EOBD内部培训资料.ppt

,On-boarddiagnosticsystem指排放控制用车载诊断系统。它必须具有识别可能存在故障的区域的功能，并以故障代码的方式将该信息存储在计算机存储器内。车载中的诊断软件与传感器、执行器一起共同组成了OBD系统。,什么是OBD,我国新发布第和第阶段排放标准的执行,自上表规定之日起，轻型车排放型式核准按本标准要求，在该日期之前可以按本标准提出申请和批准；对按本标准批准型式核准的轻型汽车，其生产一致性检查，自批准之日起执行；自上表规定之日推迟一年后起，所有制造和销售的轻型车排放必须符合本标准要求；凡根据本标准要求型式核准、生产的车型，其在用车符合性检查必须符合本标准要求。,OBD的发展历史OBD1:1988年，加州提出了OBDI的诊断要求，降低因与排放相关的硬件故障而相起的排放。应诊断与排放相关并与ECU相连的部件故障(主要是电路的故障)通过仪表板上的灯来指示故障(MalfunctionIndicatorLight=MIL)故障代码的指示,如：通过闪烁码。消除故障的费用由制造厂承担,OBDII:从1994年加州引入OBDII的要求要求实现以下诊断:所有相关部件的电路诊断(与OBDI类似)催化器诊断发动机失火混合器的控制(喷油量的控制)氧传感器二次空气系统和EGR系统所有其它与排放相关的部件.当排放超标时，激活故障指示灯(一般来说，高于排放限值的50%)通过故障指示灯(MIL)指示故障故障代码由标准的诊断接口与标准的诊断仪相连后读取故障的消除由制造厂承担(最长15年的有效寿命期),2005年OBD全球法规现状:加州:涉及诊断要求最多，诊断要求也是最严格的美国和加拿大:要求与加州的相似欧盟:从欧III开始引入EuropeanOBD(EOBD)，汽油车从2000年起要求，柴油车从2003年起要求。其内容基本上是基于美国的OBD要求。在香港、日本、墨西哥、挪威、瑞士、斯洛文尼亚等已强制实施OBD(通常采用EOBD,在某些地区采用美国OBD等)计划采用OBD的有以色列，中国，印度，南韩，巴西等。,OBD系统：On-boarddiagnosticsystem指排放控制用车载诊断系统。它必须具有识别可能存在故障的区域的功能，并以故障代码的方式将该信息存储在计算机存储器内。车载中的诊断软件与传感器、执行器一起共同组成了OBD系统。故障：Malfunction指与排放有关的部件或系统的失效,将导致排放物超过OBD极限值(如果进行标准的排放测试),或车载诊断系统不能满足基本诊断要求。永久排放故障模式：Permanentemissiondefaultmode当失效的部件或系统导致排放超过OBD极限值时，发动机相关的控制器固定地转换至一种设定状态，在这种状态下，控制器不再要求失效部件或系统的输入信号。,EOBD系统的内容,在车辆行驶过程中，监督并确定有故障零件/系统,On-BoardDiagnosis,附加的价值:保证车辆的安全性/有效性零部件的保护(如：催化器)改善在用车排放,满足法规要求:记录故障信息向驾驶员指示故障MIL通用扫描仪-维护,改善故障定位:精确确定必须更换的故障零件实现高效的维修，避免零件进一步恶化提供非车载诊断界面避免更换非故障零件,1970年到2005法规对尾气中污染物的要求,NOx,CO,HC,1970197519771979198419891992199620002005,100,80,60,40,20,0,%,HC,NOx,HC+NOx,国III标准新要求轻型汽车、号标准参照欧和欧汽车排放标准，为保证车辆使用过程中能达到排放限值要求，保证车辆排放控制性能的耐久性，增加了对车载诊断系统（简称OBD）和在用车符合性的要求；明确要求搭载OBD“所有汽车必须装备车载诊断系统(OBD)，该系统应在设计、制造和汽车安装上，能确保汽车在整个寿命期内识别劣化或故障的类型。”