Какие существуют стандарты в автомобильной диагностике кратко
Обновлено: 02.07.2024
ДИАГНОСТИРОВАНИЕ МАШИН ПО РАБОЧИМ ХАРАКТЕРИСТИКАМ
Diagnostics of machines on using performance parameters.
General guidelines
Дата введения 2006-01-01
Цели, основные принципы и основной порядок проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0-92* "Межгосударственная система стандартизации. Основные положения" и ГОСТ 1.2-97 "Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Порядок разработки, принятия, применения, обновления и отмены"
Сведения о стандарте
1 РАЗРАБОТАН Техническим комитетом по стандартизации ТК 132 "Техническая диагностика"
2 ВНЕСЕН Госстандартом России
3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол N 24 от 5 декабря 2003 года)
За принятие проголосовали:
Краткое наименование страны по МК (ИСО 3166) 004-97
Код страны по МК (ИСО 3166) 004-97
Сокращенное наименование национального органа по стандартизации
5 Настоящий стандарт является модифицированным по отношению к международному стандарту ИСО 13380:2002 "Мониторинг технического состояния и диагностика машин. Общее руководство по использованию рабочих характеристик" (ISO 13380:2002 "Condition monitoring and diagnostics of machines - General guidelines on using performance parameters") путем внесения дополнительных положений (выделены в тексте курсивом) с целью гармонизации с межгосударственными стандартами
6 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
Информация о введении в действие (прекращении действия) настоящего стандарта и изменений к нему публикуется в указателе "Национальные стандарты".
Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в указателе (каталоге) "Национальные стандарты", а текст изменений - в информационных указателях "Национальные стандарты". В случае пересмотра или отмены настоящего стандарта соответствующая информация будет опубликована в информационном указателе "Национальные стандарты"
1 Область применения
Настоящий стандарт устанавливает общие организационно-технические положения в области рабочего технического диагностирования машин, определяющие условия и процедуры получения и регистрации данных измерений рабочих (диагностических) параметров, относящихся к эксплуатационным качествам (характеристикам), техническому состоянию и безопасности машин.
Настоящий стандарт распространяется на изделия (машины) и их составные части, являющиеся объектами рабочего технического диагностирования.
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие межгосударственные стандарты:
ГОСТ 27.002-89 Надежность в технике. Основные понятия. Термины и определения
ГОСТ 20911-89 Техническая диагностика. Термины и определения
ГОСТ 26656-85 Техническая диагностика. Контролепригодность. Общие требования
Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов по указателю "Национальные стандарты", составленному по состоянию на 1 января текущего года, и по информационным указателям, опубликованным в текущем году. Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться замененным (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяют в части, не затрагивающей эту ссылку.
3 Термины и определения
В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ 20911, а также следующие термины с соответствующими определениями:
3.1 анализ технического состояния: Выявление сущности, закономерностей, тенденций, причин процессов деградации машины на основании мониторинга технического состояния в целях прогнозирования, планирования, коррекции, управления и принятия решений.
Примечание - Система анализа технического состояния (далее - анализ) может включать в себя следующие элементы:
- установление целей анализа;
- постановка задачи и определение стратегии анализа;
- конструирование конфигурации (пространственного расположения, компоновки) аппаратуры и определение рабочих условий;
- алгоритмы поиска и анализа;
3.2 база данных неисправностей (библиотека диагностических признаков неисправностей): Совокупность признаков, характеризующих наступление неисправностей определенных узлов или машины в целом.
3.3 базовая линия (дескриптор, критерий нормального функционирования): Ряд базовых значений диагностических параметров, полученных для конкретной конфигурации (пространственного расположения, компоновки) оборудования в заданных (номинальных) условиях работы.
Примечание - Базовые значения - номинальные значения, характеризующие нормальное (исправное) состояние машины.
3.4 (газовая) турбина: Компонент газотурбинного двигателя, преобразующий потенциальную энергию нагретого рабочего тела (газа) под давлением в механическую работу.
3.5 газогенератор: Комплекс компонентов газотурбинного двигателя, которые производят горячий газ под давлением для совершения какого-либо процесса или для привода силовой турбины.
