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抗疫居家隔離的日子，各位讀者朋友都有大把閑暇時光。在休閑之餘，不妨略費光陰來掌握些許進階汽車知識：了解原理再觀表象，在面對許多汽車相關問題時，必能泰然處之。

OBD（車載診斷）是每車必備，不可或缺的汽車輔助系統，盡管在很多讀者眼裡，它顯得相當“神秘”與“高深”，但其原理并非難以理解。

即使是維修人員，他們中的相當一部分人，盡管能熟練使用部分應用，但就其工作原理而言，也未必能全面了解掌握，而當朋友們掌握了這些知識，這标志着您對汽車的理解，已向前邁進了一大步！

為了讓讀者能較為輕松地掌握這些知識點，筆者已将大部分晦澀難懂的理論原理，進行形象化的裝換與描述，通過理論結合實際的方式為您進行解析。

當您閱讀完本期精心制作的圖文且有所領悟之後，相信會有非常豐厚的收獲。

正如部分小衆讀者在反饋中所說：“偶爾，我們也還是需要幾篇有“營養”的文章。”

本期圖文，筆者将容易理解的概念、實用的内容，放在前半部分，稍微“複雜”的内容置于文尾。

汽車是一種與我們日常生活息息相關的交通工具，但無論它有多複雜，都離不開機械與電氣系統的協同工作。

從本期圖文開始，我們去探索汽車的電氣世界，從什麼地方談起呢？

筆者思索再三，我們從全面了解汽車OBD（車載診斷）相關原理與應用開始吧。

對大部分車主來說，OBD确實是一個很專業的詞彙，或許我們日常使用的英文縮寫稱謂，讓它顯得更加“神秘”。

其實，當車輛啟動以後，它無時無刻不在監測車輛實時運行情況，當系統出現異常時，它也會迅速向外界反饋。

整個汽車系統運作是相對封閉的，OBD提供了人車交互的“窗口”，使用戶可以随時觀察、監控、調整汽車的運行狀态。

過去，OBD應用确實僅與維修人員有關，因為，它的主要功能就是為專業人士提供重要的汽車故障診斷信息。

随着時間的推移，原來昂貴的OBD應用設備，現在已變得非常便宜，越來越多的車主，開始使用此類設備來維護愛車的健康運行。

車主借助這個“窗口”，可以與愛車随時進行交流，而溝通的接口就在您的腳邊。

另外，國内汽車年審方式已經進入OBD時代，了解OBD的基本工作原理，也有助于車主朋友們順利通過年檢。

OBDS（On-Board Diagnostics System）是“車載診斷系統”的縮寫，意指能為使用者提供系統自診斷與報告功能，在監控各子系統運行的同時，亦具有車輛相關部件動作控制功能的汽車内置電子系統（包含傳輸數據使用的标準協議）。

OBD系統處理的基礎信息，則是由汽車的“大腦”，行車電腦（ECU，也稱發動機控制單元）産生。

嚴格意義上說，OBD并非是我們想象中的純硬件系統。确切地說，它是一種以軟件系統（包含通訊方法）為主的工作機制，此種機制規定任何品牌汽車，必須以統一的數據格式傳送、存儲車輛運行的相關數據，并可通過标準數字通信端口與外界進行數據交換。

OBD起源于上個世紀60年代，彼時汽車自主診斷系統非常簡易，僅提供故障指示燈警示之類的簡單功能，并不具備太多故障定位診斷能力。

随着汽車配置日漸豐富，其電氣系統也日趨複雜，對汽車OBD系統管理機制提出了更高要求。

而此時各品牌汽車故障診斷的數據格式卻各不相同，這給汽車故障維修造成了很大困擾，維修不同品牌車輛，相關人員就必須了解不同廠家獨特的數據格式。。。。。。

20世紀90年代，相關标準化組織、車企、監管機構終于統一OBD标準，這其實就是現在鮮為人知的OBD 1标準（在國内道路上已經找不到這樣的汽車了），而本文所解析的OBD，均指已經再次更新的OBD 2版本。

如今的OBD系統，在車輛通電或啟動後，可随時監測全車所有相關傳感器（汽車越高檔，往往傳感器越多，這也是為何此類車輛故障信息詳盡繁雜的原因）。

當相關子系統運行異常，觸發預先設定的故障條件時，OBD系統會根據故障的嚴重等級，通過儀表闆故障燈向駕駛員發出不同的警示信息，提醒用戶注意。

與此同時，行車電腦（ECU）會儲存詳細的故障信息與故障代碼，供維修人員在排除故障時調閱，并提供維修完成後的故障信息删除功能。

可以這樣來形象比喻：車載電腦/電子控制單元（ECU）是汽車的智慧大腦，而OBD則是交流語言！

OBD 系統與外界發送、接收數據的接口在哪？

其實，該數據接口（DLC）一般位于車内駕駛座附近，通過連接此接口，打開這扇“窗戶”，我們可以一窺車輛内部運行的所有詳細細節。

◥車内OBD數據接口的典型位置

◥筆者曾擁有過的Jeep OBD數據接口裸露于方向盤正下方

該接口橫截面呈梯形，16針的端口使用标準的OBD協議與外接設備進行通訊。

◥OBD接口的兩種連接方式

随着無線技術的發展，除了傳統的有線連接方式以外，為使操作人員擺脫線纜長度的限制，出現了藍牙無線适配器來實現連接功能。

連接注意事項：

★與舊款車型不同，新款車型的數據接口不一定暴露在外，大都會被蓋闆覆蓋；

★該接口使用車載電瓶供電，接口在車輛電源關閉後無法工作。

有了數據接口，接下來讓我們看看通過什麼設備來與汽車進行交互。

目前，市場上主要有三種類型的OBD終端設備：

• 手持專用終端
• 台式計算機 /筆記本電腦
• 移動設備（手機或平闆電腦）

使用這些設備，我們可以讀取、修改、清除汽車存儲在行車電腦内的部分數據，監控車輛的運行狀态，是不是很酷？

1.手持專用終端

手持專用終端看起來很像手機，但其實此類設備屬于小型專用裝置，該設備擁有“即插即用”功能，可直接連接汽車OBD端口，主要功能大都是故障診斷與定位，其優點是便于攜帶，價格便宜。

因此，我們通常會在較小的維修店看到這樣的設備。

其實，不少車主自行購買安裝的汽車運行數據顯示裝置（後有介紹），亦可歸屬于此種類型設備。區别在于：這種顯示裝置功能極少，僅能讀取部分關鍵數據，無法對系統内的任何數據進行修改（這也算是一種安全的選擇，行車電腦内的數據，若非專業人員，擅自改動可能會毀壞車輛）。

2.台式計算機 /筆記本電腦

基于計算機設備的OBD終端，除了攜帶不太方便，在安裝相關專用應用程序以後，擁有最強大的管理車輛内置系統的能力，強大的硬件支撐使之能下載大量的車輛OBD數據，并且能與其它程序互相進行數據共享，擴展出其它附加功能。

所以，讀者朋友們在汽車4S店，常能看到這樣的設備出現在維修技師手中。

3.移動設備（手機或平闆電腦）

其工作原理基本接近第2種類型的計算機設備，安裝相關APP以後，具有相當的靈活性與便攜性，

但其數據協同及處理能力稍差。

汽車OBD系統的基礎應用主要集中于四個方面：

1.汽車故障定位與測試

毫無疑問，此項功能是OBD系統為用戶提供的最基礎，也是最強大的功能之一。

正如我們在第一節所看到的，如今的OBD系統幾乎全方位監控了汽車引擎、底盤、車身及絕大部分附件的實時工作情況。

維修人員可以根據故障碼對應的故障信息，迅速準确地定位受故障影響的系統及故障所處位置。

不僅如此，利用OBD系統的部件動作模拟測試功能，可以對部分疑難故障進行進一步确認，例如：車輛處于靜止熄火通電狀态，維修人員可利用其動作測試功能，指令發動機轉數表指向指定位置，以确認其功能是否正常。

甚至可以越過行車電腦設定的約束條件，使車輛尾氣處理系統直接進行DPF裝置的淨化再生工作。

某種意義上來，在這種動作模拟測試環境下，行車電腦在OBD系統的協助下，将車輛的控制權完全交由使用者，無條件遵循相關指令，完成指定功能。

2.排放系統監控

中國汽車尾氣年檢剛引入OBD測試項目不久，車企及部分車主均感受到極大壓力。

但其實國内的車主朋友們可能不太清楚，新版OBD系統中最重要的功能之一，就是監測汽車尾氣排放水平！

而這種尾氣監測方式在國外早已開始，與排放污染水平有關的引擎、三元催化器、顆粒物捕捉器、氧傳感器、EGR等系統部件，均被OBD系統實時監控，當車輛尾氣排放出現異常時，車載電腦（ECU）會記錄相關信息，儀表盤故障燈亮起的同時，部分車型引擎甚至還會被系統限制輸出功率！

由于該系統監測屬于閉環運行，除了廠家以外，外界較難幹預，因此從技術上說，想通過欺騙手段通過車檢的朋友可能很難蒙混過關了。

Tips：最近部分知名汽車生産廠商，被曝排放測試造假而被重罰，其基本操作就是修改與OBD系統有關的代碼或數據，從而達到欺騙檢測設備的目的！

但筆者感覺幾乎所有媒體并未對此有過詳細解析。

您既然知曉了OBD系統基本工作原理，就會明白：這種源自底層的造假，僅能由廠方完成，普通商家根本不具備這樣的技術能力，因此證據确鑿，被罰不可逃避!

了解汽車基本原理，是否能讓您解讀車事更透徹深入？

3.汽車實時數據采集

對汽車運行情況實時跟蹤監測，不僅在排除汽車故障時對維修人員非常有效。

對于普通車主，亦可以利用此類應用，維護愛車健康運行。

在終端設備章節，筆者提到過一類适合于普通車主使用的簡易顯示終端，正是通過此類設備，您可以實時觀察到電瓶電壓、引擎水溫、引擎轉數等重要數據。

這有助于駕駛者随時監控愛車工作狀态，及時發現故障隐患，尋求維修服務。

4.汽車控制系統優化

◥廠家升級行車電腦系統 解決售後問題

與電腦或手機類似，行車電腦（ECU）可以重新進行編程，廠商可以通過OBD接口對系統進行升級，通過升級相關程序能不斷優化系統。這就是我們在購買新車以後，偶爾會被4S店召回，升級相關系統的原因。

此舉可以解決制造廠商在産品投放市場前，于設計或路試中未發現的問題，例如：因控制程序設置的參數不合理，高原低氧環境引起發動機動力輸出不足的現象。

◥性能玩家升級系統

而另一方面，一些追求引擎極緻性能的玩家，也會使用第三方專用程序，修改廠家預設的代碼或數據，從而實現大幅提升原廠發動機功率與扭矩輸出的目的！

筆者親曆過好幾次這樣的事情，一位朋友在電話中焦急地說：“我的車壞了，修理店檢查出故障碼P0302！”，仿佛天塌！

其實，那不過是OBD系統正常反饋故障信息的表現而已。

此章節将是我們技術類圖文必然會存在“難點”部分，它涉及到計算機通信方面的相關知識，但請各位讀者無須憂慮，筆者在解析中，将會隐去較為複雜的協議與編碼部分，用簡化後形象的講解方式，确保您能大緻了解其工作原理。

也許，這種方式不夠嚴謹，但對于入門讀者來說，是最好的學習方法。

花幾分鐘，掌握這幾百字的核心内容，您會很有收獲。或許，當愛車故障需要維修時，至少某些人騙不了您。

筆者早年曾涉足過計算機串行端口開發的編程工作，偶然機會研究過OBD通信方式，其實非常有趣，定不枯燥！

1.OBD服務類型

OBD終端通過向車載電腦提交不同的數字代碼，以交互應答的方式獲取不同的服務，當然，此類通信肯定是以數字方式進行。

我們可以從下圖中看到，OBD系統可以提供多種不同功能的服務，但我們隻需關注03（紅√處）代表的含義即可。

◥OBD系統支持的10項“對外”服務

Tips：絕大多數OBD服務均與汽車排放污染水平有關，可見如果OBD技術介入汽車尾氣檢測，試圖作弊者幾乎無機可乘！

通過OBD系統，您也可以查詢車輛數據，例如：總計行駛時間、總計行駛裡程、點火次數、故障次數等許多非常重要的信息，這在您購買二手車時，或許會提供巨大的幫助。

09項服務能讀取廠商出廠預設的車輛識别代（VIN）（車輛身份證），某種程度能防止欺騙情況的發生！

言歸正傳，我們以代碼03（顯示故障碼服務）為例，來觀察OBD系統是如何工作的。

筆者以模拟人類對話的場景來說明（雙方均使用标準OBD協議進行交互，記住，它是發動機與外界溝通的語言）：

終端設備：“請給我提供03号服務(顯示系統存儲的故障碼)”

車載電腦：“03号服務,顯示系統存儲的故障碼，請等等，查找中。。。”

車載電腦：“有結果了，準備好接受了嗎？”

終端設備：“連接正常，我等着呢”

終端設備：“以下是查詢結果信息，請查收。。。。。。”

