CAN шина и диагностика электрооборудования автомобиля

1. Локальная сеть контроллеров (CAN)

Области применения.

Электронные распределители, Автомобили, Морские суда, Гидравлическое оборудование, Текстильная Промышленность, Перерабатывающая промышленность, Медицинское оборудование, Железная дорога, Строительная автоматизация, Авиационная радиоэлектроника, Бытовые приборы, Вооруженные силы, Обработка материалов, Сельское хозяйство, Телекоммуникация, Грузовики, Строительные Машины и Транспортные средства, Индустриальная автоматизация.

Общие сведения

Локальная сеть контроллеров CAN это стандарт серийной шины, разработанный в 80-х годах Robert Bosch GmbH, для соединения электронных блоков управления. CAN был специально разработан для устойчивой работы в насыщенной помехами окружающей среде с применением разносторонне сбалансированной линии, такой как RS-485. Соединение может быть более устойчивым к помехам при использовании витой пары. Первоначально создавалась для автомобильного назначения, но в настоящее время используется в разнообразных системах управления, в т.ч. индустриальных, работающих в насыщенной помехами окружающей среде.

Скорость обмена данными до 1Mbit/s возможна в сетях протяженностью не более 40м. Снижение скорости обмена позволяет увеличить протяженность сети, например - 250 Kbit/s при 250м.

CAN протокол связи стандартизирован согласно ISO 11898-1 (2003). Этот стандарт главным образом описывает слой обмена данными состоящий из подраздела логического контроля (LLC) и подраздела контроля доступа (MAC), и некоторых аспектов физического слоя ISO/OSI модели. Остальные слои протокола оставлены на усмотрение разработчика сети.

CAN сети и их разновидности

Существуют различные CAN сети. Например, в автомобилях CAN сети разделены на две категории, основанные на принципе передачи данных по сети.

Сети контроля систем комфорта и удобств, с большим количеством идентификаторов информации, которые передаются без соблюдения определенного порядка или частоты.

И сети контроля силовой установки, управляют информацией относящейся к двигателю и трансмиссии. Содержат меньшее количество информации, но информация передается организованно и быстро.

Общая характеристика

• Интегрированная серийная коммуникационная шина для приложений работающих в режиме реального времени.

• Сеть работоспособна при скорости обмена данными до 1Mbit/s.

• Обладает превосходными возможностями обнаружения и проверки ошибок и неисправностей.

• Изначально CAN шина разработана для применения в автомобилях

• Используется в различных автоматических системах и системах управления.

• Международный стандарт: ISO 11898

Определение CAN

CAN - система на серийной шине приспособленная для организации сети интеллектуальных устройств, так же как датчиков и исполнительных устройств в системе или подсистеме.

Свойства CAN

CAN система на серийной шине с мультифункциональными возможностями, все CAN узлы способны передавать данные и некоторые CAN узлы могут запрашивать шину одновременно. Передатчик передает сообщение всем CAN узлам. Каждый узел, на основании полученного идентификатора, определяет, следует ли ему обрабатывать сообщение или нет. Идентификатор так же определяет приоритет, который имеет сообщение при доступе к шине. Простота определяет стоимость оборудования и затраты на обучение персонала. CAN микросхемы могут быть относительно просто запрограммированы. Вводные курсы, функциональные библиотеки, наборы для начинающих, различные интерфейсы, I/O модули и инструменты в широком разнообразии представлены в открытой продаже по доступным ценам. С 1989 года CAN микросхемы могут быть свободно и просто соединены с микроконтроллерами. В настоящее время в наличии около 50 CAN микросхем для микроконтроллеров более чем 15 производителей.

CAN применяется в большинстве Европейских легковых автомобилях, а так же решение производителей грузовиков и внедорожников в дальнейшем применять CAN, определили развитие более чем на 10 лет. В других областях применения, таких как, бытовая сфера и индустриальный сектор наблюдается рост продаж CAN оборудования, и будет продолжаться в будущем. К весне 1997 года уже насчитывалось более чем 50 миллионов установленных CAN узлов. Одна из выдающихся особенностей CAN протокола высокая надежность обмена данными. CAN контроллер регистрирует ошибки и обрабатывает их статистически для проведения соответствующих измерений, CAN узел, являющийся источником неисправности, в результате будет отстранен от соединения.

Каждое CAN сообщение может содержать от 0 до 8 бит пользовательской информации. Конечно, возможна передача более продолжительных данных с применением фрагментации. Максимальная специфицированная скорость обмена 1 Mbit/s. Это возможно при протяженности сети не более 40м. Для более длинной коммуникации скорость обмена должна быть снижена. Для дистанции до 500 м скорость 125Kbit/s, и для передачи более чем на 1 км допускается скорость 50 Kbit/s.

CAN приложения

CAN сети могут быть использованы как внедренные коммуникационные системы для микроконтроллеров так же как и открытые коммуникационные системы для интеллектуальных устройств. CAN система серийной шины, разработанная для применения в автомобилях, будет широко применяться в промышленных коммуникационных системах и во многом они будут сходны. В обоих случаях основными требованиями являются: низкая стоимость, способность функционировать в сложных условиях, продолжительная работоспособность и простота применения.

Некоторые пользователи, например, в области медицинской инженерии, предпочитают CAN потому, что необходимо соблюдать жесткие требования по безопасности. Подобные условия с повышенными требованиями по надежности и безопасности предъявляются и некоторым другим устройствам и оборудованию (т.е. роботы, подъемные и транспортные системы).

Лицензия CAN

CAN протокол разработан Robert Bosch GmbH и защищен патентами.

Основные стандарты CAN

Далее перечислены некоторые международные CAN стандарты

• CAN стандарты:

  • ISO 11898-1 - CAN протокол

  • ISO 11898-2 - CAN высокоскоростная физическая структура

  • ISO 11898-3 - CAN низкоскоростная физическая структура совместимая с ошибками

  • ISO 11898-4 - CAN запуск

  • ISO 11898-5 - Высокоскоростное низковольтное устройство (в разработке).

  • ISO 11519-2 – заменен на 11898-3. 

• ISO 14230 - "Keyword Protocol 2000" – диагностический протокол использующий серийную линию, не CAN

• ISO 15765 – Диагностический протокол по CAN bus - Keyword 2000 на CAN bus.

• J1939 - Основной CAN протокол для грузовиков и автобусов определенный SAE

• ISO 11783 - J1939 и дополнение для сельхоз машин

• ISO 11992 – определяет интерфейс тягачей и прицепов

• NMEA 2000 - Протокол основанный на J1939 для судов, определен NMEA.

CAN протокол является стандартом ISO (ISO 11898) для последовательной передачи данных. Протокол разработан для приложений автомобильного применения. В настоящее время CAN системы широко распространены, и применяются в индустриальной автоматике, различных транспортных, специальных машинах и автомобилях

Преимущества CAN:

- Доступность для потребителя.

