OBD系统范文
OBD系统范文（精选7篇）
OBD系统 第1篇
汽车诊断 (Vehicle Diagnosis) 是指对汽车在不解体 (或仅卸下个别零件) 的条件下, 确定汽车的技术状况, 查明故障部位及原因的检查。随着现代电子技术、计算机和通信技术的发展, 汽车诊断技术已经由早期依赖于有经验的维修人员的“望闻问切”, 发展成为依靠各种先进的仪器设备, 对汽车进行快速、安全、准确的不解体检测。
为了满足美国环保局 (EPA) 的排放标准, 20世纪70年代和80年代初, 汽车制造商开始采用电子控制燃油输送和点火系统, 并发现配备空燃比控制系统的车辆如果排放污染超过管制值时, 其氧传感器通常也有异常, 由此逐渐衍生出设计一套可监控各排放控制元件的系统, 以在早期发现可能超出污染标准的问题车辆。这就是车载诊断系统 (On-Board Diagnostics, 缩写为OBD) 。OBD系统随时监控发动机工况以及尾气排放情况, 当尾气超标或发动机出现异常后, 车内仪表盘上的故障灯 (MIL) 或检查发动机灯 (Check Engine) 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, 维修人员能迅速准确地确定故障的性质和部位。OBD-II是20世纪90年代推出的新的ODB标准, 几乎提供了完整的发动机控制, 并监控底盘、车身和辅助设备, 以及汽车的诊断控制网络。
2、汽车诊断接口
OBD-II的规范规定了标准的硬件接口--16针 (2x8) 的J1962插座。OBD-II接口必须在方向盘2英尺范围内, 一般在方向盘下。
SAE的J1962定义了OBD-II接口的引脚分配如下:
3、与汽车诊断有关的主要通信协议
20世纪90年代中期, 为了规范车载网络的研究设计与生产应用, 美国汽车工程师协会 (SAE) 下属的汽车网络委员会按照数据传输速率划分把车载网络分为Class A、Class B、Class C三个级别。
目前OBD使用的通信协议主要有5种:ISO9141、KWP2000、SAEJ1850 (PWM) 、SAEJ1850 (VPW) 、CAN。大部分车辆只实现了某一种协议, 我们可以根据J1962插座上有哪些引脚来推断所使用的协议。下面对KWP2000、SAEJ1850 (PWM) 、SAEJ1850 (VPW) 和CAN进行简单的介绍。
3.1 KWP2000
KWP2000 (Keyword Protocol 2000) 欧洲汽车领域广泛使用的一种车载诊断协议, 该协议实现了一套完整的车载诊断服务, 并且满足EOBD标准。
KWP2000最初是基于K线的诊断协议, 由于K线物理层和数据链路层在网络管理和通讯速率上的局限性, 使得K线无法满足日趋复杂的车载诊断网络的需求。而CAN网络 (Controller Area Network) 由于其非破坏性的网络仲裁机制、较高的通讯速率 (可达1M bps) 和灵活可靠的通讯方式, 在车载网络领域广受青睐, 越来越多的汽车制造商把CAN总线应用于汽车控制、诊断和通讯。近年来欧洲汽车领域广泛采用了基于CAN总线的KWP2000, 即ISO 15765协议, 而基于K线的KWP2000物理层和数据链路层协议将逐步被淘汰。
基于K线的KWP2000协议
基于K线的KWP2000协议波特率为10.4 kbps, 用单线 (K线) 通信, 也可用双线 (K线和L线) 通信, 目前多用单线通信。K线本质上是一种半双工串行通信总线。
基于K线的KWP2000协议的报文包括报文头、数据域和校验和三部分, 如表3所示。
表3中各参数含义如下:
报文头:Fmt-帧字节;Tgt*-目标地址;Src*-源地址;Len*-附加长度字节。
*可选字节, 取决于格式字节Fmt的A1A0位
数据域:Sld-服务标识符, 数据域的第一个字节;Data-数据字节;。
校验和:CS。
在开始诊断服务之前, 诊断设备必须对ECU进行初始化, 通过ECU的响应获取ECU的源地址、通讯波特率、支持的报文头格式、定时参数等信息。ECU所支持的报文头和定时参数信息包含在ECU返回的“关键字 (Key Word) ”中 (这也是协议命名的由来) 。关键字由两个字节构成, 关键字的低字节中各位的含义如表4所示。
诊断设备可以采用两种方式对ECU进行初始化5Baud初始化和快速初始化, 对于这两种初始化的时序在数据链路层协议中均有明确规定。
基于CAN总线的KWP2000协议[7]
基于CAN总线的KWP2000协议是把KWP2000应用层的诊断服务移植到CAN总线上。数据链路层采用了ISO 11898-1协议, 该协议是对CAN2.0B协议的进一步标准化和规范化;应用层采用了ISO 15765-3协议, 该协议完全兼容基于K线的应用层协议14230-3, 并加入了CAN总线诊断功能组;网络层则采用ISO 15765-2协议, 规定了网络层协议数据单元 (N_PDU, 如表5所示) 与底层CAN数据帧、以及上层KWP2000服务之间的映射关系, 并且为长报文的多包数据传输过程提供了同步控制、顺序控制、流控制和错误恢复功能。
1) 地址信息:包含源地址 (SA) 、目标地址 (TA) 、目标地址格式 (TA_Type) 和远程地址 (RA)
2) 协议控制信息:有四种帧格式, 即单帧 (SF) 、第一帧 (FF) 、连续帧 (CF) 和流控制帧 (FC)
3) 数据域:KWP2000服务标识符 (Service ID) +服务参数
应用层协议规定了四种服务数据结构,
从上面的服务流程可以看出, 基于CAN总线的KWP2000协议支持多包数据传输, 并且多包数据的管理和组织是在网络层完成的, 应用层不必关心数据的打包和解包过程。
3.2 SAE J1850
SAE J1850协议有两种, J1850 (脉宽调制编码方式PWM-Pulse Width Modulation) 和J1850 (可变脉宽调制编码方式VPM-Variable Pulse Width Modulation) 。它们所采用的编码方式不同, 因此有着不同的物理层, 但应用层和数据链路层相同。
SAE J1850 PWM:福特公司采用的标准, 采用双线传输, 通信速率为41.6Kbps。[1]
pin 2:Bus+;pin 10:Bus–;高电压为+5V;报文长度限制为12个字节, 包括CRC
采用非破坏性仲裁的载波侦听多路访问 (CSMA/NDA) 的多主仲裁机制
SAE J1850VPW:通用公司采用的标准, 采用单线传输, 通信速率为10.4Kbps。[1]
