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  • 7/31/2019 OBD System

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    OBD

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    UTSH

    Protocolos de comunicacin en los

    sistemas de control para autos de

    combustin interna, hbridos y

    elctricos.

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    Sistema de control de emisiones:

    Es todo aquel equipo elctrico/electrnico que se encarguede controlar el flujo de combustible al motor, encendido de

    bujas y otros actuadores para mantener el motor

    encendido.

    El mismo esta diseado para reducir los niveles de

    contaminantes cumpliendo as con las regulaciones de

    EPA.

    Debe asegurar el caballaje y torque que el manufacturero

    le haya programado.

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    Sistema de control de emisiones:

    Sensor de oxigeno, el ms importante para controlar las

    emisiones, este se encarga de monitorear la proporcin de

    aire/combustible, resultante de la combustin, para ajustar

    la relacin estequiometrica segn sea necesario.

    Este sensor completa un lazo de retro-alimentacin,logrando as un sistema de control de lazo cerrado.

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    Otros sistemas de control:

    Otros mdulos que controlan otras reas del vehculo:

    Motor (ECM/ECU)

    Transmision (TCM/PCM)

    Air Bag (SRS)

    Anti Lock (ABS)

    Stability Control (ESC)Traction Control (TC/ASR)

    Tire Pressure Monitoring System (TPMS)

    Central Locking

    Power Windows

    Adaptive Cruise Control

    A/CRadio

    Instrument Cluster

    Seat Adjustment

    Sun Roof

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    Controller Area Network:

    Todos estos sistemas se comunican entre s por medio de

    una red de datos llamada Controller Area Network (CAN)

    Bus.

    El CAN Bus es una pareja de cables torcidos entre s,twisted pair, para minimizar la interferencia

    electromagntica.

    Por esteData BUS pasa informacin binaria, CAN High y

    CAN Low

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    Funcin del CAN BusComunicando varios controladores entre s:

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    Historia del sistema OBD:

    1969, Volkswagen introduce el Type 3 con inyeccin

    electrnica y capacidad de monitoreo.

    1975, Datsun lanza el 240Z con inyeccin electrnica y

    capacidad de re-ajustar los parmetros de control.

    1980, la General Motor introduce elAsembly Line

    Diagnostic Link (ALDL) para monitoreo del sistema decontrol, su uso era exclusivamente para la fabricante.

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    Historia del sistema OBD:

    1987, el California Air Resource Board (CARB) estipula

    que todo aquel vehculo vendido en California luego del

    1988, tendr que tener algn sistema de diagnostico, a lo

    que se le llamo el sistema On Board Diagnostic (OBD I).

    Este no tena un protocolo estandarizado ni un conectorcomn para todos los autos.

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    Historia del sistema OBD:

    1988, el Society of Automotive Engineering (SAE),

    recomienda que se estandarice tanto el conector como unos

    cdigos de fallos para todos los vehculos, a estos de les

    llamaDiagnostic Trouble Codes (DTC) y son genricos

    para todos los autos.

    Puede existir otros cdigos especficos de una marca y

    modelo que incluya otras opciones, pero losDTCtienen

    que ser iguales para todo vehculo.

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    Historia del sistema OBD:

    1994, motivado por establecer un procedimiento uniforme

    de emisiones a nivel de todos los estados, el CARB publica

    las especificaciones para el OBD IIy estipula que todo

    aquel vehculo vendido para los Estados Unidos y Puerto

    Rico, tendr que cumplir tanto con las especificaciones deOBD II, como tener un conector de diagnostico comn y

    tener los cdigos de fallos que recomend SAE.

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    Historia del sistema OBD:

    1996, se hace ley, todo vehculo en Estados Unidos tiene

    que ser OBD II Compliant.

    Tendr un sello en el rea del motor indicando que:

    1) Cumple con las emisiones que regulaEPA

    2) Es OBD II Compliant

    3) Tiene un catalizador en el

    sistema de escape para reducirlas emisiones.

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    Historia del sistema OBD:

    2001, la Unin Europea estipula que todo vehculo de

    gasolina tenga el sistemaEuropean OBD (EOBD).

    2008, todo vehculo en Estados Unidos tendr que usar el

    protocoloISO-15765.

    2008, hacen obligatorio el sistema OBD en China.

