Los requerimientos iniciales, conocidos como OBD I, requer�an la identificaci�n de �reas con problemas de mal funcionamiento relacionadas con los sistemas de medici�n de combustible.
El Sistema de Recirculaci�n de Gases de Escape (Exhaust Gas Recirculation System - EGR), componentes Relacionados con la Emisi�n de Gases y la Unidad de Control Electr�nico (Powertrain Control Module - PCM).
Una l�mpara indicadora de mal funcionamiento (MIL), denominada Check Engine o Service Engine Soon, era requerida para que se iluminara y alertara al conductor del mal funcionamiento y de la necesidad de un servicio de los sistemas de control de emisiones.
Un c�digo de falla (Diagnostic Trouble Code - DTC) era requerido para facilitar la identificaci�n del sistema o componente asociado con la falla. Para modelos a partir de comienzos de 1994, ambos, CARB y la Agencia de Protecci�n del Medio Ambiente (Environmental Protection Agency - EPA) aumentaron los requerimientos del sistema OBD, convirti�ndolo en el hoy conocido OBD II.
Los objetivos del sistema OBD II son mejorar la calidad del aire por reducci�n de las emisiones nocivas de los motores causadas por el mal funcionamiento de los sistemas encargados de su reducci�n y control, acortando el tiempo entre que se produce el fallo, su detecci�n y reparaci�n, brindando adem�s asistencia en el diagn�stico y reparaci�n del problema relacionado con las emisiones.
A partir de 1996 todos los modelos vendidos en California, tanto autom�viles para pasajeros como camiones (hasta 14.000 libras GVWR) y todos los modelos vendidos a nivel nacional, autom�viles para pasajeros y camiones (hasta 8.500 libras GVWR) deben cumplir los requerimientos de las normas CARB - OBD II o EPA OBD.
Estos requerimientos rigen para veh�culos alimentados con gasolina, gasoil (diesel) y est�n comenzando a incursionar en veh�culos que utilicen combustibles alternativos.
El sistema OBD II controla virtualmente todos los sistemas de control de emisiones y componentes que puedan afectar los gases de escape o emisiones evaporativas.
En muchos casos, un mal funcionamiento puede ser detectado antes que las emisiones excedan en 1,5 veces los niveles standard para emisiones a 50 mil millas o 100 mil millas.
Si un sistema o componente ocasiona que se supere el umbral m�ximo de emisiones o no opera dentro de las especificaciones del fabricante, un DTC (Diagnostic Trouble Code) debe ser almacenado y la l�mpara MIL deber� encenderse dentro de dos ciclos de conducci�n.
El sistema OBD II realiza controles para detectar funcionamientos err�neos en los sistemas de control de emisiones y componentes.
Un DTC es almacenado en la Memoria de Almacenamiento Activa (PCM Keep Alive Memory - KAM) cuando un mal funcionamiento es inicialmente detectado. En muchos casos la MIL es iluminada despu�s de dos ciclos de uso consecutivos en los que estuvo presente la falla.
Una vez que la MIL se ha iluminado, deben transcurrir tres ciclos de uso consecutivos sin que se detecte la falla para que la MIL se apague.
El DTC ser� borrado de la memoria despu�s de 40 ciclos de arranque y calentamiento del motor despu�s que la MIL se halla apagado.
En adici�n a las especificaciones y estandarizaciones, muchos de los diagn�sticos y operaciones de la MIL requieren en OBD II el uso de Conector de Diagn�stico standard (Diagnostic Link Connector - DLC), enlaces de comunicaciones y mensajes standard, DTCs y terminolog�as estandarizados.
Ejemplos de informaci�n de diagn�stico standard son los Datos Congelados en Pantalla (Freeze Frame Data) y los Indicadores de Inspecci�n y Mantenimiento Inspection Maintenance Readiness Indicators - IM). Los datos congelados describen los datos almacenados en la memoria KAM en el momento que la falla es inicialmente detectada. Los datos congelados contienen par�metros tales como RPM y carga del motor, estado del control de combustible, encendido y estado de la temperatura de motor.
