Descrizione e funzionamento

Panoramica OBD-II

1. Panoramica. Il Consiglio per le risorse atmosferiche della California (CARB) ha iniziato a regolamentare la diagnostica di bordo (OBD) per i veicoli venduti in California a partire dall'anno modello 1988. La prima fase, OBD-I, richiedeva il monitoraggio del sistema di alimentazione del carburante, del sistema di ricircolo dei gas di scarico (EGR) e di componenti aggiuntivi correlati alle emissioni. La spia di malfunzionamento (MIL) doveva accendersi per avvisare il conducente del guasto e della necessità di riparare il sistema di controllo delle emissioni. Associato alla MIL c'era un codice di guasto, o codice diagnostico di guasto (DTC), che identificava la specifica area del guasto. Il sistema OBD è stato proposto dal CARB per migliorare la qualità dell'aria individuando i veicoli che superano gli standard di emissione. L'approvazione degli Emendamenti al Clean Air Act federale del 1990 ha inoltre spinto l'Agenzia per la protezione dell'ambiente (EPA) a sviluppare i requisiti di diagnostica di bordo. Le norme CARB OBD-II sono state seguite fino al 1999, quando sono state adottate le norme federali. Il sistema OBD-II è conforme alle norme governative monitorando il sistema di controllo delle emissioni. Quando un sistema o un componente supera la soglia di emissione o funziona al di fuori dell'intervallo di tolleranza, il DTC viene memorizzato e la MIL si accende. Il programma diagnostico è un programma informatico nel modulo di controllo motore (ECM) o nel modulo di controllo della trasmissione (PCM) che coordina il sistema di autodiagnosi OBD-II. Questo programma controlla tutti i monitor e le interazioni, il funzionamento dei DTC e della MIL, i dati di congelamento del fotogramma e l'interfaccia dello scanner. I dati di congelamento del fotogramma descrivono le condizioni memorizzate del motore, come stato del motore, stato del controllo dell'alimentazione del carburante, scintilla, regime, carico e stato di riscaldamento nel momento in cui è stato rilevato il primo guasto. Le condizioni memorizzate in precedenza vengono sovrascritte solo in caso di rilevamento di un guasto di alimentazione del carburante o di mancate accensioni. Questi dati sono accessibili tramite uno strumento di scansione per facilitare la riparazione del veicolo. Il cuore del sistema OBD-II è un microprocessore chiamato modulo di controllo motore (ECM) o modulo di controllo della trasmissione (PCM). L'ECM o il PCM riceve dati da sensori e altri componenti elettronici (interruttori, relè, ecc.). In base alle informazioni ricevute e programmate nella sua memoria (memoria ad accesso casuale e altro), l'ECM o il PCM genera segnali di uscita per controllare vari relè, solenoidi e attuatori. 2. Configurazione hardware e termini correlati. 1) GST (scanner universale)

2) MIL (spia di malfunzionamento) - attività del transistor MIL

La spia di malfunzionamento (MIL) è collegata al terminale ECM o PCM e all'alimentazione della batteria (tramite amplificatore a collettore aperto). Nella maggior parte dei veicoli la MIL è installata sul cruscotto. L'amplificatore della spia non può essere danneggiato da un cortocircuito. Lampade con potenza dissipata molto superiore a quella totale della MIL e delle lampade nel tester possono causare un'indicazione di malfunzionamento errata. ? Con l'accensione inserita e il regime motore (giri/min) < MIN. RPM, la MIL si accende per un controllo visivo da parte del conducente. 3) Accensione della MIL: quando l'ECM o il PCM rileva un guasto legato alle emissioni durante il primo ciclo di guida, il codice di guasto e i dati motore vengono memorizzati nella memoria freeze frame. La spia MIL si accende solo quando l'ECM o il PCM rileva lo stesso guasto associato allo stesso codice in due cicli di guida consecutivi. 4) Spegnimento della MIL

• Mancate accensioni e guasti del sistema di alimentazione: in caso di mancata accensione o guasto del sistema di alimentazione, la spia MIL può essere spenta se lo stesso guasto non si ripresenta durante il monitoraggio per tre cicli di guida successivi consecutivi, in cui le condizioni sono simili a quelle in cui il guasto è stato rilevato per la prima volta.
• Tutti gli altri guasti: per tutti gli altri guasti, la spia MIL può spegnersi dopo tre cicli di guida successivi consecutivi, durante i quali il sistema di monitoraggio responsabile dell'accensione della spia MIL non rileva il guasto, e se non è stato rilevato alcun altro guasto che possa accendere autonomamente la spia MIL secondo i requisiti sopra indicati.

