某中級轎車發(fā)動(dòng)機(jī)防盜工作原理解析

宋成建

摘要：發(fā)動(dòng)機(jī)防盜系統(tǒng)配合BCM、ECM、啟動(dòng)、點(diǎn)火、噴油系統(tǒng)，進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)鎖止防盜。鑰匙內(nèi)裝有無源防盜芯片，每個(gè)芯片內(nèi)都有固定ID代碼，啟動(dòng)繼電器、燃油泵繼電器、點(diǎn)火線圈和噴油器均由ECM控制，只有鑰匙芯片的ID與BCM、ECM內(nèi)存儲的ID一致，ECM才允許發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)。相反，發(fā)動(dòng)機(jī)將無法啟動(dòng)，?BCM通過CAN總線將防盜錯(cuò)誤信息傳給組合儀表，組合儀表內(nèi)防盜指示燈常亮或者常閃。

關(guān)鍵詞：防盜芯片;ID代碼;CAN總線;一噴;IMMO

1.防盜系統(tǒng)基本簡介及邏輯策略

1.1防盜主系統(tǒng)

1.1.1基本簡介

防盜模塊的功能是通過震蕩電磁場給防盜芯片供電，同時(shí)通過電感耦合讀取防盜芯片內(nèi)的信息。

防盜芯片在總裝下線刷新后學(xué)習(xí)，防盜芯片信息（數(shù)量、ID、安全碼等信息）存在BCM內(nèi)。BCM內(nèi)最多可存儲8把防盜芯片信息，總裝只學(xué)習(xí)其中2把，剩下6個(gè)預(yù)備存儲位置留給顧客增加鑰匙用。另外，檢測線會(huì)檢BCM內(nèi)防盜芯片數(shù)量信息，只有BCM內(nèi)防盜芯片數(shù)量是2把時(shí)，車子才能正常過檢測線，否則設(shè)備報(bào)“防盜芯片數(shù)量不正確”故障，車子無法正常過檢測線并退出生產(chǎn)模式。

每個(gè)防盜芯片有一個(gè)固定的3字節(jié)ID代碼，例如“F1?EC?8D”?？傃b完成BCM和ECM刷新后自動(dòng)進(jìn)入學(xué)習(xí)模式，鑰匙學(xué)習(xí)分2部分：

a.防盜模塊讀取防盜芯片信息，BCM獲取后保存防盜信息，同時(shí)將信息傳給ECM存儲。下線未學(xué)習(xí)成功的鑰匙也能啟動(dòng)車子，但不能超過255次;

b.學(xué)習(xí)前防盜芯片第4頁代碼是空的，總裝學(xué)習(xí)過程將BCM相關(guān)信息寫入芯片第4頁，寫好后，防盜芯片立即自動(dòng)被鎖定。可通過檢測第4頁是否寫滿代碼來判斷總裝是否成功學(xué)習(xí)了鑰匙。

1.1.2邏輯策略

鑰匙轉(zhuǎn)至ON時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)行防盜識別，BCM獲取鑰匙信息后進(jìn)行防盜識別，若防盜識別未通過，并通過CAN總線將未通過信息傳給組合儀表亮指示燈。同時(shí)將信息傳給ECM做防盜識別，只有當(dāng)BCM和ECM防盜識別均通過后，發(fā)動(dòng)機(jī)才運(yùn)行被啟動(dòng)，如圖1所示。

圖1：防盜邏輯策略

1.2啟動(dòng)系統(tǒng)、燃油供給及點(diǎn)火系統(tǒng)

1.2.1基本簡介

鑰匙轉(zhuǎn)到ON檔及“一噴”?：“一噴”是為發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)做準(zhǔn)備的儲備性噴油，無論是否要啟動(dòng)車子，只要鑰匙轉(zhuǎn)到ON，油泵均會(huì)持續(xù)供電時(shí)間2秒。如果鑰匙轉(zhuǎn)到ON，防盜識別未通過，“一噴”將被禁止。

鑰匙轉(zhuǎn)到START檔：BCM接到啟動(dòng)信號輸入后，首先進(jìn)行防盜識別，同時(shí)將所讀取的防盜芯片信息通過CAN總線傳給ECM，ECM隨即也進(jìn)行防盜識別，只有當(dāng)二者防盜識別均獲得通過，ECM才允許發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)。當(dāng)啟動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)飛輪轉(zhuǎn)到時(shí)，ECM能接收到曲軸位置信息（點(diǎn)火、噴油主信號），并進(jìn)行精確的點(diǎn)火、噴油控制。

1.2.2邏輯策略

防盜識別通過后，啟動(dòng)及燃油供給系統(tǒng)才被運(yùn)行正常工作，啟動(dòng)繼電器、燃油泵繼電器、點(diǎn)火/噴油器才能按ECM預(yù)設(shè)規(guī)律工作，如圖2所示。

