18.10.2015 (показов - 5427)

OBD или не OBD , вот в чем вопрос

OBD (On Board Diagnostic) - наиболее близкий перевод "самодиагностика". Как видим определение очень расплывчатое и под этим термином можно понимать, что существует некий механизм, рассказывающий о неких неприятностях в работе автомобиля. Часто под термином OBD понимают совершенно различные вещи. Рядовой автолюбитель обычно считает, что это индикатор ошибок, которые были зафиксированы в его автомобиле, о чем сигнализирует лампочка "Check Engine" и требуется считать эти ошибки через разъем диагностики с привлечением диагностического оборудования. Далее продвинутый пользователь покупает недорогой адаптер типа ELM и торжественно докладывает восхищенным друзьям, что он успешно прочитал ошибки из машины и теперь он царь и бог диагностики. Как ни странно, это почти правильно, но это очень упрощенный подход. Попробуем разобраться в деталях, а именно в них обычно скрыт дьявол, как утверждают классики.

Немного истории. С появлением микропроцессорных систем управления двигателями, появилась возможность нагрузить процессор еще одной задачкой, а именно следить за состоянием датчиков и механизмов изнутри системы управления и сообщать по запросу об их состоянии. Первым диагностическим тестером была канцелярская скрепка, которая замыкала контакты на ЭБУ двигателя, а первым дисплеем диагностики была лампочка, по числу морганий которой можно было судить о сообщениях выдаваемых ЭБУ. Каждый производитель занимался своей системой и в этой области до поры до времени царила полная анархия. Однако этот разброд и шатания прервало американское агентство по контролю загрязнения окружающей среды EPA (Environmental Protection Agency). С его подачи был разработан стандарт, который ограничивал состав и количество вредных элементов в выхлопных газах, а следовательно прямо влиял на работу моторов и качество процессов сгорания топливно-воздушной смеси. Именно этот стандарт был назван OBD-2 и оформлен в виде серии документов SAE и ISO 15031.

• ISO 15031-2 (SAE J-1930) - наводит порядок в терминах и определениях в этой сфере
• ISO 15031-3 (SAE J-1962) - определяет 16 контактный диагностический разъем как стандарт.
• ISO 15031-4 (SAE J-1978) - требования к внешнему испытательному оборудованию
• ISO 15031-5 (SAE J-1979) - описание служб (сервисов) самодиагностики
• ISO 15031-6 (SAE J-2012) - классификация и определение кодов ошибок при диагностике

Детально пересказывать содержание этих документов в этой статье задача не ставиться. Будем считать, что пытливый читатель сам способен ознакомиться с ними. Но сделаем некоторые выводы, которые следуют из этого стандарта.

1. OBD -2 стандарт имеет экологическую направленность и описывает процесс контроля за работой силовой установки (мотор + трансмиссия) только с стороны контроля за выхлопом. Системы силовой установки не относящиеся к экологии стандартом
2. Кроме силовой установки в современном автомобиле есть еще десятки электронных блоков, доступ к которым средствами OBD-2 невозможен.
3. Нет возможности проводить различные технологические процедуры (калибровки, замена блоков и их адаптация)

Таким образом для профессиональной диагностики и обслуживания автомобилей OBD-2 приборы непригодны. С их помощью можно поверхностно оценить проблемы с силовой установкой и не более того. Для работы с бортовыми сетями автомобилей нужно использовать устройства, в которых реализованы протоколы диагностики от автопроизводителей.

Однако устройства на основе OBD-2 получили большое распространение в среде рядовых автолюбителей. Причины такой популярности кроются в следующем. Такие устройства очень дешевы по сравнению с профессиональной аппаратурой и они покрывают большое количество разнотипных автомобилей. Поэтому гаражные умельцы, которые не привязаны к конкретному бренду, очень любят такие приборы. По их показаниям можно действительно определить основное направление проблемы с двигателем, но провести точную диагностику неисправности как правило не получается.

Различные приборы диагностики и обслуживания от автопроизводителей не являются OBD-2 устройствами, хотя и могут поддерживать этот режим как дополнение в основному фирменному стандарту.

Автопроизводители поставлены в условия, когда в своих системах они вынуждены поддерживать OBD2 и свой собственный внутрифирменный протокол обмена данными в бортовых сетях. Это привело к тому что части OBD2 используются в фирменных протоколах. Это в первую очередь относится к стандартизированному DLC (Diagnostic Link Connector) разъему и к системе классификации ошибок. Такая ситуация создает иллюзию совместимости фирменных стандартов с OBD2. Но как правило форматы данных и логика работы фирменных стандартов существенно шире чем OBD2. Практически все современные автомобили поддерживают OBD2, но это только поверхностный слой диагностики, под которым скрываются сложные фирменные системы управления и диагностики бортовых автомобильных сетей. Как пример можно привести GMLAN или VW TP 2.0

Посмотрим на различия в назначении контактов DLC для стандарта OBD-2 и GM-LAN.