Los datos congelados son almacenados en el momento que la primera falla es detectada, de cualquier manera, las condiciones previamente almacenadas ser�n reemplazadas si una falla de combustible o p�rdida de encendido (misfire) es detectada. Se tiene acceso a estos datos con un scaner para recibir asistencia en la reparaci�n del veh�culo.
Los indicadores IM - OBD II muestran si todos los controles OBD II han sido completados desde que la memoria KAM fue borrada. FORD adem�s almacena un DTC - P1000 para indicar que algunos controles no han sido realizados. En ciertos estados (U.S.A.), esto es necesario cuando debe realizarse un chequeo OBD para renovar la matriculaci�n de un veh�culo. Los indicadores IM deben mostrar que todos los controles han sido completados antes de realizar el chequeo OBD.
Differential Pressure Feedback EGR
El control es activado durante la operaci�n del sistema de EGR y despu�s que ciertas condiciones b�sicas del motor son satisfechas. Informaciones de entrada provenientes de los sensores ECT, IAT, TP y CKP son requeridas para que se active el control del sistema de EGR. Una vez activado, el control del sistema de EGR realizar� cada uno de los test que se describen a continuaci�n. Algunos de los test incluidos en el control del sistema de EGR son tambi�n realizados durante el auto diagn�stico.
1. El sensor de presi�n diferencial y su circuito son continuamente testeados en lo concerniente a circuito abierto o en cortocircuito. El control observa las tensiones en el circuito del sensor de presi�n diferencial para controlar si exceden el l�mite m�ximo o m�nimo admitido. Los c�digos de fallas asociados con este test son los: DTCs P1400 y P1401.
2. El solenoide de regulaci�n de vac�o de la EGR es continuamente testeado para detectar circuito abierto o en cortocircuito. El control observa si la tensi�n presente en el circuito del regulador de vac�o, no concuerda con el estado del circuito en estado abierto. El c�digo de falla asociado con este test es el: DTC P1409.
3. El testeo de la v�lvula EGR trabada abierta o el flujo de gases de escape durante la marcha del motor en vac�o es continuamente realizado, cada vez que el sensor de posici�n de mariposa TP indique mariposa cerrada.
Para determinar si existe flujo de gases de escape con el motor marchando en vac�o, el control compara, para esta condici�n de marcha, el nivel de tensi�n de informaci�n proveniente del sensor de presi�n diferencial, con el nivel de tensi�n que enviaba dicho sensor (nivel almacenado en memoria) durante la condici�n de llave en posici�n de contacto y motor detenido. El c�digo de falla asociado con este test es el : DTC P0402.
4. La manguera de presi�n "corriente arriba" (alta presi�n - high signal) (manguera lado escape) es testeada una vez por ciclo de manejo para asegurar si est� conectada o desconectada. El test es realizado con la v�lvula EGR cerrada y durante un per�odo de aceleraci�n. El PCM mantendr� el solenoide EVR cerrado, obligando de esta manera a la v�lvula EGR a permanecer cerrada. El sistema de control comprobar� el nivel de tensi�n de la se�al enviada por el sensor de presi�n diferencial, esperando no ver cambios de nivel en la se�al. Si esto sucede, denotar� que no hay flujo de gases de escape circulando.
Si durante la aceleraci�n, mientras la v�lvula EGR est� cerrada, suceden cambios en el nivel de la tensi�n de se�al enviada por el sensor de presi�n diferencial (aumento o disminuci�n de nivel), posiblemente est� indicando un fallo en la manguera de presi�n "corriente abajo" (se�al de referencia - Ref signal) (manguera lado admisi�n). El c�digo de falla asociado con este test es el: DTC P140
5. El test de la tasa de flujo de gases de escape que circulan por la EGR hacia la admisi�n es realizado cuando la velocidad de rotaci�n del motor y la carga que se le est� demandando son moderados y constantes y el ciclo activo del regulador de vac�o es alto. El sistema de monitoreo compara, cuando se dan esas condiciones, el nivel de tensi�n de la se�al proveniente del sensor de presi�n diferencial con un nivel esperado, ya establecido de antemano, para esas mismas condiciones, de modo de poder determinar si la tasa de flujo de gases de escape que est� circulando es aceptable o insuficiente. Este es un sistema de test y podr�a dar como resultado un c�digo de fallo (DTC) generado por un defecto que ocasiona una falla en el sistema de EGR. El c�digo de falla asociado con este test es el: DTC P0401
6. El c�digo de fallo DTC P1408 es similar al P0401, pero es generado en condiciones de efectuar el test de auto diagn�stico KOER. 7. La MIL es activada despu�s que alguno de los test descriptos no sea aprobado o cuando la fallo se repita en dos ciclos de uso.
