[PDF] HJ 437-2008 - 中国标准 英文版
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| HJ 437-2008 | 150 | HJ 437-2008 | 9秒内发货PDF | 车用压燃式、气体燃料点燃式发动机与汽车车载诊断(OBD)系统技术要求 |
| 基本信息 | |
|---|---|
| 标准编号 | HJ 437-2008 (HJ437-2008) |
| 中文名称 | 车用压燃式、气体燃料点燃式发动机与汽车车载诊断(OBD)系统技术要求 |
| 英文名称 | Technical specification for on-board diagnostic(OBD) system of compression ignition and gas fuelled positive ignition engines of vehicles |
| 行业 | 环保行业标准 |
| 中标分类 | T10 |
| 国际标准分类 | 43.060.01 |
| 字数估计 | 27,230 |
| 发布日期 | 2008-06-24 |
| 实施日期 | 2008-07-01 |
| 引用标准 | GB 17691; GB 18352.3-2005; HJ 438-2008; ISO 2575; ISO 15031-3; ISO 15031-4; ISO 15031-5; ISO 15031-6-2005; ISO 15765-4; SAE J1939; SAE J1939-13; SAE J1939-73; SAE J2012 |
| 采用标准 | 2005/55/EC, MOD; 2005/78/EC, MOD; 2006/51/EC, MOD |
| 标准依据 | 环境保护部公告2008年第25号 |
| 发布机构 | 生态环境部 |
| 范围 | 本标准规定了装用压燃式发动机汽车及其压燃式发动机、装用以天然气(NG)或液化石油气(LPG)作为燃料的点燃式发动机汽车及其点燃式发动机的车载诊断(OBD)系统技术要求及试验方法。本标准适用于设计车速大于25 km/h的M(2)、M(3)、N(1)、N(2)和N(3)类及总质量大于3500kg的M(1)类机动车装用的压燃式(含气体燃料点燃式)发动机及其车辆的OBD系统的型式核准和生产一致性检查。 |
HJ 437-2008
车用压燃式、气体燃料点燃式发动机与汽车车载诊断(OBD)系统技术要求
Technical specification for on-board diagnostic(OBD) system of compression ignition and gas fuelled positive ignition engines of vehicles
1 适用范围
本标准规定了装用压燃式发动机汽车及其压燃式发动机、装用以天然气（NG）或
液化石油气（LPG）作为燃料的点燃式发动机汽车及其点燃式发动机的车载诊断（OBD）
系统技术要求及试验方法。
本标准适用于设计车速大于25km/h的M2、M3、N1、N2和N3类及总质量大于3500kg
的M1类机动车装用的压燃式（含气体燃料点燃式）发动机及其车辆的OBD系统的型式
核准和生产一致性检查。
若装备压燃式（含气体燃料点燃式）发动机的N1和M2类车辆已经按照GB 18352.3
-2005《轻型汽车污染物排放限值及测量方法（Ⅲ、Ⅳ）》的规定进行了OBD系统型
式核准，则其发动机可不按本标准进行型式核准。
2 规范性引用文件
本标准内容引用了下列文件中的条款，凡是不注日期的引用文件，其有效版本适用于本
标准。
GB 17691 车用压燃式、气体燃料点燃式发动机与汽车排气污染物排放限值及测量方法
