Nghiên cứu thiết kế mô hình hệ thống khởi Động sử dụng chìa khóa thông minh (smartkey) trên mazda 2

KHÓA LUẬN TÓT NGHIỆP GVHD: Th.S NGUYEN NGQC HUYEN TRANG TOM TAT Đề tài "Nghiên cứu thiết kế hệ thống khởi động sử dụng chìa khóa thông minh Smart-key trên Mazda 2" nhăm tôi ưu hóa quá

HOCHIMINH CITY

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THÀNH PHÔ HỎ CHÍ MINH

GVHD: Th 8S NGUYEN NGOC HUYEN TRANG

NGUYÊN THÁI HUY 19508491

TĂNG HOÀNG NHÂN 19506641

TP HCM, thang 05/2023

BỘ CÔNG THƯƠNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THÀNH PHÓ HÒ CHÍ MINH

NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ MÔ HÌNH

HỆ THÓNG KHỞI ĐỘNG SỬ DỤNG CHÌA KHÓA THÔNG MINH (SMARTKEY)

NGUYEN THAI HUY NGO ANH KIET TANG HOANG NHAN

LE TRAN BINH

CHUYEN NGANH : CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TÔ NGÀY NHÂN ĐẺ TÀI : 29/8/2022

LOICAM ON Nhóm em xin gửi lời cảm ơn chân thành và sâu sắc nhất đến thầy Nguyễn Ngọc Huyền Trang đã dành thời gian và tâm huyết để hướng dẫn trong quá trình thực hiện đồ án của nhóm mình Nhờ sự hướng dẫn của Thay, chúng em đã có thê vượt qua được những khó khăn trong quá trình nghiên cứu và hoàn thành đồ

án một cách xuất sắc Nhóm em cũng muốn bảy tỏ lòng biết ơn đến Khoa Công

nghệ Động lực của trường Đại học Công nghiệp TP Hỗ Chí Minh đã tạo ra môi

trường học tập chuyên nghiệp và thân thiện Nhờ vào sự hỗ trợ và cổ vũ của các giảng viên và bạn bè trong Khoa, chúng em đã có thể trau dồi kiến thức chuyên ngành và phát triển kỹ năng của mình một cách tốt nhất

Một lần nữa, nhóm em xin chân thành cảm ơn thầy Trang và Khoa CN Động lực đã giúp đỡ và động viên tôi trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu Nhóm em sẽ luôn tự hào khi là một phần của Khoa và hy vọng sẽ có cơ hội được đóng góp và học hỏi thêm từ Khoa trong tương lai

Ngày tháng nam

Sinh vién ky tén

KHÓA LUẬN TÓT NGHIỆP GVHD: Th.S NGUYEN NGQC HUYEN TRANG

MUC LUC

LOL CAM ON woe +11 1 ) I0 9009 22 — H

).Is0 0000: cm iv DANH MỤC HÌNH ẢNH -22222222222211222221211112.212111 210111 21 V DANH SÁCH CÁC TỪ VIẾT TẮT 5222222+222222222222222211222.222212 xe vii

¡uy va viii

10.1920 Ix

CHƯƠNG I TỔNG QUAN 5 2221111211211 11211211 1011011210 rreg 1 1.1 Ly do Chon dé tai tooccccccccccccccccececssscscesesescsvesesesssvevevevssssesesvevssssesvevevevsieesecevess 1 1.2 Mục đích nghiên cứu : - + 2c 22 2221111111211 151 1111311111111 111 1 1.3 Nhiệm vụ nghiên Cứu : - 5: 2L 22 22212211231 211 1211211151 1211 1211181111822 2 1.4 Phương pháp nghiên cứu : - 2L 2 2011211211121 1121 11511511151 511 1x ce 2 1.5 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu : ¿se 1c 2221122122111 ctxe 2 1.5.1 Đối tượng nghiên cứu : -s-52s s22 2111112121121121121121111 21121 re 2 1.5.2 Pham vi nghién on 2

1.6, Các đề tài đã CÓ ¿ c 22H 2k1 3 CHƯƠNG 2 CƠ SỞ LÝ THUYÉT VẺ SMARTKEY . -55cccccce2 4

PIN cố .::.iạIIIIIIILLLn 4

2.1.1 Các tính năng chính : - - L1 22 2.12221211123251 1123 121115115111 55 511 xe, 4 2.1.2 Tổng quan hệ thống Smart key : - 2 S212 1E E12111712211112E22e 8

2.1.3 Sơ đồ cấu tạo : c HH errueg 10

2.2 Các bộ phận của hệ thông khởi động thông minh : 25s 25s2252 11 2.2.1 Smart Key Control Module (Hép diéu khién Smart Key) 11

"„Ễ 13 2.2.3 ESCL: Electrical Steering Column Loeck (Khóa cột lãi điện) : 14 2.2.4 Nút nhân SSB ( Start/Stop Button ) : -sc cc n2 1c rree 15 2.2.5 Bảng mã Keyless : L2 200 2002011211101 11 111111111111 111111 11211111 xk 17 2.3 Phân tích nguyên lý của các chức năng : 2-2222 222222scxsS2 19 P0 Giáo cầu ai 19

