5: Úvod do diagnostiky - OBD / OBD2 / EOBD / zariadenia (2021)

Keďže sa veľa ľudi pýta všeobecné otázky z oblasti diagnostiky, rozhodoli sme sa napísať článok, v ktorom vysvetlíme základné pojmy. Niektoré časti sú prebraté a dodatočne upravené, pretože aj v tejto oblasti je internet plný nepresností a výmyslov. Upozorňujeme, že niektoré pomenovania a rozdelenia sú určené všeobecne, po dlhoročnej praxi v oblasti autodiagnostiky a sú vysvetlené s ohľadom na čo najlešie pochopenie a zorientovanie sa v problematike.

OBD
Pojem OBD (On Board Diagnostics) môžeme voľne preložiť ako palubná diagnostika automobilu. Je to súhrn špecifikovaných prostriedkov (komunikačné normy, zariadenia, tvary konektorov, signály...), ktoré umožňujú získať potrebné informácie o vozidle a jeho prevádzkových parametroch.

OBD2/EOBD

Od roku 1996 bola v USA zavedená 2. generácia tejto normy s označením OBD2 (OBDII). Jej cieľom bolo zjednotiť systém emisnej diagnostiky pre všetky automobily produkované na trhu rôznymi výrobcami (dovtedy automobilky používali svoje tvary konektorov a rôzne komunikačné protokoly). EOBD je europska verzia OBD2 normy, líši sa len dátumom povinného zavedenia do vozidiel - USA OBD2 od 1996, európska EOBD od 2001 pre benzínové vozidlá a 2004 pre naftové vozidlá (a nákladné vozidlá/autobusy od 10/2005).

Pod pojmom emisná diagnostika si môžeme predstaviť systémy, ktoré ovplyvňujú množstvo emisií vyprodukovaných automobilov (emisie plynov). Pre nás je podstatné, že cez túto emisnú diagnostiku môžeme komunikovať s riadiacou jednotkou motora a automatickej prevodvky u akéhokoľvek vozidla, ktoré ju podporuje. Je teda jedno, či to je nový Mercedes CLK, Kia Ceed, Ferrari, Fabia, alebo Dacia Duster. Pre OBD2/EOBD diagnostiku existujú samostatné zariadenia (napr. ELM327, V-checker OBD2, Launch Creader V+...), alebo je integrovaná vo všetkých bežných univerzálnych zariadeniach (Launch, Autocom...).

• Vozidlá vyrobené skôr ako sú povinné dátumy - môžu spåňať normu OBD2/EOBD avšak je to individuálne. Príklad uvediem na koncerne VW- Passat B5 s PD 85kW motorom ročník 2000 už OBD2/EOBD normu podporuje, motor 1.9TDI 66kW s rotačným čerpadlom v octávii 99 ešte nie. V ďalšom texte budem písať už len "OBD2/EOBD".

Komunikačné protokoly

Aby komunikácia s riadiacou jednotkou automobilu bola jednoznačná, boli pre diagnostiku určené komunikačné protokoly (popis signálov, rýchlosti komunikácie...). Treba si ale uvedomiť, že spájať podporu niektorého komunikačného protokolu a podporu OBD2/EOBD normy nie je správne. U 2 rôznych vozidiel, ktoré komunikujú s rovnakým komunikačným protokolom, môže jedno podporovať OBD2/EOBD normu (emisnú diagnositku), druhé nie.

Medzi najznámejšie komunikačné protokoly patria:

ISO 9141-2
ISO 14230-4 (KWP2000)
SAE J1850 PWM
SAE J1850 VPW
ISO 15765-4 CAN
SAE J2248 CAN

Každý z protokolov má špecifickú formu komunikácie (napríklad rôznu rýchlosť, rôzne napätia logickej jednotky a nuly...).

ISO 9141-2
Je to najrozšírenejší protokol pre automobily vyrábané v Európe. Na komunikáciu sú určené 2 signály (linky): K a L (K-line a L-line). Komunikácia je sériová s rýchlosťou 9600 b/s.

• L-line je jednosmerná a aktívna je len pri inicializácií komunikácie. Pre komunikáciu nemá praktický význam, preto sa môžeme stretnúť s vozidlami, ktoré linku L nemajú, len K.
• K-line komunikuje obojsmerne a je hlavnou komunikačnou linkou.
• Nevýhodou protokolu je pomalá inicializácia komunikácie.

ISO 14230-4 (KWP2000)
Jedná sa v podstate o vylepšenú verziu protokolu ISO9141-2. Jednou z vlastností je rýchlejšia inicializácia komunikácie. Komunikácia je tu tiež realizovaná linkami K/L, ako pri ISO9141-2.

