Bazele Mecanicii Auto - Diagnoza OBD

[Madalin]

 

• Definitie: OBD sau diagnoza la bord reprezită capacitatea unui automobil de a-și diagnostica diverse componente care au impact asupra emisiilor poluante. Principalul scop al diagnozei OBD este de a aprinde martorul „Check Engine” în cazul în care s-au detectat probleme de funcționare la componentele care influențează direct sau indirect emisiile poluante. Modul în care trebuie să funcționeze un echipament de diagnosticare este stabilit prin standarde, americane SAE și internaționale ISO.

 

Istoria OBD

 

OBD-1

    Începând cu 1988 regulamentele emise de CARB cer ca toate automobilele noi vândute în statul California (USA) să aibă capabilități de diagnosticare la bord. Aceste cerințe, standarde sunt denumite ca fiind OBD-1 sau prima generație de diagnoză la bordul automobilelor. Succesul acestui regulament, standard nu a fost foarte mare deoarece interfața cu echipametul de diagnosticare nu era standadizată și fiecare constructor a plasat conectorul după bunul plac. De asemenea protocolul de comunicație utilizat nu era standardizat și deci imposibil de a creea un echipament de diagnosticare care să poată fi utilizat pe automobile diferite.

    În 1994 CARB emite noile regulamente ce vor fi cunoscute ca OBD-2. Acestea sunt impuse tuturor automobilelor noi ce vor fi vândute în California începând cu anul 1996. Atât conectorul (interfața cu echipamentul de diagnosticare) cât și protocolul de comunicație sunt standardizate, ceea ce face posibilă dezvoltarea de echipament de diagnosticare universale.

EOBD

    Versiunea europeană a standardului OBD-2 este denumită EOBD implementarea fiind obligatorie pentru toate automobilele noi produse începând cu 2001 pentru motoarele pe benzină și cu 2004 pentru motoarele diesel.

 

Prezentare generală OBD-2

 

    Termenul OBD-2 implică cerințe standardizate atât pe partea de hardware (electronică, conector) cât și pe partea de software (protocol de comunicație, parametrii măsurați). Pe scurt putem spune că standardul OBD-2 se referă la:

conector

protocol de comunicație

mod de funcționare (informații/parametrii înregistrați și puși la dispoziția utilizatorului automobilului)

 

Conectorul OBD-2

    Standardul american SAE J1962, echivalent cu ISO 15031-3, prevede dimensiunile conectorului OBD-2 din vehiculului și pentru echipamentul de diagnosticare. De asemenea locația conectorului din vehicul este standardizată, astfel fiecare automobil ce respectă regulamentul/standardul OBD-2 permite accesul utilizatorului. Conectorul trebuie să fie situat în habitaclu, în zona volanului a tabloului de bord sau a consolei centrale. Accesul trebuie să se facă ușor, de pe scaunul conducătorului auto, locația preferată fiind între coloana de direcție și axa longitudinală a vehiculului. Accesul la conectorul OBD-2 din vehicul trebuie să se facă fără utilizarea unor instrumente speciale în cazul în care conectorul este acoperit de un capac de protecție.  Amplasarea conectorului trebuie să permită montarea și demontarea echipamentului de diagnosticare cu o singură mână, în condiții de siguranță. 

 

Protocoale de comunicație utilizate pentru OBD-2

 

    Interfața OBD-2 pentru majoritatea automobilelor poate utiliza unul din cinci protocoale de comunicație. Deducerea protocolului utilizat se poate face prin identificarea pinilor de pe conectorul OBD-2 al automobilului:

SAE J1850 PWM

    Protocolul este utilizat în principal de către Ford Motor Company, viteza de transfer a datelor fiind de 41.6 kB/sec. Utilizează pinii 2 (+) și 5 (-) pentru transmiterea semnalelor.

SAE J1850 VPW

    Este un protocol standard utilizat de către General Motors, viteza de transfer a datelor fiind între 10.4 și 41.6 kB/sec. De asemenea utilizează pinii 2 (+) și 5 (-) pentru transmiterea semnalelor.

