Dieser Artikel stellt das OBD2-Protokoll (On Board Diagnostic) vor, das den OBD2-Anschluss, die OBD2-PID (Parameter-IDs) und die Beziehung zum CAN-Bus umfasst.

Hinweis: Dies ist eine praktische Einführung. Sie erfahren daher auch, wie Sie OBD2-Daten anfordern und dekodieren, welche Anwendungsfälle es für die Schlüsselprotokollierung gibt und erhalten Anwendungstipps.

Was ist OBD2?

Zusamenfassend, OBD2 – On Board Diagnose II ist ein Selbstdiagnosesystem für Ihr Auto.

Möglicherweise sind Sie bereits mit OBD2 in Berührung gekommen:

Versuchen Sie sich zu erinnern: Ist Ihnen aufgefallen, dass die Störungsanzeigeleuchte plötzlich auf Ihrem Armaturenbrett aufleuchtete?

Das bedeutet, dass Ihr Auto Ihnen meldet, dass etwas nicht stimmt. Wenn Sie zu einem Mechaniker gehen, wird dieser zur Diagnose einen OBD2-Scanner verwenden.

Normalerweise verbindet er den OBD2-Scanner über den 16-poligen OBD2-Anschluss mit Ihrem Fahrzeug, damit der Mechaniker den OBD2-Code – den Diagnosefehlercode – lesen und das Problem ermitteln kann.

OBD2-Anschluss

Über den OBD2-Anschluss können Sie problemlos auf die Daten im Fahrzeug zugreifen. Im SAE J1962-Standard sind zwei 16-polige OBD2-Buchsentypen (A und B) spezifiziert.

Abgebildet ist ein Beispiel für einen OBD2-Pin-Anschluss Typ A (manchmal auch DLC (Data Link Connector) genannt).

müssen Sie sich bewusst sein, ist:

Der OBD2-Anschluss befindet sich rund um das Lenkrad, kann sich aber auch unter den Polstern oder hinter dem Armaturenbrett befinden

· Nicht alle Stecker passen auf alle OBD2-Buchsenleisten. Überprüfen Sie den Steckertyp und die OBD-Pins.

· Pin 16 ist mit der Autobatterie verbunden, die normalerweise nach dem Ausschalten der Flamme angeschlossen wird

Pin 6 (CAN – H) und Pin 14 (CAN-L) sind die wichtigsten, da CAN (ISO 15765-4) bei den meisten modernen Autos (einschließlich Elektrofahrzeugen) Standard ist.

Haben wir OBD in unserem Auto?

Im Grunde genommen gibt es die!

Fast alle Fahrzeuge der letzten Jahre unterstützen OBD2, und die meisten basieren auf CAN (ISO 15765). Bei älteren Fahrzeugen ist zu beachten, dass trotz 16-poligem OBD2-Anschluss möglicherweise kein OBD2-Anschluss vorhanden ist. Ob Ihr Fahrzeug über OBD2 verfügt, lässt sich feststellen, indem Sie nachsehen, wo und wann Sie das Produkt gekauft haben.

Die folgende Abbildung zeigt die Länder und Jahre, die mit OBD2 kompatibel sind:

OBD2 und CAN verbinden

CAN-Bus ist eine telefonähnliche Kommunikationsmethode, während OBD2 ein Protokoll auf höherer Ebene ist, das als Sprache verstanden werden kann.

Es ist erwähnenswert, dass der im OBD2-Standard spezifizierte OBD2-Anschluss mit fünf Protokollen betrieben werden kann. Seit 2008 schreibt der CAN-Bus (ISO 15764) jedoch OBD2 für alle in den USA verkauften Fahrzeuge vor, wodurch die anderen vier Protokolle im Wesentlichen eliminiert werden.

ISO 15765 bezieht sich auf einen Satz von CAN-Standards mit eingeschränkter Anwendung, der durch ISO 11898 definiert ist. ISO11898 ist auch als CAN für Autos bekannt.

Darüber hinaus ähnelt OBD2 anderen High-Level-Protokollen wie J1939 und CANopen.

Geschichte von OBD2

OBD2 stammt aus Kalifornien und das California Air Resources Board (CARB) verlangt seit 1991, dass alle Neuwagen über OBD verfügen, um die Emissionen zu kontrollieren.

Die Society of Automotive Engineers (SAE) und die Standardized Transition and OBD Adapter Manufacturers (SAE j1962) empfehlen gemeinsam die Verwendung des OBD2-Standards.

Der OBD2-Standard wurde schrittweise in der folgenden Reihenfolge eingeführt:

1996: OBD2 wurde in den USA für Autos und leichte Lastwagen vorgeschrieben

2001: Anwendung auf EU-Benzinfahrzeuge

2003: Dieselfahrzeuge in der EU

2005: USA verlangen OBD2 für mittelschwere Fahrzeuge

2008: US-Autos müssen ISO 15765-4 (CAN) als OBD2-Basis verwenden

2010: USA verlangen OBD2 für schwere Nutzfahrzeuge

Die Zukunft von OBD2

Wie wird OBD2 in Zukunft aussehen?