SAE J1850 PWM
Protokol rozšírený najmä vo vozidlách s motorom Ford. Na prenos informácií sa využíva PWM (pulzne šírková modulácia) s frekvenciou prenosu 41,6 KHz. Komunikačná linka je symetrická a sú pre ňu určené signály s označením Bus+ a Bus-.

SAE J1850 VPW
S týmto typom protokolu sa môžeme stretnúť vo vozidlách firmy General Motors, prípadne Daimler Chrysler. VPW resp. VPWM je taktiež pulzne šírková modulácia avšak s variabilnou šírkou impulzu. Základná frekvencia prenosu je 10,4 KHz. Komunikačnú linku predstavuje len jeden komunikačný signál označený Bus+ obdobne ako pri PWM.

ISO 15765-4 CAN a SAE J2248 CAN
Protokoly pracujúce cez CAN zbernicu. Ich výhodou je vyššia prenosová rýchlosť a imunita voči rušeniu. Komunikačná linka CAN je symetrická, signály majú označenie CAN-H a CAN-L.

Konektor OBD2/EOBD

Na spojenie s riadiacou jednotkou automobilu používajú všetky autá kompatibilné s normou OBD2/EOBD typizovaný 16-pinový konektor špecifikovaný štandardom SAE J1962. Na obrázku je samica OBD2 (s dutinkami), ktorá sa nachádza vo vozidle:

Upozornenie: OBD2/EOBD konektor vo vozidle ešte neznamená, že podporuje komunikáciu v OBD2/EOBD normu. Tento konektor sa dával už do Škody Felícia, ale komunikáciu v norme (emisnú diagnostiku) nepodporuje kompletne ani 1. generácia Octávie pred faceliftom (do 2000). Výhodou je aspoň to, že nemusíte používať redukcie.

Využitie pinov OBD2/EBOD konektora pre jednotlivé protokoly:

Využitie ostatných pinov je individuálne. Napájacie napätie zodpovedá napätiu batérie automobilu a je určené na napájanie diagnostických zariadení. Pin 4 (tienenie) je často spojený s mínusom batérie / spája sa s ním v pripojenom diagnostickom zariadení.

Diagnostické zariadenia
Diagnostiku vykonávame komunikačnými zariadeniami, ktoré prevedú požadované informácie do užívateľskej formy a naopak prevedú užívateľské pokyny do dátovej formy vhodnej pre riadiacu jednotku.

Podľa vyhotovenia môžeme zariadenia rozdeliť na:

1. Špecializované

2. Štandardizované prevodníky

1. Špecializované - ide takmer o všetky súčasné zariadenia. Sú vyvinuté spolu s konkrétnym softvérom a NIKDY NEBUDÚ PRACOVAŤ SO SOFTVÉROM Z INÉHO ZARIADENIA. Zvýraznene to píšeme preto, lebo veľa ľudí sa pýta, či môžu na zariadení X použiť softvér určený pre zariadenie Y. Nie, nemôžu. Medzi zariadením za 30EUR a 2500EUR sú rozdiely... Príklad -na zariadeniach HEX-V2 / HEX-NET nepôjde iný program, ako VCDS.

2. Štandardizované prevodníky - z tejto skupiny používame 2 najznámejšie zariadenia:

• Prevodník KKL: Ide o prevodník pre normy ISO 9141-2 a 14230 s komunikačnými linkami K/L vo verzii pre USB. V praxi sa zaužíval názov "VAG KKL", pretože v 95% prípadoch sa používa pre VW koncern s programom VAG-COM/VCDS Lite. Je však možné použitie aj s inými programami, napríklad MultiECUScan (pre Fiat/Alfa/Lancia), alebo staršie programy pre BMW, Ladu, Opel... V praxi sa tieto staršie programy veľmi nepoužívajú, pretože sú v angličtine, často idú len na zariadeniach s COM pripojením (dnešné počítače ho už nemajú) a pracujú len so staršími modelmi áut. MultiECUScan dokáže s upraveným KKL káblom (na typ VAG KKL+Fiat - pridané prepínače, alebo KKL + farebné redukcie) diagnostikovať naozaj veľké množstvo jednotiek Fiat / Alfa / Lancia. Ovládacie prostredie tohto programu je v češtine.
• Prevodník ELM - od svojho vzniku prešiel viacerými verziami, pričom najznámejšia je ELM327. Zariadenie je určené na emisnú diagnostiku (OBD2/EOBD diagnostiku) = len riadiacej jednotky motora a automatickej prevodovky u vozidiel, ktoré túto normu podporujú (viac nájdete v časti OBD2/EOBD). Keďže na komunikáciu medzi počítačom a zariadením sa používajú štandardizované a verejne popísané AT príkazy, existuje na trhu množstvo spolupracujúcich programov. Ich funkcie sa líšia iba mierne, rozdiely sú v ovládacom prostredí a podporovaných jazykoch. Medzi zaujímavé a lacné patrí TouchScan s kompletne preloženými chybami do češtiny.

