车载电子诊断系统简介

1引言

EOBD 简介OBD简介

大气污染，为当今社会的一大公害。越是交通发达的国家和地区，由汽车尾气排放的污

染物越严重，形成汽车尾气污染。所谓尾气污染，主要是指柴油、汽油及其它机动车代用燃

料在燃烧过程中产生并排出的有害物质对环境及人体的污染和破坏。

汽车尾气的成分非常复杂，其主要污染物包括：一氧化碳(CO)、氮氧化物(NOx)、碳氢

化合物(HC)和颗粒排放物(PM)等。

1943 年，在美国加利福尼亚州的洛杉矶市，250 万辆汽车每天燃烧掉 1100 吨汽油。汽

油燃烧后产生的碳氢化合物等在太阳紫外光线照射下发生化学反应，形成浅蓝色烟雾，使该

市大多数市民患了眼红、头疼病。1955 年和 1970 年洛杉矶又两度发生光化学烟雾事件，前

者有 400 多人因五官中毒、呼吸衰竭而死亡；后者使全市 3/4 的人患病。且产生的白色烟雾

对家畜、水果及橡胶制品和建筑物均有损坏。这就是在历史上被称为“世界八大公害”和“二

十世纪十大环境公害”之一的洛杉矶光化学烟雾事件。

从二十世纪七十年代开始，美国加利福尼亚州即开始实施远严于其它地区的汽车尾气排

放法规。虽然加利福尼亚的新车辆可以低排放启动，但是不正确的维护或元件失效能使车辆

排放大大增加。研究分析表明，新型汽车总排放的 50%是因为相关的排放元件产生故障所

致。车载诊断(OBD)系统的工作就是使车辆在整个使用寿命中排放都尽可能合格。

据有关资料显示，中国已经超过法国，在美国、日本、德国之后成为世界第四大汽车生

产国。中国汽车市场需求完全可能保持 20 年甚至更长时间的持续、稳定、快速增长。保守

估计，到 2010 年，中国家用轿车保有总量将超过 1450 万辆。与汽车市场的蓬勃发展相比，尾气污染已变成令人触目惊心的现实。调查表明，我国许多城市的汽车尾气污染已成为大气

污染的首要污染源。身为第一批环保模范城市的深圳，机动车尾气污染已占大气污染的 70%，每年排放各种有害物质达 20 多万吨，并且还在以每年超过 20%的速度上升。北京的汽车尾

气污染形势也同样严重，特别是在用车。如不控制，将影响北京绿色奥运的目标。

鉴于如此严峻的环保形势，国家环保总局在 2005.04.17 颁布了《轻型汽车污染物排放限

值及测量方法（中国 III、IV 阶段）GB 18352.3-2005》，规定全国在 2007.07.01 实施国 III 排放法规，2008.07.01 第一类汽油车需匹配车载诊断(OBD)系统。北京已于 2005.12.30 开始提

前实施国 III 排放法规，同时要求第一类汽油车必须配装 OBD 系统。广州市也已决定于2007.01.01 提前实施国 III 排放法规，第一类汽油车必须配装 OBD 系统。广东省环保局已着手规划在环珠江 9 城市提前实施国 III 排放法规事宜。OBD 法规的实施，标志着我国对汽车尾气排放的控制的重点已从生产一致性控制转向排放可靠性控制。

车载诊断(OBD)系统,正在成为国内汽车尾气治理领域最前沿的学科。

2车载诊断(OBD)系统的发展过程

OBD(On-Board Diagnosis)，或者在线诊断，首先由通用汽车公司在 1981 年引入。“OBD”

的目的是在车辆使用过程中监测车辆排放控制系统。当车辆发动机控制器发现排放系统存在

故障时，OBD 系统应该完成 3 件事：首先，它应该点亮组合仪表的警示灯(MIL)，告诉驾驶

员存在问题。其次，在计算机中设定一个代码。第三，将代码储存在计算机内存中，以便能

被技术人员获取用于诊断和维修。

第一代的在线诊断要求（On-Board Diagnostic），称为 OBD I，由美国 CARB（California

Air Resources Board）开发，并于 1988 年执行。第一版 OBD 有很多缺点，它仅覆盖了发动机排放系统相关的传感器和执行机构。催化转换器效率诊断、失火探测没有包含，油箱蒸发

也没有被监控。没有规定统一的故障码。

随着技术进步和扩展在线诊断能力意愿的升高，第二代在线诊断系统被开发出来，称为OBD II。美国 1990 年颁布的联邦清洁空气修正法案规定，从 1996 年年型车开始，在全美境

内销售的所有轻型汽车和卡车都需配装 OBD II。此外，联邦环保局也要求从 2004 年年型车

开始，低于 6356 公斤的中型汽车也必须装配 OBD II 系统。将来，联邦环保局希望联所有超

过 6356 公斤的重型汽车最终将装配 OBD II 系统。

OBD II 系统监测影响整车排放性能的每一个零件，包括所有传感器、执行机构，以及

催化转换器、燃油供给系统和发动机失火，保证车辆在其整个使用寿命中尾气排放尽可能满

足标准要求，并且在诊断和问题的处理方面帮助维修人员。

欧洲从 2000 年开始实施 OBD 法规，为 EOBD(Europe On-Board Diagnosis)。EOBD 和

OBD II 法规有一些不一样的地方，如 EOBD 的排放报警限值 EU3/EU4 为固定值，而 OBD II

法规中为相对值；OBD II 要求监测供油系统泄露，而 EOBD 没有要求。详见表 1-1。

表 1-1 EOBD 和 OBD II 排放法规比较

当于

测试线路的连续性

储存自 MIL 灯亮后的行驶

距离

图 1-1 显示的是在国际上有代表性的、能实现全部 OBD II/EOBD 功能的发动机管理系

统(EMS)布置图，其中

后氧传感器为阶跃式氧传感器方法来实现催化转换器效率诊断功能。而现在由于

发动机控制器运算能力大大增强，传感器精度不断提高，一般使用双阶跃式氧传

感器实现 OBD 功能。

具有检测油箱泄露的功能。

图 1-1 发动机管理系统(EMS)布置图

OBD II 与 EOBD 的最大区别在于：OBD II 要求进行燃油系统泄露检查，基于正压方式，能检测相当于油箱上直径大于 1mm 孔径的泄漏量。而 EOBD 没有要求。图 1-2 为燃油系统泄漏检测原理图。

图 1-2 燃油系统泄漏检测原理图

其中，1）发动机控制器2）活性碳罐电磁阀3）活性碳罐4）燃油系统诊

断泵5）诊断泵滤清器