Thiết kế, chế tạo mô hình hệ thống mã hóa khóa động cơ honda civic 2006

87DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO Trang 15 DANH MỤC CÁC CHỮ CÁI VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU AT Automatic Transmission: Hộp số tự động BCM Body Control Module: Hộp điều khiển điện thân xe DLC3 Data

TỔNG QUAN

Lý do chọn đề tài

Hiện tại chúng ta đang sống ở một thế giới ngày càng hiện đại, mọi thứ luôn ngày càng được phát triển một cách chóng mặt dù là những thứ nhỏ nhặt nhất Vì vậy mà mọi ngành công nghệ kỹ thuật đều được đầu tư cả vật chất và chất xám để có thể sản xuất ra những sản phẩm hiện đại để phục vụ cuộc sống Ngành công nghệ kỹ thuật ô tô cũng không ngoại lệ, các tập đoàn ô tô nổi tiếng trên thế giới đang nỗ lực từng ngày để tạo ra các hệ thống ở trên xe ô tô mà có thể giúp tài xế thoải mái về tất cả mọi mặt khi điều khiển xe ô tô của mình Đặc biệt, các hệ thống điện trên xe có lẽ là bộ phận phát triển mạnh mẽ nhất Với công nghệ thông tin và vi xử lí thì chúng ta đã có các hệ thống thông minh như: hệ thống cruise control, hệ thống cảnh báo khi vượt và khi lùi xe, hệ thống cân bằng điện tử, hệ thống gạt mưa tự động, hệ thống túi khí, hệ thống chống trộm, … Một trong số đó chính là hệ thống mã hóa khóa động cơ hay còn gọi là hệ thống Immobilizer (Engine Immobilizer

Hiện nay thì những vụ trộm xe xảy ra rất nhiều, những tên trộm bây giờ cũng rất tinh vi, chúng có thể trộm xe trong một thời gian rất ngắn và có thể vô hiệu hóa cả hệ thống chống trộm kiểu cũ Vì thế mà xe ô tô nên được lắp đặt các hệ thống đảm bảo an toàn hơn và hệ thống mã hóa khóa động cơ đảm bảo được vấn đề đó Ngoài vấn đề an ninh thì hiệu quả của hệ thống mã hóa khóa động cơ trong việc giảm thiểu rủi ro thiệt hại chi phí và tăng phần trăm tìm được phương tiện đã bị mất cắp Đồng thời lý do thiết thực hơn cả là trong quá trình học thực hành về hệ thống mã hóa khóa động cơ thì mô hình của lớp đã khá cũ, các giắc cắm dây điện lỏng lẻo, các ký hiệu đã bị mất đi nên việc học thực hành cũng gặp một chút khó khăn

Từ những lý do trên mà nhóm em nhận thấy được là hệ thống mã hóa khóa động cơ rất quan trọng và có tính ứng dụng cao trong thực tế Vì thế nhóm em đã chọn đề tài “Thiết kế, chế tạo mô hình hệ thống mã hóa khóa động cơ Honda Civic 2006” để có cái nhìn khái quát rõ hơn về hệ thống và thiết kế, chế tạo mô hình phục vụ cho giảng dạy của nhà trường và việc học tập của các bạn sinh viên

Mục đích nghiên cứu

- Tìm hiểu khái niệm, lịch sử phát triển, cấu tạo, nguyên lý hoạt động, mức độ an toàn trên xe ô tô của hệ thống mã hóa khóa động cơ

- Thiết kế và chế tạo mô hình thực tế hệ thống mã hóa khóa động cơ

- Xây dựng các bài thực hành trên hệ thống

- Nâng cao kiến thức về ô tô đặc biệt là về phần điện.

Đối tượng nghiên cứu

Đề tài tập trung nghiên cứu vào hệ thống điện thân xe nói chung và hệ thống mã hóa khóa động cơ nói riêng Nghiên cứu chế tạo mô hình thực thực tế phù hợp cho quá trình tiếp cận của sinh viên.

Phạm vi nghiên cứu

- Nghiên cứu lý thuyết: dựa vào các kiến thức đã học, tài liệu, giáo trình và các thông tin trên mạng Internet đồng thời tiếp cận thêm thông tin từ thầy cô, bạn bè

- Nghiên cứu thực tế: chế tạo mô hình hệ thống mã hóa khóa động cơ dựa vào cơ sở lý thuyết và nền tảng của các mô hình cũ, tài liệu xe Honda Civic 2006-2011

HỆ THỐNG MÃ HÓA KHÓA ĐỘNG CƠ

Lịch sử phát triển chìa khóa ô tô

2.1.1 Khởi động xe bằng tay quay

Kể từ chiếc ô tô đầu tiên Benz Patent Motorwagen 1985 ra đời và được cấp bằng sang chế vào ngày 29/1/1986 bởi Carl Benz, có một khoảng thời gian mà ô tô không có chìa khóa và cũng không có cách nào khác để khởi động động cơ mà không dùng đến tay quay Việc sử dụng tay quay hết sức nguy hiểm vì nó có thể gây ra tổn thương vật lý với người sử dụng, đồng thời việc khởi động xe cũng gặp rất nhiều khó khăn

Hình 2 1 Chiếc ô tô đầu tiên trên thế giới Benz Patent Motorwagen Đến những thập niên đầu của thế kỉ 20 thì việc khởi động xe vẫn không ngừng được cải tiến nhưng chung quy lại vẫn là sử dụng tay quay để khởi động động cơ, thời điểm mà người ta tập trung chế tạo được chiếc xe có thể hoạt động được ưu tiên hơn việc thêm vào những tính năng an toàn, bảo mật cho xe

2.1.2 Khởi động xe bằng chìa khóa thông thường

Việc phát triển chìa khóa xe hơi hơi mất thời thời gian một chút, mãi đến năm 1949 thì tập đoàn ô tô Chrysler mới cho ra mắt mẫu chìa khóa ô tô đầu tiên, nó trông giống như một chìa khóa nhà và nó chỉ có thể trượt vào ổ khóa theo một chiều duy nhất và rất dễ dàng sao chép

Hình 2 2 Chìa khóa ô tô Chrysler

Ford đã tiến một bước tốt hơn bằng cách giới thiệu một chìa khóa đánh lửa thay vì chỉ là một mặt như chìa khóa Chrysler ban đầu, đã có những vết cắt ở cả hai bên của chìa khóa để người lái có thể nhét nó vào ổ khóa theo cả 2 mặt chìa

Tuy nhiên, đó chỉ là chìa khóa đánh lửa Vào thời đó, những chiếc xe được bán với hai loại chìa khóa khác nhau: chìa khóa có đầu hình vuông dùng để khởi động xe, trong khi chìa khóa có đầu hình bầu dục dùng để mở khóa cửa

Hình 2 3 Chìa khóa ô tô Ford 1965

2.1.3 Khởi động ô tô bằng chìa khóa mã hóa điện trở

Năm 1986, Hệ thống chống trộm xe của Chevrolet (Chevrolet’s Vehicle Anti-Theft System: VATS) bao gồm một điện trở được mã hóa với một trong 15 giá trị khác nhau trong chìa khóa để làm cho những chiếc Corvette phổ biến của họ khó bị đánh cắp hơn Điện trở sẽ chạm vào hai tiếp điểm bên trong bộ phận đánh lửa, và nếu đó là giá trị phù hợp, chiếc xe sẽ khởi động Hệ thống đó hoạt động tốt đến mức nó trở thành tiêu chuẩn trên nhiều mẫu xe và mẫu xe của General Motors

Hình 2 4 Chìa khóa ô tô Chevrolet Corvette 1986

2.1.4 Khởi động ô tô bằng chìa khóa gia công đặc biệt

- Chìa khóa ô tô dạng Tibbe

Năm 1990, Jaguar đã sử dụng chìa khóa Tibbe Thay vì các phím lưỡi phẳng thông thường, thì chìa khóa có các phím cắt cạnh hoặc cuộn bên, Tibbe có một trục hình trụ với phần cuối được cắt sáu lần hoặc lâu hơn đến bốn độ sâu khác nhau Ford cũng đã áp dụng định dạng khóa Tibbe trong một vài năm

Hình 2 5 Chìa khóa ô tô Jaguar dạng Tibbe

- Chìa khóa được cắt bằng tia laser

Cùng năm 1990, Lexus LS400 là chiếc xe đầu tiên yêu cầu chìa khóa được cắt đặc biệt bằng tia laser Thiết kế đặc biệt này của nó nhằm tạo nhiều lớp bảo mật và khó bị làm nhái

Hình 2 6 Chìa khóa Lexus được cắt bằng tia laser

2.1.5 Hệ thống mã hóa khóa động cơ thế hệ đầu tiên

Hệ thống mã hóa khóa động cơ thế hệ đầu tiên được phát triển những năm 1990 là một phần của hệ thống an ninh xe hơi Hệ thống này giúp ngăn chặn việc trộm cắp xe hơi bằng cách ngăn chặn khả năng khởi động động cơ bởi một người không có chìa khóa hợp lệ

