車載診斷系統(tǒng)課件

車載診斷系統(tǒng)（OBD）制作趙駿

主講

趙駿武漢市汽車應(yīng)用工程學(xué)校武漢市汽車維修技術(shù)培訓(xùn)學(xué)校2024/12/271車載診斷系統(tǒng)-OBD《輕型汽車污染物排放限值及測量方法》2005年4月27日國家環(huán)?？偩止剂恕遁p型汽車污染物排放限值及測量方法》.平時所說的國Ⅲ、國Ⅳ（相當(dāng)于歐Ⅲ、歐Ⅳ）排放標(biāo)準(zhǔn)。這兩個標(biāo)準(zhǔn)分別將于2007年7月1日和2010年7月1日開始在全國實施。2024/12/272車載診斷系統(tǒng)-OBD國Ⅲ排放標(biāo)準(zhǔn)最大的變化車輛出廠前必須裝備車載診斷系統(tǒng)。該系統(tǒng)的特點是實時監(jiān)測車輛在使用過程中排放是否超標(biāo)。也就是說，國Ⅲ要求排放控制裝置在行駛5年或8萬公里內(nèi)，仍能達(dá)到排放限值的要求。2024/12/273車載診斷系統(tǒng)-OBD車載診斷系統(tǒng)（OBD）OBD（On-BoardDiagnostics）即“車載診斷系統(tǒng)”。北京環(huán)保局已向國家環(huán)?？偩稚陥笤?005年9月開始實行國Ⅲ排放法規(guī)，但強(qiáng)制安裝車載診斷系統(tǒng)將推遲一年后實行。2024/12/274車載診斷系統(tǒng)-OBDOBD的主要內(nèi)容

所有車輛必須裝備OBD系統(tǒng)，在車輛的使用期內(nèi)確保系統(tǒng)能識別造成排放超標(biāo)的故障和損壞的類型以及故障可能存在的位置。并以故障代碼的方式將該信息儲存在電控單元的存儲器內(nèi)。EOBD（歐洲車載診斷系統(tǒng)）的排放限值標(biāo)準(zhǔn)：HＣ為0.4g/km，CO為3.2g/km，NOX為0.6g/km。此值大于型式認(rèn)證的排放限值。2024/12/275車載診斷系統(tǒng)-OBDEOBD排放限值2024/12/276車載診斷系統(tǒng)-OBDOBD系統(tǒng)的優(yōu)點改善在用車的排放性能.快速對車輛的排放性能進(jìn)行診斷.改善車輛的維修服務(wù)（標(biāo)準(zhǔn)化的故障代碼、凍結(jié)幀數(shù)據(jù)）.改善了零部件的可靠性.在駕駛員注意前提出故障警告，避免進(jìn)一步的損壞.2024/12/277車載診斷系統(tǒng)-OBD汽油機(jī)OBD系統(tǒng)的診斷測試汽油機(jī)OBD系統(tǒng)必須進(jìn)行三類主要的診斷測試（1）零部件測試（2）系統(tǒng)測試（3）ECM/PCM測試2024/12/278車載診斷系統(tǒng)-OBD零部件測試OBD的測試的零部件是指與排放相關(guān)的零部件，包括發(fā)動機(jī)的電子控制器、為控制器提供輸入信號的部件、接收控制器輸出信號的部件、排氣系統(tǒng)以及燃油蒸發(fā)系統(tǒng)中任何與排放相關(guān)的部件。此外，還包括任何能實現(xiàn)監(jiān)測功能傳感器電路的通斷狀態(tài)。2024/12/279車載診斷系統(tǒng)-OBD必須檢測的零部件1)噴油器2)點火線圈3)旁通空氣閥驅(qū)動電機(jī)4)炭罐控制閥5)EGR閥（如果使用了EGR閥時）6)燃油泵7)MAP/MAF傳感器8)氧傳感器9)ECT傳感器10)IAT傳感器11)爆震傳感器（如果安裝有）2024/12/2710車載診斷系統(tǒng)-OBD系統(tǒng)測試1)失火檢測。2)前置氧傳感器性能退化的檢測（前置氧傳感器響應(yīng)特性)。3)催化器性能退化診斷。2024/12/2711車載診斷系統(tǒng)-OBD失火檢測（1）A汽油發(fā)動機(jī)在運轉(zhuǎn)時，由于沒有發(fā)火、混合氣過濃或過稀、壓縮壓力低或其它原因，導(dǎo)致吸入氣缸內(nèi)的混合氣不能燃燒，被稱為失火。B發(fā)動機(jī)在一定轉(zhuǎn)速和負(fù)荷范圍內(nèi)失火次數(shù)占總點火次數(shù)百分比，稱失火率。每個制造商需給出排放超出OBD限值的失火的百分率。C通過發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速的變化進(jìn)行失火檢測.當(dāng)失火率超過規(guī)定的百分比時，排放污染物超標(biāo)，將導(dǎo)致催化轉(zhuǎn)化器過熱而損壞。2024/12/2712車載診斷系統(tǒng)-OBD失火的檢測（2）由于失火造成排放超標(biāo)時，故障指示燈（MI）必須進(jìn)入獨特的報警模式，如指示燈閃爍。2024/12/2713車載診斷系統(tǒng)-OBD前置氧傳感器性能退化的檢測

