原理
OBD系統將從發動機的運行狀況隨時監控汽車是否尾氣超標，一旦超標，會馬上發出警示。當系統出現故障時，故障(MIL)燈或檢查發動機(Check Engine)警告燈亮，同時動力總成控制模組(PCM)將故障信息存入存儲器，通過一定的程式可以將故障碼從PCM中讀出。根據故障碼的提示，維修人員能迅速準確地確定故障的性質和部位。
OBD實時監測發動機、催化轉化器、顆粒捕集器、氧感測器、排放控制系統、燃油系統、EGR等系統和部件。然後通過不同與排放有關的部件信息，聯接到ECU【電控單元，它能檢測、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，並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。
作用
在OBD Ⅱ計畫實施之後，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，記錄下全部感測器和驅動器的數據，可以最大程度地滿足診斷維修的需要。面對各國日益嚴格的汽車排放法規，OBD Ⅱ監視排放控制系統效率的目標是：隨著汽車運行中效率的降低，根據聯邦測試步驟，當汽車排放水平已達到新車排放標準的1．5倍時，點亮故障燈並存貯故障碼。此外，OBDⅡ還要求配置某些附加的感測器硬體，例如附加的加熱氧感測器，裝在催化轉換器排氣的下游。採用更精密曲軸或凸輪軸位置感測器，以便更精確地檢測是否缺火，全部車型配置一個新的16針診斷接口。這樣一來，計算機的能力大大提高，不僅能夠跟蹤部件的損壞，而且滿足了汽車排放的嚴格限制。
OBD系統出現故障後及時修理。一年一次的車檢對控制汽車排放作用是有限的。但汽車安裝了OBD之後就完全不一樣了，它可以隨時監測汽車的排放水平。
如果一旦排放不達標，OBD就會發出警告，及時通知駕駛者去修理。歐Ⅲ最關鍵的就是使用OBD。
在對上海別克、廣州雅閣等轎車進行故障診斷時，自診斷系統都可以顯示標準OBD Ⅱ故障代碼，如“PO125”、“PO204”，分別代表有轉速信號時發動機5min內沒達到10℃和4號噴油嘴輸出驅動器不正確地回響控制信號。
SAE J2010規定了一個5位標準故障代碼，第1位是字母，後面4位是數字。
首位字母表示設定故障碼的系統。當前分配的字母有4個：“P”代表動力系統，“B”代表車身，“C”代表底盤，“u”代表未定義的系統。
第2位字元是0、1、2或3，意義如下：0——SAE(美國汽車工程師協會)定義的通用故障碼：1——汽車廠家定義的擴展故障碼；2或3——隨系統字元(P，B，C或U)的不同而不同。動力系統故障碼(P)的2或3由SAE留作將來使用；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位字元表示出故障的系統：1——燃油或空氣計量故障；2——燃油或空氣計量故障；3——點火故障或發動機缺火；4——輔助排放控制系統故障；5——汽車或怠速控制系統故障；6——電腦或輸出電路故障。7——變速器控制系統；8——變速器控制系統。
最後兩位字元表示觸發故障碼的條件。不同的感測器、執行器和電路分配了不同區段的數字，區段中較小的數字表示通用故障，即通用故障碼；較大的數字表示擴展碼，提供了更具體的信息，如電壓低或高，回響慢，或信號超出範圍。
系統結構
掃描器
OBD Ⅱ條例規定了故障代碼，大量的發動機管理的感測器信號、計算機命令等，並可通過一個通用的掃描工具讀出。掃描工具可給出大量重要的維修信息，但很多維修人員並沒使用其全部功能，僅用於讀取故障碼。實際上，掃描工具所提供的數據，多數可用於查出故障所在。特別有效的故障排除方法是同時使用掃描工具和四氣體(HC、CO、氧氣和二氧化碳)或五氣體(外加NOx)紅外線式尾氣分析儀。這樣可對感測器信號或計算機命令信息與實際尾管的排氣相比較，看看這些讀數的邏輯結果是否合理。
