车载诊断系统_OBD_在汽车排放控制中的应用
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最后两位字符表示触发故障码的条件。不同的 传感器、执行器和电路分配了不同区段的数字，区段 中较小的数字表示通用故障，即通用故障码；较大的 数字表示扩展码，提供了更具体的信息，如电压低或 高，响应慢，或信号超出范围。
（６）标准化电子通讯协议。要求制造商使用相同 的多路通信语言，进行 ＰＣＭ 与其传感器和执行器间 的通信，以及诊断工具之间诊断信息的发送与接收。
通过监控主氧传感器的输出电压和响应速度， 来判断氧传感器的劣化程度。 ２．３ 发动机失火监控
通过监测发动机转速的不均匀性，判断失火的 存在。主要完成以下几个步骤：
（１）失火气缸特征和失火模式判断； （２）通过曲轴转角周期进行数学处理，生成一个 可以反应失火时变大的诊断参数；
（３）诊断参数大于某一特定值时，判断为失火并 且失火计数器开始计数；
ＯＢＤＩＩ 标准要求发动机管理系统对每一受监视 的电路，根据专门设置的运行条件如暖机周期、驱动 周期、ＯＢＤＩＩ 行程、ＯＢＤＩＩ 驱动周期和相似条件等， 在监视序列检测其故障，位置故障代码，点亮和熄灭 故障灯，以及消去故障代码。 １．２．３ 诊断设备
（１）扫描工具。ＯＢＤＩＩ 条例规定了故障代码，大 量的发动机管理的传感器信号、计算机命令等，并可 通过一个通用的扫描工具读出。扫描工具可给出大 量重要的维修信息，但很多维修人员并没使用其全 部功能，仅用于读取故障码。实际上，扫描工具所提 供的数据，多数可用于查出故障所在。
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２００７ 年第 １１ 期
农业装备与车辆工程
（２）通用数据诊断接口（ＤＬＣ）。每车都装有一 个标准形状和尺寸的 １６ 针诊断接口，每针的信号分 配相同，并位于相同的位置，装在仪表盘之下，在仪 表盘的左边与汽车中心线右 ３００ｍｍ 之间的某处。应 当注意的是，诊断接口的某些端子，指定为特定的信 号，而其他端子则可让制造商使用。
特别有效的故障排除方法是同时使用扫描工具
和四气体（ＨＣ、ＣＯ、氧气和二氧化碳）或五气体（外 加 ＮＯｘ）红外线式尾气分析仪。这样可对传感器信 号或计算机命令信息与实际尾管的排气相比较，看 看这些读数的逻辑结果是否合理。
（２）实验室示波器。只要扫描工具正常，它就告诉 用户发动机工作情况，但读者仍然不能“看到”问题或 者因“假信号”发生得太快，扫描工具显示不出来，或 者 ＯＢＤＩＩ 系统根本就没有编程识别这种差异。对此， 使用实验室示波器非常有效。实验室示波器是对信号 的实时显示。因为取样的频率高，所以信号的每一重 要细节都被显示出来，这样高的速度可在发动机运转 时识别出任何可造成故障的信号。如果需要，任何时 间都可重看波形，这些波形都可存于内存中。 １．３ 第三代车载诊断系统
图 ３ 车载诊断系统基本原理图
ＯＢＤ 系统针对汽车排放控制，主要监测的部件 或系统包括：① 催化转化器效率；②颗粒捕集器效 率；③氧传感器劣化；④发动机失火；⑤蒸发排放控 制系统；⑥燃油系统；⑦ＥＧＲ 等。 ２．１ 催化转化器效率的监控
一般采用双氧传感器，通过比较上下游氧传感 器的电压的幅值和频率，从而间接判断催化转化器 的催化效率。 ２．２ 主氧传感器的劣化监控
ＯＢＤＩＩ 程序的设计要求避免系统之间的混淆， 这不仅要求使用标准的 １６ 针诊断接口，还要使用特 定的编码及在制造商的文件中对部件的说明，这是 为了达到以下几方面的统一和标准化。
