Description et fonctionnement

Présentation de l'OBD-II

1. Généralités. Le California Air Resources Board (CARB) a commencé à réglementer le diagnostic embarqué (OBD) pour les véhicules vendus en Californie à partir de l'année modèle 1988. La première étape, OBD-I, imposait la surveillance du système d'alimentation en carburant, du système de recyclage des gaz d'échappement (EGR) et des composants supplémentaires liés aux émissions. Le voyant de dysfonctionnement (MIL) devait s'allumer pour alerter le conducteur d'une panne et de la nécessité de réparer le système de contrôle des émissions. Le MIL était associé au code de défaut ou code de diagnostic de panne (DTC) identifiant l'emplacement précis de la panne. Le système OBD a été proposé par le CARB pour améliorer la qualité de l'air en identifiant les véhicules dépassant les normes d'émissions. L'adoption des amendements à la loi fédérale sur la qualité de l'air (Clean Air Act) en 1990 a également conduit l'Agence de protection de l'environnement (EPA) à élaborer les exigences en matière de diagnostic embarqué. Les réglementations OBD-II du CARB ont été appliquées jusqu'en 1999, date à laquelle les réglementations fédérales ont été adoptées. Le système OBD-II répond aux exigences de l'État en surveillant le système de contrôle des émissions. Lorsqu'un système ou un composant dépasse le seuil d'émissions ou fonctionne en dehors de sa tolérance, un code de défaut est mémorisé et le MIL s'allume. Le gestionnaire de diagnostic est un programme informatique dans le module de commande du moteur (ECM) ou le module de commande du groupe motopropulseur (PCM), qui coordonne l'autocontrôle du système OBD-II. Ce programme gère tous les moniteurs et interactions, le fonctionnement des DTC et du MIL, les données figées et l'interface de l'outil de diagnostic. Les données figées décrivent les conditions moteur mémorisées, telles que l'état du moteur, l'état de la régulation du carburant, l'avance à l'allumage, le régime, la charge et la température du moteur au moment où le défaut est détecté pour la première fois. Les conditions précédemment mémorisées ne sont remplacées que si un défaut de raté d'allumage ou de carburant est détecté. Ces données sont accessibles à l'aide de l'outil de diagnostic pour faciliter la réparation du véhicule. Le centre du système OBD-II est un microprocesseur appelé module de commande du moteur (ECM) ou module de commande du groupe motopropulseur (PCM). L'ECM ou le PCM reçoit les données des capteurs et d'autres composants électroniques (contacteurs, relais, etc.). Sur la base des informations reçues et programmées dans sa mémoire (mémoire vive de maintien et autres), l'ECM ou le PCM génère des signaux de sortie pour commander les différents relais, électrovannes et actionneurs. 2. Configuration matérielle et termes associés. 1) GST (outil de diagnostic générique)

2) MIL (témoin de dysfonctionnement) - activité du transistor MIL

La lampe témoin de dysfonctionnement (MIL) est connectée au connecteur de l'ECM ou du PCM. Alimentation de la lampe témoin de dysfonctionnement par la batterie (amplificateur à collecteur ouvert). Sur la plupart des véhicules, le MIL est monté sur le tableau de bord. L'amplificateur de la lampe ne peut pas être endommagé par un court-circuit. Des lampes dont la puissance dissipée dépasse largement celle du MIL et de la lampe du testeur peuvent provoquer une indication de dysfonctionnement. ▷ Lorsque le contact est mis et que le régime moteur (tr/min) < régime minimal, le MIL s'allume pour un contrôle visuel par le conducteur. 3) Allumage du MIL. Lorsque l'ECM ou le PCM détecte une émission liée à un défaut lors du premier cycle de conduite, le code de défaut et les données moteur sont mémorisés dans la mémoire de figeage. Le voyant MIL ne s'allume que lorsque l'ECM ou le PCM détecte le même défaut associé au même code de défaut lors de deux cycles de conduite consécutifs. 4) Extinction du MIL. ● Ratés d'allumage et défauts du système d'alimentation en carburant : en cas de raté d'allumage ou de défaut du système d'alimentation, le MIL peut être éteint si le même défaut ne se reproduit pas lors de trois cycles de conduite consécutifs dans des conditions similaires à celles dans lesquelles le défaut a été détecté pour la première fois. ● Tous les autres défauts : pour tous les autres défauts, le voyant MIL peut s'éteindre après trois cycles de conduite consécutifs pendant lesquels le système de surveillance responsable de l'allumage du MIL fonctionne sans détecter de défaut et sans qu'aucun autre défaut ne soit identifié, lequel allumera le MIL de manière indépendante conformément aux exigences énoncées ci-dessus. 5) Effacement du code de défaut. Le système de diagnostic peut effacer le code de défaut si le même défaut n'est pas réenregistré pendant au moins 40 cycles de chauffe du moteur, le MIL n'étant pas allumé. 6) Bus de communication (CAN)

