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Diagnóstico a bordo

"MaxScan OE509": un escáner de diagnóstico a bordo (OBD) bastante típico, 2015. El diagnóstico a bordo ( OBD ) es un término que se refiere a la capacidad de autodiagnóstico e i...

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"MaxScan OE509": un escáner de diagnóstico a bordo (OBD) bastante típico, 2015.

El diagnóstico a bordo ( OBD ) es un término que se refiere a la capacidad de autodiagnóstico e informe de un vehículo. En Estados Unidos, esta capacidad es un requisito para cumplir con las normas federales de emisiones y detectar fallas que puedan aumentar las emisiones del tubo de escape del vehículo a más del 150 % del estándar para el que fue certificado originalmente. [ 1 ] [ 2 ]

Los sistemas OBD permiten al propietario o al técnico acceder al estado de los distintos subsistemas del vehículo. La cantidad de información de diagnóstico disponible a través de OBD ha variado considerablemente desde su introducción a principios de la década de 1980 en las versiones de los ordenadores de a bordo de los vehículos. Las primeras versiones de OBD simplemente encendían una luz indicadora si se detectaba un problema, pero no proporcionaban información sobre su naturaleza. Las implementaciones modernas de OBD utilizan un puerto de comunicación digital estandarizado para proporcionar datos en tiempo real y códigos de diagnóstico de averías, lo que permite identificar rápidamente las averías del vehículo.

Historia

  • 1968: Volkswagen introduce el primer sistema informático a bordo en sus modelos Tipo 3 con inyección de combustible . Este sistema es completamente analógico y carece de capacidades de diagnóstico.
  • 1975: Los principales fabricantes de automóviles adoptan los sistemas EFI de Bosch y Bendix para mejorar las emisiones de escape. Estos sistemas también son analógicos, aunque algunos ofrecen capacidades de diagnóstico rudimentarias mediante herramientas de fábrica, como el Kent Moore J-25400, compatible con el Datsun 280Z y el Cadillac Seville.
  • 1980: General Motors introduce el primer enlace de datos en sus modelos Cadillac Eldorado y Seville de 1980. Los códigos de diagnóstico de averías (DTC) se muestran a través de la pantalla digital del sistema electrónico de climatización cuando está en modo de diagnóstico. [ 3 ]
  • 1981: General Motors introdujo su sistema "Computer Command Control" en todos los vehículos de pasajeros estadounidenses para el año modelo 1981. Este sistema incluye un ALDL propietario de 5 pines que interactúa con el Módulo de Control del Motor (ECM) para iniciar una solicitud de diagnóstico y proporcionar un flujo de datos en serie. El protocolo se comunica a 160 baudios con señalización de modulación por ancho de pulso (PWM) y supervisa todas las funciones de gestión del motor. Informa datos de sensores en tiempo real, anulaciones de componentes y códigos de diagnóstico de fallas. La especificación para este enlace es la definida en el documento XDE-5024B del Centro de Proyectos del Sistema de Control de Emisiones de GM. [ 4 ] [ 5 ]
  • 1982: RCA define un estándar de diagnóstico de vehículos analógico STE/ICE (equipo de prueba simplificado para motores de combustión interna) utilizado en el CUCV , el tanque M60 y otros vehículos militares de la época para el Ejército de los EE. UU. [ 6 ]
  • 1986: General Motors presenta una versión mejorada del protocolo ALDL, que se comunica a 8192 baudios con señalización UART semidúplex en algunos modelos.
  • 1988: La Junta de Recursos del Aire de California (CARB) exige que todos los vehículos nuevos vendidos en California a partir de 1988 cuenten con alguna capacidad OBD básica (como la detección de problemas con la dosificación de combustible y la recirculación de gases de escape ). [ 7 ] [ 8 ] Estos requisitos se conocen generalmente como "OBD-I", aunque este nombre es un retrónimo aplicado tras la introducción de OBD-II. El conector de enlace de datos y su posición no están estandarizados, ni tampoco el protocolo de datos. La Sociedad de Ingenieros Automotrices (SAE) recomienda un conector de diagnóstico estandarizado y un conjunto de señales de prueba de diagnóstico.
  • ~1994: Impulsada por el deseo de establecer un programa estatal de pruebas de emisiones , la CARB emite la especificación OBD-II y exige su adopción para todos los automóviles vendidos en California a partir del año modelo 1996 (véase el Título 13, Sección 1968.1 del CCR y la Parte 86, Sección 86.094 del Título 40 del CFR). Los códigos de diagnóstico de fallas (DTC) y los conectores sugeridos por la SAE se incorporan a esta especificación.
  • 1996: La especificación OBD-II se vuelve obligatoria para todos los automóviles de pasajeros y camionetas ligeras de gasolina con un peso bruto vehicular inferior a 8500 lb (3900 kg) en los Estados Unidos. La especificación OBD-II también se vuelve obligatoria para todos los vehículos de gasolina con emisiones de California con un peso bruto vehicular de hasta 14 000 lb (6400 kg) . [ 8 ]    
  • 1997: La especificación OBD-II se vuelve obligatoria para los vehículos diésel con motor de emisiones de California con un peso bruto vehicular de hasta 14 000 lb (6400 kg) . [ 8 ]  
  • 2001: La Unión Europea hace obligatorio el EOBD para todos los vehículos de gasolina vendidos en la Unión Europea, a partir del año modelo 2001 (véase la Directiva europea sobre normas de emisiones 98/69/CE [ 9 ] ).
  • 2004: La Unión Europea hace obligatorio el EOBD para todos los vehículos diésel vendidos en la Unión Europea. Todos los vehículos de gasolina en los Estados Unidos con un peso bruto vehicular de hasta 14 000 lb (6400 kg) deben tener OBD-II. [ 8 ]  
  • 2006: Todos los vehículos fabricados en Australia y Nueva Zelanda deben cumplir con el estándar OBD-II después del 1 de enero de 2006. [ 10 ] Todos los vehículos en los Estados Unidos con un peso bruto vehicular de 14 000 lb (6400 kg) o menos deben tener OBD-II. [ 8 ]  
  • 2007: Todos los vehículos de California con un peso bruto vehicular superior a 14 000 lb (6400 kg) deben ser compatibles con EMD/EMD+ u OBD-II.  
  • 2008: Todos los automóviles vendidos en los Estados Unidos deben usar el estándar de señalización ISO 15765-4 [ 11 ] (una variante del bus CAN ( Controller Area Network ) ). [ 12 ]
  • 2008: Ciertos vehículos ligeros en China están obligados por la Oficina de Administración de Protección Ambiental a implementar OBD (norma GB18352 [ 13 ] ) antes del 1 de julio de 2008. [ 14 ] Pueden aplicarse algunas exenciones regionales.
  • 2010: Se inició en Estados Unidos la implementación gradual obligatoria de la especificación OBD-II para todos los vehículos con un peso bruto vehicular de 14 000 lb (6400 kg) o superior. Esta implementación se completó para el año modelo 2013. Los vehículos que no contaban con OBD-II durante este período debían tener EMD/EMD+. [ 8 ]  

