2. Definición.
CAPÍTULO II: Descripción del Sistema.
1.1.
Definición.
1.2.
Objetivos y Normativas.
1.2.1. Objetivos. 1.2.2. Normativas.
1.3.
Comparación entre el sistema OBD2 y el
sistema previo OBD.
1.4.
Terminología y Simbología.
1.5.
Elementos
que
intervienen
en
la
diagnosis del estado del vehículo. 1.5.1. Luz indicadora de mal funcionamiento “MIL” (Malfuntion Indicador Light). 1.5.2. Códigos de diagnóstico de falla “DTC” (Diagnostic Trouble Code). 1.5.3. Herramienta portátil de diagnóstico. 1.5.4. Conector de Diagnóstico estándar “DLC” (Diagnostic link conector).
2.1. Definición. OBD II son las iniciales de las siglas inglesas On Board Diagnostic Second Generation que en español significa Sistema de Diagnóstico de A Bordo Segunda
Generación, para facilidad de la lectura de este trabajo se usaran las iniciales antes mencionadas en el resto del trabajo.
El Sistema OBD II es una mejora del Sistema OBD. Es un sistema de diagnóstico electrónico integrado en el vehículo. Es capaz de monitorear funciones anticontaminantes del motor y generar códigos de fallas, pudiendo también a través de todos los sensores poder “tomar decisiones” (la computadora central está programada para responder de una forma cuando el vehículo se encuentra en un estado predeterminado de funcionamiento el cual lo reconoce a través de las señales enviadas por los diversos sensores) y en base a estas decisiones lograr controlar las emisiones de contaminantes hacia la atmósfera, teniendo también un modo de conducción segura (consumo mínimo de combustible y a una velocidad máxima de unos 30 Km/h), para cuando tiene fallas graves en los sistemas del vehículo que tengan que ver con la seguridad de los pasajeros o con la contaminación que el mismo produce.
El OBD II monitorea el sistema mucho más de cerca, monitorea el desempeño del sistema y alerta al conductor si las emisiones exceden más de 1,5 veces lo aceptado por las normas de emisiones para un vehículo nuevo.
2.2. Terminología y Simbología. 5
El aumento de estrictas reglas sobre la emisión de gases ha requerido de un creciente número de sofisticados sistemas electrónicos para controlarla. Por algún tiempo, cada 5
Aquí se Aquí se encuentra la terminología necesaria para entender el trabajo si se quiere revisar otros términos lo puede hacer en los anexos apartado A. Para la revisión de todos los términos usados desde el OBD1 consultar el CD adjunto o la página web: www.canobd2.com
fabricante uso su propia terminología para describir estos sistemas, lo cual confundía a cualquiera involucrado en el servicio de automotores. Este problema pudo ser eliminado estableciendo un listado de términos, abreviaciones y acrónimos estándar.
En 1991, la Sociedad de Ingenieros Automotrices (SAE) publicó dicho listado para términos, definiciones, abreviaciones y acrónimos de sistemas de diagnostico eléctricos / electrónicos.
La publicación resultante, J1930, se refiere a lo siguiente: Manuales de reparación, servicio y diagnostico. Boletines y actualizaciones. Manuales de entrenamiento. Base de datos de reparaciones. Clasificación de emisiones del motor. Aplicaciones de certificados de emisión.
Los siguientes términos y sus definiciones están relacionados con los sistemas de OBDII:
PCM (Power train Control Module). Suministra energía a módulo de Control de tren
Monitoreos. son "Rutinas diagnósticas" programadas en el PCM. No todos vehículos soportan los once monitores.
Viaje. Es un ciclo requerido para lograr captar los valores de los monitoreos realizados.
Ciclo de unidad de disco de EOBD. Se refiere a la revisión completa de todos los monitoreos realizados en el vehículo.
Ciclo de precalentamiento. Cuando enciende el vehículo. CCM. Central Control Module Sistema de Control de computadora. Control electrónico. DLC. Data Link Connector
Condición de conducción. Un específico ambiente o condición. DTC. Diagnostic Trouble Code EGR. Exhaust Gas Recirculation EPA. Environmental Protection Agency EVAP. Evaporative Emissions System Congela marco “Freeze Frame”. Representación digital de un fallo. FTP. Fuel Tank Pressure Código genérico. Un DTC universal que es aplicable a todos vehículos EOBD normalizado por la SAE.
