簡(jiǎn)述歐盟法規(guī)（EU）No 168/2013中摩托車OBD要求

李志銳 王青 鄭義 邱鵬旭 竇金泉 石偉

（天津大學(xué)內(nèi)燃機(jī)研究所天津3000722-國(guó)家摩托車質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心（天津））

簡(jiǎn)述歐盟法規(guī)（EU）No 168/2013中摩托車OBD要求

李志銳1，2王青1，2鄭義1，2邱鵬旭1，2竇金泉1，2石偉1，2

（天津大學(xué)內(nèi)燃機(jī)研究所天津3000722-國(guó)家摩托車質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心（天津））

簡(jiǎn)述歐美等主要國(guó)家地區(qū)標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)對(duì)摩托車車載診斷系統(tǒng)（OBD）要求現(xiàn)狀，并重點(diǎn)介紹了最新頒布的歐盟法規(guī)（EU）No 168/2013中對(duì)摩托車OBD的要求。該法規(guī)對(duì)我國(guó)摩托車行業(yè)研發(fā)OBD系統(tǒng)有著重要的指導(dǎo)意義。

歐盟L類車輛摩托車OBD

引言

2013年1月15日歐洲議會(huì)和理事會(huì)發(fā)布了關(guān)于兩輪或三輪車輛及四輪車批準(zhǔn)和市場(chǎng)監(jiān)督的法規(guī)（EU）No 168/2013。該法規(guī)主要涉及兩輪或三輪車輛及四輪車批準(zhǔn)和市場(chǎng)監(jiān)督,規(guī)定了L類車輛功能安全、環(huán)保性能和車輛結(jié)構(gòu)的通用條件，并且撤銷了15項(xiàng)指令。在該法規(guī)中明確提出了L類車輛強(qiáng)制安裝OBD的要求。

OBD（On-Board Diagnostics）是車載診斷系統(tǒng)的簡(jiǎn)稱。在歐盟法規(guī)（EU）No 168/2013中定義為：“車載診斷系統(tǒng)”或“OBD系統(tǒng)”指能通過(guò)存儲(chǔ)內(nèi)存中的故障碼識(shí)別可能的故障區(qū)域的系統(tǒng)。

（EU）No 168/2013是全世界首個(gè)明確強(qiáng)制要求摩托車安裝OBD系統(tǒng)的法規(guī)。它的發(fā)布可以說(shuō)是摩托車發(fā)展進(jìn)程中的一個(gè)歷史性事件。為了使企業(yè)應(yīng)對(duì)OBD要求，本文將簡(jiǎn)單介紹一下歐美主要國(guó)家地區(qū)摩托車OBD要求的現(xiàn)狀以及歐盟新法規(guī)中OBD的具體要求。

1 歐美等主要國(guó)家摩托車OBD現(xiàn)狀

隨著計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的發(fā)展，在機(jī)動(dòng)車產(chǎn)品中得到越來(lái)越多的應(yīng)用，開始出現(xiàn)了可以自動(dòng)檢測(cè)汽車排放系統(tǒng)故障并通過(guò)車輛儀表上的指示燈提示駕駛員的先進(jìn)電子系統(tǒng)，這就是通常所說(shuō)的車載診斷系統(tǒng)，該系統(tǒng)有助于駕駛員和維修單位發(fā)現(xiàn)并修復(fù)車輛排放系統(tǒng)的故障，使車輛始終保持在最佳排放控制水平。

最先提出OBD概念的是美國(guó)通用汽車公司（GM），目的是監(jiān)測(cè)排放控制系統(tǒng)。一旦發(fā)現(xiàn)故障，OBD系統(tǒng)就會(huì)點(diǎn)亮儀表板上的特定指示燈來(lái)通知駕駛員，同時(shí)在車載計(jì)算機(jī)（一般稱為發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元或模塊，即ECU或ECM）內(nèi)記錄一個(gè)代碼，這個(gè)代碼可通過(guò)特殊設(shè)備讀取以便于排除故障。

目前車載診斷系統(tǒng)（OBD）現(xiàn)已廣泛地應(yīng)用于輕型車輛，正在開發(fā)中的新一代OBD系統(tǒng)即未來(lái)OBD-Ⅲ系統(tǒng)，它能夠利用車載小型無(wú)線系統(tǒng)，通過(guò)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)、衛(wèi)星通信等手段將重要信息自動(dòng)通知車主和管理部門。

1.1 美國(guó)

