丰田卡罗拉智能启动系统

丰田卡罗拉智能上车和启动系统解析

一汽丰田生产的第十代顶级版卡罗拉（COROLLLA），配备了丰田汽车公司2005款的无需操纵钥匙的智能上车和启动系统。它是集遥控门锁控制和发动机停机控制（防盗停止启动）功能于一体的系统，即通过控制器区域网络（CAN）总线和局域互联网（LIN）总线及主车身ECU之间建立相互通信，在车辆6个电子钥匙振荡器检测区域内（图1 所示）执行智能上车和智能启动功能。本文就该系统的部件组成、工作原理和更换主要部件后ID代码注册等进行介绍，以便读者对新款卡罗拉的新技术运用有所了解。

图1 电子钥匙振荡器检测区示意图

1. 智能上车和启动系统主要控制部件及功能

智能上车和启动系统主要控制部件及功能见表1。

2. 智能启动系统结构及工作原理

智能启动系统由主车身ECU控制启动功能，系统组成如图2所示。

图2 智能启动系统结构示意图

（1）钥匙

钥匙（如图3）内的智能上车和启动系统收发器接收来自振荡器的请求信号，并将自产生的ID代码（在后面文章中解释为S码）返回到车门控制接收器。当钥匙电池电量

低时钥匙接收来自发动机开关的无线电波，并将自产生的ID代码（S码）返回到发动机开关。遥控门锁控制发射器可远距离控制车门的锁止或解锁及后备厢的开启。机械钥匙可打开驾驶员车门，但不能启动发动机。

图3 钥匙

（2）振荡器

认证ECU在发动机和车门及后备厢全关闭时，以每隔0.25秒/次、+5V的交变信号传输给各振荡器，作为各振荡器工作信号电压，由各振荡器L-C电路，为认证ECU检测钥匙的请求信号和钥匙ID(S码)代码发送、接收产生最初的无线电载波。

（3）发动机开关

发动机开关由一个瞬时按钮开关、双色（琥珀色、绿色）LED指示灯和收发器钥匙放大器组成（如图4所示）。驾驶员按照指示灯亮起状态检查当前电源模式和发动机能否启动（指示灯状态和电源模式状态，如图5所示）。在发动机运转期间主车身ECU检测到系统故障时，琥珀色指示灯将闪烁。在这种状态下，如果发动机停止运转，则可能无法启动，应进行故障诊断。

图4 发动机开关

图5 电源模式和指示灯状态对照

（4）主车身ECU

主车身ECU由IG1、IG2继电器执行电路和CPU及保持电路组成（如图6所示）。在车辆行驶过程中，IG1或IG2继电器执行电路出现故障时，保持电路可防止继电器电源被切断。

图6 主车身ECU结构示意图

（5）转向锁系统

为配合智能上车和启动系统的使用，采用锁止/解锁电动机来锁止或解除锁止方向盘的转向锁系统。此系统主要由转向锁总成（如图7所示）、主车身ECU、认证ECU和ID代码盒组成。

（6）智能启动工作过程及原理

a、当驾驶员携带钥匙进入车内。

b、换挡杆置于“P”或“N”位置，踩下制动踏板并按下发动机开关。此时主车身ECU认为发动机启动操作已经开始，通过LIN总线向认证ECU发送认证请求信号（如图8所示）。

c、认证ECU接收到主车身ECU认证请求信号，以+5V交变电压激活车内前/后电子钥匙振荡器工作并产生低频无线电波，在车内形成电子钥匙检测区域，检测钥匙的应答信号。

d、钥匙内的收发器接收放大车内电子钥匙振荡器的检测信号波，向车门控制接收器发送搭载钥匙产生的ID代码（S码）的高频无线电波。

e、主车身ECU在认为发动机启动操作开始时，点亮发动机开关绿色指示灯。

f、车门控制接收器将钥匙发送的ID代码（S码）传输给认证ECU。

g、认证ECU将钥匙ID代码（S码）与存储器中的注册的钥匙ID代码进行核对认证，如果认证正确，即通过LIN总线向主车身ECU传输认证通过的指令。

h、主车身ECU接到认证ECU的工作指令，接通ACC继电器12V工作电源。

i、主车身ECU再使IG1、IG2继电器执行电路接通，将12V电源传输给IG1、IG2

继电器绕组，继电器收合工作。

j、认证ECU通过LIN总线向主车身ECU确认电源模式状态（从OFF切换至ON），并且将认证通过的指令通过LIN总线传输给ID代码盒。

k、同时主车身ECU接通转向锁ECU的12V工作电源。

l、ID代码盒对接收到的认证ECU 发来的ID代码（S码）与存储器中注册的钥匙ID 代码（S码）核对认证，认证正确后通过LIN总线分别向转向ECU传输ID代码（称L码）和发动机ECU传输ID代码（G码）。

m、转向锁ECU和发动机ECU接收L码和G码后，分别与各自存储器中的L码和G

码核对认证，认证正确后，转向锁ECU驱动转向执行器电动机运转解锁；发动机ECU解除发动机燃油喷射和点火被锁止状态。

n、主车身ECU通过LIN总线检查到转向解锁状态后，将发动机开关的启动信号传输给发动机ECU。

o、发动机ECU接通启动继电器12V工作电源，启动机运转。

p、如果此时施加到发动机ECU的电源功率不足，导致启动继电器不能被接通，则主车身ECU将输出接通启动继电器信号，帮助启动机工作。

q、发动机ECU判断发动机转速信号达到500r/min或更高时，认为发动机已启动成功，于是自动切断启动继电器工作电源，启动机停止运转。

3. 智能上车系统结构及工作原理

智能上车系统由认证ECU控制上车功能，系统结构如图9所示。

图9 智能上车系统结构示意图

（1）上车锁止的工作原理

a、驾驶员携带钥匙离开车辆，按下车门外把手上的锁止开关，将车门锁止信号传输给认证ECU（如图10所示）。

图10 上车锁止的工作原理图

b、认证ECU输出振荡器工作信号电压，使车门电子钥匙振荡器和车内前/后部电子钥匙振荡器产生低频无线电波信号，由车门外把手上的天线发送给钥匙。

c、钥匙接收低频无线电波后，经钥匙内收发器处理放大，响应发送载有钥匙产生的ID代码（S码）的高频无线电波给车门控制接收器。

d、认证ECU对来自车门控制接收器的钥匙ID代码（S码）与存储器中被注册的钥匙ID代码（S码）进行核对认证，同时检测钥匙是否在（如图1所示）区域内。如果ID代码（S码）认证正确，钥匙又在检测区域内，且发动机和车门及后备厢均关闭条件下，认证ECU将车门锁止请求指令通过CAN总线传输给主车身ECU。

e、主车身ECU操作车门锁电动机，锁止所有车门。

f、所有车门锁止后，危险警告灯闪烁一次，以应答车门锁止信号。

（2）上车解锁工作原理（如图11所示）