第二章 上海桑塔纳2000GSI轿车防盗系统设定、解除与维修

第一节 上海桑塔纳GSI轿车的防盗系统简介

桑塔纳2000GSI时代超人轿车安装的防盗系统是上海大众汽车公司自己开发的产品。该产品使用的是具有国际先进水平的汽车防盗技术。此产品安装后,可大大降低整车的被盗可能性。

一、防盗系统的比较

现代新型轿车基本上都装有汽车防盗装置。这也是衡量车辆级别标准的一个标志。汽车防盗装置越来越受到人们的重视。为满足用户的需要,上海桑塔纳2000GSI时代超人、俊杰轿车均装配了新开发的防盗系统。

为更好地了解桑塔纳2000GSI时代超人和俊杰轿车防盗系统的特点,在这里先对目前较流行的汽车防盗产品作一个比较(表2-1)。汽车防盗器分为机械式和电子式两种,机械式防盗器以纯机械方式增加对油路或变速杆等装置的控制,其安全性较差,使用也很不方便,因此逐渐被淘汰。目前国际流行的汽车防盗产品基本上是电子式的,按功能可分为三类。

表2-1 汽车防盗产品比较

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第一类是为防止非法进入汽车,主要产品有红外监视系统,它由布置在车辆(内部)周围的一组红外传感器构成一道无形的帘幕,以监视在防盗系统起动之后是否有移动物体进入车内。这种防盗系统安全性高,可靠性也比较强,但由于要布置多个红外发射接收装置,其成本较高。

第二类是为了防止破坏或非法搬运汽车,主要通过布置在车内的超声波传感器、振动传感器或倾斜传感器等监测是否有人试图破坏或非法搬运汽车。这一类产品一般都要增加相应的遥控系统(以决定启动/解除防盗系统)和报警系统(以使在发生危险时发出报警信号),因此成本较高,用户使用不便,而且由于传感器灵敏度难于准确设定,所以容易误报警或漏报警,安全性较差,其报警信号对环境也构成一定污染。

第三类是为防止汽车被非法开走,国内售后市场上这一类汽车防盗器多数是利用带密码的遥控系统来决定是否允许起动机、点火线圈等部件工作。这种产品同样存在安全性差、成本较高、使用不便的缺点。而桑塔纳2000GSI时代超人和俊杰上应用的是防盗点火锁系统(德语为Wegfahrsperr),它通过电子应答来判断用户使用的是否合法的钥匙,并以此确定是否允许发动机控制器工作。这是目前世界上高级轿车普遍采用的汽车防盗技术。

二、防盗点火锁的特点

桑塔纳2000GSI时代超人、俊杰轿车防盗系统采用了目前世界上最先进的也是国际上最流行的汽车防盗技术,充分体现了“以人为本”的设计思想。它具有以下特点。

1.防盗于无形

对用户而言,无需任何额外的操作即可起动汽车或进入防盗状态。

2.防盗于无声

系统运行期间不产生任何额外扰民噪声,符合最新法规。

3.极佳的防盗性能

1)窃贼无法用通常的机械、电器方法使发动机起动。

2)密码信号由随机方法产生,而且采用特别的通信过程,每次传递的信息都不同,即使利用先进的电子扫描码手段也无法破解密码。

4.可靠性高

该系统针对桑塔纳2000GSI特别设计,经过严格匹配,全面测试,保证系统工作的稳定性,对整车运行不会产生任何不良影响。

本防盗系统由德国Megamos公司针对桑塔纳2000GSI特别设计开发。这是一家在汽车防盗系统领域具有强大实力的专业公司,拥有严格、完善的产品开发、生产程序,其产品代表了国际最先进水平,被欧洲乃至世界众多汽车生产厂采用。在开发过程中,Megamos公司针对桑塔纳2000GSI进行了特别设计,经过反复测试和严格匹配,以保证产品设计的先进性和工作的稳定性。上海大众在得到样品之后根据产品技术要求进行了严格、全面的性能测试、寿命试验和道路试验,其中,试验条件苛刻的电磁兼容性试验在德国完成。Megamos公司在国内的合作厂(也是该防盗系统的指定配套厂)上海实业交通电器有限公司根据ISO 9000的要求建立了专门的生产线,并利用专用设备对供给上海大众的每套防盗系统进行严格测试,以保证产品质量。