美國(guó)環(huán)保署(EPA)要求自1991年起所有在美國(guó)銷售的新車必須滿足相關(guān)的車載診斷技術(shù)要求，這就是后來(lái)所說(shuō)的OBDⅠ階段。在OBDⅠ階段，主要監(jiān)控部分部件的工作情況、監(jiān)督一些與排放相關(guān)的電路故障，其診斷功能很有限。在此階段，對(duì)于車載診斷信息的數(shù)據(jù)通訊協(xié)議以及連接外部設(shè)備和ECU的診斷接口并未被標(biāo)準(zhǔn)化，給診斷和維修帶來(lái)很多不便。

經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的發(fā)展，美國(guó)汽車工程師協(xié)會(huì)（SAE）在OBDⅠ的基礎(chǔ)上對(duì)通訊協(xié)議、診斷接口等技術(shù)細(xì)節(jié)進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)化，車載診斷系統(tǒng)進(jìn)入第二階段，即OBDⅡ。美國(guó)環(huán)保署(EPA)從1996車型年開始在全美推行EPA-OBDⅡ。目前美國(guó)實(shí)施的是OBDⅡ的改進(jìn)版。

與OBDⅠ相比，OBDⅡ作為整合于發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制系統(tǒng)的一部分，可以連續(xù)監(jiān)測(cè)與排放有關(guān)的系統(tǒng)和元件的各種數(shù)據(jù)。OBDⅡ標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范中規(guī)定，當(dāng)重大故障或異常排放值發(fā)生時(shí)，OBDⅡ系統(tǒng)就點(diǎn)亮故障燈（MIL)報(bào)警以提醒駕駛者；故障信息儲(chǔ)存在隨機(jī)存儲(chǔ)器（Random Access Memory（RAM)）中的故障信息存儲(chǔ)器中，必要時(shí)可自動(dòng)修正。根據(jù)美國(guó)聯(lián)邦測(cè)試要求，當(dāng)汽車排放水平已達(dá)到新車排放標(biāo)準(zhǔn)限值的1.5倍時(shí)，點(diǎn)亮故障燈并存貯故障碼。

與OBDⅠ相比，OBDⅡ在診斷功能和標(biāo)準(zhǔn)化方面都有較大的進(jìn)步。故障指示器、診斷接口、外部設(shè)備和ECU之間的通訊協(xié)議以及故障代碼都根據(jù)相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了規(guī)范化。此外，OBDⅡ可以提供更多的數(shù)據(jù)讓外部設(shè)備讀取，這些數(shù)據(jù)包括故障代碼、一些重要信號(hào)或指標(biāo)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)以及凍結(jié)幀信息等。

不過(guò)在美國(guó)，因?yàn)槟ν熊嚤Ｓ辛肯鄬?duì)較小，截至目前為止，管理機(jī)構(gòu)尚未提出摩托車安裝OBD的要求。

1.2 歐洲

1998年10月13日，歐共體通過(guò)指令70/220/ EEC（98/69/EC）附件Ⅺ。該指令適用于歐Ⅲ和歐Ⅳ排放法規(guī)，借鑒美國(guó)經(jīng)驗(yàn)，要求自2000年1月1日起，所有在歐盟成員國(guó)內(nèi)上市銷售的新定型的汽油車必須滿足歐洲車載診斷系統(tǒng)（EOBD），即European On Board Diagnosis的規(guī)定。EOBD的要求較為寬松，例如不對(duì)燃油箱泄漏蒸發(fā)排放物進(jìn)行診斷。對(duì)于摩托車是推薦執(zhí)行OBD要求，沒(méi)有強(qiáng)制要求。在2013年1月15日發(fā)布的（EU）No 168/2013，提出在摩托車上強(qiáng)制安裝OBD的要求，明確了在L類車輛上安裝OBD系統(tǒng)的時(shí)間進(jìn)度、閾值以及具體測(cè)試過(guò)程和要求等。

1.3 EOBD和美國(guó)OBDⅡ的差異

不論EOBD還是美版OBDⅡ，其實(shí)也是OBD系統(tǒng)發(fā)展中的的第二階段。EOBD與美版OBDⅡ基本的功能要求和通訊協(xié)議、接口等基本一致，當(dāng)然也存在一些差異：

1）EOBD使用MVEG_B試驗(yàn)循環(huán)結(jié)合固定的絕對(duì)排放限值，OBDⅡ采用FTP(Federal Test Procedure聯(lián)邦試驗(yàn)程序）排放限值的1.5倍作為OBDⅡ排放限值；