Hệ thống khóa động cơ thế hệ đầu tiên hoạt động dựa trên một mã bảo mật đơn giản được lưu trữ trên một chip điện tử được gắn vào chìa khóa của xe hơi Khi người dùng khởi động xe bằng cách chèn chìa khóa vào khóa đề và quay để khởi động động cơ, hệ thống sẽ đọc mã bảo mật từ chip điện tử trên chìa khóa Nếu mã bảo mật này hợp lệ, hệ thống cho phép khởi động động cơ

Nếu người dùng cố gắng khởi động động cơ bằng cách sử dụng một chìa khóa không hợp lệ hoặc bằng cách gian lận bằng cách cắt dây điện hoặc bỏ qua hệ thống khóa động cơ, hệ thống sẽ không cho phép khởi động động cơ Điều này giúp ngăn chặn việc trộm cắp xe hơi bởi các kẻ trộm không thể khởi động động cơ mà không có chìa khóa hợp lệ

Tuy nhiên, hệ thống khóa động cơ thế hệ đầu tiên có một số hạn chế Mã bảo mật đơn giản của nó có thể bị sao chép và tái sử dụng bởi kẻ trộm, từ đó giảm hiệu quả của hệ

7 thống Hơn nữa, hệ thống này không có khả năng phát hiện và báo động khi có người cố gắng trộm xe bằng cách cạy cửa hoặc phá cửa sổ

2.1.6 Hệ thống mã hóa khóa động cơ thế hệ thứ hai

Hệ thống mã hóa khóa động cơ thế hệ thứ hai là một bản nâng cấp từ hệ thống thế hệ đầu tiên, được phát triển vào cuối những năm 1990 và đầu những năm 2000 Hệ thống mã hóa khóa động cơ thế hệ thứ hai hoạt động dựa trên một mã bảo mật phức tạp hơn và được lưu trữ trên một chip điện tử trong chìa khóa

Hệ thống mã hóa khóa động cơ giao tiếp gần (proximity keyless entry system) là một công nghệ khóa xe tiên tiến được sử dụng trong nhiều loại xe hiện nay Thay vì phải sử dụng chìa khóa cơ truyền thống, hệ thống này cho phép người dùng khởi động xe bằng cách giữ chìa khóa trong túi hoặc trong một vị trí gần đầu đọc khóa đề của xe.

Khái quát về hệ thống mã hóa khóa động cơ

Hệ thống mã hóa khóa động cơ là một thiết bị bảo mật được sử dụng trong các phương tiện giao thông như ô tô, tàu thủy, máy bay, … để ngăn chặn việc trộm cắp bằng cách không cho phương tiện được khởi động động cơ của xe bởi những người không có chìa khóa đúng Hệ thống này sử dụng một chip điện tử được cài đặt trong chìa khóa và một đơn vị điều khiển trung tâm trong xe, để tạo ra một mã số bảo mật duy nhất để mở khóa động cơ Khi chìa khóa được gắn vào ổ khóa và xoay để khởi động, chip điện tử sẽ gửi một tín hiệu đến bộ điều khiển của xe để so sánh mới mã vạch đã có sẵn trong này Nếu việc so sánh là không trùng khớp thì hệ thống này sẽ can thiệp và ngăn sự hoạt động của các bộ phận cơ khí liên quan đến việc khởi động động cơ Vì thế mà xe sẽ không thể nổ và di chuyển được Ngược lại nếu so sánh mà trùng khớp (có nghĩa là việc chìa khóa là chìa khóa hợp lệ) thì việc khởi động vẫn xảy ra như bình thường

Ngoài ra, một số xe sử dụng hệ thống mã hóa khóa động cơ còn sử dụng một bộ cảm biến trong khóa vô-lăng để phát hiện nếu người dùng đang sử dụng chìa khóa không đúng cách hoặc không phải là chìa khóa chính

Mã xác nhận được cung cấp bởi hệ thống có thể được lưu trữ trên một chìa khóa, một thẻ thông minh hoặc trong hệ thống điện tử của xe Hệ thống mã hóa khóa động cơ có

10 thể được cài đặt để yêu cầu xác minh từng lần khởi động hoặc chỉ khi cần thiết, tùy thuộc vào thiết lập của người dùng

Mặc dù là có tính bảo mật cao như vậy nhưng hệ thống mã hóa khóa động cơ phải được người dùng sử dụng đúng nguyên tắc theo hướng dẫn sử dụng của các chuyên gia Nếu không thì hệ thống này sẽ dễ bị hack và gây ra lỗi gây ra mất tính bảo mật, chi phí sửa chữa cao

Hiện nay, theo các chuyên gia kỹ thuật xe ô tô thì hệ thống mã hóa khóa động cơ đã trở thành tiêu chuẩn trên hầu hết các mẫu xe hiện đại Ngoài việc ngăn chặn việc trộm cắp, hệ thống mã hóa khóa động cơ cũng giúp bảo vệ động cơ và các thiết bị khác khỏi việc sử dụng trái phép Một số hệ thống mã hóa khóa động cơ có thể được tích hợp với hệ thống theo dõi và báo động của xe, giúp tăng cường tính bảo mật và sự an toàn cho người dùng khi họ có nhu cầu đậu xe ở những chỗ nguy cơ trộm cắp cao

Hệ thống mã hóa khóa động cơ cơ bản chia làm hai loại Đầu tiên là hệ thống có các thành phần riêng biệt với nhau gồm: cuộn dây chìa thu phát, ICM (ECU khoá động cơ), bộ khuếch đại chìa thu phát, ECU động cơ (loại Shinchang) Thứ hai là hệ thống tích hợp sẵn cuộn dây chìa thu phát với ICM có thể có bộ khuếch đại chìa thu phát hoặc không đều được (loại Smartra – anten chuyển tiếp thông minh)

Hai loại hệ thống này cơ bản đều có nguyên lý hoạt động khá giống nhau, chúng đều ngăn không cho phương tiện khởi động khi xác nhận được mã ID không đúng từ chìa khóa điện Tuy nhiên cả hai đều có sự khác biệt riêng Những điểm khác biệt cần lưu ý chính là sự giao tiếp giữa các bộ phận chính với nhau, vị trí lắp đặt (mỗi hãng xe đều có một kiểu lắp đặt khác nhau, ….)

Loại Shinchang: ở hệ thống này thì ICM chỉ cần giao tiếp riêng với ECU động cơ để gửi tín hiệu là cho động cơ hoạt động hay không còn việc điều khiển động cơ là do ECU động cơ xử lí, hai phần cứng này hoạt động hoàn toàn độc lập Vị trí lắp đặt ICM của hệ thống Shinchang có thể là dưới ghế ngồi tài xế hoặc trong khoang động cơ Hệ thống Shinchang hầu như là không có bộ phận đèn cảnh báo (ngoại lệ thì có một số dòng xe vẫn được trang bị đèn cảnh báo) Vì là hệ thống có hai bộ phận riêng biệt là ICM và ECU động cơ nên việc sửa chữa hay thay thế sẽ dễ dàng vì ít tốn chi phí

Loại Smartra: còn đối với hệ thống này thì việc so sánh mã ID hầu như là của ECU động cơ (đôi khi có thêm một bộ phận khác nữa), việc so sánh này để trực tiếp điều khiển hay vô hiệu hoá các bộ phận liên quan để không cho xe khởi động Ngược lại với hệ thống Shinchang thì hệ thống Smartra sẽ được trang bị đèn cảnh báo và việc sửa chữa hay thay thế sẽ tốn nhiều chi phí hơn vì các bộ phận được tích hợp với nhau.

Các bộ phận của hệ thống

Hình 2 7 Các bộ phận của hệ thống mã hóa khóa động cơ của Toyota

Hệ thống mã hóa khóa động cơ gồm những bộ phận chính sau đây:

● Transponder Chip: Chip truyền tín hiệu mã ID ở trong chìa khóa

● Ignition Key: Chìa khoá điện

● Transponder Key Coil: Cuộn dây chìa thu phát

● Transponder Key Amplifier: Bộ khuếch đại chìa thu phát

● Transponder Key ECU: ECU khóa động cơ (ICM)

● Engine ECU: ECU động cơ

● Sercurity Indicator Light: Đèn báo an ninh trên tablo

Ngoài ra còn các bộ phận khác là:

● Spark Plug: Bugi đánh lửa

● Injection Pump: Bơm cao áp

● MICU tích hợp trong BCM

● Công tắc cảnh báo mở khoá bằng chìa

● Công tắc mở của tài xế

Tất cả các bộ phận này hoạt động cùng nhau để tạo ra một hệ thống bảo mật an toàn và hiệu quả cho xe hơi Nếu một trong các bộ phận này bị hỏng, hệ thống mã hóa khóa động cơ có thể không hoạt động đúng cách và cần được sửa chữa hoặc thay thế

Chi tiết công dụng của các bộ phận này như sau:

