Renault symbol | контроллер сопряжения персонального компьютера с бортовой системой самодиагностики obd ii по протоколам стандартов sae (pwm и vpw) и iso 9141-2
Контроллер сопряжения персонального компьютера с бортовой системой самодиагностики OBD II по протоколам стандартов SAE (PWM и VPW) и ISO 9141-2
Стандарту VPW отвечают модели производства компании GM, стандарту PWM – Ford, стандарту ISO 9141-2 – азиатские и европейские модели. |
Общие данные
https://www.youtube.com/watch?v=YT0b7Vl8bbo
Рассматриваемое устройство представляет собой микроконтроллер, выполненный по технологии КМОП (CMOS).
Контроллер не предназначен подключения к бортовым системам самодиагностики первого поколения (OBD I)! |
Устройство выполняет роль простейшего сканера и предназначено для считывания диагностических кодов и данных системы OBD II (обороты двигателя, температура охлаждающей жидкости и всасываемого воздуха, нагрузочные характеристики, расход поступающего в двигатель воздуха и т.п.) в рамках стандарта SAE J1979 через шину любого исполнения (PWM, VPW и ISO 9141-2).
Основное предназначение
Для подключения к компьютеру достаточно 3-жильного провода, подключение к диагностическому разъёму осуществляется 6-жильным проводом. Напряжение питания подаётся на контроллер через 16-контактный диагностический разъём OBD. Принципиальная схема контроллера представлена ниже.
Схема контроллера сопряжения персонального компьютера с бортовой системой самодиагностики OBD II
Рекомендации по применению
Для подключения устройства к автомобилю может быть использован неэкранированный кабель, длиной не более 1.2 м, что имеет особое значение при использовании протокола PWM. При использовании кабеля большей длины следует уменьшить сопротивление резисторов на входе устройства (R8 и R9 или R15). При использовании экранированного кабеля, экран следует отключить с целью снижения ёмкости.
Кабель для подключение к последовательному порту компьютера также может быть неэкранированным. Устройство стабильно работает с кабелем длиной до 9 м. При значительно большей длине кабеля следует использовать более мощный коммуникатор RS 232.
Топология электрических соединений произвольна. При повышенной влажности применяйте дополнительные шунтирующие конденсаторы.
Общие принципы обмена данными
Если противное не оговорено особо, все числа приведены в 16-ричном формате (hex). |
Десятичный формат обозначается меткой
dec
.
Обмен данными идёт по трёхпроводному последовательному соединению, без применения инициализационного обмена служебными сообщениями (handshaking). Устройство прослушивает канал на наличие сообщений, выполняет принимаемые команды и передаёт результаты на персональный компьютер (PC), после чего немедленно возвращается в режим прослушивания.
Входящие в контроллер и исходящие из него данные организованы в виде цепочки последовательно идущих друг за другом байтов, первый из которых является контрольным. Обычно контрольный байт представляет собой число от 0 до 15 dec (или 0-F hex), описывающее количество следующих далее информационных байтов.
Так, например, 3-байтная команда будет выглядеть следующим образом: 03 (контрольный байт), 1-й байт, 2-й байт, 3-й байт. Подобный формат используется как для входящих команд на опрос бортовой системы самодиагностики, так и для исходящих сообщений, содержащих запрошенную информацию.
Следует заметить, что в контрольном байте используются лишь четыре младших бита, – старшие биты зарезервированы под некоторые специальные команды и могут быть использованы PC при инициализации соединения с контроллером и согласовании протокола передачи данных, а также контроллером для контроля ошибок передачи.
Существуют отдельные исключения из правил использования контрольного байта. |
Инициализация контроллера и бортовой системы самодиагностики
Для начала обмена данными PC должен произвести установку соединения с контроллером, затем инициализировать контроллер и канал данных OBD II.
Установка соединения
После подсоединения контроллера к PC и диагностическому разъёму OBD должна быть произведена его инициализация с целью предотвращения «зависаний», связанных с шумами в последовательных линиях в случае если их подсоединение было произведено до включения питания контроллера.
Одновременно производится простейшая проверка активности интерфейса. В первую очередь посылается однобайтовый сигнал 20 (hex), воспринимаемый контроллером как команда на установку соединения. В ответ контроллер вместо контрольного высылает единственный байт FF hex (255 dec) и переходит в режим ожидания приёма данных. Теперь PC может переходить к инициализации канала данных.
