Компьютерная диагностика автомобиля

ALDL (Assembly Line Diagnostic Link) — диагностическая система автомобилей, разработанная фирмой General Motors и предшедствующая стандарту OBD-I. ALDL до того как претерпела незначительные изменения называлась Assembly Line Communications Link или ALCL. Два этих термина синонимы. Эта система представляла собой нечёткий стандарт и поэтому была допущена как спецификация обеспечения связи с транспортным средством. Существует три разных разъёма ALDL: 5-контактный разъем, 10-контактный и 12-контакный, — последний имеет более широкое распространение на автомашинах GM. Более ранние версии использовали скорость передачи 160 бит/с, в то время как более поздние — 8192 бит/с и использовали двунаправленную связь с Power-train Control Module (PCM).[4]

OBD-I (On-Board Diagnostic) — бортовая диагностика, регулирующая намерения побудить автопроизводителей разрабатывать надёжные системы контроля за выбросами.

OBD 1.5 является частичной реализацией OBD-II, которую General Motors использовал на некоторых автомобилях в 1994 и 1995 годах (General Motors не использовал термин OBD 1.5 в документации на эти автомобили, они просто назывались OBD и OBD-II секции в инструкции по эксплуатации).

OBD-II (On-board diagnostics) — бортовая диагностика, стандарт, разработанный в середине 90-х, предоставляет полный контроль над двигателем. Позволяет проводить мониторинг частей кузова и дополнительных устройств, а также диагностирует сеть управления автомобилем. В данном стандарте производители применяют различные протоколы соединения с автомобилем.

1. ISO 9141-2
2. ISO 14230 Keyword Protocol 2000
3. SAE J1850 VPW
4. SAE J1850 PWM
5. ISO 15765-4 CAN (Controller Area Network)

ODB-II Контакты типа «розетка». Макс. 0,6 м от рулевого колеса.

Спецификация OBD-II, предусматривает стандартизированный аппаратный интерфейс и представляет собой колодку диагностического разъёма (DLC — Diagnostic Link Connector), соответствующую стандарту SAE J1962, с 16-ю контактами (2x8) для подключения диагностического оборудования к автомобилю в форме трапеции. В отличие от разъема OBD-I, который иногда встречается под капотом автомобиля, разъём OBD-II обязан быть в районе рулевого колеса, или в пределах досягаемости водителя. SAE J1962 определяет расположение выводов на разъёме:

Назначение неопределенных контактов остается на усмотрение производителя автомобиля.

Каждый из OBD-II кодов неисправностей, состоит из пяти символов. Буквы и четырёх цифр.

Нумерация ошибок OBD-II.[5]

• P00xx — Контроль системы смесеобразования и системы доп. снижения токсичности выхлопа.
• P01xx — Контроль системы смесеобразования.
• P02xx — Контроль системы смесеобразования.
• P03xx — Система зажигания и система контроля пропусков воспламенения.
• P04xx — Вспомогательные системы контроля эмиссии.
• P05xx — Контроль скорости автомобиля, системы холостого хода и других систем.
• P06xx — Блоки управления ECM / PCM / TCM и другие системы
• P07xx — Трансмиссия.
• P08xx — Трансмиссия.
• P09xx — Трансмиссия.
• P10xx — Коды устанавливаемые производителем. Зависят от марки авто.
• P20xx — Коды устанавливаемые производителем. Зависят от марки авто.
• B00xx — Кузов (подушки безопасности, центральный замок, электростекло-подъемники).
• C00xx — Шасси (ABS противопробуксовочная система, ESP, TCS-Traction Control System Система курсовой устойчивости).
• U10xx — Межблочная шина обмена данных (CAN-bus) (CAN-II).
• U25xx — Межблочная шина обмена данных (CAN-bus) (CAN-II).

Символы xx ссылаются на отдельные неисправности внутри каждой подсистемы.

OBD-II обеспечивает доступ к данным из различных систем автомобиля и в том числе из Блока управления двигателем (Engine control unit) и является ценным источником информации при устранении неполадок в автомобиле. Стандарт SAE J1979 определяет способ запроса различных диагностических данных и список стандартных параметров через Parameter's Identificators (Идентификаторы параметра), которые могут быть доступны в ECU. Список основных OBD-II PIDs, их определения и формулы для преобразования OBD-II в вывод значимых диагностических единиц, см. OBD-II Standard PIDs[6]. Производители не обязаны выполнять все перечисленные в J1979 PID. Они могут включать в OEM собственные PID. Отдельные производители, зачастую расширяют OBD-II коды, дополнительным набором собственных OBD-II Non-Standard PIDs. Существует весьма ограниченный объём информации, являющейся общественным достоянием, для Non-Standard PIDs. Первичный источник информации по нестандартным ИНПам для всех производителей — институт ETI (Equipment and Tool Institute), но информация доступна только его членам. Стоимость доступа к базе кодов начинается от $7500.

