Как устроено и работает on-board diagnostics

EOBD (ЕС)

Требования к системам бортовой диагностики для европейских стран имеют обозначение EOBD и разработаны на основе законодательства ЕРА- OBD. Нормы EOBD для легковых автомобилей с количеством мест до 9 и малотоннажных грузо­вых автомобилей полной массой до 3,5 т дей­ствуют с января 2000 года. Нормы для легковых автомобилей и малотоннажных грузовых авто­мобилей с дизельными двигателями действуют с 2003 года, а для большегрузных грузовых ав­томобилей с 2005 года (см. «Требования OBD к большегрузным грузовым автомобилям»),

В 2007/08 года/ в рамках новых норм Евро-5 и Евро-6 были введены в действие новые тре­бования EOBD к легковым автомобилям с бен­зиновыми и дизельными двигателями (нормы Евро-5 действуют с сентября 2009 года; Нормы Евро-6 планируется ввести в действие с сен­тября 2014 года)

Общие новые требования к легковым авто­мобилям с бензиновыми и дизельными дви­гателями в отношении периодичности диагно­стики в процессе повседневной эксплуатации в соответствии с законодательством CARB OBD (IUMPR, показатель постоянного мониторинга) действуют с момента вступления в силу норм Евро-5+ (с сентября 2011 года).

Для автомобилей с бензиновыми двигате­лями ввод в действие норм Евро-5 с сентября 2009 года в основном повлек за собой сниже­ние предельно допустимых значений OBD. В дополнение к предельно допустимому содер­жанию в отработавших газах твердых частиц для бензиновых двигателей с прямым впрыском топлива был введен предел содержания IMMHC (не метановые углеводороды (ранее НС)). Пря­мые функциональные требования к системе OBD заключаются в мониторинге трехкомпонентного каталитического нейтрализатора IMMHC. Начи­ная с сентября 2011 года, введены в действие нормы Евро-5+ с неизменными по сравнению с Евро-5 пределами OBD. Существенным функци­ональным требованием к EOBD является мони­торинг трехкомпонентного каталитического ней­трализатора NO_x. С сентября 2014 года, с вводом в действие норм Евро-6, ожидается дальнейшее значительное снижение предельно допустимых значений вредных веществ для OBD.

Для легковых автомобилей с дизельными двигателями ввод в действие норм Евро-5 повлек за собой снижение предельно допу­стимого содержания в отработавших газах твердых частиц, СО и NO_x.

Кроме того, вводятся дополнительные требо­вания к мониторингу системы рециркуляции от­работавших газов (охладителя) и, прежде всего, компонентов системы очистки отработавших газов. Здесь очень строгие требования предъ­являются к мониторингу системы SCR DeNO_x (селективное каталитическое восстановление и каталитический нейтрализатор). Функцио­нальный мониторинг сажевого фильтра явля­ется обязательным независимо от количества неочищенных выбросов. Также требуется мо­ниторинг каталитического нейтрализатора NO_x аккумуляторного типа.

С вводом в действие норм Евро-6 в сентя­бре 2014 года пределы OBD будут значительно снижены. В отношении содержания твердых частиц предложение комиссии ЕС предпола­гает даже более строгие пределы OBD, чем в США. Будет введен предел OBD, касающийся количества твердых частиц. Окончательное определение пределов OBD для норм Евро-6 произошло в конце 2010 года.

Документы стандарты

Стандарты SAE документы на OBD-II и

• Диагностический разъем j1962 определяет физический разъем на OBD-II интерфейс.
• Протоколы j1850 — определяет последовательный протокол передачи данных. Есть 2 варианта — 10.4 Кбит/с (одиночный провод, по vpw) и 41,6 Кбит/с (2 провода, ШИМ). Используется в основном американские производители, также известный как PCI (Chrysler, в 10.4 к), класса 2 (в GM, 10.4 K), что и SCP (Форд, 41.6 л)
• J1978 — определяет минимальные эксплуатационные стандарты для OBD-II и инструмент сканирования
• J1979 и определяет стандарты для диагностических испытательных режимов
• J2012 — определяет стандарты кодов неисправностей и определения.
• J2178-1 — определяет стандарты для сетевых форматов заголовков сообщений и физического адреса назначения
• J2178-2 — дает определения данных параметров
• J2178-3 — определяет стандарты для сетей Frame идентификаторы сообщений для одного байта заголовков
• J2178-4 — определяет стандарты для сетевых сообщений с трех байтов заголовков*
• J2284-3 — определяет 500К может физического и канального уровня
• J2411 — описание сети gmlan (однопроводной can) протокол, используемый в новых автомобилях GM. Часто работает на OBD разъем а Контакт 1 на новых автомобилей GM.

