Dữ liệu nối tiếp mang thụng tin được truyền từ mỏy tớnh này đến
hiển thị ở một mỏy tớnh khỏc. Dữ liệu được chia thành cỏc bit và được truyền
nối tiếp nhau từng bit một. Sử dụng mạch analog/digital, việc truyền tớn hiệu
số của mỏy tớnh từ cỏc cảm biến, cơ cấu chấp hành và cỏc thụng tin tớnh toỏn khỏc chỉ thực hiện được khi tớn hiệu từ cảm biến được chuyển đổi sang dang
bye (8bit) nhị phõn trước khi được truyền đến mỏy tớnh nhận khỏc. Tốc độ
truyền gọi là baud vớ dụ : dữ liệu truyền nối tiếp cú 12 thụng số, mỗi thụng số được chuyển đổi thành 8bit nhị phõn vậy sẽ cú 96bit. Nếu 96bit được truyền đi trong 1giõy thỡ tốc độ là 96bit/giõy hay 96baud. ECU trờn động cơ sử
dụng phương phỏp truyền nối tiếp để gửi thụng tin chẩn đoỏn và cỏc thụng số
khỏc của động cơ đến thiết bị kiểm tra chẩn đoỏn.
Khụng chịu sự điều khiển của OBD, mà sử dụng truyền dữ liệu nối
tiếp tới cỏc thiết bị cầm tay đặc biệt để kiểm tra chẩn đoỏn (scan tool). Cỏc thụng tin từ cỏc cảm biến,cơ cấu chấp hành,gúc đỏnh lửa và phun xăng, được
truy cập qua một cỏp nối từ thiết bị đến ECU của xe. Cú khoảng 20 loại thụng tin được truyền đi và được thể hiện trờn scan tool.
Hỡnh 2.23. Kết nối với thiết bị chẩn đoỏn.
2.9.5. Chức năng an toàn.
Nếu ECU tiếp tục điều khiển động cơ dựa trờn cỏc tớn hiệu sai, sẽ xẩy ra cỏc hư hỏng khỏc cho động cơ. Để trỏnh cỏc hư hỏng như vậy, chức năng an
toàn của ECU hoặc là dựng cỏc dữ liệu lưu trong bộ nhớ của ECU để cho
phộp hệ thống điều khiển động cơ tiếp tục hoạt động hay ngừng động cơ nếu
nguy hiểm cú thể xảy ra.
Bảng sau mụ tả cỏc hư hỏng cú thể xảy ra khi cú trục trặc trong cỏc
mạch khỏc nhau, và phản ứng của chức năng an toàn.
MẠCH Cể TÍN
HIỆU KHễNG
BèNH THƯỜNG
TÍNH CẦN THIẾT
HOẠT ĐỘNG
Mạch tớn hiệu xỏc nhận đỏn lửa(IGF)
Nếu hư hỏng xẩy ra
trong hệ thống đỏnh lửa
và khụng thể đỏnh
lửa(tớn hiệu xỏc nhận đỏnh lửa IGF khụng đến được ECU)
Ngưng phun nhiờn liệu
Mạch tớn hiệu cảm
biến ỏp suất đường ống nạp (PIM)
Nếu cú hở hay ngắn
mạch xẩy ra trong mạch
tớn hiệu cảm biến ỏp suất đường ống nạp,khụng
thể tớnhtoỏn được
khoảng thời gian phun cơ bản, kết quả là động cơ bị chết mỏy hay
khụng thể khởi động lại được.
Một giỏ trị cố định (tiờu chuẩn) xỏc định tại thời điểm khởi động bằng trạng thỏi của tiếp điểm khụng tải được sử dụng để làm khoảng thời gian phun cơ bản và thời điểm đỏnh lửa để cho phộp động cơ hoạt động.
• Mạch tớn
hiệu cảm biến nhiệt độ nước làm mỏt
(THW).
• Mạch tớn
hiệu cảm biến nhiệt độ khớ nạp(THA).
Nếu hở hay ngắn mạch
xẩy ra trong mạch tớn
hiệu nhiệt độ nước làm
mỏt hay khớ nạp. ECU sẽ
giả thiết rằng nhiệt độ là
-50°C hay cao hơn 139°C.Điều này sẽ dõ̃n đến tỷ lệ hỗn hợp quỏ
nhạt hay quỏ đậm và làm cho động cơ chết mỏy
hay chạy khụng ờm.
