Здравствуйте, дорогие читатели и просто случайно зашедшие на сайт сайт. Если вы попали на эту страницу, значит вас определенно интересует, что такое OBD коррекция ГБО , в чем ее суть и как это работает. Именно эти вопросы чаще всего возникают у людей, когда они слышат незнакомые им термины. Сегодня в рубрике " ", я постараюсь как можно более полно ответить на эти, интересующие вас вопросы.Что такое OBD?
OBD (On-Board Diagnostics ) переводится, как бортовая диагностика. На самом деле это вовсе не " ", скорее, термин, который был позаимствован разработчиками OBD коррекции ГБО. Эта диагностика позволяет автомобильным "мозгам" выполнять самодиагностику всех систем автомобиля. Объем данных, которые собираются OBD новых и старых автомобилей имеет существенные отличия. Первые версии OBD, обнаружив неисправность, сигнализировали о ней при помощи лампочки-индикатора MIL (Malfunction Indicator Lamp - индикационная лампа неисправности), однако кроме такого сообщения никакой информации о самой неисправности OBD не сообщал. Современные версии системы самодиагностики имеют стандартный цифровой разъем, при помощи которого можно получить исчерпывающие данные об автомобиле и каждой его системе в отдельности, как в реальном так и прошедшем времени. Кроме того, существуют специальные стандартизированные коды неисправностей DTC (Diagnostic Trouble Codes ), при помощи которых диагност может безошибочно установить причину неисправности автомобиля.
Прежде чем рассказать, как происходит коррекция, хочу сделать небольшое отступление, которое позволит понять необходимость OBD коррекции на ГБО .
Как вы знаете, "мозги" двигателя - ЭБУ (Электронный Блок Управления) настроены на работу двигателя на бензине. Для этого существует ряд настроек, которыми руководствуется ЭБУ, дозируя воздух и бензин, которые необходимы для горения топливно-воздушной смеси. Когда мотор работает на "родном" топливе, происходит точная регулировка, дозирование воздуха и бензина, однако после того как вы , ЭБУ начинает "врать". Точнее не совсем "врать", просто он не знает, как работать с этим типом топлива и "по привычке" дозирует его как бензин.
Проблема, как видите, заключается в том, что по своим физическим характеристикам бензин и газ сильно отличаются друг от друга. Поэтому взаимозаменяемости нет и не может быть, после перехода на газ "бензиновые мозги" не знают о том, что , от чего снижается КПД мотора и .
В цилиндры поступает много газа, часть которого в прямом смысле улетает в трубу, а . Более того, кроме больших расходов на газ, работа двигателя на бедной смеси со временем дает о себе знать. Из-за повышенной температуры сгорания топливной смеси, существенно снижается моторесурс двигателя, и его "смерть" медленно, но верно приближается с каждым километром.
Если на относительно старых авто, не имевших "продвинутой" электроники и OBD, можно было всего лишь с дозатором мощности и смеситель, после чего вся настройка заканчивалась, то на современных моделях такой фокус не пройдет. Как видите, ЭБУ двигателя необходим "переводчик", который сможет объяснить ему как работать с газом. Именно эту функцию и выполняет OBD коррекция ГБО .
Как работает OBD коррекция газового оборудования?
Как работает OBD коррекция ГБО?
Если своими словами, то выглядит это примерно так: ЭБУ посылает сигнал системе впрыска, руководствуясь программой, которая вшита в его "мозг". Это сигнал на выходе перехватывается модулем OBD коррекции и корректируется с учетом того, что мотор работает на газе, после чего преобразованный, адаптированный для ГБО сигнал посылается системе впрыска. В результате: ЭБУ уверен в том, что все окей, мотор работает ровно, все датчики сообщают о нормальной работе двигателя.
Главной задачей OBD коррекции газобаллонного оборудования является оптимизация газовоздушной смеси и поддержка в ней правильного соотношения воздуха и газа.
Многолетний опыт в области ГБО показывает, что с блоками OBD, которые корректируют работу штатного OBD на двигателях стандарта Евро-4 и Евро-5, имеет высокую эффективность. Даже при агрессивном стиле вождения автоматическая калибровка позволяет избежать ошибок и загорающихся ламп неисправности. При этом двигатель полностью соответствует вышеуказанным евростандартам, что немаловажно.
Есть правда одно "но". Все вышеуказанные "плюсы" возможны лишь при условии полной исправности двигателя, а также правильной установки газобаллонного оборудования квалифицированными специалистами. В случае нарушения того или иного условия, работа ГБО может быть еще более некорректной, нежели при полном отсутствии OBD коррекции газового оборудования . Также хочу отметить, что в большинстве случаев функцию OBD коррекции можно отключить, однако делать это рекомендуется лишь после диагностики и консультации со специалистами. Если же вы изначально не заинтересованы в OBD коррекции ГБО, советую об этом сообщить установщикам заранее, так как стоимость газового оборудования с данной функцией гораздо выше обычного комплекта ГБО.
С 01.01.2000 все автомобили с бензиновыми двигателями стали оснащаться системой OBD. С 01.01.2004 это требование распространилось и на автомобили с дизельными двигателями, а с 2006 года - на грузовые автомобили. С этого времени гарантировалась возможность ремонта и обслуживания автомобилей с системами OBD на всей территории Евросоюза. При этом в автомобилях должен быть стандартизированный интерфейс системы OBD. Также должен быть обеспечен доступ ко всей необходимой информации и данным по соответствующим системам без специального декодирования для любой СТО, контролирующих органов, аварийно-эвакуационных служб. Изготовители были обязаны не позднее чем через три месяца после предоставления авторизованным дилерам технической информации по OBD, сделать ее доступной для прочих заинтересованных сторон, при необходимости за отдельную плату. Исключение составляют данные, представляющие собой особую интеллектуальную собственность или секретные технические знания. К сожалению, не всегда и не все изготовители и импортеры выполняют это требование.
Системы OBD во время поездки обеспечивают постоянный контроль всех деталей и узлов автомобиля, имеющих отношение к выхлопным газам. При возникновении неисправностей, приводящих к превышению установленного предельного содержания вредных веществ в ОГ в 1,5 раза, на панели приборов загорается сигнальная лампа (MIL). В этом случае водитель должен заехать на ближайшую СТО и устранить неисправность. Диагностическая система не должна оценивать неправильно функционирующие детали, если такая оценка может привести к угрозе безопасности или отказу деталей.
Система OBD предоставляет все текущие данные о состоянии автомобиля. Так, могут быть запрошены данные об объеме оснащения, версии ПО и версии ЭБУ. Эти данные можно получить только через стандартизированный интерфейс OBD. Обязательная проверка токсичности ОГ также упрощается благодаря OBD. Taк, в качестве замены для проверки контура регулирования выполняется считывание кодов из регистратора событий системы OBD.
Общие задачи OBD:
- контроль всех узлов, деталей и систем автомобиля, имеющих отношение к выхлопным газам;
- защита компонентов (катализатора и лямбда-зондов);
- запись информации о возникших неисправностях;
- регистрация условий эксплуатации в момент возникновения неисправности;
- информирование водителя при превышении предельного уровня токсичности ОГ в 1,5 раза;
- передача сохраненной информации в рамках диагностики и устранения неисправностей.
Постоянные проверки системы OBD и ее компонентов происходят лишь косвенно. К примеру, состав выхлопных газов автомобиля определяется только по напряжению лямбда-зонда и некоторым другим параметрам. Фактическая же концентрация вредных веществ в ОГ не может контролироваться системой OBD. В частности, не определяются граничные случаи, когда отдельные системы хоть и работают в допустимых пределах, но в сумме эти допуски выдают превышение предельных концентраций.
Таким образом, системы OBD не позволяют сделать точный вывод о полной функциональной безопасности систем в плане токсичности ОГ. Распознавание причин неисправностей и прогнозирование вызываемых ими новых неисправностей посредством OBD также невозможно. Здесь системы OBD (по крайней мере, используемые на момент написания данного материала) достигают пределов своих технических возможностей.
