早期的电子控制汽油喷射系统的故障自诊断专用设备, 一般都与各汽车公司 的发动机电子控制系统配套,自成体系,仅适合于单一的车种(或车型)。随着 电子控制汽油喷射系统的普及,1993 年美国汽车工程师学会(SAE)制定了车 载自诊断系统(OBDⅡ)标准规范,并于1996年在世界各汽车公司推广实施。 它使汽车电子控制系统在全球范围内实现了标准化、系列化、通用化。该标准采 用了统一的诊断模式,统一的 16 端子诊断接口。因此,现在用于汽车电子控制 系统故障自诊断的专用设备都具有广泛的通用性,只要换上不同的智能卡(维修 卡)即可适应不同的车系或同一车系不同年代生产的汽车。它既可用于发动机电 子控制系统的检测诊断,还可以用于汽车其他电子控制系统,应用功能逐渐多样 化,且具有良好的人机对话功能,操纵方式也十分简单。将故障自诊断专用设备 接口与车上相关控制系统接口对接后,打开故障自诊断专用设备上的电源开关, 通过按键即可获得相关的操作提示。 根据提示即可快速选择所需要检测的系统和 相关项目。
OBD系统的发展历史概述
Ø自 80 年代开始,国外各汽车制造厂开始在其生产的车辆上配备控制与诊 断系统。这些系统在车辆发生故障时,可以警示驾驶员及维修工人在维修 时可以经过由特定的方式读取故障码,以加快维修速度,汽车工业界称之 为随车电脑诊断系统(OBD)。OBD 的英文全称为 ONBOARD
DIAGNOSTIC,翻译成中文为:随车电脑诊断。
Ø为了方便汽车监管和汽车维修,于是相继出现了 OBDⅠ系统、OBDⅡ 系统、OBDⅢ系统,同时也推动汽车随车诊断技术的不断发展。
OBDⅠ系统
Ø美国加州大气资源局(CARB)规定OBDⅠ必须符合下列要求: v (1)仪表板必须有“故障警示灯”(MIL),以提醒驾驶员注意特定 的车辆系统已发生故障(通常是废气控制相关系统)。
v (2)系统必须有记录,传输相关废气控制系统故障码的功能。
v (3) 电器元件监控至少必须包括: 氧传感器O2S、 废气再循环EGR、 油汽蒸发控制系统(EV AP)。
当初加州大气资源局制定 OBDⅠ的用意是减少车辆废气排放, 以及简化维 修流程;但由于 OBDⅠ规格不够严谨,它遗漏了三元催化净化器的效益监测, 以及油汽蒸发系统的泄漏侦测,再加上 OBDⅠ的监测线路敏感度不高,等到发 觉车辆有故障再进厂维修时,事实上已排放了大量废气。
OBDⅡ系统
Ø OBDⅡ系统是随车电脑诊断系统第二代的简称。1993年美国汽车工程师 学会(SAE)制定了一套标准规范,代替在 1993 年以前的第一代诊断系 统(OBDⅠ系统)。经美国环保局(U.S.EPA)及美国加州大气资源局 (CARB)认证通过这一标准,并要求各汽车制造厂依照 OBDⅡ系统的 标准提供统一的诊断模式, 可由统一的诊断座及一台仪器就可对各车种进 行诊断检测。
OBDⅢ系统
Ø 在OBDⅡ控制系统中,每一个电脑都是相对独立的。在维修过程中诊断 仪器要分别进入到发动机、变速箱、ABS 、防盗等电脑中去读取故障码和 读取有关数据。而在OBDIII 系统中,所有的电脑都通过CANBUS 线路 连接。因此,OBDIII 电脑也能利用 CANBUS 线路同时监控其他电脑的 故障码和数据,检查车辆的技术状况是否符合环保要求。
Ø
OBDIII 系统示意图
OBDⅡ的特点
Ø 统一各车种诊断座形状为 16 脚,如图 221 所示。并装置在驾驶室,驾 驶侧仪表板下方。各接脚功用如表221:
Ø 具有数值分析资料传输功能(Data Link Connector 简称DLC )。资料传输 线有两个标准:
v I.ISO 标准 ( INTERNA TION STANDARDS ORGANIZA TION 19412)即为欧洲统一标准利用7#,15#脚。
v II.SAE 标准(SAEJ1850)即为美国统一标准利用 2#,10#脚。即 为美国标准
Ø 统一各车种相同故障代码及意义。
Ø 具有行车记录器功能。
Ø 具有重新显示记忆的故障码功能。
Ø 具有可由仪器直接消除故障码功能。
Ø
电控系统与解码器的通讯
汽车电控系统的电脑
Ø 汽车电控系统的电脑(ECU 或PCM )和普通的电脑一样,具备四个基本 功能:输入、处理、存储和输出。电脑将汽车上传感器的电压信号转化为 数字信号,经过电脑的存储的程序处理后,再输出数字信号,并转化为电 压信号,指挥执行器工作。另外,电脑会存储处理过的信息和自身发出的 操作指令,以及在操作过程中产生的故障码。图241以简化形式表示出 电脑系统的四个基本功能。 发动机
防 盗 A B S
仪 表 变速箱
其 他
OBD-III
图 1 所有电脑都有四个功能:输入、处理、存储和输出
标准的 OBDⅡ诊断座接脚功用说明表 1#
提供制造厂应用 9# 提供制造厂应用
2#
SAEJ 1850 资料传输(美国标 准用) 10# SAEJ 1850资料传输 (美国标准用) 3#
提供制造厂应用 11# 提供制造厂应用 4#
汽车电子控制系统直接车身搭铁 12# 提供制造厂应用 5#
信号回路搭铁 13# 提供制造厂应用 6#
提供制造厂应用 14# 提供制造厂应用 7#
ISO9141资料传输K(欧洲标准 用) 15# ISO9141 资料传输 L(欧洲标准用) 8# 提供制造厂应用 16#
接电瓶正电源 图 2 OBDII 诊断座
输入 从传感器 存 储
电脑程序或记忆 处 理
CPU 或微处理器 输出
到执行器
数据流
Ø所谓数据流简单来说就是将电控系统的一些主要传感器和执行器的目前 工作参数值(如目前转速、电池电压、空气流量、喷油时间、节气门开度、 点火提前角、水温等)提供给维修者进行参考,维修实践当中是可以通过 阅读数据流来分析发现故障所在,特别是当电控系统无故障码进行参考, 此时数据分析
更显得重要了。
Ø解码器和诊断数据接口(DLC)连接之后,解码器和汽车电脑(PCM) 实现通讯,即可监测到二种信号:一种是传感器产生的输入信号,另一种 是PCM产生的输出信号。监测到二种信号都以数据、参数形式出现,所 有数据、参数都是以一系列传送,整个PCM 的传送就称为数据流。
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