Evropská palubní diagnostika OBDII
Evropská palubní diagnostika OBDII vychází ze systému OBD ( Palubní Diagnostika Vozidla ). OBD je označení pro diagnostický systém instalovaný do palubního systému vozidla pro zajištění kontroly emisí výfukových plynů, které musí být schopen indikovat chybné funkce a jejich pravděpodobné příčiny pomocí chybových kódů uložených v paměti řídící jednotky. Cílem normy OBD je zajistit po celou dobu provozu vozidla minimální obsah škodlivin ve výfukových plynech.
Vozidla se zážehovými motory musí být vybaveny systémem OBDII postupně od ledna 2001, vozidla se vznětovými motory musí být vybaveny systémem OBDII postupně od ledna 2003. Nutno podotknout, že mnohé vozidla mají s normou OBDII problémy dodnes.
Evropská palubní diagnostika OBDII se vyznačuje těmito rysy :
a/ monitorování dílů relevantních pro emise
b/ monitorování vynechávání motoru
c/ monitorování lambda sond
d/ monitorování palivového systému
e/ monitorování účinnosti katalyzátoru
f/ monitorování recirkulace výfukových plynů
g/ monitorování vhánění přídavného vzduchu
h/ řízení kontrolky MIL a paměti závad
i/ indikace provozních podmínek ( freeze frame data )
j/ indikace diagnostické připravenosti ( rediness kód P1000 )
k/určení, kdy a jak se má relevantní stav pro emise indikovat
l/ standardizovaný výstup provozních dat ( otáčky, teplota atd.)
m/standardizované značení dílů
n/ standardizované chybové kódy
o/ standardizovaná komunikace s diagnostickými zařízeními
p/ standardizovaná diagnostická 16-ti pólová zásuvka DLC
r/ normování obsahu protokolu
s/ uzávěr palivové nádrže klíčem zapalování
OBDII v praxi
Systém OBD zjistí závadu, relevantní z hlediska složení výfukových plynů a zvýšení emisí. Uloží tuto závadu do paměti řídící jednotky a indikuje ji prostřednictvím kontrolky emisí MIL na panelu přístrojů. Tuto závadu, důležitou z hlediska složení výfukových plynů lze pak z paměti řídící jednotky vyčíst diagnostickým přístrojem OBDII.
Všeobecně se pak rozsvítí kontrolka MIL, když se přípustné hodnoty emisí překročí ve dvou po sobě následujících cyklech jízdy o cca jeden a půl násobek.
Princip běžného řízení elektronického řízení motoru vychází z měření z měření fyzikálních veličin a v porovnání těchto veličin s parametry uložených v paměti řídící jednotky. K měřeným fyzikálním veličinám patří kromě jiných i teplota chladící kapaliny, teplota nasávaného vzduchu, podtlak v sacím potrubí, rychlost jízdy, signál snímače klepání detonačního hoření, poloha klikového hřídele, napětí lambda sond, poloha škrtící klapky a hmotnost nasávaného vzduchu.
Řízenými parametry charakteristiky motoru jsou pak úhel předstihu a vstřikované množství paliva. Při nasazení systému OBDII patří k dalším kontrolovaným veličinám poloha plynového pedálu, průběh napětí druhé lambda sondy a snímač klikového hřídele.
Norma OBDII stanovila několik diagnostických režimů, které musí každé vozidlo v normě OBDII podporovat :
• Mód 1: Měření parametrů, readiness kódy, OBD-II stavy
• Mód 2: Příčiny závady
• Mód 3: Čtení chybových kódů
• Mód 4: Smazání chybových kódů
• Mód 5: Testy lambda senzoru
• Mód 6: Testy veličin, které nejsou měřeny průběžně
• Mód 7: Čtení sporadických chyb
• Mód 8: Řízení akčních členů
• Mód 9: Informace o vozidle (kód VIN, čísla součástí automobilu, atd).
• Mód 10/0xA: Čtení trvalých závad
Kontrolka emisí MIL 
Systém OBDII musí být vybavený kontrolkou indikace chyb - MIL ( Malfunction indicator light ), umístěnou na viditelném místě na panelu přístrojů. Tato kontrolka musí indikovat poruchu komponentů nebo systémů řízení složení výfukových plynů, pokud má tato závada vliv na zvýšení škodlivin ve výfukových plynech nad stanovený limit.
Barva MIL kontrolky smí být žlutá nebo červená. Kontrolka se musí vždy rozsvítit při zapnutém zapalování a vypnutém motoru, tak aby mohla být zkontrolována správná funkce kontrolky a bylo možné vyloučit případné manipulace ( odpojení kontrolky ). Po nastartování motoru by měla kontrolka zhasnout. Pokud kontrolka nezhasne, pak :
a/ je v řídící jednotce motoru závada relevantní pro emise
b/ je porucha v elektrickém vedení MIL
c/ se řídící jednotka nachází v nouzovém režimu
Kontrolka MIL se dále zapíná, když :
a/ se zjistí jako vadný jeden z komponentů řízení motoru
b/ komponennt může způsobit zhoršení emisí o nejméně 15%
c/ dojde k překročení specifikovaných hodnot
d/ snímače předávají nevěrohodné signály
e/ malé stárnutí katalyzátoru vede k růstu emisí
f/ se vyskytují výpadky zapalování nebo když emise převyšují 1,5 násobek mezních hodnot
g/ systém odpařování paliva překračuje definované úniky
h/ nebude lambda-regulace aktivní během definované doby po startu
i/ se zapalování zapne před startem
j/ přejde řídící jednotka motoru nebo převodovky do nouzového režimu
V rámci normy OBD může mít kontrolka MIL 3 stavy :
a/ Vypnuto
b/ Zapnuto
c/ Blikající
Emisní normy EURO
První norma zabývající se množstvím výfukových zplodin vznikla v Kalifornii v roce 1968. Na starém kontinentu začala platit první emisní norma až v roce 1971 – EHK 15. První Euro se objevilo v roce 1992. Od té doby téměř pravidelně každé čtyři roky vyjde nová emisní norma Euro. Čím vyšší číslo tím větší přísnost normy. V roce 2009 vstoupila v platnost Euro 5 a od září 2014 vejde v platnost Euro 6.
