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排放标准

美国:板载诊断

介绍

板载诊断(OBD)系统提供结合到发动机控制系统中的自诊断功能,以提醒车辆驾驶员/操作员可以影响车辆发射性能的潜在问题。1991年首次为加利福尼亚州的轻型车辆推出了OBD要求。今天,OBD要求适用于加利福尼亚州和联邦EPA要求的轻型车辆和重型发动机。

加州法规提供了对OBD系统的最详细要求。由于在加利福尼亚州开发的系统通常可用于符合EPA要求,只有轻微的差异,预计加利福尼亚州以外销售的车辆和发动机的OBD系统将相似。

加州轻型和重型法规定义了所有OBD系统的故障指示灯(MIL),故障代码,监控,阈值和标准化通信的一般要求。以下部分中概述的这些要求 - 也适用于旨在遵守美国联邦要求的系统。详细的OBD要求,例如OBD阈值和时间,是单独的文章中的:

MIL和故障代码要求

故障指示灯(MIL)位于仪表板上。除了在发动机起动前的键位置时亮起15-20秒的功能检查,才能在OBD系统检测到并确认可能增加排放的故障时才能照亮。

在MIL亮起之前必须发生一些事情。当OBD确定发生故障时,它会生成并存储发动机数据的“悬挂故障码”和“冻结帧”。此时,密尔没有亮起。如果在监测疑似系统或组件的下一个驱动周期之前再次检测到故障,则MIL连续亮起,并生成“MIL-ON”或“确认的”故障代码并存储以及“冻结框架”发动机数据。如果驾驶周期结束未检测到故障,则删除“待处理故障代码”。

除了错误和燃料系统故障外,如果在接下来的3个驱动周期中未检测到故障,则可以熄灭MIL,但故障代码仍然存储至少40个发动机预热周期。MIL也可以熄灭,故障代码用技术人员用于诊断故障的扫描工具。备用MIL照明策略也是可能的,但受批准。

监测

需要监控的系统和参数在表1中概述。虽然可以连续监控某些组件,但这并不总是可能的。因此,制造商必须定义可以监控重要排放控制组件和子系统的条件以进行适当的功能。监测条件应符合以下要求:

  • 确保通过避免故障的虚假通行证和虚假指示,确保鲁棒检测故障,
  • 确保在普通车辆运行和使用中可能会合理地遇到的条件下会发生监测,
  • 确保在FTP周期中发生监控。

为了量化监控频率,使用内显示器性能比定义为:

使用监控性能比率=监控事件的数量/驾驶事件的数量

需要监控的每个组件和子系统都需要自己的比率。例如,对于2013年和后后的重型发动机,该比率的最小可接受值为0.100(即监测至少在10辆车之旅中至少发生在10中)。

表格1
监控加州OBD系统的要求
系统/组件 参数要求监控
燃油系统 燃油系统压力控制
注入量
注射时间
反馈控制
失火 检测连续的失火
确定每1000发动机循环的错误循环的百分比
(2013年及以后发动机)
苛刻的 低流量
高流动性
反应慢
EGR冷却器操作
EGR催化剂性能
反馈控制
升压压力 欠腾料
Overboost
反应慢
冷却下的空气
反馈控制
NMHC催化剂 转换效率
提供DPF加热
提供SCR Feedgas(例如,没有2
提供DPF NMHC清理后
提供氨清理
催化剂老化
SCR NOx催化剂 转换效率
SCR还原剂:
  • 交付性能,
  • 坦克水平,
  • 质量和
  • 注射反馈控制
催化剂老化
nox吸附器 nox吸附能力
解吸功能燃油输送
反馈控制
DPF. 过滤性能
频繁的再生
NMHC转换
不完全再生
缺少基材
主动再生燃料输送
反馈控制
废气传感器 用于空燃比和NOx传感器:
  • 表现,
  • 电路故障,
  • 反馈和
  • 监控能力
其他废气传感器
传感器加热器功能
传感器加热器电路故障
VVT. 目标错误
反应慢
冷却系统 恒温器
传感器电路故障
ECT传感器电路超出范围
ECT传感器电路合理性故障
闭路 系统完整性
全面的组件监测
冷启动减排策略
其他排放控制系统监控

