Технология OBD (On-Board Diagnostic - самодиагностика бортового оборудования) зарождалась еще в 50-х гг. прошлого века. Инициатором выступало правительство США. Для улучшения экологии были созданы различные комитеты, но положительных результатов не было достигнуто. И только в 1977 г. ситуация начала меняться. Наступил энергетический кризис и спад производства, и это потребовало от производителей решительных действий по спасению самих себя. Департамент по контролю за воздушной средой (Air Resources Board, ARB) и Агентство по защите окружающей среды (Environment Protection Agency, EPA) пришлось воспринимать всерьёз. На этом фоне и развивалась концепция диагностики OBD.

У многих сложилось мнение: OBD 2 – это разъем 16-pin. Если автомобиль из Америки, вопросов нет. А вот с Европой чуть сложнее. Ряд европейских производителей (Ford, VAG, Opel) применяют такой разъем, начиная с 1995 года (напомним, что тогда в Европе не было протокола EOBD). Диагностика этих автомобилей осуществляется исключительно по заводским протоколам обмена. Но были и такие «европейцы», которые вполне реально поддерживали протокол OBD 2 уже начиная с 1996 года, например многие модели Volvo , SAAB , Jaguar , Porsche . А вот об унификации протокола связи, или, языка, на котором «разговаривают» блок управления и сканер, можно говорить только на прикладном уровне. Коммуникационный стандарт единым делать не стали. Разрешено использовать любой из четырех распространенных протоколов – SAE J1850 PWM, SAE J 1850 VPW , ISO 9141-2, ISO 14230-4. В последнее время к этим протоколам добавился еще один – это ISO 15765-4, обеспечивающий обмен данными с использованием CAN-шины.

Следует отметить, что наличие аналогичного разъема не является 100% признаком совместимости с OBD 2. Автомобили, оборудованные этой системой обязательно должны иметь отметку на одной из табличек в подкапотном пространстве или в сопроводительной документации. Чаще всего используемый протокол можно идентифицировать по наличию определенных контактов на диагностическом разъеме. Если на этом разъеме присутствуют все контакты, следует обратиться к технической документации на конкретный автомобиль.

С применением стандартов EOBD и OBD 2 процесс диагностики электронных систем автомобиля унифицируется, теперь можно один и тот же сканер без специальных адаптеров использовать для тестирования автомобилей всех марок.

Требования стандарта OBD 2 предусматривают:

Стандартный диагностический разъем

- стандартное размещение диагностического разъема ;

Стандартный протокол обмена данными между сканером и автомобильной бортовой системой диагностики;

Сохранение в памяти ЭБУ кадра значений параметров при появлении кода ошибки («замороженный» кадр);

Мониторинг бортовыми диагностическими средствами компонентов, отказ которых может привести к увеличению токсичных выбросов в окружающую среду;

Доступ как специализированных, так и универсальных сканеров к кодам ошибок, параметрам, «замороженным» кадрам, тестирующим процедурам и т. д.;

Единый перечень терминов, сокращений, определений, используемых для элементов электронных систем автомобиля и кодов ошибок.

В соответствии с требованиями OBD 2, бортовая диагностическая система должна обнаруживать ухудшение работы средств доочистки токсичных выбросов. Например, индикатор неисправности Check Engine включается при увеличении содержания СО или СН в токсичных выбросах на выходе каталитического нейтрализатора более чем в 1,5 раза по сравнению с допустимыми значениями. Такие же процедуры применяются и к другому оборудованию, неисправность которого может привести к увеличении токсичных выбросов.

Программное обеспечение ЭБУ двигателя современного автомобиля многоуровневое. Первый уровень - программное обеспечение функций управления, например реализация впрыска топлива. Второй уровень - программное обеспечение функции электронного резервирования основных сигналов управления при отказе управляющих систем. Третий уровень - бортовая самодиагностика и регистрация неисправностей в основных электрических и электронных узлах и блоках автомобиля. Четвертый уровень - диагностика и самотестирование в тех системах управления двигателем, неисправность в работе которых может привести к увеличению выбросов вредных веществ в окружающую среду. Диагностика и самотестирование в системах OBD 2 осуществляется подпрограммой четвертого уровня, которая называется Diagnostic Executive (Diagnostic Executive - исполнитель диагностики, далее по тексту - подпрограмма DE). Подпрограмма DE с помощью специальных мониторов (emission monitor EMM) контролирует до семи различных систем автомобиля, неисправность в работе которых может привести к увеличению токсичности выбросов. Остальные датчики и исполнительные механизмы, не вошедшие в эти семь систем, контролируются восьмым монитором (comprehensive component monitor - ССМ). Подпрограмма DE выполняется в фоновом режиме, т. е. в то время, когда бортовой компьютер не занят выполнением основных функций, - функций управления. Все восемь упомянутых мини-программ - мониторов осуществляет постоянный контроль оборудования без вмешательства человека.