Hình 2 8 Chìa khóa điện của Toyota

Chìa khóa điện trong hệ thống mã hóa khóa động cơ bảo vệ xe ô tô khỏi việc trộm cắp bằng cách yêu cầu xác nhận từ chủ sở hữu trước khi cho phép động cơ khởi động Trong chìa khoá điện sẽ có một con chip chứa mã xác thực (Transponder Chip) Trong con chip này có chứa một cuộn dây, một tụ điện và một vi mạch tích hợp đặc biệt dùng để lưu nhớ và xử lí mã ID Khi cho chìa khóa vào khe ổ khóa thì cuộn dây trong chip chứa mã xác thực sẽ phản ứng với từ trường được tạo ra bởi vòng từ (cuộn dây chìa thu phát) Suất điện động được tạo ra bởi từ trường này vẫn luôn cảm ứng với cuộn dây trong chip và tạo ra năng lượng Năng lượng này sẽ sạc cho tụ điện, tụ điện là nguồn để vi mạch hoạt động Kết quả là chip mã chìa này đã được nạp điện và mã ID được truyền đi tới bộ phận tiếp theo Bộ thu phát này được hoạt động theo nguyên lý của công nghệ RFID

Hình 2 9 Bên trong chip chìa khóa điện

Các chìa khóa điện được thiết kế để chống lại các phương pháp tấn công phổ biến của tội phạm, bao gồm việc sao chép chìa khóa và tấn công từ xa Ngoài ra chúng cũng được chia ra thành loại chìa nhiều trong một hay là loại độc lập Chip mã chìa khoá loại độc lập được đặt ngay bộ điều khiển từ xa Lưu ý là con chip chỉ truyền tín hiệu trong một phạm vi cho phép nên nếu chìa khóa bị cong quá mức sẽ làm ảnh hưởng đến hiệu quả của hệ thống (có thể làm hệ thống phân tích sai hay gây ra hư hỏng bên trong)

2.3.2 Cuộn dây chìa thu phát

Hình 2 10 Cuộn dây chìa thu phát của Toyota

Cuộn dây chìa thu phát hay còn gọi là vòng từ là một bộ phận quan trọng của hệ thống này Nó là một cuộn dây đồng được quấn quanh ở ổ khóa điện, cuộn dây này sẽ giao

14 tiếp không dây (bằng sóng) với vi mạch đặc biệt của con chip ở trong chìa khóa điện bằng cách tạo ra từ trường xung quanh ổ khóa điện và nhận mã ID từ vi mạch đặc biệt này Cuộn dây này còn là cầu nối giữa bộ chuyển phát tín hiệu trong chìa khóa và ECU khoá động cơ (ICM - trong hệ thống Shinchang) hoặc bộ Smartra tích hợp với vòng từ (trong hệ thống Smartra)

2.3.3 Bộ khuếch đại chìa thu phát

Hình 2 11 Bộ khuếch đại chìa thu phát của Toyota

Từ tín hiệu của ECU khoá động cơ (ICM), bộ khuếch đại chìa thu phát cho phép dòng điện đi vào cuộn dây chìa thu phát và tạo ra từ trường xung quanh ổ khoá Bộ khuếch đại chìa thu phát nhận được mã ID của chìa khóa điện khi mã này được thu hồi bởi cuộn dây chìa thu phát và giao tiếp với ECU khóa động cơ (bằng các dây điện chứ không phải bằng sóng) Ngoài ra bộ khuếch đại còn giúp cải thiện độ nhạy của cuộn dây chìa thu phát, khuếch đại tín hiệu mã ID, làm cho tín hiệu không bị nhiễu để khoảng cách hoạt động của hệ thống được tốt hơn

Bộ phận này phần lớn có ở trên hệ thống Shinchang vì các bộ phận hoạt động riêng lẻ với nhau còn đối với hệ thống Smartra thì có thể có hoặc không đều được Nếu có thì để đảm bảo tín hiệu truyền một cách tốt hơn

Hình 2 12 ECU khóa động cơ của Toyota

ECU khoá động cơ hay còn gọi là ICM là một bộ điều khiển chính trong hệ thống mã hóa khóa động cơ ECU khóa động cơ được tích hợp với bộ mã hóa khóa để tạo ra một mã số duy nhất mỗi khi chìa khóa được cắm vào và bảo mật để đảm bảo rằng chỉ có chìa khóa được cung cấp bởi hệ thống mới có thể mở khóa và kích hoạt động cơ Chúng sẽ thực hiện việc này bằng cách là chúng sẽ đọc mã ID của chìa khoá từ bộ khuếch đại chìa thu phát Tiếp theo chúng sẽ so sánh với mã ID đã đăng ký sẵn trong bộ nhớ của chúng nếu là hệ thống Shinchang Theo kết quả kiểm tra chúng sẽ xác định xem động cơ có thể khởi động được hay không (có nghĩa là hai mã này có trùng nhau hay là không) và truyền tín hiệu tới ECU động cơ

Ngoài ra, ECU khóa động cơ còn được tích hợp với các cảm biến và hệ thống giám sát khác để đảm bảo rằng hệ thống chỉ hoạt động khi đang ở trạng thái bình thường và an toàn Nếu hệ thống gặp phải bất kỳ vấn đề gì, ECU khóa động cơ sẽ gửi thông tin để ngăn chặn việc động cơ khởi động Chúng còn tự ghi lại nhật ký lỗi để giúp nhân viên sửa chữa xác định, khắc phục sự cố dễ dàng và nhanh chóng hơn

Hình 2 13 Smartra tích hợp vỏ vòng từ của Honda Civic 2006

Mặt khác, ở trên hệ thống Smartra thì bộ phận này được gọi là bộ Smartra Smartra cũng nhân tín hiệu mã ID từ chìa khoá giống hệ thống Shinchang tuy nhiên Smartra không thực hiện việc xử lí so sánh hay xác thực tín hiệu mã ID, công việc của chúng chỉ là nơi trung chuyển tín hiệu từ bộ nhận tín hiệu chìa khoá đến ECU động cơ Trong các thế hệ hiện đại hơn thì bộ phận này còn có thể sử dụng các thuật toán mã hoá mã để truyền thông tin nhanh và bảo mật hơn

2.3.5 ECU động cơ (PCM hoặc ECM)

Hình 2 14 ECU động cơ của Toyota

ECU động cơ là một phận điều khiển rất quan trọng trong xe hơi Ở trong hệ thống mã hóa khóa động cơ thì nhiệm vụ của ECU động cơ sẽ là nơi nhận tín hiệu mà ICM hay Smartra gửi về Ở hệ thống Shinchang thì theo tín hiệu có cho phép khởi động động cơ hay không của ICM thì ECU động cơ sẽ tiến hành điều khiển các thành phần cần cho sự khởi động động cơ (bộ phận đánh lửa, bobine, bơm nhiên liệu, …) hoạt động hoặc ngắt hoạt động hoàn toàn các thành phần đó ECU động cơ cũng gửi lại tín hiệu lại cho ECU khóa động cơ về tình trạng khởi động của xe để ECU khóa động cơ biết được là nếu xe khởi động được thì hệ thống mã hóa khóa động cơ sẽ bị hủy Còn đối với hệ thống Smartra thì ECU động cơ còn có một nhiệm vụ quan trọng hơn đó là so sánh và xác thực mã ID nhận từ các bộ phận chuyển tiếp và làm tiếp việc giống như ở hệ thống Shinchang

2.3.6 Công tắc cảnh báo mở khóa bằng chìa

Khi chúng ta tra chìa khóa điện vào ổ khóa điện thì công tắc này sẽ thay đổi trạng thái Điều này sẽ giúp nhận biết chìa khóa đã được tra vào hay chưa và ECU sẽ đọc tín hiệu điện áp của chân công tắc để phát hiện điều này

Hình 2 15 Đèn báo an ninh trên bảng đồng hồ Honda Civic 2006 Đèn báo an ninh sẽ sáng/tắt theo từng chế độ của hệ thống, điều này giúp tài xế biết được là hệ thống mã hóa khóa động cơ đang hoạt động hay không, hoạt động ở giai đoạn nào và có lỗi như thế nào

Vị trí các bộ phận này có thể sẽ thay đổi ít hoặc nhiều trên từng dòng xe khác nhau

Chức năng đăng ký mã khóa

Việc xóa chìa hay đăng ký những chìa mới là rất cần thiết trong xã hội phức tạp ngày nay vì nếu chúng ta vô tình đánh rơi hay bị trộm lấy đi những chìa khóa cũ thì họ có thể dễ dàng sử dụng xe của chúng ta

Khi nói về chức năng đăng ký mã khóa của hệ thống mã hóa khóa động cơ bao gồm: đăng ký mã chìa lần đầu, đăng ký mã chìa bổ sung và xóa bỏ mã chìa đã đăng ký

Chìa khóa dùng để đăng ký hay xóa bỏ mã ID chính là chìa khóa chính hay còn gọi là Master key (M-key) Chìa khóa được dùng để đăng ký bổ sung là chìa khóa phụ còn gọi là Sup Key (S-key) Để thực hiện các chức năng này thì có thể thực hiện trực tiếp trên xe, sử dụng máy chẩn đoán hay phần mềm riêng của hãng

