揭开OBD神秘的面纱.doc

揭开OBD神秘的面纱(一)经国务院批准2005年12月30曰起，北京将实施机动车排放的国标准(相当于欧 ，未达到该标准的新车将停止在北京销售。同时要求从2005年12月30曰起，在北京市销售的新车型必须安装OBD，在此前已定型上市销售并通过审核的车型可延迟一年安装OBD但在2006年12月1曰后，未安装OBD系统的新车将全部停止在北京销售，2007年全国范围实施这一新的法规。这意味着OBD系统即将在我国强制装载。OBD系统的使用除将影响国家的法规、汽车的制造业，燃油供应、车辆管理几方面外，也将对汽车维修带来深远的影响。OBD是一个相当复杂的系统20年来它的硬件结构和软件容量发生很大的变化。而我们在维修作业中要面对所有不同时代的技术。了解OBD的诊断机理和监控的阈值，掌握不同阶段的OBD的监控内容，熟悉可提供的信息种类和信息的定义，会做OBD的测试循环，不仅仅是每个汽车维修技术人员专业发展的需要，同时，也是遵纪守法的需要因为任何故意和无意的导致OBD系统损坏都是违法行为。许多汽车技术人员对OBD的理解很模糊他们常常认为：读取和清除故障码读数据流和动作测试就是OBD全部功能；认为系统有故障码就一定有故障；许多人不会使用OBD其他功能，不会做维修后的OBD测试循环检验，不会分析故障码的阈值。这些都将影响OBD系统的正确使用和有效的维护。本文将就汽车维修技术人员关心的OBD的定义标准、技术沿革、不同系统的监控方法、故障码和数据流的意义、诊断模式和标定方法做全面的介绍，并针对一些不正确的观点和认识予以纠正。一、现在我们能接触到那几代的OBD1什么是OBDOBD是英文On Board Diagnostic的缩写。现在叫DMS(Diagnostics Model System)系统。它的真正含义远非意译过来的“车载诊断系统”。现在美国所使用OBD和欧洲的EOBD实际上仅仅是车载诊断系统中的一部分是法律要求的最基本的功能。OBD的定义是对与排放相关的功能和元器件，利用硬件和软件进行监控，并以MIL灯和DTC故障码的形式提醒驾驶员进行相应维修的系统。实际上厂家自己设计OBD的功能和监控的内容要比要求的强大得多。这个系统由相应的硬件、软件、ECU、接口以及外部显示设备组成。2OBD的作用(1) OBD系统将随时监测零部件和系统的故障，保证汽车在整个使用寿命中排放不超过OBD法规要求；(2) OBD系统会持续监测排放的劣化过程，大幅减少由于故障造成的载用车超标排放；(3) 在检查车辆过程中利用OBD系统的监测信息简化车检和维修的程序，从而减少故障发生和维修之间的间隔时间；(4) OBD的实施可保障汽车污染控制装置的生产一致性，减小零部件和系统的散差提高零部件和系统的耐久性。对OBD的理解要注意几点：(1) 欧的实现，一定要有OBD加以保证。装备OBD系统的欧车辆是假的欧实际上是在某个行驶工况汽车达到欧限值罢了。(2) OBD是一个系统，它是现代汽车一个新的功能。它已被模块化了，叫DMS。它虽不能提高汽车的动力性、经济性和安全性，但它可以保证降低和保持汽车的排放水平，减少汽车故障率，降低汽车的维修成本。(3) 对OBD系统的理解一定要包括外围的诊断设备，它们是一个整体。这与10年前的理解完全不同。因为诊断仪(SCANNER)不仅仅是一个显示终端，它与车上的OBD模块的命令传递是相互的，有些测试是在SCANNER控制下完成的。OBD也不简单的等同于诊断仪。(4) OBD有两种标准：SAE的美国版的OBD、ISO欧洲版的EOBD。实行OBD的国家叫做OBD的国家，各个国家实行OBD的时间不一样，美国、欧盟早一些，曰本、韩国晚一些。欧盟在2000年同步实施欧法规和EOBD，其要求类似美国OBD，但没有EVAP泄漏测试要求。