Qu’est-ce que l’OBD-II ? Histoire des systèmes de diagnostic embarqués

Découvrez les cas d’utilisation, les objectifs et l’histoire des systèmes de diagnostic embarqués et d’OBD-II.

Il se peut que vous ayez rencontré les termes « OBD » ou « OBD-II » lors de vos lectures sur les véhicules connectés ou sur le boîtier GO de Geotab. Ces fonctionnalités font partie de l’ordinateur de bord d'un véhicule et leur histoire reste peu connue. Cet article vous propose un aperçu de l’OBD-II et une chronologie de son développement.

Qu'est-ce qu’un système OBD ?

OBD fait référence au système de diagnostic embarqué (on-board diagnostic) d’un véhicule. 

C’est un système électronique qui fournit des auto-diagnostics du véhicule et des rapports pour les réparateurs. Un système OBD donne aux techniciens des informations sur les sous-systèmes pour le suivi de la performance et l’analyse des besoins en réparation automobile. Il fonctionne en surveillant en permanence les différents calculateurs du véhicule, tels que le calculateur moteur, le calculateur ABS, ou encore le calculateur airbag. Grâce à une valise de diagnostic, aussi appelée outil de diagnostic ou lecteur de code, un garagiste peut accéder aux données du système OBD et lire les codes d'erreur enregistrés. Cela permet de diagnostiquer rapidement et précisément les pannes, qu'il s'agisse de problèmes moteur, de défauts électroniques, ou de soucis liés au système de freinage.

OBD est le protocole standard utilisé sur la plupart des véhicules utilitaires légers pour récupérer les informations de diagnostic automobile. Ces informations sont générées par les unités de contrôle du moteur (ou ECU pour Engine Control Unit) d'un véhicule. Ces unités représentent en quelque sorte le cerveau ou l’ordinateur du véhicule. Un outil de diagnostic OBD multimarque permet alors aux mécaniciens de lire et d'interpréter ces codes défauts, quel que soit le constructeur du véhicule. Il peut ensuite effacer les codes d'erreur une fois le problème résolu et effectuer d'autres opérations de maintenance comme la réinitialisation des voyants de service.

Pourquoi le système OBD est-il important ?

Le système OBD joue un rôle majeur dans la télématique et la gestion de flotte. Il permet de mesurer et de gérer l’état des véhicules et la conduite.

Grâce au système OBD, les flottes peuvent :

• Suivre les tendances de l’usure et voir quelles pièces se dégradent plus rapidement que les autres
• Diagnostiquer instantanément les problèmes des véhicules avant même qu’ils ne surviennent, et mettre en œuvre une gestion préventive plutôt que réactive
• Mesurer les habitudes de conduite, la vitesse, la marche au ralenti, etc.

Où se trouve le port OBD-II ?

Dans une voiture typique, le port OBD-II se situe en dessous du tableau de bord, du côté du conducteur. Selon le type de véhicule, il peut avoir une configuration à 16, 6 ou 9 broches.

Quelle est la différence entre OBD et OBD-II ?

C’est très simple. OBDII est la deuxième génération d’OBD, ou OBD-I. À l'origine, OBD-I était connecté à l’extérieur de la console d'une voiture, alors qu’OBD-II est désormais intégré au véhicule. Le premier OBD était utilisé jusqu’à l’invention d’OBD-II au début des années 1990.

Histoire du système OBD-II

L’histoire des diagnostics embarqués remonte aux années 1960. Plusieurs organisations ont préparé le terrain pour ce standard, y compris le California Air Resources Board (CARB), la SAE International (Society of Automotive Engineers), l’Organisation Internationale de Normalisation (ISO) et l’Agence de Protection de l’Environnement des États-Unis (EPA).

Il est important de noter qu’avant la standardisation, les constructeurs automobiles créaient leurs propres systèmes. Les outils de chacun (et parfois de chaque modèle d’un même fabricant) avaient leur propre type de connecteur et des exigences spécifiques en matière d’interface électronique. Ils utilisaient aussi leurs propres codes pour rapporter les problèmes.

Dates importantes :

1968 —  Volkswagen présente le premier système OBD capable de scanner.

1978 — Datsun présente un système OBD simple avec des capacités non standardisées limitées.

1979 — La SAE recommande la standardisation des connecteurs et des signaux diagnostic de test.

1980 — GM présente une interface et un protocole brevetés capables d’établir des diagnostics du moteur via une interface RS-232, ou plus simplement en faisant clignoter le voyant moteur.

1988 — La SAE recommande la standardisation des connecteurs et des diagnostics. Suite à cela, la standardisation des diagnostics embarqués apparaît à la fin des années 1980.

