tài liệu khởi hệ thống động cơ thông minh trên oto

Chương II: CHỨC NĂNG KHỞI ĐỘNG THÔNG MINH VỚI NÚT NHẤN 2.1/ GIỚI THIỆU CHUNG : Hình 2.1: Công tắc động cơnút nhấn Dòng xe Lexus LS460 và LS460L dùng hệ thống vào xe và khởi động thông m

Biên soạn: Nguyễn Văn Nhơn Hệ thống vào xe và khởi động thông minh

PHẦN B: NỘI DUNG

Chương I: GIỚI THIỆU CHUNG HỆ THỐNG VÀO XE VÀ KHỞI ĐỘNG THÔNG

MINH 1.1/ Mô tả:

Hệ thống vào xe với khởi động thông minh không những có chức năng điều khiển khoá cửa từ xa và chức năng mã hoá động cơ, mà còn có chức năng vào xe và khởi động thông minh, mà không cần sử dụng chìa khoá hoặc dùng Remote Nó là một hệ thống cực kì tiện lợi

Nó có những chức năng tiện lợi như là:

- Khoá /mở khoá cửa ( chức năng vào xe thông minh)

- Động cơ có thể đựoc khởi động đơn giản bằng cách nhấn công tắc động cơ trongkhi đạp bàn đạp phanh ( chức năng khởi động thông minh)

- Chức năng mở cốp sau

- Chức năng điều khiển khoá cửa từ xa

Hệ thống này là thiết bị tiêu chuẩn được trang bị trên dòng xe LEXUS LS460, LS460L 1.1.1/Chức năng vào xe thông minh

Cảm biến sờ

Hình 1.1: Chức năng vào xe thông minh

Trang 8 Công tắc khoá

cửa

1.1.2 /Chức năng khởi động thông minh

Công tắc động cơ

Hình 1.2: Chức năng khởi động thông minh

Trang 9

1.1.3/ Chức năng mở cốp sau

Hình 1.3: Chức năng mở cốp sau

Trang 10

1.2/ VÙNG TÁC ĐỘNG

Những chức năng đặc biệt của hệ thống vào xe và khởi động với nút nhấn thông minh chỉ hoạt động khi chìa khoá ở trong vùng tác động được tạo bởi 8 bộ phát sóng:

-Bộ phát sóng khoang trong xe khoang trước và khoang sau tạo ra vùng tác động

của chức năng khởi động bằng nút nhấn

- Bộ phát sóng bốn cửa và bộ phát sóng khoang hành lý bên trong, bộ phát sóng khoang hành lý bên ngoài tạo ra vùng tác động của chức năng vào xe

ĐẦU XE

Vùng tác dụng ởVùng tác dụng của bộ

Bán kính khoảng 0,7÷ 1m

Bộ phát sóng bên ngoài khoang hành lý

ĐUÔI XE Hình 1.4: Những vùng tác động trên xe

Trang 11

Chương II:

CHỨC NĂNG KHỞI ĐỘNG THÔNG MINH VỚI NÚT NHẤN

2.1/ GIỚI THIỆU CHUNG :

Hình 2.1: Công tắc động cơ(nút nhấn)

Dòng xe Lexus LS460 và LS460L dùng hệ thống vào xe và khởi động thông minh, cái hệ thống khởi động động cơ khi ta nhấn công tắc động cơ, trong khi bàn đạp phanh được nhấn và người lái xe mang theo một chìa khoá

- Chức năng này có hệ thống điều khiển nguồn kết hợp với tình trạng bàn đạp phanh

Khi ECM phát hiện tín hiệu khởi động từ ECU chính thân xe, hệ thống này kiểm soát tốc

độ động cơ ( tín hiệu NE) và tiếp tục vận hành hệ thống khởi động cho đến khi động cơ được khởi động thành công Hơn nữa, ngay cả khi ECM phát hiện một tín hiệu từ ECU chính thân xe