氧傳感器響應(yīng)特性診斷的目的是監(jiān)控前置氧傳感器工作是否正常，檢測傳感器開關(guān)特性質(zhì)量。2024/12/2714車載診斷系統(tǒng)-OBD空燃比閉環(huán)控制的原理2024/12/2715車載診斷系統(tǒng)-OBD三元催化轉(zhuǎn)化器的轉(zhuǎn)化效率2024/12/2716車載診斷系統(tǒng)-OBD空燃比控制策略?

冷起動和低溫時，開環(huán)控制，空燃比稍小。?

中小負(fù)荷和怠速時閉環(huán)控制，空燃比為14.7：1。以得到良好的排放性能。?

大負(fù)荷時，保證大功率和保護(hù)發(fā)動機(jī)不過熱，空燃比較小。2024/12/2717車載診斷系統(tǒng)-OBD前置氧傳感器診斷內(nèi)容?

對氧傳感器監(jiān)測其信號電壓是否超出可能範(fàn)圍、響應(yīng)速度是否過低、跳變時間之比是否超出規(guī)定範(fàn)圍、轉(zhuǎn)換頻率是否過低、氧傳感器是否活性不足、氧傳感器加熱器是否加熱過慢等。?

如果前置氧傳感器響應(yīng)特性信號退化到排放物達(dá)到OBD排放極限值，則MIL（故障報警指示燈）點亮。?

前置氧傳感器可單獨診斷，也可與后置氧傳感器聯(lián)合診斷2024/12/2718車載診斷系統(tǒng)-OBD氧傳感器的輸出電壓2024/12/2719車載診斷系統(tǒng)-OBD前置氧傳感器的性能2024/12/2720車載診斷系統(tǒng)-OBD催化器性能退化診斷（1）?

當(dāng)催化器系統(tǒng)性能退化到HC排放超過極限值(EOBD為0.4g/km)時，系統(tǒng)認(rèn)為是有故障。?

催化器診斷是使用兩個氧傳感器來估計氧存儲能力(OSC，OxygenStorageCapacity)。?

利用催化器前面的(前置)氧傳感器和位于催化器后面的第二個(后置)氧傳感器的輸出電壓，可以得到OSC。2024/12/2721車載診斷系統(tǒng)-OBD催化器性能退化的原因?

高溫：排氣溫度過高或催化劑材料高溫強(qiáng)度差造成涂層燒結(jié)和活性材料燒結(jié)；?

化學(xué)：燃料中的鉛、硫的存在和潤滑油中磷的存在使催化器中毒；?