圖2：啟動(dòng)及燃油供給系統(tǒng)邏輯策略

2.電路原理及基本元器件

2.1該中級車CAN總線通信平臺

除SDM模塊外，ECM、BCM、TCM、IPC、ABS模塊均通過CAN平臺進(jìn)行即時(shí)報(bào)文通信。

該車刷新儀通過OBD插頭，對BCM、ECM進(jìn)行刷新，將標(biāo)定寫入以上模塊內(nèi)，同時(shí)，通過CAN信息交流，完成鑰匙防盜芯片學(xué)習(xí)。各模塊工作時(shí)，按一定頻率向CAN總線上發(fā)送報(bào)文，其他模塊根報(bào)文地址碼選擇性獲取總線內(nèi)報(bào)文數(shù)據(jù)。

2.2防盜主系統(tǒng)

電路原理如圖3所示

防盜系統(tǒng)防盜識別基于CAN總線運(yùn)行，只有當(dāng)鑰匙內(nèi)防盜芯片同時(shí)通過BCM和ECM的防盜識別，ECM才運(yùn)行發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)。否則，發(fā)動(dòng)機(jī)無法啟動(dòng)，同時(shí)BCM將防盜錯(cuò)誤信息通過CAN總線傳遞給組合儀表，組合儀表內(nèi)防盜指示燈點(diǎn)亮。

圖3：防盜主系統(tǒng)電路原理

2.3啟動(dòng)系統(tǒng)

在啟動(dòng)電路控制中，只有當(dāng)鑰匙內(nèi)防盜芯片通過防盜識別，ECM才允許啟動(dòng)繼電器閉合，啟動(dòng)機(jī)才能獲取正常工作。當(dāng)鑰匙退出START檔，啟動(dòng)繼電器恢復(fù)斷開，啟動(dòng)機(jī)退出嚙合并停止工作，如圖4所示。

圖4：啟動(dòng)系統(tǒng)電路原理

2.4燃油供給及點(diǎn)火系統(tǒng)

燃油供給系統(tǒng)，包括泵油系統(tǒng)級燃油噴射控制系統(tǒng)，二者均只有當(dāng)鑰匙內(nèi)防盜芯片通過防盜識別，ECM才允許其正常工作。前者，ECM通過控制燃油泵繼電器閉合使其正常泵油。后者，ECM配合曲軸、凸輪軸位置傳感器信息，進(jìn)行精確的噴油時(shí)刻控制。

點(diǎn)火系統(tǒng)，鑰匙內(nèi)防盜芯片通過防盜識別，ECM配合曲軸、凸輪軸位置傳感器信息，進(jìn)行精確的點(diǎn)火時(shí)刻控制，如圖5所示。

圖5：燃油機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)電路原理

3.下線學(xué)習(xí)、檢測過程及三個(gè)典型問題

3.1下線學(xué)習(xí)、檢測過程

3.1.1防盜芯片學(xué)習(xí)過程

到總裝學(xué)習(xí)前的防盜芯片代碼第4頁是空的，需要總裝在鑰匙學(xué)習(xí)過程中燒寫完整。其中總裝學(xué)習(xí)了鑰匙的第三部分（即芯片第4頁），成功學(xué)習(xí)后，防盜芯片會(huì)自動(dòng)鎖定，鎖定后的防盜芯片只能與學(xué)習(xí)過的BCM及ECM匹配使用，同時(shí)，也只有用與車子匹配學(xué)習(xí)過的鑰匙，才能正常啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。

鑰匙學(xué)習(xí)過程為：芯片廠學(xué)習(xí)--->國威學(xué)習(xí)--->GA學(xué)習(xí)（P4）。

防盜芯片學(xué)習(xí)過程（只介紹第二把鑰匙學(xué)習(xí)）：學(xué)習(xí)過程先將鑰匙轉(zhuǎn)到ACC檔并停1秒后（使系統(tǒng)有足夠時(shí)間感應(yīng)和識別ACC->ON事件觸發(fā)，以便使BCM進(jìn)一步安排鑰匙學(xué)習(xí)），再轉(zhuǎn)到ON檔學(xué)習(xí)5秒。注意，模塊間信息需要在車子斷電情況下進(jìn)行完整保存，因此，學(xué)習(xí)完鑰匙后要立即將鑰匙轉(zhuǎn)到LOCK檔，以使ECM能完全存儲BCM所發(fā)送的防盜芯片信息，包括IMMO?Secret?Information（防盜芯片安全信息）。

3.1.2防盜芯片學(xué)習(xí)檢測過程

設(shè)備DST-Check通過檢測防盜芯片代碼的第四頁是否填寫完整來判斷鑰匙是否成功學(xué)習(xí)。當(dāng)成功學(xué)習(xí)后，設(shè)備檢測時(shí)會(huì)顯示“P4??Is??Locked”，同時(shí)發(fā)出報(bào)警聲、綠燈亮（當(dāng)設(shè)備無反應(yīng)且顯示No?Key?in?field，說明鑰匙內(nèi)缺芯片;當(dāng)設(shè)備顯示OK且亮紅燈時(shí)，說明只是芯片供應(yīng)商完成學(xué)習(xí)，總裝未學(xué)習(xí)成功）。

3.2三個(gè)典型問題

3.2.1BCM內(nèi)防盜芯片數(shù)量不足2把（已通過調(diào)整學(xué)習(xí)工藝解決）

在鑰匙內(nèi)均含有防盜芯片情況下，鑰匙學(xué)習(xí)過程中，由于ACC->ON轉(zhuǎn)動(dòng)太快，BCM將無法識別該事件觸發(fā)，也不安排鑰匙進(jìn)一步學(xué)習(xí)，造成鑰匙無法完成學(xué)習(xí)。在未調(diào)整工藝“ACC位置停1秒”、及DST-Check使用前，該問題只能在檢測線設(shè)備上被識別，造成車子無法正常通過檢測線ECU工位。

3.2.2?BCM內(nèi)防盜芯片數(shù)量多于2把

當(dāng)BCM內(nèi)防盜芯片數(shù)量多于2把，車子同樣無法正常通過檢測線ECU工位。原因：同一把鑰匙學(xué)習(xí)過程重復(fù)保存、以及陌生鑰匙存入故障車BCM內(nèi)。

同一把鑰匙學(xué)習(xí)重復(fù)保存：刷新程序不夠完善，針對同一把鑰匙，當(dāng)鑰匙學(xué)習(xí)過程中出現(xiàn)中斷，此時(shí)BCM可能已存有第一次學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，重新學(xué)習(xí)時(shí)，第二次學(xué)習(xí)的結(jié)果沒有覆蓋第一次學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，而是再占據(jù)一個(gè)存儲位置，造成BCM內(nèi)有2組同樣的鑰匙信息，最終導(dǎo)致BCM內(nèi)鑰匙數(shù)量多于2把，如圖6所示

圖6：非法鑰匙說明

陌生鑰匙存入故障車BCM內(nèi)：LV2與低配BCM唯一區(qū)別在于LV2?BCM內(nèi)部多了防盜處理存儲模塊及相關(guān)電路。LV2配置在BCM及ECM未退出生產(chǎn)模式的情況下，返修或問題分析時(shí)與其他LV2車互換BCM，導(dǎo)致兩臺車BCM內(nèi)均有1至2把陌生鑰匙，當(dāng)LV2與低配車、以及低配車之間間互換BCM不會(huì)有該問題。

由于LV2車間互換BCM會(huì)造成該問題，因此，返修和問題分析驗(yàn)證過程中，禁止LV2車間互換BCM。當(dāng)不可避免要互換BCM驗(yàn)證電器問題時(shí)，LV2配置只能與低配車之間互換。

3.2.3發(fā)動(dòng)機(jī)防盜狀態(tài)錯(cuò)誤

鑰匙防盜芯片的安全信息（IMMO?Secret?Information）未存儲進(jìn)ECM內(nèi)，過檢測線時(shí)，ECU工位設(shè)備報(bào)該故障。原因?yàn)槟K間數(shù)據(jù)存儲需要在車子斷電情況下進(jìn)行，當(dāng)鑰匙學(xué)習(xí)完后不及時(shí)將鑰匙打回LOCK檔，BCM存在不將安全信息發(fā)送給ECM存儲的風(fēng)險(xiǎn)。

4.結(jié)束語

汽車發(fā)動(dòng)機(jī)防盜使用日趨廣泛，技術(shù)也日趨成熟。與傳統(tǒng)車身防盜方式對比，發(fā)動(dòng)機(jī)電子防盜系統(tǒng)具有安全性能高的優(yōu)勢，而且鑰匙也難以被復(fù)制?，F(xiàn)階段越來越多車企將發(fā)動(dòng)機(jī)防盜作為其乘用車的標(biāo)標(biāo)配功能。

但I(xiàn)MMO防盜性能是相對的，其可以阻止發(fā)動(dòng)機(jī)被非法啟動(dòng)，但只要能進(jìn)車內(nèi)，松開手剎后車子可以被拖著帶走。因此，IMMO系統(tǒng)與GPS定位系統(tǒng)配合使用，形成汽車全球定位防盜系統(tǒng)，是汽車防盜領(lǐng)域后續(xù)發(fā)展的一個(gè)趨勢。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉曉巖.汽車電工電子技術(shù).北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2008

[2]呂枚.汽車電子技術(shù).北京：人民郵電出版社，2009

[3]萬捷.汽車電工電子技術(shù)基礎(chǔ).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2009

[4]楊屏.實(shí)用汽車電工電子技術(shù).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2008.