El OBDII Completo/introduccion/Historia del OBD

Para entender el nivel presente de los sistemas de diagnóstico en el vehículo, hay que remontarse algunas décadas atrás para poder apreciar cuanto ha avanzado la tecnología en los vehículos (Henderson, Haynes, 2006). Mientras que el diagnóstico en el vehículo, conocido como OBD no es un participante activo en las emisiones del vehículo, su desarrollo está relacionado estrechamente al sistema de control de emisiones de los autos y camiones

La década de los 80’s, entre otros movimientos sociales interesantes se destacó por ser el inicio de un despertar de conciencia mundial en torno a los temas ecológicos y ambientales (Alberich, 1993) . Es durante esta década que se iniciaron múltiples temas que son comunes hoy en día, como lo es la contaminación ambiental y el deterioro de la capa de ozono, así como el calentamiento global y su impacto en el clima.

Cuando los fabricantes de vehículos respondieron en los 90’s al clamor público por un aire más limpio y pusieron más atención a las recomendaciones federales que evolucionaron más tarde en estándares y regulaciones de ley que había que cumplir, la ciencia del control de emisiones en motores de combustión estaba en sus primeros inicios. Los inicios de la década de los 70’s vieron algunos controles de emisiones incipientes, mas como parches agregados a los vehículos domésticos. Estos controles usualmente restaban poder al motor, malograban la economía de combustible y resultaban en dar al público una mala reputación al auto en los entonces llamados “controles de humo”. Cuando el convertidor catalítico fue introducido a mediados de los 70’s, las cosas mejoraron un poco dado que el convertidor limpiaba las emisiones del escape tan bien que los fabricantes de autos podían remover o modificar algunos de los anteriores controles ineficientes

El OBD (diagnóstico a bordo, del término On board Diagnostics) no tuvo lugar hasta que los autos estuvieron equipados con controles computarizados. La compañía General Motors implemento una versión primeriza de OBD en algunos de sus vehículos de 1980. Conforme la inyección electrónica de combustible y otras funciones fueron siendo controladas por la computadora de abordo (El módulo de control de transmisión y motor, del termino Powertrain Module Control o PCM como es llamado hoy) la implementación del OBD se volvió práctica. El estado de California en Estados Unidos de América es quien ha liderado el camino en conseguir legislaciones cada vez más estrictas en el control de emisiones, tanto que para los fines de los 80’s requirió que todos los vehículos vendidos en ese estado incorporaran un sistema OBD. Los fabricantes de autos y camiones ligeros tuvieron que desarrollar el software y hardware necesarios para poder proveer la capacidad de diagnóstico.

El objetivo del sistema OBD original era promover el aire limpio por medio de asegurar que los componentes del control de emisiones siguieran funcionando. Muchos estados de la unión americana empezaron a incluir una revisión de emisiones en su programa de revisión vehicular de seguridad anual o bienal. Pero, en la práctica mucho puede suceder al vehículo en un año entre revisiones, y las pruebas simplificadas de entonces solamente “olían” el escape mientras el vehículo estaba estacionado, no cuando estaba en movimiento. Además, estas pruebas eran de “pasa o falla”. Entonces los automovilistas a los cuales fallaba su vehículo la prueba tenían que por su cuenta encontrar un taller que pudiese determinar que causo que las emisiones fueran más altas, para poder arreglarlo y presentarse a prueba nuevamente

La idea del OBD era tener un vehículo que realizara su propio monitoreo del control de emisiones, todo el tiempo, y más que eso asignar números de código que pudiesen identificar el problema, y finalmente guardar esos códigos de problema en la computadora. Una luz indicadora de problema en el tablero del vehículo podría indicar al conductor que hay un problema en el sistema de emisiones, y cuando el auto estuviese en el taller, el técnico podría extraer los códigos y saber que partes del sistema debería revisar y reparar.

Hubo algunas dificultades naturales con el sistema original OBD, hoy conocido como OBD-I asociadas a la curva de aprendizaje y desarrollo de toda nueva tecnología. Entre estas estaba la carencia de cooperación y estandarización entre fabricantes de vehículos. Cada vehículo tenía su propia leyenda para el aviso de falla, en algunos se leía “Service Engine Soon” (en inglés dar servicio al motor pronto), mientras que en otros decía “Check Engine” (en inglés revisar el motor). El conductor no siempre sabía que esta luz indicaba un problema solamente en el sistema de control de emisiones, y que debía ser reparado inmediatamente.

Cada fabricante tenía su propia versión de códigos, haciendo más difícil para los técnicos leer y diagnosticar. Si se le agrega que en ocasiones la luz se apagaba después de un tiempo, al conductor se le olvidaba pensando que tal vez el vehículo se había arreglado solo.