LCD. Liquid Crystal Display LED. Light Emitting Diode LTFT “Long Term Fuel Trim”. Cortes de combustible a largo plazo programados por la computadora.
SAE. Society of Automotive Engineers Código específico del Fabricante. MIL. Malfunction Indicator Lamp (luz del “Check Engine”) OBD 1. On-Board Diagnostics Version 1 OBD 2. On-Board Diagnostics Version 2 On-Board Computer. La unidad de procesamiento central. Código pendiente. Una clave grabada en el "Primer viaje" para una clave de monitoreo dos viajes.
STFT “Short Term Fuel Trim”. Cortes de combustible a corto plazo hechos por la computadora .
Ciclo de viaje de conducción. Operación de vehículo que provee la información necesaria de permitir que un monitoreo realice y termine su prueba diagnóstica. Y consite en arrancar el motor, ejecutar la diagnosis completa y parar el motor.
Todos estos términos al igual que la simbología que debe ser usada por los vehículos con estos sistemas están estandarizados por la norma J1930, la cual fue puesta en marcha desde 1991 y fue aprobada por la Sociedad de Ingenieros Automotrices SAE,.
En la siguiente figura se muestra la simbología usada en OBD II.
Fuente: www.redtecnicaautomotriz.com 1.
Malfunction Indicator Lamp (MIL): lámpara indicadora de mal funcionamiento.
2.
Base Engine or any of its components: motor base o alguno de sus componentes.
3.
Transmission or Transaxle: transmisión o caja de velocidades.
4.
Ignition System: sistema de encendido.
5.
Air Conditioner (A/C) or Heater System: aire acondicionado o sistema de calefacción.
6.
Fuel Level Input (FLI): entrada de información del nivel de combustible.
7.
Crankshaft Position CKP or RPM.: sensor de posición del cigüeñal y/o RPM.
8.
Mass Air Flow (MAF): medidor de masa de aire admitido.
9.
Engine Coolant Temperature (ECT): sensor de temperatura de líquido refrigerante de motor.
10. Intake Air Temperature (IAT): sensor de temperatura del aire admitido. 11. Throttle Position (TP): sensor de posición de mariposa. 12. Vehicle Speed: sensor de velocidad de vehículo. 13. Camshaft
Position (CMP): sensor de posición de árbol de levas (captor de
fase).
2.3. Objetivos y Normativas.
2.3.1. Objetivos Los principales objetivos del sistema OBD II son: Detectar componentes o sistemas relacionados con las emisiones que están degradados y/o que han fallado, que podrían causar que las emisiones de escape excedieran en 1.5 veces el estándar del Procedimiento de Pruebas Federal (FTP). Ampliar el monitoreo de los sistemas relacionados con las emisiones. Esto incluye un conjunto de diagnósticos por computadora, denominado Monitores. Los monitores llevan a cabo diagnósticos y pruebas con el fin de verificar que todos los componentes y/o sistemas relacionados con las emisiones estén funcionando correctamente y dentro de las especificaciones del fabricante. Usar un Conector de Enlace de Diagnóstico (DLC) estandarizado en todos los vehículos. (Antes de OBD 2, los DLC tenían diferentes formas y tamaños. Estandarizar los números de código, las definiciones de los códigos y el lenguaje utilizado para describir las fallas. (Antes de OBD 2, cada fabricante de vehículos utilizaba sus propios números de código, sus propias definiciones de los códigos, y su propio lenguaje para describir las mismas fallas.)
Ampliar la operación de la Lámpara Indicadora de Falla de Funcionamiento (MIL). Estandarizar los procedimientos y protocolos de comunicaciones entre los equipos de diagnóstico (Herramientas de Escaneado, Lectores de Códigos, etc.) y la computadora a bordo del vehículo. Permitir el uso de lectores de códigos alternativos (no de fábrica). Facilidad de obtención de información de servicio para los técnicos de talleres no oficiales. El sistema debe encender una luz de advertencia (MIL) en el tablero del vehículo para indicar una falla.
2.3.2.