Interfaces estándar

ALDL

El ALDL (Assembly Line Diagnostic Link) de GM se conoce a veces como un predecesor o una versión propietaria del fabricante del sistema de diagnóstico OBD-I, que comenzó en 1981. Esta interfaz se fabricó en diferentes variantes y cambió con los módulos de control del tren motriz (también conocidos como PCM, ECM o ECU). Las distintas versiones presentaban ligeras diferencias en la configuración de pines y la velocidad de transmisión. Las versiones anteriores utilizaban una velocidad de 160 baudios, mientras que las posteriores alcanzaban los 8192 baudios y utilizaban comunicación bidireccional con el PCM. [ 15 ] [ 16 ]

OBD-I

La intención regulatoria del OBD-I era incentivar a los fabricantes de automóviles a diseñar sistemas de control de emisiones confiables que mantuvieran su eficacia durante la vida útil del vehículo. [ 17 ] Se esperaba que, al exigir pruebas anuales de emisiones en California a partir de 1988, [ 18 ] y denegar la matriculación a los vehículos que no las superaran, los conductores tenderían a comprar vehículos que superaran la prueba con mayor fiabilidad. El OBD-I fracasó en gran medida, ya que no se estandarizó la forma de informar la información de diagnóstico específica de las emisiones. Las dificultades técnicas para obtener información de emisiones estandarizada y confiable de todos los vehículos impidieron la implementación efectiva del programa de pruebas anuales. [ 19 ]

Los códigos de diagnóstico de averías (DTC) de los vehículos OBD-I generalmente se pueden encontrar sin una herramienta de escaneo costosa. Cada fabricante utiliza su propio conector de enlace de diagnóstico (DLC), ubicación del DLC, definiciones de DTC y procedimiento para leer los DTC del vehículo. Los DTC de los automóviles OBD-I a menudo se leen a través de los patrones de parpadeo de la luz de "Revisar motor" (CEL) o "Servicio de motor pronto" (SES). Al conectar ciertos pines del conector de diagnóstico, la luz de "Revisar motor" parpadeará mostrando un número de dos dígitos que corresponde a una condición de error específica. Sin embargo, los DTC de algunos automóviles OBD-I se interpretan de maneras diferentes. Los vehículos Cadillac con inyección de combustible están equipados con diagnósticos a bordo reales , que proporcionan códigos de avería, pruebas de actuadores y datos de sensores a través de la nueva pantalla digital del control electrónico de climatización.

Mantener pulsados ​​los botones "Apagado" y "Calentador" durante varios segundos activa el modo de diagnóstico sin necesidad de una herramienta de escaneo externa. Algunos ordenadores de motor Honda están equipados con LED que se iluminan siguiendo un patrón específico para indicar el código de diagnóstico de avería (DTC). General Motors, algunos vehículos Ford de 1989 a 1995 (DCL) y algunos vehículos Toyota/Lexus de 1989 a 1995 disponen de un flujo de datos de sensores en tiempo real; sin embargo, muchos otros vehículos equipados con OBD-I no lo tienen. Los vehículos OBD-I tienen menos códigos de diagnóstico de avería disponibles que los vehículos equipados con OBD-II.

OBD-1.5

OBD 1.5 se refiere a una implementación parcial de OBD-II que General Motors utilizó en algunos vehículos en 1994, 1995 y 1996 (GM no utilizó el término OBD 1.5 en la documentación de estos vehículos; simplemente tenían una sección de OBD y otra de OBD-II en el manual de servicio).

Por ejemplo, los Corvettes del año modelo 1994-1995 tienen un sensor de oxígeno posterior al catalizador (aunque tienen dos convertidores catalíticos ) y tienen implementado un subconjunto de los códigos OBD-II. [ 20 ]

Este sistema híbrido estuvo presente en los autos GM de carrocería B (Chevrolet Caprice, Impala y Buick Roadmaster) para los años modelo 1994-1995, autos de carrocería H para 1994-1995, autos de carrocería W (Buick Regal, Chevrolet Lumina) solo para 1995, Chevrolet Monte Carlo (solo 1995), Pontiac Grand Prix, Oldsmobile Cutlass Supreme (para 1994-1995), carrocería L (Chevrolet Beretta/Corsica) para 1994-1995, carrocería Y (Chevrolet Corvette) para 1994-1995, en la carrocería F (Chevrolet Camaro y Pontiac Firebird) para 1995 y en la carrocería J (Chevrolet Cavalier y Pontiac Sunfire) y la carrocería N (Buick Skylark, Oldsmobile Achieva, Pontiac Grand Am) para 1995 y 1996. y también para los vehículos Saab de 1994-1995 entregados en Norteamérica con el motor 2.3 de aspiración natural.

