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OBD

OBD

該詞條為歧義詞條。
1.OBD
英文全稱:OpticalBeamDeflection
中文全稱:光束偏轉(zhuǎn)

返回目錄↑1、基本概念

激光掃描共聚焦顯微鏡成像原理及組成共聚焦的含義就是將聚焦區(qū)域以外的成像信息過濾,使其不在最終的成像結(jié)果中顯示,首先將光線聚焦于一點(diǎn)或一線,然后對(duì)所要觀察的平面進(jìn)行掃描,聚焦區(qū)以外的光線通過檢測(cè)探針隔除。激光掃描共聚焦顯微鏡成像原理,激光器發(fā)出的激光束經(jīng)過擴(kuò)束透鏡和光束整形鏡,變成一束較大的平行光束,長(zhǎng)通分色放射鏡使光束偏轉(zhuǎn)90°,經(jīng)過物鏡會(huì)聚在物鏡的焦點(diǎn)上,樣品中的熒光物質(zhì)在激光的激發(fā)下發(fā)射沿各個(gè)方向的熒光,一部分熒光經(jīng)過物鏡,長(zhǎng)通分色放射鏡、聚焦透鏡,會(huì)聚在聚焦透鏡的焦點(diǎn)處的針孔,由檢測(cè)器接受,通過光電倍增管(PMT)采集和放大信號(hào),再經(jīng)過信號(hào)處理,計(jì)算機(jī)以像點(diǎn)的方式將成像點(diǎn)顯示在屏幕上,由光路中的掃描系統(tǒng)在整樣品上掃描,在顯示器上產(chǎn)生一幅完整圖像,這幅圖像即為焦平面的共焦圖像,只要載物臺(tái)沿著Z軸上下移動(dòng),將樣品新的一層移到共焦面上,樣品的這個(gè)新層面又成像在顯示器上,隨著Z軸的不段移動(dòng),就可得到樣品不同層面連續(xù)的光切面像。我們將從激光掃描共聚焦顯微鏡獲得的連續(xù)光切圖像比喻為纖維CT,從這些連續(xù)的光切圖像可通過三維重組模擬處樣品。 OBD1

返回目錄↑2、實(shí)際應(yīng)用

OBDOBD

通過采用聚焦極好的千瓦級(jí)CO2激光可大大提高焊接的速度。與此有關(guān)的對(duì)傳統(tǒng)激光加工機(jī)動(dòng)力學(xué)方面的高  要求只有少數(shù)激光裝置能滿足。尤其是嚴(yán)重彎曲的軌道運(yùn)動(dòng),如小尺寸部件結(jié)構(gòu)的加工更成問題。

即使是動(dòng)力學(xué)最佳的激光機(jī),如以線性運(yùn)作的二維切割設(shè)備在切割10mm直徑的圓結(jié)構(gòu)時(shí)也只能得到約20m/min的軌道速度。曲率半徑較小的軌道結(jié)構(gòu)只能降低精度或減小速度進(jìn)行。
  
解決的途徑
    
替代和補(bǔ)充傳統(tǒng)激光加工機(jī)普通的卡笛兒式或交鏈?zhǔn)捷S系的方法是采用使激光束在工件上移動(dòng)的光束偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)。用該系統(tǒng)替代常用焊接和切割頭時(shí),操作系統(tǒng)(龍門吊或工業(yè)機(jī)械手)只能承擔(dān)對(duì)部件的基本定位和加工頭的作用,實(shí)際操作進(jìn)量由加工頭中轉(zhuǎn)動(dòng)的光束偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)反射鏡來(lái)實(shí)現(xiàn)。由于該偏振鏡質(zhì)量輕,這種光束轉(zhuǎn)動(dòng)即使在很高的推進(jìn)速度(600m/min)時(shí)也特別精確。

這種光束偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)目前主要用于激光標(biāo)記或低激光功率(幾百瓦)的焊接。這里激光束通過透鏡聚焦,由兩個(gè)相互垂直、通過電流計(jì)掃描器驅(qū)動(dòng)的偏振鏡移動(dòng)光束聚焦在工件上。偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和操作原理不僅確定了偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)與部件間的距離,還確定了最大可達(dá)工作范圍。因?yàn)榻裹c(diǎn)在一個(gè)環(huán)形面上移動(dòng),這在原理上決定了像差的出現(xiàn)。這與待加工外形的尺寸,即所需激光束的偏轉(zhuǎn)角有關(guān),可能限制使用范圍。采用平場(chǎng)透鏡可避免這種像差,可在確定的工作場(chǎng)所用恒定光束強(qiáng)度加工平面工件。

由于采用透鏡光學(xué)件和掃描反射鏡,商用光束偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)的供應(yīng)商將可傳輸?shù)募す夤β氏拗圃趲装偻撸鴮?duì)于機(jī)械制造中通常的毫米級(jí)焊深來(lái)說(shuō),則需幾干瓦功率的激光。

高功率激光的光束偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)

夫朗和費(fèi)材料-射柬技術(shù)研究所為此研制一種光束偏轉(zhuǎn)系統(tǒng),用于激光功率高至4kW的CO2激光加工時(shí)。這有助于將高技術(shù)可實(shí)現(xiàn)的加工進(jìn)給速度化為工業(yè)應(yīng)用。

加工系統(tǒng)由具有電流計(jì)掃描器的光束偏轉(zhuǎn)單元和具有拋物面鏡的聚焦系統(tǒng)組成,該拋物面鏡可以通過附加反射鏡完成動(dòng)態(tài)焦點(diǎn)跟蹤。于此產(chǎn)生一種硬件基本塊形成模件式PC卡的控制和特種加工任務(wù)的控制程序,該系統(tǒng)還采用光束監(jiān)控附加部件加以完善。此外,為了傳輸高功率激光,對(duì)所有光學(xué)部件都進(jìn)行冷卻。

應(yīng)用實(shí)例

替代軸運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的一個(gè)例子是用一維光束偏轉(zhuǎn)的小部件激光點(diǎn)焊,這里激光功率和脈沖序列同時(shí)得到控制。自1977年以來(lái)工業(yè)部門流行的加工中已實(shí)現(xiàn)500ms內(nèi)16個(gè)焊接點(diǎn)。于是在一個(gè)多站加工臺(tái)上可將8個(gè)圓形彎曲板條焊成一個(gè)環(huán)。每年這類焊件數(shù)約2000萬(wàn)。

另一可望成功的應(yīng)用領(lǐng)域是將螺帽、管腳、管子等焊入組合部件。將直徑為2.5mm的小管焊入孔板。焊接時(shí)間約100ms。這里,需要用傳感器控制確定下一待焊管的位置,以免由于位置公差使整個(gè)部件扭曲。

原則上,圖形加工的軌跡,尤其是加工小直徑時(shí),用其他系統(tǒng)也可達(dá)到,但采用光束偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)可以幾乎是無(wú)限制地實(shí)現(xiàn)加工形狀的多樣化。因?yàn)閷?duì)于光束偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)來(lái)說(shuō),與傳統(tǒng)運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的不同在于,在焊縫產(chǎn)生的過程中要保持恒定的進(jìn)給速度,待加工的幾何尺寸不起重要作用,相反加工頭與部件的精確定位倒是重要的。

