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车载电子诊断系统简介

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1 引言 EOBD 简介

OBD 简介

大气污染，为当今社会的一大公害。越是交通发达的国家和地区，由汽车尾气排放的污

染物越严重，形成汽车尾气污染。所谓尾气污染，主要是指柴油、汽油及其它机动车代用燃

料在燃烧过程中产生并排出的有害物质对环境及人体的污染和破坏。

汽车尾气的成分非常复杂，其主要污染物包括：一氧化碳(CO)、氮氧化物(NOx)、碳氢

化合物(HC)和颗粒排放物(PM)等。

1943 年，在美国加利福尼亚州的洛杉矶市，250 万辆汽车每天燃烧掉 1100 吨汽油。汽

油燃烧后产生的碳氢化合物等在太阳紫外光线照射下发生化学反应，形成浅蓝色烟雾，使该

市大多数市民患了眼红、头疼病。1955 年和 1970 年洛杉矶又两度发生光化学烟雾事件，前

者有 400 多人因五官中毒、呼吸衰竭而死亡；后者使全市 3/4 的人患病。且产生的白色烟雾

对家畜、水果及橡胶制品和建筑物均有损坏。这就是在历史上被称为“世界八大公害”和“二

十世纪十大环境公害”之一的洛杉矶光化学烟雾事件。

从二十世纪七十年代开始，美国加利福尼亚州即开始实施远严于其它地区的汽车尾气排

放法规。虽然加利福尼亚的新车辆可以低排放启动，但是不正确的维护或元件失效能使车辆

排放大大增加。研究分析表明，新型汽车总排放的 50%是因为相关的排放元件产生故障所

致。车载诊断(OBD)系统的工作就是使车辆在整个使用寿命中排放都尽可能合格。

据有关资料显示，中国已经超过法国，在美国、日本、德国之后成为世界第四大汽车生

产国。中国汽车市场需求完全可能保持 20 年甚至更长时间的持续、稳定、快速增长。保守

估计，到 2010 年，中国家用轿车保有总量将超过 1450 万辆。与汽车市场的蓬勃发展相比，

尾气污染已变成令人触目惊心的现实。调查表明，我国许多城市的汽车尾气污染已成为大气

污染的首要污染源。身为第一批环保模范城市的深圳，机动车尾气污染已占大气污染的 70%，

每年排放各种有害物质达 20 多万吨，并且还在以每年超过 20%的速度上升。北京的汽车尾

气污染形势也同样严重，特别是在用车。如不控制，将影响北京绿色奥运的目标。

鉴于如此严峻的环保形势，国家环保总局在 2005.04.17 颁布了《轻型汽车污染物排放限

值及测量方法（中国 III、IV 阶段）GB 18352.3-2005》，规定全国在 2007.07.01 实施国 III 排

放法规，2008.07.01 第一类汽油车需匹配车载诊断(OBD)系统。北京已于 2005.12.30 开始提

前实施国 III 排放法规，同时要求第一类汽油车必须配装 OBD 系统。广州市也已决定于

2007.01.01 提前实施国 III 排放法规，第一类汽油车必须配装 OBD 系统。广东省环保局已着

手规划在环珠江 9 城市提前实施国 III 排放法规事宜。OBD 法规的实施，标志着我国对汽车

尾气排放的控制的重点已从生产一致性控制转向排放可靠性控制。

车载诊断(OBD)系统,正在成为国内汽车尾气治理领域最前沿的学科。

2 车载诊断(OBD)系统的发展过程

OBD(On-Board Diagnosis)，或者在线诊断，首先由通用汽车公司在 1981 年引入。“OBD”

