Обд в автомобиле. Что такое OBD2? Распределение контактов интерфейса OBD

Все европейские и большинство азиатских производителей использовали ISO 9141 стандарт (К, L - линия, - ранее освещалась тема - подключение обычного компьютера посредством адаптера К, L - линии для диагностики автомобиля). General Motors использовал SAE J1850 VPW (Variable Pulse Width Modulation), а Fords - SAE J1850 PWM (Pulse Width Modulation). Немного позднее появился ISO 14230 (усовершенствованный вариант ISO 9141, известный как KWP2000). Европейцами в 2001 был принят EOBD (enhanced) расширенный OBD стандарт.

Основное преимущество - наличие высокоскоростной CAN (Controller Area Network) шины. Название CAN шина пришло из компьютерной терминологии, так как создавался данный стандарт примерно в 80-х компаниями BOSCH и INTEL, как компьютерный сетевой интерфейс бортовых мультипроцессорных систем реального времени. CAN-шина — это двухпроводная, последовательная, асинхронная шина с равноправными узлами и подавлением синфазных помех. CAN характеризуется высокой скоростью передачи (гораздо большей, чем другие протоколы) и высокой помехоустойчивостью. Для сравнения ISO 9141, ISO 14230, SAE J1850 VPW обеспечивают скорость передачи данных 10.4 Kbps, SAE J1850 PWM - 41.6 Kbps, ISO 15765 (CAN) - 250/500 kbit/s.

Совместимость конкретного автомобиля с протоколом обмена данными - ISO9141-2 проще всего определить по колодке диагностики OBD-2 (наличие определенных выводов свидетельствует о конкретном протоколе обмена данными). Протокол ISO9141-2 (производитель Азия - Acura, Honda, Infinity, Lexus, Nissan,Toyota, и др., Европа - Audi, BMW, Mercedes, MINI, Porsche, некоторые модели WV и др., ранние модели Chrysler, Dodge, Eagle, Plymouth) идентифицируется наличием контакта 7 (K-line) в диагностическом разъеме. Используемые выводы - 4, 5, 7, 15 (15 может не быть) и 16. ISO14230-4 KWP2000 (Daewoo, Hyundai, KIA, Subaru STi и некоторые модели Mercedes) аналогичен ISO9141.

Стандартный разъем диагностики OBD-II имеет следующий вид.

Назначение выводов (“распиновка”) 16-ти контактного диагностического разъема OBD-II (стандарт J1962):

02 - J1850 Bus+
04 - Chassis Ground
05 - Signal Ground
06 - CAN High (ISO 15765)
07 - ISO 9141-2 K-Line
10 - J1850 Bus-
14 - CAN Low (ISO 15765)
15 - ISO 9141-2 L-Line
16 - Battery Power (напряжение АКБ)
Пропущенные выводы могут использоваться конкретным производителем для своих нужд.

Перед подключением, чтобы не ошибиться, необходимо тестером вызвонить постоянные массы и +12V. Основная причина поломки адаптера - неправильное подключение массы, точнее критичным является отрицательное напряжение на К-линии (замыкание как на массу так и на +12В не приводят к выходу из строя К-линии). В адаптере есть защита от переполюсовки, но если минусовой провод подключить на какой-нибудь исполнительный механизм, а не на массу (например, на бензонасос), а К-линию включить на массу,- в этом случае получаем единственно опасный вариант отрицательного напряжения на К-линии. Если питание (масса) подключено правильно (например, прямо на аккумулятор), сжечь К-линию уже нельзя никаким образом. В автомобиле, зачастую, стоит аналогичная микросхема драйвер К-линии, но включена она всегда правильно, и сжечь контроллер нельзя при любом включении. Линия L менее защищена, и представляет собой параллельный канал на отдельных транзисторах (недопустимо ошибочное подключение на плюс питания). Если не планируется использование двунаправленной L линии, вывод лучше заизолировать (диагностика большинства автомобилей, и также отечественных, выполняется только по К линии).
Диагностика выполняется при включенном зажигании.

Желательно придерживаться следующей последовательности подключения:
1. Подключить адаптер к ПК.
2. Подключить адаптер к ботовому контроллеру в следующем порядке: масса, +12 В, линия К, линия L (по необходимости).
3. Включить ПК.
4. Включить зажигание или завести двигатель (в последнем варианте доступны ряд параметров работы двигателя).
5. Отключение в обратной последовательности.