Контакт

Назначение

Назначение

Шины SAE J1850

MS-CAN GMLAN serial bus (+)

Земля шасси

Земля шасси

Земля сигнальная

Земля сигнальная

CAN-H ISO-15765-4

CAN-H ISO-15765-4 HS-CAN

K-line ISO9141-2 и ISO14230-4

K-line ISO9141-2 и ISO14230-4

Шины SAE J1850

MS-CAN GMLAN serial bus (-)

CAN-L ISO-15765-4

L-line ISO9141-2 и ISO14230-4

L-line ISO9141-2 и ISO14230-4

Напряжение питания

Напряжение питания

Контакт
CAN-L ISO-15765-4
Назначение контактов 1,3,8,9,11,12,13 оставлены на усмотрение производителей автомобилей. Несмотря на то, что контакты 2,6,7,10,14,15 задействованы, они могут быть переназначены автопроизводителем для других функций, при условии что эти назначения не мешают работе оборудования соответствующих SAE 1978.		Контакт 7 задействованный под K-Line не имеет отношения к GM-LAN, но он части встречается на автомобилях GM в дополнение к GM-LAN для доступа к блокам, которые достались в наследство от предыдущих моделей, например ЭГУР в Astra-H. Но для работы по стандарту OBD в GMLAN не используется.

Как видно из таблицы назначения контактов DLC разъема существенно различаются. Совпадения видны только по контактам 6-14, которые отвечают за CAN ISO-15765-4. Фактически по этой шине и есть поддержка OBD-2 из под GM LAN. Все остальные информационные шины GM LAN не имеют ничего общего с OBD-2

Даже при условии, что OBD-2 и GM LAN имеют общие контакты по шине CAN , это еще не означает, что они используют один протокол общения с ECU. Диагностические протоколы общаются в ECU посредством сообщений, которые преобразуются в последовательность CAN кадров или в сообщение для К-line. Это я к тому, что общий уровень CAN может быть базой для создания различных и несовместимых систем диагностики. Проиллюстрируем это считыванием VIN номера двумя различными запросам к одному автомобилю

AP-Terminal

Первый запрос сформируем по стандарту OBD2 и выглядит он как 09 02 с CAN идентификатором 7E0 (моторный блок) . Аналогичный запрос в сетях GMLAN 1A 90 и так же идентификатор 7E0. Мы ожидаем увидеть ответ от ECU серией кадров с идентификатором 7E8 , которые потом формируют ответ в виде VIN номера. Как видим, ответные сообщения похожи, но все же различны и соответственно не совместимы.

Таким образом термин OBD имеет два значения. Первое строгое и точное определение: OBD-2 - это стандарт информационного взаимодействия между блоком управления силовой установкой автомобиля и тестовым оборудованием, основанный на документе ISO 15031 . Стандарт позволяет оценить качество работы силовой установки с точки зрения уменьшения вредных выбросов в атмосферу

Второе значение, которым пользуются для общего описания системы диагностики автомобилей и при этом не делают различий в тонкостях протоколов различных фирм. Такое значение термина OBD получило большое распространение в непрофессиональной среде. но оно скорее разговорное и очень общее. Поэтому лучше воздержаться от его употребления в этом значении во избежание путаницы.

Просматривая автомобильные форумы в интернет, часто можно встретить название OBD2. Что такое это волшебное OBD2? Действительно ли это позволяет владельцу транспортного средства сделать ? Позволяет ли OBD2 удалять ошибки двигателя? Или, наконец, позволит ли устройство продолжить движение в случае, когда компьютер автомобиля говорит решительное нет?

OBD2 (On-Board Diagnostic level 2) — в дословном переводе: бортовая диагностика второго уровня. Интерфейс OBD1 возник в начале 90-х годов (как требование властей Калифорнии). Целью введения единого стандарта, была возможность быстрой диагностики неисправности, которая может повлиять на увеличение выбросов веществ из автомобиля, вредных для окружающей среды. Появились стандартные диагностические разъемы OBD2. В США уже стала бортовая диагностика обязательной с 1996 года. В Евросоюзе сначала ввели её как стандарт для бензиновых двигателей (в 2001 году), а позже и для дизельных двигателей (в 2003 году).

Стандарт OBD2 вводился постепенно, поэтому случается, что некоторые старые автомобили могут поддерживать его, несмотря на то, что юридически производитель еще не был обязан устанавливать бортовую диагностику.

Для чего может использоваться разъем диагностики? Прежде всего, мы имеем возможность расшифровать код ошибки двигателя, что значительно облегчит выполнение необходимого ремонта или даст возможность на самостоятельное устранение неисправности. У нас также есть возможность сброса ошибки до или после выполнения ремонта. Сброс ошибки после ремонта — всё достаточно ясно. Для чего, однако, может пригодиться такая процедура перед ремонтом? Например, в некоторых автомобилях часть неисправностей вызывает переход двигателя в аварийный режим — машина работает «грязно”, не превышает двух тысяч оборотов, падают все показатели. Удаление ошибки может позволить нам выйти из безопасного режима, если только неисправность не запустит его снова. Полезно это, когда мы в отпуске, в чужом городе или стране, где быстрый поиск механика может быть проблематичным.

Кроме диагностики двигателя, мы можем прочитать ряд данных, которые научат нас более экономичной езде. Мы будем иметь доступ к очень мощному бортовому компьютеру, который покажет нам расход топлива в час (или средний расход), давление топлива на рейке инжектора, работу лямбда-зонда, температуру двигателя. Чтение отдельных параметров зависит от конкретного автомобиля и используемого программного обеспечения.