Hình 2 16 Chìa khóa ô tô Toyota

2.4.1 Đăng ký mã chìa lần đầu

Sau khi thay thế ECU khoá động cơ hay bộ Smartra trên xe thì phải đăng ký mã chìa lần đầu cho xe Khi mới thay thế, lúc tra chìa khóa vào ổ khóa và bật lên vị trí ON thì đèn báo an ninh sẽ nhấp nháy (vì hệ thống chưa nhận chìa khóa nào) ECU khóa động cơ sẽ khởi động ở chế độ đăng ký mã chìa khóa tự động Ở chế độ này thì có thể đăng ký tối đa là 4 chìa khóa (bao gồm 3 M-key và 1 S-key) Vì ECU khóa động có thể phân biệt các loại chìa khóa nên thứ tự đăng ký không được chỉ định

Cách đăng ký mã chìa lần đầu trực tiếp trên xe (không sử dụng máy chẩn đoán) được thể hiện như sau:

Hình 2 17 Phương pháp đăng ký chìa lần đầu

Cách đăng ký mã chìa lần đầu bằng máy chẩn đoán được thể hiện như sau:

Hình 2 18 Phương pháp đăng ký chìa bằng máy chẩn đoán

2.4.2 Đăng ký mã chìa bổ sung

Chức năng này để đăng ký thêm chìa khóa mới vào hệ thống, để thực hiện chế độ này thì ECU khóa động cơ đã có mã chìa được đăng ký từ trước Có thể đăng ký bổ sung tối đa 5 mã chìa khóa chính (M-key) và 3 mã khìa khóa phụ (S-key) Nếu trong quá trình đăng ký bổ sung mà các bước không được thực hiện trong thời gian cho phép thì quá trình sẽ kết thúc ngay lập tức Từng bước sẽ có thời gian quy định riêng, sau các bước thành công thì đồng hồ sẽ được đặt lại và đếm ngược cho bước tiếp theo Đăng ký mã chìa bổ sung trực tiếp trên xe (không sử dụng máy chẩn đoán) thực hiện như sau:

Hình 2 19 Phương pháp đăng ký chìa bổ sung trực tiếp trên xe Đăng ký mã chìa bổ sung bằng máy chẩn đoán thực hiện như sau:

Hình 2 20 Phương pháp đăng ký chìa bổ sung bằng máy chẩn đoán

2.4.3 Xóa bỏ mã chìa khóa Để tránh việc bị mất hay bị đánh rơi chìa khóa vào tay người khác sử dụng với ý đồ xấu thì chức năng xóa bỏ mã khóa chìa là rất cần thiết Việc xóa bỏ này sẽ xóa bỏ hết các mã chìa ngoại trừ mã chìa khóa chính dùng để thực hiện thao tác xóa Để sử dụng chìa khóa đã bị xóa mã, cần phải đăng ký lại mã chìa cho ECU khóa động cơ Thao tác đăng ký sẽ bị hủy nếu không hoàn thành từng bước trong thời gian quy định Để thực hiện chức năng này phải có ít nhất hai mã khóa phải được đăng ký trong ECU khóa động cơ

Quy trình xóa mã chìa khóa như sau:

Hình 2 21 Phương pháp xóa mã chìa

2.4.4 Đăng ký mã cho ECU khóa động cơ (hoặc ECU động cơ)

Khi thực hiện chức năng này cần lưu ý những điều như sau:

 Phải đăng ký mã khi mới thay thế ECU khóa động cơ hay ECU động cơ mới khởi động được động cơ Nếu không đăng ký thì sẽ không khởi động được vì mã giao tiếp không giống nhau

 Không ngắt nguồn trong khi ECU khóa động cơ (hoặc ECU động cơ) kết nối mã giao tiếp

 Không vặn chìa khóa ON/OFF nhiều hơn 20 lần trước khi cài đặt giao tiếp mã

 Nếu thực hiện thao tác này 20 lần trở lên, phải ngắt cực âm của ắc quy để tránh vô hiệu hóa các chức năng của động cơ Nếu không làm như vậy sẽ dẫn đến việc động cơ không khởi động được và phải thay thế ECU khóa động cơ hay ECU động cơ mới

Sau khi thay thế ECU khóa động cơ thì các bước làm như sau:

 Đăng ký các mã ID khóa giống như thực hiện đăng ký mã chìa mới

 Trước khi cắm chìa khóa vào trong ổ khóa, phải dùng dây kiểm tra chẩn đoán chuyên dùng cho các jack điện, nối tắt 2 đầu TE1 và E1 (hoặc TC và CG) của giắc DLC3

Hình 2 22 Vị trí giắc DLC3

Hình 2 23 Các chân giắc DLC3

 Cắm chìa khóa chính đã đăng ký trước đó vào ổ khóa và bật đến vị trí ON trong vòng 30 phút, lưu ý là không nổ máy

 Xoay chìa khóa sang vị trí OFF và rút luôn dây kết nối kiếm tra chẩn đoán

Hình 2 24 Dây kiểm tra chẩn đoán SST 09843-18040

 Cho động cơ nổ máy và duy trì sự nổ của động cơ nếu động cơ nổ máy bình thường thì kiếm tra lại bước cuối cùng Nếu không có vấn đề phát sinh nữa thì việc đăng ký đã hoàn thành.

Nguyên lý hoạt động hệ thống mã hóa khóa động cơ Honda Civic 2006

Nhóm nghiên cứu xin chọn sơ đồ hệ thống mã hóa khóa động cơ của xe Honda Civic 2006 1.8L AT (dòng xe nhóm chọn để thiết kế mô hình hệ thống mã hóa khóa động cơ) để nghiên cứu cách hệ thống trên xe này hoạt động

Hình 2 25 Sơ đồ mạch điện hệ thống mã hóa khóa động cơ Honda Civic 2006

- Giải thích các thành phần quan trọng trên sơ đồ mạch điện hệ thống mã hóa khóa động cơ của xe Honda Civic 2006:

HOT AT ALL TIMES: Chân lấy nguồn dương trực tiếp từ Battery qua cầu chì tổng HOT IN ON OR START: Chân lấy nguồn dương sau công tắc ổ khoá Đối với xe Honda Civic 2006 sẽ có 3 vị trí xoay khoá đó là I, II, III tương ứng với ACC, ON, START Ngoài ra sẽ có 4 vị trí lấy nguồn dương sau ổ khoá bao gồm: HOT IN ON OR START, HOT IN ON, HOT IN ACC OR ON, HOT IN START Bốn vị trí này sẽ thông mạch với chân dương lấy từ bình ACCU khi tài xế vặn chìa khoá theo từng vị trí HOT IN ON OR START là vị trí mà khi xoay chìa khoá ở ON hay START thì đều có dương từ bình ACCU

Under-hood Fuse/Relay Box: Hộp cầu chì động cơ đặt ở trong khoang máy của xe Trong hộp cầu chì có relay PGM-FI MAIN RELAY 1 rất quan trọng đối với hệ thống mã hoá khoá động cơ và một số hệ thống khác Relay này dùng để điều khiển nguồn của PCM (ECU động cơ) và bộ phận về nhiên liệu của xe

Under-dash Fuse/Relay Box: Hộp cầu chì điện thân xe, trên xe Honda Civic 2006 thì hộp này sẽ tích hợp với MICU nên cũng được xem là hộp BCM Ngoài ra trong hộp cầu chì này còn có relay PGM-FI MAIN RELAY 2 dùng để motor bơm nhiên liệu cho xe

Immobilizer-Keyless Control Unit: Bộ phận quan trọng của hệ thống mã hoá khoá động cơ xe Honda Civic 2006, chúng được xem là bộ Smartra của hệ thống và được tích hợp luôn với cuộn dây chìa thu phát Như vậy bộ phận này bao gồm cuộn dây chìa thu phát và bộ xử lí gồm 7 chân:

● VBU: Chân nối dương trực tiếp từ bình ACCU đã qua BCM

● IG1: Chân nối dương từ HOT IN ON OR START đã qua BCM

● S-NET: Chân dùng để giao tiếp mã ID chìa giữa Immobilizer-Keyless Control Unit và BCM, chi tiết nhiệm vụ sẽ được phân tích ở phần sau

● B-CAN: Chân dùng để giao tiếp giữa Immobilizer-Keyless Control Unit và BCM, Gauge (Tach), chi tiết nhiệm vụ sẽ được phân tích ở phần sau

● K-LINE: Chân dùng để giao tiếp giữa Immobilizer-Keyless Control Unit và giắc chẩn đoán OBDII

● IG KEY SW: Chân nối với một đầu của của công tắc cảnh báo bằng chìa

● LG: Chân nối mass của bộ phận này

PCM: Đây là hộp ECU động cơ, hộp này sẽ có 3 cụm giắc riêng ký hiệu là A, B, C ở hệ thống mã hoá khoá động cơ thì cần sử dụng các chân của PCM như sau:

 MRLY(A6): Chân nối với một đầu cuộn dây của PGM-FI MAIN RELAY 1.

 IMOFLR(A15): Chân nối với một đầu cuộn dây của PGM-FI MAIN RELAY 2.