La configuración de pines para la conexión ALDL en estos coches es la siguiente:

En las conexiones ALDL, el pin 9 es el flujo de datos, los pines 4 y 5 son tierra y el pin 16 es el voltaje de la batería.

Se requiere una herramienta de diagnóstico compatible con OBD 1.5 para leer los códigos generados por OBD 1.5.

Este conector también dispone de circuitos de diagnóstico y control adicionales específicos del vehículo. Por ejemplo, en el Corvette existen interfaces para el flujo de datos serie de Clase 2 del PCM, el terminal de diagnóstico del CCM, el flujo de datos de la radio, el sistema de airbag, el sistema de control de suspensión adaptativa, el sistema de advertencia de baja presión de los neumáticos y el sistema de entrada sin llave pasiva. [ 21 ]

También se ha utilizado un OBD 1.5 en el Ford Scorpio desde 1995. [ 22 ]

OBD-II

OBD-II representa una mejora con respecto a OBD-I tanto en capacidad como en estandarización. El estándar OBD-II especifica el tipo de conector de diagnóstico y su configuración de pines, los protocolos de señalización eléctrica disponibles y el formato de mensajes. También proporciona una lista de parámetros del vehículo que se pueden monitorear, junto con la forma de codificar los datos para cada uno. El conector cuenta con un pin que alimenta la herramienta de diagnóstico desde la batería del vehículo, lo que elimina la necesidad de conectarla a una fuente de alimentación externa. Sin embargo, algunos técnicos podrían conectar la herramienta de diagnóstico a una fuente de alimentación auxiliar para proteger los datos en el caso excepcional de que el vehículo sufra una pérdida de energía eléctrica debido a una avería. Finalmente, el estándar OBD-II proporciona una lista ampliable de códigos de diagnóstico de fallas (DTC). Gracias a esta estandarización, un solo dispositivo puede consultar la(s) computadora(s) de a bordo de cualquier vehículo. Este OBD-II se presentó en dos modelos: OBD-IIA y OBD-IIB. La estandarización del OBD-II surgió a raíz de las normativas sobre emisiones, y aunque solo se requiere la transmisión de códigos y datos relacionados con las emisiones, la mayoría de los fabricantes han configurado el conector de enlace de datos OBD-II como el único del vehículo a través del cual se diagnostican y programan todos los sistemas. Los códigos de diagnóstico de averías OBD-II constan de cuatro dígitos, precedidos por una letra: P para el tren motriz (motor y transmisión), B para la carrocería, C para el chasis y U para la red.

Conector de diagnóstico OBD-II

Conector OBD-II hembra en un coche
Diagrama de pines del conector hembra OBD-II tipo A – vista frontal
Diagrama de pines del conector hembra OBD-II tipo B: vista frontal. La disposición de los cables es idéntica a la del tipo A, pero la ranura central está dividida en dos.

La especificación OBD-II establece una interfaz de hardware estandarizada: el conector J1962 hembra de 16 pines (2x8) , donde el tipo A se utiliza para vehículos de 12 voltios y el tipo B para vehículos de 24 voltios. A diferencia del conector OBD-I, que a veces se encontraba debajo del capó del vehículo, el conector OBD-II debe estar a menos de 0,61 m (2 pies) del volante (a menos que el fabricante solicite una exención, en cuyo caso aún debe estar al alcance del conductor). 

La norma SAE J1962 define la configuración de pines del conector de la siguiente manera:

La asignación de pines no especificados queda a discreción del fabricante del vehículo. [ 24 ]

EOBD

Las regulaciones europeas de diagnóstico a bordo (EOBD) son el equivalente europeo de OBD-II y se aplican a todos los turismos de la categoría M1 (con no más de 8 plazas y un peso bruto vehicular de 2500 kg, 5500 lb o menos) matriculados por primera vez en los Estados miembros de la UE desde el 1 de enero de 2001 para los coches con motor de gasolina y desde el 1 de enero de 2004 para los coches con motor diésel . [ 25 ]  

Para los modelos de reciente introducción, las fechas de entrada en vigor de la normativa se aplicaron un año antes: el 1 de enero de 2000 para los de gasolina y el 1 de enero de 2003 para los diésel. Para los turismos con un peso bruto vehicular superior a 2500  kg y para los vehículos comerciales ligeros, las fechas de entrada en vigor de la normativa se aplicaron a partir del 1 de enero de 2002 para los modelos de gasolina y del 1 de enero de 2007 para los modelos diésel.

La implementación técnica de EOBD es esencialmente la misma que la de OBD-II, ya que se utiliza el mismo conector de enlace de diagnóstico SAE J1962 y los mismos protocolos de señal.

Con las normas de emisiones Euro V y Euro VI, los umbrales de emisión de EOBD son inferiores a los de las anteriores normas Euro III y IV.

Códigos de avería EOBD

Cada uno de los códigos de falla EOBD consta de cinco caracteres: una letra, seguida de cuatro números. [ 26 ] La letra se refiere al sistema que se está consultando; por ejemplo, Pxxxx se referiría al sistema de transmisión. El siguiente carácter sería un 0 si cumple con el estándar EOBD. Por lo tanto, debería verse como P0xxx.

