Протоколы стандарта OBD2

В рамках диагностического стандарта OBDII существует 5 основных протоколов обмена данными между электронным блоком управления (ЭБУ) и диагностическим сканером. Физически подключение автосканера к ЭБУ производится через разъем DLC (Diagnostic Link Connector), который соответствует стандарту SAE J1962 и имеет 16 контактов (2x8). Ниже представлена схема расположения контактов в разъеме DLC (рисунок 1), а также назначение каждого из них.

Рисунок 1 – Расположение контактов в разъеме DLC (Diagnostic Link Connector)

Назначение неопределенных контактов выбирается на усмотрение производителя автомобиля. Разъем должен быть расположен не далее, чем в 2 футах (0.61 метра) от рулевого колеса.

Иногда разъем OBD-II устанавливается на автомобили, которые в принципе не поддерживают ни один из OBD-II-протоколов. В таких случаях необходимо использовать специальный сканер, рассчитанный на работу с заводскими протоколами конкретной марки автомобиля - например, это касается Opel Vectra и некоторых автомобилей европейского рынка 1996-1997 гг.

Также бывают обратные ситуации, когда на автомобиле установлен нестандартный разъем, но при этом автомобиль поддерживает один из диагностических протоколов OBD-II.

Далее подробно рассмотрим формат и физический уровень каждого протокола связи в рамках стандарта OBDII.

SAE J1850 PWM

Существует два типа протокола J1850. PWM является высокоскоростным и обеспечивает передачу информации со скоростью 41,6 Кбайт/с. Он применяется в автомобилях марок Ford, Jaguar и Mazda. В протоколе PWM сигналы передаются по двум проводам, подсоединенным к 2 и 10 контакту диагностического разъема.

Формат сигнала протокола J1850 включает:

SOF - Start of Frame (начало кадра, высокий импульс на 200uS);

Header - заголовок длиной 1 байт;

CRC - Cyclic Redundancy Check (циклический избыточный код, 1 байт);

EOD - End Of Data (окончание данных, низкий импульс на 200uS).

Если рассматривать формат протокола более подробно по битам, то он примет следующий вид:

Реальный пример сигнала SAE J1850 выгладит следующим образом:

SAE J1850 VPW

Протокол VPW осуществляет передачу данных со скоростью 10,4 Кбайт/с, что существенно медленнее, чем у протокола PWM. Формат данного протокола идентичен SAE J1850 PWM . Данный протокол используется на автомобилях General Motors (GM) и Chrysler. VPW предусматривает обмен данными по одному проводу, подсоединенному ко 2 контакту диагностического разъема. Длина шины может достигать 35 метров.

ISO 9141-2

Данный протокол разработан компанией ISO. Он не такой сложный, как протоколы J1850 и не требует в использовании специальных коммуникационных микропроцессоров, но, с другой стороны, обеспечивает довольно медленную передачу данных со скоростью 10 Кбайт/c. Протоколы ISO 9141 и ISO 14230 схожи по физической реализации обмена информацией, но различаются ее использованием. Поэтому сканер ISO 9141, обычно может работать и с ISO 14230, но не наоборот.

В протоколе ISO 9141-2 сигналы передаются по 7 контакту (К-линия) и опционально по 15 контакту (L-линия). К-линия является двунаправленной (т.е. передает данные в обе стороны), L-линия однонаправленная и используется лишь для соединения ЭБУ и сканера, после чего линия L переходит в состояние логической единицы.

Физический уровень передачи информации в протоколах ISO 9141 и ISO 14230 заключается в одновременной передачи ЭБУ специального 8-битного кода по К- и L-линиям со скоростью 5Б/сек. Если код правильный, то ЭБУ посылает сканеру 8-битный код со скоростью последующего соединения. Затем передается еще два кода с информацией о последующем соединении и расположении К- и L-линий. Сканер возвращает отражение этих кодов в ЭБУ. На этом процесс распознавания окончен.

В общем виде процесс инициализации сигнала в протоколах ISO 9141 и ISO 14230 выглядит следующим образом:

Передача данных в протоколе осуществляется по следующей схеме:

ISO 14230-4 (др. название Keyword Protocol 2000)

На физическом уровне данный протокол идентичен ISO 9141, но является еще более медленным (скорость передачи данных от 1,2 до 10 Кбайт/c в быстрой версии).

ISO 15765 CAN

CAN-протокол был разработан компанией Bosch для автомобильного и промышленного применения. В рамках стандарта OBD2 протокол использует линии CAN High и CAN Low, т.е. 2 контакта для обмена сигналом: 6 и 14. Является самым скоростным и совершенным. Сейчас данный протокол используется на большинстве современных автомобилях. Стандарт CAN не регламентирует определенной скорости работы для каждой шины в автомобиле. С помощью отдельных и встроенных микроконтроллеров есть возможность менять ее от 20 Кбит/c до 1 Мбит/с. Более подробно CAN рассмотрен в статье CAN-шина и CAN-интерфейс.

Команда EmbeddedSystem занимается разработкой широкого спектра электронной продукции, включая разработку и производство электроники для автомобилей, автобусов и грузовиков. Возможна разработка и поставка электроники, как на коммерческих, так и на партнерских условиях. Звоните! Примеры проектов.