Вместе с ростом экологического движения в начале 1990-х гг. в США был принят ряд стандартов, которые ввели обязательность оснащения электронных блоков управления автомобилями (ЭБУ, ECU) системой контроля параметров работы двигателя, имеющих прямое или косвенное отношение к составу выхлопа. Стандарты также предусмотрели протоколы считывания информации об отклонениях в экологических параметрах работы двигателя и другой диагностической информации из ЭБУ. OBD-II как раз и является системой накопления и считывания такой информации.
Изначальная «экологическая направленность» OBD-II. с одной стороны, ограничила возможности по его использованию в диагностике всего спектра неисправностей, с другой стороны — предопределила его крайне широкое распространение как в США, так и на автомобилях других рынков. В США применение системы OBD-II (и установка соответствующей колодки диагностики) обязательна с 1996 г. (требование распространяется как на автомобили, производимые в США, так и на автомобили не американских марок, продаваемые в США). На автомобилях Европы и Азии протоколы OBD-II применяются также с 1996 г. (на небольшом количестве марок/моделей), но особенно с 2001 г. для автомобилей с бензиновыми двигателями (с принятием соответствующего европейского стандарта — EOBD) и с 2004 г. для автомобилей с дизельными двигателями. Тем не менее стандарт OBD-II частично или полностью поддерживают и некоторые автомобили, выпущенные ранее 1996 (2001) г. (рге-OBD-автомобили).
РЕЖИМЫ ДИАГНОСТИКИ
Протоколы OBD-II предоставляют диагносту ряд стандартизированных функциональных возможностей (режимов диагностики — modes):
Режим 1 — Считывание текущих параметров работы системы управления (Mode 1 PID Status & Live PID Information). Всего стандартом поддерживается около 20 параметров. Однако каждый конкретный блок управления поддерживает ограниченное их количество (например, в зависимости от установленных датчиков кислорода). С другой стороны, некоторые автопроизводители поддерживают расширенные наборы параметров — например, некоторые автомобили концерна GM поддерживают более 100 параметров. Через систему OBD-II диагностики можно считать (основные параметры):
- режим работы системы топливной коррекции (PID 03 Fuel system status). При значении Closed Loop система работает в режиме обратной связи (замкнутой петли), при этом данные с датчика кислорода используются для корректировки топливо-подачи. При значении Open Loop данные с датчика кислорода не используются для корректировки топливоподачи;
- расчетную нагрузку на двигатель (PID 04 Calculated Load);
- температуру охлаждающей жидкости (PID 05 Coolant temperature);
- краткосрочную коррекцию подачи топлива по банку 1/2 (PID 06/08 Short Term Fuel Trim Bank 1/2);
- долгосрочную коррекцию подачи топлива по банку 1/2 (PID 07/09 Long Term Fuel Trim Bank 1/2);
- давление топлива (PID OA Fuel pressure);
- давление во впускном коллекторе (PID 0В Manifold pressure);
- обороты двигателя (PID ОС Engine speed — RPM);
- скорость автомобиля (PID 0D Vehicle speed);
- угол опережения зажигания (PID 0E Ignition Timing Advance);
- температуру всасываемого воздуха (PID OF Intake Ait Temperature);
- расход воздуха (PID 10 Air Flow);
- положение дроссельной заслонки (PID 11 Throttle position);
- режим работы системы подачи дополнительного воздуха (PID 12 Secondary Air Status);
- расположение датчиков кислорода (PID 12 Location о( 02 sensors);
- данные с датчика кислорода №1/2/3/4 по банку 1/2 (PID 13-1В 02 Sensor 1/2/3/4 Bank 1/2 Volts).
Как правило, для анализа работы конкретной подсистемы системы управления двигателем достаточно одновременно контролировать 2-3 параметра. Однако иногда требуется одновременно просматривать и большее число.
Число одновременно контролируемых параметров, а также формат их вывода (текстовый и/или графический) зависят как от возможностей конкретной программы-сканера, так и от скорости обмена информацией с блоком управления двигателем автомобиля (скорость зависит от поддерживаемого протокола).