1991 — L’État de Californie exige que tous les véhicules disposent d'une forme basique de diagnostics embarqués. C’est ce qu'on appelle OBD-I.

1994 — La Californie déclare que les véhicules vendus dans l’État à partir de 1996 devront comporter le système OBD, en accord avec les recommandations de la SAE. On parle désormais d’OBD-II. Cette déclaration découle du projet de généraliser le suivi des émissions. OBD-II inclut une série de codes diagnostic standardisés (DTC) (en anglais).

1996 — La spécification OBD-II devient obligatoire pour toutes les voitures fabriquées aux États-Unis.

2001 — La spécification EOBD (version européenne d’OBD) devient obligatoire pour tous les véhicules essence de l’Union Européenne.

2003 — EOBD devient obligatoire sur tous les véhicules diesel de l’UE.

2008 — Aux États-Unis, tous les véhicules doivent mettre en œuvre le système OBD-II avec un bus de données CAN (Controller Area Network) comme le spécifie la norme ISO 15765-4.

À quelles données peut-on accéder à partir du port OBD-II ?

L’OBD-II donne accès aux informations sur l’état du véhicule, ainsi qu’aux codes diagnostic (DTC pour Diagnostic Trouble Code) pour :

• Le groupe motopropulseur (moteur et transmission)
• Les systèmes de contrôle des émissions

Il est également possible d’accéder aux informations suivantes via l’OBD-II :

• Numéro d’identification du véhicule (VIN)
• Numéro d’identification du calibrage
• Compteur d’allumage
• Compteurs pour systèmes de contrôle des émissions

Lorsqu'une voiture est portée au garage pour des réparations, un mécanicien peut brancher une valise de diagnostic au port OBD, lire les codes de défaillance et identifier le problème. Ils peuvent ainsi faire un diagnostic de votre voiture, l’inspecter rapidement et effectuer les réparations avant que tout problème ne dégénère.

Exemples :

Mode 1 (Informations sur le véhicule) :

• PID 12 — Régime moteur
• PID 13 — Vitesse du véhicule

Mode 3 (codes de défaillance : P = groupe motopropulseur, C = châssis, B = carrosserie, U = réseau) :

• P0201 — Panne de circuit de l’injecteur, cylindre 1
• P0217 — Surchauffe du moteur
• P0219 — Régime excessif
• C0128 — Thermostat du liquide de frein 
• C0710 — Dysfonctionnement de la direction
• B1671 — Tension anormale de la batterie 
• U2021 — Données de défaillance reçues / non valides

OBD et télématique

La présence du port OBD-II permet aux boîtiers télématiques de traiter silencieusement les informations comme les tours moteur, la vitesse du véhicule, les codes d’anomalie, la consommation de carburant, etc. Le boîtier peut alors utiliser ces informations pour déterminer l’heure de début et de fin du trajet, le surrégime, le dépassement de la vitesse, le temps excessif d’un moteur tournant à l'arrêt, la consommation de carburant, etc. Toutes ces informations sont téléchargées sur une interface logicielle et permettent aux gestionnaires de flotte de suivre l’utilisation et la performance du véhicule.

Avec la multitude des protocoles OBD, toutes les solutions télématiques ne peuvent pas forcément fonctionner sur n’importe quel véhicule existant aujourd'hui. Geotab dépasse ce problème en traduisant les codes de diagnostic des véhicules de marques et de modèles différents, y compris ceux de véhicules électriques.

Grâce au port OBD-II, vous pouvez connecter rapidement et facilement une solution de suivi sur vos véhicules. La solution de Geotab peut être configurée en moins de cinq minutes (en anglais).

Si votre véhicule ou votre camion ne dispose pas d'une prise diagnostic OBD-II standard, vous pouvez également utiliser un adaptateur. Dans les deux cas, l’installation est un procédé facile qui ne nécessite ni outil d’analyse spécial, ni l’assistance d'un installateur professionnel.

Qu’est-ce que WWH-OBD ?

WWH-OBD est l’acronyme de World Wide Harmonized On-Board Diagnostics (diagnostics embarqués harmonisés au niveau mondial). Il s’agit d'un standard international utilisé pour les diagnostics de véhicules, mis en place par les Nations Unies dans le cadre des Régulations Techniques Mondiales (GTR) qui comprennent le suivi des données de véhicules comme les émissions et les codes spécifiques d’anomalie du moteur.

Avantages de WWH-OBD

Voici quelques avantages de WWH dans des termes plus techniques :

Accès à plus de types de données

Actuellement, les codes PID OBD-II du mode 1 ne font qu'un octet de long, ce qui signifie que seulement 255 types de données uniques sont disponibles. Cette extension pourrait aussi être appliquée à d’autres modes OBD-II transférés vers WWH via des modes UDS. Adapter les standards WWH rendra davantage de données disponibles et ouvrira des possibilités de développement futur.

