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OBD On-Board-Diagnose in der Praxis Entdecken Sie die Technik der modernen Fahrzeugdiagnose und erfahren Sie alles über OBD II. Inklusive ausführlicher Beschreibung des CAN Protokolls nach ISO 15765: OBD Fahrzeugdiagnose in der Praxis


Leserforum


OBD-2 Adapter zur Fahrzeugdiagnose

Inhalt

Einführung
OBD-2 Stecker basteln
OBD-2 Hub

Einführung

OBD-2 (oder auch OBD-II bzw. OBD2/OBDII) steht für On Board Diagnose der zweiten Entwicklungsstufe. Gemeint ist damit ein Anschluß für Diagnosegeräte an die Autoelektrik. Da Heute immer mehr von Boardelektronik gesteuert wird, werden im System auch auftretende Fehler gespeichert, die dann in der Werkstatt ausgelesen werden können. Außerdem besteht die Möglichkeit, Parameter zu verändern (bekanntestes Beispiel ist vermutlich die Tachomanipulation). Von Audi kursiert in der P2P Tauschbörse eMule das PDF On-Board-Diagnose-II Konstruktion und Funktion, welches einen guten Überblick über das Konzept von OBD gibt und zahlreiche Fahrzeug-Sensoren und Systemkomponenten, sowie deren Arbeitsweise beschreibt..

Fachwerkstätten haben natürlich spezielle Geräte, die für den normalen Autofahrer indiskutabel teuer sind. Was aber, wenn Sie selber Öl wechseln können und nun vor dem Problem stehen, den Ölwechsel der Serviceintervallanzeige mitzuteilen, damit Sie dann wieder zum richtigen Zeitpunkt auf den nächsten Ölwechsel hingewiesen werden können? Dafür und für viele andere nette Spielereien benötigt auch der Selbstbastler Zugriff auf den Boardcomputer, will er nicht in die überteuerte Hersteller-Werkstatt gehen, um zu erfahren, welche Fehlercodes aufgelaufen sind etc.

Unterscheiden muß man zwischen OBD II und der herstellerspezifischen Diagnose, welche oft als OBD oder auch (fälschlicherweise) als OBD I bezeichnet wird:

  • OBD II ist primär eine abgasrelevante Diagnose bei der es (etwas vereinfacht ausgedrückt) darum geht, staatlichen Kontrollstellen eine schnelle Überprüfung zu ermöglichen, ob das Auto umweltschädliche Fehler im System erkannt hat. Es gibt zahlreiche Standards, die den Kommunikationsablauf definieren. Diese Protokolle sind öffentlich verfügbar. Über OBD II sind (bis auf das Löschen der gespeicherten Fehler) keine schreibenden Änderungen im System möglich. Für OBD II gibt es nur die eine genormte Schnittstelle. Die vom Fahrzeug unterstützten Messwerte (PIDs) sind genormt und stammen aus dem Motorsteuergerät (MSG/ECU).
  • Die herstellerspezifische Diagnose ist eine Diagnosemöglichkeit des Fahrzeugherstellers. Auch ältere Fahrzeuge, die kein OBD II haben, verfügen oft darüber. Es gibt keinerlei Standard. Jeder Hersteller kann sein eigenes Protokoll-Süppchen kochen und tut das auch. Über diese Diagnose sind zahlreiche lesende und vor allem schreibende Vorgänge möglich, um detaillierte Fehler auch zu nicht abgasrelevanten Komponenten abzufragen oder Konfigurationsänderungen in der Software vorzunehmen. Entsprechend viele verschiedene Programme existieren. Für die Diagnoseschnittstelle kann der Hersteller eine eigene phantasievoll gestaltetet Buchse vorsehen oder auch Leitungen an der OBD II Buchse (mit-) nutzen. Welche Messwerte geliefert werden, obliegt dem Hersteller - oft sind es die gleichen, wie auch bei OBD-2, es können aber auch davon abweichende, zusätzliche Werte verfügbar sein. Die Genauigkeit ist ebenfalls vaiabel (s. Besonderheiten). Es können teilweise Daten verschiedener Steuergeräte abgefragt werden.