GB18352.03-2005I.3.1,车载诊断（OBD）系统至少监测(18352.03-2005I.3.3.3)：监测HC污染物来判断催化器转化器的效率下降。发动机失火氧传感器的劣化失效后将导致排气排放物超过OBD限值的其它排放控制部件或系统，或与计算机相连并与排放有关的动力系部件或系统。与计算机相连接的动力系部件，包括任何能实现监测功能的相关的传感器，都必须监测其电路的连通状态。,当失效导致排放超过规定的极限值的时候，车载诊断(OBD)系统必须指示出与排放相关的失效部件或系统。,故障诊断状态,故障记录,DFPM,MIL,故障管理功能触发条件,MIL驱动,Scantool,工作原理：实时监测各个诊断功能的诊断状态，并且根据预先制定的故障处理策略在故障出现之后做出响应。它包含三个要素：1）各个诊断功能的诊断状态。一旦某部件或功能出现故障，就为其建立历史纪录，在未来对其进行跟踪处理；2）预先制定的故障处理策略。每个故障部件或功能都已经制定了相应的故障处理策略。这些策略定义了采取何种方式处理这个故障，包括何时激活，或者熄灭MIL或者EPCL，是否把故障信息比如故障码和冻结桢输出给诊断仪等。3）做出响应，即控制MIL，EPCL，把相应的信息输出给扫描工具，增加或者删除对故障的历史纪录等。,EOBD的系统与以前系统的区别新增加的零件:后氧传感器(用于监控三元催化器及前部氧传感器的老化,更好的空燃比进行修正)加速度传感器(用于检测不平的路面,并中断失火检测)新增加的功能:三元转化器老化检测发动机失火检测传感器性能监测执行器性能检测,前氧传感器,后氧传感器,催化器诊断原理,催化器诊断原理,Fresh,24h900CAir,80h1000CEngine,24h1000CAir,24h1100CAir,Pd/Rh-CatalystAllmeasurementsatconstantspacevelocity,Source:dmc-2:DerAutoabgaskatalysator,AllgemeineGrundlagen,AmplitudeModelingProcedure,失火检测主要原理,权力机关要求检测如下失火模式：单次失火(随机失火)某缸连续失火两缸或者不多于(缸数/2-1)缸同时失火的多重失火.在一台缸数很多的发动机上，失火缸的可能组合在实际情况中有可能非常之多（两个相对缸，2个并列缸，3-4-5-和6缸，等等）,MisfireRatesCausingCatalystDamage,由于失火时未燃的油气混和物会在催化器内后燃释放热量，催化剂内部温度会上升，会加速老化甚至损坏催化器；制造商给出的载体可接受的温度为900-1000C.高负荷时喷油故障会进一步引起温度上升，因为空燃比控制会用大量的混和物加浓来补偿该故障。在高速高负荷区，催化剂温度可能会在很短时间内到达临界值(大约1秒)。这也是为什么要求在200个曲轴转数内(在发动机6000转时对应为2秒钟)进行失火统计。,注：此为排放超过OBDII限值的例子,既使是很低的失火率也会引起排放水平上升，尤其是HC排放，一旦排放会超过OBD限值，OBD系统必须诊断出此故障。,失火检测通过评估来自曲轴飞轮信号的发动机速度波动来判断是否发生了失火。以四缸机为例，正常情况下每缸燃烧产生的扭矩对曲轴旋转的驱动作用按照曲轴转角划分为180度。在无失火发生时，曲轴转过对应的180度所用的时间（分段时间）应该相同。分段时间对应于两次点火之间的间隔。在某缸发生失火的时候，对应的分段时间会明显缩短。通过监测分段时间的变化可以判断是否发生了失火。,失火的严重程度以失火率进行衡量，失火率的计算根据一定统计周期内发生的失火的次数进行计算。法规要求必须识别如下两种失火故障，它们的判断准则如下：,系统已经定义了多种故障处理策略，每种策略有一数字标示，下面是常用的故障处理策略的主要内容：,当检测到会导致催化器损坏失火时，MIL立即闪烁。设置诊断故障码的条件只用于催化器损坏失火，出现时MIL立即闪烁。由失火率触发。有最高的冻结帧优先权。