Die folgenden zwei potenziellen Wege könnten OBD2 grundlegend verändern:

OBD3-Funkübertragungstest

Im Zeitalter vernetzter Autos können OBD2-Tests etwas mühsam erscheinen: Es sind manuelle Emissionskontrollen erforderlich, was die Inspektionen zeitaufwändig und teuer macht.

OBD3 kann allen Autos Telematik hinzufügen, um die oben genannten Probleme zu lösen.

OBD3 stattet grundsätzlich alle Fahrzeuge mit einem kleinen Funktransponder (ähnlich einem Gateway) aus. Auf diese Weise können Fahrzeugidentifikationsnummern (VINs) und DTCs zur Überprüfung per WLAN an einen zentralen Server gesendet werden.

Heutzutage können viele CAN- und OBD2-Geräte die Datenübertragung über WLAN/Mobilfunknetz durchführen – wie beispielsweise die WLAN-Version des CAN-Loggers CANedge2.

Dies ist praktisch und kostengünstig, stellt jedoch aus politischer Sicht aufgrund regulatorischer Bedenken auch eine Herausforderung dar.

Reduzieren Sie OBD2-Dienste von Drittanbietern

Wie oben erwähnt wurde das OBD2-Protokoll ursprünglich zur Emissionskontrolle entwickelt.

OBD2 wird jedoch mittlerweile von vielen Drittentwicklern zur Generierung von Echtzeitdaten verwendet – über OBD2-Verschlüsselungssoftware, CAN-Logger usw. Die deutsche Automobilindustrie sucht jedoch nach Möglichkeiten, dies zu ändern.

Durch den Ausschluss von OBD2-Diensten von Drittanbietern wird empfohlen, OBD2-Dienste während der Fahrt zu deaktivieren und stattdessen relevante Daten auf einem zentralen Server zu sammeln, wodurch Automobilhersteller „Big Data“ kontrollieren können.

Viele halten OBD2-Dienste von Drittanbietern für kommerziell, doch dieses Argument basiert auf Sicherheitsüberlegungen (z. B. der Vermeidung von Hackerangriffen). Es bleibt abzuwarten, ob sich dies zu einem echten Trend entwickelt – es könnte den Markt für OBD2-Dienste von Drittanbietern jedoch deutlich verändern.

PID von OBD2

Warum sind uns OBD2-Daten wichtig?

Ingenieure sind offensichtlich mehr an OBD2-DTCs interessiert (und Benutzer möglicherweise auch), doch die Aufsichtsbehörden benötigen OBD2 zur Kontrolle der Emissionen.

OBD2 unterstützt aber auch einen umfangreichen Satz an Standardparametern, die von den meisten Autos aufgezeichnet werden können.

Dies bedeutet, dass Sie problemlos lesbare OBD2-Daten von Ihrem Auto erhalten, einschließlich Geschwindigkeit, Drehzahl, Drosselklappenstellung und mehr.

Mit anderen Worten: OBD2 erleichtert die Analyse von Daten zu Ihrem Auto – OEM-spezifische und proprietäre Rohdaten.

OBD2- und CAN-Bus-Daten dekodieren

Die Aufzeichnung von CAN-Rohdaten im Fahrzeug ist grundsätzlich einfach. Schließen Sie einen CAN-Recorder an den OBD2-Anschluss an, beginnt dieser sofort mit der Aufzeichnung der Broadcast-Daten vom CAN-Bus. Die CAN-Rohdaten müssen jedoch mithilfe einer Datenbank mit Transformationsregeln dekodiert werden. Solche Datenbanken sind oft proprietär, sodass aus den CAN-Rohdaten keine nützlichen Informationen gewonnen werden können.

Autohacker können versuchen, die Konvertierungsregeln zurückzuentwickeln, obwohl dies technisch recht anspruchsvoll ist. CAN ist jedoch immer noch die einzige Möglichkeit, die Fahrzeugdaten vollständig abzurufen, und OBD2 bietet nur Zugriff auf einen begrenzten Teil der Daten.

So zeichnen Sie OBD2-Daten auf

Die OBD2-Datenaufzeichnung funktioniert wie folgt:

Sie schließen den OBD2-Recorder an den OBD2-Anschluss an

Mit dem Tool können Sie einen „Request Frame“ über CAN senden

Das jeweilige Steuergerät sendet einen „Antwort-Frame“ über CAN

Mit anderen Worten: Ein CAN-Logger, der benutzerdefinierte CAN-Frames senden kann, kann auch als OBD2-Logger verwendet werden.

Beachten Sie, dass die unterstützten OBD2-PIDs je nach Modell/Baujahr variieren. Weitere Informationen finden Sie in unserem OBD2-Datenlogger-Handbuch.

Details zum ursprünglichen OBD2-Paket

Wenn Sie mit der Aufzeichnung von OBD2-Daten beginnen möchten, ist es sehr hilfreich, zunächst die Grundlagen der ursprünglichen OBD2-Nachrichtenstruktur zu verstehen.

