Nghiên cứu thiết kế hệ thống chẩn đoán OBD – 2 để chẩn đoán lỗi các hệ thống điều khiển điện tử trên ô tô

Luận văn thạc sỹ

LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là đề tài nghiên cứu của tôi. Những nội dung trình bày
trong luận văn này do tôi thực hiện với sự hƣớng dẫn khoa học của
PGS.TS Phạm Hữu Nam và các giảng viên trƣờng Đại học Bách Khoa Hà Nội.
Nội dung của luận văn hoàn toàn phù hợp với Đề tài đã đƣợc đăng ký và phê duyệt
của Hiệu trƣởng Trƣờng Đại Học Bách Khoa Hà Nội. Các số liệu, kết quả trong
luận văn là trung thực.
Hà Nội, ngày

tháng năm 2013

Tác giả luận văn

Nguyễn Quang Hƣng

1


Luận văn thạc sỹ

MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN…………………………………………………………………...1
MỤC LỤC…………………………………………………………………………...2
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, BẢNG BIỂU .............................................................4
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU………………………………………………………7
LỜI NÓI ĐẦU………………………………………………………………………9
CHƢƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ CHẨN ĐOÁN TRÊN Ô TÔ………………..…...10
1.1. Nhiệm vụ ý nghĩa của công tác chẩn đoán trạng thái kỹ thuật trên ô tô…...11
1.2. Các phƣơng pháp chẩn đoán cũ và hạn chế………………………………...18

1.3. Đặc điểm chẩn đoán lỗi các hệ thống trên ô tô có hệ thống
điều khiển điện tử ( ĐKĐT )……………………………………………………….20
1.4. Hệ thống chẩn đoán OBD trên ô tô…………………………………………22
1.5. Đặt vấn đề nghiên cứu của đề tài…………………………………………...23
CHƢƠNG 2 HỆ THỐNG CHẨN ĐOÁN OBD-2 TRÊN Ô TÔ………………..…27
2.1. Hệ thống chẩn đoán trên ô tô có hệ thống điều khiển điện tử……………..27
2.2. Sự phát triển của hệ thống chẩn đoán………………………………………27
2.3. Đặc điểm của chẩn đoán OBD-1 và hạn chế………………………………. 29
2.3.1. Đặc điểm chẩn đoán OBD-1…………………………………………...29
2.3.2. Nguyên lý chẩn đoán OBD-1………………………………………….35
2.3.3. Thao tác chẩn đoán OBD-1……………………………………………36
2.3.4. Hạn chế của chẩn đoán OBD-1…………………………………….…..37
2.4. Đặc điểm của chẩn đoán OBD-2…………………………...……………….38
2.4.1. Nguyên lý chẩn đoán lỗi hệ thống OBD2……………………………..43
2.4.2. Thao tác chẩn đoán OBD-2……………………………………………44
CHƢƠNG 3 : THIẾT KẾ HỆ THỐNG CHẨN ĐOÁN LỖI THEO

2


Luận văn thạc sỹ

CHUẨN OBD 2……………………………………………………………………47
3.1. Yêu cầu và ý nghĩa của việc thiết kế ………………..……………………..47
3.2. Phân tích lựa chọn phƣơng án thiết kế……………………………………..47
3.2.1. Các thành phần của HTCĐ trên cơ sở kết nối máy tính……………….49
3.2.2. Phƣơng án thiết kế các thành phần của hệ thống chẩn đoán OBD-2…..50
3.3. Thiết các thành phần………………...……………………………………..51
3.3.1. Thiết kế bộ kết nối…………………...………………………………..51
3.3.2. Thiết kế phần mềm ……………………………………………………58

3.3.3. Thiết kế giao diện…..……………………………………………….…65
CHƢƠNG 4: KHẢO NGHIỆM ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG
LÀM VIỆC CỦA THIẾ BỊ………………………….……………………………..73
4.1. Mục đích và các chế độ khảo nghiệm………………………………………73
4.2. Tiến hành khảo nghiệm và phân tích kế quả …………………………...…..73
4.3. Nhận xét …………………………………………………………………...84
KẾT LUẬN ………………………………………………………………………..86
TÀI LIỆU THAM KHẢO………………………………………………………….88
Phụ lục………………………………………………………………………….…..89
Phụ lục 1: Các mã lỗi P………………………………………………………….…89
Phụ lục 2: Bảng các tham số PID…………………………………………………..93

3


Luận văn thạc sỹ

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, BẢNG BIỂU
Bảng 1.1. Minh hoạ các loại thông số chẩn đoán………………………………….11
Bảng 1.2. Quan hệ thông số chẩn đoán và trạng thái kỹ thuật của hệ thống………12
Bảng 1.3. Xác suất xuất hiện các thông số chẩn đoán……………………………..13
Bảng 1.4. Ma trận chẩn đoán………………………………………………………15
Hình 1.1. Qúa trình hiệu quả và quá trình kèm theo trong mối ghép bạc-trục…….18
Hình 1.2. Sơ đồ hệ thống ĐKĐT…………………………………………………..19
Hình 1.3. Thiết bị chẩn đoán của hãng KIA……………………………………….21
Hình 1.4. Thiết bị chẩn đoán của hãng TOYOTA ………………………………...21
Hình 2.1. Quá trình phát triển hệ thống chẩn đoán OBD ………………………….25
Hình 2.2. Mắc cảm biến kiểu biến trở ……………………………………………..25
Hình 2.3. Mắc cảm biến kiểu điện trở nhiệt ……………………………………….25
Hình 2.4. Cảm biến kiểu phát điện…………………………………………………26

Hình 2.5. Ví dụ phát hiện lỗi nhờ tín hiệu của cảm biến…………………………..26
Hình 2.6. đèn check trên bảng tableau …………………………………………….28
Hình 2.7. Các phƣơng pháp phát hiện lỗi………………………………………….29
Hình 2.8. Nguyên lý phát mã lỗi bằng đèn sáng/tắt………………………………..29
Hình 2.9. Mạch chẩn đoán OBD-1 của Toyota ……………………………………30
Hình 2.10. Dạng xung nhận từ chân w của đầu DLC1 (mã lỗi 2 ký tự)……………31
Hình 2.11. Dạng xung khi động cơ không có lỗi (mã lỗi 2 ký tự) ………………...32
Hình 2.12. Nối tắt các chân TE1 và E1 khi thao tác đọc mã lỗi…………………..33
Hình 2.13. Đầu nối DLC3 tiêu chuẩn của OBD-2…………………………………34
Hình 2.14. Cấu trúc mã lỗi của OBD-2…………………………………………….35
Hình 2.15. Ý nghĩa các vị trí trong mã lỗi 5 ký tự…………………………………36

