Che cos'è l'OBDII? Storia della diagnostica di bordo

Quante volte avete letto termini come "OBD" oppure "OBDII" nei testi relativi ai veicoli connessi e al dispositivo Geotab GO? Questi termini si riferiscono ai computer di bordo di un veicolo e alla loro capacità di autodiagnosi e segnalazione di guasti/errori.

Che cos'è l'OBD (diagnostica di bordo)?

La diagnostica di bordo (OBD) fa riferimento al sistema elettronico del veicolo che fornisce l'autodiagnosi  e che segnala eventuali guasti ed errori dando  ai tecnici l'accesso alle informazioni del sottosistema allo scopo di monitorare le prestazioni per procedere con le riparazioni necessarie. 

L'OBD è il protocollo standard utilizzato nella maggior parte dei veicoli leggeri per recuperare le informazioni di diagnostica, che sono generate dalle unità di controllo del motore (o moduli di controllo del motore) all'interno di un veicolo. Sono come il cervello o i computer del veicolo.

Perché l'OBD è così importante?

L'OBD è una parte importante della telematica e della gestione delle flotte in quanto consente di misurare e gestire lo stato e la guida dei veicoli.

Grazie all'OBD, le flotte possono:

• monitorare le tendenze di usura e determinare quali parti del veicolo si stanno consumando più velocemente di altre;
• diagnosticare istantaneamente i problemi del veicolo prima che si verifichino, sostenendo una gestione proattiva piuttosto che reattiva;
• misurare il comportamento di guida, la velocità, il tempo di inattività e molto altro.

Dove è situata la porta OBDII?

In un tipico veicolo passeggeri, la porta OBDII è situata nella parte inferiore del cruscotto sul lato del conducente. A seconda del tipo di veicolo, la porta potrebbe avere una configurazione a 16 pin, 6 pin o 9 pin.

Per scoprire come connettere un dispositivo Geotab GO9 alla porta di diagnostica di bordo, guardate il nostro video. 

Qual è la differenza tra l'OBD e l'OBDII?

In parole semplici, l'OBDII è la seconda generazione dell'OBD o dell'OBD I. Inizialmente l'OBD I era connessa esternamente alla console di un'auto, mentre l'OBDII è ora integrata nel veicolo stesso. L'OBD originale è stata usata fino all'introduzione dell'OBDII all'inizio degli anni '90.

Storia dell'OBDII

La storia della diagnostica di bordo risale agli anni '60. Diverse organizzazioni hanno gettato le basi per lo standard, tra cui il California Air Resources Board (CARB), la Society of Automotive Engineers (SAE), l'International Organization for Standardization (ISO) e l'Environmental Protection Agency (EPA).

È importante notare che, prima della standardizzazione, i produttori creavano da soli i propri sistemi di diagnostica di bordo. Gli strumenti di ogni produttore (e a volte i modelli) erano personalizzati, infatti ognuno aveva il suo tipo di connettore, interfaccia elettronica e codici personalizzati per segnalare problemi. 

Tappe importanti della storia dell'OBD

1968: Volkswagen introduce il primo sistema informatico OBD con funzionalità di scansione.

1978: Datsun introduce un semplice sistema OBD con funzionalità non standardizzate limitate.

1979: la Society of Automotive Engineers (SAE) raccomanda un connettore diagnostico standardizzato e una serie di segnali di test diagnostici.

1980: GM introduce un'interfaccia proprietaria e un protocollo in grado di fornire la diagnostica del motore attraverso un'interfaccia RS-232 o più semplicemente facendo lampeggiare la spia di controllo del motore.

1988: la standardizzazione della diagnostica di bordo arriva alla fine degli anni '80 dopo la raccomandazione della SAE del 1988 che richiede un connettore standard e un set di diagnostica.

1991: lo stato della California richiede che tutti i veicoli abbiano una qualche forma di diagnostica di bordo di base, l'OBD I.

1994: lo stato della California impone che tutti i veicoli venduti nello stato a partire dal 1996 abbiano l'OBD come raccomandato dalla SAE, ora indicata come OBDII. Questo deriva dal desiderio di eseguire test delle emissioni a tutto campo. L'OBDII include una serie di codici diagnostici di guasto (DTC) standardizzati.

1996: l'OBD-II diventa obbligatoria per tutte le auto prodotte negli Stati Uniti.

2001: l'EOBD (la versione europea dell'OBD) diventa obbligatoria per tutti i veicoli a benzina nell'Unione Europea (UE).