測試模式對全部OBD Ⅱ汽車都是通用的，使用OBD Ⅱ掃描工具就可測試。
滿足OBD Ⅱ要求的掃描工具，必經能訪問和解釋任何車型與排放相關的診斷故障碼，掃描工具有線束可與標準的16針連線器相接。
示波器
只要掃描工具正常，它就告訴用戶發動機工作情況，但讀者仍然不能“看到”問題或者因“假信號”發生得太快，掃描工具顯示不出來，或者OBD Ⅱ系統根本就沒有編程識別這種差異。針對這種情況，使用實驗室示波器非常有效。示波器有台式，也有手持式。用模擬示波器檢查點火系統的故障已有幾十年歷史了，但它與現代實驗室示波器完全是不同的類型。傳統模擬示波器要求所顯示的信號是一個重複的周期信號，而實驗室示波器是對這一信號的實時顯示。因為取樣的頻率高，所以信號的每一重要細節都被顯示出來，這樣高的速度可在發動機運轉時識別出任何可造成故障的信號。如果需要，任何時間都可重看波形，因為這些波形都可存於記憶體中。
典型的現代實驗室示波器具有雙線或多線功能。即同時可在螢幕上看到兩個或多個單獨的信號。這樣就可觀察一個信號如何影響另一個信號。例如可將氧感測器電壓信號輸入到通道A，將噴油器脈衝輸入到通道B，然後觀察脈衝是否回響氧感測器信號的變化。
可將實驗室示波器看成一個高速可視電壓表。能夠看到清晰的信號波形，在圖形上能捕捉到瞬間干擾、尖峰脈衝、噪聲和所測部件的不正常波形。
值得注意的一點：OBD只是在排放不達標時報警，但如果油品不合格，安裝OBD就將形同虛設。據了解，國內合資汽車廠引進中國的一些車型，也會在歐洲同期銷售，它們在生產之初就配備有OBD並達到了歐Ⅲ甚至歐IV標準，在國產後減去或關閉OBD的一大原因就是為了避免因油品不合格而導致報警，從而帶來不必要的麻煩。
接口
OBD系統OBD Ⅱ程式的設計要求避免系統之間的混淆，這不僅要求使用標準的16針診斷接口，還要使用特定的編碼及在製造商的檔案中對部件的說明，這是為了達到以下幾方面的統一和標準化。
例如，為計算機提供曲軸位置和轉速信息的裝置稱為曲軸位置感測器，縮寫均為“CKP”，計算機統一都稱為“PCM”。
每車都裝有一標準形狀和尺寸的16針診斷接口，每針的信號分配相同，並位於相同的位置，裝在儀錶盤之下，在儀錶盤的左邊與汽車中心線右300mm之間的某處。應當注意的是，診斷接口的某些端子，指定為特定的信號如附表所示。而其他端子則可讓製造商使用，或在當前型號的車上尚未使用。
通信協定
要求製造商使用相同的多路通信語言，進行PCM與其感測器和執行器間的通信，以及診斷工具之間診斷信息的傳送與接收。OBD Ⅱ標準要求發動機管理系統對每一受監視的電路，根據專門設定的運行條件如暖機周期、驅動周期、OBD Ⅱ行程、OBD Ⅱ驅動周期和相似條件等，在監視序列檢測其故障，位置故障代碼，點亮和熄滅故障燈，以及消去故障代碼。在這裡，所謂監視序列是一個運行過程，是一個用來測試規定系統功能或部件的操作。例如計算機可在減速時打開或關閉EGR閥，並監視MAP感測器，以觀察EGR閥是否在工作；或在巡航時，計算機打開或關閉碳罐淨化，以觀察氧感測器的信號，這樣就可以同時測試兩個部件。
相關資料
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並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日後，停止在北京銷售未安裝OBD系統的新車。
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。
2006年11月15日，北京環保局再次發布公告【京環發(2006)214號】，重申半個月後的12月1日起，北京市將停止銷售未安裝車載診斷系統（OBD）的國Ⅲ輕型汽車。