Стандарты ИСО

• Стандарт ISO 9141: дорожные транспортные средства — Диагностические системы. Международная организация по стандартизации, 1989. Часть 1: Требования для обмена цифровой информацией
• Часть 2: требования Carb об обмене цифровой информацией
• Часть 3: Проверка связи между транспортным средством и инструмент развертки OBD II в

ИСО 11898: дорожные транспортные средства — сеть зоны регулятора (смогите). Международная организация по стандартизации, 2003.

• Часть 1: канального уровня и физического сигнализации

Часть 2: Высокая-скорость среднего блока доступ
Часть 3: низкая скорость, отказоустойчивость, средне-зависимый интерфейс
Часть 4: Время-срабатывает коммуникация
ИСО 14230: дорожные транспортные средства — Диагностические системы — Ключевое слово протокол 2000 года, Международная организация по стандартизации, 1999.

• Часть 1: физический уровень

Часть 2: канальный уровень
Часть 3. прикладной уровень
Часть 4: требования к выбросам систем
Стандарт ISO 14320 нет данных
Стандарт ISO 15031: связь между транспортным средством и внешним оборудованием для связанной с выбросами диагностики, международная организация по стандартизации 2010,.

• Часть 1: Общая информация и использование определение случая

Часть 2: руководящие указания по термины, определения, сокращения и аббревиатуры
Часть 3: диагностический разъем и смежные электрические цепи, спецификация и использование
Часть 4: Внешнее испытательное оборудование
Часть 5: связанные с выбросами диагностические услуги
Часть 6: диагностических определений кода
Часть 7: ссылка защиты данных
ИСО 15765: дорожные транспортные средства — диагностика на сети зоны регулятора (смогите). Международная организация по стандартизации, 2004.

• Часть 1: Общая информация

Часть 2: услуги сетевого уровня ИСО 15765-2
Часть 3: реализация единых диагностических услуг (УДС может)
Часть 4: требования к системам выбросов, связанных с

Какие протоколы используются и применяются для диагностики на OBD-II?

OBD-II использует пять следующих протоколов обмена данными ISO 9141, ISO 14230 (также именуется KWP2000), PWM, VPW и CAN.

Ко всему прочему у каждого из перечисленных протоколов есть несколько разновидностей, которые могут отличаться, например, скоростью обмена информацией. В Интернете вы можете найти «таблицы применимости», где вы легко сможете, отыскав свою марку и модель машины, узнать какой именно OBD-II-протокол поддерживает ваш автомобиль. Но не стоит забывать и о том, что одна и та же модель, созданная в один и тот же год и с идентичным двигателем может быть выпущена для разных рынков, и поддерживать разные протоколы диагностики. А сами протоколы могут различаться по моделям двигателей и по годам выпуска.

Но все же главное, на что стоит в первую очередь обратить внимание и что может свидетельствовать о поддержке автомобилем OBD-II диагностики, это наличие 16-контактного диагностического разъема (DLC — Diagnostic Link Connector) трапециевидной формы. Подавляющее большинство OBD-II автомобилей оснащено таким разъемом, который находится под приборной панелью со стороны водителя

Такой разъем может быть, как открыт, так и закрыт. Если все же разъем закрыт, то нужно просто снять крышку, на которой может быть написано «OBD-II», «Diagnose» и т.п. Также разъем OBD-II иногда можно установить на автомобиль, который не поддерживает ни один OBD-II-протокол.

Для того чтобы оценить применимость того или иного сканера для диагностики конкретного автомобиля, нужно определить: какой именно OBD-II-протокол используется на вашем автомобиле и поддерживается ли он вообще.

Алгоритм действий таков.