2003: l'EOBD diventa obbligatoria per tutti i veicoli diesel nell'UE.

2008: a partire dal 2008, tutti i veicoli negli Stati Uniti sono tenuti a implementare l'OBDII attraverso un Controller Area Network come specificato da ISO 15765-4.

A quali dati è possibile accedere dall'OBDII?

L'OBDII fornisce l'accesso alle informazioni sullo stato e ai codici diagnostici di guasto (DTC) per:

• gruppo propulsore (motore e trasmissione);
• sistemi di controllo delle emissioni.

Inoltre è possibile accedere alle seguenti informazioni sul veicolo tramite l'OBD II:

• numero identificativo del veicolo (VIN);
• numero  identificativo del software di calibrazione (CALID);
• contatore dei cicli di accensione;
• contatori del sistema di controllo delle emissioni.

Quando un veicolo viene portato in officina per la manutenzione, un meccanico può connettersi alla porta OBD con uno strumento di scansione, leggere i codici diagnostici di guasto e identificare il problema. Ciò significa che i meccanici possono diagnosticare accuratamente i malfunzionamenti, ispezionare rapidamente il veicolo e riparare qualsiasi malfunzionamento prima che diventi un problema grave.

Esempi:

Modalità 1 (informazioni sul veicolo)

• Pid 12 - RPM del motore
• Pid 13 - Velocità del veicolo

Modalità 3 (Codici diagnostici di guasto: P = Gruppo propulsore, C = Telaio, B = Carrozzeria, U = Rete)

• P0201 - Malfunzionamento del circuito dell'iniettore - Cilindro 1
• P0217 - Condizione di surriscaldamento del motore
• P0219 - Condizione di fuori regime standard dei giri motore
• C0128 - Livello basso del circuito del liquido dei freni
• C0710 - Malfunzionamento della posizione dello sterzo
• B1671 - Tensione del modulo batteria fuori intervallo
• U2021 - Dati ricevuti non validi/difettosi

OBD e telematica

La presenza dell'OBDII consente ai dispositivi telematici di elaborare facilmente e senza nessun particolare problema informazioni come i giri del motore, la velocità del veicolo, i codici diagnostici di guasto, il consumo di carburante e molto altro. Il dispositivo telematico può quindi utilizzare queste informazioni per determinare l'inizio e la fine del viaggio, l'aumento di giri, l'eccesso di velocità, la riduzione del regime minimo, il consumo di carburante e così via. Tutte queste informazioni vengono caricate in un'interfaccia software e permettono ai mobility manager di monitorare l'uso e le prestazioni del veicolo.

Con la moltitudine di protocolli OBD, non tutte le soluzioni telematiche sono progettate per funzionare con tutti i tipi di veicoli che esistono oggi. La telematica Geotab supera questa sfida traducendo i codici diagnostici dei veicoli di marche e modelli diversi e anche quelli dei veicoli elettrici.

Leggi anche: Normalizzazione dei dati e perché è importante.

Con la porta OBDII, una soluzione di monitoraggio della flotta può essere connessa al veicolo in modo rapido e semplice. Nel caso di Geotab può essere configurata in meno di cinque minuti.

Se il veicolo o il camion non ha una porta OBDII standard, al suo posto è possibile usare un adattatore. In ogni caso il processo di installazione è rapido e non richiede attrezzi speciali o l'assistenza di un installatore professionista.

Che cos'è la WWH-OBD?

WWH-OBD (World Wide Harmonized On-Board Diagnostics) indica la diagnostica di bordo armonizzata a livello mondiale. Si tratta di uno standard internazionale utilizzato per la diagnostica dei veicoli, implementato dalle Nazioni Unite come parte del mandato dei regolamenti tecnici internazionali (GTR), che include il monitoraggio dei dati del veicolo come l'uscita delle emissioni e i codici di guasto del motore.

Vantaggi della WWH-OBD

Accesso a più tipi di dati

Attualmente i PID OBDII usati nella Modalità 1 sono lunghi solo 1 byte, il che significa che sono disponibili soltanto fino a 255 tipi di dati unici. L'espansione dei PID potrebbe essere applicata anche ad altre modalità OBD-II che sono state trasferite sul protocollo WWH tramite modalità UDS. L'adattamento degli standard WWH consentirà di avere più dati a disposizione e offre la possibilità di un'espansione futura.

Dati di guasto più dettagliati

Un altro vantaggio del protocollo WWH è l'espansione delle informazioni contenute in un guasto. Attualmente l'OBDII usa un codice diagnostico di guasto (DTC) a 2 byte per indicare che si è verificato un guasto (ad esempio, P0070 indica che il sensore della temperatura dell'aria ambiente "A" presenta un guasto elettrico generale).

UDS (Unified Diagnostic Services) espande il DTC a 2 byte in un DTC a 3 byte, in cui il terzo byte indica la "modalità" del guasto. Questa modalità di guasto è simile all'indicatore della modalità di guasto usato nel protocollo J1939. Ad esempio, in precedenza, sull'OBDII potevano verificarsi i cinque guasti seguenti:

• P0070 - Circuito del sensore della temperatura dell'aria ambiente;
• P0071 - Intervallo/Prestazioni del sensore della temperatura dell'aria ambiente;
• P0072 - Input basso del circuito del sensore della temperatura dell'aria ambiente;
• P0073 - Input alto del circuito del sensore della temperatura dell'aria ambiente;
• P0074 - Circuito del sensore della temperatura dell'aria ambiente intermittente;

Con il protocollo WWH, questi sono tutti consolidati in un codice P0070, con cinque modalità di guasto diverse indicate nel terzo byte del DTC. Ad esempio, P0071 ora diventa P0070-1C. 

Il protocollo WWH dà anche più informazioni sul guasto, come la gravità/classe e lo stato. La gravità indicherà quanto presto è necessario far controllare il guasto, mentre la classe del guasto indicherà in quale gruppo rientra il guasto secondo le specifiche GTR. Inoltre lo stato del guasto indicherà se è in sospeso, confermato o se il test per questo guasto è stato completato nel ciclo di guida corrente.

In sintesi la WWH-OBD si espande sull'attuale quadro OBD II per fornire ancora più informazioni diagnostiche all'utente.

Geotab supporta la WWH-OBD

Geotab ha già implementato il protocollo WWH nel suo firmware. Geotab impiega un complesso sistema di rilevamento del protocollo, in cui esaminiamo con sicurezza ciò che è disponibile sul veicolo per scoprire se è disponibile l'OBD-II o lo standard WWH (in alcuni casi sono disponibili entrambi).

In Geotab miglioriamo costantemente il nostro firmware per migliorare ulteriormente le informazioni che i nostri clienti ottengono. Abbiamo già iniziato a supportare le informazioni DTC a 3 byte e continuiamo ad aggiungere altre informazioni sui guasti generate nei veicoli. Quando nuove informazioni diventano disponibili attraverso l'OBDII o il protocollo WWH (come un nuovo PID o i dati di un guasto) o se un nuovo protocollo è implementato sul veicolo, Geotab rende prioritario aggiungerlo rapidamente e accuratamente nel firmware. Quindi inviamo immediatamente il nuovo firmware alle nostre unità tramite il cloud in modo che i clienti ottengano sempre il massimo vantaggio dai loro dispositivi.

Crescita oltre l'OBDII

L'OBDII contiene dieci modalità standard per ottenere le informazioni diagnostiche richieste dalle norme sulle emissioni. Il problema è che queste dieci modalità non sono state sufficienti. 

Varie modalità UDS sono state sviluppate nel corso degli anni da quando l'OBDII è stata implementata per arricchire i dati disponibili. Ogni produttore di veicoli utilizza PID (ID dei parametri) proprietari e li implementa attraverso modalità UDS extra. Le informazioni che non erano richieste tramite i dati OBDII (come il contachilometri e l'uso delle cinture di sicurezza) sono state invece rese disponibili tramite le modalità UDS.

In realtà UDS contiene più di 20 modalità aggiuntive oltre alle dieci standard attualmente disponibili tramite l'OBDII, il che significa che UDS dispone di più informazioni. Ma è qui che entra in gioco la WWH-OBD. Cerca di incorporare le modalità UDS con l'OBDII per arricchire i dati disponibili per la diagnostica, pur continuando a mantenere un processo standardizzato.

Conclusione

Nel mondo dell'IoT in espansione, la porta OBD rimane ancora importante per la salute, la sicurezza e la sostenibilità del veicolo. Anche se il numero e la varietà dei dispositivi connessi per i veicoli aumenta, non tutti i dispositivi segnalano e monitorano le stesse informazioni. Inoltre la compatibilità e la sicurezza possono variare da un dispositivo all'altro.

Con la moltitudine di protocolli OBD, non tutte le soluzioni telematiche sono progettate per funzionare con tutti i tipi di veicoli che esistono oggi. Una soluzione telematica valida deve essere in grado di capire e tradurre un insieme completo di codici diagnostici del veicolo.