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!

С 01.01.2000 все автомобили с бензиновыми двигателями стали оснащаться системой OBD. С 01.01.2004 это требование распространилось и на автомобили с дизельными двигателями, а с 2006 года - на грузовые автомобили. С этого времени гарантировалась возможность ремонта и обслуживания автомобилей с системами OBD на всей территории Евросоюза. При этом в автомобилях должен быть стандартизированный интерфейс системы OBD. Также должен быть обеспечен доступ ко всей необходимой информации и данным по соответствующим системам без специального декодирования для любой СТО, контролирующих органов, аварийно-эвакуационных служб. Изготовители были обязаны не позднее чем через три месяца после предоставления авторизованным дилерам технической информации по OBD, сделать ее доступной для прочих заинтересованных сторон, при необходимости за отдельную плату. Исключение составляют данные, представляющие собой особую интеллектуальную собственность или секретные технические знания. К сожалению, не всегда и не все изготовители и импортеры выполняют это требование.

Системы OBD во время поездки обеспечивают постоянный контроль всех деталей и узлов автомобиля, имеющих отношение к выхлопным газам. При возникновении неисправностей, приводящих к превышению установленного предельного содержания вредных веществ в ОГ в 1,5 раза, на панели приборов загорается сигнальная лампа (MIL). В этом случае водитель должен заехать на ближайшую СТО и устранить неисправность. Диагностическая система не должна оценивать неправильно функционирующие детали, если такая оценка может привести к угрозе безопасности или отказу деталей.

Система OBD предоставляет все текущие данные о состоянии автомобиля. Так, могут быть запрошены данные об объеме оснащения, версии ПО и версии ЭБУ. Эти данные можно получить только через стандартизированный интерфейс OBD. Обязательная проверка токсичности ОГ также упрощается благодаря OBD. Taк, в качестве замены для проверки контура регулирования выполняется считывание кодов из регистратора событий системы OBD.

Общие задачи OBD:

• контроль всех узлов, деталей и систем автомобиля, имеющих отношение к выхлопным газам;
• защита компонентов (катализатора и лямбда-зондов);
• запись информации о возникших неисправностях;
• регистрация условий эксплуатации в момент возникновения неисправности;
• информирование водителя при превышении предельного уровня токсичности ОГ в 1,5 раза;
• передача сохраненной информации в рамках диагностики и устранения неисправностей.

Постоянные проверки системы OBD и ее компонентов происходят лишь косвенно. К примеру, состав выхлопных газов автомобиля определяется только по напряжению лямбда-зонда и некоторым другим параметрам. Фактическая же концентрация вредных веществ в ОГ не может контролироваться системой OBD. В частности, не определяются граничные случаи, когда отдельные системы хоть и работают в допустимых пределах, но в сумме эти допуски выдают превышение предельных концентраций.

Таким образом, системы OBD не позволяют сделать точный вывод о полной функциональной безопасности систем в плане токсичности ОГ. Распознавание причин неисправностей и прогнозирование вызываемых ими новых неисправностей посредством OBD также невозможно. Здесь системы OBD (по крайней мере, используемые на момент написания данного материала) достигают пределов своих технических возможностей.

Общие требования к OBD

В предписаниях no OBD законодательно устанавливаются минимальные основные требования. При этом существуют лишь небольшие различия между европейскими и американскими требованиями.

Основные требования к системам OBD:

• контроль катализаторов;
• контроль сажевых фильтров;
• контроль лямбда-зондов;
• распознавание пропусков зажигания;
• распознавание неполного сгорания;
• контроль топливной системы;
• контроль системы впуска добавочного воздуха;
• контроль системы рециркуляции ОГ;
• контроль системы вентиляции топливного бака;
• контроль системы охлаждения;
• контроль системы управления клапанами;
• регистрация условий работы;
• стандартизированное управление индикаторами неисправности (MIL);
• стандартизированный диагностический интерфейс;
• сообщение о готовности системы к проверке (код готовности);
• защита от вмешательств и манипуляций с ЭБУ;
• контроль специальных функций АКПП (имеющих отношение к ОГ).

Для выполнения этих требований необходимо множество датчиков, контролирующих электронику двигателя, выпускной тракт и картину выхлопа. Постоянная самодиагностика и проверка правдоподобности сигналов гарантируют комплексный контроль. Возникающие неисправности после нормирования регистрируются в запоминающем устройстве. Несмотря на эту сложную технологию, инженеры не могут отказаться от хорошо зарекомендовавших себя прямых методов диагностики. Постоянный контроль автомобиля, например, проверка токсичности ОГ - по-прежнему нужны.

Системы OBD посредством датчиков должны постоянно определять, анализировать и регистрировать, как минимум, следующие параметры двигателя и условия эксплуатации:

• температура двигателя;
• давление топлива;
• обороты двигателя;
• скорость движения;
• информация о неисправностях;
• пробег автомобиля;
• коды неисправностей;
• давление во впускном трубопрводе;
• напряжение питания;
• состояние и функция контура лямбда-регулирования.

Дополнительно определяются и анализируются и другие важные величины - температура масла, опережение зажигания, расход воздуха, положение дроссельной заслонки, регулировка фаз газораспределения, функция кондиционера, вентиляция картера двигателя, температура ОГ и функция АКПП. При этом имеются некоторые различия между определением величин в EOBD и CARB OBD II.

Таблица. Сравнение требований CARB OBD и EOBD

Защита от манипуляций с OBD

Изготовители обязаны обеспечить защиту систем OBD от манипуляций и простого перепрограммирования характеристик. Предотвратить это призвано использование запаянных ЭБУ и специальных кристаллов памяти. В директиве 1999/102/EG в Приложении 1 п. 5.1.4.5 указано: «Изготовители, использующие программируемые системы машинного кода (например, электрически-стираемое программируемое ПЗУ, EEPROM), должны предотвратить несанкционированное перепрограммирование. Изготовители должны применять прогрессивные стратегии защиты, а также функции защиты от записи, требующие электронного доступа к компьютеру, который изготовитель подключает за пределами автомобиля. Методы, обеспечивающие должный уровень защиты от несанкционированного вмешательства, утверждаются соответствующими органами».

Зачастую развитие тюнинга (дополнительные блоки управления перед блоком управления двигателем, программируемые модули памяти и пр.) опережает защитные меры изготовителей. Условия для выполнения и соблюдения требований к OBD подделываются.

В любом случае использование или замена деталей одного и того же типа разных изготовителей не должна ухудшать или деактивировать диагностические функции системы OBD.

Устранение неисправностей в OBD

Для индикатора неисправностей MIL (Malfunction Indicator Lamp) для всех изготовителей действуют пороговые значения. Индикатор неисправностей OBD не следует путать с описанными ранее контрольными лампами CHECK ENGINE у более старых автомобилей. Эти контрольные лампы не имели стандартизированных условий включения, не зависящих от изготовителя. Они программировались изготовителями по собственному усмотрению согласно определенным ими пороговым значениям.

Управление индикатором неисправностей OBD при возникновении неисправностей стандартизируется следующим образом:

• включение индикатора неисправностей после двух (CARB) или трех (EOBD) последовательных циклов движения с одной и той же неисправностью и запись в регистратор событий;
• выключение индикатора неисправностей после трех последовательных бесперебойных циклов движения с фазой прогрева, в течение которого система контроля, включающая индикатор неисправностей больше не выявляет соответствующую неисправность, равно как не выявляет и других неисправностей, которые, в свою очередь, включили бы индикатор неисправностей;
• удаление кода неисправности из запоминающего устройства после не менее 40 бесперебойных циклов движения с фазой прогрева (защита от дорогостоящего ремонта).