Dựng giỏ trị hoạt động bỡnh thường (giỏ trị tiờu chuẩn). Giỏ trị tiờu chuẩn này khỏc nhau tựy
theo kiểu động cơ nhưng thụng thường nhiệt độ nước làm mỏt
là 80°C và khớ nạp là 20°C.
Nhận thấy rằng với chức năng an toàn, hoạt động của động cơ khụng
phụ thuộc hoàn toàn vào tớn hiệu mà cỏc cảm biến gửi đến ECU. Vớ dụ như
khi xẩy ra hư hỏng ở xa nơi cú trạm sửa chữa hay động cơ đang chạy trờn đường. Chức năng an toàn võ̃n cú thể làm hoạt động động cơ mà khụng cần
tớn hiệu từ mạch tớn hiệu bị hư hỏng. Bản thõn trong bộ nhớ của vi điều khiển
lưu trữ thụng tin về dạng tớn hiệu cơ bản. Khi xẩy ra hỏng ở mạch tớn hiệu nào, vi điều khiển sẽ xuất ra tớn hiệu thay thế giỳp động cơ tiếp tục hoạt động.
Tất nhiờn động cơ sẽ khụng thể hoạt động tốt như khi chưa xẩy ra hư hỏng do
tớn hiệu mà tự bản thõn ECU cú khụng mụ tả thực tế tỡnh trạng hiện thời của động cơ.
2.9.6. Chức năng lưu dự phũng.
Chức năng lưu dự phũng là một hệ thống mà bật IC lưu dự phũng để
lấy cỏc điều khiển tớn hiệu cố định (cỏc giỏ trị khác nhau tuy theo kiểu động cơ) nếu hư hỏng xẩy ra bờn trong ECU. Điều này cho phộp xe tiếp tục hoạt động, mặc dự nú chỉ đảm bảo cỏc chức năng cơ bản, mà khụng thể đạt được cỏc tớnh năng như khi bỡnh thường.
Điều khiển bằng IC lưu dự phũng là một IC sử dụng cỏc dữ liệu đó được lập trỡnh từ trước để điều khiển thời điểm đỏnh lửa và khoảng thời gian
phun nhiờn liệu.
Trong trường hợp động cơ D-EFI (5A-FE) thụng thường, khi tớn hiệu
ỏp suất đường ống nạp (PIM) bị hở hay ngắn mạch, bộ vi sử lý sẽ chuyển cưỡng bức sang chế độ lưu dự phũng bằng cỏch ngắt tớn hiệu thời điểm đỏnh
lửa (IGT). Tuy nhiờn gần đõy, cỏc giỏ trị cố định về khoảng thời gian phun và
thời điểm đỏnh lửa được lưu trong bộ vi xử lý. Kết quả là, hư hỏng như trờn
xẩy ra, bộ vi xử lý điều khiển ECU bằng chức năng an toàn.
⇒ Vậy cú thể hiểu với động cơ 5A-FE, điều khiển ECU bằng vi điều khiển.
Cú bộ nhớ trong lưu trữ cỏc thụng số cơ bản phục vụ cho việc hoạt động
của động cơ. Thỡ chức năng an toỏn và chức năng lưu dự phũng là một.
2.10. HỆ THỐNG CHẨN ĐOÁN THỐNG NHẤT TÍCH HỢP OBD 2
(on board diagnostic system, generation 2).
