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OBD系統（英文名：On-Board Diagnostics，中文全稱：車載診斷系統）是一種診斷汽車故障的裝置，可持續監測零部件和系統的狀態以及排放的裂化過程。

OBD系統起源于20世紀80年代的美國，首先由通用汽車汽車公司在1981年應用。后來，汽車工程師協會在OBD-Ⅰ的基礎上對通訊協議、診斷接口等技術細節進行了標準化，發展成為OBD-Ⅱ系統。從1996年開始，全美境內銷售的所有輕型汽車和卡車都需配裝OBD-Ⅱ系統。歐洲則在2000年開始實施OBD法規。2005年，中國國家環保總局頒布了GB18352.3-2005標準《輕型汽車污染物排放限值及測量方法(中國Ⅲ、Ⅳ階段)》，而OBD是國Ⅲ、國Ⅳ階段排放法規必須執行的內容。GB18285-2018和GB3847-2018標準進一步明確了新車和在用車的環保檢測設備和方法，增加了車輛外觀檢測和OBD檢測。

OBD系統由車載中的診斷軟件、傳感器、執行器、診斷座以及外圍的診斷設備共同組成。OBD裝置監測多個系統和部件，包括發動機、催化轉化器、顆粒捕集器、氧傳感器、排放控制系統、燃油系統、EGR等。OBD通過各種與排放有關的部件信息，連接到電控單元(ECU)，ECU具備檢測和分析與排放相關故障的功能。當出現排放故障時，ECU記錄故障信息和相關代碼，并通過故障燈發出警告，告知駕駛員。ECU通過標準數據接口，保證對故障信息的訪問和處理。

研究背景

汽車電子技術的快速發展使車身集成的ECU越來越多，電子控制器也越來越復雜，系統中任意一個組件的故障都有可能導致整個系統出現問題，汽車故障定位與處理的難度日益增加。因此，開發良好性能的OBD車載診斷系統始終具有必要性和現實意義。

發展歷程

中國

2005年4月15日，由國家環境保護總局頒布的GB18352.3—2005《輕型汽車污染物排放限值及測量方法（中國Ⅲ、Ⅳ階段）》規定中國在2007年7月1日實施國Ⅲ排放，2008年7月1日第一類汽油機需匹配OBD系統。國ⅢOBD系統的要求基本與EOBD的一致。GB18352.3一2005對OBD的定義為，OBD指用于排放控制的車載診斷系統，它必須具有識別可能存在故障區域的能力，并以故障代碼的方式將該信息儲存在電控單元存儲器內。

2005年12月23日，北京環保局和北京市質量技術監督局發布公告【京環發(2005)214號】，宣布自2005年12月30日起，在北京市銷售新定型車型（包括全新產品及產品擴展與更改）須安裝車載診斷（OBD）系統，2005年12月30日前已定型上市銷售并通過國家第三階段排放標準審核的車型可延遲安裝OBD系統；2006年12月1日后，停止在北京銷售未安裝OBD系統的新車。同年12月31日起，北京市開始提前實施國家第III階段排放法規，并且要求新車型必須帶有OBD系統。

2006年1月12日，北京環保局公布了【京環發(2006)4號】第一批達到國III排放標準，且帶OBD功能的輕型車目錄。同年8月31日，廣州環保局隨后發布公告【穗環(2006)81號】，規定“自2006年9月1日起，在市行政區域內登記的輕型汽車和重型汽車，應當符合GB18352.3-2005、GB17691?2005中的第三階段排放控制要求，列入國家環境保護總局發布的達標公告的輕型汽車車型（包括全新產品及產品擴展與更改）需安裝車載診斷系統（OBD）。11月15日，北京環保局再次發布公告【京環發(2006)214號】，重申半個月后的12月1日起，北京市停止銷售未安裝車載診斷系統（OBD）的國Ⅲ輕型汽車。

2007年1月1日起，廣州市要求所有新上牌輕型汽車必須加裝OBD。同年5月24日，深圳政府印發【深府辦[2007]82號】 “關于執行國家第三階段機動車污染物排放標準的環保車型目錄的通告”，規定從2007年7月1日起執行國三排放法規。從2008年1月1日起，深圳市輕型汽油車車型（包括全新產品及產品擴展和更改）需安裝車載診斷系統（OBD）。

2008年1月24日，環境保護總局辦公廳(2008)35號函發布，征求對《輕型汽車車載診斷（OBD）系統管理技術規范》的意見。同年4月8日，環境保護部辦公廳(2008)57號函發布，征求對《車用壓燃式、氣體燃料點燃式發動機與汽車車載診斷系統（OBD）技術要求》（征求意見稿）等3項國家環境保護標準的意見。6月24日，環境保護部發布《車用壓燃式、氣體燃料點燃式發動機與汽車車載診斷（OBD）系統技術要求》，并宣布此要求從2008年7月1日起實施。