物理：由于燒結(jié)和燃油、機(jī)油沉積物堵塞排氣的通道，減少了排氣與活性材料接觸的表面積；由振動和熱沖擊引起涂層及載體的剝離和碎裂。2024/12/2722車載診斷系統(tǒng)-OBD催化器性能退化診斷（2）2024/12/2723車載診斷系統(tǒng)-OBDECM/PCM測試1)

通信測試2)

校驗和確認(rèn)3)

內(nèi)部硬件測試（在進(jìn)行OBDII檢測時，同時要進(jìn)行OBDⅠ檢測項目）。2024/12/2724車載診斷系統(tǒng)-OBD車載診斷系統(tǒng)的工作1)

每次發(fā)動機(jī)起動時，ECU都必須開始一系列的診斷檢測。2)

當(dāng)OBD系統(tǒng)檢測到零部件或系統(tǒng)有問題時，能使電子控制系統(tǒng)進(jìn)入“永久排放故障模式”以保證車輛能繼續(xù)行駛。OBD系統(tǒng)只有啟動了應(yīng)急程序或“跛行回家”程序。故障報警指示器點亮，通知駕駛員有故障存在。2024/12/2725車載診斷系統(tǒng)-OBD故障報警指示燈（MIL）點亮1)

車載診斷系統(tǒng)必須有一個故障報警指示燈（MIL），用來迅速提示駕駛員出現(xiàn)了故障。2)

點火開關(guān)接通，而發(fā)動機(jī)尚未起動或轉(zhuǎn)動，MIL也必須點亮。發(fā)動機(jī)起動后，如果沒有檢查到故障，MIL應(yīng)熄滅。以檢查故障報警指示燈工作是否正常。3)

排放超過OBD的限值，發(fā)動機(jī)進(jìn)入永久排放故障狀態(tài)。4)

失火達(dá)到可能使催化器損壞的程度。5)

連續(xù)兩個運轉(zhuǎn)循環(huán)（發(fā)動機(jī)起動、運轉(zhuǎn)工況和熄火組成）出現(xiàn)與排放有關(guān)的故障。6)ECU自檢過程中發(fā)生的故障。2024/12/2726車載診斷系統(tǒng)-OBD故障報警指示燈（MI）的熄滅1)

發(fā)動機(jī)起動后未檢測到任何故障。2)

如果發(fā)動機(jī)的失火率沒有達(dá)到可能造成催化轉(zhuǎn)化器損壞的限值，或者發(fā)動機(jī)運行工況改變后，失火率不會造成催化轉(zhuǎn)化器的損壞時。3)

對于其它所有的故障，在三個連續(xù)的運轉(zhuǎn)循環(huán)（發(fā)動機(jī)起動、運轉(zhuǎn)工況和熄火組成）期間，如果負(fù)責(zé)MI的監(jiān)測系統(tǒng)不再監(jiān)測到故障，且沒有檢測出其它會單獨點亮MI的故障之后。2024/12/2727車載診斷系統(tǒng)-OBD清除故障代碼

如果同一故障在40個以上發(fā)動機(jī)暖機(jī)（70℃以上）循環(huán)內(nèi)不再出現(xiàn)，可以清除該故障代碼，以及該故障出現(xiàn)時的行駛距離和凍結(jié)幀保存的狀態(tài)信息。2024/12/2728車載診斷系統(tǒng)-OBD凍結(jié)故障狀態(tài)（凍結(jié)幀）故障指示出現(xiàn)時，強(qiáng)制儲存的狀態(tài)信息有：1)

故障代碼2)

計算的負(fù)荷值(負(fù)荷率)3)

發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速4)

發(fā)動機(jī)冷卻液溫度應(yīng)記錄的其他參數(shù)：燃油調(diào)整值、燃油壓力、A/F控制系統(tǒng)（開環(huán)/閉環(huán)、其他）、進(jìn)氣管的空氣壓力、進(jìn)氣管的空氣溫度、點火提前角、空燃比、TPS傳感器的輸出、二次空氣狀態(tài)和車速等.2024/12/2729車載診斷系統(tǒng)-OBDOBD系統(tǒng)在下列情況下不起作用1)

油箱儲油量小于20%。2)

起動時環(huán)境溫度低于-7℃。3)

海拔高度高于2500m。4)

道路的路面情況十分惡劣。5)