的目的是在车辆使用过程中监测车辆排放控制系统。当车辆发动机控制器发现排放系统存在

故障时，OBD 系统应该完成 3 件事：首先，它应该点亮组合仪表的警示灯(MIL)，告诉驾驶

员存在问题。其次，在计算机中设定一个代码。第三，将代码储存在计算机内存中，以便能

被技术人员获取用于诊断和维修。

第一代的在线诊断要求（On-Board Diagnostic），称为 OBD I，由美国 CARB（California

EOBD 简介

Air Resources Board）开发，并于 1988 年执行。第一版 OBD 有很多缺点，它仅覆盖了发动

机排放系统相关的传感器和执行机构。催化转换器效率诊断、失火探测没有包含，油箱蒸发

也没有被监控。没有规定统一的故障码。

随着技术进步和扩展在线诊断能力意愿的升高，第二代在线诊断系统被开发出来，称为

OBD II。美国 1990 年颁布的联邦清洁空气修正法案规定，从 1996 年年型车开始，在全美境

内销售的所有轻型汽车和卡车都需配装 OBD II。此外，联邦环保局也要求从 2004 年年型车

开始，低于 6356 公斤的中型汽车也必须装配 OBD II 系统。将来，联邦环保局希望联所有超

过 6356 公斤的重型汽车最终将装配 OBD II 系统。

OBD II 系统监测影响整车排放性能的每一个零件，包括所有传感器、执行机构，以及

催化转换器、燃油供给系统和发动机失火，保证车辆在其整个使用寿命中尾气排放尽可能满

足标准要求，并且在诊断和问题的处理方面帮助维修人员。

欧洲从 2000 年开始实施 OBD 法规，为 EOBD(Europe On-Board Diagnosis)。EOBD 和

OBD II 法规有一些不一样的地方，如 EOBD 的排放报警限值 EU3/EU4 为固定值，而 OBD II

法规中为相对值；OBD II 要求监测供油系统泄露，而 EOBD 没有要求。详见表 1-1。

表 1-1 EOBD 和 OBD II 排放法规比较

有效范围

MIL 灯

报警限值

失火探测

油箱系统泄露探测

传感器

错误存储 EOBD

小于等于 3.5 吨，小于等于

9

座的轻型车

MIL 灯亮：2 个错误驾驶循

环

后（最大 10 个）

MIL 灯灭：3 个无错误驾驶

循

环后

绝对排放限值：

CO HC

Nox

3.2g/km 0.4g/km 0.6g/km

在正转矩和发动机转速小于

4500l/min 时工作

没有要求

测试线路的连续性

储存自 MIL 灯亮后的行驶

距离 OBD II

所有小于等于 12 座的乘用车

及小于等于 6.35 吨的轻型卡

车

2 个错误驾驶循环后

3 个无错误驾驶循环后

相对限值：1.5x 标准限值

在正转矩和直到发动机最大

转速 N_max 的所有转速范围

内工作

1996 年型车起始，不允许泄

露量超过相当于 1mm 孔径

的泄露量；2000 年型车起始，

不 允 许 泄 露 量 超 过 相 当 于

0.5mm 孔径的泄露量

测试信号的合理性

没有要求

图 1-1 显示的是在国际上有代表性的、能实现全部 OBD II/EOBD 功能的发动机管理系

统(EMS)布置图，其中

使用发动机转速传感器测量发动机转速波动进行失火诊断。

使用催化转换器前、后氧传感器测量催化转换器储氧能力(OSC)进行催化转换器效

率诊断。2000 年前普遍使用双线性氧传感器方法，或前氧传感器为线性氧传感器、EOBD 简介

后氧传感器为阶跃式氧传感器方法来实现催化转换器效率诊断功能。而现在由于

发动机控制器运算能力大大增强，传感器精度不断提高，一般使用双阶跃式氧传

感器实现 OBD 功能。

具有检测油箱泄露的功能。

图 1-1 发动机管理系统(EMS)布置图

OBD II 与 EOBD 的最大区别在于：OBD II 要求进行燃油系统泄露检查，基于正压方式，