1

2.3.2 Khởi động xe : L2 2 n1 HH1 110110111011 Hà 20 2.3.3 Mở GỐP ¡ à 0 0.11 T21 1 112121121211 1n n1 1 1 121121211 21 2.3.4 Dén Chao Va COL! ố ố ốẽ ẽ ẽh 21 2.4 Tong quan vé Arduino Uno R3 : - s 2s 1E 111112111111112112x xe tk 22

CHƯƠNG 3 THIẾT KẾ MÔ HÌNH: 2222222222222222222222112 2121 cee 30

3.1 Ý tưởng thiết kế : - + 22s s2 12E1E71121127212110711211211211 7121112 rree 30

3.2 Các chỉ tiết của mô hình : :: 2222222222221 1 30

3.3 Sơ đồ các chỉ tiết trong hệ thống : - 5: 5c 21211 E12E111121122121111x 2x xe 35

CHƯƠNG 4 TIỀN HÀNH THIẾT KẾ MÔ HÌNH -cccc -sccee 37

4.1 Sơ đồ mạch điện hộp SMK : L2 2.12 2211212011221 21 1 rà 37 4.2 Bộ điều khiển khởi động Arduino : - 55c s2 1 EE1212111112111x xe 39 4.3 Mạch khởi động : L2 2 2011201211121 1211 1511211151 1211 28110118 HH 40 4.4 Sơ đồ mạch điện giữa bộ điều khiển khởi động arduino và máy khởi động :

4I

4.5 Quy trình hoàn thiện mô hình : - 5 5222222222122 *22*2x+zxsz+2 42 CHƯƠNG 5 KẾT QUÁ , KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ -csccscec 48 5.1 Kết quả đạt ẨưỢC : L2 2 0200201121 1111 1111111 1111111 1111111111111 11111 ca 48 5.2 Kết luận và kiến 1100257 49

KHÓA LUẬN TÓT NGHIỆP GVHD: Th.S NGUYEN NGQC HUYEN TRANG

DANH MỤC HÌNH ÁNH

Hình 2 I Thay thế chìa khóa cơ bằng SSB 2- 2-2122 21222121122 te 4 Hình 2 2 Xe tự mở cửa khi lại gần G1111 1 111111111111 101 1111111111111 1 111111511111 511115 61115 1x5 4 Hình 2 3 Xe tự khóa cửa khi đi ra khỏi xe 2G 1 1111231111551 115511111211 e2 5 Hình 2 4 Nút nhấn SSB 5 21 2111211211221 212121211 re 5 Hình 2 5 Các chế độ hoạt động của SSB s s21 1111212111122 tk 6 Hinh 2 6 Bảng mã Keyless bên dưới kính xe - ¿0 2222 2221122122211 xex 7 Hình 2 7 Chia khóa cơ bên trong chìa khóa thông minh . - - 7 Hình 2 8 Các nút nhắn trên chìa khóa thông minh - 22 2zs2E22E2Ez£zzzx2 8 Hình 2 9 Tông quan hệ thống SMK 2-52 1E EE122122212112112211 21c xe 9

Hình 2 10 Sơ đồ khối mối liên hệ của các hệ thông trong SMK 10

Hình 2 11 Hộp SMK 5 251 E1 22112111 1112112111 2111211 112101211 xa 12 Hình 2 12 Các ăng-ten trong hệ thống s5: 52212 1EE1EE1211211E7121111 E112 cE 13 Hình 2 13 Cầu tạo của ESCL - 5 S221 21121112112111211111211 21222211 te 14 Hình 2 14 Nút nhấn SSB 55-5221 22112112112110211 2112212121210 121 cu 15 Hình 2 15 Sơ đồ mạch điện của SSB 22 52 22.22121121 l6 Hình 2 16 Đèn xanh hiền thị bảng mật khâu đã kích hoạt 5-25 17 Hình 2 17 Led đỏ nháy khi nhập đúng 1 ký tự - 25c 5222222122222 18

Hình 2 18 Nhân phanh và khởi động động cơ 5 s22 E122121122222xee 18

Hình 2 19 Đèn LED2 bật ở chế độ giữ 5 s21 1E 121121127171121111 2 xe 19 Hinh 2 20 Nguyên lý hoạt động của chức năng mới khóa cửa tử xa 19 Hinh 2 2l Nguyên lý hoạt động của chức năng khởi động - 20 Hình 2 22 Nguyên lý hoạt động của chức năng mở cốp s- secszz2 21 Hinh 2 23 Nguyên lý hoạt động của chức năng đèn chao vả còi 21 Hình 2 24 Hình dáng bo mạch Arduino 5-2 22222211211 221121151 251512 22 Hình 2 25 Các chân hoạt động của Arduino ¿+ 22 5212221222222 sex 23 Hình 2 26 Giao diện của Arduino IDE - - S23 1112111115111 1 1115111121112 25 Hình 2 27 Cấu trúc của l chương trình Arduino - sccxczxczxc2xcrxzrrerxet 26 Hình 2 28 Cầu tạo máy khởi động - 5s 1 E12 1111112111111 11211 11c cye 27 Hình 2 29 Chế độ hút vào - 2S 21 11121121112112111211 1212112121211 xe 27 Hình 2 30 Chế độ giữ - -5+ s1 1111111211111 112.11 0121111111211 112111 ye 28

