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剖析三菱劲炫防盗系统组成及工作原理
来源:汽车电器  作者:佚名  2014-03-07 08:29:11



    三菱劲炫(ASX)发动机防盗系统按配置不同,分为标配的带钥匙启动系统和高配版无钥匙一键启动系统(OnetouchStartSystem,简称OSS)。标配版的防盗控制模块集成在无线控制模块(WirelessControlModule,简称WCM)中,高配版的集成在无钥匙操作系统(KeylessOperationSystem,简称KOS)电控单元中,具体配套车型见表1。

    1 防盗系统
    1.1标配防盗系统标配版防盗系统构成如图1所示,主要由点火钥匙、防盗控制模块、发动机控制单元3部分组成,安装位置示意图如图2所示。标配版防盗系统主要部件如图3所示。





    1)集成收发器的点火钥匙。钥匙内部收发器芯片采用菲利普PCF7963,芯片集成了低频天线、控制计算单元和存储器,其电源由防盗控制模块通过低频天线电磁耦合提供。钥匙出厂时已存储有惟一的钥匙识别码(IdentificationCode,简称ID码)。
    2)防盗控制模块(又称钥匙确认模块)。劲炫车标配的防盗控制模块集成在WCM中,防盗控制模块通过环绕在点火开关锁芯上的线圈给钥匙收发器提供电源,负责发起与钥匙及发动机控制单元(EngineControlModule,简称ECM)之间的防盗身份认证及通信。
    3)发动机控制单元。ECM通过CAN总线经电子时间警报控制系统(ElectronicTime&AlarmControlSystem,简称ETACS)ECU与防盗控制模块进行身份认证通信。
    1.2高配防盗系统
高配版防盗系统由钥匙、防盗控制模块(集成在KOSECU中)、ECM、电子转向锁(ElectronicSteeringLock,简称ESL)、OSSECU、低频钥匙定位天线等组成。其主要是在标配版基础上增加了钥匙区域自动识别系统。当钥匙进入汽车防盗系统低频三维天线检测区域,按下门把手上的锁止/开锁开关即可锁上或解锁车门,按下发动机开关即可控制发动机的启停。防盗认证原理与标配版基本一致。高配版防盗系统安装位置示意图如图4所示,其主要组件如图5所示。


    2 防盗系统编码
    在汽车厂生产过程中,由三菱专用系统通过扫描二维码,自动编程匹配防盗系统;在售后服务中,如果要更换点火钥匙或防盗控制模块或发动机ECU时,需要重新对车辆防盗系统编程或匹配。编程方法可采用“自学习”功能或用三菱专用工具进行。防盗系统编程匹配,实际上就是将各种编码写入相应部件的存储器中,这些编码包括如下内容。
    1)点火钥匙标识码ID码。每一把点火钥匙内部都带一个射频信号收发器及一个非易失性存储器,ID码为32位二进制数,储存在存储器中,用于防盗认证。ID码是惟一的,由钥匙生产厂家固定,不可被删除或更改。
    2)遥控ID码。该编码用于RKE遥控开关车门等实用功能,在离车一定距离内按下遥控钥匙开关时,发出无线电信号,WCM接收该信号并核对钥匙遥控ID码及签名信息,当与事先存储的ID码一致且电子签名正确,则WCM解码无线电信号命令,并通过CAN总线向车身控制单元ETACS发送请求信号,以执行相应的开锁闭锁车门等动作。
    3)密钥码(SecretKeyCode,简称SKC)。它随主钥匙(ID号为ID1的钥匙)不同而不同,通过系统匹配,由防盗控制模块根据主钥匙ID码通过保密的密钥算法计算产生48位密钥,写入点火钥匙收发器、ECM和防盗控制模块的存储器中,未经授权不可被删除或更改。
    4)车辆(车架)识别码(VehicleIdentificationNumber,简称VIN码)。该编码由17位字符组成,与车辆惟一对应,可通过编程功能将VIN码写入防盗控制模块及ECM中。
    5)PIN(PersonalIdentificationNumber)码。即防盗器密码,在售后市场进行防盗系统匹配时,需要输入PIN码才能进行。PIN码一般由经销商通过一定的方式向主机厂申请获得,主机厂对PIN码有严格的管理。

