Понедельник, 11.12.2017, 12:35
Регистрация RSS
Приветствую Вас, Гость
Статистика



Онлайн всего: 1
Гостей: 1
Пользователей: 0
Мини-чат
Ресурсы

Канал YOUTUBE autoscienceAiD

Профиль Google+ Autoscience

Группа Вконтакте Autoscience

Главная » 2016 » Май » 20 » Диагностика бортового оборудования OBD-II
12:43
Диагностика бортового оборудования OBD-II

История диагностики с OBD II начинается в 50-х гг. прошлого века, когда правительство США вдруг обнаружило, что поддерживаемое им автомобилестроение, в конечном счете ухудшает экологию. Вначале они не знали, что с этим делать, а затем стали создавать различные комитеты для оценки ситуации, годы работы которых и многочисленные оценки привели к появлению законодательных актов. Производители, изображая, что подчиняются этим актам, на самом деле не выполняли их, пренебрегая необходимыми тестовыми процедурами и стандартами. В начале 70-х законодатели предприняли новое наступление, и опять их усилия были проигнорированы. 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 II. В прошлом каждый производитель использовал собственные системы и способы контроля выбросов. Чтобы изменить такое положение, Ассоциация автомобильных инженеров (Society of Automotive Engineers, SAE), предложила несколько стандартов. Можно считать, что рождение OBD произошло в тот момент, когда ARB сделало обязательными многие стандарты SAE в Калифорнии для автомобилей начиная с 1988 г. выпуска.

Первоначально система диагностики OBD II была совсем не сложной. Она относилась к датчику кислорода, системе рециркуляции выхлопного газа (EGR), системе подачи топлива и блоку управления двигателем (ECM) в той части, которая касается превышения норм для выхлопных газов. Система не требовала единообразия от производителей. Каждый из них реализовывал собственную процедуру контроля выхлопов и диагностики.

Системы мониторинга выхлопов не были эффективными, поскольку их создали как дополнение к автомобилям, уже находящимся в производстве. Автомобили, исходная конструкция которых не предусматривала мониторинга выхлопных газов, часто не удовлетворяли принятым нормативам. Производители таких автомобилей делали то, что требовали ARB и EPA, но не более. Таким образом, независимому автосервису пришлось бы иметь уникальный диагностический прибор, описания кодов и инструкции по ремонту для автомобилей каждого производителя.

Правительство США оказалось в осаде со всех сторон, начиная с автосервисов и заканчивая защитниками чистого воздуха. Все требовали вмешательства EPA. В результате для создания широкого перечня процедур и стандартов использовались идеи ARB и стандарты SAE. К 1996 г. все производители, продающие автомобили в США, должны были выполнять эти требования. Так появилось второе поколение системы бортовой диагностики: On-Board Diagnostics II, или OBD II.

Концепция OBD II не была разработана в одночасье — она развивалась в течение многих лет. Вновь подчеркнем, что диагностика на основе OBD II — это не система управления двигателем, а набор правил и требований, которые должен соблюдать каждый производитель для того, чтобы система управления двигателем удовлетворяла федеральным нормам по составу выхлопных газов.

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 (рис. 1) 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).

Рис. 1. Разъем DLC

Диагностика бортового оборудования OBD-II
Современные автомобили оснащены электронными блоками управления (ЭБУ) постоянно собирающими и анализирующими данные о работе систем автомобиля в реальном времени.

OBD-II - On Board Diagnostic (диагностика бортового оборудования) автомобиля это технология диагностирования ЭБУ при помощи компьютера или специализированного диагностического тестера. Спецификация была разработана Society of Automotive Engineers (SAE) и принята как обязательная в США для всех автомобилей выпускающихся с 1996 года. Изначально OBD-II предназначалась для для контроля параметров имеющих отношение к эмиссии. Это ограничивает ее возможности для контроля и диагностирования всего спектра параметров современного автомобиля, но обусловило ее широкое распространение в виду «экологической ориентированности». OBD-II использует 5 протоколов обмена данными:

  • ISO 9141-2
  • ISO 14230-4
  • SAE PWM J1850 (Pulse-Width Modulation)
  • SAE VPW J1850 (Variable Pulse Width)
  • ISO 15765-4 Controlled Area Network (CAN)

На момент создания спецификации в начале 90-х годов уже существовало три широко используемых протокола: протокол General Motors (VPW), протокол корпорации Ford (PWM) и ISO 9141-2 используемый большинством европейских и японских автомобилей. В результате SAE решил включить в OBD-II стандарт все три.

Несколько позже появился ISO 14230-4 протокол, известный также как Keyword 2000 (KWP2000) и являющийся усовершенствованной версией ISO 9141-2. Controlled Area Network (CAN) изначально был предложен Bosh в 80 годах и начал появляться в автомобилях с 2003 года. Евросоюз принял EOBD вариант автодиагностики основанный на OBD-II, который обязателен для всех автомобилей с января 2001 года.

Существует также японский стандарт – JOBD. До OBD-II существовала версия OBD-I относящаяся к 1989 году и не имевшая широкого распространения.

Новая версия автодиагностики OBD-III находится в состоянии доработки. Интересно, что все новые разработки автомобилей начиная с 2008 должны использовать только CAN, т.е все производители движутся к единому протоколу. SAE был также предложена и конструкция OBD-II разъёма имеющего аббревиатуру SAE J1962


Рис. 2. Назначение выводов разъёма. Использование контактов 1, 3, 8, 9, 11-13 стандартом SAE не определен и производили могут использовать их по своему усмотрению.

Контакт

Назначение

1

Не определен

2

Положительная линия SAE J1850

3

Не определен

4

Корпус

5

Общий

6

CAN(H)ISO 15765

7

K линия ISO 9141/14230

8

Не определен

9

Не определен

10

Отрицательная линия SAE J1850

11

Не определен

12

Не определен

13

Не определен

14

CAN(L) ISO 15765

15

L линия ISO9141/142300

16

+12 вольт батареи

OBD-II позволяет определять и стирать коды неисправности, контролировать параметры работы двигателя в реальном времени, считывать информацию о серийном номере автомобиля и пр. Однако для чип-тюнинга производители используют собственные нестандартные проколы доступа к ЭБУ, совместимые по электрических параметрам с ISO 9141/14230, например KW1281 (Audi, Volkswagen, Seat, Skoda), KW71 (BMW), KW82 (Opel). В новых автомобилях используется CAN протокол как для OBD-II так и для чип-тюнинга.

Выводы разъемы для Toyota/Lexus

Pin

     Signal

Description

2

J1850 Bus+

 

4

CGND

Chassis ground

5

SGND

Signal ground

6

CAN High

J-2284

7

K-LINE

(ISO 9141-2 and ISO/DIS 14230-4)

10

J1850 Bus-

 

13

TC

Timing check –

ignition advance angle adjustment or ABS slow codes out

14

CAN Low

J-2284

15

ISO 9141-2 L-LINE

(ISO 9141-2 and ISO/DIS 14230-4)

16

+12V

Battery power

Использование протоколов:

  • 1999-2003: ISO 9141
  • 2004-2006: ISO 9141 or CAN
  • с 2007: TBD

Распиновка разъема


Рис. 3. 16 pin J1962 OBD-2 разъём для Mercedes+

№ пина разъема

Название

Описание

1

K-Line

Ignition control (EZS), air-conditioner (KLA), PTS, safety systems (Airbag, SRS, AB) and some other

3

TNA

TD engine rotation speed

4,5

GND

Ground

6

CAN-high

CAN-High (including AirBag system in W203, W209, W220, W240, R230, ?215 after 2004y)

7

K-Line

Engine control diagnostic (ME/MSM/CDI)

8

 

Ignition,…

9

K-Line

ABS, ASR, ESP, ETS, BAS diagnostic

11

K-Line

Gearbox and other transmission components (EGS, ETC, FTC)

12

K-Line

All activity module (AAM), Radio (RD), ICS, …

13

K-Line

AB diagnostic - safety systems

14

CAN-Low

CAN

15

K-Line

(IC, KI), TAU, LWR diagnostic

16

+12V

Power

Разъем обычно находится под приборной панелью со стороны водителя. Протокол ISO 914-2 или ISO 14230-4 определяется наличием контакта 7 и отсутствием контактов 2 и 10, как показано в таблице. Контакта 15 скорее всего не будет, так как L линия сегодня почти не используется.

Протокол

Pin 2

Pin 6

Pin 7

Pin 10

Pin 14

ISO 9141/14230

 

 

+

 

 

J1850 PWM

+

 

 

+

 

J1850 VPW

+

 

 

 

 

ISO 15765 CAN

 

+

 

 

+

OBD стал стандартом в Европе начиная с 2001 года, а для дизельных двигателей начиная с 2004. Если автомобиль выпущен до 2001 года то он может вообще не поддерживать OBD даже при наличии соответствующего разъёма!

  • Евросоюз даже оштрафовал Peugeot за не соответствие OBD стандарту и после 2001 года.
  • Renault Kangoo 99 года не поддерживает OBD, а Renault Twingo поддерживает!
  • Те же самые автомобили сделанные для других рынков, например Турции, могут тоже не быть совместимыми с OBD протоколом.

ЭБУ некоторых марок автомобилей, до 2001 года могут не поддерживать OBD, например, Alfa Romeo; Citroen; Fiat; Peugeot; Renault. Некоторые европейские производители (Ford, VAG, Opel) применяют разъем с 1995 года и диагностика этих автомобилей осуществляется исключительно по заводским протоколам обмена. Так же обстоит дело с японскими и корейскими автомобилями. Некоторые марки автомобилей реально поддерживали протокол OBD II уже начиная с 1996 года, например многие модели Volvo , SAAB , Jaguar , Porsche. А вот об унификации протокола связи, или, попросту говоря, 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. К этим протоколам добавился еще ISO 15765-4, обеспечивающий обмен данными с использованием CAN-шины (этот протокол доминирующий на новых автомобилях).

Собственно, диагносту совершенно не обязательно знать, в чем заключается отличие между этими протоколами. Гораздо важнее то, чтобы имеющийся в наличии сканер мог автоматически определять используемый протокол, и, соответственно, мог бы корректно «разговаривать» с блоком на языке этого протокола. Поэтому вполне естественно, что унификация затронула и требования к диагностическим приборам.

Базовые требования к сканеру OBD-II изложены в стандарте J1978. Сканер, соответствующий этим требованиям принято называть GST (Generic Scan Tool). Такой сканер не обязательно должен быть специальным. Функции GST может выполнять любой универсальный (т.е. мультимарочный) и даже дилерский прибор, если он обладает соответствующим программным обеспечением.

Очень важным достижением нового стандарта является разработка единой идеологии самодиагностики. На блок управления возлагается целый ряд специальных функций, обеспечивающих тщательный контроль функционирования всех систем силового агрегата. Количество и качество диагностических функций по сравнению с блоками предыдущего поколения выросло кардинально.

Документ J1979, определяет диагностические режимы, которые должны поддерживаться как блоком управления двигателем/АКП, так и диагностическим оборудованием.

Список диагностических режимов:

  • $01 Вывод параметров в реальном времени (Real-time powertrain data)
  • $02 Вывод «сохраненного кадра параметров» (Freeze Frame)
  • $03 Считывание сохраненных кодов неисправностей (Read Stored DTC)
  • $04 Стирание кодов неисправностей, сброс статуса мониторов (Clear / Reset diagnostic related information )
  • $05 Вывод результатов мониторинга датчика кислорода (O2 monitoring test results)
  • $06 Вывод результатов мониторинга для непостояннотестируемых систем ( Monitiring test results for non - continuosly monitored systems )
  • $07 Вывод результатов мониторинга для постоянно тестируемых систем ( Monitiring test results for continuosly monitored systems )
  • $08 Управление исполнительными компонентами (Bidirectional controls)
  • $09 Вывод идентификационных параметров автомобиля (Vehicle information)

Хотя OBD-2 стандартизирована, автопроизводителям дана определённая свобода при разработке протокола - поэтому распиновка и протоколы связи для разных марок автомобилей могут отличатся. Если кратко - все европейские модели и большинство японских плюс Crysler используют стандарт ISO 9141, американские модели GM работают с протоколом J1850VPW, Ford - J1850PWM. Всё дело заключается в рабочих пинах.

Существуют микроcхемы (например ELM327), преобразующие ряд протоколов, используемых в диагностических шинах автомобилей, в общий протокол (например RS-232), что позволяет сканерам работать с несколькими протоколами. Поэтому при выборе сканера необходимо понимать его возможности - некоторые (самые доступные) приборы рассчитаны на чтение небольшого числа кодов, обычно чем дороже сканер, тем больше возможностей он предоставит. Если бюджет небольшой, есть смысл приобрести сканер, «заточенный» конкретно под определенный автомобиль.

Рис. 4. OBD-2 адаптер через Wi-Fi, Bluetooth или провод передает данные на считывающее устройство. Работает как с компьютерами и ноутбуками, так и с планшетами и смартфонами под Android, iPhone, Symbian, Windows Mobile 6.X, Windows Mobile CE с установленной программой на подобии Torque.

Просмотров: 958 | Добавил: nikitaal1 | Теги: OBD II, диагностика, OBD-II, OBD | Рейтинг: 4.0/1
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]