2020年捷豹路虎卫士发动机无法正常启动

◆文/浙江 蔡永福

故障现象

一辆2020年生产的捷豹路虎卫士，搭载AJ20-P6H型3.0T发动机，VIN码为SALEA7EU3L＊＊＊＊＊＊＊，行驶里程为29521km。车主反映该车发动机无法正常启动，且仪表台上出现找不到智能钥匙的提示信息。车主按照提示尝试进行应急启动，发动机得以启动，并及时将车开进我店进行检查。

故障诊断与排除

接车后，首先验证故障现象。按点火开关，发动机无法正常启动，且仪表台上提示“找不到智能钥匙，请参照手册，将智能钥匙放在显示位置然后按启动按钮”(图1)。按照提示，将智能钥匙放在仪表台显示的位置进行应急启动，发动机顺利启动。按压遥控器上的各个按钮进行测试，各按键功能正常。测试无钥匙进入功能，没有反应，且只有左前门把手上的无钥匙上锁功能正常，其他门把锁无法实现无钥匙上锁。

图1 故障车仪表台上的提示信息

对故障车进行检查并询问车主，该车未进行任何加装或改装，且无任何维修历史。查询技术网站，未发现任何与故障车型相关的技术公告和服务活动。连接诊断电脑TCD，多个控制模块中存有多个故障码(图2)。其中，遥控功能执行器KVM模块中存有故障码B1DE455-后超宽频收发器未配置。进一步查询，对于故障码B1DE455的描述和可能故障原因如图3所示。

图2 故障车上存储的故障码

图3 关于故障码B1DE455的描述及可能原因

根据故障现象和故障码B1DE455，基本可以判定，该车的故障根源在于宽频卫星锚固天线存在故障。该车防盗系统包含了被动进入和被动启动(PEPS)系统增强功能，进一步提升了车辆的防盗能力。

超宽带技术包含两个新的卫星锚点收发器，它们与智能钥匙一起编程到车辆上，一个位于顶篷前部，另一个位于顶篷后部。这样一来，就需要2条距离信息才能识别智能钥匙的位置，可完全覆盖车内和车外，并测量车辆和智能钥匙之间的实际距离。通过测量RF信号的传播时间可估算发射器和接收器之间的距离，如果车辆检测到智能钥匙并未真正靠近车辆，系统将会忽略收到的指令。

被动进入收发器通过局域互联网络(LIN)与RFA进行通信。当被动启动程序启动并检测到智能钥匙后，被动进入收发器将计算智能钥匙的距离。超宽带技术的精度高达10cm，可实现非常精准的区域定位功能，只有在车辆用户非常接近车辆时才会触发门锁释放机构。因此，只有当智能钥匙在此许可的区域之内时，RFA才允许智能钥匙进行授权。当卫星锚点天线出现故障时，由于车辆无法正确定位智能钥匙的具体位置，所以会忽略收到的指令，导致发动机无法正常启动，且无钥匙进入功能失效。

很显然，故障车的故障现象完全符合卫星锚点存在故障的基本特征。因此，可以初步判定导致该车故障的可能原因有：后部的卫星锚固收发器线路故障；后部的卫星锚固收发器本身故障；无钥匙(RFA)模块本身故障。

根据故障码指引，使用诊断电脑TCD清除故障车上的所有故障码后重新读码，故障车遥控功能执行器RFA模块没再出现任何故障码(图4)。

图4 删除故障码后重新读取的故障码

重新进行无钥匙进入和发动机启动测试，故障依旧。用诊断电脑TCD进行第三次读码，发现在遥控功能执行器RFA模块中又记录了故障码B1DE455(图5)。

图5 第三次读码结果

使用诊断电脑TCD执行无钥匙模块RFA-按需自检，提示应用程序失败；使用诊断电脑TCD执行无钥匙模块-RFA-超宽量程SAT更换，提示无法操作；使用诊断电脑TCD对遥控功能执行器RFA进行更新，提示遥控功能执行器RFA已锁定；使用诊断电脑TCD执行遥控功能执行器RFA更换功能，仍然提示遥控功能执行器RFA已锁定(图6)。尝试执行车辆配置更新，结果更新成功，之后试车，却故障依旧。

图6 遥控功能执行器已锁定

查阅2020年路虎卫士卫星锚点天线电路图(图7)，并根据此图使用PICOC通道测得卫星锚点SAT供电C9PK46-3波形为12.3V直线，B通道测得LIN线C9PK46-2的波形为11.22V直线，如图8所示。

图7 故障车型卫星锚点天线电路图

图8 故障车卫星锚点天线C9PK46-2和C9PK46-3上的波形

测量搭铁C9PK46-1与供电C9PK46-3之间的电压，为12.3V，说明后部的SAT供电和搭铁正常。按遥控器时，检测C9PK46-2类似LIN线的波形(图9)输出，发现只有主模块(RFA)发出的信号，而没有从模块卫星锚固天线(SAT)发出的信号波形，说明RFA模块工作正常，故障点在卫星锚固天线本身。

图9 故障车卫星锚点天线C9PK46-2上的波形

检测正常车辆的卫星锚固天线与无钥匙模块之间通讯线LIN的波形(图10)可以看出，正常情况下，应有主从信号波形，且主模块的最低电位比从模块的最低电位要高，它们之间的电压差约为150mV。