（１）通用术语和缩写词。例如，为计算机提供曲 轴位置和转速信息的装置称为曲轴位置传感器，缩 写均为“ＣＫＰ”，计算机统一都称为“ＰＣＭ”。
１．１ 第一代车载诊断系统 从 ２０ 世纪 ８０ 年代起，美、日、欧等各大汽车制
造企业开始在其生产的电喷汽车上配备 ＯＢＤ。最初 的版本在监控排放系统失效方面仅监测氧传感器、 ＥＧＲ 系统、燃油供给系统和发动机控制模块，不探 测许多种会造成排放升高的发动机管理问题，如三 元催化器完全失效或已被去除、点火系统失火（断 火）、燃油蒸发污染等排放问题。另一方面它没有要 求汽车厂和车型之间建立任何标准化的故障码、通 讯协议和诊断模式等。由于世界各主要汽车厂的 ＯＢＤ 系统随其发动机管理系统不同而各不相同，因 此给售后服务维修造成较大的不便。更重要的是 ＯＢＤ 对自身的工作状态是否达到原厂技术要求无 法自测，使得维修后的汽车常常不符合原厂技术要 求，严重影响了汽车的可靠性和寿命。这种车载诊 断系统被称为第一代车载诊断（ＯＢＤ Ｉ）系统。 １．２ 第二代车载诊断系统
（４）失火判断：当失火计数器在某特定发动机大 于某特定基准值时，判断为失火监控故障。
３ 车载诊断系统使用注意事项
驾驶员在使用装有 ＯＢＤ 的车型时应该注意以 下几点：
（１）使用符合标准的燃油，加完燃油后一定要拧 紧油箱盖
对于装备 ＯＢＤＩＩ 的车辆来说，劣质汽油会引起 故障灯点亮。另外 ＯＢＤＩＩ 对排放的控制极为严格， 对燃油箱的蒸气泄漏亦有监测。系统通过关闭活性 碳罐新鲜空气进气电磁阀，启动压力测试功能以检 测整个燃油蒸发控制系统的密封性。如果油箱盖未 拧紧必将发生泄漏，从而直接影响监测的真实性，产 生错误的故障码，这样可能会误导驾驶者本人和车 辆的维修人员。
电子技术应用于发动机管理系统，除燃料喷射和 点火控制等基本功能外，还有车载诊断 （Ｏｎ－ Ｂｏａｒｄ Ｄｉａｇｎｏｓｔｉｃｓ，ＯＢＤ）功能。随着 ２００７ 年 ７ 月 １ 日起，国 ＩＩＩ 排放标准在全国范围内的开始实施，车载诊断系统 对于汽车排放控制的作用也引起越来越多的关注。
１ 车载诊断系统的发展历程
Ｎｏ．１１ ２００７ ２（０Ｔ０ｏ７ｔａ年ｌｌｙ１１１９月６）
车载诊断系统（ＯＢＤ）在汽车排放控制中的应用
蔺宏良
（陕西交通职业技术学院，陕西 西安 ７１００２１）
摘要：介绍了车载诊断系统（Ｏｎ－ Ｂｏａｒｄ Ｄｉａｇｎｏｓｔｉｃｓ，ＯＢＤ）的发展历程、工作原理及使用注意事项，重点分析了 ＯＢＤ
Ⅱ的特点及其在汽车排放控制中的作用。
（３）通用诊断测试模式。这些模式对全部 ＯＢＤＩＩ 汽车都是通用的，使用 ＯＢＤＩＩ 扫描工具就可测试。
（４）通用扫描工具。满足 ＯＢＤＩＩ 要求的扫描工 具，必须能访问和解释任何车型与排放相关的诊断故 障码，扫描工具有线束可与标准的 １６ 针连接器相接。
（５）通用诊断故障码。ＳＡＥ Ｊ２０１０ 规定了一个 ５ 位标准故障代码，第 １ 位是字母，后面 ４ 位是数字。 首”代表动力系统，“Ｂ”代表车身，“Ｃ”代表 底盘，“Ｕ”代表未定义的系统。
图 １ 美国 ＯＢＤⅢ系统组成示意图
１９８８ ’９０ ’９２
ＯＢＤⅠ
’９４ ’９６ ’９８ ２０００ ’０２ ’０４
ＯＢＤⅡ 修改
Ｒｅｖｉｓｅｄ ＯＢＤⅡ 分阶段进行
电子排放控制系 统： 检测以下故障 ● ＥＣＭ ● ＥＧＲ ● 燃油供给系统
先进电子排放控 制系统： 检测所有与排气 排放相关的系统 和部件。
１９９６ 年后，欧美国家（主要是美国）针对汽车排 放问题，要求汽车自诊断系统必须具有监测排放系统