Каждый монитор может осуществлять тестирование во время поездки только один раз, то есть во время цикла «ключ зажигания включен - двигатель работает - ключ выключен» при выполнении определенных условий. Критерием на начало тестирования могут быть: время после запуска двигателя, обороты двигателя, скорость автомобиля, положение дроссельной заслонки и т.д.

Многие тесты выполняются на прогретом двигателе. Производители по-разному устанавливают это условие, например, для автомобилей Ford это означает, что температура двигателя превышает 70 "С (158 °F) и в течение поездки она повысилась не менее, чем на 20 °С (36 °F).

Подпрограмма DE устанавливает порядок и очередность проведения тестов:

Отмененные тесты - подпрограмма DE выполняет некоторые вторичные тесты (тесты по программному обеспечению второго уровня) только, если прошли первичные (тесты первого уровня), в противном случае тест не выполняется, т. е. происходит отмена теста.

Конфликтующие тесты - иногда одни и те же датчики и компоненты должны быть использованы разными тестами. Подпрограмма DE не допускает проведения двух тестов одновременно, задерживая очередной тест до конца выполнения предыдущего.

Задержанные тесты - тесты и мониторы имеют различный приоритет, подпрограмма DE задержит выполнение теста с более низким приоритетом, пока не выполнит тест с более высоким приоритетом.

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

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.

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.

ScanTool.net for Windows v1.13
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.

Современный автомобиль насыщен различными электронными системами, одной из которых является система диагностики бортового оборудования. При построении подобной системы в ее составе применяется разъем obd2, стандартизированный в 1996 году и чаще всего используемый для подключения сканера. Может привлекаться также для анализа таких текущих параметров как напряжение, температура, скорость и аналогичных им, в том числе непосредственно в процессе текущей эксплуатации автомобиля.

Внешний вид Obd2

Согласно требований нормативных документов розетка соединителя obd2 располагается в салоне рядом с рулем (расстояние не менее 18 см). Электрические характеристики разъема достаточны для организации информационного обмена с помощью цифровой промышленной шины CAN (максимальное количество узлов – 32, наибольшая длина кабеля – 35 м).

Конструкция соединителя

Разъем obd2 с механической точки зрения реализует двухкомпонентную несимметричную конструктивную схему и содержит 16 контактов, которые располагаются в два ряда. Нумерация контактов в розетке производится слева направо, причем верхний ряд имеет номера с 1 по 8, а нижний – с 9 по 16. Корпуса вилки и розетки изготовлены из пластмассы, для увеличения эксплуатационной надежности в розетке между рядами контактов предусматривается тонкая пластинка-разделитель.

Для автоматического задания правильной полярности при подключении корпусам вилки и розетки в поперечном сечении придана трапециевидная форма со скругленными углами.

Контакты разъема по своему назначению образуют две группы. Первая из них стандартизирована, контакты второй группы каждый производитель может задействовать для решения своих задач.

Нумерация и назначение контактов obd2 разъема

Распиновка obd2 разъема с указанием назначения отдельных контактов приводится в таблице.

1	Фирменный
2	Шина J1850
3	Фирменный
4	Заземление общее
5	Сигнальная земля
6	Шина CAN
7	Линия K по ISO 9141-2
8	Фирменный
9	Фирменный
10	Шина J1850
11	Фирменный
12	Фирменный
13	Фирменный
14	Шина CAN
15	Линия L по ISO 9141-2
16	+12 В

Самостоятельное изготовление соединительного кабеля

Необходимость самостоятельного изготовления или ремонта соединительного кабеля может возникнуть при подключении диагностического инструмента к бортовой компьютерной сети автомобиля. Для этого используются данные, приводимые в таблице. Провода кабеля соединяются с контактами вилки и розетки пайкой с соблюдением обычных в таких случаях правил. После подпайки контакт можно дополнительно защитить коротким кембриком.