Vapor Management Flow System Monitor
El funcionamiento el�ctrico de la v�lvula de purga del canister (EVAP) es chequeado inicialmente antes que el flujo de testeo comience. Las se�ales de entrada al PCM de los sensores ECT, sensor IAT, sensor MAF y VSS son utilizadas para conformar las condiciones de ensayo.
El monitoreo del flujo de vapores de combustible no se realizar� si el PCM detecta un mal funcionamiento de la v�lvula de purga del canister (EVAP). El c�digo de diagn�stico (DTC) asociado con una falla el�ctrica de la v�lvula de purga del canister es el P0443 (Mal funcionamiento del circuito del sistema de control de la v�lvula EVAP - EVAP system control valve circuit malfunction).
Antes que el test de flujo sea realizado, el PCM calcular� que cantidad de vapor de combustible est� presente durante el purgado con el motor operando. Si la cantidad de vapor calculado est� por encima de un valor determinado, fijado en memoria del PCM, este asumir� que hay vapor fluyendo hacia el motor y que la v�lvula de purga del canister (EVAP) est� funcionando adecuadamente. Si estas condiciones se cumplen, la parte correspondiente al test de control de vapor de combustible durante la marcha en vac�o del motor ser� evitado y el test se dar� por completado.
Si la cantidad de vapor de combustible calculado est� por debajo del valor determinado, fijado en memoria del PCM, la parte correspondiente al test de control de vapor durante la marcha en vac�o debe ser ejecutada para verificar que la v�lvula de purga del canister est� funcionando correctamente. Una presunci�n del test de flujo, es que a pesar del vapor de combustible que pueda contener el canister, una porci�n importante del mismo est� siendo liberado a la atm�sfera.
El test de flujo calcular� el incremento de aire admitido requerido por el PCM cuando el ciclo activo de la v�lvula de purgado del canister es reducido desde un 75% a un 0%. Si el incremento calculado en el flujo de aire admitido excede un valor prefijado como umbral m�nimo, el PCM asumir� que la v�lvula de purga del canister (EVAP) est� funcionando correctamente. Si el incremento calculado del flujo de aire admitido en las condiciones citadas es insignificante, la EVAP, v�lvula de purga del canister, no est� funcionando correctamente. El DTC asociado con esta condici�n es el P1443 (EVAP, mal funcionamiento del sistema de control de la v�lvula de purga del canister - EVAP control system purge control valve malfunction). La l�mpara indicadora de mal funcionamiento (MIL) (Item 2 - Fig. 4) ser� activada para los c�digos, DTCs P0443 y P1443 despu�s de que se repita dos veces el fallo.
Catalyst Efficiency Monitor - Federal Procedure
El monitoreo mencionado, depende de la informaci�n de los sensores de ox�geno (sondas lambda) anterior y posterior al catalizador para deducir la eficiencia de este, basandose en la capacidad de almacenamiento de ox�geno de dicho catalizador.
Bajo condiciones normales de funcionamiento del motor, control de mezcla aire/combustible en lazo cerrado, la alta eficiencia del catalizador para almacenar ox�geno provoca que la frecuencia de variaci�n del sensor de ox�geno posterior sea mucho menor que la frecuencia de variaci�n del sensor de ox�geno anterior.
A medida que la eficiencia del catalizador se va deteriorando, su condici�n para almacenar ox�geno disminuye y el sensor de ox�geno posterior comienza a producir cambios m�s r�pidamente, aproxim�ndose a la frecuencia de cambio del sensor de ox�geno anterior al mismo.
En general, cuando la eficiencia de un catalizador disminuye, el rango de variaciones que se producen en el sensor posterior se incrementa desde 0 (cero), para un catalizador con pocos kil�metros de uso, a un rango de 0,8 o 0,9 cambios por segundo.