5) Cancellazione del codice di guasto Il sistema diagnostico può cancellare un codice di guasto se lo stesso guasto non viene più rilevato per almeno 40 cicli di riscaldamento del motore e la MIL non è accesa per quel codice di guasto. 6) Linea di comunicazione (CAN)

• Topologia del bus: struttura a linea (bus)
• Cablaggio: doppino intrecciato
• Lunghezza cavo esterno DLC: max 5 m
• Velocità di trasmissione dati
• Diagnostica: 500 kbit/s
• Modalità di servizio (aggiornamento, scrittura VIN): 500 kbit/s o 1 Mbit/s

7) Ciclo di guida Il ciclo di guida consiste nell'avviamento del motore e nello spegnimento del motore. 8) Ciclo di riscaldamento Il ciclo di riscaldamento indica un funzionamento sufficiente del veicolo durante il quale la temperatura del liquido di raffreddamento motore aumenta di almeno 40 °F (22 °C) dall'avviamento e raggiunge una temperatura minima di 160 °F (70 °C). 9) Formato codice di guasto

• Codice di guasto diagnostico (SAE J2012)
• I codici DTC utilizzati nei veicoli con OBD-II iniziano con una lettera seguita da quattro cifre.

La lettera iniziale del codice di guasto identifica il sistema controllato in cui si verifica il guasto. "P" indica il sistema di propulsione, la lettera "C" indica il sistema di telaio. "B" indica il sistema della carrozzeria e "U" indica un codice di rete o di collegamento dati. La prima cifra indica se il codice è generico (comune a tutti i costruttori) o specifico del costruttore. "0" e "2" indicano generico, mentre "1" indica specifico del costruttore. La seconda cifra indica il sistema interessato, con un numero da 1 a 7. Di seguito è riportato un elenco che mostra quali numeri sono assegnati a ciascun sistema.

• 1: Dosatore di carburante e aria
• 2: Misurazione di carburante e aria (solo guasto del circuito degli iniettori)
• 3: Sistema di accensione o mancate accensioni
• 4: Dispositivi di controllo emissioni aggiuntivi.
• 5: Controllo della velocità del veicolo e sistema di controllo del minimo
• 6: Circuiti di uscita del computer
• 7: Trasmissione

Le ultime due cifre del codice di guasto indicano il componente o la sezione del sistema in cui si trova il guasto. 10) Dati di congelamento Quando un evento di congelamento viene attivato da un DTC correlato alle emissioni, l'ECM o il PCM memorizzano varie informazioni sul veicolo nello stato in cui si trovava al momento del guasto. Il numero DTC insieme ai dati motore può aiutare il tecnico a individuare la causa del guasto. Dopo che i dati del DTC del primo ciclo di guida sono stati memorizzati nella memoria dei dati di congelamento, rimangono lì anche se il guasto si ripresenta (secondo ciclo di guida) e la MIL si accende.

• Elenco dei dati freeze frame

a.	Valore calcolato del carico

b.	Regime del motore

b.	Correzione del carburante

d.	Pressione carburante (se disponibile)

e.	Velocità veicolo (se disponibile)

f.	Temperatura del liquido di raffreddamento

g.	Pressione collettore di aspirazione (se disponibile)

h.	Funzionamento ad anello chiuso o aperto

I.	Codice di guasto

3. Verifica di prontezza OBD-II [Ciclo di guida Kia Motors] Il ciclo di guida Kia OBDII è progettato per eseguire e completare i monitor OBDII. Per completare un monitor specifico dopo una riparazione, seguire la tabella dei cicli di guida riportata di seguito. Il ciclo di guida Kia OBDII è composto da due modalità (modalità 1 e modalità 2); la modalità 2 serve solo per eseguire la diagnostica del catalizzatore sull'EMS Delphi.