El siguiente carácter haría referencia al subsistema.

  • P00xx – Medición de combustible y aire y controles auxiliares de emisiones.
  • P01xx – Medición de combustible y aire.
  • P02xx – Medición de combustible y aire (circuito del inyector).
  • P03xx – Sistema de encendido o fallo de encendido.
  • P04xx – Controles de emisiones auxiliares.
  • P05xx – Sistema de control de velocidad y ralentí del vehículo.
  • P06xx – Circuito de salida de la computadora.
  • P07xx – Transmisión.
  • P08xx – Transmisión.

Los dos caracteres siguientes se referirían a la falla individual dentro de cada subsistema. [ 27 ]

EOBD2

El término "EOBD2" es una jerga de marketing utilizada por algunos fabricantes de vehículos para referirse a características específicas del fabricante que no forman parte del estándar OBD o EOBD. En este caso, la "E" significa "Enhanced" (mejorado).

TRABAJOBD

JOBD es una versión de OBD-II para vehículos vendidos en Japón.

ADR 79/01 y 79/02 (norma OBD australiana)

La norma ADR 79/01 para vehículos ( Regla de Diseño Australiana 79/01 – Control de Emisiones para Vehículos Ligeros, 2005) es el equivalente australiano de OBD-II. Se aplica a todos los vehículos de categoría M1 y N1 con un peso bruto vehicular de 3500 kg (7700 lb) o menos, matriculados nuevos en Australia y producidos desde el 1 de enero de 2006 para automóviles con motor de gasolina y desde el 1 de enero de 2007 para automóviles con motor diésel . [ 28 ]  

Para los modelos de reciente introducción, las fechas de aplicación de la normativa se adelantaron un año: el 1 de enero de 2005 para los vehículos de gasolina y el 1 de enero de 2006 para los diésel. La norma ADR 79/01 se complementó con la norma ADR 79/02, que impuso restricciones de emisiones más estrictas, aplicables a todos los vehículos de las clases M1 y N1 con un peso bruto vehicular de 3500  kg o menos, a partir del 1 de julio de 2008 para los nuevos modelos y del 1 de julio de 2010 para todos los modelos. [ 29 ]

La implementación técnica de esta norma es esencialmente la misma que la de OBD-II, utilizándose el mismo conector de enlace de diagnóstico SAE J1962 y los mismos protocolos de señal.

EMD/EMD+

En Norteamérica, EMD y EMD+ son sistemas de diagnóstico a bordo que se utilizaron en vehículos con un peso bruto vehicular de 14,000 lb (6,400 kg) o más entre los años modelo 2007 y 2012 si esos vehículos no habían implementado ya OBD-II. EMD se utilizó en vehículos de emisiones de California entre los años modelo 2007 y 2009 que no tenían ya OBD-II. EMD era necesario para monitorear el suministro de combustible, la recirculación de gases de escape, el filtro de partículas diésel (en motores diésel) y las entradas y salidas del módulo de control del tren motriz relacionadas con las emisiones para la continuidad del circuito, la racionalidad de los datos y la funcionalidad de salida. EMD+ se utilizó en vehículos de gasolina de California y federales de los años modelo 2010-2012 con un peso bruto vehicular superior a 14,000 lb (6,400 kg) , y agregó la capacidad de monitorear el rendimiento del catalizador de óxido de nitrógeno. EMD y EMD+ son similares a OBD-I en lógica, pero utilizan el mismo conector de datos SAE J1962 y bus CAN que los sistemas OBD-II. [ 8 ]    

Protocolos de señal OBD-II

Se permiten cinco protocolos de señalización con la interfaz OBD-II. La mayoría de los vehículos implementan solo uno de los protocolos. A menudo es posible deducir el protocolo utilizado en función de los pines presentes en el conector J1962: [ 30 ]

  • SAE J1850 PWM ( modulación por ancho de pulso — 41,6  kbit/seg, estándar de Ford Motor Company )
    • Pin 2: Bus+
    • Pin 10: Autobús–
    • El alto voltaje es +5  V.
    • La longitud del mensaje está limitada a 12  bytes, incluyendo el CRC.
    • Emplea un esquema de arbitraje multi-maestro denominado " Acceso múltiple con detección de portadora y arbitraje no destructivo" (CSMA/NDA).
  • SAE J1850 VPW ( ancho de pulso variable : 10,4/41,6  kbit/seg, estándar de General Motors )
    • Pin 2: Bus+
    • El autobús mantiene el ralentí a bajas revoluciones.
    • El alto voltaje es +7  V.
    • El punto de decisión es +3,5  V.
    • La longitud del mensaje está limitada a 12  bytes, incluyendo el CRC.
    • Emplea CSMA /NDA
  • ISO 9141-2 [ 31 ] Este protocolo tiene una velocidad de datos serie asíncrona de 10,4  kbit/s. [ 32 ] Es algo similar a RS-232 ; sin embargo, los niveles de señal son diferentes y las comunicaciones se realizan en una sola línea bidireccional sin señales de control adicionales. ISO 9141-2 se utiliza principalmente en vehículos Chrysler, europeos y asiáticos.
    • Pin 7: Línea K
    • Pin 15: Línea L (opcional)
    • señalización UART
    • La línea K funciona a alta tensión en ralentí, con una  resistencia de 510 ohmios a V batt.
    • El estado activo/dominante se mantiene en nivel bajo mediante un controlador de colector abierto.
    • La longitud máxima del mensaje es de 260 bytes ( el campo de carga útil tiene un límite máximo de 255 bytes).
  • ISO 14230 KWP2000 ( Protocolo de palabras clave 2000 )
    • Pin 7: Línea K
    • Pin 15: Línea L (opcional)
    • Capa física idéntica a la norma ISO 9141-2.
    • Velocidad de datos de 1,2 a 10,4  kBaud
    • El mensaje puede contener hasta 255 bytes en el campo de datos.
  • ISO 15765 CAN (250  kbit/s o 500  kbit/s). El protocolo CAN fue desarrollado por Bosch para el control automotriz e industrial. A diferencia de otros protocolos OBD, existen variantes ampliamente utilizadas fuera de la industria automotriz. Si bien no cumplía con los requisitos OBD-II para vehículos estadounidenses antes de 2003, desde 2008 todos los vehículos vendidos en EE. UU. deben implementar CAN como uno de sus protocolos de señalización.
    • Pin 6: CAN alto
    • Pin 14: CAN bajo