In 0O NG T0 0000/./444444444ÝỶÝỶÝỶÝỶÝỶẢ 28 Hình 3 1 Sơ đồ các chỉ tiết trong hệ thống 2: s2 S1SE111111221111121x e6 36 Hình 4 1 Sơ đồ mạch điện của hộp SMK 2-52 s2 1811111122111 2x1 37

Hình 4 2 Sơ đồ mạch điện của bộ điều khiển khởi động Arduino ( phần mềm

Hình 4 3 Mạch khởi động - 2 2C 2221221 12011131211 1111111111121 1 111111 +2 40 Hình 4 4 Vị trí chân STA ( tín hiệu khởi động ) 2- 552222222 xe 41

KHÓA LUẬN TÓT NGHIỆP

5 Mạch nối gitra Arduino với các thiết bị của hệ thông SMK 42

6 Bản vẽ thiết kế khung mô hình 6 s22 211£E12E1EE212117122221 1x 42 I8 4ì 0i 01 =— 43

§ Vật liệu dé trang trí mô hình 2 s2 E1511EE1221211E7122121 21.21 cEx 43

9, Đo kích thước để cắt theo khung mô hình ¿s22 c£zcz£zzze2 44

10 Chuẩn bị các chỉ tiết để bố trí lên mô hình - 5s sczzc2zz2zzzz 44 L1 Tính toán bố trí các chỉ tiết lên mô hình - 2 222 2zz£z2zxez 45

12 Đầu dây bên trong mô hình s- scE2E2112E12112712111171 E22 2xee 45

13 Thử nghiệm mô hình - 5:1 22 2221221222122 122 1222223153121 23123122 46

14 Bố trí tên các thiết bị lên mô hình 2 sc2s+E2Et2E22E227EcExzzxe 46

15 Trang trí mô hình - ¿+ 5: 22 22212211151 131113 1311113111 11111 1112122 47

1 Mô hình hoàn thiện ( Phần L ) 5-55 S2 112E12E1215212212111122222e2 48

2 Mô hình hoàn thiện (Phần 2) -s- 22s 2E1EE1EE1221211211211171 22 21xe 49

VI

GVHD: Th.S NGUYEN NGOC HUYEN TRANG

DANH SACH CAC TU VIET TAT

FOB: Chia khóa thông minh PDM: Môdun chia nguồn SMK: Smartkey SSB: Start Stop Button RF: Radio Frequency LF: Low Frequency BCM/SJB : Body Control Module / Smart Junction Box

Vu

KHÓA LUẬN TÓT NGHIỆP GVHD: Th.S NGUYEN NGQC HUYEN TRANG

TOM TAT

Đề tài "Nghiên cứu thiết kế hệ thống khởi động sử dụng chìa khóa thông minh (Smart-key) trên Mazda 2" nhăm tôi ưu hóa quá trình điều khiển và khởi động xe hơi thông qua việc sử dụng chia khóa thông minh , với mục tiêu tăng tính an toàn và tiện lợi cho người dùng Hệ thông được thiết kế sử dụng công nghệ mã hóa và xác thực người dùng thông qua tín hiệu từ chia khóa thông minh, giúp người dùng có thể khởi động xe chỉ với một nút bấm trên bảng điều khiển

và có thê điều khiển , khởi động xe từ xa bằng chìa khóa thông minh

Trong nghiên cứu này, chúng tôi đã tiến xa hơn trong việc giải thích chi tiết

và phân tích nguyên lý hoạt động của hệ thống SMK, bao gồm các tính năng chính như khóa/mở cửa, khởi động xe, mở cốp, đèn chào và còi Trung tâm điều khiển của hệ thống là hộp SMK, đóng vai trò quan trọng trong việc điều khiển toàn bộ quá trinh

Đề thực hiện điều khiển khởi động, chúng tôi sử dụng bo mạch Arduino Uno

R3 và điều khiển nó thông qua thuật toán được lập trình bằng ngôn ngữ C và nạp vào băng chương trình Arduino IDE Điều này cho phép chúng tôi tùy chỉnh và kiêm soát quá trình khởi động theo cách mà chúng tôi mong muốn