Сначала нужно отыскать техническую документацию на автомобиль и заглянув в нее, а не в общее руководство по данной марке, узнать какой OBD-II протокол поддерживается вашей маркой автомобиля

Также немаловажно провести осмотр всех идентификационных табличек на самой машине, на которой Вы можете встретить надпись: «OBD-II compliant», что означает «поддерживает OBD-II» или «OBD-II certified», то есть «сертифицировано на поддержку OBD-II».. Следующий способ – открыть информационную базу данных и посмотреть в ней

Но при условии, что база может иметь неточности, и содержать информацию, относящуюся к маркам автомобилей, выпущенных для другого рынка, такой способ теряет свою значимость. Лишь дилерские базы по отдельной марке способны вселять уверенность в точности данных.

Следующий способ – открыть информационную базу данных и посмотреть в ней. Но при условии, что база может иметь неточности, и содержать информацию, относящуюся к маркам автомобилей, выпущенных для другого рынка, такой способ теряет свою значимость. Лишь дилерские базы по отдельной марке способны вселять уверенность в точности данных.

Также можно применить сканер, с помощью него можно легко определить какой из OBD-II протоколов используется на машине. Если же сканер отказывается предлагать протокол, то перебор можно настроить вручную, а начать следует с протокола ISO. Он является самым популярным и распространенным. Также можно узнать по таблице предположительный протокол для своей марки машины и попробовать применить его.

Ну и, наконец, можно просто исследовать самостоятельно диагностический разъем и определить есть ли в нем выводы. Выводы должны подсказать Вам какой протокол следует использовать. Так, для Pin 2 должны применяться протоколы PWM (J1850) и VPW (J1850). Для Pin 7 ISO-9141 и ISO-14230. Для pin 10 только один протокол PWM (J1850), а для Pin 15 два: ISO-9141 и ISO-14230. Но в случае с последним, при условии, что автомобиль использует L-линию диагностики.

Большинство автомобилей пользуются протоколами ISO. Но, как и в любом правиле, здесь тоже есть свои исключения: большинство легковых автомобилей и грузовиков крупной американской автомобильной корпорации General Motors пользуются протоколом SAE J1850 VPW, а также большая часть автомобилей марки Ford применяют протокол J1850 PWM.

Примечания

1. https://eur-lex.europa.eu/LexUriServ/LexUriServ.do?uri=CONSLEG:1998L0069:19981228:EN:PDF
2. ISO 15765-4:2005 — Road vehicles — Diagnostics on Controller Area Networks (CAN) — Part 4: Requirements for emissions-related systems
3. https://www.epa.gov/fedrgstr/EPA-AIR/2005/December/Day-20/a23669.htm, U.S. EPA regulations requiring ISO-15676 CAN standard to be supported for all U.S. sold cars model year 2008 and later.
4. アーカイブされたコピー. Проверено 12 марта 2011. Архивировано 26 июня 2011 года.
5. Tech Edge Pty. Ltd
6. OBD-II Check Engine Light Trouble Codes
7. OBD-II PIDs » OBD-II Resource
8. https://elm-scanner.ru/pdf/j1850_wp.pdf (недоступная ссылка)

Подключение к интерфейсу 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).

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.

Эволюция диагностического разъема OBD2

Уже в конце 70-х годов прошлого столетия, когда впервые автомобили стали снабжать электронными блоками, производители стали предпринимать шаги по разработке и внедрению систем самодиагностики и разъемами подключения тестовой аппаратуры.

С тех пор, доля электроники в общей конструкции автомобиля выросла от 4 -5% до, сегодняшних 40%. Выявление поломок и неисправностей, без подключения тестирующего оборудования, не представляется возможным. Поэтому электронные блоки были оборудованы разъемами для подключения диагностических приборов.

Первым серьезным прототипом нынешнего OBD2 разъема стал универсальный протокол ALDL, разработанный «Дженерал Моторс» в 80-ом году. В начале 90-х, под напором, законодательно закрепленных норм выбросов в атмосферу, в США был разработан протокол OBD1. Его соблюдение стало обязательным на всей территории США, но еще не регламентировал вид и расположение разъема, а также, протоколы ошибок.

По мере появления новых игроков на рынке автопроизводства, возникла проблема технического обслуживания автомобилей, связанная с несовместимостью диагностического оборудования с их бортовыми электронными системами. Универсальный диагностический разъем решил эту проблему и позволил новым автоконцернам достойно конкурировать с известными брендами.

Уже через пять лет, в 96-ом году, был внедрен стандарт OBD2 для разъемов, который распространился по всему миру и стал обязательным для европейских автопроизводителей с 2000 года.

