如何检测和诊断汽车的系统？

海上孤帆

一、车载诊断系统概述


汽车诊断是指在汽车整车不解体的条件下，运用科学的手段，确定汽车的状态，查明故障部位及原因的技术。包括汽车发送机的检测和诊断，汽车底盘的检测和诊断，汽车本身和附件的检测与诊断，以及汽车尾气排放污染物的检测等内容。


OBDⅠ（第一代车载诊断系统）


OBDⅠ最早在1991年由美国加州规定使用，用于检测排放系统失效，当时功能相对简单，仅检测氧传感器、排气再循环系统、燃油供给系统和发动机控制模块。


OBDⅡ（第二代车载诊断系统）


第二代OBD系统在通讯方面规定了标准化的16针诊断座DLC(Data Link Connector)，每针都指定了特定的功能。具有标准化的通信协议；标准化的故障码DTC；同事增设了催化转化器中的催化剂老化检测，失火检测及燃油蒸发物收集系统故障监测等功能。


OBDⅢ（第三代车载诊断系统）


OBDⅢ系统将汽车的检测、维护和管理融为一体，以满足环境保护的要求。OBDⅢ系统能够分别进入发动机、变速箱、车身等系统的电子控制单元（ECU）中去读取故障码和其他相关数据，并利用了小型车载通信系统进行模块间的通信。


二、车载诊断系统的原理


车载诊断系统中的诊断软件、汽车上的各种传感器、电子控制系统本身、各种执行元件以及外围诊断设备一起组成了OBD系统。


汽车在行驶过程中，OBD实时监测各传感器、电子控制系统和执行元件的输入和输出信息。


故障发生后，判断故障经历三个驾驶周期是否依然存在，如果依然存在，则对故障信息进行存储；否则将故障进行清除。


一个驾驶周期是指：


(1)发动机启动温度小于25℃


(2)正常加速越3分钟


（3）恒速前进约10分钟


（4）猛降速至怠速约4分钟时长


（5）操作温度大于75℃


（6）发动机熄火


三、故障码的分类和意义


1、故障码的分类


      OBDⅡ将故障码分为A、B、C、D四种类型。


        A类故障码是与排放有关相关的故障码。


        B类故障码是次严重的一类排放问题相关的故障码。


        C类故障码点亮MIL灯（或其他报警灯）。


        D类故障码不点亮MIL灯。


2、故障码代表的意义


        SAE规定OBDⅡ的故障码由5位组成，其中首位为英文字母，代表被检测到的故障系统类型，第二到第五位为数字码。


        5位字符的含义分别为：


        第一位：表示系统代码，P--动力系统，C--底盘系统，B--车身系统，U--网络系统


        第二位：表示标准代码或厂家自定义代码，内容为：数值0--3


        第三位：表示故障范围编号。1、2--然后和空气控制；3--点火系统；4--废弃循环；5--车速和怠速控制；6--微机输出电路；7、8--自动变速器


        第四位、第五位：表示故障内容代码，表示触发故障代码的条件，如电压高或者电压低。内容为：数值0--99.


        目前，安装OBDⅡ系统的各车型的故障诊断连接器统一为16针型，均安装在驾驶室内位于驾驶员仪表板下方。


3、故障诊断测试模式


        目前，使用OBDⅡ解码器可以进行OBDⅡ主动测试，其中主要有9种诊断测试模式：


        (1)当前动力系统故障数据


        （2）动力系统冻结帧数据


        （3）由动力系统导致排放问题的故障码


        （4）清除故障码


        （5）氧传感器监测结果


        （6）非连续监测结果


        （7）连续监测结果


        （8）对所需系统或元件进行主动测试


        （9）所需的车辆信息


四、车载诊断协议


        随着电控技术的发展，使用外部诊断来读取汽车电控单元中存储的故障码以及通过和电控单元直接对话来获得数据信息或执行元件测试变得越来越普遍，成为主流的诊断技术方式。


1、通信协议


        （1）A类网络协议


        （2）B类网络协议


        （3）C类网络协议


        （4）D类网络协议


2、协议标准


        （1）ISO14230协议


        （2）ISO15765协议


五、车载诊断协议的发展趋势


        随着目前无线通讯、人机交互界面以及电控技术的发展，车载诊断以及车载维护将会在车辆正常行驶时仍可正常进行，即远程诊断与维护（RD&M）将会是未来车载诊断的发展趋势。