Todos los diagramas de pines OBD-II utilizan el mismo conector, pero se utilizan pines diferentes, con la excepción del pin 4 (masa de la batería) y el pin 16 (positivo de la batería).

Datos de diagnóstico OBD-II disponibles

OBD-II proporciona acceso a datos de la unidad de control del motor (ECU) y ofrece una valiosa fuente de información para la resolución de problemas en un vehículo. El estándar SAE J1979 define un método para solicitar diversos datos de diagnóstico y una lista de parámetros estándar que pueden estar disponibles en la ECU. Los distintos parámetros disponibles se identifican mediante "números de identificación de parámetros" o PID , definidos en J1979. Para obtener una lista de los PID básicos, sus definiciones y la fórmula para convertir la salida bruta de OBD-II en unidades de diagnóstico significativas, consulte PID de OBD-II . Los fabricantes no están obligados a implementar todos los PID enumerados en J1979 y pueden incluir PID propios que no figuren en la lista. El sistema de solicitud de PID y recuperación de datos proporciona acceso a datos de rendimiento en tiempo real, así como a códigos de diagnóstico de avería (DTC) marcados. Para obtener una lista de los DTC genéricos de OBD-II sugeridos por la SAE, consulte Códigos de diagnóstico de averías de OBD-II . Los fabricantes suelen ampliar el conjunto de códigos OBD-II con DTC propios adicionales.

Modo de funcionamiento/Servicios OBD

Aquí se presenta una introducción básica al protocolo de comunicación OBD según la norma ISO 15031. En la norma SAE J1979, estos "modos" pasaron a denominarse "servicios" a partir de 2003.

  • El modo/servicio$01 muestra los datos en tiempo real de los sensores a partir de los PID ("Identificadores de parámetros"). Consulte OBD-II PIDs#Service_01 para obtener una lista completa.
  • El modo/servicio$02 permite acceder a los datos de cuadro congelado mediante los mismos PID. [ 33 ] Consulte OBD-II PIDs#Service_02 para obtener una lista.
  • El modo de servicio$03 muestra los códigos de diagnóstico de avería "confirmados" relacionados con las emisiones. Puede mostrar códigos numéricos de 4 dígitos que identifican las fallas o asignarles una letra (P, B, U, C) seguida de 4 dígitos. Consulte #OBD-II_diagnostic_trouble_codes .
  • El modo Servicio$04 se utiliza para borrar la información de diagnóstico relacionada con las emisiones. Esto incluye borrar los DTC pendientes/confirmados almacenados y los datos de cuadro congelado. [ 34 ]
  • Servicio / Modo$05 muestra la pantalla de monitorización del sensor de oxígeno y los resultados de las pruebas recopiladas sobre el sensor de oxígeno. Hay diez números disponibles para el diagnóstico:
    • $01Voltaje umbral del sensor de O2 de mezcla rica a pobre
    • $02Voltaje umbral del sensor de O2 de mezcla pobre a rica
    • $03Umbral de bajo voltaje del sensor para la medición del tiempo de conmutación.
    • $04Umbral de alto voltaje del sensor para la medición del tiempo de conmutación.
    • $05Tiempo de transición de rico a pobre en ms
    • $06Tiempo de transición de inclinación a enriquecimiento en ms
    • $07Voltaje mínimo para la prueba
    • $08Voltaje máximo para la prueba
    • $09Tiempo entre transiciones de voltaje en ms
    • Consulte OBD-II PIDs#Service_05 para obtener una lista.
  • El servicio/modo$06 solicita los resultados de las pruebas de monitorización a bordo para sistemas monitorizados de forma continua y discontinua. Normalmente, se especifican un valor mínimo, un valor máximo y un valor actual para cada monitor discontinuo.
  • El modo de servicio$07 solicita los códigos de diagnóstico de avería relacionados con las emisiones detectados durante el ciclo de conducción actual o el último completado. Permite que el equipo de prueba externo obtenga los códigos de diagnóstico de avería pendientes detectados durante el ciclo de conducción actual o el último completado para los componentes/sistemas relacionados con las emisiones. Los técnicos de servicio lo utilizan después de una reparación del vehículo y tras borrar la información de diagnóstico para ver los resultados de la prueba después de un solo ciclo de conducción y determinar si la reparación ha solucionado el problema. Consulte #OBD-II_diagnostic_trouble_codes .
  • El servicio/modo$08 podría permitir que el dispositivo de prueba externo controle el funcionamiento de un sistema, prueba o componente integrado.
  • El servicio/modo$09 se utiliza para recuperar información del vehículo. Entre otros datos, está disponible la siguiente información:
    • VIN ( Número de Identificación del Vehículo ): ID del vehículo
    • CALID (identificación de calibración): Identificador del software instalado en la ECU.
    • CVN (número de verificación de calibración): Número utilizado para verificar la integridad del software del vehículo. El fabricante es responsable de determinar el método de cálculo del/los CVN, por ejemplo, mediante una suma de comprobación.
    • Contadores de rendimiento en uso
      • Motor de gasolina  : catalizador, sensor de oxígeno primario, sistema de evaporación, sistema EGR, sistema VVT, sistema de aire secundario y sensor de oxígeno secundario.
      • Motor diésel  : catalizador NMHC, catalizador de reducción de NOx, filtro de partículas absorbente de NOx, sensor de gases de escape, sistema EGR, sistema VVT, control de presión de sobrealimentación, sistema de combustible.
    • Consulte OBD-II PIDs#Service_09 para obtener una lista completa.
  • El modo de servicio$0A muestra los códigos de diagnóstico de avería "permanentes" relacionados con las emisiones. Según CARB, cualquier código de diagnóstico de avería que active la luz de advertencia del motor (MIL) y se almacene en la memoria no volátil se registrará como un código de avería permanente. Consulte #OBD-II_diagnostic_trouble_codes .