При использовании обычного стационарного компьютера необходимо использовать розетки с заземлением (в сырых помещениях не редки случаи пробоя импульсных источников питания ПК на корпус, что чревато не только повреждением оборудования, в том числе и бортового контроллера автомобиля, но и связано с риском поражения электрическим током).

Современный автомобиль представляет сложный электронно-механический комплекс. Определение неисправного узла или механизма в таком комплексе без помощи специального диагностического оборудования требует больших трудозатрат, а во многих случаях и вовсе невозможно.

Поэтому практически все производимые транспортные средства оборудуются интерфейсами для подключения к диагностическим устройствам. К наиболее распространенным элементам таких интерфейсов относится разъем OBD2.

Что такое диагностический разъем по стандарту OBD2

Немного истории

Впервые производители серьезно задумались об автоматизации диагностики автомобиля в 70-х годах. Именно тогда появились электронные блоки управления двигателей. Они стали оснащаться системами самодиагностики и диагностическими разъемами. Замыкая контакты разъема, можно произвести с помощью блинк-кодов диагностику неисправности блоков управления двигателя. По мере внедрения персональной компьютерной техники были разработаны диагностические устройства для сопряжения разъемов с компьютерами.

Появление на рынке автомобилей новых производителей, расширяющаяся конкуренция предопределили необходимость унификации диагностических устройств. Первым производителем, который всерьез подошел к решению этой задачи, был General Motors, который ввел в 1980 году универсальный протокол обмена информации по интерфейсу ALDL Assembly Line Diagnostic Link.

В 86-м году протокол немного усовершенствовали, увеличив объем и скорость передачи информации. Уже в 1991 году в американском штате Калифорния ввели регламент, согласно которому все продаваемые здесь авто следовали протоколу OBD1. Это была аббревиатура On-Board Diagnostic, то есть бортовая диагностика. Она значительно упростила жизнь фирмам, обслуживающим транспортные средства. Этот протокол еще не регламентировал вид разъема, его расположение, протоколы ошибок.

В 1996 году действие обновленного протокола OBD2 уже распространилось на всю Америку. Поэтому производители, желающие освоить американский рынок, были просто вынуждены ему соответствовать.

Увидев явное преимущество процесса унификации ремонта и обслуживания авто, стандарт OBD2 был распространен на все транспортные средства с бензиновыми двигателями, продаваемые в Европе с 2000 года. В 2004 году обязательный стандарт OBD2 распространен на дизельные авто. Одновременно он был дополнен стандартами Controller Area Network для шин обмена данными.

Интерфейс

Неправильно полагать, что интерфейс и разъем OBD2 есть одно и то же. В понятие интерфейса входит:

• непосредственно сам разъем, включая все электрические подключения;
• система команд и протоколов обмена информации между блоками управления и программно-диагностическими комплексами;
• стандарты выполнения и расположения разъемов.

Не обязательно разъем OBD2 должен быть выполнен в 16-ти пиновом трапециевидном исполнении. На многих грузовых и коммерческих авто они имеют другую конструкцию, но основные шины передачи в них также унифицированы.

В легковых автомобилях до 2000 года выпуска производитель мог самостоятельно определять форму OBD-разъема. Например, на некоторых автомобилях MAZDA нестандартизированный разъем применялся вплоть до 2003 года выпуска.

Четкое место установки разъема также не регламентировано. Стандарт указывает: в пределах досягаемости водителя. Более конкретно: не далее 1 метра от руля.

Это часто доставляет трудность для неопытных автоэлектриков. Наиболее частые расположения разъема:

• около левого колена водителя под приборной панелью;
• под пепельницей;
• под одной из заглушек на консоли или под приборной панелью (в некоторых моделях VW);
• под рычагом ручника (часто у ранних OPEL);
• в подлокотнике (бывает у Рено).

Точное расположение диагностического разъема для своего автомобиля можно найти в справочниках или просто «погуглить».

В практике автоэлектрика имеются случаи, когда разъем в процессе ремонтов после аварий либо модификации кузова или салона был просто отрезан или перенесен в иное место. В таком случае требуется его восстановление, руководствуясь электрической схемой.

Распиновка (схема подключения) OBD2 разъема

Схема подключения выводов стандартного OBD2 16-ти пинового разъема, используемого в большинстве современных легковых автомобилей, представлена на рисунке:

Назначение выводов:

1. шина J1850;
2. устанавливается производителем;
3. масса авто;
4. сигнальная земля;
5. CAN-шина высокий уровень;
6. K-Line шина;
7. устанавливается производителем;
8. устанавливается производителем;
9. шина J1850;
10. устанавливается производителем;
11. устанавливается производителем;
12. устанавливается производителем;
13. шина CAN J2284;
14. L-Line шина;
15. плюс с АКБ.

