ĐỘNG CƠ KIA MORNING
2.3.2 Công nghệ OBD (On Board Diagnostic: Chẩn đoán trên xe) Lịch sử của OBD
Lịch sử của OBD
Vì các hệ thống điều khiển xe được phát triển từ loại điều khiển cơ khí sang điều khiển điện tử, vì thế càng ngày càng trở nên khó khăn hơn cho kỹ thuật viên để đánh giá chính xác hư hỏng trong quá khứ khi khắc phục hư hỏng. Do đó, hệ thống OBD đã xuất hiện và tồn tại. Với sự tiến bộ của công nghệ, số lượng lớn các hệ thống bắt đầu được vận hành dưới rất nhiều ECU, vì thế bắt buộc phải có một hệ thống OBD mới, nó bao gồm hệ thống OBD mà hệ thống này tuân theo luật lệ áp dụng của khu vực xe đang hoạt động.
Hình 2.32: Đồ thị
lịch sử phát triển của hệ thống OBD.
Hệ thống OBD: Là một chức năng tự
chẩn đoán của xe được cung cấp bởi ECM.
Dựa vào tín hiệu nhận được từ các cảm biến mà phát hiện ra tình trạng của xe, ECM truyền các tín hiệu đến các bộ phận chấp hành một cách tối ưu cho tình trạng hiện tại
ECU nhận các tín hiệu từ các cảm biến ở dạng điện áp. Sau đó ECU có thể xác định các tình trạng của hệ thống bằng cách phát hiện những thay đổi điện áp của tín hiệu, đã được phát ra từ cảm biến.
59
Vì vậy, ECU thường xuyên kiểm tra các tín hiệu (điện áp) đầu vào, rồi so sánh chúng với các giá trị chẩn đoán đã được lưu giữ trong bộ nhớ của ECU, và xác định ra bất cứ tình trạng bất thường nào.
Chẳng hạn, như đồ thị bên chỉ ra đặt tính của cảm biến to nước. Thông thường điện áp của ECT dao động giữa 0.1V - 4.8V. Nếu điện áp đầu vào nằm trong phạm vi này, thì ECM xác nhận rằng tình trạng là bình thường.
Nếu nó bị ngắn mạch (điện áp đầu vào < 0.1V) hoặc hở mạch (điện áp vào > 4.8V), thì ECU xác định rằng nó khơng bình thường. Nếu ECM xác định tín hiệu đầu vào là bất thường, thì ECM sẽ bật sáng đèn báo hư hỏng (MIL) để thông báo cho lái xe biết và lưu lại mã chẩn đoán hư hỏng (DTC) trong bộ nhớ.
Chú ý: Máy chẩn đốn chỉ có thể đọc lỗi liên quan đến hệ thống điều khiển nếu lỗi
được lưu trong bộ nhớ ECU, tức là lỗi phải xảy ra liên tục ở mọi chế độ vận hành của xe.
OBD-I (On-Board Diagnostic First Generation)
Ngoại trừ một số mẫu xe đời 1994-1995, các xe được sản xuất từ năm 1982-1994 đều thuộc thế hệ OBD-I.
Bắt đầu từ năm 1988, ban kiểm sốt chất độc trong khơng khí Bang California (CARB), và sau đó là cục bảo vệ mơi trường (EPA) yêu cầu các nhà chế tạo xe phải cài đặt chương trình tự chẩn đốn trong máy tính, chương trình này có thể cung cấp những định nghĩa lỗi liên quan đến lỗi hệ thống khí thải, được biết đến là OBD-I. OBD-I là một chương trình tự kiểm tra và chẩn đốn được cài đặt trong máy tính xe. Chương trình được thiết kế đặc biệt để theo dõi lỗi của các cảm biến, công tắc và cơ cấu chấp hành ảnh hưởng đến hệ thống khí thải. Nếu máy tính phát hiện ra lỗi ở một vài thiết bị hay hệ thống, đèn tín hiệu sẽ phát sáng để báo hiệu cho lái xe biết, đèn này chỉ sáng khi máy tính phát hiện lỗi có liên quan đến hệ thống phát thải.
60
Máy tính cũng gán cho những lỗi mà nó phát hiện tương ứng với những con số, và lưu những mà lỗi này trong bộ nhớ cho việc sữa chữa. Những mã lỗi có thể được xóa nhờ máy chẩn đốn hoặc máy đọc lỗi.
OBD-II (Second Generation)
OBD-II là hệ thống nâng cao của OBD-I.
Được thêm vào nhiều chức năng hơn so với hệ thống OBD-I, hệ thống OBD-II được nâng cao hơn nhờ chương trình chẩn đốn mới. Hệ thống này giám sát hoạt động của các bộ phận và hệ thống khác nhau liên quan đến khí thải và gửi các thơng tin này thơng qua một thiết bị chuyên dùng để kỹ thuật viên đánh giá.
