Tiểu luận tốt nghiệp nghiên cứu, thực hiện mô hình hệ thống immobilizer

Do đó, hệ thống bao gồm một chíp mã chìa ở phần đầu của mỗi chìa khóa, một cuộn dây, một tụ điện, khi bật chia khóa khởi động thì mạch phát ra mã chia khóa trong chia khóa được kích hoạt

BO GIAO DUC VA DAO TAO

TRUONG DAI HOC NGUYEN TAT THANH

KHOA KỸ THUẬT - CÔNG NGHỆ

— _— ¬—

_

NGUYEN PAT THANE

TIEU LUAN TOT NGHIEP NGHIÊN CỨU, THỰC HIEN MO HINH

HE THONG IMMOBILIZER

TH.S LE VAN THOAI

Tp Hô Chí Minh, Tháng 01/2023

BO GIAO DUC VA DAO TAO

TRUONG DAI HOC NGUYEN TAT THANH

KHOA KỸ THUẬT - CÔNG NGHỆ

— _— ¬—

_

NGUYEN PAT THANE

TIEU LUAN TOT NGHIEP NGHIÊN CỨU, THỰC HIEN MO HINH

HE THONG IMMOBILIZER

TH.S LE VAN THOAI

Tp Hô Chí Minh, Tháng 01/2023

(GEM) UONGoalHooNouveN TAT THANK CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHÚ NGHĨA VIỆT NAM

N y KHOA KY THUAT Déc lip — Tw do — Hanh Phic

Tp Hồ Chí Minh ngày tháng năm 2023

NGUYEN TAT THANH

NHIỆM VỤ CỦA TIỂU LUẬN TÓT NGHIỆP

Ngày nhận đề tài: 25/10/2023 Ngày nộp đề tài: /01/2023

1 Tên đề tài

NGHIEN CUU, THUC HIEN MO HINH HE THONG IMMOBILIZER

2 Các số liệu tài liệu ban đầu

- Tài liệu hãng Toyota

- Các tải liệu giảng dạy trong nhà trường

3 Nội dung thực hiện đề tài

- Nghiên cứu lý thuyết hệ thông Immobilizer

- Thực hiện mô hình hệ thống Immobilizer

- Biên soạn hướng dẫn sử dụng nội dung, bài thực hành

4 Sản phẩm

- Một quyên thuyết minh

- Một mô hình hệ thong Immobilizer

(ey) euONG oAIHOCNGUYEN TATTHANY ~CONG HOA XA HOI CHU NGHĨA VIỆT NAM

Ny KHOA KY THUAT Độc lập — Tw do — Hanh Phic

NGUYEN TAT THANH

PHIEU NHAN XET CUA GIANG VIEN HUONG DAN

Ngành: Công nghệ kỹ thuật ô tô

Tên đề tài: Nghiên cứu, thực hiện mô hình hệ thống Immobilizer

Họ và tên Giảng viên hướng dẫn: Lê Văn Thoại

NHẬN XÉT

1 Về nội dung đề tài và khối lượng thực hiện:

Tp Hé Chi Minh,ngay thang năm 2023 Giảng viên hướng dẫn (Ký & ghỉ rõ họ tên)

TRUONG 0ẠI Học NGUYÊN TATTHANK CÔNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA KY THUAT Déc lap — Tw do — Hanh Phic

NGUYEN TAT THANH

PHIEU NHAN XET CUA GIANG VIEN PHAN BIEN

Ngành: Công nghệ kỹ thuật ô tô

Tên đề tài: Nghiên cứu, thực hiện mô hình hệ thống Immobilizer

Ho va tén Giang vién phan bién:

NHAN XET

1 Về nội dung đề tài và khối lượng thực hiện:

Tp Hé Chi Minh,ngay thang năm 2023 Giang vién phan bién (Ký & ghỉ rõ họ tên)

LOI CAM ON

Được sự phân công của thầy cô khoa Kỹ Thuật —- Công Nghệ, Trường Đại học

Nguyễn Tắt Thành, sau hơn ba tháng thực hiện đề tài nhóm đã hoàn thành tiểu luận tốt

>

nghiệp “ Nghiên cứu, thực hiện mô hình hệ thông Immobilizer ”

Để hoàn thành nhiệm vụ được Ø1ao, ngoài sự nỗ lực học hỏi của các thành viên trong nhóm còn có sự hướng dẫn tận tình của thầy Lê Văn Thoại

Nhóm xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến giảng viên hướng dẫn Nhóm đã nhận được

sự quan tâm giúp đỡ, hướng dẫn rất tận tình, rất tâm huyết của Thầy từ lúc nhận đề tài đến khi hoàn thành Thầy đã giúp nhóm có thêm nhiều kiến thức quý báu cũng như những định hướng rõ ràng để hoàn thành tốt đề tài Từ những buổi trò chuyện cùng thầy, nhóm

đã nhận được những lời khuyên chân thành nhất từ Thây

Nhóm cũng xin gửi lời cảm ơn đến toàn thê các thầy, cô trường Đại Học Nguyễn Tất Thành đã giảng dạy và tạo điều kiện cho chúng em trong quá trình học tập và nghiên

cứu tại trường

Mặc dù đã cô gắng hoàn thành đề tài trong phạm vi và khả năng có thê Tuy nhiên

sẽ không tránh khỏi những thiếu sót Nhóm chúng em rất mong nhận được sự cảm thông

và tận tình chỉ bảo của quý thầy cô

Xin chan thanh cam on !