• Continental, Bosch o Kefico EMS: il ciclo di guida in modalità 1 deve essere eseguito una sola volta per diagnosticare tutti i sistemi.
• Ciclo di guida: il ciclo di guida in Modalità 2 deve essere eseguito due volte di seguito. Il ciclo successivo alla Modalità 1 viene eseguito una sola volta per la diagnosi di tutti i sistemi.
• Modalità 1

  

• Modalità 2

  

Modalità	No	Funzionamento	Velocità (mph)	Durata (s)	Tempo trascorso (s)	Note
Modalità 1	1	Avviamento del motore	0	0	0	ECT @ Start 32~104°F
	2	Minimo (N)	0	30	30	Posizione N
	3	Minimo (D)	0	270	300	Posizione D
	4	Accelerazione	0 > 50	15	315
	5	Velocità costante	50	230	545
	6	Decelerazione	50 > 45	5	550
	7	Velocità costante	45	5	555
	8	Accelerazione	45 > 55	5	560
	9	Velocità costante	55	5	565
	10	Decelerazione	55 > 45	5	570
	11	Velocità costante	45	5	575
	12	Ripetere dal punto 8 al punto 11 dieci volte.	-	180	755
	13	Accelerazione	45 > 55	5	760
	14	Velocità costante	55	5	765
	15	Decelerazione	55 > 0	45	810
	16	Minimo (D)	0	120	930	Posizione D
	17	Minimo (N)	0	760	1690	Posizione N
	18	Accelerazione	0 > 55	15	1705 cc
	19	Velocità costante	55	60	1765 cc
	20	Decelerazione	55 > 0	15	1780
	21	Minimo (D)	0	60	1840 cc	Posizione D
	22	Accelerazione	0 > 55	15	1855 cc
	23	Velocità costante	55	60	1915 cc
	24	Decelerazione	55 > 0	15	1930 cc
	25	Minimo (D)	0	60	1990 cc	Posizione D
	26	Accelerazione	0 > 40	15	2005 cc
	27	Velocità costante	40	15	2020
	28	Accelerazione	40 > 50	15	2035
	29	Velocità costante	50	5	2040
	30	Decelerazione	50 > 40	15	2055
	31	Velocità costante	40	60	2115
	32	Ripetere dal punto 28 al punto 31 cinque volte.	-	380	2495
	33	Accelerazione	40 > 50	15	2510
	34	Velocità costante	50	5	2515
Modalità 1	35	Decelerazione	50 > 0	40	2555
	36	Minimo (D)	0	25	2580	Posizione D
Modalità 2	1	Avviamento del motore	0	0	0
	2	Minimo (N)	0	30	30	Posizione N
	3	Minimo (D)	0	210	240	Posizione D
	4	Accelerazione	0 > 49	16	256
	5	Decelerazione	49 > 47	2	258	Rilasciare il pedale: APS = 0
	6	Velocità costante	47	10	268
	7	Accelerazione	47 > 55	4	272	Apertura media o accelerazione profonda
	8	Decelerazione	55 > 52	3	275	Rilasciare il pedale: APS = 0
	9	Velocità costante	52	10	285
	10	Decelerazione	52 > 45	3	288	Rilasciare il pedale: APS = 0
	11	Accelerazione	45 > 47	2	290
	12	Ripetere dal punto 6 al punto 11 dodici volte.	-	330	620
	13	Velocità costante	47	57	677
	14	Decelerazione	47 > 0	8	685
	15	Minimo (D)	0	60	745	Posizione D
	16	Accelerazione	0 > 50	15	760
	17	Velocità costante	50	90	850
	18	Decelerazione	50 > 0	10	860
	19	Ripetere dal punto 15 al punto 18 due volte.	-	175	1035
	20	Minimo (D)	0	90	1125	Posizione D