為強化機動車排氣污染防治工作，國家生態環境部和國家市場監督管理總局于2018年9月27日聯合發布了《汽油車污染物排放限值及測量方法（雙怠速法及簡易工況法）》（GB18285-2018）和《柴油車污染物排放限值及測量方法（自由加速法及加載減速法）》（GB3847-2018），此新標準進一步明確了新車和在用車的環保檢測設備和方法，增加了車輛外觀檢測和OBD（指由車載電腦監控車輛污染防治設備狀態情況的設備）檢測，要求自2019年5月1日起實施。

其他國家

OBD系統起源于20世紀80年代的美國，首先由通用汽車汽車公司在1981年應用。該系統旨在車輛使用過程中監測排放控制系統，一旦發現排放系統存在故障，OBD系統會點亮組合儀表的故障指示燈（Malfunction Indicator Lamp,MIL），告知駕駛人存在問題，并在計算機中設定一個代碼，同時將該代碼儲存在計算機內存中，便于技術人員進行診斷和維修。1988年，加利福尼亞州空氣資源委員會（California Air Resources Board,CARB）開發了第一代OBD架構，稱為OBD-Ⅰ，但其僅覆蓋了發動機排放系統相關的傳感器和執行機構，存在諸多不足。隨著技術進步和擴展在線診斷能力的需求增加，第二代OBD架構OBD-Ⅱ被開發出來。OBD-Ⅱ系統相較于之前的車載自診斷系統，其顯著特點是具有嚴格的排放針對性。其核心功能在于監測汽車的排放情況，一旦汽車排放的一氧化碳(CO)、碳氫化合物(HC)、氮氧化合物(NOx)或燃油蒸發污染量超出預設標準，故障指示燈便會亮起，發出報警信號。在OBD Ⅱ計劃實施之后，任一技師可以使用同一個診斷儀器診斷任何根據標準生產的汽車。OBD Ⅱ成熟的功能之一是當系統點亮故障燈時，記錄下全部傳感器和驅動器的數據，可以最大程度地滿足診斷維修的需要。

1990年，美國頒布的《清潔空氣法（修正案）》規定，從1996年開始，全美境內銷售的所有輕型汽車和卡車都需配裝OBD-Ⅱ系統，該系統能夠監測影響整車排放性能的每一個零件，包括傳感器、執行機構、催化轉換器、燃油供給系統和發動機失火等，以確保車輛在整個使用壽命中尾氣排放盡可能滿足標準要求，并輔助維修人員進行診斷和維修。

歐洲則在2000年開始實施OBD法規，即歐洲車載診斷（Europe On-Board Diagnosis,EOBD），美國OBD監控的目的在于成為高排放標準車輛之前發現故障；歐洲OBD監控的目的在于發現高排放車輛。日本在2000年以后引入OBD技術，2004年之后，汽車發達國家的OBD技術進行第三個階段。

原理

車載中的診斷軟件、傳感器、執行器、診斷座以及外圍的診斷設備一起共同組成了OBD系統。OBD系統的基本功能一是點亮組合儀表中的警示燈(MIL)，通知駕駛員出現故障；二是在計算機中設定一個相應的故障代碼；三是將代碼儲存在計算機內存中，便于技術人員獲取并用于診斷和維修。

故障自診斷系統的基本組成

故障自診斷模塊監測的對象是電控車輛上的各種傳感器、電子控制系統本身以及各種執行元件，故障判斷正是針對上述3種對象進行的。故障自診斷模塊共用車輛電子控制系統的信號輸人電路，在車輛運行進程中監測上述3種對象的輸入信息。當某一信號超出了預設的范圍值并且這一現象在一定的時間內不會消失，故障自診斷模塊便判斷為這一信號對應的電路或元件出現故障，并把這一故障以代碼的形式存入內部存儲器，同時點亮儀表盤上的故障指示燈。針對3種監控對象產生的故障，故障自診斷模塊采取不同的應急措施，當某一傳感器或電路產生了故障后，其信號就不能再作為車輛控制參數，為了維護車輛的運行，故障自診斷模塊便從其程序存儲器中調出預先設定的經驗值，作為該電路的應急輸人參數，保證車輛可以繼續工作。當電子控制系統自身產生故障時，故障自診斷模塊便觸發備用控制回路對車輛進行應急的簡單控制，使車輛可以短時運行。當某一執行元件可能導致其他元件損壞或嚴重后果的故障時，為了安全起見，故障自診斷模塊采取一定的安全措施，自動停止某些功能的執行，這種功能稱為故障保險。