Aplicaciones

Existen diversas herramientas que se conectan al conector OBD para acceder a sus funciones. Estas herramientas abarcan desde sencillas herramientas genéricas para el consumidor hasta sofisticadas herramientas de concesionarios OEM y dispositivos telemáticos para vehículos.

Herramientas de escaneo portátiles

Sistema portátil de diagnóstico de vehículos multimarca Autoboss V-30 con adaptadores para conectores de varios fabricantes de vehículos. [ 35 ]

Existe una variedad de herramientas de escaneo portátiles disponibles.

  • Los lectores de códigos de avería y las herramientas de reinicio sencillas están dirigidos principalmente al consumidor final.
  • Los escáneres portátiles profesionales pueden tener funciones más avanzadas:
  • Acceso a diagnósticos más avanzados
  • Configuración de parámetros de la ECU específicos del fabricante o del vehículo.
  • Acceso y control de otras unidades de control, como un airbag o ABS.
  • Monitorización o representación gráfica en tiempo real de los parámetros del motor para facilitar el diagnóstico o la puesta a punto.

Herramientas y análisis basados ​​en dispositivos móviles

Las aplicaciones para dispositivos móviles permiten que dispositivos como teléfonos celulares y tabletas muestren y manipulen datos OBD-II a los que se accede mediante cables adaptadores USB o adaptadores Bluetooth conectados al conector OBD-II del automóvil. Los dispositivos más recientes del mercado están equipados con sensores GPS y la capacidad de transmitir la ubicación del vehículo y datos de diagnóstico a través de una red celular. Los dispositivos OBD-II modernos se pueden usar para localizar vehículos y monitorear el comportamiento de conducción, además de leer códigos de diagnóstico de fallas (DTC). Los dispositivos más avanzados permiten a los usuarios restablecer los DTC del motor, apagando así las luces de advertencia del motor en el tablero; sin embargo, restablecer los códigos no resuelve los problemas subyacentes y puede provocar daños en el motor si un problema grave no se atiende. [ 36 ] [ 37 ]

Software OBD-II

Un paquete de software OBD-II, cuando se instala en una computadora ( Windows , Mac o Linux ), puede ayudar a diagnosticar el sistema a bordo, leer y borrar DTC, apagar el MIL, mostrar datos en tiempo real y medir el consumo de combustible del vehículo. [ 38 ]

El uso del software OBD-II requiere un adaptador OBD-II (generalmente mediante Bluetooth , Wi-Fi o USB ) [ 39 ] conectado al puerto OBD-II para permitir que el vehículo se conecte con la computadora donde está instalado el software. [ 40 ]

Herramientas de escaneo y plataformas de análisis basadas en PC

Interfaz de diagnóstico USB KKL típica y sencilla, sin lógica de protocolo para el ajuste del nivel de señal.

Una herramienta de análisis OBD basada en PC convierte las señales OBD-II a un formato de datos serie (USB o puerto serie) legible por PC o Mac. El software decodifica los datos recibidos para su visualización. Muchas interfaces se basan en los circuitos integrados intérpretes OBD ELM327 o STN [ 41 ] , los cuales leen los cinco protocolos OBD-II genéricos. Algunos adaptadores ahora utilizan la API J2534, lo que les permite acceder a los protocolos OBD-II tanto para automóviles como para camiones.

Además de las funciones de una herramienta de escaneo portátil, las herramientas basadas en PC generalmente ofrecen:

  • Gran capacidad de almacenamiento para el registro de datos y otras funciones.
  • Pantalla de mayor resolución que las herramientas portátiles.
  • La capacidad de utilizar múltiples programas de software, lo que añade flexibilidad.
  • Identificación y borrado de códigos de avería
  • Datos mostrados mediante gráficos y diagramas.

El grado en que una herramienta de PC puede acceder a los diagnósticos de la ECU específicos del fabricante o del vehículo varía entre los productos de software [ 42 ] , al igual que entre los escáneres portátiles.

Registradores de datos

Registrador de datos OBD TEXA. Pequeño registrador de datos con la posibilidad de leer los datos posteriormente en un PC a través de USB.

Los registradores de datos están diseñados para capturar datos del vehículo mientras este se encuentra en funcionamiento normal, para su posterior análisis.

