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.
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.
Диагностический разъём представляет собой стандартизированную SAE J1962 колодку в форме трапеции с шестнадцатью контактами расположенными в два ряда).
Согласно стандарту, разъём OBD2 должен находиться в салоне автомобиля (чаще всего располагается в районе рулевой колонки). Расположение разъёма OBD-1 строго не регламентировано и он может находиться даже в моторном отсеке.
По разъёму можно определить какие именно OBD2 протоколы поддерживаются в вашем автомобиле. Каждый протокол использует определённые контакты разъёма. Эта информация пригодится вам при выборе адаптера.
Распиновка (назначение выводов) OBD2 разъёма
| 1 | OEM (протокол производителя). |
| 2 | Шина + (Bus positive Line). SAE-J1850 PWM, SAE-1850 VPW. |
| 3 | - |
| 4 | Заземление кузова (Chassis Ground). |
| 5 | Сигнальное заземление (Signal Ground). |
| 6 | Линия CAN-High высокоскоростной шины CAN Highspeed (ISO 15765-4, SAE-J2284). |
| 7 | K-Line (ISO 9141-2 и ISO 14230). |
| 8 | - |
| 9 | Линия CAN-Low, низкоскоростной шины CAN Lowspeed. |
| 10 | Шина - (Bus negative Line). SAE-J1850 PWM, SAE-1850 VPW. |
| 11 | - |
| 12 | - |
| 13 | - |
| 14 | Линия CAN-Low высокоскоростной шины CAN Highspeed (ISO 15765-4, SAE-J2284). |
| 15 | L-Line (ISO 9141-2 и ISO 14230). |
| 16 | Питание +12в от АКБ (Battery Power). |
Контакты 3, 8, 11, 12, 13 не определены стандартом.
Определяем OBD2 протокол используемый в автомобиле
В стандарте регламентировано 5 протоколов, однако чаще всего используется лишь какой-то один. Таблица поможет определить протокол по задействованным в разъёме контактам.
| Протокол | кон. 2 | кон. 6 | кон. 7 | кон. 10 | кон. 14 | кон. 15 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| ISO 9141-2 | + | + | ||||
| ISO 14230 Keyword Protocol 2000 | + | + | ||||
| ISO 15765-4 CAN (Controller Area Network) | + | + | ||||
| SAE J1850 PWM | + | + | ||||
| SAE J1850 VPW | + |
В протоколах PWM, VPW отсутствует 7 (K-Line) контакт, в ISO отсутствует 2 и/или 10 контакт.
Распиновка OBD 2 разъема позволит автовладельцу правильно выполнить подсоединение контактов колодки для диагностики транспортного средства. К этому штекеру для проверки авто подключаются сканер или персональный компьютер (ПК).
[ Скрыть ]
Описание и особенности OBD 2
Система для диагностики автомобиля ОБД 2 по стандарту включает в себя структуру кода Х1234.
Каждый символ здесь имеет собственное значение:
- Х - элемент является единственным буквенным и позволяет узнать тип неисправности авто. Некорректно работать могут силовой агрегат, трансмиссия, датчики, контроллеры, электронные модули и т. д.
- 1 - общий код класса OBD. В зависимости от авто, он иногда является дополнительным кодом производителя.
- 2 - с помощью символа автовладелец сможет уточнить место неполадки. К примеру, это могут быть система зажигания, питания АКБ (аккумуляторной батареи), дополнительные электролинии и т. д.
- 3 и 4 - определяют порядковый номер неисправности.
Основная особенность колодки состоит в наличии выхода питания от электросети автомобиля, благодаря чему допускается применение сканеров, не имеющих встроенных электролиний. Изначально диагностические протоколы использовались для получения данных о появлении неполадок в работе систем. Колодки в современных авто позволяют потребителям получать больше информации об ошибках. Это обеспечивается благодаря наличию связи диагностических сканеров и приспособлений с электронными модулями в машине.
В зависимости от производителя адаптера устройство может относиться, например, к таким международным классам:
- SAE J1850;
- SAE J1962;
- ISO 9141-2.
Подробно о назначении диагностических колодок и их использовании рассказал канал «Мир Матизов».
Где находится OBD 2?
Расположение колодки OBD 2 всегда указывается в сервисном руководстве, поэтому данный момент лучше уточнить в документации.
Различное положение диагностического штекера в авто обусловлено тем, что единого стандарта касательно установки колодок производители транспортных средств не используют. Если устройство относится к классу J1962, то оно должно быть установлено в радиусе 18 см от рулевой колонки. Производители фактически этому правилу не следуют.
Расположение устройства может быть следующим:
- В специальной прорези ни нижнем кожухе приборной комбинации. Его можно увидеть в центральной консоли в области левого колена водителя.
- Под пепельницей, которая обычно располагается в центральной части консоли и приборной комбинации. В этом месте разъем часто устанавливается французскими производителями авто - Пежо, Ситроен, Рено.
- Под пластмассовыми заглушками, расположенными на нижней части приборной комбинации. В этом месте колодки обычно устанавливаются производителем VAG - автомобили Ауди, Фольксваген и т. д.
- На задней части центральной консоли, в области установки корпуса «бардачка». Это место расположения характерно для некоторых автомобилей ВАЗ.
