TÌM HIỂU THIẾT BỊ CHẨN ĐOÁN MÃ LỖI “INTELLIGENT TESTER II” CỦA HÃNG TOYOTA

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHÔ HỒ CHÍ MINH

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

TÌM HIỂU THIẾT BỊ CHẨN ĐOÁN MÃ LỖI “INTELLIGENT
TESTER II” CỦA HÃNG TOYOTA

Họ và tên sinh viên: VÕ TRUNG LEN
Ngành: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TÔ
Niên khóa: 2008 – 2012

Tháng 06/2012


TÌM HIỂU THIẾT BỊ CHẨN ĐOÁN MÃ LỖI “INTELLIGENT TESTER II”
CỦA HÃNG TOYOTA

Tác giả

Võ Trung Len

Khóa luận được đệ trình để đáp ứng yêu cầu
cấp bằng Kỹ sư ngành
Công nghệ - Kỹ thuật Ô tô

Giáo viên hướng dẫn:
Thạc sĩ Hoàng Ngọc Dương.
Kỹ sư Phan Minh Hiếu.

Tháng 06/2012

i


LỜI CẢM ƠN

Em xin chân thành cảm ơn Khoa Cơ Khí Công Nghệ, Trường Đại Học Nông
lâm, Khoa Cơ Khí Động Lực Trường Đại Học Công nghiệp, đã tạo điều kiện tốt cho
em thực hiện đề tài này.
Em xin chân thành cảm ơn thầy Hoàng Ngọc Dương và thầy Phan Minh Hiếu
đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo em trong suốt thời gian thực hiện đề tài, cảm ơn công ty
Toyota Phú Mỹ Hưng đã tạo điều kiện để em hoàn thành đề tài này.
Em xin chân thành cảm ơn quý Thầy Cô trong Khoa đã tận tình giảng dạy, trang
bị cho chúng em những kiến thức quý báu trong những năm học vừa qua.
Con xin nói lên lòng biết ơn sâu sắc đối với Ông Bà, Cha Mẹ đã chăm sóc, nuôi
dạy chúng con thành người.
Xin chân thành cảm ơn các anh chị và bạn bè đã ủng hộ, giúp đỡ và động viên
em trong thời gian học tập và nghiên cứu.
Trong quá trình thực hiện đề tài em đã cố gắng hết sức mình nhưng cũng khó có
thể tránh khỏi những thiếu sót. Em rất mong nhận được sự thông cảm và tận tình chỉ
bảo của quý thầy cô và các bạn.

Sinh viên thực hiện
Võ Trung Len
Tháng 06/2012

ii


TÓM TẮT

1. Tên đề tài:
TÌM HIỂU THIẾT BỊ CHẨN ĐOÁN MÃ LỖI “INTELLIGENT TESTER II” CỦA
HÃNG TOYOTA.
2. Thời gian và địa điểm:
 Thời gian: Từ ngày 10 tháng 03 đến ngày 31 tháng 05 năm 2012
 Địa điểm: công ty Toyota Phú Mỹ Hưng.
3. Mục đích đề tài:
Đề tài được thực hiện với những mục đích sau:
 Tìm hiểu nguyên lý chẩn đoán kĩ thuật ô tô hiện đại.
 Tìm hiểu nguyên lý và tính năng của thiết bị “intelligent tester II” của
hãng Toyota.
 Vận hành – khảo nghiệm thiết bị trên một số ô tô của hãng Toyota giúp
cho người sử dụng sau này có cơ sở sử dụng và đánh giá.
4. Phương tiện:
 Thiết bị chẩn đoán mã lỗi “IT II” của hãng Toyota.
 Một số ô tô Toyota.
 Máy tính cá nhân.
 Dụng cụ tháo lắp.
 Máy ảnh kĩ thuật số.
5. Kết quả thực hiện:
 Hiểu được tính năng và vận hành thiết bị “IT II”.
 Tiến hành khảo nghiệm trên một số ô tô hãng Toyota.
 Đọc và nhận biết lỗi của một số ô tô Toyota.
 Rút ra một số lưu ý khi sử dụng thiết bị “ IT II”.
iii


MỤC LỤC
Trang tựa........................................................................................................................... i
Lời cảm tạ ........................................................................................................................ii

Tóm tắt ........................................................................................................................... iii
Mục lục ........................................................................................................................... iv
Danh sách các hình ........................................................................................................vii
Danh sách các bảng ........................................................................................................ ix
Danh sách các chữ viết tắt ............................................................................................... x
Chương 1. MỞ ĐẦU ...................................................................................................... 1
1.1 Đặt vấn đề ......................................................................................................... 1
1.2 Mụcđích đề tài .................................................................................................. 2
Chương 2. TỔNG QUAN.............................................................................................. 3
2.1 Nguyên lý của OBD.......................................................................................... 3
2.1.1 Nguyên tắc tự chuẩn đoán ......................................................................... 3
2.1.2 Lịch sử các loại OBD ................................................................................ 5
2.1.3 Cơ sở lý thuyết của hệ thống chẩn đoán tích hợp OBD2 (On-board
diagnostics) ......................................................................................................... 5
2.1.3.1 OBD ................................................................................................... 5
2.1.3.2 Mã chẩn đoán (OBD diagnostics trouble code) ................................. 7
2.1.3.3 Lấy mã chẩn đoán qua cổng DLC (check connector): OBD I/M
check .............................................................................................................. 8
2.1.3.4 Truyền tin nối tiếp (serial data srteams) ............................................ 8
2.1.3.5 Chức năng an toàn.............................................................................. 8
2.1.3.6 Chức năng lưu dự phòng .................................................................. 10
2.1.3.7 Hệ thống chẩn đoán tích hợp OBD II (On board diagnostics system
generation II) ................................................................................................ 10
iv