欧对EOBD的要求和欧相同，2010年欧实施时的EOBD要求排放限值更严格增加对三元催化器NOx转换率劣化的诊测。曰本OBD(JOBD)在2000年开始实施它类似OBD-和EOBD，相对简单，2008年曰本计划实施更严格的JOBD法规。3不同阶段OBD的特点自上个世纪90年代初，美国三大汽车公司先后在所定型的汽车增加自诊断功能起到现在，OBD已走过26年的历史，它从自发的、各自为政到统一标准化，从简单显示的不可读得的灯光信号到提供完整的故障状态信息显示方法，从单一的电路导通性测试到全面的过程监控和人机对话诊断的深度，从被动的提示性的监管方式到主动地强制地命令车主维修监管方式，已走过四个阶段。19801988年启蒙阶段上世纪80年代汽车进入了计算机控制时期，以美国三大汽车公司为代表的世界著名汽车制造商开始用软件可监控汽车控制系统，当时还主要是对发动机系统的故障监控，并以人工触发方式，以LED灯信号形式来传递故障信号的数字编码，经过技术人员查表来表达故障的描述。诊断功能限于电路的导通和控制模块的输入信号的幅值的异常。老的皇冠和公爵王就是这种类型。现在的在用车辆已见不到这种类型。19881996年发展阶段我们称之为First OBD(或OBD)，美国加州的环保部门CARB开始介入OBD的设计和标准化工作，它率先以立法的形式强行要求OBD的使用。这个阶段开始出现了：“Check”灯外部通讯工具故障码和故障码的解释控制数据的显示元器件的动作测试监控方法也由原来的电路输出、输出的短路和断路的静态监控，扩展为连续监控(也就是全过程中的监控)，同时EPA在这一阶段与SAE协会完成了标准化。这个阶段是真正通讯的开始，车载和非车载设备要一起配合来完成测试和测试结果的传输、处理。国内的大部分在用车辆使用的是这一代的技术。这个时期的诊断依据不是很严格，可监测的子系统也很少，但读码和清码是在诊断仪的命令下完成的，方便了许多。故障码的解释各家各不相同。故障码对诊断的帮助仅限于给出一个方向，从数据流就可以看到控制系统的输入和输出情况，也有一定的故障诊断指导意义。19962002年统一阶段被称为Second OBD(或OBD )。这个阶段，EPA开始要求超过排放限值的50报警。EPA和SAE联手颁布了一系列标准。当然，在监控的能力上也有很大的提高，特别是“相互监督”的运用。这些标准主要包括：统一的术语和系统命名方法统一串行数据通讯协议统一与外部设备通信接口位置、尺寸、端子定义等通讯物理要求统一诊断仪的功能统一测试模式和数据流内容统一故障码格式和编码原则揭开OBD神秘的面纱(二)3不同阶段OBD的特点自上个世纪90年代初，美国三大汽车公司先后在所定型的汽车增加自诊断功能起到现在，OBD已走过26年的历史，它从自发的、各自为政到统一标准化，从简单显示的不可读得的灯光信号到提供完整的故障状态信息显示方法，从单一的电路导通性测试到全面的过程监控和人机对话诊断的深度，从被动的提示性的监管方式到主动地强制地命令车主维修监管方式，已走过四个阶段。19801988年启蒙阶段上世纪80年代汽车进入了计算机控制时期，以美国三大汽车公司为代表的世界著名汽车制造商开始用软件可监控汽车控制系统，当时还主要是对发动机系统的故障监控，并以人工触发方式，以LED灯信号形式来传递故障信号的数字编码，经过技术人员查表来表达故障的描述。诊断功能限于电路的导通和控制模块的输入信号的幅值的异常。老的皇冠和公爵王就是这种类型。现在的在用车辆已见不到这种类型。19881996年发展阶段我们称之为First OBD(或OBD)，美国加州的环保部门CARB开始介入OBD的设计和标准化工作，它率先以立法的形式强行要求OBD的使用。这个阶段开始出现了：“Check”灯外部通讯工具故障码和故障码的解释控制数据的显示元器件的动作测试监控方法也由原来的电路输出、输出的短路和断路的静态监控，扩展为连续监控(也就是全过程中的监控)，同时EPA在这一阶段与SAE协会完成了标准化。