浅谈OBD技术应用及发展

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1、浅谈OBD技术应用及发展摘要：20世纪六七十年代至今年，随着世界汽车工业的迅猛发展，汽车保有量激增。城市中出现了严重的机动车排放污染问题，各国为了控制尾气排放对环境的污染，在汽车上应用了车载自诊断系统。它是可以有效地对汽车尾气排放污染进行即时监测，在车辆的降低排放污染和故障检修方面，具有非常重要的地位。关键词：OBD；尾气排放；故障码中图分类号：U47文献标识码：A20世纪六七十年代至今年，随着世界汽车工业的迅猛发展，汽车保有量激增。据公安部交管局发布的最新数据，至2011年8月底，全国机动车保有量达到2.19亿辆。仅次于美国的2.85亿辆，位居世

2、界第二。同时，城市中即出现了严重的机动车排放污染问题，各国不得不制定越来越严格的排放法规来控制尾气排放对环境的污染。为适应这些法规的要求，现代汽车大多采用ECU(ElectronicControlUnit)对发动机的喷油量、点火正时等参数进行精确控制，得以使排放污染得到明显下降。但是，在发动机的技术性能下降以后，由于受各种元件和催化剂老化等因素的影响，发动机的排放污染会大大上升。美国国家环境保护局(USEPA.U.S.EnvironmentalProtectionAgency)调查发现，轻型汽车排出的废气中，有60%的HC是从20%的排放控制系统有

3、故障或者性能降低的汽车中排出的［1］。但是，由于驾驶员并不会对排放污染增加过多关注，这就需要一个随车的自动诊断系统，对车辆在工作时发动机各部分的工作状况进行监测，一经发现问题，即时告知驾驶员。为此，车载自诊断系统OBD(On-BoardDiagnostics)技术得以在汽车上应运而生，它是一种有效地控制汽车尾气排放污染的即时监测技术。它不仅能够对尾气是否超标进行监测。而且，在车辆出现故障时,系统会将(checkengine)警告灯点亮，同时故障信息以故障码的形式存入储存器，通过汽车电脑诊断仪(例如车博仕V30或远征X431)或汽车厂家生产的专用测试

4、设备可将故障码读出。根据故障码的提示，能够大大提高确定故障位置的效率，有助于排除汽车故障，将车辆保持在良好的技术性能状态下工作。0BD系统的工作由软件和硬件共同完成。硬件的部分主要由ECU、传感器、0BD连接器插口、执行器及线路、故障指示灯、与汽车尾气排放控制相关的系统等组成。软件主要指的是故障诊断控制策略代码和标定。典型的OBD系统有6万行代码和1.5万个标定。在发动机ECU软件包中，OBD部分的代码占整个软件内容的一半，有超过150个可能的故障代码［3］。2005年4月国家环保总局公布了《轻型汽车污染物排放限值及测量方法》，即平时所说的国III

5、、国IV(相当于欧III、欧IV)排放标准。这2个标准分别于2007年7月1日和2010年7月1日开始在全国实施。它的实施要求车辆必须装配0BD-II系统。为此，介绍0BD技术的应用与发展十分有意义。10BD技术的历史沿革1.10BD的功能与存在问题1979年美国通用汽车公司首先在汽车中装配0BD系统。0BD系统的最初的功能只是在发动机工作状态下即时的监测与尾气排放相关部件的工作状态。当汽车排放的一氧化碳(C0)、碳氢化合物(HC)、氮氧化合物(NOx)的污染量超过设定的标准，系统即通过报警灯提示驾驶员。其实，OBD系统在实际的应用中存在明显的问题

6、，原因在于各个厂家的系统都采用独立的自主设计，连接器插口及故障代码和通讯协议等都不相同，导致不同厂家的车辆之间无法共通，甚至同一车系不同车型之间也是一样，必须采用不同的诊断系统。例如福特车连接器插口有9种，1993年以后由6+1针诊断座改为17+8针诊断座；奔驰车系有圆形9针、38针连接器插口和长方形16针连接器插口；丰田车系有长方形47/23针、圆形17针和方形17针连接器插口［2］。另外一方面，OBD只是通过故障灯的方式提醒驾驶员车辆出现了故障，并不能说明故障产生的原因和故障的性质，所以,OBD并没有真正的自诊断功能。由于以上所述的种种原因，经

7、过不断的发展和研究，随即诞生了OBD-I系统。1.2OBD-IOBD-I可称为第一代随车自诊断系统。美国加州环保局1985年立法，1988年开始实施，称为OBD-I。其诊断主要针对车辆的硬件失效，包括三元催化转换器、氧传感器、废气再循环阀、供油系统等，但OBD-I仍然存在以下问题：1.2.1标准仍未统一OBD-I与OBD相比，各大生产厂家虽然均采用了标准的16针诊断连接器插口，但仍保留原有的故障码，故解码器仍然无法通用。例如：奥迪(Audi)和大众(VW)即采用不同诊断系统，原因在于传输数据不是SAE或ISO标准格式。这使得在维修服务时，还必须使用

8、昂贵的专用解码器。1.2.2监测功能薄弱尽管是电控系统，但仍然有些问题OBD-I无法监测，如三元催化转换器完全失效或己被去