Bằng cách áp dụng kiến thức vẻ ô tô , điện tử và lập trình, chúng tôi đã thực hiện một mô hình hoàn chỉnh của hệ thống SMK Về cơ bản đồ án đã đạt được những yêu cầu mà đề tài đã dé ra , các tính năng trong quá trình nghiên cứu hoạt động tốt trên mô hình Dựa trên kết quả của mô hình hoàn thiện và so sánh với các dòng xe hiện đại hiện nay, chúng tôi đề xuất một số kiến nghị để phát triển thêm trên mô hình của chúng tôi Những kiến nghị này bao gồm : tích hợp công nghệ sinh trac hoc hién dai , tắng cường kết nối điều khiển từ xa bằng điện thoại thông minh, cài hệ thông định vị trên điện thoại , tối ưu hóa giao diện SMK để

dễ dàng lập trình và quan ly

Vill

ABSTRACT The project ‘Research on the design of Smart-key starting system in Mazda 2' aims to optimize the process of driving and starting the car through the use of smart keys, with the goal of increasing safety and convenience for users The system is designed using encryption technology and user authentication through signals from smart keys, helping users to start the car with Just one button on the dashboard and can control and start the car remotely with a smart key

In this study, we went further in explaining in detail and analyzing how the SMK system works, including key features such as locking opening doors, starting the car, opening the trunk, greeting lights and horns The control center

of the system is the SMK box, which plays an important role in controlling the entire process To carry out the boot control, we use the Arduino Uno R3 board and control it through an algorithm programmed in the C language and loaded with the Arduino IDE program This allows us to customize and control the startup process in the way that we desire

By applying our knowledge of automotive, electronics and programming, we have made a complete model of the SMK system Basically, the project has met the requirements that the topic has set, the features in the research process work well on the model Based on the results of the finished model and comparison with today's modern models, we propose some recommendations for further development on our model These recommendations include: integrating modern biometric technology, enhancing remote control connectivity with smartphones, installing a navigation system on the phone, optimizing the SMK interface for easy programming and management

KHÓA LUẬN TÓT NGHIỆP GVHD: Th.S NGUYEN NGQC HUYEN TRANG

Người lái xe đôi mặt với nhiêu vân đê như việc tìm chỗ đô xe, nguy cơ trộm cap và tai nạn giao thông Do đó, cân phải giải quyêt các rủi ro liên quan đến ô tô

Đề đáp ứng nhu cầu này, các thiết bị thông minh và người dùng thân thiện trên ô

tô đã được phát triển, trong đó Smart Key (chìa khóa thông minh) là một trong số

đó Hệ thống chìa khóa thông minh cung cấp khả năng khởi động xe từ xa, dễ

dàng khóa/mở cửa xe, mở cốp xe hay điều chỉnh kính xe, tìm kiếm xe và nhận

diện chủ nhân chỉ bằng một nút bắm Ngày nay, hệ thống chìa khóa thông minh xuất hiện trên ngày càng nhiều mẫu xe và cấu trúc của chúng cũng ngày càng phức tạp khi tính năng tùy chỉnh phương tiện được thêm vảo

Trong tương lai, dự kiến các công nghệ Smart Key sẽ tiếp tục phát triển và nâng cao hiệu suất và tính năng Các tính năng tiên tiến như kết nối Internet of Things (IoT) và tích hợp trí tuệ nhân tạo (AI) có thể được tích hợp vào hệ thống Smart Key để tạo ra trải nghiệm lái xe thông minh và tiện ích hơn

Nắm bắt được xu thế đó và áp dụng những kiến thức học nhóm chúng em quyết định chọn để tài: “Nghiên cứu thiết kế mô hình hệ thống khởi động sử dụng chia khóa thông minh trên xe Mazda 2 ”

1.2 Mục dích nghiên cứu

Đề tài được thực hiện dựa trên cơ sở lý thuyết từ các tài liệu đã có về kết cấu

và đặc điểm của hệ thống Smartkey trên các dòng xe khác nhau Từ đó nhóm sẽ ứng dụng trong việc chế tạo mô hình hệ thống điều khiến thông minh Smartkey

của xe Mazda Nhóm thực hiện dé tài với hy vọng rằng sự đóng góp nhỏ này giúp các bạn sinh viên và những người đọc tiếp cận nhanh với hệ thống Smartkey và qua đây mong nhận được sự đóng góp của quý thầy, các bạn và người đọc để tiếp tục hoàn thiện cho đề tài này đạt kết quả cao nhất

1.3 Nhiệm vụ nghiên cứu e© Nghiên cứu xác định cơ sở lý luận của dé tai e© Nghiên cứu vẻ hệ thống Smartkey trên xe Mazda e_ Nghiên cứu mô hình

e_ Để xuất các tiêu chí và đánh giá tác dụng của sản phẩm trong thực tế

1.4 Phương pháp nghiên cứu Tìm hiểu nguyên lý, mô hình và những tài liệu liên quan qua internet, xem các loại Smartkey trên thực tế, những ứng dụng tương tự, từ đó ta trình bày nghiên cứu và thiết kế sản phẩm Sử dụng phần mềm Adruino đẻ lập trình điều khiển

Các kết quả đạt được của đề tài :

e _ Phân tích, nghiên cứu được hệ thống Smartkey

e Phân tích được nguyên lý hoạt động của hệ thống

e Hoàn thành việc chế tạo mô hình ứng dụng

° Ứng dụng được nhiều phần mềm vẽ mạch điện tử như : Proteus , Fritzing , Arduino IDE,