2.1.4 Các phương pháp chẩn đoán và kết nối với thiết bị kiểm tra .................. 14
2.1.4.1 Kiểm tra chẩn đoán không dùng thiết bị .......................................... 14
2.1.4.2 Chẩn đoán bằng đo điện áp .............................................................. 16
2.1.4.3 Kiểm tra chẩn doán bằng thiết bị ..................................................... 17

2.1.4.4 Các loại cổng kết nối DLC............................................................... 20
2.1.4.5 Đọc mã chẩn đoán OBD II............................................................... 20
2.2 Sơ đồ cấu trúc và các khối chức năng ............................................................ 22
2.2.1 Sơ đồ cấu trúc của hệ thống điều khiển lập trình cho động cơ ............... 22
2.2.2 Bộ điều khiển điện tử (ECU – electronic control unit) ........................... 22
2.2.2.1 Tổng quan ........................................................................................ 22
2.2.2.2 Cấu tạo ............................................................................................. 23
2.2.2.3 Cấu trúc ECU ................................................................................... 24
Chương 3. PHƯƠNG PHÁP VÀ PHƯƠNG TIỆN .................................................. 28
3.1 Thời gian, địa điểm ......................................................................................... 28
3.2 Phương tiện thực hiện ..................................................................................... 28
3.3 Phương pháp tiến hành kiểm tra ..................................................................... 28
3.3.1 Phương pháp nghiên cứu lý thuyết .......................................................... 28
3.3.2 Phương pháp thực hiện ............................................................................ 28
Chương 4. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .................................................................. 29
4.1 Tìm hiểu thiết bị chẩn đoán IT II .................................................................... 29
4.1.1 Giới thiệu chung ...................................................................................... 29
4.1.2 Thông số kĩ thuật và các bộ phận chính .................................................. 30
4.1.2.1 Thông số kĩ thuật thiết bị IT II ......................................................... 30
4.1.2.2 Các bộ phận chính ............................................................................ 30
4.1.3 Chức năng chính của IT II ....................................................................... 31
4.2 Tiến hành khảo nghiệm trên các loại động cơ ............................................... 32
4.2.1 An toàn lao động khi vận hành kiểm tra ................................................. 32
4.2.2 Các bước chuẩn bị và tiến hành kiểm tra ................................................ 33
4.2.3 Kết quả khảo nghiệm ............................................................................... 33
4.2.3.1 Kết quả khảo nghiệm trên xe Toyota Corolla Altis đời 2002 .......... 33
v


4.2.3.2 Kết quả khảo nghiệm trên xe Innova đời 2009 ................................ 43

Chương 5. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ ...................................................................... 52
5.1 Kết luận ........................................................................................................... 52
5.2 Đềnghị ............................................................................................................. 52
TÀI LIỆU THAM KHẢO........................................................................................... 54
PHỤ LỤC ..................................................................................................................... 55

vi


DANH SÁCH CÁC HÌNH
Hình 2.1: Sơ đồ hệ thống OBD ...................................................................................... 3
Hình 2.2: Sử dụng mức tín hiệu để chẩn đoán .............................................................. 4
Hình 2.3: Lịch sử các loại OBD .................................................................................... 5
Hình 2.4: Sơ đồ tổng quát hệ thống OBD ...................................................................... 6
Hình 2.5: Đèn kiểm tra ................................................................................................... 6
Hình 2.6: Check connector ............................................................................................. 6
Hình 2.7: Dạng tín hiệu mã chẩn đoán ........................................................................... 7
Hình 2.8: Chức năng của OBD II ................................................................................. 11
Hình 2.9: So sánh tín hiệu của hai cảm biến oxy ......................................................... 12

Hình 2.10: Hiển thị thông số giám sát động cơ .................................................. 13
Hình 2.11: Hiển thị thông số chẩn đoán ....................................................................... 13
Hình 2.12: Nối cực T và E1 .......................................................................................... 14
Hình 2.13: Mã chẩn đoán bình thường ......................................................................... 14
Hình 2.14: Mã chẩn đoán lỗi ........................................................................................ 15
Hình 2.15: So sánh điện áp cảm biến oxy và cảm biến cực ......................................... 16
Hình 2.16: Điện áp xác định tỷ lệ không khí/ nhiên liệu.............................................. 17
Hình 2.17: Truyền dữ liệu từ ECU sang thiết bị chẩn đoán ......................................... 17
Hình 2.18: Kết nối ECU đến DLC ............................................................................... 18
Hình 2.19: Kết nối qua thiết bị chuyển đổi A/D........................................................... 18

