CHƯƠNG 1. NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN ĐỀ TÀI 1. Lý do chọn đề tài Trong bối cảnh đất nước đang từng ngày hiện đại hoá và công nghiệp hoá đi cùng với đó là yêu cầu về sự phát triển cơ sở hạ tầng giao thông, phương tiện phục vụ đi lại, vận chuyển hàng hoá giao thông đô thị đang là vấn đề thiết yếu. Nền công nghiệp ô tô thế giới nói chung và nước Việt Nam nói riêng đang ngày càng phát triển, ô tô ngày càng trở nên hiện đại đi cùng với các công nghệ tiên tiến và phức tạp hơn.
Việc nghiên cứu, tìm hiểu khai thác chuyên sâu về lĩnh vực ô tô đang rất được chú tâm, đòi hỏi sự học hỏi và nghiên cứu không ngừng của các thế hệ sinh viên. Để bắt kịp xu hướng thời đại, bắt kịp công nghệ sự đổi mới các thế hệ sinh viên cả nước nói chung hay sinh viên Khoa Cơ Khí Động Lực nói riêng việc nâng cao khả năng hiểu biết, phân tích về xe thì kĩ năng thực hành, khảo sát trên hệ thống mô hình giảng dạy vô cùng quan trọng Hệ thống Smart Key là một trong những hệ thống đang rất phổ biến được xem là một trang bị tiêu chuẩn trên xe đã và đang được nghiên cứu để phát triển nên việc tiếp cận khai thác trên hệ thống này giúp sinh viên nâng cao hiểu biết và phát triển nâng cao tay nghề bản thân phục vụ cho công việc tư vấn, sữa chữa, nghiên cứu phát triển cho tương lai sau này. Nhận thức được những điều nêu trên, nhóm của chúng em đã đưa ra quyết định và cam kết thực hiện một mô hình hệ thống chìa khóa thông minh Smart Key, do tính quan trọng và tính ứng dụng cao của nó trong thực tế giảng dạy cho sinh viên. Vì vậy, chúng tôi đã chọn đề tài “Thiết kế, thực hiện mô hình giảng dạy hệ thống khởi động dùng smartkey trên xe Mitsubishi Attrage 2022” nhằm mang lại cái nhìn tổng quan rõ ràng hơn về hệ thống cũng như quá trình thiết kế, chế tạo mô hình nhằm nâng cao chất lượng giảng dạy tại nhà trường.
Điều quan trọng nhất là dự án này sẽ giúp sinh viên tiếp cận kiến thức và công nghệ mới một cách hiệu quả. Mục tiêu nghiên cứu Nghiên cứu về định nghĩa, sự phát triển lịch sử, cấu trúc, và nguyên lý hoạt động của hệ thống chìa khóa thông minh - Smart Key trên ô tô là trọng tâm của dự án này. Việc thiết kế và thực hiện chế tạo một mô hình hoạt động thực tế cho hệ thống chìa khóa thông minh đặt ra một thách thức đáng kể. Đồng thời, chúng em sẽ xây dựng các bài thực hành trên hệ thống để đáp ứng nhu cầu giảng dạy.
Các bài thực hành có thể bao gồm mô phỏng quá trình giao tiếp giữa chìa khóa thông minh và ô tô, cũng như các kịch bản thực tế liên quan đến ứng dụng thực tế của hệ thống trong môi trường lái xe hàng ngày. Ngoài ra, để nâng cao hiểu biết, chúng em cũng sẽ tập trung vào các bộ phận khác trên ô tô, đặc biệt là liên quan đến hệ thống điện ô tô nói chung. Điều này bao gồm việc bổ sung kiến thức về các thành phần điện tử và cảm biến có sẵn trên ô tô, giúp hiểu rõ hơn về cách hệ thống chìa khóa thông minh tương tác với các yếu tố này trong môi trường lái xe. Đối tượng nghiên cứu Đề tài nghiên cứu hệ thống Smart Key thuộc hãng xe Mitsubishi phân khúc Attrage 2022 cụ thể về tính năng khởi động một chạm.