Конечно, чтобы вся операция была возможна, нам нужны две вещи: программное обеспечение и диагностический сканер OBD2. Большинство сканеров работает на основе чипа . На выбор у нас сканеры, которые работают через USB, Bluetooth и wi-fi. Они имеют разную цену. Принцип действия у них схож, отличается только способ соединения с нашими устройствами. Более дорогие модели часто являются более стабильными и имеют автоматические выключатели. Автоматический выключатель — это очень удобно. Если мы хотим оставить сканер в машине, тогда не будет никакого риска разрядки аккумулятора. С другой стороны, при повседневном использовании автомобиля, такой риск является незначительным, потому что потребление тока у сканера минимальное.

Сканер через USB — может соединиться только через компьютер с ОС Windows, возможно Mac OSX и Linux. Следует помнить, что программное обеспечение в этом случае будет самое дорогое. Сам сканер довольно дешевый. Дорого обойдется программное обеспечение. Это дополнительный расход (около 50-150 долларов). Бесплатные демо-версии часто очень усеченные и извлечь из них что-либо практически невозможно. Самые популярные программы: , Dash Command, .

Сканер через Bluetooth — наиболее универсальный. Он не подключится только к iphone, поскольку Apple использует другой протокол Bluetooth, и с ним будет работать только версия wi-fi. Диагностическое устройство без проблем работает с Android, Symbian, Windows Phone, а также с ПК (у которого есть приемник Bluetooth). Здесь стоит использовать программу Torque для Android, очень обширную и рекомендуемую. По цене она обойдется в несколько десятков долларов (в магазине Google Play). Некоторые автомагнитолы (например, модели Parrot) могут общаться со сканером через Bluetooth и отображать информацию на вашем экране.

Сканер через wi-fi — самое дорогое решение, которое может подходить и для «айфонов». Он также работает с телефонами под управлением Android. Сканер создает свою собственную сеть wi-fi. Недостатком этого решения является то, что в то же время мы не можем использовать интернет на телефоне. Самые популярные приложения для iphone: Dash Command, OBD Doctor, OBD Fusion.

Современный автомобиль представляет сложный электронно-механический комплекс. Определение неисправного узла или механизма в таком комплексе без помощи специального диагностического оборудования требует больших трудозатрат, а во многих случаях и вовсе невозможно.

Поэтому практически все производимые транспортные средства оборудуются интерфейсами для подключения к диагностическим устройствам. К наиболее распространенным элементам таких интерфейсов относится разъем OBD2.

Что такое диагностический разъем по стандарту OBD2

Немного истории

Впервые производители серьезно задумались об автоматизации диагностики автомобиля в 70-х годах. Именно тогда появились электронные блоки управления двигателей. Они стали оснащаться системами самодиагностики и диагностическими разъемами. Замыкая контакты разъема, можно произвести с помощью блинк-кодов диагностику неисправности блоков управления двигателя. По мере внедрения персональной компьютерной техники были разработаны диагностические устройства для сопряжения разъемов с компьютерами.

Появление на рынке автомобилей новых производителей, расширяющаяся конкуренция предопределили необходимость унификации диагностических устройств. Первым производителем, который всерьез подошел к решению этой задачи, был General Motors, который ввел в 1980 году универсальный протокол обмена информации по интерфейсу ALDL Assembly Line Diagnostic Link.

В 86-м году протокол немного усовершенствовали, увеличив объем и скорость передачи информации. Уже в 1991 году в американском штате Калифорния ввели регламент, согласно которому все продаваемые здесь авто следовали протоколу OBD1. Это была аббревиатура On-Board Diagnostic, то есть бортовая диагностика. Она значительно упростила жизнь фирмам, обслуживающим транспортные средства. Этот протокол еще не регламентировал вид разъема, его расположение, протоколы ошибок.

В 1996 году действие обновленного протокола OBD2 уже распространилось на всю Америку. Поэтому производители, желающие освоить американский рынок, были просто вынуждены ему соответствовать.

Увидев явное преимущество процесса унификации ремонта и обслуживания авто, стандарт OBD2 был распространен на все транспортные средства с бензиновыми двигателями, продаваемые в Европе с 2000 года. В 2004 году обязательный стандарт OBD2 распространен на дизельные авто. Одновременно он был дополнен стандартами Controller Area Network для шин обмена данными.

Интерфейс

Неправильно полагать, что интерфейс и разъем OBD2 есть одно и то же. В понятие интерфейса входит:

• непосредственно сам разъем, включая все электрические подключения;
• система команд и протоколов обмена информации между блоками управления и программно-диагностическими комплексами;
• стандарты выполнения и расположения разъемов.

Не обязательно разъем OBD2 должен быть выполнен в 16-ти пиновом трапециевидном исполнении. На многих грузовых и коммерческих авто они имеют другую конструкцию, но основные шины передачи в них также унифицированы.

В легковых автомобилях до 2000 года выпуска производитель мог самостоятельно определять форму OBD-разъема. Например, на некоторых автомобилях MAZDA нестандартизированный разъем применялся вплоть до 2003 года выпуска.

Четкое место установки разъема также не регламентировано. Стандарт указывает: в пределах досягаемости водителя. Более конкретно: не далее 1 метра от руля.

