EOBD

歐I和歐II排放法規階段的發動機管理系統都帶有車載故障診斷功能，但是在歐III排放法規中，OBD隱含著專門用於排放控制的意思，根據定義，它是“用於排放控制的車載診斷系統”，而且必須能夠通過儲存在計算機存儲器中的失效代碼來識別故障的可能範圍。

美國加利福尼亞州率先於1994年以立法的形式提出了利用車載診斷技術對排放控制裝置實行故障監測的要求，稱為OBDⅡ。後來，歐洲也制訂了從2000年跟歐III同時生效的指令70/220/EEC（98/69/EC）附件XI。該指令適用於歐III和歐IV排放法規，內容包括：

（1）所有車輛必須裝備OBD系統，其設計、製造和安裝應能確保車輛在整個生命期內識別劣化類型和故障類型。

（2）當排放控制系統（與發動機電子管理系統以及排氣系統或蒸發物控制系統中，任何與排放有關、向電子控制單元提供輸入信號或從電子控制單元接受輸出信號的零部件）失效導致排放超過規定的極限值（下文稱為失效限值）時，OBD系統必須指示它們的失效。

（3）汽油機OBD系統必須監測下列項目：三效催化轉化器；發動機在一定工況區域內出現的缺火；氧感測器劣化；排放控制系統中其它一旦失效就會導致排放超過失效限值的零部件；排放控制系統中感測器和執行器電路是否接通；對於蒸發排放物控制系統中的炭罐控制閥，至少應監測其電路是否接通。

（4）每次發動機起動時，都必須開始一系列的診斷檢測。

（5）OBD系統應帶有能讓駕駛者感知故障存在的故障指示器，該器件只能用於指示啟動了緊急程序或跛行回家程序（發動機管理系統發生故障時放棄部分控制功能，在不完備的狀態下勉強維持車輛行駛的功能）。

排放一旦超過失效限值，發動機控制進入永久性排放失效模式（發動機管理控制器永久性地切換到以設定值代替一種失效零部件或系統輸入信號的情形。在這情形下，失效的零部件或系統將導致車輛排放超出規定的失效限值），故障指示器應在兩個運轉循環（運轉循環指由發動機起動、足以檢測到可能存在的故障的運轉模式以及發動機關閉這三部分組成的循環）以內激活。如果製造商有充分的理由，可以放寬到十個運轉循環以內激活。

當發動機缺火達到製造商指定的程度，而可能引起催化轉化器損壞時，故障指示器必須以明顯的警示模式工作，例如燈光閃爍。

當汽車的點火開關處於接通位置，在發動機被起動或被拖轉之前，故障指示器必須激活；發動機起動后，如果先前沒有檢測故障，故障指示器必須熄滅。

（6）OBD系統必須記錄指示排放控制系統狀態的代碼。使用各種專設的狀態代碼來標識正確地工作的排放控制系統，以及那些需要進一步運轉車輛才能全面地評價的排放控制系統。必須將由於劣化或故障或永久性排放失效模式引起故障指示器激活的失效代碼儲存起來，該失效代碼必須標識故障的類型。故障指示器激活期間，車輛行駛經過的距離必須隨時通過標準數據連接器的串列口讀出。

（7）如果不再出現可能損壞催化轉化器的缺火水平，或者如果發動機轉入其缺火水平不會損壞催化轉化器的其它轉速和負荷條件之後繼續運轉，那麼故障指示器可以切換回到先前檢測到缺火的第一個運轉循環的激活狀態（該激活狀態也可能是其它故障引起），並在後續的運轉循環中切換到正常的被激活模式。如果故障指示器切換回到先前的激活狀態，那麼相應的失效代碼和儲存的凍結幀狀況可以被擦除。對於缺火以外的所有其它故障，如果負責激活故障指示器的監測系統在三個相繼的運轉循環中不再檢測到故障，並且沒有識別到其它能獨立地激活故障指示器的故障，那麼故障指示器可以被解除激活。

（8）如果在至少40個發動機暖機循環（在本指令中指充分運轉車輛，使得冷卻液溫度從發動機起動時算起至少升高了22K，且至少達到70℃）內沒有出現相同的失效，那麼OBD系統可以擦除失效代碼、行駛過的距離和凍結幀信息。

（9）OBD系統在下列情況可以自動地臨時停止工作：OBD系統的監測能力因燃油箱液位過低而受到影響，但是只要燃油量超過燃油箱名義容量的20%，OBD系統就不得停止工作；發動機起動時環境溫度低於-7℃，或海拔高於2500m時，製造商可以讓OBD系統停止工作；道路的路面情況十分惡劣；對於裝有功率輸出裝置的車輛，允許讓受到影響的監測系統停止工作，條件是當功率輸出裝置在工作時，監測系統才停止工作。