Hình 2.20: Liệt kê thông tin trên màn hình .................................................................. 19
Hình 2.21: Cổng kết nối DLC1 và DLC2..................................................................... 20
Hình 2.22: Cổng kết nối DLC3 Toyota ........................................................................ 20
Hình 2.23: Sơ đồ cấu trúc của hệ thống điều khiển lập trình của động cơ ................... 22
Hình 2.24: Sơ đồ khối của các hệ thống trong máy tính với microprocessor .............. 24
Hình 2.25: Cấu trúc máy tính ....................................................................................... 25
vii


Hình 2.26: Cấu trúc CPU .............................................................................................. 25
Hình 2.27: Tín hiệu điện áp ......................................................................................... 26
Hình 2.28: Bộ chuyển đổi A/D ..................................................................................... 26
Hình 2.29: Bộ đếm ....................................................................................................... 26
Hình 2.30: Bộ nhớ trung gian ...................................................................................... 26
Hình 2.31: Bộ khuếch đại ............................................................................................ 27
Hình 2.32: Bộ ổn áp ..................................................................................................... 27
Hình 2.33: Giao tiếp ngõ ra ......................................................................................... 27
Hình 4.1: Thiết bị chẩn đoán IT II ................................................................................ 29
Hình 4.2: Các bộ phận chính của IT II ........................................................................ 31
Hình 4.3: Các phím chức năng chính trên máy tính IT II ............................................ 31
Hình 4.4: Hoạt động cơ bản của IT II .......................................................................... 32
Hình 4.5: Chức năng chính của thiết bị IT II ............................................................... 32
Hình 4.6: Kết nối thiết bị IT II với cổng DLC 3 Toyota Corolla Altis ........................ 34
Hình 4.7: Thiết bị IT II đang kết nối với ECU Toyota Corolla Altis ........................... 35
Hình 4.8: Kiểm tra mã lỗi động cơ Toyota Corolla Altis ............................................. 35
Hình 4.9: Dữ liệu động cơ Toyota Corolla Altis ở chế độ cầm chừng......................... 36
Hình 4.10: Dữ liệu động cơ Toyota Corolla Altis ở 2000 v/p ...................................... 37
Hình 4.11: Dữ liệu động cơ Toyota Corolla Altis ở 3000 v/p ...................................... 38
Hình 4.12: Kiểm tra hệ thống phanh (ABS) Toyota Altis............................................ 41
Hình 4.13: Kiểm tra hệ thống SRS airbag Toyota Altis ............................................... 42

Hình 4.14: Cổng DLC3 Toyota Innova ........................................................................ 43
Hình 4.15: Kiểm tra mã lỗi động cơ Toyota Innova .................................................... 44
Hình 4.16: Dữ liệu động cơ Toyota Innova ở chế độ cầm chừng ................................ 46
Hình 4.17: Dữ liệu động cơ Toyota Innova ở 2000 v/p ............................................... 48
Hình 4.18: Dữ liệu động cơ Toyota Innova ở 3000 v/p ............................................... 50

viii


DANH SÁCH CÁC BẢNG
Bảng2.1: Chức năng an toàn ........................................................................................... 9
Bảng 4.1: Kết quả khảo nghiệm động cơ Toyota Altis ................................................ 39
Bảng 4.2: Kết quả khảo nghiệm động cơ Toyota Innova ............................................. 51
Bảng mã lỗi OBD (phục lục)
Bảng mã lỗi đèn nhấp nháy (phụ lục)

ix


DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT
ABS: Anti-lock Braking System.
CALC: Calculate
DLC: Data Link Connector.
DTC: Diagnostic Trouble Codes.
ECT: Electronic Control Unit.
ECU: Electronic Control Unit.
IC: Integrated Circuit.
IDL: Idle.
IGN: Igniton.
IT II: Intelligent Tester II.

MAF: Mass Air Flow.
OBD: On-board Diagnostics.
O2S: Oxygen Senser.
POS: Position
RPM: Round Per Minute.
SIG: Signal.
SRS: Supplemental Restraint System.
SST: Special Service Tools.
TDC: Top Dead Center.
TEMP: Temperature.
TCCS: Toyota Computer Controlled Sytem
TPS: Throttle Position Sensor.
VSS: Vehicle Speed Sensor.
VSV: Vaccum Switching Valve.
VVT-i: Variable Valve Timing-intelligent.
x


Chương 1

MỞ ĐẦU
1.1. Đặt vấn đề.
Cùng với sự phát triển kinh tế ngành công nghiệp ô tô ngày càng khẳng định vai
trò vị trí của mình bằng sản lượng, chất lượng xe bán ra ngày càng tăng, chủng loại
ngày càng đa dạng; sự ra đời của gara sửa chữa, showroom, các liên doanh lắp ráp ô
tô, các cơ sở dạy nghề ô tô, các trường đại học đào tạo ngành công nghệ ô tô. Cũng
như các máy móc khác, trong quá trình sử dụng ô tô cũng cần bảo dưỡng định kỳ và
sữa chữa khắc phục sự cố bất thường.
Ngày nay khi khoa học kỹ thuật phát triển.Ứng dụng công nghệ điều khiển điện
tử (ECU) vào việc giám sát, điều khiển các hệ thống trên xe giúp cho hệ thống hoạt