CAN протокол успешно применяется на протяжении более 15 лет, с 1986 года. Существует богатый выбор CAN продуктов и устройств в открытой продаже.

- Реализация протокола на аппаратном уровне

Протокол базируется на аппаратном уровне. Это дает возможность комбинировать способность распознавать и контролировать ошибки со способностью высокоскоростной передачи данных.

- Примитивная линия передачи

Линия передачи данных, в большинстве случаев, витая пара. Но связь по CAN протоколу так же может осуществляться по одному проводу. В различных случаях возможно применение наиболее подходящих каналов связи, оптического или радио канала.

- Превосходная способность обнаружения ошибок и сбоев и локализация неисправностей.

Способность обнаруживать ошибки и сбои является существенным преимуществом CAN протокола. Механизм определения ошибок построен на экстенсивном принципе, так же надежна и хорошо разработана система проверки и подтверждения ошибок и сбоев.

Система определения неисправностей и повторная передача данных выполняется автоматически на аппаратном уровне.

- Система обнаружения и проверки неисправностей

Неисправный источник в системе способен дезорганизовать всю систему, т.е. занять все каналы связи. CAN протокол имеет встроенную возможность которая предохраняет систему от источника неисправности. Источник ошибки отстраняется от приема и передачи данных по CAN шине.

2. CAN шина

Введение

CAN протокол является стандартом ISO (ISO 11898) для последовательной передачи данных. Протокол разработан для приложений автомобильного применения. В настоящее время CAN системы широко распространены и применяются в индустриальной автоматике, различных транспортных, специальных машинах и автомобилях.

CAN стандарт описывает параметры сигнала на физическом уровне и порядок передачи данных который определен двумя различными типами сообщений, правила арбитража доступа шины и метод определения и проверки неисправности.

CAN протокол

CAN определен стандартом ISO 11898-1 и включает следующие основные сведения.

• На физическом уровне, сигнал передается, используя витую пару.

• Для контроля к доступу шины применяются правила арбитража.

• Блоки данных небольшие по размеру (в большинстве случаев 8 байт) и защищены чексуммой.

• Блоки данных не имеют адресации, вместо того каждый блок содержит числовое значение, которое определяет приоритет передачи по шине, так же может нести идентификатор содержания блока данных.

• сложная схема обработки ошибок, которая приводит к повторной передаче данных, которые должным образом не получены.

• Эффективные действия по изоляции неисправностей и отключение источника неисправности от шины.

Протоколы высшего порядка (HLP)

CAN протокол определяет безопасную передачу небольших пакетов данных из пункта А в пункт Б используя общую линию коммуникации. Протокол не содержит средств контроля потока, адресацию, не предоставляет передачу сообщений более чем 8 бит, не осуществляет установку соединения и т.д. Перечисленные свойства определяются HLP(Higher layer protocol) или Протокол Высшего Порядка. Условия HLP получены и состоят из семи порядков OSI модели.

Назначение HLP

• Стандартизация процедур запуска и установка скорости передачи

• Распределение адресации устройств и разновидности сообщений.

• Определение порядка сообщений

• обеспечивает механизм определения неисправностей системного уровня

CAN продукты

Существуют два вида продуктов CAN , CAN микросхемы и средства обеспечения и развития CAN.

На высшем уровне две другие разновидности продуктов, CAN модули и CAN средства разработки. Широкое разнообразие подобных продуктов доступно в открытой продаже.

Патенты в области CAN

Патенты в отношении CAN приложений могут быть различных видов и направлений. Далее несколько видов:

• Синхронизация и реализация частоты передачи

• Передача больших блоков данных ( CAN протокол использует фреймы длинной не более 8 бит)

Системы контроля распределения

CAN протокол продуктивная база для создания систем контроля распределения. Метод арбитража обеспечивает возможность каждого CAN устройства взаимодействовать с сообщениями относительно этого устройства.

Система контроля распределения может быть заявлена как система, в которой возможности процессора распределены среди устройств системы, или же наоборот, как система с центральным процессором и локальными I/O устройствами.

При разработке CAN сети могут быть применены различные совместимые аппаратные устройства, обладающие необходимыми свойствами и удовлетворяющие заданным или расчетным параметрам сети такие как, частота процессора, скорость передачи данных и т.д.

Действующие протоколы высшего порядка (HLP)

CAN протокол определяет безопасную передачу небольших пакетов данных из пункта А в пункт Б используя общую линию коммуникации. Протокол не содержит средств контроля потока, адресацию, не предоставляет передачу сообщений более чем 8 бит, не осуществляет установку соединения и т.д. Перечисленные свойства определяются HLP, higher layer protocol (Протоколами Высшего Порядка). Условия HLP получены и состоят из семи порядков OSI модели (Open Systems Interconnect Model)

CanKingdom

CANopen/CAL

DeviceNet

J1939

OSEK

SDS

HLP обычно определяет

• Параметры запуска

• Распределение идентификатора сообщения среди различных устройств в системе

• Интерпретация содержимого блоков данных

• Статус взаимодействия в системе

Характеристика SDS, DeviceNet and CAN Kingdom.

И различия между CAN Kingdom and CANopen. В настоящее время насчитывается более 50 HLP. Применение HLP обязательно, в противном случае придется изобрести свой, собственный HLP.

CAnKingdom

CanKingdom поддерживается организацией CanKingdom International полная спецификация доступна на сайте организации.

CanKingdom обычно упоминается как CAN (Controller Area Network) протокол высшего порядка. В реальности наиболее упорядоченный протокол. Модули в системе соединены сетью, в которой один из модулей является главным (King). Например: для организации plug & play системы, главный модуль определяет какое устройство и при каких обстоятельствах может быть добавлено, разрешено добавление только специфицированных устройств. CanKingdom обеспечивает простую уникальную идентификацию устройств в системе, для этого используется стандарт идентификации EAN/UPC, индивидуальный идентификатор устройства определяется серийным номером устройства. 

CanKingdom предоставляет разработчику все потенциальные возможности CAN.

Дизайнер не ограничен мультимастер протоколом CSMA/AMP и может создавать виртуальные системы управления шинами всевозможных разновидностей и топологии. Предоставляет возможность создания общих модулей без учета обстоятельств таких как, зависимость от HLP и свойств системы. Дизайнер может определить использование только специфических модулей, совмещая тем самым ценности открытой системы с преимуществами системы с ограниченным и безопасным доступом.

Потому как идентификатор в CAN сообщениях не только идентифицирует сообщение, но так же управляет доступом к шине, ключевое значение имеет нумерация сообщений. Другой важный фактор - это идентичность структуры данных в поле данных, как в передающем, так и принимающем модулях. Введением небольших, простых правил, указанные факторы полностью контролируемы и коммуникации оптимизированы для любой системы. Это выполняется во время короткой фазы установки при инициализации системы. Так же возможно включение устройств, не следующих CanKingdom правилам, в CanKingdom систему.