图10 同款正常车辆卫星锚点天线C9PK46-2上的波形

根据上述检测，可以判定，该车是由于后部的卫星锚固天线本身故障，导致系统无法正确定位智能钥匙的具体位置，驾驶者做出启动发动机的操作指令被系统忽略掉，发动机无法正常启动，且无钥匙进入功能失灵。故障车型卫星锚点部件位置图如图11所示。

图11 故障车型卫星锚点部件位置图

更换故障车后部的卫星锚点SAT天线和无钥匙模块，使用诊断电脑TCD对卫星锚点和无钥匙模块进行编程后试车，发动机正常启动，无钥匙进入和无钥匙锁定功能均恢复正常，故障被彻底排除。

维修小结

本案例中，故障车型智能钥匙系统采用了超宽带技术。当超宽频卫星锚点天线出现故障时，由于车辆无法正确定位智能钥匙的具体位置，系统就会忽略其收到的指令，导致发动机无法正常启动，同时免钥匙进入功能失效。在维修过程中，需要注意：卫星锚点收发器是与智能钥匙一起编程到车辆上，当卫星锚点收发器因为故障需要更换时，应同时更换无钥匙模块RFA，并使用诊断电脑进行编程。

本案例中，故障车型智能钥匙的验证流程是：遥控功能执行器(RFA)接收到车门锁定/解锁请求；接收到车门锁定/解锁请求后，RFA通过LF天线以125kHz的频率将质询数据发送至智能钥匙；智能钥匙将会对LF信号进行回应，处理收到的信息并利用单独的射频(RF)通道对车辆做出回应(射频频率：欧洲为433MHz，其他为315MHz)，射频接收器RF(集成在RFA中)通过RF天线收到该回应。

此外，RFA也会通过卫星锚点收发器向智能钥匙发送单独的质询信息，以便准确地验证并获得智能钥匙位置，其验证流程是：RFA通过LIN连接向卫星锚点收发器发送质询数据；卫星锚点收发器处理该数据，然后通过单独的RF信号(中国为4.5 kMHz)将其发送至智能钥匙；收到信号后，智能钥匙将会通过RF信号(中国为4.5 kMHz)将身份验证信息发送回卫星锚点收发器；接收到身份验证信息后，卫星锚点收发器将会通过LIN连接将该信息发送回RFA。

完成上述验证后智能钥匙系统将按照正常方式工作。智能钥匙系统控制原理如图12所示。

图12 故障车型智能钥匙系统控制原理

另外，故障车型的智能钥匙系统中还又一套被动启动验证流程。在智能钥匙系统中，RFA会提示每个内部LF天线输出一个信号，当智能钥匙位于乘客舱内时，智能钥匙将会检测到LF信号，并将数据识别信号发送回RF接收器进行响应，RF接收器再将数据识别信号发送至RFA。此外，RFA会通过被动进入收发器向智能钥匙发送单独的质询信息，以进行身份验证，并准确获取智能钥匙位置。当接收到的数据与存储在RFA中的数据匹配时，RFA通过发送“智能钥匙有效”信号来继续执行被动启动过程。BCM/GWM通过HSCAN车身系统总线接收有效信号，并通过内部计算确认响应，BCM/GWM通过HSCAN人机接口(HMI)系统总线将编码数据传输至IPC。通过IPC确认后，将启用电源模式6(点火开关打开)。BCM/GWM将与电动转向柱锁控制模块(VIM)机构交换加密数据，以授权解锁转向柱(IPC仅为VIM电机提供接地)。然后，BCM/GWM将会向PCM发送启动信号，并启用燃油泵继电器。该继电器将启动蓄电池的电源提供给燃油泵驱动模块(FPDM)。

当RFA未能找到智能钥匙时，IPC信息中心将发送提示信息：“将智能钥匙放在如图所示位置，然后按下启动按钮”。此时，就必须使用免钥匙启动备用流程(也就是应急流程)来启动车辆。

专家点评

焦建刚

这是一篇智能进入与启动系统的典型案例。虽然故障原因不复杂，但该车型的控制逻辑与常规车辆有所不同。值得注意的是，近年来，多位置钥匙信号定位技术在新车型上的应用越来越广。多位置钥匙信号定位系统与早期的智能进入与启动系统有较大区别。以前的系统，只要在车内能够定位到智能钥匙(有一个车内传感器识别到智能钥匙)，就可以正常启动车辆。但现在部分车型采用多位置定位技术，即使只有一个信号缺失，也会导致无钥匙启动功能失效。希望这一点能够引起从业者的重视。

作者的检测过程中，使用了波形检测的诊断方法，这非常值得表扬和赞赏。因为对于通过LIN线传输的钥匙信号，如果没有特殊的检测方法是很难进行精准判定的。另外，作者对该车型的无钥匙进入与启动系统的工作原理进行了详细说明，且描述得非常清晰、准确，让读者能够很容易了解该车型无钥匙进入与启动系统的工作原理，使得读者既了解故障原因，又对系统的工作原理有一个全面的认识。这一点非常不错，值得鼓励和表扬。