Codurile de eroare OBD-2

În cazul unor defecte ale diferitelor sisteme ale automobilului, pe calculatoarele de control (injecţie, cutie de viteze automată, ABS, etc.), de cele mai multe ori, sunt stocate coduri de eroare. Aceste coduri sunt utile pentru a face o diagnosticare rapidă şi corectă a problemei.

    Câteva exemple de coduri de eroare:

CodDescriereLocaţie
P0031Circuitul de încălzire al senzorului de oxigen – semnal sub limita minimăBanc 1 Senzor 2
P0331Circuitul senzorului de detonaţie – semnal incoerentBanc 2
U0252Comunicaţie pierdută cu calculatorul de control al sistemului de luminiÎn spate ‘B’
C0062Senzorul de acceleraţie laterală
B00D1Indicatorul centurii de siguranţă a pasagerului

    Fiecare cod de eroare are ataşată o descriere şi de la caz la caz o locaţie. Pentru motoarele cu mai mulţi senzori de acelaşi tip este important ca, pe lângă codul de eroare trimis către echipamentul de diagnosticare să fie trimisă şi locaţia pentru a facilita identificarea senzorului defect.

Arhitecturi motoare – locaţia senzorilor

    Standardul OBD 2 defineşte mai multe tipuri de arhitecturi de motoare, cu senzori multipli, pentru a permite producătorilor de automobile definirea corectă şi facilă a codurilor de eroare.

Motor cu 6, 8 sau 12 cilindrii în V cu 2 galerii de evacuare şi 4 catalizatoare

Arhitectură motor cu 6, 8 sau 12 cilindrii în V - 4 catalizatoare

Foto: Arhitectură motor cu 6, 8 sau 12 cilindrii în V – 4 catalizatoare

    Motorul este împărţit pe două bancuri, fiecare banc conţinând jumătate din cilindrii. Practic motorul este împărţit în două, fiecare banc având câte două catalizatoare şi 3 senzori de oxigen. Astfel motorul este compus din:

  • bancul 1 cu evacuarea 1, care conţine:
    • un precatalizator cu doi senzori de oxigen:
      • un senzor cu domeniu larg de măsură (B1 S1)
      • un senzor bistabil încălzit (B1 S2)
  • un catalizator, care conţine:
    • un senzor bistabil încălzit (B1 S3)
  • bancul 2 cu evacuarea 2, care conţine:
    • un precatalizator cu doi senzori de oxigen:
      • un senzor cu domeniu larg de măsură (B2 S1)
      • un senzor bistabil încălzit (B2 S2)
    • un catalizator, care conţine:
      • un senzor bistabil încălzit (B2 S3)

    În exemplele date cu coduri de eroare, codul P0031 se referă la senzorul de oxigen bistabil încălzit B1 S2.

    Tot pentru motoarele în V cu 6, 8 sau 12 cilindrii putem avea o altă arhitectură pentru galeria de evacuare.

Arhitectură motor cu 6, 8 sau 12 cilindrii în V - 3 catalizatoare

Foto: Arhitectură motor cu 6, 8 sau 12 cilindrii în V – 3 catalizatoare

    În acest caz avem un singur catalizator, iar senzorul de oxigen bistabil încălzit în aval de catalizator (B1 S3) este asignat bancului 1.

    Pentru motoarele cu 4 cilindrii în linie standardul OBD 2 defineşte două arhitecturi.

Motor cu 4 cilindrii în linie şi două catalizatoare

Arhitectură motor cu 4 cilindrii - 2 catalizatoare

Foto: Arhitectură motor cu 4 cilindrii – 2 catalizatoare

Motor cu 4 cilindrii în linie şi un singur catalizator

Arhitectură motor cu 4 cilindrii - 1 catalizator

Foto: Arhitectură motor cu 4 cilindrii – 1 catalizator

    În cazul defectelor din categoriile caroserie şi şasiu locaţia este specificată cu stânga/dreapta şi faţă/spate. Aceste poziţii reprezintă localizarea componentei defecte în raport cu conducătorul auto.

    De exemplu:

U0252Comunicaţie pierdută cu calculatorul de control al sistemului de luminiÎn spate ‘B’

se referă la un defect al calculatorului de control al sistemului de lumini aflat în spatele conducătorului auto.

    În cazul în care motorul este prevăzut cu componente identice, prin definirea locaţiei pentru un cod de eroare se poate localiza şi izola senzorul cu probleme ce necesită reparaţie sau înlocuire. Acest mod de definire a codurilor de eroare reduce considerabil timpul de diagnosticare al unui defect.

Clasificarea codurilor de eroare

    În funcţie de componentele care sunt supuse diagnosticării la bord (OBD 2) codurile de eroare se împart în 4 mari categorii:

  • grup moto-propulsor (P – powertrain)
  • şasiu (C – chassis)
  • caroserie (B – body)
  • reţea (U – network)

    Categoria din care face parte codul de eroare este descrisă de litera asociată codului. Astfel P0031 şi P0331 sunt coduri de eroare OBD asociate la grupul moto-propulsor, C0062 este alocat şasiului, B00D1 caroseriei iar U0252 reţelei de comunicaţie (de obicei magistralei CAN).