• Topologie du bus : structure de la ligne (bus)
• Câblage : paire torsadée
• Longueur maximale du câble externe du DLC : 5 m
• Débit de transmission des données
• Diagnostic : 500 kbit/s
• Mode service (mise à jour, écriture du VIN) : 500 kbit/s ou 1 Mbit/s

7) Cycle de conduite : le cycle de conduite comprend le démarrage du moteur et l'arrêt du moteur. 8) Cycle de chauffe : le cycle de chauffe désigne un fonctionnement suffisant du véhicule au cours duquel la température du liquide de refroidissement moteur a augmenté d'au moins 40 °F (22 °C) depuis le démarrage du moteur et atteint une température minimale d'au moins 160 °F (71 °C). 9) Trajet : un trajet désigne l'utilisation du véhicule (après une période d'arrêt du moteur), d'une durée et selon un mode de conduite tel que tous les composants et systèmes sont contrôlés au moins une fois par le système de diagnostic, à l'exception de l'efficacité du catalyseur ou de la surveillance du système d'évaporation, lorsque le contrôle à vitesse constante est utilisé, sous réserve que toutes les conditions de désactivation du contrôle définies par le constructeur soient remplies au moins une fois pendant la première partie du démarrage du moteur du cycle FTP applicable. 10) Format du code de défaut

• Code de défaut de diagnostic (SAE J2012)
• Les codes DTC utilisés sur les véhicules OBD-II commencent par une lettre suivie de quatre chiffres.

La première lettre du code de défaut identifie la fonction du dispositif contrôlé défaillant. La lettre « P » indique un dispositif de groupe motopropulseur, « C » indique un dispositif de châssis, « B » indique un dispositif de carrosserie et « U » indique un réseau ou une liaison de communication. Le premier chiffre indique si le code est générique (commun à tous les constructeurs) ou spécifique au constructeur. « 0 » et « 2 » signifient générique, « 1 » indique spécifique au constructeur. Le deuxième chiffre indique le système concerné, avec un nombre de 1 à 7. Le tableau ci-dessous montre les numéros attribués à chaque système.

1. 1
   Régulation carburant-air
2. 2
   Dosage du carburant et de l'air (uniquement défaut du circuit d'injecteur)
3. 3
   Système d'allumage ou ratés d'allumage
4. 4
   Contrôles supplémentaires des émissions
5. 5
   Contrôle de la vitesse du véhicule et système de régulation du ralenti
6. 6
   Circuits de sortie du calculateur
7. 7
   Transmission

Les deux derniers chiffres du code de défaut indiquent le composant ou la section du système où se trouve le défaut. 11) Données de figeage : lorsqu'un événement de figeage est déclenché par un code DTC lié aux émissions, l'ECM ou le PCM enregistre diverses informations sur le véhicule telles qu'elles étaient au moment où le défaut est apparu. Le numéro DTC, avec les données moteur, peut aider le technicien à déterminer la cause du défaut. Une fois que les données du 1er cycle de conduite ont été enregistrées en mémoire de figeage, le code de défaut y reste même si le défaut réapparaît (2e cycle de conduite) et que le voyant MIL s'allume.

• Liste des données figées

a.	Valeur calculée de charge

b.	Régime moteur

b.	Correction de carburant

d.	Pression de carburant (si disponible)

e.	Vitesse du véhicule (si disponible)

f.	Température du liquide de refroidissement

g.	Pression du collecteur d'admission (si disponible)