CanKingdom сопровождается соответствующей документацией по модулям и системам.

CAL and CANopen

CAL сокращенно от "CAN Application Layer" Порядок или слой CAN приложений, протокол поддерживается CiA. CAL разделен на несколько составных частей:

• CMS (CAN-based Message Specification) определяет протоколы передачи данных между CAN устройствами

• NMT (Network Management Service) определяет протоколы запуска и выключения, определения неисправностей, и т.д.

• DBT (Distributor Service) определяет протокол распределения идентификаторов различных устройств в системе

- CAL протокол отличный от OSI модели (Open Systems Interconnect (OSI) Model)

- CANopen является подразделом CAL, и скомпонован как набор профилей, которые не завершены окончательно.

- CAL/CANopen один из HLP действующих протоколов, поддерживаемых CiA.

- CAL и CANopen спецификации в полном объеме доступны и поддеживаются CiA

DeviceNet

Протокол развивается “Rockwell Automation nowadays”, определен организацией ODVA (Open DeviceNet Vendor Association). DeviceNet один из четырех протоколов, которые поддерживает CiA.

SAE J1939

J 1939 высокоскоростная сетевая коммуникация класса С разработанная для поддержки функций управления в режиме реальногго времени между контроллерами, которые физически расположены в различных местах автомобиля.

Jl708/Jl587 предыдущий, широко распространенный тип сети класса B с возможность обмена простой информацией, включая диагностические данные, между контроллерами. J1939 обладает всеми свойствами J1708/J1587.

J1939 использует CAN протокол с позволяет любому устройству передавать сообщение по сети в момент когда шина не загружена. Каждое сообщение включат в себя идентификатор, который определяет приоритет сообщения, информацию об отправителе данных, об информации, заключенной в сообщении. Конфликты избегаются благодаря механизму арбитража, который активизируется с передачей идентификатора (используется безопасная схема арбитража). Это позволяет сообщениям с наивысшим приоритетом передаваться с наименьшими задержками, по причине равного доступа к шине любым из устройств сети.

J1939 организован из нескольких частей основанных на (Open Systems Interconnect (OSI) Model). OSI модель определяет семь коммуникационных порядков (слоев), каждый представляет различные функции. В то время как есть документ J1939, ассигнованный каждому слою, не все они явно определены в пределах J1939. Другие слои выполняют вторичные функции, описанные в другом месте. Физический Слой описывает электрический интерфейс коммуникаций (витая экранированная пара проводов, который может также быть упомянут как шина). Слой Канала связи описывает протокол или управляет структурой сообщения, получая доступ к шине, и обнаруживая ошибки передачи. Слой приложения определяет специфические данные, содержащиеся в каждом сообщении, посылаемом по сети.

Полный комплект спецификации можно приобрести в SAE, ниже приведен перечень документов

OSEK/VDX

OSEK/VDX является совместным проектом в автомобильной индустрии. Создан как промышленный стандарт открытой оконечной архитектуры для распределенных контроллеров транспортных средств. Операционная система в режиме реального времени, интерфейсы программных средств и задачи управления сетью специфицированы совместно. OSEK" (Open systems and the corresponding interfaces for automotive electronics.) Открытые системы и информационные интерфейсы для автомобильной электроники. VDX “Whicule Distributed eXecutive" Распределенные исполнители транспортного средства.

Компании совместно участвующие в разработке: Opel, BMW, DaimlerChrysler, IIIT - University of Karlsruhe, PSA, Renault, Bosch, Siemens, Volkswagen.

Официальный сайт: www.osek-vdx.org

Smart Distributed System (SDS)

SDS система, на основе шины для интеллектуальных датчиков и исполнительных устройств, с упрощенным процессом установки, предоставляет широкие возможности управления вводом – выводом. Посредством одного четырехпроводного кабеля SDS система может быть оборудована до 126 приборами с индивидуальным адресом. Дополнительная информация и спецификация по SDS доступна на сайте разработчика Honeywell. SDS один из действующих четырех протоколов поддерживаемых CiA.

Сравнительная характеристика основных HLP протоколов

Общие сведения

DeviceNet, SDS и CAN Kingdom основаны на ISO 11898 CAN коммуникационном протоколе и функционируют согласно требований CAN спецификации. Каждый CAN модуль, следующий определенному протоколу может быть подключен к CAN шине следующей тому же протоколу. В любом случае при подключении модулей, которые действуют по различными протоколам, в большинстве случаев проблемы возникают по причине конфликта интерпретации сообщений на уровне приложений. CAN Kingdom отличается от SDS и DeviceNet основным принципом: CAN Kingdom организуется главным узлом коммуникации (“King”) при запуске, в отличии от SDS и DeviceNet. Такая организация позволяет упростить разработку комплекса систем реального времени и сокращает необходимое количество модулей координирующих спецификации, часто обозначаемые как профили.

SDS эффективен при подключении I/O устройств, различных выключателей и датчиков к PLC , фактически представляет собой соединение между основным модулем и удаленными I/O устройствами.

DeviceNet открытая система, в которой все модули имеют равные права по пользованию шиной, и порядок пользования шиной определяется небольшим набором инструкций. Разработчик модулей системы может передать полномочия по управлению коммуникацией другим модулям, например основному модулю в предопределенном режиме Главный/подчиненный, но DeviceNet не имеет возможности передать полномочия другим модулям. Характеристики SDS с использованием I/O устройств и DeviceNet в режиме Главный/подчиненный сходны.

Can Kingdom протокол ориентированный на системы продуцирования, соединения и контроля и не поддерживает профили для цифровых и аналоговых устройств. Основная особенность протокола заключается в том что модуль, подключенный к системе только ожидает инструкции от главного устройства. Все CAN приоритеты и идентификаторы принадлежат и предоставляются главным устройством. Во время запуска каждый модуль конфигурируется основным устройством, определяются приоритеты и идентификаторы объектов продуцирующих и потребляющих. Основное устройство является главным, но только в период конфигурирования системы. Главное устройство не может быть внедрено в период коммуникационной сессии между работающими приложениями различных модулей. Основное устройство может быть удалено после конфигурирования и проверки комплектности, при том каждый модуль запоминает полученные инструкции в памяти.

Количество узлов

CAN не требуется физическая адресация и номер узла. Это является важным свойством CAN, так как модули не должны иметь сведений о системе, в которой функционируют. Но во время конфигурирования системы и во время технического обслуживания сети, специфические узлы должны быть адресованы. Для этих целей, по крайней мере, один CAN приоритет/идентификатор должен быть зарезервирован и каждому модулю присвоен номер узла. CAN Kingdom, DeviceNet и SDS используют подобную технологию.