ISO 9141-2

    Protocol utilizat cu precădere de către producătorii de automobile europeni, asiatici și Chrysler. Viteza de transfer a datelor este de 10.4 kBaud. Pentru comunicare utilizează pinul 7 (K-line) și opțional pinul 15 (L-line).

ISO 14230 (KWP2000)

    Protocol similar cu ISO 9141-2. Pentru comunicare utilizează pinul 7 (K-line) și opțional pinul 15 (L-line). Viteza de transfer a datelor este cuprinsă între 1.2 și 10.4 KBaud

ISO 15765 (CAN)

    Protocol CAN este produsul companiei Bosch și este larg utilizat în industria automobilelor. În funcție de viteza de transfer a datelor, pentru OBD-2, se poate utiliza CAN de 250 kBit/sec sau de 500 kBit/sec. Pentru transmiterea datelor se utilizează pinul 6 (CAN high) și 14 (CAN low). Începând cu 2008, toate vehiculele noi vândute în SUA sunt obligate să utilizeze protocolul CAN pentru OBD-2.

    Utilizarea unui protocol sau altul este decisă în principal de norma de poluare pe care o respectă un automobil. Odată cu înăsprirea limitelor de emisii poluante, cerințele OBD-2 sau modificat în sensul creșterii numărului de parametrii măsurați și a testelor efectuate. Aceste reglementări au obligat constructorii auto să utilizeze protocoalele de comunicație mai performante cu viteză de transfer a datelor mai ridicată. Astfel, odată cu normele Euro 4, protocolul de comunicație pentru OBD-2 este CAN, iar pentru vehiculele Euro 3 protocolul poate fi ISO 9141-2 sau ISO 14230 pentru automobilele europene și SAE J1850 pentru cele americane.

    Exemple de protocoale de comunicație pentru OBD-2:

Automobil	Motorizare	Norme de poluare	Protocol
Dacia Logan	1.5 dCi 65 CP	Euro 3	ISO 14230-4 (KWP FAST)
Dacia Logan	1.6 MPI 90 CP	Euro 4	ISO 14230-4 (KWP 5BAUD)
Renault Megane 2	1.5 dCi 85 CP	Euro 4	ISO 15765-4 (CAN 11/500)
Mini Cooper	1.6 122 CP	Euro 5	ISO 15765-4 (CAN 11/500)
Opel Zafira EcoFlex	1.7 CDTI 125 CP	Euro 5	ISO 15765-4 (CAN 11/500)
Skoda Fabia	1.6 TDI 90 CP	Euro 5	ISO 15765-4 (CAN 11/500)

    Determinarea protocolului de comunicare se face automat de către echipamentul de diagnoză auto (scantool), acestea fiind proiectate să comunice cu automobilul indiferent de protocol.

 

Modurile de funcționare ale OBD-2

 

    Comunicarea între echipamentul de diagnosticare și automobil, în cazul OBD-2, se face utilizând anumite servicii sau moduri de comunicare. Serviciile OBD-2 sunt numerotate de la 1 la 9 și sunt simbolizate $01, $02, ... $09. Fiecare serviciu are rolul de a extrage anumite informații legate de automobil.

 

 Serviciul $01 (Read real-time data) este utilizat pentru a citi date în timp real privind funcționarea motorului. Viteza cu care se face citirea datelor depinde de protocolul utilizat. De exemplu în cazul protocolului ISO 14230 (KWP 5BAUD) se pot citi până la 9 parametrii pe secundă iar în cazul protocolului ISO 15765 până la 55 parametrii pe secundă. Parametrii pot fi calculați de calculatorul de injecție sau pot fi măsurați de senzori.

    Serviciul $02 (Freeze frame data) este utilizat pentru a afișa parametrii motorului înregistrați în momentul în care a apărut un defect. Acești parametrii au rolul de al ajuta pe cel care efectuează reparația să pună un diagnostic cât mai bun. Numărul de parametrii înregistrați depinde în mare măsură de performanțele calculatorului de injecție.

