車載診斷系統(tǒng)課件

車載診斷系統(tǒng)（OBD）制作趙駿

主講

趙駿武漢市汽車應用工程學校武漢市汽車維修技術培訓學校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（相當于歐Ⅲ、歐Ⅳ）排放標準。這兩個標準分別將于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排放標準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。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)保總局申報在2005年9月開始實行國Ⅲ排放法規(guī)，但強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)）的排放限值標準：HＣ為0.4g/km，CO為3.2g/km，NOX為0.6g/km。此值大于型式認證的排放限值。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行診斷.改善車輛的維修服務（標準化的故障代碼、凍結幀數(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，避免進一步的損壞.2024/12/277車載診斷系統(tǒng)-OBD汽油機OBD系統(tǒng)的診斷測試汽油機OBD系統(tǒng)必須進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的零部件，包括發(fā)動機的電子控制器、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)動機在一定轉(zhuǎn)速和負荷范圍內(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)動機轉(zhuǎn)速的變化進行失火檢測.當失火率超過規(guī)定的百分比時，排放污染物超標，將導致催化轉(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時，故障指示燈（MI）必須進入獨特的報警模式，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。?

大負荷時，保證大功率和保護發(fā)動機不過熱，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圍、響應速度是否過低、跳變時間之比是否超出規(guī)定範圍、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特性信號退化到排放物達到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度差造成涂層燒結和活性材料燒結；?

化學：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：由于燒結和燃油、機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3)

內(nèi)部硬件測試（在進行OBDII檢測時，同時要進行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)動機起動時，ECU都必須開始一系列的診斷檢測。2)

當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)

點火開關接通，而發(fā)動機尚未起動或轉(zhuǎn)動，MIL也必須點亮。發(fā)動機起動后，如果沒有檢查到故障，MIL應熄滅。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)動機進入永久排放故障狀態(tài)。4)

失火達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)動機起動、運轉(zhuǎn)工況和熄火組成）出現(xiàn)與排放有關的故障。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)動機起動后未檢測到任何故障。2)

如果發(fā)動機的失火率沒有達到可能造成催化轉(zhuǎn)化器損壞的限值，或者發(fā)動機運行工況改變后，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)動機起動、運轉(zhuǎn)工況和熄火組成）期間，如果負責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)動機暖機（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幀保存的狀態(tài)信息。2024/12/2728車載診斷系統(tǒng)-OBD凍結故障狀態(tài)（凍結幀）故障指示出現(xiàn)時，強制儲存的狀態(tài)信息有：1)

故障代碼2)

計算的負荷值(負荷率)3)

發(fā)動機轉(zhuǎn)速4)

發(fā)動機冷卻液溫度應記錄的其他參數(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）、進氣管的空氣壓力、進氣管的空氣溫度、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亮時的故障代碼。2024/12/2731車載診斷系統(tǒng)-OBD故障代碼讀取1)

使用專用的檢測設備，通過標準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)

通過標準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、注冊并允許銷售。

型式認證時對缺陷的要求：型式認證部門有權決定是否允許缺陷?？梢栽试S不超過兩個缺陷。在型式認證后兩年內(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,進行預處理。?

進行型式認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。?

試驗結束前，該車能有故障指示，就通過認證。（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認證試驗?

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

在下列任何一種情況下，排放超標時，應有故障指示：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)動機失火（用電子儀器模擬失火故障）切斷任何與排放有關的零部件的電氣連接。切斷蒸發(fā)控制設備的電氣連接（不必進行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)