Диагностический разъем OBD

В этой статье я попробую познакомить вас с принципами работы инжекторного двигателя со стороны электрических цепей. Бытует мнение, что карбюратор прост, надежен и неприхотлив, а инжектор… Нет лучше так «Инжектор…». Мое личное мнение не надо таких знатоков слушать. Надо просто разобраться в вопросе.

Для того, чтобы понять чем «дышит» автомобиль существует диагностический разъем. Тот вид, который он сейчас имеет появился не сразу. Как всегда нам в этом помогла Америка. То, что они с жиру бесятся, это мы знаем, но то, что из этого выходит что-то путное довольно редкий случай. Однако по порядку. Очень длительное время правительство США поддерживало свою автомобильную промышленность (не путать с тем, что происходит в России). Но тут забили тревогу экологи, те самые, что против прогрева машин, дескать, портят природу ваши машины. Стали создаваться комиссии, комитеты и подкомитеты, указы …производители же делали вид, что подчиняются, а на самом деле пренебрегали всем, чем только можно. И вот грянул энергетический кризис, повлекший спад производства, автопроизводители призадумались, игнорировать решения правительства становилось накладно. Вот в такой сложной обстановке и создавались правила OBD (On Board Diagnostics www.obdii.com для тех кто рубит в англицком). Каждый производитель использовал свои методы контроля выбросов. Чтобы изменить такое положение Ассоциация автомобильных инженеров предложила несколько стандартов, считается что рождение OBD произошло в тот момент, когда Департамент по контролю за воздушной средой сделал многие из этих стандартов обязательными в Калифорнии для автомобилей начиная с 1988 года выпуска. Отслеживалось всего несколько параметров: датчик кислорода, система рециркуляции выхлопа, система подачи топлива и блок управления двигателем в разрезе превышения норм по выхлопным газам. Но порядка таким образом навести не удалось, а только все еще более запуталось. Во-первых, системы мониторинга были буквально притянуты за уши к старым автомобилям, поскольку их создавали как дополнительное оборудование. Производители только формально выполняли требования, стоимость автомобиля увеличивалась. Во-вторых взвыли независимые сервисы - каждый автомобиль стал практически уникальным, на него требовалась подробная инструкция производителя, описание кодов, сканер со своим разъемом. Виноватым оказалось правительство США, его обвиняли производители, экологи, сервисные станции, автолюбители. В 1996 году было принято решение о том, что все производители автомобилей, продающие свою продукцию на территории США должны придерживаться норм OBDII, переработанной спецификации OBD. Таким образом OBDII это не система управления двигателем, как многие считают, а набор правил и требований, которые должен соблюдать каждый производитель, чтобы соответствовать федеральным нормам США по составу выхлопных газов. Для более глубокого понимания предлагаю рассмотреть подробнее основные требования стандарта.

1. Диагностический разъем стандарта OBDII. Его основная функция обеспечить связь диагностического сканера с блоками управления, совместимыми с OBDII и соответствовать стандартам SAE J1962, т. е. он должен находиться в одном из восьми мест, определенных Агентством по защите окружающей среды (во как!!!) и в пределах 16 дюймов от рулевой колонки. Каждый контакт имеет свое назначение, некоторые, например, отданы на усмотрение производителя, главное чтобы они не пересекались с блоками управления, совместимыми с OBDII.

Рассмотрим подробнее разъемы. 4, 5, 16 разъемы относятся к питанию, это сделано из соображений удобства - на сканер сразу подается напряжение питания, не требуется отдельный провод, например в прикуриватель. 2, 10, 6, 14, 7,15 собственно выводы трех равнозначных стандартов. Производители могут выбрать какой именно использовать для своей продукции. Таким образом, с точки зрения разъема и протоколов присутствует полная унификация.

Рис2

Таким образом Hyundai распорядился с диагностическим разъемом. Обратите внимание, что номера разъемов на картинках не совпадают, т. к. изображены колодка и штекер.

2. Стандартные протоколы связи для диагностики. Как видим стандартом предусмотрено всего три протокола. Алгоритм работы простой «запрос - ответ». Сами протоколы еще классифицируются по скорости обмена данными.

А - самый медленный 10 Кбайт/с. В стандарте ISO9141 используется протокол класса А.

B - cкорость 100 Кбайт/с. Это стандарт SAE J1850.

С - cкорость 1 Мбайт/с. Наиболее используемый стандарт класса С для автомобилей это протокол CAN.

Рассмотрим эти протоколы..

Протокол J1850. Существует два вида: J1850 PWM ((Pulse Width Modulation - модуляция ширины импульса) высокоскоростной, обеспечивающий 41,6 Кбайт/сек. Его используют Ford, Jaguar и Mazda. В соответствии с протоколом PWM сигналы передаются по двум проводам на контакты 2 и 10. J1850 VPW (Variable Pulse Width - переменная ширина импульса) поддерживает передачу данных со скоростью 10,4. Кбайт/сек. Его используют General Motors (GM) и Chrysler. Этот протокол использует один провод и использует разъем 2. ISO 9141 не такой сложный какJ1850 , не требует коммуникационных микропроцессоров. Применяется в большинстве европейских и азиатских автомобилей, а также в некоторых моделях Chrysler.

