OBD系統(tǒng)通信協(xié)議

要求制造商使用相同的多路通信語(yǔ)言，進(jìn)行PCM與其傳感器和執(zhí)行器間的通信，以及診斷工具之間診斷信息的發(fā)送與接收。OBD Ⅱ標(biāo)準(zhǔn)要求發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)對(duì)每一受監(jiān)視的電路，根據(jù)專(zhuān)門(mén)設(shè)置的運(yùn)行條件如暖機(jī)周期、驅(qū)動(dòng)周期、OBD Ⅱ行程、OBD Ⅱ驅(qū)動(dòng)周期和相似條件等，在監(jiān)視序列檢測(cè)其故障，位置故障代碼，點(diǎn)亮和熄滅故障燈，以及消去故障代碼。在這里，所謂監(jiān)視序列是一個(gè)運(yùn)行過(guò)程，是一個(gè)用來(lái)測(cè)試規(guī)定系統(tǒng)功能或部件的操作。例如計(jì)算機(jī)可在減速時(shí)打開(kāi)或關(guān)閉EGR閥，并監(jiān)視MAP傳感器，以觀察EGR閥是否在工作;或在巡航時(shí)，計(jì)算機(jī)打開(kāi)或關(guān)閉碳罐凈化，以觀察氧傳感器的信號(hào)，這樣就可以同時(shí)測(cè)試兩個(gè)部件。

OBD Ⅱ條例規(guī)定了故障代碼，大量的發(fā)動(dòng)機(jī)管理的傳感器信號(hào)、計(jì)算機(jī)命令等，并可通過(guò)一個(gè)通用的掃描工具讀出。掃描工具可給出大量重要的維修信息，但很多維修人員并沒(méi)使用其全部功能，僅用于讀取故障碼。實(shí)際上，掃描工具所提供的數(shù)據(jù)，多數(shù)可用于查出故障所在。特別有效的故障排除方法是同時(shí)使用掃描工具和四氣體(HC、CO、氧氣和二氧化碳)或五氣體(外加NOx)紅外線(xiàn)式尾氣分析儀。這樣可對(duì)傳感器信號(hào)或計(jì)算機(jī)命令信息與實(shí)際尾管的排氣相比較，看看這些讀數(shù)的邏輯結(jié)果是否合理。

測(cè)試模式對(duì)全部OBD Ⅱ汽車(chē)都是通用的，使用OBD Ⅱ掃描工具就可測(cè)試。

滿(mǎn)足OBD Ⅱ要求的掃描工具，必經(jīng)能訪(fǎng)問(wèn)和解釋任何車(chē)型與排放相關(guān)的診斷故障碼，掃描工具有線(xiàn)束可與標(biāo)準(zhǔn)的16針連接器相接。

只要掃描工具正常，它就告訴用戶(hù)發(fā)動(dòng)機(jī)工作情況，但讀者仍然不能"看到"問(wèn)題或者因"假信號(hào)"發(fā)生得太快，掃描工具顯示不出來(lái)，或者OBD Ⅱ系統(tǒng)根本就沒(méi)有編程識(shí)別這種差異。針對(duì)這種情況，使用實(shí)驗(yàn)室示波器非常有效。示波器有臺(tái)式，也有手持式。用模擬示波器檢查點(diǎn)火系統(tǒng)的故障已有幾十年歷史了，但它與現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)室示波器完全是不同的類(lèi)型。傳統(tǒng)模擬示波器要求所顯示的信號(hào)是一個(gè)重復(fù)的周期信號(hào)，而實(shí)驗(yàn)室示波器是對(duì)這一信號(hào)的實(shí)時(shí)顯示。因?yàn)槿拥念l率高，所以信號(hào)的每一重要細(xì)節(jié)都被顯示出來(lái)，這樣高的速度可在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)識(shí)別出任何可造成故障的信號(hào)。如果需要，任何時(shí)間都可重看波形，因?yàn)檫@些波形都可存于內(nèi)存中。

典型的現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)室示波器具有雙線(xiàn)或多線(xiàn)功能。即同時(shí)可在屏幕上看到兩個(gè)或多個(gè)單獨(dú)的信號(hào)。這樣就可觀察一個(gè)信號(hào)如何影響另一個(gè)信號(hào)。例如可將氧傳感器電壓信號(hào)輸入到通道A，將噴油器脈沖輸入到通道B，然后觀察脈沖是否響應(yīng)氧傳感器信號(hào)的變化。