这个阶段是真正通讯的开始，车载和非车载设备要一起配合来完成测试和测试结果的传输、处理。国内的大部分在用车辆使用的是这一代的技术。这个时期的诊断依据不是很严格，可监测的子系统也很少，但读码和清码是在诊断仪的命令下完成的，方便了许多。故障码的解释各家各不相同。故障码对诊断的帮助仅限于给出一个方向，从数据流就可以看到控制系统的输入和输出情况，也有一定的故障诊断指导意义。19962002年统一阶段被称为Second OBD(或OBD )。这个阶段，EPA开始要求超过排放限值的50报警。EPA和SAE联手颁布了一系列标准。当然，在监控的能力上也有很大的提高，特别是“相互监督”的运用。这些标准主要包括：统一的术语和系统命名方法统一串行数据通讯协议统一与外部设备通信接口位置、尺寸、端子定义等通讯物理要求统一诊断仪的功能统一测试模式和数据流内容统一故障码格式和编码原则国内2000年以后销售的车辆，由于驾驶模式和燃料的原因还没有取消OBD，但除了测试模式和监控的对象不同外，基本上符合这一标准。这一阶段诊断包含的内容已很丰富了，概括起来有：读取和清除故障码读串行数据和特殊编组的数据流读软件的版本编码和供应商的编码执行元件的动作测试保养提示软件的初始化和初始状态设定软件版本和系统配置，使用环境的匹配自学习记忆清除特殊系统原始数据的修改个别车型给控制模块重新写程序2002年以后成熟阶段应该说，由于OBD的误诊和漏诊的问题，业内对OBD一直存在着批评的声音，直到它的可靠性和有效性达到模拟的工况期排放检测的水平才被绝对的认可，为了达到这一目标足足花费了20年的时间。进入2002年后，OBD可以说真的成熟起来了。这个阶段加强了：对NOx排出物监控对二次空气喷射系统的监控更频繁地监控更多元器件监控可变进气正时，可变凸轮轴正时监控冷启动的过程监控臭氧的排量提示更多的信息CAN的强制使用ISO 9141，(International Standards Organization) Serial Data ProtocolJ1850，Serial Data ProtocolJ1930Terms and DefinitionsJ1962，Standard OBD Diagnostic ConnectorJ1978，Generic Scan ToolJ1979，Diagnostic Test Mode and Basic Serial Data StreamJ2008，Electronic Service Information Access and Data FormatJ2012，Diagnostic Codes and MessagesJ2190，Enhanced Diagnostic Test Modes and Serial Data Streams通讯协议：每个汽车生产厂会选择一种协议规范，同一辆车的通讯协议的链路层可能是不同的，这是由于不同的系统可能保留原来的通讯方式如大众公司的高尔夫、奥迪等。ISO 91412 (KLine)。它主要应用于曰本车系列，仅用于诊断通讯，不支持CAN通讯，不支持CAN通讯ISO 142304 (Keyword Protocol 2000)J1850 41.6 Kbps Pulse Width Modulated。它应用于福特汽车，也称之为SCP。它既可以用于诊断通讯，也可以用于CAN通讯J1850 10.4 Kbps Variable Pulse Width。它用于通用公司的汽车，也叫CLASS-2。它可以用于诊断通讯，也可以用于CAN通讯J2284IS0 1 57654(CAN)用于新款车的CAN通讯J2534一Recommended PracticeOr Pass-Thr