车载诊断系统OBD简介及认证_图文

中国汽车技术研究中心

车载诊断系统(OBD)
2005-8-24

介绍内容
?车载诊断系统OBD简介 ?OBD 系 统 认 证 程 序

车载诊断系统OBD简介
? 车载诊断系统的定义和功能
? 车载诊断系统的产生和应用 ? 车载诊断系统监控内容

? 监控原理和方法
? 欧美OBD内容的差别

? OBD与在用车排放管理
? 车载诊断系统的技术发展

车载诊断系统定义
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
注:故障
?指排放有关的部件或系统失效污染物超过OBD的限值 ?OBD系统不能满足基本诊断要求

车载诊断系统OBD功能
? 监控故障的发生

? 故障提示
? 记录故障信息

OBD技术的起源和应用
? OBD最早起源于美国八十年代
电子技术?汽车A/F反 馈控制? O2传感器故 障,催化器裂化导致排 放超标 用户难于发现这些故 障, 需要相关技术措 施来保障
技术措施

通过恰当方式诊断出故障 并及时提示驾驶员这些失 效或故障

OBD的发展

各国OBD系统应用
1988 90 92 94 96 98 2000 02 04 05 08 10

美国

OBD-I

OBD-II

附加要求

欧盟

无要求

EOBD (等效 OBD-II) EU III

限值标准改变 EU IV

日本

无要求

等效于修改的 OBD-I 先进 OBD

我国将在三阶段以后排放法规中等效采用欧洲法规的 OBD系统的相关规定

OBD系统监测的内容(主要)
? 催化转化器效率 ? 颗粒捕集器效率 ? 氧传感器劣化

? 发动机失火
? 蒸发排放控制系统 ? 燃油系统 ? EGR等

催化器效率的监控方法:
采用双氧传感器
CAT Pre-O2 Rear-O2
ECU 诊断电

原理: ?氧传感器的信号幅值 变化 ?氧传感器的信号变化 的时间延迟变化



对催化器的催化效 率进行间接判断

监控催化器的储氧能力 (OSC)

HC 转 化效 率

Small

Large

Large

OSC

Small

通过比较上下游氧传感器的 电压的幅值和频率,来判断 催化器的储氧能力

氧传感器的监控——劣化
? 氧传感器的监控
响应速度监控 输出电压监控

失火监控
? 通过监测发动机转速的不均匀性,判断 ? ? ?

?

失火的存在 失火气缸特征和失火模式判断 通过曲轴转角周期进行数学处理,生成 诊断参数 诊断参数大于某一特定值时,判断为失 火并且开始计数 失火判断:当失火计数器在大于某特定 基准值时,判断为失火监控故障

欧美OBD法规的内容和差别
? 检查项目
检查项目
催化器效率降低
氧传感器失效 失火 蒸发系统泄漏 排放相关的部件系 统的电路完整性 燃油系统

美国

欧洲


√ √ √ √ √


√ √
电路完整性

√ √

续表

检查项目
颗粒捕集器

美国

欧洲

EGR
二次空气喷射

温控器
PCV阀(曲轴 箱压力控制阀)

√ √ √ √ √

√ √ √ × ×

美国 排放限值×1.5 电路故障超过OBD规定 限值

欧洲 排放限值+固定偏差 相同

确认输出部件动作



EUROIII/EUROIV的OBD限值标准:排放标准限值 +偏差值
USA-Cal:排放标准限值×1.5(排放控制有关的系 统和部件) 排放标准限值×1.75(仅催化器OBD一项)

0.6 OBD限 值

0.2
OBD限值 排放标准限

排放 限值 0.2

THC g/mile

0.4



THC g/km

0.1

0 EUROIII EUROIV

0 TLEV LEVII ULEVII SULEV

欧洲OBD限值规定
CO EURO III 2.3 3.2 1 1.9 THC 0.2 0.4 0.1 0.3 NOx 0.15 0.6 0.08 0.53

汽油车:

OBD EURO IV OBD

CO

THC 0.64 3.2 0.5 3.2 0.4

NOx 0.56 1.2 1.2 0.3 0.4

PM 0.05 0.18 0.025 0.18

柴油车:

EURO III OBD EURO IV OBD

OBD与在用车排放管理
— OBD系统的应用是欧III排放标准中的最大特点,即对每 一辆在用车可以实时进行排放状态的监督 — OBD的功能的正确发挥对于在用车的排放控制十分重要 —国内还无经验,国外正在发展

美国经验: ? 认为OBD系统检查在美国是可行的 ? 1991年引入OBD,2001年在用车检查全面实施 ? 检查内容为:OBD功能正常 ? OBD引入初期,系统本身错误较高?技术成熟

OBD引入所面临的问题
使用环境:
?环境温度 ?路面状况 ?海拔高度等

燃料特性:
?硫含量 ?蒸汽压 ?添加剂 ?MMT等

驾驶习惯:
?狂野 ?温和 ?市区路 ?高速路等

车辆状况:
?老化 ?维修保养 ?更换零件一致性

我国引入OBD后相关配套条件应提高
? 油品质量的一致性

? 良好的车辆维修保养 ? 维修零部件的一致性 ? 驾驶者水平提高 ? 社会的支持 ? OBD技术的持续提高

OBD 系 统 认 证 程 序

涵盖内容
? 编制依据
? 认证准备

? 认证试验项目
? 验证试验程序 ? OBD符合性判定原则 ? OBD认证扩展条件

编制依据
? 依据GB 18352.3-2005 轻型汽车污染物排放

限值及测量方法(中国III、IV阶段)中相关 要求

认证准备
? OBD系统申报资料准备
? OBD验证试验车辆的准备

? OBD验证试验用失效元件或失效电子模拟

装置的准备

OBD系统申报资料
? 故障指示器(MI)的资料

? OBD系统监督的所有零部件清单和目的
? 各监督项目的工作原理 ? 制造厂声明 ? 防止损坏和更改排放控制计算机的各项措施 ? OBD功能验证试验用电子模拟装置相关材料

