OBD2 ja ajoneuvon verkottuminen : Rakenne, toiminta ja diagnostiikkadatan kysely CAN-väylästä

Abstract

Tämän opinnäytetyön toimeksiantajana toimi TappIT Oy. TappIT Oy on Eurassa toimiva IT-alan yritys, joka on keskittynyt internetpohjaisten tiedonkeruujärjestelmien kehittämiseen. TappIT on kartoittanut mahdollisuutta OBD2-järjestelmään perustuvien sovellutusten kehittämiseen.

Opinnäytetyön tavoitteena oli esittää perustiedot ajoneuvojen OBD2- vikadiagnostiikkajärjestelmästä, sen ominaisuuksista sekä toiminnasta. OBD2-järjestelmän käsitettä laajennettiin koskemaan muitakin ajoneuvon osajärjestelmiä, joihin saadaan yhteys diagnostiikkaliitännän kautta. Ajoneuvon tieto- ja diagnostiikkajärjestelmät nähdään yhtenä verkottuneena kokonaisuutena. Työn tehtävänä on toimia yritykselle tietoperustana mahdollistaen myöhemmän syventävän perehtymisen aiheeseen.

Työn tekeminen aloitettiin aihepiiriin liittyvän aineiston keräämisellä. Aineistoon perehdyttiin huolella, minkä jälkeen valittiin tärkeimmät aihealueet esitettäväksi työhön. Aihealueen käsittely aloitetaan syventymällä OBD2-järjestelmän taustoihin ja standardeihin. Tämän jälkeen käsitellään lyhyesti järjestelmän fyysinen kokoonpano; tiedonsiirtoväylät, ohjainlaitteet sekä diagnostiikkaliitäntä. Pääpaino työssä on järjestelmän toiminnan kuvaamisessa. Osajärjestelmätestien suorittaminen, vian tallentuminen, moodit, PID:t sekä tietojen lähetys ja vastaanotto käydään läpi. OBD2-järjestelmästä saatavasta anturidatasta annetaan joitain esimerkkejä. Standardoidut testausprotokollat käsitellään lyhyesti. CAN-protokollaa käsitellään tarkemmin, johtuen sen yleisyydestä tulevaisuudessa. Tietojen lähetykseen ja vastaanottoon syvennytään CAN-protokollan mukaisen viestikehyksen avulla. Lopuksi perehdytään ajoneuvokantaan sekä OBD-sovittimen toimintaan.

Materiaalia onnistuttiin löytämään kiitettävästi sekä kirjallisuudesta että internetistä. Tuloksena saatiin asiakokonaisuus, joka antaa kattavan yleiskuvan ajoneuvon tieto- ja diagnostiikkajärjestelmistä ja niiden toiminnasta.

This Bachelor’s thesis was commissioned by TappIT Ltd. TappIT Ltd, located in Eura, operates in the field of information technology. The company is focused on the development of internetbased data collection systems. TappIT has considered the possibility of developing OBD2 based applications.

The aim of this thesis was to present basic information on the OBD2 diagnostic system of vehicles, its features and functions. The concept of the OBD2 system was broaden to involve all vehicle subsystems that can be accessed through the OBD2 diagnostic link connector. The information and diagnostic systems of a vehicle are considered as one networked entity. The purpose of the thesis is to provide the company with basic knowledge, enabling afterwards an advanced orientation into the topic.

The project was started out by gathering material related to the subject. The material was carefully analyzed and after this the main topics to be presented in the thesis were chosen. The presentation of the subject is begun by focusing on the background and standards of the OBD2 system. After that, the physical layer of the system is shortly studied; data buses, control units as well as the diagnostic connector. The main focus on the work is to describe how diagnostic systems function. The self-diagnostic tests of subsystems, the storing of diagnostic trouble codes, modes, PIDs, as well as sending and receiving data are presented. In addition, some examples of OBD2 sensor data are given and standardized diagnostic testing protocols are briefly discussed. CAN protocol is studied in more detail due to its prevalence in the future. The transmission and receiving of data is described with the data frame of CAN protocol. In the end, vehicle population and the functions of an OBD2 adapter are studied.

The material was successfully found from literature as well as from the web. As a result, an entity that gives a comprehensive overview of the in-vehicle information and diagnostic systems and their functions was managed to achieve.