Explicación

9.1 Sistema OBD

Las fallas (por ejemplo, cortocircuitos eléctricos de los sensores, los estados de funcionamiento imposibles, entre otros) se almacenan en una memoria de averías en la unidad de control.

Estas fallas se pueden leer usando una herramienta de exploración o tester que típicamente se encuentra en muchos talleres automotrices. Para este propósito, hay una toma en el espacio reposapiés, tablero de instrumentos o consola central del vehículo a la que el tester está conectado por medio de un conector estándar regulado por la norma ISO 15031-3. La combinación de pines del conector de test OBD se muestra en la siguiente figura.

Figura 1. Ejemplo de un convertidor USB/OBD junto con su pin out

Fuente: Dearborn Group, Inc (2012) [En línea]. Dearborn Protocol Adapter (DPA) and PLC estCon Pinouts and Industry Connectors Reference Guide. Disponible en: http://www.dgtech.com/product/dpa5/manual/DPA_Pinouts.pdf. Sólo para fines educativos

Usando un tester, el servicio postventa es capaz de leer la memoria de errores: errores relacionados con las emisiones y los fallos específicos del vehículo. Con la información almacenada en la memoria de errores, es posible diagnosticar un fallo y reparar de manera eficiente el vehículo. El tester también se puede utilizar para borrar la memoria de averías.

Además, los valores medidos y los valores de identificación de la unidad de control pueden ser evaluados. Usando el tester, también es posible controlar las funciones de diagnóstico especiales.

Un diagnóstico del actuador (por ejemplo, actuadores individuales) puede utilizarse para efectuar las activaciones necesarias para comprobar funcionamiento correcto de una o más partes del vehículo. Al final de la línea (por sus siglas en inglés, EOL), la interfaz de diagnóstico se utiliza para probar la unidad de control electrónico y realizar cambios en las configuraciones. Incluso es posible programar toda la EPROM flash utilizando la línea final de la programación.

El diagnóstico requiere una interfaz para conectar el tester a las unidades de control electrónico. Para la comunicación, hay básicamente dos opciones disponibles en la actualidad: la Línea K y el CAN bus.

La red de la línea K no es un bus de comunicación en estricto apego a la definición más común. No hay un protocolo que impida que existan colisiones en la línea K. Dado que la mayoría de unidades de control electrónico tienen una interfaz CAN para el intercambio de datos entre sistemas electrónicos, esta opción para la comunicación con el tester está ganando cada vez más en importancia.

Diversos protocolos se implementan en las interfaces. Estos tienden a ser el CARB o protocolo oficial y la comunicación particular de cada productor. Cabe la posibilidad de utilizar ambas interfaces: funciones CARB relevantes se ejecutan a través de la red CAN mientras que las funciones específicas del fabricante a través de la línea K.

La figura 2 proporciona una visión general de las normas y las diversas capas del modelo de referencia OSI para el OBD.

Figura 2. Tabla de los protocoles OBD. De: Bosch, R. (2013). Bosch Automotive Electrics and Automotive Electronics. Systems and Components, Networking and Hybrid Drive (5th Ed.). Germany: Springer.

9.2 Herramientas de diagnóstico

El método de comunicación en el diagnóstico se caracteriza por el hecho de que el comprobador (cliente) se dirige a una o varias unidades de control electrónico (servidores) y solicita los datos (por ejemplo, de la memoria de errores) o una acción (como el diagnóstico del actuador). Estos servicios y el medio de transmisión se definen en distintos protocolos. A continuación se reportan los más importantes.

Haz clic en cada protocolo para conocer más detalle.

KWP 71

Este protocolo fue desarrollado en colaboración con Bosch como la primera interfaz serial normalizada y se basa en una inicialización de 5 baudios y protocolo de enlace de bytes. Para hacer frente a la comunicación, el protocolo prevé la utilización de una línea unidireccional (línea L). La línea para el intercambio de datos (línea K) es bidireccional.

Alternativamente, si la línea L no se utiliza en absoluto en la arquitectura del sistema, la línea K también se puede utilizar para hacer frente al direccionamiento y al intercambio de datos. Estas dos funciones en este último caso son cronológicamente secuenciales. La manera en la que se establece la comunicación es predefinida, los servicios están estandarizados.

KWP 2000 (14230 ISO: 1-3)

Este protocolo de diagnóstico conecta un probador de las unidades de control electrónicas utilizando una línea K. En el estándar de KWP 2000 hay varias posibilidades para la manera en que se establece la comunicación (inicialización rápida y la inicialización 5 - baudios). Los servicios de comunicación se especifican, pero hay un poco de libertad para las adaptaciones de los diferentes comerciantes.

15765 ISO: 1-3 (CAN)

Esta norma recoge los protocolos existentes, 14.230 ISO: 1-4, en el protocolo CAN. La interfaz CAN contiene el hardware necesario y ya existe en muchas unidades de control electrónico. Este sistema de bus también se puede utilizar para el diagnóstico. Es posible comunicarse con las unidades de control electrónico utilizando un comprobador de diagnóstico conectado al bus por un conector de diagnóstico. La frecuencia de transmisión típica está entre 500 kBd y 1MBd.

El probador de la comunicación en el bus CAN se define por la norma ISO 15765. Los servicios de comunicación de la norma ISO 15765-3 o 14 229-1 se definen de una manera similar a las de la norma ISO 14230-3. La diferencia fundamental entre estos protocolos está en el formato de los mensajes y la forma en que se transmiten. Mientras que hasta 255 bytes de datos pueden ser transmitidos en un mensaje en la línea K, sólo ocho bytes de datos se pueden transmitir con la red CAN. Para reproducir los mensajes en la red CAN, el contenido (bytes de datos) de la cabecera y de la suma de comprobación se separan y se incrustan en un nuevo formato de mensaje similar. La dirección de la unidad de control electrónico es el mismo identificador para el nodo CAN. Con diferentes identificadores CAN es posible dar soporte al direccionamiento funcional o físico. Los mensajes más largos que no caben en el marco del mensaje CAN estándar (siete bytes con direccionamiento estándar, seis con direccionamiento extendido) se segmentan en varias tramas de la CAN y se recomponen cuando llegan a su destino.

CARB

La autoridad ambiental de California (CARB) introdujo directrices para promover el apoyo a una interfaz estandarizada. El protocolo CARB se basa en los estándares existentes y especifica el flujo de datos y la sincronización (capa de transporte de la pila ISO/OSI). Esto se establece en la norma ISO 9141-2 14230-4/ISO para la línea K y en la norma ISO 15765-4 para la CAN. Los mensajes de comunicación reales (servicios) en la capa de aplicación se definen precisamente en ISO 15031-5/SAE J1979 y permiten desviaciones específicas del fabricante. En California, todos los vehículos de nueva matriculación deben ser compatibles con al menos uno de estos protocolos con todas las unidades de control electrónico relacionados con las emisiones. La contraparte europea es el estándar OBD.