h.	Fonctionnement en boucle fermée ou en boucle ouverte

I.	Code défaut

3. Tests de disponibilité du système OBD-II 1) Contrôle du catalyseur Le moniteur d'efficacité du catalyseur est une stratégie d'autodiagnostic du ECM ou du PCM qui utilise la sonde à oxygène chauffée aval (HO2S) pour déterminer quand le catalyseur est tombé en dessous du niveau minimal d'efficacité dans sa capacité à contrôler les émissions d'échappement. 2) Contrôle des ratés d'allumage Les ratés d'allumage sont définis comme l'absence de combustion correcte dans un cylindre due à l'absence d'étincelle, à un mauvais dosage du carburant ou à une mauvaise compression. Toute combustion qui ne se produit pas dans le cylindre au moment voulu est également un raté d'allumage. Le moniteur de détection des ratés d'allumage détecte les ratés dus au carburant, à l'allumage ou à des causes mécaniques. Le but est de protéger le catalyseur contre les dommages irréversibles et d'alerter le client d'une défaillance des émissions ou d'un échec de l'inspection en allumant le MIL. Lorsqu'un raté d'allumage est détecté, un logiciel spécial appelé « données figées » est activé. Les données figées enregistrent l'état de fonctionnement du véhicule au moment où la défaillance est détectée par la stratégie de surveillance des ratés d'allumage. 3) Surveillance du système d'alimentation en carburant Le moniteur du système d'alimentation en carburant est une stratégie d'autodiagnostic du ECM ou du PCM qui surveille la table des valeurs adaptatives de carburant. Le système de commande d'alimentation en carburant utilise la table des valeurs adaptatives pour compenser la variabilité normale des composants du système d'alimentation causée par l'usure ou le vieillissement. Lors du fonctionnement normal du véhicule, si le système d'alimentation semble décalé vers un mélange pauvre ou riche, la table des valeurs adaptatives décalera les calculs d'injection de carburant pour éliminer ce décalage. 4) Surveillance du système de refroidissement moteur Le moniteur du système de refroidissement est une stratégie d'autodiagnostic du ECM ou du PCM qui surveille le ECTS (capteur de température du liquide de refroidissement moteur) et le thermostat pour la continuité du circuit, la plage de sortie et la rationalité des défaillances. 5) Surveillance de la sonde O2 Les règles OBD-II exigent la surveillance de la sonde O2 chauffée amont (HO2S) afin de déterminer si la dégradation de la sonde a dépassé les seuils. De plus, la HO2S est située en aval du catalyseur trois voies à réchauffage rapide (WU-TWC) afin de déterminer l'efficacité du catalyseur. Bien que la HO2S aval soit du même type que celle utilisée pour la régulation du carburant, elle fonctionne différemment. La HO2S aval est surveillée afin de déterminer si elle génère une tension. Cette tension est comparée à la plage admissible étalonnée. 6) Surveillance du système de récupération des vapeurs de carburant (EVAP) Le moniteur est une stratégie d'autodiagnostic du ECM ou du PCM qui vérifie l'intégrité du système EVAP. Le système EVAP complet détecte les fuites, ou les combinaisons de fuites, dont le débit est supérieur ou égal à celui d'un orifice de 0,040 pouce et de 0,020 pouce. 7) Surveillance du système de climatisation Le moniteur du système de climatisation est une stratégie d'autodiagnostic du ECM ou du PCM qui surveille les défaillances de tous les composants du système de climatisation lorsque le climatiseur est activé. 8) Surveillance globale des composants La surveillance globale des composants est une stratégie d'autodiagnostic du ECM ou du PCM qui détecte les défaillances de tout composant électronique ou du système de transmission fournissant une entrée au ECM ou au PCM, et qui n'est pas exclusivement une entrée d'un autre moniteur OBD-II. 9) Surveillance des composants du système de climatisation Exigence : Si le véhicule comprend une stratégie de commande moteur qui modifie l'alimentation en carburant au ralenti et/ou la commande d'allumage lorsque le système de climatisation est activé, le système OBD II doit surveiller tous les composants électroniques du système de climatisation pour détecter les défaillances qui empêchent le système de passer à une commande alternative lorsque le système de climatisation est activé, ou qui forcent le système à activer une commande alternative alors que le système de climatisation est désactivé. En outre, le système OBD II doit surveiller les défaillances de tous les composants électroniques du système de climatisation utilisés dans le cadre de la stratégie de diagnostic de tout autre système ou composant surveillé. Plan de mise en œuvre : Aucune stratégie de commande moteur intégrée ne modifie la commande du carburant et/ou de l'allumage lorsque le système de climatisation est activé. Les défaillances des composants du système de climatisation ne sont pas utilisées dans le cadre de la stratégie de diagnostic d'un autre système ou composant surveillé.