Normativa
La CARB desarrollo pautas para el OBD II, que tuvieron efecto a partir de 1996. A continuación se detalla la lista de requerimientos trazada para el OBD II: Se encenderá la lámpara indicadora de mal funcionamiento (MIL) si las emisiones de HC, CO o NOx exceden ciertos límites. El uso de una computadora a bordo para monitorear las condiciones de los componentes electrónicos y para encender la luz MIL se los componentes fallan o si los niveles de emisión exceden los límites permitidos. Especificaciones estándar para un conector de diagnóstico (DLC), incluyendo la localización del mismo y permitiendo el acceso con escáneres genéricos. Implementación de normas para la industria sobre emisiones relacionadas con códigos de diagnóstico (DTC), con definiciones estándar. Estandarización de sistemas eléctricos, términos de componentes y acrónimos. Información
sobre servicio, diagnóstico, mantenimiento y reparación,
disponible para toda persona comprometida con la reparación y el servicio automotor.
2.4. Comparación entre el sistema OBD2 y el sistema previo OBD. OBD I: Los monitoreos han sido diseñados para detectar fallas eléctricas en el sistema y en los componentes.
OBD II: Monitorea el desempeño de los sistemas de emisión y de los componentes, como así también las fallas eléctricas; y almacena información para su uso posterior.
En cuanto a la diferencia de los requerimientos que este sistema posee se contrasta las diferencias y semejanzas que pueden existir, teniendo más requerimientos la OBDII:
OBD 1
OBD 2
Sensor de oxigeno
Sensor de oxigeno ampliado/avanzado
Sistema EGR
Sistema EGR ampliado/avanzado
Sistema de combustible
Sistema de combustible ampliado/avanzado
Componentes
electrónicos
de Componentes electrónicos de entrada
entrada Diagnostico de información
Componentes electrónicos de salida
Códigos de falla
Eficiencia del catalizador Calentamiento del catalizador Pérdida de chispa en el motor Sistema evaporativo Sistema de aire secundario Información de diagnóstico Códigos de falla Parámetros de datos del motor Congelamientos de datos del motor Estandarización
Fuente: http://www.redtecnicaautomotriz.com/Recorrido/Articulos/Febrero02.asp
OBD I: problemas de emisiones por elementos degradados no es registrado en códigos.
OBD II: se generan códigos de falla cuando los elementos funcionan fuera de rango.
OBD I: La luz del MIL se apagará si el problema de emisiones se corrige por sí solo.
OBD II: El MIL se mantiene encendido hasta que hayan pasado 3 ciclos de conducción consecutivos, sin que el problema reincida. La memoria es despejada luego de 40 arranques en frío. Si se trata del monitoreo de combustible se necesitan 80 arranques en frío.
OBD I: Monitoreos requeridos: Sensor de oxigeno Sistema EGR Sistema de reparto de combustiblePCM
OBD II: Monitoreos requeridos: Eficiencia del catalizador Fuego perdido Control de combustible Respuesta del sensor de oxigeno Calefactor del sensor de oxigeno Detallado de componentes
Emisiones evaporativas Sistema de aire secundario (si está equipado) Sistema EGR
OBD I: Los códigos, las definiciones de códigos, los conectores de diagnóstico, los protocolos de comunicaciones y la terminología de emisiones eran diferentes para cada fabricante, causando confusión a los técnicos que trabajan en diferentes marcas y modelos de vehículos.
OBD II: Usa un conector de enlace de diagnóstico (DLC) estandarizado en todos los vehículos. Estandariza los números de código, las definiciones de los códigos y el lenguaje utilizado para describir las fallas.
2.5. Elementos que intervienen en la diagnosis del estado del vehículo.
De acuerdo a lo escrito y descrito anteriormente, siguiendo con la descripción de este sistema encontramos que para cumplir con todos los requisitos y disposiciones dichas en páginas anteriores este sistema requiere de algunos elementos para la diagnosis del estado del vehículo. A continuación damos una lista de estos elementos:
Luz indicadora de mal funcionamiento (Malfuntion Indicator Lamp - MIL). Códigos de falla (Diagnostic Trouble Code - DTC). Herramienta portátil de diagnosis (Scanner). Conector de Diagnostico Estándar (Diagnostic Link Conector - DLC)
Ahora daremos una explicación de cada uno de estos elementos:
2. .1.
Luz indicadora
de
mal
funcionamie to
(Malfuntion
Indica or Light MIL).
