Бортовая диагностика

Различные ракурсы и детали «MaxScan OE509» — довольно типичного портативного бортового диагностического сканера (OBD) первого десятилетия 21 века. Используется для подключения к разъему канала передачи данных SAE J1962 (DLC), который использовался во многих автомобилях той эпохи.

Бортовая диагностика ( OBD ) — это термин, обозначающий возможности автомобиля по самодиагностике и составлению отчетов. В Соединенных Штатах эта самодиагностика является требованием соответствия федеральным стандартам выбросов. выхлопных газов автомобиля для обнаружения неисправностей, которые могут увеличить выбросы более чем на 150 % от стандарта, по которому он был первоначально сертифицирован.

Основным преимуществом этого является то, что системы OBD предоставляют владельцу транспортного средства или специалисту по ремонту доступ к состоянию различных подсистем автомобиля. Объем диагностической информации, доступной через OBD, сильно различался с момента ее появления в версиях бортовых компьютеров транспортных средств в начале 1980-х годов. Ранние версии OBD просто загорались индикатором неисправности (MIL) или « идиотским светом » в случае обнаружения проблемы, но не предоставляли никакой информации о природе проблемы. Современные реализации OBD используют стандартизированный цифровой порт связи для предоставления данных в режиме реального времени в дополнение к стандартизированной серии диагностических кодов неисправностей или DTC, которые позволяют человеку быстро выявлять и устранять неисправности в автомобиле.

История

• 1968: Volkswagen представляет первую бортовую компьютерную систему в своих с впрыском топлива моделях Type 3 . Эта система полностью аналоговая и не имеет диагностических возможностей.
• 1975: Системы EFI Bosch и Bendix применяются крупными производителями автомобилей для снижения выбросов из выхлопных труб. Эти системы также являются аналоговыми, хотя некоторые из них обеспечивают элементарные диагностические возможности с помощью заводских инструментов, например Kent Moore J-25400, совместимая с Datsun 280Z , и Cadillac Seville.
• 1980: General Motors представляет первый канал передачи данных на своих моделях Cadillac Eldorado и Seville 1980 года. Диагностические коды неисправностей (DTC) отображаются на цифровом дисплее электронной системы климат-контроля в диагностическом режиме.
• 1981: General Motors представила свою систему «компьютерного командного управления» на всех легковых автомобилях США 1981 модельного года. В эту систему включен запатентованный 5-контактный ALDL , который взаимодействует с модулем управления двигателем (ECM) для инициирования диагностического запроса и предоставления последовательный поток данных. Протокол обменивается данными со скоростью 160 бод с передачей сигналов широтно-импульсной модуляции (ШИМ) и контролирует все функции управления двигателем. Он сообщает в реальном времени данные датчиков, переопределения компонентов и диагностические коды неисправностей. Спецификация для этой ссылки определена в документе XDE-5024B Центра проектов системы контроля выбросов GM.
• 1982: RCA определяет аналоговый стандарт диагностики транспортных средств STE/ICE (упрощенное испытательное оборудование для двигателей внутреннего сгорания), используемый в CUCV , танке M60 и других военных машинах того времени для армии США.
• 1986: General Motors представляет обновленную версию протокола ALDL, который обеспечивает скорость передачи данных 8192 бод с полудуплексной передачей сигналов UART на некоторых моделях.
• 1988: Калифорнийский совет по воздушным ресурсам (CARB) требует, чтобы все новые автомобили, продаваемые в Калифорнии с 1988 года, имели некоторые базовые возможности OBD (например, обнаружение проблем с измерением топлива и рециркуляцией выхлопных газов ). Эти требования обычно обозначаются как «OBD-I», хотя это название является ретронимом , примененным после появления OBD-II. Разъем канала передачи данных и его положение не стандартизированы, равно как и протокол передачи данных. Общество инженеров автомобильной промышленности (SAE) рекомендует стандартизированный диагностический разъем и набор диагностических тестовых сигналов.
• ~1994: Движимый желанием провести общештатную программу тестирования выбросов , CARB выпускает спецификацию OBD-II и требует, чтобы она была принята для всех автомобилей, продаваемых в Калифорнии, начиная с 1996 модельного года (см. CCR Title 13, разделы 1968.1 и 40). CFR, часть 86, раздел 86.094). Коды DTC и разъемы, рекомендованные SAE, включены в данную спецификацию.
• 1996: Спецификация OBD-II стала обязательной для всех легковых автомобилей и легких грузовиков с бензиновым двигателем с полной массой менее 8500 фунтов (3900 кг) в США. Спецификация OBD-II также является обязательной для всех автомобилей с бензиновым двигателем с выбросами в Калифорнии и полной массой до 14 000 фунтов (6 400 кг).
• 1997: Спецификация OBD-II стала обязательной для автомобилей с дизельными двигателями, работающих на выбросы в Калифорнии, с полной массой до 14 000 фунтов (6 400 кг).
• 2001: Европейский Союз делает EOBD обязательным для всех автомобилей с бензиновым двигателем, продаваемых в Европейском Союзе, начиная с 2001 МГ (см. Директиву о европейских стандартах выбросов 98/69/EC). ).
• 2004: Европейский Союз делает EOBD обязательным для всех дизельных автомобилей, продаваемых в Европейском Союзе. Все автомобили с бензиновым двигателем в США с полной массой до 14 000 фунтов (6 400 кг) должны иметь OBD-II.
• 2006: Все автомобили, произведенные в Австралии и Новой Зеландии, должны соответствовать требованиям OBD-II после 1 января 2006 года. Все транспортные средства в США с полной массой 14 000 фунтов (6 400 кг) и ниже должны иметь OBD-II.
• 2007: Все автомобили в Калифорнии с полной массой более 14 000 фунтов (6 400 кг) должны поддерживать EMD/EMD+ или OBD-II.
• 2008: Все автомобили, продаваемые в США, должны использовать стандарт ISO 15765-4. стандарт сигнализации (вариант Controller Area Network (CAN) шины ).
• 2008: Управление по охране окружающей среды требует от некоторых легковых автомобилей в Китае внедрения OBD (стандарт GB18352). ) до 1 июля 2008 года. Могут применяться некоторые региональные исключения.
• 2010: Начало обязательного поэтапного внедрения спецификации OBD-II для всех автомобилей с полной массой 14 000 фунтов (6 400 кг) и выше. Это было завершено к 2013 модельному году. Автомобили, у которых в этот период не было OBD-II, должны были иметь EMD/EMD+.