清除故障指示灯/故障码的条件如果连续3个驾驶循环中被诊断出没有故障,在诊断测试通过且无故障的后续驾驶循环中，故障指示灯将被关闭。在40个连续的无故障驾驶循环后，故障码清除。,故障分类“1”,当检测到会导致排放超限的失火设置诊断故障码的条件如果连续三个驾驶循环中被诊断出失火，则在诊断确认出错的第三个连续驾驶循环中，故障被ECU确认。这时，ECU控制点亮故障指示灯(MIL)。触发条件为统计周期内的失火率超标。清除故障指示灯/故障码的条件如果连续3个驾驶循环中被诊断出没有故障,在诊断测试通过且无故障的后续驾驶循环中，故障指示灯将被关闭。在40个连续的无故障驾驶循环后，故障码清除。,故障分类“2”,当检测到与排放相关的故障时设置诊断故障码的条件如果连续三个驾驶循环中被诊断出同一故障，则在诊断确认出错的第三个连续驾驶循环中，故障被ECU确认。这时，ECU控制点亮故障指示灯(MIL)。在故障被确认并点亮故障灯之前，故障信息通过模式7读取（催化器老化故障通过模式6读取）。在故障被确认并点亮故障灯后，故障信息从模式7转移到模式3。模式7中不再保留同一故障路径记录。清除故障指示灯/故障码的条件如果连续3个驾驶循环中没有诊断出故障,故障指示灯将被关闭。在40个连续无故障暖机循环后，故障码从模式3中清除。,故障分类“3”,排放相关，确认无疑的故障5秒后MIL亮设置诊断故障码的条件确认无疑的故障，5秒后ECU控制点亮故障指示灯(MIL)。清除故障指示灯/故障码的条件如果连续3个驾驶循环中被诊断出没有故障,在诊断测试通过且无故障的后续驾驶循环中，故障指示灯将被关闭。在40个连续无故障暖机循环后，故障码从模式3中清除。,故障分类“4”,当检测到与排放无关的故障时，故障灯不亮，故障码可通过扫描工具输出设置诊断故障码的条件如果连续三个驾驶循环中被诊断出同一故障，则在诊断确认出错的第三个连续驾驶循环中，故障被ECU确认。ECU控制不点亮故障指示灯(MIL)。在故障被确认并点亮故障灯之前，故障信息通过模式7读取。模式3中没有记录。在故障被确认并点亮故障灯后，故障信息从模式7转移到模式3。模式7中不再保留同一故障路径记录。清除故障码的条件如果连续3个驾驶循环中被诊断出没有故障,在诊断测试通过且无故障的后续驾驶循环中，故障被修复。在40个连续无故障暖机循环后，故障码从模式3中清除。,故障分类“5”,检测到与排放无关的故障时，故障灯不点亮，设置诊断故障码的条件诊断出故障后，不点亮故障指示灯(MIL)，通用扫描工具不显示故障信息，但厂家使用专用扫描工具可以获得故障信息。清除故障指示灯/故障码的条件在40个连续无故障暖机循环后，故障码从模式3中清除。,故障分类“6”,检测到排放相关，只用于供油系统故障。设置诊断故障码的条件如果连续三个驾驶循环中被诊断出同一故障，则在诊断确认出错的第三个连续驾驶循环中，故障被ECU确认。这时，ECU控制点亮故障指示灯(MIL)。清除故障指示灯/故障码的条件如果连续3个驾驶循环中被诊断出没有故障,在诊断测试通过且无故障的后续驾驶循环中，故障指示灯将被关闭。在40个连续无故障驾驶循环后，故障码从模式3中清除。拥有较高的优先级，既使其它故障存在（导致催化器损坏的失火故障除外），一旦出现此种故障，则相应的冻结桢将被输出给扫描工具。,故障分类“11”,对于具有OBD功能的车辆，故障的检修一般遵循如下步骤,扫描工具功能说明OBD系统还可以提供很多故障诊断相关信息，这些信息对于电喷系统的检修也具有很高的参考价值。根据国际标准ISO/DIS15031-5的定义，OBD系统的相关信息以9种不同的服务/模式可以通过满足ISO/DIS15031-4要求的诊断工具获得。