汽车智能门锁无钥匙进入启动系统介绍

汽车智能门锁(无钥匙进入启动)系统介绍

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汽车智能门锁(无钥匙进入\启动）系统介绍

摘要：简要介绍汽车无钥匙进入、起动系统的功能、组成、工作原理及流程。１.绪论

随着汽车的普及和发展，人们对汽车的智能化和舒适性要求越来越高。为满足人们对汽车的这些要求，汽车无钥匙进入、启动系统应运而生。汽车无钥匙进入、启动系统包括无钥匙进入、无钥匙启动两大功能,简称ＣAPE（CaｒＡcｃes ｓ Pａssｉve Ｅｎｔｒy），是在RKE(Rｅｍｏte Ｋeyless Enｔry 遥控门禁系统)基础上发展起来的汽车电子技术。作为新一代的防盗及驾驶技术迅速发展壮大,并且已从高端车市场逐步进入中级车市场。

2．功能

无钥匙进入包括无钥匙解锁车辆、无钥匙上锁车辆、无钥匙开启后备箱。驾驶者不需要拿出钥匙,只需将智能钥匙装在身上或放在放在随身包内,靠近车外天线1m内,直接拉动车门或按动车门把手开关按钮后,车门门锁自动解锁或自动上锁，并可以被打开或锁死。无钥匙启动即驾驶员不用拿出钥匙,只要钥匙在车内,踩制动踏板或离合器底部开关后，直接按下起停开关,车辆即可启动。

3.结构

ＣＡPE系统由无钥匙进入／启动控制器CAPE ECＵ、启停开关、电子转向柱锁ESCL(Eleｃtrｏｎic Steｅriｎｇ Coｌｕmn Lock)、门把手、后备箱开启按钮、天线、智能钥匙UID(User ＩｄeｎｔiｆiｅｒＤevice）、车身控制模块ＢCM(Body Cｏntｒol Ｍｏduｌｅ）、发动机控制模块EＣM(Enｇｉnｅ Coｎtｒｏl Mｏｄule)等零部件组成，各零部件在整车中的位置如图1所示。

图1 ＣAPE系统各零部件在整车中位置

3.1 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。

3.2 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。

3．3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。

３.4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ＣAＰEＥCU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。

３．5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ＣAPＥEＣU控制,适时向外发出12５kＨｚ的低频信号。

3.6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CＡＰE ECU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。

３.7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（Con ｔrｏller 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。

3.8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。

3.９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。

4.系统工作原理

无钥匙系统原理如图2所示。CＡPE ECU通过ＣＡN总线与BCM、ECM、EＳＣL进行通信，CＡPＥECU从总线上获得车速信号、发动机转速信号、车门状态信号、ＥSCＬ状态、发动机运转情况等信息,通过总线与ECM、EＳＣL 进行防盗认证。CＡＰＥECU把从开关或传感器得到的档位信号、制动开关信号、离合开关信号,发送至ＣＡN总线上,实现信息共享。

图2 CAPＥ系统框图

5.系统工作流程

5．1无钥匙解锁开门

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,CAPＥECU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。无钥匙解锁工作流程如图3所示。

图3 无钥匙解锁工作流程

5.2无钥匙上锁

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，CAP Ｅ 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。无钥匙上锁工作流程如图4所示。

图4 无钥匙上锁流程

5.3无钥匙开启后备厢

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ＣＡＰＥＥCU, 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,B ＣM就可以直接打开后备厢。无钥匙开启后备厢工作流程如图5所示。

图5 无钥匙开启后备厢工作流程