4


Luận văn thạc sỹ

Hình 2.16. Mạch của hệ thống chẩn đoán OBD-2…………………………………36
Hình 2.17. Đầu nối OBD II chuẩn J1962………………………………………….37
Hình 2.18. Các chân sử dụng trong giao thức J1850 VPW………………………..38
Hình 2.19. Các chân sử dụng trong giao thức ISO 9141-2 và KWP 2000………...38
Hình 2.20. Các chân sử dụng trong giao thức J1850 PWM……………………….38
Hình 2.21. Các chân sử dụng trong giao thức ISO 15765 CAN…………………...38
Hình 2.22. Sơ đồ hệ thống ĐKĐT…………………………………………………40
Hình 2.23. Thiết bị chẩn đoán CARMAN SCAN II ………………………………41
Hình 2.24. Thiết bị chẩn đoán CARMAN SCAN VG …………………………….42
Hình 3.1. Thiết bị cầm tay để chẩn đoán lỗi OBD-2………………………………44
Hình 3.2. Sơ đồ hệ thống chẩn đoán trên cơ sở kết nối máy tính …………………45
Hình 3.3. Chip vi xử lý ELM 327 …………………………………………………47
Hình 3.4. Đầu nối chẩn đoán OBD-2 là đầu nối tiêu chuẩn ………………………47

Hình 3.5. Sơ đồ khối ELM327 ……………………………………………….……48
Bảng 3.1. Chức năng của ELM327 ……………………………………….……….49
Hình 3.6. Mạch chuyển đổi giao tiếp chuẩn CAN……………………….….……..50
Hình 3.7. Mạch chuyển đổi giao tiếp chuẩn ISO 9141-2 và KWP 2000 ………….50
Hình 3.8. Mạch chuyển đổi giao tiếp chuẩn SAE J1850 ………………………….51
Hình 3.9. Mạch chuyển đổi UART-USB …………………………….……………51
Hình 3.10. Sơ đồ mạch điện tử của thiết bị chẩn đoán chuẩn OBD-2. ……………52
Hình 3.11. Mạch hoàn thiện của thiết bị chẩn đoán chuẩn OBD-2.……………….53
Hình 3.12. Sản phẩm hoàn thiện …………………………………………………..53
Hình 3.13. Giao tiếp giữa xe và máy tính …………………………………………56
Hình 3.15. Giao tiếp giữa máy tính và thiết bị chẩn đoán…………………………56

5


Luận văn thạc sỹ

Hình 3.16. Đầu nối giữa thiết bị với đầu DLC3 của động cơ……………………...57
Bảng 3.2. Ví dụ về P-codes ……………………………………………………….58
Bảng 3.3 chuyển đổi số hex đầu tiên của byte mã lỗi với mã lỗi 5 ký tự………….60
Hình 3.17. Trình tự kiểm tra và xoá lỗi…………………………………………….61
Hình 3.18. Màn hình khởi động của phần mềm……………………………………63
Hình 3.19. Giao diện chính của phần mềm………………………………………...63
Hình 3.20. Giao diện kết nối và chọn loại xe………………………………………64
Hình 3.21. Xác nhận việc chọn loại xe ……………………………………………64
Hình 3.22. Giao diện kiểm tra lỗi………………………………………………….65
Hình 3.23. Lỗi trên xe đƣợc hiện thị trong khung mã lỗi …………………………65
Hình 3.24. Giải thích mã lỗi và các thông tin dùng cho chẩn đoán………………..66
Hình 3.25. Xác nhận việc xóa lỗi lƣu trên xe………………………………………66
Hình 3.26. Xóa lỗi hoàn tất………………………………………………………...67

Hình 3.27. Giao diện hiển thị các thông tin hiện thời của xe………………………67
Hình 3.28. Giao diện hiển thị các thông tin hiện thời của xe………………………68
Bảng 4.1. Các kết quả khảo nghiệm………………………………………………..71
Bảng 4.2. Các kết quả khảo nghiệm với thiết bị Carman scan VG ………………..73
Hình 4.1. Xe thử nghiệm …………………………………………………………..74
Hình 4.2. Trạng thái khi xe chƣa có lỗi…………………………………………….74
Hình 4.3. Đánh lỗi cảm biến lƣu lƣợng khí………………………………………..74
Hình 4.4. Đèn check sang xe đang có lỗi ………………………………………….74
Hình 4.5. Kết nối thiết bị thử nghiệm với ve Vios…………………………………75
Hình 4.6. Màn hình khởi động của thiết bị Carman Scan VG……………………..75
Hình 4.7. Các mã lỗi hiển thị trên thiết bị thử nghiệm, đèm Check sáng………….76

6


Luận văn thạc sỹ

Hình 4.8. Các mã lỗi hiển thị trên thiết bị Carman Scan VG………………………76
Hình 4.9. Xác nhận xóa lỗi ………………………………………………………..77
Hình 4.10. Thông báo việc xóa lỗi hoàn tất trên thiết bị Carman scan VG………..77
Hình 4.11. Đánh lỗi van không tải (ISC)…………………………………………..78
Hình 4.12. Đèn check sáng xe đang có lỗi………………………………………....78
Hình 4.13. Các mã lỗi hiển thị trên thiết bị Carman Scan VG…………………….78
Hình 4.14. Các mã lỗi hiển thị trên thiết bị thử nghiệm, đèm Check sang………...79
Hình 4.15. Thông tin hiện thời của xe đƣợc cập nhập liên tục…………………….79
Hình 4.16. Thông tin hiện thời của xe hiển thị trên thiết bị Carman scan VG…….80

7

Luận văn thạc sỹ

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU
STT

Ký hiệu

Giải thích

1

Ci

Các thông số chẩn đoán

2

Hj

Trạng thái kỹ thuật

3

p(hi)

4

sj

5

DLC1

Đầu giắc chẩn đoán OBD1

6

DLC2

Đầu giắc chẩn đoán OBD1

7

EML327

8

OBD

9

ĐKĐT

Điều khiển điện tử

10

CSDL

Cơ sở dữ liệu

11

PID

Xác suất xuất hiện đồng khả năng
Bộ thông số chẩn đoán kết hợp

Chíp vi xử lý đa năng
Hệ thống chẩn đoán trên các ô tô hiện đại

Tham số

8

Đơn vị


Luận văn thạc sỹ

LỜI NÓI ĐẦU
Các năm gần đây, giao thông ô tô trong nƣớc phát triển với tốc độ lớn, đặc biệt
số lƣợng các xe ôtô con dùng cho mục đích đi lại của cá nhân. Cùng với sự phát
triển của xe ô tô thì nhu cầu, bảo dƣỡng, sửa chữa cũng tăng, số lƣợng các xƣởng
sửa chữa ôtô có qui mô vừa và nhỏ trong hai thành phố Hà Nội và TP Hồ Chí Minh
trong năm 2009 tăng gần gấp 2 lần so với năm 2006. Trên ôtô ngày nay sử dụng
phổ biến các hệ thống điều khiển điện tử, trong sửa chữa cần phải có các thiết bị
chẩn đoán chuyên dụng của riêng hãng sản xuất. Nhu cầu đƣợc trang bị thiết bị
chẩn đoán dùng cho sửa chữa ôtô của các xƣởng cũng nhƣ dùng cho công tác đào
tạo nghề sửa chữa ôtô ngày càng trở nên cấp bách tuy nhiên các trang thiết bị chẩn

