汽车智能门锁(无钥匙进入启动)系统的介绍

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(Car Access 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，靠近车外天

线1m，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，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 EC、U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 Identifier Device) 、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)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CAPE ECU 控制低频天线发送低频信号，与UID 认证，认证通过后，才允许开启行厢。

3.5 天线

安装于部和外部，共 6 根，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、行厢后隔板下方，外部天线分别安装在左、右扶手部、后防撞钢梁中部。它受CAPE ECU 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 ，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 （Controller Area Network控制器局域网络）总线与BCM 、ECM 、CAPE ECU 通信，使部电动机动作，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，CAPE ECU 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。CAPE ECU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。

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后，直接拉动左前门把手，左前门把手的传感器便给CAPE ECU一个左前门需要打开的信号，CAPE ECU开始驱动门把手的低频天线发出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。CAPEE CU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。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。

5.2 无钥匙上锁

图 2 CAPE 系统框图

图3 无钥匙解锁工作流程

当驾驶员拿有效的UID下车关闭所有车门后CAPE ECU通过室低频天线发出125 kHz 低频编码信号，查询钥匙是否在车。驾驶员触发门把手闭锁，CAPE ECU 通过门把手的低频天线125 kHz 低频信号查询车外有效区域是否存在合法的UID。当判断车无合法的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，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CAPEE CU，CAPEE CU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，CAPEE CU 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，BCM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