Общие требования к OBD
В предписаниях no OBD законодательно устанавливаются минимальные основные требования. При этом существуют лишь небольшие различия между европейскими и американскими требованиями.
Основные требования к системам OBD:
- контроль катализаторов;
- контроль сажевых фильтров;
- контроль лямбда-зондов;
- распознавание пропусков зажигания;
- распознавание неполного сгорания;
- контроль топливной системы;
- контроль системы впуска добавочного воздуха;
- контроль системы рециркуляции ОГ;
- контроль системы вентиляции топливного бака;
- контроль системы охлаждения;
- контроль системы управления клапанами;
- регистрация условий работы;
- стандартизированное управление индикаторами неисправности (MIL);
- стандартизированный диагностический интерфейс;
- сообщение о готовности системы к проверке (код готовности);
- защита от вмешательств и манипуляций с ЭБУ;
- контроль специальных функций АКПП (имеющих отношение к ОГ).
Для выполнения этих требований необходимо множество датчиков, контролирующих электронику двигателя, выпускной тракт и картину выхлопа. Постоянная самодиагностика и проверка правдоподобности сигналов гарантируют комплексный контроль. Возникающие неисправности после нормирования регистрируются в запоминающем устройстве. Несмотря на эту сложную технологию, инженеры не могут отказаться от хорошо зарекомендовавших себя прямых методов диагностики. Постоянный контроль автомобиля, например, проверка токсичности ОГ - по-прежнему нужны.
Системы OBD посредством датчиков должны постоянно определять, анализировать и регистрировать, как минимум, следующие параметры двигателя и условия эксплуатации:
- температура двигателя;
- давление топлива;
- обороты двигателя;
- скорость движения;
- информация о неисправностях;
- пробег автомобиля;
- коды неисправностей;
- давление во впускном трубопрводе;
- напряжение питания;
- состояние и функция контура лямбда-регулирования.
Дополнительно определяются и анализируются и другие важные величины - температура масла, опережение зажигания, расход воздуха, положение дроссельной заслонки, регулировка фаз газораспределения, функция кондиционера, вентиляция картера двигателя, температура ОГ и функция АКПП. При этом имеются некоторые различия между определением величин в EOBD и CARB OBD II.
Таблица. Сравнение требований CARB OBD и EOBD
Защита от манипуляций с OBD
Изготовители обязаны обеспечить защиту систем OBD от манипуляций и простого перепрограммирования характеристик. Предотвратить это призвано использование запаянных ЭБУ и специальных кристаллов памяти. В директиве 1999/102/EG в Приложении 1 п. 5.1.4.5 указано: «Изготовители, использующие программируемые системы машинного кода (например, электрически-стираемое программируемое ПЗУ, EEPROM), должны предотвратить несанкционированное перепрограммирование. Изготовители должны применять прогрессивные стратегии защиты, а также функции защиты от записи, требующие электронного доступа к компьютеру, который изготовитель подключает за пределами автомобиля. Методы, обеспечивающие должный уровень защиты от несанкционированного вмешательства, утверждаются соответствующими органами».
Зачастую развитие тюнинга (дополнительные блоки управления перед блоком управления двигателем, программируемые модули памяти и пр.) опережает защитные меры изготовителей. Условия для выполнения и соблюдения требований к OBD подделываются.
В любом случае использование или замена деталей одного и того же типа разных изготовителей не должна ухудшать или деактивировать диагностические функции системы OBD.
Устранение неисправностей в OBD
Для индикатора неисправностей MIL (Malfunction Indicator Lamp) для всех изготовителей действуют пороговые значения. Индикатор неисправностей OBD не следует путать с описанными ранее контрольными лампами CHECK ENGINE у более старых автомобилей. Эти контрольные лампы не имели стандартизированных условий включения, не зависящих от изготовителя. Они программировались изготовителями по собственному усмотрению согласно определенным ими пороговым значениям.
Управление индикатором неисправностей OBD при возникновении неисправностей стандартизируется следующим образом:
- включение индикатора неисправностей после двух (CARB) или трех (EOBD) последовательных циклов движения с одной и той же неисправностью и запись в регистратор событий;
- выключение индикатора неисправностей после трех последовательных бесперебойных циклов движения с фазой прогрева, в течение которого система контроля, включающая индикатор неисправностей больше не выявляет соответствующую неисправность, равно как не выявляет и других неисправностей, которые, в свою очередь, включили бы индикатор неисправностей;
- удаление кода неисправности из запоминающего устройства после не менее 40 бесперебойных циклов движения с фазой прогрева (защита от дорогостоящего ремонта).
Таблица. Диагностические пороги
В таблице показаны действующие пороговые значения для диагностики у европейских OBD для включения MIL и записи кодов неисправностей в запоминающее устройство. В случае перебоев процесса сгорания, при которых (по данным изготовителя) очень вероятно повреждение катализатора, индикатор неисправностей может перейти на обычную форму активации, если перебоев со сгоранием больше не происходит или условия работы двигателя по оборотам и нагрузке изменились настолько, что выявленная частота перебоев со сгоранием больше не приводит к повреждениям катализатора.
Правила управления индикатором неисправностей предотвращают сбивающее водителя с толку включение индикатора из-за кратковременных сбоев или граничных случаев, не являющихся истинными неисправностями деталей выпускной системы. Точно определены циклы движения и прогрева.
Цикл движения - это запуск двигателя, движение до возможной регистрации неисправности и выключение двигателя.
Цикл прогрева - это запуск двигателя, движение до тех пор, пока температура охлаждающей жидкости не повысится не менее чем на 22 °С и не составит минимум 70 °С, и двигатель снова не выключится.
Индикатор неисправностей MIL включается при следующих условиях:
- если неисправен компонент, связанный с управлением двигателем или КПП;
- если какая-либо деталь вызывает превышение предельного уровня выбросов на 15% или выдает неправдоподобные сигналы;
- старение катализатора приводит к росту выбросов СН сверх предельного уровня;
- возникают пропуски зажигания, повреждающие катализатор или увеличивающие выбросы;
- система вентиляции топливного бака имеет определенную утечку или через систему не проходит воздушный поток;
- система управления двигателем или КПП переходят в аварийный режим;
- лямбда-регулирование не активируется в установленное время после запуска;
- заданная температура двигателя превышена более чем на 11 °С (кроме EOBD).
Рис. Управление индикатором неисправностей OBD
Индикатор неисправностей должен загореться перед запуском двигателя при включении зажигания и погаснуть после запуска двигателя, если прежде не будет выявлена какая-либо неисправность. Конструкция и внешний вид индикатора MIL регламентируются следующими условиями:
- лампа должна находиться в поле зрения водителя;
- при включении зажигания лампа должна загореться;
- цвет лампы не должен быть красным (часто используется желтый цвет);
- при возникновении неисправностей в деталях системы выпуска лампа должна гореть постоянно;
- при возникновении неисправностей, которые могут привести к повреждениям катализатора (например, пропуски зажигания), лампа должна мигать;
- допускается дополнительный звуковой сигнал.
Мигание индикатора MIL при возникающих пропусках зажигания должно продолжаться до тех пор, пока не будет перекрыта подача топлива в неисправный цилиндр. Когда будет перекрыта подача топлива, MIL будет гореть постоянно.
Индикатор неисправностей нельзя использовать ни для каких других целей кроме индикации аварийного пуска или движения в аварийном режиме. Он должен быть хорошо различим при всех (как правило) условиях освещения. Система OBD записывает в регистратор событий пробег с момента появления стандартизированной неисправности. Условия работы (окружающие условия) при возникновении неисправности также записываются в регистратор. Эти окружающие условия называют данными Freeze Frame.
В рамках цикла движения определенные детали и системы контролируются постоянно, а другие - лишь однократно.
Постоянному контролю подлежат детали и системы, имеющие отношение в выхлопным газам. Это, к примеру, распознавание сбоев сгорания, топливная система или электрические контуры деталей выпускной системы, которые контролируется сразу после запуска двигателя и при сбоях могут привести к немедленному включению индикатора неисправности.