Ob ein Auto OBD II hat, ist nicht sicher zu sagen. Die Fahrzeugliste hilft. Das Vorhandensein einer OBD II-Buchse ist kein sicheres Indiz! OBD II wurde in Europa wie folgt Pflicht:

  • ab 1.1.2000 für Benziner
  • ab 1.1.2003 für Diesel und Gas
  • ab 1.1.2005 für LKW
Grundsätzlich geht es bei den Jahresangaben, ab denen ein Auto sehr wahrscheinlich OBD II hat, nicht um das Baujahr, sondern um das Modelljahr! Es ist also entscheidend, wann das Fahrzeugmodell neu auf den Markt kam und nicht, wann das individuelle Fahrzeug gebaut wurde. Es kann aber sein, daß auch ältere Fahrzeuge bereits OBD II oder Teile davon implementiert haben, da die Vorschriften in den USA länger existieren und viele Modelle (mit OBD II) dorthin exportiert wurden, die unverändert auch auf dem Europäischen Markt erschienen.

So, nun fahre ich einen VW T4, Bj. 2001 und bastle gerne selber. Stand also vor dem beschriebenen Problem mit dem Ölwechsel. Was tun? Die beiden folgenden Beiträge zeigen, wie man mit etwas Hardware und einem PC Daten aus dem Fahrzeugbordcomputer auslesen und manipulieren kann.

Im Internet gibt es zum Beispiel die Software VAG-COM, mit der man den Laptop (oder PC, wenn man die Kiste ins Auto schleppen will) an den Boardcomputer anschließen kann, um dann Parameter auszulesen und Werte zurückzuschreiben (auf die Bedienung der Software gehe ich nicht ein). Für weitergehende Diskussionen und Fragen zur Anwendung gibt es Diskussionsforen, wie das VAG-COM-Forum. Die unregistrierte Demoversion kann immerhin schon Fehlercodes ausgeben und aus dem Bordcomputer löschen. Da in der Demoversion nicht alle Fehler- und Statuscodes als Klartext erscheinen, gibt es entsprechende Listen der Fehler- und Statuscodes (weitere Infos auf der Seite zum KW1281). Nur wie schließt man den PC an den Boardcomputer? Ross-Tech bietet dazu beispielsweise exklusive und teure Adapter an. Profis schwören auf diese Interfaces. Alternativ kann man oft auch die Freeware WBH-Diag nutzen.

Aber man findet auch im Internet zahlreiche Angebote (u. a. in Online-Auktionen), die als Adapter zwischen Laptop und OBD-2 gesteckt werden. Alle haben aber eins gemeinsam: Sie sind so unverschämt teuer, daß man dann auch in die Werkstatt fahren kann. Außerdem hasse ich dubiose Auktionen, bei denen eine Person unter verschiedenen Pseudonymen mehrere Dutzendmal den identischen Artikel mit der identischen Produktbeschreibung anbietet und merkwürdigerweise alle Bietenden immer sich gegenseitig überbieten, statt einfach den nächsten Artikel zu kaufen. Für um die € 60,- + € 7,- Porto ist mir zu viel.

Also weiter suchen und Jeff Noxon finden. Hier hat jemand eine simple Schaltung aufgebaut, die alles macht, was man braucht: Galvanische Trennung zwischen Auto und PC, um zerstörerische Pegel zu umgehen und Anpassung der Pegel. Das ganze besteht aus einer Handvoll Bauteilen und ist von jedem halbwegs geschickten Menschen nachbaubar. Da einige Sachen etwas erklärenswert sind, werde ich im Artikel zum Adapter mit VAG-COM ein paar Punkte näher beleuchten.

Da die Schaltung von Jeff nur mit VAG-COM zusammen arbeitet und daher nur bei VW und Audi benutzt werden kann, sei noch darauf hingewiesen, daß es auch Alternativen gibt (die ich inzwischen auch realisiert habe und über die ich einen extra Bericht zum Adapter mit ELM 323 geschrieben habe): Elektor-Projekt 11/2002-12/2002 mit selbstbestückbarer Platine. Diese Schaltung weist dank des ICs ELM 323 mehr Eigenintelligenz auf und führt nicht nur die galvansiche Trennung durch, sondern übernimmt auch die Kommunikation mit der Schnittstelle und liefert die Ergebnisse direkt als ASCII-Zeichen. Den benötigten ELM323 (Original Datenblatt) kann man bestellen. Alle anderen Bauteile (auch den Quarz) gibt es bei Conrad für wenige Euros. Die Platine liefert Elektor für ca. € 14,-. Ohne Stecker kostet der Adapter also etwa € 45,-. Die Software ScanTool ist dafür umsonst erhältlich.