傳感器的故障自診斷

當某一傳感器或電路產生了故障后，其信號就不能再作為車輛的控制參數，為了維持車輛的運行，故障自診斷模塊便從其程序存儲器中調出預先設定的經驗值，作為該電路的應急輸入參數，保證車輛可以繼續工作；微機對傳感器的故障自診斷不需要專門的線路，只需在軟件中編制傳感器輸入信號識別程序，即可實現對傳感器的故障自診斷。工作時，各傳感器的信號不斷地進入到微機，微機根據其內部設置的傳感器信號，由監測軟件判別輸入的信號是否有異常。如果某一傳感器信號的電壓超出設定的范圍或信號丟失，監測軟件就判定該傳感器有故障或有關線路有問題，驅動故障燈閃亮，并將該故障以代碼形式存儲到微機內的存儲器中。如水溫傳感器的正常輸入信號電壓變化范圍為0.3~4.7V，對應的發動機冷卻水溫度為-30~120℃，微機檢測到的信號電壓長時間超出此范圍時，則傳感器信號識別監測軟件即判定發動機冷卻水溫度傳感器或其電路存在故障。微機將此故障以代碼的形式存入存儲器中，同時點亮儀表板上的故障燈。

微機系統的故障自診斷

當電子控制系統自身產生故障時，故障自診斷模塊便觸發備用控制回路對車輛進行應急的簡單控制，使車輛可以開到修理廠進行維修，這種應急功能就叫故障運行，又稱跛行功能。微機內部如果發生故障，控制程序的例行程序就不可能正常運行，微機就處于異常工作狀態，車輛將無法行駛。為了保證車輛在微機本身出現故障時仍能繼續運行，采用后備回路系統，使車輛進入簡易控制運行狀態，使車輛行駛。在微機內部出現異常情況時，微機自診斷系統也能顯示其故障，并記錄下故障代碼，將故障燈點亮。微機工作是否正常是由被稱為監視回路的電路（監視器）進行監視的，監視器中安裝有獨立于微型計算機系統之外的計數器。微機正常運行時，由微機的運行程序對計數器定時清零處理，這樣，監視器中計數器的數值是永遠不會出現計數滿而溢出的現象；否則微機便不能對這個計數器進行定時清零，致使監視計數器出現溢出現象。

執行器的故障自診斷

當某一執行元件出現可能導致其他元件損壞或嚴重后果的故障時，為了安全起見，故障自診斷模塊采取一定的安全措施，自動停止某些功能的執行，這種功能稱為故障保險。例如，當點火電子組件出現故障時，故障自診斷模塊就會切斷燃油噴射系統電源，使噴油器停止噴油，防止未燃燒混合氣體進入排氣系統引起爆炸。在電控系統工作時，微機對執行器進行的是控制操縱，微機向執行器輸出控制信號，而執行器無信號返回微機。因此，對執行器的工作情況進行診斷，一般需要增設專用故障診斷電路，即微機向執行器發出一個控制信號，執行器要有一條專用電路來向微機反饋其控制信號的執行情況。發動機電控點火系統中的點火監控信號就是用來判定點火系統工作是否正常的監視信號。在點火系統正常情況下，當微機對點火電子組件進行控制時，點火電子組件每進行一次點火，便由點火監視回路將點火執行情況以電信號的形式反饋給微機。當點火線路或點火電子組件出現故障時，若微機發出點火控制命令，卻得不到反饋的點火監視信號，此時微機故障自診斷系統即判定點火系統有關部位有故障，顯示故障并存儲故障代碼。

OBD裝置監測多個系統和部件，包括發動機、催化轉化器、顆粒捕集器、氧傳感器、排放控制系統、燃油系統和EGR等。

車載診斷系統的診斷過程

OBD是通過各種與排放有關的部件信息，連接到電控單元(ECU)，ECU具備檢測和分析與排放相關故障的功能。當出現排放故障時，ECU記錄故障信息和相關代碼，并通過故障燈發出警告，告知駕駛員。ECU通過標準數據接口，保證對故障信息的訪問和處理。OBD系統通過標準化的診斷鏈接連接器（DLC，通常采用16針接口）與外部設備連接，支持使用通用工具讀取故障碼，從而提升維修效率。

車輛故障自診斷系統的異常診斷

車輛故障自診斷系統診斷出的故障碼存儲在隨機存儲器(RAM)中，故障碼可長期保存，清除故障碼需要斷開專門的隨機存儲器連接電路或者直接斷開蓄電池。車輛故障自診斷系統記錄和存儲錯誤的故障碼，會對電控車輛維修帶來許多不便。在以下3種情況時，故障碼容易出現錯誤信息。

自診斷系統與跛行系統

車輛正常運行時，電控單元ECU的輸入、輸出信號的電壓值都有一定的變化范圍。當某一信號的電壓值超出這一范圍，并且這一現象在一段時間內不會消失，ECU便判斷為這一部分出現故障。ECU把這一故障以代碼的形式存入內部隨機存儲器(RAM)，同時點亮故障檢查燈。當某電路產生故障后，其信號就不能作為發動機的控制參數使用了。為了維持發動機的運轉，ECU便從其程序存儲器(ROM)中調出某一固定值，作為發動機的應急參數，保證發動機可以繼續運轉。當ECU中的電控單元出現故障時，ECU自動啟用后備控制回路對發動機進行簡單控制，使車輛可以開回家或是到附近的汽修廠進行修理，這樣的功能就是故障運行，即跛行模式。另外，當ECU檢測到某一執行器出現故障時，為了安全起見，采取一些安全措施。這種功能叫作故障保險。

車輛發生故障自診斷的操作技巧

電子控制燃油噴射車輛發動機的控制計算機ECU設置了故障自診斷系統，它主要用來監測電子控制系統各部件的工作狀態，并且根據電子控制系統的配置情況，確定診斷故障的數量多少。當電噴車輛自診斷系統監測到一個故障時，一方面，它啟用故障的保護功能，對控制系統進行必要的保護；另一方面，它將該故障以故障代碼的形式存儲在隨機存儲器(RAM)中，并且同時點亮故障指示燈(CheckEnging)。車輛維修人員可按照一定的操作程序，讀取該故障的故障碼，再通過查對有關的技術資料，將代碼所示故障了解仔細，便可對車輛電控系統故障進行有目的的維修。

監測內容

標準規范

根據GB 18352.3-2005標準，OBD系統指的是用于排放控制的車載診斷系統，它必須能夠識別可能存在故障的區域，并以故障代碼的方式儲存相關信息，同時能通過標準診斷連接的串行接口獲取所有與排放相關的故障診斷數據。GB 18352.3-2005標準還規定了排放控制診斷系統必須符合的一系列ISO和/或SAE標準，這些標準涉及數字信息交換、數據通訊網接口、排放相關系統、診斷連接接頭和相關電路、診斷故障代碼的定義等方面。

OBD系統的工作以故障監測為基礎，其任務包括監測電子控制系統本身的硬件（如傳感器和執行器）是否有故障，監測與排放密切相關的硬件（如三效催化轉化器）是否有故障，監測發動機工作過程是否正常（如是否有缺火發生等），以及監測發動機機械狀況是否正常（如機油油位、冷卻液量等）。

如果ECU（電子控制單元）根據各種傳感器信號推斷出與排放有關的部件或系統的失效已經導致排放污染物超過規定的限值，或OBD系統不能滿足基本的診斷要求，則認為發生了故障。對于燃用液化石油氣LPG或天然氣NG的車輛，采用與汽油車相同的排放污染物極限值。

《汽油車污染物排放限值及測量方法（雙怠速法及簡易工況法）》（GB18285-2018）和《柴油車污染物排放限值及測量方法（自由加速法及加載減速法）》（GB3847-2018）進一步明確了新車和在用車的環保檢測設備和方法，增加了車輛外觀檢測和OBD（指由車載電腦監控車輛污染防治設備狀態情況的設備）檢測。

2025年5月，生態環境部會同公安部、交通運輸部等部門印發《關于進一步優化機動車環境監管的意見》，逐步完善機動車OBD系統功能，指導機動車生產企業完善OBD防刷寫和防篡改、污染控制裝置破壞或拆除報警提示等功能，規范機動車檢測市場秩序。

發展趨勢

隨著傳感器技術、軟件技術和數據存儲技術的不斷進步，有關OBD系統的研究會取得更為顯著的突破。立足于OBD系統的發展現狀，未來主要呈現以下趨勢：OBD系統的功能會不斷完善，從當前主要集中在發動機電子控制系統的檢測和維修，逐步擴展到全車范圍，同時推動全球范圍內通信協議和故障代碼的統一；此外，OBD系統會提供更多數據信息，涵蓋駕駛員個人信息、駕駛行為習慣、車輛電子控制系統的工作狀態與潛在故障分析，推動駕駛向智能化方向發展；同時，OBD系統還會為交通管理部門提供新的管理入口，通過遠程信息傳輸為智能交通系統提供實時全面的數據支持，實現車、路、人的協同管理，有效降低道路事故發生概率；隨著跨界跨企業合作的增多，OBD系統數據的深度挖掘與分析會為車主帶來更多個性化的增值服務，助力實現全天候智能出行。

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