- В зоне ручки ручного тормоза, под пластиком центральной консоли. Такое положение характерно для автомобилей Опель.
- В нижней части ниши подлокотника.
- В моторном отсеке, рядом со щитом двигателя. В этом месте разъем устанавливается корейскими и японскими производителями.
Если у автомобиля солидный пробег, то место монтажа может быть другим. Иногда при электрических неисправностях или повреждении цепей автовладельцы переносят разъем.
Пользователь Иван Матиешин на примере автомобиля Лада Гранта показал, где устанавливается диагностический выход OBD 2.
Виды разъемов
В современных транспортных средствах могут использоваться два типа диагностических колодок - классов А или В. Оба разъема оснащаются 16-пиновыми выходами, по восемь контактов в каждом ряду. Нумерация контактных элементов ведется слева направо, соответственно, вверху расположены компоненты под номерами 1–8, а внизу - 9–16. Внешняя часть корпуса диагностической колодки выполнена в виде трапеции и характеризуется округленными формами, что делает возможным подключение переходника.
Основное отличие между разными типами разъемов заключается в направляющих пазах, расположенных по центру.
Фотогалерея
Фото потенциальных мест расположения диагностических разъемов:
Расположение разъема в «бардачке» автомобиля Диагностический выход под центральной консолью авто Расположение колодки под пепельницей в салоне
Распиновка OBD 2
Схема подключения контактных элементов к диагностической колодке:
- Резервный контакт. В зависимости от производителя, на него может выводить любой сигнал. Он назначается разработчиком авто.
- Пин К. Используется для отправки разных параметров на блок управления. Во многих авто обозначается как шина J1850.
- Резервный контакт, который назначается производителем автомобиля.
- «Масса» диагностической колодки, подключенная к кузову транспортного средства.
- «Масса» сигнала диагностического адаптера.
- Контактный элемент для обеспечения прямого подключения цифрового CAN-интерфейса J2284.
- Контакт для подключения канала К в соответствии с международным стандартом ISO 9141-2.
- Резервный контактный элемент, назначается производителем автомобиля.
- Запасной контакт.
- Пин, необходимый для соединения с шиной класса J1850.
- Назначение данного контакта определяется производителем машины.
- Назначается разработчиком авто.
- Резервный пин, назначает производитель.
- Дополнительный контактный элемент для подключения цифрового CAN-интерфейса J2284.
- Пин для канала L, предназначенный для соединения в соответствии со стандартом ISO 9141-2.
- Плюсовой контакт для подключения напряжения электросети автомобиля, рассчитанный на 12 вольт.
В качестве примера заводской распиновки колодки можно использовать автомобиль Хендай Соната. В этих моделях первый контакт разъема предназначен для получения сигналов от управляющего модуля антиблокировочной системы. Пин под номером 13 используется для считывания импульсов от ЭБУ (электронного блока управления), а также контроллеров подушек безопасности.
Типы распиновок могут быть разными в зависимости от класса протокола:
- Если в автомобиле применяется стандарт ISO9141-2, то активация данного протокола производится посредством использования контакта 7. Пины под вторым и десятым номером не задействованы и являются неактивными. Для отправки информации используются контактные элементы 4, 5, 7 и 16. В зависимости от авто, для этой задачи может быть применен контакт 15.
- Если в автомобиле реализован протокол SAE J1850 типа VPW, то в разъеме задействованы второй, четвертый, пятый и шестнадцатый контакты. Такими колодками обычно оснащаются транспортные средства от General Motors европейского и американского производства.
- Возможно использование протокола J1850 в режиме PWM. Такое применение предусматривает дополнительное задействование десятого пина. Подобный тип разъемов устанавливается на автомобили Форд. Независимо от вида выхода, седьмой контакт не используется.
Канал «MotorState» подробно рассказал о распиновке OBD 2 диагностических разъемов для авто.
Диагностика через OBD 2
Процедура проверки производится так:
- В зависимости от автомобиля, процесс диагностики может осуществляться при отключенном или включенном зажигании. Данный момент надо уточнить в сервисном руководстве. Перед началом процедура зажигания в машине отключается или включается.
- Запускается программа на компьютере для проверки.
- Выполняется подключение диагностического оборудования к разъему. Если это сканер, то колодку с проводом от него нужно вставить в штекер. При использовании ПК один конец адаптера устанавливается в USB-выход компьютера, а другой соединяется с разъемом.
- Нужно дождаться, пока программа не определит колодку после синхронизации. Если это не происходит, следует зайти вручную в меню управления и выбрать опцию поиска новых устройств.
- Запускается процедура диагностики на компьютере. В зависимости от программного обеспечения, у пользователя может быть возможность выбора нужного инструмента проверки. Некоторые программы поддерживают раздельную диагностику двигателя, трансмиссионного агрегата, электросети и других узлов.
- После завершения процедуры проверки на экране ПК появятся коды неисправностей. Эти ошибки надо расшифровать, чтобы точно определить тип поломки. В соответствии с полученными данными производится ремонт транспортного средства.
Видео «Как произвести диагностику авто через ОБД 2?»
Канал «SUPER АЛИ» показал процесс тестирования систем транспортного средства с использованием специального сканера, подключенного к разъему OBD 2.