Emisní chrakteristiky povolených škodlivin automobilů jsou upravovány normou EURO. Jedná se o závaznou emisní normu stanovující limitní hodnoty výfukových exhalací. Zřejmě nejviditelnější je tento vývoj u problematických pevných částic, které se u nákladních vozidel a autobusů za posledních necelých 10 let, jež ohraničují přijetí emisních norem řady EURO 3 a EURO 5, snížily o celých 80 %. Podobným vývojem však prošly i ostatní sledované škodliviny – oxidy dusíku (o 60 %), oxid uhelnatý (o 30 %) a sloučeniny HC (o 30 %). Výrazně se snížila i kouřivost.
| Předpis | Platnost |
Oxid uhelnatý |
Uhlovodíky |
Oxidy dusíku | Pevné částice |
Kouřivost |
| EURO 1 | 1992 | 4,5 | 1,1 | 8,0 | 0,612 (0,36) | |
| EURO 2 | 1995 | 4,0 | 1,1 | 7,0 | 0,25 (0,15) | |
| EURO 3 | 2000 | 2,1 | 0,66 | 5,0 | 0,10 (0,13) | 0,8 |
| EURO 4 | 2005 | 1,5 | 0,46 | 3,5 | 0,03 | 0,5 |
| EURO 5 | 2008 | 1,5 | 0,46 | 3,5 | 0,03 | 0,5 |
Tabulka EURO norem ( Hodnoty se uvádějí v miligramech na ujetý kilometr )
OBD II konektor
| Protokol | Pin 2 | Pin 6 | Pin 7 | Pin 10 | Pin 14 | Pin 15 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| J1850 PWM | musí mít |
- | - | musí mít | - | - |
| J1850 VPW | musí mít | - | - | - | - | - |
| ISO9141/14230 K-line |
- | - | musí mít | - | - | doplňkový |
| ISO15765 (CAN) | - | musí mít | - | - | musí mít | - |
Seznam zkratek a pojmů :
ISO 9141-2
Jednodrátový asynchronní protokol 9.6 či 10.4 kbps ve vozech s ISO rozhraním (Chrysler a evropští+asijští výrobci). Zprávy protokolu odpovídají normě SAE J1850, avšak fyzické rozhraní je odlišné. Bitový formát protokolu je shodný se sériovým portem počítače, ale pro svou specifickou rychlost a napěťovou úroveň potřebuje pro připojení PC počítače konvertor-převodník. Je nutný pomalý handshake o rychlosti 5 bps pro inicializaci počáteční komunikace s ISO interfacem ŘJ.
ISO 14230-4 ( KWP2000 )
Keyword Protocol 2000 – novější verze ISO 9141-2 protokolu, umí mimo jiné použít rychlou inicializaci namísto 5bps handshake.
CAN ( CAN-BUS ) - lokální síť řídicích jednotek
Původně vyvinul Bosch pro řídicí systémy automobilů, v posledních letech se využívá v i průmyslové automatizaci řídicích systémů, senzorů a akčních členů, fyzicky jde o tzv. kroucenou dvoulinku, která propojuje CAN kompatibilní řídicí jednotky. Podobně K-vedení propojuje všechny diagnostikovatelné řídicí jednotky.
ASAM je zkratka Asociace pro Standardy v Automatizaci a Měřící systémy
UDS / ODX je podstatnou součástí vznikajícího automobilového ASAM standardu, který popisuje
komunikační vrstvu mezi aplikacemi na straně PC ( UŽIVATEL ) a diagnostickými službami na straně vozidla ( Řídící jednotky vozidla )
LIN
LIN je jednoduchou jednovodičovou sběrnicí na bázi klasického sériové asynchronní komunikace UART/RS-232 , vhodnou pro přímou komunikace a přenos dat mezi řídící jednotkou (PC), inteligentním smart senzorem a aktuátorem (například v podobě krokového motoru).
FLEX RAY
Komunikační protokol FlexRay představuje vysokorychlostní datové propojení jednotlivých řízených aplikací hlavně v dopravních prostředcích. Proti hojně používaným sběrnicím typu CAN a LIN poskytuje větší přenosovou rychlost srovnatelnou s Ethernetem, zároveň však vyšší odolnost proti elmag. rušení a unikátní dvoukanálovou strukturu. Tedy přesně to, co dnes vyžaduje moderní průmyslová komunikace i v tak náročných aplikacích, jako je stále složitější elektronické řízení a komunikace komponent v automobilech. Hlavním a typickým praktickým "šířitelem" protokolu FlexRay je již několik let automobilka BMW, která jej postupně nasazuje do nově vyvíjených a vyráběných automobilů všech řad.
SAE J1850 PWM
Dvoudrátový protokol s pulzní šířkovou modulací (PWM – Pulse with modulation) 41.6kbps používán ve vozidlech Ford. Nazývá se i Ford SCP protokol
SAE J1850 VPW
Jednodrátový protokol s proměnnou šířkou pulsu 10.4kbps používán ve vozidlech General Motors.