    3 防盗系统工作机理分析
    劲炫采用的发动机防盗锁止系统(Immobilizer,简称IMMO),利用钥匙中芯片的密码与起动控制系统中的密码进行匹配,来控制发动机的起动,以达到防盗的目的。系统采用的48位的密钥存储在EEPROM中,在认证没通过前不可访问,而认证通信过程中所有传输数据都是加密数据,且密钥只用于计算,不用于传输,很好地解决了密钥可能被窃取的问题,达到良好的防盗效果。

    3.1标配系统两级防盗认证
    3.1.1收发器-防盗控制模块之间认证
    当点火开关接通后,防盗控制模块通过天线电感耦合提供钥匙收发器能量,并采用脉宽调制的方法发送一个32位的随机数给钥匙收发器。钥匙收发器在极短的时间里得到能量,上电复位进入工作状态,当接收到防盗控制模块发送的随机数后,用收到的随机数与自身的钥匙ID码,通过特定加密算法计算得出一个应答信号(签名),回送给防盗控制模块。
    防盗控制模块将收到的签名与自己的加密计算结果进行比较,如果相同则鉴定签名正确,表明该钥匙的ID码与事前在WCM中注册的ID码一致,该钥匙合法,可以进入下一步操作;否则为非法钥匙,系统禁止启动。
    3.1.2防盗控制模块-发动机ECU之间认证
当点火开关接通几百毫秒后,防盗控制模块会向ECM请求一个随机数。ECM会在点火开关接通后极短的固定时间内进入工作状态。当ECM接到随机数请求后,ECM会产生一个随机数并发送给防盗控制模块。同时ECM会用该随机数和自有数据通过加密算法计算出一个应答码(签名)。
防盗控制模块用从ECM收到的随机数与自带数据计算出一个应答码(签名)。如果之前钥匙收发器与防盗控制模块之间的认证获得通过,防盗控制模块给ECM发回正确的应答码(签名);否则发回错误的应答码。
    ECM比较防盗控制模块的应答码(签名)与自己计算出的应答码,如果结果一致,则防盗ECU(WCMECU)与发动机ECU(ECM)的相互认证获得通过,表明点火钥匙、防盗控制模块和发动机ECU都是合法的,允许发动机喷油点火;否则禁止喷油点火。

    3.2高配无钥匙起动系统
高配系统在钥匙与防盗控制模块(集成在KOS中)认证后,需增加KOSECU与OSSECU之间的认证,然后是OSSECU与ESL之间认证,最后是OSSECU与ECM之间的认证。可见该系统在标配基础上主要增加了2个认证。
    4 售后服务状态和正常工作状态
    更换点火钥匙或防盗控制模块或发动机控制模块后,防盗控制系统需经过匹配或编程后才能正常使用。刚定购来的组件,无论是点火钥匙,还是防盗控制模块或ECM,它们均处于售后服务状态。在此状态,点火钥匙中只有ID码,防盗控制模块和ECM中则为空,如表2所示。系统要正常工作,必须要经匹配编程将各种编码写入相应部件。

    5 防盗系统编程说明
    若车主不慎丢失某一把汽车点火钥匙,必须进行防盗系统编程,目的是使丢失的钥匙作废,防止车辆被非法起动,属于更换点火钥匙情况。此项操作可用MUT钥匙编程操作实现,将过去存储在车辆防盗控制模块内存中的钥匙信息(ID)擦除,也就是说所有的钥匙都已经变成了非法,钥匙重新进行匹配。该操作实质是将各点火钥匙收发器的ID码重新写入防盗控制模块,同时如果有添加新钥匙,则需把SK写入每一把新点火钥匙的收发器中。WCM防盗控制模块最多写入8把钥匙的ID码,即一台车最多可配8把钥匙,高配版为4把钥匙。

    6 结语
现代汽车基本都采用了先进的发动机防盗技术,售后服务人员正确地理解其工作机制,可在维修工作中少走弯路,提高效率。汽车防盗系统如匹配不当,轻则汽车不能正常工作,重则钥匙或防盗系统报废,造成不必要的损失。

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