Основные при диагностировании это CAN и K-L-Line шины. В процессе проведения диагностических работ они путем обмена информации по соответствующим протоколам опрашивают блоки управления автомобиля, получая информацию об ошибках в виде унифицированных кодов.

В некоторых случаях диагностическое устройство не может связаться с блоками управления. Это чаще всего связано с неисправностью CAN-шины: коротким замыканием или обрывом. Часто CAN-шину замыкают неисправности в блоках управления, например, ABS. Эту проблему можно решить отключением отдельных блоков.

Если потеряна связь по OBD-диагностике, сначала проверяют, родная ли магнитола установлена на авто. Иногда нештатная автомагнитола закорачивает К-Line шину.

Для большей верности при этом необходимо отключить магнитолу.

К выводам, назначение которых определяет производитель, обычно напрямую подключаются диагностические сигналы конкретных блоков управления (ABS, подушек безопасности SRS, кузовом и др.)

Подключение через переходники

В случае, если на автомобиль установлен нестандартный разъем (выпуск авто до 2000 года либо грузовой или коммерческий автотранспорт), можно воспользоваться специальными переходниками или изготовить их самостоятельно.

В интернете можно найти схему перекоммутации выводов разъема подобно показанной на рисунке:

Если автомобиль находится в постоянной эксплуатации или для профессиональной работы в качестве автоэлектрика проще приобрести переходник (комплект переходников).

Для диагностического сканера AUTOCOM они имеют вид:

В минимальный стандартный набор для легковых авто входит восемь переходников. Один разъем переходника подключается к OBD разъему автомобиля, другой – к OBD диагностическому кабелю либо напрямую к BLUETOOTH ELM 327 сканеру.

Не во всех случаях использование переходников обеспечивает диагностирование автомобиля. Некоторые автомобили не обеспечивают сопряжение по OBD-протоколу, несмотря на то, что могут быть подключены к OBD-разъему. Это больше относится к пожилым авто.

Общий алгоритм диагностики автомобиля

Для диагностики потребуется автосканер, устройство отображения информации (ноутбук, смартфон) и соответствующее программное обеспечение.

Порядок проведения диагностических работ:

1. Производится подключение OBD-кабеля к диагностическому разъему автомобиля и автосканеру. На сканере при подключении должен загореться сигнальный светодиод, свидетельствующий о подаче напряжения +12 Вольт на сканер. Если вывод +12 Вольт на разъеме не подключен, диагностирование невозможно. Следует искать причину отсутствия напряжения на 16 выводе диагностического разъема. Возможной причиной может быть неисправность предохранителя. Сканер (если это не самостоятельное устройство) подключается к ноутбуку. На компьютере загружается программное обеспечение для диагностических работ.
2. В интерфейсной программе выбирается марка авто, двигателя, год выпуска.
3. Включается зажигание, ожидается окончание самодиагностических работ авто (пока моргают лампочки на приборной панели).
4. Производится запуск статического сканирования ошибок. В процессе диагностирования на сканере будет сигнализироваться морганием светодиодов процесс диагностики. Если этого не происходит, скорее всего, диагностика будет неуспешной.
5. По окончании сканирования программа выдает коды ошибок. Во многих программах они сопровождаются русифицированной расшифровкой, иногда не следует им полностью доверять.
6. Следует записать все коды ошибок до их удаления. Они могут удалиться, через некоторое время появиться вновь. Так часто случается в системе ABS.
7. Удалить (точнее потереть) ошибки. Такая опция есть во всех сканерах. После этой операции неактивные ошибки удалятся.
8. Выключить зажигание. Через пару минут вновь включить зажигание. Произвести запуск двигателя, дать поработать минут пять, лучше произвести контрольный заезд метров на пятьсот с обязательным произведением поворотов вправо-влево и торможением, движением задним ходом, включением световых сигналов и прочих опций для максимального опроса всех систем.
9. Произвести повторное сканирование. Сравнить вновь «набитые» ошибки с предыдущими. Оставшиеся ошибки будут активными, их необходимо устранять.
10. Заглушить авто.
11. Произвести повторное дешифрование ошибок с помощью специальных программ или интернета.
12. Включить зажигание, запустить двигатель, выполнить динамическую диагностику двигателя. Большинство сканеров позволяют в динамическом режиме (на запущенном двигателе, изменении положения педалей акселератора, тормоза, других органов управления) измерять параметры впрыска, угла зажигания и другие. Эти сведения более полно описывают работу автомобиля. Для расшифровки полученных диаграмм требуются навыки автоэлектрика и моториста.

