汽车智能钥匙系统原理分析

【摘 要】 汽车智能钥匙系统作为新一代防盗技术正在逐步发展壮大，目前已经从高档车市场逐步进入中档车市场和自主品牌车市场。文章重点分析了丰田车系智能钥匙系统原理与检修。

【关键词】 智能钥匙 转向锁止ECU 门锁振荡器 收发器钥匙放大器 低频波

1 引言

汽车无钥匙系统，简称PKE（PASSIVE KEYLESS ENTER），该系统是一个智能钥匙，或者说智能卡。驾驶员携带智能钥匙进入感应区时，汽车智能钥匙系统就能够识别你是否是授权的驾驶者，如果是授权的驾驶者，车门会自动打开。汽车智能钥匙系统采用了RFID无线射频技术和车辆身份编码识别系统，并融合了遥控系统和无钥匙系统。随着RFID技术的广泛运用和汽车市场的需求，遥控进入系统被无钥匙进入系统替代已经成为必然趋势。

2 组成与工作原理

丰田车系智能进入与启动系统组成如图1所示。

丰田车系智能进入与启动系统采用无线射频（RFID）技术，驾驶员走近距车辆2米左右范围时，门锁会解除防盗后自动打开；当离开车辆2米时，门锁会自动锁上并进入防盗状态，如果忘记关闭车窗，车窗会自动升起。智能钥匙进入室内感应区，钥匙启动点火时，按下启动按钮，发动机就可以启动。若智能钥匙不在感应区则自动断油以保护车被不正常启动。

2.1 开锁原理

当车辆处于锁定状态时，认证ECU发送信号到每个车门振荡器，车门振荡器产生低频信号由门把手的天线发送低频波；当智能钥匙出现在信号范围内时，钥匙接收到低频波，钥匙响应并且发送高频波，门锁接收器接收高频波（包含钥匙ID码）。门锁接收器发送ID码到认证ECU，认证ECU辨别ID码，ID码匹配后，开锁准备信号发送到作出反应车门的触摸传感器（后视镜和室内灯亮起来），触摸传感器开关开关信号到认证ECU，认证ECU发送车门开锁信号到主车身ECU，车门开锁。

2.2 车门锁止原理

驾驶员按下锁止开关，锁止开关发送开关信号到认证ECU，认证ECU确认锁止开关ON，认证ECU发送请求信号到室内振荡器和车门振荡器，振荡器产生低频波并发送到天线（车门把手），天线（车门把手）发送低频波，钥匙接收到了低频波，钥匙响应并发送无线电波，天线（门锁接收器）接收无线电波；门锁接收器发送ID码到认证ECU，认证ECU辨别ID 码和钥匙位置，室内振荡器无响应并且车门振荡器响应 ，认证 ECU 发送车门锁止请求信号到主车身ECU（RH），车门锁止。

2.3 行李箱门开启原理

驾驶员按行李箱开启开关，行李箱开启开关发送开关信号到认证 ECU，认证ECU确认行李箱开启开关ON，认证ECU发送请求信号到所有（室内，行李箱内部/外部振荡器以形成检测区域）。

每个振荡器产生低频并发送到每个天线，然后每个天线产生低频波（LF）。行李箱外部振荡器检测到驾驶员带了钥匙并按了行李箱打开开关，其他 振荡器确认钥匙没有在室内和行李箱内，钥匙接收LF（低频波）并发送RF（高频波）到车门锁接收器，门锁接收器发送ID 码到认证ECU，认证ECU核对ID码和钥匙位置。钥匙在接收到了行李箱振荡器LF低频波（没有室内和行李箱内部振荡器响应而且行李箱外部振荡器响应），立即响应。认证ECU发送行李箱门锁释放信号到主车身ECU，主车身ECU使行李箱门开锁电机动作，行李箱门打开。

2.4 发动机启动原理

驾驶员靠近智能钥匙系统的感应区域，当触及车门把手或者按下把手上的某一按键，驾驶员携带的身份识别智能钥匙就会接收到车把手发送的低频信号，如果这个信号与智能钥匙中保存的身份识别信息一致，智能钥匙被唤醒，并发送相应高频信号，汽车将接收到的信号和内部保存的信息相比较，如果验证通过，则打开车门锁。驾驶员进入车内，踩制动踏板并按一下启动键，电源控制ECU确认发动机开关打开且制动踏板踩下，汽车发动机就会启动。

驾驶员按键时，智能钥匙系统首先检测钥匙是否在车内，然后电源控制ECU发送钥匙核对请求信号到认证 ECU，再由认证ECU发送信号到室内振荡器，室内振荡器发送低频波，钥匙接收低频波后响应并发送高频波，门锁接收器接收高频波），经核对认证后电源ECU点亮发动机开关绿色指示灯并开通ACC继电器和IG1、IG2继电器。

当电源控制ECU发送钥匙核对请求信号到认证ECU时，认证 ECU就会发送转向开锁请求信号到电源控制ECU，当转向锁是锁止状态时，电源控制ECU将会向转向锁电机提供电压，认证 ECU 与转向锁止ECU通过信息验证后，转向锁止ECU驱动转向锁电机开锁并发送开锁完成信号到认证ECU，并由认证ECU确认代码盒信息，代码盒发送停机解除信号到发动机控制ECU。电源ECU确认转向解锁并发送起动机工作请求信号到发动机控制ECU。发动机控制ECU控制发动机启动。

参考文献：

[1]杨健.《丰田钥匙智能钥匙不匹配》.汽车维修与保养，2009—06.

[2]孙皓.《无钥匙进入系统的设计和关键技术的研究》.哈尔滨工业大学，2009.