Основные возможности протокола OBD-II, в соответствии с ISO 15031:

• Mode $01: Диагностические данные силового привода (Current Powertrain Diagnostic Data, Live Data, Data Stream).
• Mode $02: Доступ к сохраненным («замороженным») данным (Freeze Frame, FF).
• Mode $03: Считывание кодов неисправностей влияющих на токсичность (Emission Related Powertrain).
• Mode $04: Стирание диагностической информации (Clear/Reset Emission Related Diagnostic Information) и кодов неисправности.
• Mode $05: Результаты проверки кислородных датчиков (Oxygen Sensor Monitoring Test Results)
• Mode $06: Результаты проверки («вторичных») непостоянно проверяемых компонентов (On-Board Monitoring Test Results for Non- Continuously Monitoring Systems)
• Mode $07: Результаты проверки постоянно проверяемых систем (Monitoring Test Results for Continuously Monitored Systems)
• Mode $08: Запрос выполнения управления исполнительными устройствами (Request Control of On-Board System Test or Component)
• Mode $09: Считывание идентификационной информации автомобиля (Request Vehicle Information).
• Mode $0A: Ошибки, которые были удалены. Permanent DTC’s (Cleared DTC’s) — Diagnostic Trouble Codes.

Производителям транспортных средств не требуется поддержка всех режимов. Каждый изготовитель может определять дополнительные режимы выше $09 (например, режим 22, как это определено SAE J2190 для Ford / GM, режим 21 для Toyota).

Есть пять диагностических протоколов, которые регламентированы в OBD-II. В большинстве транспортных средств реализован только один из протоколов на конкретную систему. Спецификация SAE J1962 определяет соответствие расположения выводов на разъёме с диагностическим протоколом.

• SAE J1850 PWM (Pulse Width Modulation — модуляция ширины импульса). — 41.6 Кб/с. (Он используется в марках Ford, Jaguar и Mazda.
  • Контакт 2: Bus +.
  • Вывод 10: Bus -.
  • +5 В.
  • Длина сообщения — 12 байт, в том числе, 1 байт CRC (Cyclic Redundancy Check).
  • Использует a multi-master arbitration scheme called 'Carrier Sense Multiple Access with Non-Destructive Arbitration' (CSMA/NDA)
• SAE J1850 VPW (Variable Pulse Width — переменная широтно-импульсная модуляция). — 10.4/41.6 Кб/с. (Стандарт General Motors)
  • Контакт 2: Bus+.
  • Bus idles low.
  • High voltage is +7 V
  • Decision point is +3.5 V
  • Длина сообщения — 12 байт, в том числе, 1 байт CRC (Cyclic Redundancy Check).
  • Использует CSMA/NDA
• ISO 9141-2. Этот протокол имеет асинхронный последовательный код со скоростью передачи данных 10,4 кбит. Он немного похож на RS-232, однако, уровни сигналов разные, и связь происходит на одной, двунаправленной линии без дополнительных сигналов handshake. ISO 9141-2 в основном используется в европейских и азиатских автомобилях.
  • Контакт 7: K-Line
  • Вывод 15: L-Line (опция)
  • UART signaling
  • К-линия имеет «подтяжку» к 12v через токовый резистор 510 Ом и размах сигналов от 0 до 12 V.
  • The active/dominant state is driven low with an open-collector driver.
  • Длина сообщения 12 байт, включая CRC.
• ISO 14230 KWP2000 (Keyword Protocol 2000).
  • Контакт 7: K-Line Двунаправленная асинхронная последовательная связь на одной линии.
  • Вывод 15: L-Line (опция) однонаправленная связь (для включения системы ECU).
  • Низкий уровень сигнала: 0 (0,00 до 2,40)
  • Высокий уровень сигнала напряжения: +12 V (мин/макс 9,60 до 13,5)
  • Физический уровень идентичен ISO 9141-2.
  • Скорость передачи данных в UART (Universal Asynchronous Receiver-Transmitter) от 1,2 до 10,4 кбод, 8 бит данных, без проверки четности, 1 стоп кадр..
  • Сообщение может содержать до 255 байт в поле данных.
• ISO 15765 CAN (250 кбит / с или 500 кбит / с).
  • Вывод 6: CAN High.
  • Контакт 14: CAN Low.