各个模式的主要功能如下：,01读动力系诊断当前数据02读冻结帧数据03读排放相关的动力系统诊断故障码04清除和复位排放相关的诊断信息05读氧传感器监测测试结果06读非连续监测系统OBD测试结果07读连续监测系统OBD测试结果08属建议内容，不做强制性要求09读车辆和软件识别号,对于EOBD的系统可以获得的诊断模式,OBD系统状态信息燃料控制系统状态计算的负荷值发动机冷却液温度空燃比修正进气压力发动机转速,车速点火正时提前进气温度空气流量节气门位置传感器输出值MIL激活之后的行驶里程,模式1根据法规要求，使得外部标准的扫描工具可以访问一些基本参数的数据值。这些参数包含系统的一些模拟输入和输出量、数字输入和输出量，以及系统状态信息等。,闭环或开环运转状态发动机的负荷值冷却液温度空燃比修正燃油压力进气岐管压力发动机转速车速（如有）引发上述数据被储存的故障代码。,模式2根据法规的要求，一旦OBD系统测定了任何部件或系统的首次故障，必须将当时发动机状态的冻结帧储存在电控单元存储器中。,模式2中只能存储一组冻结桢信息。在系统检测到多个故障时，拥有较高冻结桢优先级的故障才会出现在模式2中。,失火和供油系2.一般排放相关故障3.不影响排放但需要维修的故障,比如空调、风扇和蒸发器温度传感器,高优先极,低优先极,模式3获取与排放相关的发动机的故障代码,模式3可以输出多个故障代码。,模式4清除ECU中的故障信息。,模式5模式5的主要目的是访问各个氧传感器的监测结果。包括标准数值和一些测量/计算结果。对于测量/计算结果，其对应的最小和最大值也会被同时输出，其格式如下：,此模式的主要目的是访问车载氧传感器的监测结果，这些信息可分为预先定义的常数值和测量或计算结果两种。ISO15031-5中给出了所有可以获得的氧传感器信息的定义。每条信息都有一个测试标示(TID)与之相对应。模式5支持输出哪些TID对应的信息是在匹配中根据项目的具体配置设定的。,TID01从浓到稀的切换电压（常数）TID02从稀到浓的切换电压（常数）TID07最小的氧传感器电压TID08最大的氧传感器电压TID09两次浓稀切换之间的时间TID30信号偏浓指标TID31信号偏稀指标TID32氧传感器平均周期,模式6读取车载诊断系统对部件及系统的非连续测试结果。所谓非连续监测，一般指在一个驾驶循环中只完成一次诊断，比如催化器诊断的结果和蒸发控制系统监测结果。,催化器监测氧传感器监测（在模式5中输出）二次空气监测EGR检测蒸发排放控制监测氧传感器加热监测催化器加热监测凸轮轴控制监测冷却系统监测,根据从模式6读取得到的信息是OBD系统最近的一次诊断结果,模式7只显示偶发故障。偶发故障是已经被检测出但是还没有最终确认的故障，偶发故障不会激活MIL。一旦故障被确认，那么故障记录就不再显示在模式7中，而是显示在模式3中了。模式7中记录的结果并不一定表明系统真的仍然存在相应的故障。,模式8我国和欧洲相关法规不要求OBD系统激活模式8的功能。,模式9诊断设备可以读取车辆的特定信息，比如车辆识别号码（VIN），标定识别号码(CID或者CVN)EOBD只要求模式9输出标定识别号（calibrationID）。,电路连续性检测电路连续性故障的诊断是由ECU内部相应的驱动级芯片通过相应的测试算法来完成的。这种诊断方法可以诊断出来相应的驱动级信号对地短路、对电源短路和开路三种故障状态。只要蓄电池电压范围正常（8V16.2V），发动机转速超过40rpm，这种诊断功能就会运行。值得指出的是，只有当驱动信号本身处于高位时，才可能诊断出对地短路和开路故障；只有当驱动信号本身处于低位时，才可能诊断出来对电源短路故障。故障类型:开路对地短路对电源短路,曲轴位置参考信号不可信P0321转速传感器和安装在曲轴上的60-2齿脉冲盘相配合可以确定发动机的转速和曲轴参考点。根据相位传感器和转速传感器测量结果系统可以判断一缸上止点。如果发现下述情况之一，则判断曲轴位置参考故障：1.频繁发现测量得到的曲轴参考点信号与比期望出现的位置提前或者滞后；2.可以检测到转速信号而却检测不到曲轴参考点信号；3.频繁的丢失曲轴参考点信号可能原因:线路短路、断路和间歇性连接故障。,爆震信号异常（或发动机机械故障）P0328诊断原理首先，通过爆