Hơn nữa hệ thống khởi động bằng nút nhấn sẽ không vận hành nếu ECU xác nhận động cơ đang hoạt động, thậm chí khi nó nhận được tín hiệu khởi động từ ECU chính thân

xe

Trang 12

Công tắt khởi động trung gian

Đường truyền LIN

ECUchứngnhận

Bộ phátsóng khoangsau

Trang 13

2.3 BỐ TRÍ CÁC BỘ PHẬN CHÍNH TRÊN XE:

Đồng hồ taplôECU chính thân xe

ECU chứng nhận

Hộp mã ID

Công tắc đèn phanh

Chuông khoácửa vô tuyến

Bộ phát sóngChìa khoá khoang trướcđiện tử

Công tắc động cơ-Bộ khuyếch đại chìathu phát

Bộ phận khoá trục lái-Công tắc phát hiệnkhoá/mở khoá trục lái

- ECU khoá trục lái

- Môtơ khoá trục lái

Ăng ten kính

Bộ thusóng

Bộ phát sóngkhoang sau

Hình 2.3: Sự bố trí của các bộ phận trên xe

Trang 14

Nhận những tín hịêu từ những bộ phát sóng và gửi lại mã ID tới

bộ thu sóngNhận một tín hiệu yêu cầu từ ECU chứng nhận và hình thành những vùng tác động bên trong xe

Nhận mã ID từ chìa khoá bên trong vùng tác động và truyền nó tới

bộ thu sóngNhận mã ID từ chìa khoá và truyền nó đến ECU chứng nhận Chuyển nguồn giữa bốn chế độ : OFF,ACC,IG-ON, START Tuỳ thuộc vào vị trí cần số và tình trạng của công tắc đèn phanh

Đìều khiển hệ thống khởi động bằng nút nhấn tuỳ thuộc vào những tín hiệu nhận được từ những công tắc và mỗi ECU

Chứng nhận mã ID nhận được từ bộ thu sóng và gửi kết quả chứng nhận này đến hộp mã ID và ECU khoá trục lái

Truyền tín hiệu tình trạng bàn đạp phanh đến ECU chính thân xe

Nhận những tín hiệu mở khoá trục lái hoặc tín hiệu ngắt mã hoá động cơ từ ECU chứng nhận, xác nhận chúng, và truyền mỗi tín hiệu ngừng tác động này đến ECU khoá trục lái hoặc ECM

Nhận tín hiệu khoá/ mở khoá trục lái từ hộp mã ID, và kích hoạt môtơ khoá trục lái

- Nhận tín hiệu yêu cầu khởi động động cơ từ ECU chínhthân xe, bật mở rơle ST, và khởi động động cơ

- Nhận tín hiệu từ hộp mã ID và điều khiển phun xăngđánh lửa cho động cơ

Thông báo cho lái xe những bất thừơng trong hệ thống khởi động bằng nút nhấn

Bật sáng cùng với âm thanh chuông báo để thông báo cho lái

xe những bất thừơng trong hệ thống khởi động bằng nút nhấn

Trang15

2.5/ CẤU TẠO VÀ HOẠT ĐỘNG:

2.5.1/ Công tắc động cơ:

Công tắc động cơ bao gồm một công tắc nhấn, hai đèn LED màu (hổ phách, xanh lá cây)

và bộ khuếch đại thu phát

- Đèn LED màu hổ phách và màu xanh lá cây là đèn chỉ thị

- Lái xe có thể xác định nguồn hiện tại và động cơ có thể khởi động hay không cùngvới tình trạng sáng của đèn chỉ thị

- Khi ECU chính thân xe phát hiện một sự bất thừơng trong hệ thống khởi động bằng nút nhấn, nó bật đèn chỉ thị màu hổ phách chớp Nếu động cơ bị chết máy trong Trường hợp này, nó không thể khởi động lại được

Công tắc động cơ

Đèn chỉ thị

ACC, IG-ON ON ( màu hổ phách) ON ( màu xanh lá cây)

