大众无钥匙进入系统的控制原理分析与检修
2023-10-24程显兵
程显兵
摘 要:本文以大公司轿车为例,分析无钥匙进入系统的控制逻辑;结合真实的故障案例,分析无钥匙功能失效产生的原因以及诊断排除方法,为相关的故障诊断与维修提供一定的参考。
关键词:大众 无钥匙进入 控制原理 故障诊断
1 引言
在汽车一百多年来的发展历史中,为了解决车辆的防盗问题,工程师不断研发出了各种车门锁的控制技术,曾先后出现机械解锁、遥控解锁、密码解锁等车门解锁方式。随着汽车技术不断发展,车主对智能、舒适化的要求越来越高,无钥匙进入系统应运而生:当车主带着钥匙进入车辆的感应范围时,无钥匙进入系统会验证钥匙的身份并解锁车门。由于该系统采用了车辆身份编码识别技术和无线射频技术,车辆的安全防盗性能大大提高,同时车主不需要找出钥匙就能解锁车门,科技感和便利性均得以体现。
随着汽车智能网联技术的发展,无钥匙进入系统已出现使用手机APP远程解锁、手机NFC/蓝牙解锁、智能手环/手表解锁、人脸识别等更加智能、方便解锁方式,真正实现了无钥匙进入,极大地满足了车主对使用便利性的需求。
2 功能介绍
本文以大众迈腾B8为例,介绍大众汽车无钥匙进入系统的功能、工作原理以及故障的检修方法。
2.1 无钥匙解锁车门
在车门锁闭状态下,驾乘者随身携带汽车钥匙,将手指伸进车外门把手内侧的凹坑去触碰感应区时,無钥匙进入系统经过信息比对,如果判明钥匙合法,会让4个车门、后备箱、油箱盖会自动开锁并解除防盗警戒状态,此时2个前门的后视镜展开,后视镜上的转向灯闪烁2次,提示车主车门已解锁。同时车内的车灯开关、一键起动按钮以及危险警告灯开关的背景灯点亮,以方便车主夜间使用车辆。
2.2 无钥匙锁车门
当驾乘者携带钥匙下车并关闭车门后,按下车外门把手上的锁车按钮,无钥匙进入系统经过信息比对,判明钥匙合法,会让4个车门、后备箱、油箱盖会自动上锁并进入防盗警戒状态,此时2个前门的后视镜收折,后视镜上的转向灯闪烁1次,提醒车主车门已上锁。
2.3 后备箱盖感应开启功能
当驾乘者随身携带钥匙靠近车辆后保险杠中间区域,摆动小腿前后轻扫感应区域时,会触发后备箱感应开启功能(Easy Open/Close),即驾乘者无需用手操作遥控器,后备箱会自动打开或关闭,俗称脚踢功能。
2.4 无钥匙进入功能的临时关闭与恢复
在车辆解锁状态下,按压遥控器锁车键锁车,并在2秒钟以内再次接触车外门把手的锁车按键,此时无钥匙进入功能会临时关闭;使用遥控器解锁键解锁后,无钥匙进入功能恢复。
3 系统组成
该系统主要由车钥匙(智能卡)、门把手上的接触传感器、天线、进入及起动许可控制单元J965、车载电网控制单元J519、4个车门控制单元J386-J389以及车门闭锁单元(锁块)等组成,如图1所示。
4 工作原理
4.1 无钥匙进入/锁车
如图1所示,以左前车门为例,当驾乘者携带者合法的钥匙,将手放入车门把手内或者按压门把手上的按键时,门把手内的接触传感器G415会产生不同频率的信号传递给J965。J965会唤醒舒适CAN 网络上的控制单元进入工作状态,并通过唤醒导线唤醒J519,同时激活车门上的天线R134发出125kHZ的低频信号,来搜寻车辆周围1.5m范围内有没有该车钥匙。(迈腾B8上一共有8个低频天线,分别是每个车门各1个、在车辆内部的前后位置各1个、后备箱内1个,后保险杠处1个);车钥匙被低频天线激活后会向J519发出包含钥匙身份信息的433MHZ高频信号。J519接收信息后,经过数据比对,判定车钥匙合法,会发出一系列的指令:
4.1.1 通过舒适CAN总线发布车门解锁/上锁指令
2个前车门控制单元J386、J387接收到指令后,会通过Lin通讯线将指令传达给2个后门控制单元J388、J389,于是4个车门同时控制本车门的锁块执行解锁/上锁指令;J386、J387还会控制本车门上的后视镜折叠/展开、后视镜转向灯闪烁(解锁闪烁2次,上锁闪烁1次);
组合仪表控制单元J285接收到指令后,会控制仪表盘上的转向指示灯闪烁;
J965接收到指令后,会直接点亮一键启动按钮E378的背景灯。
4.1.2 通过网关J533唤醒驱动CAN总线
发动机控制单元J623通过网关J533收到车门解锁指令后,会控制15继电器J329工作几秒给部分元件提供15电源,同时通过控制低压燃油泵模块J538,让燃油箱内的低压燃油泵运转几秒,为低压燃油系统管路建立初始油压,称为开门预供油。
4.1.3 直接控制部分元件的工作状态
J519会直接控制车灯开关EX1背景灯和危险警告灯背景灯点亮或熄灭;控制车辆蜂鸣器发出声响提示进入或者解除警戒状态;向油箱盖板门锁执行机构F219发布解锁/上锁指令;向后备箱闭锁单元VX25发布后备箱锁的解锁/上锁指令。
4.2 后备箱盖的感应开启(Easy Open/Close)
如图1所示,当使用者携带合法钥匙,在车辆后部感应区做脚踢动作时,电
容传感器G750和G760将这一信号传递给行李箱开启装置控制单元J938,J938通过Lin线将此信号传递给J965,J965激活后保险杠处的天线R136发出低频信号寻找在车尾区域1.5m范围内有无合法钥匙。车钥匙被激活后向J519发出寻求身份认证的高频信号,身份认证通过后,J519会向后备箱闭锁单元VX25内的电机发布解锁/上锁指令,同时点亮后挡风玻璃处的高位制动灯。
5 故障诊断
下面结合一则无钥匙进入失效的故障案例来分析故障产生的原因以及诊断思路。
5.1 故障现象
一辆大众迈腾380轿车,驾驶员操作左前车门把手时,无钥匙进入功能不正
常,车门无法解锁和上锁,而其它三个车门无钥匙进入功能正常。车内仪表盘上经常会出现无钥匙进入功能失效的提示。该车后备箱脚踢功能也不能使用。使用遥控器可以正常解锁车门和后备箱。
5.2 故障分析
对于车辆的故障,我们应该分析原厂电路,了解系统的控制逻辑,然后结合故障现象分析故障原因,随后通过一系列的检测,快速锁定故障部位。根据该车的原厂电路图,画出左前车外门把手及后备箱盖感应开启功能控制电路简图,如图2所示。
根据无钥匙进入控制逻辑图分析,在车辆处于锁车状态下,驾驶员在左前门位置接触门把手时车门不解锁,说明从左前车门外把手上的接触传感器G415→J965→低频天线R134→遥控器钥匙→J519→车门控制单元的信息传递流程存在故障。由于其它车门的无钥匙进入功能正常,说明从遥控器钥匙→J519→车门控制单元这后半段的信息传递没有问题。结合对左前门把手电路图的分析,故障原因初步判定为左前门无钥匙进入时,遥控器钥匙没有收到左前门低频天线的信号导致。
5.3 故障排除
为验证这一论断,维修人员使用防盗感应线圈进行测试:将感应线圈放在左前门车外门把手上,当触碰压门把手感应区时,因为低频天线会发出低频波动信号,会在芯片检测线圈内感应出微弱的交流电,正常的话会使感应线圈上的指示灯闪烁。经测试表明,除左前门把手外,其它3个车门把手处均可点亮线圈指示灯,说明左前门的低频天线R134没有发出低频信号,进一步验证了之前的判断。造成这种故障可能的原因有:左前门把手天线R134故障、接触传感器G415故障;天线、接触传感器G415与J965之间的线路故障;J965故障。