Некоторые способы присвоения номера узла:

• DIP переключатель.

  • Свойства: Повышенная возможность возникновения ошибок допущенных человеком, и ошибок по причине неисправностей соединения. Обычно отсутствуют ошибки, которые возможно проверить чексуммой. Зачастую переключатель должен быть изолирован от окружающей среды, поэтому требуется использование отвертки или подобного инструмента для доступа к переключателю. Установки открытого переключателя могут быть случайно изменены.

  • Рекомендации: Номер узла должен быть доступен без применения, какого либо сервисного инструмента.

• Кодирование контактами разъема.

  • Свойства: Повышенная возможность возникновения ошибок допущенных человеком, и ошибок по причине неисправностей соединения. Обычно отсутствуют ошибки, которые возможно проверить чексуммой. Установки разъема могут быть доступны или в открытом состоянии. либо посредством смотрового окна в корпусе. Требует документации по изменению установок разъема. Ограниченное количество комбинаций. Высокая стоимость контактов разъема.

  • рекомендации: Номер узла должен быть доступен без применения, какого либо сервисного инструмента.

• Хранение во внутренней памяти.

  • Свойства: Номер узла должен быть установлен в модуль до подключения к системе.

  • Рекомендации: Обычно номер узла сохраняется с чексуммой в энергонезависимой памяти. Низкая стоимость и наличие нескольких бит памяти. В памяти так же можно сохранить дополнительную информацию. Такой способ более защищен от сбоев и ошибок в отличие от контактов и переключателей.

• Хранение номера в памяти разъема.

  • Свойства: Отсутствие в продаже разъемов со встроенной памятью. Потребуются дополнительные контакты для считывания информации из памяти.

  • Рекомендации: Тоже, что для внутренней памяти. Если номер узла сохраняется и в памяти разъема и в энергонезависимой внутренней памяти, достигается высокий уровень защиты от замены и перемещения модулей. Не требуется применение сервисных инструментов.

Ни в одном из HLP протоколов не специфицирован метод установки номера узла. SDS и DeviceNet описывают применение переключателей с применением каких либо разновидностей инструментов.

Скорость обмена данными

В CAN сети важно чтобы все модули были установлены для обмена данными на одной скорости. Следующим, после короткого замыкания CAN шины, наипростейшим способом разрушить коммуникации является установка модуля с некорректной или очень низкой скоростью обмена данными. Обычные последствия заключаются в том, что остальные модули отключаются. CAN Kingdom и DeviceNet рекомендуют различные способы, чтобы избежать подобные последствия.

SDS описывает рекомендованную методику автоматической настройки скорости обмена данными. Скорость обмена устанавливается главным устройством, которому присвоен наименьший адрес. Другие модули проверяют своевременность обмена по шине и устанавливают собственную скорость соответственно. Рекомендованные значения 125к, 250к, 500к и 1М.

DeviceNet определяет три значения скорости 125к, 250к и 500к, но не обеспечивает защиту от сбоев установки скорости обмена данными. Если не определено, некоторые DeviceNet устройства используют автоматическую настройку скорости.

CAN Kingdom не определяет скорость обмена или автоматическую настройку. Модуль после включения питания в течение первых 200 ms должен “слушать” пассив на скорости 125 kbit с фиксированными и определенными установками. Во время этой процедуры неправильно настроенный модуль может быть всегда доступен при таких условиях. Пассивная коммуникация означает, что модуль только «слушает» CAN сеть, но не предоставляется возможность передачи доминантных битов по шине.

Использование приоритета

Приоритет доступа к CAN шине дается первыми 11 или 29 битами сообщения, и называется «Поле идентификатора» или более корректное название «Поле приоритета». 11 бит ID называется Standard ID и 29 бит Extended ID. SDS и DeviceNet используют Std.IDs. CAN Kingdom использует и Std и Ext.IDs.

SDS позволяет подключение 125 модулей к сети, и каждому модулю присваивается набор IDs относительно каждого номера узла.

Приложения

И SDS и Device Net определяют профили, для большого количества различных устройств, включая поведение и структуру данных принимающих и передающих модулей. Необходимо что бы модуль, не принадлежащий системе, соответствовал протоколу системы.

В CAN Kingdom всегда присутствует модуль, который отвечает за систему, по крайней мере, при запуске системы первый раз. Определяется возможности модуля приспосабливаться к конкретным условиям, т.е. профилированием системных данных, таких как скорость обмена, номер узла и приоритеты.

Сравнительная таблица HLP протоколов of SDS, DeviceNet и CAN Kingdom.

Скорость передачи данных

Количество узлов

Базовые данные приоритетов и идентификаторов

N= Номер узла, где N любой номер узла используемый модулем в системе

M= ID сообщения определенный в DeviceNet спецификации

Управление системой

Результаты

SDS

• Компактный и эффективный способ соединить небольшие устройства к основному контроллеру

• Главное устройство имеет полный контроль над остальными модулями

• Отсутствует поддержка соединения между модулями без основного PLC

• Поддерживается только Std. CAN

DeviceNet

• Открытая система где каждый модуль является локально главным

• Разработчик системы не имеет возможности контроля над модулями

• Поддержка модели производительности и потребления при передаче от модуля к модулю

• Ограниченное количество 27 свободно используемых приоритетов в одном модуле

• Компактное ядро в предопределенной коммуникационной установке главный/подчиненный

• Поддерживается только Std. CAN

CAN Kingdom

• Разработчик системы имеет полный контроль над всеми модулями посредством главного контроллера

• Поддержка модели производительности и потребления при передаче от модуля к модулю

• Возможности контроля в режиме реального времени за состоянием CAN шины

• Полная утилизация функции приоритета в CAN протоколе

• Любое количество приоритетов может быть включено в модуль

• Поддержка формирования преобразования структуры данных в HLP

• Компактное ядро, обычно 500-1500 byte кода и 24-48 byte RAM

• Поддерживается только Std. CAN

Порядок физического слоя CAN

CAN шина

CAN шина использует NRZ (Non-Return To Zero) с bit-stuffing. Применяется два состояния сигнала: доминантный (логический 0) и рецессивный (логическая 1).

Максимальная скорость шины

Максимальная скорость CAN шины, соответственно стандарту 1Mbit/second. Некоторые CAN контроллеры могут быть приспособлены для специальных приложений, и не поддерживают скорость выше 1 Mbit/s.Низкоскоростная шина ISO 11898-3 до 125 Kbit/s.Однопроводная шина функционирует на скорости около 50 Kbit/s в стандартном режиме, и использует высокоскоростной режим при программировании контроллера, до 100 Kbit/s.

