理论教育 汽车OBD-II随车自诊断系统:发动机电控技术与检修

汽车OBD-II随车自诊断系统:发动机电控技术与检修

时间:2023-10-07 理论教育 版权反馈
【摘要】:美国加州环保局于1989年正式公布,称之为OBD-Ⅱ,直到1996年各汽车生产厂才在加州车辆上实施了新标准。OBD-Ⅱ系统技术先进,对探测排放问题十分有效。从1999年起,汽车界又采用了第三代随车自诊断系统,即OBD-Ⅲ。其增强了汽车尾气排放检测功能,OBD-Ⅲ也只能用故障检测仪进行检测诊断。监控排放控制系统 OBD系统随时监测零部件和系统的故障,保证车辆在使用中排放不超过OBD法规的要求。

汽车OBD-II随车自诊断系统:发动机电控技术与检修

1.OBD-Ⅱ的提出

20世纪80年代中期各厂家独立自行设计诊断座和自定义故障码,各个车型之间无法公用,必须采用不同的诊断系统。OBD有两种标准,SAE美国版的OBD,ISO欧洲版的E- OBD(相比较是没有EVAP泄漏测试要求)。OBD-Ⅱ监视排放控制系统效率的目标是随着汽车运行中效率的降低,根据美国联邦测试步骤,当汽车排放水平已达到新车排放标准的1.5倍时,点亮故障指示灯并存储故障码。

美国加州环保局于1989年正式公布,称之为OBD-Ⅱ,直到1996年各汽车生产厂才在加州车辆上实施了新标准。

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,严格遵守法规的时间定为1999年。所以,有些1996年的车辆装载的OBD-Ⅱ系统可能会缺少1999年车辆装载的OBD-Ⅱ所规定的规范特性,如燃油蒸发污染排放清洁测试。

OBD-Ⅱ系统技术先进,对探测排放问题十分有效。但对驾驶者是否接受MIL的警告,OBD-Ⅱ是无能为力的。

从1999年起,汽车界又采用了第三代随车自诊断系统,即OBD-Ⅲ。其增强了汽车尾气排放检测功能,OBD-Ⅲ也只能用故障检测仪进行检测诊断。

2.OBD-Ⅱ的特点

(1)统一诊断座 DLC诊断座为统一16PIN插脚,并装置在驾驶室、驾驶侧仪表板下方。在16个插脚中,其中7个是标准定义的信号插脚,其余9个由生产厂家设定。ISO—9141—2标准规定第7号和第15号插脚的作用是传送资料。SAEJ1850标准规定第2和第10号插脚的作用是传送资料(表8-4)。

8-4 OBD-ⅡDLC插头标准PIN插脚功用

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(2)通信规则标准化 解码器和车辆之间采用标准通信规则。

(3)统一故障码含义 OBD-Ⅱ的故障码含义见表8-5。故障码由五位字母和数字组成,见表8-6。第一位是总成控制单元故障码,规定用英文字母表示,共有四个:P代表汽车发动机和自动变速器控制单元;C代表汽车底盘控制单元;B代表汽车车身控制单元;U代表规定内容。第二位是企业的故障码,企业的故障码规定由一位阿拉伯数字表示。其中:0代表SAE定义的故障码;其他1,2,3,…,9为各汽车制造公司自行定义的故障码。第三位是系统故障码。第四位和第五位是原厂编码顺序故障码。例如,P1352,P代表总成控制单元故障码,1代表编码企业故障码,3代表系统故障码,52代表原厂编码顺序故障码。

8-5 OBD-Ⅱ的故障码含义

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8-6 10类发动机与变速器的故障码

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(4)具有行车记录器功能 标准的OBD-Ⅱ测试模式即制定测试模式功能,此功能可在故障码发生时,瞬间记录下相关的数值,以便发现间歇性故障,进而简化了检查和维修的程序,从而减少故障发生和维修的间隔时间。

(5)监控排放控制系统 OBD系统随时监测零部件和系统的故障,保证车辆在使用中排放不超过OBD法规的要求。这种持续监测排放的过程,大幅度减少了由于故障造成的排放超标。