động chính xác, hơn thế nữa ECU giúp ghi lại được các thông số bất thường của các
hệ thống trên xe trong suốt quá trình hoạt động, tạo điều kiện sửa chữa, khắc phục sự
cố. Tuy nhiên lại gây ra khó khăn trong việc chẩn đoán bằng các phương pháp chẩn
đoán truyền thống. Do đó cần có một chuẩn thống nhất trong việc chẩn đoán lỗi ô tô
và phải có các thiết bị chẩn đoán chuyên dùng đọc mã lỗi thông qua các cổng kết nối.
Việc tìm hiểu nguyên lý hoạt động và cách thức sử dụng các thiết bị chẩn đoán
giúp sinh viên có những hiểu biết cơ bản về thiết bị chẩn đoán, làm quen với các thiết
bị chẩn đoán-một công cụ hỗ trợ đắc lực trong công việc sau này ở các gara, xưởng
dịch vụ.
Được sự phân công của Bộ Môn Công Nghệ Kĩ Thuật Ô Tô, Khoa Cơ KhíCông Nghệ, dưới sự hướng dẫn của thầy Thạc Sĩ Hoàng Ngọc Dương và thầy Kỹ Sư
Phan Minh Hiếu đã giúp em thực hiện đề tài “ Tìm hiểu thiết bị chuẩn đoán mã lỗi
Intelligent Tester II của hãng ToYoTa”.
1


Do thời gian và kiến thức còn hạn chế nên quyển luận văn này còn nhiều sai
sót. Vì vậy, tôi rất mong quý thầy cô, bạn bè và độc giả đóng góp ý kiến để kiến thức
tôi sâu hơn và những đề tài sau được hoàn thiện hơn.
1.2. Mục đích đề tài.
 Tìm hiểu nguyên lý chẩn đoán kỹ thuật ô tô hiện đại.
 Tìm hiểu thông số kỹ thuật và cách thức sử dụng thiết bị “IT II”.
 Vận hành-khảo nghiệm thiết bị “IT II” trên một số ô tô để người sử
dụng sau này có cơ sở sử dụng đánh giá.

2


Chương 2

TỔNG QUAN.

2.1 Nguyên lý của OBD.
2.1.1 Nguyên tắc tự chẩn đoán.

Hình 2.1: Sơ đồ hệ thống OBD.
ECU của xe tích hợp một hệ thống tự chẩn đoán cho phép báo ra các hư hỏng
của động cơ và các bộ phận khác mà không cần phải tháo rời các chi tiết để kiểm tra.
Điều đó thực hiện nhờ các cảm biến theo dõi tình trạng của xe, gửi tín hiệu đến ECU,
ECU truyền tín hiệu đến bộ phận chấp hành một cách tối ưu cho tình trạng hiện tại.
ECU nhận tín hiệu từ các cảm biến ở dạng điện áp. Sau đó ECU có thể xác định tình
trạng của hệ thống bằng cách phát hiện ra sự thay đổi về điện áp của tín hiệu, đã được
phát ra từ các cảm biến. ECU thường xuyên kiểm tra các tín hiệu đầu vào rồi so sánh
với các thông số chuẩn đã được lưu trong bộ nhớ của ECU. Nếu phát hiện sự sai khác
hệ thống sẽ báo lỗi thông qua một bóng đèn nháy sáng, hoặc đưa ra một mã chẩn đoán
3


đã được lưu trong bộ nhớ chương trình của vi điều khiển đến một thiết bị giao diện
khác.
 Ví dụ về tự chẩn đoán:

Hình 2.2: Sử dụng mức tín hiệu để chẩn đoán.
Trên hình vẽ mô tả hệ thống tự chẩn đoán, tìm ra một xylanh trong động cơ 4
xylanh không sinh công (nổ) khi đến thứ tự.
Biểu đồ xung bên trái mô tả vận tốc của trục cam ở chế độ không tải do cảm
biến cao tần ghi nhận được ngay tại thời điểm động cơ có máy sinh công. Xylanh số 4
không sinh công tại thời điểm đó vận tốc của động cơ giảm xuống là 600 vòng/phút.
Vận tốc giảm 5 vòng/phút so với khi động cơ sinh công.
Biểu đồ xung bên phải ghi nhận tần số dao động tín hiệu của cảm biến trục cam
tại thời điểm đó bị kéo dài ra. Tín hiệu bất thường đó cho hệ thống biết có một máy
không sinh công.

Ngoài việc phát hiện hư hỏng nhưng quan trọng hơn phải biết được nguyên
nhân hư hỏng để sửa chữa. Để làm được điều đó hệ thống cần có thêm các thông tin từ
các cảm biến và bộ phận phát ra khác.
Động cơ bỏ máy do các nguyên nhân:
Hư hỏng bộ chia điện: x = đúng (1) / sai (0)
Hư hỏng của kim phun: y = đúng (1) / sai (0)
Không bao kín buồng đốt: z = đúng (1)/ sai (0)
Hệ thống tự chẩn đoán làm việc có hiệu quả không những phụ thuộc vào số
lượng tín hiệu mà nó thu nhận được mà còn phụ thuộc vào chương trình hay phần
mềm nạp vào.
Hàm f(x,y,z): thể hiện kết quả chẩn đoán.
f(1,0,0) = hư hỏng bộ chia điện.
4