MUC LUC

NHIEM VU CUA TIEU LUẬN TÓT NGHIỆP .- 5c 225 ccxcxsxsesa 3 PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN : 4 PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN 5-: 5 91099) 09) 0 4

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮTT (5 2222 SE StEEExESEErrrexeerrrrvea 10 DANH MUC CAC BANG BIEU S22 tt S222 re rưe i DANH MỤC CAC HINH ANH .ccccceccscssscscssscsesecscsesssesescscscsesesasecassesesessesecanecsees ii CHUONG 1: TONG QUAN c1 1T T Hà TH TH HH HT HH HH Hà HH tiệt 1

LL Lido chon dé tab cccccccccccssesccecsesesetscscscsssesecscsssesecstecsssesenscasseseseeesaseseseaes 1 1.2 Mục tiêu clha G6 tai ec ccecccesesececsesesecsesesesecscsesesesasscscsesecseecsesecaeecseseeaeeeaes 1

1.3 Đối tượng nghiên cứu -.- S + 2t St SE St St SE SE re 2

1.5 Phương pháp nghiên cửu - ch ng EE ket 2

1.6 Y nghĩa khoa học và tính thực tiễn của đề tài c LH nh tra 2 1.7 Kết quả dự kiến đạt ẨƯỢC ng Hy TH HH rệt 2

1.8 — BỐ cục của đề tài S2 St SH HT TH HH TH HH TH Hiệu 3 CHUONG 2: CO SO LY THUYET .- (2222232 St St 2S Eestetsrrxesexsersxrer 4

2.1 Tổng quan hệ thông ImmobiliZ€T 2 ¿5t 2222 S‡SE‡E+EEvEEEexst+ezerexexsszerers 4

có n6 (1+1lB 4 2.1.2 Lịch sử phát triỂn 22c tt 123 11112121111 181135111 81518111 1H HH 5

2.3 Nguyên lý hoạt động ng vip 16 2.3.1 Sơ đồ khôi của hệ thống c1 2.2 S12 2 E121 tre 16

2.3.2 Trang thai thai hoat dOng eee eeeeeeeeeeeeeaeeeaaa 17 2.4 Hệ thống Immobilizer ở một số xe thực VỀ cá cv vn vs rskg 19

2.5 Hệ thống Immobilizer của xe Toyota Camry 2009 (2AZ-FE) -.-: 23

2.5.2 Nguyên lý hoạt động . -cccn n nh KKE* 25 2.5.3 Sơ đồ mạch điện của hệ thống ¿+22 222v S2 Sxkerrkrrkeerree 26 2.5.4 Quy trình đăng ký cài đặt chìa khóa nh nh rkh 32

2.5.5 Một số tín hiệu điều khiển liên quan khác ¿5:52 s+x+esxsesa 41 2.5.6 Chân đoán xử lý trục trẶC ¿c1 tt tt S222 xxx HH rưyt 48 CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ, THỰC HIỆN MÔ HÌNH 55+ 69

3.2 Các thành phần chính ¿+22 St + 3+2 EtEEESEEESEEEEEEEksEEkkrkrkekskrrkrsrxske 70 3.2.1 ECU động cơ SH khen 22 2 11k kh kkh 79 3.2.2 ECU khóa động Cơ - c TS S ng kh tt 71

3.4.2 Thiết kế, bồ trí các bộ phận trên mô hình ¿-¿ ¿5+2 5e+s>ex+x+ezezesa 76

3.5 Kiểm tra, thử nghiệm hoàn thiện mô hình cc cS c SG Sky 76

CHƯƠNG 4: HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG VÀ THỰC HÀNH - 78 4.1 Hướng dẫn sử dụng mô hình: ¿6c St + EvESEEeEEexsrkexetrrxsseerrke 78

4.2 Các nội dung thực hanh 2000 rr khen kh 79

4.2.1 Bai thurc hanh 86 1 cccceccceccceccecsecescecceeeecescceseeceecereceescauecerecarectecarseetecnreesers 79 CHƯƠNG 5: KÉT LUẬN VÀ KIÊN NGHỊ, ¿5c cv cxesxexerereeea 89

ca on 89

DANH MUC CAC TU VIET TAT

ID: = Identification

ECU: &lectronic Control Unit

IC: Integrated Circuit

ECM: &ngine Control Module

PCM: Powertrain Control Module

DTC: Diagnostic Trouble Code

RFID: Radio Frequency [Dentification

IMI: Jmmobiliser input

IMO: Immobiliser output

SW: Ignition Switch

DANH MUC CAC BANG BIEU

Bang 2.1 Các trường hợp đăng ký chìa kHÓA cành kệ 34 Bảng 2.2 Bảng mã HỖI ST LtSt ThS SH TH HH TH HH HH HH HH 49

Bảng 2.4 Bảng giắc lién quan Gen N6 thong cccccccccscscsccsvsvecscsssesssscsssesssescscssseecstscaees 51 Bang 4.1 Bang tin hiệu khi hé thong hoat Gong binh thuOng ccccccccccccccscsceccssvsvevscess 80 Bang 4.2 Bang tin hiệu khi hệ thống hoạt đông với chìa khóa chip bị hư hỏng 81

DANH MUC CAC HINH ANH

Hinh 2.1 So dé hé thong Immobilizer .cccccecccccscseseecstecsesesesecessesesesecsssesesseasseseseees 4 Hinh 2.2 Loại ECU khóa động cơ tích hợp bên trong ECU động cơ 7

Hình 2.3 Loại ECU khóa động cơ độc lập . ccc-Q SG S SH He 8

Hinh 2.4 Cac bé phan cla hé thong ccccccccscecscsesessescscsesesesecscscseseacecsesesesecasseseeeees 10

Hinh 2.5 Chia khoa Gi6n .ccccccceseeccseeceeeeeerseseeeaesecaeaseeeeeeseraeeeraneeeeseuseeeeesessaeeetagsegs ll

Hình 2.6 Khớp nối cảm ứng của chìa khóa điện và cuộn dây .- +: 12 Hình 2.7 Sơ đồ mạch bộ khuếch đại chìa thu phát ¿2 5+2 5255 s+xsesvsess 13 Hình 2.8 Cấu tạo vòng thu phat tín hiệu ¿+ 222v St xxx SESrkexsxerrrrrerersee 13 Hình 2.9 ECU động CƠ rr rr rr nàn KĐT TT 191 15

Hình 2.10 Sơ đồ đèn báo an ninh ¿c2 tt S323 33 3E E532 ExEEExSkEkerrkersrei l5

Hình 2.11 VỊ trí đèn báo an ninh trÊn xe ccccc ng nh nh khe 16

Hình 2.12 Sơ đồ khôi - ¿c2 2t t1 1 123 11 3 151111 111 151111 018111111 01111111 HH l6 Hình 2.13 Khi rút chìa khóa ra khỏi ô khóa điện ¿5c cccSeScSccexsxcvserxea 17 Hình 2.14 Đưa chìa khóa vào Ô điện .- St t2 2v S22 xe re 18 Hình 2.15 Điều khiến tắt đèn báo an ninh 5c 2S: S St St Svxexexserrsrrxersrree 19