收稿日期：２００７－ ０７－ ２６ 作者简介：蔺宏良（１９７８－ ），男，陕西渭南人，工学硕士，讲师，主要从 事汽车电子技术与汽车排放方面的研究和教学工作。
性能和指示器件失灵的功能。即汽车即使没有专门的 测试设备，环保监督和维修人员也能掌握汽车排放情 况，具有能监测排放功能的自诊断系统即“ＯＢＤⅡ”。 它有着严格的排放针对性，当车辆排放的碳氢化合 物、碳氧化合物和氮氧化合物或燃油蒸发污染量超过 排放限值时，报警灯闪亮。也就是说，当排放异常车辆 无任何实际的行驶性能问题时，报警灯也会闪亮。装 备 ＯＢＤⅡ车辆上的报警灯主要目的是提醒驾驶者， 其车辆的废气排放量超标时，需要进行修理。 １．２．１ ＯＢＤＩＩ 的作用
最初的版本在监控排放系统失效方面仅监测氧传感器egr系统燃油供给系统和发动机控制模块不探测许多种会造成排放升高的发动机管理问题如三元催化器完全失效或已被去除点火系统失火断火燃油蒸发污染等排放问题
２００７ 年第 １１ 期 （总第 １９６ 期）
农业装备与车辆工程
ＡＧＲＩＣＵＬＴＵＲＡＬ ＥＱＵＩＰＭＥＮＴ ＆ ＶＥＨＩＣＬＥ ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ
虽然ＯＢＤⅡ对监测汽车排放十分有效，但驾驶员 接受不接受警告全凭“自觉”。为此，比 ＯＢＤⅡ更先进 的 ＯＢＤⅢ产生了。ＯＢＤⅢ主要目的是使汽车的检测、 维护和管理合为一体，以满足环境保护的要求。ＯＢＤ Ⅲ系统会分别进入发动机、变速箱、ＡＢＳ 等系统 ＥＣＵ 中去读取故障码和其它相关数据，并利用小型车载通 讯系统，例如：ＧＰＳ 导航系统或无线通信方式将车辆 的身份代码、故障码及所在位置等信息自动通告管理 部门，管理部门根据该车辆排放问题的等级对其发出 指令，包括去哪里维修的建议，解决排放问题的时限
在 ＯＢＤＩＩ 计划实施之后，任何汽车维修技师可 以使用同一个诊断仪器诊断任何根据标准生产的汽 车。ＯＢＤＩＩ 成熟的功能之一是当系统点亮故障灯时， 记录下全部传感器和驱动器的数据，可以最大程度 地满足诊断维修的需要。此外，ＯＢＤＩＩ 还要求配置某 些附加的传感器硬件，例如附加的加热氧传感器，装 在催化转换器排气的下游。采用更精密曲轴或凸轮 轴位置传感器，以便更精确地检测是否缺火，全部车 型配置一个新的 １６ 针诊断接口。这样一来，计算机 的能力大大提高，不仅能够跟踪部件的损坏，而且满 足了汽车排放的严格限制。 １．２．２ ＯＢＤＩＩ 的标准化
第 ２ 位字符是 ０、１、２ 或 ３，意义如下：０－ ＳＡＥ 定 义的通用故障码；１－ 汽车厂家定义的扩展故障码；２ 或 ３－ 随系统字符（Ｐ，Ｂ，Ｃ 或 Ｕ）的不同而不同。
第 ３ 位字符表示出故障的系统：１－ 燃油或空气 计量故障；２－ 燃油或空气计量故障；３－ 点火故障或 发动机缺火；４－ 辅助排放控制系统故障；５－ 汽车或 怠速控制系统故障；６－ 电脑或输出电路故障。７－ 变 速器控制系统；８－ 变速器控制系统。
关键词：车载诊断系统；排放控制；
中图分类号：ＴＰ２７４＋．５；Ｕ４６４．１３４＋．４
文献标识码：Ｂ
文章编号：１６７３－ ３１４２（２００７）１１－ ００４７－ ０４
Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ＯＢＤ ｉｎ Ｃｏｎｔｒ ｏｌ ｏｆ Ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ Ｅｍｉｓｓｉｏｎｓ ＬＩＮ Ｈｏｎｇ－ ｌｉａｎｇ
２ 车载诊断系统的工作原理