Примечание - Газогенератор состоит из одного или нескольких компрессоров, устройств(а) для повышения температуры рабочего тела, одной или нескольких турбин, приводящих в действие компрессор(ы), системы управления и необходимого вспомогательного оборудования.
3.6 газотурбинная установка; ГТУ: Газотурбинный двигатель и все основное оборудование, необходимое для генерирования энергии в полезной форме.
Примечание - Энергией в полезной форме может быть электрическая, механическая и энергия других видов.
3.7 газотурбинный двигатель; ГТД: Машина, предназначенная для преобразования тепловой энергии в механическую.
Примечание - ГТД может состоять из одного или нескольких компрессоров, теплового устройства, предназначенного для повышения температуры рабочего тела, одной или нескольких газовых турбин, вала отбора мощности, системы управления и необходимого вспомогательного оборудования. Теплообменники в основном контуре рабочего тела, в которых реализуются процессы, влияющие на термодинамический цикл, являются частью ГТД.
3.8 диагностический признак неисправности: Признак, характеризующий ухудшение технического состояния машины или возникновение аномального режима работы.
3.9 компрессор: Машина или ее часть, которая увеличивает давление газообразной рабочей среды.
Примечание - Компрессор может включать в себя один или несколько каскадов повышения давления.
3.10 машина: Устройство, использующее механическую энергию или преобразующее энергию других видов в механическую.
1 Машина - механическая система, разработанная специально для выполнения конкретной задачи (например, формовка материала или передача и преобразование движения, силы или энергии).
2 Директива 98/37/ЕС [1] определяет термин "машины и механизмы" как:
- узел из взаимосвязанных деталей или компонентов, по крайней мере одна или один из которых движется, с соответствующими силовыми приводами, контрольными и силовыми цепями и т.д., объединенных для определенного применения (в частности, для обработки, переработки, перемещения или упаковки материала);
- совокупность машин, которые для достижения цели скомпонованы и управляемы так, что они функционируют как единое целое;
- взаимозаменяемое оборудование, модифицирующее функционирование машины и поставляемое на рынок для включения в машину или ряд машин (это оборудование не является запасной частью или инструментом).
3.11 мониторинг технического состояния: Выявление и сбор информации (знаний) и данных наблюдений, характеризующих техническое состояние машины.
1 Информация и данные наблюдений могут быть использованы при определении тенденций изменения технического состояния и для обеспечения поддержания рабочего процесса. Системы наблюдения должны иметь датчики для измерений рабочих (диагностических) параметров (температуры, давления, расхода масла и пр.). Информация должна быть сохранена в компьютере или регистраторе данных. Автоматизированные системы наблюдения могут выполнять преобразования данных (вычисление средних значений, сравнение значений, построение графиков и пр.) и подавать сигналы тревоги при выходе параметров за допустимые пределы.
2 Информация - значимые данные.
3.12 насос (помпа): Компонент машины, который повышает давление рабочей жидкости для ее дальнейшей транспортировки.
Примечание - Насос состоит из входной муфты, передающей механическую работу (усилие от двигателя), одного или нескольких роторов и их корпусов.
3.13 неисправность (неисправное состояние): Состояние машины, возникающее в случае, когда вследствие деградации любой ее детали или узла устанавливается аномальный режим работы, что может привести к отказу машины.
Примечание - В соответствии с ГОСТ 27.002 при неисправности (в неисправном состоянии) изделие (машина) не соответствует хотя бы одному из требований нормативной и(или) конструкторской (проектной) документации.
3.14 отказ: Событие, заключающееся в нарушении работоспособного состояния машины, которое наступает, когда машина утрачивает одну или несколько своих основных функций.
Примечание - Отказ машины обычно происходит в том случае, когда один или несколько ее компонентов находятся в неисправном состоянии.
3.15 оценивание (оценка): Операция определения числовых значений и точности диагностических параметров на основании данных измерений.
3.16 паровая турбина: Машина, которая преобразует тепловую энергию в механическую работу.