Стандартные интерфейсы

АЛДЛ

Основная статья: АЛДЛ

(диагностический канал сборочной линии) компании GM ALDL иногда называют предшественником или собственной версией производителя диагностической системы OBD-I, начиная с 1981 года. Этот интерфейс производился в различных вариантах и ​​​​заменялся модулями управления силовой передачей (также известными как PCM). , ЕСМ, ЭБУ). Различные версии имели небольшие различия в распиновке и скорости передачи данных. В более ранних версиях использовалась скорость передачи данных 160 бод, а в более поздних версиях - до 8192 бод и использовалась двунаправленная связь с PCM.

OBD-I

Регулирующая цель OBD-I заключалась в том, чтобы побудить производителей автомобилей разрабатывать надежные системы контроля выбросов , которые остаются эффективными в течение «срока полезного использования» автомобиля. Была надежда, что, введя ежегодные испытания на выбросы в Калифорнии , начиная с 1988 года, и отказывая в регистрации транспортным средствам, которые не прошли проверку, водители будут склонны покупать автомобили, которые с большей вероятностью пройдут проверку. OBD-I оказался в значительной степени неудачным, поскольку средства передачи диагностической информации о выбросах не были стандартизированы. Технические трудности с получением стандартизированной и достоверной информации о выбросах всех транспортных средств привели к невозможности эффективной реализации ежегодной программы испытаний.

Диагностические коды неисправностей (DTC) автомобилей с OBD-I обычно можно найти без дорогостоящего сканирующего прибора. Каждый производитель использовал свой собственный диагностический разъем (DLC), расположение DLC, определения кодов DTC и процедуру считывания кодов DTC с автомобиля. Коды DTC автомобилей OBD-I часто считываются по схеме мигания индикатора «Проверьте двигатель» (CEL) или «Скоро обслужите двигатель» (SES). При подключении определенных контактов диагностического разъема на индикаторе «Check Engine» мигает двузначное число, соответствующее определенному состоянию ошибки. Однако коды DTC некоторых автомобилей OBD-I интерпретируются по-разному. Автомобили Cadillac с бензиновым впрыском топлива оснащены актуальной бортовой диагностикой, которая выводит коды неисправностей, тесты исполнительных механизмов и данные датчиков на новый цифровой дисплей электронного климат-контроля.

Удерживание кнопок «Выкл.» и «Тепло» в течение нескольких секунд активирует режим диагностики без необходимости использования внешнего диагностического прибора. Некоторые компьютеры двигателей Honda оснащены светодиодами , которые загораются определенным образом, указывая на код неисправности. General Motors, некоторые автомобили Ford (DCL) 1989–1995 годов выпуска и некоторые автомобили Toyota/Lexus 1989–1995 годов имеют доступ к живому потоку данных датчиков; однако многие другие автомобили, оснащенные OBD-I, этого не делают. Автомобили OBD-I имеют меньше кодов DTC, чем автомобили, оборудованные OBD-II.

ОБД-1.5

OBD 1.5 относится к частичной реализации OBD-II, которую General Motors использовала на некоторых автомобилях в 1994, 1995 и 1996 годах. (GM не использовала термин OBD 1.5 в документации для этих автомобилей — у них просто есть OBD и OBD. -II раздел в сервисном руководстве.)

Например, Корветы 1994–1995 модельного года имеют один кислородный датчик после катализатора (хотя у них есть два каталитических нейтрализатора ) и в них реализовано подмножество кодов OBD-II.

Эта гибридная система присутствовала на автомобилях GM с кузовом B (Chevrolet Caprice, Impala и Buick Roadmaster) 1994–1995 модельных годов, автомобилях с H-кузовом 1994–1995 годов, автомобилях с W-кузовом (Buick Regal, Chevrolet Lumina (1995 года выпуска). только), Chevrolet Monte Carlo (только 1995 г.), Pontiac Grand Prix, Oldsmobile Cutlass Supreme) для 1994–1995 гг., L-кузов (Chevrolet Beretta/Corsica) для 1994–1995 гг., Y-кузов (Chevrolet Corvette) для 1994–1995 гг., на кузове F (Chevrolet Camaro и Pontiac Firebird) 1995 года и на кузове J (Chevrolet Cavalier и Pontiac Sunfire) и N-body (Buick Skylark, Oldsmobile Achieva, Pontiac Grand Am) 1995 и 1996 годов, а также для North Американцы поставляли автомобили Saab 1994–1995 годов с безнаддувным двигателем 2.3.

Распиновка подключения ALDL на этих автомобилях следующая:

1	2	3	4	5	6	7	8
9	10	11	12	13	14	15	16

Для соединений ALDL контакт 9 — это поток данных, контакты 4 и 5 — заземление, а контакт 16 — напряжение батареи.

Для считывания кодов, генерируемых OBD ​​1.5, требуется сканирующий прибор, совместимый с OBD 1.5.

На этом разъеме также доступны дополнительные цепи диагностики и управления для конкретного автомобиля. Например, на Corvette имеются интерфейсы для потока последовательных данных класса 2 от PCM, диагностического терминала CCM, потока радиоданных, системы подушек безопасности, системы выборочного контроля езды, системы предупреждения о низком давлении в шинах и пассивной системы. система бесключевого доступа.

OBD 1.5 также используется в Ford Scorpio с 95 года.

OBD-II

OBD-II представляет собой улучшение по сравнению с OBD-I как по возможностям, так и по стандартизации. Стандарт OBD-II определяет тип диагностического разъема и его распиновку, доступные протоколы электрической сигнализации и формат сообщений. Он также предоставляет список возможных параметров транспортного средства для мониторинга, а также способы кодирования данных для каждого из них. В разъеме имеется штифт, обеспечивающий питание сканера от аккумулятора автомобиля, что исключает необходимость отдельного подключения сканера к источнику питания. Тем не менее, некоторые технические специалисты все же могут подключить сканирующий прибор к вспомогательному источнику питания для защиты данных в необычном случае, когда в автомобиле произойдет потеря электроэнергии из-за неисправности. Наконец, стандарт OBD-II предоставляет расширяемый список кодов DTC. В результате этой стандартизации одно устройство может опрашивать бортовой компьютер(ы) любого автомобиля. Этот OBD-II выпускался в двух моделях OBD-IIA и OBD-IIB. Стандартизация OBD-II была вызвана требованиями по выбросам, и хотя через него необходимо передавать только коды и данные, связанные с выбросами, большинство производителей сделали OBD-II Разъем канала передачи данных — единственный в автомобиле, с помощью которого диагностируются и программируются все системы. Диагностические коды неисправностей OBD-II состоят из 4 цифр, которым предшествует буква: P для трансмиссии (двигатель и трансмиссия), B для кузова, C для шасси и U для сети.

Диагностический разъем OBD-II

Женский разъем OBD-II на автомобиле

Распиновка гнездового разъема OBD-II типа A – вид спереди

Распиновка гнездового разъема OBD-II типа B – вид спереди. Размещение проволоки идентично типу А, но центральная канавка разделена на две части.

Спецификация OBD-II предусматривает стандартизированный аппаратный интерфейс — гнездовой 16-контактный (2x8) разъем J1962 , где тип A используется для автомобилей с напряжением 12 В, а тип B — для автомобилей с напряжением 24 В. В отличие от разъема OBD-I, который иногда можно найти под капотом автомобиля, разъем OBD-II должен находиться на расстоянии не более 2 футов (0,61 м) от рулевого колеса (если изготовителем не предусмотрено исключение, в в этом случае он все еще находится где-то в пределах досягаемости водителя).

SAE J1962 определяет распиновку разъема как:

1	Усмотрение производителя GM: J2411 GMLAN/SWC/однопроводной CAN. Audi: переключил +12, чтобы сообщить сканирующему прибору, включено ли зажигание. VW: Включено +12, чтобы сообщить сканирующему прибору, включено ли зажигание. Мерседес (K-Line): Контроль зажигания (EZS), кондиционер (KLA), ПТС, системы безопасности (Airbag, SRS, AB) и некоторые другие.	9	Усмотрение производителя GM: ALDL 8192 бод, если установлен. BMW: Сигнал оборотов. Тойота: Сигнал оборотов. Мерседес (K-Line): ABS, ASR, ESP, ETS, диагностика BAS.
2	Автобусная положительная линия SAE J1850 ШИМ и ВПВ	10	Автобус отрицательная линия Только SAE J1850 PWM (не SAE 1850 VPW)
3	Усмотрение производителя Ethernet TX+ (диагностика по IP) Ford DCL(+) Аргентина, Бразилия (до OBD-II) 1997–2000 гг., США, Европа и т. д. Автобус Chrysler CCD(+) Mercedes (TNA): Скорость вращения двигателя TD.	11	Усмотрение производителя Ethernet TX- (Диагностика по IP) Ford DCL(-) Аргентина, Бразилия (до OBD-II) 1997–2000 гг., США, Европа и т. д. Автобус Chrysler CCD(-) Mercedes (K-Line): Коробка передач и другие компоненты трансмиссии (EGS, ETC, FTC).
4	Заземление	12	Усмотрение производителя Ethernet RX+ (диагностика по IP) Mercedes (K-Line): модуль всех видов деятельности (AAM), радио (RD), ICS (и многое другое)
5	Сигнальная земля	13	Усмотрение производителя Ethernet RX- (Диагностика по IP) Ford: FEPS – Программирование напряжения PCM Mercedes (K-Line): AB диагностика – системы безопасности.
6	CAN высокий (ISO 15765-4 и SAE J2284)	14	CAN низкий (ISO 15765-4 и SAE J2284)
7	К-линия (ИСО 9141-2 и ИСО 14230-4)	15	L-линия (ИСО 9141-2 и ИСО 14230-4)
8	Усмотрение производителя Активировать Ethernet (Диагностика по IP) Многие BMW: вторая K-линия для систем без OBD-II (кузов/шасси/информационно-развлекательная система). Мерседес: Зажигание	16	Напряжение батареи (+12 В для разъема типа А) (+24 В для разъема типа B)

Назначение неуказанных контактов оставлено на усмотрение производителя транспортного средства.

EOBD

Европейские правила бортовой диагностики (EOBD) являются европейским эквивалентом OBD-II и применяются ко всем легковым автомобилям категории M1 (с количеством пассажирских мест не более 8 и полной массой 2500 кг или менее 5500 фунтов). ) впервые зарегистрирован в странах-членах ЕС с 1 января 2001 года для автомобилей с бензиновым двигателем и с 1 января 2004 года для с дизельным двигателем. автомобилей

Для вновь представленных моделей даты регулирования применялись годом ранее – 1 января 2000 г. для бензина и 1 января 2003 г. для дизельного топлива.
Для легковых автомобилей с полной массой более 2500 кг и для легких коммерческих автомобилей даты регулирования применяются с 1 января 2002 г. для бензиновых моделей и с 1 января 2007 г. для дизельных моделей.

Техническая реализация EOBD по существу такая же, как и OBD-II, с использованием того же диагностического разъема SAE J1962 и сигнальных протоколов.

Со стандартами выбросов Евро V и Евро VI пороговые значения выбросов EOBD ниже, чем предыдущие Евро III и IV.

Коды неисправностей EOBD

Каждый код неисправности EOBD состоит из пяти символов: буквы, за которой следуют четыре цифры. Буква относится к опрашиваемой системе, например Pxxxx будет относиться к системе трансмиссии. Следующим символом будет 0, если он соответствует стандарту EOBD. Итак, это должно выглядеть как P0xxx.

Следующий символ будет относиться к подсистеме.

• P00xx — Учет топлива и воздуха и вспомогательный контроль выбросов.
• P01xx — Дозирование топлива и воздуха.
• P02xx — Дозирование топлива и воздуха (цепь форсунки).
• P03xx — Система зажигания или пропуски зажигания.
• P04xx — Дополнительный контроль выбросов.
• P05xx — Система управления скоростью автомобиля и система контроля холостого хода.
• P06xx — Выходная цепь компьютера.
• P07xx — Трансмиссия.
• P08xx — Трансмиссия.

Следующие два символа будут относиться к отдельной неисправности в каждой подсистеме.

ЭОБД2

Термин «EOBD2» — это маркетинговый оборот , используемый некоторыми производителями автомобилей для обозначения особенностей производителя, которые на самом деле не являются частью стандарта OBD или EOBD. В данном случае «E» означает Enhanced.

ИОБД

JOBD — это версия OBD-II для автомобилей, продаваемых в Японии.

ADR 79/01 и 79/02 (австралийский стандарт OBD)

Стандарт ADR 79/01 (Стандарт транспортного средства ( Австралийское правило проектирования II – Контроль выбросов . 79/01 для легковых автомобилей) 2005 г.) является австралийским эквивалентом OBD- Он применяется ко всем транспортным средствам категорий M1 и N1 с полной массой 3500 кг (7700 фунтов) или менее, зарегистрированным как новые на территории Австралии и произведенным с 1 января 2006 г. для автомобилей с бензиновым двигателем и с 1 января 2007 г. для автомобилей с бензиновым двигателем. автомобили с дизельным двигателем.

Для вновь представленных моделей даты регулирования применялись годом ранее – 1 января 2005 г. для бензина и 1 января 2006 г. для дизельного топлива. Стандарт ADR 79/01 был дополнен стандартом ADR 79/02, который с 1 июля 2008 года налагал более жесткие ограничения на выбросы, применимые ко всем транспортным средствам классов M1 и N1 с полной массой 3500 кг или менее, для новых модели, 1 июля 2010 г., для всех моделей.

Техническая реализация этого стандарта по существу такая же, как и OBD-II, с использованием того же диагностического разъема SAE J1962 и сигнальных протоколов.

EMD/EMD+

В Северной Америке EMD и EMD+ представляют собой бортовые диагностические системы, которые использовались на транспортных средствах с полной массой 14 000 фунтов (6 400 кг) или более в период с 2007 по 2012 модельные годы, если эти автомобили еще не были оснащены OBD-II. . EMD использовался на автомобилях с выбросами в Калифорнии в период с 2007 по 2009 модельные годы, которые еще не имели OBD-II. EMD должен был контролировать подачу топлива, рециркуляцию выхлопных газов, сажевый фильтр (на дизельных двигателях) и входы и выходы модуля управления трансмиссией, связанные с выбросами, на предмет непрерывности цепи, рациональности данных и функциональности выходных данных. EMD + использовался на бензиновых автомобилях California и Federal 2010–2012 модельного года с полной массой более 14 000 фунтов (6 400 кг). Он добавил возможность контролировать работу катализатора оксидов азота. EMD и EMD+ аналогичны OBD-I по логике, но используют тот же разъем данных SAE J1962 и шину CAN, что и системы OBD-II.

Протоколы сигналов OBD-II

С интерфейсом OBD-II разрешено пять протоколов сигнализации. Большинство транспортных средств реализуют только один из протоколов. Часто можно определить используемый протокол на основе того, какие контакты присутствуют на разъеме J1962:

• SAE J1850 PWM ( широтно-импульсная модуляция — 41,6 кБ/сек, стандарт Ford Motor Company )
  • контакт 2: Шина+
  • контакт 10: Автобус–
  • Высокое напряжение +5 В.
  • Длина сообщения ограничена 12 байтами, включая CRC.
  • Использует схему арбитража с несколькими мастерами, называемую « Множественный доступ с контролем несущей и неразрушающим арбитражем» (CSMA/NDA).
• SAE J1850 VPW ( переменная ширина импульса — 10,4/41,6 кБ/сек, стандарт General Motors )
  • контакт 2: Шина+
  • Автобус работает на холостом ходу
  • Высокое напряжение +7 В.
  • Точка принятия решения: +3,5 В.
  • Длина сообщения ограничена 12 байтами, включая CRC.
  • Использует CSMA /NDA
• ИСО 9141-2 . Этот протокол имеет скорость асинхронной последовательной передачи данных 10,4 кбит/с. Это чем-то похоже на RS-232 ; однако уровни сигналов разные, и связь происходит по одной двунаправленной линии без дополнительных сигналов установления связи. ISO 9141-2 в основном используется в автомобилях Chrysler, европейских и азиатских автомобилях.
  • контакт 7: K-линия
  • контакт 15: L-линия (опционально)
  • UART-сигнализация
  • K-линия работает на высоком холостом ходу, с резистором 510 Ом к _{батарее V.}
  • Активное/доминантное состояние устанавливается на низкий уровень с помощью драйвера с открытым коллектором.
  • Длина сообщения составляет максимум 260 байт. Поле данных МАКС 255.
• ISO 14230 KWP2000 ( Протокол ключевых слов 2000 )
  • контакт 7: K-линия
  • контакт 15: L-линия (опционально)
  • Физический уровень идентичен ISO 9141-2.
  • Скорость передачи данных от 1,2 до 10,4 кбод
  • Сообщение может содержать до 255 байт в поле данных.
• ISO 15765 CAN (250 кбит/с или 500 кбит/с). Протокол CAN был разработан компанией Bosch для автомобильного и промышленного управления. В отличие от других протоколов OBD, их варианты широко используются за пределами автомобильной промышленности. Хотя он не соответствовал требованиям OBD-II для автомобилей в США до 2003 года, с 2008 года все автомобили, продаваемые в США, должны использовать CAN в качестве одного из протоколов сигнализации.
  • контакт 6: CAN High
  • контакт 14: CAN низкий

Все выводы OBD-II используют один и тот же разъем, но используются разные контакты, за исключением контакта 4 (земля аккумулятора) и контакта 16 (положительный полюс аккумулятора).

-

OBD-II обеспечивает доступ к данным блока управления двигателем (ECU) и является ценным источником информации при устранении неполадок внутри автомобиля. Стандарт SAE J1979 определяет метод запроса различных диагностических данных и список стандартных параметров, которые могут быть доступны из ЭБУ. Различные доступные параметры адресуются «идентификационными номерами параметров» или PID , которые определены в J1979. Список основных PID, их определений и формулу для преобразования необработанных выходных данных OBD-II в значимые диагностические единицы см. в разделе PID OBD-II . Производители не обязаны использовать все PID, перечисленные в J1979, и им разрешено включать собственные PID, которые не указаны в списке. Система запроса PID и получения данных обеспечивает доступ к данным о производительности в реальном времени, а также к помеченным кодам неисправности. Список типовых кодов неисправности OBD-II, предложенных SAE, см. в Таблице кодов OBD-II . Отдельные производители часто дополняют набор кодов OBD-II дополнительными собственными кодами DTC.

Режим работы/услуги OBD

Вот базовое введение в протокол связи OBD в соответствии с ISO 15031. В SAE J1979 эти «режимы» были переименованы в «сервисы», начиная с 2003 года.

• Сервис/Режим $01отображает текущие данные датчиков от PID («ID параметров»). см . в разделе PID #Service_01 OBD-II . Подробный список
• Сервис/Режим $02 делает данные стоп-кадра доступными через одни и те же PID. См. PID #Service_02 OBD-II . список
• Сервис/Режим $03перечисляет сохраненные «подтвержденные» диагностические коды неисправностей, связанные с выбросами. Он либо отображает числовые четырехзначные коды, идентифицирующие неисправности, либо отображает их в виде буквы (P, B, U, C) плюс 4 цифры. См. #OBD-II_diagnostic_trouble_codes .
• Сервис/Режим $04используется для очистки диагностической информации, связанной с выбросами. Это включает в себя очистку сохраненных ожидающих/подтвержденных кодов DTC и данных стоп-кадра.
• Сервис/Режим $05отображает экран монитора датчика кислорода и результаты проверки датчика кислорода. Для диагностики доступны десять номеров:
  • $01 Пороговое напряжение датчика O2 от обогащенного к обедненному
  • $02 Пороговое напряжение датчика O2 в режиме обеднения-обогащения
  • $03 Низкий порог напряжения датчика для измерения времени переключения
  • $04 Высокий порог напряжения датчика для измерения времени переключения
  • $05 Время переключения с богатого на бережливое в мс
  • $06 Время переключения Lean-to Rich в мс
  • $07 Минимальное напряжение для испытания
  • $08 Максимальное напряжение для испытания
  • $09 Время между изменениями напряжения в мс
  • см . в разделе PID #Service_05 OBD-II . Список
• Сервис/Режим $06представляет собой запрос на результаты испытаний бортового мониторинга для постоянно и непостоянно контролируемой системы. Обычно для каждого прерывистого монитора существует минимальное значение, максимальное значение и текущее значение.
• Сервис/Режим $07— это запрос кодов диагностики, связанных с выбросами, обнаруженных во время текущего или последнего завершенного цикла движения. Это позволяет внешнему испытательному оборудованию получать «ожидающие» диагностические коды неисправностей, обнаруженные во время текущего или последнего завершенного ездового цикла для компонентов/систем, связанных с выбросами. Это используется специалистами по техническому обслуживанию после ремонта автомобиля и после очистки диагностической информации, чтобы просмотреть результаты испытаний после одного цикла вождения и определить, устранил ли ремонт проблему. См. #OBD-II_diagnostic_trouble_codes .
• Сервис/Режим $08 может позволить внешнему испытательному устройству контролировать работу бортовой системы, теста или компонента.
• Сервис/Режим $09используется для получения информации об автомобиле. Среди прочего доступна следующая информация:
  • VIN ( идентификационный номер транспортного средства ): Идентификатор транспортного средства
  • CALID (идентификация калибровки): идентификатор программного обеспечения, установленного в ЭБУ.
  • CVN (номер проверки калибровки): номер, используемый для проверки целостности программного обеспечения автомобиля. Производитель несет ответственность за определение метода расчета CVN, например, с использованием контрольной суммы.
  • Счетчики производительности в использовании
    • Бензиновый двигатель: катализатор, первичный датчик кислорода, система испарения, система EGR, система VVT, система вторичного воздуха и вторичный датчик кислорода.
    • Дизельный двигатель: катализатор NMHC, катализатор снижения NOx, абсорбер NOx, сажевый фильтр, датчик выхлопных газов, система EGR, система VVT, контроль давления наддува, топливная система.
  • см . в разделе PID #Service_09 OBD-II . Подробный список
• Сервис/Режим $0Aперечисляет сохраненные «постоянные» диагностические коды неисправностей, связанные с выбросами. Согласно CARB, любые диагностические коды неисправностей, которые подают команду на включение MIL и сохраняются в энергонезависимой памяти, должны регистрироваться как постоянный код неисправности. См. #OBD-II_diagnostic_trouble_codes .