Nghiên cứu chế tạo mô hình hệ thống khởi động dùng smart key phục vụ cho mục đích giảng dạy. Phương pháp nghiên cứu Đề tài này được tiếp cận thông qua hai phương pháp chính: Phương pháp nghiên cứu lý thuyết sử dụng các kiến thức đã được học, giáo trình, tài liệu thư viện, thông tin trên Internet, và tiếp tục mở rộng kiến thức bằng cách tìm hiểu thêm từ nguồn thông tin của thầy cô, bạn bè và doanh nghiệp hướng dẫn. Phương pháp nghiên cứu thực tế bao gồm việc thực hiện chế tạo một mô hình hệ thống chìa khóa thông minh – Smart Key, dựa trên cơ sở lý thuyết và nền tảng kiến thức đã được tiếp thu. Lịch sử phát triển của hệ thống chìa khoá thông minh smart key 2.
Lịch sử hình thành Smart key là một loại chìa khoá điện tử thông minh được dùng cho cả xe máy, xe ô tô, có chức năng mở khoá, khởi động động cơ mà không cần cấm chìa khoá vào ổ khoá như những xe truyền thống trước đây. Công nghệ này được nghiên cứu và phát triển lần đầu tiên do hãng Siemens vào những năm 1995 và được giới thiệu lần đầu tiên bởi hãng ô tô Mercedes-Benz. Đến những năm sau đó khoá Smart key được ứng dụng cho các dòng xe hạng sang được cho là một cơn số trên thị trường cho đến bấy giờ chìa khoá thông minh smart key gần như đã thay thế các khoá cơ khí truyền thống thông thường. Tên gọi của hệ thống smart key trên một số hãng xe Tên gọi cụ thể của hệ thống Smart Key của một số hãng xe trên thế giới như sau: + Hãng BMW: Comfort Access or Display Key + Hãng Bugatti: Keyless Entry Remote + Hãng Cadillac: Adaptive Remote Start & Keyless Access + Hãng Acura: Keyless Access System + Hãng Audi: Advanced Key + Hãng Aston Martin: Keyless Entry and Push Button Start + Hãng Ford: Intelligent Access with push-button start + Hãng General Motors: Passive Entry Passive Start (PEPS) + Hãng Honda: Smart Entry System hoặc Smart Key System 2.
Khái quát về hệ thống smart key của hãng mitsubishi 2. Khái niệm Tên gọi cụ thể của hệ thống Smart Key của một số hãng xe Keyless Entry System (FAST- Key). Smart Key trên xe Mitsubishi Hệ thống trang bị các chức năng vô cùng tiện lợi có thể thay thế hoàn toàn các loại chìa cơ cơ khí thông thường truyền thống hiện nay, chìa khóa thông minh sẽ giúp người dùng mở khoá và khoá xe cũng như khởi động hoặc tắt động cơ xe chỉ bằng một nút bấm. Thiết bị nhỏ gọn nhưng rất linh hoạt, cung cấp cho ta như tất cả các chức năng cơ bản để khởi động một chiếc ô tô.
Tính năng - Door entry function: Hệ thống tiếp cận xe thông minh cho phép tài xế khoá/mở tất cả các cửa bao gồm cả cốp bằng cách nhấn công tắc trên tay nắm cửa tài bao gồm cả cốp chỉ cần mang theo chìa khoá thông minh đã được đăng ký với hộp điều khiển trên xe. Tính năng Door entry function - Keyless entry function: Hệ thống tiếp cận xe dùng chìa khoá smartkey cho phép tài xế điều khiển khoá/ mở tất cả các cửa bao gồm cả cốp bằng cách nhấn nút trên chìa khoá thông minh và khởi động xe với chìa khoá được được đăng ký. Chìa khoá thông minh trang bị đèn LED để báo cho tài xế biết về việc hết pin cũng như kèm theo chìa khoá cơ khí thông thường để thực hiện khoá/ mở khoá cửa xe. Mỗi chìa khoá trang bị thêm một chìa khoá cơ khí để mở/ khoá cửa phòng trường hợp chìa khoá hết pin hoặc xảy ra lỗi liên quan 5 Hình 2.