Минимальная скорость шины

Некоторые приемопередатчики не позволяют использование скорости ниже определенной. Например: применяя 82С250 или 82С251 возможно свободно снизить скорость до 10 kbit/s , но если применить TJA1050 не представляется возможным понизить скорость менее 50 kbit/s.

Максимальная длинна кабеля.

При скорости 1 Mbit/s, максимальная протяженность около 40 метров. Потому что арбитражная схема требует, чтобы фронтальная волна сигнала могла достигнуть удаленные устройства и вернуться обратно, прежде чем будут переданы данные.

Приближенная протяженность

• 100 метров (330 ft) при 500 kbit/s

• 200 метров (650 ft) при 250 kbit/s

• 500 метров (1600 ft) при 125 kbit/s

• 6 километров (20000 ft) при 10 kbit/s

Соединение шины

CAN шина ISO 11898 должна быть соединена. Реализуется включением резистора 120 Ом на каждой оконеченности шины.

Причины:

1. Исключение отражения сигнала на конце шины.

2. Подтвержение корректного DC уровня.

Соединительный кабель

ISO 118898 использует кабель сопротивлением 120 Ом, допустимы отклонения в интервале 108….132 Ом. ISO 11898 определяет витую пару, экранированную или неэкранированную. Ведутся работы над стандартом SAE J2411, который использует однопроводную схему.

CAN разъемы

Не существует стандарта для CAN разъемов. Обычно это определяется HLP протоколом. Ниже приведены распространенные соединительные разъемы:

• 9-pin DSUB, продвигается CiA.

• 5-pin Mini-C и/или Micro-C, используется DeviceNet и SDS.

• 6-pin Deutch разъем, продвигается CANHUG для мобильной гидравлики.

3. OBD -II

Системы бортовой диагностики применяются на большинстве легковых и легких грузовых автомобилях. В 70 и начале 80 производители автомобилей начинают использовать функции электронного управления двигателем и диагностику неисправностей двигателя. Это мероприятия призваны достигнуть соответствия требованиям EPA по выбросам. OBD-II новый стандарт введенный в середине 90, обеспечивает почти полное управление двигателем, а так же частично шасси, кузовом и дополнительным оборудованием, с поддержкой диагностических функций сети управления автомобилем.

Предыстория

Для решения проблем выбросов в США в штате Калифорния были установлены требования по применению систем управления выбросами на автомобилях 1966 модельного года. И с 1968 года распространены по всей территории США.

Конгресс принял the Clean Air Act в 1970 году, и затем было основано EPA (Environmental Protection Agency) Агентство по охране окружающей среды. Началась серия поэтапных стандартов по выбросам и требованиям к обслуживанию автомобилей. Для соответствия стандартам, производители обратились к применению электронных систем контроля подачей топлива и систем зажигания. По данным от различных датчиков режимы работы двигателя регулируются с учетом минимального загрязнения. Датчики были так же доступны для проведения диагностики на первичном этапе.

Первоначально существовало небольшое количество стандартов, и каждый производитель применял собственные системы и сигналы. В 1988 году SAE установило стандарт соединительного разъема для приема диагностических сигналов. EPA привело большинство стандартов в соответствие с SAE программами для бортовой диагностики и рекомендациям. OBD-II расширенный пакет стандартов и условий разработанных SAE и принятых EPA и CARB (California Air Resources Board) для выполнения с 1 января 1996 года.

Применение OBD-II

Агентство по охране окружающей среды обусловило снижение выбросов легковыми и грузовыми автомобилями. Для соответствия стандартам, производители начали выпуск автомобилей соответствующих новым условиям выбросов.OBD-II предоставляет универсальный метод диагностики для проверки соответствия OEM стандартам.

Все автомобили, выпущенные после 1 января 1996 года, оборудованы OBD-II системами. Некоторые производители начали применение OBD-II на многих моделях с 1994 года, но не все.

Существуют три основных OBD-II протокола, с небольшими различиями систем, в способах соединения бортовых диагностических устройств и диагностических устройств и инструментов. С начала производства были внесены незначительные изменения. В настоящее время Chrysler, все Европейские и большинство Азиатских импортеров используют ISO 9141. GM и легкие грузовики используют SAE J1850 VPW (Variable Pulse Width Modulation), и Ford SAE J1850 PWM (Pulse Width Modulation) коммуникационные приложения.

Можно определить какой протокол использует автомобиль, по коммутации разъема. Если разъем имеет контакт в №7 и отсутствуют контакты №2 и №10, тогда автомобиль оборудован по ISO 9141 протоколу. Если нет контакта в №7, тогда применяется SAE протокол, Если используются контакты №7 и №2 и/или №10, автомобиль может использовать ISO протокол. Все три OBD-II протокола, используют набор команд согласно SAE J1979 стандарту.

Диагностический разъем OBD-II

Автомобили, выпущенные до введения OBD-II, имеют разъемы в различных местах под приборной панелью. Все OBD-II имеют разъемы, расположены в местах, досягаемых с места водителя. Кабель от диагностического инструмента подключается в OBD-II J1962 разъем. Существуют различные виды диагностических инструментов от сканеров и карманных компьютеров для считывания кодов ошибок до сложных диагностических устройств и компьютеров.

Индикатор наличия неисправностей

На многих автомобилях применяется индикатор наличия неисправности «Check Engine light» или MIL Индикатор наличия неисправности. Индикатор может представлять три типа сигналов. Мгновенная индикация указывает на незначительный характер неисправности. Если остается включенным, неисправность имеет опасный характер, который может отразиться на состоянии выбросов или безопасности. Постоянно переменяющийся сигнал индикатора, является признаком серьезной неисправности, которая может стать причиной значительного повреждения, и требует немедленной остановки двигателя. Во всех случаях a "freeze frame" данные всех датчиков записываются в память центрального компьютера автомобиля.

Ели имеются критические неисправности, MIL индикатор будет включен постоянно при каждом включении двигателя, до устранения неисправности и установки MIL в исходное состояние. Ошибки переменного характера будут отражаться MIL моментальным включением, до обнаружения и устранения неисправности. Данные, записанные в центральном компьютере автомобиля, будут источником ценной диагностической информации, в некоторых случаях, если неисправность прекратит появление, freeze frame данные будут удалены из памяти.

Оборудование и инструменты для диагностики

По причине высоких затрат на диагностическое оборудование, в большинстве ремонтных мастерских требуют оплату услуг по диагностике, иногда несколько завышенную, за подключение диагностического оборудования для считывания кодов неисправностей системы и сигналов OBD-II. В настоящее время доступно большое количество различных сканнеров с невысокой стоимостью, что предоставляет возможность владельцу автомобиля обнаружить и устранить неисправности собственными силами. Сканеры действительно мощный инструмент, позволяющий с применением соответствующего программного обеспечения, установить быстро и устойчиво связь с бортовым устройством, и автоматически получить информацию. Возможно так же подключившись к диагностическому разъему, получать данные во время движения автомобиля. Подключение к ноутбуку или настольному компьютеру предоставляет возможность использовать дополнительную память и получать и обрабатывать информацию с использованием различных графических приложений.