Циклически контролируются системы, функция которых привязана к определенным условиям работы. Эти системы контролируются только один раз за цикл движения, при достижении соответствующих рабочих точек. Сюда относятся, к примеру, функции катализатора и лямбда-зонда, а также система впуска добавочного воздуха (если установлена). В силу условий, необходимых для работы этих систем (например, холодный запуск для системы впуска добавочного воздуха), может случиться так, что условия проверки деталей не всегда смогут быть выполнены.
Рис. Пример цикла движения для достижения готовности к проверке
Как показано в примере цикла движения на рисунке, отдельные фазы цикла можно проезжать в произвольном порядке. Неисправность, связанная с системой выпуска, должна появиться в двух последовательных (один за другим) циклах движения, прежде чем загорится индикатор неисправности. Диагностика и проверка системы прерываются, если условия цикла, такие как частота вращения или скорость, выходят за допустимые пределы.
На практике это приводит к проблемам, когда при выполнении технического обслуживания специалисты пытаются просмотреть результаты диагностики системы OBD после успешно выполненного ремонта того или иного узла. Большое количество времени на проезд всего цикла, а также необходимый процент движения с постоянной скоростью сильно усложняют такого рода поездку.
Стало быть, должна обеспечиваться возможность проверки системы OBD и без цикла движения - на СТО. Здесь изготовители выставляют определенные условия для тестирования автомобиля. Путем целенаправленного прохода заданных точек нагрузки и диапазонов частоты вращения можно значительно ускорить проверку функционирования отдельных компонентов. Короткие проверки нужно сначала зарегистрировать в ЭБУ с помощью диагностического тестера.
Условия отключения для OBD
Заданные условия отключения OBD допустимы тогда, когда при определенных условиях работы возможна индикация и регистрация неисправности, не вызванная реальной неисправностью. Это может иметь место, когда:
- топлива в баке остается менее 15% (CARB) или менее 20% (EOBD);
- автомобиль эксплуатируется на высоте более 2400 м (CARB) или 2500 м (EOBD) над уровнем моря;
- окружающая температура составляет менее -7 °С;
- используются вспомогательные агрегаты, приводимые двигателем - например, лебедки у вседорожников (только если вспомогательный агрегат работает);
- слишком низкое напряжение АКБ.
Описанные выше условия отключения допускаются лишь при предоставлении изготовителем соответствующих данных и/или заключений технических экспертиз, убедительно доказывающих ненадежность контроля функций автомобиля при названных условиях. Изготовитель может также запросить отключение системы OBD при других температурах окружающей среды, господствующих при запуске двигателя, если на основании представленных данных и/или заключений технических экспертиз он сможет доказать, что при этих условиях диагностика может выдавать неверные результаты.
Стандартизированный интерфейс OBD
Рис. Диагностический разъем (розетка CARB)
В качестве стандартизированного интерфейса OBD используется 16-контактный штекерный разъем. В этом разъеме стандартизированы и геометрическая форма, и размеры, и распределение контактов. Этот диагностический разъем является интерфейсом между автомобильной электроникой и устройством считывания неисправностей, так называемого Scan Tool. Передаваемые данные одинаковы для всех автомобилей, но изготовители не смогли договориться о едином протоколе передачи.
Для обмена данными между диагностическим тестером и автомобильной электроникой утверждены следующие виды связи.
Связь по ISO 9141-2
Используется европейскими изготовителями с медленной скоростью передачи данных (5 бит/с).
Связь по ISO 14230-4 (допускается KWP 2000; KWP - KeyWord Protocol)
Используется европейскими и азиатскими изготовителями. Его также использует Chrysler.
Связь по SAE J 1850
Используется американскими изготовителями. Особенно для автомобилей General Motors и легких грузовиков.
Связь по ISO/DIS 15 765-4
Диагностика на CAN - шине.
Стандартизированный интерфейс OBD должен находиться в салоне и расположен так, чтобы он был легко доступен с водительского сиденья и был защищен от использования не по назначению.
Большая часть диагностических разъемов находится под панелью приборов, в области рулевой колонки или центральной консоли. Конкретное положение интерфейса можно найти во многих системах диагностики двигателя и соответствующей документации изготовителя.
Распределение контактов интерфейса OBD
Контакты 7 и 15 зарезервированы для обмена данными по ISO 9141-2 для диагностики системы управления двигателем и составом ОГ.
- Контакты 2 и 10 - для обмена данными по ISO SAEJ 1850.
- Контакт 4 - «масса» (кузов).
- Контакт 5 - сигнал «массы».
- Контакт 16 - «плюсовая» клемма АКБ.
- Контакт 6 -CAN HIGH.
- Контакт 14 -CAN LOW.
Контакты 1, 3,8, 9,11,12,13 - нераспределенные контакты OBD. Эти контакты могут использоваться/используются изготовителями для внутренней системной и автомобильной диагностики, например ABS, ASR, КПП, подушки безопасности.
Подключение к интерфейсу OBD
Рис. Общий процесс проверки у систем OBD
Процесс проверки считанных неисправностей изображен на рисунке. Для считывания неисправностей через стандартизированный диагностический интерфейс служит тестер, так называемый Scan-Tool. Это устройство с дисплеем, с помощью которого можно считывать коды из регистратора событий системы OBD. Согласно ISO 15 031-4 тестер должен автоматически распознавать тип передачи данных и установленную систему управления двигателем. Функционал тестера не должен быть привязан к определенным условиям изготовителя, он должен быть универсально пригоден к использованию в любом автомобиле. Обязательным условием является наличие стандартизированного протокола передачи данных и стандартизированного списка кодов неисправностей. Для OBD утверждено 9 режимов проверки. Из них 5 режимов касаются проверки токсичности ОГ. Вместо специального тестера Scan-Tool можно также использовать соответственно оснащенный тестер двигателя или ноутбук с дополнительной картой (например Bosch KTS 550).
Рис. Считывающее устройство OBD KTS 550
При правильном подключении тестера у диагностических разъемов CARB и у разъемов многих изготовителей электропитание на тестер подается через сам диагностический разъем. Проблемы с электропитанием возникают тогда, когда аккумуляторная батарея недостаточно заряжена или при запуске двигателя кратковременно сильно падает напряжение. В этом случае уровень напряжения находится ниже предельно допустимого для тестера.
При выполнении определенных этапов проверки или у специальных ЭБУ подвода электропитания через диагностический разъем оказывается недостаточно. По этой причине тестер следует всегда подключать к внешнему источнику питания. У некоторых ЭБУ некоторые функции могут выполняться только при определенных условиях работы. Если ЭБУ не находится в требуемом состоянии, то связь прерывается. В этом случае программу проверки нужно запустить заново и в точности соблюдать указания по отдельным этапам проверки.
Однако для еще более эффективной диагностики автомобиля и анализа неисправностей на СТО требуется нечто большее, чем просто считывание кодов системы OBD с помощью тестера Scan-Tool. С помощью диагностических интерфейсов и регистратора событий новые диагностические тестеры позволяют достаточно хорошо локализовать причины проблем. Пример системы с очень высокой эффективностью и производительностью - Bosch FSA 740. У этой системы с помощью генератора сигналов можно проверять датчики, в том числе провода и разъемы во встроенном состоянии. Можно физически проверять также быстрые CAN-шины. Мультиметр и осциллограф с частотой 50 МГц позволяют проводить различные проверки отдельных деталей и полную диагностику блоков управления. Возможно дооснащение до станции комплексной проверки ОГ. Ценной для интерпретации результатов измерений является также возможность записи сравнительных кривых в системе и при необходимости наложения их на кривую, измеренную в автомобиле. Хорошие измерительные кривые можно сохранять в памяти для использования в будущем. На их основе СТО может сформировать свою собственную базу данных. Комплексное программное оснащение на различных стадиях расширения заданными значениями, электрическими схемами и различными системами диагностики ЭБУ обеспечивает покрытие около 95% всего автомобильного рынка.