đoán nhập ngoại thƣờng có giá bán cao và giao diện điều khiển bằng tiếng anh gây
không ít khó khăn khi sử dụng.
Đề tài "Nghiên cứu thiết kế hệ thống chẩn đoán OBD – 2 để chẩn đoán lỗi các
hệ thống điều khiển điện tử trên ô tô" mà tôi đăng ký nghiên cứu xuất phát từ nhu
cầu thực tiễn của công tác sửa chữa ôtô trong nƣớc cũng nhƣ nhu cầu đào tạo của
nhà trƣờng. Để thực hiện đề tài tôi đã nghiên cứu cơ sở lý thuyết chẩn đoán, lựa
chọn phƣơng án thiết kế phù hợp với nội dung đề tài, thuận tiện cho việc tìm kiếm
các linh kiện ở trong nƣớc.
Tôi xin chân thành cảm ơn thầy Phạm Hữu Nam ngƣời trực tiếp hƣớng dẫn
cùng các thầy cô trong bộ môn ô tô, Viện Cơ Khí Động Lực - Trƣờng ĐH Bách
Khoa Hà Nội, chân thành cảm ơn tập thể giáo viên khoa Động lực Trƣờng CĐN
Việt đức Vĩnh Phúc đã giúp đỡ tôi trong quá trình thực hiện đề tài.
Hà Nội, ngày 20 tháng 3 năm 2013
Tác giả luận văn

Nguyễn Quang Hƣng

9


Luận văn thạc sỹ

CHƢƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ CHẨN ĐOÁN TRÊN Ô TÔ
Các căn cứ để tiến hành chẩn đoán đánh giá trạng thái kỹ thuật một cụm chi
tiết hệ thống bao gồm các yếu tố sau
Các kinh nghiệm tích luỹ, các quan sát trong quá trình vận hành lâu dài, lặp lại
nhiều lần đối với một hệ thống, cụm chi tiết. Các kinh nghiệm tích luỹ về các hƣ
hỏng đặc trƣng của hệ thống trong các điều kiện vận hành nhất định nào đó.
Quan sát các dấu hiệu bên ngoài đặc trƣng cho sự làm việc bình thƣờng và

không bình thƣờng (xảy ra hƣ hỏng, sự cố) của hệ thống trong khi nó đang hoạt
động. Ví dụ về các dấu hiệu bên ngoài nhƣ sự thoát nhiệt, rò rỉ dầu, tiếng gõ bất
thƣờng đặc trƣng cho một hƣ hỏng, sự cố của hệ thống.
Đo trực tiếp đƣợc các thông số làm việc của hệ thống
Đo trực tiếp, liên tục các thông số liên quan đến trạng thái làm việc của cụm
chi tiết, hệ thống.
Các yếu tố kinh nghiệm và dấu hiệu bề ngoài thƣờng không khách quan, phụ
thuộc nhiều vào trình độ chuyên môn vào thói quen của kỹ thuật viên. Các yếu tó
này không phát huy đƣợc hiệu quả khi chẩn đoán trạng thái kỹ thuật các hệ thống có
kết cấu mới, phức tạp chƣa có các kinh nghiệm vận hành chúng.
Chẩn đoán trạng thái kỹ thuật thông qua việc đo trực tiếp các thông số làm việc
hoặc các thông số trạng thái làm việc vừa chính xác, vừa mang tính khách quan.
Tuy nhiên nếu phải lắp bổ sung các dụng cụ đo vào hệ thống sẽ làm gián đoạn sự
làm việc và trong nhiều trƣờng hợp bố trí thiết bị đo là không khả thi.
Hệ thống chẩn đoán trạng thái kỹ thuật là kết hợp các trang bị đo và chiến lƣợc
xử lý các số liệu đo nhằm đánh giá trạng thái kỹ thuật hiện thời hoặc phát hiện hƣ
hỏng trong cụm chi tiết, hệ thống mà không phải tháo rời các chi tiết thành phần
Một hệ thống chẩn đoán trạng thái kỹ thuật (hiện đại) bao gồm các thành phần
chính nhƣ sau: bộ các thông số chẩn đoán, các trang thiết bị đo và thu thập dữ liệu,

10


Luận văn thạc sỹ

hệ thống các suy diễn logic để phân tích so sánh các số liệu đo đƣợc với các giá trị
tiêu chuẩn hoăc cho phép và đƣa ra kết luận.
1.1. Nhiệm vụ ý nghĩa của công tác chẩn đoán trạng thái kỹ thuật trên ô tô
Chẩn đoán trạng thái kỹ thuật ôtô là một loại hình tác động kỹ thuật vào quá
trình khai thác sử dụng ôtô nhằm đảm bảo cho ô tô hoạt động có độ tin cậy, an toán

và có hiệu quả cao bằng cách phát hiện và dự báo kịp thời các hƣ hỏng và tình trạng
kỹ thuật hiện tại mà không cần phải tháo rời ô tô hay tổng thành máy của ô tô.
Một hệ thống chẩn đoán trạng thái kỹ thuật bao gồm các thành phần chính nhƣ
sau: các thông số chẩn đoán, các trang thiết bị đo và thu thập dữ liệu, hệ thống các
suy diễn logic để phân tích so sánh các số liệu đo đƣợc với các giá trị tiêu chuẩn
hoăc cho phép và đƣa ra kết luận.
a. Các thông số chẩn đoán
Các thông số cấu trúc cần đo đạc trong quá trình chẩn đoán và căn cứ vào kết
quả đo để đánh giá trạng thái kỹ thuật của đối tƣợng gọi là thông số chẩn đoán. Các
thông số chẩn đoán đƣợc chọn tuỳ theo mục đích chẩn đoán cũng nhƣ khả năng của
phƣơng tiện, dụng cụ đo khi tiến hành chẩn đoán. Để nâng cao hiệu quả của chẩn
đoán, các thông số chẩn đoán còn đƣợc chọn theo các tiêu chuẩn sau:
Tính đơn trị – qui định mỗi một giá trị của thông số cấu trúc đặc trƣng cho
trạng thái kỹ thuật cụ thể của cụm chi tiết, hệ thống chỉ có tƣơng ứng với một giá trị
của thông số chẩn đoán
Tính nhạy – yêu cầu lƣợng biến đổi của thông số chẩn đoán cần phải lớn hơn
lƣợng biến đổi của thông số cấu trúc tƣơng ứng. Căn cứ vào tính chất này để lựa
chọn thông số chẩn đoán trong trƣờng hợp có thể có nhiều thông số có thể sử dụng
chẩn đoán cho cùng một thống số cấu trúc (một trạng thái kỹ thuật cụ thể, một lỗi
đặc trƣng của hệ thống).
Tính đo đƣợc – yêu cầu các thông số chẩn đoán phải có thể đo đƣợc bằng các
trang thiết bị phù hợp với khả năng hiện có

