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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。在休閑之余，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。
ODB（車載診斷）是每車必備，不可或缺的汽車輔助系統，盡管在很多讀者眼裏，它顯得相當“神秘”與“高深”，但其原理並非難以理解。
即使是維修人員，他們中的相當壹部分人，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，這標誌著您對汽車的理解，已向前邁進了壹大步！
為了讓讀者能較為輕松地掌握這些知識點，筆者已將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。
正如部分小眾讀者在反饋中所說：“偶爾，我們也還是需要幾篇有“營養”的文章。”
本期圖文，筆者將容易理解的概念、實用的內容，放在前半部分，稍微“復雜”的內容置於文尾。
前言
汽車是壹種與我們日常生活息息相關的交通工具，但無論它有多復雜，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，從什麽地方談起呢？
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，ODB確實是壹個很專業的詞匯，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”，使用戶可以隨時觀察、監控、調整汽車的運行狀態。
過去，ODB應用確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。
隨著時間的推移，原來昂貴的ODB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”，可以與愛車隨時進行交流，而溝通的接口就在您的腳邊。
另外，國內汽車年審方式已經進入ODB時代，了解ODB的基本工作原理，也有助於車主朋友們順利通過年檢。
汽車的語言
OBD系統簡介
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內置電子系統（包含傳輸數據使用的標準協議）。
ODB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）產生。
嚴格意義上說，OBD並非是我們想象中的純硬件系統。確切地說，它是壹種以軟件系統（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，必須以統壹的數據格式傳送、存儲車輛運行的相關數據，並可通過標準數字通信端口與外界進行數據交換。
ODB起源於上個世紀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，並不具備太多故障定位診斷能力。
隨著汽車配置日漸豐富，其電氣系統也日趨復雜，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，相關標準化組織、車企、監管機構終於統壹ODB標準，這其實就是現在鮮為人知的ODB?1標準（在國內道路上已經找不到這樣的汽車了），而本文所解析的ODB，均指已經再次更新的ODB?2版本。
如今的OBD系統，在車輛通電或啟動後，可隨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，ODB系統會根據故障的嚴重等級，通過儀表板故障燈向駕駛員發出不同的警示信息，提醒用戶註意。
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，並提供維修完成後的故障信息刪除功能。
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！
如何與汽車“對話”？
OBD就在您身邊
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）壹般位於車內駕駛座附近，通過連接此接口，打開這扇“窗戶”，我們可以壹窺車輛內部運行的所有詳細細節。
◥車內ODB數據接口的典型位置
◥筆者曾擁有過的Jeep?ODB數據接口裸露於方向盤正下方
該接口橫截面呈梯形，16針的端口使用標準的ODB協議與外接設備進行通訊。
◥ODB接口的兩種連接方式
隨著無線技術的發展，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，出現了藍牙無線適配器來實現連接功能。
連接註意事項：
★與舊款車型不同，新款車型的數據接口不壹定暴露在外，大都會被蓋板覆蓋；
★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。
人車“交流”工具
ODB終端設備
有了數據接口，接下來讓我們看看通過什麽設備來與汽車進行交互。
目前，市場上主要有三種類型的ODB終端設備：
手持專用終端
臺式計算機?/筆記本電腦
移動設備（手機或平板電腦）
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內的部分數據，監控車輛的運行狀態，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，但其實此類設備屬於小型專用裝置，該設備擁有“即插即用”功能，可直接連接汽車ODB端口，主要功能大都是故障診斷與定位，其優點是便於攜帶，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），亦可歸屬於此種類型設備。區別在於：這種顯示裝置功能極少，僅能讀取部分關鍵數據，無法對系統內的任何數據進行修改（這也算是壹種安全的選擇，行車電腦內的數據，若非專業人員，擅自改動可能會毀壞車輛）。
2.臺式計算機?/筆記本電腦
基於計算機設備的ODB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內置系統的能力，強大的硬件支撐使之能下載大量的車輛ODB數據，並且能與其它程序互相進行數據***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（手機或平板電腦）
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。
ODB系統基礎應用
汽車ODB系統的基礎應用主要集中於四個方面：
1.汽車故障定位與測試
毫無疑問，此項功能是ODB系統為用戶提供的最基礎，也是最強大的功能之壹。
正如我們在第壹節所看到的，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，迅速準確地定位受故障影響的系統及故障所處位置。
不僅如此，利用ODB系統的部件動作模擬測試功能，可以對部分疑難故障進行進壹步確認，例如：車輛處於靜止熄火通電狀態，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，以確認其功能是否正常。
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裝置的凈化再生工作。
某種意義上來，在這種動作模擬測試環境下，行車電腦在ODB系統的協助下，將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ODB測試項目不久，車企及部分車主均感受到極大壓力。
但其實國內的車主朋友們可能不太清楚，新版ODB系統中最重要的功能之壹，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，與排放汙染水平有關的引擎、三元催化器、顆粒物捕捉器、氧傳感器、EGR等系統部件，均被ODB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！
由於該系統監測屬於閉環運行，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產廠商，被曝排放測試造假而被重罰，其基本操作就是修改與ODB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並未對此有過詳細解析。
您既然知曉了ODB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，因此證據確鑿，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。
對於普通車主，亦可以利用此類應用，維護愛車健康運行。
在終端設備章節，筆者提到過壹類適合於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。
這有助於駕駛者隨時監控愛車工作狀態，及時發現故障隱患，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ODB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產品投放市場前，於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
而另壹方面，壹些追求引擎極致性能的玩家，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！
揭秘ODB數據
“令人恐懼”的故障碼
筆者親歷過好幾次這樣的事情，壹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ODB系統正常反饋故障信息的表現而已。
此章節將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，將會隱去較為復雜的協議與編碼部分，用簡化後形象的講解方式，確保您能大致了解其工作原理。
也許，這種方式不夠嚴謹，但對於入門讀者來說，是最好的學習方法。
花幾分鐘，掌握這幾百字的核心內容，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ODB通信方式，其實非常有趣，定不枯燥！
1.ODB服務類型
ODB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，ODB系統可以提供多種不同功能的服務，但我們只需關註03（紅√處）代表的含義即可。
◥ODB系統支持的10項“對外”服務
Tips：絕大多數ODB服務均與汽車排放汙染水平有關，可見如果ODB技術介入汽車尾氣檢測，試圖作弊者幾乎無機可乘！
通過ODB系統，您也可以查詢車輛數據，例如：總計行駛時間、總計行駛裏程、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別代（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ODB系統是如何工作的。
筆者以模擬人類對話的場景來說明（雙方均使用標準ODB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號服務(顯示系統存儲的故障碼)”
車載電腦：“03號服務,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，我等著呢”
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ODB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壹個“難點”，它比第壹點僅“復雜”些許，我們仍以實例的方式來說明。
故障代碼是由壹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第壹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。
與第壹點原理相同，不同的含義均由不同的數字表示，並且是固定的（有表可查），所以我們只需要了解其基本構成即可。
上接第壹點舉例：如果車載電腦此時傳回“P0302”這樣的故障碼，那是什麽含義呢？
壹張圖您就能完全理解！
◥故障代碼示例?註意（紅√）選取項目
沒有什麽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（國際標準格式故障）+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
那麽我們該做什麽？
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，那壹定是有“貓膩”了！
看起來很神秘復雜的工作機制，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，將前2位字母數字含義解讀出來，您已經初通ODB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
註：不同車型，故障現象表達或有差異，但基本原理壹致。
3.數據傳送方式
最後壹小節有趣的內容了解即可，數據傳送方式涉及計算機網絡通信知識，在這裏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，僅為大家奉上壹張直觀的示意圖，足以使您了解ODB數據傳送的方式。
◥ODB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”（ODB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，將壹封封內含我們需要內容的“快遞”發送給我們。
看見這個信封裏有我們熟悉的那個故障信息了嗎？
總結
汽車ODB系統工作機制較為復雜，但通過本圖文的解析，其工作原理並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ODB系統工作原理，是否會有這樣深刻的體會：如果沒有ODB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，也遠不局限於文中總結的那些狹窄的領域。
對於行業用戶來說，作為汽車最底層的數據采集平臺，結合諸如以華為5G為代表的現代高速數據通訊技術，ODB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臺。
例如：通過雲技術+GPS技術提取每臺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跡，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。
這類應用系統對於有效管理車隊，控制運營成本、提高作業安全性都有非常良好的作用。
而對於普通車主，了解ODB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汙染控制水平進行檢測，確保順利通過環保車檢。（應將燃油質量因素考慮進去，ODB系統不檢測燃油質量）。
日常用車環節，我們亦可安裝簡易ODB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，掌握本期圖文基本內容以後，對於車輛維修過程中存在的某些“貓膩”，您也具有了壹定的鑒別能力！
祝各位身體安康，早日重返工作崗位。
本文來源於汽車之家車家號作者，不代表汽車之家的觀點立場。