động

Hệ thống khoá trục Chớp ( màu xanh lá cây ) khoảng Chớp ( màu xanh lá cây) khoảng

Hệ thống khởi Chớp ( màu hổ phách) khoảng 15 Chớp ( màu hổ phách) khoảng 15

nhấn bất thừơng

Trang 16

2.5.2/ ECU chính thân xe:

ECU chính thân xe bao gồm rơle IG 1 và mạch tác động rơle IG 2,CPU, và mạch Hold

Mạch Hold được lắp đặt để ngăn chặn sự cấp nguồn đến rơle từ khi được tắt khi sự bất thường xuất hiện trong rơle IG1 và /hoặc mạch tác động rơle IG2

ECU chính thân xe

Rơle IGI Mạch tác động

Mạch ngăn

CPU chặn

Rơle IG2 Mạch tác động

Rơle IGI

Rơle IG2

Hình 2.5: Sơ đồ mạch điều khiển bên trong ECU chính thân xe

Gợi ý sữa chữa

ECU chính thân xe luôn luôn lưu trữ tình trạng nguồn hiện tại trong bộ nhớ của nó Vì vậy, nếu nguồn cấp cho ECU chính thân xe bị mất bởi việc tháo bình accu, ECU chính thân xe phục hồi nguồn sau khi bình accu được lắp lại

Vì nguyên nhân này, nếu bình accu bị tháo ra khi công tắc động cơ ở trong tình trạng khác OFF, nguồn điện sẽ được phục hồi trên xe tại thời điểm giống như dòng địên được phục hồi ở ECU chính thân xe Vì vậy trước khi tháo bình accu chắc chắn rằng đã tắt động cơ

Trang 17

2.6/ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA CHỨC NĂNG KHỞI ĐỘNG:

Giới thiệu chung

Chức năng khởi động có các kiểu nguồn khác nhau phù hợp với bàn đạp phanh và vị trí cần

số

Kiểu Bàn đạp phanh Vị trí cần số Kiểu nguồn

Nhấn P hoặc N OFF→IG-ON ( sau khi động cơ được khởi

động)

P trong chuỗi sau khi công tắc được nhấn

Ngoại trừ P trong chuỗi sau khi công tắc được nhấn

Trang 18

(1) : nhấn công tắc động cơ chuyển chế độ nguồn từ OFF sang chế độ ACC (2) : nhấn công tắc động cơ một lần nữa và giữ nó trong khoảng 15 giây hay hơn

 Hai sự vận hành bên trên chỉ áp dụng trong những tình huống nguy hiểm Ở những điều kiện bình thường động cơ không thể dừng trong suốt quá trình xe đang chạy hoặc không thể khởi động mà không đạp bàn đạp phanh trong khi cần số ở vị trí khác P hoặc N

Trang 19

2.6.1/ Kiểu A: OFF → IG-ON (sau khi động cơ đƣợc khởi động)

a) Lái xe cầm chìa khoá và đưa vào xe

b) Khi lái xe ấn công tắc động cơ một lần thoả mãn các điều kiện bên dưới, ECU

chính thân xe nhận được tín hịêu công tắc động cơ và truyền những yêu cầu xác nhận của chìa khoá đến ECU chứng nhận

 Vị trí cần số : P hoặc N

 Đạp bàn đạp phanh

 Nguồn ở vị trí OFF

c) ECU chứng nhận nhận được yêu cầu xác nhận và truyền tín hiệu xác nhận đến

bộ phát sóng trước/sau Sau đó những bộ phát sóng này truyền tín hiệu yêu cầu.d) Đạp bàn đạp phanh, vì vậy ECU chính thân xe bật đèn chỉ thị màu xanh lá cây

của công tắc động cơ

e) Trong lúc chìa khoá nhận được tín hiệu yêu cầu, nó truyền mã ID của nó đến bộ

thu sóng Tín hiệu cũng bao gồm luôn mã phản hồi

f) Bộ thu sóng nhận được mã này và truyền nó đến ECU chứng nhận

g) Nguyên tắc ECU chứng nhận và xác nhận của mã ID, và truyền tín hiệu chìa

khoá xác nhận OK đến ECU chính thân xe

h) Sau khi nhận được tín hiệu chìa khoá xác nhận OK, ECU chính thân xe bật rơle

d)

g)

b) f) ECU chính thân xe

c)

