Ứng dụng máy chẩn đoán lỗi trong kiểm tra hệ thống mạng kết nối thông tin điều khiển CAN-MPX trên ô tô

MỤC LỤC

Xu hướng phát triển của ngành

Hiện nay ngành công nghiệp ô tô đang chú trọng đến các loại xe thân thiện với môi trường, sử dụng các nguồn nhiên liệu sạch, có sẵn trong tự nhiên hay nguồn nhiên liệu sinh học, các loại xe sinh thái tiết kiệm nhiên liệu….

Hình 1.6. Xe điện
Hình 1.6. Xe điện

CẤU TẠO, NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA HỆ THỐNG MẠNG KẾT NỐI THÔNG TIN ĐIỀU KHIỂN CAN-MPX TRÊN Ô TÔ

Khái quát chung về hệ thống mạng kết nối thông tin điều khiển CAN- MPX trên ô tô

  • Khái quát chung về hệ thống mạng kết nối thông tin điều khiển CAN trên ô tô
    • Khái quát chung về hệ thống mạng kết nối thông tin điều khiển MPX trên ô tô

      Một bước phát triển thành công CAN đáng kể khác là sự thành lập tồ chức nhóm các nhà sản xuất và người sử dụng quốc tế, gọi là Hội CAN tự động hóa (CiA = CAN in Automation) năm 1992, hoạt động của hội này dựa trên mối quan tâm, tham gia và khởi xướng của các thành viên. Nguyên lý này cho phép khả năng đáp ứng rất nhanh tới những dữ liệu không đồng bộ và nó nhận boeets mức độ quan trọng của gói dữ liệu đang truyền trong thời gian vài mili giây, đây là những yêu cầu mấu chốt đối với các dữ liệu thuộc bộ phận truyền lực và hộp số tự động.

      Hình 2.3. Phương pháp truyền dữ  liệu CSMA/CA
      Hình 2.3. Phương pháp truyền dữ liệu CSMA/CA

      Điểm điểm cấu tạo, nguyên lý làm việc của hệ thống mạng kết nối thông tin điều khiển CAN-MPX trên ô tô

      • Điểm điểm cấu tạo, nguyên lý làm việc của hệ thống mạng kết nối thông tin điều khiển CAN
        • Đặc điểm cấu tạo, nguyên lý làm việc của hệ thống mạng kết nối thông tin điều khiển MPX
          • Các bộ phận của mạng
            • Các hệ thống khác

              Để áp dụng MPX, Toyota đã phát triển một chuẩn thông tin liên lạc mới tên là BEAN (Body Electronics Area Network - Mạng điện tử thân xe) Hãy lưu ý rằng một bộ điều khiển độc lập (ECU) được nối với đường truyền gọi là một “điểm nút” trong MPX. Khi đang ở chế độ nghỉ, nếu có bất kỳ công tắc có liên quan nào được kích hoạt (Ví dụ, khi lái xe mở cửa hay mở khóa cửa bằng chìa) ECU phát hiện thấy có hoạt động sẽ thoát khỏi chế độ tiết kiệm năng lượng và bắt đầu truyền tín hiệu trở lại. Phát hiện lỗi ở nút nhận và gửi thông tin lỗi đến nút gửi: Khi lỗi bị phát hiện và lỗi sẽ được thông báo lại (việc liên lạc không hoàn tất như bình thường), nút ở đầu truyền sẽ tự động phát lại thông điệp.

              Các nút bị từ chối bởi chức năng xác định rút lại thông điệp của mình và lần sau khi đường truyền không bị tắc nghẽn, chúng sẽ cố gắng phát lại một lần nữa.Chú ý rằng chức năng phân xử chỉ có tác dụng khi nhiều nút cùng một lúc phát ra thông điệp. Đường truyền dự trữ: Việc bảo vệ hệ thống chiếu sáng (đèn signal, đèn hậu, đèn phanh, và đèn sương mù sau) trong trường hợp việc liên lạc bị gián đoạn do hư hỏng trong đường truyền trục lái, một đường truyền dự trữ được thiết kế giữa công tắc tổ hợp, ECU điều khiển hộp đầu nối “ECU J/B” phía lái xe và ECU J/B khoang hành lí. Từng ECU được nối vào đường truyền cho hệ thống cửa (đường MPX) truyền và nhận dữ liệu điều khiển chủ yếu liên quan đến hệ thống điều khiển cửa sổ điện, hệ thống điều khiển ghế điện, hệ thống điều khiển khóa cửa, hệ thống chống trộm,.

              Từng ECU được nối vào đường truyền cho hệ thống trục lái (đường MPX) truyền và nhận dữ liệu điều khiển liên quan chủ yếu đến hệ thống chiếu sáng, cửa khoang hành lí, chúng cung cấp dữ liệu về các công tắc khác nhau đến các mạng khác qua ECU trung tâm. Để đề phòng lỗi xảy ra trong đường truyền của hệ thống trục lái, một đường truyền dự trữ cho hệ thống chiếu sáng (đường truyền một chiều) được nối từ ECU công tắc tổ hợp đến ECU điều khiển hộp đầu nối “ECU J/B” phía. Từng ECU được nối vào đường truyền cho hệ thống bảng táplô (đường MPX) truyền và nhận dữ liệu điều khiển chủ yếu liên quan đến hệ thống điều hòa không khí và bộ sưởi ấm, hệ thống đèn báo và đồng hồ..chúng cung cấp dữ liệu liên quan tới ECU động cơ, cụm cảm biến túi khí trung tâm đến các mạng khác qua ECU trung tâm.

              CPU trong ECU trung tâm đọc ra mã vị trí đến (DST – ID) từ dữ liệu nhận được bởi những mạch thông tin này, lựa chọn những dữ liệu cần gửi đến hệ thống mạng khác và tiến hành thao tác truyền dữ liệu thích hợp (chuyển mạch).

              Hình 2.6. Sơ đồ vị trí các bộ phận của CAN
              Hình 2.6. Sơ đồ vị trí các bộ phận của CAN

              ỨNG DỤNG CỦA MÁY CHẨN ĐOÁN LỖI ĐỂ KIỂM TRA VÀ CHẨN ĐOÁN LỖI TRÊN Ô TÔ

              Quy trình chẩn đoán và khắc phục hư hỏng của hệ thống kết nối thông tin điều khiển CAN-MPX

              • Quy trình chẩn đoán và khắc phục hư hỏng của hệ thống kết nối thông tin điều khiển CAN

                Đặc tính của CAN có 2 đặc tính chính là ngắn mạch đường truyền(tại đường truyền chính/đường truyền nhánh), tín hiệu ngừng liên lạc với ECU. Nếu hở mạch đường truyền chính thì sẽ ngừng tất cả các liên lạc với ECU, nếu đường truyền nhánh bị hở mạch thì chỉ ngừng liên lạc với một số ECU. Nếu CAN bị gián đoạn liên lạc tại ECU hay cảm biến, nhiều DTC (Mã chẩn đoán) được phát ra đồng thời để báo vị trí hư hỏng.

                DTC được phát ra đến máy chẩn đoán từ DLC3 qua đường truyền nối tiếp để chẩn đoán ECU điều khiển trượt. Có thể xác định nếu có hở hay ngắn mạch trên đường truyền chính bằng cách đo giá trị điện trở giữa các cực. Có thể xác định xem nếu có ngắn mạch giữa nguồn cấp cho đờng truyền/mát bằng cách đo giá trị điện trở giữa các cực CAN-H hay.

                Thao tác với giắc nối: Khi cắm đầu đo vào giắc nối, hãy cắm chúng từ phía sau của giắc nối. Nếu không thể kiểm tra điện trở từ phía sau của giắc nối, hãy sử dụng dây sửa chữa để kiểm tra.

                Hình 3.1. Kiểm tra cực CAN-H và CAN-L
                Hình 3.1. Kiểm tra cực CAN-H và CAN-L

                Quy trình chẩn đoán và khắc phục hư hỏng của hệ thống kết nối thông tin điều khiển MPX

                • Quy trình khắc phục hư hỏng cơ bản

                  Bằng cách kiểm tra chẩn đoán tại ECU động cơ, có thể xác định xem trục trặc là ở lỗi liên lạc giữa máy chẩn đoán và ECU trung tâm/thân xe hay ở chính bên trong ECU trung tâm/thân xe. Tiến hành chẩn đoán hư hỏng trong khi tham khảo sách hướng dẫn sửa chữa hay EWD, do việc chẩn đoán khác nhau tùy theo từng kiểu xe. Xác nhận các triệu chứng : Khi xuất hiện các triệu chứng, hãy nghĩ về các nguyên nhân bên trong của những triệu chứng đó, để dự đoán nguyên nhân có thể của hư hỏng.

                  Xác định và sửa chữa hư hỏng: Hãy tham khảo hướng dẫn sửa chữa và sơ đồ mạch điện để khắc phục hư hỏng, xác định vùng hư hỏng và thực hiện việc sửa chữa. Xác định rằng DTC của “ECU B không nối/ngừng liên lạc” được phát ra trong hệ thống MPX, ECU A, ECU B và ECU C được nối xung quanh ECU thân xe/ECU cổng kết nối. Đường liên lạc bị ngắn mạch: Khi một đường liên lạc bị ngắn mạch, toàn bộ đường truyền cho thấy 12V khi ngắn mạch +B và 0V cho ngắn mạch GND, nên không thể tìm ra vị trí ngắn mạch cụ thể.

                  Do đó, tháo các giắc nối của từng ECU một theo trình tự sau để tách từng bộ phận ra khỏi mạch liên lạc của ECU thân xe/ECU cổng kết nối và kiểm tra xem mã hư hỏng có phát ra hay không. Hãy tiến hành chẩn đoán hư hỏng trong khi tham khảo hướng dẫn sửa chữa và EWD do việc chẩn đoán là khác nhau tùy theo từng kiểu xe.

                  Hình 3.4. DTC đứt mạch
                  Hình 3.4. DTC đứt mạch

                  Ứng dụng của máy chẩn đoán lỗi để kiểm tra và chẩn đoán lỗi trên ô tô 1. Ứng dụng của máy chẩn đoán lỗi Creader VI+ LAUNCH

                    Ta tiến hành kiểm tra thông mạch hệ thống bằng cách tắt khoá điện (Đưa về vị trí OFF), dùng đồng hồ vạn năng kiểm tra thông mạch từ rơ le EFI chính tới các cực +B và +B1, nếu tình trạng vẫn tốt ta tiến hành kiểm tra rơ le từ ắc quy tới rơ le EFI chính. Dùng đồng hồ vạn năng để kiểm tra thông mạch giữa chân 1 và 3 của cuộn dây trong rơle và kiểm tra sự ngắt mạch giữa chân 2 và 4.Nếu tình trạng vẫn tốt thì bật lại khoá điện về vị trí ON và kiểm tra sự thông mạch giữa chân 2 và 4 của rơ le. Nếu tín hiệu từ ắc quy lên đến các cực +B hoặc +B1 đều tốt ta tiến hành kiểm tra thông mạch giữa cực E1 và mát thân xe, nếu tình trạng tốt thì tiến hành kiểm tra thông mạch giữa cực âm của ắc quy và vỏ xe.

                    Nếu tín hiệu từ ắc quy lên đến các cực +B hoặc +B1 đều tốt ta tiến hành kiểm tra thông mạch giữa cực E1 và mát thân xe, nếu tình trạng tốt thì tiến hành kiểm tra thông mạch giữa cực âm của ắc quy và vỏ xe. Nếu quá trình kiểm tra đều tốt mà vẫn khong có tín hiệu điện áp giữa cực +B hoặc +B1 với cực E1 thì ta tiến hành kiểm tra điện áp của ắc quy xem có đủ điện áp từ 10 – 14V hay không. Nếu tín hiệu từ ắc quy lên đến các cực +B hoặc +B1 đều tốt ta tiến hành kiểm tra thông mạch giữa cực E1 và mát thân xe, nếu tình trạng tốt thì tiến hành kiểm tra thông mạch giữa cực âm của ắc quy và vỏ xe.

                    Nếu quá trình kiểm tra đều tốt mà vẫn không có tín hiệu điện áp giữa cực BATT với cực E1 thì ta tiến hành kiểm tra điện áp của ắc quy xem có đủ điện áp tư 10 – 14V hay không.Nếu ắc quy vẫn tốt thì ta tiến hành thay ECU và kiểm tra lại điện áp giữa các cực trên. Quá trình kiểm tra các cảm biến và ECU nên thực hiện bằng máy chẩn đoán chuyên dùng để đạt được kết quả chính xác nhất.Vì được chế tạo chuyên biệt hóa với độ chính xác rất cao nên khi các cảm biến hoặc ECU bị hỏng thì không thể sửa chữa mà chỉ nên thay thế.

                    Hình 3.14. Sơ đồ nguồn cung cấp
                    Hình 3.14. Sơ đồ nguồn cung cấp