Это часто доставляет трудность для неопытных автоэлектриков. Наиболее частые расположения разъема:

• около левого колена водителя под приборной панелью;
• под пепельницей;
• под одной из заглушек на консоли или под приборной панелью (в некоторых моделях VW);
• под рычагом ручника (часто у ранних OPEL);
• в подлокотнике (бывает у Рено).

Точное расположение диагностического разъема для своего автомобиля можно найти в справочниках или просто «погуглить».

В практике автоэлектрика имеются случаи, когда разъем в процессе ремонтов после аварий либо модификации кузова или салона был просто отрезан или перенесен в иное место. В таком случае требуется его восстановление, руководствуясь электрической схемой.

Распиновка (схема подключения) OBD2 разъема

Схема подключения выводов стандартного OBD2 16-ти пинового разъема, используемого в большинстве современных легковых автомобилей, представлена на рисунке:

Назначение выводов:

1. шина J1850;
2. устанавливается производителем;
3. масса авто;
4. сигнальная земля;
5. CAN-шина высокий уровень;
6. K-Line шина;
7. устанавливается производителем;
8. устанавливается производителем;
9. шина J1850;
10. устанавливается производителем;
11. устанавливается производителем;
12. устанавливается производителем;
13. шина CAN J2284;
14. L-Line шина;
15. плюс с АКБ.

Основные при диагностировании это CAN и K-L-Line шины. В процессе проведения диагностических работ они путем обмена информации по соответствующим протоколам опрашивают блоки управления автомобиля, получая информацию об ошибках в виде унифицированных кодов.

В некоторых случаях диагностическое устройство не может связаться с блоками управления. Это чаще всего связано с неисправностью CAN-шины: коротким замыканием или обрывом. Часто CAN-шину замыкают неисправности в блоках управления, например, ABS. Эту проблему можно решить отключением отдельных блоков.

Если потеряна связь по OBD-диагностике, сначала проверяют, родная ли магнитола установлена на авто. Иногда нештатная автомагнитола закорачивает К-Line шину.

Для большей верности при этом необходимо отключить магнитолу.

К выводам, назначение которых определяет производитель, обычно напрямую подключаются диагностические сигналы конкретных блоков управления (ABS, подушек безопасности SRS, кузовом и др.)

Подключение через переходники

В случае, если на автомобиль установлен нестандартный разъем (выпуск авто до 2000 года либо грузовой или коммерческий автотранспорт), можно воспользоваться специальными переходниками или изготовить их самостоятельно.

В интернете можно найти схему перекоммутации выводов разъема подобно показанной на рисунке:

Если автомобиль находится в постоянной эксплуатации или для профессиональной работы в качестве автоэлектрика проще приобрести переходник (комплект переходников).

Для диагностического сканера AUTOCOM они имеют вид:

В минимальный стандартный набор для легковых авто входит восемь переходников. Один разъем переходника подключается к OBD разъему автомобиля, другой – к OBD диагностическому кабелю либо напрямую к BLUETOOTH ELM 327 сканеру.

Не во всех случаях использование переходников обеспечивает диагностирование автомобиля. Некоторые автомобили не обеспечивают сопряжение по OBD-протоколу, несмотря на то, что могут быть подключены к OBD-разъему. Это больше относится к пожилым авто.

Общий алгоритм диагностики автомобиля

Для диагностики потребуется автосканер, устройство отображения информации (ноутбук, смартфон) и соответствующее программное обеспечение.

Порядок проведения диагностических работ:

1. Производится подключение OBD-кабеля к диагностическому разъему автомобиля и автосканеру. На сканере при подключении должен загореться сигнальный светодиод, свидетельствующий о подаче напряжения +12 Вольт на сканер. Если вывод +12 Вольт на разъеме не подключен, диагностирование невозможно. Следует искать причину отсутствия напряжения на 16 выводе диагностического разъема. Возможной причиной может быть неисправность предохранителя. Сканер (если это не самостоятельное устройство) подключается к ноутбуку. На компьютере загружается программное обеспечение для диагностических работ.
2. В интерфейсной программе выбирается марка авто, двигателя, год выпуска.
3. Включается зажигание, ожидается окончание самодиагностических работ авто (пока моргают лампочки на приборной панели).
4. Производится запуск статического сканирования ошибок. В процессе диагностирования на сканере будет сигнализироваться морганием светодиодов процесс диагностики. Если этого не происходит, скорее всего, диагностика будет неуспешной.
5. По окончании сканирования программа выдает коды ошибок. Во многих программах они сопровождаются русифицированной расшифровкой, иногда не следует им полностью доверять.
6. Следует записать все коды ошибок до их удаления. Они могут удалиться, через некоторое время появиться вновь. Так часто случается в системе ABS.
7. Удалить (точнее потереть) ошибки. Такая опция есть во всех сканерах. После этой операции неактивные ошибки удалятся.
8. Выключить зажигание. Через пару минут вновь включить зажигание. Произвести запуск двигателя, дать поработать минут пять, лучше произвести контрольный заезд метров на пятьсот с обязательным произведением поворотов вправо-влево и торможением, движением задним ходом, включением световых сигналов и прочих опций для максимального опроса всех систем.
9. Произвести повторное сканирование. Сравнить вновь «набитые» ошибки с предыдущими. Оставшиеся ошибки будут активными, их необходимо устранять.
10. Заглушить авто.
11. Произвести повторное дешифрование ошибок с помощью специальных программ или интернета.
12. Включить зажигание, запустить двигатель, выполнить динамическую диагностику двигателя. Большинство сканеров позволяют в динамическом режиме (на запущенном двигателе, изменении положения педалей акселератора, тормоза, других органов управления) измерять параметры впрыска, угла зажигания и другие. Эти сведения более полно описывают работу автомобиля. Для расшифровки полученных диаграмм требуются навыки автоэлектрика и моториста.