    Un cod de eroare OBD 2 este următoarea structură:

Descrierea unui cod de eroare OBD-2

Foto: Descrierea unui cod de eroare OBD 2

    Codurile de eroare OBD 2 (DTC-urile) sunt compuse din caracterele alfanumerice: B0 – B3 pentru caroserie, C0 – C3 pentru şasiu, P0 – P3 pentru grupul moto-propulsor şi U0 – U3 pentru reţeaua de comunicaţie, urmate de trei cifre care reprezinta codul numeric efectiv al erorii.

    Categoria P, grup moto-propulsor, include toate defectele referitoare la motor, cutie de viteze şi accesoriile aferente acestora. Codurile de eroare asociate acestei categorii sunt mai detaliate raportat la celelalte categorii. Pe lângă descrierea componentei la care se referă mai conţin informaţii referitoare la tipul defectului:

a) circuit deschis – se raportează în cazul în care semnalul primit de la senzor are valoare fixă sau nu este recepţionat de unitatea de control electronică (ECU);
b) semnal incoerent – se raportează când valoarea semnalului primit de la senzor este între limitele normale dar nu sunt plauzibile (senzorul raportează valori eronate raportat la condiţiile de funcţionare)

Exemplu: Senzorul de temperatură al motorului raportează 80 °C la 10 s de la pornirea motorului în condiţiile în care senzorul de temperatură exterioară raportează -10 °C. Este evident că temperatura lichidului de răcire al motorului nu putea sa crească cu 90°C în 10 secunde.

c) semnal sub limita minimă – se raportează în cazul în care semnalul nominal de la un senzor este sub valoarea minimă posibilă;

Exemplu: Tensiunea nominală de la senzorul de oxigen este intre 60 şi 700 mV. Dacă valoarea citită de calculatorul de injecţie este de 40 mV rezultă ca senzorul este defect şi se raportează un cod de eroare.

d) semnal peste limita maximă – se raportează în cazul în care semnalul nominal de la un senzor este peste valoarea maximă;

Exemplu: Tensiunea nominală de la senzorul de oxigen este între 60 şi 700 mV. Dacă valoarea citită de calculatorul de injecţie este de 850 mV rezultă că senzorul este defect şi se raportează un cod de eroare.

    Categoria B, caroserie, cuprinde componentele care sunt localizate în interiorul compartimentului pentru pasageri, habitaclu. Componentele din acesta categorie îndeplinesc funcţiile de asistenţă, confort şi siguranţă ale automobilului. În comparaţie cu codurile de eroare ale categoriei moto-propulsor, codurile de eroare pentru caroserie sunt generale şi nu includ informaţii referitoare la tipul defectului (circuit deschis, semnal incoerent, semnal sub limita minimă, semnal sub limita maximă).

    Categoria C, şasiu, cuprinde componentele care sunt localizate în exteriorul compartimentului pentru pasageri. Componentele care intră în acestă categorie fac parte din sistemul de frânare, direcţie şi suspensie. Similar cu categoria caroserie, codurile de eroare pentru şasiu sunt generale şi nu includ informaţii referitoare la tipul defectului.

    Categoria U, reţea, cuprinde componentele partajate între mai multe calculatoare ale automobilului. Protocolul de comunicaţie între calculatoare este de exemplu o componentă partajată. Prin protocol de comunicaţie înţelegem partea de hardware (componente electronice), cablaj, conectori şi partea de software. Descrierea codurilor de eroare este generală şi nu sunt specifice pentru un anumit tip de protocol de comunicaţie.

Diagnoza autoturismului

OBD sau diagnoza la bord reprezintă capacitatea unui autoturism de a diagnostica diverse componente.Principalul scop al diagnozei OBD este de a aprinde martorul „Check Engine” în cazul în care s-au detectat probleme de funcționare la componentele autoturismului. 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 universal.

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.

Conector OBD-2 vehicul

Foto: Conector OBD-2 vehicul

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.

Conector OBD-2 echipament diagnosticare (scantool)

Foto: Conector OBD-2 echipament diagnosticare

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.

Numerotarea pinilor pentru un conector OBD-2 vehicul

Foto: Numerotarea pinilor pentru un conector OBD-2 vehicul

Setul de regulamente SAE și ISO ce definesc OBD-2 prevede o interfață hardware (conector) standard cu 16 pini. Spre deosebire de conectorul OBD-1, care poate fi găsit uneori și în compartimentul motor, conectorul OBD-2 este necesar să fie la o distanță de 0.61 m de volan. Numerotarea și definiția pinilor este descrisă după cum urmează (numele pinilor sunt în limba engleză):

OBD-2 - nume pini conector

Pinii 1, 3, 8, 9, 11, 12, 13 nu sunt explicit definiți de către regulament și sunt la discreția constructorului  de automobile. Utilizarea pinilor se face în funcție de protocolul utilizat. Astfel un automobil care utilizează protocolul CAN pentru OBD-2 va avea în conectorul din vehicul pinii 4 (-), 16 (+), 6 și 14. Pe de altă parte un echipament de diagnosticare  care nu depinde de un anume protocol de comunicație (se poate utiliza indiferent de protocolul automobilului) va avea un conector cu toți pinii, identificarea protocolului făcându-se în mod automat.