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      分析一汽大眾車系防盜控制系統(tǒng)原理淺析及故障案例!

       李剛剛a 2016-12-31
      一汽一大眾防盜系統(tǒng)控制原理較為復(fù)雜,分為二代、三代以及四代防盜系統(tǒng)(防盜止動(dòng)器系統(tǒng)),最新高爾夫A7所裝備的第五代防盜系統(tǒng)也已經(jīng)面世。如果不能正確判斷車輛為第幾代防盜系統(tǒng),在維修工作中經(jīng)常會(huì)導(dǎo)致防盜系統(tǒng)多次匹配不成功的故障,讓維修人員百思不得其解。那么如何快速判斷防盜系統(tǒng)的故障點(diǎn)及提高防盜系統(tǒng)匹配的成功率?
      本文將概述一汽一大眾防盜系統(tǒng)的基礎(chǔ)知識(shí)和工作原理,并剖析防盜系統(tǒng)的故障案例,希望廣大維修人員從中能得到一些啟迪。 

      一、防盜系統(tǒng)的基礎(chǔ)知識(shí)及工作原理 
      1.防盜系統(tǒng)的功能防盜系統(tǒng)可通過(guò)打開或鎖止發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元(通過(guò)W線或CAN總線),從而有效防止汽車在未被授權(quán)的情況下靠自身的動(dòng)力被開走。很多維修人員分不清防盜警報(bào)器和防盜止動(dòng)器的區(qū)別,經(jīng)常將防盜止動(dòng)器和防盜警報(bào)器混淆,在此重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)一下防盜止動(dòng)器和防盜警報(bào)器的區(qū)別:防盜警報(bào)器的作用是在有人入侵車輛時(shí)發(fā)出聲音以及閃光警報(bào),起到提醒用戶、威懾盜賊的作用;而防盜止動(dòng)器的作用是防止他人使用未被授權(quán)的鑰匙或者更換發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元等方法,起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī),依靠車輛自身的動(dòng)力將車輛開走。
       2.防盜系統(tǒng)的分類及構(gòu)成從系統(tǒng)構(gòu)成上來(lái)說(shuō),第二代和第三代及以后的防盜系統(tǒng)之間有著本質(zhì)區(qū)別,即發(fā)動(dòng)機(jī)是否參與防盜。在第二代及以前的防盜系統(tǒng)中,發(fā)動(dòng)機(jī)是不參與防盜的。而到了第三代,發(fā)動(dòng)機(jī)則成為防盜系統(tǒng)的一部分,防盜系統(tǒng)的組成包括了儀表(集成防盜系統(tǒng)控制單元),鑰匙(送碼器)和發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元。到了第四代防盜系統(tǒng),又出現(xiàn)了比較明顯的變化:電子轉(zhuǎn)向柱鎖也參與到了防盜系統(tǒng)中,這是第四代防盜系統(tǒng)的一個(gè)重要的特點(diǎn)。因此,車輛是否采用電子轉(zhuǎn)向柱鎖可以作為區(qū)分其是否采用第四代防盜系統(tǒng)的一個(gè)重要依據(jù)。比如采用第三代防盜系統(tǒng)的捷達(dá)和寶來(lái)轎車配備的是機(jī)械轉(zhuǎn)向柱鎖;而采用第四代防盜系統(tǒng)的邁騰和CC轎車則配備了電子轉(zhuǎn)向柱鎖。第四代防盜系統(tǒng)的構(gòu)成包括:舒適系統(tǒng)控制單元(集成防盜系統(tǒng)控制單元)、發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元、鑰匙(送碼器)、點(diǎn)火開關(guān)上的讀寫線圈、電子轉(zhuǎn)向柱鎖及儀表板上的故障警報(bào)燈等。根據(jù)不同車型,防盜系統(tǒng)控制單元的安裝位置主要有以下幾種。位置1:防盜系統(tǒng)控制單元集成在組合儀表內(nèi)(圖1)。應(yīng)用車型:Jetta,Bora、Golf、Sagitar以及Passat 2001。
      位置2:單獨(dú)的防盜系統(tǒng)控制單元(圖2)。應(yīng)用車型:Lupo 2001、Polo2001、 Transporter 2001以及Sharan2001。
      位置3:防盜系統(tǒng)控制單元集成在舒適系統(tǒng)控制單元內(nèi)(圖3)。應(yīng)用車型:Magotan、Magotan B7L以及cc。
      3.防盜系統(tǒng)工作原理及特點(diǎn) 
      (1)防盜系統(tǒng)基本工作原理
       ①固定碼傳輸(從鑰匙到防盜系統(tǒng)控制單元)如圖4所示,點(diǎn)火開關(guān)打開,防盜系統(tǒng)控制單元向鑰匙中的送碼器提出質(zhì)詢,要求送碼器發(fā)送固定碼(首次匹配中這個(gè)固定碼儲(chǔ)存在防盜系統(tǒng)控制單元中)。然后,防盜系統(tǒng)控制單元將鑰匙發(fā)送來(lái)的固定碼與自身儲(chǔ)存的固定碼進(jìn)行比較,如果相同則開始傳送可變碼,固定碼是用來(lái)鎖定鑰匙的。
       ②可變碼傳輸(從防盜系統(tǒng)控制單元到鑰匙)
      如圖5所示,防盜系統(tǒng)控制單元隨機(jī)產(chǎn)生一組變碼。這個(gè)碼是鑰匙和防盜系統(tǒng)控制單元用于計(jì)算的基礎(chǔ)。在鑰匙內(nèi)和防盜系統(tǒng)控制單元內(nèi)有一套密碼公式列表(由許多組密碼公式組成)和一個(gè)相同且不可改寫的(公式指示器)SKC,在鑰匙和防盜系統(tǒng)控制單元中分別計(jì)算結(jié)果。鑰匙發(fā)送結(jié)果給防盜系統(tǒng)控制單元,防盜系統(tǒng)控制單元把這個(gè)結(jié)果和自己的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比較。如果相同,鑰匙確認(rèn)完成。這一步,第二代和第三代防盜系統(tǒng)相同。 
      ③可變碼傳輸(從發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元到防盜系統(tǒng)控制單元)第二代防盜系統(tǒng)和第三代及以后的明顯區(qū)別就是發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元沒(méi)有參與防盜,發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元中的可變碼是在每次起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)后,由防盜系統(tǒng)控制單元隨機(jī)產(chǎn)生后發(fā)送到發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元中的,用于下次起動(dòng)時(shí)核對(duì)(圖6)。這樣的機(jī)制并不具備完善的防盜功能,如果有竊賊在車主起動(dòng)車輛時(shí),在車輛附近用掃描器掃描傳輸?shù)臄?shù)據(jù),就可能獲取這個(gè)碼,寫入到一個(gè)空白的發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元中,更換到被盜車輛上就可以起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。因此第二代防盜系統(tǒng)的防盜機(jī)制是不完善的。
      自第三代防盜系統(tǒng)開始,在發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元中引入了防盜機(jī)制,發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元中同樣包含了一系列密碼計(jì)算公式和SKC密碼公式指示器。密碼公式列表和一個(gè)相同的(公式指示器)SKC中含有PIN車輛身份識(shí)別碼和車輛底盤號(hào)的信息,想要通過(guò)驗(yàn)證,必須通過(guò)相同的公式計(jì)算得到相同的結(jié)果(圖7)。不同的發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元,內(nèi)含的公式千差萬(wàn)別,同時(shí)防盜系統(tǒng)控制單元指定用第幾號(hào)公式計(jì)算都是隨機(jī)的,這樣即使用掃描器得到傳輸?shù)臄?shù)據(jù)也無(wú)濟(jì)于事,因?yàn)槊看蔚慕Y(jié)果都是通過(guò)計(jì)算得到的,不是本車的發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元,是不會(huì)計(jì)算出相同結(jié)果的,這樣就很大程度上完善了發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元的防盜機(jī)制。
      (2)各代防盜系統(tǒng)原理及特點(diǎn) 
      ①第二代防盜系統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元隨機(jī)產(chǎn)生一組變碼并傳送給防盜系統(tǒng)控制單元。防盜系統(tǒng)控制單元把這個(gè)碼和存儲(chǔ)的碼進(jìn)行比較。如果相同,發(fā)動(dòng)機(jī)被允許起動(dòng)。發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元每次起動(dòng)后按照隨機(jī)選定原則產(chǎn)生一組變碼,并把這組變碼儲(chǔ)存在發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元和防盜系統(tǒng)控制單元中,用于下次發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)核對(duì)(第二代防盜系統(tǒng)由W線進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸)。 
      ②第三代防盜系統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元隨機(jī)產(chǎn)生一組變碼并傳送給防盜系統(tǒng)控制單元,在發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元和防盜系統(tǒng)控制單元內(nèi)有另一組密碼公式列表和一個(gè)相同的(公式指示器)SKC,二者同時(shí)進(jìn)行計(jì)算,防盜系統(tǒng)控制單元將自己的計(jì)算結(jié)果反饋到發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元內(nèi)并與其計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比較,只有結(jié)果相同時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)才被允許起動(dòng)。應(yīng)答器(鑰匙)完成自適應(yīng)后即被鎖止,不能再用于其他車輛。在第三代防盜系統(tǒng)中,發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元作為防盜系統(tǒng)的一部分,不接受沒(méi)有PIN的自適應(yīng),提供對(duì)第二代防盜系統(tǒng)功能的支持,由CAN總線進(jìn)行數(shù)據(jù)傳遞。 
      ③第四代防盜系統(tǒng)位于沃爾夫斯堡大眾德國(guó)總部所在地的FAZIT中央數(shù)據(jù)庫(kù)是第四代防盜系統(tǒng)的核心部分。FAZ IT為“車輛信息和核心識(shí)別工具”的縮寫,集成在防盜功能中的控制單元防盜信息存儲(chǔ)在其中。因此,在第四代防盜系統(tǒng)中,除非在線,否則無(wú)法完成防盜系統(tǒng)匹配。同時(shí),舒適系統(tǒng)控制單元(集成了防盜系統(tǒng)控制單元)與其他防盜系統(tǒng)包含的各控制單元之間進(jìn)行經(jīng)過(guò)加密的防盜信息傳遞。在此重點(diǎn)介紹一下第四代防盜系統(tǒng)各種正電的形成及電子轉(zhuǎn)向柱鎖控制單元J764具體控制原理(圖8,以邁騰車型為例)。
      自第三代防盜系統(tǒng)開始,在發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元中引入了防盜機(jī)制,發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元中同樣包含了一系列密碼計(jì)算公式和SKC密碼公式指示器。密碼公式列表和一個(gè)相同的(公式指示器)SKC中含有PIN車輛身份識(shí)別碼和車輛底盤號(hào)的信息,想要通過(guò)驗(yàn)證,必須通過(guò)相同的公式計(jì)算得到相同的結(jié)果(圖7)。不同的發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元,內(nèi)含的公式千差萬(wàn)別,同時(shí)防盜系統(tǒng)控制單元指定用第幾號(hào)公式計(jì)算都是隨機(jī)的,這樣即使用掃描器得到傳輸?shù)臄?shù)據(jù)也無(wú)濟(jì)于事,因?yàn)槊看蔚慕Y(jié)果都是通過(guò)計(jì)算得到的,不是本車的發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元,是不會(huì)計(jì)算出相同結(jié)果的,這樣就很大程度上完善了發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元的防盜機(jī)制。查看大圖 (2)各代防盜系統(tǒng)原理及特點(diǎn) ①第二代防盜系統(tǒng) 發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元隨機(jī)產(chǎn)生一組變碼并傳送給防盜系統(tǒng)控制單元。防盜系統(tǒng)控制單元把這個(gè)碼和存儲(chǔ)的碼進(jìn)行比較。如果相同,發(fā)動(dòng)機(jī)被允許起動(dòng)。發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元每次起動(dòng)后按照隨機(jī)選定原則產(chǎn)生一組變碼,并把這組變碼儲(chǔ)存在發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元和防盜系統(tǒng)控制單元中,用于下次發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)核對(duì)(第二代防盜系統(tǒng)由W線進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸)。 ②第三代防盜系統(tǒng) 發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元隨機(jī)產(chǎn)生一組變碼并傳送給防盜系統(tǒng)控制單元,在發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元和防盜系統(tǒng)控制單元內(nèi)有另一組密碼公式列表和一個(gè)相同的(公式指示器)SKC,二者同時(shí)進(jìn)行計(jì)算,防盜系統(tǒng)控制單元將自己的計(jì)算結(jié)果反饋到發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元內(nèi)并與其計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比較,只有結(jié)果相同時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)才被允許起動(dòng)。 應(yīng)答器(鑰匙)完成自適應(yīng)后即被鎖止,不能再用于其他車輛。在第三代防盜系統(tǒng)中,發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元作為防盜系統(tǒng)的一部分,不接受沒(méi)有PIN的自適應(yīng),提供對(duì)第二代防盜系統(tǒng)功能的支持,由CAN總線進(jìn)行數(shù)據(jù)傳遞。 ③第四代防盜系統(tǒng) 位于沃爾夫斯堡大眾德國(guó)總部所在地的FAZIT中央數(shù)據(jù)庫(kù)是第四代防盜系統(tǒng)的核心部分。FAZ IT為“車輛信息和核心識(shí)別工具”的縮寫,集成在防盜功能中的控制單元防盜信息存儲(chǔ)在其中。因此,在第四代防盜系統(tǒng)中,除非在線,否則無(wú)法完成防盜系統(tǒng)匹配。同時(shí),舒適系統(tǒng)控制單元(集成了防盜系統(tǒng)控制單元)與其他防盜系統(tǒng)包含的各控制單元之間進(jìn)行經(jīng)過(guò)加密的防盜信息傳遞。 在此重點(diǎn)介紹一下第四代防盜系統(tǒng)各種正電的形成及電子轉(zhuǎn)向柱鎖控制單元J764具體控制原理(圖8,以邁騰車型為例)。查看大圖 a. 30正電經(jīng)SC16熔絲供給E415(進(jìn)入和起動(dòng)授權(quán)開關(guān))上的T16f/3號(hào)腳,當(dāng)鑰匙插入時(shí),P正電斷開,S觸點(diǎn)供電(T16f/16)給轉(zhuǎn)向柱控制單元(J527)上的T20d112號(hào)端子。 b.當(dāng)J527接收到鑰匙插入的S電信號(hào)后,發(fā)送舒適總線喚醒信號(hào)和S觸點(diǎn)已閉合信號(hào)給J393(舒適系統(tǒng)中央控制單元)。J393通過(guò)串行數(shù)據(jù)總線傳輸信號(hào)到轉(zhuǎn)向柱鎖止控制單元(J764)上的T10K/2端子,喚醒J764。 c. J764讀取來(lái)自E415上D1讀寫線圈的數(shù)據(jù),此后又把該數(shù)據(jù)通過(guò)串行數(shù)據(jù)總線傳輸?shù)絁393, J393隨后進(jìn)行鑰匙識(shí)別,當(dāng)確認(rèn)鑰匙為合法鑰匙時(shí),J393給J764上的T10K/10號(hào)供30正電用以解除N360電機(jī)鎖。 d.電機(jī)解鎖后,J764上的T 10 K/6端子輸送30正電給E415上的T16f/8端子,當(dāng)鑰匙插入2擋(15驅(qū)動(dòng)線)時(shí),分別接通J527及J519(中央電器控制單元)的15電及50電。 e. J764及J393確定為合法鑰匙后,通過(guò)CAN總線把此信息傳遞給網(wǎng)關(guān),發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元接受J533網(wǎng)關(guān)(數(shù)據(jù)總線的診斷接口)信號(hào)后,防盜解除,車輛正常起動(dòng)。 第四代防盜系統(tǒng)各組成部件的維修特點(diǎn)及注意事項(xiàng)如下。 舒適系統(tǒng)中央控制單元J393:防盜系統(tǒng)控制單元集成在舒適系統(tǒng)控制單元中,更換后需要在線匹配調(diào)整。舒適系統(tǒng)控制單元可以單獨(dú)更換,但必須更換出廠設(shè)置好的新件,不可以互換,并且配備件時(shí)不需要底盤號(hào),只可以匹配一次,如匹配過(guò)程中失敗則控制單元損壞。進(jìn)入和起動(dòng)授權(quán)開關(guān)E415: E415中集成了防盜鑰匙讀寫線圈,該件更換后無(wú)須調(diào)整匹配,可以互換。 鑰匙:鑰匙需要在線匹配,并且必須根據(jù)底盤號(hào)訂購(gòu)。 轉(zhuǎn)向柱鎖止控制單元J764:轉(zhuǎn)向柱鎖止或解鎖必須得到舒適系統(tǒng)控制單元J393中防盜系統(tǒng)控制單元的認(rèn)可。J764必須和J393同時(shí)更換和匹配調(diào)整,不需要根據(jù)底盤號(hào)訂購(gòu),只可以匹配一次,匹配過(guò)程中失敗,如車輛斷電、診斷線斷電或匹配時(shí)后退等均可能導(dǎo)致J764和J393損壞。 發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元J623: J623是防盜系統(tǒng)的一部分,更換后需要在線匹配調(diào)整,在維修過(guò)程中可以互換。

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