Примечание - Паровая турбина состоит из одного или нескольких цилиндров, системы управления и необходимого вспомогательного оборудования.
3.17 поршневой двигатель внутреннего сгорания; ДВС: Машина (механизм), преобразующая химическую энергию в механическую энергию вращения.
Примечание - ДВС состоит из одного или нескольких поршней и цилиндров, имеющих V-образное, в ряд или горизонтально-противоположное (оппозитное) расположение и соединенных с одним или несколькими коленчатыми валами, системы управления и другого дополнительного оборудования.
3.18 тренд: Систематическое (монотонное) изменение значения диагностического параметра в процессе мониторинга технического состояния,
3.19 электрический генератор: Машина, которая преобразует механическую энергию вращения в электрическую энергию.
Примечание - Электрический генератор состоит из входной муфты, передающей механическую работу (от вала отбора мощности двигателя), одного или нескольких роторов и статоров, обмоток возбуждения, пусковой и управляющей систем и необходимого дополнительного оборудования.
OBD2,OBD-2,OBD 2,ОБД2,ОБД-2,ОБД 2,ОБД,OBD,EOBD, J1850VPW,J1850PWM,ISO 9141-2,ISO 14230-4,KWP 2000,CAN-BUS,CAN,диагностические коды,иммобилайзер,система ABS,определение неисправностей,On Board Diagnostic, протокол диагностики,считывание кодов До 1994 года в мировой автомобильной промышленности применялись различные системы, стандарты и протоколы для диагностики, которые можно назвать системами семейства OBD-1 (On Board Diagnostic). Для считывания данных в этой системе применялись специальные дилерские сканеры или неудобная процедура активизации модуля, уникальная для каждой марки.
Вместе с расширением экологического движения с 1996 года по требованиям Агентства по защите окружающей среды США и благодаря усилиям Ассоциации инженеров автомобилестроения в США были повсеместно внедрены единые стандарты самодиагностики, протоколов обмена данными, унифицированы требования к диагностическим средствам и структуре кодов – OBD-2.
Изначальная «экологическая направленность ОБД 2, с одной стороны, ограничила возможности по его использованию в диагностике всего спектра неисправностей, с другой стороны, предопределила его широкое распространение далеко за пределы США. В Америке применение ОБД-2 и установка соответствующего диагностического разъема обязательно с 1996 года. На автомобилях Европы и Азии протоколы OBD2 начали применяться также в 1996 году, но широкое распространение получили с 2001 года (EOBD) – для автомобилей с бензиновыми двигателями и с 2004 – для автомобилей с дизельными моторами. Тем не менее, Стандарт ОБД 2 частично поддерживают некоторые автомобили, выпущенные ранее (pre-OBD автомобили).
Характерным признаком ОБД2 является обязательное наличие в салоне характерного 16-pin диагностического разъема. К сожалению современные системы, несмотря на всеобщую стандартизацию, продолжают использовать различные протоколы связи с ЭБУ.
OBD-2 совместимый автомобиль может использовать любой из следующих протоколов : J1850VPW, J1850PWM, ISO 9141-2,ISO 14230-4, Keyword Protocol (чаще KWP) 2000. Во вс ех протоколах применяется импульсно-кодовая модуляция переменной или постоянной длины на основе CAN-BUS.
С введением стандарта ОБД2 появилась возможность пользоваться универсальными сканерами.
Усложнение систем и их перенасыщенность электроникой, в свою очередь, привели к усложнению собственно методов диагностики неисправностей, а требования к техническому персоналу и к качеству применяемого диагностического оборудования значительно возросли.
Любое оборудование для диагностики электронных блоков автомобиля представляет собой программно-аппаратный комплекс, задачей которого является организация взаимодействия между системой управления и человеком, осуществляющим диагностику. Таким образом, диагностическое оборудование само по себе не выявляет неисправности, оно является инструментом для передачи различных числовых показателей от электронных блоков управления к человеку и, в ряде случаев, команд управления от человека к электронному блоку.
