Chuong 4

CHƯƠNG 4 : KHẢO SÁT HỆ THỐNG CHUẨN ĐOÁN OBD
TRÊN HỆ THỐNG PHUN XĂNG ĐIỆN TỬ
4.1. Giới thiệu chung về obd
4.1.1 Lịch sử phát triển.
Việc sử dụng ứng dụng điện tử để điều khiển động cơ là 1 bước phát
triển lớn trong ngành cơng nghiệp ơ tơ, nó nhắm cung cấp sự chính xác và
đáp ứng cần thiết để giảm lượng khí thải độc hại và lượng tiêu hao nhiên
liệu, cũng như khả năng vận hành tối ưu cho các chế độ hoạt động của
động cơ và đặc biệt nó có khả năng tự chẩn đốn khi có hư hỏng xảy ra.
Vì các hệ thống điều khiển 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 .
OBD chính là ứng dụng điện tử để chẩn đốn khi có hư hỏng xảy ra
nó là thuật ngữ chung các thiết bị phương tiện có khả năng thơng minh tự
động bản thân có thể lưu trữ và thơng báo các trục trặc và hư hỏng của
chính mình. Trợ giúp các thợ sữa chữa nhanh chóng tìm được các hư hỏng
mà khơng mất nhiều thời gian, cơng sức để tìm kiếm.
Lịch sử phát triển hệ thống OBD trên thế giới được thể hiện dưới hình
4.1

41


Hình 4.1 lịch sử phát triển của OBD

Trước đây OBD và OBD-1 là những chuẩn truyền thông riêng cho
từng hãng chế tạo ô tô nhưng với chuẩn OBD-2 là chuẩn chung cho các
hãng ơ tơ trên thế giới nó là chung chuẩn giao tiếp, chung 1 phần bảng mã
lỗi, chung giắc kết nối, chung thơng tin hỗ trợ và có thiết bị đọc lỗi chung .
5.1.2. Đặc điểm các chuẩn OBD .

OBD là hệ thống điện toán sử dụng giải pháp nhúng vi điều khiển
vào việc tính tốn vào việc giám sát các chức năng phun xăng EFI , đánh
lửa EFA và các hệ thống bao gồm các cảm biến bao gồm bản thân nó. Hệ

42


thống này bao gồm máy tính cùng phần mềm chuẩn đoán và các cảm biến .
Sơ đồ tổng quát hệ thống OBD được thể hiện dưới hình 5.2

Hình 4.2 Sơ đồ tổng quát hệ thống OBD

4.2. Hệ thống chuẩn đoán OBD-2 trên hệ thống phun xăng điện tử .
4.2.1. Đặc điểm OBD-2
Từ năm 1996, các động cơ MPI đã được áp dụng tiêu chuẩn chẩn đoán
OBD-II. Hệ thống OBD-II đã chuẩn hóa các nội dung sau:
- Đầu nối chẩn đốn và vị trí của nó trên xe.
- Thuật ngữ của các bộ phận kiểm sốt chất độc hại trong khí thải.
- Các mã thông báo lỗi (DTC).
-Bảng số liệu trạng thái (Freeze Frame): ghi lại một số thông số trạng
thái động cơ tại thời điểm có mã thơng báo lỗi.
-Các yêu cầu để bật đèn báo lỗi MIL (check engine light).

43


-Xác định và ghi nhận trạng thái thường trực (readiness status) giám sát
hệ thống.
4.2.2. Vận hành xe để chẩn đoán theo obd2
Phần lớn các thiết bị chẩn đoán theo tiêu chuẩn OBD-II được sử dụng