1) Monitoraggio del catalizzatore: Il monitor di efficienza del catalizzatore è una strategia di autodiagnostica nell'ECM o PCM che utilizza il sensore di ossigeno riscaldato a valle (HO2S) per determinare quando il livello di efficienza del convertitore catalitico scende al di sotto del minimo necessario per controllare le emissioni di scarico. 2) Monitoraggio delle mancate accensioni: Le mancate accensioni sono definite come assenza di corretta combustione nel cilindro a causa di mancanza di scintilla, dosaggio errato del carburante o scarsa compressione. Qualsiasi combustione che avviene al di fuori del cilindro o nel momento errato è anch'essa una mancata accensione. Il monitor di rilevamento delle mancate accensioni individua mancate accensioni dovute a carburante, accensione o cause meccaniche. Lo scopo è proteggere il catalizzatore da danni irreversibili e avvisare il cliente di un guasto alle emissioni o di un guasto di manutenzione accendendo la spia MIL. Quando viene rilevata una mancata accensione, si attiva un software speciale denominato «dati di fermo immagine». I dati di fermo immagine registrano le condizioni operative del veicolo al momento del rilevamento del guasto da parte della strategia di monitoraggio delle mancate accensioni. 3) Monitoraggio del sistema di alimentazione: Il monitor del sistema di alimentazione è una strategia di autodiagnostica nell'ECM o PCM che controlla la tabella dei valori adattativi del carburante. Il sistema di controllo dell'alimentazione utilizza una tabella adattativa per compensare la normale variabilità dei componenti del sistema di alimentazione dovuta a usura o invecchiamento. In condizioni normali di funzionamento del veicolo, se il sistema di alimentazione lavora con miscela magra o ricca, la tabella dei valori adattativi modifica i calcoli di dosaggio del carburante per eliminare lo scostamento. 4) Monitoraggio del sistema di raffreddamento motore: Il monitor del sistema di raffreddamento è una strategia di autodiagnostica nell'ECM o PCM che verifica il sensore ECTS (sensore temperatura liquido di raffreddamento motore) e il termostato per continuità del circuito, campo di funzionamento e plausibilità. 5) Monitoraggio del sensore O2: Le normative OBD-II richiedono il monitoraggio del sensore di ossigeno riscaldato (HO2S) per rilevare guasti del sensore o il superamento dei valori di soglia. Il sensore di ossigeno riscaldato a valle, situato a valle del catalizzatore a tre vie riscaldato (WU-TWC), serve a determinare l'efficienza del catalizzatore. Sebbene il sensore HO2S a valle sia dello stesso tipo di quello usato per il controllo del carburante, funziona in modo diverso. Il sensore HO2S a valle viene monitorato per determinare se viene generata una tensione. Tale tensione viene confrontata con l'intervallo ammissibile calibrato. 6) Monitoraggio del sistema EVAP: Il monitor EVAP è una strategia di autodiagnostica all'interno dell'ECM o PCM che verifica l'integrità del sistema EVAP. Il sistema EVAP completo rileva perdite o fughe che, sommate, sono uguali o superiori a una perdita causata da un foro di diametro 0,040 pollici e 0,020 pollici. 7) Monitoraggio del sistema di climatizzazione: Il monitor del sistema di climatizzazione è una strategia di autodiagnostica nell'ECM o PCM che controlla i guasti di tutti i componenti del sistema di climatizzazione. Non applicabile. 8) Monitoraggio generale dei componenti: Il monitoraggio generale dei componenti è una strategia di autodiagnostica nell'ECM o PCM che rileva guasti di qualsiasi componente elettronico o del sistema di trasmissione che fornisce un segnale di ingresso all'ECM o PCM e che non sia esclusivamente un ingresso per un altro monitor OBD-II. 9) Monitoraggio dei componenti del sistema di climatizzazione. Requisito: Se il veicolo include una strategia di controllo motore che disattiva l'iniezione del carburante al minimo e/o il controllo dell'accensione quando il sistema di climatizzazione è in funzione, il sistema OBD II deve monitorare tutti i componenti elettronici del sistema di climatizzazione per individuare guasti che impediscano al sistema di attivare un controllo alternativo quando il sistema di climatizzazione è acceso, oppure che facciano sì che il sistema attivi un controllo alternativo quando il sistema di climatizzazione è spento. Inoltre, il sistema OBD II deve monitorare i guasti di tutti i componenti elettronici del sistema di climatizzazione utilizzati come parte della strategia diagnostica per qualsiasi altro sistema o componente monitorato. Piano di attuazione: Non è inclusa alcuna strategia di controllo motore che modifichi il controllo dell'alimentazione e/o dell'accensione al minimo con il sistema di climatizzazione acceso. I guasti dei componenti elettronici del sistema di climatizzazione non sono utilizzati come parte della strategia diagnostica per altri sistemi o componenti monitorati.