可將實(shí)驗(yàn)室示波器看成一個(gè)高速可視電壓表。能夠看到清晰的信號(hào)波形，在圖形上能捕捉到瞬間干擾、尖峰脈沖、噪聲和所測(cè)部件的不正常波形。

值得注意的一點(diǎn):OBD只是在排放不達(dá)標(biāo)時(shí)報(bào)警，但如果油品不合格，安裝OBD就將形同虛設(shè)。據(jù)了解，國(guó)內(nèi)合資汽車(chē)廠引進(jìn)中國(guó)的一些車(chē)型，也會(huì)在歐洲同期銷(xiāo)售，它們?cè)谏a(chǎn)之初就配備有OBD并達(dá)到了歐Ⅲ甚至歐IV標(biāo)準(zhǔn)，在國(guó)產(chǎn)后減去或關(guān)閉OBD的一大原因就是為了避免因油品不合格而導(dǎo)致報(bào)警，從而帶來(lái)不必要的麻煩。

OBD Ⅱ程序的設(shè)計(jì)要求避免系統(tǒng)之間的混淆， 這不僅要求使用標(biāo)準(zhǔn)的16針診斷接口，還要使用特定的編碼及在制造商的文件中對(duì)部件的說(shuō)明，這是為了達(dá)到以下幾方面的統(tǒng)一和標(biāo)準(zhǔn)化。

例如，為計(jì)算機(jī)提供曲軸位置和轉(zhuǎn)速信息的裝置稱(chēng)為曲軸位置傳感器，縮寫(xiě)均為"CKP"，計(jì)算機(jī)統(tǒng)一都稱(chēng)為"PCM"。

每車(chē)都裝有一標(biāo)準(zhǔn)形狀和尺寸的16針診斷接口，每針的信號(hào)分配相同，并位于相同的位置，裝在儀表盤(pán)之下，在儀表盤(pán)的左邊與汽車(chē)中心線(xiàn)右300mm之間的某處。應(yīng)當(dāng)注意的是，診斷接口的某些端子，指定為特定的信號(hào)如附表所示。而其他端子則可讓制造商使用，或在當(dāng)前型號(hào)的車(chē)上尚未使用。

在OBD Ⅱ計(jì)劃實(shí)施之后，任一技師可以使用同一個(gè)診斷儀器診斷任何根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)的汽車(chē)。OBD Ⅱ成熟的功能之一是當(dāng)系統(tǒng)點(diǎn)亮故障燈時(shí)，記錄下全部傳感器和驅(qū)動(dòng)器的數(shù)據(jù)，可以最大程度地滿(mǎn)足診斷維修的需要。面對(duì)各國(guó)日益嚴(yán)格的汽車(chē)排放法規(guī)，OBD Ⅱ監(jiān)視排放控制系統(tǒng)效率的目標(biāo)是:隨著汽車(chē)運(yùn)行中效率的降低，根據(jù)聯(lián)邦測(cè)試步驟，當(dāng)汽車(chē)排放水平已達(dá)到新車(chē)排放標(biāo)準(zhǔn)的1.5倍時(shí)，點(diǎn)亮故障燈并存貯故障碼。此外，OBDⅡ還要求配置某些附加的傳感器硬件，例如附加的加熱氧傳感器，裝在催化轉(zhuǎn)換器排氣的下游。采用更精密曲軸或凸輪軸位置傳感器，以便更精確地檢測(cè)是否缺火，全部車(chē)型配置一個(gè)新的16針診斷接口。這樣一來(lái)，計(jì)算機(jī)的能力大大提高，不僅能夠跟蹤部件的損壞，而且滿(mǎn)足了汽車(chē)排放的嚴(yán)格限制。

OBD系統(tǒng)出現(xiàn)故障后及時(shí)修理。一年一次的車(chē)檢對(duì)控制汽車(chē)排放作用是有限的。但汽車(chē)安裝了OBD之后就完全不一樣了，它可以隨時(shí)監(jiān)測(cè)汽車(chē)的排放水平。

如果一旦排放不達(dá)標(biāo)，OBD就會(huì)發(fā)出警告，及時(shí)通知駕駛者去修理。歐Ⅲ最關(guān)鍵的就是使用OBD。

在對(duì)上海別克、廣州雅閣等轎車(chē)進(jìn)行故障診斷時(shí)，自診斷系統(tǒng)都可以顯示標(biāo)準(zhǔn)OBD Ⅱ故障代碼，如"PO125"、"PO204"，分別代表有轉(zhuǎn)速信號(hào)時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)5min內(nèi)沒(méi)達(dá)到10℃和4號(hào)噴油嘴輸出驅(qū)動(dòng)器不正確地響應(yīng)控制信號(hào)。