Данный случай является одним из немногих, когда контроллер не использует контрольный байт. |
Инициализация
На данном этапе производится инициализация протокола, по которому будет производиться обмен данными, а в случае протокола ISO – инициализация бортовой системы. Обмен данными производится по одному из трёх протоколов: VPW (General Motors), PWM (Ford) и ISO 9141-02 (азиатские/европейские производители).
Существует множество исключений: так, например, при опросе некоторых моделей автомобилей Mazda может использоваться фордовский протокол PWM. Таким образом, при возникновении проблем передачи следует в первую очередь попытаться воспользоваться каким-либо другим протоколом. |
Выбор протокола производится передачей комбинации, состоящей из контрольного байта 41(16-ричн.) и следующего непосредственно за ним байта, определяющего тип протокола: 0 = VPW, 1 = PWM, 2 = ISO 9141. Так, например, по команде 41(hex) 02(hex) производится инициализация протокола ISO 9141.
В ответ контроллер высылает контрольный байт и байт состояния. Установка MSB контрольного байта говорит о наличии проблем, при этом следующий за ним байт состояния будет содержать соответствующую информацию. При успешной инициализации высылается контрольный байт 01(hex), указывающий на то, что далее следует верификационный байт состояния.
В случае протоколов VPW и PWM верификационный байт представляет собой простое эхо байта выбора протокола (0 или 1, соответственно), при инициализации протокола ISO 9141 это будет цифровой ключ, возвращаемый бортовым процессором OBD и определяющий, какая именно из двух незначительно отличающихся друг от друга версий протокола будет использоваться.
Цифровой ключ имеет чисто информационное назначение. |
Следует заметить, что инициализация протоколов VPW и PWM происходит значительно быстрее, так как требует лишь передачи соответствующей информации контроллеру. На моделях, отвечающих стандарту ISO, инициализация занимает порядка 5 секунд, затрачиваемых на обмен контроллера информацией с бортовым процессором, производимый со скоростью 5 бод.
Следует обратить внимание читателя, что на некоторых моделях автомобилей семейства ISO 9141 инициализация протокола приостанавливается, если запрос на выдачу данных не будет передан в течение 5-секундного интервала, – сказанное означает, что PC должен производить автоматическую выдачу запросов каждые несколько секунд, даже в холостом режиме.
После установки соединения и инициализации протокола начинается штатный обмен данными, состоящими из поступающих от PC запросов и выдаваемых контроллером ответов.
Порядок обмена данными
Функционирование контроллера при использовании протоколов семейства ISO 9141-2 и SAE (VPW и PWM) происходит по несколько различным сценариям.
Обмен по протоколам SAE (VPW и PWM)
При обмене данными по данным протоколам происходит буферизация лишь одного кадра данных, что означает необходимость конкретизации подлежащего захвату или возврату кадра. В некоторых (редких) случаях бортовой процессор может передавать пакеты, состоящие более чем из одного кадра. В такой ситуации запрос должен повторяться до тех пор, пока все кадры пакета не будут приняты.
Запрос
всегда формируется следующим образом: [Контрольный байт], [Запрос по стандарту SAE], [Номер кадра]. Как уже упоминалось выше, контрольный байт обычно представляет собой число, равное полному количеству следующих за ним байтов. Запрос оформляется в соответствии со Спецификациями SAE J1950 и J1979 и состоит из заголовка (3 байта), последовательности информационных байтов и байта контроля ошибки (CRC).
При успешном завершении процедуры ответное сообщение
всегда имеет следующий формат: [Контрольный байт], [Ответ по стандарту SAE]. Контрольный байт, как и ранее, определяет количество следующих за ним информационных байтов. Ответ в соответствии с требованиями стандарта SAE состоит из заголовка (3 байта), цепочки информационных байтов и байта CRC.
При сбое
высылается 2-байтное
ответное сообщение: [Контрольный байт], [Байт состояния]. При этом в контрольном байте производится установка MSB. Четыре младших бита формируют число 001, свидетельствующее о том, что за контрольным следует единственный байт, – байт состояния.