Ban kiểm sốt chất độc khơng khí Bang California kiểm soát các khá kỹ các xe trang bị OBD-I. Những thông tin thu thập được từ việc kiểm soát thể hiện:
- Giám sát số lượng xe bị hư hỏng hay xuống cấp của các thiết bị liên quan đến phát thải, các thiết bị này là nguyên nhân làm tăng lượng khí thải.
- Bởi vì hệ thống OBD-I chỉ phát hiện thiết bị lỗi, các thiết bị xuống cấp không gán mã.
- Mã lỗi, định nghĩa lỗi, giắc chẩn đoán, giao thức kết nối, kí hiệu tiêu chuẩn phát thải của các hãng khác nhau nên gây khó khăn cho kỹ thuật viên khi sửa chữa các xe khác nhau và những hãng khác nhau.
Do đó, CARB và EPA đã thơng qua một tiêu chuẩn mới yêu cầu các nhà chế tạo phải trang bị cho xe những tiêu chuẩn giống nhau, tên gọi OBD-II.
Mục đích của OBD-II:
- Sử dụng giắc chẩn đoán (DLC) theo chuẩn chung cho tất cả các xe (trước OBD- II các giắc khác nhau cả về hình dạng và kích thước).
- Chuẩn hóa quy trình và giao thức kết nối giữa thiết bị chẩn đốn và máy tính của xe.
- Chuẩn hóa mã lỗi, định nghĩa lỗi và ngôn ngữ sử dụng miêu tả lỗi (trước OBD-II mỗi nhà sản xuất tự sử dụng mã lỗi, định nghĩa lỗi và ngôn ngữ riêng để miêu tả lỗi).
61
- Để mở rộng việc giám sát phát thải, máy tính được cài đặt chương trình chẩn đốn gọi là giám sát (monitor). Giám sát thực hiện việc chẩn đoán và kiểm tra để xác nhận các thiết bị và hệ thống liên quan đến phát thải hoạt động có đúng khơng và có theo thơng số của nhà chế tạo khơng.
- Để theo dõi các thiết bị và hệ thống liên quan đến phát thải mà có thể là nguyên nhân làm lượng khí thải ở ống pơ vượt quá 1,5 lần tiêu chuẩn khí thải (FTP – Federal Test Procedure.)
- Để mở rộng hoạt động của đèn báo lỗi (MIL – Malfunction Indicator Lamp) và lệnh cho đèn MIL sáng khi lượng khí thải trong ống pơ vượt q 1,5 lần tiêu chuẩn khí thải.
Các loại OBD: Để kiểm tra DTC hay dữ liệu ghi lại bỡi ECU động cơ, người ta sử
dụng một hệ thống chẩn đoán được gọi là MOBD, CARB OBD-II, EURO OBD hay ENNHANCED OBD-II để giao tiếp trực tiếp với ECU động cơ.
Bảng 2.1: Phân loại OBD tại các thị trường khác nhau.
Các loại OBD Kiểu xe (thị trường)
MOBD (phúc hợp) Tất cả
CARB OBD-II
(Hội đồng nguồn khơng khí California)
Bắc Mỹ
EURO OBD Các nước châu Âu (tiêu chuẩn châu Âu)
ENHANCED OBD-II Bắc Mỹ
62
Mã lỗi OBD-II gồm: 5 kí tự, được bắt đầu bằng một chữ cái trong bảng alphabet theo sau là những con số mà dựa vào đó ta có thể xác định được khu vực hư hỏng, sau đây là cách đọc mã lỗi:
- Kí tự thứ nhất mơ tả hệ thống bị lỗi nếu DTC bắt đầu bằng kí tự P có nghĩa là Powertrain (bao gồm các hệ thống như: Hệ thống động cơ, ly hợp, hộp số, gài cầu.), B nghĩa là Body (bao gồm các hệ thống như: Hệ thống túi khí, điều hịa, nâng hạ kính, điều khiển đèn, lock cửa, điều khiển ghế, điều khiển hành trình, âm thanh giải trí), C nghĩa là Chassis (bao gồm các hệ thống như: Hệ thống ABS, trợ lực lái, hệ thống treo khí nén, hệ thống cân bằng điện tử ESP, hệ thống kiểm soát lực kéo TRAC CONTROL, hỗ trợ phanh khẩn cấp) và U thể hiện lỗi ở hệ thống mạng giao tiếp (liên quan đến tất cả mạng giao tiếp trên xe, từ xe sử dụng mạng giao tiếp CAN, K line, L line, Lin, Most...).
- Kí tự thứ hai cho biết lỗi theo chuẩn chung của hiệp hội kỹ sư ô tô hoa kỳ (SAE) hay theo tiêu chuẩn của nhà sản xuất (OEM).
Theo đó, những mã được chuẩn hóa cho hầu hết các xe sẽ có số 0, 2, 3. Những mã do nhà sản xuất qui định cho riêng từng loại xe sẽ có số 1 hoặc 3.