Los cambios de tensi�n que generan ambos sensores de ox�geno(anterior y posterior al catalizador), son contados por el PCM bajo ciertas condiciones de funcionamiento del motor, siempre en operaci�n de control de la mezcla aire/combustible en lazo cerrado. Cuando se producen un n�mero de cambios programados del sensor anterior, el PCM calcula la relaci�n de cambios producidos entre el sensor posterior y anterior.
Esta raz�n de cambios es comparada con un valor previamente almacenado en la memoria del PCM. Si el rango de cambios es mayor al umbral estipulado para mantener bajas las emisiones contaminantes, el catalizador est� fallando.
Condiciones espec�ficas de las se�ales de entrada de los sensores perif�ricos tales como ECT (motor caliente a temperatura de trabajo), IAT (no a temperaturas ambientes extremas), MAF (mayor que la m�nima carga de motor), VSS (dentro de un rango de velocidades) y TP (apertura parcial de la mariposa), son requeridos para realizar el Control de Eficiencia del Catalizador.
Los DTCs asociados con este ensayo son DTC P0420 (Banco 1) y P 0430 (Banco 2). Hasta seis ciclos de control pueden ser requeridos para que se ilumine la MIL.
Running Loss System Monitor
El funcionamiento apropiado de los componentes individuales del circuito tambi�n son examinados. El control del sistema depende de los componentes del mismo para posibilitar la aplicaci�n de vac�o al tanque de combustible y luego cerrar totalmente la salida de los gases hacia la atm�sfera. La presi�n en el tanque de combustible es luego controlada para determinar en un per�odo tiempo estipulado el vac�o total perdido (bleed-up).
Las informaciones suministradas al PCM por los sensores:
temperatura del l�quido refrigerante de motor (ECT)
temperatura del aire admitido (IAT)
masa de aire admitido (MAF)
velocidad del veh�culo (VSS)
nivel del combustible en el tanque (FLI)
presi�n en el tanque de combustible (FTP)
son requeridas para que se pueda realizar este monitoreo. Durante un ciclo de uso realizado para verificar una reparaci�n, un PCM que halla sido reseteado (DTCs borrados) se desviar� del m�nimo tiempo requerido para completar el control de p�rdidas en el circuito.
El control enunciado no ser� realizado si la llave de contacto de motor es llevada a la posici�n OFF despu�s de que el PCM halla sido reseteado (DTCs borrados).
El control de p�rdidas en el circuito de gases de combustible no ser� realizado si un fallo en el MAF ha sido detectado.
El monitoreo citado no comenzar� a realizarse hasta que el control de las resistencias de calentamiento de los sensores de ox�geno no halla sido completado. El Monitoreo de P�rdidas en el Circuito de Gases de Combustible es ejecutado por los componentes del sistema como se detalla a continuaci�n:
1. La funci�n de la v�lvula de purga del canister (EVAP) es crear vac�o en el tanque de combustible. Un ciclo de activaci�n (duty cycle) m�nimo de un 75% de esta v�lvula debe cumplirse antes que el control pueda comenzar.
2. El solenoide de ventilaci�n del canister (CV) se cerrar� al un�sono con la v�lvula de purga del canister permaneciendo cerrado el mismo tiempo que �ste con el fin de sellar el sistema de ventilaci�n hacia la atm�sfera y obtener vac�o en el tanque de combustible.
3. El sensor de presi�n del tanque de combustible (FTP) ser� usado por el sistema de control para determinar si el nivel de vac�o tabulado est� comenzando a alcanzarse para llevar a cabo el chequeo de p�rdidas.
Ciertas aplicaciones en algunos veh�culos utilizan con el sistema de control de p�rdidas de gases de combustible un sensor FTP remoto insertado en la l�nea. Una vez que el nivel de vac�o tabulado es alcanzado en el tanque de combustible, el cambio del nivel de vac�o sufrido en un per�odo de tiempo predeterminado dir� si existen p�rdidas o no en el sistema.