Cuando el Congreso de Estado Unidos paso la Iniciativa del aire limpio de 1990 (Clean Air Act Amendments, Viladrich, 2004) el siguiente nivel del OBD fue creado y mandatorio. Con esto, la mayoría de los problemas del anterior sistema fueron direccionados. El ahora conocido como sistema OBDII requirió que todos los fabricantes utilizarían un sistema uniforme de letras y números para los códigos, compartieran la misma definición de un código, y tuvieran una luz estándar de aviso de problema. El conector en el vehículo donde la herramienta de diagnostica puede conectarse es ahora de un diseño uniforme entre fabricantes

Bajo el OBDII, no solo son monitoreados los controles de emisión del motor, también son monitoreados partes del sistema de combustible por escapes de vapor, y se incluyen sensores para darle seguimiento a la eficiencia del convertidor catalítico. Los componentes del sistema de control de emisiones pueden ahora marcar un código incluso si no han fallado completamente, pero se encuentran al 50% de su efectividad. Una reparación temprana de estos componentes debe resultar en un aire más limpio para todos nosotros.

Las regulaciones del OBDII fueron mandatarias para todos los vehículos a partir de los modelos 1996, pero algunos modelo 1994 y la mayoría de los 1995 tenían ya el sistema operando en el mismo.

Regresando a febrero de 1986, la compañía alemana Robert Bosch GmbH introdujo el sistema de bus serial de Red de área con controladores (del Ingles CAN – Controlled Area Network) presentándolo en ese año en el Congreso de la Sociedad de Ingenieros Automotrices (del Ingles SAE – Society of Automotive Engineers) (CiA, 2016) . Este fue el momento que marco el nacimiento de uno de los protocolos de red más exitosos de hoy en día. Este mismo es usado en la gran mayoría de los vehículos nuevos actuales así como en numerosas aplicaciones en la Industria.

A principios de los 80’s los ingenieros en Bosch estaban evaluando sistemas seriales de la época con respecto a posibles aplicaciones en autos de pasajeros. Dado que ninguno de los protocolos disponibles en ese entonces cumplía con las expectativas automotrices, el grupo de Bosch desarrollo su propio protocolo. La idea principal detrás del desarrollo era la reducción drástica de cableado en el automóvil. De pasar a tener un cable dedicado para cada función, a tener un solo bus recorriendo el auto. Los ingenieros de Mercedes – Benz se sumaron al inicio con los primeros requerimientos del nuevo protocolo, así como Intel con miras a ser proveedor de los semiconductores.

En febrero de 1986, el nuevo protocolo CAN nació de las manos del Dr, Uwe Kiencke durante el Congreso de la SAE en Detroit (Kiencke, Dais, Litschel, 1986) . La anécdota cuenta (CiA, 2016) que después de la presentación del artículo hubo un silencio absoluto en la sala atestada de invitados, hasta que alguien gritó “! Lo hicieron!” (Del inglés “They’ve done it!”) Anticipándose al éxito que años después tendría este sistema. Después de esta presentación, un sinnúmero de artículos y presentaciones le siguieron. A mediados de 1987 Intel presento el primer chip CAN, el 82526. Poco después Phillips presento el 82C200. Estos fueron las primeras implementaciones físicas del nuevo protocolo con funciones básicas del mismo. El estándar Bosch CAN en versión 2.0 (algunos detalles corregidos de la primera versión) fue presentada como propuesta de estándar internacional. En Noviembre de 1993 fue publicado como el estándar ISO11898. Otras revisiones y versiones le siguieron, como el ISO11898-1 para la capa de datos, ISO11898-2 para la capa física no tolerante a errores, el ISO11893-3 para capa física tolerante a errores, ISO11992 para camiones y el ISO11783 para maquinaria agrícola.

En Europa el OBD tomo la forma de EOBD y se hizo mandataria para el 2001. En vehículos de carga pesados en Europa para el 2005 y en Estados Unidos en 2008. Brazil en 2012 e India en 2013. (Posada, Bandivadekar, 2015) . Para mediados de la década del 2000, en los automóviles particulares había básicamente 4 diferentes estándares OBD: SAE J1850 (FORD – PWM & GM - VPW), ISO9141-2 (Chrysler, Europa y Asia), ISO14230 (KWP2000) e ISO 15765 (CAN BUS). Para el 2008 y delante se hizo mandatorio que el único protocolo a utilizar sea el ISO15765 – 4.3, la cual es una variante del estándar CAN a 500 kbps (Cassias, Kun2007) . Este es el estándar en uso hoy en día.

A inicios del 2011, Bosch y General Motors iniciaron el desarrollo de un CAN de velocidad variable, pero que además permita mayor velocidad. Esto para poder soportar la creciente demanda interna de compartición de datos entre equipos (CiA, 2016) . A la fecha aún no se logra una estandarización adecuada con los demás protocolos ISO, pero se espera este sea el próximo paso

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