trong điều kiện làm việc bình thường của xe và chỉ trong khoảng thời gian
ngắn. Tuy nhiên, để các tất cả các tham số quan trọng đều được xác định thì ơtơ phải hoạt động ở một vài chế độ khác nhau. Dưới đây là các bước trong
chu trình vận hành ơ-tơ thơng dụng để tất cả các tham số chẩn đốn theo
tiêu chuẩn OBD-II có thể được xác định:
-Mức nhiên liệu trong thùng khoảng ¼ đến ¾ dung tích.
-Khởi động động cơ từ trạng thái nguội (dưới 30 oC) và chạy sấy nóng
cho đến khi nhiệt độ nước làm mát trên 72 oC, bật máy nén điều hòa và đèn
(thời gian thường từ 1 đến 3 phút).
-Khởi hành và tăng tốc độ ô-tô đến khoảng 65-85km/h, độ mở bướm ga
đến 50%, tắt máy nén điều hịa, duy trì tốc độ đó trong khoảng 3 phút.
-Giảm ga (đạp côn và không phanh ô-tô) để tốc độ ô-tô dưới 30km/h sau
đó tăng tốc độ ô-tô đến khoảng 65-85km/h, độ mở bướm ga đến 75 % và duy
trì tốc độ trong khoảng 5 phút.
-Giảm ga (đạp côn và khơng phanh ơ-tơ) để tốc độ ơ-tơ dưới 30km/h sau
đó dừng xe. Để động cơ chạy không tải chừng 10 giây, sau đó tắt khóa điện.
Biểu đồ chu trình vận hành thể hiện trên hình 4.3

44


Hình 4.3. chu trình vận hành

Một số các hãng ơ-tơ lớn như vẫn sử dụng chu trình riêng để chẩn đốn
vì họ có nhiều hơn các tham số chẩn đốn theo tiêu chuẩn OBD-II, hệ thống
điều khiển động cơ và xe cịn có thiết kế đặc trưng riêng. Tuy vậy, dù số
liệu và thứ tự các bước có thể khác nhau nhưng các chế độ làm việc vẫn phải
thực hiện là: khởi động nguội, chạy khơng tải sấy nóng động cơ, tải trung bình
và nhỏ, tăng tốc, chạy khơng tải cưỡng bức, chạy khơng tải, khởi động nóng.
4.2.3. Bảng mã lỗi
Khi các cảm biến liên quan đến hệ thống nạp-thải và phun xăng hoạt

động bình thường và hệ thống OBD-II làm việc ở chế độ giám sát, các mã
thông báo lỗi liên quan đến khối hiệu chỉnh phun xăng gồm có:

45


-Mã P0170 : Đã có lỗi của hệ số hiệu chỉnh xăng trong nhóm xi-lanh thứ
nhất.
-Mã P0171 : Nhóm xi-lanh thứ nhất làm việc với hỗn hợp quá nhạt.
-Mã P0172 : Nhóm xi-lanh thứ nhất làm việc với hỗn hợp quá đậm.
Mã lỗi xuất hiện khi hệ số hiệu chỉnh xăng (LTFT và STFT) lớn hơn
mức điều chỉnh giới hạn trên trong khoảng thời gian quy định. Giá trị giới hạn
do thiết kế của ECU quyết định (có thể là +25%, +20% hoặc +10%).
-Mã P0173 : Đã có lỗi của hệ số hiệu chỉnh xăng của nhóm xi-lanh thứ
hai.
-Mã P0174 : Nhóm xi-lanh thứ hai làm việc với hỗn hợp quá nhạt.
-Mã P0175 : Nhóm xi-lanh thứ hai làm việc với hỗn hợp quá đậm.
Mã lỗi xuất hiện khi hệ số hiệu chỉnh xăng (LTFT và STFT) nhỏ hơn
mức điều chỉnh giới hạn dưới trong khoảng thời gian quy định. Giá trị giới
hạn do thiết kế của ECU quyết định (có thể là -25%; -20% hoặc -10%).
Nếu các mã báo lỗi trên xuất hiện thì đèn báo hư hỏng MIL bật sáng.
Các mã báo lỗi hư hỏng của cảm biến ô-xy thứ nhất (lắp trước bộ lọc khí
thải) cũng cần được chú ý khi đánh giá khối hiệu chỉnh phun xăng.
Các thơng báo lỗi trên có liên quan đến những vấn đề chính sau: Lọt khí
trong đường nạp và đường thải; Tình trạng kỹ thuật của cảm biến lưu lượng
khí nạp, cảm biến ơ-xy; vịi phun và áp suất xăng, van nạp lại khí thải, van
thơng gió các-te, nến điện, khối ECU.
4.2.4. Bảng trị số trạng thái của mã thông báo lỗi