三项连续监控:失火检测、燃油系统和大部分的部件监控。

八项非连续的监控:触媒、加热式触媒、燃油箱油气蒸发、二次空气喷射、空调系统、氧传感器、氧传感器加热器和EGR。

(6)OBD-Ⅱ对配置某些附加的传感器的要求 如附加的加热氧传感器,装在催化转化器排气的下游;采用更精密的曲轴凸轮轴位置传感器,以便更精确地检测是否缺火。

3.OBD-Ⅱ的工作

OBD-Ⅱ要求检测任何一个与排放有关的部件或系统,重点检测燃油和空气测定系统故障、点火系统故障或发动机间歇熄火故障、废气控制辅助装置故障。

(1)触媒转换器监控 触媒转换器排放监控起动条件如下:

①发动机冷却液温度高于76℃。

②保持车速大于20km/h至少2min。

③打开节气门。(www.daowen.com)

闭环运行。

⑤转速为1248~1952r/min(自动),或1248~2400r/min(手动)。

⑥进气压力传感器电压应为1.5~1.6V。

⑦系统依靠前、后加热式氧传感器的信号,检测触媒转换器的工作效率。

(2)氧传感器监控

①具有完整的测试氧传感器的功能。

②能够完成监控九项有关含氧传感器的项目。

(3)失火监控

①监控和提示车主发动机失火后对触媒的破坏或引起发动机排放标准的变化。

气缸在失火时会导致燃烧压力下降,使活塞运动速度减慢。因此失火会导致发动机曲轴转速下降,曲轴位置传感器的波形循环就会出现中断,通过对比曲轴位置传感器与凸轮轴位置传感器的信号,电控单元就会判断出哪一个气缸失火。

(4)燃油系统监控

①用来判断监控系统调整空燃比的工作情况。

②监控的两个参数——短效修正和长效修正,在没有进行燃油修正时,数值为0,修正时,数值的范围为-100%~100%。

(5)燃油蒸发系统监控

①用来检测活性炭罐气体容积和泄漏情况。

②监控系统的部件炭罐阀、EVAP电磁阀和压力传感器。

(6)废气再循环监控

①用来检测EGR的流量和判断其工作效率。

②电控单元使EGR阀全开或全关,并侦测EGR传感器的电信号,然后通过动态的采样数值与其原厂设计的标准相比,并判断EGR系统的工作效率,若其工作效率达不到设定标准,则故障灯亮起并发出设置故障码。

4.OBD-Ⅱ的局限性

1)OBD-Ⅱ不能测量车辆的排放物CO、NOx和HC等,只是起随车排放监测器的作用。因此,如果需要准确分析车辆尾气排污状况,尚需其他的监测手段或配备其他尾气分析仪。

2)OBD-Ⅱ的可靠性受车辆运行环境的影响,在一定的工作条件,如恶劣的运行状况和异常的工作环境中,OBD-Ⅱ有可能出错,此时一般要暂停OBD-Ⅱ的工作。而且错误的故障指示会降低用户对OBD-Ⅱ的可信度,以至于部分用户对OBD-Ⅱ发出故障警告不予理会,使OBD-Ⅱ应有的功能无法实现。

3)OBD-Ⅱ不能指示如何对车辆进行维修,它只能对车辆进行实时监测,把检测到的故障以故障码的形式存入存储器,以点亮故障灯的方式通知驾驶人发生故障的部位或表明存在着被确诊的故障,提醒驾驶人对车辆进行维修。

4)OBD-Ⅱ不能诊断出汽车电控系统内的所有故障,它仅能监测出汽车电控系统中70%~80%的故障。仅依靠故障显示灯的方式还不能有效地判断汽车系统的恶化状况。

5)OBD-Ⅱ给软件带来了巨大的挑战。OBD-Ⅱ软件大约是整个汽车电控软件的一半。其中任何一个软件错误都能导致错误的故障指示或违规。在软件精度上,即使99.9%的精度依然会造成很多系统问题。另外,还有许多有关OBD系统软件及检测的困难,如太敏感、太不敏感和检测不准确等。

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