Entre los usos del registro de datos se incluyen:

  • Supervisión del motor y del vehículo en condiciones normales de funcionamiento para diagnóstico o puesta a punto.
  • Algunas compañías de seguros de automóviles de EE. UU. ofrecen primas reducidas si se instalan registradores de datos OBD-II [ 43 ] [ 44 ] o cámaras, siempre que el comportamiento del conductor cumpla con ciertos requisitos. Esta es una forma de selección de riesgo en los seguros de automóviles .
  • Supervisión del comportamiento de los conductores por parte de los operadores de flotas de vehículos .

El análisis de los datos de la caja negra del vehículo puede realizarse periódicamente, transmitirse automáticamente de forma inalámbrica a un tercero o recuperarse para su análisis forense después de un suceso como un accidente, una infracción de tráfico o un fallo mecánico.

Pruebas de emisiones

En Estados Unidos, muchos estados utilizan ahora el sistema de diagnóstico OBD-II en lugar de las pruebas de emisiones en vehículos compatibles con OBD-II (fabricados a partir de 1996). Dado que el OBD-II almacena códigos de avería relacionados con el sistema de emisiones, el ordenador de a bordo puede consultar la computadora del vehículo y verificar que no existan códigos de avería relacionados con las emisiones y que el vehículo cumpla con las normas de emisiones del año de fabricación.

En los Países Bajos, los vehículos de 2006 en adelante reciben una revisión anual de emisiones EOBD. [ 45 ]

Instrumentación complementaria del vehículo para el conductor

La instrumentación complementaria del vehículo para el conductor es aquella que se instala además de la proporcionada por el fabricante y que se muestra al conductor durante el funcionamiento normal. Esto se diferencia de los escáneres, que se utilizan principalmente para el diagnóstico de fallas, la puesta a punto o el registro oculto de datos.

Los aficionados al automovilismo tradicionalmente han instalado indicadores adicionales, como los de vacío del colector de admisión o corriente de la batería. La interfaz estándar OBD ha permitido el desarrollo de una nueva generación de instrumentación para entusiastas, que accede a toda la gama de datos del vehículo utilizados para el diagnóstico, así como a datos derivados como el consumo instantáneo de combustible.

La instrumentación puede adoptar la forma de ordenadores de viaje dedicados , [ 46 ] ordenadores de a bordo , o interfaces para PDA , [ 47 ] teléfonos inteligentes o una unidad de navegación Garmin .

Dado que un ordenador de a bordo es esencialmente un PC, se puede instalar el mismo software que para las herramientas de diagnóstico basadas en PC y viceversa; la diferencia radica en el uso previsto del software.

Estos sistemas para aficionados también pueden incluir algunas funciones similares a las de otras herramientas de diagnóstico.

Telemática vehicular

La información OBD II es una fuente de datos para los sistemas telemáticos de flotas . Los dispositivos que realizan funciones de gestión de flotas , como el seguimiento de vehículos , la monitorización del consumo de combustible y la prevención de la conducción peligrosa, suelen conectarse al puerto OBD-II. Este puerto también se utiliza para diagnósticos remotos y en los seguros de pago por uso .

Cientos de fabricantes de hardware producen dispositivos telemáticos OBD-II. [ 48 ] Estos dispositivos varían en sus capacidades. Algunos dispositivos de rastreo GPS más sencillos utilizan el puerto OBD-II únicamente como una fuente de alimentación conveniente. Los dispositivos más avanzados, como una unidad de control telemático , pueden acceder a la red interna del vehículo para capturar y decodificar una amplia gama de datos operativos. [ 49 ]

Los datos OBD II comúnmente compatibles, como la velocidad del vehículo, las RPM y el nivel de combustible, permiten a estos dispositivos monitorear los tiempos de ralentí, el exceso de velocidad y las revoluciones excesivas del motor. El monitoreo de los DTC OBD II puede alertar a una empresa sobre problemas en el motor del vehículo al proporcionar el código de diagnóstico correspondiente. Otros datos de sensores del puerto se pueden usar para detectar una conducción peligrosa en tiempo real. [ 50 ] Esta detección se realiza agregando un procesador de eventos complejos (CEP) al backend y a la interfaz del cliente. OBD II también se monitorea para bloquear teléfonos móviles mientras se conduce y para registrar datos de viaje para fines de seguro. [ 51 ]

Códigos de diagnóstico de averías OBD-II

Los códigos de diagnóstico de averías ( DTC ) OBD-II [ 52 ] [ 53 ] tienen cinco caracteres de longitud, donde la primera letra indica una categoría y los cuatro restantes son un número hexadecimal . [ 54 ]

El primer carácter, que representa la categoría, solo puede ser una de las cuatro letras siguientes, que se muestran aquí con sus significados asociados. (Esta restricción numérica se debe a que solo se utilizan dos bits de memoria para indicar la categoría cuando se almacenan y transmiten los DTC). [ 54 ]

  • P – Tren motriz (motor, transmisión y encendido)
  • C – Chasis (incluye ABS y líquido de frenos)
  • Carrocería B (incluye aire acondicionado y airbag)
  • U – Red [ a ] ​​(bus de cableado)
  1. ↑ Si bien comúnmente se la conoce como la categoría de red, originalmente pudo haber sido la categoría "indefinida", de ahí el uso de la letra "U" en lugar de "N".

El segundo carácter es un número comprendido entre 0 y 3. (Esta restricción se debe nuevamente a limitaciones de almacenamiento de memoria). [ 54 ]

  • 0 – Indica un código genérico (definido por la SAE)
  • 1 – Indica un código específico del fabricante (OEM).
  • 2 – Depende de la categoría:
    • Para la categoría 'P', esto indica un código genérico (definido por la SAE).
    • Para otras categorías se indica un código específico del fabricante (OEM).
  • 3 – Depende de la categoría:
    • Para la categoría 'P', esto indica un código que ha sido definido 'conjuntamente'.
    • Para otras categorías, esto se ha reservado para uso futuro.