Kurz gesagt enthalten OBD2-Nachrichten Kennungen und Daten. Zusätzlich werden die Daten nach Service-, PID- und Datenbytes (A, B, C, D) aufgeteilt und im folgenden Diagramm dargestellt:

Erklärung des OBD2-Informationssegments

Kennung: Bei OBD2-Nachrichten besteht die Kennung aus den standardmäßigen 11 Bits, die zur Unterscheidung zwischen „Anforderungsnachrichten“ (ID 7DF) und „Antwortnachrichten“ (IDs 7E8 bis 7EF) verwendet werden. Beachten Sie, dass 7E8 normalerweise die ID ist, auf die der Host oder die ECU antwortet.

Gültige Bits: Dienen nur dazu, die Anzahl der Bytes (03 bis 06) dieses Datenrahmens anzugeben. Im Beispiel „Fahrzeuggeschwindigkeit“ sind die gültigen Bits des Anforderungsrahmens 02 (da nur 01 und 0D folgen), und die gültigen Bits des Antwortrahmens sind 03, da 41, 0D und 32 folgen.

Dienst: Bei Anfragen liegt dieser zwischen 01 und 0A. Ersetzen Sie in der Antwort 0 durch 4 (also 41, 42, …, 4A). Es gibt zehn Dienste, wie sie im SAE J1979 OBD2-Standard beschrieben sind. Modus 1 zeigt aktuelle Daten an, beispielsweise zur Anzeige von Fahrzeuggeschwindigkeit, Drehzahl usw. in Echtzeit. Andere Modi dienen beispielsweise zum Anzeigen oder Löschen gespeicherter Fehlercodes und zur Anzeige von Standbildern.

PID: Für jeden Dienst gibt es eine Liste mit standardmäßigen OBD2-PIDs. Beispielsweise steht PID 0D im Dienst 01 für die Fahrzeuggeschwindigkeit. Eine vollständige Liste finden Sie in der Wikipedia-Übersicht zu OBD2-PIDs. Jede PID hat eine Beschreibung, und einige PIDs haben einen festgelegten Mindest- oder Höchstwert sowie eine Umrechnungsformel.

Beispielsweise gibt es nur den Parameter A. Die Formel für die Geschwindigkeit besteht darin, A von Hexadezimal in Dezimal umzuwandeln, um den Wert nach der km/h-Umwandlung zu erhalten (d. h. 32 wird zu mehr als 50 km/h). Ein weiteres Beispiel: Für U/min (PID 0C) lautet die Formel (256*A+B)/4.

A, B, C, D: Dies sind die Datenbytes im Hexadezimalformat. Sie müssen in Dezimalformat umgewandelt werden, bevor sie in PID-Formelberechnungen verwendet werden können. Beachten Sie, dass das letzte Datenbyte (nach Dh) nicht verwendet wird.

Beispiel für einen OBD2-Datensatz

OBD2-Daten von Pkw und leichten Lkw können in verschiedenen Fällen verwendet werden:

Fahrzeugdaten aufzeichnen

OBD2-Daten von Autos können verwendet werden, um den Kraftstoffverbrauch zu senken, das Fahrverhalten zu verbessern, neue Teile zu testen und Versicherungsfragen zu stellen

Echtzeit-Fahrzeugdiagnose

Über die OBD2-Schnittstelle können menschenlesbare OBD2-Daten in Echtzeit übertragen werden, z. B. für die Fahrzeugdiagnose

vorausschauende Wartung

Autos und leichte Lastwagen können über IoT-OBD2-Logger in der Cloud überwacht werden, um Ausfälle vorherzusagen und zu vermeiden

Fahrzeug-Blackbox-Recorder

OBD2-Recorder können als „Blackbox“ für ein Fahrzeug oder Gerät verwendet werden, um beispielsweise Daten für Streitigkeiten oder Diagnosen bereitzustellen

Welche Art von OBD2-Recorder benötige ich?

Nachfolgend stellen wir die gängigsten Kategorien von OBD2-Analysegeräten vor:

OBD2-Diagnosegerät: Es wird zum statischen Lesen oder Löschen von DTCs verwendet, wenn der Wartungstechniker Fahrzeugfehler diagnostiziert (z. B. können diese mit MIL-Leuchten zusammenhängen). Es gibt verschiedene Situationen.

OBD2-Logger: Dient zur Aufzeichnung von OBD2-Daten im Fahrzeug auf einer SD-Karte, ideal z. B. für die Blackbox oder Feldtests neuer Teile. Eine WLAN-fähige Version ist ebenfalls erhältlich, z. B. für die Fahrzeugtelematik.

OBD2-Schnittstelle: Bietet OBD2-Daten in Echtzeit, beispielsweise über USB, wird typischerweise in der professionellen Diagnose und der OEM-Fahrzeugentwicklung verwendet.

Die spezialisiertere OBD2-Schnittstelle kann auch zum Übertragen von OBD2-Daten sowie dedizierten CAN-Bus-Daten verwendet werden, was für CAN-Sniffing und Car-Hacking nützlich ist.