Аппаратная составляющая диагностических комплексов чаще всего представлена адаптерами, связывающими электрические цепи блоков управления с персональными компьютерами, либо законченными устройствами с дисплеем, которые не требуют подключения к компьютеру (автомобильные диагностические сканеры).
Программная составляющая диагностических комплексов может быть представлена:
1) прикладным программным обеспечением для компьютера. В этом случае адаптер необходим для согласования логических уровней между блоком управления и компьютером. Примерами таких комплексов являются продукты VCDS (VAG-COM)*, CASCADE*, OpenDiag* и большинство других программ, осуществляющих диагностику по K-линии;
2) прикладной программой и микропрограммой адаптера. При этом адаптер должен не только обеспечивать электрическое согласование с диагностической линией блока управления, но и работать с данными на канальном уровне. Примерами таких комплексов являются Hyundai/KIA GDS, Toyota Techstream, Suzuki SZ Viewer*, ScanMaster-ELM и другие комплексы, использующие адаптеры на основе стандарта SAE J2534, микросхемы ELM327 и т.п.;
Программный комплекс Toyota Techstream и диагностический адаптер MINI-VCI, работающий в стандарте SAE J2534
3) только микропрограммой диагностического устройства (диагностического сканера), если оно не требует использования компьютера. Например, Launch CReader V, устройства CARMAN SCAN, G-Scan, ШТАТ-ДСТ-2 и другие. В эту категорию можно отнести и большинство нештатных бортовых компьютеров.
Примечание: программные продукты, отмеченные звездочкой (*), могут быть отнесены сразу к двум категориям, так как допускают использование нескольких видов адаптеров.
Функционирование любых автомобильных диагностических комплексов обеспечивается соблюдением целого ряда технических требований, описанных в международных стандартах.
Стандарты диагностики электронных блоков автомобилей выпускаются двумя основными организациями:
1) Society of Automotive Engineers (SAE), основанная в США для разработки инженерных стандартов в автомобильной и аэрокосмической промышленности;
2) International Organization for Standardization (ISO) – не нуждающаяся в представлении организация, охватывающая своими стандартами подавляющее большинство отраслей промышленности, в том числе и автомобилестроение.
Некоторые стандарты SAE и ISO копируют друг друга, но в различных источниках обычно упоминается только одна, более ранняя версия.
Стандарты SAE
J1930 – Electrical/Electronic Systems Diagnostic Terms, Definitions, Abbreviations, and Acronyms
[ссылка]
Терминологический словарь, который является отправной точкой при изучении любых других стандартов на электронные системы автомобилей. Благодаря этому стандарту, можно легко расшифровать большинство часто встречающихся аббревиатур, таких как EFI, ECM, DTC, EVAP, MAF, TCM, OBD и т.д.
J1962 – Diagnostic Connector
[ссылка]
Данный стандарт описывает электрический разъем OBD-II, с помощью которого диагностическое оборудование подключается к электронным блокам автомобиля. В документе описано два вида разъемов: тип A и тип B для транспортных средств с бортовым напряжением 12 В и 24 В соответственно. Стандарт предъявляет следующие требования к этим разъемам:
1) требования по расположению разъема со стороны водителя или переднего пассажира (с указанием предпочтительных зон монтажа);
2) требования по геометрическим размерам разъема и его контактов;
3) электрические характеристики (ток через контактное соединение, максимальное напряжение, максимальное сечение провода, сопротивление контактного соединения, сопротивление изоляции проводов);
4) требования по устойчивости к условиям окружающей среды (температуре и влажности);
5) назначение контактов;
6) требования к диагностическому оборудованию (речь идет об ответной части разъема и входном сопротивлении подключаемого устройства).
