车载诊断系统(OBD)

OBD-II系统的监测项目

OBD-II系统的监测项目

OBD-II系统的监测项目

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当发动机点火系统发生损坏时，吸入缸内的混合气不能及时被点 燃，大量的HC便直接排出汽缸。一部分HC在排气管中发生燃烧，导致 三元催化器损坏；另一部分HC没有完全燃烧便直接排向大气中。 • OBD-Ⅱ在发动机运行过程中监控发动机的失火率，每次检测周期 为1000转曲轴转数。HC超出正常的1.5倍时相当于发动机的失火率达 2%。 • 发动机失火会导致发动机曲轴转速不稳。根据这一特性，发动机 电脑根据发动机的曲轴转速传感器来监控发动机曲轴旋转平稳情况。 发动机失火会改变曲轴的圆周旋转速度。通常发动机转动不是匀速的， 每缸在做功时都有一个加速，不做功就没有加速。四缸机每转动 720°应有4个加速。 • 正常情况下，发动机压缩、做功，先是减速后是加速，属于正常 现象。当发动机失火时，除了发动机压缩期间转速瞬时有所减缓外， 由于发动机失火，缺乏做功时的加速，因此，发动机缺火时的转速波 动极大。发动机电脑可以通过安装在曲轴上的转速/位置传感器来感 知瞬时的角速度变化情况，从而确定哪一缸出现失火。

OBD系统功能描述（二）
• OBD 的功能：
– – – – – – – – – – – 记录失效或故障发生时的运行工况条件 触发故障警示灯（MI） 配备标准的诊断仪接口 采用标准方法读取ECU中的数据 监测与排放有关的零部件和子系统 监测三元催化器 监测氧传感器 监测油箱通风系统 监测二次空气系统 监测废气再循环系统 失火监测

• OBD相关技术标准 • OBD的相关技术标准主要是由国际标准化组 织(ISO)和国际汽车工程师协会(SAE)制定的。 这些标准已经被普遍接受，并且仍在不断 发展和更新之中。

OBD标准
OBD II及EOBD都规定了要遵守的标准化规范，以 便于车辆故障的诊断维修
• 当氧传感器中毒或者老化后会对氧传感器产生不 利的一面，这种中毒往往是由于汽油中的含铅成 份过高，导致氧传感器铅中毒。当出现中毒或者 老化后，我们将会观察到氧传感器的电压周期大 大增加或者氧传感器的信号电压将变得平直。后 图显示出氧传感器老化或中毒时发动机电脑的诊 断曲线。


汽油发动机OBD示意图
01- 发动机控制单元 02- MIL警告灯 03- 诊断接口 04- 空气质量流量计 05- 燃油系统诊断泵 06- 活性碳罐 07- 活性碳罐电磁阀 08- 节流阀体 09- 车速传感器 10- 喷油嘴1-4缸 11- 燃油滤清器 12- 爆震传感器 13- 发动机转速传感器 14- 相位传感器 15- 点火模块 16- 冷却液温度传感器 17- 二次空气电磁阀 18- 二次空气泵 19- 二次空气泵继电器 20- 二次空气组合阀 21- 前氧传感器 22- 后氧传感器 23- CAN总线
诊断扫描工具标准 SAE J1978 故障码标准 SAE J2012 ISO 15031-6 通讯协议标准
SAE J1850(GM;Ford;CHRYSLER等) ISO 9141-2 ISO 14230-4(keyword 2000) ISO 15765-4(CAN)
诊断资料标准 SAE J1979

欧Ⅲ和欧Ⅳ的型式认证试验项目
• • • • • Ⅰ型试验—冷起动后的平均排气排放量 Ⅲ型试验—确认曲轴箱气体排放物 Ⅳ型试验—蒸发排放量 Ⅴ型试验—污染控制装置耐久性 Ⅵ型试验—低温(-7℃)下冷起动后CO和HC的 平均排放量 • 车载诊断（OBD）系统试验

国家汽车尾气排放标准实施日期
试验项目 I型试验 III型试验 IV型试验 V型试验 VI型试验 第III阶段 第IV阶段
2007.7.1
2010.7.1
车载诊断 第一类汽油车 2008.7.1 （OBD）系 2010.7.1 其它车辆 统试验

各车辆制造厂发展了自己的诊断系统、检修流程、专用工具等，给非特约维修站 技师的维修工作带来许多问题。

OBD-II
• OBD-II系统必须具有下列功能：
– 检测废气控制系统的关联的元件是否出现“老 化”或“损坏”。 – 必须有警示装置，从而便于提醒驾驶员，进行 废气控制系统的保养与检修。 – 监控传感器和执行器的功能。 – 使用标准化的故障码，并且可用通用的仪器读 取。
OBD-II系统的监测项目

OBD-II系统的监测项目

OBD-II系统的监测项目

OBD-II系统的监测项目

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二次空气喷射就是发动机在冷车启动时，由于必须在冷启动下供 给较浓的混合气，在低温下发动机燃烧往往不是很好，大量的CO排出 到大气中。为了降低这时的尾气污染以及暖机阶段的有害物排放，二 次空气喷射装置将新鲜空气喷入发动机的排气管，使废气中可燃烧成 分继续燃烧，以减少排放污染物，使之达到欧Ⅲ排放。 • 喷入发动机排气管的空气可以跟废气中的有害气体在排气过程中 发生氧化反应，降低发动机尾气中的有害物质，同时未完全燃烧的HC 以及CO在与新鲜空气在排气过程中继续燃烧，可以快速对三元催化器 进行预热，大大缩短三元催化器的反应时间。在三元催化器达到工作 温度后，应停止二次空气喷射，避免造成三元催化器过热而毁坏。因 此，在发动机冷启动后，二次空气喷射装置工作80～120s便停止工作。 • OBD-Ⅱ在发动机运行过程中监控组合阀的空气流量、电动空气泵、 电动空气泵的继电器。

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OBD系统功能描述（一）
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OBD系统必须具有识别可能存在故障区域的功能，并以故障代码的 方式将该信息存储在计算机存储器内。 – 作用：
– 检测到与排放相关故障时，OBD系统用仪表板上的MI灯给驾驶 – 员报警 – 故障车可以及时得到修理，使车辆排放达标
OBD系统储存有识别故障件、故障系统和故障原因的重要信息，有助 于技师迅速诊断，对症修理，可以降低车主维修成本，并在第一时间使 车辆得到正确维修。

OBD-I
• OBD-I的缺陷：
– 遗漏了三元催化器的效率监测 – 遗漏了油气蒸发系统的泄漏侦测 – 遗漏了发动机是否缺火的检测
导致碳氢化合物排放增加。再加上OBD-Ⅰ的监测线路敏感度不高，等到发觉车辆 故障再进厂维修时，事实上已排放了大量的废气。
– 没有标准协议

OBD相关法规

EU II – EU IV 排放标准

欧Ⅰ和欧Ⅱ的型式认证试验项目
• Ⅰ型试验—确定常温下冷起动后的排气污染 物 • Ⅱ型试验—怠速下一氧化碳排放量 • Ⅲ型试验—确认曲轴箱气体排放物 • Ⅳ型试验—蒸发排放量 • Ⅴ型试验—污染控制装置耐久性

OBD-II系统的监测项目

OBD-II系统的监测项目

OBD-II系统的监测项目

OBD-Ian Tool Ｐ0300
诊断插座标准 SAE J1962

故障码标准

影响OBD系统的因素
• • • • • • ������ ������ ������ ������ ������ ������ 燃油品质 保养维护 配件的质量 环境 驾驶工况 车况
深圳鹏奥达科技有限公司
车载诊断系统（OBD）培训

OBD系统的发展历史
• • OBD的概念起源于美国加州空气资源管理委员会(CARB) ，目的是为了降低和控制 汽车尾气对大气的污染 第一代OBD（OBD-I） – 加州环保局（CARB）1985年立法，1988年开始实施 – 诊断要求针对硬件失效 – 主要零部件包括氧传感器，废气再循环阀，供油系统和发动机控制系统 – 没有统一的故障码和通讯协议标准 第二代OBD（OBD-II） – 加州环保局于1989年立法，针对1994-96年及以后生产的车型 – 扩大了诊断零部件范围 – 增加了对系统的诊断要求，如催化器失效，失火，蒸汽泄漏等 – 以对排放的影响为主，导入失效的具体排放条件 – OBD-II排放限值随LEV，ULEV，SULEV等排放标准不同 – 建立了标准化故障码和通讯协议标准 联邦OBD（Federal OBD-II） – 适用于加州以外的49州 – 要求类似加州OBD-II

OBD-I
• OBD-I必须符合下列规定：
• 仪表板必须有“发动机故障警示灯” (MIL)，以提醒 驾驶注意特定的车辆系统已发生故障(通常是废气控 制相关系统)。 • 系统必须有记录/传输相关废气控制系统故障码的功 能。 • 电器组件监控必须包含：氧传感器、废气再循环装 置（EGR）、燃油箱蒸汽控制装置（EVAP）。
中国的排放法规

OBD 系统必须显示故障的排放极限值

车辆排放检测

燃油特性对轻型柴油车排放的影响


OBD-II系统的监测项目
• 氧传感器

OBD-II系统的监测项目

• OBD-Ⅱ在发动机运行过程中持续不断地监控氧传 感器的工作灵敏度/老化性能、氧传感器信号电压 以及氧传感器的预热器。