能检测相当于油箱上直径大于 1mm 孔径的泄漏量。而 EOBD 没有要求。图 1-2 为燃油系统泄

漏检测原理图。

图 1-2 燃油系统泄漏检测原理图

其中，1）发动机控制器 2）活性碳罐电磁阀 3）活性碳罐 4）燃油系统诊

断泵 5）诊断泵滤清器 EOBD 简介

燃油系统泄露诊断时，碳罐电磁阀切断活性碳罐与进气管的连接。接着，诊断泵在燃油

系统中建立一个特定的正压。随后发动机管理系统通过油箱压力传感器检验油箱系统的压力

下降过程，以确定系统的密封性。2005.04.15 由国家环保总局颁布的 GB 18352.3-2005《轻

型汽车污染物排放限值及测量方法（中国 III、IV 阶段）》规定全国在 2007.07.01 实施国 III

排放法规，2008.07.01 第一类汽油机需匹配 OBD 系统。国 III OBD 系统的要求基本与 EOBD

一致。

3 我国 III 车载诊断(OBD)系统要求

GB 18352.3-2005 对 OBD 的定义为：OBD 指用于排放控制的车载诊断系统，它必须具

有识别可能存在故障区域的能力，并以故障代码的方式将该信息储存在电控单元存储器内。

车载诊断(OBD)系统在车辆使用过程中诊断与排放相关的、可能导致排放超限值的执行

机构、传感器、开关量等部件和系统。以及被指定的特殊零件和系统，包括三效催化转换器

和失火诊断。

与发动机控制器相连的所有与排放相关部件至少应当有电路连续性监测。如出现故障，

故障代码必须储存。并且应在 2 至 9 个运转循环时激活故障指示灯(MIL),不接受需要平均 10

个以上运转循环才能激活 MIL 灯的方案。一个运转循环包括发动机起动、运转工况和发动

机熄火 。

3.1 三效催化转换器失效诊断

国 III/国 IV 排放标准规定当 I 型常温（+20℃）工况排放试验排放污染物超出图 1-3 的

OBD 限值时，需在第 3 个 I 型常温工况循环时点亮故障灯。但仅要求监测 HC 排放物来判

断催化转化器的效率下降。制造厂可以单独监测前催化器或者与其下游相邻的催化器结合在

一起进行监测。

g/km

3.2

2.3

1.0

CO

OBD

限值

（2008．07．01）

国 3

(2007.0701)

国 4

（2011） g/km

0.6

0.15

0.08

NOx

OBD

限值

（2008．07．01）

国 3

(2007.0701)

国 4

（2011） g/km

0.4

0.2

0.1

HC

OBD

限值

（2008．07．01）

国 3

(2007.0701)

国 4

（2011）

图 1-3 国 III/国 IV 排放污染物 OBD 限

3.2 发动机失火

国 III/国 IV 车载诊断(OBD)系统对装配点燃式发动机汽车要求必须监测导致 I 型试验排

放超过 OBD 限值的发动机失火。应该能在 1000 个曲轴转数内探测到引起工况排放超 OBD

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Telematics的简介

Telematics的简介

Telema‎tics

基本介绍

通常所说的T‎elemat‎ics就是指‎应用无线通信‎技术的车载电‎脑系统。随着电脑和网‎络技术应用到‎汽车上，正在形成称之‎为Telem‎atics的‎新的电脑市场‎。Telema‎tics是无‎线通信技术、卫星导

航系统‎、网络通信技术‎和车载电脑的‎综合产物，被认为是未来‎的汽车技术之‎星。汽车行驶当中‎

出现故障时，通过无线通信‎连接服务中心‎，进行远程车辆‎诊断，内置在发动机‎上的计算机记‎录

汽车主要部‎件的状态，并随时为维修‎人员提供准确‎的故障位置和‎原因。通过终端机接‎收信息并

查看‎交通地图、路况介绍、交通信息、安全与治安服‎务以及娱乐信‎息服务等，在后座还可以‎玩电子游戏、网络应用（包括金融、新闻、E-mail等）。通过Tele‎matics‎提供的服务，用户不仅可

