混合动力OBD车载诊断系统分析

10.16638/ki.1671-7988.2019.20.017

混合动力OBD车载诊断系统分析

陆泳，杨颖文

（泛亚汽车技术中心有限公司，上海201208）

摘要：车载诊断（OBD）系统指排放控制用车载诊断（OBD）系统。它必须具有识别可能存在故障的区域的功能，并以故障代码的方式将该信息储存在电控单元存储器内。混合动力车辆带有多个车载诊断控制器，必须在符合国家法规的要求前提下，统一的支持诊断工具测试模式。基于特定的混合动力OBD控制器架构和通信策略，对一种混合动力车载诊断系统进行分析。

关键词：混合动力；车载诊断；电子控制器

中图分类号：U472.9 文献标识码：B 文章编号：1671-7988(2019)20-46-02

Hybrid On-Board Diagnostic System Analyse

Lu Yong, Yang Yingwen

（Pan Asia Technical Automotive Center Co., LTD, Shanghai 201208）

Abstract: On-Board Diagnostic (OBD) system means emissions related On-Board Diagnostic (OBD) system. It should have the function of identifying the areas that might have faults, storing diagnostic trouble codes (DTCs) in ECU memories. Hybrid vehicles contain multiple OBD related controllers that should support same test mode of external test equipment on the premise of following the national regulations. Based on one specific hybrid controller architecture and communication strategy, we analysed one type of the hybrid vehicle OBD system.

Keywords: Hybrid system; OBD; ElectronicController

CLC NO.: U472.9 Document Code: B Article ID: 1671-7988(2019)20-46-02

1 引言

OBD的概念最早是由通用汽车(GM)于1982年引入的，其目的是监测排放控制系统。2005年4月5日，国家环保总局发布批准《轻型汽车污染物排放限值及测量方法（中国III、IV阶段）》（GB18352.3-2005）等五项标准为国家污染物排放标准。OBD作为强制性要求首次出现在我国的法规标准中。我们下面基于一款混合动力车的电气诊断架构，介绍分析混合动力车辆OBD架构是如何开发应用的。2 混合动力控制系统组成及原理

2.1 混合动力控制系统部件示意

（1）混合动力蓄电池总成；

（2）加热器冷却液加热器；

（3）混合动力蓄电池充电器总成；

（4）空调和驱动电机蓄电池冷却压缩机总成；

（5）自动变速器；

（6）驱动电机发电机电源逆变器总成；

（7）附件直流电源控制器总成。

2.2 主要混合动力控制部件的功能

电源逆变器（通常称为驱动电机发电机电源逆变器）将高压直流电（DC）电能转换为3 相交流电（AC）电能。电

作者简介：陆泳，就职于泛亚汽车技术中心有限公司。

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陆泳 等：混合动力OBD 车载诊断系统分析

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源逆变器器包含三个电机控制器和一个混合动力控制器1。根据电源逆变器的指令，两个电机控制器操作其相应的驱动电机发电机。第三个电机控制器控制变速器辅助油泵电机。混合动力控制器1是混合动力系统运行的主控制器。混合动力系统控制器决定何时执行普通运行模式。

图1 电气零部件视图

14伏电源控制器（又称附件直流电源控制器）是一个电子装置，用于替代传统车辆上的发电机。在混合动力或电动车辆上，14 伏电源器将高电压（300伏）直流电（DC ）转换为低电压（12伏）直流电，为附件电气运行供电，并为12 伏蓄电池充电。

蓄电池能量控制器、混合动力蓄电池接口控制器1-4、电流传感器和高电压接触器位于混合动力蓄电池总成内。蓄电池能量控制器通过4个混合动力蓄电池接口控制模块监测若干个蓄电池电池组的电压。电压感知线路连接至每个电池组，且这些感知线路端子在位于蓄电池节顶部表面的连接器上。该连接器通过一个可维修的电压感知线束连接至混合动力蓄电池接口控制模块，后者位于蓄电池节的顶部表面上。混合动力蓄电池接口控制模块编码电压读数，并通过蓄电池能量控制模块线束将其发送至蓄电池能量控制器。

3 混合动力OBD 车载诊断系统

3.1 混合动力OBD 架构及策略

对于带有多个车载诊断控制器的车辆，OBD 法规需要统一的支持诊断工具测试模式的方法。为了满足这些需求，开发了采用主OBD 控制器、第一级OBD 控制器、第二级OBD 控制器和次第二级OBD 控制器四种类型的OBD 控制器的策略。

车辆将有一个主OBD 控制器，零或多个第一级OBD 控制器，零或多个第二级OBD 控制器和零或多个次第二级

OBD 控制器。每种类型OBD 控制器的作用。通常来讲，OBD 系统的作用是一旦发现故障，OBD 系统会点亮仪表板上的一个指示灯以通知驾驶员，同时在车载控制器（通常称作发动机控制单元或模块，即ECU 或ECM ）内记录一个代码，这个代码可通过相应设备获取以便于故障排除。 3.2 混合控制OBD 部件的诊断和通信

发动机控制器是发动机控制系统的控制中心。发动机控制器持续监测各传感器的信息和其他输入，并控制影响发动机性能和排放的系统。发动机控制器也对系统的各个部分执行诊断测试，并能在识别影响排放的运行问题时打开故障指示灯。当发动机控制器检测到故障时，发动机控制器存储故障诊断码。通过特定故障诊断码的设置，可以识别故障部位。

混合动力控制器1是14 伏电源器、电机控制器1、电机控制器2和变速器辅助油泵控制器故障诊断码信息的主控制器。

14伏电源器在通电和运行期间会进行内部测试。所有来自14伏电源器的故障诊断码将报告至混合动力系统控制器1，并由其控制。14伏电源器仅通过串行数据与混合动力系统控制器通信。

混合动力蓄电池能量控制器将确定所出现的故障。混合动力蓄电池能量控制器通过串行数据向混合动力系统控制器2传输诊断和系统状态。混合动力系统控制器2 是故障诊断码信息的主控制器。

混合动力蓄电池充电器由混合动力/电动车辆动力系统控制器2 监测并控制。混合动力控制器2 是主控制器，且所有的故障诊断码都将在该器中设置（即使某些诊断实际上在混合动力蓄电池充电器中运行）。

4 结束语

综上所述，本文从混合动力控制系统出发，分析了带有多个车载诊断控制器的混合动力的OBD 架构和通信策略压的技术，重点叙述了四种不同类型的混合动力OBD 控制器的特性和信号交互等应用的情况。

参考文献

[1] 李贵炎.车载网络系统结构原理与维修.[M]江苏科学技术出版社,

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[2] 潘朋,颜伏伍,方茂东. OBD 系统的现状及其发展趋势.[J]汽车节能,

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[3] 环境保护部.HJ 500-2009,轻型汽车车载诊断(OBD)系统管理技术

规范,2009.