11


Luận văn thạc sỹ

Tính thuận tiện – yêu cầu về khả năng lắp đặt, bố trí các cảm biến, các thiết bị
đo trong khi tiến hành chẩn đoán một cách dễ dàng, thuận lợi mà không ảnh hƣởng

đến cấu trúc, không làm gián đoạn sự làm việc của hê thống.
Đối chiếu với các yều cầu chọn thông số chẩn đoán nêu trên có thể rút ra nhận
xét: trong các hệ thống ĐKĐT, có thể sử dụng các tín hiệu của cảm biến để phục vụ
cho mục đích chẩn đoán trạng thái kỹ thuật của bản thân hệ thống. Các mạch xây
dựng để chẩn đoán trạng thái kỹ thuật cho hệ thống ĐKĐT trên cơ sở các tín hiệu từ
các cảm biến của hệ thống đƣợc gọi là mạch tự chẩn đoán. Các thông số chẩn đoán
còn đƣợc phân loại ra thông số chẩn đoán riêng, thông số chẩn đoán chung và thông
số chẩn đoán kết hợp.
Thông số chẩn đoán riêng (hay thông số chẩn đoán độc lập) là thông số mà giá
trị của nó là đặc trƣng cho một trạng thái kỹ thuật cụ thể (một lỗi, hƣ hỏng cụ thể)
của cụm chi tiết, hệ thống. Trong công tác chẩn đoán, việc chọn đƣợc các thông số
chẩn đoán riêng là rất có ý nghĩa với hiệu quả chẩn đoán cũng nhƣ tiết kiệm thời
gian, chi phí cho việc chẩn đoán. Tuy nhiện, khả năng chọn này rất ít vì một trạng
thái kỹ thuật liên quan đến nhiều thông số cũng nhƣ một thông số lại có mặt trong
nhiều trạng thái kỹ thuật khác nhau của cụm chi tiết, hệ thống.
Thông số chẩn đoán chung là thông số đặc trƣng cho trạng thái kỹ thuật chung
của cụm chi tiết, hệ thống. Nói cách khác, thông số loại này có mặt trong mọi trạng
thái kỹ thuật của hệ thống. Thông số chẩn đoán chung ít có ý nghĩa đối với quá trình
chẩn đoán, đặc biệt trong các chẩn đoán nhằm mục đích phát hiện hƣ hỏng, lỗi cụ
thể của hệ thống.
Thông số chẩn đoán kết hợp là các thông số mà giá trị đo đƣợc của chúng đƣợc
xác định đồng thời và phối hợp thành bộ với nhau để xác định một trạng thái kỹ
thuật cụ thể, một hƣ hỏng, lỗi cụ thể của hệ thống, cụm chi tiết. Trong quá trình
chẩn đoán thƣờng phải sử dụng các thông số chẩn đoán kết hợp. Phân tích, lựa chọn
đúng phƣơng pháp kết hợp cũng nhƣ bộ các giá trị đo cụ thể khi kết hợp có tính
chất quyết định đến tính chính xác của kết quả chẩn đoán.

12

Luận văn thạc sỹ

Bảng 1.1 minh hoạ vai trò các thông số chẩn đoán Ci trong chẩn đoán kỹ thuật
đối tƣợng. Trong ví dụ, sử dụng 4 thông số chẩn đoán Ci (i = 1,2,3,4) để chẩn đoán
các trạng thái kỹ thuật khác nhau của đối tƣợng Hj (j = 0,1,2,3).
Phân tích kết quả chẩn đoán trong bảng cho thấy:
C1 là thông số chẩn đoán riêng ứng với trạng thái kỹ thuật H3
C2 là thông số chẩn đoán chung cho các trạng thái kỹ thuật H1, H2 và H3
C1, C3 và C4 là bộ thông số chẩn đoán kết hợp. C1 phối hợp với bộ các giá trị
khác nhau của C3 và C4 để xác định các trạng thái kỹ thuật H1 và H2
Bảng 1.1. Minh hoạ các loại thông số chẩn đoán
Thông số

Các trạng thái kỹ thuật

chẩn đoán

H0

H1

H2

H3

C1

0

0

0

x

C2

0

x

x

x

C3

0

x

0

x

C4

0

x

x

0

Khi làm việc với các thông số chẩn đoán kết hợp cần chú ý đến đặc điểm là: giá
trị thông tin của mỗi thông số chẩn đoán thành phần có ý nghĩa khác nhau đối với
việc xác định trạng thái kỹ thuật cụ thể (lỗi cụ thể) của đối tƣợng.
Xét hệ thống có m trạng thái kỹ thuật khác nhau, giả sử rằng các trạng thái có
xác suất xuất hiện đồng khả năng là p(hi) , i = 1..m. Mối trạng thái đƣợc xác định
bởi bộ thông số chẩn đoán kết hợp sj, mỗi sj là tập của các thông số chẩn đoán ck.
Xác suất không điều kiện để xác định một trạng thái kỹ thuật cụ thể của hệ thống sẽ
là: p ( s j ) 

1
m.s j

và vai trò mỗi thông số chẩn đoán ck đối với mỗi trạng thái kỹ thuật cụ thể đƣợc xác
định theo công thức của lý thuyết xác suất: p (c k )   p ( s j ) . Trị số p(ck) càng lớn
m

13


Luận văn thạc sỹ

có nghĩa thông số chẩn đoán ck tham gia vào thành phần của nhiều bộ thông số chẩn
đoán kết hợp để chẩn đoán nhiều trạng thái kỹ thuật khác nhau của hệ thống, do đó
ý nghĩa của thông số ck để xác định cụ thể một trong số các trạng thái kỹ thuật đó là
rất bé so với các thông số chẩn đoán thành phần khác. Nói cách khác, thông số chẩn

đoán thành phần nào có xác suất xuất hiện trong các trạng thái kỹ thuật (khác nhau
của hệ thống) càng nhỏ thì ý nghĩa của thông số đó với chẩn đoán kỹ thuật càng lớn.
Ví dụ, một hệ thống có 3 trạng thái kỹ thuật khác nhau (m = 3). Có 4 thông số
chẩn đoán (r = 4) với các kết hợp cho ở bảng 1.2.
Bảng 1.2. Quan hệ thông số chẩn đoán và trạng thái kỹ thuật của hệ thống
Các thông số chẩn đoán, cr

