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OBD

OBD

该词条为歧义词条。
1.OBD
英文全称:OpticalBeamDeflection
中文全称:光束偏转

返回目录↑1、基本概念

激光扫描共聚焦显微镜成像原理及组成共聚焦的含义就是将聚焦区域以外的成像信息过滤,使其不在最终的成像结果中显示,首先将光线聚焦于一点或一线,然后对所要观察的平面进行扫描,聚焦区以外的光线通过检测探针隔除。激光扫描共聚焦显微镜成像原理,激光器发出的激光束经过扩束透镜和光束整形镜,变成一束较大的平行光束,长通分色放射镜使光束偏转90°,经过物镜会聚在物镜的焦点上,样品中的荧光物质在激光的激发下发射沿各个方向的荧光,一部分荧光经过物镜,长通分色放射镜、聚焦透镜,会聚在聚焦透镜的焦点处的针孔,由检测器接受,通过光电倍增管(PMT)采集和放大信号,再经过信号处理,计算机以像点的方式将成像点显示在屏幕上,由光路中的扫描系统在整样品上扫描,在显示器上产生一幅完整图像,这幅图像即为焦平面的共焦图像,只要载物台沿着Z轴上下移动,将样品新的一层移到共焦面上,样品的这个新层面又成像在显示器上,随着Z轴的不段移动,就可得到样品不同层面连续的光切面像。我们将从激光扫描共聚焦显微镜获得的连续光切图像比喻为纤维CT,从这些连续的光切图像可通过三维重组模拟处样品。 OBD1

返回目录↑2、实际应用

OBDOBD

通过采用聚焦极好的千瓦级CO2激光可大大提高焊接的速度。与此有关的对传统激光加工机动力学方面的高  要求只有少数激光装置能满足。尤其是严重弯曲的轨道运动,如小尺寸部件结构的加工更成问题。

即使是动力学最佳的激光机,如以线性运作的二维切割设备在切割10mm直径的圆结构时也只能得到约20m/min的轨道速度。曲率半径较小的轨道结构只能降低精度或减小速度进行。
  
解决的途径
    
替代和补充传统激光加工机普通的卡笛儿式或交链式轴系的方法是采用使激光束在工件上移动的光束偏转系统。用该系统替代常用焊接和切割头时,操作系统(龙门吊或工业机械手)只能承担对部件的基本定位和加工头的作用,实际操作进量由加工头中转动的光束偏转系统反射镜来实现。由于该偏振镜质量轻,这种光束转动即使在很高的推进速度(600m/min)时也特别精确。

这种光束偏转系统目前主要用于激光标记或低激光功率(几百瓦)的焊接。这里激光束通过透镜聚焦,由两个相互垂直、通过电流计扫描器驱动的偏振镜移动光束聚焦在工件上。偏转系统的结构和操作原理不仅确定了偏转系统与部件间的距离,还确定了最大可达工作范围。因为焦点在一个环形面上移动,这在原理上决定了像差的出现。这与待加工外形的尺寸,即所需激光束的偏转角有关,可能限制使用范围。采用平场透镜可避免这种像差,可在确定的工作场所用恒定光束强度加工平面工件。

由于采用透镜光学件和扫描反射镜,商用光束偏转系统的供应商将可传输的激光功率限制在几百瓦,而对于机械制造中通常的毫米级焊深来说,则需几干瓦功率的激光。

高功率激光的光束偏转系统

夫朗和费材料-射柬技术研究所为此研制一种光束偏转系统,用于激光功率高至4kW的CO2激光加工时。这有助于将高技术可实现的加工进给速度化为工业应用。

加工系统由具有电流计扫描器的光束偏转单元和具有抛物面镜的聚焦系统组成,该抛物面镜可以通过附加反射镜完成动态焦点跟踪。于此产生一种硬件基本块形成模件式PC卡的控制和特种加工任务的控制程序,该系统还采用光束监控附加部件加以完善。此外,为了传输高功率激光,对所有光学部件都进行冷却。

应用实例

替代轴运动系统的一个例子是用一维光束偏转的小部件激光点焊,这里激光功率和脉冲序列同时得到控制。自1977年以来工业部门流行的加工中已实现500ms内16个焊接点。于是在一个多站加工台上可将8个圆形弯曲板条焊成一个环。每年这类焊件数约2000万。