Từ năm 1996 cỏc hóng xản suất ụtụcho ra đời hệ thống OBD 2. OBD 2 Mang tớnh thống nhất về tiờu chuẩn chẩn đoỏn và xỏc định hư hỏng giữa cỏc
loại động cơ do cỏc hóng khỏc nhau chế tạo. Được thống nhất và ỏp dụng đầu
tiờn tại Mỹ. Với mục đớch nhắm phỏt hiện cỏc chất cú hại trong khớ xả thải vào khớ quyển, hệ thống OBD cho phộp ECU động cơ phỏt hiện bất kỳ hư
hỏng nào của động cơ và hệ thống kiểm soỏt khớ xả cũng như bỏo cho lỏi xe
cỏc trạng thỏi này qua đèn “check engine”. Một chức năng của ECU động cơ để lưu cỏc dữ liệu điều khiển quan trọng vào bộ nhớ trong khi phỏt hiện thấy
hư hỏng. Đặc điểm chớnh của OBD 2 là tớnh thống nhất của mó chẩn đoỏn và
sử dụng một dụng cụ thử đặc biệt. Kết quả là, phương thức thụng tin giữa
dụng cụ thử và DLC (giắc nối liờn kết dữ liệu) và ECU động cơ được tiờu
chuẩn húa. Hơn nữa, trong trường hợp OBD 2, việc đo tốc độ động cơ và
kiểm tra chức năng của ECU động cơ khụng thể thực hiện được mà khụng cú
dụng cụ thử đặc biệt. Toyota sử dụng hệ thống mà cỏc chức năng ban đầu của nú được bổ sung thờm cỏc yờu cầu theo tiờu chuẩn OBD 2. Cỏc mụ tả sau là
một số điểm khỏc nhau cơ bản giữa hệ thống OBD thụng thường của Toyota
và hệ thống OBD mới (OBD 2) dựng cho cỏc xe ở Mỹ và Canada.
Cỏc Nột Đặc Trưng Của OBD II
Chức Năng Giỏm Sỏt Và Kiểm Tra Tăng Khả Năng Chẩn Đoỏn Cản
Biến Oxy
Nõng Cao Chẩn Đoỏn Hệ Thống Nhiờn Liệu
Phỏt Hiện Động Cơ Bỏ Mỏy Giỏm Sỏt Bộ Trung Hũa Khớ Thải
Giỏm Sỏt Hồi Lưu Khớ Thải Làm Sạch Dũng Chảy Hơi Nhiờn
Liệu
Giỏm Sỏt Khụng Khớ Phụ Nguyờn Tắc Đèn Bỏo Kiểu Mới
Tiờu Chuẩn Mó Chẩn Đoỏn Dữ Liệu Nối Tiếp Dụng Cụ Kiểm Tra
Hỡnh 2.24. Cỏc chức năng của OBD 2.
1. Chẩn đoỏn cảm biến oxy: Tăng khả năng chẩn đoỏn cảm biến oxy
bao gồm việc giỏm sỏt sự suy giảm chức năng và bỏm bẩn của cảm
biến. Bằng việc giỏm sỏt tần số đúng cắt mạch của cảm biến oxy
theo tỷ lệ khụng khớ/nhiờn liệutăng hay giảm.
2. Giỏm sỏt hệ thống nhiờn liệu: Khi cú điều kiện xẩy ra mà nguyờn
nhõn ở bờn ngoài việc điều hành của cỏc thụng số thiết kế. Vớ dụ :
Tớn hiệu lưu lựợng khụng khớ bị mộo (nhiễu), ỏp suất nhiờn liệu khụng đỳng ,hoặc cỏc vấn đề kỹ thuật khỏc. Hệ thống OBD II đưa ra
dũ tỡm sự khụng bỡnh thường của điều kiện điều hành. Nếu điều kiện được tỡm thấy dài hơn thực tế lý thuyết. Một DTC đó đựơc lưu trữ.
Khi một DTC được lưu trữ ,vận tốc động cơ, tải, và tỡnh trạng động cơ trước đú, được lấy ra qua đường truyền nối tiếp.
3. Giỏm sỏt động cơ bỏ mỏy: Bằng việc sử dụng tớn hiệu tần số cao vị
trớ trục cam, ECU giỏm sỏt được vận tốc của nú ngay cả khi ở thỡ
sinh cụng. Khi một mỏy sinh cụng tốc độ của nú tại thời điểm đú tăng lờn.
Toyota OBD II sử dụng 36 - 2 răng cảm biến trục cam để trực
tiếp đo vận tốc và vị trớ trục cam. Thụng tin được xử lý trong ECU để phỏt hiện ra xylanh bỏ mỏy và gúc bỏ mỏy.
4. Giỏm sỏt bộ trung hũa khớ t hải:(vớ dụ 2 phần hệ thống tự chẩn đoán)
5. Giỏm sỏt hồi lưu khớ thải: Giỏm sỏt việc mở van hồi lưu khớ thải, để đưa một phần khớ thải quay trở lại buồng đốt nhằm mục đớch
giảm lượng khớ thải độc hại NOx
6. Giỏm sỏt hệ thống khụng khớ phụ: Xỏc định lượng khụng khớ để đưa vào đường ống xả, nơi cú bộ phận trung hũa khớ thải. Với mục đớch cung cấp oxy cho quỏ trỡnh phản ứng trung hũa CO, HC và
NO
.
7. Bỏo lỗi bằng đốn nhấp nhỏy: Khi một lỗi được thiết lập đèn kiểm
tra sẽ bật sỏng nhấp nhỏy liờn tục để chỉ thị mó lỗi. Hệ thống OBD II
cú thể chỉ dập tắt đèn bỏo hư hỏng nếu hư hỏng khụng tỏi xẩy ra
trong 3 chu kỳ tiếp theo. Hệ thống OBD II cú thể chỉ hủy một lưu
trữ DTC nếu hư hỏng khụng được phỏt hiện trong 4 chu kỳ liờn tiếp.
Hệ thống Toyota khụng xúa mó, nhưng đỳng hơn là cắm cờ đỏnh
dấu nếu hư hỏng khụng tỏi xẩy ra trong 40 chu kỳ mỏy liờn tiếp.
x.
⇒ DTC cú thể được xúa bằng thiết bị giao tiếp bờn ngoài hoặc tháo cực
accu ra.
8. Readiness test: Hệ thống chẩn đoỏn OBD II liờn tục giỏm sỏt động cơ bỏ mỏy và sai hỏng của hệ thống nhiờn liệu. Nú cũng thi hành
chức năng kiểm tra trung hũa khớ thải, hệ thống hồi lưu khớ thải, và
cỏc cảm biến oxy trong một hay mọi chu kỳ. Tất nhiờn khi tiến hành
kiểm tra động cơ phải ở trạng thỏi hoạt động đỳng theo danh nghĩa :
nhiệt độ động cơ phải đỳng quy định, gúc bướm ga mở theo quy định, động cơ phải chịu tải theo quy định.
ECU sẽ cung cấp các thụng tin về tỡnh trạng của động cơ ra một thiết bị bờn ngoài dưới dạng.
Hỡnh 2.25. Hiển thị thụng số giỏm sỏt động cơ.
9. Stored Engine Freeze Frame Data: Nhờ vào việc phỏt hiện ra cỏc
sai hỏng, hệ thống OBD II sẽ lưu trữ tất cả cỏc dữ liệu vào thời điểm
mà DTC thiết lập. Stored Engine Freeze Frame Data cú thể lấy lại được cỏc thụng số bằng thiết bị bờn ngoài (scan tool).
Scan tool: ECU của OBD 2 cho phộp ghộp nối với các thiết bị (máy tớnh) bờn
ngoài. Hoặc cỏc thiết bị cầm tay phục vụ việc ghi nhọ̃n các thụng số gửi ra từ
ECU của động cơ.
Hỡnh 2.26. Hiển thi thụng số chẩn đoỏn.
OBD II sử dụng loại mó chẩn đoán mới :
Nhọ̃n thấy trờn hỡnh vẽ : P0100 - Sai chức năng của MAP hoặc VAF. P0110 - Sai chức năng của cảm biến khớ nạp.
Mó lỗi : 110 . Hệ thống nhiờn liệu : mở .
Nhiệt độ nước làm mỏt : 203° F….
PHẦN III
CHẨN ĐOÁN VÀ KẾT NỐI VỚI
THIẾT BỊ KIỂM TRA
3.1. KIỂM TRA CHẨN ĐOÁN KHI KHễNG DÙNG THIẾT BỊ KIỂM TRA.
Quy trỡnh chẩn đoỏn bằng đốn kiểm tra động cơ.
Đèn kiểm tra được thiết lập khi khúa điện ở vị trớ On và động cơ khụng
chạy.
Khi động cơ đó khởi động, đèn kiểm tra sẽ tắt. Nếu đèn võ̃n sỏng, cú
nghĩa hệ thống chẩn đoỏn đó phỏt hiện ra một hoạt động sai chức năng hoặc hư hỏng trong hệ thống.
1. Để đạt được việc đưa ra mó chẩn đoỏn cần cú cỏc điều sau.
a. Điện ỏp acquy ≥ 11Vol .
b. Bướm ga đúng hoàn toàn (cảm biến vị trớ bướm ga đúng ở cực
IDL).
c. Số tự động bật cụng tắc vị trớ số khụng.
d. Cỏc cụng tắc phụ khỏc ở vị trớ off.
e. Động cơ đạt đến nhiệt độ hoạt động bỡnh thường.
f. Bật cụng tắc đỏnh lửa ở vị trớ On. Khụng khởi động động cơ.
k. Sử dụng dõy điện kim loại, nối ngắn cực T và cực E1 của check
connector.
Hỡnh 3.1. Nối cực T và E1.
2.Đọc mó chẩn đoỏn bằng số lần nhấp nhỏy của đốn kiểm tra.
a. Hệ thống họat động bỡnh thường:
Đèn nhỏy sỏng liờn tục mỗi lần 0,25 s ( giõy ).
Hỡnh 3.2. Mó chẩn đoỏn. b. Bỏo mó lỗi:
Hỡnh vẽ bờn mụ tả việc bỏo lỗi 21 và lỗi 32. Lỗi 21 đựơc bỏo trước và
cỏch lỗi 32 là 2,5 giõy. Khi bỏo hết cỏc lỗi sẽ cú 4,5 giõy chờ để hệ thống
bỏo lại.
Hỡnh 3.3. Mó chẩn đoỏn.
Sau khi nhận được mó lỗi, so sỏnh với bảng mó lỗi trong tài liệu đi kèm
với loại xe và động cơ để chẩn đoỏn được nguyờn nhõn và vựng hư hỏng .
Mụ̣t sụ́ mó chẩn đoán và ý nghĩa của chỳng : Mó số Số Lần Nhỏy Đèn Mạch Điện Đèn kiểm tra Chẩn Đoỏn (ý nghĩa của mó lỗi) Vựng Hư Hỏng BT Th - Bỡnh thường - - Phỏt ra khi khụng cú mó nào được phỏt hiện. 12 Tớn hiệu RPM On N.A . Khụng cú tớn hiệu NE đến ECU trong
vũng 2 giõy sau khi
động cơ đó quay. . Khụng cú tớn hiệu G đến ECU trong 3 giõy khi tốc độ động cơ từ 600-4000v/p. . Hở hay ngắn mạch NE,G. . Hở hay ngắn mạch STA. . ECU. 13 Tớn hiệu RPM On N.A Khụng cú tớn hiệu NE đến ECU khi tốc độ động cơ trờn 1500v/p. . Hở hay ngắn mạch NE. . ECU. N.A ON Khụng cú tớn hiệu G đến ECU trong khi tớn hiệu NE đến ECU 4 lần và tốc độ động cơ từ 500 đến 4000 v/p. 14 Tớn hiệu đỏnh lửa On N.A Khụng cú tớn hiệu IGF đến ECU 4 lần liờn tiếp. . Hở hay ngắn mạch IGF hay IGT từ từ IC đỏnh lửa đến ECU. . IC đỏnh
lửa. . ECU 21 Mạch cảm biến oxy Off N.A Hở hay ngắn mạch
dõy bộ sấy cảm biến
oxy(HT) . Hở hay ngắn mạch bộ sấy cảm biến oxy. . Bộ sấy cảm biến. . ECU On Trong quỏ trỡnh phản hồi tỷ lệ khớ- nhiờn liệu, điện ỏp ra của cảm biến oxy
liờn tục từ 0,35 – 0,7V. . Hở hay ngắn mạch cảm biến oxy. . Cảm biến oxy. . ECU 22 Mạch cảm biến nhiệt độ nước On On Hở hay ngắn mạch trong mạch tớn hiệu nhiệt độ nước (THW). . Hở hay ngắn mạch trong mạch cảm biến nhiệt độ nước. . Cảm biến nhiệt độ nước. . ECU 24 Mạch cảm biến nhiệt độ khớ nạp Off On Hở hay ngắn mạch trong tớn hiệu cảm biến nhiệt độ khớ nạp (THA). . Hở hay ngắn mạch trong mạch cảm biến nhiệt độ khớ nạp.
. Cảm biến nhiệt độ khớ nạp. . ECU 25 Hư hỏng chức năng làm nhạt tỷ lệ khớ- xăng Off On Điện ỏp ra của cảm biến oxy nhỏ hơn điện ỏp 0,45 V trong