（中国 III、IV、V 阶段）
GB 18352.3-2005 轻型汽车污染物排放限值及测量方法（Ⅲ、Ⅳ）
HJ 438-2008 车用压燃式、气体燃料点燃式发动机与汽车排放控制系统耐久性技术要求
ISO 2575 道路车辆 控制指示器和信号用符号
ISO 15031-3 道路车辆 车辆与排放有关诊断用外部试验装置之间的通讯 第3部分:
诊断连接器和相关的电路:技术要求及使用
ISO 15031-4 道路车辆 车辆与排放有关诊断用外部试验装置之间的通讯 第4部分: 外
部试验装置
ISO 15031-5 道路车辆 车辆与排放有关诊断用外部试验装置之间的通讯 第5部分: 排
放相关的诊断服务
ISO 15031-6:2005 道路车辆 车辆与排放有关诊断用外部试验装置之间的通讯 第6部
分: 诊断故障代码的定义
ISO 15765-4 道路车辆 对控制器区域网（CAN）的诊断 第4部分:与排放有关系统的
要求
SAE J1939 推荐标准：串行控制和通讯车辆网络
SAE J1939-13 车辆外部诊断连接器
SAE J1939-73 应用层-诊断
SAE J2012 诊断故障代码的定义（等同于 ISO 15031-6）
3 术语和定义
GB 17691 和 HJ 438-2008《车用压燃式、气体燃料点燃式发动机与汽车排放控制系统
耐久性技术要求》确立的相关术语和定义及下列术语和定义适用于本标准。
3.1 失效策略
下述任何一种策略均被认为是失效策略：
一种辅助排放控制策略（AECS），它使汽车在合理的正常使用条件下，排放控制效能
低于基础排放控制策略（BECS）下的排放控制效能；或
一种基础排放控制策略（BECS），它可对型式核准试验工况和其他运行工况加以区分，
当发动机或汽车在型式核准试验工况之外的工况下运行时，排放控制效能低于型式核准水
平；或OBD系统可对型式核准试验工况和其他运行工况加以区分，当发动机或汽车在型式核准
试验工况之外的工况下运行时，提供低于型式核准时的监测水平（及时性准确性）。
3.2 降氮氧化物（deNOx）系统
设计用来降低氮氧化物（NOx）的排气后处理系统。（如主动和被动的稀燃式发动机的
NOx 催化器，吸附型 NOx 催化器以及选择性催化还原（SCR）系统）
3.3 组合式降氮氧化物-颗粒物系统
设计用来同时减少氮氧化物（NOx）和颗粒物（PM）的排气后处理系统。
3.4 排气后处理系统
安装在发动机排气系统中的催化转化器（氧化或三效），颗粒物捕集器、deNOx 系统、组
合式降氮氧化物-颗粒物系统或其他任何能降低排气污染物的装置，但不包括废气再循环
（EGR）系统。
3.5 排放控制系统
指排气后处理系统、发动机电控单元（EECU）、安装在发动机排气装置中为 EECU 提
供输入信号或接受 EECU 输出信号的排放相关部件、EECU 与任何其他动力总成或汽车排放
控制单元之间的通讯界面（硬件或软件，如适用）。
3.6 排放控制监测系统
用来确保 NOx控制措施按照第 5.5 条的要求在发动机系统上正确执行的监测系统。
3.7 发动机系统
发动机、排放控制系统、发动机电控单元（EECU）与任何其他传动系或汽车的控制单
元之间的通讯界面（硬件和软件）。
3.8 排放默认模式
当 OBD 系统监测到排放控制策略（ECS）的故障并且故障指示器已被激活时，一种辅助
排放控制策略（AECS）将被激活，在这种策略下不再从已失效的部件或系统获得输入信号。
3.9 取力装置
由发动机驱动的功率输出装置，可为汽车上安装的辅助设备提供动力。
3.10 故障
指排放控制系统的劣化或失效（包括电器失效），这些劣化或失效会导致排放超出第5.1.3
条中规定的限值或导致排气后处理系统由于无法达到其正常功能的工作范围而导致排放物