返回目錄↑3、實(shí)驗(yàn)室示波器

只要掃描工具正常,它就告訴用戶發(fā)動(dòng)機(jī)工作情況,但讀者仍然不能“看到”問題或者因“假信號(hào)”發(fā)生得太快,掃描工具顯示不出來(lái),或者OBD Ⅱ系統(tǒng)根本就沒有編程識(shí)別這種差異。針對(duì)這種情況,使用實(shí)驗(yàn)室示波器非常有效。示波器有臺(tái)式,也有手持式。用模擬示波器檢查點(diǎn)火系統(tǒng)的故障已有幾十年歷史了,但它與現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)室示波器完全是不同的類型。傳統(tǒng)模擬示波器要求所顯示的信號(hào)是一個(gè)重復(fù)的周期信號(hào),而實(shí)驗(yàn)室示波器是對(duì)這一信號(hào)的實(shí)時(shí)顯示。因?yàn)槿拥念l率高,所以信號(hào)的每一重要細(xì)節(jié)都被顯示出來(lái),這樣高的速度可在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)識(shí)別出任何可造成故障的信號(hào)。如果需要,任何時(shí)間都可重看波形,因?yàn)檫@些波形都可存于內(nèi)存中。   典型的現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)室示波器具有雙線或多線功能。即同時(shí)可在屏幕上看到兩個(gè)或多個(gè)單獨(dú)的信號(hào)。這樣就可觀察一個(gè)信號(hào)如何影響另一個(gè)信號(hào)。例如可將氧傳感器電壓信號(hào)輸入到通道A,將噴油器脈沖輸入到通道B,然后觀察脈沖是否響應(yīng)氧傳感器信號(hào)的變化。   可將實(shí)驗(yàn)室示波器看成一個(gè)高速可視電壓表。能夠看到清晰的信號(hào)波形,在圖形上能捕捉到瞬間干擾、尖峰脈沖、噪聲和所測(cè)部件的不正常波形。   值得注意的一點(diǎn):OBD只是在排放不達(dá)標(biāo)時(shí)報(bào)警,但如果油品不合格,安裝OBD就將形同虛設(shè)。據(jù)了解,國(guó)內(nèi)合資汽車廠近年引進(jìn)中國(guó)的一些車型,也會(huì)在歐洲同期銷售,它們?cè)谏a(chǎn)之初就配備有OBD并達(dá)到了歐Ⅲ甚至歐IV標(biāo)準(zhǔn),在國(guó)產(chǎn)后減去或關(guān)閉OBD的一大原因就是為了避免因油品不合格而導(dǎo)致報(bào)警,從而帶來(lái)不必要的麻煩。

返回目錄↑4、OBD引入面臨的問題


OBD的引入,與使用環(huán)境、燃油特性、駕駛習(xí)慣、車輛狀況等四個(gè)主要方面緊密相關(guān)。其中任何一個(gè)環(huán)節(jié)的短板,都會(huì)影響OBD的擴(kuò)展和應(yīng)用。OBD技術(shù)的引入,需要以下相關(guān)的配套條件相應(yīng)提高:燃油質(zhì)量、車輛維修保養(yǎng)技能、相關(guān)零部件的一致性、駕駛者水平的提高、OBD技術(shù)本身的提高和社會(huì)各方面的支持。 筆者認(rèn)為,在一定時(shí)間內(nèi),我國(guó)對(duì)OBD技術(shù)是一個(gè)引進(jìn)和適應(yīng)和消化吸收的過程。因?yàn)镺BD技術(shù),不僅與汽車本身相關(guān),也與燃油和駕駛者等其它的多個(gè)環(huán)節(jié)相關(guān),OBD技術(shù)的引入和擴(kuò)展,是對(duì)汽車產(chǎn)業(yè)鏈的一個(gè)考驗(yàn)和提高。

返回目錄↑5、OBD的發(fā)展

OBD技術(shù)最早起源于80年代的美國(guó),初期的OBD技術(shù),是通過恰當(dāng)?shù)募夹g(shù)方式提醒駕駛員發(fā)生的失效或是故障。歐盟和日本在2000年以后引入OBD技術(shù),04年之后,汽車發(fā)達(dá)國(guó)家的OBD技術(shù)進(jìn)行第三個(gè)階段。   
  

OBD1

 