對于裝有功率輸出裝置的車輛，允許讓受到影響的監(jiān)測系統(tǒng)停止工作，條件是當(dāng)功率輸出裝置在工作時，監(jiān)測系統(tǒng)才停止工作。2024/12/2730車載診斷系統(tǒng)-OBD故障碼的存儲1)

車載診斷系統(tǒng)必須能夠存儲識別不同類型故障的代碼。每個故障必須使用單獨的狀態(tài)代碼，產(chǎn)生故障時，點亮MIL。2)

必須儲存由于老化、故障或永久排放故障模式的MIL亮?xí)r的故障代碼。2024/12/2731車載診斷系統(tǒng)-OBD故障代碼讀取1)

使用專用的檢測設(shè)備，通過標(biāo)準(zhǔn)的串行接口診斷插頭和電子控制單元的診斷插頭連接，將存儲的故障代碼讀出。2)

按照故障碼的提示，維修人員可以迅速準(zhǔn)確地確定故障損壞的類型和部位（典型的車輛約有150多個故障代碼）。3)

通過標(biāo)準(zhǔn)的串行接口可讀取出現(xiàn)故障時車輛行駛的里程。2024/12/2732車載診斷系統(tǒng)-OBDOBD系統(tǒng)對缺陷的規(guī)定

有缺陷的車輛也可能獲得批準(zhǔn)、注冊并允許銷售。

型式認(rèn)證時對缺陷的要求：型式認(rèn)證部門有權(quán)決定是否允許缺陷?？梢栽试S不超過兩個缺陷。在型式認(rèn)證后兩年內(nèi)可允許系統(tǒng)缺陷（不能超過3年）。

不能接受以下的缺陷：完全沒有診斷功能的缺陷。將導(dǎo)致排放超過限值的缺陷。2024/12/2733車載診斷系統(tǒng)-OBDOBD的試驗要求?

選擇適合的車輛,進(jìn)行預(yù)處理。?

進(jìn)行型式認(rèn)證試驗時模擬的故障總數(shù)最多為4個。?

用有缺陷的零件或電子儀器模擬故障，這種有缺陷的零件必須不會導(dǎo)致排放超過OBD限值的20%。?

排放超過OBD限值時系統(tǒng)必須指示故障。?

試驗結(jié)束前，該車能有故障指示，就通過認(rèn)證。（包括低于排放限值時故障指示燈工作）。2024/12/2734車載診斷系統(tǒng)-OBDOBD認(rèn)證試驗?

在預(yù)處理后（至少連續(xù)運行2次Ⅰ型試驗循環(huán)），測試車進(jìn)行Ⅰ型試驗循環(huán)。（進(jìn)行第1和第2部分試驗循環(huán)）?

在下列任何一種情況下，排放超標(biāo)時，應(yīng)有故障指示：用老化或有故障的催化器替換汽車原有的催化器（只限HC）用老化或有故障的氧傳感器替換汽車原有的氧傳感器發(fā)動機(jī)失火（用電子儀器模擬失火故障）切斷任何與排放有關(guān)的零部件的電氣連接。切斷蒸發(fā)控制設(shè)備的電氣連接（不必進(jìn)行Ⅰ型試驗）。2024/12/2735車載診斷系統(tǒng)-OBD燃油品質(zhì)對OBD系統(tǒng)的影響硫?qū)BD系統(tǒng)的影響：?

檢測系統(tǒng)應(yīng)及時檢測到硫造成催化器性能的下降并點亮MIL。?

采用高硫燃料，汽車排放會較高，MIL會亮。烯烴/膠質(zhì)對OBD系統(tǒng)的影響：?

失火檢測系統(tǒng)檢測到噴油嘴堵塞造成失火，MIL點亮?

近距離耦合的催化轉(zhuǎn)化器很易被失火損壞，導(dǎo)致催化轉(zhuǎn)化器故障，MIL點亮。2024/12/2736車載診斷系統(tǒng)-OBDOBD系統(tǒng)面臨的挑戰(zhàn)?

使用環(huán)境更高的要求（燃油、道路、地區(qū)等）。?

駕駛員的駕駛習(xí)慣。?

車輛的使用年數(shù)。?

車輛的保養(yǎng)。2024/12/2737車載診斷系統(tǒng)