Hình 2.16 Sơ đồ mạch điện hệ thống Immobilizer xe Toyota Camry 2002 20 Hình 2.17 Sơ đồ điện hệ thống Immobilizer xe Toyota Camry 2009 22 Hình 2.18 Sơ đồ hệ thống immobilizer xe 1Ú ¿5252 S+ +2 stcvxexsereseessxea 23 Hình 2.19 Vi trí các bộ trận trên xe Toyota Camry 2009 nhe 24 Hình 2.20 Mạch điện điều khiển động cơ((Ï) c5: S5 +‡t se Svzcxexserrrrrexexeesee 26 Hình 2.21 Mạch điện điều khiên động cơ (2) ¿+ t St S xe skskrrxexsrreree 27 Hình 2.22 Mạch điện điều khiên động cơ (3) :cScSc St xe sskrrxeerrreree 28 Hình 2.23 Mạch điện điều khiển động cơ (4) :-:Sc 2c vs xetsxskerrkesrrrsree 29 Hình 2.24 Mạch điện điều khiên động cơ (Š) ::SSc St S xe sskrrkeerrrree 30 Hình 2.25 Sơ đồ giắc chuẩn đoán DLC2 -¿- ¿222 St S33 St EEEEEESEerrkexsrrrrrei 31

Hinh 2.26 So dé dién hé thong ImmmoblÌ1z€T -.- ch hy kryee 32

Hình 2.27 Tín hiệu điều khiên của ECU .- ¿252225 St 22t EEE+texsrexexexssrssrei 41 Hình 2.28 Mạch nguồn ECU 2: ¿5 22223339323 93318353133 EE151211E E111 xe 42

Hình 2.29 Các cực nối mass của ECU co nh v TH TT HT Tnhh 43

Hình 2.32 So d6 mach diéu khién bom .- - c1 11111111 11151115 1E khay 46 Hình 2.33 Sơ đồ hệ thống đánh lửa St 3S xSxEsrreerrreei 47 Hình 3.1 Sơ đồ khối của hệ thống Immobilizer .- ¿5+2 2+ s+Svx+x+cvzess 69 Hình 3.2 Hộp ECU động cơ xe Toyota C aITTV net 79 Hình 3.3 ECU khóa động cơ nhe kh 71 Hinh 3.4 M6 phong tín hiệu C7, NG nen 0 1 kh 72 Hình 3.5 Vòng thu phát tín hiệu và Õ khóa điện ¿- 25c St sxseccxexsreesees 72 Hình 3.6 Chìa khóa có chip mã chỉa nh kh 73

Hinh 3.9 So d6 mach dién m6 hinh c.cccccccccscccsescsssescseseecscscsesecececseseesesasseeeeeey 74

Hình 3.11 Bảng thiết kế mô hình ¿- ¿S23 322323 EE£E2E+EEEEEEsEevsrrxerexsrrsreri 76 Hình 4.1 Mô hình hệ thống Immobilizer hoàn thiện . .-¿ ¿5+5 +s2+5ss+x+x+xss2 78

il

CHUONG 1: TONG QUAN 1.1 Lí do chọn đề tai

Trong những năm gần đây, nền khoa học kỹ thuật thế giới đã phát triển cực kỳ

mạnh mẽ với nhiều thành công rực rỡ trong tất cả các lĩnh vực của đời sông xã hội, đặc biệt trong lĩnh vực công nghệ ô tô Việc áp dụng các lĩnh vực khoa học công nghệ

vào ngành công nghiệp ô tô đã tạo ra những sản phẩm tuyệt vời Nó không những là phương tiện đi lại, vận chuyển mà nó còn là tác phẩm thể hiện sự tiện nghi và sang trọng Chúng ta đã tạo ra được những dòng xe cao cấp và hiện đại, đi cùng với nó là

sự tiện nghi và an toàn rất được chú trọng nghiên cứu và phát triên nhằm tạo ra sự êm

ai, an toan và bảo vệ được tài sản khi sử dụng Một trong những ứng dụng đó là hệ

thống Immobilizer được ra đời nhằm tăng tính bảo mật cho xe

Hệ thống Immobilizer (hệ thông mã hóa khóa động cơ) được trang bị trên đại

đa số các xe hiện nay Hệ thống này ngăn không cho động cơ khởi động bằng cách ngăncản quá trình đánh lửa và phun nhiên liệu, khi thấy bất kì một chìa khóa nào không phải là chìa khóa có mã ID đã đăng kí trước Là một hệ thống an ninh quan trọng, phức tạp nên việc sửa chữa, bảo dưỡng hệ thống Immobilizer cần có một đội ngũ kỹ sư có kiến thức và chuyên môn cao Tại Việt Nam, thì tài liệu của hệ thống

Immobilizer còn rất ít và chưa rõ rang, cac co so vat chất chưa có nhiều đề các sinh

viên có thể nghiên cứu và tiếp cận hệ thống một cách trực quan nhất

Đề đáp ứng nhu cầu cấp thiết đó, nhóm đã lựa chọn đề tài “Nghiên cứu, thực hiện mô hình hệ thông Immobilizer phục vụ giảng dạy” để giúp cho các sinh viên có một mô hình đê khai thác dựa trên cơ sở lý thuyết được giảng dạy tại trường Tạo

điều kiện cho sinh viên được tiếp cận thực tế đối với hệ thống một cách trực quan và

dễ hiểu nhất

1.2 Mục tiêu của đề tài

- Nghiên cứu, tìm hiểu về lý thuyết hệ thông Immobilizer

- Tính toán, thực hiện mô hình hệ thống Immobilizer

- Tiến hành vận hành mô hình để đánh giá quá trình hoạt động của hệ thông.