OBD2

n
歐洲和美國(guó)在OBD檢測(cè)的項(xiàng)目和限值方面,存在一定差別,具體差別內(nèi)容不再詳述。美國(guó)OBD監(jiān)控的目的在于成為高排放標(biāo)準(zhǔn)車輛之前發(fā)現(xiàn)故障;歐洲OBD監(jiān)控的目的在于發(fā)現(xiàn)高排放車輛。我國(guó)導(dǎo)入的OBD技術(shù),將在三個(gè)階段以后等效采用歐洲OBD系統(tǒng)的相關(guān)規(guī)定。   

筆者與汽車技術(shù)人員確定,歐III排放標(biāo)準(zhǔn)并不等于OBD,12月1日北京實(shí)施的加裝OBD強(qiáng)制政策后,車輛為歐III+OBD的標(biāo)準(zhǔn)。   

OBD需要申報(bào) 車輛加裝OBD,需要一個(gè)系統(tǒng)的申請(qǐng)過程,而且需要企業(yè)對(duì)加裝OBD的車輛進(jìn)行多項(xiàng)試驗(yàn),向相關(guān)部門提供達(dá)標(biāo)的數(shù)據(jù)(目前3個(gè)必檢項(xiàng)目為氧傳感器失效驗(yàn)證、催化轉(zhuǎn)化器失效驗(yàn)證、失火驗(yàn)證),周期一般為10個(gè)月。加裝OBD的車輛,需要重新申請(qǐng)車輛的公告。OBD的研發(fā)費(fèi)用很高,如果實(shí)現(xiàn)規(guī);a(chǎn)后,單臺(tái)分擔(dān)的技術(shù)成本才會(huì)降低。



2.OBD
英文全稱:On-Board Diagnostics
中文全稱:車載自動(dòng)診斷系統(tǒng)

返回目錄↑6、OBD Ⅱ的標(biāo)準(zhǔn)化

OBD Ⅱ程序的設(shè)計(jì)要求避免系統(tǒng)之間的混淆,這不僅要求使用標(biāo)準(zhǔn)的16針診斷接口,還要使用特定的編碼及在制造商的文件中對(duì)部件的說(shuō)明,這是為了達(dá)到以下幾方面的統(tǒng)一和標(biāo)準(zhǔn)化。

通用術(shù)語(yǔ)和縮寫詞

例如,為計(jì)算機(jī)提供曲軸位置和轉(zhuǎn)速信息的裝置稱為曲軸位置傳感器,縮寫均為“CKP”,計(jì)算機(jī)統(tǒng)一都稱為“PCM”。

通用數(shù)據(jù)診斷接口

每車都裝有一標(biāo)準(zhǔn)形狀和尺寸的16針診斷接口,每針的信號(hào)分配相同,并位于相同的位置,裝在儀表盤之下,在儀表盤的左邊與汽車中心線右300mm之間的某處。應(yīng)當(dāng)注意的是,診斷接口的某些端子,指定為特定的信號(hào)如附表所示。而其他端子則可讓制造商使用,或在當(dāng)前型號(hào)的車上尚未使用。

通用診斷測(cè)試模式

這些測(cè)試模式,對(duì)全部OBD Ⅱ汽車都是通用的,使用OBD Ⅱ掃描工具就可測(cè)試。

通用掃描工具

滿足OBD Ⅱ要求的掃描工具,必經(jīng)能訪問和解釋任何車型與排放相關(guān)的診斷故障碼,掃描工具有線束可與標(biāo)準(zhǔn)的16針連接器相接。