El tercer carácter puede indicar un sistema particular del vehículo al que se refiere la falla. [ 52 ]

  • 0 – Medición de combustible y aire y controles auxiliares de emisiones
  • 1 – Medición de combustible y aire
  • 2 – Dosificación de combustible y aire (circuito del inyector)
  • 3 – Sistemas de encendido o fallos de encendido
  • 4 – Controles de emisiones auxiliares
  • 5 – Sistemas de control de velocidad y control de ralentí del vehículo
  • 6 – Computadora y circuito de salida
  • 7 – Transmisión
  • 8 – Transmisión
  • AF – Códigos de avería híbridos

Finalmente, el cuarto y el quinto carácter definen el problema exacto detectado.

Documentos de normas

Documentos de normas SAE sobre OBD-II

  • J1962 – Define el conector físico utilizado para la interfaz OBD-II.
  • J1850: Define un protocolo de datos serie. Existen dos variantes: 10,4  kbit/s (un solo cable, VPW) y 41,6  kbit/s (dos cables, PWM). Es utilizado principalmente por fabricantes estadounidenses y también se conoce como PCI (Chrysler, 10,4 K), Clase 2 (GM, 10,4 K) y SCP (Ford, 41,6 K).
  • J1978 – Define los estándares operativos mínimos para las herramientas de diagnóstico OBD-II.
  • J1979 – Define estándares para los modos de prueba de diagnóstico.
  • J2012 – Define los códigos de avería y las definiciones estándar.
  • J2178-1 – Define estándares para formatos de encabezado de mensajes de red y asignaciones de direcciones físicas.
  • J2178-2 – Proporciona definiciones de parámetros de datos
  • J2178-3 – Define estándares para identificadores de tramas de mensajes de red para encabezados de un solo byte.
  • J2178-4 – Define estándares para mensajes de red con encabezados de tres bytes.
  • J2284-3 – Define la capa física y de enlace de datos CAN de 500K
  • J2411: Describe el protocolo GMLAN (CAN de un solo cable), utilizado en vehículos GM más recientes. A menudo se accede a él en el conector OBD como PIN 1 en vehículos GM más recientes.

Documentos de normas SAE sobre OBD para servicio pesado (HD)

  • J1939 – Define un protocolo de datos para vehículos comerciales pesados.

Normas ISO

  • ISO 9141: Vehículos de carretera – Sistemas de diagnóstico. Organización Internacional de Normalización , 1989.
    • Parte 1: Requisitos para el intercambio de información digital
    • Parte 2: Requisitos de CARB para el intercambio de información digital
    • Parte 3: Verificación de la comunicación entre el vehículo y la herramienta de diagnóstico OBD II.
  • ISO 11898: Vehículos de carretera – Red de área de controlador (CAN). Organización Internacional de Normalización, 2003.
    • Parte 1: Capa de enlace de datos y señalización física
    • Parte 2: Unidad de acceso medio de alta velocidad
    • Parte 3: Interfaz de baja velocidad, tolerante a fallos y dependiente del medio
    • Parte 4: Comunicación activada por tiempo
  • ISO 14230: Vehículos de carretera – Sistemas de diagnóstico – Protocolo de palabras clave 2000, Organización Internacional de Normalización, 1999.
    • Parte 1: Capa física
    • Parte 2: Capa de enlace de datos
    • Parte 3: Capa de aplicación
    • Parte 4: Requisitos para los sistemas relacionados con las emisiones
  • ISO 15031: Comunicación entre el vehículo y el equipo externo para el diagnóstico relacionado con las emisiones, Organización Internacional de Normalización, 2010.
    • Parte 1: Información general y definición del caso de uso
    • Parte 2: Guía sobre términos, definiciones, abreviaturas y acrónimos
    • Parte 3: Conector de diagnóstico y circuitos eléctricos relacionados, especificaciones y uso.
    • Parte 4: Equipos de prueba externos
    • Parte 5: Servicios de diagnóstico relacionados con las emisiones
    • Parte 6: Definiciones de códigos de diagnóstico de averías
    • Parte 7: Seguridad del enlace de datos
  • ISO 15765: Vehículos de carretera – Diagnóstico en redes de área de controlador (CAN). Organización Internacional de Normalización, 2004.
    • Parte 1: Información general
    • Parte 2: Servicios de la capa de red ISO 15765-2
    • Parte 3: Implementación de servicios de diagnóstico unificados ( UDS en CAN)
    • Parte 4: Requisitos para los sistemas relacionados con las emisiones

Problemas de seguridad

En 2012, investigadores de la Universidad de Washington y la Universidad de California examinaron la seguridad del OBD y descubrieron que podían obtener el control de muchos componentes del vehículo a través de la interfaz. Además, lograron cargar nuevo firmware en las unidades de control del motor . Su conclusión es que los sistemas embebidos de los vehículos no están diseñados teniendo en cuenta la seguridad. [ 55 ] [ 56 ] [ 57 ]

Se han reportado casos de ladrones que utilizan dispositivos especializados de reprogramación OBD para robar automóviles sin necesidad de llave. [ 58 ] Las principales causas de esta vulnerabilidad radican en la tendencia de los fabricantes de vehículos a extender el bus para fines distintos a aquellos para los que fue diseñado, y en la falta de autenticación y autorización en las especificaciones OBD, que en cambio se basan en gran medida en la seguridad por ocultación . [ 59 ]

Véase también

Referencias

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Notas

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