-
ELM327 USB это последняя версия популярного адаптера для диагностики автомобилей по протоколу OBDII. Осущетвляет диагностику по все протоколам OBDII (включая CAN). Работает при подключении к ПК через USB.
- U-480 OBDII CAN
- Автосканер "СКАНМАТИК"
Основная функция диагностического разъема (в OBD II он называется диагностическим разъемом связи - Diagnostic Link Connector, DLC) заключается в том, чтобы обеспечить связь диагностического сканера с блоками управления, совместимыми с OBD II. Разъем DLC должен соответствовать стандартам SAE J1962. Согласно этим стандартам, разъем DLC обязан занимать определенное центральное положение в автомобиле. Он должен находиться в пределах 16 дюймов от рулевого колеса. Производитель может разместить DLC в одном из восьми мест, определённых EPA. Каждый контакт разъема имеет свое назначение. Функции многих контактов отданы на усмотрение производителям, однако эти контакты не должны использоваться блоками управления, совместимыми с OBD II. Примерами систем, применяющих такие разъемы, являются SRS (дополнительная ограничительная система) и ABS (антиблокировочная система колес).
С точки зрения дилетанта, один стандартный разъем, находящийся в определенном месте, облегчает и удешевляет работу автосервиса. Автосервису не нужно иметь 20 различных соединительных разъемов или диагностических приборов для 20 различных автомобилей. Кроме того, стандарт экономит время, поскольку специалисту не приходится искать, где же находится разъем для подключения прибора.
Диагностический разъем изображен на рис. 1. Как видим, он имеет заземление и подсоединён к источнику питания (контакты 4 и 5 относятся к заземлению, а контакт 16 - к питанию). Это сделано для того, чтобы сканеру не требовался внешний источник питания. Если при подсоединении сканера питание на нем отсутствует, то необходимо в первую очередь проверить контакт 16 (питание), а также контакты 4 и 5 (заземление). Обратим внимание на буквенно-цифровые символы: J1850, CAN и ISO 9141-2. Это стандарты протоколов, разработанные SAE и ISO (Международная организация по стандартизации).
Производители могут делать выбор среди этих стандартов для обеспечения связи при диагностике. Каждому стандарту соответствует определённый контакт. Например, связь с автомобилями марки Ford реализуется через контакты 2 и 10, а с автомобилями GM - через контакт 2. В большинстве азиатских и европейских марок используется контакт 7, а в некоторых - также контакт 15. Для понимания OBD II не имеет значения, какой протокол рассматривается. Сообщения, которыми обмениваются диагностический прибор и блок управления, всегда одинаковы. Различны лишь способы передачи сообщений.
Стандартные протоколы связи для диагностики
Итак, система OBD II распознает несколько различных протоколов. Здесь мы обсудим только три из них, которые используются в автомобилях, выпускаемых в США. Это протоколы J1850-VPW, J1850-PWM и ISO1941. Все блоки управления автомобиля связаны с кабелем, называемым диагностической шиной, в результате чего образуется сеть. К этой шине можно подключить диагностический сканер. Такой сканер отправляет сигналы конкретному блоку управления, с которым он должен обмениваться сообщениями, и получает ответные сигналы от этого блока управления. Обмен сообщениями продолжается до тех пор, пока сканер не прекратит сеанс связи или не будет отсоединен.
Так, сканер может спросить блок управления о том, какие он видит ошибки, а тот отвечает ему на этот вопрос. Такой простой обмен сообщениями должен происходить на основе некоторого протокола. С точки зрения дилетанта, протокол представляет собой набор правил, которые нужно выполнять для того, чтобы в сети можно было передать сообщение.
Классификация протоколов
Ассоциация автомобильных инженеров (SAE) определила три различных класса протоколов:
- протокол класса A,
- протокол класса B
- протокол класса C
Протокол класса A - самый медленный из трех; он может обеспечивать скорость 10 000 байт/с или 10 Кбайт/с. В стандарте ISO9141 используется протокол класса A.
Протокол класса B в 10 раз быстрее; он поддерживает обмен сообщениями со скоростью 100 Кбайт/с. Стандарт SAE J1850 представляет собой протокол класса B.
Протокол класса C обеспечивает скорость 1 Мбайт/c. Наиболее широко используемый стандарт класса C для автомобилей - это протокол CAN (Controller Area Network - сеть зоны контроллеров).
В будущем должны появиться протоколы с большей производительностью - от 1 до 10 Мбайт/с. По мере возрастания потребностей в увеличении полосы пропускания и производительности может появиться класс D. При работе в сети с протоколами класса C (а в будущем - с протоколами класса D) мы можем использовать оптическое волокно. Протокол J1850 PWM Существует два вида протокола J1850. Первый из них является высокоскоростным и обеспечивает производительность в 41,6 Кбайт/с. Данный протокол носит название PWM (Pulse Width Modulation - модуляция ширины импульса). Он используется в марках Ford, Jaguar и Mazda. Впервые такой тип связи был применен в автомобилях Ford. В соответствии с протоколом PWM сигналы передаются по двум проводам, подсоединенным к контактам 2 и 10 диагностического разъема.
Протокол ISO9141
Третий из обсуждаемых нами протоколов диагностики - ISO9141. Он разработан ISO и применяется в большинстве европейских и азиатских автомобилей, а также в некоторых автомобилях Chrysler. Протокол ISO9141 не так сложен, как стандарты J1850. В то время как последние требуют применения специальных коммуникационных микропроцессоров, для работы ISO9141 нужны обычные последовательные коммуникационные микросхемы, которые лежат на полках магазинов.
Протокол J1850 VPW
Другой разновидностью протокола диагностики J1850 является VPW (Variable Pulse Width - переменная ширина импульса). Протокол VPW поддерживает передачу данных со скоростью 10,4 Кбайт/с и применяется в автомобилях марок General Motors (GM) и Chrysler. Он очень похож на протокол, используемый в автомобилях Ford, но является существенно более медленным. Протокол VPW предусматривает передачу данных по одному проводу, подсоединенному к контакту 2 диагностического разъема.
С точки зрения дилетанта, OBD II использует стандартный диагностический коммуникационный протокол , так как Агентство по защите окружающей среды (EPA) потребовало, чтобы автосервисы получили стандартный способ, позволяющий качественно диагностировать и ремонтировать автомобили без затрат на покупку дилерского оборудования. Перечисленные протоколы будут более подробно описаны в последующих публикациях.
Лампочка индикации неисправностей
Когда система управления двигателем обнаруживает проблему с составом выхлопных газов, на приборном щитке загорается надпись Check Engine (“Проверьте двигатель”). Этот индикатор называется лампочкой индикации неисправностей (Malfunction Indication Light - MIL). Индикатор обычно выдает следующие надписи: Service Engine Soon (“Отрегулируйте двигатель в ближайшее время”), Check Engine (“Проверьте двигатель”) и Check (“Выполните проверку”).
Назначение индикатора состоит в информировании водителя о том, что в процессе работы системы управления двигателем возникла проблема. Если загорается индикатор, не стоит впадать в панику! Вашей жизни ничто не угрожает, и двигатель не взорвется. Паниковать надо тогда, когда загорается индикатор масла или предупреждение о перегреве двигателя. Индикатор OBD II лишь сообщает водителю о проблеме в системе управления двигателем, которая может привести к избыточному количеству вредных выбросов из выхлопной трубы или загрязнению абсорбера.
С точки зрения дилетанта, индикатор неисправностей MIL загорается при возникновении проблемы в системе управления двигателем, например при неисправности искрового промежутка или загрязнении абсорбера. В принципе, это может быть любая неисправность, приводящая к повышенному выбросу вредных примесей в атмосферу.
Для того чтобы проверить функционирование индикатора OBD II MIL , следует включить зажигание (когда на приборном щитке загораются все индикаторы). При этом загорается и индикатор MIL. Спецификация OBD II требует, чтобы этот индикатор горел некоторое время. Некоторые производители делают так, чтобы индикатор оставался включенным, а другие - чтобы он выключался по истечении определенного промежутка времени. При запуске двигателя и отсутствии в нем неисправностей лампочка “Check Engine” должна погаснуть.