В Европе он трансформировался в EOBD2, в Японии — JOBD2. Сейчас идет разработка стандарта OBD-III.

Инструкция ELM327

Итак у нас есть адаптер ELM327 Bluetooth версии 1.5, телефон на базе Android с установленной программой InCarDoc free, Автомобиль с разъемом OBD-II. Теперь можно приступить непосредственно к диагностике:

1. При выключенном зажигании (обязательно) вставить адаптер ELM327 в разъём OBD-II, при этом он подаст признаки жизни (загорится светодиодный индикатор) ;
2. Включить Bluetooth на телефоне и найти устройство под названием OBDII (название может отличаться), затем при сопряжении устройств потребуется ввести пароль: как правило это 1234 или 0000.
3. Если все получилось тогда переходим в приложение InCarDoc free и нажимаем зелененькую кнопку “Подключить” (фото слева). Если всё выполнили правильно, то неактивные разделы меню станут активными (фото справа).

Подключение к авто в программе InCarDoc free

4. Как только Вы успешно подключились к автомобилю его следует завести.5. Диагностика автомобиля. Следуйте инструкции на картинке ниже. Что бы продиагностировать автомобиль перейдите во вкладку “Диагностика”, после нескольких секунд на экране появиться список ошибок которые есть в Вашем автомобиле. Сделайте скриншот экрана с ошибками, это необходимо для их дальнейшего изучения и поиска причины их возникновения. Теперь можете смело очистить их. Следуйте инструкции ниже:

сброс ошибок авто в программе InCarDoc free

6. Эта программа имеет функции вывода динамических параметров на экран телефона в режиме реального времени. Для примера я вывел на экран Обороты двигателя на холостом ходу (можно наблюдать как они у меня плавают) и температуру охлаждающей жидкости (автомобиль только прогревался). В этой программе достаточно широкий выбор вывода динамических параметров, поэтому я использую именно её.

Вывод на экран динамических параметров авто в программе InCarDoc free

7. Что бы закончить работу со сканером ELM327 просто нажмите кнопку “Отключить” в программе InCarDoc free. Заглушите двигатель автомобиля и извлеките сам сканер из диагностического разъёма OBD-II.

Что такое OBD-разъем?

Практически каждый автолюбитель слышал про OBD-разъем, через который можно проверить работоспособность систем автомобиля, обновить прошивку блоков управления двигателем, АКПП, расшифровать имеющиеся ошибки и др.

Про OBD вспоминают, как правило, при появлении на приборной панели надписи CheckEngine, свидетельствующей о неисправностях в работе двигателя.

OBD — универсальный аппаратный интерфейс, позволяющий проводить компьютерную диагностику. Диагностический разъем OBD находится в непосредственной близости от руля (на расстоянии не более 18 см), имеет вид розетки трапециевидной формы с 16 контактами, сгруппированных в 2 группы по 8 штук.

Разъем OBD в настоящее время имеется на всех современных автомобилях, оснащенных системой самодиагностики. Это позволяет производить диагностику основных параметров даже без использования специализированного дилерского оборудования.

Для этого достаточно иметь специальный сканер, который опрашивает электронный блок управления автомобилем (ЭБУ) по цифровой шине и получает информацию в режиме реального времени о состоянии систем и датчиков.

Что такое ELM327 и зачем он нужен?

ELM327 – Это сканер или адаптер, который подключается к бортовому компьютеру машины через разъём OBD-II и считывает показания с электронных блоков управления. Этот чудо прибор поможет Вам:

• Диагностировать неисправность;
• Посмотреть показания датчиков в режиме онлайн;
• Вывести графики работы различных систем автомобиля;
• Сбросить ошибок ЭБУ и других блоков.

ELM327 Bluetooth

Многие сканеры открывают и больше возможности, так же многое зависит и от автомобиля. Цвет корпуса и форма могут отличаться.

Сканер чаще всего представлен в виде:

• Bluetooth адаптера. Самый распространенный и дешевый, работает с Android (сегодня рассмотрим именно её);
• USB ELM327, который работает в паре с компьютером;
• Wi-Fi адаптер. Если у Вас Iphone, то это Ваш выбор.

Автосканер стоит покупать только с версией прошивки 1.5 !!!Никакие заманчивые 2.1 или 2,2 брать не стоит! Вы только разочаруетесь. То есть Автосканер ELM327 версии 1.5 – Ваш выбор.