以‎了解交通信息‎、临近停车场的‎车位状况，确认当前位置‎，还可以与家中‎的网络服务器‎连接,及

时了解家中‎的电器运转情‎况、安全情况以及‎客人来访情况‎。也就是说：综合上述所有‎功能的车

载计‎算机系统叫T‎elemat‎ics。

运作模式 Telema‎tics市场‎还可以分为以‎移动通信运营‎商为主的Af‎ter Market‎（AM）市场和以汽车‎厂

商为主的B‎efore Market‎（BM）市场两个部分‎。Telema‎tics AM市场是指‎在汽车出厂之‎后安装相

应的‎设备提供Te‎lemati‎cs业务，Telema‎tics BM指在出厂‎时就可以提供‎服务的形式。 Telema

‎tics系统‎运作模式极为‎复杂，就目前发展的‎模式观察，基本上可将其‎分为汽车定位‎系统（GPS）

与资讯存取（Access‎）两部分。在GPS系统‎运作模式方面‎，主要透过其内‎建具有广播、微波与卫星之‎三向接收与发‎射天线与卫星‎连结，透过卫星的三‎角定位法，以Telem‎atics系‎统内建的GP

汽车车载诊断系统(OBD)分析与研究

汽车车载诊断系统(OBD)分析与研究

应用研究　

汽车车载诊断系统（ＯＢＤ）分析与研究　

陈保帆　（重庆科创职业学院重庆４０２１６０）　

摘要：ＯＢＤ将从发动机的运行状况随时监控汽车是否尾气超标，一旦超标，会马上发出警示。当系统出现故障时，故障（ＭＩＬ）灯或检查发　

￣］／ｇｔ，（Ｃｈｅｃｋ　Ｅｎ画ｎｅ）警告灯亮，同时动力总成控制模块（ＰｃＭ）将故障信息存入存储器，通过一定的程序可以将故障码从ＰｃＭ中读出。根据故障码的　

提示，维修人员能迅速准确地确定故障的性质和部位。　

关键词：汽车系统研究　

中图分类号：ＴＰ３　文献标识码：Ａ　文章编号：１００７—９４１６（２０１２）０７—０１０３—０２　

电子技术渗入汽车领域，迫切要求考虑服务和维修。解决的办　

法是“车载诊断系统（Ｏｎ　Ｂｏａｒｄ　Ｄｉａｇｎｏｓｅ）”电子系统应具有不断　

自监，不断识别，能存储故障和诊断处理。各汽车生产厂家的电子系　

统并不相同。日益严格的排放法规和对电子系统的实时监控要求，法　

规制定已认识到车载诊断系统是监控排放的辅助手段，并设法将“车　

载诊断系统”标准化，使车载系统不因生产厂家不同而异。附加安装　

的系统称为“车载诊断系统”Ｏｎ　Ｂｏａｒｄ　Ｄｉａｇｎｏｓｅ　Ｓｙｓｔｅｍ（ＯＢＤ）　

１、汽车行驶时ＯＢＤ主要功能　

集成在发动机电控单元（ＥＣＵ）中的ＯＢＤ除电控单元自检外，　

还监控输入、输出信号和电控单元问的通信。　１．１输入信号监控　

根据对输入信号的处理、分析，可对传感谢器，接插件和到电控　

单元的连接线（信号传输路径）进行监控。通过监控可确定除传感器　

故障外的其他故障，如到蓄电池电压ＵＢａｔｔｔ短路、与地短路以及导　

线断路等。常用方法：（１）监控传感器供电电压。（２）检验检测的值是　

否在允许的范围（如０．５－４．５Ｖ）。（３）在有附加信息时，对检测值作可　

信度检查（如比较曲轴转速与凸轮轴转速）。（４）特别重要的传感器　

（如节气门位置传感器），这样可对它们检测的信号直接比较。　

１．２输出信号监控　

ACTI-DIAG诊断系统介绍

ACTI-DIAG诊断系统介绍

ACTI-DIAG

远程诊断系统介绍

法国欧科佳(ACTIA)公司

1. 企业资质以及市场经验介绍

ACTIA公司成立于1986年，总部设在法国南部城市图鲁兹(Toulouse)，历经二十余年的发展壮

大，集团公司已发展成为拥有20个子公司，年营业额突破2亿欧元，专业从事商用车车载电子设备、

汽车故障检测诊断设备及汽车维修保养设备的研发和生产的高科技跨国集团公司。ACTIA集团公司

的子公司遍布于亚洲，欧洲，北美洲，南美洲和非洲。公司从成立至今一直致力于汽车电子产品的