Вот тут хочется сделать небольшое отступление для владельцев автомобилей Hyundai. Обратите внимание, что у нас задействован 2 контакт (протокол ISO 9141 ), не что иное, как всем известный K-Line. А это открывает широкие возможности для использования БК сделанных для автомобилей ВАЗ. Ведь чего добивались создатели OBDII - совместимости, вот она получите. Есть один нюанс, но о нем чуть позже.

3. Лампочка индикации неисправности Check Engine. Она загорается, когда система управления двигателем обнаруживает проблему с составом выхлопных газов. Её назначение информировать водителя о том, что в процессе работы системы управления двигателем возникла проблема. Трактовать ее надо следующим образом «неплохо бы заехать в сервис» и всё. Двигатель не взорвется, машина не загорится. Другое дело, если у вас загорелся индикатор масла или предупреждение о перегреве двигателя. Тогда надо паниковать. Лампочка Check Engine срабатывает по определенному алгоритму, в зависимости от серьезности неисправности. Если неисправность серьезная и требуется срочный ремонт индикатор загорается сразу. Такая неисправность относится к разряду активных (Active). Если ошибка не фатальная индикатор не горит, а неисправности присваивается сохраняемый статус (Stored). Для того, чтобы такая неисправность стала активной она должна повториться в течение нескольких драйв-циклов (это процесс при котором холодный двигатель запускается и работает до достижения рабочей температуры).

4. Диагностические коды ошибок (DTC - Diagnostic Trouble Code). Неисправность в стандарте OBDII в соответствии со спецификацией J2012 описывается следующим образом:

рис3

Первый символ указывает в какой части автомобиля обнаружена неисправность. Выбор символа определяется диагностируемым блоком управления. Если получен ответ от двух блоков, используется буква для блока с более высоким приоритетом.

P - двигатель и трансмиссия

B - кузов

C - шасси

U - сетевые коммуникации

Второй символ показывает, что определил код.

0 или P0 - базовый (открытый) код неисправности, определенный Ассоциацией автомобильных инженеров.

1 или P1 - код неисправности, определяемый производителем автомобиля.

Но не все так гладко в Датском королевстве, как кажется на первый взгляд. Помните, я обещал рассказать об одном нюансе. Так вот практически все БК знают коды P0 - базовые, а вот внутренние на каждый автомобиль свои. Например на Accent есть свои уникальные коды ошибок на каждый модельный год, а вот на Matrix - нет, почему это произошло, для меня загадка.

Третий символ это система, в которой обнаружена неисправность. Он несет наиболее полезную информацию.

1 - топливно-воздушная система

2 - топливная система

3 - система зажигания

4 - вспомогательная система ограничения выбросов (клапан рециркуляции выхлопных газов, система впуска воздуха в выпускной коллектор двигателя, каталитический конвертер или система вентиляции топливного бака)

5 - система управления скоростным режимом или холостым ходом с соответствующими вспомогательными системами

6 - модуль управления двигателем

7

8 - трансмиссия или ведущий мост

Четвертый и пятый символы это индивидуальный код ошибки. Обычно они соответствуют старым кодам OBDI.

5. Самодиагностика неисправностей, приводящих к повышенной токсичности выбросов. Программное обеспечение, управляющее процессом работы двигателя, это набор программ, совместимых с OBDII, которые выполняются в блоке управления двигателем и «наблюдают» за всем, что происходит вокруг. Блок управления двигателем это настоящий компьютер. В процессе работы которого выполняется огромное количество вычислений для команд многочисленными устройствами двигателя, на основании данных полученных от всевозможных датчиков. В дополнение к этому контроллер должен проводить диагностику и управление компонентами системы OBDII, а именно:

Проверить драйв-циклы, определяющие генерацию кодов ошибок

Запускает и выполняет мониторы компонентов

Определяет приоритет мониторов

Обновляет статус готовности мониторов

Выводит тестовые результаты для мониторов

Не допускает конфликтов между мониторами

Монитор - это тест, выполняемый системой OBDII в блоке управления двигателем для оценки правильности функционирования компонентов, ответственных за состав выбросов. Имеется два типа мониторов:

Непрерывный (выполняется пока есть соответствующие условия)

Дискретный (срабатывает один раз за поездку)