Данная ситуация может возникать достаточно часто, так как Спецификации допускают возможность невыдачи бортовым процессором данных, а также передачу неверных данных в случае, когда запрос не соответствует поддерживаемому производителями автомобиля стандарту.
Возможна также ситуация, когда запрашиваемые данные отсутствуют в оперативной памяти процессора в текущий момент времени. Когда чип не получает ожидаемого ответа, или получает повреждённые данные, производится установка MSB контрольного байта, а следом за контрольным выдаётся байт состояния.
При коллизиях в шине интерфейс вырабатывает единственный байт 40 (hex), являющийся контрольным байтом с обнуленным младшим битом. Подобная ситуация может возникать достаточно часто при загрузке автомобильной шины сообщениями более высокого чем у диагностических данных приоритета, – вычислительное устройство должно повторить исходный запрос.
Обмен по протоколам ISO 9141-2
Стандарт ISO 9141-2 используется большинством азиатских и европейских производителей автомобильной техники. Структура формируемого PC запроса мало чем отличается от используемой в стандартах SAE с той лишь разницей, что чип не нуждается в информации о номере кадра и соответствующая информация присутствовать в пакете не должна.
Таким образом,
запрос
всегда состоит из контрольного байта и следующей за ним цепочки информационных байтов, включающих в себя контрольную сумму. В качестве
ответного сообщения
чип просто ретранслирует сформированные бортовым процессором сигналы.
Контрольный байт в ответном сообщении отсутствует, поэтому PC воспринимает поступающую информацию непрерывно до тех пор, пока цепочка не прерывается паузой длиной 55 миллисекунд, сообщающей о завершении информационного пакета. Таким образом, ответное сообщение может состоять из одного или более кадров в соответствии с требованиями Спецификаций SAE J1979.
Ответы на большинство запросов состоят из единственного кадра. |
Модификации, произведённые в интерфейсных контроллерах последних версий
Ниже приведены основные отличия процесса передачи данных по протоколам SAE и ISO 9141, характерные для интерфейсных контроллеров последних версий, а также порядок передачи данных по протоколу ISO 14230:
- Стандарт ISO 9141: Добавлен адресный байт;
- Стандарт ISO 9141: Осуществляется возврат не одного, а обоих ключевых байтов; (дополнительный байт возвращается также в режимах SAE, однако здесь он не используется).
- Добавлена поддержка протокола ISO 14230.
Все информационные байты передаются в 16-ричном формате. |
Символом XX означается неопределённый, зарезервированный или неопознанный байт. |
Установка соединения
Порядок установки соединения не изменился:
Выбор протокола
VPW: | |
Отправка: | 41, 00 |
Приём: | 02, 01, XX |
PWM: | |
Отправка: | 41, 01 |
Приём: | 02, 01, XX |
ISO 9141: | |
Отправка: | 42, 02, adr, где: adr – адресный байт (обычно 33 hex) |
Приём: | 02, К1, К2, где К1, К2 – ключевые байты ISO |
Или: | 82, XX, XX (ошибка инициализации ISO 9141) |
ISO 14230 (быстрая инициализация): | |
Отправка: | 46, 03, R1, R2, R3, R4, R5, где: R1 ÷ R5 – сообщение о начале запроса ISO 14230 на установку соединения, обычно R1 ÷ R5 = С1, 33, F1, 81, 66 |
Приём: | S1, S2, ……… – сообщения о начале ответа ISO 14230 на установку соединения |
Могут передаваться последовательно более одного ECU. В качестве ответа может использоваться отрицательный код ответа. |
Типичный положительный ответ выглядит следующим образом: S1, S2, ……. = 83, F1, 10, С1, Е9, 8F, BD
ISO 14230 (медленная инициализация): Аналогично ISO 9141
Renault symbol | система самодиагностики (obd) и коды
На моделях с 1990 до 1994
года устанавливается система самодиагностики OBD1, а с 1995 года – система самодиагностики
OBD2.
Для определения кодов неисправности в системе OBD1 необходимо просто рассоединить
проверочный разъем, расположенный под панелью приборов. Но для определения кодов
неисправностей в системе OBD2 необходимо использование специального прибора
для просмотра кодов неисправностей.