46

Khi xuất hiện mã thông báo lỗi, đồng thời các thông số trạng thái sẽ
được ghi lại bao gồm:
-Mô tả về mã lỗi DTC.
- Tốc độ động cơ.
-Tốc độ xe.
-Lưu lượng khí nạp.
-Phụ tải của động cơ (đánh giá).
-Áp suất xăng.
-Giá trị các hệ số hiệu chỉnh xăng (Fuel Trim)
-Nhiệt độ nước làm mát.
-Áp suất khoang ống nạp.
- Trạng thái hệ thống (cóphản hồi hay khơng có phản hồi- Closed Loop
or Open Loop)
Đây chính là các số liệu cần thiết giúp cho nhân viên kỹ thuật tìm và
khắc phục hư hỏng. Các hãng chế tạo ô-tô thường bổ xung thêm các danh mục
vào bảng trị số trạng thái để phù hợp với thiết kế xe của họ.
4.3. Thiết bị để đọc mã chẩn đoán
4.3.1 Giới thiệu về thiết bị chuẩn đốn
Thiết bị được sử dụng để xác định các thơng số là thiết bị quét mã lỗi và
số liệu dùng cho hệ thống chẩn đốn OBD-II [6]. Thiết bị có tên gọi là
“AutoBOSS- PC A6 Auto Scanner” (dưới đây gọi tắt là PC-A6) sản xuất năm
2004 của hãng WELL-UNITED ở Thẩm quyến, Trung quốc.

47


PC-A6 là thiết bị dùng cho chẩn đoán, kiểm tra và phân tích số liệu của
hệ thống điều khiển điện tử trên các xe du lịch. Phần lớn các xe phun xăng

MPI được sản xuất từ năm 1990 đến nay đều có thể sử dụng thiết bị này để
chẩn đốn (theo tài liệu hướng dẫn sử dụng) ở các mức độ khác nhau. Thiết bị
nhận biết được các dạng chuẩn OBD-II sau: ISO 9141 (Chrysler, European,
Asia), PWM J1850 (Ford), VPW J1850 (GM, Chrysler, Asia). Đối với hệ
thống điều khiển động cơ, thiết bị PC-A6 có thể thực hiện các chức năng sau:
-Đọc và hiện các mã thơng báo lỗi.
-Xóa các mã thông báo lỗi.
-Đọc và hiện các số liệu ở trạng thái đang làm việc của động cơ.
-Kiểm tra hoạt động của các cơ cấu chấp hành trong hệ thống điều khiển
(chủ yếu là hoạt động của các rơ-le).
-Trợ giúp kỹ thuật trong việc xác định hư hỏng.
Thiết bị gồm khối xử lý, các đầu chuyển đổi, các dây cáp liền đầu nối.
Khối xử lý được kết nối bằng cáp truyền dữ liệu với máy tính qua cổng COM.
Một cáp khác nối khối xử lý với một đầu chuyển đổi phù hợp với khe cắm của
ổ nối chẩn đoán trên xe. Sơ đồ kết nối thiết bị như trên hình 4.4 Việc thực hiện
đo và xem kết quả đều thông qua chương trình trên máy tính.

48


Hình 4.4 Sơ đồ nối thiết bị PC-A6 để chuẩn đoán

5.3.2. Phương pháp tiến hành chuẩn đoán
Động cơ sau khi khởi động và chạy sấy nóng (nhiệt độ chất lỏng làm mát
trên 75oC) ta tiến hành đo như sau:
Động cơ chạy khơng tải ở một trong ba khoảng số vịng quay (v/ph):
700-820 ; 950-1050; 1270-1350.
Đo kết quả với hai trạng thái : khơng bật điều hịa và bật điều hịa (tín
hiệu A/C OFF và ON).
Số liệu chỉ được ghi nhận khi hệ thống điều khiển đã làm việc theo tín

hiệu phản hồi từ cảm biến ơ-xy (Close loop – tín hiệu FUEL STAT là CL)
được khoảng 2 phút (các giá trị STFT đã có sự biến đổi ổn định).
Số liệu được ghi nhận là LTFT và giá trị trung bình của STFT.
Trong khoảng tốc độ 1250-1350 v/ph có kiểm tra và tần số chuyển đổi
của tín hiệu điện áp ở cảm biến ô-xy.

49


Ngồi ra, cho một xe chạy theo chu trình chẩn đoán OBD-II và ghi nhận
thêm số liệu ở chế độ tải trung bình.

50