? 如果制造厂已经在国内进行了OBD车辆排放耐 久性试验,提供有关的试验报告或记录。

故障指示器(MI)资料提供
? 故障指示器(MI) 工作原理的说明
? 故障指示器的图标

? 故障指示器激活原则(运转循环数或统计方

法)

OBD系统监测部件清单
部件/ 系统 故障 码 故障代码 信息 监测策略 监测用辅助参数 故障指 示器MI 激活规 则
第三循 环

预处 理模 式
2个I 型试 验循 环

验证试 验模式

催 化 转 P0420 TW 化器 CATATLYST SYS-B1

催化器前后氧 传感器由于催 化器的储氧能 力的变化氧传 感器信号变化 的规律

发动机转速, A/F控制模式, 发动机负荷,催 化器床体温度等

I型试 验

…….
进 气 温 P0113 IAT 度传感 SEN/CIRCU 器 IT 回路电压检查 无 第二循 环 2个运 转循 环 怠速



主要监督项目的工作原理
? 催化器的监测原理(包括具体指明监督哪几

个催化器及它们的位置,必要时可以画图说 明)
? 失火检测(包括具体说明失火监督区域)
? 氧传感器的监测 (包括具体指明监督哪几个

氧传感器及它们的位置)

制造厂声明
? 发动机的失火率达到多少,将造成I型试验的

排放物数值超过OBD限值
? 发动机的失火率达到 多少,将使催化器在造

成不可挽回的损坏前出现过热

OBD验证试验车辆的准备
? 车辆在国内完成了V型80000km耐久性试验后

进行OBD验证
? 应制造厂的要求,可使用经适当老化(经检

测机构确认相当于行驶了80 000km)并具有 代表性的汽车进行OBD验证
? 要对国内市售燃油的适配性,提出书面保证

OBD验证试验用失效元件或失 效电子模拟装置的准备
? 用于氧传感器失效验证用的劣化氧传感

器或电子模拟装置
? 用于催化器失效验证用的劣化催化器或

电子模拟装置
? 用于失火验证用的电子失火设定器

认证试验项目

? 检测项目最多不超过4项

? 3个必检的固定项目,需做I型试验进行

验证
? 1个根据车型配置情况确定的检验项目

3个必检项目
? 氧传感器失效验证
? 催化转化器失效验证

? 失火验证

1个根据车型配置情况确定的项目
? 对于没有配置EGR或二次空气喷射的车型,可

以选择断线验证项目,此时不需做I型试验
? 对于配置了EGR或二次空气喷射的车型,建议

选择EGR或二次空气喷射的诊断验证,根据实

际情况确定是否需做I型试验进行验证。

验证试验程序
第1日 试验车辆 检查 第2日 I型试验,确认车辆原 始排放情况 第 3日 I型试验 第 5日 失火诊断验证 安装失火发 生器 浸车
确认故障代码 和冻结数据

清除故障 代码

安装失效催 化器 第 4日 催化转化器 失效验证

安装劣化的氧 传感器或电子 模拟装置

预处理 诊断仪连接到 OBD系统的访 问口

确认故障代码 和冻结数据

确认排放结 果

断线验证 (不需做I型试 验

关于试验燃料的要求
? 试验用汽油燃料必须采用符合北京《车用汽油》

(DB11/238-2004)地方标准所述的2005年7月1日起

执行的汽油技术要求的汽油。
?

试验用LPG或NG燃料,采用符合依据GB 18352.32005 轻型汽车污染物排放限值及测量方法(中国 III、IV阶段)中要求的LPG或NG燃料。

OBD符合性原则
? 在I型试验结束前,故障指示器MI必须被激

活,并且排放量不超过OBD限值的1.2倍。
? 断线诊断项目,故障指示器必须在厂家提供

的资料中规定的循环数被激活 。

OBD符合性原则
? 故障代码和冻结数据必须保证通过满足ISO

DIS 15031-4要求的诊断工具就可查出。
? 故障代码的定义必须与ISO DIS 15031-6中规

定的故障代码相一致。

OBD认证的扩展
? 经过实车OBD验证已获得认证的车型,在满足

扩展条件时可以向其它车型扩展。

扩展条件
? 扩展车型与已认证车型属于同一车辆OBD族系

内发动机控制系统相同的车型。
? 车辆生产厂相同(专用车除外) ? ECU生产厂相同(对于型号相同,异地生产情况

视为相同).
? 本身为经过扩展认证的车型不能再向其它车型

扩展认证

同一发动机排放控制/OBD系统
? 发动机燃烧过程相同,即是压燃还是点
? ?

?
?

燃,是二冲程还是四冲程。 催化器的形式相同,即 三元型、氧化型、 加热催化型、其它形式 。 二次空气喷射 有/无情况相同。 EGR(废气再循环)有/无情况相同。 OBD 的功能性监督,故障检测方法及向 驾驶员指示故障的方法必须相同。


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