Для проведения диагностики системы уменьшения
токсичности выхлопных газов и управления работой двигателя желательно использовать
цифровой вольтметр, который имеет высокое входное сопротивление и не влияет
на работу проверяемой цепи (см. рис. Цифровой вольтметр).
Для определения кодов неисправностей и анализа систем управления двигателем
необходимо использовать специальные сканеры (см. рис. Сканер).
Блок ECM содержит встроенную систему самодиагностики, которая обнаруживает
и классифицирует неисправности в электрических цепях. Когда модуль ECM обнаруживает
неисправность, загорается контрольная лампа “check engine”, неисправность
идентифицируется, и код неисправности записывается в память и сохраняется в
ней.
Имеются четыре способа самодиагностики неисправности двигателя. Контрольная
лампа “check engine” загорается, если имеется неисправность в U-способе.
U-способ наиболее удобен для пользователя.
Способ чтения памяти. Предназначен для отдела технического обслуживания
для проверки запасенных кодов неисправностей.
D-способ. Используется для проверки неисправных частей.
Способ очистки. Предназначен для удаления записанных кодов неисправности.
Коды неисправности
Электрическая цепь или система
Вероятная причина
три короткие вспышка)
Коды неисправности в системе самодиагностики OBD2 состоят из пяти цифр.
Коды неисправности системы самодиагностики OBD2
Код
Неисправность
R0100
R0101
R0102
R0103
R0105
R0106
R0107
R0108
R0115
R0116
(ЕСТ)
R0117
(ЕСТ)
R0120
заслонки (TPS)
R0121
(TPS)
R0122
R0123
R0125
R0130
R0133
R0135
R0136
R0139
R0141
кислорода
R0170
R0181
R0182
R0183
R0201
R0202
R0203
R0204
R0261
R0262
R0264
R0265
R0267
R0268
R0270
R0271
R0301
R0302
R0303
R0304
R0325
R0335
вала
R0336
R0340
вала
R0341
вала
R0400
(EGR)
R0403
отработанных газов (EGR)
R0420
R0440
R0441
(EVAP)
R0443
очистки системы EVAР
R0446
R0451
EVAP
R0452
R0453
R0461
R0462
R0463
R0500
R0505
R0506
R0507
R0600
R0601
R0703
R0705
R0710
в коробке передач
R0720
R0725
R0731 – R0734
R0740 и R0743
R0748 – R0763
Расшифровка кода ошибок
Для Renault Symbol разработана своя таблица кода ошибок и она также является пятизначной. Первой идет латинская буква, а затем четыре цифры.
- Первой чаще всего идет буква “P”, так как она непосредственно связана с работой двигателя. Она расскажет об уровне напряжения и показаниях датчиков, состоянии форсунки и реле, сбоях электронного управления и обрывах в цепи.
- Проблемы ходовой части имеют код, начинающийся с “С”. В основном это касается работы шасси.
- “В” подскажет о том, что происходит с электроподъемником или какое состояние имеют подушки безопасности.
- Состояние шины и происходящий обмен информации между датчиками и электронными блоками подскажет буква “U”.
- Первой цифрой чаще всего является “0”, который представляет из себя универсальный код или “1” или “2”, так как они связаны с компанией-производителем. “3” часто связана с кодами, которые не всегда проговариваются. Это ошибки связи с климат-контролем, АВС, противоугонной блокировкой. Она расскажет о состоянии сигнальных ламп аварийной температуры или катушек зажигания.
- Третья позиция включает в себя цифры от единицы до восьми и они информируют о состоянии таких систем, как топливная или зажигания, а также холостом ходе и трансмиссии.
- Именно последние две цифры представляют из себя порядковый номер, который имеет ошибка и их удается выявить после проведения диагностики.
Полное тестирование можно сделать только в хорошем автосервисе, но это позволит выявить настоящую причину неисправности и тут же устранить ее.
