Chương 1. Lý do chọn đề tài Kinh tế nước ta từ khi mở cửa hội nhập và đi theo nền kinh tế thị trường theo định hướng xã hôi chủ nghĩa đã có những bước phát triễn mạnh mẽ. Khi nền kinh tế phát triển thì đòi hỏi ngành giao thông cũng phải phát triển mạnh mẽ để đáp ứng nhu cầu vận chuyển hàng hóa và hành khách ngày càng gia tăng. Để đáp ứng nhu cầu vận chuyển đó có các loại hình vận chuyển như: đường bộ, đường hàng không, đường biển,… Nhưng trong đó vận chuyển đường bộ là phát triển mạnh mẽ nhất và đáp ứng phần lớn nhu cầu vận chuyển của nền kinh tế.
Chính vì vậy trong thời gian gần đây số lượng và chủng loại ô tô nước ta tăng một cách đáng kể. Cùng với quá trình vận hành theo thời gian ô tô sẽ xảy ra những hiện tượng hư hỏng ảnh hưởng đến khả năng vận chuyển của các loai ô tô. Để đảm bảo năng suất cũng như kéo dài thời gian sử dụng các loại phương tiện, trong quá trình hoạt động phải thường xuyên thực hiện công tác kiểm tra, bảo dưỡng, sửa chữa. Chính vì vậy nhu cầu về công tác bảo dưỡng sửa chữa các loại ô tô càng đòi hỏi cấp thiết.
Trước đây khi ô tô đơn thuần chỉ là một hệ thống cơ khí thì công tác bảo dưỡng sửa chữa phụ thuộc nhiều vào trình độ của người thợ và công tác sửa chữa tốn rất nhiều thời gian. Từ những năm 80 của thế kỉ trước các loại vi mạch điện tử đã được con người bắt đầu sử dụng trên ô tô. Theo thời gian điều khiển điện tử tham gia sâu vào quá trình điều khiển ô tô thì phương pháp chuẩn đoán điện tử càng xuất hiện nhiều để dễ dàng giám sát các trạng thái và thông báo tình trạng hỏng hóc của ô tô. Cho đến hiện tại các xe sản xuất buộc phải có hệ thống tự chuẩn đoán mã lỗi tiêu chuẩn đó là hệ thống mã lỗi tiêu chuẩn OBD-II (On-Board Diagnostic II) với giao thức CAN.
Trong quá trình học tập của mình, chúng em luôn mong muốn tìm tòi và áp dụng các kỹ thuật tiên tiến vào công tác bảo dưỡng sửa chữa để công tác bảo dưỡng sủa chữa được chính xác và tiết kiệm. Do đó chúng em đã nghiên cứu về ứng dụng máy chuẩn đoán kỹ thuật trong công tác bảo dưỡng xe ô tô. Hiện nay trên thị trường có rất nhiều loại máy chuẩn đoán cho nhiều chủng loại xe của rất nhiều hãng khác nhau, chúng em rất mong muốn có thể tìm hiểu về tất cả loại máy này. Do khối lượng và thời gian hoàn thành đồ án tốt nghiệp có hạn nên em chỉ xin đi tìm hiểu và xây dựng một máy chuẩn đoán đọc các thông tin cơ bản.
Mục tiêu của đề tài Nhằm phục vụ cho công tác giảng dạy và tạo điều kiện thuận lợi cho giáo viên hướng dẫn sinh viên trong quá trình học tập, giúp sinh viên ứng dụng được ngay bài học lý thuyết vào thực hành. Mục đích của đề tài Trong quá trình nghiên cứu thực hiện đề tài này, bản thân em nhận thấy đây là cơ hội để cũng cố lại kiến thức mà mình đã được học. Ngoài ra em còn tìm hiểu được những kiếm thức thực tế mà ở trường chưa được học. Đó là sự bổ ích cho ems au này ra trường.