    2010, crean elHeavy Duty OBD (HDOBD) y estipulanque todo aquel vehculo o camin comercial impulsado por

    diesel, tambin tenga el sistema, si se vende en Estados

    Unidos.

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    Conector para el OBD IIConector SAEJ1962, comn en todos los autos OBD II,

    est a 2 pies o menos del volante. Es el punto de conexinentre el sistema de control y la herramienta de diagnostico.

    Los terminales fueron estipulados por SAE.

    Se le conoce comoDiagnostic Link Conector (DLC).

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    Protocolos de comunicacin:Hay cinco protocolos utilizados en la actualidad para la

    interface entre el sistema OBD IIy el lector de cdigos.

    1) SAE J1850 PWM

    2) SAE J1850 VPW

    3)ISO 9141-2

    4)ISO 14230

    5)ISO 15765 CAN

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    SAE J1850 PWM:Utiliza dos terminales delDLCde forma bidireccional. Son

    unosBUS Lines diferenciales donde uno es copia invertida delotro, para minimizar la interferencia electromagntica de

    fuentes externas.

    Mediante Pulse Width Modulation (PWM), enva una serie depulsos diferenciales modulando el largo de onda, y

    manteniendo una amplitud uniforme de +5 y -5 voltios. Los

    mensajes son de 12 bytes a una velocidad de 41.6 kb/s.

    Se utiliza en vehculos Ford.

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    SAE J1850 VPW:Utiliza solamente un terminal delDLCcon una velocidad de

    transferencia de 10.4 kb/s. Los mensajes estn restringidos a12 bytes.

    Utiliza el modo de comunicacin Variable Pulse Width

    (VPW). La seal de data es una serie de pulsos cuya frecuenciavaria, pero su amplitud de 7 voltios permanece uniforme.

    Se utiliza en vehculos General Motors.

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    ISO 9141-2:Interface serial, utiliza dos terminales delDLC. Una lnea es

    bidireccional, transmite y recibe informacin entre el lector yel ECM. La otra es unidireccional y va desde el lector hasta el

    ECM, para iniciar la comunicacin.

    La seal es una onda cuadrada con frecuencia uniforme, susniveles lgicos de 0 y 1 se representa por 0 y 12 voltios. Los

    mensajes estn restringidos a 12 bytes. Su velocidad de

    transferencia es de 10.4 kb/s.

    Se utiliza en vehculos Europeos, Asiticos

    y algunos vehculos Chrysler.

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    ISO 14230 (KWP2000):Es una variacin del ISO 9141, para cumplir con los

    requerimientos delISO 14230 y su Key Word Protocol (KWP),utiliza los mismos terminales y tiene la misma capacidad de

    transferencia de data.

    La seal es una onda cuadrada con frecuencia uniforme, susniveles lgicos de 0 y 1 se representa por 0 y 12 voltios. Los

    mensajes contienen hasta 255 bytes. Su velocidad de

    transferencia es de 10.4 kb/s.

    Se utiliza en vehculos Europeos, Asiticos

    y algunos vehculos Chrysler.

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    ISO 15765:Utiliza dos terminales delDLCde forma bidireccional. Son

    unosBUS Lines diferenciales donde uno es copia invertida delotro, para minimizar la interferencia electromagntica de

    fuentes externas.

    Mediante Pulse Width Modulation (PWM), enva una serie depulsos diferenciales modulando el largo de onda, y

    manteniendo una amplitud uniforme de +5 y -5 voltios. Su

    velocidad de transferencia es de 1 Mb/s.

    Se utiliza en vehculos manufacturados

    del 2008 en adelante.

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    Cdigos de diagnostico (DTC):

    Cuando algn sensor se sale de los parmetrospre-establecidos en el programa o no responde de una

    forma esperada, lo que el conductor logra ver es

    simplemente que se enciende el indicador de Service

    Engine Soon, para efectos de SAEse llamaMalfunctionIndicator Light (MIL) y se puede representar por cualquiera

    de estos smbolos:

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    Cdigos de diagnostico (DTC):Secuencia de eventos

    Se almacena el/los cdigos en la memoria delECMy se

    enciende elMIL.

    Se almacena todos los parmetros registrados por lossensores al momento del fallo, a esto se le conoce como

    Freeze Frame Data.

    Dependiendo de la severidad del problema se puede

    generar uno de dos tipos deDiagnostic Trouble Code

    (DTC).