f(1,1,0) = hư hỏng do bộ chia điện và kim phun xăng.
f(1,1,1) = hư hỏng do bộ chia điện, kim phun xăng và không bao kín buồng
đốt..
 Hàm f(x,y,z) thể hiện mối quan hệ giữa các thông số thu được từ cảm biến, vì
vậy để chẩn đoán có tính chính xác cao thì việc xây dựng hàm toán học
f(x,y,z...) phải chính xác và sát với thực tế.
2.1.2 Lịch sử các loại OBD.
Các hệ thống điều khiển trên xe chuyển từ loại cơ khí sang điều khiển điện tử,
vì thế ngày càng khó khăn hơn cho kĩ thuật viên trong việc đánh giá các hư hỏng trong
quá khứ khi khắc phục hư hỏng. Do đó, hệ thống OBD ra đời và phát triển.
Với sự phát triển của khoa học công nghệ, số lượng lớn các hệ thống vận hành
dưới sự giám sát và điều khiển của ECU, vì thế bắt buộc phải có một hệ thống OBD
mới, hệ thống này tuân theo những luật lệ áp dụng của khu vực xe đang hoạt động.

Hình 2.3: Lịch sử các loại OBD.

2.1.3 Cơ sở lý thuyết của hệ thống chẩn đoán tích hợp OBD II (on-board
diagostics).
2.1.3.1 OBD.
OBD: Được viết tắt của từ (On - Board Diagnostics) hiểu là hệ thống chẩn đoán
được tích hợp trong ECU. Hệ thống này bao gồm máy tính (bộ vi điều khiển) cùng
phần mềm chẩn đoán và các cảm biến. Hệ thống OBD giám sát chức năng của phun
xăng EFI, đánh lửa ESA và các hệ thống khác gồm các cảm biến và cả bản thân nó.
Vậy OBD về bản chất là một hệ thống điện toán sử dụng giải pháp ‘nhúng’ vi
điều khiển vào việc tính toán, điều khiển hoạt động kiểm tra chẩn đoán. Hiện nay có
rất nhiều phần mềm để cài đặt cho OBD giúp việc xuất dữ liệu ra màn hình LCD có
giao diện thân thiện. Đồng thời cung cấp dữ liệu mới và tiêu chuẩn mới cho việc kiểm
tra chẩn đoán, xác định tình trạng của động cơ theo tiêu chuẩn hiện hành.

5


Hình 2.4: Sơ đồ tổng quát hệ thống OBD.
 Đèn kiểm tra động cơ (Đèn check engine).
Đèn kiểm tra gắn trên bảng táplô của xe, đèn này sáng khi động cơ đang hoạt
động đồng nghĩa đã có hư hỏng ở động cơ, hộp số hay bộ phận nào đó. Bình thường
đèn sẽ sáng khi bật khóa điện ở vị trí ON và sẽ tắt khi động hoạt động được 3 giây.
Hình 2.5: Đèn kiểm tra.

 Giắc kiểm tra ( Check connector ): Là một giắc nối được đưa ra từ bộ OBD.
Trên đó có các điện cực, sử dụng để đo điện áp và đặt chế độ chẩn đoán.

Hình 2.6: Check connector.

6

Hình 2.7: Dạng tín hiệu mã chẩn đoán.
Về bản chất check connector và DLC là một.
 Cực FB có chức năng kiểm tra bơm xăng.
 Cực W có chức năng cấp tín hiệu cho đèn báo lỗi.
 Cực E1 và T.
 Trong đó cực E1 luôn nối mass (-). Cực T nối với ECU. Khi tiến hành kiểm tra
chẩn đoán bằng đèn kiểm tra tiến hành nối ngắn cực T với E1.
 Cực VF điện áp hồi tiếp (voltage feedback).
 Sử dụng để xác định tỷ lệ không khí/nhiên liệu.
 Cực IG- sử dụng để xác định vận tốc động cơ.
Bản chất của tín hiệu này được lấy từ cực âm (-) của cuộn đánh lửa. Khi điện
áp tại cực âm của cuộn đánh lửa vượt quá 150V, ECU nhận biết tín hiệu sơ cấp này.
Động cơ 5A-FE không sử dụng tín hiệu này, mà thay vào đó là tín hiệu NE
do cảm biến tốc độ trục cam cung cấp.
2.1.3.2 Mã chẩn đoán (OBD diagnostic trouble code).
Mã chẩn đoán được phát ra bởi hệ thống chẩn đoán OBD, được lưu trữ và lấy ra
từ trong bộ nhớ của ECU. Mã chẩn đoán chỉ cho biết mạch mà ở đó có lỗi đã đựợc hệ
thống OBD phát hiện.Việc thiết lập được mã chẩn đoán của người sử dụng là theo dõi
thời gian bật sáng và tắt của đèn kiểm tra. Các sản phẩm của Toyota cùng với OBD sẽ
liên tục lấy ra một mã chẩn đoán trong bộ nhớ của ECU cho đến khi cắt cực BATT của
ECU với accu.
Với hệ thống TCCS ECU tồn taị 2 loại mã lỗi : Mã 1 số và mã 2 số

