发动机起动操纵装置的技术进化

近些年来,汽车起动操纵装置的功能获得了显著的拓展,主要表现在以下几方面:
1.成为电子控制系统的组成部分
以通用雪佛兰科鲁兹汽车为例,该车通过车身控制模块(BCM)进行整车电源管理,点火开关实质上是一个小电流开关,相当于位置传感器,它向BCM传送多个离散的状态信号,提示驾驶人对电源模式的需求意愿(即起动、接通附件、运行或者关闭)。这种电源模式请求信号通过串行数据线传送到需要此信号的控制模块,并且依需要启动相应的电源模式继电器。
又如北京现代第八代索纳塔汽车,在点火开关的旁边设置了一个钥匙插入开关(与点火锁为一个总成),供车身控制模块(BCM)感知点火钥匙处于何种状态。如果钥匙插入开关损坏,不能正常地打开和关闭(例如总是处于打开状态),即使遥控器的电池电量充足,BCM也会使遥控器失灵,即按遥控器的开锁键或闭锁键无反应。

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2.点火开关是电子防盗系统一要件

以丰田凯美瑞汽车为例,点火开关和点火钥匙是发动机锁定系统(即防盗系统)的重要组成部分。除非使用已经注册的、带有ID代码的钥匙,使用其他任何钥匙时,该系统会禁止发动机点火和喷射燃油。该系统有以下主要器件:


①点火钥匙。

点火钥匙内置有芯片(被称为“应答器芯片”),能够对应答器钥匙线圈产生的磁场做出反应,并产生电流(因此点火钥匙内不必使用干电池),于是ID代码发送出去。

②应答器钥匙线圈。

在点火开关总成上,除了点火锁芯外,还集成了应答器钥匙线圈和应答器钥匙放大器。应答器钥匙线圈产生一个围绕点火开关锁芯的磁场,并且负责接收点火钥匙发出的ID代码。

③应答器钥匙放大器。

它负责将应答器钥匙线圈接收的、点火钥匙发出的ID代码发送给应答器钥匙ECU(即防盗系统主机)。

④应答器钥匙ECU。

它负责接收来自应答器钥匙放大器的钥匙ID代码,并与原先注册的ID代码进行核对,并将核对结果发送给发动机ECU。
丰田凯美瑞汽车的点火开关具有锁定和解锁功能。

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(1)锁定功能。

点火钥匙从锁芯取出后,或者点火钥匙转到“ACC”或“LOCK”位20s后,发动机被锁定,不点火和喷油。发动机锁定后,安全指示灯闪烁,此时即使把点火开关取下来,用螺钉旋具或等效工具旋到“ST”,发动机也不能起动。

(2)解除锁定功能。

当点火钥匙插入点火开关锁芯时,应答器钥匙ECU(有时与发动机ECU集成在一起)和应答器芯片进行通信,如果应答器钥匙ECU中存储的ID代码与应答器芯片发出的ID代码连续两次相符,发动机的锁定被解除,允许发动机点火和喷油。

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3.点火开关具有联动功能
对于搭载自动变速器的汽车,如果变速杆处在P位以外的任何位置,点火钥匙不能关闭,只能转到“附件”位置,所以钥匙拔不出来。这是为了防止驾驶人误操作。
实现联锁功能的方式有两种:一是机械式,在变速杆与点火锁芯之间通过一条拉线进行控制;二是在变速杆下面的换档机构中安装一个P位开关,通过P位开关信号来控制点火锁芯上的电磁阀动作。
马自达睿翼2.5轿跑车采用智能钥匙,除了具有无钥匙进入、一键式起动功能外,还能与座椅联动。当车门开启后,用智能钥匙进行操作时,驾驶座椅会自动调整到已经存储的位置上,为驾驶人带来方便。

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4.能够用于电控系统的自诊断
以悍马汽车为例,其巡航系统自诊断的方法是,将通用公司专用诊断仪连接到汽车的诊断座,接通点火开关,但是不起动发动机,在诊断仪上选择“动力控制模块”(PCM),并与其进行通信,再使诊断仪进入“动力模式”(Power Wode)参数,然后转动点火开关到各个位置,同时观察诊断仪上显示的动力模式状态,在正常情况下,应当与点火开关的位置相吻合。否则,应当检测巡航系统的部件故障码和系统故障码。
5.使汽车起动和熄火自动化
以大众汽车装备的Start-Stop(起动停车)系统为例,当遇到红灯时,驾驶人进行制动,使汽车完全停下来,将变速杆换入空档,并完全释放离合器踏板后,该系统能够自动使发动机熄火;当绿灯放行时,只要驾驶人踩下离合器踏板挂挡,并释放制动踏板,发动机会自动重新起动,无需驾驶人额外的操作。此项技术已经应用在帕萨特、高尔夫、波罗等第二代Blue Motion车型上,每行驶百公里能够节油0.2L。