Видео — процесс проверки автомобиля через диагностический разъем ОБД 2 с помощью Launch X431:

Как расшифровать коды ошибок

Большинство кодов ошибок OBD унифицировано, то есть определенному коду ошибки соответствует одна и та же расшифровка.

Общая структура кода ошибки имеет вид:

В некоторых автомобилях запись ошибки имеет специфический вид. Надежнее скачать коды ошибок в интернете. Но делать это для всех ошибок в большинстве случаев будет лишним. Можно воспользоваться специальными программами типа AUTODATA 4.45 либо аналогичными. В них помимо расшифровки указываются возможные причины, правда, лаконично, и на английском языке.

Проще, надежнее и информативнее ввести в поисковике, например, «ошибка P1504 Opel Verctra 1998 1,9 Б», то есть указать сокращенно все сведения об авто и код ошибки. Результатом поиска будут отрывочные сведения на различных форумах, других сайтах. Не следует сразу слепо следовать всем рекомендациям. Но, подобно мнению зала на известной программе, многие из них будут правдоподобными. К тому же, вы можете получить видео- и графическую информацию, иногда крайне полезную.

В рамках диагностического стандарта OBDII существует 5 основных протоколов обмена данными между электронным блоком управления (ЭБУ) и диагностическим сканером. Физически подключение автосканера к ЭБУ производится через разъем DLC (Diagnostic Link Connector), который соответствует стандарту SAE J1962 и имеет 16 контактов (2x8). Ниже представлена схема расположения контактов в разъеме DLC (рисунок 1), а также назначение каждого из них.

Рисунок 1 – Расположение контактов в разъеме DLC (Diagnostic Link Connector)

1. OEM (протокол производителя). Коммутация +12в. при включении зажигания.	9. Линия CAN-Low, низкоскоростной шины CAN Lowspeed.
2. Шина + (Bus positive Line). SAE-J1850 PWM, SAE-1850 VPW.	10. Шина - (Bus negative Line). SAE-J1850 PWM, SAE −1850 VPW.
4. Заземление кузова.
5. Сигнальное заземление.
6. Линия CAN-High высокоскоростной шины CAN Highspeed (ISO 15765-4, SAE-J2284).	14. Линия CAN-Low высокоскоростной шины CAN Highspeed (ISO 15765-4, SAE-J2284).
Команда EmbeddedSystem занимается разработкой широкого спектра электронной продукции, включая разработку и производство электроники для автомобилей, автобусов и грузовиков. Возможна разработка и поставка электроники, как на коммерческих, так и на партнерских условиях. Звоните!

ELM327 USB это последняя версия популярного адаптера для диагностики автомобилей по протоколу OBDII. Осущетвляет диагностику по все протоколам OBDII (включая CAN). Работает при подключении к ПК через USB.

• U-480 OBDII CAN

Предназначен для чтения, стирания ошибок в бортовом компьютере автомобиля по протоколу OBDII. Прибор имеет небольшие размеры, малый вес и низкую цену, очень прост в использовании.

• Автосканер "СКАНМАТИК"

Адаптер "Сканматик" служит для подключения персонального компьютера к диагностическому разъему автомобиля при работе с программой СКАНМАТИК. Объединяет в себе все протоколы OBD-2, протокол CAN, а так же поддерживает полную диагностику всех отечественных автомобилей.

Основная функция диагностического разъема (в OBD II он называется диагностическим разъемом связи - Diagnostic Link Connector, DLC) заключается в том, чтобы обеспечить связь диагностического сканера с блоками управления, совместимыми с OBD II. Разъем DLC должен соответствовать стандартам SAE J1962. Согласно этим стандартам, разъем DLC обязан занимать определенное центральное положение в автомобиле. Он должен находиться в пределах 16 дюймов от рулевого колеса. Производитель может разместить DLC в одном из восьми мест, определённых EPA. Каждый контакт разъема имеет свое назначение. Функции многих контактов отданы на усмотрение производителям, однако эти контакты не должны использоваться блоками управления, совместимыми с OBD II. Примерами систем, применяющих такие разъемы, являются SRS (дополнительная ограничительная система) и ABS (антиблокировочная система колес).

С точки зрения дилетанта, один стандартный разъем, находящийся в определенном месте, облегчает и удешевляет работу автосервиса. Автосервису не нужно иметь 20 различных соединительных разъемов или диагностических приборов для 20 различных автомобилей. Кроме того, стандарт экономит время, поскольку специалисту не приходится искать, где же находится разъем для подключения прибора.

