第二代车载诊断系统OBD Ⅱ的特性研究

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第二代车载诊断系统OBD Ⅱ的特性研究
电子技术应用于发动机管理系统，除燃料喷射和点火功能等基本功能外，还有车载诊断（OBD）功能，当系统出现故障时，故障（MIL）灯或检查发动机警告（Check Engine）灯点亮，同时动力总成控制模块（PCM）将故障信息存入存储器，通过一定的程序可以将故障码从PCM中读出。根据故障码的提示，迅速准确地确定故障的性质和部位。有针对性地去检查有关部位、元件和线路，将故障排除。
由于世界各主要汽车厂的OBD系统随其发动机管理系统不同而各不相同，这给售后服务维修造成较大的不便。更重要的是OBD对自身的工作状态是否达到原厂技术要求无法自测，使得维修后的汽车常常不符合原厂技术要求。这种现象在我国较为普遍，严重影响了汽车的可靠性和寿命。这种车载诊断系统称为第一代车载诊断（OBD I）系统。
自1996年开始，各主要汽车生产厂家都开始装备统一的第二代车载诊断（OBD II）系统，以弥补OBD I的不足。
1、OBD II的目的
虽然OBD II技术仍相对较新，还未对售后的维修市场产生大的冲击，但这种冲击必将发生。政府规定车载系统能够对排放控制系统的失效发出警告，所以，所有1996年款的轿车和轻型车一律装备了OBD II。但OBD II的首次应用的时间是1994年。
OBD II与它之前的所有车载自诊断系统不同之处在于其严格的排放针对性。换句话说，当车辆排放的HC、CO和NOx或燃油蒸发污染量超过FTP标准的1.5倍时，MIL灯点亮。这包括发动机随机缺火时引起的HC排放量的整体上升；催化转换器的净化效率下降到某个限值之下；系统探测出密封的燃油系统有空气泄漏；EGR系统的故障引起NOx排放量上升；某个关键传感器或其他排放控制装置失效等情况。也就是说，甚至在车辆似乎运行正常，无任何实际的行使性能问题时，MIL灯也会点亮。
然而，装备OBD II的车辆上的MIL灯的主要目的是提醒驾驶者，其车辆的废气排放量超标，需要进行修理。
2、OBD II的产生背景及早期应用
OBD II起源于1982年。当时美国加州大气资源局（ARB）开始制定一项法规，要求自1988年开始所有在加州出售的车辆必须装备车载诊断系统，用以控制排放系统的失效。早期的车载诊断系统（现称之为OBD I）比较简单，仅监测氧传感器、EGR系统、燃油供给系统和发动机控制模块。
OBD I的方向是正确的，但却存在明显的缺陷。
a.缺乏统一标准。各不同的生产厂家和不同的车型之间缺乏统一的标准，使得售后维修时，对不同的车型必须用不同的插头。对有些系统，还必须使用昂贵的专用解码器。因此，ARB那时就开始着手为现在的OBD II制定标准。标准的重点内容如下：
l）标准化的16针诊断座（DLC），指定的针具有指定的功能；
2）标准化的电子协议；
3）标准化的诊断码（DTC）；
4）标准化的技术。
b.监测功能不强。有些问题OBD I无法监测，如催化转换器完全失效或己被去除，点火缺火及燃油蒸发污染的排放问题。况且，OBD I仅当失效己经发生才点亮MIL灯，它无法监测到与排放有关的部件的渐进损坏情况。
因此，很明显需要一个更精密更复杂的系统。
ARB最终制定出了下一代OBD系统的标准，并已于1989年正式公布，称之为OBD II。新标准的实施需要一个起动期。直到1996年各汽车生产厂才在其加州标准车辆上实施了新标准。

同样的新标准于1990年写入了美国联邦大气清洁法，它要求全部49个州的车辆于1996年起一律装备OBD II。但有一个小宽限，是将严格遵守法规的时间定为1999年。所以，有些1996年的OBD II系统可能会缺少一个OBD II规范的特性，如燃油蒸发污染排放清洁测试。
3、OBD II的硬件升级
OBD II不只是自诊软件的一个全新版本，它具备明显的硬件升级特征。典型的装备OBD II的车辆具有以下特点：
a.氧传感器通常是加热型氧传感器。附加的氧传感器位于催化转换器的下流。上下流的氧传感器组合起来对催化转换器的净化率进行监控，同时对燃油控制进行补偿。
b.具有32位处理器的强功能的传动系控制模块PCM，应OBD II的需要，增加了1.5万个新的标定常数。
c.带有EEPROM的PCM，使其中的软件可重新编程，通过终端接口及外部计算机可对其重新写入新版的软件。
d.改进的燃油蒸发污染控制系统，常有用于清洁目的诊断开关；或增强的燃油蒸发（EVAP）系统，带有一个排气电磁阀，一个燃油箱压力传感器和一个诊断测试装置。
e.增强的EGR系统，带有一个电子控制的线性EGR阀和一个针阀位置传感器，实现对EGR量的更精确监控。
f.燃油喷射方式由多点序列喷射（SFI）取代了普通多点喷射（MPI）和单点喷射（TBI）。
g.MAP传感器和MAF传感器同时使用，更精确地监测发动机负载和空气流量。

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参考一下.

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