Таблица. Диагностические пороги

В таблице показаны действующие пороговые значения для диагностики у европейских OBD для включения MIL и записи кодов неисправностей в запоминающее устройство. В случае перебоев процесса сгорания, при которых (по данным изготовителя) очень вероятно повреждение катализатора, индикатор неисправностей может перейти на обычную форму активации, если перебоев со сгоранием больше не происходит или условия работы двигателя по оборотам и нагрузке изменились настолько, что выявленная частота перебоев со сгоранием больше не приводит к повреждениям катализатора.

Правила управления индикатором неисправностей предотвращают сбивающее водителя с толку включение индикатора из-за кратковременных сбоев или граничных случаев, не являющихся истинными неисправностями деталей выпускной системы. Точно определены циклы движения и прогрева.

Цикл движения - это запуск двигателя, движение до возможной регистрации неисправности и выключение двигателя.

Цикл прогрева - это запуск двигателя, движение до тех пор, пока температура охлаждающей жидкости не повысится не менее чем на 22 °С и не составит минимум 70 °С, и двигатель снова не выключится.

Индикатор неисправностей MIL включается при следующих условиях:

• если неисправен компонент, связанный с управлением двигателем или КПП;
• если какая-либо деталь вызывает превышение предельного уровня выбросов на 15% или выдает неправдоподобные сигналы;
• старение катализатора приводит к росту выбросов СН сверх предельного уровня;
• возникают пропуски зажигания, повреждающие катализатор или увеличивающие выбросы;
• система вентиляции топливного бака имеет определенную утечку или через систему не проходит воздушный поток;
• система управления двигателем или КПП переходят в аварийный режим;
• лямбда-регулирование не активируется в установленное время после запуска;
• заданная температура двигателя превышена более чем на 11 °С (кроме EOBD).

Рис. Управление индикатором неисправностей OBD

Индикатор неисправностей должен загореться перед запуском двигателя при включении зажигания и погаснуть после запуска двигателя, если прежде не будет выявлена какая-либо неисправность. Конструкция и внешний вид индикатора MIL регламентируются следующими условиями:

• лампа должна находиться в поле зрения водителя;
• при включении зажигания лампа должна загореться;
• цвет лампы не должен быть красным (часто используется желтый цвет);
• при возникновении неисправностей в деталях системы выпуска лампа должна гореть постоянно;
• при возникновении неисправностей, которые могут привести к повреждениям катализатора (например, пропуски зажигания), лампа должна мигать;
• допускается дополнительный звуковой сигнал.

Мигание индикатора MIL при возникающих пропусках зажигания должно продолжаться до тех пор, пока не будет перекрыта подача топлива в неисправный цилиндр. Когда будет перекрыта подача топлива, MIL будет гореть постоянно.

Индикатор неисправностей нельзя использовать ни для каких других целей кроме индикации аварийного пуска или движения в аварийном режиме. Он должен быть хорошо различим при всех (как правило) условиях освещения. Система OBD записывает в регистратор событий пробег с момента появления стандартизированной неисправности. Условия работы (окружающие условия) при возникновении неисправности также записываются в регистратор. Эти окружающие условия называют данными Freeze Frame.

В рамках цикла движения определенные детали и системы контролируются постоянно, а другие - лишь однократно.

Постоянному контролю подлежат детали и системы, имеющие отношение в выхлопным газам. Это, к примеру, распознавание сбоев сгорания, топливная система или электрические контуры деталей выпускной системы, которые контролируется сразу после запуска двигателя и при сбоях могут привести к немедленному включению индикатора неисправности.

Циклически контролируются системы, функция которых привязана к определенным условиям работы. Эти системы контролируются только один раз за цикл движения, при достижении соответствующих рабочих точек. Сюда относятся, к примеру, функции катализатора и лямбда-зонда, а также система впуска добавочного воздуха (если установлена). В силу условий, необходимых для работы этих систем (например, холодный запуск для системы впуска добавочного воздуха), может случиться так, что условия проверки деталей не всегда смогут быть выполнены.

Рис. Пример цикла движения для достижения готовности к проверке

Как показано в примере цикла движения на рисунке, отдельные фазы цикла можно проезжать в произвольном порядке. Неисправность, связанная с системой выпуска, должна появиться в двух последовательных (один за другим) циклах движения, прежде чем загорится индикатор неисправности. Диагностика и проверка системы прерываются, если условия цикла, такие как частота вращения или скорость, выходят за допустимые пределы.

На практике это приводит к проблемам, когда при выполнении технического обслуживания специалисты пытаются просмотреть результаты диагностики системы OBD после успешно выполненного ремонта того или иного узла. Большое количество времени на проезд всего цикла, а также необходимый процент движения с постоянной скоростью сильно усложняют такого рода поездку.

Стало быть, должна обеспечиваться возможность проверки системы OBD и без цикла движения - на СТО. Здесь изготовители выставляют определенные условия для тестирования автомобиля. Путем целенаправленного прохода заданных точек нагрузки и диапазонов частоты вращения можно значительно ускорить проверку функционирования отдельных компонентов. Короткие проверки нужно сначала зарегистрировать в ЭБУ с помощью диагностического тестера.

Условия отключения для OBD

Заданные условия отключения OBD допустимы тогда, когда при определенных условиях работы возможна индикация и регистрация неисправности, не вызванная реальной неисправностью. Это может иметь место, когда:

• топлива в баке остается менее 15% (CARB) или менее 20% (EOBD);
• автомобиль эксплуатируется на высоте более 2400 м (CARB) или 2500 м (EOBD) над уровнем моря;
• окружающая температура составляет менее -7 °С;
• используются вспомогательные агрегаты, приводимые двигателем - например, лебедки у вседорожников (только если вспомогательный агрегат работает);
• слишком низкое напряжение АКБ.

Описанные выше условия отключения допускаются лишь при предоставлении изготовителем соответствующих данных и/или заключений технических экспертиз, убедительно доказывающих ненадежность контроля функций автомобиля при названных условиях. Изготовитель может также запросить отключение системы OBD при других температурах окружающей среды, господствующих при запуске двигателя, если на основании представленных данных и/или заключений технических экспертиз он сможет доказать, что при этих условиях диагностика может выдавать неверные результаты.

Стандартизированный интерфейс OBD

Рис. Диагностический разъем (розетка CARB)

В качестве стандартизированного интерфейса OBD используется 16-контактный штекерный разъем. В этом разъеме стандартизированы и геометрическая форма, и размеры, и распределение контактов. Этот диагностический разъем является интерфейсом между автомобильной электроникой и устройством считывания неисправностей, так называемого Scan Tool. Передаваемые данные одинаковы для всех автомобилей, но изготовители не смогли договориться о едином протоколе передачи.

Для обмена данными между диагностическим тестером и автомобильной электроникой утверждены следующие виды связи.

Связь по ISO 9141-2

Используется европейскими изготовителями с медленной скоростью передачи данных (5 бит/с).

Связь по ISO 14230-4 (допускается KWP 2000; KWP - KeyWord Protocol)

Используется европейскими и азиатскими изготовителями. Его также использует Chrysler.

Связь по SAE J 1850

Используется американскими изготовителями. Особенно для автомобилей General Motors и легких грузовиков.

Связь по ISO/DIS 15 765-4

Диагностика на CAN - шине.

Стандартизированный интерфейс OBD должен находиться в салоне и расположен так, чтобы он был легко доступен с водительского сиденья и был защищен от использования не по назначению.

Большая часть диагностических разъемов находится под панелью приборов, в области рулевой колонки или центральной консоли. Конкретное положение интерфейса можно найти во многих системах диагностики двигателя и соответствующей документации изготовителя.

Распределение контактов интерфейса OBD

Контакты 7 и 15 зарезервированы для обмена данными по ISO 9141-2 для диагностики системы управления двигателем и составом ОГ.

• Контакты 2 и 10 - для обмена данными по ISO SAEJ 1850.
• Контакт 4 - «масса» (кузов).
• Контакт 5 - сигнал «массы».
• Контакт 16 - «плюсовая» клемма АКБ.
• Контакт 6 -CAN HIGH.
• Контакт 14 -CAN LOW.

Контакты 1, 3,8, 9,11,12,13 - нераспределенные контакты OBD. Эти контакты могут использоваться/используются изготовителями для внутренней системной и автомобильной диагностики, например ABS, ASR, КПП, подушки безопасности.

Подключение к интерфейсу OBD

Рис. Общий процесс проверки у систем OBD

Процесс проверки считанных неисправностей изображен на рисунке. Для считывания неисправностей через стандартизированный диагностический интерфейс служит тестер, так называемый Scan-Tool. Это устройство с дисплеем, с помощью которого можно считывать коды из регистратора событий системы OBD. Согласно ISO 15 031-4 тестер должен автоматически распознавать тип передачи данных и установленную систему управления двигателем. Функционал тестера не должен быть привязан к определенным условиям изготовителя, он должен быть универсально пригоден к использованию в любом автомобиле. Обязательным условием является наличие стандартизированного протокола передачи данных и стандартизированного списка кодов неисправностей. Для OBD утверждено 9 режимов проверки. Из них 5 режимов касаются проверки токсичности ОГ. Вместо специального тестера Scan-Tool можно также использовать соответственно оснащенный тестер двигателя или ноутбук с дополнительной картой (например Bosch KTS 550).

Рис. Считывающее устройство OBD KTS 550

При правильном подключении тестера у диагностических разъемов CARB и у разъемов многих изготовителей электропитание на тестер подается через сам диагностический разъем. Проблемы с электропитанием возникают тогда, когда аккумуляторная батарея недостаточно заряжена или при запуске двигателя кратковременно сильно падает напряжение. В этом случае уровень напряжения находится ниже предельно допустимого для тестера.

При выполнении определенных этапов проверки или у специальных ЭБУ подвода электропитания через диагностический разъем оказывается недостаточно. По этой причине тестер следует всегда подключать к внешнему источнику питания. У некоторых ЭБУ некоторые функции могут выполняться только при определенных условиях работы. Если ЭБУ не находится в требуемом состоянии, то связь прерывается. В этом случае программу проверки нужно запустить заново и в точности соблюдать указания по отдельным этапам проверки.

Однако для еще более эффективной диагностики автомобиля и анализа неисправностей на СТО требуется нечто большее, чем просто считывание кодов системы OBD с помощью тестера Scan-Tool. С помощью диагностических интерфейсов и регистратора событий новые диагностические тестеры позволяют достаточно хорошо локализовать причины проблем. Пример системы с очень высокой эффективностью и производительностью - Bosch FSA 740. У этой системы с помощью генератора сигналов можно проверять датчики, в том числе провода и разъемы во встроенном состоянии. Можно физически проверять также быстрые CAN-шины. Мультиметр и осциллограф с частотой 50 МГц позволяют проводить различные проверки отдельных деталей и полную диагностику блоков управления. Возможно дооснащение до станции комплексной проверки ОГ. Ценной для интерпретации результатов измерений является также возможность записи сравнительных кривых в системе и при необходимости наложения их на кривую, измеренную в автомобиле. Хорошие измерительные кривые можно сохранять в памяти для использования в будущем. На их основе СТО может сформировать свою собственную базу данных. Комплексное программное оснащение на различных стадиях расширения заданными значениями, электрическими схемами и различными системами диагностики ЭБУ обеспечивает покрытие около 95% всего автомобильного рынка.

18.10.2015 (показов - 6122)

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.

Советы