Các trạng thái kỹ
thuật, hm

c1

c2

c3

c4

h1

1

1

1

0

h2

1

0

1

0

h3

0

1

1

1

Trị số 1/ (0 ) trong bảng biểu thị sự có mặt / (không có mặt) của thông số chẩn
đoán cr trong khi xác định trạng thái kỹ thuât hm, Trạng thái kỹ thuật h1 liên quan
đến 3 thông số chẩn đoán kết hợp có xác suất đồng khả năng p(s1) = 1/9... bảng 1.3
đánh giá xác suất xuất hiện của các thông số cr trong các trạng thái kỹ thuật khác
nhau.
Bảng 1.3. Xác suất xuất hiện các thông số chẩn đoán
Các trạng

Các thông số chẩn đoán, cr

thái kỹ
thuật, hm

c1

c2

c3

c4

p(hi)

h1

1/9

1/9

1/9

0

1/3

h2

1/6

0

1/6

0

1/3

h3

0

1/9

1/9

1/9

1/3

p(cr)

5/18

4/18

7/18

2/18

1

14

Luận văn thạc sỹ

Từ kết quả tính toán cho thấy, thông số chẩn đoán c3 có xác suất xuất hiện lớn
nhất nhƣng lại có ý nghĩa thông tin nhỏ nhất (vì không có khả năng xác định một
trạng thái kỹ thuật cụ thể nào) còn c4 có xác suất xuất hiện nhỏ nhất song lại mang ý
nghĩa thông tin chẩn đoán lớn nhất (xác định trạng thái kỹ thuật h3)
Để có thể chẩn đoán đƣợc nhiều trạng thái kỹ thuật khác nhau cần phải có một
số lƣợng thông số chẩn đoán đủ lớn. Theo lý thuyết thông tin, nếu đối tƣợng có n
trạng thái thì cần ít nhất n thông tin độc lập nhau để xác định một trạng thái cụ thể
của đối tƣơng. Điều này có nghĩa, muốn xác định chính xác một trong số n trạng
thái kỹ thuật khác nhau (n trạng thái lỗi khác nhau) của động cơ cần ít nhất bộ n
thông số chẩn đoán (độc lập hoặc kết hợp)
b. Các trang thiết bị đo và thu thập dữ liệu
Các trang thiết bị đo và thu thập dữ liệu có ý nghĩa quyết định đến mức độ
chính xác, tin cậy của các kết quả chẩn đoán.
Trong quá trình chẩn đoán cần tiến hành đo đồng thời nhiều thông số, vì vậy hợp lý
hơn cả là sử dụng trang bị đo có khả năng đo ghi đồng thời nhiều thông số, thay vì
phải sử dụng các thiết bị trung gian để kết nối và thu thập dữ liệu từ các trang bị đo
riêng rẽ, độc lập.
Tuỳ thuộc và mục đích chẩn đoán và thông số chẩn đoán mà các trang bị đo sử
dụng hoàn toàn khác nhau mặc dù có thể là đối với cùng một đối tƣợng chẩn đoán.
Ví dụ, thiết bị để chẩn đoán trạng thái kỹ thuật chung của hệ thống dẫn hƣớng
thƣờng dùng là băng thử side slip đo độ trƣợt bên của các bánh xe dẫn hƣớng, tuy
nhiên để chẩn đoán phát hiện lỗi trong hệ thống lái phải sử dụng trang bị đo các góc
đặt bánh xe.
Các yêu cầu khác đối với thiết bị đo là nguồn cung cấp cũng nhƣ khả năng
chống rung xóc khi bố trí thí nghiệm trên động cơ ôtô.
Nguồn điện áp cấp cho các trang bị đo sử dụng trong chẩn đoán động cơ ôtô nên

sử dụng là nguồn DC, 12 vol (hoặc 24 vol) phù hợp với điện áp làm việc của

15


Luận văn thạc sỹ

động cơ ôtô. Các trang bị đo dùng trong chẩn đoán trạng thái kỹ thuật động cơ ôtô
phải chịu đƣợc rung xóc, ồn, nóng và ẩm ƣớt.
Mạch truyền dữ liệu trong thiết bị đo cần phải đƣợc bọc chống nhiễu.
c. Hệ thống suy diễn logic
Các số liệu thu thập đƣợc sau khi đo cần đƣợc phân tích đánh giá để đƣa ra kết
luận chẩn đoán cuối cùng. Các lập luận, căn cứ để phân tích đánh giá các số liệu đo
đƣợc sắp xếp thành hệ thống suy diễn logic của chẩn đoán. Các nguyên tắc chung
để tiến hành xây dựng hệ thống logic chẩn đoán là:
Xuất phát từ các thông số cấu trúc của hệ thống, nói cách khác là phải nắm
vững kết cấu các thành phần và đặc điểm vận hành của hệ thống cũng nhƣ các nhân
tố ảnh hƣởng đến sự làm việc của hệ thống.
Xây dựng đƣợc mô hình toán học biểu diễn quan hệ các thông số cấu trúc
và các trạng thái kỹ thuật của hệ thống.
Các thông số chẩn đoán đƣợc lựa chọn trên cơ sở phân tích mô hình toán
học sẽ là các thông số chẩn đoán có ý nghĩa nhất đối với trạng thái kỹ thuật khảo
sát. Khi hệ thống đang ở trạng thái làm việc bình thƣờng, các giá trị đo đƣợc của
thông số chẩn đoán thƣờng nằm trong dải giá trị nhất đinh gọi là dải làm việc của
thông số đó. Khi hệ thống làm việc có lỗi khi đó trị số đo đƣợc của thông số chẩn
đoán sẽ nằm ngoài dải làm việc. Nhƣ vậy khi chẩn đoán, thông qua phân tích so
sánh giá trị đo đƣợc của thông số chẩn đoán với dải làm việc tiêu chuẩn của nó để
đánh giá trạng thái kỹ thuật (hoặc phát hiện một trạng thái lỗi) của hệ thống
Xây dựng ma trận chẩn đoán – là hình thức biểu diễn dƣới dạng ma trận mối
quan hệ giữa các thông số chẩn đoán và các trạng thái kỹ thuật xác định của hệ

thống. Bảng 1.4. Biểu diễn ma trận chẩn đoán giữa các thông số chẩn đoán ci và
trạng thái kỹ thuật Hj. Giao điểm giữa cột Hj và hàng Cj có giá trị 0 hoặc 1 biểu thị
cho sự không hoặc có tham gia trong bộ thông số chẩn đoán kết hợp để xác định

16


Luận văn thạc sỹ

trạng thái kỹ thuật Hj. Quan hệ giữa thông số chẩn đoán và trạng thái kỹ thuật là
quan hệ hỗn hợp: một thông số chẩn đoán (một triệu chứng) có thể tham gia trong
nhiều bộ thông số chẩn đoán kết hợp để xác định các trạng thái kỹ thuật khác nhau
(các hƣ hỏng khác nhau), ngƣợc lại một trạng thái kỹ thuật (một hƣ hỏng cụ thể) lại
có quan hệ với nhiều thông số chẩn đoán (biểu hiện qua nhiều triệu chứng)
Bảng 1.4. Ma trận chẩn đoán
Thông số chẩn đoán Ci