Остался еще один вопрос, который надо отдельно рассмотреть - это бортовые компьютеры (БК). Только не путайте с поделкой от Амиго или штатным - они практически не несут полезной информации. Для чего же нужны настоящие БК и что они могут? Существует масса людей, которым просто нравиться копаться со своей машиной, знать чем она «живет». Иногда можно просто сэкономить деньги - например сам определил, какой датчик вышел из строя, самому купить, самому поменять. Ведь сервисный центр обязательно включит в счет диагностику, а датчик продаст с немыслимой наценкой. Я, например, очень часто приезжаю в сервис с готовым решением - решить проблему мне интересно, а вот гайки крутить - нет. Мне интересно какой мгновенный расход, как скачет напряжение сети от потребителей, какие параметры выдаются датчиками, какие ошибки в работе были зафиксированы. Это хобби. И я прекрасно понимаю, почему производители не только не ставят полноценных БК, но и не сертифицируют от сторонних производителей. Мы лишаем супердоходов дилеров. Формальным же предлогом является лишняя нагрузка на блок управления двигателем, дескать он вынужден обрабатывать еще запросы БК. Логика в таком заявлении конечно же есть, но позвольте, а сканеры у дилеров, что не нагружают? Нагружают, но они сертифицированы. И стоят они немыслимых денег. Замкнутый круг какой-то. В общем, делайте выводы. Надеюсь, что с помощью этой статьи вы приблизились к пониманию своего автомобиля.

Autocom (автоком) — это современный диагностический инструмент, служащий связующим звеном между автомобилем и компьютером. Она работает на старых и новых автомобилях. С ним вы можете осуществлять диагностику автомобилей начиная с 1988 года. В общей сложности поддерживается почти 50 различных марок машин.

Схемы распиновки разъемов

Многие сталкиваются с проблемой распиновки кабелей для грузовых авто, поэтому редакция 2 Схемы собрала полный сборник цоколёвок и подключений таких кабелей.

Наборы кабелей Autocom

В продаже есть универсальные наборы, например набор диагностических кабелей Autocom CDP+ Trucks - используется для подключения автосканера Autocom CDP+ к грузовым автомобилям с диагностическими разъемами старого образца.

Перечень кабелей, входящих в комплект:

• Диагностический кабель Autocom - Knorr, Wabco Trailer 7 pin
• Диагностический кабель Autocom - MAN 12 pin
• Диагностический кабель Autocom - MAN 37 pin
• Диагностический кабель Autocom - IVECO 30 pin
• Диагностический кабель Autocom - SCANIA 16 pin
• Диагностический кабель Autocom - Mercedes-BENZ 14 pin
• Диагностический кабель Autocom - Renault 12 pin
• Диагностический кабель Autocom - VOLVO 8 pin

С пакетом программного обеспечения TRUCKS, вы в состоянии выполнить диагностику конкретной марки для легкогрузных и тяжелых коммерческих автомобилей, автобусов и прицепов с 1995 года.В общей сложности 37 различных марок.

Описание программы Автоком

Перечень поддерживаемых ЭБУ:

Диагностика двигателя по протоколу OBD2
- диагностика двигателя по заводским протоколам
- диагностика электронных систем зажигания
- диагностика систем управления климатом
- диагностика иммобилайзеров
- диагностика систем управления трансмиссией
- диагностика систем ABS
- диагностика систем SRS Airbag
- диагностика приборной панели и сброс сервисных интервалов
- диагностика систем обеспечения комфорта
- диагностика систем кузовной электроники

Диагностическая программа GENERIC предназначена для диагностики на основе стандартов, специально предназначена для связывания и стандартизации кодов неисправностей. GENERIC включена для легковых и грузовых вариантов.

Протоколы и стандарты 2xHS CAN (ISO 11898-2), SW CAN (SAE J2411), K/L (ISO 9141-2), VPW (J1850), PWM (J1850), RS485 (J1708), TTL and (SPI, analog in, 5volt out).

С помощью функции бортовых самописцев, вы можете записать параметры в режиме реального времени во время движения транспортного средства. Во время записи вы можете, с нажатием кнопки, выделить и запомнить конкретную ошибку с целью изучить ее позже. TCS CDP + оснащена встроенной памятью, что исключает необходимость в использовании компьютера. Память в комплект не включена.

С многоцветным индикатором Autocom, вы имеете возможность полностью контролировать диагностический процесс. Различные цвета и звуковые подсказки укажут Вам какая стадия диагностики исполняется в текущее время. Например, если индикатор переключается между синим и зеленым обменивается данными с блоком управления автомобиля.

Когда Autocom подключен к автомобилю, устройство будет проверять напряжение борт сети транспортного средства и автоматически подстраивается под уровень напряжения автомобиля 12 или 24 вольт. Если напряжение становится слишком высоким или слишком низким, Autocom предупредит вас, как звуковой подсказкой, так и световым индикатором, а также оповещением через значок аккумулятора в программном обеспечении.

В программном обеспечении есть функция, которая позволяет считывать номер шасси из автомобиля, который вы хотели бы диагностировать. Это гарантирует, что модель и год выпуска выберется автоматически. Кроме того, код двигателя для транспортных средств, которые обычно доступны для считывания, также выбирается автоматически.

Интеллектуальная система сканирования (ISS) просматривает все системы в автомобиле и отображает коды неисправностей, которые хранятся в каждой системе. Это экономит время и вы получите быстрый обзор текущего состояния автомобиля в целом. Когда ISS будет завершена, вы можете выбрать специальную систему управления для анализа результатов в дальнейшем.

