第一章 车载诊断系统概述
第一节 OBD系统实施、作用和目的
一、OBD系统定义
我国现行的GB 18352.5—2013《轻型汽车污染物排放限值及测量方法(中国第五阶段)》(即国五)和2016年末发布的在2020年实施的GB 18352.6—2016(国六),以及《轻型汽车车载诊断(OBD)系统管理技术规范》对OBD这样描述:
排放控制用车载诊断(onboard diagnostic system,OBD)系统,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存储在电控单元存储器内。
二、OBD系统的实施阶段
1. OBD-Ⅰ
OBD-Ⅰ(未适用OBD限制的地区)始于美国,1988年美国某州将其制定为法令。各国大多在采用这个法规的基础上来颁布本国的OBD法规。
2. OBD-Ⅱ
OBD-Ⅱ(美国、加拿大)是从OBD-Ⅰ改进而来的,现在已经用于美国和加拿大,限制非常严格。1994年美国生产出了第一辆OBD-Ⅱ车辆,真正开始从OBD-Ⅰ向OBD-Ⅱ过渡。1997年,OBD-Ⅱ法规最终被美国国会制定为法律。要求所有汽车制造厂商给售后市场提供排放控制有关的技术信息、有再编程能力的软件、所有必要的检测仪和培训资料。
3. E-OBD
欧洲自2000年1月起规定汽油发动机有义务安装E-OBD(排放标准欧洲规格3)。2004年1月1日起E-OBD还对首次注册登记的柴油机车辆(总质量在2500kg以下的轿车)进行了规定。现在,引进E-OBD的国家是最多的,我国于2007年开始引进E-OBD。
OBD-Ⅱ捕捉的所有车辆数据和故障码仍然适用于E-OBD。现在OBD系统中,所有的电脑都通过CAN线路连接。因此,E-OBD系统电脑也能利用CAN线路同时监控其他电脑的故障码和数据,检查车辆的技术状况是否符合要求。增强了新的功能和数据传输方式,例如,能远程读出车辆的所有可用数据。这些年电子和网络的发展,使OBD的功能和作用愈来愈强大,远远超出了初始只是为排放控制而设置。
4. J-OBD
日本在2008年开始实施相当严格的J-OBD法规。
三、排放监控
OBD是一个要求汽车生产商所生产的车辆具有在线诊断,判断发动机是否产生环境污染的标准。如果碳氢化合物(HC)、一氧化碳(CO)或氮氧化物(NOx)的排放超过所规定的排放限值,汽车就会点亮故障指示灯(MIL)并记录一个诊断故障码(DTC)。超过排放标准的根本原因是汽车发生故障的零部件或系统所导致,发动机故障灯点亮时,一般可以判断是发动机系统出现了故障(包括偶发性故障和实质性故障)。
四、方便维修技师诊断和维修
OBD系统很大程度上,使维修技师的诊断维修方案得到有效统一。维修技师不用像从前那样再去专研学习汽车厂家独立的系统,就可以对相关车辆进行诊断和检修。
OBD-Ⅱ和E-OBD使得汽车故障诊断简单而统一:统一了故障码;统一了OBD诊断接口位置,标准要求检测连接器(DLC)必须安放在车内乘客视线以外的地方(DLC诊断座为统一的16端子,并装置在驾驶侧仪表板下方);统一了电子控制部件的名称。
OBD-Ⅱ采用通用的诊断仪检测与排放相关的项目,并读取故障码(DTC),这样不需要使用各个生产商的专用诊断工具就可以获得这些信息。根据SAE制定的检测连接器(DLC)标准,可以方便地进行这些诊断仪与PCM之间的信号传输。
维修图解
比如,早期的OBD-Ⅰ阶段,发动机控制电脑有不同的名称,包括电子控制单元(ECU)、多功能控制单元(MCU)、发动机控制模块(ECM)、发动机单板控制器(SBEC)、发动机单模块控制器(SMEC),还包括许多微处理器系统的逻辑模块和动力模块。在OBD-Ⅱ系统之后,电脑一般称为动力控制模块(PCM)。OBD系统诊断接口位置见图1-1。
图1-1 OBD系统诊断接口位置(参见附录彩图)