在车载诊断系统中，各种与排放有关的部件信息 连接到汽车电控单元，电控单元（ＥＣＵ）具有检测和分 析排放相关部件的故障功能。当系统出现故障时，一 方面故障灯或检查发动机警告灯点亮，提示驾驶员。 同时电控单元记录故障相关代码和故障相关信息，并 通过故障灯或具有标准数据接口和通讯协议的通用 扫描工具访问故障信息和处理故障。根据故障码的提 示，汽车维修人员可以迅速准确地确定故障的性质和 部位，有针对性地去检查有关部位、元件和线路，从而 快速将故障排除。其基本原理如图 ３ 所示。
（Ｓｈａａｎｘｉ Ｖｏｃａｔｉｏｎａｌ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎ，Ｘｉ＇ａｎ ７１００２１，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒ ａｃｔ： Ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｉｎｇ ｈｉｓｔｏｒｙ， ｗｏｒｋ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ ａｎｄ ｎｏｔｉｃｅｓ ｉｎ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｏｆ Ｏｎ － Ｂｏａｒｄ Ｄｉａｇｎｏｓｔｉｃｓ ａｒｅ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ． Ｔｈｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ＯＢＤ Ⅱ ａｎｄ ｉｔｓ ｆｕｎｃｔｉｏｎ ｉｎ ｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇ ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ ｅｍｉｓｓｉｏｎｓ ａｒｅ ｍａｉｎｌｙ ａｎａｌｙｚｅｄ． Ｋｅｙ Ｗｏｒ ｄｓ： ＯＢＤ；ｅｍｉｓｓｉｏｎ ｃｏｎｔｒｏｌ
（２）合理使用车辆，严禁超速、超载 车辆超载会在起动、大负荷等情况时，由于离合 器的抖动或打滑将影响到 ＯＢＤＩＩ 对曲轴的取样信 号的准确性，可能导致产生错误的失火信号，使系统 点亮故障灯。同时超载、超速对发动机乃至整车的机 件还将造成损伤，特别是发动机的损坏将使排放更 加恶化。 （３）定期维护保养，出现故障后应及时修理 汽车在刚出厂时或车辆状况较好时排放合格， 但使用过程中会出现各种各样的问题，所以需要及 时进行维护，否则将直接影响到汽车的排放效果。 ＯＢＤ 可以随时监测汽车的排放水平。可是如果驾驶 者本身并不关注，那么将造成环境污染的加剧，同时 还将造成三元催化转化器等元件的损坏，并给车主 带来不必要的经济损失。 （４）防止随意改装车辆造成的排放异常 车辆在生产前每个机件相互之间都是在进行过 大量匹配试验后才装备到新车上，对于发动机管理 系统或整个的管理系统都是经过了严格标定的。而 我们随意地对车辆进行改装，特别是关于动力性等 方面的改装必将影响到车辆的原有设计和匹配，从 而导致排放异常等故障。
更先进排放控制系统： 失效检查项目 ＬＥＶⅡ排放法规的更低 限值 确定在用车检查频率 确定对非一致性的法 律强制力
图 ２ 车载诊断系统的发展历程
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蔺宏良：车载诊断系统（ＯＢＤ）在汽车排放控制中的应用