Диагностический разъем изображен на рис. 1. Как видим, он имеет заземление и подсоединён к источнику питания (контакты 4 и 5 относятся к заземлению, а контакт 16 - к питанию). Это сделано для того, чтобы сканеру не требовался внешний источник питания. Если при подсоединении сканера питание на нем отсутствует, то необходимо в первую очередь проверить контакт 16 (питание), а также контакты 4 и 5 (заземление). Обратим внимание на буквенно-цифровые символы: J1850, CAN и ISO 9141-2. Это стандарты протоколов, разработанные SAE и ISO (Международная организация по стандартизации).

Производители могут делать выбор среди этих стандартов для обеспечения связи при диагностике. Каждому стандарту соответствует определённый контакт. Например, связь с автомобилями марки Ford реализуется через контакты 2 и 10, а с автомобилями GM - через контакт 2. В большинстве азиатских и европейских марок используется контакт 7, а в некоторых - также контакт 15. Для понимания OBD II не имеет значения, какой протокол рассматривается. Сообщения, которыми обмениваются диагностический прибор и блок управления, всегда одинаковы. Различны лишь способы передачи сообщений.

Стандартные протоколы связи для диагностики

Итак, система OBD II распознает несколько различных протоколов. Здесь мы обсудим только три из них, которые используются в автомобилях, выпускаемых в США. Это протоколы J1850-VPW, J1850-PWM и ISO1941. Все блоки управления автомобиля связаны с кабелем, называемым диагностической шиной, в результате чего образуется сеть. К этой шине можно подключить диагностический сканер. Такой сканер отправляет сигналы конкретному блоку управления, с которым он должен обмениваться сообщениями, и получает ответные сигналы от этого блока управления. Обмен сообщениями продолжается до тех пор, пока сканер не прекратит сеанс связи или не будет отсоединен.

Так, сканер может спросить блок управления о том, какие он видит ошибки, а тот отвечает ему на этот вопрос. Такой простой обмен сообщениями должен происходить на основе некоторого протокола. С точки зрения дилетанта, протокол представляет собой набор правил, которые нужно выполнять для того, чтобы в сети можно было передать сообщение.

Классификация протоколов

Ассоциация автомобильных инженеров (SAE) определила три различных класса протоколов:

• протокол класса A,
• протокол класса B
• протокол класса C

Протокол класса A - самый медленный из трех; он может обеспечивать скорость 10 000 байт/с или 10 Кбайт/с. В стандарте ISO9141 используется протокол класса A.
Протокол класса B в 10 раз быстрее; он поддерживает обмен сообщениями со скоростью 100 Кбайт/с. Стандарт SAE J1850 представляет собой протокол класса B.
Протокол класса C обеспечивает скорость 1 Мбайт/c. Наиболее широко используемый стандарт класса C для автомобилей - это протокол CAN (Controller Area Network - сеть зоны контроллеров).

В будущем должны появиться протоколы с большей производительностью - от 1 до 10 Мбайт/с. По мере возрастания потребностей в увеличении полосы пропускания и производительности может появиться класс D. При работе в сети с протоколами класса C (а в будущем - с протоколами класса D) мы можем использовать оптическое волокно. Протокол J1850 PWM Существует два вида протокола J1850. Первый из них является высокоскоростным и обеспечивает производительность в 41,6 Кбайт/с. Данный протокол носит название PWM (Pulse Width Modulation - модуляция ширины импульса). Он используется в марках Ford, Jaguar и Mazda. Впервые такой тип связи был применен в автомобилях Ford. В соответствии с протоколом PWM сигналы передаются по двум проводам, подсоединенным к контактам 2 и 10 диагностического разъема.

Протокол ISO9141

Третий из обсуждаемых нами протоколов диагностики - ISO9141. Он разработан ISO и применяется в большинстве европейских и азиатских автомобилей, а также в некоторых автомобилях Chrysler. Протокол ISO9141 не так сложен, как стандарты J1850. В то время как последние требуют применения специальных коммуникационных микропроцессоров, для работы ISO9141 нужны обычные последовательные коммуникационные микросхемы, которые лежат на полках магазинов.

Протокол J1850 VPW
Другой разновидностью протокола диагностики J1850 является VPW (Variable Pulse Width - переменная ширина импульса). Протокол VPW поддерживает передачу данных со скоростью 10,4 Кбайт/с и применяется в автомобилях марок General Motors (GM) и Chrysler. Он очень похож на протокол, используемый в автомобилях Ford, но является существенно более медленным. Протокол VPW предусматривает передачу данных по одному проводу, подсоединенному к контакту 2 диагностического разъема.

С точки зрения дилетанта, OBD II использует стандартный диагностический коммуникационный протокол , так как Агентство по защите окружающей среды (EPA) потребовало, чтобы автосервисы получили стандартный способ, позволяющий качественно диагностировать и ремонтировать автомобили без затрат на покупку дилерского оборудования. Перечисленные протоколы будут более подробно описаны в последующих публикациях.

Лампочка индикации неисправностей
Когда система управления двигателем обнаруживает проблему с составом выхлопных газов, на приборном щитке загорается надпись Check Engine (“Проверьте двигатель”). Этот индикатор называется лампочкой индикации неисправностей (Malfunction Indication Light - MIL). Индикатор обычно выдает следующие надписи: Service Engine Soon (“Отрегулируйте двигатель в ближайшее время”), Check Engine (“Проверьте двигатель”) и Check (“Выполните проверку”).