OBD-2 Stecker basteln

Jetzt gibt es nur noch ein Problem: Natürlich konzipierte man bei der Schaffung des OBD-Standards keinen Stecker für den Bordcomputeranschluß, wie man ihn im Elektrobastelladen um die Ecke bekommt. Da könnte ja jeder das Ding nachbauen und die Werkstatt umgehen. Also suchen wir mal nach dem OBD-2 Stecker und werden natürlich auch fündig. Für halsabschneiderische € 12,50 bekommt man dann nur die Steckerleiste. Will man auch noch ein Gehäuse, kostet es gleich €  17,50 und mehr. Für einen popeligen Stecker? Ohne mich, da kann ich dann ja wieder das fertige Set ersteigern.

Desweiteren habe ich mitbekommen, daß es bei nachträglich eingebauten Radios vorkommen kann, daß auf der K- oder L-Leitung (Pin 7 und 15) Masse oder UBatt (ca. 12V) liegt. Keine Ahnung wieso, aber wer sicher gehen will, kann das ja vorher mit einem einfachen Multimeter überprüfen. Infos bei Ross-Tech.

OBD2 Stecker

Also selber machen! Genau! Der Stecker weist ja keine Geheimnisse auf. An welchen Einbauorten die Buchse zu finden ist, hängt vom Fahrzeugmodell ab.

OBD-2 Buchse

Abgebildet ist die OBD-2 Buchse, wie sie im Auto zu finden ist (Draufsicht):
OBD-2 Buchse

PinBeschreibung
2J1850 Bus+
4Fahrzeug Masse
5Signal Masse
6CAN High (J-2284)
7ISO 9141-2 K Ausgang
10J1850 Bus
14CAN Low (J-2284)
15ISO 9141-2 L Ausgang
16Batterie-Spannung +12V

Anhand der belegten Pins kann man erkennen, welche Protokolle unterstützt werden:
Stift (Signal)Stift (Masse)Stift (Signal)Stift (Signal)Stift (+12 V)Protokoll
--4 + 5715 *)16ISO 9141-2
24 + 5--1016PWM J1850
24 + 5----16VPW J1850
--4 + 561416CAN Bus
*) Stift 15 kann, muß aber nicht für ISO 9141-2 vorhanden sein

Die hier vorgestellte Schaltung unterstützt lediglich das ISO 9141-2 Protokoll.

Es gibt bei VAG auch noch ältere Anschlüsse, die aus zwei zweipoligen Steckern bestehen. Diese sind meistens im Motorraum zu finden (abgebildet: Draufsicht Buchse im Motorrraum):
alte OBD Anschlüsse

SteckerfarbePinBeschreibung
weiß1ISO 9141-2 K Ausgang
weiß2ISO 9141-2 L Ausgang
schwarz3Batterie-Spannung +12V
schwarz4Fahrzeug Masse

Wenn man sich nicht als professioneller Tachoversteller betätigen will, nutzt man das ganze Adapterkabel maximal ein paar mal im Jahr. Da muß der Stecker nicht als Edelversion vorliegen.

Bei meinem Bus befindet sich die Buchse für den Anschluß an den Boardcomputer in der Lenksäule etwa 30cm unterhalb des Lenkrades hinter einer einfachen Plastikklappe. Flugs die Abmessungen ermittelt und dann kann es losgehen: Ich habe mich für eine einfache Lösung entschieden, bei der Materialkosten in Höhe von € 2,51 anfallen. Dafür kann man dann allerdings theoretisch 10 Stecker basteln, denn die Bauteile gibt es nur im 50er Beutel.