Интеллектуальные системы идентификации (ISI) определяет и автоматически выбирает тип контроллера, который установлен в транспортном средстве. Это гарантирует, что сеанс диагностики будет выполнен правильно с правильными параметрами, как требуется.

В соответствии с этой функцией вы сможете увидеть адаптации и корректировки, которые возможны для конкретного автомобиля, не имея автомобиля рядом с вами. Вместе с помощью текстов в качестве руководства, вы можете планировать и быть эффективными в своей работе, и даже в сложных ситуациях.

Автосканер Autocom оснащена уникальной технологией мультиплексора, что позволяет использовать его на всех типах транспортных средств, независимо от уровня напряжения и коммуникационных стандартов. Для тех транспортных средств, которые не используют стандартный 16-контактный разъем, есть возможность подключения и специальных кабелей-переходников.

Видео инструкция

Оснащаются диагностическими разъемами ОБД2. С помощью него автовладелец может подключиться к блоку управления и узнать обо всех возможных неполадках, которые имеются в работе тех или иных агрегатов. Что представляет собой распиновка ОБД2 диагностического разъема, и как выглядит схема, вы сможете узнать из этой статьи.

[ Скрыть ]

Описание технологии ОБД2

Аббревиатура ОБД с английского языка дословно расшифровывается как диагностика бортового оборудования. Это понятие является общим и относится к системе самодиагностики транспортного средства. Благодаря технологии ОБД автовладелец может получить подробную информацию о том, в каком состоянии находятся различные системы машины от управляющего модуля.

Изначально технология ОБД использовалась для выдачи сообщений о неполадках в работе мотора и других агрегатов, но конкретных данных не предоставляла. Со временем автомобили стали оснащаться цифровыми разъемами, которые позволяют получить наиболее точную информацию о неисправностях в работе систем. Точные данные о неисправностях выдаются кодами ошибок.

История создания

Технология ОБД берет свое начало в 50-х годах прошлого века. Тогда власти США задумались над защитой экологии, поскольку наполнение материка транспортными средствами привело к ее ухудшению. Технология разрабатывалась Сообществом инженеров сферы автомобилестроения. Поначалу она позволяла только контролировать работу системы рециркуляции отработанных газов, подачи горючего, работу лямбда-зонда, управляющего модуля и т.д. В общем все, что контролировала технология, так или иначе относилось к выхлопным газам.

На тот момент не было единой системы контроля, поэтому все автомобильные производители использовали свои технологии. Спустя несколько десятков лет, в 1996 году правительством была создана еще одна концепция ОБД2, ее установка была обязательна на все транспортные средства. В странах Европы был принят стандарт ЕОБД, который основан на технологии ОБД2. В ЕС этот стандарт был введен на все машины, выпущенные после января 2001 г (видео снято каналом Mr Emelya).

Важные моменты распиновки

Распиновка разъема ОБД2 представляет собой список требований, которые должны соблюдать все без исключения производители транспортных средств. В соответствии с международными стандартами, данный разъем должен быть расположен не дальше, чем в 18 см от рулевого колеса. Эта система считается универсальной, поскольку она работает со стандартным цифровым протоколом, с помощью которого можно получить подробные данные о неполадках в работе авто.

Что касается непосредственно распиновки, то сам разъем оснащен 16 контактами, распиновка такова:

1. Определяется производителем транспортного средства.
2. По этому контакту осуществляется связь с шиной J1850.
3. Этот контакт также определяется производителем авто.
4. Осуществляет контроль заземления контактов транспортного средства.
5. Предназначен для контроля заземляющей составляющей сети сигнальной линии.
6. Данный контакт связан с цифровой шиной CAN.
7. Связь с K-Line или ISO 9141.
8. Аналогично — устанавливает производитель.
9. Используется для контроля работы шины CANJ 1850.
10. Назначение зависит от производителя авто.
11. Также устанавливается компаний при выпуске авто.
12. Определяется автопроизводителем.
13. Предназначен для осуществления контроля шины CANJ 2284.
14. Применяется для обеспечения связи с линией L-line либо ISO 9141-2.
15. Контакт, связанный с аккумулятором автомобиля (автор видео — канал shlepanovan).

Адаптер OBD2

В каждом современном авто имеется данный разъем.

К нему можно подключить адаптер, который можно использовать для выполнения следующих функций:

• проверки состояния всех систем и агрегатов транспортного средства;
• поиска ошибок, а также их анализа;
• контролирования процесса работы двигателя в целом;
• контролирования уровня напряжения в электрической сети авто, его пробега, температуры работы мотора;
• контроля объема расхода горючего и т.д.

Фотогалерея «Сканеры для ОБД2»

Покупая диагностический сканер, необходимо учитывать его функциональные особенности и возможности. Для получения более точных данных о состоянии работы систем машины нужно использовать более дорогие адаптеры для проверки. Если вы не хотите тратиться на универсальное устройство, то лучше отдать предпочтение адаптера, разработанным для конкретной модели машины. Их стоимость будет более низкой, при этом изначально они рассчитаны на работу с конкретным транспортным средством.