● S-NET(A44): Chân dùng để giao tiếp mã ID chìa giữa BCM và PCM, chi tiết nhiệm vụ sẽ được phân tích ở phần sau

 IG1(C36): Chân nối dương từ HOT IN ON OR START đã qua BCM.

 LG1, LG2, PG1, PG2 (C40, C44, B36, B1): Chân nối mass cho hộp PCM.

Ignition Key Switch: Công tắc cảnh báo bằng chìa trên ổ khoá, bình thường khi không có chìa thì công tắc sẽ hở còn khi tra chìa vào thì công tắc này sẽ đóng lại Công tắc này một chân sẽ nối mass còn chân còn lại sẽ nối chân số 6 (IG KEY SW) của Immobilizer- Keyless Control Unit Immobilizer-Keyless Control Unit sẽ đọc giá trị điện áp của chân 6 để nhận biết là tài xế đã gắn chìa vào ổ khoá hay chưa Khi công tắc đóng lại thì điện áp chân 6 là 0V

Parking Brake Switch: Công tắc nhận biết cài phanh tay, bình thường lúc chưa gài phanh tay thì công tắc sẽ hở, còn khi gài phanh tay rồi thì công tắc sẽ đóng lại Công tắc này thường dùng để cài chìa cho hệ thống mã hoá khoá động cơ

Gauge Control Module (Tach): Bảng đồng hồ hiển thị các đèn và tốc độ động cơ của xe Bộ phận có tổng cộng 36 chân, trong hệ thống mã hoá khoá động cơ thì cần sử dụng một số chân như sau:

 18: Chân nối với nguồn dương từ bình ACCU (chân này sẽ nối chung chân VBU qua một hộp nối điện) Chân này là nguồn chính để nuôi hộp này.

 21: Chân này dùng để giao tiếp B-CAN với Immobilizer-Keyless Control Unit và BCM

 28: Chân này nối với một đầu của công tắc Parking Brake Switch

- Giải thích nguyên lý hoạt động của sơ đồ mạch điện điện hệ thống mã hóa khóa động cơ của xe Honda Civic 2006 Để dễ giải thích theo từng giai đoạn của hệ thống mã hóa khóa động cơ thì nhóm nghiên cứu sẽ chia mạch điện thành các phần nhỏ như sau:

Hình 2 26 Sơ đồ mạch điện hệ thống mã hóa khóa động cơ Honda Civic 2006 (1)

Lúc chưa tra chìa khóa: nguồn từ bình ACCU vẫn qua các chân VBU của MICU, Immobilizer-Keyless Control Unit và Gauge (Tach) cho nên khi chưa cắm chìa thì 3 bộ phận này vẫn có thể nguồn (không dùng để điều khiển mà dùng để lưu trữ một số thông tin) Ngoài ra bộ Immobilizer-Keyless Control Unit đọc được giá trị điện áp trên chân số 6 không phải là 0V nên hệ thống mã hoá khoá động cơ sẽ không hoạt động

Lúc gài phanh tay: công tắc (Parking Brake Switch) sẽ đóng lại, lúc này điện áp chân 28 của Gauge (Tach) là 0V Ngược lại khi nhả phanh tay thì trạng thái của công tắc sẽ ngay lập tức làm thay đổi điện áp chân 28 Nhờ vào điện áp chân 28 mà Gauge (Tach) nhận biết được trạng thái gài hoặc nhả phanh tay

Lúc tra chìa khóa vào trong ổ khóa: trạng thái của công tắc cảnh báo mở khóa bằng chìa (Ignition Key Switch) thay đổi Cụ thể lúc này điện áp chân 6 là 0V (công tắc đang đóng), Immobilizer-Keyless Control Unit nhận được tín hiệu này và hiểu là đã có chìa khóa được tra vào ổ khóa Lúc này PGM-FI Main Relay 1 vẫn chưa được kích để nhảy công tắc vì cuộn dây của relay chưa được nhịp mass qua chân A6 của PCM

Lúc vặn chìa khoá lên vị trí ON:

 Đối với bộ Immobilizer-Keyless Control Unit: nguồn HOT IN ON OR START đi vào BCM qua cầu chì số 2 (15A) rồi đi ra khỏi BCM bởi chân R12 rồi tiếp tục đi vào Immobilizer-Keyless Control Unit qua chân số 2 (IG1) Nguồn này kết hợp với chân số 7 (LG) nối mass và tín hiệu điện áp từ chân số 6 sẽ giúp bộ Immobilizer-Keyless Control Unit cấp một dòng điện vào cuộn dây chìa thu phát (đã tích hợp sẵn trong bộ Immobilizer-Keyless Control Unit) Khi cuộn dây chìa thu phát nhận được dòng điện thì chúng sẽ tạo từ trường ở xung quanh ổ khóa điện Cuộn dây chìa thu phát giao tiếp không dây với vi mạch tích hợp đặc biệt trong con chip của chìa khóa điện và nhận mã ID của chìa khóa Mã ID này sẽ được gửi lại bộ Immobilizer-Keyless Control Unit, chúng giao tiếp mã ID với các bộ phận qua chân số 3 (S-NET)

 Đối với PCM: nguồn dương HOT IN ON OR START đi qua cầu chì số 2 (15A) của hộp cầu chì thân xe (BCM) rồi đến chân C36 của PCM, để PCM nhận biết được tín hiệu IG Nguồn dương HOT AT ALL TIMES đi qua cầu chì số 19 (15A) cuả hộp cầu chì động cơ Lúc này một đầu cuộn dây và một đầu công tắc của PGM-

FI Main Relay 1 đã có sẵn dương Chân còn lại của cuộn dây được nối với chân

Chức năng đăng ký mã khóa trên phần mềm HDS

Các chức năng đăng ký thêm chìa, xoá chìa hay thay đổi các bộ phận để đồng bộ hệ thống mã hóa khóa động cơ: đối với dòng xe Honda Civic 2006 thì cần sử dụng phần mềm chẩn đoán chuyên hãng Honda đó là HDS Ngoài ra đi cũng với phần mềm này máy đọc lỗi chuyên hãng Honda

Hình 2 29 Máy đọc lỗi HDS

Hình 2 30 Giao diện phần mềm HDS

 Bật chìa lên vị trí ON (II)

 Kết nối máy đọc lỗi HDS vào giắc OBDII của xe

 Kết nối phần mềm đọc lỗi HDS vào máy đọc lỗi HDS

 Chọn mục “IMMOBILIZER” ở mục “SYSTEM SELECT”

 Tuỳ vào mục đích sử dụng để chọn các mục từ màn hình HDS và làm theo hướng dẫn

Bảng 2 1 Các chức năng của hệ thống mã hóa khóa động cơ trên phần mềm HDS

Thêm hoặc thay thế bộ phận trên xe

Thực hiện các bước trên màn hình HDS

Bộ phận cần thiết khi đăng ký

Thay thế chìa khoá Chọn ‘‘KEYS''

Sau đó chọn ‘‘REWRITE KEYS”

Tất cả chìa đã đăng ký Tất cả chìa mới

Chọn ‘‘Add and Delete Keys”

Sau đó chọn ‘‘Delete or Add Multiple Keys”

Xoá chìa đã đăng ký Chọn ‘‘KEYS''

Sau đó chọn ‘‘REWRITE KEYS” Tất cả chìa mới Tất cả chìa bị mất

Thay thế tất cả chìa

Chọn ‘‘KEYS'' Sau đó chọn ‘‘ALL KEYS LOST” Tất cả chìa mới Thay thế

Chọn ‘‘REPLACE IMMOBI UNIT” Tất cả chìa đã đăng ký

Thay thế PCM Chọn ‘‘REPLACE ECM/PCM'' Tất cả chìa đã đăng ký Thay thế cụm ổ khoá

(chìa khoá vẫn sử dụng được tiếp)

Chọn ‘‘KEYS'' Sau đó chọn ‘‘REWRITE KEYS”

(chìa khoá không sử dụng được tiếp)

Chọn ‘‘KEYS'' Sau đó chọn ‘‘ALL KEYS LOST” Tất cả chìa mới Thay thế MICU Chọn ‘‘Replace MPCS/MICU/IMOES'' BCM

MÔ HÌNH HỆ THỐNG MÃ HÓA KHÓA ĐỘNG CƠ

Thiết kế mô hình

Dựa trên mục đích của đồ án là thiết kế, chế tạo mô hình mã hóa khóa động cơ để phục vụ cho học tập và giảng dạy, trên cơ sở các mô hình đã có sẵn và sự phối hợp với nhóm sinh viên (Vũ Đức Đại và Lương Hoàng Phong) cùng chung giảng viên hướng dẫn thi công mô hình tích hợp hệ thống thông tin và hệ thống điện thân xe Honda Civic 2006 đã cùng nhau xây dựng chung một mô hình với tên gọi “Mô hình hệ thống điện thân xe và mã hóa khóa động cơ Honda Civic 2006”

3.1.2 Thiết kế khung giá đỡ

Nhóm tận dụng khung giá đỡ từ mô hình cũ với kích thước như sau:

Hình 3 1 Khung giá đỡ mô hình

3.1.3 Thiết kế 3D toàn bộ mô hình

Dựa trên kích thước khung giá đỡ mô hình, kích thước các bộ phận, chi tiết mô hình, nhóm tiến hành thiết kế 3D

Hình 3 2 Mặt trước mô hình

Hình 3 3 Mặt bên mô hình

3.1.4 Thiết kế bảng mô hình

Dựa vào vị trí, kích thước các bộ phận, chi tiết lắp đặt trên mô hình, nhóm tiến hành thiết kế đục lỗ, khắc chữ và viền bảng mica

Lắp đặt các bộ phận

Lắp đặt các bộ phận, chi tiết lên mô hình dựa theo sơ đồ mạch điện và có sự liên kết với nhóm thực hiện đồ án “Thiết kế mô hình tích hợp hệ thống thông tin và hệ thống điện thân xe Honda Civic 2006”

Hình 3 6 Sơ đồ mạch tổng thể (1)

Hình 3 9 Mô hình hệ thống điện thân xe và mã hóa khóa động cơ Honda Civic 2006

Hình 3 10 Vị trí các bộ phận trên mô hình

Bảng 3 1 Các bộ phận cần cho hệ thống mã hoá khoá động cơ trên mô hình

Ký hiệu Tên chi tiết

2 Giắc chẩn đoán OBD II

3 Hệ thống bật tắt PAN

4 Chìa khoá, ổ khoá và vòng từ

5 Bộ phận thể hiện điện áp Accu, các cầu chì và Main Relay 1

6 Tach và các giắc đo kiểm của Tach

9 Đèn giả lập motor bơm xăng

10 Bộ tạo xung giả lập tín hiệu cảm biến vị trí trục khuỷu

Hình 3 11 Giắc đo kiểm cho mô hình

Hình 3 12 Giắc đo kiểm cho Tach

Bảng 3 2 Giắc đo kiểm hệ thống mã hóa khóa động cơ

Tên giắc Tên bộ phận

6 Immobilizer-Keyless Control Unit KW1 Công tắc cảnh báo mở khóa bằng chìa KW2 Công tắc cảnh báo mở khóa bằng chìa

3.2.3 Chìa khoá xe Honda Civic 2006

Hình 3 13 Chìa khóa xe Honda Civic 2006

Bao gồm 2 chìa khoá với vỏ khác màu, chìa khoá có vỏ màu xám là chìa khoá có chip đã được đồng bộ với các bộ phận khác còn chìa còn lại là chìa cơ bình thường không có chip đặc biệt

3.2.4 Bộ phận thể hiện điện áp của nguồn ACCU, các cầu chì và relay

Hình 3 14 Accu Voltage, Fuse, Main Relay 1

Bảng 3 3 Nhiệm vụ cụm thể hiện điện áp nguồn, các cầu chì và Main relay 1

Tên chi tiết Nhiệm vụ

Fuse 1 (15A) Cầu chì tổng cho toàn hệ thống Fuse 2 (15A) Cầu chỉ bảo vệ cho Main Relay 1 Fuse 3 (10A) Cầu chì bảo vệ nguồn vào Tach và Immo Main Relay 1 Điều khiển nguồn cho PCM

Accu Voltage Thể hiện điện áp bình ắc quy

Hình 3 15 Hộp đựng cầu chì

Mỗi cầu chì sẽ có hộp đựng cầu chì màu đen, khi kiểm tra hay thay thế cầu chì thì chỉ cần mở khớp bên trái hộp đựng

Hình 3 16 Relay và các chân của relay

Xác định 2 đầu cuộn dây bằng cách đo điện trở các chân, 2 chân nào có điện trở khoảng hơn 100 Ohm thì 2 chân đó là 2 đầu cuộn dây relay

Kiểm tra relay bằng cách cấp nguồn âm dương vào 2 đầu cuộn dây relay, nếu có nghe tiếng 2 đầu công tắc relay nhảy thì chứng tỏ là relay vẫn còn hoạt động được hoặc sử dụng đồng hồ VOM để kiểm tra thông mạch giữa 2 đầu công tắc

3.2.5 Bộ ổ khóa và vòng từ

Hình 3 17 Bộ ổ khoá và vòng từ

Bộ phận này bao gồm 3 giắc khác nhau thể hiện ở bảng dưới đây:

Bảng 3 4 Giắc ổ khóa và giắc vòng từ

Nâu Các vị trí thông với chân B+ khi xoay chìa Trắng Các chân của hệ thống mã hoá khoá động cơ Xanh lá Các chân cảnh báo hoặc nhận biết khác Chi tiết các chân của jack như sau:

Hình 3 18 Giắc nâu và thứ tự chân của giắc

 1: Chân B+ lấy nguồn từ Accu, chân này sẽ thông với các chân còn lại nếu ta xoay đến các vị trí khác của ổ khoá làm các chân đó có nguồn dương

 2: Chân HOT IN START, khi vặn chìa sang vị trí III (ST) thì chân này sẽ có dương 12V

 3: Chân HOT IN ON, khi vặn chìa sang vị trí II (ON) thì chân này sẽ có dương 12V

 4: Chân HOT IN ACC OR ON, khi vặn chìa ở vị trí I (ACC) hay vị trí II (ON) thì chân này đều sẽ có nguồn dương 12V

 5: Chân HOT IN ON OR START, khi vặn chìa ở vị trí II (ON) hay vị trí III (ST) thì chân này đều sẽ có nguồn dương 12V

 6: Không sử dụng Ở hệ thống mã hoá khoá động cơ thì cần sử dụng chân 1, 2, 5

Hình 3 19 Giắc trắng và thứ tự chân của giắc Đây là giắc của Immobilizer-Keyless Control Unit rất quan trọng trong hệ thống mã hoá khoá động cơ

 1: Chân VBU, lấy nguồn dương 12V từ thẳng Accu mà không qua ổ khoá

 2: Chân IG1, lấy nguồn dương 12V từ HOT IN ON OR START

 3: Chân S-NET, nối với chân R9 của BCM

 4: Chân B-CAN, nối với chân Q6 của BCM và chân 21 của Tach

 5: Chân K-LINE, nối với chân Q8 của BCM và chân 7 của jack OBD II

 6: Chân IG KEY SW, nối với chân R16 của BCM

 7: Chân LG, nối mass cho hộp Immobilizer-Keyless Control Unit

Vì đây là jack quan trọng của hệ thống cho nên sử dụng hết tất cả 7 chân

Hình 3 20 Giắc xanh và thứ tự chân của giắc Ở hệ thống mã hoá khoá động cơ thì chỉ sử dụng chân 1 và 2

 1: Chân KSW1, nối với chân R6 của BCM

 2: Chân KSW2, nối thẳng tới mass

Hình 3 21 Tach Ở hệ thống mã hoá khoá động cơ thì bộ phận dùng để thể hiện đèn báo an ninh (đèn được hiển thị ở bên phải)

Hình 3 22 Đèn báo an ninh màu xanh lá

Bộ phận này có tổng cộng 36 chân trong 1 giắc

Hình 3 23 Chân giắc của Tach (Male)

Các chân sử dụng trong hệ thống mã hoá khoá động cơ: 1, 15, 16, 17, 18, 19, 21

 1, 19: Can High và Can Low, 2 chân này nối với PCM để giao tiếp mạng CAN

 17: IG1, lấy nguồn dương 12V từ HOT IN ON OR START

 18: Chân VBU, lấy nguồn dương 12V từ thẳng Accu mà không qua ổ khoá

 21: B-Can, nối với chân Q6 của BCM và chân 4 của Immo

PCM có tổng cộng 3 cụm connector bao gồm: Block A, Block B, Block C Mỗi block có 44 chân tương tự nhau

Hình 3 25 Các chân của một block (Male)

51 Ở hệ thống mã hoá khoá động cơ thì sử dụng các chân: A6, A8, A15, A36, A37, A44, B1, B36, C2, C32, C36, C40, C44

Thứ tự từng block và thứ tự chân đã được đánh dấu sẵn trên PCM Nhiệm vụ của mỗi chân trên từng block đã được trình bày trong tài liệu hướng dẫn thực hành kèm theo mô hình

Vị trí các giắc của BCM như sau:

Hình 3 27 Vị trí của các giắc của BCM

Hình 3 28 Tên gọi và số chân của các giắc

Hình 3 29 Sơ đồ cấp nguồn và mass cho BCM Ở hệ thống mã hoá khoá động cơ thì các jack được sử dụng là: B, C, D, E, F, G, Q,

Nhiệm vụ của mỗi chân trên từng giắc đã được trình bày trong tài liệu hướng dẫn thực hành kèm theo mô hình

