国V排放标准与车载诊断(OBD)发展新趋势

汽车作为现代化的交通工具，在促进经济繁荣和发展、提高人民生活水平的同时，也给人类赖以生存的环境带来严重污染，如光化学烟雾、温室效应及酸雨等。汽车排放物包含废气排放物、蒸发排放物和曲轴箱排放物，主要指其中的CO、HC、NOx及少量的固态或液态微粒等有害物质。为了控制这些有害物质的排放，美国加利福尼亚大气资源管理委员会(CARB)最早通过法律把OBD作为汽车强制性技术要求，之后越来越多的国家和地区开始实施OBD相关法规。

OBD是On Board Diagnosis的缩写，即车载诊断系统，是发动机控制系统中用于连续监测影响废气排放的相关系统工作状态的诊断系统。早期的OBD(OBD－I)只能监测氧传感器、废气再循环系统、燃油供给系统和发动机控制单元，且不同厂商不同车型的OBD系统不尽相同，缺乏统一的标准。1996年，第二代OBD(即OBD－II)在美国开始实施；2000年，欧洲也开始实施相应的OBD法规(即EOBD)。OBD－II规定了标准化的16针诊断接口，每针都有指定功能，同时增加了催化器监测、失火监测和燃油蒸发系统监测等。

1　国内排放标准及OBD系统的发展

随着国内经济的持续发展和环保意识的提高，近年来国内的尾气排放标准也在逐年上升。从国I到国IV，每提高一次标准，单车污染减少3～5成。随着2008年7月18日欧盟通过了(EC)No 692／2008法规、即欧5／6技术标准，并于28日在欧盟官方公报上正式，欧美国家先后了引入更高要求的排放标准。在此形势下，我国的国V标准呼之欲出，国V标准相当于欧洲的欧V标准，欧V排放标准具体数值如表1所示。北京计划于2012年实行新车国V排放标准。新法规将带来更低的尾气排放，同时OBD系统也将迎来新的技术变革。

新排放标准的实施不仅对汽车制造业、燃油供应和车辆管理等部门产生深远影响，对于汽车售后维修更是带来了巨大的机会和挑战。熟悉OBD系统的诊断机制、阈值设定和监控内容，了解国V标准对OBD系统提出的新的要求，对于每个汽车维修技术人员而言都是十分重要的。同时，国V标准对汽车诊断设备也提出了挑战，目前国内大部分OBD诊断设备也需要相应进行升级、完善，以全面支持新的OBD诊断功能。

2　国V排放标准下OBD系统新的发展

对OBD系统而言，国V标准新的要求包括基准燃料的变化，I型试验、II型试验、V型试验和几个新增附件等。其中最重要的变化是排放限值的加严，同时增加了在用监测频率的要求。尤其是作为衡量系统性能的重要指标，在用监测频率的提出将很大程度上提升国内排放控制的力度。在使用过程中，对排放系统的持续监测要求，不仅对主机厂的产品设计和技术指标要求更加严格，更提升了整车在整个生命周期中的排放性能，使环保的要求真正在整个生命周期中得以贯彻，而非仅仅是新车上市时需要达到的一个标准。国V排放标准下OBD系统新的发展主要有以下几个特点。

(1)更高的OBD限值

OBD限值用于监督车辆废气排放量，当废气成分超过OBD限值规定时，OBD系统将点亮故障指示灯以提醒用户，应及时对车辆进行必要的维修和保养。国V标准OBD限值基本参考欧V排放标准。

(2)引入在用监测频率

欧V标准对OBD系统的另一重大改进是引入了在用诊断频率(in－useperformance ratio，IUPR)作为各个监测系统运行状况的重要参数。对于OBD系统监测器而言，即使部件能够连续监控，也并不是在任何时候都具备监控条件的。因此，汽车生产厂商需要定义排放相关的重要部件和子系统能够正常工作并实施监测的条件。

(3)使用在用监测频率诊断信息

由于我国排放标准基本参照欧洲标准，在完成相关工况调查后，IUPR值将引入国内排放标准。作为判断监测系统是否完成监测任务的一项重要指标，车辆维修人员和车辆管理等部门都需要获得该参数。目前市场上的诊断仪工具，大多都能够完善地支持OBD通信，但是几乎很难找到能够支持在用监测频率信息的产品。

实耐宝(Snapon)2011年推出的新一代红盒子诊断工具(图1)，除了具备支持60多个主流品牌车系80多个厂家的专有诊断功能之外，还配备了完整的通用OBD支持，包括了目前标准中所列出的所有10种OBD模式。针对国V以后的在用监测频率，可以在通用OBD功能的Service $09，InfoType$08服务项目下“使用性能跟踪”功能(in－use performance tracking)得到完美的支持。该数据用于支持“在用性能跟踪”等法律法规要求，对以下部件或系统的使用性能进行跟踪：催化剂排1、催化剂排2、主氧气传感器排1、主氧气传感器排2、油气泄露检测系统、EGR系统和二次进气系统。

3　在用监测频率信息应用实例

利用实耐宝Bluepoint品牌诊断仪RedBox，技术人员在一辆2011年产的宝马X1车上进行了在用监测频率的测试。

开机后选择主界面中的“OBD II／EOBD”，可以进入所有通用OBD诊断功能，在这里选择功能$09，“使用中的性能跟踪”(图2)，即可读出在用性能监测相关指标。

从RedBox诊断仪显示中可见，这辆车已经历了165次发动机起动循环，其中满足OBD监测条件29次(图3)。具体到各系统，可以逐个系统察看监测条件满足的次数和实际监测成功完成的次数，二者的比值即在用监测频率IUPR。

被测车辆催化器监测器组1的IUPR值为16／29=0.552，催化器监测器组2和氧传感器组1的IUPR值均为17／29=0.586，均高于排放法规规定的0.336，证明该车在目前使用条件下，根据其在线OBD系统监测，汽车排放符合法规标准要求。同时，其对催化器／氧传感器监测的频率足够高，在之前的使用条件下，OBD系统以足够高的频率对汽车运行条件进行了监控，在其OBD系统监测下，整车的排放一直能够满足环保要求。

随着中国汽车市场的持续发展，国内排放标准正逐步与国际标准同步。新的排放要求对汽车与汽车售后、服务行业而言，带来了新的机会和挑战。车载诊断系统功能日趋完善，作为排放的最重要监测和控制手段，其将发挥越来越重要的作用。

对于汽车维修人员而言，除了了解OBD系统工作原理外，还需要关注OBD系统新的发展趋势和新的功能，利用好OBD系统能够提供的新功能，更好地服务于车辆保养、维护和维修。要使用好一款故障诊断仪，不仅要了解它在每个品牌车型下的特有功能，更要充分了解如何理解和利用各种通用OBD功能，分析和了解车况、故障状态和故障原因等。