Видео — процесс проверки автомобиля через диагностический разъем ОБД 2 с помощью Launch X431:

Как расшифровать коды ошибок

Большинство кодов ошибок OBD унифицировано, то есть определенному коду ошибки соответствует одна и та же расшифровка.

Общая структура кода ошибки имеет вид:

В некоторых автомобилях запись ошибки имеет специфический вид. Надежнее скачать коды ошибок в интернете. Но делать это для всех ошибок в большинстве случаев будет лишним. Можно воспользоваться специальными программами типа AUTODATA 4.45 либо аналогичными. В них помимо расшифровки указываются возможные причины, правда, лаконично, и на английском языке.

Проще, надежнее и информативнее ввести в поисковике, например, «ошибка P1504 Opel Verctra 1998 1,9 Б», то есть указать сокращенно все сведения об авто и код ошибки. Результатом поиска будут отрывочные сведения на различных форумах, других сайтах. Не следует сразу слепо следовать всем рекомендациям. Но, подобно мнению зала на известной программе, многие из них будут правдоподобными. К тому же, вы можете получить видео- и графическую информацию, иногда крайне полезную.

OBD-II представляет собой стандарт бортовой диагностики автомобиля, разработанный в 1990-х годах в США и затем распространившийся на весь мировой автомобильный рынок. Данный стандарт предусматривает осуществление полного контроля состояния двигателя, частей кузова и системы управления автомобилем.

Разъем OBD-II

Оборудование автомобиля системой бортовой диагностики стандарта OBD-II предусматривает наличие специального разъема, предназначенного для подключения к автомобилю контрольно-диагностической аппаратуры. Разъем OBD-II расположен внутри кабины под рулевым колесом и представляет собой колодку с двумя рядами по 8 контактов. Диагностический разъем служит для питания оборудования от аккумуляторной батареи автомобиля, заземления и каналов передачи информации.

Наличие стандартного разъема позволяет экономить время специалистов сервисных центров по обслуживанию автомобилей, которые тем самым избавляются от необходимости иметь большое количество отдельных разъемов и приборов для обработки поступающих от каждого разъема сигналов.

Доступ к информации и ее обработка

Стандарт OBD-II предусматривает использование системы кодификации ошибок. Шифр ошибки состоит из одной буквы и последующих за ней четырех цифр, обозначая неисправности различных систем и агрегатов автомобиля. Доступ к информации, передаваемой с помощью системы бортовой диагностики, позволяет получить ценные данные, необходимые для более быстрого и качественного определения технического состояния автомобиля и устранения имеющихся неполадок.

В соответствии со стандартом ISO 15031, система обмена данных OBD-II имеет различные режимы считывания, обработки и передачи информации. Производители автомобилей самостоятельно решают, какие именно режимы использовать для конкретной модели автомобиля. Также производители самостоятельно определяют, какой из диагностических протоколов применять при использовании системы OBD-II.

Существует специальное оборудование для работы с данными о состоянии автомобиля по стандарту OBD-II. Приборы отличаются по функциональности и в общем случае представляют собой адаптер, подключаемый к автомобилю с помощью разъема OBD-II и к компьютеру с помощью стандартного USB-разъема. В комплекте с оборудованием поставляется программное обеспечение, благодаря которому осуществляется чтение и анализ информации.

Введение

Вместе с ростом экологического движения в начале 1990-х годов в США был принят ряд стандартов, которые ввели обязательность оснащения электронных блоков управления автомобилями (ЭБУ, ECU) системой за контролем параметров работы двигателя, имеющих прямое или косвенное отношение к составу выхлопа. Стандарты также предусмотрели протоколы считывания информации об отклонениях в экологических параметрах работы двигателя и другой диагностической информации из ЭБУ. OBD II (обд) как раз и является системой накопления и считывания такой информации. Изначальная "экологическая направленность" OBD II (обд), с одной стороны, ограничила возможности по его использованию в диагностике всего спектра неисправностей, с другой стороны, предопределила его крайне широкое распространение как в США, так на автомобилях других рынков. В США применение системы OBD II (и установка соответствующей колодки диагностики) обязательны с 1996 г. (требование распространяется как на автомобили, производимые в США, так и на автомобили неамериканских марок, продаваемые в США). На автомобилях Европы и Азии протоколы OBD II (обд) применяются также с 1996 г. (на небольшом количестве марок/моделей), но особенно - с 2000 г. (с принятием соответствующего европейского стандарта - EOBD). Тем не менее, стандарт OBD II (обд) частично или полностью поддерживают и некоторые американские и европейские автомобили, выпущенные ранее 1996 (2000) года (pre-OBD автомобили).

