车载 OBD 自诊断系统的目的是当系统检测出某一元件或系统出现故障时，提醒驾驶员及时检测，另外还可帮助维修人员及时查找并排除故障。在很多情况下，驾驶员可能感觉车辆工作一切正常，但有可能排放却是严重超标。这种情况下，发动机控制单元可以根据氧传感器的信号判断系统的故障。因此，发动机自诊断系统可以及时检测出系统故障，排除一些人为因素的影响。自诊断系统还有应急的能力，当燃油计量及点火控制系统的传感器出现故障时，系统会采用替代信号维持发动机暂时工作，以方便将车驾驶到专业车辆售后维修店修理，但此时发动机的性能达不到最佳的使用性能。另外，当某元件的故障有可能会导致发动机或排放系统损坏时，自诊断系统会采取一些紧急的措施。比如，系统发现某缸出现失火现象，有可能会导致点火系统失效，此时该缸的喷油器将会被强制关闭，以保护三元催化器；当系统发现故障时，系统通常会点亮故障灯(MIL)，提醒驾驶员注意。当出现故障时，相应的故障码会存储在控制单元中，维修人员可以将故障码从中调出，根据故障码有针对性地排除故障。

本文着重结合保时捷车系故障案例讲述了现代汽车 OBD 车载诊断系统原理和故障诊断与维修及导致部件损坏机理，以供读者在实际工作中参考。

1.车载故障诊断系统的功能

为了减少故障发生频率，甚至完全避免故障，车辆需要经常检查。当出现了不可避免的故障时，则需要进行仔细的故障诊断，并及时地、可靠又便宜地进行维修。因此，对车载故障诊断系统的要求是 : 维修简单，实时故障指示，出现故障时给驾驶员提供一个指导方法以及在特殊故障指示下能安全、快速地修理。

除了技术上的考虑，还要考虑反映在故障诊断系统中的环境因素。为了使环境污染在最低限度，将来只有完美的汽车故障诊断系统才会被接受。因为立法机关坚持提高检测标准，尤其是提高与废气相关的检测标准。

在美国，作为新的汽车故障诊断检测标准，必须考虑加州空气资源局和美国环境保护局的要求，以及故障诊断造成的后果，环境方面的问题会得到越来越多的重视。不断增加的可用数据毫无疑问会给故障的彻底定位提供一个相当高的速率，而且也能在没有交互式的外界干预下做出一个清晰的故障鉴定。它具备了相互联系的功能，并使用所有的基本数据，借助于特殊信息就可以创建故障图。这样就给驾驶员和汽车维修提供了适当的指导。车载专家故障诊断系统也是基于这一目的。

根据目前成功的故障诊断经验，制订未来的汽车故障诊断的目标主要有以下几点

（1）确定故障相关参数

现代故障诊断中一个非常重要的方面是对各个故障的清晰可靠的分析。在自诊断过程中，完全有必要存储各个故障信息和控制单元中的相关参数，例如，环境温度、车速、发动机转速、发动机爆震等。当发生故障后，在发生故障的特定时间间隔内，会存储额外的数据，这些额外数据称作“冻结帧”数据。

（2）故障定位

维修人员必须快速找到发生故障的控制单元，然后判断是控制单元的哪一部分出了问题，再把它更换掉。

（3）紧急故障识别

汽车故障诊断分析要求大量数据，将来甚至会需要更多的相关数据。借助于现代数据处理技术，如模糊逻辑、神经网络、自学习系统、专家系统等，把这些数据进行估计和比较。这些技术将不仅能够诊断车辆的实际技术状况，而且能够确定日后维修的需要。从而提高车辆的可靠性和实用性，而且将故障产生的可能后果保持在最低限度。如果出现紧急状况，会给驾驶员一个预先警告，然后驾驶员在启程之前会采取适当的措施。

（4）参数替换

现代故障诊断程序中若某传感器损坏，会出现缺少此传感器信息的情况。故障诊断仪可以借助于现有资料，通常会计算出一个辅助参数来替换传感器的信号。这样，跛行模式的功能就可以实现，但需要一定的限制条件。可替代的传感器主要有车速（用变速器转速或防抱死制动信息，或汽车导航系统数据来替代）、发动机温度（用外部温度和运转时间来替代）、剩余燃油量（用最后一次实际燃油量和燃油消耗量来替代）。

（5）提供措施

根据前面提到的，在发生故障时故障诊断系统需给驾驶员提供清晰的信息。仅提供警告指示是不够的。驾驶员需要通过适当的测试、图形分析及提示音来了解故障的程度。此外驾驶员还需被告知需要采取的措施。

（6）故障诊断接口

对于非车载故障诊断，车载故障诊断系统要给所有的相关部件、控制单元和存储信息提供一个标准接口。这个标准接口可以由汽车制造商、立法者、应用工程师和终端程序员使用。接口本身也需要相应约束来控制以防止滥用。

（7）故障诊断维修存储功能

汽车的控制单元和故障诊断仪应该储存每一次完成的维修过程，包括汽车维修车间名称、维修时间、新安装或更换的部件以及进行的每项检查等。关 于 OBD (        On-board diagnostic         system)    ：

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。 

OBD 系统非常复杂。美国加州空气资源委员会（California    Air    Resources        Board: CARB）的 OBD Ⅱ系统规定包括 70 多页的详细法规和几百页的详细SAE及 ISO 标准。

OBD 系统在功能上由软件和硬件共同实现。

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