3.2.9 Đèn giả lập cho motor bơm xăng

Hình 3 30 Đèn giả lập motor bơm xăng khi tắt

Khi có tín hiệu điều khiển motor bơm xăng chạy thì đèn này sẽ sáng

Hình 3 31 Đèn giả lập motor bơm xăng khi sáng

3.2.10 Bộ phát xung vuông giả lập xung tín hiệu cảm biến vị trí trục khuỷu

Hình 3 32 Arduino tạo xung giả lập tín hiệu cảm biến vị trí trục khuỷu

Hình 3 33 Biến trở thay đổi tần số xung

Hình 3 34 Sơ đồ cấp nguồn Arduino Để đèn bơm xăng tiếp tục sáng khi cắm chìa đúng thì trên mô hình phải có thêm bộ phận giả lập xung tín hiệu tốc độ trục khuỷu (yêu cầu của hộp PCM) Muốn thay đổi tốc độ trục khuỷu thì chỉ cần vặn biến trở “ENGINE SPEED” Tốc độ giả lập này sẽ được gửi đến PCM qua chân C32, PCM sẽ tính toán và tiếp tục cho chân A15 nhịp mass đồng thời cũng gửi tốc độ (RPM) cho Tach

Hình 3 35 Răng tạo xung trên trục khuỷu thực tế trên xe

Hình 3 36 Xung cảm biến vị trí trục khuỷu Honda Civic 2006-2012

Một vòng quay thì tổng cộng có 13 xung, 2 xung đầu là 2 xung đặc biệt còn 11 xung còn lại đều nhau

Hình 3 37 Xung được tạo ra bằng Arduino

Xung này được đo bằng máy đo xung Hantek, khi đưa lên mô hình thì có một số phần nhiễu nhẹ (có thể là do dây dẫn, biến trở hoặc vài yếu tố khách quan khác)

Vặn biến trở để thay đổi tần số xung

3.2.11 Giắc chẩn đoán OBD II

Hình 3 38 Giắc chẩn đáon OBD II Ở hệ thống mã hoá khoá động cơ thì các chân được sử dụng là:

Hình 3 39 Sơ đồ nối dây OBD II

3.2.12 Cụm PAN thực hành trên mô hình

Hình 3 40 Cụm PAN thực hành

Kiểm tra, đánh giá, vận hành hệ thống

 Sơ đồ mạch điện của toàn bộ hệ thống

 Tài liệu giải thích các chân của từng cụm connector trên các hộp PCM, BCM, …

Các công việc cần thực hiện:

 Cấp nguồn âm dương cho mô hình và vận hành chức năng của hệ thống mã hoá khóa động cơ

 Dùng đồng hồ VOM đo kiểm các bộ phận trong hệ thống (đo điện áp đơn vị V và đo với mass, đo điện trở đơn vị Ohm và đo giữa 2 cực chân, đo thông mạch giữa 2 cực chân)

 Đo xung bằng máy đo xung Hantek

Bảng 3 5 Thông số đo kiểm khi vận hành mô hình

Tên chi tiết Chân Trạng thái

(giắc màu trắng của ổ khoá và vòng từ)

Chìa đúng: Xung (5V ngắt xuống) Chìa sai: 5V Thông mạch với A44 (PCM)

(0V ngắt lên) Thông mạch giữa

2 giây sau 0V, vặn chìa lên ST 12V Chìa sai: 12V,

2 giây sau 0V, vặn chìa lên ST 0V

A37 Điện trở 2 chân lúc OFF chìa: 166 Ohm

Chìa đúng: Xung (5V ngắt xuống) Chìa sai: 5V Thông mạch với 3 (Immo)

ON: 5V ST: xung vuông 0V;5V như CKP signal

1, 19 Điện trở 2 chân lúc OFF chìa: 166 Ohm

(0V ngắt lên) Thông mạch giữa

Công tắc cảnh báo bằng chìa

(giắc màu xanh của ổ khoá và vòng từ)

KSW1, KSW2 Thông mạch với nhau và 6 (Immo)

 Kết nối máy chẩn đoán với giắc OBD II trên mô hình, kiểm tra tình trạng hoạt động của hệ thống Immobilizer hoàn toàn bình thường.

Các PAN thực hành trên mô hình

Hiện tượng: đèn báo an ninh trên Gauge (Tach) không sáng, đèn bơm xăng sáng bình thường Khi vặn chìa khóa sang START (cấp xung giả lập cảm biến vị trí trục khuỷu) thì đèn bơm xăng vẫn sáng nhưng tốc độ RPM trên Tach thể hiện bằng kim không di chuyển

Sử dụng máy chẩn đoán Texa:

Hình 3 42 Sau khi scan PAN 8

Hình 3 44 Trạng thái kết nối của hệ thống mã hóa khóa động cơ

Giải thích: Khi Can High bị ngắn mạch xuống mass thì mọi thông tin được truyền sẽ ưu tiên xuống mass trước, lúc này dây Can High gần như là không gửi được thông tin gì cho các bộ phận khác Như vậy đèn báo an ninh trên Gauge (Tach) sẽ không sáng vì thiếu Can High và khi quét máy chẩn đoán thì hầu như các hệ thống đều gặp lỗi Nhưng đối với hệ thống mã hoá khoá động cơ thì vẫn xảy ra bình thường (máy chẩn đoán hiện

“Normal”) vì việc trao đổi thông tin mã ID không dùng hệ thống mạng Can

Các kiểm tra: Nếu thấy hiện tượng như trên thì nên đo thông mạch giữa giắc đo kiểm A36 của PCM hoặc 1 của Tach với các giắc màu đen (nối mass), nếu chúng thông mạch thì chứng tỏ dây Can High đã bị ngắn mạch xuống mass Ngoài ra cũng nên đo thông mạch giữa chân C36 và chân 1, nếu thông mạch thì bình thường còn nếu không thì cũng sẽ xảy ta trường hợp trên

Hiện tượng: Main Relay 1 không được kích, PCM không điều khiển bất kì một chân nào, đèn báo an ninh trên Gauge (Tach) không sáng, đèn bơm xăng không sáng Khi vặn chìa khóa sang START (cấp xung giả lập cảm biến vị trí trục khuỷu) thì đèn bơm xăng vẫn không sáng và tốc độ RPM trên Tach thể hiện bằng kim không di chuyển

Sử dụng máy chẩn đoán Texa cho mô hình:

Hình 3 47 Trạng thái hệ thống mã hoá khoá động cơ

Giải thích: PCM không nhận được tín hiệu 12V vào chân C36 vì thế PCM sẽ không điều khiển A6 nhịp mass làm cho Main Relay không được kích Chân A8 nối với công tắc Main Relay 1 lúc nào không có dương 12V làm PCM không có nguồn chính để điều khiển các cơ cấu vận hành khác Như vậy mọi hoạt động liên quan đến PCM như: trao đổi mã

ID, mạng Can giao tiếp, hay thể hiện đèn báo an ninh, đèn bơm xăng đều không thực hiện được (máy chẩn đoán hiện “The immobilizer systems is deleted”)

Cách kiểm tra: Đo thông mạch giữa chân D2 của BCM và chân C36 của PCM, nếu chúng thông mạch thì bình thường còn không thông mạch sẽ xảy ra tình trạng trên

Hiện tượng: đèn báo an ninh trên Gauge (Tach) nhấp nháy liên tục giống như khi cắm chìa sai vào ổ khoá Đèn bơm xăng chỉ sáng 2 giây rồi tắt, khi vặn chìa khóa sang START (cấp xung giả lập cảm biến vị trí trục khuỷu) thì đèn bơm xăng vẫn không sáng và tốc độ RPM trên Tach thể hiện bằng kim không di chuyển

Giải thích: Immobilizer-Keyless Control Unit không cung cấp điện cho cuộn dây chìa thu phát, làm việc trao đổi mã ID từ chìa và cuộn dây chìa thu phát bị lỗi Như vậy mã

ID sẽ không được nhận hay truyền đi các bộ phận khác (BCM và PCM) và PCM sẽ hiểu là đang cắm chìa cơ bình thường không có chip (máy chẩn đoán không quét được Immobilizer – 1 IMMO)

Cách kiểm tra: Đo thông mạch giữa chân D2 của BCM và chân 1 của Immo, nếu chúng thông mạch thì bình thường còn không thông mạch sẽ xảy ra tình trạng trên

Hiện tượng: Không xảy ra hiện tượng bất thường, PCM vẫn xác nhận được chìa đúng và đèn báo an ninh trên Gauge (Tach) nháy sáng

Giải thích: Việc chân số 6 của Immo (giắc trắng) nhận biết điện áp khi cho chìa vào ổ khoá là không ảnh hưởng đến việc cấp nguồn cho vòng từ để nhận và trao đổi mã ID sang các bộ phận khác (máy chẩn đoán thể hiện dấu ! ở Immobilizer – 3 IMMO với chi tiết lỗi là “Key switch input signal error”)

Cách kiểm tra: Đo thông mạch giữa chân KWS2 hoặc chân 6 của Immo với bất kì jack màu đen Nếu chúng thông mạch thì bình thường còn nếu không thì sẽ bị tình trạng như trên.