SAE J2010規(guī)定了一個(gè)5位標(biāo)準(zhǔn)故障代碼，第1位是字母，后面4位是數(shù)字。

首位字母表示設(shè)置故障碼的系統(tǒng)。當(dāng)前分配的字母有4個(gè):"P"代表動(dòng)力系統(tǒng)，"B"代表車(chē)身，"C"代表底盤(pán)，"u"代表未定義的系統(tǒng)。

第2位字符是0、1、2或3，意義如下:0--SAE(美國(guó)汽車(chē)工程師協(xié)會(huì))定義的通用故障碼:1--汽車(chē)廠家定義的擴(kuò)展故障碼;2或3--隨系統(tǒng)字符(P，B，C或U)的不同而不同。動(dòng)力系統(tǒng)故障碼(P)的2或3由SAE留作將來(lái)使用;車(chē)身或底盤(pán)故障碼的2為廠家保留，車(chē)身或底盤(pán)故障碼的3由SAE保留。

第3位字符表示出故障的系統(tǒng):1--燃油或空氣計(jì)量故障;2--燃油或空氣計(jì)量故障;3--點(diǎn)火故障或發(fā)動(dòng)機(jī)缺火;4--輔助排放控制系統(tǒng)故障;5--汽車(chē)或怠速控制系統(tǒng)故障;6--電腦或輸出電路故障。7--變速器控制系統(tǒng);8--變速器控制系統(tǒng)。

最后兩位字符表示觸發(fā)故障碼的條件。不同的傳感器、執(zhí)行器和電路分配了不同區(qū)段的數(shù)字，區(qū)段中較小的數(shù)字表示通用故障，即通用故障碼;較大的數(shù)字表示擴(kuò)展碼，提供了更具體的信息，如電壓低或高，響應(yīng)慢，或信號(hào)超出范圍。

OBD系統(tǒng)將從發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行狀況隨時(shí)監(jiān)控汽車(chē)是否尾氣超標(biāo)，一旦超標(biāo)，會(huì)馬上發(fā)出警示。當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，故障(MIL)燈或檢查發(fā)動(dòng)機(jī)(Check Engine)警告燈亮，同時(shí)動(dòng)力總成控制模塊(PCM)將故障信息存入存儲(chǔ)器，通過(guò)一定的程序可以將故障碼從PCM中讀出。根據(jù)故障碼的提示，維修人員能迅速準(zhǔn)確地確定故障的性質(zhì)和部位。

OBD實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)、催化轉(zhuǎn)化器、顆粒捕集器、氧傳感器、排放控制系統(tǒng)、燃油系統(tǒng)、EGR等系統(tǒng)和部件。然后通過(guò)不同與排放有關(guān)的部件信息，聯(lián)接到ECU【電控單元，它能檢測(cè)、分析與排放相關(guān)故障的功能】，當(dāng)出現(xiàn)排放故障時(shí)，ECU記錄故障信息和相關(guān)代碼，并通過(guò)故障燈發(fā)出警告，告知駕駛員。ECU通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)接口，保證對(duì)故障信息的訪(fǎng)問(wèn)和處理。

2005年12月23日，北京環(huán)保局和北京市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局發(fā)布公告【京環(huán)發(fā)(2005)214號(hào)】，宣布自2005年12月30日起，在北京市銷(xiāo)售新定型車(chē)型(包括全新產(chǎn)品及產(chǎn)品擴(kuò)展與更改)須安裝車(chē)載診斷(OBD)系統(tǒng)。

2005年12月30日前已定型上市銷(xiāo)售并通過(guò)國(guó)家第三階段排放標(biāo)準(zhǔn)審核的車(chē)型可延遲安裝OBD系統(tǒng);2006年12月1日后，停止在北京銷(xiāo)售未安裝OBD系統(tǒng)的新車(chē)。

2006年1月12日，北京環(huán)保局公布了【京環(huán)發(fā)(2006)4號(hào)】第一批達(dá)到國(guó)III排放標(biāo)準(zhǔn)，且?guī)BD功能的輕型車(chē)目錄。

2006年11月15日，北京環(huán)保局再次發(fā)布公告【京環(huán)發(fā)(2006)214號(hào)】，重申半個(gè)月后的12月1日起，北京市將停止銷(xiāo)售未安裝車(chē)載診斷系統(tǒng)(OBD)的國(guó)Ⅲ輕型汽車(chē)。