法规差异性对汽车发动机开发影响

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摘 要：以汽车发动机为研究对象，采用对照不同地区相关法规的方法，通过在汽车EMS标定开发过程中，研究不同地区不同排放法规要求的方式，获得了动力要求差异性，为车辆投放不同地区的市场奠定基础。

关键词：汽车;EMS;法规;差异性

汽车发动机管理系统（EMS）中，发动机控制模块（ECU）是汽车最重要的零部件之一。其主要作用为控制保证发动机平稳运行，基本功能为根据驾驶员意愿，发动机有相应扭矩输出，检测当前发动机运行参数情况，确保车辆排放能满足法规要求等功能。

发动机模块的重要性，促使其研究开发一直在整车开发过程中占据重要的地位，当涉及到不同市场，不同地区法规要求不同，对车辆动力、排放、油耗等必然存在差异性，差异性发动机模块目标要求的法规研究就显得尤为重要。

本文主要是基于中国某车型投放国外市场（印度）开发基础上，研究市场在相关法规要求差异性（动力相关），为发动机控制模块开发提供必要条件支持，为车辆投放市场、占领市场奠定基础。

1 差异性研究方向

市场上针对车辆法规要求非常多，本文主要分析研究汽车排放法规差异。为了满足差异性要求，车辆动力系统设备配备要求有差异性存在，主要体现在发动机及相关附件设备上，以及不同的发动机管理系统运行EMS的差异性;以及相关的在下线及相关售后服务差异性。

2 现状

我国的汽车排放法规采用欧洲体系，自2004年9月1日执行欧Ⅱ排放，2007年1月1日执行欧Ⅲ排放，2010年1月1日执行欧Ⅳ排放，2012年1月1日执行欧Ⅴ排放标准，当前进行国六排放要求阶段。

世界上其他国家的汽车排放标准，主要是参照美日欧三大排放体系或执行等效三大体系的排放标准[1]。印度市场主要执行的汽车排放标准为参照欧洲体系标准。

OBD诊断试验方面，美国于1988年首先在加利福尼亚州导入OBDⅠ，并于1994年开始实施了OBDⅡ法规。欧洲则是从2000年实施欧Ⅲ法规后增加了OBD功能性检测， EOBD要求没有美国OBDⅡ严格，两者的排放限值也不同[4]。

我国汽车市场主要执行EOBD标准，印度市场执行OBDⅡ标准。

3 差异性结果

3.1 排放限值差异性分析

在汽车排放法规中，印度市场目前遵循的法规要求为Rule 115（GSR 522），在中国市场，遵循的法规为GB 18352-3法规，其中对应排放物排放要求限值有不同的定义，通过分析法规中内如，摘录其中限值指标如下述表格：

表3-1 Rule 115（GSR 522）排放物限值

从表3-1中分析，印度排放要求等级类似于国内国四排放水平，根据研究法规完整文本，发现：

测试循环：中国使用NEDC，印度采用MIDC

加载重量：中国加载100kg，印度加载150kg

测试最高车速：中国120km/h，印度90km/h

燃油品质：中国国六汽油，印度90号汽油

3.2 OBD方面差异性分析

在发动机控制模块（ECU）的开发过程中，中国市场执行EOBD，印度市场执行OBDⅡ。在通信协议方面，根据ISO 15031-5标准，CAN采用ISO 15765-4标准，OBDⅡ和EOBD都使用3个基本的通讯协议。

图3-1 故障诊断连接器

在故障诊断仪器连接器上，按照ISO 15031-3（或SAE J1962）标准，OBDⅡ和EOBD故障连接器结构基本一样，但OBDⅡ和EOBD在针脚内容上有差别。主要的差异在，如下表3-2：

表3-2 针脚定义对比表

引脚 OBDⅡ EOBD

1 专门为制造商预留（点火开关正极）

2 SAE J1850 Bus+（正极） SAE J1850 Bus+（正极）

3 专门为制造商预留（转速信号）

4 车身接地 车身接地

5 信号接地 信号接地

6 CAN High J-2284）

（控制器局域網高端） 多功能组合仪表

7 ISO 9141-2 K Line（通讯线） ISO 9141-2 K Line（通讯线/

发动机控制器）

8 汽车电路接线端 87

9 底盘（ABS，ASR，ESP，ETS）

10 SAE J1850 Bus-（负极） SAE J1850 Bus-（负极）

11 自动变速器和报警系统

12 Bus 串行数据

13

14 CAN Low（J-2284）

（控制器局域网低端） CAN-L（控制器局域网双向信号线）

15 ISO 9141-2 L Line（激活线） ISO 9141-2 L Line（激活线）

16 蓄电池正极 蓄电池正极

诊断内容方面，OBDⅡ和EOBD在大多内容上是一致的，但也有差异存在，主要的差异如3-3表格所示。

表3-3 OBDⅡ、EOBD诊断内容差异

功能 OBDⅡ EOBD

进行燃油箱及燃油系统的泄露试验 是 不是

探测发动机不（发）点火的转速至 最大 4500r/min

故障发生经历多少个驾驶周期故障指示灯才闪亮 2 2～10

用故障指示灯显示汽车行驶距离 不是 是

用的通讯协议 SAE J1850 ISO 9141-2

（下转第92页）

（上接第84页）

在诊断策略方面也有差异存在，其中一个差异为：OBDⅡ和EOBD对失火的控制策略，分为异常运行法和力矩分析方法，前者利用发动机转速传感器计算在做功冲程曲轴标识圆盘的加速度，识别出由失火引起的发动机转速异常，结合霍尔传感器（凸轮轴位置）的信号，动机控制单元可以识别出是哪一缸失火;后者根据发动机转速传感器和霍尔传感器提供的信号，来识别哪一缸发生不点火故障，两者评价发动机转速信号的方法不同[2，3]。

3.3 在其他方面的差异性

其他动力相关方面也存在差异，如印度法规中相关要求对发动机的滑油温度进行监测，而在中国市场相关汽车法规中不做强制要求;发动机监测参数要求、下线终端要求、售后服务要求和故障诊断设备等方面在各自法规要求中也存在很大的差异。

4 结论

（1）本文通过相关法规及发动机控制单元开发比较关注方面进行分析，在标定开发中印度市场和中国市场相关法规要求之间的一些差异性。

（2）由于分析的面不够深，还有很多方面没有考虑，分析的时间不够，需要在今后的开发中进一步完善。

参考文献：

[1]王建海，方茂东，高继东.汽油车车载系统（OBD）基础原来及其应用[J].汽车工程，2006（05）：3-6.

[2]徐建平.OBDⅡ与EOBD[J].汽车维修，2004（01）.

[3]江兴宏.EOBD标定及控制策略[M].

[4]Sanath V Kumar，Ronald M Heck IEEE.A New Approach to OBDⅡ Monitoring of Catalyst and O SC Material Development for OBD diagnostics[C].SAE Paper 1999-01-3525.

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