Лампочка “Check Engine”
не обязательно загорается при первом появлении неисправности. Срабатывание этого индикатора зависит от того, насколько серьезна неисправность. Если она считается серьезной и ее устранение не терпит отлагательств, лампочка загорается немедленно. Такая неисправность относится к разряду активных (Active). В случае если устранение неисправности может быть отложено, индикатор не горит и неисправности присваивается сохраняемый статус (Stored). Для того чтобы такая неисправность стала активной, она должна проявиться в течение нескольких драйв-циклов. Обычно драйв-циклом считается процесс, при котором холодный двигатель запускается и работает до достижения нормальной рабочей температуры (при этом температура охлаждающей жидкости должна быть 122 градуса по Фаренгейту).
В течение этого процесса должны быть выполнены все бортовые тестовые процедуры, относящиеся к выхлопным газам. Различные автомобили имеют двигатели разного размера, и поэтому драйв-циклы для них могут несколько различаться. Как правило, если проблема возникает в течение трех драйв-циклов, то лампочка
Check Engine
должна загораться. Если же три драйв-цикла не выявляют неисправности, лампочка гаснет. Если лампочка Check Engine загорается, а затем гаснет, - не следует беспокоиться. Информация об ошибке сохраняется в памяти и может быть извлечена оттуда с помощью сканера. Итак, имеются два статуса неисправностей: сохраняемый и активный. Сохраняемый статус соответствует ситуации, когда неисправность обнаружена, но индикатор Check Engine не загорается - или же загорается, а затем гаснет. Активный статус означает, что при наличии неисправности индикатор горит.
Альфа-указатель DTC
Как видим, каждый символ имеет свое назначение.
Первый символ
принято называть альфа-указателем DTC. Этот символ указывает, в какой части автомобиля обнаружена неисправность. Выбор символа (P, B, C или U) определяется диагностируемым блоком управления. Когда получен ответ от двух блоков, используется буква для блока с более высоким приоритетом.
В первой позиции могут находиться лишь четыре буквы:
- P (двигатель и трансмиссия);
- B (кузов);
- С (шасси);
- U (сетевые коммуникации).
В OBD II неисправность описывается с помощью диагностических кодов неисправностей (Diagnostic Trouble Code - DTC). Коды DTC в соответствии со спецификацией J2012 представляют собой комбинацию одной буквы и четырех цифр. На рис. 3 показано, что означает каждый символ. Рис. 3. Код ошибки
Типы кодов
Второй символ - наиболее противоречивый. Он показывает, что определил код. 0 (известный как код P0). Базовый, открытый код неисправности, определенный Ассоциацией автомобильных инженеров (SAE). 1 (или код P1). Код неисправности, определяемый производителем автомобиля. Большинство сканеров не могут распознавать описание или текст кодов P1. Однако такой сканер, как, например, Hellion, способен распознать большинство из них. Ассоциация SAE определила исходный перечень диагностических кодов ошибок DTC. Однако производители стали говорить о том, что у них уже есть собственные системы, при этом ни одна система не похожа на другую. Система кодов для автомобилей Mercedes отличается от системы Honda, и они не могут использовать коды друг друга. Поэтому ассоциация SAE пообещала разделить стандартные коды (P0) и коды производителей (P1).
Система, в которой обнаружена неисправность
Третий символ обозначает систему, где обнаружена неисправность. Об этом символе знают меньше, но он относится к наиболее полезным. Глядя на него, мы сразу можем сказать, какая система неисправна, даже не глядя на текст ошибки. Третий символ помогает быстро идентифицировать область, где возникла проблема, не зная точного описания кода ошибки.
Топливно-воздушная система.
- Топливная система (например, инжекторы).
- Вспомогательная система ограничения выбросов, например: клапан рециркуляции выхлопных газов (Exhaust Gas Recirculation System - EGR), система впуска воздуха в выпускной коллектор двигателя (Air Injection Reaction System - AIR), каталитический конвертер или система вентиляции топливного бака (Evaporative Emission System - EVAP).
- Система управления скоростным режимом или холостым ходом, а также соответствующие вспомогательные системы.
- Бортовая компьютерная система: модуль управления двигателем (Power-train Control Module - PCM) или сеть зоны контроллеров (CAN).
- Трансмиссия или ведущий мост.
Четвертый и пятый символы нужно рассматривать совместно. Они обычно соответствуют старым кодам ошибок OBDI. Эти коды, как правило, состоят из двух цифр. В системе OBD II также берутся эти две цифры и вставляются в конец кода ошибки - так ошибки легче различать.
Теперь, когда мы ознакомились с тем, как формируется стандартный набор диагностических кодов ошибок (DTC), рассмотрим в качестве примера код DTC P0301 . Даже не глядя на текст ошибки, можно понять, в чем она состоит.
Буква P говорит о том, что ошибка возникла в двигателе. Цифра 0 позволяет заключить, что это базовая ошибка. Далее следует цифра 3, относящаяся к системе зажигания. В конце мы имеем пару цифр 01. В данном случае эта пара цифр говорит нам о том, в каком цилиндре имеет место пропуск зажигания. Собирая все эти сведения воедино, мы можем сказать, что возникла неисправность двигателя с пропусками зажигания в первом цилиндре. Если бы выдавался код ошибки P0300, это означало бы, что имеются пропуски зажигания в нескольких цилиндрах и система управления не может определить, какие именно цилиндры неисправны.
Самодиагностика неисправностей, приводящих к повышенной токсичности выбросов.
Программное обеспечение, управляющее процессом самодиагностики, называется по-разному. Производители автомобилей Ford и GM именуют его администратором диагностики (Diagnostic Executive), а Daimler Chrysler - диспетчером задач (Task Manager). Это набор программ, совместимых с OBD II, которые выполняются в блоке управления двигателем (PCM) и наблюдают за всем, что происходит вокруг. Блок управления двигателем - самая настоящая рабочая лошадка! В течение каждой микросекунды он выполняет огромное количество вычислений и должен определять, когда следует открывать и закрывать инжекторы, когда нужно подавать напряжение на катушку зажигания, каково должно быть опережение угла зажигания и т. д. Во время этого процесса программное обеспечение OBD II проверяет, все ли перечисленные характеристики соответствуют нормам.
Это программное обеспечение:
- управляет состоянием лампочки Check Engine;
- сохраняет коды ошибок;
- проверяет драйв-циклы, определяющие генерацию кодов ошибок;
- запускает и выполняет мониторы компонентов;
- определяет приоритет мониторов;
- обновляет статус готовности мониторов;
- выводит тестовые результаты для мониторов;
- не допускает конфликтов между мониторами.
Согласно OBD II, имеется 2 типа мониторов:
- непрерывный монитор (работает все время, пока выполняется соответствующее условие);
- дискретный монитор (срабатывает один раз в течение поездки).
Стандартизация названий компонентов
В любой области существуют различные названия и жаргонные словечки для обозначения одного и того же понятия. Возьмем, к примеру, код ошибки. Некоторые называют его кодом, другие - ошибкой, третьи - “штуковиной, которая сломалась”. Обозначение DTC - это и есть ошибка, код или “штуковина, которая сломалась”.
До появления OBD II каждый производитель придумывал свои имена компонентам автомобиля. Очень трудно было понять терминологию Ассоциации автомобильных инженеров (SAE) тому, кто пользовался названиями, принятыми в Европе. Теперь же благодаря OBD II во всех автомобилях должны использоваться стандартные имена компонентов. Жизнь стала намного легче для тех, кто ремонтирует автомобили и заказывает запасные части. Как всегда, когда во что-то вмешивается правительственная организация, сокращения и жаргон стали обязательными. Ассоциация SAE выпустила стандартизованный список терминов для компонентов автомобиля, относящихся к OBD II. Этот стандарт называется J1930. Сегодня по дорогам ездят миллионы автомобилей, в которых применяется система OBD II. Нравится это кому-то или нет - OBD II влияет на жизнь каждого человека, делая более чистым воздух вокруг нас. Система OBD II позволяет разрабатывать универсальные методики ремонта автомобилей и по-настоящему интересные технологии.