另一可望成功的应用领域是将螺帽、管脚、管子等焊入组合部件。将直径为2.5mm的小管焊入孔板。焊接时间约100ms。这里,需要用传感器控制确定下一待焊管的位置,以免由于位置公差使整个部件扭曲。

原则上,图形加工的轨迹,尤其是加工小直径时,用其他系统也可达到,但采用光束偏转系统可以几乎是无限制地实现加工形状的多样化。因为对于光束偏转系统来说,与传统运动系统的不同在于,在焊缝产生的过程中要保持恒定的进给速度,待加工的几何尺寸不起重要作用,相反加工头与部件的精确定位倒是重要的。

返回目录↑3、实验室示波器

只要扫描工具正常,它就告诉用户发动机工作情况,但读者仍然不能“看到”问题或者因“假信号”发生得太快,扫描工具显示不出来,或者OBD Ⅱ系统根本就没有编程识别这种差异。针对这种情况,使用实验室示波器非常有效。示波器有台式,也有手持式。用模拟示波器检查点火系统的故障已有几十年历史了,但它与现代实验室示波器完全是不同的类型。传统模拟示波器要求所显示的信号是一个重复的周期信号,而实验室示波器是对这一信号的实时显示。因为取样的频率高,所以信号的每一重要细节都被显示出来,这样高的速度可在发动机运转时识别出任何可造成故障的信号。如果需要,任何时间都可重看波形,因为这些波形都可存于内存中。   典型的现代实验室示波器具有双线或多线功能。即同时可在屏幕上看到两个或多个单独的信号。这样就可观察一个信号如何影响另一个信号。例如可将氧传感器电压信号输入到通道A,将喷油器脉冲输入到通道B,然后观察脉冲是否响应氧传感器信号的变化。   可将实验室示波器看成一个高速可视电压表。能够看到清晰的信号波形,在图形上能捕捉到瞬间干扰、尖峰脉冲、噪声和所测部件的不正常波形。   值得注意的一点:OBD只是在排放不达标时报警,但如果油品不合格,安装OBD就将形同虚设。据了解,国内合资汽车厂近年引进中国的一些车型,也会在欧洲同期销售,它们在生产之初就配备有OBD并达到了欧Ⅲ甚至欧IV标准,在国产后减去或关闭OBD的一大原因就是为了避免因油品不合格而导致报警,从而带来不必要的麻烦。

返回目录↑4、OBD引入面临的问题


OBD的引入,与使用环境、燃油特性、驾驶习惯、车辆状况等四个主要方面紧密相关。其中任何一个环节的短板,都会影响OBD的扩展和应用。OBD技术的引入,需要以下相关的配套条件相应提高:燃油质量、车辆维修保养技能、相关零部件的一致性、驾驶者水平的提高、OBD技术本身的提高和社会各方面的支持。 笔者认为,在一定时间内,我国对OBD技术是一个引进和适应和消化吸收的过程。因为OBD技术,不仅与汽车本身相关,也与燃油和驾驶者等其它的多个环节相关,OBD技术的引入和扩展,是对汽车产业链的一个考验和提高。

返回目录↑5、OBD的发展

OBD技术最早起源于80年代的美国,初期的OBD技术,是通过恰当的技术方式提醒驾驶员发生的失效或是故障。欧盟和日本在2000年以后引入OBD技术,04年之后,汽车发达国家的OBD技术进行第三个阶段。   
  

OBD1

 

OBD2

n
欧洲和美国在OBD检测的项目和限值方面,存在一定差别,具体差别内容不再详述。美国OBD监控的目的在于成为高排放标准车辆之前发现故障;欧洲OBD监控的目的在于发现高排放车辆。我国导入的OBD技术,将在三个阶段以后等效采用欧洲OBD系统的相关规定。   

笔者与汽车技术人员确定,欧III排放标准并不等于OBD,12月1日北京实施的加装OBD强制政策后,车辆为欧III+OBD的标准。   

OBD需要申报 车辆加装OBD,需要一个系统的申请过程,而且需要企业对加装OBD的车辆进行多项试验,向相关部门提供达标的数据(目前3个必检项目为氧传感器失效验证、催化转化器失效验证、失火验证),周期一般为10个月。加装OBD的车辆,需要重新申请车辆的公告。OBD的研发费用很高,如果实现规模化生产后,单台分担的技术成本才会降低。