生产与研发，现已成为全球汽车电子产品领域中重要而不可或缺的一员，是全球领先的为汽车制造

商售后服务故障诊断方面提供解决方案的专业供应商之一，与全球主要的OEM汽车制造商建立了

良好的合作伙伴关系。 ACTIA 集团从成立至今一直把致力于提供高水准OEM诊断解决方案、专

业的诊断软件平台和广泛优质的服务作为企业立足之本。

作为诊断软件专业供应商，ACTIA集团向汽车制造商提供从汽车设计到保养和维修的整套完整

解决方案，同时为全球主要的汽车厂商提供诊断数据的开发验证服务。

与此同时，ACTIA集团的战略是继续发展其所有的软件开发和专业技术以形成整套独有的系统化诊

断软件系列——ACTI-DIAG。

1.1. ACTIA集团介绍

󰂄 一个在全球拥有20个地区子公司的跨国集团

󰂄 年销售额超过2亿欧元 (MORE THAN 200 M FORECAST FOR 2007)

󰂄 在超过2000名的雇员中，有超过700名在从事着专业故障诊断和解决方案的研究

󰂄 全球八大汽车制造商（宝马，菲亚特，通用，奔驰，三菱汽车，标致雪铁龙，雷诺，雷诺重汽）

的供应商

󰂄 ACTIA提供全球范围内的硬件、软件和服务解决方案

1.1.1. ACTIA集团子公司在全球的分布

ACTIA集团20个子公司遍布全球五大洲，分布于15个国家和地区，全球子公司与母公司共享

同一个技术平台，各个子公司共享每个子公司的研发成果，技术保持同步。这使得建立各地的ACTIA

车载故障诊断系统(OBD)研发建设方案(二)

车载故障诊断系统(OBD)研发建设方案(二)

车载故障诊断系统（OBD）研发建设方案

一、实施背景

随着中国汽车产业的快速发展，汽车电子诊断技术得到了广泛的应用。车载故障诊断系统（OBD，On-Board

Diagnostics）作为汽车电子诊断技术的重要组成部分，可以对汽车运行状态进行实时监测和故障诊断，为驾驶者提供及时、准确的车况信息，有助于保障行车安全。

近年来，中国政府对新能源汽车产业给予了高度关注，新能源汽车的推广和应用也成为了国家战略。在此背景下，OBD系统的研发和建设更显重要。通过OBD系统，可以实时监控新能源汽车的能源消耗、排放状况等关键参数，为政策制定者提供数据支持，同时也有助于提高新能源汽车的安全性和可靠性。

二、工作原理

OBD系统主要通过车辆通信接口与汽车电子控制单元（ECU）进行数据交换。当车辆出现故障时，ECU会记录故障信息并存储，同时通过OBD接口将故障信息传输至外部设备。驾驶员或维修人员可以通过OBD设备读取故障信息，快速定位并修复故障。

此外，OBD系统还具备远程通信功能。当车辆发生故障时，OBD设备可以自动将故障信息发送至云端服务器。维修人员可以通过手机APP或电脑客户端实时查看车辆故障信息，实现远程故障诊断和维修指导。

三、实施计划步骤

1. 技术研究与开发：成立专门的技术研发团队，进行OBD系统的硬件设计、软件开发和系统集成工作。

2. 实验室测试与验证：在实验室环境中对OBD系统进行严格的测试和验证，确保系统的稳定性和可靠性。

3. 实地试验与部署：选择典型车辆和实际运行环境进行实地试验，收集实际运行数据，对系统进行优化和改进。

4. 标准化与认证：积极参与国家和行业标准制定工作，同时申请相关认证，如ISO 22901等。

5. 产业化与推广：在完成上述步骤后，将OBD系统投入产业化生产，并进行大规模的市场推广和应用。

四、适用范围

本方案所涉及的OBD系统适用于各类在用车辆，包括传统燃油车、电动汽车、混合动力汽车等。同时，该系统也可应用于各类商用车和特种车辆，如物流车队、出租车公司、公共交通系统等。此外，对于汽车制造企业、维修企业和科研机构等单位，本方案所涉及的OBD系统也可作为研究和维修工具使用。