超出第5.1.3条中的限值（如适用）；或OBD系统本身不能完成本标准监测要求的任何情况。
另外制造企业可把排放未超过第5.1.3条中规定的限值的劣化和失效也认为是故障。
3.11 严重功能性故障
排气后处理系统中永久的或暂时性故障。这些故障会立刻或即将导致发动机系统气体或
颗粒污染物排放增加，而这种排放物的增加程度是不能由 OBD 系统正确估计到的。
3.12 故障指示器
当连接于OBD系统的与排放相关的任何零部件或OBD系统本身发生故障时,能清楚地提
示汽车驾驶员的一种可视的指示器。
3.13 OBD―发动机系族
进行OBD系统型式核准时，制造企业按第8.1条要求制造的具有相同OBD系统设计参数
的一组发动机系统。
3.14 反应剂
贮存于车载贮存罐内一种介质，按照排放控制系统的要求供给排气后处理系统 （如需要）。
3.15 暖机循环
发动机经充分运转，使冷却液温度比发动机启动时上升至少 22K，并到达一个最低温度
343 K （70 °C）的过程。
3.16 访问
通过标准的诊断串行接口，获取所有与排放相关的 OBD 数据。该数据包括与汽车排放
相关的零部件检查、诊断、维护或修理时的所有故障代码。
3.17 缺陷
汽车 OBD 系统中，有最多不超过 2 个独立部件或系统被 OBD 系统间断或连续监测，而
这些监测的工作特性会影响 OBD 系统对这些部件或系统的其他方面的有效监测，或者不能
逐条满足 OBD 系统的所有要求。根据第 4.4 条的要求，可以批准型式核准、注册和销售带有
这种缺陷的发动机或汽车。
3.18 劣化部件/系统
为进行 OBD 系统型式核准试验，制造企业用可控方法特制的已劣化的发动机系统或排气
后处理的部件/系统。
3.19 OBD试验循环
ESC 另一版本的试验循环，与 GB 17691 附录 B 附件 BA 第 BA.2.7 条规定的 ESC 循环具
有相同顺序的 13 工况，但每个工况的时间减少为 60 秒。
3.20 操作循环
用于确认熄灭故障指示器（MI）的工况循环。它由发动机启动、发动机运转、发动机停
机和一直到下次发动机起动的时间过程组成，在这个循环期间 OBD 系统应能完成监测，若
存在故障应能被监测到。
3.21 预处理循环
为了使发动机运行稳定、使排放控制系统和 OBD 系统监测准备就绪，至少运行三个连
续的 OBD 试验循环或排放测试用试验循环。
3.22 无限制
不依靠从制造企业获得的访问码或类似设备就可进行的访问，或如果被访问的信息是非
标准化的，则不需要任何独特的解码信息就可对所产生的数据进行访问。
3.23 修理信息
制造企业向授权经销商/修理厂提供的对汽车进行诊断、维护、定期监测或修理所需的所
有信息。这些信息应包括维修手册、技术指南、诊断信息（如：用于测量的理论最小和最大
值）、电路图、适用于某发动机机型的软件标定识别号、根据车辆制造企业的规定关于电子
系统的软件升级信息、对个别和特殊情况的说明、有关工具和设备的资料、数据记录信息、
双向监测和试验的数据。制造企业有权不提供受知识产权和法律保护的信息，或作为制造企
业/或零部件供应商的专门技术秘密，但不应该不正当地隐瞒必要的技术信息。
4 型式核准及申请
4.1 型式核准的申请
OBD 系统型式核准的申请按照 GB 17691 中第 4 章的规定执行，制造企业应同时提供本
标准附录 A 要求的相关信息。
4.2 型式核准试验
OBD 系统型式核准试验应按附录 B 规定的程序进行。
应在发动机系族中选择一台有代表性的发动机机型（见 GB 17691 第 9 章）用于 OBD 系
统验证试验，或可把 OBD 发动机系族内源机的 OBD 系统的试验报告提交型式核准机构，申
请扩展核准,替代实测 OBD 系统验证试验。
4.3 型式核准
按照第 4.2 条的方法进行核准试验并满足第 5 章要求的发动机机型/车型将被给予型式核准。