pin 2:Bus+;总线空闲状态为低电平;高电压为+7 V;决策点是+3.5V;报文长度限制为12个字节, 包括CRC;采用非破坏性仲裁的载波侦听多路访问 (CSMA/NDA) 的多主仲裁机制
J1850协议规定网络的最大节点数为32个 (包含车内ECU和车外诊断设备) 。车内的最大网络长度为40米, 车外最大网络长度为5米。车外诊断设备最小等效电阻为10.6K欧, 最大等效电容为500p F。
J1850数据传输网络中的数据通常是按照以下格式传输的, 参见图4:
Idle, SOF, DATA_0, ..., DATA_N, CRC, EOD, NB, IFR_1, ..., IFR_N, EOF, IFS, Idle
其中各元素的定义如下
Idle:总线空闲, 总线处于空闲状态时, 任何节点都可以占用总线来发送数据。
SOF:帧起始标志。不计入CRC码。
DATA_N:报文数据。
EOD:数据结束标志。数据帧发送方用EOD表示数据发送结束。
NB:标准位。仅在VPW编码方式中有效。
EOF:帧结束标志。IFR:帧内快速应答。
IFS:帧内分割标志。
CRC:CRC错误校验位。
3.3 CAN
CAN总线是20世纪80年代才开始形成和发展的新一代总线技术。最初由BOSCH汽车公司提出。在20世纪90年代初, CAN总线被提交作为国际标准。
CAN总线协议是一种可以满足控制系统所需的中等通信速率的通信协议, 尤其适用于车身功能和车辆舒适功能的管理, 同样其较高的速率也可满足车辆内部系统功能管理的需求。
CAN是为连接各个复杂通信系统为目的研发的, 各电控单元按照总线-树型拓扑结构相互连接。CAN能够使用多种物理介质, 例如双绞线、光纤等, 最常用的是双绞线。CAN网络的传速速度最快可达1Mbit/s。
CAN网络中有两种不同的帧格式, 标准帧格式和扩展帧格式, 不同之处为标准帧为11位标识符, 而扩展帧有29位标识符。如图5和图6所示。
在CAN网络中有四种不同类型的帧:数据帧、远程帧、错误帧和过载帧。其中数据帧和远程帧可以使用标准和扩展两种格式。
CAN协议具有以下特点[3]:
(1) 多主:当总线空闲时, 连接到总线上的各单元都可以开始发送消息。第一个开始发送消息的单元获得发送权。如果多个单元同时开始发送, 具有最高优先级的单元获得发送权。
(2) 报文传输:所有的渻都按预定的格式传输。
(3) 系统的灵活性:连接到总线上的单元没有类似于地址的识别信息。因此, 当一个单元添加到总线上或从总线上移走时, 不需要改变任何其它设备的软件、硬件或应用层。
(4) 通信速度:可以设定为任意的通信速度以可适合网络的大小。但在一个网络中, 所有单元必须使用统一的通信速度。
(5) 远程数据请求:可以向其它单元发送“远程帧”请求数据传输。
(6) 具有错误检测、错误通知和错误恢复功能。
(7) 错误隔离:CAN有区分暂时故障和持续故障的功能, 这有助于降低易出故障的单元的优先级以防止阻碍正常单元的通信。
(8) 连接:CAN总线允许同时连接多个单元。然而, 实际可以连到总线的单元数受电力负荷和延迟时间的限制。
在汽车诊断网络中, J2480和ISO15765协议都是基于CAN的。包括KWP2000、SAE J1850等数据网络都逐渐被CAN网络所代替。
4、车载诊断系统在中国
2005年4月5日, 国家环保总局发布批准《轻型汽车污染物排放限值及测量方法 (中国III、IV阶段) 》 (GB18352.3-2005) 等五项标准为国家污染物排放标准。OBD作为强制性要求首次出现在我国的法规标准中。
此项标准是通过修改采用欧盟 (EU) 对70/220/EEC指令进行修订的98/69/EC指令以及随后截止至2003/76/EC的各项修订指令的有关技术内容产生的。主要的修改内容包括包含M1和M2类车型的分组、燃料的技术要求等5个方面, 而OBD部分基本照搬了欧盟的标准 (EOBD) 。
5、汽车诊断技术发展趋势
5.1 发展中的OBD-III
OBD-II虽然可以诊断出排放相关故障, 但是无法保证驾驶者接受MIL的警告并对车辆故障及时修复。这就是下一代OBD系统要重点解决的问题。OBD-III以无线传输故障信息为主要特征, 能够利用小型车载无线收发系统, 通过移动通信网络、卫星通信或者GPS系统将车辆的VIN、故障码及所在位置等信息自动上报管理平台。管理部门根据该车辆排放问题的等级对其发出指令, 包括去何处维修的建议、解决排放问题的时限等。这些信息可用于根据相关法规对造成过多排放污染的车辆所有者进行惩罚。[9]
OBD-III不仅需要相关通讯技术、标准和法规的不断成熟, 对OBD系统诊断功能本身的准确性和可靠性也是一个更高的要求。可以设想, 随着OBD-III的成熟和应用, 将带来汽车诊断服务模式的巨大变革。
5.2 对新的通信协议的支持
OBD系统 第2篇
汽车诊断 (Vehicle Diagnosis) 是指对汽车在不解体 (或仅卸下个别零件) 的条件下, 确定汽车的技术状况, 查明故障部位及原因的检查。随着现代电子技术、计算机和通信技术的发展, 汽车诊断技术已经由早期依赖于有经验的维修人员的“望闻问切”, 发展成为依靠各种先进的仪器设备, 对汽车进行快速、安全、准确的不解体检测。
为了满足美国环保局 (EPA) 的排放标准, 20世纪70年代后和80年代初, 汽车制造商开始采用电子控制燃油输送和点火系统, 并发现配备空燃比控制系统的车辆如果排放污染超过管制值时, 其氧传感器通常也有异常, 由此逐渐衍生出设计一套可监控各排放控制元件的系统, 以在早期发现可能超出污染标准的问题车辆。这就是车载诊断系统 (On-Board Diagnostics, 缩写为OBD) 。OBD系统随时监控发动机工况以及尾气排放情况, 当尾气超标或发动机出现异常后, 车内仪表盘上的故障灯 (MIL) 或检查发动机灯 (Check Engine) 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, 维修人员能迅速准确地确定故障的性质和部位。OBD-II是20世纪90年代推出的新的ODB标准, 几乎提供了完整的发动机控制, 并监控底盘、车身和辅助设备, 以及汽车的诊断控制网络。
2、汽车诊断接口
OBD-II的规范规定了标准的硬件接口--16针 (2x8) 的J1962插座。OBD-II接口必须在方向盘2英尺范围内, 一般在方向盘下。
SAE的J1962定义了OBD-II接口的引脚分配如下:
3、与汽车诊断有关的主要通信协议