1.3 Đối tượng nghiên cứu

- Cơ sở lý thuyết của hệ thống Immobilizer

- Hệ thông Immobilizer trên xe Toyota Camry 2009 và một số xe thực tế ở Việt Nam

1.4 Phạm vi nghiên cứu

- Tìm hiểu về cấu tạo, chức năng, phương pháp điều khiên của hệ thống Immobilizer

- Tim hiéu hé thong Immobilizer 6 xe Toyota Camry 2009 va mét sé xe khac

- Vận dụng cơ sở lý thuyết và thực tế đề thiết kế xây dựng mô hình dựa trên các

thiết bị có sẵn trên thị trường

- Qua quá trình vận hành xây dựng thêm một số bài thực hành và file mô phỏng

1.5 Phương pháp nghiên cứu

- Nghiên cứu tài liệu, bài giảng, giáo trình , học hỏi kiến thức và kinh nghiệm

từ Thầy (Cô), bạn bè

- Tham khảo thông tin ở các tài liệu của các hãng xe thực tế

- Tổng hợp lý thuyết trong các tài liệu và thực tế trên hãng xe Toyota để phân tích, tính toán, thực hiện mô hình

- Vận hành mô hình qua đó xây dựng các bài thực hành và mô phỏng

1.6 Ý nghĩa khoa học và tính thực tiễn của đề tài

Hệ thống Immobilizer là một trong những hệ thống an toàn quan trọng trên xe

Hệ thống này hiện tại được trang bị hầu hết trên tất cả các loại xe Mô hình mô phỏng

hệ thống Immobilizer giúp sinh viên tiếp cận dễ dàng và hiểu rõ hơn để nghiên cứu

và nắm rõ được nguyên lý hoạt động của hệ thống

1.7 Kết quả dự kiến đạt được

- Tim hiéu được cơ sở lý thuyết của hệ thông Immobilizer

- Thực hiện được mô hình hệ thông Immobilizer của xe Toyota Camry 2009

- Mô hình hoàn chinh hệ thông mã hóa động cơ có các tính năng như sau:

+ Cho phép déng co danh lva va phun xang khi 2 tin higu chip chìa khoá

và cuộn dây trùng khớp với nhau và ngược lại

+ Đưa ra tín hiệu cánh báo nêu 2 tín hiệu chìa khoá và cuộn dây không trùng khớp với nhau

+ Tôi ưu hoá các thiết kế và thi công mạch thu phát tín hiệu, khuếch đại tín hiệu và xử ly tín hiệu

+ Hoàn thiện công trình nghiên cứu với khả năng ứng dụng cao, hệ thống

hoạt động ôn định và chính xác

1.8 Bồ cục của đề tài

Chương I Tổng quan

Chương 2 Cơ sở lý thuyết

Chương 3 Thiết kế, thực hiện mô hình

Chương 4 Hướng dẫn sử dụng và thực hành

Chương 5 Kết luận và kiến nghị

Tài liệu tham khảo

Phụ lục

đặt chế độ cho hệ thông Immobilizer thì đèn chỉ báo an ninh nháy để cho biết hệ thông đã

được xác lập Hệ thống Immobilizer gồm chìa khóa có chíp mã chìa khóa, bộ khuếch

đại chìa thu phát, ECU khóa động cơ, ECU động cơ v.v Có hai loại hệ thống

Immobilizer, một loại điều khiển bằng ECU độc lập (ECU khóa động cơ) và loại kia thì điều khiên bằng ECU động cơ có tích hợp ECU khóa động cơ ở bên trong

2.1.2 Lịch sử phát triển

Kể từ khi phát minh ra ô tô, chúng đã là vật sở hữu quý giá và là tài sản vô giá Khi ô tô trở nên dễ tiếp cận hơn và không còn là một mặt hàng xa xỉ, mọi người bắt đầu để chúng không có người sử dụng và dễ bị trộm Do đó, nhu cầu giữ chúng an

toàn và chống trộm tăng lên

Vụ trộm xe đầu tiên được ghi nhận diễn ra ở Paris, Pháp, năm 1896, khi một thợ

cơ khí lấy trộm một chiếc Peugot của Baron de Zuylen, người sáng lập Câu lạc bộ Ô

tô của Pháp Trong khi chiếc xe cuối cùng đã được phục hồi và kẻ trộm bị bắt, nó đã

đặt ra một loạt các cải tiễn giúp xe của chúng ta trở nên chống trộm hơn

> Vô lăng có thể tháo rời

Vô lăng có thể tháo rời được coi là công nghệ chống trộm đầu tiên trên xe hơi, được phát triển bởi Leach Automobile vào năm 1900 Ý tưởng là người lái xe sẽ tháo

vô lăng sau khi lái xe và mang theo bên mình để ngăn chặn những tên trộm

> Ö khóa

Có vẻ như không có trí tuệ để bảo vệ ô tô bằng khóa Tuy nhiên, hầu hết những chiếc xe hơi đời đầu thậm chí còn không có cửa, điều này sẽ không phải là tiêu chuân cho đến đầu những năm 1920 Sau đó, các công ty bắt đầu lắp thêm ô khóa cho xe

hơi của họ Tuy nhiên, những chiếc khóa xe hơi thời kỳ đầu rất dễ bị lấy ra và phải đến những năm 1970, khi những chiếc khóa phức tạp hơn mới ra đời

Khóa điện lần đầu tiên được giới thiệu vào năm 1914 trên những chiếc xe hơi

sangtrong do Scripps-Booth chế tạo Tuy nhiên, phải mắt vài thập kỷ để khóa điện trở nên phô biến, khi Packard giới thiệu chúng như một tùy chọn vào năm 1956 Keyless entry được Ford giới thiệu lần đầu tiên vào năm 1980 trên một số mẫu

xe nhất định Để mở khóa xe, người lái sẽ phải nhập một mã gồm 5 chữ số trên bàn phím nằm phía trên cửa bên của người lái Nissan sẽ giới thiệu một hệ thống tương

tự vào năm 1984 Mục nhập từ xa đầu tiên sử dụng máy phát cầm tay được phát triển bởi Renault vào năm 1982 cho Renault Fuego

> Báo động

Báo động trên ô tô có thể có từ năm 1913 với một đoạn báo cho rằng một tù

nhân giấu tên ở Denver đã phát minh ra chuông báo động sẽ kích hoạt khi ai đó cô gắng quay động cơ bằng tay Ba năm sau, vào năm 1916, tap chi Popular Science Monthly đưa tin một nhà phát minh đang phát triển một hệ thông cánh báo không dây

có thê tạo ra tiếng rung khi bộ phận đánh lửa của ô tô của họ bị g1ả mạo

Chiếc báo động xe hơi sau thị trường sản xuất hàng loạt đầu tiên được cấp bằng sáng chế vào năm 1954 boi Victor Helman Thiét bị này sẽ nằm trong hộp đựng của