2）EOBD中失火診斷區(qū)域只要求4500r/min以下，OBDⅡ則要求在發(fā)動(dòng)機(jī)全工況下診斷；

3）EOBD不要求對(duì)燃油箱蒸發(fā)污染物泄露診斷，但整車系統(tǒng)設(shè)計(jì)必須確保油箱蓋與車輛連接；

4）EOBD不要求節(jié)溫器和PCV系統(tǒng)診斷，OBDⅡ則要求；

5）EOBD規(guī)定按照ECE+EUDC循環(huán)診斷任何導(dǎo)致污染物排放高于EOBD限值的故障。CARB要求在任何可能的行駛工況下，必須能夠診斷任何導(dǎo)致排放高于FTP標(biāo)準(zhǔn)1.5倍限值的故障；

6）EOBD要求記錄出現(xiàn)故障碼后車輛行駛里程，OBDⅡ則不要求；

7）EOBD允許燃油位置低于20%時(shí)不進(jìn)行失火診斷，OBDⅡ則要求為15%；

8）EOBD允許在失火診斷可能出現(xiàn)誤診斷情況下提高失火診斷限值，而OBDⅡ則允許失火診斷在可能出現(xiàn)誤診斷的情況下進(jìn)行延遲;9）在進(jìn)行演示試驗(yàn)時(shí)，EOBD和OBDⅡ都要求進(jìn)行失火、前氧傳感器、催化器故障診斷演示。但CARB特殊要求進(jìn)行Fuel trim（供油修正）和EGR系統(tǒng)故障診斷演示，而EOBD則要求進(jìn)行任何其他導(dǎo)致污染物排放超過(guò)EOBD限值的排放控制零部件或系統(tǒng)的故障診斷。

1.4 中國(guó)

GB 18352.3-2005《輕型汽車污染物排放限值及測(cè)量方法（中國(guó)Ⅲ、Ⅳ階段）》首次提出在輕型汽車施行OBD強(qiáng)制性要求。GB 18352.3-2005是修改采用歐盟（EU）對(duì)70/220/EEC指令進(jìn)行修訂的98/69/EC指令以及隨后截止至2003/76/EC的各項(xiàng)修訂指令的有關(guān)技術(shù)內(nèi)容產(chǎn)生的，OBD部分基本照搬了歐盟的標(biāo)準(zhǔn)。因?yàn)槁窙r、油品以及售后維修保養(yǎng)等一系列問(wèn)題,我國(guó)在具體實(shí)施中的尺度可能與歐盟有所不同。

目前中國(guó)、日本等國(guó)家正在就摩托車安裝OBD系統(tǒng)的可行性、技術(shù)要求、測(cè)試要求進(jìn)行研究論證，相信在不久的將來(lái)摩托車上安裝OBD將會(huì)成為發(fā)展趨勢(shì)。

表1 歐Ⅳ階段，Ⅰ階段OBD閾值

2 歐盟（EU）No168/2013中的OBD要求

2.1 一般要求

歐盟（EU）No 168/2013中提出了OBD系統(tǒng)的一般要求：

1）L類車輛應(yīng)裝備有OBD系統(tǒng)，該系統(tǒng)應(yīng)符合授權(quán)法案規(guī)定的功能要求和測(cè)試程序。授權(quán)法案依據(jù)（EU）No 168/2013第21條第5段內(nèi)容規(guī)定，同時(shí)日期應(yīng)符合本法規(guī)附錄Ⅳ規(guī)定。

2）在歐IV階段，L3e、L4e、L5e-A、L6e-A和L7e-A類（子類）的車輛應(yīng)裝置有Ⅰ階段OBD系統(tǒng)，監(jiān)控排放控制系統(tǒng)的任意電路和電子故障，并能在排放結(jié)果超過(guò)規(guī)定的排放閾值時(shí)報(bào)告該故障，具體閾值見表1。這一要求見法規(guī)附錄Ⅳ的1.8.1條，相關(guān)車型實(shí)施的具體日期見表2。

3）在歐V階段，L3e到L7e類車輛應(yīng)裝置Ⅰ階段OBD系統(tǒng)，來(lái)監(jiān)控排放控制系統(tǒng)的任意電路和電子故障并能在排放值超過(guò)表1確定的排放閾值時(shí)觸發(fā)警報(bào)。對(duì)于這些類（子類）車輛Ⅰ階段OBD系統(tǒng)，在顯著降低發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩的任何操作模式被觸發(fā)時(shí)也應(yīng)報(bào)告。這一具體要求見法規(guī)附錄Ⅳ的1.8.2條，相關(guān)車型實(shí)施的具體日期見表2。

4）依（EU）No168/2013附錄Ⅳ的1.8.3條所確定的日期和法規(guī)中條款23（5）規(guī)定要求，在歐V階段L3e、L5e-A、L6e-A和L7e-A在滿足Ⅰ階段OBD條件的基礎(chǔ)上還要符合OBDⅡ階段的要求。該系統(tǒng)可以監(jiān)控和報(bào)告排放控制系統(tǒng)的故障和劣化，當(dāng)故障和劣化導(dǎo)致排放結(jié)果超過(guò)附錄Ⅵ（B2）確定的排放閾值時(shí)報(bào)告故障。

5）為了協(xié)調(diào)OBD系統(tǒng)的功能安全報(bào)告或排放控制系統(tǒng)失效，有效地改善車輛的維修，對(duì)于OBD具體技術(shù)要求歐盟委員會(huì)應(yīng)依據(jù)（EU）No 168/2013中條款75加強(qiáng)對(duì)授權(quán)條例的實(shí)施。具體的內(nèi)容包括（EU）No 168/2013中條款21中1至4段和附錄II（C）第11段所列項(xiàng)目中的功能性O(shè)BD要求和測(cè)試程序以及附錄Ⅴ的Ⅷ型試驗(yàn)。

在法規(guī)168/2013中也明確了在車輛型式認(rèn)證上強(qiáng)制實(shí)施的時(shí)間表，見表2。

在（EU）No 168/2013中一般要求中提到了閾值，閾值就是臨界值的意思。就污染物排放控制而言，當(dāng)污染物排放超過(guò)一定限值就必須報(bào)告該故障。在（EU）No 168/2013中明確了污染排放限值，OBD閾值的型式批準(zhǔn)和生產(chǎn)一致性要求，具體見表1和表3。

表2 OBD在車輛型式批準(zhǔn)上強(qiáng)制實(shí)施的時(shí)間表

表3 歐Ⅴ階段，Ⅰ階段OBD和Ⅱ階段OBD的閾值序號(hào)

2.2 其他要求

1）失效裝置

在OBD系統(tǒng)中禁止使用失效裝置。但如果滿足以下條件的任何設(shè)計(jì)部分不應(yīng)被認(rèn)為是失效裝置：裝置的作用僅是保護(hù)發(fā)動(dòng)機(jī)不受到破壞或發(fā)生意外事故，確保車輛的安全操作；在發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后該裝置不應(yīng)工作；運(yùn)行工況確實(shí)包含在驗(yàn)證試驗(yàn)過(guò)程中，驗(yàn)證車輛是否滿足本法規(guī)和依據(jù)本法規(guī)的授權(quán)法案和實(shí)施法案。

2）修理和維護(hù)信息的獲取

制造商應(yīng)通過(guò)網(wǎng)站非限制性地向獨(dú)立運(yùn)營(yíng)商提供車輛維修、維護(hù)保養(yǎng)信息的訪問(wèn)方式，而且在該網(wǎng)站中應(yīng)使用實(shí)時(shí)的和容易理解的標(biāo)準(zhǔn)格式。這種非限制性的訪問(wèn)，無(wú)論是對(duì)于授權(quán)經(jīng)銷商和維修廠都應(yīng)是無(wú)差別的，但如果車輛屬于小批量的話，就不必承擔(dān)這項(xiàng)義務(wù)。

對(duì)OBD兼容替代件或者修理用零件、診斷工具和測(cè)試設(shè)備的制造和維修，制造商應(yīng)無(wú)差別地提供相應(yīng)車輛（含替代燃料車輛）OBD維修和保養(yǎng)信息給任何感興趣的制造商或相關(guān)部件、診斷工具或測(cè)試設(shè)備的維修人員。

對(duì)于OBD和車輛維修及保養(yǎng)信息的故意或非故意的濫用現(xiàn)象，相關(guān)機(jī)構(gòu)應(yīng)通告委員會(huì)采取措施阻止信息的濫用。

3 部分問(wèn)題解讀

自2016年1月1日以后新申請(qǐng)型式認(rèn)證的L類（L3e、L4e、L5e-A、L6e-A、L7e-A）車輛，是否必須強(qiáng)制安裝OBDⅠ系統(tǒng)。筆者認(rèn)為在(EU)No 168/2013沒(méi)有強(qiáng)制性要求OBDⅠ階段生產(chǎn)商必須改變?nèi)剂舷到y(tǒng)的硬件，即沒(méi)有要求化油器車型全部電噴化。就這個(gè)問(wèn)題也與歐盟相關(guān)部門進(jìn)行溝通，確認(rèn)如果車輛符合（EU）No 168/2013法規(guī)和它的授權(quán)法案的相關(guān)要求，從2016年1月1日開始新申報(bào)車型，也不強(qiáng)迫安裝電子化油器或電子燃油噴射。但是如果供油、點(diǎn)火分配、進(jìn)氣或節(jié)氣門等的控制策略是電子的，相應(yīng)的輸入/輸出電路就應(yīng)進(jìn)行監(jiān)控，就要裝備Ⅰ階段OBD系統(tǒng)。同樣地，這類車型就需要在2017年1月1日前完成現(xiàn)有(老)車型的變更。

另外，雖然在法規(guī)168/2013的OBDⅠ階段提出了排放的閾值，但閾值的設(shè)定與電路的連續(xù)性，電路短路、斷路以及電路合理性的檢測(cè)要求并沒(méi)有相關(guān)性。在與歐盟相關(guān)部門進(jìn)行溝通，確認(rèn)在OBDⅠ階段設(shè)定閾值僅為參考值，可以暫不考慮。

4 結(jié)束語(yǔ)

1）OBD在車輛上應(yīng)用是電子技術(shù)發(fā)展的必然，也必然隨著電子技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展而不斷發(fā)展變化。主要目的是控制，歐盟現(xiàn)在提出摩托車強(qiáng)制安裝OBD，對(duì)于法規(guī)制定者和企業(yè)來(lái)講都在探索與研究。目前關(guān)于OBDII階段測(cè)試要求等還在研究中。

2）對(duì)于我國(guó)摩托車排放控制標(biāo)準(zhǔn)來(lái)講，也有必要借鑒研究(EU)No 168/2013。但筆者建議限于國(guó)內(nèi)摩托車行業(yè)技術(shù)水平、車輛使用條件、油品問(wèn)題和維修保養(yǎng)等一系列客觀情況，我國(guó)摩托車行業(yè)主管機(jī)構(gòu)應(yīng)適度放寬執(zhí)行尺度。

3）(EU)No 168/2013中OBD的要求對(duì)于出口企業(yè)來(lái)講是全新的要求，對(duì)于已有OBD基礎(chǔ)的企業(yè)來(lái)講也需要適應(yīng)調(diào)整。建議企業(yè)針對(duì)法規(guī)168/2013/EC以及后續(xù)的2個(gè)即將發(fā)布授權(quán)法案進(jìn)行認(rèn)真研究，及早應(yīng)對(duì)。

1徐建平.美國(guó)第2代及歐洲汽車微機(jī)故障診斷系統(tǒng)[J].汽車電器，2003（6）：45～48

2吳正權(quán).現(xiàn)代摩托車用OBD的結(jié)構(gòu)原理分析（1）[J].摩托車技術(shù)，2011（11）：56～58

3吳正權(quán).現(xiàn)代摩托車用OBD的結(jié)構(gòu)原理分析（2）[J].摩托車技術(shù)，2011（12）：58～63

4吳正權(quán).現(xiàn)代摩托車用OBD的結(jié)構(gòu)原理分析（3）[J].摩托車技術(shù)，2012（1）：66～68

52013年1月15日的歐洲議會(huì)和理事會(huì)關(guān)于兩輪或三輪車輛及四輪車批準(zhǔn)和市場(chǎng)監(jiān)督的法規(guī)（EU）No 168/ 2013

6賈權(quán)利.歐盟摩托車認(rèn)證框架法規(guī)168/2013解讀[J].摩托車標(biāo)準(zhǔn)化，2013（2）：13～20

Resume the OBD Requirement of the Motorcycle in Regulation(EU)No 168/2013

Li Zhirui1，2，Wang Qing1，2，Zheng Yi1，2，Qiu Pengxu1，2，Dou Jinquan1，2，Shi Wei1，2
1-Tianjin Internal Combustion Engine Research Institute，Tianjin University（Tianjin，300072，China）2-National Motorcycle Quality Supervision and Inspection Center（Tianjin）

This paper tries to describe the OBD（On-Board Diagnostics）standards and regulations requirement of motorcycle in the Europe and America and other countries and regions,and chiefly introduce OBD requirement in the new Regulation（EU）No 168/2013.This regulation can give an important guiding significance for the development of OBD system of our country's motorcycle industry.

EU（European Union），Category L，Motorcycle，OBD

U483

A

2095-8234（2014）05-0092-05

2013-12-24）

李志銳（1978-），男，工程師，主要研究方向?yàn)槟ν熊嚺欧艤y(cè)試技術(shù)以及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)。