4.4 存在缺陷的 OBD 系统的型式核准
4.4.1 即使 OBD 系统存在一个或者多个缺陷而不能完全满足本标准的要求，制造企业仍可向
型式核准机构提出型式核准申请的请求。
4.4.2 型式核准机构考虑该请求时，应确认制造企业提出的缺陷要求是否可行合理。
型式核准机构应对制造企业提供的资料进行审核，制造企业应详细说明下列因素但不限
于：技术可行性、订货交货时间和生产周期（包括发动机设计和电控单元编程逐渐采用和淘
汰周期）、OBD 系统满足本标准要求的有效性以及制造企业为满足本标准的各项要求所作努
力，接受标准所演化出来的全部内容。
4.4.3 型式核准机构不接受完全没有诊断监测的缺陷申请。
4.4.4 型式核准机构不接受制造企业未考虑第 5.1.3 条规定限值的缺陷申请 。
4.4.5 在确定识别缺陷的顺序时，应首先确定关于第 5.3.2.1 条，第 5.3.2.2 条，第 5.3.2.3 条，
第 5.3.2.4 条和第 5.3.5 条关于 OBD 1 阶段的缺陷，和第 5.4.2.1 条，第 5.4.2.2 条，第 5.4.2.3
条，第 5.4.2.4 条和 5.3.5 条关于 OBD 2 阶段的缺陷。
4.4.6在型式核准之前或在型式核准时，除附录D第D.8.5条规定之外，不批准任何有关第 5.3.3
条、第 5.5 条和附录 D 要求内容的缺陷。
4.4.7 有缺陷期
4.4.7.1 发动机机型和装用该发动机机型的汽车自型式核准之日起，两年内可携带某种缺陷；
如果可充分证明为纠正某缺陷需对发动机进行重大改进且另外需要两年以上的时间，此时带
有该缺陷的时间可不超过 3 年。
4.4.7.2 如果在已批准的车型上发现某种缺陷，制造企业可以申请原型式核准机构追溯批准该
缺陷的存在。在这种情况下，自通知型式核准机构之日起，可携带该缺陷两年。如果能充分
证明，为纠正某缺陷需对发动机进行重大改进且另外需两年以上的时间，此时带有该缺陷的
时间可不超过3年。若型式核准机构通过审查认为不能批准该缺陷，发动机企业应提出对已
销车型的整改措施。
5 技术要求和试验
5.1 OBD 系统及限值
5.1.1 国IV阶段
所有达到GB 17691中第IV阶段排放水平的压燃式发动机和装用压燃式发动机汽车应配
备车载诊断（OBD）系统, 并按照第5.3条（OBD1阶段）及第5.5条（确保NOx排放控制措施
正确工作的要求）设计、安装、生产发动机或车辆。
5.1.2 国 V 阶段
所有达到 GB 17691 中第 V 阶段排放水平的压燃式发动机或点燃式气体燃料发动机及装
用压燃式发动机或点燃式气体燃料发动机的汽车应配备车载诊断（OBD）系统，并按照第 5.4
条（OBD2 阶段）及第 5.5 条（确保 NOx 排放控制措施正确工作的要求）设计、安装、生产
发动机或车辆。
对于气体燃料发动机或装用气体燃料发动机的汽车，若未采用废气再循环（EGR）和/
或降氮氧化物排气后处理系统，可不执行第 5.5 条（NOx 控制）的要求。
5.1.3 OBD 限值
5.2 OBD 系统一般要求
5.2.1 OBD 系统的设计、结构和在汽车上的安装应保证其在发动机全寿命期内能够识别故障
的种类。但型式核准机构应接受这样一种情况，即发动机使用期超过 HJ438-2008 中定义的
相应的有效寿命期后，OBD 系统性能可能表现出某种程度的劣化，在 OBD 系统向驾驶员发
出故障报警信号之前，排放可能超出了第 5.1.3 条中相应的限值。
5.2.2 每次发动机起动后，如果工况条件符合诊断的要求，一系列的诊断检查应启动，并且
至少完成一次。工况条件的选择应使之在正常行驶时都会出现，如在附录 B 第 B.2 条中的试
验工况，在该工况下所有的诊断应都能完成。
5.2.2.1 不要求制造企业为了某 OBD 功能监测目的，在通常工况某部件或系统不需工作的情
况下，专门激活该部件或系统使其工作。（例如，deNOx 系统或组合式降氮氧化物-颗粒物系
统的反应剂贮存罐的加热器在其非正常起作用时被激活）。
5.2.3 为监测故障，并把指示出错误故障的风险降至最低，OBD 系统可以包含测量、传感或
对运行变量响应的装置（如车速，发动机转速，所选档位，温度，进气管压力或任何其他参
数等）。
5.2.4 以对发动机的检查、诊断、维修为目的对 OBD 系统的访问应是无限制的和标准化的。
所有与排放相关的故障码应与附录 D 中第 D.8.5 条规定内容一致。
5.3 OBD1 阶段要求
5.3.1 所有柴油发动机和装用柴油发动机汽车的 OBD 系统，当出现的故障导致排放超出第
5.1.3 条中相应的限值时，应当显示排放相关部件或系统的故障，并向驾驶员提示故障的存在。
5.3.2 为满足 OBD1 阶段的要求，OBD 系统应监测：
5.3.2.1 安装在单独壳体内催化转化器（如装有）的完全拆除，它可以是 deNOx 系统或颗粒物
捕集器系统的一部分。
5.3.2.2 降氮氧化物（deNOx）系统效率的降低（如装有，仅针对 NOx 污染物）。
5.3.2.3 颗粒物捕集器效率的降低（如装有，仅针对颗粒物污染物）。
5.3.2.4 组合式降氮氧化物-颗粒物系统效率降低（如装有，针对 NOx 和颗粒物污染物）。
5.3.3 严重功能性故障
5.3.3.1 作为对第 5.3.2.1 条～第 5.3.2.4 条要求的替代方法，柴油发动机 OBD1 阶段可监测下
列排气后处理系统的严重功能性故障：
a） 安装在单独壳体内催化转化器（如装有），它可以是 deNOx系统或颗粒物捕集器的一部分；
b） deNOx系统（如装有）;
c） 颗粒物捕集器（如装有）；
d） 组合式降氮氧化物-颗粒物系统（如装有）。
5.3.3.2 deNOx 系统的严重功能性故障。例如：deNOx 系统完全拆除或用一个假系统替代（人
为的严重功能性故障）、deNOx 系统缺少必需的反应剂，SCR 系统电器件的故障，deNOx 系统
的任何部件电方面的故障（如传感器，执行器，反应剂定量控制装置），包括反应剂加热系
统、反应剂喷射系统的故障（如：空气不供应，喷嘴堵塞，喷射泵故障）（如适用）。
5.3.3.3 颗粒物捕集器系统严重功能性故障。例如：颗粒物捕集器载体烧结或堵塞导致压差超出
制造企业规定范围，颗粒物捕集器中任何部件的电方面的故障（如：传感器、执行器，定量控
制装置），反应剂定量喷射系统（如喷嘴堵塞，定量喷射泵故障）的任何故障（如适用）。
5.3.4 制造企业可以向型式核准机构证明某个部件或系统不需监测。当该系统或部件完全失
效或拆除后，采用 ESC 循环测试时，发动机排放不会超过第 5.1.3 条中规定的相应限值。但
这个规定不适用 EGR、deNOx 系统、颗粒物捕集器、组合式降氮氧化物-颗粒物捕集器系统，
也不适用于用来监测严重功能性故障的部件和系统。
5.3.5 应监测燃油喷射系统的电器元件、电子燃油计量装置和正时执行器的电路连续性（即
开路和短路）及总功能性故障。
5.3.6 应监测发动机或排气后处理系统与排放相关的、且与发动机电控单元相连的部件或系
统，这些部件或系统的故障会导致排气污染物排放量超出第 5.1.3 条中规定的限值。例如至
少应包括废气再循环（EGR）系统、空气质量流量或空气体积流量（和温度）、增压压力和
进气歧管压力（和实现这些功能的相关传感器）的监控和控制的系统或部件、deNOx 系统的
传感器和执行器、电子激活主动再生型颗粒物捕集器的传感器和执行器。
5.3.7 任何与电控单元连接的、与排放相关的发动机或排气后处理的部件或系统应进行电路
断路监测，除非已采用其他监测方法。