4. Si el nivel de vac�o inicial no puede ser alcanzado, el c�digo de fallas DTC P0455 (p�rdida importante detectada) ser� colocado. El control de p�rdidas en el sistema ser� interrumpido y no se continuar� con el mismo. Si el nivel de vac�o predeterminado es sobrepasado, una falloen el circuito existe y el c�digo de fallos DTC P1450 (no se puede producir sangrado de vac�o en el tanque) es registrado.
En este caso tambi�n el control de p�rdidas ser� interrumpido y no se continuar� con el mismo. Si el nivel de vac�o estipulado en el tanque de combustible para este monitoreo es alcanzado, la p�rdida de vac�o en dicho tanque ser� calculada para un per�odo de tiempo predeterminado. El cambio del nivel de vac�o calculado ser� comparado con la p�rdida que se producir�a a trav�s de una abertura de 1,016 mm (0,040 pulgadas), nivel de p�rdida ya tabulado en memoria.
Si la p�rdida calculada es menor a la tabulada en memoria, el sistema ser� dado como que funciona correctamente. Si la p�rdida calculada excede al nivel tabulado en memoria, el test ser� interrumpido y reiniciado hasta tres veces. Si la p�rdida calculada continua excediendo el nivel tabulado en memoria despu�s de los tres test, un chequeo de generaci�n de vapor debe ser realizado antes que el c�digo de fallos DTC P0442 (p�rdida peque�a detectada) sea almacenado.
Este test es realizado retornando al circuito del sistema a la presi�n atmosf�rica, cerrando para ello la v�lvula de purga del canister y abriendo el solenoide de ventilaci�n del canister CV. Una vez que el PCM observa a trav�s del sensor de presi�n FTP que la presi�n en el tanque de combustible se encuentra a la presi�n atmosf�rica, cerrar� la v�lvula solenoide CV, sellando as� el circuito.
La presi�n en el tanque de combustible se ir� incrementando debido a la generaci�n de vapores que no son liberados, esto suceder� y ser� observado por un per�odo de tiempo predeterminado en memoria del PCM y la presi�n alcanzada en dicho per�odo ser� comparada con un valor de umbral tambi�n ya predeterminado. Si la presi�n en el tanque de combustible, al fin de dicho per�odo, supera el umbral predeterminado, el resultado fallido de los tres test realizados anteriormente ser� invalidado.
El control de p�rdidas en el circuito de vapores de combustible se dar� por aprobado y completado. Si la presi�n en el tanque de combustible, al fin de dicho per�odo, no logra superar el umbral predeterminado, el resultado de los tres test de prueba de fugas ser� dado como v�lido y el c�digo de fallos DTC P0442 ser� almacenado.
5. La l�mpara indicadora de mal funcionamiento (MIL) es activada cuando se detectan fallos correspondientes a los c�digos DTCs P0442, P0455 y P1450 ( o P0446) despu�s que se repita por dos veces la misma falla. La MIL puede ser tambi�n activada de la misma manera por fallos detectadas en cualquiera de los componentes que forman parte del sistema. Los c�digos de fallos correspondientes a los DTCs P0443, P0452, P0453 y P1451, se presentaran si se presentan fallos durante el control del conjunto de componentes (Comprehensive Component Monitor - CCM).
Comprehensive Component Monitor
Donde es factible, las entradas son tambi�n controladas racionalmente, esto significa que la se�al de entrada es comparada contra otras entradas y ver as� si la informaci�n que brinda est� de acuerdo a las condiciones del momento. Las salidas son tambi�n controladas en lo que hace a su funcionamiento apropiado.
Cuando el PCM entrega una tensi�n a un componente de salida, puede verificar que el mando enviado ha sido cumplido, por medio del monitoreo espec�fico de las se�ales de entrada en las que deben producirse cambios. Por ejemplo, cuando el PCM activa la v�lvula de regulaci�n de marcha lenta (IAC) para posicionarla en un determinado punto bajo ciertas condiciones de funcionamiento, ella esperar� a que exista una determinada velocidad de rotaci�n del motor (RPM).
Si esto no sucede, ella almacenar� un DTC.
CCM cubre muchos componentes y circuitos y prueba a ellos de varias formas, dependiendo del hardware, funci�n y tipo de se�al. Por ejemplo, entradas an�logas (tensiones) tales como Posici�n de Mariposa (Throttle Position) o Sensor de Temperatura de L�quido Refrigerante de Motor (Engine Coolant Temperature), son t�picos chequeos para circuito abierto, cortocircuito o valores fuera de rango. Este tipo de control es realizado continuamente.
Algunas se�ales de entrada digitales como, Velocidad de Veh�culo (Vehicle Speed) o Posici�n de Cig�e�al (Crankshaft Position) son racionalmente controladas, comprobando para ver si el valor informado por el sensor obedece a las condiciones de operaci�n actuales del motor. Este tipo de comprobaciones pueden requerir el control de varios componentes y solamente pueden ser realizadas bajo ciertas condiciones de ensayo.
Salidas tales como la v�lvula de control de marcha lenta (IAC), son controladas de modo de detectar circuito abierto o cortocircuito mediante el control de un circuito de realimentaci�n (Smart Driver) asociado con la salida. Otras salidas, tales como rel�s (relay), requieren circuitos adicionales de realimentaci�n para controlar la operaci�n de los contactos de la llave que comandan. Algunas salidas son tambi�n monitoreadas para comprobar su funcionamiento apropiado, observando la reacci�n de los sistemas de control dando un cambio en el comando de salida.
Una v�lvula de control de marcha lenta (IAC) puede ser comprobada funcionalmente controlando las rpm del motor relativas, con las rpm previamente memorizadas para esas condiciones. Algunas comprobaciones pueden ser solamente realizadas bajo ciertas condiciones de ensayo; por ejemplo, los solenoides de cambios en la transmisi�n solamente pueden ser comprobados cuando el PCM activa un cambio.
Los siguientes componentes son un ejemplo de componentes de entrada y salida controlados por el CCM. El control de componentes puede tambi�n asociarse al motor, encendido, transmisiones, aire acondicionado, o cualquier otro subsistema soportado por el PCM.
1. Entradas:
Sensor de masa de aire (MAF)
Sensor de temperatura del aire aspirado (IAT)
Sensor de temperatura del l�quido refrigerante de motor (ECT)
Sensor de posici�n de la mariposa (TP)
Sensor de posici�n del �rbol de levas (CMP)
Sensor de presi�n del sistema del aire acondicionado (ACPS)
Sensor de presi�n del tanque de combustible (FTP)
2. Salidas:
Bomba de combustible (FP)
Desactivaci�n del rel� del A/C con mariposa abierta al m�ximo (WAC)
V�lvula de control de marcha lenta (IAC)
Solenoide comando de cambios (SS)
Solenoide del embrague del convertidor de torque (TCC)
M�ltiple de admisi�n variable (IMRC)
V�lvula de purga del canister (EVAP)
Solenoide de ventilaci�n del canister (CV)
3. El CCM es habilitado despu�s de producirse el arranque del motor y este se mantenga funcionando. Un C�digo de Diagn�stico (DTC) es almacenado en la Memoria de Almacenamiento Activa (PCM Keep Alive Memory - KAM) y la L�mpara Indicadora de Mal Funcionamiento (MIL) se iluminar� cuando una fallo sea detectado en dos ciclos de control consecutivos. Muchos de los ensayos realizados por el CCM son tambi�n realizados durante el testeo.
2. Base Engine or any of its components: motor base o alguno de sus componentes.
3. Transmission or Transaxle: transmisi�n o caja de velocidades.
4. Ignition System: sistema de encendido.
5. Air Conditioner (A/C) or Heater System: aire acondicionado o sistema de calefacci�n.
6. Fuel Level Input (FLI): entrada de informaci�n del nivel de combustible.
7. Crankshaft Position CKP or RPM.: sensor de posici�n del cig�e�al y/o RPM.
8. Mass Air Flow (MAF): medidor de masa de aire admitido.
9. Engine Coolant Temperature (ECT): sensor de temperatura de l�quido refrigerante de motor.
10. Intake Air Temperature (IAT): sensor de temperatura del aire admitido.
11. Throttle Position (TP): sensor de posici�n de mariposa.
12. Vehicle Speed: sensor de velocidad de veh�culo.
13. Camshaft Position (CMP): sensor de posici�n de �rbol de levas (captor de fase).