Des données plus détaillées sur les défaillances

Un autre avantage de WWH est l’expansion des données contenues dans une défaillance. Actuellement, OBD-II utilise un DTC à deux octets pour indiquer quand une panne s’est produite (par exemple, P0070 indique une défaillance électrique générale du capteur de température ambiante A)

Le mode UDS (Unified Diagnostic Services) étend le DTC de 2 octets à 3 octets, dans lequel le troisième octet indique le « mode » de la défaillance. Ce mode de défaillance est similaire à l'indicateur FMI (Failure Mode Indicator) utilisé dans le protocole J1939. Par exemple, auparavant, sur OBD-II, on pouvait avoir les cinq codes suivants :

• P0070 Circuit du capteur de température ambiante
• P0071 Portée/performance du capteur de température ambiante
• P0072 Faible entrée du circuit du capteur de température ambiante
• P0073 Entrée élevée du circuit du capteur de température ambiante
• P0074 Circuit intermittent du capteur de température ambiante

Avec WWH, tous ces codes sont consolidés sur un seul code P0070 avec 5 modes de défaillance différents indiqués par le troisième octet du DTC. Par exemple, P0071 devient désormais P0070-1C. 

WWH donne aussi plus d'informations sur la défaillance, comme sa sévérité/classe ou son état. La sévérité indiquera la rapidité avec laquelle il faudra examiner la défaillance, tandis que la classe indiquera dans quel groupe elle se trouve selon les spécifications GTR. De plus, l’état de la défaillance indiquera si elle est en attente, confirmée ou si elle a été testée pendant le cycle de conduite en cours.

En bref, WWH-OBD étend le cadre OBD-II actuel pour donner davantage d'informations de diagnostic à l'utilisateur.

Geotab prend en charge WWH-OBD

Geotab a déjà mis en œuvre le protocole WWH-OBD dans son firmware. Geotab utilise un protocole de détection complexe qui permet d’examiner de manière sûre ce qui est disponible sur le véhicule pour savoir s’il dispose d’OBD-II ou WWH (ou des deux, dans certains cas).

À Geotab, nous améliorons continuellement notre firmware pour fournir à nos clients des informations toujours plus précises. Nous avons déjà commencé à prendre en charge les informations à 3 octets et continuons d’ajouter d’autres données sur les défaillances générées dans les véhicules. Lorsque de nouvelles informations deviennent disponibles via OBD-II ou WWH (comme un nouveau PID ou de nouvelles données de défaillance), ou si un nouveau protocole est en place sur le véhicule, les ajouter au firmware devient notre priorité. Nous envoyons ensuite immédiatement le nouveau firmware à nos unités via le cloud pour que nos clients puissent tirer le meilleur parti de leurs boîtiers à tout moment.

Au-delà d’OBD-II

OBD-II contient 10 modes standards pour atteindre les informations de diagnostic nécessaires pour les émissions. Le problème, c’est que ces dix modes ne suffisent pas. 

Plusieurs modes UDS ont été développés pendant les années qui ont suivi la mise en œuvre d’OBD-II pour enrichir les données disponibles. Chaque constructeur automobile utilise ses propres PID (parameter ID, identifiants de paramètres) et les met en place via des modes UDS supplémentaires. Des informations qui n’étaient pas requises par les données OBDII (comme l’odomètre et la ceinture de sécurité) ont été rendues disponibles grâce aux modes UDS.

Concrètement, UDS contient jusqu’à 20 modes supplémentaires en comparaison aux dix modes standards d’OBD-II, ce qui signifie que l’UDS propose plus d'informations. C’est là qu'intervient WWH-OBD. Il incorpore les modes UDS aux modes OBD-II pour enrichir les données disponibles pour les diagnostics, tout en préservant un processus standardisé.

Conclusion

Dans le monde en pleine expansion de l’IoT, le port OBD reste important pour l’état, la sécurité et la durabilité des véhicules. Même si le nombre et la diversité des dispositifs connectés pour véhicules augmentent, les informations suivies et rapportées ne sont pas les mêmes. De plus, la compatibilité et la sécurité peuvent varier entre les véhicules.

Avec la multitude des protocoles OBD, toutes les solutions télématiques ne sont pas conçues pour fonctionner avec tous les types de véhicules qui existent aujourd'hui. Une bonne solution télématique devrait pouvoir comprendre et traduire un jeu complet de codes diagnostics.

En outre, il est extrêmement important de vérifier la sécurité des dispositifs tiers connectés à la prise OBD-II. Pour en savoir plus sur la cybersécurité télématique pour le suivi de flotte, lisez ces 15 recommandations (en anglais).