ô tô và có các dây chạy tới mui xe, cốp và cửa đều được kết nối với một công tắc Nếu bắt kỳ bộ phận nào của ô tô được mở mà không tắt công tắc chính, nằm ở đâu

đó bên ngoài ô tô, cảnh báo sẽ được kích hoạt

Hệ thống báo động ô tô OEM xuất phát từ nhà máy bắt đầu vào đầu những năm

1970 Một trong những nhà sản xuất lớn đầu tiên lắp đặt hệ thống báo động trên ô tô

là Chrysler Báo động của Chrysler hoạt động bằng cách đặt nhiều cảm biến khác

nhau xung quanh xe, có thê phát hiện ra sự xâm nhập hoặc khởi động trái phép Chiếc

xe sẽ phát ra tiếng còi và nháy đèn và Chrysler thậm chí còn cài đặt một nút báo động trên bảng điều khiến đề khóa tất cả các cửa ngay lập tức Cách duy nhất đề vô hiệu hóa nó là dùng chìa khóa ô tô Báo động này được cung cấp cho tất cả các loại xe General Motors cũng cung cấp hệ thông báo động xe hơi của nhà máy cho tất cả các

xe Corvette duoc ché tao sau nam 1972 Tuy nhiên, các cảnh báo xe sớm đã dễ đàng

bị vô hiệu hóa và cho đến ngày nay, hiệu quả của chúng vẫn bị nghi ngờ

> Hệ thống Immobilizer

Bằng sáng chế sớm nhất cho hệ thông Immoblizer có từ năm 1918 và được phát minh bởi St George Evans và Edward N Birkenbeuel Thiết bị khá phức tạp là một

tô hợp báo động-mã hóa khóa động cơ có bảng điều khiển công tắc 3x3 chỉ có thê

được bật bằng một chìa khóa được chế tạo đặc biệt Điều này sau đó được kết nỗi với

pm, còi và đánh lửa của xe

Khi người lái xe rời khỏi xe, họ sẽ vặn công tắc sang một vị trí khác để bất cứ

khi nào ai đó có gắng khởi động động cơ, thiết bị sẽ chuyển hướng điện sang còi chứ

không phải đánh lửa

Các thiết bị cô định hiện đại là tự động và không yêu cầu người lái xe cải đặt chúng Thay vào đó, chúng hoạt động bằng cách tắt động cơ trừ khi có chìa khóa hoặc fob tương ứng Tất cả các xe ô tô mới được bán ở Đức từ ngày | thang | nam 1998,

ở Vương quốc Anh kể từ ngày l tháng I0 năm 1998, ở Phần Lan từ năm 1998, ở

Úc từ năm 2001 và ở Canada từ năm 2007 Các mẫu xe đầu tiên sử dụng mã tĩnh

trong khóa điện (hoặc fob chìa khóa) được nhận dạng bởi một vòng RFID xung quanh

thùng khóa và được đối chiếu với bộ điều khiển động cơ (ECU) của xe để xem có

khớp không Nếu mã không được nhận dạng, ECU sẽ không cho phép nhiên liệu cháy

và quá trình đánh lửa diễn ra Các mô hình sau này sử dụng mã lăn hoặc mật mã nâng cao dé chống sao chép mã từ chìa khóa hoặc ECU Ở Anh, Đức, Phần Lan, Úc và Canada, hệ thông này là bắt buộc đối với mọi phương tiện mới và người ta ước tính rằng nhờ hệ thông Immobilizer đã giảm được 40% nạn trộm xe

2.1.3 Phân loại

Hiện nay, có 2 kiểu hệ thống Immobilizer Một loại điều khiển bằng ECU khóa động cơ độc lập và một loại điều khiển bằng ECU động cơ có tích hợp ECU khóa

động cơ ở bên trong

Hình 2.2 Loại ECŨ khóa động cơ tích hợp bén trong ECU déng co

Hinh 2.3 Loai ECU khoéa déng co déc lap

Tuy nhién đối với loại ECU khóa động cơ độc lập: sau khi so sánh và gửi tín

hiệuvề cho ECU động cơ đề hủy chế độ khóa động cơ, ECU động cơ bắt đầu điều khién cho phun nhiên liệu và đánh lửa Ngay lập tức, ECU động cơ cũng gửi tín hiệu

mã ID của xe cho ECU khóa động cơ so sánh thêm một lần nữa Nếu hai mã ID trùng

nhau thì xe tiếp tục hoạt động, nêu hai mã này không trùng, thì ngay lập tức xe ngừng

hoạt động, chế độ khóa động cơ được thiết lặp trở lại

2.1.4 Chức năng

2.1.4.1 Thiết lập mã hóa

Thời điểm rút chìa khóa điện ra khỏi ô khóa điện hoặc 20 giây sau khi xoay chìa khóa điện về vị trí “ACC” hoặc “LOCK”, hệ thống Immobilizer được xác lập việc

đánh lửa khởi động và phun nhiên liệu không thê thực hiện được

Khi chế độ mã hóa được thiết lặp, thì ECU khóa động cơ sẽ gửi tín hiệu điều khién đèn chỉ báo an ninh nhấp nháy Khi hệ thống Immobilizer được xác lập chế độ, thì ngay cả khi rút chìa khóa ra khỏi ỗ khóa và trực tiếp xoay bằng trục vít hay các dụng cụ tương đương về vị trí START để khởi động máy khởi động, cũng không thê khởi động được Đó là vì hệ thống đánh lửa không làm việc và nhiên liệu cũng không

được phun vào động cơ

2.1.4.2 Mo ma hoa

Khi cắm chìa khóa điện vào ô khóa thì ECU khóa động cơ và chíp mã hóa chìa

khóa nằm trong chìa khóa bắt đầu giao tiếp với nhau

Sau khi được giao tiếp bắt đầu, nếu mã khởi động đăng kí trong ECU khóa động

cơ và trong chip mã chìa khóa của nó trùng hợp với nhau, thì chế độ của hệ thông

Immobilizer được hủy bỏ làm cho hệ thống đánh lửa bắt đầu làm việc và nhiên liệu

được phun vào động cơ Kết quả là động cơ có thê khởi động được

2.2 Cầu tạo và chức năng của các bộ phận hệ thống

+ ECU khóa động cơ (cụm ECU chìa thu phát)

+ ECU động cơ (ECM)