Выход ОБД2 используется для связи адаптера с электронным управляющим модулем. Благодаря правильной распиновке производится подключение адаптера к бортовой сети авто и обеспечивается заземление устройства. Это позволяет достичь бесперебойной работы девайса. Также нужно отметить, что протоколы данной технологии контролируют параметры, которые так или иначе влияют на загрязненность выхлопных газов, что дает возможность защитить экологию. С помощью выхода ОБД автолюбитель может самостоятельно протестировать работоспособность агрегатов и систем машины, не используя дорогостоящее оборудование для проверки.

С появлением в автомобилях электронных систем с управлением от микропроцессоров возникла необходимость проверки параметров работы самих блоков и соединительных электрических цепей. Для этого стали применять диагностику при помощи оборудования, получившую наименование OBD (On Board Diagnostic). Зная место расположения и стандартную распиновку OBD 2, можно провести проверку авто самостоятельно.

[ Скрыть ]

Обзор OBD 2

OBD 2 — устройство для диагностики автомобилей, впервые появившееся в США в 1996 году. В Европе этот стандарт был принят как обязательный с 2001 года. Благодаря его повсеместному внедрению ошибки на машинах различных марок имеют одинаковый вид.

Стандартный код содержит структуру Х1234, где каждый символ несет свою смысловую нагрузку:

• Х — единственный буквенный символ, позволяющий узнать неисправную систему (двигатель, коробка, электронные блоки и т. д.);
• 1 — представляет собой общий код стандарта ОБД или дополнительные коды завода;
• 2 — уточнение места неисправности (система питания или зажигания, вспомогательные цепи и т. д.);
• 34 — порядковый номер ошибки.

Особенностью разъема является наличие штекера питания от бортовой сети, что позволяет использовать сканеры без встроенных или дополнительных электрических цепей. Первые протоколы диагностики давали только информацию о наличии проблемы. Современные разъемы позволяют получать больше данных о неисправности за счет связи диагностического оборудования с электронными блоками в автомобиле.

Каждый девайс в обязательном порядке соответствует одному из трех международных стандартов:

• SAE J1850;
• ISO 9141-2.

На видео от канала Санек Железный Капут представлен видеоролик, демонстрирующий тестирование автомобиля SsangYong New Actyon через разъем OBD 2.

Где находится OBD 2?

Положение гнезда диагностической колодки указывается в инструкции по эксплуатации автомобиля.

Единого стандарта на расположение разъема ОБД 2 не существует. В ряде источников указывается, что девайс, в соответствии с SAE J1962, должен располагаться в радиусе 18 см от рулевой колонки, но по факту это правило не соблюдается. По другим данным, это расстояние должно составлять не более 100 см.

Он может быть установлен в следующих местах:

• в прорези нижнего кожуха панели приборов в районе левого колена водителя;
• под пепельницей, установленной в центральной части панели приборов (некоторые модели Пежо);
• под пластиковыми заглушками на нижней части панели приборов или на центральной консоли (характерно для продукции концерна VAG);
• на задней стенке панели приборов за корпусом перчаточного ящика (некоторые модели Лада);
• на центральной консоли в районе рычага стояночного тормоза (встречается на некоторых машинах GM, в частности — Opel);
• в нижней части ниши подлокотника (распространено на французских автомобилях);
• под капотом вблизи моторного щита (характерно для некоторых машин корейского и японского производства).

При поиске разъема на машинах с пробегом следует учитывать вероятность ремонта электрической проводки, в результате чего колодка может быть перенесена на нестандартное место.

Различные варианты установки разъема ОБД 2 приведены на фото ниже.

Разъем в монтажном блоке в панели приборов на Хендай Санта Фе Разъем в перчаточном ящике на Рено Сандеро Разъем на центральной консоли на Лада Калина Разъем под боковым кожухом консоли на Хонда Цивик

Описание видов разъемов

В начале 2000 годов не существовало строгих требований к наружной форме разъема, и многие автопроизводители самостоятельно назначали конфигурацию устройства. На сегодняшний день есть два типа разъема OBD 2, обозначаемые как Тип А и Тип В. Оба штекера имеют 16-пиновый выход (два рядя по восемь контактов) и отличаются только центральными направляющими пазами.

Нумерация пинов в колодке ведется слева направо, при этом в верхнем ряду стоят контакты с номерами 1-8, а в нижнем — с 9 по 16. Наружная часть корпуса выполнена в форме трапеции со скругленными углами, что обеспечивает надежное подключение диагностического переходника. На фото ниже представлены оба варианта устройств.

Разновидности разъема — Тип A слева и Тип B справа

Распиновка OBD 2

Схема и предназначение контактов в разъеме OBD 2 определяются стандартом.