數據通過網絡連接線纜，立即被發送到提出查詢請求的終端設備（其它類型服務類似，不過如此而已）。

是不是很容易理解？

查詢設備與車載電腦通過OBD語言不斷“對話”，相互配合完成指定工作。

2.故障碼格式

接下來，我們來研究本文最後的一個“難點”，它比第一點僅“複雜”些許，我們仍以實例的方式來說明。

故障代碼是由一個字母後跟四位數字組成：

格式為：P0302（字母 四位數字）

①字母代表故障類型分類；

②第一位數字代表故障信息格式；

③第二位數字代表故障所在子系統；

④第三、四位數字代表具體故障位置與原因。

與第一點原理相同，不同的含義均由不同的數字表示，并且是固定的（有表可查），所以我們隻需要了解其基本構成即可。

上接第一點舉例：如果車載電腦此時傳回“P0302”這樣的故障碼，那是什麼含義呢？

一張圖您就能完全理解！

◥故障代碼示例 注意（紅√）選取項目

沒有什麼能比這張圖更能說明問題了。

P0302故障碼=P（動力/傳動系統類故障） 0（國際标準格式故障） 3（點火子系統） 02（引擎第二缸點火失敗）=您的愛車出現“動力系統中引擎第二缸點火失敗”故障

那麼我們該做什麼？

很簡單了，去檢查您愛車引擎的第2缸的缸線、火花塞、噴油嘴，或許就能立即排除故障。

如果此時有人說，汽車電瓶需要換新的，那一定是有“貓膩”了！

看起來很神秘複雜的工作機制，這樣方式來解析，大家應該不難掌握吧？

接下來，筆者給出幾個實例，供有興趣的讀者“研究”，如果您能參照上圖，将前2位字母數字含義解讀出來，您已經初通OBD故障碼了！

示例：

P0201-引擎第1缸噴油嘴控制線路失效

C0710-底盤轉向機構故障

B1671-車身電池模塊電壓超出範圍

注：不同車型，故障現象表達或有差異，但基本原理一緻。

3.數據傳送方式

最後一小節有趣的内容了解即可，數據傳送方式涉及計算機網絡通信知識，在這裡筆者就不深入介紹了，我們不需要了解諸如“十六進制”、“報文”等生澀的專業術語，僅為大家奉上一張直觀的示意圖，足以使您了解OBD數據傳送的方式。

◥OBD信息是如何在線纜中傳送的

車載電腦與終端設備通過能相互理解的“語言”（OBD系統協議）進行溝通，使用這樣的“信封”（專業術語為“報文”）進行通訊，将一封封内含我們需要内容的“快遞”發送給我們。

看見這個信封裡有我們熟悉的那個故障信息了嗎？

汽車OBD系統工作機制較為複雜，但通過本圖文的解析，其工作原理并不會使人非常難以理解。

如果您掌握了本期圖文全面解析的汽車OBD系統工作原理，是否會有這樣深刻的體會：如果沒有OBD系統的保障，大量裝備先進電氣設備的現代汽車是很難進行維護保養的！

而實際上該系統的應用，也遠不局限于文中總結的那些狹窄的領域。

對于行業用戶來說，作為汽車最底層的數據采集平台，結合諸如以華為5G為代表的現代高速數據通訊技術，OBD系統可與多種應用系統整合，構建物聯網屬性的超大型網絡應用平台。

例如：通過雲技術 GPS技術提取每台運行車輛的實時運行數據，就能對龐大的車隊進行有效地管理，不但能實時定位車輛的運行軌迹，還能實時掌握運行車輛各系統的工作狀況，諸如平均油耗、怠速總時間等各方面的數據，甚至還可根據故障碼情況，對車輛進行遠程故障診斷與維修。

這類應用系統對于有效管理車隊，控制運營成本、提高作業安全性都有非常良好的作用。

而對于普通車主，了解OBD排放檢測功能的基本原理後，對車輛年審車檢應有所準備。

在愛車上線年檢前，對其尾氣排放控制不自信的車主，應提前有針對性地對車輛尾氣污染控制水平進行檢測，确保順利通過環保車檢。（應将燃油質量因素考慮進去，OBD系統不檢測燃油質量）。

日常用車環節，我們亦可安裝簡易OBD顯示裝置監控愛車運行，在車輛有故障前兆時，及時進行幹預。

同時，掌握本期圖文基本内容以後，對于車輛維修過程中存在的某些“貓膩”，您也具有了一定的鑒别能力！

祝各位身體安康，早日重返工作崗位。

（全文完）

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