+ Công tắc cảnh báo mở khóa bằng chìa

+ Đèn báo an ninh

+ Giắc DLC3

+ Công tắc cửa phía người lái

Hinh 2.4 Cac b6 phan cua hé thong 2.2.2 Chìa khóa

Transponders (được tạo thành từ Transmitter/ responder) thuộc nhóm thiết bị điện tử hoạt động theo công nghệ RF-ID (Radio Frequency [Dentification) Do đó,

hệ thống bao gồm một chíp mã chìa ở phần đầu của mỗi chìa khóa, một cuộn dây, một tụ điện, khi bật chia khóa khởi động thì mạch phát ra mã chia khóa trong chia khóa được kích hoạt và phát ra mã chia khóa đã được đăng kí trước Cuộn dây trong

được nạpphát và truyền mã chìa khóa mà không cần có pin cho chíp mã chìa này Như vậy cuộn dây trong chìa khóa có nhiệm vụ cảm ứng từ thông biến thiên tạo ra nguồn điện đề nạp cho tụ nuôi chíp mã chìa Năng lượng để kích hoạt mã chìa khóa

được tích lũytrong tụ điện Một khi tụ điện được nạp đầy thì cuộn dây ngừng cung

cấp năng lượng, bằng cách sử dụng năng lượng lưu trữ trong tụ điện chip mã chìa khóa bắt đầu phát và truyền mã chìa khóa (được lưu trong chip phát mã chìa khóa)

- Một cuộn dây truyền và nhận tất cả các tín hiệu đữ liệu đến và đi từ mô-đun

bộ điều khiên ECU khóa động cơ thông qua cuộn dây chìa thu phát

- Một tụ điện cung cấp năng lượng điện tử cho bộ phát đáp và được sạc bằng

cách ghép cảm ứng thông qua cuộn day chia thu phat

Hình 2.6 Khóp nói cảm ứng của chìa khóa điện và cuộn đây

1: Chip va IC tich hop

2: Khớp cảm ứng

3: Cuộn day chia thu phát

- Cuộn dây trong chíp mã chìa lắp bên trong chìa khóa sẽ phản ứng với từ trường

được tạo ra bởi cuộn dây chìa thu phát Kết quả là chíp mã chìa này được nạp điện và

mã ID được truyền đi Do đó không cần phải có pin riêng cho chíp mã chìa khóa này

- Có 3 loại chìa khóa dùng được cho hệ thống: chìa khóa gốc chứa mã chìa khóa (ID Key), chìa khóa chinh (key master) va chia khóa phụ (key sub)

- ID Key: Được dùng đầu tiên đề đăng kí mã chìa khóa trong ECU thu phát mã chia khóa, mã ID này sau đó được ghi vào chìa khóa chính va chia khóa phụ Chúng thường được nhận dạng thông qua màu sắc và có kí hiệu logo của hãng

- Master Key: Mã được ghi trong chíp của chia khóa chính Nó được sử dụng

để đăng kí bố sung thêm chìa khóa mới, một xe thường có 2 hoặc 3 chìa khóa chính

Nó thường có màu đen và có kí tự “M” ở phần đầu đề phân biệt

- Sub Key: Giống như chìa khóa chính cũng được ghi mã ID trong chíp mã chìa Nhung chìa khóa phụ không thể dùng để đăng kí bổ sung thêm chìa khóa mới Nó

thường có màu đen và có kí tự “S” dé phan biét

2.2.3 Vong thu phat tin hiéu

- Vòng thu phát tín hiệu tạo ra từ trường xung quanh ô khóa điện và nhận mã

ID của chìa khóa Theo tín hiệu từ ECU khóa động cơ, bộ khuếch đại chìa thu phát

cho phép dòng điện đi vào cuộn dây chìa thu phát và tạo ra từ trường Bộ khuếch đại

ECU khóa động cơ

Bộ khuyêch đại chìa thu phát ECU khóa động cơ

4: CODE chân tín hiệu nỗi với ECU động cơ

5: TXCT chan tin hiệu nối với ECU động cơ

7: GND chân cấp mass cho mạch khuếch đại mã chìa

- Vòng thu phát tín hiệu bao gồm một cuộn dây đồng quấn trong một hộp vòng (cuộn dây chìa thu phát) và một mạch tích hợp (bộ khuếch đại chìa thu phát) đề tạo

ra từ trường cho khớp nồi cảm ứng

- Nó được lắp đặt quanh ô khóa và được kết nối với ECU khóa động cơ

- Hoạt động thu bắt đầu khi khóa điện được chuyên sang vị trí BẬT Hoạt động

nhận đã bắt đầu khi chia khóa đã được đưa vảo lỗ khóa, tức là quá trình được khởi

tạo bằng hoạt động tra chia vào ô khóa

2.2.4 ECU khóa động cơ

- ECU khóa động cơ nhận mã ID chìa khóa từ bộ khuếch đại chìa thu phát đồng

thờikiêm tra so sánh với mã ID đã đăng ký Theo kết quả kiểm tra nó sẽ xác định xem động cơ có thê khởi động được hay không và truyền tín hiệu tới ECU động cơ ECU này điều khiên đèn chỉ báo an ninh nhấp nháy/tắt

- ECU khóa động cơ là một mo-đun điều khiên bao gồm một bảng mạch in có chipnhớ Mô-đun là một đơn vị được niêm phong không thê sửa chữa được

- ECU khóa động cơ được kết nối với:

+ Cuộn dây chia thu phát

+ ECU động cơ

+ Đèn báo an ninh

+ Công tắc cảnh báo mở bằng chìa khóa

+B+ va ground

Đối với một số động cơ được trang bị ECU khóa động cơ tách riêng với ECU

động cơ là một bộ phận trong hệ thống Immobilizer nó giống như một hộp ECU chứa

mã chia khóa và có chức năng thu nhận mã chìa từ con chíp tích hợp trên chìa khóa

và so sánh mã chìa khóa của hệ thông mã khóa động cơ Nó có chức năng:

- Cung cấp nguồn điện đến cuộn dây thu phát mã chia

- Nhận tín hiệu mã chìa khóa từ bộ khuyếch đại mã chìa và so sánh với mã được tích hợp trên board mạch của thiết bị nảy

