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不只是一个诊断接口 浅谈OBD芯片OBD产品在车联网的应用

芯方案 编辑

OBD是英文On-Board Diagnostics的缩写，中文翻译为“车载自动诊断系统”。这个系统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)灯或检查发动机(Check Engine)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。

OBD技术最早起源于80年代的美国，初期的OBD技术，是通过恰当的技术方式提醒驾驶员发生的失效或是故障。欧盟和日本在2000年以后引入OBD技术，04年之后，汽车发达国家的OBD技术进行第三个阶段。

欧洲和美国在OBD检测的项目和限值方面，存在一定差别，具体差别内容不再详述。美国OBD监控的目的在于成为高排放标准车辆之前发现故障；欧洲OBD监控的目的在于发现高排放车辆。我国导入的OBD技术，将在三个阶段以后等效采用欧洲OBD系统的相关规定。

   随着发动机电控技术的不断发展与普及，比如OBD故障诊断大家是越来越熟悉了。就拿车上仪表板的这个发动机故障灯来说吧，在采用电控发动机的车辆上，每次打开点火开关后，这个灯总会亮起几秒钟，在这短短几秒钟的时间内发动机电控系统会迅速完成自检，自检完成没问题后灯将会熄灭。

    如果车辆在行驶过程中该灯突然亮起可能说明车辆电控系统出现故障，需要进行及时检修，而且这故障一般都还得需要去服务站用专用的诊断电脑连接车上的OBD诊断接口读取故障码和数据流什么的才能进行故障诊断分析。

    那么这个OBD和故障报警灯仅仅就只是为了方便车辆故障诊断与维修的一个诊断接口么？如果这怎么理解的话，那么可就错了。

●  什么是OBD呢？

    OBD指的是排放控制用车载诊断（OBD）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储存在电控单元存储器内。 OBD是对排放相关的功能和元器件，利用硬件或软件进行监控，并以MIL灯和DTC故障码的形式提醒驾驶员进行相应检查维修的一个系统。其最初是为了满足环保法规而检测车辆排放是否超标的一个系统。

●  OBD的作用

    OBD的常见作用主要有一下几点：

    1.随时检测零部件和系统的故障，保证汽车在使用寿命中的排放不超过OBD法规的要求
    2.检测到相关排放故障时，OBD系统可以用仪表板上的MIL灯进行报警。
    3.故障车辆能够得到及时修理，减少车辆排放。
    4.OBD系统有助于技师迅速诊断，对症修理，降低维修成本。

    但是对于OBD的理解我们需要注意的是：国三国四标准的实现一定要有OBDⅡ加以保证，但是OBDⅡ并不等于这些排放标准，OBD有两种标准：SAE的美国版的OBD、ISO欧洲版的EOBD。各国实行OBD的时间不一样。同时OBD还有不同的版本，版本不同其功能性上也有所差异。

第一代OBD——诸多不完善

    OBD的起源日期要回朔到美国加州空气资源部（CARB）为1988和后来的加州汽车制定的排放法规。早期的OBD系统相对比较简单并且只监测氧传感器，EGR系统，供油系统和发动机控制模块。监测范围极其有限。各大汽车制造企业采用各自自行设计的诊断座或自定义的诊断码，给维修带来了很大的不便。

●  第二代OBD和EOBD——统一标准，完善监控范畴

    美国加州空气资源部（CARB）于1996年在实施LEV排放法规的同时率先导入OBDII。欧洲共同体也于2000年在实施欧洲3号排放法规的同时，要求所有新轿车和轻卡车(2.5吨以下)必须装备EOBD系统。

    OBDⅡ、EOBD 使用统一的标准，除了对排放有关的部件完全失效诊断外，还要对由于部件老化、部分失效引起的排放超标进行诊断。

    OBDⅡ主要有用以下特点：

    1.统一车种诊断座形状为16PIN。上有数值分析资料传输功能(DATA LINK CONNECTOR简称DLC)。 
    2.统一各车种相同故障代码及意义。
    3.具有行车记录器功能。
    4.具有重新显示记忆故障码功能。
    5.具有可由仪器直接清除故障码功能。

