2. Системы бортовой самодиагностики автомобиля

Сегодня многие легковые и грузовые автомобили оборудованы системами бортовой диагностики. В 1970-х-начале 1980-х годов производители начали использовать электронные системы управ­ления двигателем и диагностики двигателя. Причиной этого стало ужесточение требований стандартов ЕРА (Environmental Protection Agency – Агентство по защите окружающей среды при Правитель­стве США) по выбросам в атмосферу. Со временем системы бортовой диагностики развились в сложные системы. OBD-II (On-Board Diagnostic П - система бортовой самодиагностики, версия II) - но­ вый стандарт, разработанный в середине 1990-х годов, предоставля­ет полный контроль за двигателем, позволяет проводить мониторинг частей кузова и дополнительных устройств, а также диагно­стирует сеть управления автомобилем. Разработка требований и рекомендаций по стандарту OBD-II велась под эгидой ЕРА при участии CARB (California Air Resourcer Board – Калифорнийский совет по ресурсам атмосферы) и SAE (Society of Automotive Engineers – Международное общество авто­ мобильных инженеров). Стандарт OBD-II предусматривает более точное управление двигателем, трансмиссией, каталитическим нейтрализатором и т.д. Доступ к системной информации бортово­го ЭБУ можно осуществлять не только специализированными, но и универсальными сканерами. С 1996 года все продаваемые в США автомобили стали соответствовать требованиям OBD-II. В

Европе аналогичные документы традиционно принимаются с запаздыванием по отношению к США. Аналогичные правила EOBD (European On Board Diagnostic) вступили в силу с 1 января 2000 года. С применением стандартов EOBD и OBD-II процесс диагностики электронных систем автомобиля унифицируется, те­перь можно один и тот же сканер без специальных адаптеров ис­пользовать для тестирования автомобилей всех марок.

Система OBD-II предназначена для контроля за исправностью систем и компонентов автомобиля, влияющих на качество эмиссии (выхлопа): топливной системы; системы зажигания; системы рециркуляции отработавших газов; системы улавливания паров бен­зина; датчиков кислорода; нагревателей датчиков кислорода; ката­лизаторов; нагревателей катализаторов; системы вторичного воз-духозабора. Состояние системы поддержания требуемого состава смеси и пропуски сгорания смеси контролируются постоянно, дру­гие системы и компоненты автомобиля тестируются 1 раз за по­ ездку автомобиля (Drive Cycle). В случае определения неисправ­ности система самодиагностики OBD-II сохраняет код ошибки в памяти ЭБУ и зажигает индикатор ошибок (MIL – Malfunction Indicator Lamp, Check Engine или просто Check). При помощи про­ граммы OBD-II можно считать ошибки и найти причину неис­правности. Кроме считывания кодов ошибок программа позволяет: стирать ошибки; просматривать зафиксированные параметры (freeze frame data); контролировать состояние топливной системы (открыта/закрыта); контролировать работу датчиков кислорода; просматривать параметры работы системы в режиме реального времени (data stream); просматривать результаты тестов самодиа­гностики; считывать идентификационные данные ЭБУ.

В рамках OBD-II используются пять протоколов обмена дан­ными: ISO 9141, ISO 14230 (второе название – KWP2000), PWM, VPW и CAN. Каждый из протоколов имеет несколько разновидностей, отличающихся по скорости обмена информацией и другим признакам.

Общим признаком того, что автомобиль поддерживает OBD-II- диагностику, является наличие 16-контактного диагностического разъема (DLC – Diagnostic Link Connector) трапециевидной формы (рисунок 2.3.2). На подавляющем большинстве автомобилей он нахо­дится под приборной панелью со стороны водителя; разъем может быть как открыт, так и закрыт легко снимаемой крышкой с надпи­сями «OBD-II», «Diagnose» и т.п. Для оценки применимости того или иного сканера для диагно­ стики конкретного автомобиля необходимо определить тип OBD-II- протокола, используемого на данном автомобиле (если OBD-II во­ обще поддерживается). Для этого нужно осмотреть диагностиче­ский разъем и определить наличие выводов в нем (как правило, присутствует только часть задействованных выводов, а каждый протокол использует свои выводы разъема).

Рисунок 2.3.2 – Диагностический разъем OBD-II

Назначение выводов («распиновка») 16-контактного диагно­ стического разъема OBD-II:

02-J1850Bus+;

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-ISO9141-2 L-Line;

16 - Battery Power (напряжение АКБ).

По наличию выводов можно ориентировочно судить об исполь­зуемом протоколе (таблица 2.3.2):

Таблица 2.3.2 – Стандарты диагностического разъема OBD-II.

Стандарт	Pin 2	Pin 7	Pin 10	Pin 15
ISO-9141 и ISO-14230		Должен присутствовать		Должен присутствовать (если автомобиль использует L-линию диагностики)
PWM (J1850)	Должен присутствовать		Должен присутствовать
VPW (J1850)	Должен присутствовать

- протокол ISO-9141-2 идентифицируется наличием контакта 7 и отсутствием контактов 2 и/или 10 в диагностическом разъеме (K-line). Используемые выводы: 4, 5, 7, 15 (может не быть), 16;

- SAE J1850 VPW (Variable Pulse Width Modulation) использует выводы: 2, 4, 5, 16 (без 10);

- SAE J1850 PWM (Pulse Width Modulation) использует выводы: 2,4,5,10,16.

Протоколы PWM, VPW идентифицируются отсутствием кон­ такта 7 в диагностическом разъеме.

Основная часть автомобилей использует протоколы ISO, ис­ключения составляют:

- большая часть легковых автомобилей и легких грузовиков кон­церна General Motors, использующих протокол SAE Л 850 VPW;

- большая часть автомобилей Ford, использующих протокол J1850PWM

- и другие.

Световой индикатор наличия неисправности Check Engine, расположенный на приборном щитке (на некоторых моделях спе­циальные светодиоды, расположенные непосредственно на устройствах управления), загорается при включении зажигания и гаснет через некоторое время после запуска двигателя. Если при самодиагностике обнаружатся неисправности компонентов, под- лежащих диагностике, то индикатор не погаснет. В случае возник­новения некоторых неисправностей во время движения индикатор также загорится, причем при однократной незначительной неисправности он может погаснуть (сохранив ошибку в памяти для последующего считывания), но если индикатор продолжает го­реть, то не удастся избежать немедленной остановки, более глубо­кой диагностики и ремонта.

Сохраненные в памяти коды ошибок считываются специаль­ным прибором (сканером) или вручную при помощи определенной процедуры, которая вводит ЭБУ в режим индикации кодов само­ диагностики. После их изучения и анализа дополнительных дан­ных оператором принимается решение о последующих мероприя­тиях.

В настоящее время доступно большое количество различных сканеров с невысокой стоимостью, что предоставляет возможность владельцу автомобиля обнаружить и устранить неисправности собственными силами. Сканеры - это действительно мощный инструмент, позволяющий с применением соответствующего программного обеспечения быстро и устойчиво установить связь с бортовым устройством и автоматически получить информацию. Возможно также, при подключении к диагностическому разъему, получать данные во время движения автомобиля. Подключение к ноутбуку (через адаптер) позволяет использовать дополнитель­ную память, получать и обрабатывать информацию с использова­нием различных графических приложений.