２００７ 年 １１ 月
等，还可对超出时限的违规者的车辆发出禁行指令。 这种“预防型 ＯＢＤ”在美国广为流行。其系统组成如 图 １ 所示，车载诊断系统的发展历程如图 ２ 所示。
（６）标准化电子通讯协议。要求制造商使用相同 的多路通信语言，进行 ＰＣＭ 与其传感器和执行器间 的通信，以及诊断工具之间诊断信息的发送与接收。
通过监控主氧传感器的输出电压和响应速度， 来判断氧传感器的劣化程度。 ２．３ 发动机失火监控
通过监测发动机转速的不均匀性，判断失火的 存在。主要完成以下几个步骤：
（１）失火气缸特征和失火模式判断； （２）通过曲轴转角周期进行数学处理，生成一个 可以反应失火时变大的诊断参数；
（３）诊断参数大于某一特定值时，判断为失火并 且失火计数器开始计数；
ＯＢＤＩＩ 标准要求发动机管理系统对每一受监视 的电路，根据专门设置的运行条件如暖机周期、驱动 周期、ＯＢＤＩＩ 行程、ＯＢＤＩＩ 驱动周期和相似条件等， 在监视序列检测其故障，位置故障代码，点亮和熄灭 故障灯，以及消去故障代码。 １．２．３ 诊断设备
（１）扫描工具。ＯＢＤＩＩ 条例规定了故障代码，大 量的发动机管理的传感器信号、计算机命令等，并可 通过一个通用的扫描工具读出。扫描工具可给出大 量重要的维修信息，但很多维修人员并没使用其全 部功能，仅用于读取故障码。实际上，扫描工具所提 供的数据，多数可用于查出故障所在。
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２００７ 年第 １１ 期
农业装备与车辆工程
（２）通用数据诊断接口（ＤＬＣ）。每车都装有一 个标准形状和尺寸的 １６ 针诊断接口，每针的信号分 配相同，并位于相同的位置，装在仪表盘之下，在仪 表盘的左边与汽车中心线右 ３００ｍｍ 之间的某处。应 当注意的是，诊断接口的某些端子，指定为特定的信 号，而其他端子则可让制造商使用。
特别有效的故障排除方法是同时使用扫描工具
和四气体（ＨＣ、ＣＯ、氧气和二氧化碳）或五气体（外 加 ＮＯｘ）红外线式尾气分析仪。这样可对传感器信 号或计算机命令信息与实际尾管的排气相比较，看 看这些读数的逻辑结果是否合理。
（２）实验室示波器。只要扫描工具正常，它就告诉 用户发动机工作情况，但读者仍然不能“看到”问题或 者因“假信号”发生得太快，扫描工具显示不出来，或 者 ＯＢＤＩＩ 系统根本就没有编程识别这种差异。对此， 使用实验室示波器非常有效。实验室示波器是对信号 的实时显示。因为取样的频率高，所以信号的每一重 要细节都被显示出来，这样高的速度可在发动机运转 时识别出任何可造成故障的信号。如果需要，任何时 间都可重看波形，这些波形都可存于内存中。 １．３ 第三代车载诊断系统
图 ３ 车载诊断系统基本原理图
ＯＢＤ 系统针对汽车排放控制，主要监测的部件 或系统包括：① 催化转化器效率；②颗粒捕集器效 率；③氧传感器劣化；④发动机失火；⑤蒸发排放控 制系统；⑥燃油系统；⑦ＥＧＲ 等。 ２．１ 催化转化器效率的监控
一般采用双氧传感器，通过比较上下游氧传感 器的电压的幅值和频率，从而间接判断催化转化器 的催化效率。 ２．２ 主氧传感器的劣化监控
ＯＢＤＩＩ 程序的设计要求避免系统之间的混淆， 这不仅要求使用标准的 １６ 针诊断接口，还要使用特 定的编码及在制造商的文件中对部件的说明，这是 为了达到以下几方面的统一和标准化。
（１）通用术语和缩写词。例如，为计算机提供曲 轴位置和转速信息的装置称为曲轴位置传感器，缩 写均为“ＣＫＰ”，计算机统一都称为“ＰＣＭ”。