7


2.1.3.3 Lấy mã chẩn đoán kiểm tra qua cổng DLC (check connector): OBD I/M
check.
Để kiểm tra chẩn đoán, người thợ sẽ gắn một dây cáp đến các cực của máy tính

của OBD (cực của ECU) thông qua một cổng DLC. Tải các thông tin từ hệ thống chẩn
đoán về máy tính, máy tính sẽ thể hiện các thông tin đó trên màn hình. Qua sự phân
tích của phần mềm cài trong đó hay qua sự ước tính của nguời thợ để biết được xe ôtô
hoạt động như thế nào. Máy tính phục vụ chẩn đoán trên xe sẽ phát ra một mã chẩn
đoán nếu có hư hỏng hoặc một vấn đề rắc rối khác hiện tại trên xe mà nó đang gặp
phải.
2.1.3.4 Truyền tin nối tiếp (serial data streams).
Dữ liệu nối tiếp mang thông tin được truyền từ máy tính này đến hiển thị ở một
máy tính khác. Dữ liệu được chia thành các bit và được truyền nối tiếp nhau từng bit
một. Sử dụng mạch analog/digital, việc truyền tín hiệu số của máy tính từ các cảm
biến, cơ cấu chấp hành và các thông tin tính toán khác chỉ thực hiện được khi tín hiệu
từ cảm biến được chuyển đổi sang dạng bye (8bit) nhị phân trước khi được truyền đến
máy tính nhận khác. Tốc độ truyền gọi là baud.
Không chịu sự điều khiển của OBD, mà sử dụng truyền dữ liệu nối tiếp tới các
thiết bị cầm tay đặc biệt để kiểm tra chẩn đoán. Các thông tin từ các cảm biến, cơ cấu
chấp hành, góc đánh lửa và phun xăng, được truy cập qua một cáp nối từ thiết bị đến
ECU của xe. Có khoảng 20 loại thông tin được truyền đi và được thể hiện trên scan
tool.
2.1.3.5 Chức năng an toàn.
Nếu ECU tiếp tục điều khiển động cơ dựa trên các tín hiệu sai, sẽ xảy ra các hư
hỏng khác cho động cơ. Để tránh các hư hỏng như vậy, chức năng an toàn của ECU
hoặc là dùng các dữ liệu lưu trong bộ nhớ của ECU để cho phép hệ thống điều khiển
động cơ tiếp tục hoạt động hay ngừng động cơ nếu nguy hiểm có thể xảy ra.

8


Bảng 2.1: Chức năng an toàn của ECU.
MẠCH CÓ TÍN
HIỆU KHÔNG

BÌNH THƯỜNG

TÍNH CẦN THIẾT

HOẠT ĐỘNG
Ngưng phun nhiên liệu

Mạch tín hiệu xác
nhận đánh lửa(IGF)

Nếu hư hỏng xảy ra trong
hệ thống đánh lửa và
không thể đánh lửa(tín
hiệu xác nhận đánh lửa
IGF không đến được
ECU)

Mạch tín hiệu cảm
biến áp suất đường
ống nạp (PIM)

Nếu có hở hay ngắn mạch
xảy ra trong mạch tín hiệu
cảm biến áp suất đường
ống nạp,không thể tính
toán được khoảng thời
gian phun cơ bản, kết quả
là động cơ bị chết máy
hay không thể khởi động
lại được.

Một giá trị cố định (tiêu chuẩn)
xác định tại thời điểm khởi động
bằng trạng thái của tiếp điểm
không tải được sử dụng để làm
khoảng thời gian phun cơ bản và
thời điểm đánh lửa để cho phép
động cơ hoạt động.

Nếu hở hay ngắn mạch
xảy ra trong mạch tín hiệu
nhiệt độ nước làm mát hay
khí nạp. ECU sẽ giả thiết
rằng nhiệt độ là -50°C hay
cao hơn 139°C.Điều này
sẽ dẫn đến tỷ lệ hỗn hợp
quá nhạt hay quá đậm và
làm cho động cơ chết máy
hay chạy không êm.

Dùng giá trị hoạt động bình
thường (giá trị tiêu chuẩn). Giá trị
tiêu chuẩn này khác nhau tùy theo
kiểu động cơ nhưng thông thường
nhiệt độ nước làm mát là 80°C và
khí nạp là 20°C.


Mạch tín
hiệu cảm biến nhiệt

độ nước làm mát
(THW).

Mạch tín
hiệu cảm biến nhiệt
độ khí nạp(THA).

Vậy ta nhận thấy rằng với chức năng an toàn, hoạt động của động cơ không phụ
thuộc hoàn toàn vào tín hiệu mà các cảm biến gửi đến ECU. Khi xảy ra hư hỏng ở xa
nơi có trạm sửa chữa hay động cơ đang chạy trên đường. Chức năng an toàn vẫn có thể
làm hoạt động động cơ mà không cần tín hiệu từ mạch tín hiệu bị hư hỏng. Bản thân
9