三、系统组成及基本原理

1.系统组成

桑塔纳2000GSI时代超人的防盗系统由带转发器的钥匙、收发线圈和防盗控制器三部分组成,并由一个指示灯表示系统的不同状态,其电路图如图2-1所示。

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图2-1 桑塔纳2000GSI时代超人防盗器电路图

(1)带转发器的钥匙 每一把钥匙中都有一只棒状转发器,长约13.3mm、直径约3.1mm的玻璃壳体内含有运算芯片和一个细小的电磁线圈。可别小看这个小小的线圈,在系统工作期间,它与收发线圈一起完成防盗控制器与转发器中运算芯片的信号及能量传递工作。在点火开关打开后,受防盗控制器的驱动,收发线圈在它周围建立起电磁场;受该电磁场的激励,转发器中的电磁线圈就可以提供转发器中运算芯片工作所需要的能量,还可以提供时钟同步信号,并在运算芯片与控制器之间传递各种信息。

(2)收发线圈 收发线圈安装在点火锁芯上,通过一定长度的导线与防盗控制器相连,作为防盗控制器的负载,担负防盗控制器与转发器之间信号及能量的传递任务。

(3)防盗控制器 防盗控制器是一个包含一个微处理器的电子控制器,只有在点火开关打开时才工作,它进行系统密码运算和比较过程,并控制整个系统的通信过程(包括与转发器的通信、与发动机控制器的通信),同时它还完成与VAG诊断仪通信工作。

2.基本原理

桑塔纳2000GSI时代超人的防盗系统动用钥匙中转发器与收发线圈之间的电磁感应,并通过无线电波识别技术来阻止非法盗用汽车。

在经过上海大众出厂匹配工序之后,每辆桑塔2000GSI的防盗控制器就存储了本车发动机控制器识别码以及三把钥匙中转发器的识别码,同时每个转发器中也存储了响应的防盗控制器的有关信息。

当用户把钥匙插入锁孔并打开点火开关时,防盗控制器首先通过锁孔上的收发线圈将一随机数传递给钥匙中的转发器,经过一番特定的运算后,转发器将结果反馈回控制器;控制器将之与自己运算的结果比较,结果如果吻合,系统即认定该钥匙。防盗控制器对发动机控制器也要通过特定的通过过程。只有钥匙(转发器)、发动机控制器的密码都吻合时,防盗控制器才允许发动机控制器工作。

防盗控制器通过一根串行通信线(W-LINE)将经过编码的工作指令传到发动机控制器,发动机控制器根据防盗控制器的数据决定是否起动汽车。同时,VAG诊断仪可以通过串行通信接口(K-LINE)对系统进行故障诊断、编码等操作。鉴别密码过程(大约2s)中,副仪表板上的指示灯会保持点亮状态。如果有任何错误发生,发动机控制器将停止工作,同时指示灯也会以一定频率闪动。系统连接如图2-2所示。

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图2-2 系统连接示意图

四、防盗点火锁工作过程

1.一般工作过程

在桑塔纳2000GSI时代超人的点火钥匙内一个转发器,转发器内存储有密码。当点火钥匙插入点火开关芯并将其旋至点火开关打开位置时,嵌在点火锁芯上的线圈马上受到防盗控制器的驱动,建立起一个电磁场,受这个电磁场的激励,转发器才可以开始工作。点火开关一打开,防盗控制器即通过收发线圈向转发器输出一个56bit长度的随机数,这是一个询问过程。转发器的响应也是一个数,这个数由转发器根据从防盗控制器收到的随机数和其自身存储的密码信息经过特定计算而得出一个数,将这个数与从转发器收到的数进行比较,只有两者吻合,防盗控制器才认为这把钥匙中的转发器是合法的。如果钥匙中没有转发器或者转发器信号太弱,防盗控制器将在2s内重复进行询问过程直至收到转发器的响应信号。若2s内一直没有收到转发器的响应信号,防盗控制器将向发动机控制器发出不允许起动的信号。如果钥匙中转发器非法,其响应信号也必然被防盗控制器认为不正确,防盗控制器同样会向发动机控制器发出不允许起动的信号。

在与转发器之间进行询问/应答过程的同时,防盗控制器与发动机控制器之间也存在着通信过程。在点火开关打开后,发动机控制器发出一个唤醒信号及一内含发动机控制器识别码的请求信号给防盗控制器。只有发动机控制器识别码及转发器响应信号均与防盗控制器内存的有关信息吻合,发动机控制器才会收到防盗控制器发出的允许起动信号,这之后,防盗控制系统停止工作,发动机控制器便会按照正常程序工作。

为提高安全性,在允许发动机控制器起动之后,若点火开关一直保持接通,则在8h后,防盗控制器会再次与转发器进行询问/应答过程,并以此回答发动机控制器的下一次请求信号。