Thực hiện tiểu luận tốt nghiệp cũng là dịp để chúng em nâng cao các kỹ năng nghề nghiệp, khả năng nghiên cứu và phương pháp giải quyết các vấn đề. Cuối cùng việc hoàn thành tiểu luận tốt nghiệp sẽ giúp sinh viên tinh thần trách nhiệm, lòng say mê học hỏi, sáng tạo. Và quan trọng là lòng yêu nghề. Phương pháp nghiên cứu Trong quá trình thực hiện đề tài chúng em có sử dụng một số phương pháp nghiên cứu sau: • Sử dụng kiến thức đã học trong nhà trường và quá trình trải nghiệm của bản thân, nghiên cứu tài liệu về chuẩn đoán bệnh ô tô.
• Tìm kiếm các thông tin trên internet, các website trong và ngoài nước sau đó so sánh và sàng lọc để sử dụng thông tin cần thiết và đáng tin cậy. • Tham khảo ý kiến của giảng viên, các bạn sinh viên trong khoa công nghệ ô tô, … • Tổng hợp và phân tích các nguồn dữ liệu thu thập được, từ đó đưa ra những đánh giá và nhận xét của bản thân. Hạn chế của đề tài Do thời gian và kiến thức có hạn nên không thể, nghiên cứu nhiều hơn xây dựng một mô hình hoàn thiện cũng như không tránh khỏi những sai sót. Vì vậy chúng em rất mong được sự đóng góp chỉ bảo của các thầy cô để đề tài được hoàn thiện hơn và đó là những kinh nghiệm giúp em sau này ra trường.
LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN OBD – TÌM HIỂU VỀ OBD-II 2. Lịch sử phát triển OBD Năm 1968, Volkswagen giới thiệu hệ thống tự chẩn đoán trên xe đầu tiên với khả năng quét hệ thống phun nhiên liệu trên xe Volkswagen Type 3. Năm 1978, hệ thống tự chẩn đoán bắt đầu được sử dụng trên các dòng xe như Nissan Datsun 280Z, phần lớn được thúc đẩy bởi nhu cầu điều chỉnh hệ thống phun nhiên liệu theo thời gian thực. Lúc này, Hộp điều khiển điện tử ECU đã phát triển mạnh mẽ và trở nên phổ biến.
Hệ thống OBD đơn giản xuất hiện, dù không có sự tiêu chuẩn hóa trong việc giám sát và mỗi xe lại có một giắc chẩn đoán khác nhau. Năm 1980, General Motors bổ sung một giao diện và giao thức độc quyền để thử nghiệm Mô-đun điều khiển động cơ (ECM) trên dây chuyền lắp ghép xe. Các “Bộ đường truyền liên kết chẩn đoán” (ALDL) giao thức truyền tải với 160bit/s thi hành trên các xe ở California cho mẫu xe năm 1980, và phần còn lại của Hoa Kỳ năm 1981. Hầu hết các chủ xe đều có thể đọc mã DTC (Diagnostic Trouble Code) của hệ thống ECM (Mô-đun điều khiển động cơ) thông qua kiểu nhấp nháy của CEL (Check Engine Light) hoặc MIL (Malfunction Indicator Light).
Năm 1986, một phiên bản nâng cấp của giao thức ALDL xuất hiện, phiên bản này truyền tải với 8192 bit/s với tín hiệu UART một chiều. Giao thức này được định nghĩa trong GM XDE-5024B. Năm 1988, Hiệp hội các kỹ sư ô tô (SAE) giới thiệu một đầu nối chẩn đoán tiêu chuẩn và bộ tín hiệu đo kiểm. Năm 1991, Ban Tài Nguyên & Môi Trường của California yêu cầu tất cả các xe mới đã bán ở California năm 1991 và các xe mới hơn phải được trang bị hệ thống tự chẩn đoán OBD cơ bản.
Với tên gọi tắt là “OBD-I’’, mặc dù tên này không được ứng dụng cho đến khi OBD-II được giới thiệu. Đầu kết nối dữ liệu và vị trí của nó không được tiêu chuẩn hóa, cũng không phải là giao thức dữ liệu. Năm 1994, Với mong muốn có một chương trình thử nghiệm khí thải trên toàn tiểu bang, CARB đưa ra tiêu chuẩn OBD-II và yêu cầu áp dụng tiêu chuẩn này cho các mẫu xe được bán tại California bắt đầu từ năm 1996. Các DTCs và đầu kết nối được đề xuất bởi SAE được kết hợp chặt chẽ trong các đặc điểm kỹ thuật này.