trong bộ nhớ của vi điều khiển lưu trữ thông tin về dạng tín hiệu cơ bản. Khi xảy ra
hỏng ở mạch tín hiệu nào, vi điều khiển sẽ xuất ra tín hiệu thay thế giúp động cơ tiếp
tục hoạt động. Tất nhiên động cơ sẽ không thể hoạt động tốt như khi chưa xảy ra hư
hỏng do tín hiệu mà tự bản thân ECU có không mô tả thực tế tình trạng hiện thời của
động cơ.
2.1.3.6 Chức năng lưu dự phòng.
Chức năng lưu dự phòng là một hệ thống mà bật IC lưu dự phòng để lấy các
điều khiển tín hiệu cố định (các giá trị khác nhau tuỳ theo kiểu động cơ) nếu hư hỏng
xảy ra bên trong ECU. Điều này cho phép xe tiếp tục hoạt động, mặc dù nó chỉ đảm
bảo các chức năng cơ bản, mà không thể đạt được các tính năng như khi bình thường.
Điều khiển bằng IC lưu dự phòng là một IC sử dụng các dữ liệu đã được lập
trình từ trước để điều khiển thời điểm đánh lửa và khoảng thời gian phun nhiên liệu.
Trong trường hợp động cơ D-EFI (5A-FE) thông thường, khi tín hiệu áp suất
đường ống nạp (PIM) bị hở hay ngắn mạch, bộ vi xử lý sẽ chuyển cưỡng bức sang chế
độ lưu dự phòng bằng cách ngắt tín hiệu thời điểm đánh lửa (IGT). Tuy nhiên gần đây,
các giá trị cố định về khoảng thời gian phun và thời điểm đánh lửa được lưu trong bộ

vi xử lý. Kết quả là, hư hỏng như trên xảy ra, bộ vi xử lý điều khiển ECU bằng chức
năng an toàn.
 Vậy có thể hiểu với động cơ 5A-FE, điều khiển ECU bằng vi điều khiển. Có bộ
nhớ trong lưu trữ các thông số cơ bản phục vụ cho việc hoạt động của động cơ. Thì
chức năng an toàn và chức năng lưu dự phòng là một.
2.1.3.7 Hệ thống chẩn đoán tích hợp OBD II (on board diagnostic system,
generation II).
Từ năm 1996 các hãng xản suất ôtô cho ra đời hệ thống OBD II. OBD II Mang
tính thống nhất về tiêu chuẩn chẩn đoán và xác định hư hỏng giữa các loại động cơ do
các hãng khác nhau chế tạo. Được thống nhất và áp dụng đầu tiên tại Mỹ. Với mục
đích nhằm phát hiện các chất có hại trong khí xả thải vào khí quyển, hệ thống OBD
cho phép ECU động cơ phát hiện bất kỳ hư hỏng nào của động cơ và hệ thống kiểm
soát khí xả cũng như báo cho lái xe các trạng thái này qua đèn “check engine”. Một
chức năng của ECU động cơ để lưu các dữ liệu điều khiển quan trọng vào bộ nhớ
trong khi phát hiện thấy hư hỏng. Đặc điểm chính của OBD II là tính thống nhất của
10


mã chẩn đoán và sử dụng một dụng cụ thử đặc
biệt. Kết quả là, phương thức thông tin giữa
dụng cụ thử và DLC (giắc nối liên kết dữ liệu)
và ECU động cơ được tiêu chuẩn hóa. Hơn nữa,
trong trường hợp OBD II, việc đo tốc độ động
cơ và kiểm tra chức năng của ECU động cơ
không thể thực hiện được mà không có dụng cụ
thử đặc biệt. Toyota sử dụng hệ thống mà các
chức năng ban đầu của nó được bổ sung thêm
các yêu cầu theo tiêu chuẩn OBD II. Các mô tả
sau là một số điểm khác nhau cơ bản giữa hệ
thống OBD thông thường của Toyota và hệ

thống OBD mới (OBD II) dùng cho các xe ở Mỹ
Hình 2.8: Chức năng của OBD II.

và Canada.

 Chẩn đoán cảm biến oxy: Tăng khả năng chẩn đoán cảm biến oxy bao gồm
việc giám sát sự suy giảm chức năng và bám bẩn của cảm biến. Bằng việc
giám sát tần số đóng cắt mạch của cảm biến oxy theo tỷ lệ không khí/nhiên
liệu tăng hay giảm.
 Giám sát hệ thống nhiên liệu: Khi có điều kiện xảy ra mà nguyên nhân ở
bên ngoài việc điều hành của các thông số thiết kế. Ví dụ : Tín hiệu lưu
lựợng không khí bị méo (nhiễu), áp suất nhiên liệu không đúng ,hoặc các
vấn đề kỹ thuật khác. Hệ thống OBD II đưa ra dò tìm sự không bình thường
của điều kiện điều hành. Nếu điều kiện được tìm thấy dài hơn thực tế lý
thuyết. Một DTC đã đựơc lưu trữ. Khi một DTC được lưu trữ ,vận tốc động
cơ, tải, và tình trạng động cơ trước đó, được lấy ra qua đường truyền nối
tiếp.
 Giám sát động cơ bỏ máy: Bằng việc sử dụng tín hiệu tần số cao vị trí trục
cam, ECU giám sát được vận tốc của nó ngay cả khi ở thì sinh công. Khi
một máy sinh công tốc độ của nó tại thời điểm đó tăng lên.