维修人员决定先从信号输出的天线端测量,反复触碰左前门把手的感应区,根据如图2所示的电路,此时使用将示波器的2个探针分别接入R134的端子T4/1与T4/4处测量波形,发现波形为一直线,波形异常;用Led试灯测试,同样试灯不闪烁,说明车门低频天线没有接收到J965传过来的信号。故障可能的原因有:接触传感器G145故障;左前门把手与J965之间的线路故障;J965故障。
顺藤摸瓜,维修人员接着反复触碰左前门把手的感应区,此时使用将示波器的2个探针分别接入J965的端子T40/2與T40/3测量波形,发现波形为一直线,波形异常,用Led试灯测试,同样试灯不闪烁,说明J965没有发出低频信号。故障可能的原因有:接触传感器G145故障;接触传感器G145与J965之间的线路故障;J965自身故障。
本着先易后难的原则,维修人员在反复触碰左前门把手的感应区,此时使用将示波器接入接触传感器的4线插接器的端子T4/3与T4/2测量波形,发现波形为一0V直线,波形异常;紧接着测量T4/2端子的对地电压,为0V正常(在操作感应区时,也可选用万用表电压档测量信号电压的变化,来判断信号电压是否正常),说明接触传感器G145到J965之间的信号线异常。故障可能的原因有:接触传感器G145故障;G145与J965之间的线路故障;J965故障。
考虑到其它车门的无钥匙进入功能正常,J965自身故障概率不大,维修人员决定先测量接触传感器的信号线对地电压,测试结果为0V,说明由于某种原因使得门把手上的接触传感器信号线对地短路引起信号电压失常,造成无钥匙功能失效。经过进一步检查,发现在左前门处的插头TVVL附近的导线保护层破损,造成传感器G415的信号线与搭铁线相互接触短路,至此故障原因被找到。维修人员修复线路后,左前门的无钥匙进入功能恢复。
紧接着分析:后备箱无钥匙进入功能异常,但使用遥控器钥匙能够开启后备箱。根据故障现象和对如图2所示电路图分析,J519对VX25的控制没有问题,故障原因可能是G750和G760、J938、R136、J965以及他们之间的线路存在问题。
J538为J965的子模块,它们之间通过Lin线通讯。本着先易后难的原则,维修人员首先测试J538上的3根导线,测试结果J538的电源线和搭铁线均正常;在测量J538的端子T4/3的信号电压时,万用表显示为11.5V且固定不变,该信号电压异常,正常应为8-11V的跳变电压。接着测量J965端子T40/16处的信号电压正常。使用示波器测量信号电压的波形做进一步的验证,波形正常,说明J965已发出正常的信号。
信号线(Lin线)的J965端正常,J938端不正常,据此初步推断是该信号线虚接或者断路。于是维修人员在车辆处于休眠状态下,断开蓄电池正负极电缆线,拔下J965和J938的插接器,使用万用表测量端子T40/16与T4/3之间的电阻,显示阻值为无穷大,进一步验证了之前推断。将信号线(Lin线)修复后,故障全部排除。
6 结语
不同汽车公司的车辆,无钥匙进入系统的结构原理会略有不同,但是整体脉络一致,如果该系统出现故障,首先应根据电路图找出该系统有哪些相关元件、控制逻辑如何,然后根据其故障现象分析故障产生的原因,通过有针对性的测试来验证之前的判断、排除种种可能性,逐步缩小故障范围直至最后找出故障点。
参考文献:
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