Диагностирование различных систем автомобиля

Данные от других устройств и датчиков автомобиля, которые не являются частью OBD-II стандарта, возможно получить с использованием различных дилерских устройств, которые так же подключаются к OBD-II разъему. Например: данные датчика детонации, напряжение зажигания, пропуски зажигания в цилиндре, состояние ABS и др. Насчитывается более 300 различных источников данных, в зависимости от изготовителя и модели автомобили. Некоторые сканеры отражают только OBD и OBD-II сигналы, другие предоставляют расширенные возможности и по другим системам автомобиля.

OBD-II и тюнинг

Большинство владельцев не требуют от автомобиля более чем надежной и экономичной эксплуатации, но некоторые ожидают от OBD-II какие либо расширенные возможности. Ранние бортовые компьютерные системы управления автомобилем использовали микросхемы, которые возможно было заменить или изменить параметры для извлечения большей мощности и передвижения с более высокой скоростью.OBD-II системы не предоставляют возможность замены микросхемы, но возможно перепрограммирование микросхемы т.н. чип тюнинг. Таким образом, изменяются параметры системы OBD-II. В настоящее время количество моделей автомобилей допускающих такую возможность ограничено, но в будущем будет расширено. При проведении подобных мероприятий следует соблюдать параметры соответствия требованиям EPA стандартов.

4. Компьютерная диагностика автомобиля

Период с 1985-го по 1995 год — время интенсивной компьютеризации автомобилей, когда появление большого количества электронных систем контроля и управления обусловило необходимость усовершенствования технологии производства автомобилей.

Поколение автомобилей XXI века будет настолько сильно отличаться от современного, что потребует принципиального изменения не только технологии производства, но и собственно управления транспортным средством. Одно из основных направлений развития – автоматизация управления автомобилем. Автомобильный компьютер сам будет с точностью до миллисекунды решать, когда требуется произвести переключение передач, и всегда сделает это абсолютно верно, сэкономив максимум горючего и не потеряв ни секунды при разгоне.

При этом оборудованный компьютером автомобиль сможет общаться с водителем на английском, немецком, русском и других языках — по желанию владельца.

Чтобы обучить компьютер правильно выполнять столь сложные операции, требуется решить несколько сложных аппаратных и программных задач. И только время покажет, осуществится ли все задуманное.

Такой суперкомпьютер должен будет обладать определенной моделью окружающей обстановки, в которой он будет способен ориентироваться самостоятельно, без помощи оператора, и которую, на основании накопленного опыта, он сможет расширять и совершенствовать. По своим возможностям такой суперкомпьютер должен быть значительно ближе к человеку. Он должен обладать зрением и слухом, чтобы различать и классифицировать оптические образы и звуки, должен понимать команды, подаваемые ему голосом, а главное — уметь разобраться в этих командах и даже запрашивать дополнительную информацию в том случае, если они сформулированы не корректно или не полностью.

Пока же автомобильные компьютеры достаточно примитивны и для «общения» с ними необходима высокая инженерная квалификация.

Современные электронные системы, предназначенные для управления узлами и агрегатами автомобиля, оснащенными системами самодиагностики, которые информируют водителя о появлении некоторых неисправностей. Так, например, на приборном щитке многих автомобилей имеется многофункциональный индикатор — световой индикатор наличия неисправности Check Engine (на некоторых моделях специальные светодиоды, расположенные непосредственно на устройствах управления), которая обычно включается при включении зажигания и гаснет через некоторое время после запуска двигателя. Если же при самодиагностике обнаружатся неисправности компонентов, подлежащих диагностике, то индикатор не погаснет. В случае возникновения некоторых неисправностей во время движения индикатор также загорается, а при однократной незначительной неисправности он может погаснуть (сохранив ошибку в памяти для последующего считывания), но если он продолжает гореть, то не удастся избежать немедленной остановки, более глубокой диагностики и ремонта.

Специалисты сервиса должны не только считывать и правильно интерпретировать коды, но желательно, проводить полную диагностику состояния всего автомобиля, проверять компрессию в цилиндрах, давление в топливной системе, опережение зажигания, состояние свечей и свечных проводов, герметичность и соответствие вакуумной системы, содержание СО в выхлопе, состояние топливного фильтра, приводных ремней, катализатора, датчиков температуры и т.д. Наличие специализированного диагностического компьютера, конечно, не помешает, но основой всего должно быть понимание принципов работы системы и назначения всех ее узлов, без которого невозможно получить объективную информацию о текущем состоянии двигателя и топливной системы, чтобы уверенно и целенаправленно произвести последующий ремонт.

Системы диагностики на разных автомобилях могут различаться, но принцип действия всех систем идентичен: блоком управления считываются показания датчиков на разных режимах работы в процессе эксплуатации автомобиля (запуск, прогрев, холостой ход, разгон и торможение и т.д.). Показания датчиков бывают статическими (дискретными) или динамическими (изменяющимися во времени). Статические показания датчиков обычно определяются неким пороговым значением — импульсом определенного уровня или «переключателем» (то есть наличием или отсутствием сигнала), а динамические, как правило, передают изменения параметра и проверяются на допустимые диапазоны (верхний и/или нижний пределы). Все диагностические системы хранят и отображают статические данные — «коды ошибок» и динамические характеристики.

На дискретные показания датчиков система самодиагностики реагирует обычно только при отсутствии электрического контакта (возвращает сигнал о неисправности датчика), а изменение динамических показателей отслеживается по таблицам, хранящимся в памяти устройства управления. Впрочем, один и тот же датчик может проверяться как на электрический контакт, так и на допустимые пределы изменения. И тогда для одного устройства могут быть две ошибки: либо отсутствие сигнала, либо выход за предельные параметры.

Устройство управления может состоять из нескольких блоков: отдельно для двигателя  — ECU (Engine Control Unit) или ECM (Engine Control Module), отдельно для антиблокировочной системы тормозов — ABS, отдельно для подушек безопасности — SRS (Air Bag Supplemental Restraint System), для автоматической коробки передач — A/T (Electronic Automatic Transaxles) и т.д. Но при получении сигнала об ошибке современная система диагностики обязана ответить унифицированно:

• классифицировать неисправность по номеру (коду ошибки) и запомнить этот код в долговременной памяти;

• предпринять корректирующие действия, предусмотренные на этот случай управляющей программой.

После этого сохраненные в памяти коды ошибок считываются специальным прибором (сканером) или вручную, при помощи определенной процедуры, которая вводит электронный блок управления в режим индикации кодов самодиагностики. После их изучения и анализа дополнительных данных принимается решение о последующих мероприятиях.