Naspäť k zariadeniu - aj keď bolo ELM327 pôvodne určené len na diagnostiku v OBD2/EOBD norme, vznikli programy a doplnkové redukcie, s ktorými môžete s ELM327 pokročilo diagnostikovať napríklad u značiek Fiat/Alfa/Lancia/Ford/Mazda/Toyota/Nissan staršie aj nové modely, často všetky dostupné jednotky (ABS, komfortné jednotky, reset servisných intervalov, konfigurácie...). Ide o programy MultiECUScan, Fordiag, alebo TouchScan s doplnkovými modulmi.

Podľa určenia možeme diagnostické zariadenia rozdeliť na:

1. Zariadenia navrhnuté pre autorizované servisy (OEM)

2. Komerčné zariadenia

1. Zariadenia pre autorizované servisy (OEM)
Sú to profesionálne zariadenia vyvinuté pre konkrétneho výrobcu automobilov, ktorý ich používa vo svojej sieti autorizovaných servisov. Väčšinou sú určené len pre 1 značku / 1 koncern, sú pomalé a majú riadené vyhľadávanie / riešenie závad. Patrí tu napríklad Diagbox, Clip, IDS, HDS, VAS... Originálne zariadenia je v praxi veľmi náročné kúpiť (vysoká nákupná cena, náročné podmienky značky, vysoké povinné ročné poplatky...). Každá značka sa snaží obmedziť servisovanie svojich áut mimo autorizovaných servisov, pretože tým prichádzajú o zisky.

2. Komerčné diagnostické zariadenia

Sú vyrábané aj nezávislými firmami a sú bežne dostupné. "Aj" píšeme schválne, pretože isté prepojenia tu sú:

a) rovnaký výrobca OEM aj komerčnej diagnostiky:

Príklad je veľký francúzsky výrobca ACTIA, ktorý vyrába nie len OEM zariadenia pre PSA / Mercedes Benz, ale aj univerzálnu komerčnú diagnostiku Multidiag. Bosch rovnako vyrába OEM zariadenia pre Porsche / GM / Suzuki a má aj univerzálnu komerčnú diagnostiku KTS. Univerzálne zariadenia majú oproti OEM zariadeniam aj v tomto prípade obmedené niektoré funkcie, automobilka logicky nedovolí úplne nahradiť svoje vybavenie iným, lacnejším.

b) rovnaký výrobca riadiacich jednotiek a komerčnej diagnostiky

Tu sa dá ako príklad uviesť Bosch, ktorý pripravuje jednotky do značného množstva európskych áut a zároveň vyrába diagnostiku rady KTS. Škoda, že povinná aktualizácia je pre menšie servisy príliš drahá a bez jej predĺženia sa funkcie zablokujú. Druhý príklad je Delphi (skupina Wurth) - rovnako výrobca riadiacich jednotiek a univerálnej diagnostiky (diagnostiku pre Delphi vyrába Autocom, ktorá ju zároveň dodáva aj pod svojim názvom a nájdete ju v našej ponuke). Každé zo zariadení má svoje výhody a nevýhody.

Z hľadiska funkcionality môžu byť diagnostické zariadenia jednoznačkové (1 koncern), alebo multifunkčné (univerzálne) s rôznym rozsahom pokrytia (osobné / nákladné / stroje / vybrané značky...).

Chybové kódy
Skratka DTC (Data Trouble Code) - kódy identifikujúce chyby získané z riadiacich jednotiek automobilu. V najčastejšom tvare sa skladajú sa z 1 písmena a 4 číslic. Písmeno definuje skupinu, ku ktorej sa chyba vzťahuje (pohonné ústrojenstvo, podvozok, karoséria...).

Môžeme ich rozdeliť do dvoch skupín:
a) chybové kódy definované normou OBD2/EOBD - ich význam je u každej značky rovnaký, začínajú nulou za písmenom.

b) chybové kódy špecifické - interné diagnostické kódy jednotlivých koncernov (napríklad P1240 môže znamenať niečo iné u VW a iné u BMW).

Prekladač normových aj špecifických kódov na popis umožňuje napríklad program DTC Library v časti "Na stiahnutie". Takúto databázu obsahujú aj niektoré diagnostické zariadenia.