    Serviciul $03 (Read stored fault codes) returnează codul defectelor confirmate ale motorului. Un cod de defect numit DTC este compus din o literă urmată de patru cifre:

 

P – Powertrain(1)
B – Body(2)
C – Chassis(3)
U – Network(4)0 – Generic
1 – Specific
2 – Rezervat SAE
3 – Rezervat SAE1 = Management emisii (Combustibil/Aer)
2 = Circuitul de injecție (Combustibil/Aer)
3 = Aprindere sau Rateu aprindere
4 = Controlul Emisiilor
5 = Viteza vehicul & Control Ralanti
6 = Calculator & Circuit Comandă
7 = Transmisie
8 = Transmisie
9 = Rezervat SAE
0 = Rezervat SAE

(1) Powertrain - Categoria Sistemelor de Propulsie include motorul, transmisia precum și sistemele auxiliare asociate trenului de rulare.
Ex. P0135 (O2 Sensor Heater Circuit) – defect al circuitului de încălzire al senzorului de oxigen

(2) Body – În acestă categorie, Caroserie, sunt incluse sistemele, componentele care sunt prezente în general în habitaclu. Sistemele din acestă categorie sunt responsabile cu asistența pasagerilor în timpul deplasării, comfortul și siguranța acestora. 
Ex. B0028 (Right Side Airbag Deployment Control) – defect al sistemului de control al airbag-ului stânga

(3) Chassis – Categoria Șasiu cuprinde sistemele care sunt în afara habitaclului. În acestă categorie de obicei sunt incluse sistemul de frânare, sistemul de direcție și suspensia.
Ex. C0051 (Steering Wheel Position Sensor) – defect al sensorului de poziție pentru coloana de direcție

(4) Network – Categoria rețea cuprinde funcțiile care sunt comune calculatoarelor și sistemelor aflate pe un automobil. Un exemplu este rețeaua de comunicare CAN.
Ex. U0121 (Lost Communication With ABS Control Module) – defect ce reprezintă pierderea comunicării cu modulul de control al ABS.

Serviciul $04 (Erase fault-codes and stored values) este utilizat pentru ștergerea codurilor de eroareprecum și a informațiilor asociate (freeze frame)

Serviciul $05 (Read Lambda sensor self test results) este utilizat pentru raportarea stării de funcționare a senzorului de oxigen (sonda lambda).

$01 – nivelul de tensiune la care se face tranziția între amestec bogat și amestec sărac
$02 – nivelul de tensiune la care se face tranziția între amestec sărac și amestec bogat
$03 – tensiunea minimă utilizată pentru calculul timpului de trecere între amestec sărac și bogat
$04 – tensiunea maximă utilizată pentru calculul timpului de trecere între amestec sărac și bogat
$05 – timpul în care se face tranziția de la amestec bogat la amestec sărac
$06 – timpul în care se face tranziția de la amestec sărac la amestec bogat
$07 – tensiunea minimă (utilizată pentru testarea senzorului)
$08 – tensiunea maximă (utilizată pentru testarea senzorului)
$09 – timpul între valorile tensiunilor de tranziție
$0A – perioada semnalului

    Acest serviciu este utilizat pentru diagnosticarea problemelor apărute la senzorul de oxigen sau a deficiențelor amestecului aer-combustibil.

    Serviciul $06 (Read component monitoring self test) este utilizat pentru citirea rezultatelor testelor efectuate asupra diferitelor componente, ce au impact direct asupra emisiilor poluante. Rezultatelor cuprind de obicei o valoare minimă, una maximă și nivelul înregistrat în momentul citirii.

 

Echipamente de diagnosticare OBD-2

 

    Echipamentele de diagnosticare (în engleză scantool) sunt de mai multe tipuri. Cele mai simple sunt cele care citesc doar codurile de eroare (DTC). Echipamentele mai complexe, pe lângă codurile de eroare, citesc și parametrii automobilului în timp real (temperatură motor, turație motor, viteză vehicul, etc.), realizează teste pe diverse componente sau testează senzorul de oxigen. Aceste echipamente intră în categoria celor de sine stătătoare care se conectează la portul automobilului și furnizează informațiile dorite.

 

Sursa: http://www.e-automobile.ro/categorie-diagnoza/5-obd-diagnoza-auto.html

[Madalin]

Closed.