К сожалению, наиболее распространенный протокол ISO—9141 (см. ниже) является и самым медленным из всех — при работе с ним невозможно просматривать с приемлемой частотой дискретизации более 2-4 параметров.
Режим 2 — Получение сохраненной фотографии текущих параметров работы системы управления на момент возникновение кодов неисправностей (Mode 2 Freeze Frame).
Режим 3 — Считывание и просмотр кодов неисправностей {Mode 3 Read Diagnostic Trouble Codes (DTCs)).
Режим 4 — Очистка диагностической памяти (Mode 4 Reset DTCs and Freeze Frame data) — стирание кодов неисправностей, фотографий текущих параметров, результатов тестов датчиков кислорода, результатов тестовых мониторов.
Режим 5 — Считывание и просмотр результатов теста датчиков кислорода (Mode 5 02 Sensor Monitoring Test Result).
Режим 6 — Запрос последних результатов диагностики однократных тестовых мониторов (тестов, проводимых один раз в течение поездки) (Mode 6 Test results, non-continuosly monitored) — эти тесты контролируют работу катализатора, системы рециркуляции выхлопных газов (EGR), системы вентиляции топливного бака.
Режим 7 — Запрос результатов диагностики непрерывно действующих тестовых мониторов (тестов, выполняемых постоянно, пока выполняются условия для проведения теста) (Mode 7 Test results, continuosly monitored) — эти тесты контролируют состав топливовоздушной смеси, пропуски зажигания (misfire), остальные компоненты, влияющие на выхлоп.
Режим 8 — Управление исполнительными механизмами.
Режим 9 — Запрос информации о диагностируемом автомобиле (Mode 9 Request vehicle information) — VIN-кода и калибровочных данных.
Режим 10 ручной ввод команды запроса диагностической информации.
Надо учитывать, что как далеко не на каждом автомобиле блок управления поддерживает все перечисленные функции, так и не каждый диагностический сканер для OBD-II может дать диагносту возможность использовать все перечисленные режимы.
ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ ПРОТОКОЛЫ И ПРИМЕНЯЕМОСТЬ OBD-II-ДИАГНОСТИКИ
В рамках OBD-II используются пять протоколов обмена данными — ISO 9141. ISO 14230 (также именуется KWP2000), PWM, VPW и CAN (каждый из протоколов имеет несколько разновидностей — например, разновидности отличаются по скорости обмена информацией). В Интернете встречаются таблицы применимости, где указываются перечни марок и моделей автомобилей и поддерживаемые ими OBD-ll-протоколы.
Однако надо учитывать, что одна и та же модель с одним и тем же двигателем одного года выпуска может быть выпущена для разных рынков с поддержкой разных протоколов диагностики (точно так же протоколы могут различаться и по моделям двигателей, годам выпуска). Таким образом, отсутствие автомобиля в списках не означает, что он не поддерживает OBD-II, так же как и присутствие не означает, что поддерживает и тем более полностью поддерживает (возможны неточности в списке, различные модификации автомобиля и пр.). Еще сложнее судить о поддержке конкретной разновидности OBD-И-стандарта.
Общей предпосылкой для того, чтобы предположить, что автомобиль поддерживает 0BD-II-диагностику, является наличие 16-контактного диагностического разъёма (DLC — Diagnostic Link Connector) трапециевидной формы (на подавляющем большинстве OBD-ll-автомобилей он находится под приборной панелью со стороны водителя; разъем может быть как открыт, так и закрыт легко снимаемой крышкой с надписью «OBD-2», «Diagnose» и т. п.). Тем не менее это условие необходимое, но не достаточное! Также разъем OBD-II иногда устанавливается на автомобили, вообще не поддерживающие ни один из OBD-II-протоколов. В таких случаях необходимо пользоваться сканером, рассчитанным на
работу с заводскими протоколами конкретной марки автомобиля — например, это касается автомобилей Opel Vectra В европейского рынка 1996-1997 гг.