Назначение индикатора состоит в информировании водителя о том, что в процессе работы системы управления двигателем возникла проблема. Если загорается индикатор, не стоит впадать в панику! Вашей жизни ничто не угрожает, и двигатель не взорвется. Паниковать надо тогда, когда загорается индикатор масла или предупреждение о перегреве двигателя. Индикатор OBD II лишь сообщает водителю о проблеме в системе управления двигателем, которая может привести к избыточному количеству вредных выбросов из выхлопной трубы или загрязнению абсорбера.

С точки зрения дилетанта, индикатор неисправностей MIL загорается при возникновении проблемы в системе управления двигателем, например при неисправности искрового промежутка или загрязнении абсорбера. В принципе, это может быть любая неисправность, приводящая к повышенному выбросу вредных примесей в атмосферу.

Для того чтобы проверить функционирование индикатора OBD II MIL , следует включить зажигание (когда на приборном щитке загораются все индикаторы). При этом загорается и индикатор MIL. Спецификация OBD II требует, чтобы этот индикатор горел некоторое время. Некоторые производители делают так, чтобы индикатор оставался включенным, а другие - чтобы он выключался по истечении определенного промежутка времени. При запуске двигателя и отсутствии в нем неисправностей лампочка “Check Engine” должна погаснуть.

Лампочка “Check Engine” не обязательно загорается при первом появлении неисправности. Срабатывание этого индикатора зависит от того, насколько серьезна неисправность. Если она считается серьезной и ее устранение не терпит отлагательств, лампочка загорается немедленно. Такая неисправность относится к разряду активных (Active). В случае если устранение неисправности может быть отложено, индикатор не горит и неисправности присваивается сохраняемый статус (Stored). Для того чтобы такая неисправность стала активной, она должна проявиться в течение нескольких драйв-циклов. Обычно драйв-циклом считается процесс, при котором холодный двигатель запускается и работает до достижения нормальной рабочей температуры (при этом температура охлаждающей жидкости должна быть 122 градуса по Фаренгейту).

В течение этого процесса должны быть выполнены все бортовые тестовые процедуры, относящиеся к выхлопным газам. Различные автомобили имеют двигатели разного размера, и поэтому драйв-циклы для них могут несколько различаться. Как правило, если проблема возникает в течение трех драйв-циклов, то лампочка Check Engine должна загораться. Если же три драйв-цикла не выявляют неисправности, лампочка гаснет. Если лампочка Check Engine загорается, а затем гаснет, - не следует беспокоиться. Информация об ошибке сохраняется в памяти и может быть извлечена оттуда с помощью сканера. Итак, имеются два статуса неисправностей: сохраняемый и активный. Сохраняемый статус соответствует ситуации, когда неисправность обнаружена, но индикатор Check Engine не загорается - или же загорается, а затем гаснет. Активный статус означает, что при наличии неисправности индикатор горит.

Альфа-указатель DTC

Как видим, каждый символ имеет свое назначение.
Первый символ принято называть альфа-указателем DTC. Этот символ указывает, в какой части автомобиля обнаружена неисправность. Выбор символа (P, B, C или U) определяется диагностируемым блоком управления. Когда получен ответ от двух блоков, используется буква для блока с более высоким приоритетом.

В первой позиции могут находиться лишь четыре буквы:

• P (двигатель и трансмиссия);
• B (кузов);
• С (шасси);
• U (сетевые коммуникации).

Стандартный набор диагностических кодов ошибок (DTC)
В OBD II неисправность описывается с помощью диагностических кодов неисправностей (Diagnostic Trouble Code - DTC). Коды DTC в соответствии со спецификацией J2012 представляют собой комбинацию одной буквы и четырех цифр. На рис. 3 показано, что означает каждый символ. Рис. 3. Код ошибки

Типы кодов

Второй символ - наиболее противоречивый. Он показывает, что определил код. 0 (известный как код P0). Базовый, открытый код неисправности, определенный Ассоциацией автомобильных инженеров (SAE). 1 (или код P1). Код неисправности, определяемый производителем автомобиля. Большинство сканеров не могут распознавать описание или текст кодов P1. Однако такой сканер, как, например, Hellion, способен распознать большинство из них. Ассоциация SAE определила исходный перечень диагностических кодов ошибок DTC. Однако производители стали говорить о том, что у них уже есть собственные системы, при этом ни одна система не похожа на другую. Система кодов для автомобилей Mercedes отличается от системы Honda, и они не могут использовать коды друг друга. Поэтому ассоциация SAE пообещала разделить стандартные коды (P0) и коды производителей (P1).

Система, в которой обнаружена неисправность
Третий символ обозначает систему, где обнаружена неисправность. Об этом символе знают меньше, но он относится к наиболее полезным. Глядя на него, мы сразу можем сказать, какая система неисправна, даже не глядя на текст ошибки. Третий символ помогает быстро идентифицировать область, где возникла проблема, не зная точного описания кода ошибки.

Топливно-воздушная система.

• Топливная система (например, инжекторы).

Система зажигания.

• Вспомогательная система ограничения выбросов, например: клапан рециркуляции выхлопных газов (Exhaust Gas Recirculation System - EGR), система впуска воздуха в выпускной коллектор двигателя (Air Injection Reaction System - AIR), каталитический конвертер или система вентиляции топливного бака (Evaporative Emission System - EVAP).
• Система управления скоростным режимом или холостым ходом, а также соответствующие вспомогательные системы.
• Бортовая компьютерная система: модуль управления двигателем (Power-train Control Module - PCM) или сеть зоны контроллеров (CAN).
• Трансмиссия или ведущий мост.

Индивидуальный код ошибки
Четвертый и пятый символы нужно рассматривать совместно. Они обычно соответствуют старым кодам ошибок OBDI. Эти коды, как правило, состоят из двух цифр. В системе OBD II также берутся эти две цифры и вставляются в конец кода ошибки - так ошибки легче различать.

Теперь, когда мы ознакомились с тем, как формируется стандартный набор диагностических кодов ошибок (DTC), рассмотрим в качестве примера код DTC P0301 . Даже не глядя на текст ошибки, можно понять, в чем она состоит.
Буква P говорит о том, что ошибка возникла в двигателе. Цифра 0 позволяет заключить, что это базовая ошибка. Далее следует цифра 3, относящаяся к системе зажигания. В конце мы имеем пару цифр 01. В данном случае эта пара цифр говорит нам о том, в каком цилиндре имеет место пропуск зажигания. Собирая все эти сведения воедино, мы можем сказать, что возникла неисправность двигателя с пропусками зажигания в первом цилиндре. Если бы выдавался код ошибки P0300, это означало бы, что имеются пропуски зажигания в нескольких цилиндрах и система управления не может определить, какие именно цилиндры неисправны.

Самодиагностика неисправностей, приводящих к повышенной токсичности выбросов.
Программное обеспечение, управляющее процессом самодиагностики, называется по-разному. Производители автомобилей Ford и GM именуют его администратором диагностики (Diagnostic Executive), а Daimler Chrysler - диспетчером задач (Task Manager). Это набор программ, совместимых с OBD II, которые выполняются в блоке управления двигателем (PCM) и наблюдают за всем, что происходит вокруг. Блок управления двигателем - самая настоящая рабочая лошадка! В течение каждой микросекунды он выполняет огромное количество вычислений и должен определять, когда следует открывать и закрывать инжекторы, когда нужно подавать напряжение на катушку зажигания, каково должно быть опережение угла зажигания и т. д. Во время этого процесса программное обеспечение OBD II проверяет, все ли перечисленные характеристики соответствуют нормам.

Это программное обеспечение:

• управляет состоянием лампочки Check Engine;
• сохраняет коды ошибок;
• проверяет драйв-циклы, определяющие генерацию кодов ошибок;
• запускает и выполняет мониторы компонентов;
• определяет приоритет мониторов;
• обновляет статус готовности мониторов;
• выводит тестовые результаты для мониторов;
• не допускает конфликтов между мониторами.

Как показывает этот перечень, для того чтобы программное обеспечение выполняло возложенные на него задачи, оно должно обеспечивать и завершать работу мониторов в системе управления двигателем. Что же такое монитор? Его можно рассматривать как тест, выполняемый системой OBD II в блоке управления двигателем (PCM) для оценки правильности функционирования компонентов, ответственных за состав выбросов.

Согласно OBD II, имеется 2 типа мониторов:

• непрерывный монитор (работает все время, пока выполняется соответствующее условие);
• дискретный монитор (срабатывает один раз в течение поездки).

Мониторы - очень важное понятие для OBD II. Они созданы для тестирования конкретных компонентов и обнаружения неисправностей в этих компонентов. Если компонент не может пройти тест, соответствующий код ошибки заносится в блок управления двигателем.

Стандартизация названий компонентов

В любой области существуют различные названия и жаргонные словечки для обозначения одного и того же понятия. Возьмем, к примеру, код ошибки. Некоторые называют его кодом, другие - ошибкой, третьи - “штуковиной, которая сломалась”. Обозначение DTC - это и есть ошибка, код или “штуковина, которая сломалась”.

До появления OBD II каждый производитель придумывал свои имена компонентам автомобиля. Очень трудно было понять терминологию Ассоциации автомобильных инженеров (SAE) тому, кто пользовался названиями, принятыми в Европе. Теперь же благодаря OBD II во всех автомобилях должны использоваться стандартные имена компонентов. Жизнь стала намного легче для тех, кто ремонтирует автомобили и заказывает запасные части. Как всегда, когда во что-то вмешивается правительственная организация, сокращения и жаргон стали обязательными. Ассоциация SAE выпустила стандартизованный список терминов для компонентов автомобиля, относящихся к OBD II. Этот стандарт называется J1930. Сегодня по дорогам ездят миллионы автомобилей, в которых применяется система OBD II. Нравится это кому-то или нет - OBD II влияет на жизнь каждого человека, делая более чистым воздух вокруг нас. Система OBD II позволяет разрабатывать универсальные методики ремонта автомобилей и по-настоящему интересные технологии.

Поэтому можно смело сказать, что OBD II - мостик в будущее автомобилестроения.



Тема: