Normy OBD II (EOBD) - część 1
Autor: Andrzej Kowalewski
Miejsce publikacji: "Nowoczesny Warsztat" - kwiecień 2002 r. nr 4 (47)
Od 2001 roku warunkiem uzyskania homologacji dla nowego modelu samochodu jest wyposażenie go w układ diagnostyki pokładowej, monitorujący na bieżąco stan pojazdu pod względem emisji substancji szkodliwych. Dotychczas odpowiedzialność producenta pojazdu za emisję związków szkodliwych ograniczała się w praktyce do chwili opuszczenia przez auto salonu sprzedaży. Tam musiał bowiem trafić pojazd wyposażony w katalizator spalin i spełniający normy emisji. Uszkodzenie lub wadliwe działanie któregoś z elementów odpowiedzialnych za emisją toksycznych substancji spalin wykrywane było dopiero podczas przeglądu technicznego. Nierzadko przez bardzo długi okres taki samochód podtruwał nasze środowisko.
Po wprowadzeniu nowych norm zapobiegają takim przypadkom układy OBD (On-Board Diagnostic), czyli systemy diagnostyki pokładowej. Odpowiedni układ elektroniczny nadzoruje pracę tych elementów i podzespołów samochodu, których niesprawność może zwiększyć emisję spalin, a w razie wykrycia nieprawidłowości na desce rozdzielczej zapala się żółta lampka sygnalizująca kierowcy konieczność jak najszybszego odwiedzenia stacji serwisowej.
Podstawową normą określającą standard OBD jest ISO/DIS 15031 "Pojazdy drogowe-Diagnostyka spalin-Komunikacja pomiędzy pojazdem a zewnętrznym urządzeniem". Składa się ona z następujących siedmiu części:
- ISO 15031-1 Ogólne informacje. Zawiera ogólny wstęp do diagnostyki spalin razem z zestawem źródeł (definicje, odniesienia) dla użycia we wszystkich kolejnych częściach. Podaje również tematy omawiane w każdej części.
- ISO 15031-2 Terminy, definicje, skróty oraz akronimy. Określa standardową nomenklaturę dla elementów pojazdów. Zawiera standardowe nazwy, skróty i akronimy, które już zostały przypisane powszechnie używanym elementom.
- ISO 15031-3 Złącze diagnostyczne i związane z nim obwody elektryczne: specyfikacja i użycie. Opisuje standardowe złącze pomiędzy przyrządem testującym a pojazdem, razem z położeniem złącza w pojeździe.
- ISO 15031-4 Zewnętrzny sprzęt testujący. Określa udogodnienia, które mają być zapewnione przez minimalne standardowe urządzenie testujące, które może być użyte do uzyskania informacji cyfrowej z pojazdu, do wykasowania kodów błędu i wymuszenia pracy członu wykonawczego. Te udogodnienia nie obejmują klauzuli o zabezpieczeniu dostępu.
- ISO 15031-5 Usługi diagnostyczne dotyczące spalin. Określa komunikaty przekazywane pomiędzy pojazdem a przyrządem w celu zapewnienia zestawu standardowych diagnostycznych udogodnień.
- ISO 15031-6 Definicje diagnostyczne kodów błędu. Przypisuje kody wadliwemu funkcjonowaniu pojazdu.
- ISO 15031-7 Zabezpieczenie łącza danych. Określa standardowy mechanizm dla ograniczenia dostępu do poszczególnych funkcji obsługowych (przeznaczonych do użytku tylko w zakładzie produkcyjnym). Minimalne urządzenie omówione w części ISO 15031-4 nie musi spełniać ISO 15031-7.
Jednym z nielicznych przykładów urządzeń spełniających zalecenia normy ISO 15031 na polskim rynku motoryzacyjnym jest tester diagnostyczny tylko do OBD II (EOBD) AT 512 oferowany przez firmę PRECYZJA-BIT z Bydgoszczy.