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    DTC Tipo A:Tambin se le conoce como latenete (static code).

    Relacionados al control de emisiones.

    Ocurre cuando el problema es detectado por un ciclo

    completo.

    Almacena cdigos Tipo A y enciende elMIL.

    Almacena las variables de Freeze Frame Data.

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    DTC Tipo B:Tambin se le conoce como espordico (sporadic code).

    Relacionados al control de emisiones.

    Ocurre cuando el problema es detectado por menos de un

    ciclo completo.

    Almacena un cdigo temporero y luego lo borra de no

    volver a ocurrir en el mismo ciclo.

    De ocurrir dos veces en el mismo ciclo, almacena un

    cdigo Tipo B y enciende elMIL.

    Almacena las variables de Freeze Frame Data.

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    Herramientas de diagnostico:Con este lector portable, el tcnico podr leer y borrar

    el cdigo solamente.

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    Herramientas de diagnostico:Con este lector semi-portable, el tcnico podr leer y

    borrar el cdigo, tendr la descripcin de cdigo enpantalla. Adems tiene acceso al Freeze Frame Data y

    podr ver todos los paramentaros que monitorea el

    ECM.

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    Herramientas de diagnostico:Con este lector profesional, el tcnico podr leer y

    borrar el cdigo, tendr la descripcin de cdigo enpantalla. Adems tiene acceso al Freeze Frame Data y

    podr ver todos los paramentaros que monitorea el

    ECM. Tambin podr hacer un Output Test Mode para

    probar que los actuadores estn operando

    adecuadamente.

  • 7/31/2019 OBD System

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    Formas alternas de acceder data:Como el sistema OBD IIes binario, tambin se puede

    acceder utilizando un adaptador entre elDLCy elpuerto USB o Serial de una computadora portable.

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    Formas alternas de acceder data:Tambin existen adaptadores deDLCque transmiten a

    travs deBlue Tooth para los PDA ytelfonos como elI-Phone u otros.

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    Formas alternas de acceder data:Existen otros equipos que acceder la data a travs del

    DLCpara mostrar informacin adicional a la que puedamostrar el tablero anlogo del auto.

    Millas por Galn

    Galones por minuto

    Caballaje producidoVoltaje de Carga

    Distancia restante por tanque

    Velocidad Promedio

    Temperatura del Motor

    Temperatura del Aire

    Revoluciones por MinutoTiempo de Ignicin

    Posicin del acelerador

    Porciento de fuerza en el motor

    Indicador de Open/Closed Loop

    Presin del manifold

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    Sistema de control en autos hbridos:Aplica las mismas leyes y regulaciones que le aplican a

    los autos de combustin interna, ya que tienen un motorde combustin interna en adicin a un motor elctrico.

    Tienen que tener el conectorDLCy los mismos

    cdigos genricosDTCque estipula SAE, aunque en

    adicin tenga otros cdigos especficos para ese modelo.

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    Sistema de control en autos elctricos:

    Los autos elctricos tienen un controlador para regularel voltaje al motor de traccin segn se oprima elacelerador. El voltaje es regulado mediante Pulse Width

    Modulation (PWM).

    A pesar que el sistema de control para un auto elctrico

    no requiera de un control de emisiones, aun as debe ser

    OBD II Compliant, a no se que sea convertido de

    gasolina a electrico. Esto debido a que existen otros

    accesorios que comparten en comn con los autos

    regulares, como lo son las bolsas de aire, sistema de

    frenosABS, sistema de estabilidad, etc.

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    Algunos autos elctricos OBD II:

    GM EV1 Tesla Roadster

    Toyota RAV4 EV Nissan Leaf

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    Sistemas de control alternos:

    Ya existenECMpara autos de carreras que su cdigo

    es Open Source, para que pueda ser modificado confacilidad por el usuario/conductor.

    Aunque dan mejor rendimiento en millas por galn y

    producen mejor caballaje y torque, estosECMno estn

    autorizados para uso en vehculos que transiten por vas

    pblicas debido a que no son OBD II Compliant.

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    Conclusin:Hasta el momento existen cinco protocolos, pero del

    2008 en adelante se estandarizo protocoloISO 15765.Este tiene una transferencia de data superior y no le

    afecta la interferencia electromagntica. Adems se

    simplifica el proceso de diagnosticar el vehculo ya que

    no debe haber problemas de compatibilidad con el lector

    de cdigos.