Cuando e sistema d e control d etecta una falla, la lu indicador se enciende en el tablero de instrumen os, el prop sito de est luz es ind icar al con uctor que xiste un problema y que es ne cesario efe tuar un di gnóstico a sistema.
Fuente: Soporte ma nético, Ing Vicente C lani, Curso de Graduación 2007
Algunas
eces esta uz “MIL” toma el n mbre de "Service Engine Soon", Check
Engine" o simpleme te " Check .
Fuente: Soporte ma nético, Ing Vicente C lani, Curso de Graduación 2007
2.5.2.
Códigos de diagnóstico de falla (Diagnostic Trouble Code -
DTC).
Los códigos de diagnostico de fallas ( DTC’s ) han sido proyectados para dirigir a los 6
técnicos automotrices hacia un correcto procedimiento de servicio . Los DTC no necesariamente implican fallas en componentes específicos. La iluminación del MIL es una especificación de fabrica y está basada en el testeo de como los malfuncionamientos de componentes y /o sistemas afectan a las emisiones. La SAE publicó la norma J2012 para estandarizar el formato de los códigos de diagnostico. Este formato permite que los scanner genéricos accedan a cualquier 7
sistema. El formato asigna códigos alfanuméricos a las fallas y provee una guía de mensajes uniformes asociados con estos códigos. Las fallas sin un código asignado, puede que tengan una asignación de código otorgado por el fabricante al que se denomina código específico del fabricante.
A continuación se muestra un ejemplo de un código de falla y el significado de cada dígito:
6
Esto no significa que se puede depender de esto únicamente y como un ejemplo adjuntamos en el CD que viene junto a este trabajo un ejemplo de los Parámetros que intervienen en el diagnóstico de un motor, el cual por respeto a los autores del mismo se mantiene en el idioma original. Esta bajado de la página web: http://www.aa1car.com/library/gm_4.6l_diagnostic_parameters.pdf 7 A este tipo de códigos los denominan genéricos y si se requiere conocer la definición de la gran mayoría de estos se puede visitar la página web: http://www.aa1car.com/trouble ‐codes/ y/o consultar en la información que se tiene en el CD adjunto a este trabajo, cuyo compilador es la empresa CISE Electronics.
PRIMER DÍGITO:
SEGUNDO DÍGITO:
Indica la sección del vehículo sobre la que se
Indica
produce la falla. Podemos tener problemas en:
generado es normalizado
B – Carrocería
(genérico) o es específico
C – Chasis
de
P – Motor y tren de transmisión
Podemos tener:
U – La comunicación (red de datos).
0 – código genérico
si
el
cada
código
fabricante.
1 – código específico TERCER DÍGITO: Indica el sistema sobre el que se produce la falla. Podemos tener problemas en:
1 – Componentes relacionados con el
PO213
control de la relación Aire-Combustible.
2 – Componentes relacionados con el sistema de alimentación de combustible (inyectores, controles de bomba)
3 – Relación con el sistema de encendido o falla por mala combustión.
4 – Relación con el sistema auxiliar de
CUARTO
Y
control de contaminación.
QUINTO DÍGITO:
5 – Relación con el control de marcha mínima y velocidad de giro del motor.
Indican la sección del
6 – Relación con la comunicación de la
sistema en la que se
unidad de control.
produce la falla.
7 – Relación con la transmisión automática. 8 y 9– Relación con la transmisión
Indica el componente
automática.
específico
Los códigos de falla los podemos clasificar en: Códigos continuos. Códigos pendientes. Códigos de memoria.
2.5.2.1. Códigos continuos.
Son los únicos que encienden la luz MIL. Se comporta de la siguiente manera:
Código continuo
La luz MIL se
es detectado
enciende
Se analiza si el NO
La luz MIL se
catalizador corre peligro
DTC es almacenado
mantiene encendida
SI
La luz MIL se enciende intermitentemente
“Foto” de parámetros instantáneos del sistema
2.5.2.2. Códigos pendientes.
Estos no encienden la luz MIL. Se comporta de la siguiente manera:
Un código es detectado en el primer viaje
NO
Se genera un código pendiente en la memoria
Se detecta el mismo código
SI
en el segundo viaje
El computador El código pendiente se
DTC es confirmado
convierte el código
borra de la memoria
en memoria
pendiente en continuo. La luz MIL se enciende
“Foto” de parámetros instantáneos del sistema
2.5.2.3. Códigos de memoria.
Son códigos que se encuentran almacenados en la memoria del computador. Se comportan de la siguiente manera:
Un código continuo es detectado
Si luego de tres ciclos de manejo consecutivos no se repite la falla, entonces la luz MIL es apagada
Si luego de 40 ciclos
Si la falla se vuelve a
consecutivos no se repite la
repetir, se genera un
falla, esta es borrada de la
código continuo
memoria definitivamente.