2.OBD
英文全称:On-Board Diagnostics
中文全称:车载自动诊断系统

返回目录↑6、OBD Ⅱ的标准化

OBD Ⅱ程序的设计要求避免系统之间的混淆,这不仅要求使用标准的16针诊断接口,还要使用特定的编码及在制造商的文件中对部件的说明,这是为了达到以下几方面的统一和标准化。

通用术语和缩写词

例如,为计算机提供曲轴位置和转速信息的装置称为曲轴位置传感器,缩写均为“CKP”,计算机统一都称为“PCM”。

通用数据诊断接口

每车都装有一标准形状和尺寸的16针诊断接口,每针的信号分配相同,并位于相同的位置,装在仪表盘之下,在仪表盘的左边与汽车中心线右300mm之间的某处。应当注意的是,诊断接口的某些端子,指定为特定的信号如附表所示。而其他端子则可让制造商使用,或在当前型号的车上尚未使用。

通用诊断测试模式

这些测试模式,对全部OBD Ⅱ汽车都是通用的,使用OBD Ⅱ扫描工具就可测试。

通用扫描工具

满足OBD Ⅱ要求的扫描工具,必经能访问和解释任何车型与排放相关的诊断故障码,扫描工具有线束可与标准的16针连接器相接。

通用诊断故障码

在对上海别克、广州雅阁等轿车进行故障诊断时,自诊断系统都可以显示标准OBD Ⅱ故障代码,如“PO125”、“PO204”,分别代表有转速信号时发动机5min内没达到10℃和4号喷油嘴输出驱动器不正确地响应控制信号。   SAE J2010规定了一个5位标准故障代码,第1位是字母,后面4位是数字。   首位字母表示设置故障码的系统。当前分配的字母有4个:“P”代表动力系统,“B”代表车身,“C”代表底盘,“u”代表未定义的系统。   第2位字符是0、1、2或3,意义如下:0——SAE(美国汽车工程师协会)定义的通用故障码:1——汽车厂家定义的扩展故障码;2或3——随系统字符(P,B,C或U)的不同而不同。动力系统故障码(P)的2或3由SAE留作将来使用;车身或底盘故障码的2为厂家保留,车身或底盘故障码的3由SAE保留。   第3位字符表示出故障的系统:1——燃油或空气计量故障;2——燃油或空气计量故障;3——点火故障或发动机缺火;4——辅助排放控制系统故障;5——汽车或怠速控制系统故障;6——电脑或输出电路故障。7——变速器控制系统;8——变速器控制系统。   最后两位字符表示触发故障码的条件。不同的传感器、执行器和电路分配了不同区段的数字,区段中较小的数字表示通用故障,即通用故障码;较大的数字表示扩展码,提供了更具体的信息,如电压低或高,响应慢,或信号超出范围。

标准化协议

  要求制造商使用相同的多路通信语言,进行PCM与其传感器和执行器间的通信,以及诊断工具之间诊断信息的发送与接收。   OBD Ⅱ标准要求发动机管理系统对每一受监视的电路,根据专门设置的运行条件如暖机周期、驱动周期、OBD Ⅱ行程、OBD Ⅱ驱动周期和相似条件等,在监视序列检测其故障,位置故障代码,点亮和熄灭故障灯,以及消去故障代码。在这里,所谓监视序列是一个运行过程,是一个用来测试规定系统功能或部件的操作。例如计算机可在减速时打开或关闭EGR阀,并监视MAP传感器,以观察EGR阀是否在工作;或在巡航时,计算机打开或关闭碳罐净化,以观察氧传感器的信号,这样就可以同时测试两个部件。

返回目录↑7、详细信息

这个系统将从发动机的运行状况随时监控汽车是否尾气超标,一旦超标,会马上发出警示。当系统出现故障时,故障(MIL)灯或检查发动机(Check Engine)警告灯亮,同时动力总成控制模块(PCM)将故障信息存入存储器,通过一定的程序可以将故障码从PCM中读出。根据故障码的提示,维修人员能迅速准确地确定故障的性质和部位。

返回目录↑8、相关资料

2006年12月1日起,北京已经禁止没有加装OBD的车辆禁止在京销售。   

2008年7月,全国均已实施车辆加装OBD。   

OBDOBDII汽车诊断座16针接口定义

 

返回目录↑9、其它地区

我国其它地区暂时还没有对OBD进行要求。   

【OBD在PON】    OBD(Optical branching device) 光分路器   有的也叫 分光器 POS
 

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