J1850 – Class B Data Communication Network Interface
[ссылка]
Один из трёх ключевых стандартов диагностики OBD-II, который описывает два вида каналов связи между электронными блоками автомобиля и диагностическим оборудованием:
1) VPW (Variable Pulse Width) – однопроводной физический интерфейс с переменной шириной импульса, в котором логические уровни и состояния кодируются поддержанием определенной величины электрического напряжения в диагностической линии на разные интервалы времени. Обеспечивает связь на скорости 10.4 кбит/с. Применяется на автомобилях концерна General Motors;
2) PWM (Pulse Width Modulation) – двухпроводной физический интерфейс с дифференциальным электрическим сигналом, в котором логические уровни кодируются изменением скважности импульсов при равных интервалах времени на один бит. Обеспечивает связь на скорости 41.6 кбит/с. Применяется на автомобилях компании Ford.
J2012 – Diagnostic Trouble Code Definitions (аналог ISO 15031-6)
[ссылка]
В этом стандарте содержится наиболее полный перечень диагностических кодов неисправностей, которые делятся на следующие категории:
1) Body – внутренняя кузовная электроника. Коды ошибок в этой категории находятся в диапазоне B0xxx – B3xxx, а неисправности относятся к системам центрального замка и штатного охранного модуля, системам обеспечения комфорта и климата, системам управления приводами сидений и люка, системам надувных подушек безопасности и т.п. При этом коды подгруппы B0 являются стандартными и унифицированными для всех автопроизводителей, коды подгрупп B1 и B2 определяются автопроизводителями самостоятельно (у каждой марки могут быть свои), а коды подгруппы B3 зарезервированы для дальнейшего использования;
2) Chassis – электронные модули, связанные с ходовой частью. Коды ошибок находятся в диапазоне C0xxx – C3xxx, а неисправности относятся к системам управления торможением и стабилизацией (ABS/ESP), системе усилителя рулевого управления (англ. power steering), системам управления пневматической подвеской и т.д. Деление на подгруппы в этой категории выполнено по аналогии с категорией Body;
3) Powertrain – электронные модули, управляющие силовой установкой. Коды этой категории находятся в диапазоне P0xxx – P3xxx и их перечень наиболее полно отражен в стандарте (в то время как коды неисправностей из категорий Body и Chassis не приведены вовсе). Подгруппы P0 и P2 унифицированы, подгруппы P1 и P3 определяются автопроизводителями, ходя стандарт вводит дополнительное деление на диапазоны внутри этих подгрупп. Коды неисправностей в этой категории наиболее часто тревожат автовладельцев, ведь они относятся к системам управления двигателем и автоматической трансмиссией;
4) Network –проблемы с электронными сетями автомобиля. Данные коды неисправностей находятся в диапазоне U0xxx – U3xxx и могут возникать в любом электронном блоке управления, потому что их задача – обозначить проблемы с коммуникацией между электронными блоками. Например, код U0100 может возникать в блоке управления автоматической трансмиссии (TCM) обозначает потерю связи с блоком управления двигателем (ECM).
Помимо кодов неисправностей, документ содержит информацию о нумерации и расположении датчиков кислорода в системе выпуска отработавших газов.
J2284 – High-Speed CAN (HSC) for Vehicle Applications
[часть 1] [часть 2] [часть 3]
Стандарт, состоящий из четырех единообразных частей, описывающих требования к физической линии связи CAN для разных скоростей передачи данных: 125 kbps, 250 kbps, 500 kbps и 2 Mbps (CAN FD) соответственно. Рассмотрены основные аспекты физического уровня сетей на основе шины CAN для каждой скорости передачи данных:
1) Электрические параметры (допустимые напряжения на линиях шины относительно массы, емкость и сопротивление линии, сопротивление подключенных устройств);
2) Требования по уровню электромагнитного излучения;
3) Временные характеристики сигнала;
4) Длина линии связи и условия ее укладки в жгутах.
На этом считаю обзор стандартов SAE практически завершенным (статья будет дополнена информацией о SAE J2534). Следующая часть статьи будет посвящена диагностическим стандартам ISO.
15 сентября 2012
Стандарты в автомобильной диагностике
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 Соединенных Штатов (US Environmental Protection Agency, U.S. EPA) и благодаря усилиям Ассоциации инженеров автомобилестроения (Society of Automotive Engineers, SAE) были повсеместно внедрены 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
Keyword Protocol (KWP) 2000.
Читайте также: