В настоящее время большое внимание уделяется контролю над чистотой окружающей среды. В связи с этим появилась технология OBD, призванная делать самостоятельную . В статье дается понятие, история создания, рассматривается распиновка OBD2 , схема OBDІІ прилагается.
[ Скрыть ]
Обзор OBD2
На большинстве современных автомобилей установлен (ЭБУ), который собирает и анализирует данные о работе различных систем автомобиля.
Понятие и особенности
Термин OBD — диагностика бортового оборудования (On Board Diagnostic) является общим, который относится к самодиагностике авто. Эта технология позволяет получить информацию о состоянии различных систем легкового автомобиля от бортового компьютера.
Поначалу OBD выдавало только сообщение о неисправности, но никакой подробной информации об ее сути не давали. В новейших версиях системы используется стандартный цифровой разъем, позволяющий получать сведения о состоянии систем авто в реальном времени с получением кодов неисправностей, по которым можно их идентифицировать. Это хороший прибор для чтения ошибок и их удаления.
Экскурс в историю создания
История создания OBD уходит к 50-м годам прошлого столетия. Правительство США обратило внимание, что развитие автомобилестроения ухудшает экологию. Разработкой спецификации занималась Society of Automotive Engineers (SAE). Сначала система диагностики OBDІІ контролировала лишь систему рециркуляции выхлопного газа, подачи топлива, датчик кислорода, БУ двигателем, касающийся контроля над выхлопными газами. Единой системы контроля не было, каждый производитель устанавливал свою систему.
С 1996 года в США была разработана вторая концепция стандарта OBD2, которая стала обязательной для вновь выпускаемых автомобилей.
Назначение OBD2-определить:
- тип диагностического разъема;
- распиновку;
- электрические протоколы связи;
- формат сообщения.
В Евросоюзе принят EOBD, в основе которого лежит OBD-II. Он обязателен для всех авто с января 2001 года. OBD-2 поддерживает 5 протоколов обмена данными.
Особенности распиновки
Устройство для работы с OBD представляет собой диагностический разъем, к которому подключаются приборы контролирующие состав выхлопных газов и работу основных систем автомобиля. Распиновка OBD2 – это перечень требований, которых должны придерживаться производители машин.
Диагностический разъем OBD согласно требованиям должен находиться на расстоянии не более 18 см от руля. Система является универсальной, использует стандартный цифровой протокол САN. Он дает возможность получить подробную информацию о неисправностях автомобиля.
Протоколы OBD2 предоставляют возможность считывать различные параметры, количество которых зависит от блока управления и может отличаться у различных производителей (Black Mamba).
В основном поддерживается около 20 параметров.
С помощью системы OBD-II можно считывать:
- температуру охлаждающей жидкости;
- в каком режиме работает топливная система;
- коррекцию подачи топлива по банку1/2 как долгосрочную, так и краткосрочную;
- расчетную нагрузку на двигатель;
- обороты мотора;
- давление топлива;
- угол опережения зажигания;
- скорость автомобиля;
- расход воздуха;
- давление во впускном коллекторе;
- положение дроссельной заслонки;
- расположение датчиков кислорода и данные с них;
- температуру поступающего воздуха и др.
Для контроля определенной системы авто достаточно 2-3 параметров. Но может потребоваться и больше. Количество одновременно контролируемых параметров и формат выдачи данных зависит от сканирующего устройства, а также от скорости обмена информацией с ЭБУ.
Диагностический разъем имеет 16 контактов — распиновка их следующая:
1 – устанавливается на заводе-производителе;
2 – связан с шиной J 1850 (J1850 Bus+);
3- устанавливает производитель;
4- контролирует заземляющие контакты автомобиля (шасси) (Chassis Ground);
5 –для контроля заземляющей сети сигнальной линии (Signal Ground);
6 – связан с цифровой шиной САN (CAN High (J-2284));
7 — ISO 9141 – 2, K – Line;
8,9 – устанавливает автопроизводитель;
10 – для контроля за шиной САNJ 1850 (J1850 Bus-);
11, 12, 13 — установлены производителем;
14 – для контроля шины САNJ 2284 (CAN Low (J-2284));
15 — ISO 9141-2, L – Line;
16 –для контроля напряжения аккумуляторной батареи (Battery Power).
Благодаря распиновке водитель может совместить свое авто с колодкой диагностики OBD2.
Если будет обнаружено, что состав выхлопных газов не соответствует требованиям, загорится надпись CheckEngine, требующая проверки работы двигателя. Индикатор предупреждает, что превышена норма количества вредных веществ в отработанных газах.
Адаптер OBD2
Каждый автомобиль должен быть оснащен диагностическим адаптером OBD2.
Его удобно применять для:
- диагностики систем автомобиля;
- идентификации и анализа ошибок;
- контроля работы силового агрегата;
- контроля напряжения, скорости, пробега, температуры;
- для отслеживания расхода топлива;
- контроля состояния панельных приборов;
- отслеживания пробега и др.
При выборе сканера, следует ориентироваться на его возможности.Более точную диагностику дают дорогие устройства. При невозможности купить дорогой сканер, следует выбирать сканирующее устройство, изготовленное для данной марки автомобиля.
Разъем OBD2 служит для связи сканера с ЭБУ. С помощью распиновки осуществляется подключение сканера к электропитанию автомобиля и заземлению, что обеспечивает его бесперебойную работу. Благодаря протоколам OBDII контролируются параметры, влияющие на чистоту воздуха. Это защита окружающей среды.
Наличие разъема OBD2 позволяет контролировать исправность автомобиля своими силами, не прибегая к помощи дорогостоящей диагностики.
Диагностический разъем OBD
В этой статье я попробую познакомить вас с принципами работы инжекторного двигателя со стороны электрических цепей. Бытует мнение, что карбюратор прост, надежен и неприхотлив, а инжектор… Нет лучше так «Инжектор…». Мое личное мнение не надо таких знатоков слушать. Надо просто разобраться в вопросе.
Для того, чтобы понять чем «дышит» автомобиль существует диагностический разъем. Тот вид, который он сейчас имеет появился не сразу. Как всегда нам в этом помогла Америка. То, что они с жиру бесятся, это мы знаем, но то, что из этого выходит что-то путное довольно редкий случай. Однако по порядку. Очень длительное время правительство США поддерживало свою автомобильную промышленность (не путать с тем, что происходит в России). Но тут забили тревогу экологи, те самые, что против прогрева машин, дескать, портят природу ваши машины. Стали создаваться комиссии, комитеты и подкомитеты, указы …производители же делали вид, что подчиняются, а на самом деле пренебрегали всем, чем только можно. И вот грянул энергетический кризис, повлекший спад производства, автопроизводители призадумались, игнорировать решения правительства становилось накладно. Вот в такой сложной обстановке и создавались правила OBD (On Board Diagnostics www.obdii.com для тех кто рубит в англицком). Каждый производитель использовал свои методы контроля выбросов. Чтобы изменить такое положение Ассоциация автомобильных инженеров предложила несколько стандартов, считается что рождение OBD произошло в тот момент, когда Департамент по контролю за воздушной средой сделал многие из этих стандартов обязательными в Калифорнии для автомобилей начиная с 1988 года выпуска. Отслеживалось всего несколько параметров: датчик кислорода, система рециркуляции выхлопа, система подачи топлива и блок управления двигателем в разрезе превышения норм по выхлопным газам. Но порядка таким образом навести не удалось, а только все еще более запуталось. Во-первых, системы мониторинга были буквально притянуты за уши к старым автомобилям, поскольку их создавали как дополнительное оборудование. Производители только формально выполняли требования, стоимость автомобиля увеличивалась. Во-вторых взвыли независимые сервисы - каждый автомобиль стал практически уникальным, на него требовалась подробная инструкция производителя, описание кодов, сканер со своим разъемом. Виноватым оказалось правительство США, его обвиняли производители, экологи, сервисные станции, автолюбители. В 1996 году было принято решение о том, что все производители автомобилей, продающие свою продукцию на территории США должны придерживаться норм OBDII, переработанной спецификации OBD. Таким образом OBDII это не система управления двигателем, как многие считают, а набор правил и требований, которые должен соблюдать каждый производитель, чтобы соответствовать федеральным нормам США по составу выхлопных газов. Для более глубокого понимания предлагаю рассмотреть подробнее основные требования стандарта.
1. Диагностический разъем стандарта OBDII. Его основная функция обеспечить связь диагностического сканера с блоками управления, совместимыми с OBDII и соответствовать стандартам SAE J1962, т. е. он должен находиться в одном из восьми мест, определенных Агентством по защите окружающей среды (во как!!!) и в пределах 16 дюймов от рулевой колонки. Каждый контакт имеет свое назначение, некоторые, например, отданы на усмотрение производителя, главное чтобы они не пересекались с блоками управления, совместимыми с OBDII.
Рассмотрим подробнее разъемы. 4, 5, 16 разъемы относятся к питанию, это сделано из соображений удобства - на сканер сразу подается напряжение питания, не требуется отдельный провод, например в прикуриватель. 2, 10, 6, 14, 7,15 собственно выводы трех равнозначных стандартов. Производители могут выбрать какой именно использовать для своей продукции. Таким образом, с точки зрения разъема и протоколов присутствует полная унификация.
Рис2 
Таким образом Hyundai распорядился с диагностическим разъемом. Обратите внимание, что номера разъемов на картинках не совпадают, т. к. изображены колодка и штекер.
2. Стандартные протоколы связи для диагностики. Как видим стандартом предусмотрено всего три протокола. Алгоритм работы простой «запрос - ответ». Сами протоколы еще классифицируются по скорости обмена данными.
А - самый медленный 10 Кбайт/с. В стандарте ISO9141 используется протокол класса А.
B - cкорость 100 Кбайт/с. Это стандарт SAE J1850.
С - cкорость 1 Мбайт/с. Наиболее используемый стандарт класса С для автомобилей это протокол CAN.
Рассмотрим эти протоколы..
Протокол J1850. Существует два вида: J1850 PWM ((Pulse Width Modulation - модуляция ширины импульса) высокоскоростной, обеспечивающий 41,6 Кбайт/сек. Его используют Ford, Jaguar и Mazda. В соответствии с протоколом PWM сигналы передаются по двум проводам на контакты 2 и 10. J1850 VPW (Variable Pulse Width - переменная ширина импульса) поддерживает передачу данных со скоростью 10,4. Кбайт/сек. Его используют General Motors (GM) и Chrysler. Этот протокол использует один провод и использует разъем 2. ISO 9141 не такой сложный какJ1850 , не требует коммуникационных микропроцессоров. Применяется в большинстве европейских и азиатских автомобилей, а также в некоторых моделях Chrysler.
Вот тут хочется сделать небольшое отступление для владельцев автомобилей Hyundai. Обратите внимание, что у нас задействован 2 контакт (протокол ISO 9141 ), не что иное, как всем известный K-Line. А это открывает широкие возможности для использования БК сделанных для автомобилей ВАЗ. Ведь чего добивались создатели OBDII - совместимости, вот она получите. Есть один нюанс, но о нем чуть позже.
3. Лампочка индикации неисправности Check Engine. Она загорается, когда система управления двигателем обнаруживает проблему с составом выхлопных газов. Её назначение информировать водителя о том, что в процессе работы системы управления двигателем возникла проблема. Трактовать ее надо следующим образом «неплохо бы заехать в сервис» и всё. Двигатель не взорвется, машина не загорится. Другое дело, если у вас загорелся индикатор масла или предупреждение о перегреве двигателя. Тогда надо паниковать. Лампочка Check Engine срабатывает по определенному алгоритму, в зависимости от серьезности неисправности. Если неисправность серьезная и требуется срочный ремонт индикатор загорается сразу. Такая неисправность относится к разряду активных (Active). Если ошибка не фатальная индикатор не горит, а неисправности присваивается сохраняемый статус (Stored). Для того, чтобы такая неисправность стала активной она должна повториться в течение нескольких драйв-циклов (это процесс при котором холодный двигатель запускается и работает до достижения рабочей температуры).
4. Диагностические коды ошибок (DTC - Diagnostic Trouble Code). Неисправность в стандарте OBDII в соответствии со спецификацией J2012 описывается следующим образом:
рис3 
Первый символ указывает в какой части автомобиля обнаружена неисправность. Выбор символа определяется диагностируемым блоком управления. Если получен ответ от двух блоков, используется буква для блока с более высоким приоритетом.
P - двигатель и трансмиссия
B - кузов
C - шасси
U - сетевые коммуникации
Второй символ показывает, что определил код.
0 или P0 - базовый (открытый) код неисправности, определенный Ассоциацией автомобильных инженеров.
1 или P1 - код неисправности, определяемый производителем автомобиля.
Но не все так гладко в Датском королевстве, как кажется на первый взгляд. Помните, я обещал рассказать об одном нюансе. Так вот практически все БК знают коды P0 - базовые, а вот внутренние на каждый автомобиль свои. Например на Accent есть свои уникальные коды ошибок на каждый модельный год, а вот на Matrix - нет, почему это произошло, для меня загадка.
Третий символ это система, в которой обнаружена неисправность. Он несет наиболее полезную информацию.
1 - топливно-воздушная система
2 - топливная система
3 - система зажигания
4 - вспомогательная система ограничения выбросов (клапан рециркуляции выхлопных газов, система впуска воздуха в выпускной коллектор двигателя, каталитический конвертер или система вентиляции топливного бака)
5 - система управления скоростным режимом или холостым ходом с соответствующими вспомогательными системами
6 - модуль управления двигателем
7
8 - трансмиссия или ведущий мост
Четвертый и пятый символы это индивидуальный код ошибки. Обычно они соответствуют старым кодам OBDI.
5. Самодиагностика неисправностей, приводящих к повышенной токсичности выбросов. Программное обеспечение, управляющее процессом работы двигателя, это набор программ, совместимых с OBDII, которые выполняются в блоке управления двигателем и «наблюдают» за всем, что происходит вокруг. Блок управления двигателем это настоящий компьютер. В процессе работы которого выполняется огромное количество вычислений для команд многочисленными устройствами двигателя, на основании данных полученных от всевозможных датчиков. В дополнение к этому контроллер должен проводить диагностику и управление компонентами системы OBDII, а именно:
Проверить 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
Монитор - это тест, выполняемый системой OBDII в блоке управления двигателем для оценки правильности функционирования компонентов, ответственных за состав выбросов. Имеется два типа мониторов:
Непрерывный (выполняется пока есть соответствующие условия)
Дискретный (срабатывает один раз за поездку)
Остался еще один вопрос, который надо отдельно рассмотреть - это бортовые компьютеры (БК). Только не путайте с поделкой от Амиго или штатным - они практически не несут полезной информации. Для чего же нужны настоящие БК и что они могут? Существует масса людей, которым просто нравиться копаться со своей машиной, знать чем она «живет». Иногда можно просто сэкономить деньги - например сам определил, какой датчик вышел из строя, самому купить, самому поменять. Ведь сервисный центр обязательно включит в счет диагностику, а датчик продаст с немыслимой наценкой. Я, например, очень часто приезжаю в сервис с готовым решением - решить проблему мне интересно, а вот гайки крутить - нет. Мне интересно какой мгновенный расход, как скачет напряжение сети от потребителей, какие параметры выдаются датчиками, какие ошибки в работе были зафиксированы. Это хобби. И я прекрасно понимаю, почему производители не только не ставят полноценных БК, но и не сертифицируют от сторонних производителей. Мы лишаем супердоходов дилеров. Формальным же предлогом является лишняя нагрузка на блок управления двигателем, дескать он вынужден обрабатывать еще запросы БК. Логика в таком заявлении конечно же есть, но позвольте, а сканеры у дилеров, что не нагружают? Нагружают, но они сертифицированы. И стоят они немыслимых денег. Замкнутый круг какой-то. В общем, делайте выводы. Надеюсь, что с помощью этой статьи вы приблизились к пониманию своего автомобиля.
Идея не новая, но вопросов много. С одной стороны, можно снять практически любые данные, а с другой стороны, OBDII похож на лоскутное одеяло, т.к. общее количество физических интерфейсов и протоколов напугает любого. А объясняется всё тем, что к моменту появления первых версий спецификаций OBD большинство автопроизводителей уже успели разработать что-то своё. Появление стандарта хоть и навело некоторый порядок, но потребовало включения в спецификацию всех интерфейсов и протоколов, которые на тот момент существовали, ну, или почти всех.
В OBDII разъёме по стандарту J1962M присутствуют три стандартных интерфейса: MS_CAN, K/L-Line, 1850, там же плюс аккумулятора и две земли (сигнальная и просто масса). Это по стандарту, остальные 7 из 16 выводов – ОЕМ, то есть каждый производитель эти выводы использует как ему заблагорассудится. Но и стандартизованные выводы зачастую имеют расширенные, продвинутые функции. Например, MS_CAN может быть HS_CAN, HS_CAN может быть на других пинах (неоговоренных стандартом) наряду со стандартным MS_CAN., Пин №1 может быть: у форда – SW_CAN, у WAGов – IGN_ON, у КИА – check_engene. И т.д. Все интерфейсы также не были стационарны в своём развитии: тот же интерфейс K –Line изначально был однонаправленным, сейчас он двунаправленный., Бодрейт CAN интерфейса также растёт. Вообще, подавляющее большинство европейских автомобилей 90-х и начала нулевых вполне себе можно было продиагностировать имея только K –Line, а большинство американских – только SAE1850. В настоящее время общий вектор развития – это всё более широкое применение CAN, повышение скорости обмена., всё чаще видим и однопроводный SW_CAN.
Существует мнение, что англоязычный программист сидя на профильных(англоязычных же) форумах, закопавшись в тексты стандартов, может за “максимум 4-5 месяцев” построить универсальный движок, который со всем этим разнообразием справится. На практике это не так. Всё равно возникает потребность сниферить каждую новую машину., иногда даже одну и ту же машину, но в разных комплектациях. И получается, что заявляют о 800-900 типах поддерживаемых автомобилей, а на практике 10-20 реально оттестированных. И это система, –в РФ автору известны, по-крайней мере, 3 команды разработчиков, пошедших по этому тернистому пути и все с одинаково плачевным результатом: нужно сниферить/кастомизировать каждую модель автомобиля, а ресурсов/средств на это нет. И причина этого вот в чем: стандарт-стандартом, а каждый производитель когда вынужденно, а когда и преднамеренно вносит в свою реализацию что-то своё, стандартом не описанное. Кроме того, не все данные по-умолчанию присутствуют на разъёме. Есть данные, появление которых нужно инициировать (дать тому или иному блоку автомобиля команду передать нужные данные).
И вот тут на сцену выходят интерпретаторы шины OBDII. Это микроконтроллер, с набором интерфейсов, соответствующих стандарту J1962M, переводящий всё многообразие данных на разных интерфейсах диагностических разъёмов в язык, более удобный для приложений, например для приложений диагностики. Иными словами, всё многообразие протоколов расшифровывается теперь приложением, не важно, на чём работающим – на компьютере с Windows или на планшете/смартфоне. Первым массовым интерпретатором OBDII с открытым протоколом стал ELM327. Это 8-ми битный микроконтроллер MicroChip PIC18F2580. Пусть читателя не удивляет тот факт, что этот микроконтроллер является массовым прибором общего применения. Прошивка как раз проприентарная и реальная стоимость “PIC18F2580+FirmWare” составляет внушительные 19-24$. То есть сканер, выполненный на “честном” чипе ELM327 не может стоить меньше, чем 50 вечнозелёных президентов. Откуда же на рынке такое разнообразие сканеров/адаптеров с ценами “от 1000рублей”, спросите Вы? А это наши китайские друзья постарались! Уж как они клонировали этот чип, травили кристалл послойно или сниферили денно и ночно – оставим за кадром. Но факт остаётся: на рынке появились клоны (для справки: 8-ми битный контроллер MicroChip в оптовых закупках ныне стоит меньше доллара). Другое дело, насколько правильно эти клоны работают. Есть мнение, что “пока народ покупает дешёвые адаптеры, автоэлектрики без работы не останутся”. То есть покупает человек адаптер с мыслью “чего-нибудь там перезалить или настроить”., а результат получает иной, ну, то есть, не тот, на который рассчитывал. Ну например, вдруг начинает всеми своими огоньками мультимедиа-система моргать, или выскакивает ошибка, или вообще коробка в аварийный режим переходит. И хорошо, если без серьезных последствий – в большинстве случаев специалист с профессиональным оборудованием вылечит железного коня. Но случается и иначе. Здесь могут смешаться сразу несколько факторов: неправильный адаптер(клон), неправильный софт, неправильная связка адаптер+софт, ну и “кривые” руки тоже свою роль сыграть могут. Замечу, что адаптер на честном чипе от производителя с правильным софтом к плачевным результатам не приведёт, по крайней мере, автору о таких случаях не известно.
А что можно сделать с помощью такого адаптера? Ну наверное, самый частый случай, положить в бардачок “на всякий случай”. Посмотреть и сбросить ошибку, коль скоро та появится. Одометр сбросить перед продажей авто, или наоборот, “накрутить” если ты наёмный водитель. Включить какую-либо опцию в автомобиле, которая по-умолчанию выключена, а у официального дилера эта услуга платная. Обновление прошивок и переконфигурирование электронных блоков, всё-таки оставим специалистам, но большинство адаптеров позволяют и это. Кому-то понравится просто иметь больше информации о параметрах работы двигателя и других систем в виде красивой графики на планшете или смартфоне. Часто встречаются на дороге, почему-то таксисты, у которых андроид-планшет установлен перед приборной панелью и полностью её перекрывает, так вот: планшет этот скорее всего подключен к такому адаптеру по блютузу или по Wi-Fi. Есть и ещё целый ряд применений, это использование такого адаптера совместно с телематическим прибором (трекером) или сигнализацией. Подключение к диагностическому разъёму посредством такого адаптера позволяет малой кровью снимать данные, необходимые для мониторинга. В большинстве случаев такой метод обходится разработчику дешевле, да и сама установка проще, ведь исчезает необходимость в установке различных датчиков, всё (ну или почти всё) можно снять с OBDII.
Другое дело, что возможности чипа в настоящее время уже недостаточны и для использования в современных автомобилях. Где-то в середине нулевых годов пошли вверх скорости обмена по шине CAN, появился SW_CAN. Но самое главное: возросла длина (количество символов) в кодовых словах. И если аппаратно можно, через реле или банальный тумблер, приляпать к ELM327 костыли, которые позволят работать и с MS и с HS да и с SW релизами CAN, то на длинные кодовые слова вычислительной мощности PIC18F2580 с его 4 MIPS явно недостаточно. К слову, последняя версия ELM327 (V1.4) датируется 2009 годом. И использовать этот чип без “костылей” можно только для автомобилей выпуска до середины нулевых. Так что же делать. Выход, как ни странно есть, причём не один.
CAN-LOG, тоже интерпретатор, но не полного набора интерфейсов OBDII, а двух CAN шин. Оказывается, этого достаточно, чтобы в большинстве случаев снять всю необходимую информацию. Правда, далеко не у всех автомобилей обе CAN шины выведены на диагностический разъём. Значит, придётся подключаться под панелью приборов. А это не всегда приемлемо из соображений сохранения гарантии, правда есть вариант беспроводного съёма информации с шины, но это ещё дороже, да и достоверность снятых данных не 100%. Можно использовать как готовый прибор, подключив его посредством УАРТа или RS232, так и просто чип, интегрировав его на плату устройства с небольшим количеством дискретных компонентов. Стоимость прибора – конечно выше, чем стоимость аутентичного ELM327, но это компенсируется огромным списком поддерживаемых автомобилей и функций. Причём в список поддерживаемых автомобилей включены не только легковые автомобили, но и также грузовики, строительная, дорожная и сельскохозяйственная техника. CAN-LOG работает несколько иначе, чем ELM327 и его клоны. При подключении к шинам автомобиля необходимо выбрать и установить номер программы, соответствующей автомобилю. И это удобно, т.к. разработчику не нужно вникать во всё многообразие протоколов. (В ELM327 выбор автомобиля и тонкая настройка чипа отданы на откуп приложению).
Существуют и иные решения, позволяющие легко и изящно снимать данные с диагностического разъёма. Ну а вопрос о том, можно ли приручить штатный диагностический разъём, и как, каждый разработчик решит сам. Для парка автомобилей одной марки, можно попытаться написать свой софт, если конечно производитель не закрывает протоколы. А если телематическое устройство будет устанавливаться на разные модели, то разумнее использовать какой-либо из OBDII интерпретаторов.
Технология OBD (On-Board Diagnostic - самодиагностика бортового оборудования) зарождалась еще в 50-х гг. прошлого века. Инициатором выступало правительство США. Для улучшения экологии были созданы различные комитеты, но положительных результатов не было достигнуто. И только в 1977 г. ситуация начала меняться. Наступил энергетический кризис и спад производства, и это потребовало от производителей решительных действий по спасению самих себя. Департамент по контролю за воздушной средой (Air Resources Board, ARB) и Агентство по защите окружающей среды (Environment Protection Agency, EPA) пришлось воспринимать всерьёз. На этом фоне и развивалась концепция диагностики OBD.
У многих сложилось мнение: OBD 2 – это разъем 16-pin. Если автомобиль из Америки, вопросов нет. А вот с Европой чуть сложнее. Ряд европейских производителей (Ford, VAG, Opel) применяют такой разъем, начиная с 1995 года (напомним, что тогда в Европе не было протокола EOBD). Диагностика этих автомобилей осуществляется исключительно по заводским протоколам обмена. Но были и такие «европейцы», которые вполне реально поддерживали протокол OBD 2 уже начиная с 1996 года, например многие модели Volvo , SAAB , Jaguar , Porsche . А вот об унификации протокола связи, или, языка, на котором «разговаривают» блок управления и сканер, можно говорить только на прикладном уровне. Коммуникационный стандарт единым делать не стали. Разрешено использовать любой из четырех распространенных протоколов – SAE J1850 PWM, SAE J 1850 VPW , ISO 9141-2, ISO 14230-4. В последнее время к этим протоколам добавился еще один – это ISO 15765-4, обеспечивающий обмен данными с использованием CAN-шины.
Следует отметить, что наличие аналогичного разъема не является 100% признаком совместимости с OBD 2. Автомобили, оборудованные этой системой обязательно должны иметь отметку на одной из табличек в подкапотном пространстве или в сопроводительной документации. Чаще всего используемый протокол можно идентифицировать по наличию определенных контактов на диагностическом разъеме. Если на этом разъеме присутствуют все контакты, следует обратиться к технической документации на конкретный автомобиль.
С применением стандартов EOBD и OBD 2 процесс диагностики электронных систем автомобиля унифицируется, теперь можно один и тот же сканер без специальных адаптеров использовать для тестирования автомобилей всех марок.
Требования стандарта OBD 2 предусматривают:
Стандартный диагностический разъем
- стандартное размещение диагностического разъема ;
Стандартный протокол обмена данными между сканером и автомобильной бортовой системой диагностики;
Сохранение в памяти ЭБУ кадра значений параметров при появлении кода ошибки («замороженный» кадр);
Мониторинг бортовыми диагностическими средствами компонентов, отказ которых может привести к увеличению токсичных выбросов в окружающую среду;
Доступ как специализированных, так и универсальных сканеров к кодам ошибок, параметрам, «замороженным» кадрам, тестирующим процедурам и т. д.;
Единый перечень терминов, сокращений, определений, используемых для элементов электронных систем автомобиля и кодов ошибок.
В соответствии с требованиями OBD 2, бортовая диагностическая система должна обнаруживать ухудшение работы средств доочистки токсичных выбросов. Например, индикатор неисправности Check Engine включается при увеличении содержания СО или СН в токсичных выбросах на выходе каталитического нейтрализатора более чем в 1,5 раза по сравнению с допустимыми значениями. Такие же процедуры применяются и к другому оборудованию, неисправность которого может привести к увеличении токсичных выбросов.
Программное обеспечение ЭБУ двигателя современного автомобиля многоуровневое. Первый уровень - программное обеспечение функций управления, например реализация впрыска топлива. Второй уровень - программное обеспечение функции электронного резервирования основных сигналов управления при отказе управляющих систем. Третий уровень - бортовая самодиагностика и регистрация неисправностей в основных электрических и электронных узлах и блоках автомобиля. Четвертый уровень - диагностика и самотестирование в тех системах управления двигателем, неисправность в работе которых может привести к увеличению выбросов вредных веществ в окружающую среду. Диагностика и самотестирование в системах OBD 2 осуществляется подпрограммой четвертого уровня, которая называется Diagnostic Executive (Diagnostic Executive - исполнитель диагностики, далее по тексту - подпрограмма DE). Подпрограмма DE с помощью специальных мониторов (emission monitor EMM) контролирует до семи различных систем автомобиля, неисправность в работе которых может привести к увеличению токсичности выбросов. Остальные датчики и исполнительные механизмы, не вошедшие в эти семь систем, контролируются восьмым монитором (comprehensive component monitor - ССМ). Подпрограмма DE выполняется в фоновом режиме, т. е. в то время, когда бортовой компьютер не занят выполнением основных функций, - функций управления. Все восемь упомянутых мини-программ - мониторов осуществляет постоянный контроль оборудования без вмешательства человека.
Каждый монитор может осуществлять тестирование во время поездки только один раз, то есть во время цикла «ключ зажигания включен - двигатель работает - ключ выключен» при выполнении определенных условий. Критерием на начало тестирования могут быть: время после запуска двигателя, обороты двигателя, скорость автомобиля, положение дроссельной заслонки и т.д.
Многие тесты выполняются на прогретом двигателе. Производители по-разному устанавливают это условие, например, для автомобилей Ford это означает, что температура двигателя превышает 70 "С (158 °F) и в течение поездки она повысилась не менее, чем на 20 °С (36 °F).
Подпрограмма DE устанавливает порядок и очередность проведения тестов:
Отмененные тесты - подпрограмма DE выполняет некоторые вторичные тесты (тесты по программному обеспечению второго уровня) только, если прошли первичные (тесты первого уровня), в противном случае тест не выполняется, т. е. происходит отмена теста.
Конфликтующие тесты - иногда одни и те же датчики и компоненты должны быть использованы разными тестами. Подпрограмма DE не допускает проведения двух тестов одновременно, задерживая очередной тест до конца выполнения предыдущего.
Задержанные тесты - тесты и мониторы имеют различный приоритет, подпрограмма DE задержит выполнение теста с более низким приоритетом, пока не выполнит тест с более высоким приоритетом.
Со временем появления в автомобилях электронных систем управления от микропроцессоров также возникла необходимость проверки параметров работы самих блоков и соединительных электрических цепей. С этой целью изобрели оборудование, получившее название (On Board Diagnostic), изначально он только выдавал только информацию о неисправности, без каких-либо уточнений.
В современных автомобилях с помощью разъема OBD с стандартной распиновкой разъема для диагностики к бортовому компьютеру можно подключить специальный или сканер и провести полную диагностику самостоятельно практически любому автомобилисту. С 1996 года в США была разработана вторая концепция стандарта , которая стала обязательной для вновь выпускаемых автомобилей.
Назначение OBD2 определить:
тип диагностического разъема;
распиновку разъема для диагностики;
электрические протоколы связи;
формат сообщения.
В Евросоюзе принят EOBD, в основе которого лежит OBD2. Он обязателен для всех авто с января 2001 года. OBD-2 поддерживает 5 протоколов обмена данными.
Зная место расположение и стандартную распиновку разъема , можно провести проверку авто самостоятельно. Благодаря повсеместному внедрению OBD2 при диагностики автомобиля можно получить код ошибки, который будет одинаковым вне зависимости от марки и модели авто.
Стандартный код содержит структуру Х1234, где каждый символ несет свою смысловую нагрузку:
Х - единственный буквенный символ, позволяющий узнать неисправную систему (двигатель, коробка, электронные блоки и т. д.);
1 - представляет собой общий код стандарта OBD2 или дополнительные коды завода;
2 - уточнение места неисправности (система питания или зажигания, вспомогательные цепи и т. д.);
34 - порядковый номер ошибки.
Распиновка диагностического разъема OBD2 имеет особенный штекер питания от бортовой сети, это позволяет использовать любые сканеры и адаптеры без дополнительных электрических цепей. Если раньше протоколы диагностики показывали лишь общую информацию о наличии какой-либо проблемы, то сейчас, благодаря связи диагностического устройства с электронными блоками автомобиля можно считать более полную информацию о конкретной неисправности.
Каждое подключаемое диагностическое оборудование обязательно соответствует одному из трех международных стандартов:
Расположение диагностического разъема с распиновкой OBD2 для диагностики может сильно отличаться в различных автомобилях. Никакого единого стандарта для местоположения нет, тут вам поможет инструкция по эксплуатации автомобиля или ловкость рук.
Ниже несколько распространенных точек для удобства поиска:
- в прорези нижнего кожуха панели приборов в районе левого колена водителя;
- под пепельницей, установленной в центральной части панели приборов (некоторые модели Пежо);
- под пластиковыми заглушками на нижней части панели приборов или на центральной консоли (характерно для продукции концерна VAG);
- на задней стенке панели приборов за корпусом перчаточного ящика (некоторые модели Лада);
- на центральной консоли в районе рычага стояночного тормоза (встречается на некоторых машинах
- в нижней части ниши подлокотника (распространено на французских автомобилях);
- под капотом вблизи моторного щита (характерно для некоторых машин корейского и японского производства).
Многие автомобилисты также иногда намеренно переносят разъем распиновку OBD2 в другое не всегда стандартное место, это может быть связано с ремонтом электропроводки или с защитой автомобиля от угона.
Виды разъемов с распиновкой OBD2
В начале 2000 годов не существовало строгих требований к наружной форме разъема, и многие автопроизводители самостоятельно назначали конфигурацию устройства. На сегодняшний день есть два типа разъема OBD 2, обозначаемые как Тип А и Тип В.
Оба штекера практически одинаковые внешне и имеют 16-пиновый выход (два рядя по восемь контактов), отличие состоит только между центральными направляющими пазами.
Нумерация пинов в колодке ведется слева направо, при этом в верхнем ряду стоят контакты с номерами 1-8, а в нижнем - с 9 по 16. Наружная часть корпуса выполнена в форме трапеции со скругленными углами, что обеспечивает надежное подключение диагностического переходника. На фото оба варианта устройств.
Разновидности разъема - Тип A слева и Тип B справа
Разъем OBD 2 - распиновка
Ниже представлена схема и назначение контактов в разъеме с распиновкой OBD2, которые определены стандартом.
Нумерация штекеров в разъеме
Общее описание штекеров:
1 - резервный, на данный пин может выводиться любой сигнал, который установит завод-изготовитель автомобиля;
2 - канал «К» для передачи различных параметров (может обозначаться - шина J1850);
3 - аналогично первому;
4 - заземление разъема на кузов автомобиля;
5 - заземление сигнала диагностического адаптера;
6 - прямое подключение контакта CAN-шины J2284;
7 - канал «К» по стандарту ISO 9141-2;
8 - аналогично контактам 1 и 3;
9 - аналогично контактам 1 и 3;
10 - пин подключения шины стандарта J1850;
11 - назначение пина задается заводом-изготовителем автомобиля;
12 - аналогично;
13 - аналогично;
14 - дополнительный пин CAN-шины J2284;
15 - канал «L» по стандарту ISO 9141-2;
16 - положительный вывод напряжения бортовой сети (12 Вольт).
Примером заводской распиновки разъема OBD 2 может служить Хендай Соната, где на пин 1 подается сигнал от блока управления антиблокировочной системы, а на пин 13 - сигнал от блока управления и датчиков надувных подушек безопасности.
В зависимости от протокола работы допускаются варианты распиновок:
При использовании стандартного протокола ISO 9141-2 он активизируется через пин 7, при этом пины 2 и 10 в разъеме неактивны. Для передачи данных применяются выводы с номерами 4, 5, 7 и 16 (иногда может задействоватся пин номер 15).
При протоколе типа SAE J1850 в варианте VPW (Variable Pulse Width Modulation) задействованы пины 2, 4, 5, а также 16. Разъем характерен для американских и европейских автомобилей Дженерал Моторс.
Использование J1850 в режиме PWM (Pulse Width Modulation) предусматривает дополнительное задействование вывода 10. Такой тип разъема используется на продукции концерна Ford. Для протокола J1850 в любом виде характерно неиспользование вывода с номером 7.Начало формы
Конечно, для многих подобные схемы и описания распиновок разъема OBD2 очень сложны и неестественны. Зачастую, автомобилисты предпочитают периодически отдавать свой авто в профильный автосервис и даже не думать о диагностических разъемах и, тем более, об их распиновках. Но все же стоит признать полезность самостоятельной диагностики. Опытные автомобилисты говорят о том, что иметь диагностический сканер в машине необходимо каждому автовладельцу для оперативной проверки своих сомнений в работе машины, проверки ошибок, настроек и подобного, что прежде всего сэкономит значительные деньги.
Очевидные преимущества самостоятельной диагностики через разъем OBD2:
- Экономия средств, СТО берут большие деньги за простую компьютерную диагностику
- Оперативно узнать ошибку и понять неисправность без помощи специалистов, не нужно нервничать в СТО и можно избежать придуманных поломок, как это часто бывает в недобросовестных сервисах.
Удачи вам в дороге и в диагностике автомобиля!