Поэтому можно смело сказать, что OBD II - мостик в будущее автомобилестроения.
Тема:
Вместе с ростом экологического движения в начале 1990-х годов в США был принят ряд стандартов, которые ввели обязательность оснащения электронных блоков управления автомобилями (ЭБУ, ECU) системой за контролем параметров работы двигателя, имеющих прямое или косвенное отношение к составу выхлопа. Стандарты также предусмотрели протоколы считывания информации об отклонениях в экологических параметрах работы двигателя и другой диагностической информации из ЭБУ. OBD–II как раз и является системой накопления и считывания такой информации.
Изначальная «экологическая направленность» OBD–II, с одной стороны, ограничила возможности по его использованию в диагностике всего спектра неисправностей, с другой стороны, предопределила его крайне широкое распространение как в США, так и на автомобилях других рынков. В США применение системы OBD–II (и установка соответствующей колодки диагностики) обязательны с 1996 г. (требование распространяется как на автомобили, производимые в США, так и на автомобили неамериканских марок, продаваемые в США). На автомобилях Европы и Азии протоколы OBD–II применяются также с 1996 г. (на небольшом количестве марок/моделей), но особенно - с 2001 г. для автомобилей с бензиновыми двигателями (с принятием соответствующего европейского стандарта - EOBD) и с 2004 г. для автомобилей с дизельными двигателями. Тем не менее, стандарт OBD–II частично или полностью поддерживают и некоторые автомобили, выпущенные ранее 1996 (2001) годов (pre-OBD автомобили).
Режимы диагностики
Протоколы OBD–II предоставляют диагносту ряд стандартизированных функциональных возможностей (режимов диагностики - modes):
Режим 1 - Считывание текущих параметров работы системы управления (Mode 1 PID Status & Live PID Information). Всего стандартом поддерживается около 20 параметров. Однако, каждый конкретный блок управления поддерживает ограниченное количество из них (например, в зависимости от установленных датчиков кислорода). С другой стороны, некоторые автопроизводители поддерживают расширенные наборы параметров - например, некоторые автомобили концерна GM поддерживают более 100 параметров. Через систему OBD–II диагностики можно считать (основные параметры):
- режим работы системы топливной коррекции (PID 03 Fuel system status). При значении «Closed Loop» система работает в режиме обратной связи (замкнутой петли), при этом данные с датчика кислорода используются для корректировки топливоподачи. При значении «Open Loop» данные с датчика кислорода не используются для корректировки топливоподачи;
- расчетная нагрузка на двигатель (PID 04 Calculated Load);
- температура охлаждающей жидкости (PID 05 Coolant temperature);
- краткосрочная коррекция подачи топлива по банку ½ (PID 06/08 Short Term Fuel Trim Bank ½);
- долгосрочная коррекция подачи топлива по банку ½ (PID 07/09 Long Term Fuel Trim Bank ½);
- давление топлива (PID 0A Fuel pressure);
- давление во впускном коллекторе (PID 0B Manifold pressure);
- обороты двигателя (PID 0° C Engine speed - RPM);
- скорость автомобиля (PID 0D Vehicle speed);
- угол опережения зажигания (PID 0E Ignition Timing Advance);
- температура всасываемого воздуха (PID 0F Intake Ait Temperature);
- расход воздуха (PID 10 Air Flow);
- положение дроссельной заслонки (PID 11 Throttle position);
- режим работы системы подачи дополнительного воздуха (PID 12 Secondary Air Status);
- расположение датчиков кислорода (PID 12 Location of O2 sensors);
- данные с датчика кислорода № 1/2/3/4 по банку ½ (PID 13-1B O2 Sensor 1/2/3/4 Bank ½ Volts).
Как правило, для анализа работы конкретной подсистемы системы управления двигателем, достаточно одновременно контролировать 2–3 параметра. Однако, иногда требуется одновременно просматривать и большее число. Число одновременно контролируемых параметров, а также формат их вывода (текстовый и/или графический) зависят как от возможностей конкретной программы-сканера, так и от скорости обмена информацией с блоком управления двигателем автомобиля (скорость зависит от поддерживаемого протокола). К сожалению, наиболее распространенный протокол ISO-9141 (см. ниже) является и самым медленным из всех - при работе с ним невозможно просматривать с приемлемой частотой дискретизации более 2–4 параметров.
Режим 2 - Получение сохраненной фотографии текущих параметров работы системы управления на момент возникновение кодов неисправностей (Mode 2 Freeze Frame).
Режим 3 - Считывание и просмотр кодов неисправностей (Mode 3 Read Diagnostic Trouble Codes (DTCs)).
Режим 4 - Очистка диагностической памяти (Mode 4 Reset DTC"s and Freeze Frame data) - стирание кодов неисправностей, фотографий текущий параметров, результатов тестов датчиков кислорода, результатов тестовых мониторов.
Режим 5 - Считывание и просмотр результатов теста датчиков кислорода (Mode 5 O2 Sensor Monitoring Test Result).
Режим 6 - Запрос последних результатов диагностики однократных тестовых мониторов (тестов, проводимых один раз в течение поездки) (Mode 6 Test results, non-continuosly monitored) - эти тесты контролируют работу катализатора, системы рециркуляции выхлопных газов (EGR), системы вентиляции топливного бака.
Режим 7 - Запрос результатов диагностики непрерывно действующих тестовых мониторов (тестов, выполняемых постоянно, пока выполняются условия для проведения теста) (Mode 7 Test results, continuosly monitored) - эти тесты контролируют состав топливо-воздушной смеси, пропуски зажигания (misfire), остальные компоненты, влияющие на выхлоп.
Режим 8 - Управление исполнительными механизмами .
Режим 9 - Запрос информации о диагностируемом автомобиле (Mode 9 Request vehicle information) - VIN-кода и калибровочных данных.
Режим ручного ввода команды запроса диагностической информации .
Надо учитывать, что как далеко не на каждом автомобиле блок управления поддерживает все перечисленные функции, так и не каждый диагностический сканер для OBD–II может дать диагносту возможность использовать все перечисленные режимы.
Используемые протоколы и применяемость OBD-II-диагностики на автомобилях разных марок
В рамках OBD–II используются пять протоколов обмена данными - ISO 9141, ISO 14230 (также именуется KWP2000), PWM, VPW и CAN (также каждый из протоколов имеет несколько разновидностей - например, разновидности отличаются по скорости обмена информацией). В Интернете встречаются «таблицы применимости», где указываются перечни марок и моделей автомобилей и поддерживаемые ими OBD-II-протоколы. Однако, надо учитывать, что одна и та же модель с одним и тем же двигателем, одного года выпуска может быть выпущена для разных рынков с поддержкой разных протоколов диагностики (точно также протоколы могут различаться и по моделям двигателей, годам выпуска). Таким образом, отсутствие автомобиля в списках не означает, что он не поддерживает OBD–II, так же как и присутствие не означает, что поддерживает и, тем более, полностью поддерживает (возможны неточности в списке, различные модификации автомобиля и пр.). Еще сложнее судить о поддержке конкретной разновидности OBD-II-стандарта.
Общей предпосылкой для того, чтобы предположить, что автомобиль поддерживает OBD–II диагностику, является наличие 16-контактного диагностического разъема (DLC - Diagnostic Link Connector) трапециевидной формы (на подавляющем большинстве OBD–II автомобилей он находится под приборной панелью со стороны водителя; разъем может быть как открыт, так и закрыт легко снимаемой крышкой с надписью «OBD-II», «Diagnose» и т. п.). Тем не менее, это условие необходимое, но недостаточное! Также разъем OBD–II иногда устанавливается на автомобили, вообще не поддерживающие ни один из OBD-II-протоколов. В таких случаях необходимо пользоваться сканером, рассчитанным на работу с заводскими протоколами конкретной марки автомобиля - например, это касается автомобилей Opel Vectra B европейского рынка 1996–1997 гг. Для оценки применимости того или иного сканера для диагностики конкретного автомобиля необходимо определить, какой конкретно из OBD–II протоколов используется на конкретном автомобиле (если OBD–II вообще поддерживается).