Коды неисправности | Электрическая цепь или система | Вероятная причина |
| Код 11 (одна продолжительная вспышка, одна короткая вспышка) | Датчик или электрическая цепь угла поворота коленчатого вала | Нет причины |
| Код 12 (одна продолжительная вспышка, две короткие вспышки) | Выключатель стартера | Выключатель стартера остается постоянно включенным или выключенным |
| Код 13 (одна продолжительная три короткие вспышка) | Датчик угла поворота распределительного вала | Нет причины |
| Код 14 (одна продолжительная вспышка, четыре короткие вспышки). | Топливная форсунка 1 | Нечеткая работа топливной форсунки |
| Код 15 (одна продолжительная вспышка, пять коротких вспышек). | Топливная форсунка 2 | Нечеткая работа топливной форсунки |
| Код 16 (одна продолжительная вспышка, шесть коротких вспышек) | Топливная форсунка 3 | Нечеткая работа топливной форсунки |
| Код 17 (одна продолжительная вспышка, семь коротких вспышек) | Топливная форсунка 4 | Нечеткая работа топливной форсунки |
| Код 21 (две продолжительных вспышки, одна короткая вспышка) | Датчик температуры охлаждающей жидкости | Датчик или электрическая цепь датчика работают со сбоями |
| Код 22 (две продолжительных вспышки, две короткие вспышки) | Датчик детонации | Оборвана или замкнута электрическая цепь датчика |
| Код 23 (две продолжительных вспышки, три короткие вспышки) | Датчик потока воздуха | Оборвана или замкнута электрическая цепь датчика |
| Код 24 (две продолжительных вспышки, четыре короткие вспышки) | Воздушный регулирующий клапан | Оборвана или замкнута электрическая цепь клапана |
| Код 31 (три продолжительных вспышки, одна короткая вспышка) | Датчик положения дроссельной заслонки | Оборвана или замкнута электрическая цепь датчика |
| Код 32 (три продолжительных вспышки, две короткие вспышка) | Датчик кислорода | Оборвана электрическая цепь датчика кислорода |
| Код 33 (три продолжительных вспышки, три короткие вспышки) | Датчик скорости автомобиля | Отсутствует сигнал датчика скорости автомобиля |
| Код 35 (три продолжительных вспышки, пять коротких вспышек) | Электромагнитный клапан очистки | Электромагнитный клапан очистки постоянно включен или постоянно выключен |
| Код 41 (четыре продолжительных вспышки, одна короткая вспышка) | Состав топливной смеси | Не оптимальное соотношение топливной смеси |
| Код 42 (четыре продолжительных вспышки, две короткие вспышка) | Сигнал переключения | Неправильный сигнал переключения |
| Код 44 (четыре продолжительных вспышки, четыре короткие вспышки) | Исполнительный механизм заслонки | Неисправен клапан исполнительного механизма заслонки |
| Код 45 (четыре продолжительных вспышки, пять коротких вспышек) | Атмосферный датчик | Неисправен атмосферный датчик |
| Код 49 (четыре продолжительных вспышки, девять коротких вспышек) | Датчик потока воздуха | Неисправен датчик потока воздуха |
| Код 51 (пять продолжительных вспышек, одна короткая вспышка). | Нейтральный выключатель | Нейтральный выключатель остается в постоянно включенном положении |
| Код 51 (пять продолжительных вспышек, одна короткая вспышка) | Блокиратор стартера | Выключатель блокировки остается постоянно во включенном положении |
| Код 52 (пять продолжительных вспышек, две короткие вспышки) | Габаритный выключатель | Выключатель парковки остается в постоянно включенном положении |
Код | Неисправность | |
R0100 | неисправна электрическая цепь или датчик потока воздуха (MAF) | |
R0101 | неправильное показание датчика потока воздуха (MAF) | |
R0102 | низкое напряжение датчика потока воздуха (MAF) | |
R0103 | высокое напряжение датчика потока воздуха (MAF) | |
R0105 | неисправна электрическая цепь или датчик давления | |
R0106 | неточное показание датчика давления | |
R0107 | низкое напряжение датчика давления | |
R0108 | высокое напряжение датчика давления | |
R0115 | неисправна электрическая цепь или датчик | |
R0116 | низкий сигнал от датчика температуры охлаждающей жидкости (ЕСТ) | |
R0117 | высокий сигнал от датчика температуры охлаждающей жидкости (ЕСТ) | |