Однако следует отметить, что часть параметров, определяющих состояние двигателя, остается вне зоны контроля. И даже после считывания кодов важно не только их идентифицировать, но и определить первопричину возникновения неисправности.

Необходимо помнить, что автомобиль — это набор сложных устройств и агрегатов, и что его состояние зависит от большого количества параметров. Таким образом, даже незначительная на первый взгляд неисправность может вызвать целую комбинацию кодов, но в то же время ни один из них не даст ответа на вопрос о том, что же в действительности неисправно. Следовательно, для установления точного диагноза требуется инженерная квалификация, а также наличие довольно длительного периода времени. После чтения кода ошибки нужно выполнить дополнительные проверочные операции для того, чтобы убедиться в правильной интерпретации кода. Так, например, очень часто коды неисправностей возникают из-за того, что после тех или иных ремонтных операций на автомобиле просто забывают подсоединить разъем или из-за повреждения электропроводки.

Стандарты в автомобильной диагностике

До 1994 года в мировой автомобильной промышленности применялись различные системы, стандарты и протоколы для диагностики, которые называются системами семейства OBD-I (On Board Diagnostic). Процедура считывания кодов систем OBD-I напоминала азбуку Морзе: короткие импульсы (длительностью 0,2 с) обозначали единицы, а длинные (1,2 с) — десятки. Паузы между импульсами внутри одного кода составляли приблизительно 0,3 с, а сами коды (если их несколько) разделялись длинными паузами в 1,8-2 с. Коды диагностики OBD-I были двузначными (их также называют «короткими» — в отличие от «длинных» пятизначных кодов расширенной диагностики более поздних систем).

К 1995 году начали появляться так называемые расширенные системы, которые долгое время сосуществовали с прежними, но уже с 1996 года по требованиям Агентства по защите окружающей среды США (US Environmental Protection Agency, U.S. EPA http://www.epa.gov/oms/obd.htm) и благодаря усилиям Ассоциации инженеров автомобилестроения (Society of Automotive Engineers, SAE http://www.sae.org/) были повсеместно введены единые стандарты самодиагностики, протоколов обмена данными, унифицированы требования к диагностическим средствам и структуре кодов. Таким образом, начиная с этого времени все автомобили и грузовики малой грузоподъемности, произведенные для продажи в Соединенных Штатах Америки, оборудуются единой системой самодиагностики OВD-II, а с 2000 года, согласно директиве 98/69EG, все новые автомобили с бензиновыми двигателями и в Европе диагностируются только по этому стандарту. Постепенно на данную систему переходят и автомобильные производители других регионов мира. Признаком этой системы является обязательное наличие в салоне автомобиля характерного 16-контактного диагностического разъема. К сожалению, современные системы, несмотря на всеобщую стандартизацию, продолжают использовать различные протоколы для связи с модулем управления. OBD-II-совместимый автомобиль может использовать любой из следующих протоколов: J1850 VPW, J1850 PWM, ISO 9141-2, ISO 14230-4 и Keyword Protocol (KWP) 2000. Во всех протоколах применяется импульсно-кодовая модуляция переменной или постоянной длины на основе CAN-bus (дополнительная информация http://www.obdii.com).

Однако если для получения диагностических данных в прежней системе применялись только специальные дилерские сканеры (или неудобная процедура активизации модуля, уникальная для каждой марки), то OBD-II совместимый автомобиль может тестироваться универсальным OBD-II сканером или прибором.

Назначение всех диагностических систем — унифицированное определение неисправностей в различных узлах и агрегатах автомобиля для принятия решения о последующем ремонте. Но если в системах семейства OBD-I было предусмотрено определение неисправностей ограниченного спектра (двигателя, подушек безопасности, тормозной системы ABS и автоматической коробки передач), то в OBD-II перечень диагностируемых узлов расширен, были добавлены так же климатическая установка, иммобилайзер и различное дополнительное оборудование. Кроме того, значительно увеличилось количество диагностических кодов, теперь более 3000. Для диагностики даже такого «механического» устройства, как термостат, на современных автомобилях так же используются соответствующие алгоритмы и коды ошибок.

Усложнение систем и насыщенность электроникой, в свою очередь, привели к усложнению собственно методов диагностики неисправностей, а требования к техническому персоналу и к качеству применяемого диагностического оборудования значительно возросли.

Методика проведения компьютерной диагностики

Очевидно, что грамотная диагностика и поиск неисправности занимают подчас значительно больше времени, чем устранение неисправности.

В идеальном варианте диагностика должна состоять из следующих этапов:

• На первом используются все доступные средства компьютерной диагностики и считываются не только коды ошибок, но и все цифровые данные, прямо или косвенно относящиеся к возникшей проблеме. Здесь надо понимать, что «говорит» сканер и насколько полно он интерпретирует найденные неисправности.

• На втором этапе все эти данные должны быть дополнительно подвергнуты электрической (аналоговой) проверке. И в первую очередь необходимо тщательно проверить электрическую систему автомобиля (аккумулятор, генератор, провода и контакты), чтобы убедиться в ее полной исправности. В противном случае полученная цифровая информация сомнительна или недостоверна.

• Далее необходимо, чтобы сканер или софт установил коммуникацию с проверяемым контроллером, то есть разрешил просмотр данных в режиме реального времени (эта функция обычно называется Data Stream — отображение потока данных). Данная функция может использоваться для проверки сигналов датчиков и других элементов систем управления в режиме реального времени. Таким образом, на дисплей сканера выводятся сигналы датчиков автомобиля и параметры системы впрыска топлива в течение некоторого времени в режимах холостого хода, а также увеличения и сброса скорости вращения вала двигателя. После этого проводится анализ полученных результатов, и делаются выводы о правильности работы системы, наличии и характере неисправностей. Одним из основных преимуществ того или иного сканера в этом случае является возможность работы в режиме многоканального осциллографа, то есть получения графиков зависимости параметров не только от времени, но и от других параметров, а также исследование влияния изменения определенного параметра на тот, что выбран для анализа. И еще больше облегчает обнаружение причин неисправностей возможность сравнения осциллограмм, полученных при тестировании, со стандартными осциллограммами для подобных автомобилей. Правда, здесь вам потребуются инженерные знания и общее понимание процессов, происходящих в автомобиле. Если же поэтапной методики тестирования и вспомогательной информации по устранению конкретной неисправности, подобной дилерской сервисной инструкции, у вас нет, то лучше обратиться к специалисту.

В завершение, следует удалить из памяти контроллера коды ошибок и провести повторную инициализацию системы. При первой активации системы после стирания памяти контроллера управления, такое может произойти так же и после отключения аккумулятора в процессе ремонта либо замены каких-либо узлов или деталей, потребуется процедура повторной инициализации («переобучение» компьютера). Большинство автомобильных компьютеров и управляющих устройств запоминают и хранят данные о функционировании систем автомобиля для оптимизации эксплуатационных характеристик и улучшения работоспособности. После обнуления памяти устройство управления будет использовать значения, заданные по умолчанию, до тех пор, пока не будет записана новая информация о каждом компоненте системы. В течение нескольких рабочих циклов компьютер восстанавливает оптимальные значения и запоминает их снова, устройство управления может запоминать данные о 40 или более параметрах автомобиля. В ходе стадии переобучения может наблюдаться некоторое ухудшение «поведения» автомобиля: могут возникнуть резкое или нечеткое переключение передач, низкие или нестабильные обороты холостого хода, могут появиться даже перебои в двигателе, связанные с обогащением или, напротив, с обеднением горючей смеси, а так же, как следствие, возрастет расход топлива. Однако эти симптомы должны быстро исчезнуть после запоминания компьютером ряда циклов вождения (то есть примерно через 30-40 км).

С помощью подобных диагностических систем, возможно эффективно сузить область поиска неисправности или неисправностей и определить характер неисправности, не прибегая к излишним, а зачастую и очень трудоемким операциям. Кроме того, при проведении регулярной плановой диагностики, результаты которой фиксируются и запоминаются, можно прогнозировать возможные неисправности, которые еще не возникли и не обратились в критическую фазу. Нет необходимости проводить диагностику исправно работающего двигателя или, в целом, автомобиля, если только диагностика не будет столь доступной, как компьютерная.

Диагностическое оборудование приборы и сканеры

В качестве устройств для компьютерной диагностики применяются:

• Стационарные мотор-тестеры — многофункциональные устройства всесторонней автомобильной диагностики, в которых OBD-II-сканер присутствует как малая часть универсальной системы газоанализатора, измерения компрессии, давления топлива, разряжения во впускном коллекторе и многого другого. Естественно, стоят такие системы десятки тысяч долларов, так что диагностика с их помощью — дорогостоящее мероприятие.

• Специализированные дилерские сканеры (или так называемые универсальные дилерские приборы) — многофункциональные цифровые устройства, представляющие собой комбинацию мультиметра, осциллографа и микрокомпьютера со специализированной базой на сменном картридже для конкретной модели автомобиля. Стоимость таких устройств — порядка 2000-3000 долл. без картриджа и кабелей-переходников под различные модели автомобилей (картриджи сами по себе стоят порядка 500 долл. и к тому же имеют узкую специализацию по марке, модели и модификации того или иного автомобиля).

• Компьютерные тестовые системы, которые представляют собой обычный персональный компьютер, ноутбук или карманный компьютер произвольной конфигурации с соответствующим программным обеспечением и специальным кабелем OBD-II — RS-232. В таком соединительном кабеле стоит программируемый микроконтроллер c зашитыми протоколами обмена, так что напрямую соединить систему OBD-II с компьютером вам не удастся. Стоимость программного обеспечения вместе с кабелем для последовательного порта — порядка 500-1000 долл.

Компьютерная тестовая система является самой гибкой из всех перечисленных. Она позволяет считывать коды OBD-II и потоки данных в реальном времени и представлять их в интуитивно понятном формате, в численной форме, в виде описания возможных неисправностей, в виде таблиц, а также в графическом виде, в том числе в форме мультипараметрических графиков. При помощи такой системы можно проводить и виртуальные тесты: изменять вручную один из параметров и смотреть, что будет происходить с остальными.

При этом в реальном времени ведется протокол, необходимый для детального анализа переходных процессов. Такие протоколы удобно сохранять в log-файлах по датам, что может пригодиться для ведения плановой диагностики: можно постепенно накапливать «историю мотора» и своевременно выявлять вероятные проблемы. Все данные можно распечатать в удобной для чтения форме, сохранить в формате MS Excel и оставить резервную копию на внешнем носителе.

Поскольку для полной и всесторонней диагностики автомобиля требуется исследование различных параметров в рабочих режимах, то есть в движении. Наиболее удобными являются системы на базе миниатюрных карманных компьютеров. Кроме того, такие устройства можно будет использовать и как бортовые компьютеры для учета расхода топлива, определения времени разгона, измерения мощности автомобиля и т.д. При этом системы на базе карманных компьютеров обойдутся значительно дешевле.

Кроме специального оборудования поставляемого производителями автомобилей для собственных сервисных центров существует много программ для компьютерной диагностики автомобиля для настольного компьютера или ноутбука. Как правило, все они продаются вместе с соответствующими адаптерами. Есть среди них и отечественные разработки. ODB-II-адаптер с программным обеспечением, кабелем для подсоединения к OBD-разъему автомобиля и кабелем для COM-порта карманного компьютера возможно приобрести приблизительно за 7000 руб. (стоимость кабеля для последовательного порта КПК приблизительно 700 руб.), а самый доступный Palm стоит около 100 долл.

Многие обновления ПО и базы по различным автомобилям можно скачать через Интернет, что проверено и подтверждено на практике: ПО регулярно обновляется. Некоторые продукты универсальны для применения к различным моделям автомобилей и поддерживает многие автомобили, сделанные для Америки и выпущенные с 1996 года, все европейские автомобили с 2000 года и многие автомобили для азиатских рынков.

Такой индивидуальный сканер (работающий еще и как бортовой или маршрутный компьютер) очень полезен. Даже если не удается самому установить причину неисправности, то можно сохранить протокол работы автомобиля в формате Microsoft Excel (поток данных передается со скоростью примерно 500 Кбайт/ч) и обратиться с этим файлом в сервис-центр к специалистам. Сканер позволяет владельцу автомобиля самостоятельно и при минимуме обучения проверять эксплуатационные режимы своего транспортного средства, считывать коды неисправностей и определять состояние датчиков и исполнительных устройств.

Обойдется подобный диагностический инструмент заведомо дешевле, чем ремонт и долговременные простои в автосервисах. С его помощью возможно сэкономить значительные средства, подтверждая диагностическую информацию, полученную от технического персонала сервиса, или даже проверять и устранять мелкие неисправности самостоятельно. Автомобили 1996-2003 года выпуска — это уже не примитивные системы, количество кодов диагностики для автомобилей с OBD-II стандартом составляет несколько тысяч.

Получение владельцем автомобиля текущей информации о состоянии датчиков, исполнительных устройств и других компонентов автомобиля поможет ему также определять состояние и износ узлов, чтобы своевременно произвести их замену или ремонт. Это предоставляет возможность предупредить поломку, избежать дорогостоящего ремонта. А при фатальных неисправностях в пути подобные диагностические системы позволят оперативно определиться с их характером и принять решение: справиться с неисправностью собственными силами либо, не тратя напрасно время и средcтва, обратиться к специалистам.