AT 512
Urządzenie to opracowane zostało w oparciu aktualne przepisy i normy prawne w zakresie OBD II (EOBD) obowiązujące w Unii Europejskiej. Obsługa tego urządzenia jest bardzo przejrzysta i przyjazna dla diagnosty. Wszystkie komunikaty pojawiające się na wyświetlaczu urządzenia są w języku polskim. Przyrząd pracuje w następujących trybach:
- tryb I - identyfikacja parametrów - uzyskiwanie danych diagnostycznych w postaci cyfrowej i analogowej;
- tryb II - dostęp do danych przechowywanych w pamięci sterownika w postaci tzw. "zamrożonej ramki", zarejestrowanych podczas eksploatacji samochodu, dotyczących uszkodzenia elementów związanych z emisją toksycznych składników spalin;
- tryb III - umożliwia urządzeniom diagnostycznym czytanie zapisanych kodów błędów. Kody błędów mogą być wyświetlane samodzielnie lub razem z tekstem opisującym;
- tryb IV - umożliwia kasowanie wszystkich kodów błędów zapisanych w pamięci sterownika. W pamięci sterownika znajduje się kod rejestrujący fakt kasowania błędów oznaczony symbolem P1000 i oznacza, że urządzenie diagnostyczne będzie gotowe do zbierania informacji o aktualnym stanie monitorowania i testowania samochodu w czasie jazdy;
- tryb V - monitorowanie czujników tlenu (sond lambda) w celu wykrycia niesprawności reaktora katalitycznego;
- tryb VI - testowanie tzw. monitorów (procedur diagnostycznych) warunkowych tj. niepracujących w sposób ciągły;
- tryb VII - testowanie tzw. monitorów bezwarunkowych, tj. pracujących w sposób ciągły;
- tryb VIII - kontrola stanu wyjściowego - umożliwia uruchomienie przez tester możliwości sterowania danymi wyjściowymi (wysyłanie lub wstrzymanie sygnału wyjściowego) centralnej jednostki sterowania. Tryb ten umożliwia obsłudze technicznej manualne kontrolowanie większości sygnałów wyjściowych celem sprawdzenia aktualnego stanu technicznego urządzeń zewnętrznych np.: pompy paliwa, zaworów lub ruchomych elektromechanicznych;
- tryb IX - zapytanie o VIN (numer identyfikacyjny pojazdu), aktualne dane o wersji oprogramowania.
Tester obsługuje następujące protokoły:
- ISO 9141-2 CARB
- ISO 11519-4 PWM
- ISO 11519-4 VPW
- ISO 14230-4 KWP
- ISO 15765-4 CAN
Firma PRECYZJA-BIT jako rozwiązanie problemu diagnostyki związanej z OBD II (EOBD) dla urządzeń już znanych i popularnych na naszym rynku motoryzacyjnym, takich jak AT 511 i AT 520 proponuje także korzystne rozwiązanie. Klienci, którzy już posiadają lub zamierzają kupić urządzenie obsługujące szeroki zakres marek pojazdów zgodnie ze standardem OBD I (czyli diagnostyki z podziałem na poszczególne marki samochodów), mogą rozwiązać kwestię nowego standardu OBD dobierając tylko oprogramowanie. Rozwiązanie takie jest i będzie przez najbliższe kilka lat najlepsze. Pozwoli na diagnostykę starszych modeli pojazdów wykonanych zgodnie ze standardem OBD I oraz pojazdów nowych, które już muszą być wyposażone w standard OBD II (EOBD) za pomocą jednego uniwersalne- go przyrządu diagnostycznego.
Norma ISO 15031-1
Diagnosta potrzebuje środka do obserwowania i wpływania na zachowanie pojazdu.
Ponieważ nowoczesne systemy samochodowe są sterowane za pomocą elektroniki z wbudowaną diagnostyką, większość wymaganej interakcji może być przeprowadzana bezpośrednio pomiędzy pojazdem a diagnostą poprzez odpowiednie łącze transmisji danych.
Norma ISO 15031 składa się z siedmiu części. Razem stanowią one spójny, wyczerpujący zestaw specyfikacji, które ułatwiają diagnostykę spalin pojazdów drogowych. Taka normalizacja jest z korzyścią sektorów przemysłu motoryzacyjnego, włączając diagnostów, którzy muszą pracować na wielu typach pojazdów oraz dostawców części, którzy chcą dostarczyć podobne produkty kilku producentom pojazdów.
Przysposobienie wszystkich siedmiu części normy ISO 15031 w celu osiągnięcia pożytecznego i znormalizowanego mechanizmu dla diagnostyki spalin nie jest ani konieczne, ani wystarczające. Niektóre obszary przemysłu mogą uważać, prawidłowo zresztą, poszczególne części normy ISO 15031 za nieadekwatne i niewłaściwe dla ich potrzeb normalizacyjnych. Na przykład, systemy samochodowe zapewniające tylko podstawową obsługę serwisową mogą nie mieć potrzeby ograniczania dostępu do tych usług i w konsekwencji nie mieć również potrzeby implementowania protokołów bezpieczeństwa określonych w normie ISO 15031-7. Większość implementacji będzie wymagała użycia dodatkowych standardów ISO, nie związanych bezpośrednio ze spalinami, aby osiągnąć swój cel. Protokoły transmisji danych, takie jak ISO 9141-2 i ISO 14230 to przykłady takich dodatkowych standardów.
ISO 15031, części od 2 do 7 powstały w oparciu o zalecane praktyki opracowane przez Stowarzyszenie Inżynierów Samochodowych (SAE). Intencją komisji redakcyjnej ISO było, aby jakikolwiek pojazd spełniający zalecane praktyki SAE spełniał jednocześnie wymagania normy ISO 15031.