Nguyên tắc của tự chẩn đoán

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 để so sánh với các thông số chính xác mà nhà sản xuất đã tính toán từ trước. 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 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:

ví dụ 1:

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 phía trên 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 phía dưới 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.

Hình 5.40. Sử dụng mức tín hiệu để chẩn đoán

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 them các thong 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 = ®óng (1) / sai (0)

Hư hỏng của kim phun: y = ®óng (1) / sai (0)

Không bao kín buồng đốt: z = ®óng (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.

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.

Xét ví dụ 2 : Kiểm tra chức năng của 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 NO_x 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 5.41. 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.