Description et fonctionnement

Présentation de l'OBD-II

1. Présentation. 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, exigeait la surveillance du système d'alimentation en carburant, du système de recirculation des gaz d'échappement (EGR) et des composants supplémentaires liés aux émissions. Le témoin de dysfonctionnement (MIL) devait s'allumer pour avertir le conducteur d'une panne et de la nécessité de réparer le système antipollution. Associé au MIL, un code de défaut ou code de diagnostic de panne (DTC) identifiait la zone précise 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 au Clean Air Act de 1990 a également conduit l'Agence de protection de l'environnement (EPA) à élaborer les exigences de diagnostic embarqué. Les règles OBD-II du CARB ont été appliquées jusqu'en 1999, date à laquelle les normes fédérales ont été adoptées. Le système OBD-II respecte les normes gouvernementales en surveillant le système de contrôle des émissions. Lorsqu'un système ou un composant dépasse le seuil d'émissions ou fonctionne hors tolérance, un DTC est mémorisé et le MIL s'allume. Le moniteur de diagnostic est un programme informatique du calculateur moteur (ECM) ou du calculateur de groupe motopropulseur (PCM) qui coordonne le système d'autodiagnostic OBD-II. Ce programme contrôle 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 de carburant, l'étincelle, le régime, la charge et l'état de chauffe au moment de la détection du premier défaut. Les conditions précédemment mémorisées ne sont remplacées que lors de la détection d'un défaut de carburant ou de raté d'allumage. Ces données sont accessibles à l'aide d'un outil de diagnostic afin de faciliter la réparation du véhicule. Le cœur du système OBD-II est un microprocesseur appelé calculateur moteur (ECM) ou calculateur de groupe motopropulseur (PCM). L'ECM ou le PCM reçoit des données des capteurs et d'autres composants électroniques (contacteurs, relais, etc.). Sur la base de ces informations et des informations programmées dans sa mémoire (mémoire vive, mémoire morte, etc.), l'ECM ou le PCM génère des signaux de sortie pour commander divers relais, électrovannes et actionneurs. 2. Configuration matérielle et termes associés. 1) GST (outil de diagnostic universel)

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

Lampe témoin de dysfonctionnement (MIL) reliée au connecteur ECM ou PCM et à l'alimentation de la batterie (amplificateur à collecteur ouvert). Dans la plupart des véhicules, la MIL est installée 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 est nettement supérieure à celle de la MIL et des lampes du testeur peuvent provoquer une indication de dysfonctionnement erronée. ? Contact mis et régime moteur (tr/min) < MIN. RPM : la MIL s'allume pour le contrôle visuel par le conducteur. 3) Allumage de la MIL Lorsque l'ECM ou le PCM détecte une défaillance liée aux émissions pendant le premier cycle de conduite, le code défaut et les données moteur sont enregistrés en mémoire d'images figées. La lampe MIL ne s'allume que lorsque l'ECM ou le PCM détecte le même défaut, associé au même code défaut, lors de deux cycles de conduite consécutifs. 4) Extinction de la MIL ? Ratés d'allumage et défaillances du système d'alimentation : en cas de raté d'allumage ou de défaillance du système d'alimentation, la MIL peut s'éteindre si le même défaut ne se reproduit pas lors des contrôles pendant trois cycles de conduite consécutifs ultérieurs dont les conditions sont similaires à celles dans lesquelles le défaut a été détecté pour la première fois. ? Tous les autres défauts : pour tous les autres défauts, la lampe témoin peut s'éteindre après trois cycles de conduite consécutifs ultérieurs pendant lesquels le système de surveillance ne détecte pas de défaut, et si aucun autre défaut susceptible d'allumer la MIL de façon autonome conformément aux exigences ci-dessus n'a été détecté. 5) Effacement du code défaut Le système de diagnostic peut effacer le code défaut si le même défaut n'est pas réenregistré pendant au moins 40 cycles de chauffe du moteur, et si la MIL n'est pas allumée pour ce code défaut. 6) Ligne 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 Un cycle de conduite correspond au fonctionnement du véhicule (après une période d'arrêt du moteur) pendant une durée et dans un mode de conduite tels que tous les composants et systèmes soient contrôlés au moins une fois par le système de diagnostic, à l'exception du contrôle d'efficacité du catalyseur ou du système d'évaporation, lorsqu'un contrôle à vitesse stabilisée est utilisé, en respectant la limite selon laquelle toutes les conditions de désactivation du contrôle définies par le constructeur doivent être respectées. Au moins une fois pendant la première phase du démarrage du moteur du cycle FTP applicable. 8) Cycle de chauffe Un 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 depuis le démarrage du moteur et atteint une température minimale de 160 °F. 9) Cycle de trajet Un cycle de trajet correspond au véhicule roulant dans les conditions requises pour un ou plusieurs moniteurs. Après réparation d'un véhicule en raison d'un défaut lié aux émissions, le fonctionnement du véhicule dans les conditions de lancement du moniteur du système est considéré comme un cycle de trajet. 10) Format du code 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 lettre initiale du DTC identifie le système contrôlé défaillant. « P » désigne le groupe motopropulseur, « C » désigne le châssis, « B » désigne la carrosserie, et « U » désigne le réseau ou la liaison de communication de données. Le premier chiffre indique si le code est générique (commun à tous les constructeurs) ou spécifique au constructeur. « 0 » et « 2 » désignent un code générique, « 1 » désigne un code spécifique au constructeur. Le deuxième chiffre indique le système concerné, un nombre de 1 à 7. Le tableau ci-dessous indique 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 DTC indiquent le composant ou la partie du système où se trouve l'anomalie. 11) Données de figeage : lorsqu'un événement de figeage est déclenché par un DTC lié aux émissions, l'ECM ou le PCM enregistre diverses informations sur le véhicule telles qu'elles existaient au moment de l'apparition de l'anomalie. Le numéro de DTC, associé aux données moteur, peut aider le technicien à localiser la cause de l'anomalie. Une fois les données du DTC du 1er cycle de conduite enregistrées en mémoire de figeage, elles y restent même si l'anomalie se reproduit (2e cycle de conduite) et que le MIL s'allume.