Протокол OBD II (обд) позволяет осуществлять считывание и стирание кодов неисправностей (ошибок), просмотр текущих параметров работы двигателя. Вопреки распространенному мнению, с помощью OBD II можно получить информацию не только о работе двигателя, но и о работе других электронных систем (ABS, AirBag, AT и пр.).

Используемые протоколы и применяемость OBD II (обд) - диагностики на автомобилях разных марок

В рамках OBD II (обд) используются три протокола обмена данными - ISO 9141/14230 (ISO 14230 также именуется KWP2000), PWM и VPW. В Интернете встречаются "таблицы применимости", где указываются перечни марок и моделей автомобилей и поддерживаемые ими OBD II -протоколы. Однако, особого смысла в таких перечнях нет, так как одна и та же модель с одним и тем же двигателем, одного года выпуска может быть выпущена для разных рынков с поддержкой разных протоколов диагностики (точно также протоколы могут различаться и по моделям двигателей, годам выпуска). Таким образом, отсутствие автомобиля в списках не означает, что он не поддерживает OBD II (обд), так же как и присутствие не означает, что поддерживает и, тем более, полностью поддерживает (возможны неточности в списке, различные модификации автомобиля и пр.).

Общей предпосылкой для того, чтобы предположить, что автомобиль поддерживает OBD II (обд) диагностику, является наличие 16-контактного диагностического разъема (DLC - Diagnostic Link Connector) трапециевидной формы (на подавляющем большинстве OBD II (обд) автомобилей он находится под приборной панелью со стороны водителя; разъем может быть как открыт, так и закрыт легко снимаемой крышкой с надписью "OBD II", "Diagnose" и т.п.). Тем не менее, это условие необходимое, но недостаточное! Также надо иметь в виду, что на некоторых автомобилях производителями используются и другие выводы разъема. Также разъем OBD II (обд) иногда устанавливается на автомобили, вообще не поддерживающие ни один из OBD II - протоколов. В таких случаях необходимо пользоваться сканером, рассчитанным на работу с заводскими протоколами конкретной марки автомобиля. Для оценки применимости того или иного сканера для диагностики конкретного автомобиля необходимо определить, какой конкретно из OBD II (обд) протоколов используется на конкретном автомобиле (если OBD II (обд) вообще поддерживается). Для этого можно:

Дополнительные сведения об OBD II диагностике.

В рамках OBD II стандартизированы не только назначения выводов диагностического разъема, его форма и протоколы обмена, частично стандартизированы и коды неисправностей (DTC - Diagnostic Trouble Code). OBD II (обд) коды имеют единый формат, однако по их расшифровкам подразделяются на две большие группы - основные (generic) коды и дополнительные (расширенные, extended) коды. Основные коды жестко стандартизированы и их расшифровка одинакова для всех автомобилей, поддерживающих OBD II (обд). При этом надо понимать, что это не означает, что один и тот же код вызывается на разных автомобилях одной и той же "реальной" неисправностью (это зависит от особенностей конструкции как разных марок и моделей авто, так и разных автомобилей одной модели)! Дополнительные коды различаются по разным маркам автомобилей и были введены автопроизводителями специально для расширения возможностей диагностики.

Как уже говорилось, структура и основных и дополнительных OBD II (обд) кодов одинакова - каждый код состоит из буквы латинского алфавита и четырех цифр:

В рамках диагностического стандарта OBDII существует 5 основных протоколов обмена данными между электронным блоком управления (ЭБУ) и диагностическим сканером. Физически подключение автосканера к ЭБУ производится через разъем DLC (Diagnostic Link Connector), который соответствует стандарту SAE J1962 и имеет 16 контактов (2x8). Ниже представлена схема расположения контактов в разъеме DLC (рисунок 1), а также назначение каждого из них.

Рисунок 1 – Расположение контактов в разъеме DLC (Diagnostic Link Connector)