Trạng thái kỹ
thuật, Hj

C1

C2

C3

H1

1

1

1

H2

1

0

0

H3

1

1

0

H4

0

0

1

H5

1

0

1

Quan hệ toán học H = f(C) giữa trạng thái kỹ thuât và thông số chẩn đoán là
các phép nhân logic: Hj = (Cji) với i=1,..,r và r là số thông số chẩn đoán có mặt
trong ma trận chẩn đoán.
Có nhiều trƣờng hợp, một số trạng thái kỹ thuật của hệ thống (các dạng hƣ
hỏng khác nhau của hệ thống) có cùng bộ thông số chẩn đoán nhƣng giá trị các
thông số đo tƣơng ứng với mỗi trạng thái kỹ thuật lại là khác nhau vì vậy xây dựng
ma trận chẩn đoán thực tế sẽ phức tạp hơn nhiều so với bảng 1.4. Ma trận chẩn đoán
đƣợc xây dựng trên cơ sở mục tiêu chẩn đoán đề ra ban đầu. Thông thƣờng, ma trận
chẩn đoán có hai dạng: ma trận chẩn đoán xác định trạng thái kỹ thuật chung của hệ
thống và ma trận chẩn đoán trạng thái lỗi.
Ma trận chẩn đoán trạng thái kỹ thuật chung thƣờng sử dụng các thông số chẩn
đoán là các thông số đo trực tiếp hiệu quả làm việc của hệ thống, vị dụ công suất
động cơ, mô men động cơ, tốc độ làm việc max... Trạng thái kỹ thuật cần xác định
trong trƣờng hợp này chỉ nhận một trong hai giá trị “đat/không đạt”

17


Luận văn thạc sỹ

Ma trận chẩn đoán xác định trạng thái lỗi phải sử dụng các thông số chẩn đoán
riêng hoặc các thông số chẩn đoán kết hợp đặc trƣng cho các trạng thái lỗi cần xác
định. Các trạng thái kỹ thuật của ma trận này là các lỗi cụ thể của hệ thống. Nhìn
chung, các ma trận để xác định trạng thái lỗi cụ thể thƣờng phức tạp, yêu cầu số

lƣợng các thông số chẩn đoán nhiều hơn trong trƣờng hợp chẩn đoán trạng thái kỹ
thuật chung.
Trong nhiều trƣờng hợp, số lƣợng các thông số chẩn đoán không đủ để xác
định chính xác trạng thái kỹ thuật (xác định chính xác lỗi) của hệ thống, khi đó
thƣờng phải sử dụng các phƣơng pháp thử để loại trừ và thu hẹp dần phạm vi hoặc
các bộ phận mà ở đó có khả năng xảy ra lỗi. Cách chọn phép thử, loại trừ cũng ảnh
hƣởng rất lớn tới thời gian và hiệu quả chẩn đoán
d. Phân tích ra quyết định
Phân tích ra quyết định là bƣớc kết thúc của một chu trình chẩn đoán.
Trong các hệ thống chẩn đoán hiện đại, các bƣớc phân tích, xử lý và ra quyết định
chẩn đoán đƣợc thực hiện tự động. Căn cứ vào các quyết định này kỹ thuật viên sẽ
tiến hành các công việc phù hợp: chỉ định sửa chữa, thay thế các cụm chi tiết hoặc
tiến hành các bảo dƣỡng sửa chữa dự phòng.
1.2. Các phƣơng pháp chẩn đoán cũ và hạn chế
Phƣơng pháp chẩn đoán kỹ thuật dựa vào kinh nghiệm thƣờng có hiệu quả đối
với các hệ thống, cụm chi tiết thƣờng xuyên sử dụng và điều kiện vận hành ít thay
đổi. Khi thay đổi điều kiện vận hành hoặc làm việc với các cụm chi tiết hệ thống có
kết cấu và nguyên lý hoạt động khác với hệ thống cũ, các kinh nghiệm làm việc với
hệ thống cũ sẽ không còn thích hợp với hệ thống mới nữa. Hiện nay, trên động cơ
sử dụng hệ thống phun xăng điện tử EFI, do đó các kinh nghiệm chẩn đoán lỗi của
động cơ dùng chế hòa khí sẽ không còn đúng đối với động cơ phun xăng EFI nữa.
Phƣơng pháp chẩn đoán theo kinh nghiệm phụ thuộc nhiều vào trình độ thành
thạo nghề nghiệp của kỹ thuật viên, trong nhiều trƣờng hợp các kết quả chẩn đoán

18


Luận văn thạc sỹ

mang tính chủ quan, không có cơ sở khoa học chắc chắn, tin cậy

Phƣơng pháp chẩn đoán theo các dấu hiệu bề ngoài, các dấu hiệu kèm theo quá
trình hiệu quả. Trong quá trình cụm chi tiết, hệ thống làm việc, song song với quá
trình hiệu quả (thực hiện truyền mô men, sinh lực, chuyển động tịnh tiến, quay...)
thƣờng kèm theo các quá trình nhƣ phát nhiệt, tiếng ồn, rung động đặc trƣng cho
quá trình làm việc hiệu quả sinh công của hệ thống. Các hiện tƣơng, quá trình kèm
theo này thƣờng thay đổi về hình dạng, cƣờng độ trong quá trình vận hành hệ thống.
Ví dụ khi khe hở nhiệt của các van lớn quá mức, tiếng gõ sẽ lớn và thƣờng xuyên
hơn khi khe hở nhiệt đúng tiêu chuẩn, hoặc tiếng ồn của ổ trục chính khác tiếng ồn
đặc trƣng của ổ trục thanh truyền. Hình 1.1. mô tả cặp chi tiết trục và ổ, các quá
trình hiệu quả và kèm theo khi cặp chi tiết làm việc.
Phƣơng pháp chẩn đoán dựa vào các dấu hiệu bên ngoài, dựa vào các đặc trƣng
của quá trình xảy ra kèm theo khi hệ thống làm việc là một phƣơng pháp phổ biến
dùng trong khoảng thập niên 80 thế kỷ trƣớc.
Ƣu điểm chính của phƣơng pháp chẩn đoán này là không phải tháo rời các
chi tiết, không làm gián đoạn quá trình làm việc của cụm chi tiết, hệ thống, tuy
nhiên độ chính xác, tin cậy của chẩn đoán theo phƣơng pháp này không cao, không
cho kết quả đo trực tiếp các thông số cấu trúc của hệ thống. Mỗi dấu hiệu bề ngoài
(ví dụ rò rỉ dầu, hoặc nhiệt độ mặt ngoài của hệ thống tăng cao) có thể do nhiều
nguyên nhân khác nhau do đó mức độ chính xác của kết luận chẩn đoán không cao.
Phƣơng pháp này chỉ có hiệu quả trong trƣờng hợp sử dụng các dấu hiệu bề ngoài
đặc trƣng cho một hƣ hỏng nhất định.