Для этого можно:
1. Посмотреть в технической документации непосредственно к данному автомобилю (но не в общем руководстве по данной марке/модели!). Также полезно осмотреть все идентификационные таблички на автомобиле - возможно наличие таблички «OBD–II compliant» (поддерживает OBD-II) или «OBD–II certified» (сертифицировано на поддержку OBD-II);
2. Посмотреть вбазе данных, типа Mitchell-on-Demand и т. п. Однако, это также не абсолютный способ, так как база может содержать неточности, включать информацию по автомобилям, выпущенным для другого рынка и т. п. Естественно, использование специализированных дилерских баз по отдельной марке повышает степень достоверности информации;
3. Использовать сканер, позволяющий определить, какой из OBD–II протоколов используется на машине.
Если никаких предположений по используемому протоколу нет, то начинать перебор стоит с протокола ISO как наиболее распространенного (либо с протокола, указанного для диагностируемой машины в таблице);
4. Осмотреть диагностический разъем и определить наличие выводов в нем (как правило, присутствует только часть задействованных выводов, а каждый протокол использует свои выводы разъема).
Назначение выводов («распиновка») 16-ти контактного диагностического разъема OBD–II (стандарт J1962):
02 - J1850 Bus+
04 - Chassis Ground
05 - Signal Ground
06 - CAN High (J-2284)
07 - ISO 9141–2 K-Line
10 - J1850 Bus-
14 - CAN Low (J-2284)
15 - ISO 9141–2 L-Line
16 - Battery Power (напряжение АКБ)
По наличию выводов можно ориентировочно судить об используемом протоколе при помощи следующей таблицы:
Таким образом,
Протокол ISO-9141–2 идентифицируется наличием контакта 7 в диагностическом разъеме (K-line) и отсутствием 2 и/или 10 контактов в диагностическом разъеме. Используемые выводы - 4, 5, 7, 15 (может не быть), 16.
- SAE J1850 VPW (Variable Pulse Width Modulation). Используемые выводы - 2, 4, 5, 16 (без 10)
- SAE J1850 PWM (Pulse Width Modulation). Используемые выводы - 2, 4, 5, 10, 16.
Протоколы PWM, VPW идентифицируются отсутствием контакта 7 (K-Line) диагностического разъема.
5. Подавляющее большинство автомобилей используют протоколы ISO. Некоторые исключения:
Большая часть легковых автомобилей и легких грузовиков концерна GM используют протокол SAE J1850 VPW;
- большая часть автомобилей Ford использует протокол J1850 PWM.
- прочие.
Дополнительные сведения об OBD–II диагностике.
В рамках OBD–II стандартизированы не только назначения выводов диагностического разъема, его форма и протоколы обмена, но и частично стандартизированы и коды неисправностей (DTC - Diagnostic Trouble Code) - это предусмотрено стандартом SAE J2012). OBD-II-коды имеют единый формат, однако по их расшифровкам подразделяются на две большие группы - основные (generic) коды и дополнительные (расширенные, extended) коды. Основные коды жестко стандартизированы и их расшифровка одинакова для всех автомобилей, поддерживающих OBD–II. При этом надо понимать, что это не означает, что один и тот же код вызывается на разных автомобилях одной и той же «реальной» неисправностью (это зависит от особенностей конструкции как разных марок и моделей авто, так и разных автомобилей одной модели)! Дополнительные коды различаются по разным маркам автомобилей и были введены автопроизводителями специально для расширения возможностей диагностики.
Как уже говорилось, структура и основных и дополнительных OBD–II кодов одинакова - каждый код состоит из буквы латинского алфавита и четырех цифр (частично уже используются и буквы):
| «Общая» группа (система), к которой относится код | Признак основной код | Подсистема, к которой относится код (для кодов P0XXX) | Код ошибки | |
| P
- Powertrain codes -
код связан с работой двигателя и/или АКПП | P0XXX, P2XXX, P34XX-P39XX
-
SAE Codes - основной (generic) код P1XXX, | 1
- Fuel and Air Metering - Ошибка вызвана системой регулирования топливно-воздушной смеси
2 - Fuel and Air Metering (Injector circuit) - Ошибка вызвана системой регулирования топливно-воздушной смеси (только по подсистеме подачи топлива) 3 - Ignition Systems or Misfire - Ошибка системы зажигания (в том числе - пропуски зажигания) 4 - Auxiliary Emission Controls - Ошибка дополнительной системы контроля за выбросами 5 - Vehicle Speed Control and Idle Control System - Ошибка системы контроля скорости и управления холостым ходом 6 - Computer Output Circuit - Неисправности контроллера или его выходных цепей 7, 8 - Transmission - Ошибки в работе трансмиссии | Fault (00-99) - код ошибки в системе | |
| B
- Body codes - код связан с работой «кузовных систем» (подушки безопасности, центральный замок, стекло-
подъемники) | B0XXX, B3XXX
B1XXX, B2XXX - MFG - код, определенный производителем (extended) | |||
| С - Chassis codes - код относится к системе шасси (ходовой части) | C0XXX, C3XXX
- SAE Codes - основной (generic) код
C1XXX, C2XXX - MFG - код, определенный производителем (extended) | |||
| U - Network codes - код относится к системе взаимодействия между электронными блоками (например, к шине CAN) | U0XXX, U3XXX
- SAE Codes - основной (generic) код
U1XXX, U2XXX - MFG - код, определенный производителем (extended) | |||
Диагностический разъёm OBD-II
| Pin No. | Description |
| 1 | OEM |
| 2 | Bus + Line, SAE J1850 |
| 3 | OEM |
| 4 | Ground, Chassis |
| 5 | Ground, Signal |
| 6 | OEM (CAN High, J-2284) |
| 7 | K Line, ISO 9141 |
| 8 | OEM |
| 9 | OEM |
| 10 | Bus - Line, Sae J1850 |
| 11 | OEM |
| 12 | OEM |
| 13 | OEM |
| 14 | OEM (CAN Low, J-2284) |
| 15 | L Line, ISO 9141 |
| 16 | Positive, Vehicle Battery |
Контакты диагностического разъема OBD–II для используемых протоколов.
Контакты 4, 5, 7, 15, 16 - ISO 9141–2.
Контакты 2, 4, 5, 10, 16 - J1850 PWM.
Контакты 2, 4, 5, 16 (без 10) - J1850 VPW.
Протокол ISO 9141–2 идентифицируется наличием контакта 7 и отсутствием 2 и/или 10 контактов на диагностическом разъеме. Если отсутствует контакт 7, в системе используется протокол SAE J1850 VPW (Variable Pulse Width Modulation) или SAE J1850 PWM (Pulse Width Modulation). Все три протокола обмена данных работают через стандартный кабель OBD–II J1962 connector.