１．１ 第一代车载诊断系统 从 ２０ 世纪 ８０ 年代起，美、日、欧等各大汽车制
造企业开始在其生产的电喷汽车上配备 ＯＢＤ。最初 的版本在监控排放系统失效方面仅监测氧传感器、 ＥＧＲ 系统、燃油供给系统和发动机控制模块，不探 测许多种会造成排放升高的发动机管理问题，如三 元催化器完全失效或已被去除、点火系统失火（断 火）、燃油蒸发污染等排放问题。另一方面它没有要 求汽车厂和车型之间建立任何标准化的故障码、通 讯协议和诊断模式等。由于世界各主要汽车厂的 ＯＢＤ 系统随其发动机管理系统不同而各不相同，因 此给售后服务维修造成较大的不便。更重要的是 ＯＢＤ 对自身的工作状态是否达到原厂技术要求无 法自测，使得维修后的汽车常常不符合原厂技术要 求，严重影响了汽车的可靠性和寿命。这种车载诊 断系统被称为第一代车载诊断（ＯＢＤ Ｉ）系统。 １．２ 第二代车载诊断系统
（４）失火判断：当失火计数器在某特定发动机大 于某特定基准值时，判断为失火监控故障。
３ 车载诊断系统使用注意事项
驾驶员在使用装有 ＯＢＤ 的车型时应该注意以 下几点：
（１）使用符合标准的燃油，加完燃油后一定要拧 紧油箱盖
对于装备 ＯＢＤＩＩ 的车辆来说，劣质汽油会引起 故障灯点亮。另外 ＯＢＤＩＩ 对排放的控制极为严格， 对燃油箱的蒸气泄漏亦有监测。系统通过关闭活性 碳罐新鲜空气进气电磁阀，启动压力测试功能以检 测整个燃油蒸发控制系统的密封性。如果油箱盖未 拧紧必将发生泄漏，从而直接影响监测的真实性，产 生错误的故障码，这样可能会误导驾驶者本人和车 辆的维修人员。
电子技术应用于发动机管理系统，除燃料喷射和 点火控制等基本功能外，还有车载诊断 （Ｏｎ－ Ｂｏａｒｄ Ｄｉａｇｎｏｓｔｉｃｓ，ＯＢＤ）功能。随着 ２００７ 年 ７ 月 １ 日起，国 ＩＩＩ 排放标准在全国范围内的开始实施，车载诊断系统 对于汽车排放控制的作用也引起越来越多的关注。
１ 车载诊断系统的发展历程
Ｎｏ．１１ ２００７ ２（０Ｔ０ｏ７ｔａ年ｌｌｙ１１１９月６）
车载诊断系统（ＯＢＤ）在汽车排放控制中的应用
蔺宏良
（陕西交通职业技术学院，陕西 西安 ７１００２１）
摘要：介绍了车载诊断系统（Ｏｎ－ Ｂｏａｒｄ Ｄｉａｇｎｏｓｔｉｃｓ，ＯＢＤ）的发展历程、工作原理及使用注意事项，重点分析了 ＯＢＤ
Ⅱ的特点及其在汽车排放控制中的作用。
（３）通用诊断测试模式。这些模式对全部 ＯＢＤＩＩ 汽车都是通用的，使用 ＯＢＤＩＩ 扫描工具就可测试。
（４）通用扫描工具。满足 ＯＢＤＩＩ 要求的扫描工 具，必须能访问和解释任何车型与排放相关的诊断故 障码，扫描工具有线束可与标准的 １６ 针连接器相接。
（５）通用诊断故障码。ＳＡＥ Ｊ２０１０ 规定了一个 ５ 位标准故障代码，第 １ 位是字母，后面 ４ 位是数字。 首”代表动力系统，“Ｂ”代表车身，“Ｃ”代表 底盘，“Ｕ”代表未定义的系统。
图 １ 美国 ＯＢＤⅢ系统组成示意图
１９８８ ’９０ ’９２
ＯＢＤⅠ
’９４ ’９６ ’９８ ２０００ ’０２ ’０４
ＯＢＤⅡ 修改
Ｒｅｖｉｓｅｄ ＯＢＤⅡ 分阶段进行
电子排放控制系 统： 检测以下故障 ● ＥＣＭ ● ＥＧＲ ● 燃油供给系统
先进电子排放控 制系统： 检测所有与排气 排放相关的系统 和部件。
１９９６ 年后，欧美国家（主要是美国）针对汽车排 放问题，要求汽车自诊断系统必须具有监测排放系统
收稿日期：２００７－ ０７－ ２６ 作者简介：蔺宏良（１９７８－ ），男，陕西渭南人，工学硕士，讲师，主要从 事汽车电子技术与汽车排放方面的研究和教学工作。