通用診斷故障碼

在對(duì)上海別克、廣州雅閣等轎車進(jìn)行故障診斷時(shí),自診斷系統(tǒng)都可以顯示標(biāo)準(zhǔn)OBD Ⅱ故障代碼,如“PO125”、“PO204”,分別代表有轉(zhuǎn)速信號(hào)時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)5min內(nèi)沒達(dá)到10℃和4號(hào)噴油嘴輸出驅(qū)動(dòng)器不正確地響應(yīng)控制信號(hào)。   SAE J2010規(guī)定了一個(gè)5位標(biāo)準(zhǔn)故障代碼,第1位是字母,后面4位是數(shù)字。   首位字母表示設(shè)置故障碼的系統(tǒng)。當(dāng)前分配的字母有4個(gè):“P”代表動(dòng)力系統(tǒng),“B”代表車身,“C”代表底盤,“u”代表未定義的系統(tǒng)。   第2位字符是0、1、2或3,意義如下:0——SAE(美國(guó)汽車工程師協(xié)會(huì))定義的通用故障碼:1——汽車廠家定義的擴(kuò)展故障碼;2或3——隨系統(tǒng)字符(P,B,C或U)的不同而不同。動(dòng)力系統(tǒng)故障碼(P)的2或3由SAE留作將來(lái)使用;車身或底盤故障碼的2為廠家保留,車身或底盤故障碼的3由SAE保留。   第3位字符表示出故障的系統(tǒng):1——燃油或空氣計(jì)量故障;2——燃油或空氣計(jì)量故障;3——點(diǎn)火故障或發(fā)動(dòng)機(jī)缺火;4——輔助排放控制系統(tǒng)故障;5——汽車或怠速控制系統(tǒng)故障;6——電腦或輸出電路故障。7——變速器控制系統(tǒng);8——變速器控制系統(tǒng)。   最后兩位字符表示觸發(fā)故障碼的條件。不同的傳感器、執(zhí)行器和電路分配了不同區(qū)段的數(shù)字,區(qū)段中較小的數(shù)字表示通用故障,即通用故障碼;較大的數(shù)字表示擴(kuò)展碼,提供了更具體的信息,如電壓低或高,響應(yīng)慢,或信號(hào)超出范圍。

標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)議

  要求制造商使用相同的多路通信語(yǔ)言,進(jìn)行PCM與其傳感器和執(zhí)行器間的通信,以及診斷工具之間診斷信息的發(fā)送與接收。   OBD Ⅱ標(biāo)準(zhǔn)要求發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)對(duì)每一受監(jiān)視的電路,根據(jù)專門設(shè)置的運(yùn)行條件如暖機(jī)周期、驅(qū)動(dòng)周期、OBD Ⅱ行程、OBD Ⅱ驅(qū)動(dòng)周期和相似條件等,在監(jiān)視序列檢測(cè)其故障,位置故障代碼,點(diǎn)亮和熄滅故障燈,以及消去故障代碼。在這里,所謂監(jiān)視序列是一個(gè)運(yùn)行過程,是一個(gè)用來(lái)測(cè)試規(guī)定系統(tǒng)功能或部件的操作。例如計(jì)算機(jī)可在減速時(shí)打開或關(guān)閉EGR閥,并監(jiān)視MAP傳感器,以觀察EGR閥是否在工作;或在巡航時(shí),計(jì)算機(jī)打開或關(guān)閉碳罐凈化,以觀察氧傳感器的信號(hào),這樣就可以同時(shí)測(cè)試兩個(gè)部件。

返回目錄↑7、詳細(xì)信息

這個(gè)系統(tǒng)將從發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行狀況隨時(shí)監(jiān)控汽車是否尾氣超標(biāo),一旦超標(biāo),會(huì)馬上發(fā)出警示。當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí),故障(MIL)燈或檢查發(fā)動(dòng)機(jī)(Check Engine)警告燈亮,同時(shí)動(dòng)力總成控制模塊(PCM)將故障信息存入存儲(chǔ)器,通過一定的程序可以將故障碼從PCM中讀出。根據(jù)故障碼的提示,維修人員能迅速準(zhǔn)確地確定故障的性質(zhì)和部位。

返回目錄↑8、相關(guān)資料

2006年12月1日起,北京已經(jīng)禁止沒有加裝OBD的車輛禁止在京銷售。   

2008年7月,全國(guó)均已實(shí)施車輛加裝OBD。   

OBDOBDII汽車診斷座16針接口定義

 

返回目錄↑9、其它地區(qū)

我國(guó)其它地區(qū)暫時(shí)還沒有對(duì)OBD進(jìn)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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