19


Luận văn thạc sỹ

Hình 1.1. Qúa trình hiệu quả và quá trình kèm theo trong mối ghép bạc-trục
1.3. Đặc điểm chẩn đoán lỗi các hệ thống trên ô tô có hệ thống điều khiển điện
tử ( ĐKĐT )

Đặc điểm của chẩn đoán lỗi các hệ thống điều khiển điện tử là sử dụng trang
thiết bị để đo các thông số làm việc hoặc các thông số liên quan trực tiếp tới trạng
thái làm việc của hệ thống. Sau đó, tiến hành phân tích các trị số đo đạc để đánh giá,
kết luận về trạng thái kỹ thuật của hệ thống.
Phƣơng pháp chẩn đoán lỗi các hệ thống điều khiển điện tử có các đặc điểm cơ
bản sau: Việc đo các thông số làm việc của hệ thống giúp cho chẩn đoán kỹ thuật

20


Luận văn thạc sỹ

hiện đại có tính chính xác, khách quan khi đƣa ra các kết quả chẩn đoán.
Việc sử dụng các trang bị đo cho các kết quả đo khách quan, các qui trình phân
tích chuẩn mực tạo điều kiện cho các kỹ thuật viên tham gia có hiệu quả trong quá
trình chẩn đoán khác với các yêu cầu thiên về tuổi nghề, kinh nghiệm chủ quan nhƣ
các phƣơng pháp chẩn đoán cũ.
Phụ thuộc vào trang bị và mục đích, khả năng thiết bị đo hiệu quả việc chẩn
đoán khác nhau. Ví dụ các kết quả đo là các thông số làm việc của hệ thống (mô
men, lực, công suất đầu ra...) khi đó kết quả chẩn đoán là đánh giá chung về trạng
thái kỹ thuật của hệ thống. Trƣờng hợp, kết quả đo là các thông số trạng thái làm
việc khi đó kết quả chẩn đoán sẽ đánh giá cụ thể trạng thái kỹ thuật riêng (một tính
năng riêng hoặc chi tiết, vị trí xảy ra lỗi, hƣ hỏng)
Trong kỹ thuật đo hiện đại thƣờng sử dụng phƣơng pháp đo lƣờng điện. Hệ
thống đo này sử dụng các cảm biến nhận thông tin về trạng thái biến đổi của đối
tƣợng đo và biến đổi các thông tin đó thành tín hiệu điện. Các tín hiệu điện sau khi
qua các bộ biến đổi trung gian (khuếch đại, modun hoá, truyền dẫn) đƣợc gửi về
mạch xử lý trung tâm. Qua xử lý, kết quả đo đƣợc hiển thị trên đồng hồ chỉ thị, các
dạng đồ thị hoặc có thể lƣu trữ kết quả đo. Đo lƣờng điện còn cho phép thực hiện
đo đồng thời nhiều thông số, nhờ đó có thể tiến hành phân tích chính xác, kịp thời.

Nguyên lý hoạt động của hệ thống ĐKĐT cũng dựa trên các thông tin nhận
đƣợc từ cảm biến về trạng thái làm việc của động cơ. Từ các phân tích so sánh đặc
điểm giống nhau này của hai hệ thống (hệ thống đo lƣờng điện và hệ thống ĐKĐT
trên động cơ) có thể xây dựng phƣơng án sử dụng ngay tín hiệu của các cảm biến
trong hệ thống ĐKĐT động cơ phuc vụ cho mục đích đo lƣờng, chẩn đoán trạng
thái kỹ thuật động cơ.

21


Luận văn thạc sỹ

Tín hiệu vào từ các cảm biến

Bộ điều khiển
trung tâm

Tín hiệu đầu ra

Hình 1.2. Sơ đồ hệ thống ĐKĐT

Tín hiệu từ các cảm biến là các tím hiệu điện, nó đóng vai trò là thông số chẩn
đoán, đƣợc đo trực tiếp từ các cơ cấu hay hệ thống trên xe ôtô, các tín hiệu mày
đƣợc cung cấp cho ECU để làm cơ sở dữ liệu, ECU dựa trên các cơ sở này để ra các
lệnh điều khiển cơ cấu chấp hành làm việc theo đặc tính của cơ cấu hay hệ thống
điều khiển.
1.4. Hệ thống chẩn đoán OBD trên ô tô.
Xuất phát từ yếu cầu đảm bảo cho khả năng kiểm soát thành phần hỗn hợp
công tác cấp cho xi lanh động cơ, dẫn tới sự xâm nhập mạnh mẽ của các thiết bị
điện tử vào ô tô. Mục tiêu của các thiêt bị điện tử này là thay thế chức năng cho các

bộ phận cơ khí và giúp ô tô vận hành tốt hơn, thời gian dài hơn.
Khi ngành điện tử và điều khiển tự động thâm nhập vào ô tô, những chiếc xe
xuất xƣởng thời kỳ đó thấy trên bảng táp lô một chiếc đèn báo mới. Đèn báo có chữ
“Check Engine” hoặc có hình vẽ nhỏ của động cơ ở bên dƣới. Khi có bất kỳ vấn đề
lỗi nào liên quan tới sự hoạt động bình thƣờng của động cơ, đèn báo sẽ bật sáng báo
động cơ có lỗi hoặc nhấp nháy theo quy luật báo mã lỗi.
Bên trong bộ điều khiển trung tâm của động cơ ECU bao gồm phần cứng và
phần mềm. Trung tâm của phần cứng của ECU là vi điều khiển có khả năng lập
trình. Quá trình phát triển phần cứng này là quá trình phát triển của vi điều khiển từ

22


Luận văn thạc sỹ

loại 8, 16, 32-bit đồng thời tăng tốc độ xử lý tín hiệu lên ngày càng cao nhằm đáp
ứng nhu cầu xử lý thông tin ngày càng nhiều của các hệ thống trên ô tô. Phần mềm
đƣợc nhúng bên trong phần cứng của ECU cho phép ECU xử lý thông tin từ cảm
biến gửi về và điều khiển các cơ cấu chấp hành của các hệ thống trên xe. Một trong
các hệ thống đƣợc nhúng bên trong ECU là hệ thống tự chẩn đoán, hệ thống này
đóng vai trò phát hiện ra các vấn đề đối với sự hoạt động của động cơ. On Board
Diagnostic – OBD là hệ thống đƣợc sử dụng để phát hiện lỗi xảy ra với xe.
Nhiệm vụ của OBD là kiểm tra các lỗi của tín hiệu đầu vào – các cảm biến –
nằm ngoài dải hoạt động, hoặc lỗi mất tín hiệu cảm biến do đứt dây, hỏng hóc…
OBD không chỉ kiểm tra đầu vào mà còn kiểm tra cả hoạt động của tín hiệu đầu ra
nhằm đảm bảo các cơ cấu chấp hành hoạt động đúng với điều khiển.
Ngày nay OBD là một hệ thống phức tạp, bao gồm nhiều thông tin và dữ liệu.
Ban đầu thì OBD chỉ đƣợc thiết kế ra nhằm kiểm soát lƣợng khí thải thải ra của
động cơ. Khi các nhà sản xuất thấy hệ thống này có những ƣu điểm tốt thì những xe
sản xuất ra bắt đầu đƣợc tích hợp thêm hệ thống OBD. Cho tới năm 1987, tất cả các