性能和指示器件失灵的功能。即汽车即使没有专门的 测试设备，环保监督和维修人员也能掌握汽车排放情 况，具有能监测排放功能的自诊断系统即“ＯＢＤⅡ”。 它有着严格的排放针对性，当车辆排放的碳氢化合 物、碳氧化合物和氮氧化合物或燃油蒸发污染量超过 排放限值时，报警灯闪亮。也就是说，当排放异常车辆 无任何实际的行驶性能问题时，报警灯也会闪亮。装 备 ＯＢＤⅡ车辆上的报警灯主要目的是提醒驾驶者， 其车辆的废气排放量超标时，需要进行修理。 １．２．１ ＯＢＤＩＩ 的作用
最初的版本在监控排放系统失效方面仅监测氧传感器egr系统燃油供给系统和发动机控制模块不探测许多种会造成排放升高的发动机管理问题如三元催化器完全失效或已被去除点火系统失火断火燃油蒸发污染等排放问题
２００７ 年第 １１ 期 （总第 １９６ 期）
农业装备与车辆工程
ＡＧＲＩＣＵＬＴＵＲＡＬ ＥＱＵＩＰＭＥＮＴ ＆ ＶＥＨＩＣＬＥ ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ
虽然ＯＢＤⅡ对监测汽车排放十分有效，但驾驶员 接受不接受警告全凭“自觉”。为此，比 ＯＢＤⅡ更先进 的 ＯＢＤⅢ产生了。ＯＢＤⅢ主要目的是使汽车的检测、 维护和管理合为一体，以满足环境保护的要求。ＯＢＤ Ⅲ系统会分别进入发动机、变速箱、ＡＢＳ 等系统 ＥＣＵ 中去读取故障码和其它相关数据，并利用小型车载通 讯系统，例如：ＧＰＳ 导航系统或无线通信方式将车辆 的身份代码、故障码及所在位置等信息自动通告管理 部门，管理部门根据该车辆排放问题的等级对其发出 指令，包括去哪里维修的建议，解决排放问题的时限
在 ＯＢＤＩＩ 计划实施之后，任何汽车维修技师可 以使用同一个诊断仪器诊断任何根据标准生产的汽 车。ＯＢＤＩＩ 成熟的功能之一是当系统点亮故障灯时， 记录下全部传感器和驱动器的数据，可以最大程度 地满足诊断维修的需要。此外，ＯＢＤＩＩ 还要求配置某 些附加的传感器硬件，例如附加的加热氧传感器，装 在催化转换器排气的下游。采用更精密曲轴或凸轮 轴位置传感器，以便更精确地检测是否缺火，全部车 型配置一个新的 １６ 针诊断接口。这样一来，计算机 的能力大大提高，不仅能够跟踪部件的损坏，而且满 足了汽车排放的严格限制。 １．２．２ ＯＢＤＩＩ 的标准化
第 ２ 位字符是 ０、１、２ 或 ３，意义如下：０－ ＳＡＥ 定 义的通用故障码；１－ 汽车厂家定义的扩展故障码；２ 或 ３－ 随系统字符（Ｐ，Ｂ，Ｃ 或 Ｕ）的不同而不同。
第 ３ 位字符表示出故障的系统：１－ 燃油或空气 计量故障；２－ 燃油或空气计量故障；３－ 点火故障或 发动机缺火；４－ 辅助排放控制系统故障；５－ 汽车或 怠速控制系统故障；６－ 电脑或输出电路故障。７－ 变 速器控制系统；８－ 变速器控制系统。
关键词：车载诊断系统；排放控制；
中图分类号：ＴＰ２７４＋．５；Ｕ４６４．１３４＋．４
文献标识码：Ｂ
文章编号：１６７３－ ３１４２（２００７）１１－ ００４７－ ０４
Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ＯＢＤ ｉｎ Ｃｏｎｔｒ ｏｌ ｏｆ Ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ Ｅｍｉｓｓｉｏｎｓ ＬＩＮ Ｈｏｎｇ－ ｌｉａｎｇ
２ 车载诊断系统的工作原理