2.钥匙学习过程

实际上,防盗控制器有两种供货状态,一种供给上海大众生产线使用的(附有印上该防盗控制器识别码及4位密码的密码条),这种防盗控制器预置为自学习模式,不需其他设备即可进行钥匙学习过程;另一种供给售后维修使用的(没有密码条,只有在指定维修站才能查出该防盗控制器的识别码及密码),它必须借助VAG诊断仪及防盗控制器密码才能进行钥匙学习过程。

(1)生产线上的钥匙学习过程 供给上海大众总装生产线用的防盗控制器具有能自学习三把钥匙(实际是学习钥匙中转发器)的工作模式,而且,每个防盗控制器只能使用一次这种模式,再要重新学习钥匙应需要借助VAG诊断仪及防盗控制器密码。

在总装生产线上,当防盗系统(防盗控制器、收发线圈)安装完毕,并且正确连接所需电气连接(收发线圈与防盗控制器、防盗控制器与发动机控制器等)之后,用含转发器的钥匙插入点火锁芯并打开点火开关,收发线圈随即建立起联系防盗控制器与转发器的电磁场,自学习模式即被预启动。如果防盗控制器能读出转发信息,它将使LED指示灯保持常亮,并按照以下步骤自动对已插入点火锁芯中的钥匙进行学习:

1)防盗控制器读出并存储该转发器的识别码。

2)防盗控制器内的保密字符写入转发器。

3)校验过程。

4)若整个过程正确无误,LED将熄灭,该钥匙学习结束。

如果这期间发生错误(比如转发器不能被防盗控制器读取),防盗控制器会在规定时间内重复执行学习过程,直至该钥匙被成功学习。若2s仍不能成功学习该钥匙,LED会以1Hz的频率闪动,直至点火开关关断。

第一把钥匙成功学习后,关断点火开关,插入第二把钥匙并打开点火开关,防盗控制器将重复以上步骤来完成对第二把钥匙的学习。当第三把钥匙也学习成功(即预设的三把钥匙全部学习成功),LED在熄灭0.5s后会再点亮0.5s,然后熄灭,此时,自学习过程全部结束,防盗控制器也随即退出并消除自学习模式。以后若想重新学习钥匙,只能通过售后服务的钥匙学习过程来进行。

为提高安全性,自学习模式被启动之后,必须在60s内完成对所有三把钥匙的学习,否则,只有已成功学习的钥匙可以用来开动汽车。自学习过程中,若发生任何错误(如收不到转发器信号、重复学习已学习过的钥匙等),LED都将以一定频率闪动提醒操作人员。

(2)售后服务的钥匙学习过程 每辆桑塔纳GSI时代超人、俊杰轿车的防盗控制器都有特定的14位识别码及4位密码,用户可以在随车手册注明的位置找到印有这两个号码的纸条。只有借助VAG诊断仪及防盗控制器密码才可能进行售后服务的钥匙学习过程。

通过VAG诊断仪向防盗控制器输入密码并输入欲学习钥匙数量(1~8把)后,防盗控制器将把以前学习的钥匙记录从钥匙记录表上擦除,此时,以前学习过的钥匙将全部失效,随即开始钥匙学习过程并把当前插入点火锁芯的钥匙作为第一把钥匙来学习。之后的过程与自学习过程类似,最后一把钥匙学习结束后LED会在熄灭0.5s后再点亮0.5s。与自学习过程不同,在售后服务的钥匙学习过程中如果发生错误,防盗控制器会马上结束学习过程,并记录错误信息。在此过程中刚刚学过的钥匙仍然保持有效。

3.故障诊断

工作过程中发生错误,LED指示灯会以相应的频率闪动以提醒操作者。同时防盗控制器会将相应的故障信息存储起来,通过指定的诊断仪V.A.G1552或V.A.G1551可以对防盗系统进行故障诊断及修复。系统可以记录的故障有以下几类:

1)是否曾试图用非法钥匙起动。

2)发动机控制器是否经过正确匹配。

3)钥匙中是否有Megamos专用的转发器。

4)收发线圈是否连接正确。

5)学习过程是否完全正确。

防盗控制器内还记录有当前系统状态信息,可以查询以下状态:

1)防盗控制器是否允许发动机控制器起动。

2)发动机控制器是否向防盗控制器发出了请求信号。

3)当前钥匙中的转发器是否是Megamos专用的转发器。

4)共有几把钥匙可以合法起动该汽车。