信号等。对于自动挡汽车，PEPS模块还须监测驻车挡信号、空挡信号以及制动踏板信号等，如有任一信号不满足条件，则PEPS模块不会控制起动机继电器吸合。

3 无钥匙进入及一键启动系统案例分析

3.1 故障现象

一辆2018年产的宝骏510汽车，车辆识别号为LZWADAGAXJG243477，搭载L2B发动机，配备无钥匙进入及一键启动系统，驾驶员反映该车出现发动机无法启动故障，使用遥控解锁、上锁正常，无钥匙进入功能也正常，按压一键启动开关，仪表无法点亮，仪表提示“请踩离合启动引擎”和“请挂空挡启动引擎”。踩下离合器踏板和挂挡杆置于空挡位置，发动机仍然无法启动。

3.2 故障诊断

接车后首先验证故障现象，故障症状确实如驾驶员所述，根据该车无钥匙进入及一键启动的工作原理，结合该车遥控解锁、上锁正常，无钥匙进入功能也正常，说明电子遥控钥匙可以正确接收门把手天线发出的低频无线电信号，电子遥控钥匙本身也能正确发送高频无线电信号给PEPS模块，同时PEPS模块能正确接收电子遥控钥匙发送的钥匙ID和密钥信息，钥匙合法性验证通过，可以排除电子遥控钥匙电量不足及钥匙本身的故障。本着由简到繁的诊断思路，先使用故障检测仪X431进入PEPS系统读取故障代码，系统并未存储有故障代码，读取数据流，发现“IGN1继电器输出电压”这一项数据流为0 V，“IGN1继电器控制输出状态”显示已激活。

从数据流中可以得知，“IGN1继电器输出电压”为0 V，显然不正常，“IGN1继电器控制输出状态”已激活说明PEPS模块已发出指令控制IGN1继电器工作，但是IGN1继电器没有输出12 V电压。查阅PEPS系统IGN1继电器控制电路，电路图如图4所示，分析故障原因主要有IGN1继电器损坏、F23D—10 A保险丝损坏及相关线路故障。从发动机舱盖内保险丝盒取下IGN1继电器，测量继电器85—86针脚的电阻为92 Ω，说明继电器线圈没有断路，用导线连接继电器85—86针脚并接到蓄电池正负极，用万用表测量继电器30—87针脚电阻为0.5 Ω，说明IGN1继电器正常，根据电路图控制原理，IGN1继电器闭合后，将电流输出至仪表内保险丝盒F23D—10 A保险，取下F23D—10 A保险，用万用表电阻挡测量其电阻，阻值为无穷大，说明保险丝熔断。由电路图可知，F23D—10 A保险丝熔断后，将直接导致仪表无法供电点亮，同时PEPS模块无法监测到IGN1继电器闭合的反馈电压信号，从而在数据流中显示“IGN1继电器输出电压”为0 V。

图4 IGN1继电器控制电路

3.3 故障排除

关闭点火开关，更换仪表板内保险丝盒中的F23D—10 A保险丝，打开点火开关，仪表上各指示灯正常点亮，仪表自检正常，踩下离合器踏板，变速器置于空挡位置，再次按压点火开关，起动机运转，发动机顺利启动，用诊断仪进行全车系统扫描并清除历史故障代码后，全车各系统已无任何故障代码，故障彻底排除。

4 总结

汽车无钥匙进入及一键启动系统的运用是汽车电子技术发展的必然趋势，作为一名汽车售后工程师或维修技师，必须熟练掌握该系统的组成、结构、工作原理及控制策略，熟读电路控制原理图，当该系统出现故障时，才能快速高效地对无钥匙进入及一键启动系统的故障进行诊断分析，并最终排除故障。这就对职业院校中从事汽车检修等相关专业的教师提出了更高的要求，要不断学习汽车新知识新技术，掌握新技能，特别是汽车车载网络和智能网联方面的知识，才能更好地胜任教学工作[6]。