在车载诊断系统中，各种与排放有关的部件信息 连接到汽车电控单元，电控单元（ＥＣＵ）具有检测和分 析排放相关部件的故障功能。当系统出现故障时，一 方面故障灯或检查发动机警告灯点亮，提示驾驶员。 同时电控单元记录故障相关代码和故障相关信息，并 通过故障灯或具有标准数据接口和通讯协议的通用 扫描工具访问故障信息和处理故障。根据故障码的提 示，汽车维修人员可以迅速准确地确定故障的性质和 部位，有针对性地去检查有关部位、元件和线路，从而 快速将故障排除。其基本原理如图 ３ 所示。
（Ｓｈａａｎｘｉ Ｖｏｃａｔｉｏｎａｌ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎ，Ｘｉ＇ａｎ ７１００２１，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒ ａｃｔ： Ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｉｎｇ ｈｉｓｔｏｒｙ， ｗｏｒｋ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ ａｎｄ ｎｏｔｉｃｅｓ ｉｎ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｏｆ Ｏｎ － Ｂｏａｒｄ Ｄｉａｇｎｏｓｔｉｃｓ ａｒｅ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ． Ｔｈｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ＯＢＤ Ⅱ ａｎｄ ｉｔｓ ｆｕｎｃｔｉｏｎ ｉｎ ｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇ ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ ｅｍｉｓｓｉｏｎｓ ａｒｅ ｍａｉｎｌｙ ａｎａｌｙｚｅｄ． Ｋｅｙ Ｗｏｒ ｄｓ： ＯＢＤ；ｅｍｉｓｓｉｏｎ ｃｏｎｔｒｏｌ
（２）合理使用车辆，严禁超速、超载 车辆超载会在起动、大负荷等情况时，由于离合 器的抖动或打滑将影响到 ＯＢＤＩＩ 对曲轴的取样信 号的准确性，可能导致产生错误的失火信号，使系统 点亮故障灯。同时超载、超速对发动机乃至整车的机 件还将造成损伤，特别是发动机的损坏将使排放更 加恶化。 （３）定期维护保养，出现故障后应及时修理 汽车在刚出厂时或车辆状况较好时排放合格， 但使用过程中会出现各种各样的问题，所以需要及 时进行维护，否则将直接影响到汽车的排放效果。 ＯＢＤ 可以随时监测汽车的排放水平。可是如果驾驶 者本身并不关注，那么将造成环境污染的加剧，同时 还将造成三元催化转化器等元件的损坏，并给车主 带来不必要的经济损失。 （４）防止随意改装车辆造成的排放异常 车辆在生产前每个机件相互之间都是在进行过 大量匹配试验后才装备到新车上，对于发动机管理 系统或整个的管理系统都是经过了严格标定的。而 我们随意地对车辆进行改装，特别是关于动力性等 方面的改装必将影响到车辆的原有设计和匹配，从 而导致排放异常等故障。
更先进排放控制系统： 失效检查项目 ＬＥＶⅡ排放法规的更低 限值 确定在用车检查频率 确定对非一致性的法 律强制力
图 ２ 车载诊断系统的发展历程
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蔺宏良：车载诊断系统（ＯＢＤ）在汽车排放控制中的应用
２００７ 年 １１ 月
等，还可对超出时限的违规者的车辆发出禁行指令。 这种“预防型 ＯＢＤ”在美国广为流行。其系统组成如 图 １ 所示，车载诊断系统的发展历程如图 ２ 所示。