OBD輸出信息的9種模式 OBD系統提供了豐富的診斷狀態和結果信息,這些信息不僅可用于相應機關對車輛狀態的審查(比如年檢),還有助于故障的定位和排除,更可為DIY者提供新的樂趣。此外,這些信息的統計結果對法規制定者、整車和零部件/系統制造者以及科研工作者提供寶貴的借鑒。 法規要求OBD系統提供的信息決定于法規的要求、車輛的配置、整車制造廠和發動機電控系統供應商的要求以及OBD系統本身的技術水平幾個方面。但是首先要滿足當地法規的要求。我國采用了EOBD相同的要求,在GB18352.3–2005中的相關描述如下: IA.6.5.3.3 必須采用ISO DIS 15031–5“道路車輛– 車輛與排放有關診斷用的外部試驗裝置之間的通訊– 第5部分:排放有關的診斷服務”(2001年11月1日)規定的格式和單位提供基本診斷數據(見IA.6.5.1規定)和雙向控制信息,并且這些信息必須能通過滿足ISO DIS 15031–4 要求的診斷工具獲得。 OBD系統輸出信息的模式/服務
Mode 1: 請求動力系當前數據 法規要求I.3.6 故障代碼的儲存 車載診斷(OBD)系統必須記錄表示排放控制系統狀態的代碼。必須使用單獨的狀態代碼,以便正確識別起作用的排放控制系統,以及需要進一步運轉汽車,才能全面評價的那些排放控制系統。 IA.6.5.1.2 若可能,除所要求的凍結幀數據信息外,一旦需要,還應能夠通過標準數據連接器的口獲得下述信息(如果車載電控單元具有、或通過車載電控單元能夠被確定的信息):診斷故障碼、發動機冷卻溫度、燃料控制系統狀態(閉環/開環及其它)、燃修正、點火正時提前、進氣溫度、歧管空氣壓力、空氣流量、發動機轉速、節氣門位置傳感器輸出值、二次空氣狀態(上游、下游或大氣)、計算的負荷值、車速和燃油壓力。必須按照IA.6.5.3的規定,以標準單位提供這些信號。實際信號必須能從默認值或跛行回家信號中被清晰地單獨分辨出。 IA.6.5.1.4 通過IA.6.5.3規定的標準數據連接器的串口,應能讀取汽車型式核準時的車載診斷(OBD)系統要求,以及符合IA.6.5.3.3的車載診斷(OBD)系統所監測的主要排放控制系統要求。 I.3.6.1 通過標準數據鏈連接器的串行口,應能隨時獲得MI激活時汽車的行駛距離。 說明
示例
模式2:請求凍結楨數據 法規要求IA.6.6.1 診斷信號的內容和獲取方式 一旦測定了任何部件或系統的首次故障,必須將當時發動機狀態的凍結幀儲存在電控單元存儲器中。如果隨后發生了供油系統或失火故障,任何原儲存的凍結幀必須被供油系統或失火狀態(取先發生者)所替代。儲存的發動機狀態必須包括,但不限于:計算的負荷值、發動機轉速、燃油修正值(如有)、燃油壓力(如有)、車速(如有)、冷卻液溫度、進氣岐管壓力(如有)、閉環或開環運轉狀態(如有)和引發上述數據被儲存的故障代碼。制造廠必須選擇便于有效修理的最合適的一組狀態作為凍結幀儲存。 說明模式2 的目的是訪問保存在凍結楨中的排放相關的數據。所謂凍結楨,指的是故障在首次出現的瞬間,車輛和發動機的一些最重要的參數值。它就像一張故障現場的“快照”,這些信息有助于探究故障發生的原因,對維修具有重要價值。 凍結楨中包含的信息是有限的,法規給出了最小的要求,在滿足法規要求的前提下,廠家可以把更多的參數記錄下來在模式2種輸出,不過所有輸出的參數必須在15031–5定義的PID列表中選擇,輸出的格式、單位和文字描述必須符合15031–5種的定義,這主要是為了使所有符合15031–4要求的掃描工具都能讀取和解釋這些信息。當然,輸出的參數越多意味著在ECU中相應的存儲空間就越大。 值得注意的是OBD系統只能輸出一個故障的凍結楨,在系統中存在多個故障的時候,根據故障的優先級來決定在模式2種輸出哪種故障的凍結楨。供油系統故障和失火故障的優先級高于其它故障。比如如果出現由于噴油器電路引發的失火故障的時候,模式2中輸出的是失火故障,而不是噴油器電路的凍結楨。 示例
根據上面的信息我們可以判斷1缸發生失火的時候發動機已經充分暖機,車輛處于靜止狀況下,因為轉速較低,所以很可能是在怠速狀態。 模式3:請求排放相關的動力系診斷故障碼 法規要求I.3.6 故障代碼的儲存 …如果由于劣化、發生故障或永久排放默認模式引起MI激活,則必須儲存能識別相應故障類型的故障代碼。當涉及I.3.3.3.5和I.3.3.4.5相關的故障類型時,也必須儲存相應的故障代碼。 I.3.5.2 對于需要兩個以上運轉循環才能激活MI的方案,制造廠必須提供數據和/或工程評價,以充分證明該監測系統能同樣有效和及時地監測部件的劣化。不接受需要平均10個以上運轉循環才能激活MI的方案。一旦超過I.3.3.2給出的排放限值,發動機控制將進入永久排放默認模式,或者車載診斷(OBD)系統不能滿足I.3.3.3或I.3.3.4的基本診斷要求時,MI也必須激活。(關于激活MI的規定) I.3.3.3.5 除非另有監測,否則對其它任何與排放有關的,且與電控單元相連接的動力系部件,包括任何能實現監測功能的相關的傳感器,都必須監測其電路的連通狀態。 I.3.3.4.5 除非另有監測,否則必須監測其它任何與排放有關,且與電控單元相連接的動力系部件的電路連通狀態。 說明
示例
一缸噴油器斷路故障和一缸失火故障都已經被確認并且點亮了故障燈. 很有可能是由于噴油器線路問題導致了失火故障,建議首先檢查噴油器線路. 模式4:清除/復位排放相關的診斷信息 模式4的作用是清除OBD系統所記錄的所有排放相關的診斷信息。這些信息包括:
模式4對OBD系統進行的刪除/重置至少要在起動前點火鑰匙開關處于ON的狀態下能夠執行。大部分ECU在發動機運轉的時候也可進行此操作。 值得指出的是,并不是通過模式4把故障信息刪除了就可以掩蓋系統的故障。這是因為在模式4的操作之后,OBD系統的狀態信息也被重置了。即模式1中的PID 01內反映診斷功能是否完成的狀態會顯示為未完成,也就是說雖然OBD系統顯示沒有故障,但是同時也會顯示還未完成相關診斷工作,因此沒有故障這一結果是不可信的。這意味著,如果車檢所以后通過OBD狀態信息來判斷車輛是否通過年檢之前,把故障車輛的故障信息刪除是無法過關的。 模式5:請求氧傳感器檢測測試結果 對于采用ISO91412,ISO-14230–4和SAE J1850通訊協議的OBD系統,模式5輸出是氧傳感器監測結果,其中既包含氧傳感器的特性參數(常數,決定于選用的氧傳感器本身),還包括氧傳感器的一些評價指標的測試結果。對于采用ISO 15765–4(即CAN)通訊協議的OBD系統,氧傳感器監測結果信息會在模式6中輸出。 氧傳感器的重要性氧傳感器是發動機控制系統中非常重要的排放控制部件,ECU根據氧傳感器的測量信號判斷混和氣的濃稀狀態,從而相應的實時調整噴油量,使得油氣混和氣的比例控制在能夠使催化轉化器能夠更高效的轉化廢氣中的HC、CO和NOx。氧傳感器損壞之后會直接導致錯誤的控制反饋,從而無法保證混和氣中的油氣比例,進而導致排放超標。此外,氧傳感器損壞之后還會導致催化器的診斷不可靠。 另一方面,氧傳感器處于高溫的工作狀態,又可能受到不良油品的污染,因而比較容易損壞。因此對氧傳感器的各項性能指標進行監測對排放控制來說非常重要。 氧傳感器的故障類型不同形式的氧傳感器可能出現的故障類型也不同。對于較為常用的兩點式氧傳感器來說,可能出現故障類型包括但不限于如下幾種:
評價氧傳感器的性能指標氧傳感器的故障類型多種多樣,不同的系統可能使用不同的測量和計算方法來評判氧傳感器的各個指標。為了保證不同OBD系統在模式5中輸出的信息統一,ISO DIS 15031–5規定了一些常用的評價指標供選擇。這些指標反映了氧傳感器最終的特性,每條指標對應一個測試標識號(Test ID),其格式、單位、描述等都有明確的定義,具體信息請參考TID列表。ISO DIS 15031–5中也留出一些TID號供廠家自行定義。下圖為部分TID對應的指標的圖示: ![]() 圖中1: 濃; 2:稀. 圖片來自ISO 15031–5:2006 模式5中輸出的信息格式每個指標通過一條信息輸出,每條信息包含如下內容:
示例以下是在催化器上游和下游都使用了兩點式氧傳感器的車輛上得到的測試結果: Bank 1 Sensor1 (注:即第一個催化器的前氧傳感器)
Bank 1 Sensor 2 (注:即第一個催化器的后氧傳感器)
根據上面的輸出內容可以判斷此車具有兩個氧傳感器,各項指標都在正常的范圍內。但是TID 32 中測試結果2.36 s 已經非常接近損壞的限制2.48s,其含義是氧傳感器的平均周期,這說明此氧傳感器已經發生了老化,其動態特性有明顯變慢,對混和氣濃稀的變化不夠敏感,不過還不至于導致車輛的排放水平超過EOBD限值。 模式6:請求測試結果信息 ISO 15031–5對模式6中所輸出的信息定義主要有如下兩種不同的版本,根據OBD系統設計所依據的ISO 15031–5標準的年份的不同,OBD系統通過模式6所輸出的內容也會有所不同。 功能說明這項服務的目的是獲得某些部件/系統的車載診斷結果,比如催化器診斷和蒸發系統監測測試結果. 廠家負責對不同的系統和部件分配一個測試ID (TID)和部件ID (CID). 最后一次測試結果會被保存到得到了新的結果可以替代,中間既使多次熄火也不會丟失這些信息. 測試結果通過TID來請求,每條測試結果代表一個TID/CID組合. 測試結果是一個無符號的正數. 每條測試結果只有一個限值,既可能是上限,也可能是下限. 如果上下限值都要被輸出的話,它們必須分作兩條輸出. 這項服務也可以用于輸出模式5中氧傳感器的測試結果. 模式6中輸出的信息也是某個部件或系統的監測結果。每條信息對應一個測試標示(Test ID),信息中也包含測試值、最大值和最小值。模式6同模式5有以下不同:
示例
這個車型的OBD系統共輸出了TID$01/CID20,TID$03/CID01和TID$05/CID$05三條測試結果. 通過廠家資料可以判斷TID$01對應的是催化器的測試結果,TID$03 是二次空氣系統的監測結果 ,TID$05 是蒸發控制裝置的測試結果。不難看出,蒸發控制裝置的性能已經低于下限,這可能引起排放超過法規限值。 功能描述這項服務可以訪問被連續的(比如失火監測)和非連續測試(比如催化器監測)的特殊零部件/系統的車載診斷測試結果。 請求的信息包括一個車載診斷監測ID(On-Board Diagnostic Monitor ID)來代表所需要請求的信息,還包含返回的數值的單位和換算信息(Unit and Scaling information is included). 主機廠負責為每個被監測的系統分配“廠家定義的測試ID”. 每次的測試結果需要保留到下一次得到了更新的測試結果,即便是多次熄火也不會被刪除. 不同的MID唯一的表征不同的診斷監測對象. 一個測試對象可能有多項測試結果,這些結果用不同的TID來區分. 每條測試結果都包含最小限值,最大限值和測試值三方面的信息. 因此通過測試結果不僅可以清晰的判斷這項測試結果表明是否存在故障,通過測試值同限值的比較還能判斷故障的嚴重程度或者接近限值的程度. 測試結果和限值得單位和換算方法通過USID來統一,外部診斷儀或者掃描工具從OBD讀取這些信息的時候會自動進行轉化和顯示. 如果清除或者復位排放相關的故障信息,并且在此之后還沒有完成測試的話,那么所有的測試結果和上下限值就都顯示零值($0000). 并不是所有的OBD系統都支持所有的MID. 一個OBD系統到底支持那些MID是由系統功能決定的. 國際標準化組織定義了對各個OBDMID所代表的監測對象,以及各個測試結果的單位和轉換算法ID(USID)進行了定義. 值得注意的是,對于采用了CAN通訊協議(ISO 15765)的OBD系統來說,氧傳感器的測試結果信息是通過模式6輸出的;而對于采用ISO 9141–2, ISO 14230–4和SAE J1850通訊協議的OBD系統,氧傳感器測試信息是通過模式5輸出的。 示例
通過上面的測試結果可以看到模式6一共輸出了對三個測試對象(OBDMID)的測試結果,MID$01表示B1S1即第一氣缸列催化器前氧傳感器,MID$02表示B1S2即B1S2第一氣缸列后氧傳感器,MID$21表示催化器,MID$41和MID$42分別表示B1S1和B1S2的加熱功能. 其中前后氧傳感器分別又有5種不同的測試結果,分別對應著不同性能的檢查. 其中OBDMID$01/TID$0A的測試結果3460ms超過了給出的上限2800ms,通過廠家資料可以判斷這個測試結果表征的是氧傳感器周期的大小,這說明氧傳感器已經老化,其響應速度已經大大變慢,無法保證車輛的排放水平,建議更換氧傳感器. 值得注意的是,對于采用了CAN通訊協議(ISO 15765)的OBD系統來說,氧傳感器的測試結果信息是通過模式6輸出的;而對于采用ISO 9141–2, ISO 14230–4和SAE J1850通訊協議的OBD系統,氧傳感器測試信息是通過模式5輸出的。
|
|