- Truyền tín hiệu đến ECU động cơ

- ECU này điều khiển đèn cảnh báo an ninh (security indicator light) nhấp

nháy/tắt trong quá trình hệ thông hoạt động

- Vị ECU khóa động cơ lưu trữ mã chìa khóa nên khi bị mắt hết chìa khóa chính

ta phải thay thế ECU khóa động cơ mới và tiễn hành đăng kí lại từ đầu 2.2.5 ECU động cơ

- ECU động cơ có mối quan đến hệ thống immobilizer được sử dụng trên xe

Trên động cơ xăng, nó điều khiển việc kích hoạt đánh lửa phun nhiên liệu và bộ khởi

động để khởi động động cơ theo tín hiệu ức chế hoặc kích hoạt từ hệ thống Immobilizer theo hai cực EFIO và EFIL ECU động cơ của các động co diesel hién

phận phun khác như van đo nhiên liệu

- Kích hoạt hệ thông được hiển thị bằng đèn nhấp nháy liên tục trong khi các

trục trặc được chỉ báo bằng các kiểu nhấp nháy cụ thể hoặc đèn liên tục

- Các xe hiện nay có hệ thống mã hóa động cơ đều có đèn báo an ninh nằm

trong bang táp lô

- Đèn an ninh được cấp nguồn bởi hộp ECU khóa động cơ và được điều khiển bởi mô-đun điều khiên tương ứng

mã hóa, hủy mã hóa, đăng ky chia

Công tắc cảnh báo raở khóa

cơ)

|

Céc kim Céc bugi phun

Hình 2.12 Sơ đồ khối

2.3.2 Trang thái thái hoạt động

2.3.2.1 Trạng thái thiết lập mã hóa động cơ

- Thiết lập chế độ mã hóa: có hai cách

+ Cách 1: Khi rút chìa khóa ra khỏi ô khóa điện, công tắc cảnh báo bằng chia

mở (OFF), ECU khóa động cơ nhận biết được điều này thông qua mức điện

áp đặt lên chân KSW cua ECU khóa động cơ ( OFF-12V; ON- 0V) Từ đó,

chế độ mã hóa được thiết lặp

+ Cách 2: Khi xoay công tắc máy về vị trí ACC hoặc LOCK, sau 20 giây ECU khóa động cơ nhận biết được điều này thông qua chân IG (ACC hay LOCK- 0V; ON- 12V) Từ đó chế độ mã hóa được thiết lặp

- Khi chế độ mã hóa được thiết lặp, thì ECU khóa động cơ sẽ gửi tín hiệu điều khién đèn chỉ báo an ninh nhấp nháy

Khi rút chỉa khoá ra khỏi ỏ khoá điện

Hình 2.13 Khi rút chìa khóa ra khỏi ö khóa điện

Cuộn dây chìa ( FF IMQ

_AGND

Hình 2.14 Đưa chìa khóa vào ô điện

Khi cắm chìa khóa điện vào ô khóa, công tắc cảnh báo mở khóa bằng chìa đóng (ON), điện áp cực KSW giảm xuống 0V ECU khóa động cơ xác định tín hiệu này và

nó sẽ cung cấp điện cho bộ khếch chìa thu phát qua cực VCS và truyền tín hiệu điều khién thông qua cực TXTC Kết quả là, dòng điện sẽ đi vào cuộn dây chìa thu phát

và tạo ra từ trường xung quanh ô khóa điện

Khi từ trường được tạo ra xung quanh ô khóa điện, tín hiệu mã ID được đăng

ký trong chip ma hoa chìa đặt trong chìa khóa được truyền tới cuộn dây chìa thu phát qua bộ khuếch đại chìa thu phát truyền tới ECU khóa động cơ thông qua chân CODE

ECU khóa động cơ kiểm tra mã ID nhận được và so sánh với mã ID đã đăng ký Nếu

ECU thấy 2 mã này trùng nhau thì sẽ gửi tín hiệu về cho ECU động cơ qua chân EFIO Từ đó ECU động cơ cho phép động cơ hoạt động và cùng luc nay ECU động

cơ sẽ gửi mã ID của xe về ECU khóa động cơ qua chân [MO đề kiêm tra một lần nữa

néu 2 ma ID trùng nhau thì động cơ tiếp tục hoạt động, nếu hai mã nảy không trùng,

thì ngay lập tức xe ngừng hoạt động, chế độ khóa động cơ được thiết lặp trở lại

From Power Source Syswm (See Page &2)

Đây là hệ thông Immobilizer tích hợp hộp ECU khóa động cơ trong hộp ECU động cơ Hoạt động của hệ thống này là khi cắm chìa khóa vào ô khóa thì công tắc

mở khóa bằng chìa đóng (ON), nhờ thay đối điện áp ở chân KWS nên ECU động cơ nhận biết được tín hiệu sẽ điều khiên cung cấp điện cho bộ khếch chìa thu phát qua chân RXCK và truyền tín hiệu điều khiển thông qua chân TXTC Dòng điện sẽ đi vào cuộn dây chìa thu phát và tạo ra từ trường xung quanh ô khóa điện Khi từ trường được tạo ra xung quanh ô khóa điện, tín hiệu mã ID được đăng ký trong chíp mã hóa chia dat trong chìa khóa được truyền tới cuộn dây chìa thu phát Bộ khuếch đại chìa thu phát truyền tới cực CODE của ECU động cơ ECU động cơ kiểm tra mã ID nhận

được và so sánh với mã ID đã đăng ký Nếu ECU thấy những tín hiệu này phù hợp

nhau thì nó sẽ hủy chế độ mã hóa động cơ và cho phép động cơ khởi động

> Sơ đồ mạch Immobilizer xe Toyota Camry 2009

Đây là loại điều khiển bằng ECU khóa động cơ rời Hoạt động của hệ thong nay

là khi cắm chìa khóa vào ô khóa thì công tắc mở khóa bằng chìa đóng (ON), nhờ thay đôi điện áp ở chân KWS nên ECU khóa động cơ nhận biết được tín hiệu sẽ điều khiên cung cấp điện cho bộ khếch chìa thu phát qua chân VC5 và truyền tín hiệu điều khiên thông qua chân TXTC Dòng điện sẽ đi vào cuộn dây chia thụ phát và tạo ra từ trường

xung quanh ô khóa điện Khi từ trường được tạo ra xung quanh ô khóa điện, tín hiệu