Новые и старые сокращения в обозначениях OBD–II .
| OBD-II | Previous Term (s) | |
| ENGINE CONTROLS | PCM (Powertrain Control Module) | ECA ECM ECU SMEC |
| MIL (Malfuntion Indicator Lamp) | CHECK ENGINE MAINTANENCE REQUIRED SERVICE ENGINE SOON POWER LOSS |
|
| VCM (Vehicle Control Module) | ECA ECM ECU SMEC PCM |
|
| SENSORS | IAT (Inlet Air Temperature) | ACT ATS MAT |
| ECT (Engine Coolant Temperature) | ECT CTS THA |
|
| TP (Throttle Position) | TPS | |
| BARO (Barometric Pressure) | ALTITUDE APS |
|
| MAP (Manifold Absolute Pressure) | MAP | |
| MDP (Manifold Differential Pressure) | VACUUM SENSOR | |
| MAF (Manidold Air Flow) | AFC VAF AIRFLOW |
|
| KS (Knock Sensor) | KNOCK SENSOR | |
| O2S (Oxygen Sensor) | O2 EGO LAMBDA SENSOR |
|
| HO2S (Heated Oxygen Sensor) | HEATED O2 HEGO |
|
| CKP (Crankshaft Position) | CRANKSHAFT SENSOR | |
| CMP (Camshaft Position) | CAM CID |
|
| ACTUATORS | IAC (Idle Air Control) | AIR BYPASS SOLENOID IAC |
| ISC (Idle Speed Control) | IDLE SPEED AIR VALVE IDLE SPEED MOTOR ISC |
|
| ICM (Ignition Control Module) | TFI IV HEI IGNITER |
|
| MC (Mixture Control) | M/C SOLENOID FBC |
|
| TCC (Torque Converter Clutch) | TCC Lock-Up Switch Lock-up Solinoid |
|
18.10.2015 (показов - 5427)
OBD или не OBD , вот в чем вопрос
OBD (On Board Diagnostic) - наиболее близкий перевод "самодиагностика". Как видим определение очень расплывчатое и под этим термином можно понимать, что существует некий механизм, рассказывающий о неких неприятностях в работе автомобиля. Часто под термином OBD понимают совершенно различные вещи. Рядовой автолюбитель обычно считает, что это индикатор ошибок, которые были зафиксированы в его автомобиле, о чем сигнализирует лампочка "Check Engine" и требуется считать эти ошибки через разъем диагностики с привлечением диагностического оборудования. Далее продвинутый пользователь покупает недорогой адаптер типа ELM и торжественно докладывает восхищенным друзьям, что он успешно прочитал ошибки из машины и теперь он царь и бог диагностики. Как ни странно, это почти правильно, но это очень упрощенный подход. Попробуем разобраться в деталях, а именно в них обычно скрыт дьявол, как утверждают классики.
Немного истории. С появлением микропроцессорных систем управления двигателями, появилась возможность нагрузить процессор еще одной задачкой, а именно следить за состоянием датчиков и механизмов изнутри системы управления и сообщать по запросу об их состоянии. Первым диагностическим тестером была канцелярская скрепка, которая замыкала контакты на ЭБУ двигателя, а первым дисплеем диагностики была лампочка, по числу морганий которой можно было судить о сообщениях выдаваемых ЭБУ. Каждый производитель занимался своей системой и в этой области до поры до времени царила полная анархия. Однако этот разброд и шатания прервало американское агентство по контролю загрязнения окружающей среды EPA (Environmental Protection Agency). С его подачи был разработан стандарт, который ограничивал состав и количество вредных элементов в выхлопных газах, а следовательно прямо влиял на работу моторов и качество процессов сгорания топливно-воздушной смеси. Именно этот стандарт был назван OBD-2 и оформлен в виде серии документов SAE и ISO 15031.
- ISO 15031-2 (SAE J-1930) - наводит порядок в терминах и определениях в этой сфере
- ISO 15031-3 (SAE J-1962) - определяет 16 контактный диагностический разъем как стандарт.
- ISO 15031-4 (SAE J-1978) - требования к внешнему испытательному оборудованию
- ISO 15031-5 (SAE J-1979) - описание служб (сервисов) самодиагностики
- ISO 15031-6 (SAE J-2012) - классификация и определение кодов ошибок при диагностике
Детально пересказывать содержание этих документов в этой статье задача не ставиться. Будем считать, что пытливый читатель сам способен ознакомиться с ними. Но сделаем некоторые выводы, которые следуют из этого стандарта.
- OBD -2 стандарт имеет экологическую направленность и описывает процесс контроля за работой силовой установки (мотор + трансмиссия) только с стороны контроля за выхлопом. Системы силовой установки не относящиеся к экологии стандартом
- Кроме силовой установки в современном автомобиле есть еще десятки электронных блоков, доступ к которым средствами OBD-2 невозможен.
- Нет возможности проводить различные технологические процедуры (калибровки, замена блоков и их адаптация)
Однако устройства на основе OBD-2 получили большое распространение в среде рядовых автолюбителей. Причины такой популярности кроются в следующем. Такие устройства очень дешевы по сравнению с профессиональной аппаратурой и они покрывают большое количество разнотипных автомобилей. Поэтому гаражные умельцы, которые не привязаны к конкретному бренду, очень любят такие приборы. По их показаниям можно действительно определить основное направление проблемы с двигателем, но провести точную диагностику неисправности как правило не получается.
Различные приборы диагностики и обслуживания от автопроизводителей не являются OBD-2 устройствами, хотя и могут поддерживать этот режим как дополнение в основному фирменному стандарту.
Автопроизводители поставлены в условия, когда в своих системах они вынуждены поддерживать OBD2 и свой собственный внутрифирменный протокол обмена данными в бортовых сетях. Это привело к тому что части OBD2 используются в фирменных протоколах. Это в первую очередь относится к стандартизированному DLC (Diagnostic Link Connector) разъему и к системе классификации ошибок. Такая ситуация создает иллюзию совместимости фирменных стандартов с OBD2. Но как правило форматы данных и логика работы фирменных стандартов существенно шире чем OBD2. Практически все современные автомобили поддерживают OBD2, но это только поверхностный слой диагностики, под которым скрываются сложные фирменные системы управления и диагностики бортовых автомобильных сетей. Как пример можно привести GMLAN или VW TP 2.0
Посмотрим на различия в назначении контактов DLC для стандарта OBD-2 и GM-LAN.
|
Контакт |
|||
|
CAN-L ISO-15765-4 |
|||
|
Назначение контактов 1,3,8,9,11,12,13 оставлены на усмотрение производителей автомобилей. Несмотря на то, что контакты 2,6,7,10,14,15 задействованы, они могут быть переназначены автопроизводителем для других функций, при условии что эти назначения не мешают работе оборудования соответствующих SAE 1978. |
Контакт 7 задействованный под K-Line не имеет отношения к GM-LAN, но он части встречается на автомобилях GM в дополнение к GM-LAN для доступа к блокам, которые достались в наследство от предыдущих моделей, например ЭГУР в Astra-H. Но для работы по стандарту OBD в GMLAN не используется. |
||
Как видно из таблицы назначения контактов DLC разъема существенно различаются. Совпадения видны только по контактам 6-14, которые отвечают за CAN ISO-15765-4. Фактически по этой шине и есть поддержка OBD-2 из под GM LAN. Все остальные информационные шины GM LAN не имеют ничего общего с OBD-2
Даже при условии, что OBD-2 и GM LAN имеют общие контакты по шине CAN , это еще не означает, что они используют один протокол общения с ECU. Диагностические протоколы общаются в ECU посредством сообщений, которые преобразуются в последовательность CAN кадров или в сообщение для К-line. Это я к тому, что общий уровень CAN может быть базой для создания различных и несовместимых систем диагностики. Проиллюстрируем это считыванием VIN номера двумя различными запросам к одному автомобилю
AP-Terminal
Первый запрос сформируем по стандарту OBD2 и выглядит он как 09 02 с CAN идентификатором 7E0 (моторный блок) . Аналогичный запрос в сетях GMLAN 1A 90 и так же идентификатор 7E0. Мы ожидаем увидеть ответ от ECU серией кадров с идентификатором 7E8 , которые потом формируют ответ в виде VIN номера. Как видим, ответные сообщения похожи, но все же различны и соответственно не совместимы.
Таким образом термин OBD имеет два значения. Первое строгое и точное определение: OBD-2 - это стандарт информационного взаимодействия между блоком управления силовой установкой автомобиля и тестовым оборудованием, основанный на документе ISO 15031 . Стандарт позволяет оценить качество работы силовой установки с точки зрения уменьшения вредных выбросов в атмосферу
Второе значение, которым пользуются для общего описания системы диагностики автомобилей и при этом не делают различий в тонкостях протоколов различных фирм. Такое значение термина OBD получило большое распространение в непрофессиональной среде. но оно скорее разговорное и очень общее. Поэтому лучше воздержаться от его употребления в этом значении во избежание путаницы.