3 Năm 1996, Tiêu chuẩn OBD-II được bắt buộc cho tất cả các xe sản xuất ở Hoa Kỳ được bán tại Hoa Kỳ. Năm 2001, Liên Minh Châu Âu EU áp dụng tiêu chuẩn EOBD đối với tất cả các xe sử dụng nhiên liệu xăng được bán ở Châu âu, bắt đầu từ tháng 01/2001. Tiêu chuẩn EOBD cũng được áp dụng trên tất cả các xe sử dụng nhiên liệu Diesel (2003). Năm 2008, tất cả các xe bán tại Hoa Kỳ đều phải sử dụng tín hiệu tiêu chuẩn ISO 15765 - 4 (một phiên bản của CAN bus).
Năm 2010, Đặc điểm kỹ thuật HDOBD (tải nặng) được bắt buộc thực hiện cho các động cơ thương mại được bán ở Hoa Kỳ (Không phải xe du lịch). Các giao diện chuẩn trên ô tô 2. ALDL ALDL (Assembly Line Diagnostic Link) của GM là một giao diện chẩn đoán độc quyền của General Motors bắt đầu được ứng dụng từ cuối những năm 1970 và đầu những năm 1980 trên hệ thống điều khiển chế hòa khí khép kín (CLCC - Closed Loop Carburetor Control) và các hệ thống phun xăng điện tử (EFI) của GM. Đó là một dạng tiêu chuẩn hóa vì chẩn đoán bằng giắc không thay đổi qua nhiều năm liền nên hãng GM đã đưa ALDL vào sử dụng.1 - Các chân trên giắc ALDL 4 Giao thức kết nối này đã được thay đổi với nhiều loại khác nhau và thay đổi theo các mô-đun điều khiển hệ thống truyền động (PCM, ECM, ECU).
Các phiên bản khác nhau cho thấy sự khác biệt nhỏ trong sơ đồ chân và tốc độ truyền tải dữ liệu. Các phiên bản trước đã sử dụng 160 bit/s, trong khi các phiên bản sau đó lên đến 8192 bit/s và sử dụng hình thức giao tiếp hai chiều với PCM hoặc ECM/TCM. OBD-I Một tiêu chuẩn của California từ những năm 1991. Mục đích pháp lý của OBD-I là khuyến khích các nhà sản xuất ô tô thiết kế các hệ thống kiểm soát khí thải đảm bảo chính xác mà vẫn duy trì được hiệu suất sử dụng của xe.
Các mã chẩn đoán (DTC) của xe OBD-I có thể được tìm thấy mà không cần một máy chẩn đoán đắt tiền. Mỗi nhà sản xuất đã sử dụng chính giắc liên kết chẩn đoán riêng (DLC) của họ: vị trí DLC, dấu hiệu nhận biết DTC và quy trình để đọc DTC từ xe. Các DTC từ xe ô tô OBD-I thường được đọc thông qua kiểu nhấp nháy của đèn ‘Check Enigne’ (CEL – Check Engine Light) hoặc ‘Bảo dưỡng động cơ sớm’ (SES – Service Engine Soon). Bằng cách kết nối một số chân nhất định của giắc chẩn đoán, đèn ‘Check Engine’ sẽ nhấp nháy ra một tín hiệu số có 2 trạng thái tương ứng với một tình trạng lỗi cụ thể.
Tuy nhiên, các DTC của một số xe OBD-I được giải thích theo những cách khác nhau.2 – Hình dạng các giắc OBD-I các hãng xe Hình 2. Các chân trên giắc OBD-I của hãng Toyota 5 2.5 có liên quan một phần đến việc bổ sung OBD-II mà GM đã sử dụng cho một số xe trong năm 1994 và 1995.5 là một thuật ngữ không chính thức. GM không sử dụng thuật ngữ này trong các tài liệu hướng dẫn sử dụng xe của hãng, chỉ đơn giản là nó có một phần của OBD và một phần của OBD 2 trong sổ tay bảo dưỡng. Hầu hết các xe 1994 và 1995 chỉ đơn giản là giắc kết nối dữ liệu ALDL 8196 được nhà cung cấp lấy dữ liệu từ chân số 9 của giắc J1962, nay được chính thức sử dụng cho OBD-II từ năm 1996.