1.5 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 1.5.1 Đối tượng nghiên cứu e©_ Thuật toán điều khiển máy khởi động

e Mô hình smart-key ô tô và máy khởi động 1.5.2 Phạm vi nghiên cứu

e© Thiết kế, xây dựng mô hình khởi động băng chìa khóa thông minh

SMK e© Hoan thanh thuat toan diéu khién may khoi déng quay voi thoi gian cai dat san

KHÓA LUẬN TÓT NGHIỆP GVHD: Th.S NGUYEN NGQC HUYEN TRANG

1.6 Các đề tài đã có

Hiện nay trong và ngoài nước cũng đã có một số đề tài liên quan đến Smartkey: Thiết kế, chế tạo mô hình hệ thống khóa cửa ô tô điều khiển từ xa; Thiết kế bộ đề nỗ từ xa cho ô tô; Mô hình chìa khóa thông minh cho ô tô, nghiên cứu hệ thống smartkey và ứng dụng điều khiển bang smartphone Cac dé tài này điều đã nghiên cứu được về cơ sở lý thuyết, nguyên lý của Smartkey và từ

đó ứng dụng trong việc chế tạo mô hình nhưng chưa cụ thê trên một dong xe nao

cả Vì vậy nhóm chúng em quyết định chọn đề tài: Nghiên cứu thiết kế hệ thống khởi động sử dụng chia khóa thông minh trên mazda 2

CHUONG 2 CO SO LY THUYET VE SMARTKEY

2.1 Giới thiệu

2.1.1 Các tính năng chính : e© Không cần phải đút chìa vào ô rồi xoay như các ô khóa cơ truyền thống Doi voi Smart Key, tat ca da duoc thay thé bang nit bam Engine Start Stop

Hinh 2 1 Thay thể chìa khóa cơ bằng SSB e© Nhận diện, chào đón chủ nhân :

KHÓA LUẬN TÓT NGHIỆP GVHD: Th.S NGUYEN NGQC HUYEN TRANG

Hình 2 3 Xe tự khóa cửa khi đi ra khỏi xe o_ Khi cầm chìa khóa ra khỏi xe trong phạm vi cách xe khoảng 3m - 5m thiết bị sẽ tự động nhận tín hiệu đến điều khiến, có tín hiệu đèn báo nháy cửa sẽ tự động chốt

©o Ngược lại đèn báo nháy tự động mở cửa khi tiến đến gần trong khoảng 3m - 5m

e© Khóa cột lái điện : o_ Trước khi hệ thống khóa thông minh được áp dụng, thiết bị khóa

cơ khí(ỗ khóa) đã được lắp đặt xung quanh cột lái cho mục đích chống trộm Nhưng trên hệ thông chìa khóa thông minh không có ô khóa Và thay vào đó là các thiết bị khác được thêm vào dé ngừa

KHÓA LUẬN TÓT NGHIỆP GVHD: Th.S NGUYEN NGQC HUYEN TRANG

e Chu xe str dung bang ma Keyless dé mo khéa xe

e Chu xe str dung bang m4 Keyless dé tat khéa xe Bắng mật khâu Keyless 6 ký tự thường được dán ở phía bên trong kính lái Khi sử dụng, thì chúng ta sẽ bấm các phím cảm ứng qua kính

e Chia khéa cơ bên trong chia khóa thông minh :

Hình 2 7 Chìa khỏa cơ bên trong chìa khóa thông mình

Chia khóa cơ bên trong chìa khóa thông minh thường được sử dụng trong trường hợp chìa khóa thông minh hết pin , hỏng : sử dụng chìa khóa cơ để mở

7

khóa cửa trong tay nắm cửa Thường theo nguyên bản xe tích hợp săn chìa khóa thông minh thì chìa khóa này sẽ tương thích với ô khóa trong tay nắm cửa , nếu không có hoặc độ thêm thì phải điều chỉnh lại tay nắm cửa

e Các chức năng điều khiên từ xa :

o_ Khóa cửa từ xa: Người sử dụng cũng có thể khóa cửa 6 tô từ xa bằng cách nhắn nút trên smart key Điều này rất hữu ích khi người

sử dụng quên khóa cửa trước khi rời khỏi xe

o_ Khởi động động cơ từ xa: Người sử dụng có thê khởi động động cơ

từ xa bằng cách nhấn giữ nút mở cốp trên smart key Điều này rất hữu ích khi muốn tiền động cơ trước khi ngồi vào xe

o_ Tất động cơ từ xa: Người sử dụng cũng có thể tắt động cơ từ xa bang cách nhấn nút trên smart key Điều này rất hữu ích khi muốn tắt động cơ mà không cần phải ngôi trong xe

o_ Báo động từ xa: Một số smart key có tính năng báo động từ xa Khi người sử dụng nhắn nút trên smart key, hệ thống báo động của xe

sẽ được kích hoạt, giúp đe dọa kẻ trộm và giữ an ninh cho ô tô

2.1.2 Tổng quan hệ thống Smart key :

KHÓA LUẬN TÓT NGHIỆP GVHD: Th.S NGUYEN NGOC HUYEN TRANG

Smart key Unit: Hộp điều khiển SMK

Door handle: tay năm cửa Bumper antenna, Interior antenna: Ang ten trong vo can sau va ang ten

e Cluster Module: m6 dun cum déng hé

e External Buzzer

e Engine ECU: bé diéu khién động cơ

e ESC: diéu khién danh lửa điện tử

2.1.3 Sơ đồ cầu tạo

=1 Relay Eneglzed Signa!

~—— Relay Monitor signal ¬

Passive lock/uniock SW

——— ESCL Power & Ground -«

*——— ESCL unlock swltch———[ ESCL ‹*

Hình 2 10 Sơ đồ khối mdi lién hé ctia cdc hé thong trong SMK Khi lắp đặt Smart-key, các thông tin về chìa khóa sẽ được chuyên về hộp SMK Từ hộp SMK, thông qua đường truyền CAN, hộp SMK sẽ lấy thông tin về

xe (PIN CODE) tir ECM , hép SMK sé tong hop, phan tich réi theo đường truyền cũ lưu lại trong chìa khóa, thông tin này cũng sẽ theo đường truyền và lưu trữ bên trong các module khác của hệ thống

Như vậy sau khi tiến hành đăng ký chìa khóa, thông tin bảo mật lưu trữ bao gồm: ID của chìa khóa và PIN code của xe ID của chìa khóa bao gồm: ID của CHIP + tần số RF + tần số LF Khi ID của chìa khóa được xác minh đúng với cài đặt trước thì hộp SMK sẽ kích hoạt bộ khóa cô lái (ESCL) hoạt động

10

KHÓA LUẬN TÓT NGHIỆP GVHD: Th.S NGUYEN NGQC HUYEN TRANG

Khi lai xe su dung SMK, nhimeg théng tin nay sé theo antenna LF hoac antenna RF cua hép RF receiver truyén vé hop SMK Ở đây hộp SMK sẽ chia sẻ thông tin này tới tat cả các hộp có liên quan trong hệ thông để cùng phân tích, so sánh, nếu hệ thống nhận dạng đúng chìa khóa thì hệ thông sẽ ra các lệch khác tùy thuộc vào thao tác của lái xe

Khởi động động cơ xuất hiện theo quá trình như sau:

SSB ON => Tín hiệu mass công tắc SSB I & 2 được thông mạch

=> Den SSB sang

=> Céng tac chan phanh ON & Công tắc cần số ở vi tri [P] va [N]

=> Tim chìa khóa băng việc kích hoạt ăng ten bên trong xe (Khi chìa khóa ở bên trong xe)

=> Thông tin chìa khóa được gửi tới thiết bị nhận tín hiệu tích hợp bện trong hộp

SMK

= Hộp SMK tiến hành ủy quyền chìa khóa

=> Hộp SMK tiến hành kích hoạt rơ le khởi động để khởi động động cơ

=> Khi relay khởi động được kích hoạt, relay được giữ trong l thời gian được lập trình sẵn cho đến khi động cơ chuyển sang trạng thái ON bằng việc nhận tính hiệu điều khiển và phản hồi từ ECM

Trong trường hợp chìa khóa hết pin ta có thể khởi động xe thông qua bảng

mã Keyless Ngoài ra chúng ta còn có thê khởi động xe thống qua điện thoại

Sau khi xe được khởi động thành công , ECMl điều khiến ngắt relay khởi động

2.2 Các bộ phận của hệ thống khởi động thông minh 2.2.1 Smart Key Control Module (Hộp điều khiển Smart Key)

11

SMK unit

Hinh 2 11 Hép SMK e_ Hộp SMK phát tín hiệu ăng ten đề tìm chìa khóa thông minh bên trong hoặc bên ngoài xe

e _ Nhận diện chia khóa thông minh từ ang ten bên ngoài

e©_ Hộp SMK điều khiển dong ngat cac ro le ( ACC ,ONI/2 , ST )

e©_ Chức năng chống trộm e_ Cánh báo lỗi và hiển thị lỗi trên đồng hồ tap lô

e SMK có thê nhận biết chìa khóa trong phạm vi của 4ng ten (1-3m)

Để tiện lợi trong quá trình điều khiển bên trong hộp SMK người ta tích hợp săn hệ thống công tắc DIP Switch , bao gồm 6 công tắc nhỏ :

Bang 2 1 Công tắc DỊP SIW

KHÓA LUẬN TÓT NGHIỆP GVHD: Th.S NGUYEN NGOC HUYEN TRANG

tắc sô 2 trê mở cửa trê mở cửa

3 Công Mở khóa tín Mở khóa tín tặc sô 3 hiệu đầu ra I lân hiệu đầu ra 2 lần

4 Công Khóa chông Bật chông trộm

ì [E;y On the rear

se! floor panel

Se I

: Z!

§ Uf

On the floor

~ Search smart key inside vehicle

Exterior (Door) Antenna | Bumper Antenna

Se, Inside bumper :

ax jing Function

In the Door Handle (LH) ~ẰA,

* LF antennas are driven by SMK unit

- Search smart key - Search smart key to search srmart key near outside of door near outside of t/gate

Hình 2 12 Các ăng-ten trong hệ thống

Hệ thống bao gồm các ăng ten :

e Ang ten bén chinh trong xe : Chúng có nhiệm vụ tìm kiếm chìa khóa bên trong xe, dùng để khởi động động cơ, cái còn lại nằm ở sản xe đẳng sau ghế sau Khi chìa khóa thông minh được tìm kiếm bên trong và nó đáp ứng yêu cầu cho việc tìm kiếm Hộp SMK tìm chìa khóa bằng việc kích hoạt ăng ten bên trong xe => Thông tin chìa khóa được gởi tới thiết bị

13

nhận tín hiệu tích hợp bên trong hộp SMK => Hộp Smart key xác nhận néu thong tin chia khóa đúng — Di chuyên đến vị trí IGN hoặc Khởi động động cơ

®©_ Ăng ten cửa : Tìm kiếm chìa khóa ở bên ngoài xe Khi nhắn công tắc trên chìa khóa thông minh , hộp SMK kích hoạt ăng ten cửa đề tìm kiếm chỉa khóa gần tay nắm mở cửa = Sau đó, thông tin chìa khóa được gởi tới

thiết bị nhận tín hiệu tích hợp bên trong hộp SMK => Nếu thông tin chìa

khóa đúng, hộp SMK sẽ truyền lệnh lock/unlock đến điều khiển khóa cửa

e Ang ten mở cốp : cũng giống ăng ten cửa nhưng vị trí đặt là phía sau cốp 2.2.3 ESCL: Electrical Steering Column Lock (Khoa cột lái điện)

Cấu tạo bên trong ESCL bao gồm: mô tơ điện, công tắc khóa/mở khóa ESCL

va cam bién Hall

ESCL lién kết với hộp SMK ciing nhu cac hép diéu khién khac Lệnh của hộp SMK được tiến hành như sau: Mô tơ điện được kích hoạt, cột lãi được khóa hoặc mở khóa, và dữ liệu lock/ unlock được truyền đến hộp SMK Tín hiệu kết nối tới hộp SMK và ESCL là như sau:

14

KHÓA LUẬN TÓT NGHIỆP GVHD: Th.S NGUYEN NGOC HUYEN TRANG

Nguồn: Nguồn được cung cấp từ SMK khi mô tơ cần được kích hoạt cho việc khóa/mở khóa Hiện tượng này chỉ xảy ra khi mô tơ điện được kích hoạt, nghĩa là thời gian cung cấp nguồn rất ngắn

Mass : Khi mô tơ điện cần được khởi động, theo đó kích hoạt khóa/mở khóa cột lái, nguồn và mát cung cấp đồng thời cùng một lúc từ hộp SMK, đồng thời tín hiệu này cũng được điều khiển cùng lúc trong thời gian rất

ngắn

ESCL Enable: Tín hiệu Enable được gởi tử hộp SMK tới ESCL để kích hoạt mô tơ điện Lệnh hoạt động khóa/mở khóa cột lái tùy thuộc theo tín

hiệu này

ESCL Unlock Switch: Sau khi mô tơ ESCL hoạt động, công tắc vị trí sẽ

bị thay đôi trạng thái Serial Communication Line: Nó là đường truyền dẫn phân cung cấp trạng thái ESCL được xác định bởi 2 cảm biến Hall và lệnh khóa/mở khóa giữa

ESCL và SMK

Tóm tắt lại: Điều kiện nhả ESCL

= Hộp SMK kiểm tra tình trạng của ESCL thông qua Serial Communication

= Hộp SMK dẫn tín hiệu ESCL's Enable tới ESCL

= ESCL nhận nguồn và mát từ hộp SMK để khởi động mô tơ ESCL

=> Mô tơ ESCL khởi động

=> ESCL tính toán vi tri cua nó bằng cam bién Hall

=> Nó gửi tỉnh trạng mở khóa tới hộp SMK

2.2.4 Nút nhân SSB ( Start/Stop Button ) :

Hình 2 14 Nút nhấn SSB

15

Hinh 2 15 So dé mach dién cua SSB

e SSB hoạt động với chức năng như chìa khóa cơ bình thường Nut nhan SSB co 2 dây tín hiệu đến hộp SMK., 2 tín hiệu này là 12V chờ sẵn Khi