Es wird benötigt:
Anzahl Bezeichnung Bestell-Nr.*) Preis
1 Btl. Lötstifte 1mm 526266 € 1,00
1 Btl. Steckschuhe 1,3mm (mit Crimp-Anschluß) 526258 € 1,51
*) Die meisten Bauteile gibt es in Bastelläden wie Conrad, Reichelt usw. Ich nenne hier der Einfachheit halber ohne Wertung Conrad-Nummern und Preise (Stand: 19.9.03)

Da wir im weiteren Verlauf eh noch ätzen, wird auch der Sockel für den Stecker im gleichen Arbeitsgang auf einer freien Ecke der Platine geätzt, so daß für einen einzelnen Stecker keine zusätzliche Leiterplatte benötigt wird. Das zu fertigende Leiterbahnbild ist denkbar einfach und liegt als Vorlage in PDF vor:

Stecker-Layout

Nach dem die Leiterplatte geätzt und von der Adapter-Schaltung (s. u.) abgesägt wurde, werden die Löcher mit einem 1,2mm Bohrer gebohrt. Es werden nur die Löcher 4, 5, 7, 15 und 16 benötigt. In die Löcher werden dann Löststifte gesteckt und verlötet. Bei der Abbildung fehlt noch Pin 7:

Stecker mit Lötsstiften bestück

Auf die Lötstifte werden nun die Lötösen gesteckt und verlötet. Dabei ist darauf zu achten, daß alle Ösen in die gleiche Richtung zeigen, da die Fahne nicht symmetrisch ist. Pin 7 fehlt noch immer ;-) Mit einer Drahtbrücke werden die Pins 4 und 5 verbunden, um die Masse sicher abzugreifen.

Stecker mit Lötsstiften und -Ösen bestückt

Das war's schon. Später wird der Stecker noch mit dem Adapter verdrahtet und mit einem Klecks Heißkleber als Zugentlastung versehen. Die Lötstifte sind jetzt so angeordnet, daß der Stecker mit etwas Gefühl in die rosafarbene OBD-2 Buchse im Auto paßt. Kleine Paßprobleme können vorsichtig mit einer Flachzange behoben werden. Die Reihe mit den drei Stiften ist dabei nach oben zur Seite mit den zwei hervorstehenden Nasen an der rosafarbenen Buchse auszurichten.

OBD-2 Hub

Um nicht immer mit seinem Projekt im Auto experimentieren zu müssen, empfiehlt es sich, einzelne Steuergeräte am Arbeitsplatz zu betreiben. Dazu muß man die Anschlußbelegung kennen. Im Forum sind einige Pinouts zu Steuergeräten aufgeführt. Es wäre schön, wenn dort noch mehr Geräte eingetragen werden! Damit man die Steuergeräte bequem mit dem Projektaufbau verbinden kann, habe ich den OBD Hub entwickelt.


Am Steuergerät werden alle benötigten Pins zusammengefßt und ein einen RJ45 Stecker gelötet. Gut eignet sich hierfür ein fertiges Patchkabel, dessen Leitung durchgeschnitten wird. Der OBD Hub wird mit einer Gleichspannung von 12 V aus einem Steckernetzteil o. ä. versorgt. Dabei muß darauf geachtet werden, daß je angeschlossenem Steuergerät durchaus 0,5 A und mehr fließen können, das Netzteil also stark genug sein muß.


Die Diode schützt vor Verpolungen bei der Betriebsspannung. Die LED signalisiert eine anliegende Betriebsspannung. Ein Steuergerät kann in jede beliebige RJ45 Buchse gesteckt werden. Es ist so möglich auch mehrere Geräte parallel einzustecken und zu betreiben. Von den RJ45 Buchsen werden alle Signale mit einem kurzen Kabelstück auf die entsprechenden Kontakte an der OBD-2 Buchse geführt. An der Stiftleiste liegen ebenfalls alle Signale für Prüfzwecke an.

Bezeichner Bauteil
OBD OBD II Einbaubuchse
J1 .. J4 RJ45 Einbaubuchse stehend
R1 6,8 kOhm
D1 1N4004
LED1 Low Current LED
X1 Niedervoltbuchse
  Stiftleiste RM2,5
  Platine
  Netzteil
  RJ45 Ethernet Patchkabel