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博世公司汽车电子技术简介之七
作者: 周应军 来源: 汽车与配件杂志 日期: 2001年第17期

锁合系统(Closure Systems)主要功能是指汽车门、窗、行李箱及发动机罩等的锁合与防盗。锁合系统的电子化符合当代汽车技术发展的潮流,不仅可以提高系统的安全性、可靠性及舒适性,而且还有助于系统功能的扩展。

1994年世界著名的门锁制造商Bomoro公司(Bomoro公司拥有九十余年专业设计制造汽车门锁的悠久历史,其在汽车电子锁合系统经验丰富、独树一帜)加盟博世集团,大大增强了博世公司在汽车锁合领域的技术实力,加大了市场份额。

博世电子锁合系统具有主动的电子校验功能、结构紧凑、轻量化、功能可扩展性及部件简化等优点。并以接口的通用性、安装布置简单及系统化供货满足了整车制造商的需求,同时其以人为本的设计还为汽车所有者带来如下便利:

* 高可靠性
* 增强的防盗功能
* 安装布置符合人机工程学原理
* 可扩展功能满足了个性化需求
* 开启便捷,并具有防卡死功能

一、电子化的锁合系统

在汽车全寿命运行期间,其门锁每天都要经受诸如气温的冷热变化、雨水的冲刷、泥沙灰尘的粘污、高负荷的振动及频繁的开启等各类使用环境的考验。同时汽车是高价值的流动产品,随着偷盗技术的日益攀升,相应地汽车防盗技术亟需不断完善和提高。因而为了实现锁合系统的可靠性、安全性及操纵的舒适性,必须采用电子化技术和系统化的设计理念。

安全可靠的锁合系统主要由撞针(Striker)、棘爪(Pawl)和卡爪(C1aw)三部件组成。如图1所示。锁的卡爪安装在车门上,撞针安装在B柱或C柱上,通过卡爪和撞针实现车门与车身的可靠连接;棘爪保持卡爪处于闭锁的位置,即起到保险的作用。现代的电子锁合系统增力口了ECU和机电一体化的执行器等电子部件,可以扩展具有儿童安全锁、警报及驻车等功能。

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进入身份验证(Access Authorization)和驾驶身份验证(Driver Legitimation)是车辆保护系统的组成部分,同时也是电子锁合系统的技术基础。

1. 进入身份验证

现阶段,进入身份验证的工作是通过钥匙来完成的,既可以通过钥匙的齿形进行直接控制,也能够通过发射红外线或无线电代码进行遥控。博世独特的高频HF技术不但提高了接收代码的可靠性,而且还有利于系统功能的扩展。汽车天线接收到钥匙发射的信号后,将其转传到ECU。如果信号代码无误,ECU启动执行器打开门锁。另外,汽车门窗及天窗的关闭也可以集成到中控闭锁系统(Central Locking System)中。

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未来的无源进入(Passive-Entry)系统(进入身份验证的方式之一)将更为简便。驾驶者不再需要携带钥匙,取而代之的是一张类似信用卡的智能卡(Smart Card),该卡可以与对应车辆建立起电子联系通道。无源进入系统采用快速响应电子锁(E-Latch),实现车门方便快捷的开启。

2. 驾驶身份验证

为了进行驾驶身份验证,系统对钥匙和ECU增加了一些附加部件和功能。例如,驾驶者必须在驻车ECU接收到钥匙开关代码之后,方可以通过电子点火钥匙启动车辆。同时,这种运用代码技术的系统,在每次起动车辆时都会启用一组新代码以保证系统的安全性。又如,增设更为安全的驾驶者指纹辨识系统,纵然盗车者得到钥匙也无法起动汽车。

二、全方位的防盗

电子锁合系统ECU可以与多种防盗装置相连,如关门传感器、玻璃破碎传感器和可以探测到试图非法闯入车辆的超声波和微波传感器等。另外,倾斜和振动传感器可以输入并登记试图进行的拖车操作。根据上述输入信号,锁合ECU通过运算瞬息之间作出适当响应,从发出有声警报、前照灯闪烁,到电话报警。如果被盗车辆装备有GPS全球定位系统,防盗系统(Theft-deterrence System)甚至能自动向公安、交通管理机关发出紧急信号并告之车辆现时所处位置等信息。

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三、集成化、系统化、网络化

对接口实行科学合理的管理是实现系统集成和网络化的基础,也正是在门内板模块设计中实现众多部件协调布置的基础。此处所讲的门内板模块主要部件有车门机械电子传感器、扬声器、侧向碰撞保护装置和安全气囊等。博世公司以最优化的系统结构保证了设计功能的实现,并且对功能模块同ECU和其他系统之间的分布联接有其独特的解决之道。

电子锁合系统可以通过控制器区域网CAN与其他电子控制系统相连,实现在中央计算机控制下各系统间的信息交流,从而进一步提高锁合系统的安全性、可靠性及舒适性,为实现系统的小型化、轻量化提供了技术基础。

由于其70%机械部件被电子元件所取代,因而博世锁合产品更为紧凑和轻量。并且,该系统可以通过对软件程序进行修改来增设儿童锁和中控闭锁等功能。控制部件与棘爪之间的连接不再采用传统的机械结构,而采用了电子控制部件。另外,锁合系统备有专用的电力供应并实时地对电路进行校验以保证系统的可靠性。电子锁合系统可以在不增加成本的前提下,通过修改软件程序进行功能扩展,因而具有很强的通用性。

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四、无源进入和无源驾驶

博世公司集成了锁合系统、中控闭锁系统、驻车系统和警报系统,从而构成一个完整的车辆安全系统。对于每一具体的车型,汽车制造商可以根据具体情况选用整个系统或者其中的某一子系统。

无源进入和无源驾驶是博世公司开发的最新电子锁合系统的重要组成部分,其中无源进入(Passive-Entry)是指无需钥匙的进入身份验证:无源驾驶(Passive—Go)是指无需钥匙的驾驶身份验证。在无源进入和无源驾驶系统中,驾驶者用一张IC卡取代了传统的钥匙。该IC卡包含有转发信息、存储有数据的控制单元和无线电发射单元等。当驾驶者拉动门把手时,车辆ECU激发一个无线电电波与IC卡进行信息交流,并于瞬间完成了安全代码的验证。如果代码无误,无源进入系统将迅速打开车门。当IC卡内的转发信息表明驾驶者己在车内时,无源驾驶系统将作进一步的驾驶身份验证,如果代码无误则可以起动汽车。同时,该IC卡和电子控制系统还可以存储驾驶者座椅状态、后视镜、空调及收音机等的设置,从而能够自动恢复以上设置以满足驾驶者个性化的需求。另外,无源IC卡也可以作为进行维修和存车的身份标识。

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(转载请注明来源: 汽车制动网/chebrake.com 责任编辑:elizabeth)

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