ấn công tắc, tín hiệu tiếp mát và đèn SSB sáng, sau đó hộp SMK ghi nhận

do la tinh trang công tac ON

e SSB c6 2 day tin hiéu néu | day bị hư thì van sé con | day cp tin hiéu

Trong trường hợp cả 2 dây tín hiệu bị đứt, hộp SMK sẽ không nhận tín hiệu

từ SSB nên không khởi động được động cơ

s* Đầu tiên, yêu cầu cho việc khởi động động cơ như sau khi hệ thống trong điều kiện hoạt động bình thường

o_ Cần số tại vị trí N hoặc P (Chính xác là N, P la vi tri cua công tac

đi số nằm trên hộp số) o_ Công tắc chân phanh là ON ( Bàn đạp phanh được ấn) Chú ý: Công tắc số nằm trên hộp cần số được sử dụng chỉ để xác định chế

độ nguồn khi SSB được ấn Nhưng nếu vị trí P của công tắc này không nhận được, nguồn không tắt được về OFE

e©_ Tín hiệu ON 1&2 của SSB : Khóa điện không thể chuyên về vị trí OFF cho đến khi cần số dang o vi tri P

e© Ngoài điều kiện trên, khi ấn SSB, vị trí khóa điện sẽ thay đôi lần lượt theo

thứ tự: ACC > IG ON = ACC lặp di lặp lại

16

KHÓA LUẬN TÓT NGHIỆP GVHD: Th.S NGUYEN NGQC HUYEN TRANG

2.2.5 Bang ma Keyless s* Hướng dẫn sử dụng : Đèn led xanh báo hiệu bảng mật khâu đã kích hoạt

=

Hình 2 16 Đèn xanh hiển thị bảng mật khẩu đã kích hoạt

Đề vào được trình sử dụng mật khẩu Chúng ta sẽ thao tác băng cách bam

“C0”

Khi đấy đèn “ Led Xanh ” sẽ đứng yên

> An Mat Khau bao gồm 6 Ký Tự MK mặc định là “ 123456 ”

Thao tac bam MK thi không được chậm quá, hoặc nhanh quá Mỗi lần nhập

MK vao thi đèn ” Led Đỏ ” sẽ nhảy I cái báo hiệu đã nhận lệnh ( Led đỏ nháy

khi nhập chính xác l ký tự )

Nếu ấn đúng MK đèn Led Xanh sẽ nháy chớp 3 lần và tự động mở cửa xe

e Khi cht xe không lên xe, không thực hiện thao tác mở cửa Sau 20s xe sẽ tự động khóa lại

e Lên xe đề nô máy xử dụng bình thường như có chia khóa Smartkey bên cạnh

Muốn khóa xe lại chúng ta sẽ thao tác bằng cách C0#

~ Án MK khi mở cửa xe Xe sẽ được khóa lại hoặc chúng ta đóng cửa sau 20s

xe cũng sẽ tự động khóa cửa lại

17

⁄ N ENGINE

Hình 2 18 Nhân phanh và khởi động động cơ

e_ Giữ chân phanh > Nhắn nút mở khóa trên chìa khóa thông minh 2 lần

( Led xanh sáng giữ )

18

KHÓA LUẬN TÓT NGHIỆP GVHD: Th.S NGUYEN NGQC HUYEN TRANG

Hình 2 19 Đèn LED2 bật ở chế độ giữ e_ Tiến hành nhập 1 lần mật khẩu cũ ( led xanh chớp 3 lần ) e_ Tiến hành nhập 2 lần mật khẩu mới ( led xanh chớp 3 lần )

e Thao tác thay đổi mật khâu đã hoàn tất

2.3 Phân tích nguyên lý của các chức năng 2.3.1 Khóa/ mở cửa từ xa :

Hình 2 20 Nguyên lý hoạt động của chức năng mới khóa cửa từ xa e©_ Khi nhấn nút khóa/mở khóa trên chìa khóa thông minh, hộp SMK sẽ kích hoạt ăng-ten cửa với tần số LF dé tìm kiếm chìa khóa bên ngoài xe

19

e Sau do, hép SMK sẽ nhận lại tín hiệu dữ liệu thông tin của chia khóa với tần số RE

e Nếu xác nhận đúng chìa khóa, hộp SMK sẽ gửi tín hiệu mệnh lệnh mở khóa đến BCM/SJB thông qua Body-CAN

2.3.2 Khởi động xe

Hình 2 2l Nguyên lÿ hoạt động của chức năng khởi động

© Khoi dong bang nut nhan : Khi chủ xe mở cửa và ngồi vào vị trí người lái, nút SSB sẽ hoạt động Để khởi động, công tắc cần số cần ở vị trí P hoặc N Sau khi chủ xe đạp chân phanh, hộp SMK sẽ nhận tín hiệu sẵn sàng khởi động Lúc này người lái nhân nút SSB, động cơ sẽ được khởi động

e Khởi động từ xa:

Khi chủ xe giữ nút mở cốp trong vòng 3 giây ở khoảng cách từ 1-3 mét, hop SMK sẽ kiểm tra và so sánh thông tin chìa khóa Nếu thông tin chìa khóa được xác định là chính chủ xe, hộp SMK sẽ cấp quyền khởi động đến ECU động cơ

>> ECU động cơ sẽ điều khiến Relay khởi động đề khởi động động cơ

20