Приложения

Доступны различные инструменты, которые подключаются к разъему OBD для доступа к функциям OBD. Они варьируются от простых универсальных инструментов потребительского уровня до сложных инструментов дилерских центров OEM и телематических устройств транспортных средств.

Ручные инструменты сканирования

Мультимарочная портативная система диагностики автомобилей Autoboss V-30 с переходниками на разъемы нескольких производителей автомобилей.

Доступен ряд надежных ручных сканирующих инструментов.

• Простые инструменты считывания/сброса кодов неисправностей в основном ориентированы на потребительский уровень.
• Профессиональные ручные сканеры могут обладать более продвинутыми функциями.
  • Доступ к более расширенной диагностике
  • Установите параметры ЭБУ, специфичные для производителя или автомобиля.
  • Доступ и управление другими блоками управления, такими как подушка безопасности или ABS.
  • Мониторинг в реальном времени или графическое отображение параметров двигателя для облегчения диагностики или настройки.

Инструменты и анализ на основе мобильных устройств

Приложения для мобильных устройств позволяют мобильным устройствам, таким как сотовые телефоны и планшеты, отображать и манипулировать данными OBD-II, доступ к которым осуществляется через USB переходные кабели или адаптеры Bluetooth , подключенные к разъему OBD II автомобиля. Новые устройства, представленные на рынке, оснащены датчиками GPS и возможностью передавать данные о местоположении и диагностике автомобиля по сотовой сети. Таким образом, современные устройства OBD-II в настоящее время могут использоваться, например, для определения местоположения транспортных средств, мониторинга поведения вождения в дополнение к считыванию диагностических кодов неисправностей (DTC). Еще более продвинутые устройства позволяют пользователям сбрасывать коды DTC двигателя, эффективно отключая индикаторы двигателя на приборной панели; однако сброс кодов не решает основные проблемы и в худшем случае может даже привести к поломке двигателя, если источник проблемы серьезен и остается без внимания в течение длительного времени.

Программное обеспечение OBD-II

Пакет программного обеспечения OBD-II, установленный на компьютер ( Windows , Mac или Linux ), может помочь диагностировать бортовую систему, считывать и стирать коды DTC, отключать контрольные коды неисправности, отображать данные в реальном времени и измерять экономию топлива автомобиля.

Чтобы использовать программное обеспечение OBD-II, необходимо иметь адаптер OBD-II (обычно использующий Bluetooth , Wi-Fi или USB ). подключен к порту OBD-II, чтобы автомобиль мог подключиться к компьютеру, на котором установлено программное обеспечение.

Инструменты сканирования и платформы анализа на базе ПК

Типичный простой диагностический интерфейс USB KKL без логики протокола для регулировки уровня сигнала.

Инструмент анализа OBD на базе ПК, который преобразует сигналы OBD-II в последовательные данные (USB или последовательный порт), стандартные для ПК или Mac. Затем программное обеспечение декодирует полученные данные на визуальный дисплей. Многие популярные интерфейсы основаны на ELM327 или STN. Микросхемы интерпретатора OBD, обе из которых считывают все пять общих протоколов OBD-II. Некоторые адаптеры теперь используют API J2534, позволяющий им получать доступ к протоколам OBD-II как для легковых, так и для грузовых автомобилей.

В дополнение к функциям ручного сканера инструменты на базе ПК обычно предлагают:

• Большой объем памяти для регистрации данных и других функций.
• Экран с более высоким разрешением, чем у портативных инструментов
• Возможность использовать несколько программ, что повышает гибкость
• Идентификация и удаление кода неисправности
• Данные представлены в виде интуитивно понятных графиков и диаграмм.

Степень, в которой компьютерный инструмент может получить доступ к диагностике ЭБУ производителя или конкретного автомобиля, варьируется в зависимости от программного продукта. как это происходит между ручными сканерами.

Регистраторы данных

Журнал OBD TEXA. Небольшой регистратор данных с возможностью последующего считывания данных на ПК через USB.

Регистраторы данных предназначены для сбора данных о транспортном средстве во время его нормальной эксплуатации для последующего анализа.

Использование регистрации данных включает в себя:

• Мониторинг двигателя и автомобиля при нормальной работе, для диагностики или настройки.
• Некоторые компании автострахования в США предлагают сниженные страховые взносы, если регистраторы данных автомобиля OBD-II или камеры установлены – и соответствует ли поведение драйвера требованиям. Это форма выбора риска автострахования.
• Мониторинг поведения водителей операторами автопарка .

Анализ данных «черного ящика» транспортного средства может выполняться периодически, автоматически передаваться по беспроводной сети третьей стороне или извлекаться для судебно-медицинской экспертизы после такого события, как авария, нарушение правил дорожного движения или механическая неисправность.

Тестирование выбросов

В Соединенных Штатах многие штаты теперь используют тестирование OBD-II вместо тестирования выхлопной трубы в транспортных средствах, совместимых с OBD-II (1996 года и новее). Поскольку OBD-II хранит коды неисправностей оборудования по выбросам, испытательный компьютер может запросить бортовой компьютер автомобиля и убедиться в отсутствии кодов неисправностей, связанных с выбросами, и в том, что автомобиль соответствует стандартам выбросов для модельного года, в котором он был изготовлен.

В Нидерландах автомобили 2006 года выпуска и позже проходят ежегодную проверку выбросов EOBD.

Дополнительные приборы водителя автомобиля

Дополнительными приборами водителя являются приборы, установленные на транспортном средстве в дополнение к тем, которые предусмотрены изготовителем транспортного средства и предназначенные для отображения водителю при нормальной эксплуатации. В отличие от сканеров, используемых в основном для активной диагностики неисправностей, настройки или скрытой регистрации данных.

Автолюбители традиционно устанавливают дополнительные датчики, такие как вакуум в коллекторе, ток аккумулятора и т. д. Стандартный интерфейс OBD позволил новому поколению приборов для энтузиастов получить доступ ко всему спектру данных автомобиля, используемых для диагностики, и производным данным, таким как мгновенная экономия топлива.

Приборы могут иметь форму специальных маршрутных компьютеров . компьютер или интерфейсы для КПК , смартфоны или навигационное устройство Garmin .

Поскольку компьютер по сути представляет собой ПК, на него может быть загружено то же программное обеспечение, что и на сканирующие устройства на базе ПК, и наоборот, поэтому различие заключается только в причине использования программного обеспечения.

Эти системы для энтузиастов также могут включать в себя некоторые функции, аналогичные другим инструментам сканирования.

Телематика автомобиля

Информация OBD II обычно используется телематическими устройствами транспортных средств, которые выполняют отслеживание автопарка, контролируют топливную экономичность, предотвращают небезопасное вождение, а также для удаленной диагностики и страхования с оплатой по мере вождения.

Хотя изначально они не предназначались для вышеуказанных целей, обычно поддерживаемые данные OBD II, такие как скорость транспортного средства, обороты в минуту и ​​уровень топлива, позволяют устройствам слежения за автопарком на основе GPS отслеживать время простоя транспортного средства, превышение скорости и превышение оборотов. Отслеживая коды неисправностей OBD II, компания может сразу узнать, есть ли у одного из ее автомобилей проблема с двигателем, и интерпретируя код, определить характер проблемы. Его можно использовать для обнаружения неосторожного вождения в режиме реального времени на основе данных датчиков, передаваемых через порт OBD. Это обнаружение осуществляется путем добавления процессора сложных событий (CEP) на серверную часть и на интерфейс клиента. OBD II также контролируется для блокировки мобильных телефонов во время вождения и записи данных о поездке в целях страхования.

Диагностические коды неисправностей OBD-II

Диагностические коды неисправностей OBD-II ( DTC ) имеют длину пять символов, причем первая буква обозначает категорию, а остальные четыре представляют собой шестнадцатеричное число.

Первым символом, обозначающим категорию, может быть только одна из следующих четырех букв, приведенных здесь, с соответствующими значениями. (Это ограничение по количеству связано с тем, что только два бита памяти). для обозначения категории при сохранении и передаче кодов DTC используются

• P — Силовой агрегат (двигатель, трансмиссия и зажигание)
• C – Шасси (включая АБС и тормозную жидкость)
• B – Кузов (включая кондиционер и подушку безопасности)
• У – Сеть (проводная шина)

Второй символ — это число в диапазоне от 0 до 3. (Это ограничение снова связано с ограничениями памяти).

• 0 – указывает общий (определенный SAE) код.
• 1 – указывает код производителя (OEM).
• 2 – Зависит от категории:
  • Для категории «P» это означает общий (определенный SAE) код.
  • Для других категорий указывается код производителя (OEM).
• 3 – Зависит от категории:
  • Для категории «P» это означает код, который был определен «совместно».
  • Для других категорий это зарезервировано для использования в будущем.

Третий символ может обозначать конкретную систему автомобиля, к которой относится неисправность.

• 0 – Учет топлива и воздуха и вспомогательный контроль выбросов
• 1 – Учет топлива и воздуха
• 2 — Дозирование топлива и воздуха (форсунка)
• 3 – Системы зажигания или пропуски зажигания
• 4 – Вспомогательные средства контроля выбросов
• 5 – Системы контроля скорости автомобиля и контроля холостого хода.
• 6 – Компьютер и выходная цепь
• 7 – Трансмиссия
• 8 – Трансмиссия
• AF — гибридные коды неисправностей

Наконец, четвертый и пятый символы определяют точную обнаруженную проблему.

Документы по стандартам

Документы стандартов SAE по OBD-II

• J1962 – определяет физический разъем, используемый для интерфейса OBD-II.
• J1850 – определяет протокол последовательной передачи данных. Существует 2 варианта: 10,4 кбит/с (однопроводной, VPW) и 41,6 кбит/с (2-проводной, ШИМ). В основном используется производителями в США, также известными как PCI (Chrysler, 10,4 КБ), класс 2 (GM, 10,4 КБ) и SCP (Ford, 41,6 КБ).
• J1978 – Определяет минимальные эксплуатационные стандарты для сканирующих инструментов OBD-II.
• J1979 – Определяет стандарты для режимов диагностических испытаний.
• J2012 – Определяет стандартные коды неисправностей и определения.
• J2178-1 – определяет стандарты форматов заголовков сетевых сообщений и назначения физических адресов.
• J2178-2 – Содержит определения параметров данных.
• J2178-3 – определяет стандарты для идентификаторов кадров сетевых сообщений для однобайтовых заголовков.
• J2178-4 – определяет стандарты сетевых сообщений с трехбайтовыми заголовками*
• J2284-3 – определяет уровень CAN физический и канал передачи данных 500 тыс.
• J2411 — описывает протокол GMLAN (Single-Wire CAN), используемый в новых автомобилях GM. Часто доступен на разъеме OBD как PIN-код 1 на новых автомобилях GM.

Документы стандартов SAE по HD (Heavy Duty) OBD

• J1939 – определяет протокол данных для тяжелых коммерческих автомобилей.

Стандарты ИСО

• ISO 9141: Транспорт дорожный. Диагностические системы. Международная организация по стандартизации , 1989.
  • Часть 1: Требования к обмену цифровой информацией
  • Часть 2: Требования CARB к обмену цифровой информацией
  • Часть 3. Проверка связи между автомобилем и диагностическим прибором OBD II.
• ISO 11898: Транспорт дорожный. Сеть контроллеров (CAN). Международная организация по стандартизации, 2003.
  • Часть 1: Уровень канала передачи данных и физическая сигнализация
  • Часть 2: Высокоскоростной блок доступа к среде
  • Часть 3. Низкоскоростной, отказоустойчивый, зависящий от среды интерфейс.
  • Часть 4: Связь по времени
• ISO 14230: Транспорт дорожный. Диагностические системы. Протокол ключевых слов 2000, Международная организация по стандартизации, 1999 г.
  • Часть 1: Физический уровень
  • Часть 2: Уровень канала передачи данных
  • Часть 3: Прикладной уровень
  • Часть 4: Требования к системам, связанным с выбросами
• ISO 15031: Связь между транспортным средством и внешним оборудованием для диагностики выбросов, Международная организация по стандартизации, 2010 г.
  • Часть 1. Общая информация и определение варианта использования.
  • Часть 2. Руководство по терминам, определениям, сокращениям и аббревиатурам.
  • Часть 3. Диагностический разъем и соответствующие электрические схемы, характеристики и использование.
  • Часть 4. Внешнее испытательное оборудование
  • Часть 5: Диагностические услуги, связанные с выбросами
  • Часть 6. Определения диагностических кодов неисправностей
  • Часть 7: Безопасность канала передачи данных
• ISO 15765: Транспорт дорожный. Диагностика в сетях контроллеров (CAN). Международная организация по стандартизации, 2004 г.
  • Часть 1: Общая информация
  • Часть 2. Сервисы сетевого уровня ISO 15765-2.
  • Часть 3: Внедрение унифицированных диагностических сервисов ( UDS на CAN)
  • Часть 4: Требования к системам, связанным с выбросами

Проблемы безопасности

Исследователи из Вашингтонского и Калифорнийского университетов изучили безопасность системы OBD и обнаружили, что они могут получить контроль над многими компонентами автомобиля через интерфейс. Кроме того, они смогли загрузить новую прошивку в блоки управления двигателем . Их вывод состоит в том, что встроенные системы транспортных средств не разработаны с учетом требований безопасности.

Поступали сообщения о том, что воры использовали специальные устройства для перепрограммирования OBD, позволяющие им угонять автомобили без использования ключа. Основные причины этой уязвимости заключаются в стремлении производителей транспортных средств расширять шину для целей, отличных от тех, для которых она была разработана, а также в отсутствии аутентификации и авторизации в спецификациях OBD, которые вместо этого в значительной степени полагаются на безопасность за счет неясности .

См. также

• PID OBD-II («Идентификаторы параметров»)
• Единые диагностические услуги
• Блок управления двигателем
• обездвижить

Ссылки

Примечания

• Бирнбаум, Ральф и Трулья, Джерри. Знакомство с OBD II . Нью-Йорк, 2000. ISBN   0-9706711-0-5 .
• САЭ Интернешнл. Руководство по стандартам бортовой диагностики для автомобилей малой и средней грузоподъемности . Пенсильвания, 2003. ISBN   0-7680-1145-0 .

Внешние ссылки

• Директива 98/69/EC Европейского парламента и Совета от 13 октября 1998 г.
• Национальный центр обмена информацией OBD по автомобильной науке и технологиям при Государственном университете Вебера
• Информация OBD Агентства по охране окружающей среды США для специалистов по ремонту, владельцев транспортных средств и производителей.