5.3.8 对于装有消耗型反应剂的排气后处理系统的发动机，OBD 系统应监测：
a） 任何必需的反应剂的缺少；
b） 反应剂的消耗量；
c） 反应剂给料活动。
5.4 OBD2 阶段要求
5.4.1 所有柴油发动机或气体燃料发动机及装用柴油发动机或气体燃料发动机的汽车的
OBD 系统，当出现的故障导致排放超出第 5.1.3 条中相应的限值时，应当显示排放相关部件
或系统的故障，并向驾驶员提示故障的存在。
OBD 系统应考虑发动机电控单元（EECU）与其他动力传动或汽车电控单元之间的通讯
界面（硬件和通讯）交换信息时，对排放控制正常功能的影响。OBD 系统应监测 EECU 与
汽车其他部件的电控单元提供连接的介质之间的通讯完整性（如通讯总线等）。
5.4.2 为满足 OBD2 阶段的要求，OBD 系统应监测：
5.4.2.1 安装在单独壳体内催化转化器（如装有）的效率下降，它可以是 deNOx 系统或颗粒物
捕集器的一部分。
5.4.2.2 deNOx 系统效率的降低。（如装有，仅针对 NOx 污染物）
5.4.2.3 颗粒物捕集器效率的降低。（如装有，仅针对颗粒物污染物）
5.4.2.4 组合式降氮氧化物-颗粒物系统效率降低。（如装有，针对NOx 和颗粒物污染物）
5.4.2.5 发动机电控单元（EECU）与其他动力总成或汽车电气或电子系统（如变速箱电控单
元（TECU））之间的通讯界面的电中断。
5.4.3 制造企业可以向型式核准机构证明某个部件或系统不需监测。当该系统或部件完全失
效或拆除后，采用 ETC 循环测试时，发动机排放不会超过第 5.1.3 条中规定的限值。但这个
规定不适用 EGR、deNOx 系统、颗粒物捕集器、组合式降氮氧化物-颗粒物系统。
5.4.4 应满足第 5.3.5~5.3.8 条的监测要求。
5.5 确保 NOx 控制措施正确工作的要求（简称 NOx 控制）
5.5.1 一般要求
5.5.1.1 在型式核准中,如果发动机系统需要反应剂, 制造企业应说明排气后处理系统消耗的
反应剂的特性。
5.5.1.2 在型式核准中, 制造企业应该向检验机构证明需要反应剂的发动机系统，在适用的排
放测试循环中，氨的排放平均值不超过25ppm。
5.5.1.3 对于需要反应剂的发动机系统，安装在车辆上的每个独立的反应剂贮存容器都应有一
种能获取容器内流体的取样方法，取样点应不需使用特殊的工具或设备就能得到。
5.5.2 维修保养说明要求
5.5.2.1 制造企业在说明书中应指出，如果发动机排放控制系统不能正常工作，故障指示器将
激活提示驾驶员车辆出现问题，并且车辆的操作性能也会降低。
5.5.2.2 说明书应使用非技术语言，指出正确使用和维护发动机的要求，包括消耗型反应剂的
使用。
5.5.2.3 如果车辆在正常保养期间之外需要补充可消耗反应剂，说明书应根据重型车辆的类
型说明反应剂的消耗量或添加频次。
5.5.2.4 说明书中应说明当进行强制性生产一致性检查时如何使用和补充必需的反应剂。
5.5.2.5 说明书中应明确提出，保证车辆用于减少排放污染的反应剂的及时添加和正常使用是
使用者的责任和义务。
5.5.3 发动机系统的NOx控制
5.5.3.1 与NOx排放控制有关的发动机系统的异常运转应通过放置于排气中的能对NOx排放水
平进行监测的传感器来确定。（例如：缺少所需反应剂、不正确EGR流量、或EGR不动作等）
5.5.3.2 发动机系统应具备监测排气中NOx排放量的措施。当NOx排放超过GB 17691表2中相应
阶段NOx限值加1.5 [g/（kW·h）]时，应按照附录C第C.1.5的要求激活故障指示器（MI）来通
知驾驶员。
5.5.3.3 确定NOx超标（第5.5.3.2条规定）原因的不可清除故障代码应储存；储......