Bộ phát sóng trước/sau c)

Trang 20

Bước Hoạt động của hệ thống

i) ECU chính thân xe bật rơle ACC sang ON, sau đó bật rơle IG sang ON

j) ECU chứng nhận kiểm tra rằng nguồn điện đã được bật từ OFF sang IG-ON,

và truyền tín hiệu mở khoá trục lái đến ECU chính thân xe và hộp mã ID

k) ECU chính thân xe nhận tín hiệu này và cung cấp nguồn cho ECU khoá trục láil) ECU khoá trục lái nhận tín hiệu mở trục lái qua hộp mã ID, và mở khoá trục

lái

m) Sau khi kiểm tra điều kiện mở khoá trục lái, ECU chứng nhận truyền tín hiệu

ngắt mã hoá động cơ đến hộp mã ID

n) Hộp mã ID xác nhận tín hiệu ngắt mã hoá của ECU chứng nhận, truyền tín

hiệu ngắt mã hoá động cơ đến ECM và ngắt mã hoá động cơ

i)ECU chính

thân xe

k)

j) i),m)

ECU chứng nhận

Rơle IG

ECU khoátrục lái

l) j),m)

Hộp mã ID

Hình 2.7: Sơ đồ hoạt động của chức năng khởi động thông minh kiểu A (bước i đến n)

Trang 21

Bước Hoạt động của hệ thống

o) Sau khi kiểm tra rằng trục lái trong trạng thái mở khoá, ECU chính thân xe

truyền tín hiệu yêu cầu khởi động (STSW) đến ECM

p) ECM nhận tín hiệu này, truyền tín hiệu (STAR) tới rơle ST, vận hành máy khởi

động

q) ECM và ECU chính thân xe cùng truyền tín hiệu khởi động nhằm để vận hành

máy khởi động Cả ECM và ECU chinh thân xe cùng truyền tín hiệu nhằm ngăn chặn trường hợp máy khởi động có thể bị lỗi khi vận hành, chẳng hạn khi dòng điện cung cấp cho ECM bị yếu

r) Khi ECM phán đoán từ tốc độ động cơ rằng quá trình khởi động đã xong, nó sẽ

ngừng tín hiệu rơle khởi động (START), và dừng máy khởi động

s) ECU chính thân xe nhận được tín hiệu này, kiểm tra rằng động cơ đã khởi động

hòan toàn và tắt đèn chỉ thị của công tắc động cơ

Cảm biến vị trí trục khuỷu (tín hiệu tốc độ động cơ)

ECU khoá trục

MáyKhởi động Hình 2.8: Sơ đồ hoạt động của chức năng khởi động thông minh kiểu A (bước o đến s)

Trang 22

2.6.3/Kiểu B: OFF → ACC → IG-ON → OFF

2.6.3.1) OFF → ACC

a) Lái xe có chìa khoá trong người và vào xe

b) Khi lái xe ấn công tắc động cơ một lần thoả mãn các điều kiện bên dưới, ECU

chính thân xe nhận được tín hiệu công tắc động cơ và truyền yêu cầu xác nhận chìa khoá đến ECU chứng nhận