• Liste des données figées

1. 1
   Valeur calculée de charge
2. 2
   Régime moteur
3. 3
   Correction de carburant
4. 4
   Pression de carburant (si disponible)
5. 5
   Vitesse du véhicule (si disponible)
6. 6
   Température du liquide de refroidissement
7. 7
   Pression du collecteur d'admission (si disponible)
8. 8
   Fonctionnement en boucle fermée ou en boucle ouverte
9. 9
   Code défaut

3. Moniteurs de disponibilité du système OBD-II 1) Surveillance du catalyseur Le moniteur d'efficacité du catalyseur est une stratégie d'autodiagnostic de l'ECM ou du PCM qui utilise la sonde à oxygène chauffée aval (HO2S) pour déterminer quand l'efficacité du catalyseur est tombée sous le niveau minimal de sa capacité à contrôler les émissions d'échappement. 2) Surveillance 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 se produisant hors du cylindre ou au mauvais moment constitue également un raté. Le moniteur de détection des ratés identifie les ratés d'origine carburant, allumage ou mécanique. L'objectif est de protéger le catalyseur contre des dommages irréversibles et d'avertir le client d'une défaillance liée aux émissions ou d'une défaillance d'entretien en allumant le voyant MIL. Lorsqu'un raté est détecté, un logiciel spécial appelé « données figées » (freeze frame) est activé. Les données figées enregistrent l'état de fonctionnement du véhicule au moment où la stratégie de surveillance des ratés détecte le défaut. 3) Surveillance du système d'alimentation en carburant Le moniteur du système d'alimentation en carburant est une stratégie d'autodiagnostic de l'ECM ou du PCM qui surveille la table d'adaptation du carburant. Le système de commande d'alimentation en carburant utilise une table d'adaptation pour compenser la variabilité normale des composants du système de carburant due à l'usure ou au vieillissement. En utilisation normale du véhicule, si le système de carburant fonctionne en mélange pauvre ou riche, la table des valeurs adaptatives modifie les calculs d'alimentation en carburant afin d'éliminer le décalage. 4) Surveillance du système de refroidissement moteur Le moniteur du système de refroidissement est une stratégie d'autodiagnostic de l'ECM ou du PCM qui surveille le capteur ECTS (capteur de température du liquide de refroidissement moteur) et le thermostat, afin de détecter les défauts de continuité du circuit, de plage de mesure et de cohérence. 5) Surveillance de la sonde O2 Les règles OBD-II exigent la surveillance de la sonde à oxygène chauffée (HO2S) afin de détecter une dégradation du capteur au-delà des valeurs seuils. La sonde à oxygène chauffée aval, située en aval du catalyseur trois voies chauffé (WU-TWC), permet de déterminer l'efficacité du catalyseur. Bien que la HO2S aval soit du même type que celle utilisée pour la commande d'alimentation en carburant, elle fonctionne différemment. La HO2S aval est surveillée pour déterminer si une tension est générée. Cette tension est comparée à la plage admissible calibrée. 6) Surveillance du système EVAP Le moniteur EVAP est une stratégie d'autodiagnostic de l'ECM ou du PCM qui vérifie l'étanchéité du système EVAP. Le système EVAP complet détecte une fuite ou des fuites dont la somme est supérieure ou égale à une fuite provoquée par un orifice de 0,040 pouce et de 0,020 pouce de diamètre. 7) Surveillance du système de climatisation Le moniteur du système de climatisation est une stratégie d'autodiagnostic de l'ECM ou du PCM qui surveille les défauts de tous les composants du système de climatisation. N/A. 8) Surveillance générale des composants La surveillance générale des composants est une stratégie d'autodiagnostic de l'ECM ou du PCM qui détecte les défauts de tout composant électronique ou système de transmission fournissant des données d'entrée à l'ECM ou au PCM et qui n'est pas uniquement une entrée pour un autre moniteur OBD-II. 9) Surveillance des composants du système de climatisation Exigence : si le véhicule comprend une stratégie de commande moteur qui coupe 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 afin de détecter les défauts qui empêchent le système de déclencher une commande alternative lorsque le climatiseur est activé, ou qui amènent le système à déclencher une commande alternative lorsque le climatiseur est désactivé. En outre, le système OBD II doit surveiller les défauts de tous les composants électroniques du système de climatisation utilisés dans la stratégie de diagnostic de tout autre système ou composant contrôlé. Plan de mise en œuvre : Aucune stratégie de commande moteur modifiant la coupure de l'alimentation en carburant et/ou de l'allumage lorsque le climatiseur est activé n'est incluse. Les défauts des composants du système de climatisation ne sont pas utilisés dans la stratégie de diagnostic d'un autre système ou composant contrôlé.