Все распиновки протокола OBD-II используют тот же разъём, но разные контакты, за исключением вывода 4 (корпус) и контакта 16 (+ 12v АКБ).

EOBD (European On Board Diagnostic) — Европейская бортовая диагностическая система, основана на спецификации OBD-II. Эта система была введена при разработке требований мониторинга и сокращения выбросов от автомобилей EURO 3, в соответствии с «Directive 98/69/EC of the European Parliament» от 13.10.1998 г.

Термин <EOBD2> является маркетинговым термином, используемым некоторыми производителями транспортных средств, чтобы обратить внимание на наличие специфичной функции от производителя, которая фактически не является частью OBD или EOBD стандарта. В данном случае <Е> расшифровывается как <Расширенный> (Enhanced).

JOBD (Japan On-Board Diagnostic) — является версией OBD-II для автомобилей, проданных в Японии.

SAE (Society of Automotive Engineers) — Сообщество автомобильных инженеров.

• J1962 — Defines the physical connector used for the OBD-II interface.
• J1850 — Defines a serial data protocol. There are 2 variants- 10.4 kbit/s (single wire, VPW) and 41.6 kbit/s (2 wire, PWM). Mainly used by US manufacturers, also known as PCI (Chrysler, 10.4K), Class 2 (GM, 10.4K), and SCP (Ford, 41.6K)
• J1978 — Defines minimal operating standards for OBD-II scan tools
• J1979 — Defines standards for diagnostic test modes
• J2012 — Defines standards trouble codes and definitions.
• J2178-1 — Defines standards for network message header formats and physical address assignments
• J2178-2 — Gives data parameter definitions
• J2178-3 — Defines standards for network message frame IDs for single byte headers
• J2178-4 — Defines standards for network messages with three byte headers*
• J2284-3 — Defines 500K CAN Physical and Data Link Layer
• J2411 — Describes the GMLAN (Single-Wire CAN) protocol, used in newer GM vehicles. Often accessible on the OBD connector as PIN 1 on newer GM vehicles.

• J1939 — стандарт коммуникационной и диагностической сети для различных машин. В качестве канального уровня использует CAN-шину стандарта CAN 2.0b. В настоящее время находит широкое применение в сельскохозяйственной технике, автобусах, грузовых автомобилях.

ISO (International Organization for Standardization, — международная организация, занимающаяся выпуском стандартов. Россию представляет Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии (Росстандарт) в качестве комитета — члена ISO.

• ISO 9141: Road vehicles — Diagnostic systems. ISO, 1989.
  • Part 1: Requirements for interchange of digital information
  • Part 2: CARB requirements for interchange of digital information
  • Part 3: Verification of the communication between vehicle and OBD II scan tool
• ISO 11898: Road vehicles — Controller area network (CAN). ISO, 2003.
  • Part 1: Data link layer and physical signalling
  • Part 2: High-speed medium access unit
  • Part 3: Low-speed, fault-tolerant, medium-dependent interface
  • Part 4: Time-triggered communication
• ISO 14230: Road vehicles — Diagnostic systems — Keyword Protocol 2000, ISO, 1999.
  • Part 1: Физический уровень. (Physical layer.)
  • Part 2: Уровень звена данных. (Data link layer.)
  • Part 3: Прикладной уровень. (Application layer.)
  • Part 4: Требования к системам, связанным с выбросами. (KWP 2000 Requirements for emission-related systems.)
• ISO 15031: Communication between vehicle and external equipment for emissions-related diagnostics, ISO, 2010.
  • Part 1: General information and use case definition
  • Part 2: Guidance on terms, definitions, abbreviations and acronyms
  • Part 3: Diagnostic connector and related electrical circuits, specification and use
  • Part 4: External test equipment
  • Part 5: Emissions-related diagnostic services
  • Part 6: Diagnostic trouble code definitions
  • Part 7: Data link security
• ISO 15765: Road vehicles — Diagnostics on Controller Area Networks (CAN). ISO, 2004.
  • Part 1: General information
  • Part 2: Network layer services ISO 15765-2
  • Part 3: Implementation of unified diagnostic services (UDS on CAN)
  • Part 4: Requirements for emissions-related systems