 Vị trí cần số : P

 Bàn đạp phanh không được nhấn  Nguồn điện tắt OFF

c) Do bàn đap phanh không được đạp, ECU chính thân xe sẽ bật đèn chỉ thị màu

hổ phách của công tắc động cơ

d) Đạp bàn đạp phanh, vì vậy ECU chính thân xe bật đèn chỉ thị màu xanh lá cây

của công tắc động cơ

e) Trong lúc chìa khoá nhận được tín hiệu yêu cầu, nó truyền mã ID của nó đến

bộ thu sóng Tín hiệu cũng bao gồm luôn mã phản hồi

f) Bộ thu sóng nhận được mã này và truyền nó đến ECU chứng nhận

g) ECU chứng nhận phán đoán và xác nhận mã ID, và truyền tín hiệu chìa khoá

d)

g)

b) f) ECU chính thân xe

c)

Bộ phát sóng trước/sau c)

Trang 23

2.6.3.2/ ACC → IG-ON

a) Khi nguồn tại ACC và lái xe nhấn công tắc động cơ lần nữa, ECU chính thân

xe nhận được tín hiệu công tắc động cơ và bật mở rơle IG

b) ECU chứng nhận kiểm tra xem nguồn đã bật công tắc từ OFF sang IG-ON, và

truyền tín hiệu mở trục lái đến ECU chính thân xe và hộp mã ID

c) ECU chính thân xe nhận tín hiệu này và cung cấp nguồn cho ECU khoá trục láid) ECU khoá trục lái nhận tín hiệu mở trục lái qua hộp mã ID, và ngắt khoá trục

lái

e) Sau khi kiểm tra tình trạng mở trục lái, ECU chứng nhận truyền tín hiệu ngắt

mã hoá động cơ đến hộp mã ID

f) Hộp mã ID xác nhận tín hiệu mã hoá của ECU chứng nhận, truyền tín hiệu

ngắt mã hoá động cơ đến ECM và ngắt mã hoá động cơ

i)

Rơle ACC

i)ECU chính

thân xe

k)

j) i),m)

ECU chứng nhận

Rơle IG

ECU khoátrục lái

l) j),m)

Hộp mã ID

Hình 2.10: Sơ đồ hoạt động của chức năng khởi động thông minh kiểu B (ACC → IG-ON)

Trang 24

2.6.3.3/ IG-ON → OFF

a) Khi công tắc động cơ được nhấn một lần thoã mãn các điều kiện bên dưới,

ECU chính thân xe nhận được tín hiệu công tắc động cơ và tắt OFF rơle ACC ,rơle IG

 Vị trí cần số P

 Không đạp bàn đạp phanh

 Tốc độ xe là 0 km/h ( 0 mph)  Nguồn điện ở “IG -ON”

b) Khi nguồn được bật từ IG -ON sang OFF, ECU chính thân xe sẽ tắt đèn

chỉ thị của công tắc động cơc) Nếu cửa của lái xe mở, ECU chính thân xe nhận tín hiệu từ công tắc đèn

báo cửa ( dùng cho cửa lái xe) Sau đó nguồn cung cấp để khoá trục láiECU ngừng lại để khoá trục lái

Công tắc khởi động trung gian

Công tắc động cơ

Đồng hồ taplô

 Tín hiệu tốc độ

xeCông tắc đèn phanh

ECU khoá trục lái

a)

a)b)

ECU chính

a)c)

Trang 25

2.6.4/ Kiểu C: OFF → ACC → IG-ON → ACC

Bước Hoat động của hệ thống

a) Những hoạt động của hệ thống cho nguồn từ “ OFF → ACC → IG-ON”

giống Kiểu B

b) Khi công tắc động cơ được nhấn một lần thoả mãn những điều kiện bên dưới,

ECU chính thân xe nhận được tín hiệu từ công tắc động và tắt rơle IG

 Vị trí cần số ở bất kỳ vị trí nào ngoại trừ “P”

 Không đạp bàn đạp phanh

 Tốc độ động cơ 0 km/h (0 mhp)  Nguồn điện ở “IG-ON”

c) Thậm chí sau khi bật nguồn từ IG-ON sang ACC, đèn chỉ thị của công tắc

động cơ cũng sẻ duy trì chiếu sáng màu hổ phách

Công tắc động cơ

b)

thân xe c)