Стоимость данного девайса начинается обычно от 300 ₽. Все что дешевле брать не советую. Ориентироваться надо на стоимость 300-600 рублей. Дорогой сканер OBD-II покупать нет смысла.

Так-же крайне не рекомендую пользоваться диском который идет в комплекте со сканером. Скорее всего полезного там ничего нет и нередко бывало что там оказывались вирусы.

Стандартный разъем OBD2

1. Форма. Вплоть до 2003 года, строгого стандарта на форму разъема не существовало. Каждый производитель сам определял, какой формы будут разъемы на его автомобилях. Позднее, под напором законов рынка (большим спросом пользовались автомобили с определенной формой разъема), был разработан стандарт, определяющий его трапециевидную форму. Имеет 16-ти контактную колодку, где пины расположены в два ряда ( по 8 контактов). Здесь предусмотрен выход, который обеспечит питанием диагностические приборы от аккумулятора автомобиля, что снимает необходимость отдельно соединяться к источнику питания.

Есть два типа стандартного разъема – тип А и тип В. Оба состоят из двух рядов контактов, между ними проведена канавка. В типе В она прерывается посередине. Это необходимо, чтобы не допустить присоединения штепселя А-типа (для автомобилей с бортовым напряжением 12В) в гнездо В- типа (для авто с напряжением 24В). Обратное соединение допустимо.

1. Расположение разъема. Стандарт определяет не точное место, а расстояние от руля, составляющее не более 1 метра. Это может быть место под панелью, под пепельницей, под консолью или ручным тормозом, а также в подлокотнике.
2. Распиновка. Предназначение контактов регламентирует протокол SAE J1962. Они пронумерованы от №1 до №16. Контакты №№ 1,3,8,9,11,12,13 загружаются производителями по своим потребностям. Обычно к ним подключают электронные блоки (ABS, SRS, коробки, кузова, и т.д.)

Остальные контакты подчинены строгому регламенту установки.

• №2 – линия J1850
• №4 – масса
• №5 – земля
• №6 – высокий уровень CAN – шины
• №7 – канал K-Line
• №10 – канал J1850
• №14 – линия CAN низкий уровень
• №15 — K-Line
• №16 – положительный контакт аккумулятора

1. Подключение осуществляется с аппаратурой, с совмещенным с OBD2 разъемом. Если таковой отсутствует, применяют переходники. Их можно купить или собрать самим.

• Подключают сканер к разъему ЭБУ автомобиля и к персональному устройству, на который уже установлено ПО для вашего прибора. Подключение может быть по USB-порту или по беспроводным каналам.
• Включают зажигание (в некоторых случаях требуется завести мотор).
• В настройках программы найти и включить Bluetooth или WI-FI.
• Нажимая «поиск устройств», выберите в предложенных вариантах название вашего сканера OBD Наберите идентификационный код (из технической документации прибора или с этикетки). Обычно это 1234 или 0000 и 6789.
• Сопряжение произошло, однако на экране высвечивается табло «не подключено».
• Снова зайдите в настройки, найдите в «OBD2 настройки адаптера» пункт «Выберите устройство Bluetooth» и активируйте в нем строку с вашим сканером.
• Вернитесь на главный экран и начинайте диагностику.

Заключение

Из приведенной мной инструкции видно, что диагностика автомобиля это несложная процедура. Всего в несколько легких действий Вы сможете самостоятельно диагностировать автомобиль и при необходимости сбросить ошибки. Так-же можно изучать характеристики автомобиля, по их результатам выявляются более серьезные поломки. Зачем платить кому-то деньги, если вы и сами с легкостью сможете вылечить свой автомобиль. А если и не получиться самостоятельно устранить дефект в автомобиле, то на сервис Вы поедите уже с проблемой, так как знаете что конкретно у Вас сломано. В таком случае сервису будет сложнее содрать с Вас деньги за дополнительные услуги или вовсе Вас обмануть! Как Вам такая ситуация? Автомобиль сломался далеко от сервиса, а поломка очень простая (например от вибрации выскочила фишка с датчика). Можно только представить сколько в таком случае этот копеечный сканер сэкономит Вам денег!

Обзоры Семейных автомобилей на нашем портале

14 120

+8