（10）型式認證主管機關除了對新車型進行型式認證以外，還要對已經行駛了超過新車型型式認證的Ⅴ型耐久性試驗里程的車輛，進行OBD系統的型式認證，該項試驗在Ⅴ型耐久性試驗結束時進行。進行這類試驗時，製造商必須提供有缺陷的零部件和/或用於模擬失效的電氣裝置。但是，這些有缺陷的零部件或用於模擬失效的電氣裝置，在按照新車型型式認證試驗程序中的Ⅰ型測試循環進行試驗時引起的車輛排放值，不得比規定的失效限值超出20%。

應當試驗的失效模式包括：將催化轉化器替換為劣化或有缺陷的催化轉化器，或模擬相應失效模式的電氣裝置；符合發動機缺火監測要求的發動機缺火工況範圍；將氧感測器替換為劣化或有缺陷的氧感測器，或模擬相應失效模式的電氣裝置；斷開蒸發物排放控制系統清洗電子控制裝置（如果裝有的話）的電路。對於這種特定的失效模式，不得進行Ⅰ型測試；斷開其它任何與排放有關、跟動力系管理計算機相連的零部件的電路。上述前4項失效模式均足以引起排放超過失效限值，在任何一種情形下進行試驗時，故障指示器都必須在Ⅰ型測試結束之前被激活。技術部門也可以採取類似斷開電路的其它方法來替代上述情形。但在OBD系統型式認證時，以模擬失效替代真正劣化或有缺陷的零部件的情形不得多於四項。

相應地，對於診斷信號的形成、儲存和調用等也有嚴格的要求。

即使OBD系統包含一個或多個不足（deficiency），不能完全滿足規定的要求，製造商也可以要求型式認證主管機關接受該OBD系統的型式認證。型式認證主管機關在考慮這類要求時，應確定順從本附件的各項要求是否不切實際或不合理。型式認證主管機關將考慮製造商所提出、詳細地描述了如技術可行性、訂貨至交貨時間和生產周期等各種因素的數據，包括發動機或車輛設計以及計算機程序升級的逐步導入和逐步導出，以及所形成的OBD系統在順從本指令的要求方面有效到什麼程度和製造商在順從本指令的要求方面所付出的努力。但是，型式認證主管機關不接受完全沒有排放控制系統診斷監測功能的情況，也不接受不顧及OBD失效限值的OBD系統。

允許在自新車型型式認證之日起的兩年內攜帶某項不足。如果能充分地證明，為了糾正該項不足對車輛必須進行的重大硬體改進和額外的導入時間超過兩年，攜帶該項不足的期限可以寬容，但是最多不得超過三年。如果OBD系統通過型式認證之後才發現某種不足，製造商可以要求原來的型式認證主管機關事後補辦批准不足的手續。

（11）製造商向任何一家授權的經銷商或修理廠提供維修資料后，應當在三個月內支付合理和非歧視性的費用之後向他人提供這些資料（包括後續的改進和補充資料），並相應地向型式認證主管機關通報。

EOBD在控制排放的硬體方面，對發動機管理系統提出一些要求，至少包括：

* 將發動機轉速感測器安裝在發動機離合器側，以通過發動機轉速的細微波動監測發動機缺火時避免受到曲軸扭振的影響；

* 車身垂直的加速度感測器（允許跟ABS系統的加速度感測器共用）用於在道路十分差的條件下關閉EOBD功能；

* 在三效催化轉化器的後面增添一個氧感測器，以便用“濃”和“稀”混合氣交替的方法監測三效催化轉化器的儲氧能力；對氧感測器監測其信號電壓是否超出可能範圍、響應速度是否過低、跳變時間之比是否超出規定範圍、波動頻率是否過低、氧感測器是否活性不足、氧感測器加熱器是否加熱過慢；

* 採用排氣再循環系統的場合，要在進氣岐管內安裝壓力感測器，以便進行對排氣再循環率的控制，並在汽車海拔高度超過2,500米時關閉EOBD功能；

* 在炭罐新鮮空氣入口處安裝截止閥，作為執行器和在密閉燃油箱加設壓差感測器，以監測蒸發排放物控制系統的密封性。

需要說明的是，本文闡述的歐III排放法規中有關OBD的規定，並非中國政府公布的正式法律文本，所以僅供參考。但總體概念和操作程序沒有太大出入。

大量的開發和引進工作急待完成：各整車廠必須根據本廠產品的特點，如汽車的整備質量、發動機的排量、汽車動力性目標等確定其滿足歐III的發動機應當如何配置。相應地，發動機管理系統的承包商也要配合整車廠對發動機管理系統做出調整，包括在硬體和軟體兩方面如何引入OBD系統；

必須準備維修和保養資料：根據指令70/220/EEC（98/69/EC）附件XI的規定，製造商必須向任何一家授權的經銷商或修理廠提供維修和保養的資料，而且為此收取的費用必須在合理的範圍內，並且不帶歧視性；

對技術人員的要求更高：根據指令的規定，不再是過去那樣完全根據Ⅰ型測試中轉鼓試驗台的排放測試數據定終身，這種局面要求各方的技術人員精通汽油機電子控制技術和OBD系統。有關各方都應當加強技術人員的培訓。