Hệ thống tiếp cận xe dùng chìa khoá smartkey - OSS (one touch start system): Hệ thống khởi động dùng smartkey hay còn hiểu là hệ thống khởi động một chạm điều khiển tự động khoá/ mở khoá cột lái trên xe, điều khiển nguồn cấp cho các hệ thống trên xe và khởi động động cơ thông qua việc vận hành công tắc khởi động trên xe với chìa khoá đã được đăng ký. Xe vẫn có thể khởi động trong trường hợp chìa khoá thông minh hết pin với ổ chìa khoá dự phòng bằng spare key đặt bên trong 6 Hình 2. Chìa khoá dự phòng đặt trong ổ chìa khoá dự phòng 7 - ESCL control: Điều khiển khoá/ mở khoá cột lái trên xe với bộ điều khiển đã được đăng ký với xe. Khóa vô lăng ESL - Power supply changeover: Điều khiển trạng thái các nguồn cấp trên xe bằng cách vận hành công tắc khởi động trên xe.
Công tắc khởi động trên xe 8 2. Hệ thống khởi động một chạm (OSS one-touch start system) Hệ thống khởi động một chạm (OSS) này cho phép người lái khởi động động cơ dùng smartkey bằng cách vận hành công tắc khởi động động cơ thay vì chìa khóa cơ thông thường. Hệ thống này bao gồm tín năng mã hoá động cơ ngăn không cho động cơ khởi động bằng chìa khoá không được đăng ký, điều khiển khoá/ mở khoá cột lái, điều khiển thay đổi trạng thái nguồn cấp trên xe. Chìa khoá tích hợp đèn led hiển thị để người lái kiểm tra tín hiệu đã được truyền phát hay chưa hoặc kiểm tra nếu pin trong chìa khoá đã cạn kiệt.
Động cơ vẫn có thể khởi động khi chìa khoá hết pin bằng cách thiết lập chế độ điều khiển khẩn cấp bằng cách đưa chìa khoá đã hết pin vào bên trong ổ chìa khoá dự phòng (key slot). Các bộ phận chính của hệ thống OSS Hình 2. Bố trí các bộ trong hệ thống khởi động một chạm trên xe dùng smartkey 2. KOS & OSS ECU Điều khiển KOS và OSS sử dụng các đầu vào và đầu ra, giao tiếp dữ liệu bao gồm: - Đầu vào từ các công tắt đóng/mở cửa xe, đóng/mở khoang hành lý.
- Giao tiếp với ETACS-ECU và đồng hồ táp lô thông qua mạng giao tiếp CAN - Giao tiếp không dây với chìa khoá thông minh thông qua ăng-ten (ăng-ten trong xe, ngoài xe, ổ chìa khoá dự phòng). - Điều khiển còi báo động. - Điều khiển mở khoá lốc vô lăng và giao tiếp với lốc vô lăng thông qua mạng LIN 10 - Nhận tín hiệu từ công tắc khởi động động cơ. - Nhận tín hiệu từ các công tắc cho việc an toàn khởi động (số P, công tắc phanh).
- Giao tiếp với engine-ECU thông qua mạng CAN và đánh giá việc có hay không hệ thống có thể cho phép khởi động. Hộp KOS&OSS ECU 11 2. Engine ECU Hộp điều khiển động cơ Giao tiếp với KOS&OSS ECU qua mạng CAN cho phép hoặc ngăn cản khởi động động cơ và điều khiển hoạt động của động cơ. Hộp ECU động cơ 2.
Khoá vô lăng Khoá cột lái điện tích hợp bên trong cụm mô đun lốc vô lăng cho phép mở khoá/khoá vô lăng bằng điện dựa trên yêu cầu từ hộp KOS&OSS ECU thông qua mạng LIN và đồng thời phản hồi tín hiệu về trạng thái khoá/ mở khoá cột lái điện. Khoá vô lăng 2. Chìa khoá thông minh Chìa khoá thông minh nhận tín hiệu từ các ăng ten trong xe/ ngoài xe về yêu cầu mã hoá chìa khoá tính toán và phải hồi ID mã chìa khoá về hộp KOS&OSS ECU.