xe mới sản xuất ở California, Mỹ đều có hệ thống tự chẩn đoán này, và đƣợc gọi là
On Board Diagnostic Level I (OBD I).
Nền khoa học kỹ thuật ngày càng phát triển, bên cạnh việc giúp cho kiểm soát
khí thải, OBD đƣợc phát triển thêm các hệ thống khác nhƣ kiểm tra mạch phun
xăng, kiểm tra thời gian đánh lửa, cảm biến oxi… đồng thời chuẩn hóa đầu nối cắm
chẩn đoán này. Bắt đầu từ năm 1996, các xe ô tô sản xuất ra đều có chức năng OBD
này, và đƣợc đặt tên là On Board Diagnostic Level II (OBD II).
1.5. Đặt vấn đề nghiên cứu của đề tài.
Trong nƣớc ta cho đến nay, chƣa có công trình nghiên cứu chuyên sâu về
lý thuyết chẩn đoán trạng thái kỹ thuật động cơ, ôtô có trang bị hệ thống điều khiển
điện tử.
Trên thế giới đã có một số tác giả viết về các hệ thông điện điện tử trên ô tô, họ
đã đƣa ra phƣơng pháp luận chứ chƣa đƣa ra phƣơng pháp chẩn đoán cụ thể, nhƣ

23


Luận văn thạc sỹ

tác giả và sách của ông Allan W.M BonnickAutomotive Computer Controlled

Systems-Diagnostic Tools and Techniques, Great Britain, 2001 và Une
Kiencke Lars Nielsen. Automotive Control Systems, SAE International, 2004.
Họ đã trình bày phƣơng pháp luận, nguyên lý chung để chẩn đoán hệ thông
ĐKĐT trên ô tô. Tác giả Bosch. Automotive Electrical and Electronic
Systems, Germany, 1998 và Tom Denton. Advanced Automotive Fault
Diagnosis, United Kingdom, 2006 đã trình bày một số phƣơng pháp chẩn
đoán, trang thiết bị chẩn đoán, tuy nhiên các công trình này chƣa trình bày cụ
thể phƣơng pháp chẩn đoán OBD.
Trên thế giới các trang thiết bị để chẩn đoán hệ thống điều khiển điện tử trên ô

tô, các hãng xe cũng đã nghiên cứu và chế tạo ra các thiết bị chẩn đoán riêng của
từng hãng, model xe riêng, phạm vi áp dụng bị hạn chế rất nhiều. Cũng có các thiết
bị chẩn đoán đa năng nhƣng giao diện hoàn toàn là tiếng anh, khó sử dụng, giá
thành cao. Các cơ sở sửa chữa xe trong nƣớc rất nhiều và còn nhỏ lẻ, chƣa có điều
kiện để mua thiết bị chẩn đoán phục vụ cho đánh giá trạng thái kỹ thuật cũng nhƣ
sửa chữa động cơ, ôtô. Một số đại lý của hãng xe, một số đơn vị sửa chữa lớn đã
mua các thiết bị chẩn đoán tuy nhiên các thiết bị này chỉ phục vụ sửa chữa cho một
vài loại xe riêng cho từng hãng. Các hình 1.3, 1.4 giới thiệu thiết bị chẩn đoán nhập
ngoại của hãng xe

Hình 1.3. Thiết bị chẩn đoán của hãng KIA

24

Hình 1.4. Thiết bị chẩn đoán của hãng
TOYOTA


Luận văn thạc sỹ

Trong các trƣờng nghề các kiến thức về chẩn đoán trạng thái kỹ thuật ô tô hiện
đại cung cấp cho các học viên còn hạn chế, do đó ảnh hƣởng lớn đến chất lƣợng
chuyên môn của ngƣời kỹ thuật viên sửa chữa ô tô sau này.
Xuất phát từ các nhu cầu thực tế sản xuất cũng nhƣ nhu cầu nâng cao chất
lƣợng đào tạo của nhà trƣờng, việc Nghiên cứu thiết kế hệ thống chẩn đoán
OBD2 để chẩn đoán lỗi các hệ thống điều khiển điện tử trên ô tô là rất cần thiết,
có thể trang bị cho các trƣờng dạy nghề hoặc các cơ sở sửa chữa nhỏ lẻ trong nƣớc.
Xây dựng hệ thống chẩn đoán, thiết bị phục vụ cho giảng dạy và các cơ sở sửa
chữa nhỏ lẻ. Nghiên cứu phƣơng pháp chẩn đoán trạng thái kỹ thuật các động cơ,
ôtô có trang bị hệ thống điều khiển điện tử.

Thu thập dữ liệu về các cảm biến sử dụng trong hệ thống điện tử của các động
cơ ôtô thông dụng trong nƣớc nhằm phục vụ cho thiết kế thiết bị chẩn đoán cũng
nhƣ cho công tác đào tạo nghề sửa chữa ôtô của nhà trƣờng và các cơ sở sửa chữa.
Nghiên cứu thiết kế và chế tạo thử nghiệm thiết bị chẩn đoán trạng thái kỹ
thuật của động cơ ôtô sử dụng hệ thống điều khiển điện tử.
Thiết bị có thể thực hiện đƣợc các công việc sau: Hiển thị lỗi hiện thời, xóa lỗi
và hiển thị các thông số làm việc hiện thời của động cơ, xe ôtô.
Ý nghĩa khoa học và tính kinh tế của đề tài
Việc nghiên cứu chế tạo thiết bị chẩn đoán trạng thái kỹ thuật có ý nghĩa:
Nâng cao năng lực tiếp cận kỹ thuật, công nghệ chẩn đoán tiên tiến trong sửa
chữa quản lý ôtô
Giảm chi phí do nhập ngoại, chủ động chế tạo trong nƣớc nâng cao chất
lƣợng sửa chữa của các đơn vị sửa chữa xe trong nƣớc
Phục vụ trực tiếp có hiệu quả trong công tác giảng dạy, thực hành đào tạo
nghề công nghệ ôtô của nhà trƣờng
Nội dung của luận văn đƣợc trình bày trong 4 chƣơng sau:
Chƣơng1: Tổng quan về chẩn đoán trên ô tô

25