R0120 | неисправность электрической цепи или датчика положения дроссельной заслонки (TPS) | |
R0121 | неправильное показание датчика положения дроссельной заслонки (TPS) | |
R0122 | низкий сигнал от датчика положения дроссельной заслонки (TPS) | |
R0123 | высокий сигнал от датчика положения дроссельной заслонки (TPS) | |
R0125 | низкая температура охлаждающей жидкости | |
R0130 | неисправна электрическая цепь или датчик кислорода | |
R0133 | замедленный сигнал от датчика кислорода | |
R0135 | неисправность электрической цепи обогревателя датчика кислорода | |
R0136 | неисправность электрической цепи нижнего датчика кислорода | |
R0139 | замедленный сигнал от нижнего датчика кислорода | |
R0141 | неисправность электрической цепи обогревателя нижнего датчика кислорода | |
R0170 | неоптимальное соотношение топливное смеси | |
R0181 | неправильное показание датчика температуры | |
R0182 | низкий сигнал от датчика температуры | |
R0183 | высокий сигнал от датчика температуры | |
R0201 | неисправна топливная форсунка 1 | |
R0202 | неисправна топливная форсунка 2 | |
R0203 | неисправна топливная форсунка 3 | |
R0204 | неисправна топливная форсунка 4 | |
R0261 | низкий сигнал в электрической цепи топливной форсунки 1 | |
R0262 | высокий сигнал в электрической цепи топливной форсунки 1 | |
R0264 | низкий сигнал электрической цепи топливной форсунки 2 | |
R0265 | высокий сигнал электрической цепи топливной форсунки 2 | |
R0267 | низкий сигнал электрической цепи топливной форсунки 3 | |
R0268 | высокий сигнал электрической цепи топливной форсунки 3 | |
R0270 | низкий сигнал электрической цепи топливной форсунки 4 | |
R0271 | высокий сигнал электрической цепи топливной форсунки 4 | |
R0301 | обнаружены пропуски зажигания цилиндра № 1 | |
R0302 | обнаружены пропуски зажигания цилиндра № 2 | |
R0303 | обнаружены пропуски зажигания цилиндра № 4 | |
R0304 | обнаружены пропуски зажигания цилиндра № 4 | |
R0325 | неисправность электрической цепи датчика детонации | |
R0335 | неисправность электрической цепи датчика угла поворота коленчатого вала | |
R0336 | искаженный сигнал датчика угла поворота коленчатого вала | |
R0340 | неисправна электрическая цепь датчика положения распределительного вала | |
R0341 | искаженный сигнал датчика положения распределения распределительного вала | |
R0400 | неисправность системы повторного сжигания отработанных газов (EGR) | |
R0403 | неисправность электрической цепи системы повторного сжигания отработанных газов (EGR) | |
R0420 | низкая эффективность катализатора | |
R0440 | неисправность в системе улавливания паров топлива (EVAP) | |
R0441 | неисправность в системе очистки улавливания паров топлива (EVAP) | |
R0443 | неисправность электрической цепи или регулирующего клапана очистки системы EVAР | |
R0446 | неисправность вентиля системы EVAP | |
R0451 | неправильный сигнал датчика давления топливного бака системы EVAP | |
R0452 | низкий сигнал датчика давления топливного бака системы EVAP | |
R0453 | высокий сигнал датчика давления топливного бака системы EVAP | |
R0461 | неправильный сигнал датчика уровня топлива | |
R0462 | низкий сигнал в цепи датчика уровня топлива | |
R0463 | высокий сигнал в цепи датчика уровня топлива | |
R0500 | неисправность электрической цепи или VSS | |
R0505 | неисправность в системе контрольного воздушного клапана (IAC) | |
R0506 | слишком низкие обороты холостого хода | |
R0507 | слишком высокие обороты холостого хода | |
R0600 | неисправность линий связи | |
R0601 | внутренняя ошибка памяти блока управления | |
R0703 | неисправность выключателя стоп-сигналов | |
R0705 | неисправность электрической цепи или датчика включенной передачи | |
R0710 | неисправность электрической цепи или датчика температуры масла в коробке передач | |
R0720 | неисправность электрической цепи системы VSS | |
R0725 | неисправность в электрической цепи оборотов двигателя | |
R0731 – R0734 | неправильное передаточное отношение | |
R0740 и R0743 | неисправность гидротрансформатора | |
R0748 – R0763 | неисправность электромагнитного клапана |