11


Toyota OBD II sử dụng 36 - 2 răng cảm biến trục cam để trực tiếp đo
vận tốc và vị trí trục cam. Thông tin được xử lý trong ECU để phát hiện ra
xylanh bỏ máy và góc bỏ máy.
 Giám sát bộ trung hòa khí thải:
Hệ thống gồm hai cảm biến S1 và S2. Cảm biến S1 đặt ở vị trí khí thải
chưa được xỷ lý qua bộ trung hòa, cảm biến S2 đặt ở vị trí khí thải đã đi qua bộ trung

hòa.Biểu đồ xung của cảm biến thứ nhất S1 thể hiện nồng độ oxy trong khí thải. Biểu
đồ xung của cảm biến thứ hai S2 thể hiện nồng độ oxy sau khi khí thải đã qua bộ trung
hòa. Hệ thống chẩn đoán luôn so sánh giá trị (điện áp) của hai cảm biến này.Nếu bộ
trung hòa khí thải hoạt động bình thường, lượng oxy còn dư trong khí thải được phản
ứng với NOx và HC vì vậy không còn oxy thoat ra ngoài. Tìn hiệu của cảm biến S2
luôn thấp hơn so với cảm biến S1. Khi có sự suy giảm chức năng của bộ trung hòa khí
thải, Hai tín hiệu của S1 và S2 tiến đến gần nhau. Thông tin đó cho hệ thống biết rằng
bộ trung hòa khí thải đã mất chức năng.

Hình 2.9: So sánh tín hiệu của hai cảm biến oxy.
Ngoài ra hệ thống còn theo dõi tình trạng gửi tín hiệu của các cảm biến. Nếu cảm
biến nào không có tín hiệu gửi đến thì chứng tỏ cảm biến hỏng, ngắn mạch hoặc đứt
dây.
 Giám sát hồi lưu khí thải: Giám sát việc mở van hồi lưu khí thải, để đưa
một phần khí thải quay trở lại buồng đốt nhằm mục đích giảm lượng khí thải
độc hại NOx .
 Giám sát hệ thống không khí phụ: Xác định lượng không khí để đưa vào
đường ống xả, nơi có bộ phận trung hòa khí thải. Với mục đích cung cấp
oxy cho quá trình phản ứng trung hòa CO, HC và NOx.
12


 Báo lỗi bằng đèn nhấp nháy: Khi một lỗi được thiết lập đèn kiểm tra sẽ bật
sáng nhấp nháy liên tục để chỉ thị mã lỗi. Hệ thống OBD II có thể chỉ dập
tắt đèn báo hư hỏng nếu hư hỏng không tái xảy ra trong 3 chu kỳ tiếp theo.
Hệ thống OBD II có thể chỉ hủy một lưu trữ DTC nếu hư hỏng không được
phát hiện trong 4 chu kỳ liên tiếp.
 Readiness test: Hệ thống chẩn đoán OBD II liên tục giám sát động cơ bỏ
máy và sai hỏng của hệ thống nhiên liệu. Nó cũng thi hành chức năng kiểm
tra trung hòa khí thải, hệ thống hồi lưu khí thải, và các cảm biến oxy trong

một hay mọi chu kỳ. Tất nhiên khi tiến hành kiểm tra động cơ phải ở trạng
thái hoạt động đúng theo danh nghĩa : nhiệt độ động cơ phải đúng quy định,
góc bướm ga mở theo quy định, động cơ phải chịu tải theo quy định.
ECU sẽ cung cấp các thông tin về tình trạng của động cơ ra một thiết bị bên
ngoài dưới dạng.

Hình 2.10: Hiển thị thông số giám sát động cơ.
 Stored Engine Freeze Frame Data: Nhờ vào việc phát hiện ra các sai
hỏng, hệ thống OBD II sẽ lưu trữ tất cả các dữ liệu vào thời điểm mà DTC
thiết lập. Stored Engine Freeze Frame Data có thể lấy lại được các thông số
bằng thiết bị bên ngoài (scan tool).
Scan tool: ECU của OBD II cho phép ghép nối với các thiết bị (máy tính) bên ngoài.
Hoặc các thiết bị cầm tay phục vụ việc ghi nhận các thông số gửi ra từ ECU của động
cơ.

Hình 2.11: Hiển thị thông số chẩn đoán.
13


2.1.4 Các phương pháp chẩn đoán và kết nối với thiết bị kiểm tra.
2.1.4.1 Kiểm tra chẩn đoán không dùng thiết bị.
 Quy trình chẩn đoán bằng đèn kiểm tra động cơ.
Đèn kiểm tra được thiết lập khi khóa điện ở vị trí On và động cơ không chạy.
Khi động cơ đã khởi động, đèn kiểm tra sẽ tắt. Nếu đèn vẫn sáng, có nghĩa hệ
thống chẩn đoán đã phát hiện ra một hoạt động sai chức năng hoặc hư hỏng trong hệ
thống.
 Để đạt được việc đưa ra mã chẩn đoán cần có các điều sau.
 Điện áp acquy ≥ 11Vol .


Bướm ga đóng hoàn toàn (cảm biến vị trí bướm ga đóng ở cực IDL).



Số tự động bật công tắc vị trí số không.



Các công tắc phụ khác ở vị trí off.



Động cơ đạt đến nhiệt độ hoạt động bình thường.



Bật công tắc đánh lửa ở vị trí On. Không khởi động động cơ.

 Sử dụng dây điện kim loại, nối ngắn cực T và cực E1 của check
connector.

Hình 2.12: Nối cực T và E1.
 Đọc mã chẩn đoán bằng số lần nhấp nháy của đèn kiểm tra.
 Hệ thống họat động bình thường:
Đèn nháy sáng liên tục mỗi lần 0,25 s ( giây ).

Hình 2.13: Mã chẩn đoán bình thường.
14