ma ID được đăng ký trong chíp mã hóa chìa đặt trong chìa khóa được truyền tới cuộn dây chìa thu phát qua bộ khuếch đại chìa thu phát truyền tới ECU khóa động cơ qua

chân CODE ECU khóa động cơ kiểm tra mã ID nhận được và so sánh với mã ID đã

đăng ký Nếu ECU thấy 2 mã này trùng nhau thì sẽ gửi tín hiệu về cho ECU động cơ qua chân EFIO Từ đó ECU động cơ cho phép động cơ hoạt động và cùng lúc này ECU động cơ sẽ gửi mã ID của xe về ECU khóa động cơ qua chân IMO đề kiểm tra một lần nữa nêu 2 mã ID trùng nhau thì động cơ tiếp tục hoạt động, nếu hai mã này không trùng, thì ngay lập tức xe ngừng hoạt động, chế độ khóa động cơ được thiết

lặp trở lại

21

Hình 2.17 So do dién hé thong Immobilizer xe Toyota Camry 2009

22

> So dé mach Immobilizer hang Hyundai xe i10

Hình 2.18 So do hé thong immobilizer xe ¡10

Day là loại hệ thống Immobilizer sử dụng bộ khuếch đại tích hợp trong hộp

immobilizer Hoạt động của hệ thông này là khi hộp immobilizer nhận đủ tín hiệu nguồn, mát thì sẽ cấp nguồn cung cấp cho bộ tiếp mã chìa khóa khi chìa khóa được

tra vào ô khóa thì cuộn day tiép song sẽ kích tín hiệu về bộ khuếch đại qua chan 1,6

từ đó qua các microtroller và CPU thì hộp immobilizer sẽ phát tín hiệu đến PCM động cơ gồm đường phát tín hiệu LHD và tín hiệu trả về RHD để nhận biết điều khiên cho PCM điều khiển cho động cơ phun xăng đánh lửa, kèm với đó là I chân đèn check immobilizer được tích hợp trong PCM động cơ dẫn đến bản táp lô để nhận biết được tình trạng làm việc của hệ thống

2.5 Hệ thống Immobilizer của xe Toyota Camry 2009 (2AZ-FE)

2.5.1 Tổng quan

2.5.2.1 Vị trí các bộ phận trên xe

23

2.5.1.2 Chức năng của các bộ phận

- ECU động cơ có chức năng nhận tín hiệu từ hộp ECU khóa động cơ và gửi

mã ID của xe về hộp ECU khóa động cơ để kiểm tra và từ đó điều khiển phun xăng, đánh lửa khi nhận đúng mã

- ECU khóa động cơ: Cung cấp nguồn điện đến cuộn dây thu phát mã chìa Nhận

tín hiệu mã chia khóa từ bộ khuyếch đại mã chia và so sánh với mã được tích hợp

trên board mạch của thiết bị này Truyền tín hiệu đến ECU động cơ ECU này điều khién đèn cảnh báo an ninh nhấp nháy / tắt trong quá trình hệ thông hoạt động

24

- B6 khuéch dai chia thu phat: Cuén day chia thu phat tao ra tir trường xung

quanh ô khóa điện và nhận mã ID của chìa khóa Theo tín hiệu từ ECU động cơ, bộ

khuếch đại chìa thu phát cho phép dòng điện đi vào cuộn dây chìa thu phát và tạo ra

từ trường Bộ khuếch đại chìa thu phát phát ra ID của chìa nhận được thu bởi cuộn dây chìa thu phát gửi đến ECU động cơ

- Công tắc cảnh báo mở khóa: Xác định xem chìa có được cắm vào ô khóa điện

hay chưa và phát tín hiệu tới ECU khóa động cơ

- Đèn báo an ninh: Được sử dụng để hiển thị trạng thái báo kích hoạt hệ thống, cũng như các trục trặc

- Giắc DLC3: là giắc kết nỗi máy chân đoán đề có thê đọc dữ liệu hệ thống mã

hóa khóa động cơ và mã DTC

2.5.2 Nguyên lý hoạt động

Khi chìa khóa chưa được cắm vào ô khóa, công tắc cảnh báo bằng chìa mở (OFF), ECU khóa động cơ nhận biết được điều này thông qua mức điện áp đặt lên chân KSW của ECU khóa động cơ ( OFF-12V; ON- 0V) Từ đó, chế độ mã hóa được thiết lập Khi chế độ mã hóa được thiết lặp, thì ECU khóa động cơ sẽ gửi tín hiệu đến chân IND điều khiên đèn chỉ báo an ninh nhấp nháy

Khi cắm chìa khóa điện vào ô khóa, công tắc cảnh báo mở khóa bằng chìa được bật lên (KSW-0V) ECU khóa động cơ xác định tín hiệu này và nó sẽ cung cấp điện cho bộ khuếch chìa thu phát qua cực VCS (5V) và truyền tín hiệu điều khiến phát ra

mã chìa khóa thông qua cực TXTC theo dạng sóng thứ 1 Kết quả là, dòng điện sẽ đi vào cuộn dây chìa thu phát và tạo ra từ trường xung quanh ô khóa điện Khi từ trường được tạo ra xung quanh ô khóa điện, tín hiệu mã ID được đăng ký trong chíp mã hóa chìa đặt trong chìa khóa được truyền tới cuộn dây chia thu phát qua bộ khuếch đại chia thu phát truyền ID tới ECU khóa động cơ thông qua cực CODE ECU khóa động

cơ kiêm tra mã ID nhận được và so sánh với mã ID đã đăng ký Nếu ECU thấy 2 mã này trùng nhau thì sẽ gửi tín hiệu về cho ECU động cơ qua chân EFIO Từ đó ECU động cơ cho phép động cơ hoạt động và cùng lúc này ECU động cơ sẽ gửi mã ID của

xe về ECU khóa động cơ qua chân [MO đề kiểm tra một lần nữa nếu 2 mã ID trùng nhau thì động cơ tiếp tục hoạt động, nếu hai mã này không trùng, thì ngay lập tức xe

ngừng hoạt động, chế độ khóa động cơ được thiết lặp trở lại

25

2.5.3 Sơ đồ mạch điện của hệ thống

Hình 2.20 Mạch điện điều khiến động co(1)

26

Hình 2.21 Mạch điện điều khiển động cơ (2)

27