●  第三代OBD——监测更加全面严格

    04年后，发达国家的OBD技术记性第三阶段。OBDⅢ系统主要利用小型车载无线收发系统，通过无线蜂窝通信、卫星通信或GPS系统将车辆的车身号、故障码及车辆所在位置等信息自动通告管理部门，管理部门就将根据车辆排放等级,对其发出指令，其中包括维修建议，解决排放问题的时限等。甚至对超限违规者的车辆发出禁行指令或者进行惩罚。

对于国内重卡OBD需要的认知

    OBD的作用是对车辆进行动态检测，以保证车辆排放达标，否而就进行报警等操作。但是OBD并不等于排放标准。只是为了保证排放达标的方式之一。

    国内重卡领域OBD存在两种协议并存的现象，由于我国OBD法规起步较晚，诊断技术比较落后，考虑到技术成熟度，许多重型车曾经多采用轻型车领域广泛应用的ISO 157651作为诊断协议，例如玉柴的一些发动机就是采用的这种协议，而康明斯系列的则采用SAE J1939协议。现在都比较趋于SAE J1939协议。

    以国四SRC控制为例，德国MAN的OBD系统可以在检测到尿素不足的情况下进行提醒，当尿素用完后仍允许车辆行驶工作约八个小时，八个小时候，如果仍未添加尿素的话，会采取对车辆发动机限制功率的措施，大约限制百分之50%，而并非所传闻的那样车辆会无法工作。但是国内某些厂家可以不采用OBD或使用检测范围不高的OBD系统，无法对SRC进行闭环控制，甚至绕过SRC控制，这与国四标准和OBD的初衷是相背的，也是明显不合法规要求的。

    随着对环境检测标准日益严格，OBD监管这块也会更加全面更加严格。据悉以京五标准来说如果车主在OBD系统显示机动车排放不合格，200公里之后仍不进行排放维修，将会面临最高1000元的罚款。

●  基于OBD技术的拓展应用，及市面OBD产品的形态。

第一类 HUD 抬头显示类

HUD是利用光学反射的原理，将重要的驾驶相关资讯投射在一片玻璃上面。这片玻璃位於座舱前端，高度大致与驾驶员的眼睛成水平，投射的文字和影像调整在焦距无限远的距离上面，驾驶员透过HUD往前方看的时候，

能够轻易的将外界的景象与HUD显示的资料融合在一起。HUD设计的用意是让驾驶员不需要低头查看仪表的显示与资料，始终保持抬头的姿态，降低低头与抬头之间忽略外界环境的快速变化以及延迟造成的驾驶安全问题。

一般采用与汽车OBD插口连接的多用型HUD，简称OBD+HUD，目的是让那些车上没有原装HUD的车主也可以享受到HUD的科技进步。

OBD不单单是一个独立系统，他还是一个完美的数据源。这些年基于OBD的功能性拓展最近也愈发火热。例如OBD智能供电线 的行车电脑、基于OBD的HUD汽车平视显示仪、基于OBD的多功能仪表，以及OBD与CAN-BUS车载网络技术的融合。

第二类 OBD蓝牙产品

市面上很多小的OBD蓝牙，如下图 俗称ELM327蓝牙。  大部分是采用集成低成本QBD327芯片方案。价格低廉体积小。适用市面上通用的APP。可以通过手机电脑查看汽车的OBD数据，故障码，清除故障码之类。此类产品在国外非常流行。

    此外还有OBD加手机APP的模式,实行车联网。其功能主要可以分为：娱乐、路况、位置、安防、车况、保险、车友、用车等。开始在乘用车这块逐渐兴起。

    需要指出的是目前此类OBD相关产品多为乘用车所用，商用车市场一般都需要按项目定制开发。

●  小结：

    随着环保要求的日益严格，OBD的重要性也是日益突出的。它的引入，与使用环境、燃油特性、驾驶习惯、车辆状况等四个主要方面紧密相关。其中任何一个环节的短板，都会影响OBD的扩展和应用。同时需要以下相关的配套条件相应提高：燃油质量、车辆维修保养技能、相关零部件的一致性、驾驶者水平的提高、OBD技术本身的提高和社会各方面的支持。（文/图 芯方案QBD）