全面的组件监控需要监控任何由规定的任何电子发动机组件/系统,该监管不具体涵盖,该调节提供输入或接收来自车载计算机的命令,并且可以在任何合理的使用驾驶条件期间影响排放或作为一部分使用任何其他受监控系统或组件的诊断策略。

所有其他不具体识别的排放控制系统也需要监控。例子包括:烃疏水阀,HCCI控制系统或旋流控制阀。

故障标准

表1中列出的各种故障的故障标准根据监控的系统或部件和单个参数而不同。在某些情况下,如反馈控制系统,传感器合理性检查和检查电路故障,一个去/不去准则被使用。在其他情况下,如燃油系统、EGR、涡轮增压器物理参数和后处理系统性能,OBD系统必须能够确定恶化或其他变化何时导致排放超过规定的阈值。

为了确定许多这些故障的故障标准,制造商必须将部件和系统性能与废气排放相关,以确定劣化何时会导致排放超过某个阈值。这可能需要对每个发动机模型进行广泛的测试和校准。

In determining the malfunction criteria for diesel engine monitors that are required to indicate a malfunction before emissions exceed an emission threshold (e.g., 2.0 times any of the applicable standards), the emission test cycle and standard that would result in higher emissions with the same level malfunction is to be used. Some adjustment is possible for those components experiencing infrequent regeneration.

如果参数的故障或恶化不会导致阈值限制,则制造商可以选择简化监控要求。对于受控的参数,例如温度,压力和流量,在无法实现命令的设置时,才需要指示这种情况下的故障。对于后处理装置,当后处理装置没有转换/过滤能力时,将指示故障。

要考虑到当前技术可能不足以检测所需阈值的所有故障,则规定已经建立了一些灵活BOB体育APP性。如果开发的最可靠的监视方法需要更高的阈值,则制造商可以要求任何监视器的发射阈值。另外,如果开发的最可靠的监测方法无法检测到这种故障,可以修改PM滤波器故障标准以排除特定故障模式的检测(例如,部分熔化的基板或小裂缝)。

提供了许多其他例外,包括在环境引擎时禁用OBD监控的可能性在20°F以下或海拔8000英尺以上的高度以上。

标准化要求

OBD系统具有标准化要求,可以使用任何可供任何人使用的通用扫描工具进行诊断 - 不仅是制造商的维修设施。标准化要求包括:

  • 标准数据链路连接器
  • 具有扫描工具的通信的标准协议
  • 使用性能比跟踪和发动机运行时间跟踪要求
  • 发动机制造商必须提供售后市场服务和维修行业排放相关的服务信息
  • 标准化功能以允许通过通用扫描工具访问的信息。这些功能包括:
    • 准备状态:OBD系统指示每个受监控组件和系统的“完整”或“不完整”。
    • 数据流:通过标准化数据链路连接器提供许多特定信号。其中一些包括:扭矩和速度相关数据,温度,压力,燃料系统控制参数,故障代码和相关细节,空气流,EGR系统数据,涡轮增压器数据和后处理数据。
    • 冻结框架:检测到故障时,存储数据流中可用的许多重要参数的值。
    • 故障代码
    • 测试结果:通过数据链路存储和系统的组件和系统的最新监视的结果以及用于监控相应组件和系统的测试限制。
    • 软件校准标识:软件校准验证号。
    • 车辆识别号码(VIN)
    • 擦除发射相关的诊断信息:如果使用扫描工具(通用或增强)命令,或者如果车载计算机的电源断开,则可以擦除发射相关的诊断信息。