inmediatamente
2.5.3.
Herramienta portátil de diagnóstico.
La herramienta portátil de diagnóstico, o más conocido como Scanner, para OBD II debe cumplir ciertos requerimientos bajo una norma específica.
El documento J1978 de la SAE describe los mínimos requerimientos para un scanner de OBD II. Este documento abarca desde las capacidades necesarias hasta el criterio al que debe someterse todo scanner para OBD II. Los fabricantes de herramientas pueden agregar habilidades adicionales pero a discreción (tomándose como “discreción” el que no podrán ubicar funciones en el scanner que puedan alterar el buen funcionamiento anticontaminante de un motor).
Los requerimientos básicos para un OBD II Scan Tool son: Determinación automática de la interface de comunicación usada. Determinación automática y exhibición de la disponibilidad de información sobre inspección y mantenimiento. Exhibición de códigos de diagnostico relacionados con la emisión, datos en curso, congelado de datos e información del sensor de oxigeno. Borrado de los DTC, del congelado de datos y del estado de las pruebas de diagnostico.
Fuente: Soporte magnético, Ing Vicente Celani, Curso de Graduación 2007
2.5.4.
Conector de Diagnóstico estándar (Diagnostic link conector
- DLC).
El conector de diagnóstico DLC permite la conexión con la herramienta de diagnóstico (escáner).
Este conector está estandarizado para permitir el uso del escáner original de la marca del vehículo o de un escáner de alternativo o genérico. El conector DLC está formado por 16 pines como se observa en la figura:
Fuente: Soporte magnético, Ing Vicente Celani, Curso de Graduación 2007
El conector para el vehículo debe ser el mismo por norma pero el otro extremo del cable varía de acuerdo al tipo de scanner, aquí presentamos algunos ejemplos de estos cables:
Fuente: http://www.obd2.cl/universal.htm
2.5.4.1. Ubicación del conector DLC
Según la normativa se requiere que el conector este ubicado en un lugar cerca del conductor. Esto es en un radio no mayor de 300 mm alrededor del centro del tablero de instrumentos. A continuación se muestra algunos lugares de ubicación del conector:
Fuente: Soporte magnético, Ing Vicente Celani, Curso de Graduación 2007
Fuente: Soporte magnético, Ing Vicente Celani, Curso de Graduación 2007
2.5.4.2. Función de pines del conector DLC.
Los pines del conector tienen funciones asignadas, que responden a diferentes normativas y protocolos de comunicación de acuerdo a las especificaciones internas de cada fabricante. Hay 5 combinaciones básicas de pines de salida “pinout” dentro del padrón, cada uno de los cuales usa un protocolo de comunicaciones específico, abajo se da una lista, y se describe la función de cada pin de acuerdo a la observación del frente del DLC.
A continuación se presentan la función que cumplen estos pines de acuerdo al protocolo de comunicación en el que se basan (La explicación de estos protocolos y los fabricantes que los utilizan se encuentra en el Capítulo 3).
Fuente: Soporte ma nético, Ing Vicente C lani, Curso de Graduación 2007
Pin
Uso
2
J1850 Bus+
4
Mas de Chasis
5
Mas de Señal
6
CA High (J-2 84)
7
ISO 9141-2 Linea K e IS /DIS 1423 -4
10
J1850 Bus
14
CA
15
ISO 9141-2 linea L e ISO/DIS 14230 4
16
Ali entación d Batería
1, 3,
, 9,
11, 12, 13
Low (J-2 84)
Reservados
p ra
usos
específicos
del
fabricante del v hículo.
Fuente: Soporte ma nético, Ing Vicente C lani, Curso de Graduación 2007