Нумерация штекеров в разъеме

Общее описание штекеров:

• 1 — резервный, на данный пин может выводиться любой сигнал, который установит завод-изготовитель автомобиля;
• 2 — канал «К» для передачи различных параметров (может обозначаться — шина J1850);
• 3 — аналогично первому;
• 4 — заземление разъема на кузов автомобиля;
• 5 — заземление сигнала диагностического адаптера;
• 6 — прямое подключение контакта CAN-шины J2284;
• 7 — канал «К» по стандарту ISO 9141-2;
• 8 — аналогично контактам 1 и 3;
• 9 — аналогично контактам 1 и 3;
• 10 — пин подключения шины стандарта J1850;
• 11 — назначение пина задается заводом-изготовителем автомобиля;
• 12 — аналогично;
• 13 — аналогично;
• 14 — дополнительный пин CAN-шины J2284;
• 15 — канал «L» по стандарту ISO 9141-2;
• 16 — положительный вывод напряжения бортовой сети (12 Вольт).

Примером заводской распиновки OBD 2 может служить Хендай Соната, где на пин 1 подается сигнал от блока управления антиблокировочной системы, а на пин 13 — сигнал от блока управления и датчиков надувных подушек безопасности.

В зависимости от протокола работы возможны следующие варианты распиновок:

1. При использовании стандартного протокола ISO 9141-2 он активизируется через пин 7, при этом пины 2 и 10 в разъеме неактивны. Для передачи данных применяются выводы с номерами 4, 5, 7 и 16 (иногда может задействоваться пин номер 15).
2. При протоколе типа SAE J1850 в варианте VPW (Variable Pulse Width Modulation) задействованы пины 2, 4, 5, а также 16. Разъем характерен для американских и европейских автомобилей Дженерал Моторс.
3. Использование J1850 в режиме PWM (Pulse Width Modulation) предусматривает дополнительное задействование вывода 10. Такой тип разъема используется на продукции концерна Ford. Для протокола J1850 в любом виде характерно неиспользование вывода с номером 7.

Это, вероятно, случалось с каждым из нас: вы едете в своем автомобиле и вдруг желтая лампочка «Check Engine» загорается на приборной панели как тревожное предупреждение о том, что возникли какие-то проблемы с двигателем. К сожалению, это оно само по себе не дает каких-либо намеков на то, что именно является причиной неполадки и может означать все что угодно, начиная от неплотно закрытой крышки топливного бака до проблем с каталитическим конвертером. Я помню, как Honda Integra 94-го года имела ЭБУ под креслом водителя и красный светодиод начинал мигать, если возникали какие-то проблемы с двигателем.

Подсчитав количество «блинков», можно было определить код ошибки. По мере того, как ЭБУ автомобилей становятся все более и более сложными, количество кодов ошибок возрастает экспоненциально. Использование бортовой диагностики автомобиля On-Board Diagnostic (OBD-II) позволяет решить эту проблему. Данный адаптер позволяет использовать персональный компьютер для OBD диагностики. Адаптер AllPro функционально совместим с ELM327 и поддерживает все существующие OBD-II протоколы обмена данными:

ISO 9141-2
ISO 14230-4 (KWP2000)
SAE PWM J1850 (Pulse Width Modulation)
SAE VPW J1850 (Variable Pulse Width)
ISO 15765-4 Controlled Area Network (CAN)

VPW, PWM и CAN
Первых два протокола ISO описаны в указанной выше предыдущей публикации. Детальное описание OBD протоколов выходит за рамки данной статьи, я лишь их кратко перечислю.J1850 VPW (Variable Pulse Width) — протокол автомобилей General Motors и некоторых моделей Chrysler со скоростью передачи 10.4 кбит/с по одному проводу.

Напряжение на шине VPW изменяется от 0 до 8 В, данные по шине передаются чередованием коротких (64 мкс) и длинных (128 мкс) импульсов. Реальная же скорость передачи данных по шине изменяется в зависимости от битовой маски данных и находится в пределах от 976 до 1953 байт/с. Это самый медленный из OBD протоколов.

J1850 PWM (Pulse With Modulation) используется в автомобилях корпорации Ford. Скорость передачи здесь 41.6 кбит/ с с использованием дифференциального сигнала по двум проводам. Напряжение на шине изменяется от 0 до 5 В, a длительность импульса составляет 24 мкс. Работа с этим протоколом требует аккуратности в программировании микропроцессора, так как скорость выполнения инструкций языка «C» на PIC микропроцессоре даже с улучшенной PIC18 архитектурой становится сопоставимой с длиной короткой посылки PWM протокола (7 мкс).

CAN (Controlled Area Network) протокол разработан Robert Bosch в 1983 году и окончательно стандартизирован в ISO 11898. Использование CAN шины данных в автомобиле позволяет различным устройствам общаться друг с другом, минуя центральный процессор, так называемый multi-master режим.

Плюсами является также повышенная скорость передачи, до 1 Мбит/с и лучшая помехоустойчивость. Изначально протокол предназначался для использования в автомобилях, но теперь применяется и в других областях. Чтобы повысить надежность передачи данных, в шинах CAN применяется способ дифференциальной передачи сигналов по двум проводам. Образующие эту пару провода называются CAN_High и CAN_Low.

В исходном состоянии шины на обоих проводах поддерживается постоянное напряжение на определенном базовом уровне, приблизительно 2.5 В, называемым рецессивным состоянием. При переходе в активное (доминантное) состояние напряжение на проводе CAN_High повышается, а на проводе CAN_Low снижается, рис.1.

Существует также два формата сообщений или фреймов — стандартный с 11 битным адресным полем (CAN 2.0A) и расширенный с 29 битным полем (CAN 2.0B). Стандартом ISO 15765-4 определяется использование для целей OBD как CAN 2.0A, так и CAN 2.0B. Вместе со скоростями передачи по шине 250 и 500 кбит/с это создает 4 различных CAN протокола.

Поддерживает ли ваш автомобиль OBD-II?
OBD является обязательным только в Северной Америке и Европе. Если в Америке это правило действует с 1996 года, то Евросоюз принял EOBD вариант автодиагностики, основанный на OBD-II, сравнительно недавно. В Европе OBD стал обязательным, начиная с 2001 года, а для дизельных двигателей даже с 2004. Если ваш автомобиль выпущен до 2001 года, то он может вообще не поддерживать OBD даже при наличии соответствующего разъема.

Например, Renault Kangoo 99 года не поддерживает EOBD (хотя редакционная Kangoo dcI60 2004 года с CAN протоколом прошла успешную стыковку с описанным адаптером, а Renault Twingo поддерживает! Те же самые автомобили, сделанные для других рынков, например Турции, могут тоже не быть совместимыми с OBD протоколом. Как определить, какой протокол поддерживается электронным блоком управления автомобиля?

Первое — можно поискать информацию в интернете, хотя там много неточной и непроверенной информации. К тому же, многие автомобили выпускаются для разных рынков с различными протоколами диагностики. Второй более надежный способ — найти разъем и посмотреть, какие контакты в нем присутствуют. Разъем обычно находится под приборной панелью со стороны водителя. Протокол ISO 914-2 или ISO 14230-4 определяется наличием контакта 7, как показано в таблице 1.

Большинство автомобилей последних лет выпуска поддерживает только CAN протокол с контактами 6 и 14 соответственно. В Европе и Северной Америке все новые автомобили, начиная с 2007/ 2008 года, должны использовать OBD только на основе CAN. Замечу, однако, что, как правильно отмечено в комментарии, «Если марка присутствует в таблице, то это не дает гарантии поддержки OBD-II».

Использование L-line в ISO 9141/14230… Отдельно хочется сказать по поводу L-линии в ISO 9141-2/ 14230-4 протоколах. Сейчас она практически нигде не используется, так как для процедуры инициализации связи вполне достаточно только K-линии. В стандарте же, однако, сказано, что сигнал инициализации должен передаваться по двум линиям одновременно, K и L. Владимир Гурский из www.wgsoft.de, автор программы «ScanMaster ELM», собрал большую коллекцию различных ЭБУ.

В качестве примера необходимости L-линии он приводит Renault Twingo 1.2л 2005 года выпуска. Использование здесь при иницилиазации только K-линии приводит к неверному адресу двигателя в ответах ЭБУ. Если же инициализация производится по K и L одновременно, то тогда все работает правильно.

Рис 2

AllPro адаптер на PIC18F2455
Схема моего всепротокольного OBD-II адаптера показана на рис.2 . Основой является микроконтроллер Microchip PIC18F2455, имеющий модуль USB интерфейса. Устройство использует напряжение питания 5 В от шины USB. Конденсатор C6 служит фильтром внутреннего стабилизатора 3.3 В для обеспечения работы USB шины. Светодиоды D2 и D3 являются индикаторами приема/передачи, а светодиод D1 использован для контроля статуса USB шины.

Выход ISO 9141/14230 интерфейса управляется половинкой драйвера IC2-2, а входной сигнал подается через делитель R12/R13 на вход RX (вывод 18), который является триггером Шмидта, как и большинство входов PIC18F2455, что обеспечивает достаточно надежное срабатывание. Для контроля L-линии используется IC3-1 и R10.

Шина J1850 VPW требует напряжения питания 8 В, получаемого от стабилизатора L78L08 IC4. Сигнал на выход VPW подается через инвертор IC3-2 и буферный полевой транзистор Q1. Делитель R7/R8 и внутренний триггер Шмидта на входе RA1 составляют входной интерфейс J1850 PWM протокола. Внутренний компаратор (входы RA0 и RA3) PIC18F2455 вместе с резисторами R4, R5 выделяет дифференциальный сигнал PWM. Для контроля выхода PWM шины используются IC2-1 и полевой транзистор Q2.

Отдельно хочется сказать по поводу поддержки CAN. Microchip не выпускает контроллеры, содержащие и CAN, и USB. Можно использовать контроллер с CAN модулем и внешний USB чип типа FT232R. Или наоборот, подключить внешний CAN контроллер, как сделано в этом адаптере. CAN интерфейс здесь образуют контроллер MCP2515 (IC5) и трансивер MPC2551 (IC6). MCP2515 подключен через SPI шину к PIC18F2455 и программируется каждый раз при подаче питания адаптера.

Согласующие (bus termination) RC цепочки R14/ C10 и R15/C11 предназначены для уменьшения отражений на CAN шине согласно стандарту ISO 15765-4. Использование их не обязательно, при относительно коротком кабеле отражениями можно пренебречь. Вместо PIC18F2455 можно использовать PIC18F2550 с той же самой прошивкой, см. варианты замены в таблице 2.

таблица 2

Внешний вид устройства показан на рис.3 и обложке, а печатная плата на рис.4.

Программирование PIC18F2455

Для программирования PIC18 можно использовать несложный JDM программатор , схема показана на рис.5.

рис 5

Он очень прост и может бы собран за час на макетной плате. Недостатком является то, что программатор требует наличия последовательного (Com) интерфейса в компьютере и не работает с виртуальными USB/Com адаптерами. Использование ноутбуков также не рекомендуется, так как они не обеспечивают необходимого напряжения на выходе Com порта.

рис 6

Разводка программатора показана на рис.6 и сделана с использованием так называемой «stripboard» технологии, достаточно популярного подхода к макетированию. Типичная stripboard имеет матрицу отверстий с шагом 2.54 мм для монтажа электронных компонентов, соединенных полосками меди на обратной стороне, отсюда и название — stripboard.

Разрезав полоски на обратной стороне и установив сверху проволочные перемычки, можно быстро собрать относительно несложные конструкции. Полоски легко перерезаются зенковкой отверстий обычным сверлом. Существует даже специальная программа — «LochMaster» для проектирования конструкций таким способом. При использовании программатора следует обратить внимание, что корпус персонального компьютера (контакт 5 DB9 разъема) не соответствует корпусу программатора.

Другим условием является использование «полноценного» последовательно кабеля со всеми проводами, необходимыми для работы схемы. Программатор надежно работает с WinPic , единственная проблема заключается в том, что требуется отдельно загрузить файл-дескриптор PIC18F2455.dev (или PIC18F2550.dev) из дистрибуции Microchip IDE после того, как установлен собственно WinPic.

Другой программой, работающей с JDM программатором, является PICPgm , никаких дополнительных файлов здесь не требуется, хотя автору следует поработать над английской грамматикой, рис.7 . Прошивка адаптера доступна.

OBD-II кабель
Для подключения к бортовому компьютеру адаптер использует «стандартный» DB-9/OBD-II кабель. Разводка кабеля показана в таблице 3.

Подключение и тестирование устройства. Правильно собранный адаптер в налаживании не нуждается и распознается Windows как USB устройство. Микропроцессор PIC18F2455 не имеет собственного драйвера и использует Windows 2000/XP/Vista CDC (Communication Device Class) драйвер usbser.sys виртуального Com порта.

По поводу использования драйвера хочется, однако, добавить, что согласно информации www.usb.org исправил баги в usbser.sys только начиная с Windows XP SP2 и использование адаптера с Windows 2000 может быть проблематично. После того, как адаптер распознался как USB устройство и драйвер установлен, можно приступать к тестированию.

Для этого требуется подключить источник стабилизованного напряжения 12 вольт на выводы 1 и 9 разъема J2 и подключить адаптер к персональному компьютеру через USB кабель. Проверяется наличие напряжения 8 В на выходе стабилизатора IC4. Следующим шагом является запуск Windows приложения HyperTerm и подсоединения к Com порту адаптера.

Устройство имеет процедуру самодиагностики с проверкой прохождения сигнала со выхода на вход по всем протоколам. Для этого используется команда «AT@3», рис.8.

Прохождение проверяется по следующим цепям:

IC2-1, R4 для отрицательной шины PWM
Q2, D6, R5 для положительной шины PWM
IC3-2, IC4, R11, Q1, D5, R7, R8 для VPW
IC2-2, R9, R12, R13 для ISO 9141/14230
Ответ контроллера MCP2515 по шине SPI

Например, отсутствие IC2 приведет сразу к двум ошибкам, рис.9 .

Процедура самодиагностики не включает проверку CAN трансивера MCP2551, здесь можно просто замерить напряжение на выводах 6 и 7. Оно должно быть в пределах 2.5 В.

Работа с Адаптером
Адаптер совместим по системе команд с ELM327 и может использоваться с приложениями, работающими с ELM327. Я предпочитаю использовать «ScanMaster ELM» Владимира Гурского , рис.10.

Digimoto
PCMSCAN
EasyObdII Pro
В качестве примера приведу ситуацию, которая случилась с VW Passat моего знакомого. В автомобиле загорелась лампочка «Check Engine», подключение ANPro адаптера определило ошибку Р0118 -«engine coolant temperature circuit high input», т.е. высокий уровень сигнала с датчика температуры охлаждающей жидкости, рис. 11 . Дальнейшее расследование выявило неисправный датчик. После замены датчика ошибка была стерта с помощью «Clear Trouble codes» кнопки, см. рис.12. Ошибка исчезла и больше не появлялась, рис.13.