Для оценки применимости того или иного сканера для диагностики конкретного автомобиля необходимо определить, какой конкретно из ОВD-II-протоколов используется на конкретном автомобиле (если OBD-II вообще поддерживается).
Для этого можно:
1. Посмотреть в технической документации непосредственно к данному автомобилю (но не в общем руководстве по данной марке/модели!). Также полезно осмотреть все идентификационные таблички на автомобиле — возможно наличие таблички "OBD-II compliant" (поддерживает OBD-II) или "OBD-II certified" (сертифицировано на поддержку OBD-II).
2. Посмотреть в информационной базе данных, типа Mitchell-on-Demand и т. п. Однако это также не абсолютный способ, так как база может содержать неточности, включать информацию по автомобилям, выпущенным для другого рынка и т. п. Естественно, использование специализированных дилерских баз по отдельной марке повышает степень достоверности информации.
3. Использовать сканер, позволяющий определить, какой из ОВО-И-протоколов используется на машине. Из предлагаемых нами приборов автоматически это сможет сделать Х-431 и OZEN MOByDic 2600. С помощью комплекта ScanTool вы сможете это сделать вручную путем последовательной смены используемых адаптеров и проверки наличия связи с ЭБУ автомобиля. Если никаких предположений по используемому протоколу нет, то начинать перебор стоит с протокола ISO как наиболее распространенного.
4. Осмотреть диагностический разьем и определить наличие выводов в нем (как правило, присутствует только часть задействованных выводов, а каждый протокол использует свои выводы разъема).
Назначение выводов («распиновка») 16-контактного диагностического разъема OBD-II (стандарт J1962):
02 — J1850 Bus+
04 — Chassis Ground
05 — Signal Ground
06 — CAN High (J-2284)
07 — ISO 9141-2 K-Line
10 — J1850 Bus-
14 — CAN Low (J-2284)
15 — ISO 9141-2 L-Line
16 — Battery Power (напряжение АКБ)
По наличию выводов можно ориентировочно судить об используемом протоколе при помощи таблицы:
Таким образом:
- протокол ISO-9141-2 идентифицируется наличием контакта 7 в диагностическом разъеме (K-line) и отсутствием 2 и/или 10 контактов в диагностическом разъеме. Используемые выводы — 4, 5, 7,15 (может не быть), 16;
- SAE J1850 VPW (Variable Pulse Width Modulation). Используемые выводы — 2,4, 5.16 (без 10);
- SAE J1850 PWM (Pulse Width Modulation). Используемые выводы —2,4, 5,10.16.
Протоколы PWM, VPW идентифицируются отсутствием контакта 7 (K-Line) диагностического разъема.
5. Подавляющее большинство автомобилей используют протоколы ISO. Некоторые исключения:
- большая часть легковых автомобилей и легких грузовиков концерна GM используют протокол SAE J1850 VPW;
- большая часть автомобилей Ford использует протокол J1850 PWM и т.д.
ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ СВЕДЕНИЯ ОБ OBD-II-ДИАГНОСТИКЕ
В рамках OBD-II стандартизированы не только назначения выводов диагностического разъема, его форма и протоколы обмена, но и частично стандартизированы и коды неисправностей (DTC — Diagnostic Trouble Code) — это предусмотрено стандартом SAE J2012).
OBD-II-коды имеют единый формат, однако по их расшифровкам подразделяются на две большие группы — основные (generic) коды и дополнительные (расширенные, extended) коды.
Основные коды жестко стандартизированы, и их расшифровка одинакова для всех автомобилей, поддерживающих OBD-II. При этом надо понимать, что это не означает, что один и тот же код вызывается на разных автомобилях одной и той же реальной неисправностью (это зависит от особенностей конструкции как разных марок и моделей авто, так и разных автомобилей одной модели)! Дополнительные коды различаются по разным маркам автомобилей и были введены автопроизводителями специально для расширения возможностей диагностики.
Как уже говорилось, структура и основных, и дополнительных OBD-ll-кодов одинакова — каждый код состоит из буквы латинского алфавита и четырех цифр (частично уже используются и буквы).
Кирилл Виснап