20世纪90年代中期, 为了规范车载网络的研究设计与生产应用, 美国汽车工程师协会 (SAE) 下属的汽车网络委员会按照数据传输速率划分把车载网络分为Class A、Class B、Class C三个级别。
目前OBD使用的通信协议主要有5种:ISO9141、KWP2000、SAEJ1850 (PWM) 、SAEJ1850 (VPW) 、CAN。大部分车辆只实现了某一种协议, 我们可以根据J1962插座上有哪些引脚来推断所使用的协议。下面对KWP2000、SAEJ1850 (PWM) 、SAEJ1850 (VPW) 和CAN进行简单的介绍。
3.1 KWP2000
KWP2000 (Keyword Protocol 2000) 欧洲汽车领域广泛使用的一种车载诊断协议, 该协议实现了一套完整的车载诊断服务, 并且满足EOBD标准。
KWP2000最初是基于K线的诊断协议, 由于K线物理层和数据链路层在网络管理和通讯速率上的局限性, 使得K线无法满足日趋复杂的车载诊断网络的需求。而CAN网络 (Controller Area Network) 由于其非破坏性的网络仲裁机制、较高的通讯速率 (可达1M bps) 和灵活可靠的通讯方式, 在车载网络领域广受青睐, 越来越多的汽车制造商把CAN总线应用于汽车控制、诊断和通讯。近年来欧洲汽车领域广泛采用了基于CAN总线的KWP2000, 即ISO15765协议, 而基于K线的KWP2000物理层和数据链路层协议将逐步被淘汰。
基于K线的KWP2000协议
基于K线的KWP2000协议波特率为10.4 kbps, 用单线 (K线) 通信, 也可用双线 (K线和L线) 通信, 目前多用单线通信。K线本质上是一种半双工串行通信总线。
基于K线的KWP2000协议的报文包括报文头、数据域和校验和三部分, 如表3所示。
表3中各参数含义如下:
报文头:Fmt-帧字节;Tgt*-目标地址;Src*-源地址;Len*-附加长度字节。
*可选字节, 取决于格式字节Fmt的A1A0位
数据域:Sld-服务标识符, 数据域的第一个字节;Data-数据字节;。
校验和:CS。
在开始诊断服务之前, 诊断设备必须对ECU进行初始化, 通过ECU的响应获取ECU的源地址、通讯波特率、支持的报文头格式、定时参数等信息。ECU所支持的报文头和定时参数信息包含在ECU返回的“关键字 (Key Word) ”中 (这也是协议命名的由来) 。关键字由两个字节构成, 关键字的低字节中各位的含义如表4所示。
诊断设备可以采用两种方式对ECU进行初始化5Baud初始化和快速初始化, 对于这两种初始化的时序在数据链路层协议中均有明确规定。
基于CAN总线的KWP2000协议[7]
基于CAN总线的KWP2000协议是把KWP2000应用层的诊断服务移植到CAN总线上。数据链路层采用了ISO 11898-1协议, 该协议是对CAN2.0B协议的进一步标准化和规范化;应用层采用了ISO 15765-3协议, 该协议完全兼容基于K线的应用层协议14230-3, 并加入了CAN总线诊断功能组;网络层则采用ISO 15765-2协议, 规定了网络层协议数据单元 (N_PDU, 如表5所示) 与底层CAN数据帧、以及上层KWP2000服务之间的映射关系, 并且为长报文的多包数据传输过程提供了同步控制、顺序控制、流控制和错误恢复功能。
1) 地址信息:包含源地址 (SA) 、目标地址 (TA) 、目标地址格式 (TA_Type) 和远程地址 (RA)
2) 协议控制信息:有四种帧格式, 即单帧 (SF) 、第一帧 (FF) 、连续帧 (CF) 和流控制帧 (FC)
3) 数据域:KWP2000服务标识符 (Service ID) +服务参数
应用层协议规定了四种服务数据结构,
从上面的服务流程可以看出, 基于CAN总线的KWP2000协议支持多包数据传输, 并且多包数据的管理和组织是在网络层完成的, 应用层不必关心数据的打包和解包过程。
3.2 SAE J1850
SAE J1850协议有两种, J1850 (脉宽调制编码方式PWM-Pulse Width Modulation) 和J1850 (可变脉宽调制编码方式VPM-Variable Pulse Width Modulation) 。它们所采用的编码方式不同, 因此有着不同的物理层, 但应用层和数据链路层相同。
SAE J1850 PWM:福特公司采用的标准, 采用双线传输, 通信速率为41.6Kbps。[1]
pin 2:Bus+;pin 10:Bus–;高电压为+5V;报文长度限制为12个字节, 包括CRC
采用非破坏性仲裁的载波侦听多路访问 (CSMA/NDA) 的多主仲裁机制
SAE J1850VPW:通用公司采用的标准, 采用单线传输, 通信速率为10.4Kbps。[1]
pin 2:Bus+;总线空闲状态为低电平;高电压为+7 V;决策点是+3.5V;报文长度限制为12个字节, 包括CRC;采用非破坏性仲裁的载波侦听多路访问 (CSMA/NDA) 的多主仲裁机制
J1850协议规定网络的最大节点数为32个 (包含车内ECU和车外诊断设备) 。车内的最大网络长度为40米, 车外最大网络长度为5米。车外诊断设备最小等效电阻为10.6K欧, 最大等效电容为500p F。
J1850数据传输网络中的数据通常是按照以下格式传输的, 参见图4:
其中各元素的定义如下
Idle:总线空闲, 总线处于空闲状态时, 任何节点都可以占用总线来发送数据。
SOF:帧起始标志。不计入CRC码。
DATA_N:报文数据。
EOD:数据结束标志。数据帧发送方用EOD表示数据发送结束。
NB:标准位。仅在VPW编码方式中有效。
EOF:帧结束标志。IFR:帧内快速应答。
IFS:帧内分割标志。
CRC:CRC错误校验位。
3.3 CAN
CAN总线是20世纪80年代才开始形成和发展的新一代总线技术。最初由BOSCH汽车公司提出。在20世纪90年代初, CAN总线被提交作为国际标准。
CAN总线协议是一种可以满足控制系统所需的中等通信速率的通信协议, 尤其适用于车身功能和车辆舒适功能的管理, 同样其较高的速率也可满足车辆内部系统功能管理的需求。
CAN是为连接各个复杂通信系统为目的研发的, 各电控单元按照总线-树型拓扑结构相互连接。CAN能够使用多种物理介质, 例如双绞线、光纤等, 最常用的是双绞线。CAN网络的传速速度最快可达1Mbit/s。
CAN网络中有两种不同的帧格式, 标准帧格式和扩展帧格式, 不同之处为标准帧为11位标识符, 而扩展帧有29位标识符。如图5和图6所示。
在CAN网络中有四种不同类型的帧:数据帧、远程帧、错误帧和过载帧。其中数据帧和远程帧可以使用标准和扩展两种格式。
CAN协议具有以下特点[3]:
(1) 多主:当总线空闲时, 连接到总线上的各单元都可以开始发送消息。第一个开始发送消息的单元获得发送权。如果多个单元同时开始发送, 具有最高优先级的单元获得发送权。
(2) 报文传输:所有的渻都按预定的格式传输。
(3) 系统的灵活性:连接到总线上的单元没有类似于地址的识别信息。因此, 当一个单元添加到总线上或从总线上移走时, 不需要改变任何其它设备的软件、硬件或应用层。
(4) 通信速度:可以设定为任意的通信速度以可适合网络的大小。但在一个网络中, 所有单元必须使用统一的通信速度。
(5) 远程数据请求:可以向其它单元发送“远程帧”请求数据传输。
(6) 具有错误检测、错误通知和错误恢复功能。
(7) 错误隔离:CAN有区分暂时故障和持续故障的功能, 这有助于降低易出故障的单元的优先级以防止阻碍正常单元的通信。
(8) 连接:CAN总线允许同时连接多个单元。然而, 实际可以连到总线的单元数受电力负荷和延迟时间的限制。
在汽车诊断网络中, J2480和ISO15765协议都是基于CAN的。包括KWP2000、SAE J1850等数据网络都逐渐被CAN网络所代替。
4、车载诊断系统在中国
2005年4月5日, 国家环保总局发布批准《轻型汽车污染物排放限值及测量方法 (中国III、IV阶段) 》 (GB18352.3-2005) 等五项标准为国家污染物排放标准。OBD作为强制性要求首次出现在我国的法规标准中。
此项标准是通过修改采用欧盟 (EU) 对70/220/EEC指令进行修订的98/69/EC指令以及随后截止至2003/76/EC的各项修订指令的有关技术内容产生的。主要的修改内容包括包含M1和M2类车型的分组、燃料的技术要求等5个方面, 而OBD部分基本照搬了欧盟的标准 (EOBD) 。
5、汽车诊断技术发展趋势
5.1 发展中的OBD-III
OBD-II虽然可以诊断出排放相关故障, 但是无法保证驾驶者接受MIL的警告并对车辆故障及时修复。这就是下一代OBD系统要重点解决的问题。OBD-III以无线传输故障信息为主要特征, 能够利用小型车载无线收发系统, 通过移动通信网络、卫星通信或者GPS系统将车辆的VIN、故障码及所在位置等信息自动上报管理平台。管理部门根据该车辆排放问题的等级对其发出指令, 包括去何处维修的建议、解决排放问题的时限等。这些信息可用于根据相关法规对造成过多排放污染的车辆所有者进行惩罚。[9]
OBD-III不仅需要相关通讯技术、标准和法规的不断成熟, 对OBD系统诊断功能本身的准确性和可靠性也是一个更高的要求。可以设想, 随着OBD-III的成熟和应用, 将带来汽车诊断服务模式的巨大变革。
5.2 对新的通信协议的支持
OBD系统 第3篇
1 OBD诊断策略制定
汽车正常运行时, ECU的输入、输出信号的电压值都有一定的变化范围。当某一信号超出了这一范围, 并且这一现象在一段时间内不会消失时, ECU便判断为这一部分出现故障[2]。本文设计的OBD模块主要监测对象有传感器、执行器、CAN通讯及NOX排放监测等。
1.1 传感器的诊断策略
传感器包括尿素箱温度及液位传感器、添蓝计量泵蓄压腔和混合腔压力传感器、催化器前后温度传感器、NOX传感器。
当尿素箱内的温度低于-11℃, 需对尿素进行加热化冰处理。在OBD诊断过程中, 若循环监测传感器输出的电压信号超出标定的上限值, 报告温度传感器对电源短路故障;反之, 报告对地短路故障。若两次输出的电压信号差值大于标定值时, 认为温度传感器存在信号不可信故障。
液位传感器与温度传感器的诊断策略相似, 不同之处在于若液位传感器两次输出的电压信号相等时, 报告液位传感器存在停滞故障。同时液位传感器在OBD诊断过程中还要监测尿素存量, 当液位低于10%时, 点亮MIL (故障指示灯) , 发出尿素存量不足警告。
压力传感器用于监测蓄压腔和混合腔内的压力变化。催化器前后温度传感器用来测定催化器前后两端温度, 确保催化器的反应始终保持在合适的温度范围内。其诊断策略跟尿素温度传感器类似, 不再赘述。
NOX传感器同样安装在催化器前后, 主要用来测定排放的NOX浓度是否超过排放限值, 也可以作为催化器是否老化, 是否需要拆除的依据。本文所使用的NOX传感器带有自诊断的功能, NOX传感器的故障都是通过CAN总线传来的报文信息来辨别的。OBD系统对NOX传感器的信号不合理故障的检测贯穿于整个加热过程中。在NOX传感器自检并确定无故障后, DCU便发送对NOX传感器加热的指令。在加热的过程中, 若没有收到温度信号但是已经超过了加热的最大时间限值, 则报告NOX传感器加热信号不合理故障。
1.2 执行器的诊断策略
执行器包括尿素喷射阀和冷却液加热控制阀。
SCR系统在进行初始化后, 计量泵进行建压, 若一段时间后检测的压力仍达不到标定值, 需重复建压, 当重建次数超过最大标定值, 压力仍达不到, 则报告尿素喷射阀有常开故障。若压力正常建立后, 则喷射阀的占空比为标定值, 若一段时间后监测到压力值高于标定值, 则报告喷射阀有常闭故障。
化冰处理加热至7℃停止, 加热过程中, 若在标定时间内检测温度仍低于下限温度, 则报告冷却水加热控制阀有常开故障;若加热一段时间后温度持续高于上限温度, 则报告冷却水加热控制阀有常闭故障。
1.3 CAN通讯诊断及NOX排放监测诊断策略
OBD模块实时检测CAN总线通讯故障, 若发生故障, 则由CAN总线的硬件报出。OBD模块还会周期性地检测EEC1 (发动机电控信息1) 和AMB (环境状态) 等相关的CAN总线信息, 一旦检测到错误, 系统就会自动报错。
OBD法规要求, 与排放控制有关的发动机系统异常运转应通过对NOX排放水平进行监测来确定。根据要求, NOX排放控制的限值分别为5.0 g/kwh和7.0 g/kwh。当NOX排放量超过5.0 g/kwh时, 激活MIL;当NOX排放量超过7.0 g/kwh时, 扭矩限制器起作用。
2 OBD模块的整体设计
本文开发的OBD模块是基于飞思卡尔MC9S12XET-256单片机开发平台[3], 编程软件采用的是Code Warrior IDE软件。所设计的OBD模块是嵌入到SCR电控单元 (DCU) 中的, 其与发动机控制单元 (ECU) 上的OBD模块分别控制各自的故障诊断。DCU将诊断的结果通过CAN总线广播到网络里, ECU根据接收到的故障情况和发动机实际运行状况综合判断, 来控制MIL或者扭矩限制器的激活与否[4]。OBD总体方案设计如图1所示。
OBD模块在SCR系统中完成的主要功能有信息采集、信息转换、故障诊断、故障码存储及故障码传送。OBD模块的基本框架如图2所示。
3 基于CAN总线OBD模块程序设计
根据J1939协议的规定, CAN报文信息主要在数据帧中, OBD监测到系统出现故障要及时向CAN总线发送当前故障信息, 以通知总线上其他节点, 故障信息都包含在DM1 (当前故障诊断代码) 中[5]。DM1包含的故障诊断信息仅仅是当前情况下处于激活状态并且可以改变故障指示灯状态的故障代码, 所以DM1被传输的前提就是要有DTC (故障诊断码) 成为激活的故障码。每个DM1的更新周期为1 s, 如果故障激活的时间大于1 s, 然后又变为不激活状态, 则应传输DM1消息来反应这种状态的改变, DM1的SPN为0x FECA。
DTC由四部分组成:SPN, 可疑参数编号, 是用以识别特定的元素组件或与ECU相关的参数;FMI, 故障模式标志, 定义了为SPN所识别的子系统中发现的故障类型;OC, 发生次数, 包括了一个故障从先前激活状态到激活状态的变化次数, 最大值为126;CM, SPN的转化方式, 一般来说, CM=0。
本文针对监测对象定义了以下故障信息, 如表1所示, 现举例说明DM1的组成。假设一个尿素箱温度传感器发生对地短路故障, 在表1中可以看出SPN=3031, FMI=4;此时假设故障发生了一次, 则OC=1, CM=0, 点亮故障指示灯为0x40, 则根据表2可得DTC=0x D70B0401, DM1报文内容则为0x4000D70B0401FFFF。
若需发送的故障信息小于8 B, 则DM1在一帧CAN数据中传送时采用单包模式, 更新周期为1 s, 若需要发送包含两个以上故障的当前故障信息时, 单帧CAN报文就不足以容纳全部的信息了, 此时需要采用多包发送模式。
当使用多包模式发送DM1时, 就不能像单帧DM1那样发送, 而需要遵循J1939协议[6]。按照规定的传输协议进行发送, 发送分为两个步骤:
(1) 发送一条连接管理消息 (PGN=0x EC00) , 公告要发送一条广播消息 (BAM) , 目标地址为全局目标地址, 作为一个长消息预告发送给网络上的节点。BAM消息包含了即将广播的长消息的参数组编号、消息大小和它被拆装的数据包的数目, 具体格式如表2所示。
(2) 将数据拆分打包, 并通过数条数据传送消息 (PGN=0x EB00) 发送, 发送周期为50 ms。每一数据包的第一字节内容为数据包序列号和灯的状态信息, 所有的DTC依次排列在后续的字节当中。当最后一个数据包不足8 B数据时, 没使用的字节均以0x FF填充, 多包DM1中DTC解析方法与单包DM1一致。
4 CANoe-MATLAB/Simulink联合仿真验证
为了验证所开发的OBD模块是否满足要求并完善OBD模块的程序设计, 必须进行试验验证。而一般的试验验证不可能人为地制造出所有的故障, 因为有些传感器是集成在计量泵内部的, 如果加以破坏, 势必影响计量泵本身的性能, 而且增加了试验成本。针对这种情况, 本文设计了基于CANoe-MATLAB/Simulink联合仿真验证[7], 充分结合了CANoe中的总线仿真优势和MATLAB/Simulink构建复杂功能模型的优势。
4.1 仿真模型建立
利用CANoe建立总线网络, 并在总线网络上建立相关的节点。为了配合所设计的OBD模块仿真, 本文建立了EMS (发动机控制单元) 、UDS (计量泵单元) 、DCU (SCR电子控制单元) 、Control Panel (监控面板) 4个节点, 如图3所示。
建立完网络节点后, 利用CANdb++进行整个系统数据库的建立, 包括信号、环境变量、报文的建立等并关联。然后利用Panel Editor对控制面板进行设计, 并和刚刚创建的数据库进行关联。创建的OBD控制面板如图4所示。之后用CAPL语言对节点和测试环境进行编程设计, 用来控制节点动作。最后根据仿真需要修改系统参数。
4.2 OBD仿真分析
故障分单个故障和多个故障, 基于CANoe的Diagnostic和DTC Monitor工具跟踪和观察了发生单个和多个故障时的情形。图5为单个故障发生的仿真过程。单击OBD控制面板上温度传感器短路后的OK键, 单个故障发生, 从DTC Monitor上可以看出UDS节点上出现了红点闪烁, UDS节点向CAN总线发送单包故障信息DM1 (PGN=0x FECA) , 通知其他节点发生故障的节点及类型。下面列出出现错误的节点为UDS:SPN=0x7F5FD、OC=1、FMI为“Voltage below normal (电压低于正常值) ”故障。此时, 车上的OBD系统监测到有故障发生, 点亮MIL。
图6为多个故障的仿真过程, 依次点击OBD控制面板上液位传感器开路和催化器后温度后的OK键, 同时产生两个故障, DCU和UDS节点同时出现红点闪烁。两个节点向CAN总线发送多包故障信息, 首先发送一条连接管理消息 (PGN=0x EC00) , 公告要发送一条广播消息 (BAM) , 预告其他的节点。然后将数据拆分打包, 分多条消息进行传送 (PGN=0x EB00) 。然后通知其他节点发生故障的节点及类型, 车上的OBD系统监测到故障, 点亮MIL。
由以上的仿真过程可以看出, 该模型很好地模拟了OBD的诊断过程, 从而说明了制定的OBD诊断策略及设计的程序的正确性, 可以对SCR系统中所出现的故障进行诊断并能及时地把诊断的结果通过CAN总线发给DCU, 控制点亮MIL。该仿真结果对程序设计的完善也具有指导意义。
对OBD模块制定了诊断策略并进行了总体的设计, 基于飞思卡尔MC9S12XET256单片机对OBD进行了程序设计, 为了验证制定的诊断策略及程序设计的合理性, 基于Simulink建立了OBD仿真模型, 对SCR系统中OBD的工作过程进行了联合仿真, 结果表明建立的模型可以模拟OBD诊断过程, 验证了制定的OBD诊断策略及程序设计的正确性, 并根据仿真结果完善了程序设计。
参考文献
[1]SITSHEBO S, TSOLAKIS A, THEINNOI K.Promoting hydrocarbon-SCR of NOx in diesel engine exhaust by hydrogen and fuel reforming[J].International Journal of Hydrogen Energy, 2009, 34 (18) :7842-7850.
[2]戴耀辉, 于建国.汽车检测与故障诊断[M].北京:机械工业出版社, 2007.
[3]MC9S12XET256开发平台实验指导手册[EB/OL] (2011-10) [2014-05].http://fxfreefly.taobao.com.
[4]张伟, 徐正飞, 邓成林, 等.柴油机SCR系统OBD功能的诊断策略研究[J].汽车工程, 2011, 33 (1) :23-25.
[5]代妮娜, 蔡黎, 邱刚, 等.一种新型汽车OBD信息无线发射机设计[J].电子技术应用, 2012, 38 (11) :97-99.
[6]SAE J1939/73, SAE J1939 protocol part 7-3:application layer-diagnostics[S].2006, 9.
OBD技术在智能驾考系统中的应用 第4篇
关键词：OBD,Can-Bus,冗余设计
1 应用背景概述
1.1 传统驾考系统的信号采集模式
在驾驶员机动车考试系统中, 需要结合远光灯、近光灯、左方向灯、右方向灯、双跳灯、雾灯、示廓灯、离合、脚刹、手刹、安全带、门开关、喇叭、雨刮器、点火状态、发送机转速、车速、档位等信息 (又称仪表盘信息) , 综合判断驾驶员在行驶过程中是否能够根据实际道路情况合理操控车辆。在传统的驾考模式中, 根据实际使用统计, 对于远近灯、左右灯、雾灯、示廓灯、点火状态、喇叭通常采用拆车破线的方式获取车载信号, 该方式费工耗时, 破坏了原车的电气特性, 降低了车辆的稳定性, 给车辆安全行驶埋下了隐患;对于剩余的信号通常采用外接传感器的方式获得信号, 该方式, 虽然也能够取得车载数据, 却额外增加了BOM成本和日常的维护量。
1.2 基于OBD-CAN总线的新型信号采集方式
我国在2008年, 由环境保护部发布《车用压燃式、气体燃料点燃式发动机与汽车车载诊断 (OBD) 系统技术要求》, 并宣布从2008年7月1日起实施。从此之后, 各大汽车厂商出厂时都必须配备OBD专用接口, 通过该接口用户可以访问挂载在CAN总线上的E-CU终端, 并可以获取CAN总线上的的数据流。经过实践测试, 在诸如大众的桑塔拉、捷达、朗动、朗逸, 斯柯达的新锐, 长安的逸动, 奇瑞的E3, 雪铁龙爱丽舍, 荣威等等驾考业内主流车型中发现, 该CAN总线上的数据流除了包含对外提供故障的代码, 同时也含有仪表盘信息。因此通过该接口接入汽车CAN总线网络, 可以非常方便的获取原车信号数据流, 通过对数据流的分析就可以准确实时的得到以上车载信息。
以驾考业内最为广泛使用的两种车型 (新普桑和新捷达) 来说, 除了近光灯, 剩余车载信号都可以通过CAN总线直接监听获取, 轻松的满足了驾考需求。
2 设计原理
2.1 汽车CAN总线技术简介
CAN总线技术, 全称为“控制器局域网总线技术 (Controller Area Network-BUS) ”, 该技术最初是由德国Bosch公司设计的, 应用于汽车的监测和控制, 后由Philips半导体公司制定并发布CAN2.0 A/B技术规范。1993年11月, ISO组织正式颁布CAN国际标准ISO11898。
在汽车上, 目前主要存在两种速率的CAN总线网络, 一种是速率为500kb/s的驱动系统的高速CAN, 另一种是速率100kb/s的车身系统的低速CAN。这两种CAN网络, 将遍布车辆全身的电控系统, 如电子燃油喷射装置、仪表盘显示装置、ABS装置、安全气囊装置、电动门窗、主动悬架等等, 连接在一起, 车辆上所有传感器的数据、车身控制单元的控制命令、仪表盘显示单元的显示数据等等信息都在网络上共享交互。经测试, 在大多数的车型中, 驾考业内需要的仪表盘数据就存在高速CAN网络中。因此, 只需要将检测设备挂载在汽车高速CAN总线上, 通过监听数据流、分析数据流即可提取到所需数据。
2.2 设计原理框图
针对CAN总线上信息量大, 传输频率高的特点, 结合驾考系统对数据的实时性和稳定性要求高的特性, 本设计采用高速双CAN冗余设计, 系统框图见图1。
本次设计, 采用STM32F407为主控MCU, 其采用ARM32位CortexTM-M4内核具有高达168MHz的主频、210DMIPS的指令运算能力, 两路CAN2.0接口。CAN收发器采用周立功隔离模块, 具备极高的电磁抗干扰EMI性, 和极低的电磁辐射EME性。系统上电工作时, 将其中一路CAN设定为主CAN, 另一路CAN为从CAN, 软件通过冗余判断功能模块, 实时监测CAN系统状态, 并对出现的总线错误, 如线路故障、接收异常等症状, 执行对应的冗余操作, 保证整个系统的正常通信, 提高系统可靠性。本次冗余设计, 采用并联冗余方式, 即两路CAN同时投入工作, 当同时都正常工作时候, 取主CAN信息丢弃从CAN信息, 当主CAN工作不正常时, 实时切换到从CAN, 从而保证系统可以连续稳定工作。
3 实际应用验证与总结
在使用初期, 由于没有采用双CAN系统设计, 当CAN-Bus出现故障时, 中断了驾考流程, 造成了巨大的影响。改为双CAN冗余之后, 已在驾考领域广泛应用, 目前在新普桑、新捷达、荣威、爱丽舍、逸动、吉利等车型中稳定使用, 降低了故障风险。
相比传统的采集方式, 基于CAN-Bus的OBD采集模式, 更具有数据采集快速可靠、安装方式简单、维护便捷、抗干扰能力强等特点。
参考文献
[1]潘益斌.基于OBD的汽车数据通信研究与应用[D].杭州:杭州电子科技大学, 2015.
[2]黄傲成.智能驾考系统及其关键算法的设计与实现[D].武汉:武汉工程大学, 2015.
OBD系统 第5篇
在汽车销量一路狂涨的美好景象背后,汽车安全的隐患逐渐被暴露出来。虽然我国有汽车年检制度,但是年检制度在实施过程中存在诸多问题:首先车检机构的增长速度赶不上车辆增长的速度,车检场所人满为患,难免出现“走过场”的现象;其次车检机构涉嫌垄断经营。部分车检机构无论车辆是否有问题,只有给钱就过,同时车检机构巧立名目增收费用,车主敢怒不敢言。再次,路试检测基本是空谈,目前车检机构通常仅采用台架试验方法进行检验。而台架试验方法检验的原理,是以静态模拟高速动态,脱离了车辆高速行驶的实际状况,并不能完全反映车辆的各项性能。最后,年检的范围只涉及汽车小部分的核心部件,而汽车由上万个零部件组成,只要其中一个安全部件有问题,车辆的安全性便会大打折扣。
在汽车的故障中,发动机故障可算是汽车安全隐患中的常客。汽车故障中20%以上都是发动机问题,虽然厂家在此领域不断更新改进,但事故仍然接连不断地出现。又因为发动机是汽车的动力源泉,一旦发生事故,后果不堪设想。为了预防这类事故的发生,车主可以去修理店用专业的仪器检测,但是这样费时费力。针对这种情况,就需要研发一套方便快捷、简单明了的检测装置。比如通过汽车普遍拥有的OBD-II(车载诊断)端口检测汽车关键部件的运行状态,再把检测装置和智能手机用蓝牙无线连接,利用手机分析显示汽车的健康状态以及汽车故障的提醒,同时把数据上传至云服务器进行进一步的汇总分析。这样的装置相比时常去修理厂要更简单方便,成本低廉。
目前国内外所有通过OBD-II(车载诊断)端口检测汽车安全的装置都过于专业化,操作过于复杂,需要透彻了解OBD-II故障码才能正确使用。而目前智能手机发展迅速,拥有了足够的运算能力对OBD-II故障码进行解析,同时蓝牙技术经历了将近20年的发展后,成熟且低功耗的蓝牙4.0/4.1标准早已普及,蓝牙5.0标准也在2016年6月发布。如果将两者用蓝牙结合,必然会突破现有OBD-II(车载诊断)端口检测器的局限,使之走向大众。所以本项目将会以方便、高效、便捷、使用的独特优势深入市场主体。
一.市场竞争优势
(1)基于OBD-II端口的新型无线汽车故障检测系统,是通过智能手机蓝牙与车辆的OBD-II设备进行无线通信,智能解读该车辆的瞬时尾气排放数值和平均尾气排放数值与该车辆的身份标识信息,并将这些信息通过网络发送到监控中心数据库,监控人员以此来准确掌握监控地区的车辆尾气排放情况,并可以及时通知尾气排放超标的车辆进行处理,大大提高了城市车辆尾气排放监控的效率。同时,又可以实现无人值守的车辆收费系统,如公路无人收费系统、停车场无人收费系统等,实现了在行驶过程中完成收费工作,使车辆不用停顿,大大提高车辆的通行速度,降低收费成本。
(2)车辆安装了基于蓝牙技术的OBDⅡ诊断接口后,不需要专用OBDⅡ诊断电缆,可以通过智能手机读取车辆的诊断信息,汽车在行驶中可以方便地受到监控。利用这种无线蓝牙接口技术,可以方便地进行车辆尾气排放实时监测方便地进行车辆身份识别,方便地进行车辆的实时诊断,极大地提高了对机动车的监控、维护和管理水平
(3)随着车联网的普及与大数据的深入,OBD-II端口的新型无线汽车故障检测系统不仅可以专业驾驶评测,帮助改善和修正车主的驾驶行,而且通过OBD发送指令控制车辆,在部分车型上实现升窗落锁、开关车灯,对车辆控制,让车主通过智能手机就能有效控制行驶,使上班生活进入了智能化时代,开创了不一样的新格局。
(4)OBD-II端口的新型无线汽车故障检测系统,不仅可以通过智能仪表盘的直观展示,看到行车的各种实时车况数据信息,包括行程平均车速、当前车速、平均油耗,瞬时油耗、耗油量,公里数等数据,还提供了电子眼语音提醒功能,,拥有固定和区间、闯红灯拍照、测速拍照外等功能,能实时进行语音播报。
(5)操作简单,易于操控,首先,新用户注册,在应用中心下载“汽车卫士”APP软件,并选择自己的车型进行注册登录;其次,绑定硬件设备,用手机扫描设备上的二维码即完成对硬件设备的绑定,主要防止其他人偷连设备,造成不必要的影响,为了安全考虑必须进行此操作;最后,安装硬件设,对着驾驶位仪表盘下方的OBD接口轻轻一插基于蓝牙技术的OBDⅡ设备,即可完成安装。一般日产车的OBD接口都在汽车驾驶位仪表盘下方,有些车型需要打开盖子或向外拖拉才可看到。
二.市场推广方法
(1)广告:在产品投入市场初期,通过投放实体广告;通过电子邮件进行定点投放电子刊物、电子广告;通过在受众群体的网站上投放广告;通过网站交换链接、交换广告、内容合作、用户资源合作等方式,在具有类似目标网站之间实现互相推广等。
(2)演示解说:在产品投入市场一段时间后,在相应的展会上及专业杂志期刊广告等,安排专门的展示以及专人解说,让更多消费者快速了解产品。
(3)人员促销:我们采用一对一推销法(一个推销员对一个企业顾客展开深入推销工作),配以赠用等方法,促进和扩大销售,使顾客深入了解到我们产品的价值。科技品营销中,只有很好的利用推荐渠道才可以打开市场缺口,所以我们将注重关系营销,处理好公司与政府、行业协会以及上下游企业客户的关系,服务客户,体现价值。
三.结语
可以预见,无孔不入的互联网最终会颠覆封闭的汽修行业,这个过程会触及到很多利益链,会遇到各方面的阻力,但是,只要是对用户更有利的商业模式,必将会取代传统的模式,余额宝、Uber是最好的佐证,因为用户才是这个生态圈的输出者。
总的来说,基于OBD-II端口的新型无线汽车故障检测系统是一款集用车安全和行车放心为一体的车载设备,简单实用是它最大的优点,不仅如此,你还可以通过使用它积累积分,以此来兑换车险保费或洗车、加油、维修、保养、美容、代驾等汽车服务。
参考文献
[1]吴健安.市场营销[M].北京:高等教育出版社,2003.
[2]庚锡昌等.汽车在线诊断通用接口转换器的设计与实现[J].现代电子技术,2006(9).
[3]甄静慧.中国汽车安全隐患被低估[EB/OL].http://news.sina.com.cn/c/sd/2009-10-29/114018934058.shtml,2009-10-29.
四部委发文规范轻型车国五OBD 第6篇
公告规定:
一、自2015年1月1日起,停止受理不满足轻型车五阶段排放标准要求的国五新车型申请。
二、自2015年1月1日起,提前实施轻型车国五的地区,销售及注册登记的国产和进口轻型车必须达到轻型车第五阶段排放标准对OBD系统NOx监测和IUPR的相关要求。
三、自2018年1月1日起,在全国范围内进口、制造、销售和注册登记的轻型汽车均必须达到轻型车第五阶段排放标准对OBD系统NOx监测和IUPR的相关要求,并同时撤销不满足标准要求的相关国五车型公告和强制性认证证书。
奥迪A4L发动机OBD灯4次亮起 第7篇
有1辆2011年款奥迪A4L2.0TFSI(B8)轿车,发动机型号CDN,涡轮增压/汽油直喷,排量2.0L,功率132k W,CVT变速器,型号OAW,累计行驶里程11.6万km。该车在使用过程中出现发动机易熄火,且OBD报警灯点亮。在本次进入奥迪4S店维修之前,车主已经到4S店维修了3次,都没能排除故障。
二、前3次维修过程
第1次车主到店维修,主要现象为发动机易熄火并且OBD灯亮,维修技师认为问题可能是油路堵塞,给出的解决方案是清洗燃油系统。在清洗燃油系统之后用诊断仪清除故障码,试车确认发动机不熄火,OBD灯正常。上午交车,下午车主打电话说OBD灯又点亮,但发动机熄火的现象没有了。
第2次到店维修,主要现象为OBD灯亮。维修技师以前遇过同款车型类似故障,其原因为高压泵内泄漏汽油到机油润滑系统导致混合气偏浓。因此这次维修技师给出的解决方案是更换高压泵。更换高压泵并清除故障码之后试车,OBD灯正常,无故障现象。交车间隔一天之后,车主打电话来说,OBD灯再次亮起。
第3次到店维修,主要现象为OBD灯亮。因前2次维修没能解决问题,车主意见较大,维修技师将大众V.A.G 6160诊断仪连接到诊断插座,使用引导性故障查询导航功能进行诊断,诊断信息提示需要检测燃油是否泄漏、机油中有汽油、喷油器、油泵、炭罐电磁阀。
维修技师为了从根本上解决问题,将诊断信息要求检查的部件全部更换,为此更换了活性炭罐及其电磁阀、高压泵(又1个新的)、进气歧管及喷油器总成、前氧传感器、后氧传感器、曲轴箱通风阀等部件。
更换上述部件之后,清除故障码并试车,OBD灯正常,无故障现象。车辆交车后一段时候内车主都没反映车辆有问题,维修技师以为该故障已经彻底解决。但在第3次维修之后大约1个月,车主打电话来说,OBD灯再次亮起。
三、第4次维修过程
车辆第4次到店维修,故障现象还是OBD灯亮。经过前3次的检修,该换的部件都换了,好像基本没东西好换了,认为下一步应该检查发动机电子控制单元。鉴于该故障多次维修都没能解决问题,笔者和维修技师一起对此故障进行分析,查找根本原因所在。
将大众V.A.S 6160诊断仪连接到诊断插座,检测到故障码:P218800。通过读取数据流并仔细分析故障码含义:怠速转速时混合气过浓;怠速工况下,燃油压力正常;混合气短期匹配正常0.0%,说明主/副氧传感器正常;混合气长期匹配值不正常-18.8%,最大有时超过-24%,混合气偏浓。
通过仔细分析发动机电子控制单元数据流,并未出现空调信号、转向助力信号、制动信号等相关异常信号数据,但正常情况下发电机的进气量一般在2.2~2.4g/s,负荷在14%~15%,而现在怠速时进气量达到3.75g/s,负荷增大23.5%,存在进气量增加,负荷增大的情况。
综合分析各种情况,笔者判断很可能出现进气系统漏气的情况,仔细检查发动机舱进气管道,并未发现有松动的现象,也未听到有漏气的声音,检查一度陷入困境。为了全面检查进气系统,笔者建议维修技师将车辆举升,逐段全面检查进气系统。将车辆举升之后,通过仔细检查,发现发动机前下小护板面上有油迹,如图1所示。
拆下发动机前下小护板,在发动机涡轮增压中冷器右侧发现油迹,而且中冷器局部变形,有凹陷痕迹,中冷器散热片与黑色塑料端口结合处漏油,找到进气系统漏气点,如图2所示。
四、故障排除
拆下前保险杠,更换中冷器,进行较长距离试车,OBD灯正常,故障排除。读取数据流:混合气长期匹配6.3%,空气流量2.44g/s,数据正常。
五、总结
在此故障排除过程中,先后进行了4次检查,检查项目由少到多,维修手段从简单的清洗燃油系统到后来的大规模换件,直到最后通过仔细分析数据流,分析故障码出现的原因,才最终找到故障点。究其原因,是维修技师在排除故障过程中重经验、轻技能所导致的,遇到问题,首先想到的是以往的维修经验,没有分析问题的差异性,到后面凭经验解决不了问题时,只能大规模换件,希望尽快问题。
仔细分析故障的成因,该车由于中冷器因碰撞变形,导致进气系统在涡轮增压器的中冷器处漏气,由于进气系统增压后气压比外部气压大,进气管内的一部分空气泄漏到进气管外,造成实际进入发动机的空气变少,为了维持发动机怠速转速,进气量要增加。而空气流量计在进气系统前端,空气流量计检测的进气量信号为漏气之前的信号,喷油器按照空气流量计的读数信号喷油时,由于进气量变大,喷油量变多。最终造成实际进气少,喷油多,混合气偏浓,在数据流中显示为混合气长期匹配值不正常。
因此,在故障排除过程中,要综合运用电路图、数据流、故障码等技术手段,仔细分析故障出现的原因,才能从根本上发现问题、解决问题,做到真正的省时省力。
参考文献
[1]赫金保.2014款奥迪Q5车发动机O BD灯报警[J].汽车维护与修理,2016.3.
[2]李玉茂.奥迪轿车故障案例(三)[J].汽车维修与保养,2016.3.
[3]吕翼峰.OBD-Ⅱ后氧传感器故障诊断[J].汽车维修,2016.3.
[4]姜海.大众途观OBD警告灯报警[J].汽车维修与保养,2015.6.
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