Bài thực hành trên mô hình hệ thống

Nội dung: Thực hành Pan số 8

 Bước 1: Cấp nguồn âm dương, vận hành thử các chức năng của hệ thống trước khi bật Pan

 Bước 2: Bật Pan 8 bằng cách gạt công tắt Pan 8 sang vị trí ON

 Bước 3: Quan sát hiện tượng sau khi bật Pan

 Bước 4: Tham khảo sơ đồ mạch điện, xác định các trường hợp hư hỏng có thể xảy ra

- Dây dẫn bị đứt, ngắn mass hoặc tiếp xúc kém

- Hộp điều khiển có vấn đề

 Bước 5: Tiến hành kiểm tra

- Kiểm tra sơ bộ hộp PCM: Dùng đồng hồ VOM đo điện áp đến đèn để khoanh vùng hư hỏng Ví dụ: A25 không có điện áp 5V => Hộp hỏng

Nguyên nhân: do hộp điều khiển điện áp chân VCC (A25) là 5V

- Kiểm tra Main Relay 1: Đo điện áp chân A8 của PCM

+ Nếu có điện áp 12V thì Main Relay 1 hoạt động bình thường

+ Nếu không có điện áp 12V thì Main Relay 1 có vấn đề hoặc hộp PCM có vấn đề

Nguyên nhân: do hộp nhịp mass chân A6 khi có tín hiệu IG thì relay được kích hoạt (A8 có 12V)

- Kiểm tra điện áp các chân liên quan: Đo điện áp chân D2 của BCM, C36 của PCM

+ Có điện áp 12V của D2 => Có nguồn vào BCM bình thường

+ Không có điện áp 12V của D2 => Không có nguồn vào BCM

Nguyên nhân: Không có nguồn từ F24 của BCM tới C36 của PCM để nhịp mass A6

- Kiểm tra dây dẫn: Dùng đồng hồ VOM đo điện áp, thông mạch, kiểm tra dây dẫn

+ Đo thông mạch giữa chân A36 (PCM) và 1 (Tach): Nếu thông mạch thì bình thường, nếu không thì do mất tín hiệu CAN

+ Đo thông mạch giữa chân A37 (PCM) và 19 (Tach): Nếu thông mạch thì bình thường, nếu không thì mất tín hiệu CAN

+ Đo thông mạch lần lượt A36 và A37 với mass: Nếu không thông mạch thì bình thường, nếu có thì mất tín hiệu CAN

 Bước 6: Xác định nguyên nhân hư hỏng

- Nguyên nhân hư hỏng ở đây là: Chân A36 (PCM) bị ngắn xuống mass

 Bước 7: Xử lý hư hỏng bằng cách gạt công tắc Pan 8 sang vị trí OFF

 Bước 8: Kiểm tra lại chức năng sau khi xử lý hư hỏng

 Bước 9: Hoàn thành phiếu thực hành và nộp lại cho giảng viên

Bảng 3 6 Đo điện áp trước và sau khi bật Pan

Chân Trước khi bật Pan 8 Sau khi bật Pan 8

Bảng 3 7 Đo thông mạch trước và sau khi bật Pan

A36 và 1 Thông mạch Thông mạch

A36 và mass Không thông mạch Thông mạch A37 và mass Không thông mạch Không thông mạch

Nguyên nhân: do hộp nhịp mass chân A6 thì relay được kích hoạt (A8 có 12V)

- Kiểm tra điện áp các chân liên quan: Đo điện áp chân D2 của BCM, C36 của PCM

+ Có điện áp 12V của C36 => Bình thường

+ Không có điện áp của C36 => Không có nguồn vào PCM

Nguyên nhân: Không có nguồn từ F24 của BCM tới C36 của PCM để nhịp mass A6

+ Đo thông mạch giữa chân A8 (PCM) và Fuse 2: Nếu thông mạch thì bình thường, nếu không thì mất nguồn A8

+ Đo thông mạch giữa C36 (PCM) với D2 (BCM): Nếu thông mạch thì bình thường, nếu không thì mất nguồn C36

- Nguyên nhân hư hỏng ở đây là: Bị đứt giữa chân C36 (PCM) và F24 (BCM)

A8 và Fuse 1 Thông mạch Không thông mạch C36 và F24 Thông mạch Không thông mạch

Nguyên nhân: do hộp nhịp mass chân A6 thì relay được kích hoạt (A8 có 12 V)

- Kiểm tra điện áp các chân liên quan: Đo điện áp chân D2 của BCM, do điện áp với nguồn cho chân 7 Immo

+ Có điện áp 12V của 7 => Hộp Immo được nối mass

+ Không có điện áp 12V => Hộp Immo thiếu mass

Nguyên nhân: Không có nguồn từ R12 của BCM tới 2 của Immo

+ Đo thông mạch giữa chân D2 (PCM) và 1 (Immo): Nếu thông mạch thì bình thường, nếu không thì mất nguồn cho Immo

+ Đo thông mạch giữa chân 3 (Immo) với A44 (PCM): Nếu thông mạch thì bình thường, nếu không thì việc trao đổi mã không thành công

- Nguyên nhân hư hỏng ở đây là: Bị đứt giữa chân C36 (PCM) và F24 (BCM)

D2 và 1 Thông mạch Không thông mạch

3.5.4 Phiếu thực hành kiểm tra toàn bộ hệ thống

PHIẾU THỰC HÀNH Nhóm:……… Lớp:………

Hệ thống: Mã hoá khoá động cơ Ngày: … /.…./…….…

Thời gian thực hiện: … Phút Thời gian bắt đầu:……… Thời gian kết thúc:……… Điểm Nhận xét của giảng viên

1 Nội dung: Thực hành kiểm tra, vận hành, đo kiểm các chi tiết chính của hệ thống mã hóa khóa động cơ

- Giúp cho sinh viên nắm rõ hệ thống và cách vận hành hệ thống

- Làm quen với công việc đo kiểm trên hệ thống

- Sơ đồ mạch điện của toàn bộ hệ thống

- Tài liệu giải thích các chân của từng cụm connector trên các hộp PCM, BCM, …

- Làm việc nghiêm túc, không cẩu thả

- Tuyệt đối không được tự ý nối bất kỳ cặp giắc nào lại với nhau

 Cấp nguồn, vận hành chức năng của hệ thống trước khi bật Pan

76 Điền vào bảng bên dưới trạng thái hoạt động của hệ thống

Tên chi tiết Chân Trạng thái

(jack màu trắng của ổ khoá và vòng từ)

Công tắc cảnh báo bằng chìa

(jack màu xanh của ổ khoá và vòng từ)

PHIẾU THỰC HÀNH Nhóm:………Lớp:………

Hệ thống: Mã hoá khoá động cơ Bài thực hành số: 1

Thời gian thực hiện: … Phút Thời gian bắt đầu:………

Thời gian kết thúc:……… Điểm Nhận xét của giảng viên

1 Nội dung: Thực hiện chẩn đoán lỗi trên Pan số 8 trên mô hình hệ thống mã hóa khóa động cơ

- Tăng khả năng suy luận

- Làm quen với công việc xử lý, chuẩn đoán hư hỏng

 Bước 1: Cấp nguồn, vận hành chức năng của hệ thống trước khi bật Pan Điền vào bảng bên dưới trạng thái hoạt động của hệ thống Tên chi tiết Trạng thái hoạt động Ghi chú Đèn bơm xăng Đèn báo an ninh

 Bước 2: Bật công tắc Pan số 8

 Bước 3: Xác nhận hiện tượng

 Bước 4: Tham khảo mạch điện, liệt kê các chi tiết vị trí có thể xảy ra sự cố -………

Bước 5: Tiến hành kiểm tra

 Sử dụng đồng hồ VOM, kiểm tra các thông số điện áp, điện trở ở vị trí nghi vấn

 Chỉ được đo điện áp, không được phép cấp nguồn trực tiếp vào hộp

 Không được nối thêm bất cứ cặp giắc nối nào trong lúc kiểm tra

 Điền các thông số đo được vào bảng ở cuối phiếu

 Bước 6: Xác định nguyên nhân hư hỏng

 Bước 7: Xử lý trục trặc (Bật lại công tắc Pan số 8)

Lưu ý: Nhằm bảo vệ tài sản cho các nhóm sau, khóa sau Không được xử lý bằng cách nối các cặp giắc lại với nhau, làm như thế có thể gây hư hỏng mô hình

 Bước 8: Kiểm tra lại các chức năng

 Bước 9: Đưa ra kết luận, nhận xét (Nếu có)

 Bước 10: Hoàn thành phiếu thực hành và nộp lại cho giảng viên

 Bảng thông số điện áp đo được trong quá trình thực hành

 Bảng kết quả đo thông mạch trong quá trình thực hành

A8 và Fuse 1 Thông mạch Không thông mạch

C36 và F24 Thông mạch Không thông mạch

Tiêu đề	Thiết Kế, Chế Tạo Mô Hình Hệ Thống Mã Hóa Khóa Động Cơ Honda Civic 2006
Tác giả	Võ Phi Âu, Nguyễn Quốc Tuấn
Người hướng dẫn	ThS. Vũ Đình Huấn
Trường học	Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh
Chuyên ngành	Công Nghệ Kỹ Thuật Ô Tô
Thể loại	Đồ Án Tốt Nghiệp
Năm xuất bản	2023
Thành phố	Tp. Hồ Chí Minh

Định dạng
Số trang	110
Dung lượng	13,32 MB