Hình 2.12: Sơ đồ hoạt động của chức năng khởi động thông minh kiểu C

2.6.5/ Kiểu D: IG-ON → OFF

Sự vận hành của hệ thống giống với phần IG-ON → OFF của Kiểu B

2.6.6/ Kiểu E: IG-ON → ACC

Sự vận hành của hệ thống này giống kiểu C Tuy nhiên đèn chỉ thị của công tắc động cơ sẽ chiếu sáng như sau:

 Khi nguồn được bật từ IG-ON sang ACC, ECU chính thân xe sẽ làm cho đèn chỉ thị màu hổ phách của công tắc động cơ tiếp tục sáng

 Khi nguồn bật từ sự động cơ đang hoạt động sang OFF, ECU chính thân xe sẽ tắt đèn chỉ thị của công tắc động cơ

Trang 26

2.6.7/ Khi pin chìa khóa bị yếu

a) Để vận hành hệ thống khởi động bằng nút nhấn khi pin chìa khoá yếu, đặt chìa

khoá đối diện công tắc động cơ ( trong khoảng cách 9mm) , giống như hình minhhoạ, trong khi đạp bàn đạp phanh

b) ECU chính thân xe nhận được tín hiệu công tắc đèn phanh và truyền một tín hiệu

yêu cầu xác nhận chìa khoá đến ECU chứng nhận

c) ECU chứng nhận không nhận được mã ID phản hồi từ bộ thu sóng, nó kích hoạt bộ

khuếch đại chìa thu phát đặt ở trong công tắc động cơ

d) Bộ khuếch đại chìa thu phát phát ra sóng vô tuyến mã hoá động cơ đến chìa khoáe) Chìa khoá nhận sóng vô tuyến và phản hồi lại một sóng vô tuyến phản hồi đến bộ

khuếch đại chìa thu phát

f) Bộ khuếch đại chìa thu phát kết hợp mã ID chìa khoá với sóng vô tuyến phản hồi ,

và truyền nó đến ECU chứng nhận

g) ECU chứng nhận phán đoán và kiểm tra mã ID, và truyền tín hiệu xác nhận chìa

khoá OK đến ECU chính thân xe Cùng lúc đó Chuông báo của đồng hồ taplô vanglên

h) Sau tiếng chuông, nếu công tắc động cơ được nhấn trong vòng 10 giây trong khi

không đạp bàn đạp phanh, nguồn bật khởi động động cơ, giống như sự vận hành bình thường chìa khoá thông minh

i) Sau tiếng chuông, nếu công tắc động cơ được nhấn trong vòng 10 giây, trong khi

không đạp bàn đạp phanh, nguồn sẽ được bật sang ACC hoặc IG-ON, giống như sự vận hành bình thường của chìa khoá thông minh

Trang 27

Nhãn LEXUS

Công tắc động cơ

Khoá điện tử hoặc khoá thẻ*

Nhãn Khoá LEXUS

h),i)

ECU chínhthân xe

Trang 28

 Đèn chỉ thị cảnh báo liên tục trong 15 giây ngay cả khi nguồn bật sang OFF

 DTC có thể được đọc bằng cách kết nối máy chẩn đoán cầm tay với DLC3

 Hệ thống nút nhấn khởi động không thể vận hành thành công nếu trục trặc xuất hiện

Gợi ý sữa chữa

ECM của xe LEXUS LS460/460L đời 2007 sử dụng giao thức CAN trong phương tiện chẩn đoán Vì vậy, máy chẩn đoán cầm tay và bộ chuyển nguồn riêng (CAN VIM), đòi hỏi phải được thêm vào dữ liệu chẩn đoán Để biết thêm chi tiết, xem cẩm nang sửa chữa LEXUS LS460L/ LS460 đời 2007 (mã số RM0360U )