„OBD“ bedeutet für ein Auto, einen Lastkraftwagen der Klasse 8, einen Traktor und ein Motorrad etwas völlig anderes, und sie als das gleiche Problem zu behandeln, ist genau der Weg, auf dem ein Compliance-Programm zu rutschen beginnt. Das Akronym bleibt konstant, aber das Netz, auf dem es läuft, die Monitore, die es ausführt, die Schwellwerte, die es erfüllen muss, und der Regulator, der über alles wacht, verschieben sich von einer Fahrzeugklasse zur nächsten. Eine Diagnosestrategie, die die Zertifizierung bei einem Leichtfahrzeug-Personenkraftwagen besteht, wird sich nicht einfach auf einen Schwerlastmotor oder eine Off-Road-Maschine übertragen lassen, ohne erhebliche Überarbeitungen.
Für jeden Hersteller, der Produkte über mehr als ein Fahrzeugsegment hinweg baut, ist diese Variation keine Fußnote. Sie prägt Engineeringbudgets, Zertifizierungszeitpläne und das Risiko einer fehlgeschlagenen Einreichung. Die Teams, die den Überblick behalten, behandeln Borddiagnose als eine zusammenhängende Disziplin statt als eine Reihe unabhängiger Projekte. Dieser Artikel behandelt, wie sich OBD-Anforderungen über Leichtfahrzeug-, Mittelklasse-, Schwerlast-, Off-Road- und Motorradprogramme unterscheiden; wie EPA und CARB die behördliche Autorität aufteilen; und wie die Migration zu OBDonUDS und ZEVonUDS die Diagnose über alle Fahrzeugsegmente hinweg umgestaltet.
Light-Duty OBD-II basiert auf SAE J1979-2
Leichte Personenkraftwagen und Lastkraftwagen sind der Ort, an dem die meisten Menschen OBD zum ersten Mal treffen. Das OBD-II-System für Leichtfahrzeuge kommuniziert über einen standardisierten Satz von Diagnosemodi, die unter SAE J1979-2 definiert sind – der Standard, der es einem generischen Scan-Tool ermöglicht, Fehlercodes, Freeze-Frame-Daten und Monitor-Bereitschaft von fast jedem Personenkraftwagen in einer Werkstatt abzurufen. In den Vereinigten Staaten ist die Leichtfahrzeug-OBD-Anforderung bundesweit in 40 CFR 86.1806 verankert, während Kaliforniens Maßstab die OBD-II-Verordnung der CARB (Title 13 CCR 1968.2) ist. Da die Protokolle und Monitor-Erwartungen hier stark standardisiert sind, ist Leichtfahrzeug oft der Referenzpunkt, den Hersteller für alles andere annehmen, und genau dort beginnt das Problem.
Schwerlast-OBD läuft auf einem völlig anderen Netz
Ein Lastkraftwagen der Klasse 8 diagnostiziert sich nicht auf die gleiche Weise wie eine Limousine. Die meisten Schwerlast-Borddiagnosesysteme laufen auf dem SAE-J1939-Fahrzeugnetz statt auf den J1979-2-Protokollen für Leichtfahrzeuge, obwohl einige Schwerlastanwendungen immer noch das J1979-2-Protokoll verwenden. Die Schwerlast-OBD-Anforderungen der CARB werden häufig als Title 13 CCR 1971.1 bezeichnet, und die bundesweiten Anforderungen für Schwerlastmotorenemissionen befinden sich in 40 CFR Part 1036. Die Monitore, die ein HD-Motor ausführen muss, und die Art und Weise, wie Fehler erkannt und gemeldet werden, spiegeln einen Dieselmotor wider, der unter Verbrauchereinsatzbedingungen läuft, anstatt eines Leichtfahrzeugs mit standardisierten Testzyklen. Ingenieure, die eine Leichtfahrzeug-Mentalität auf ein Schwerlastprogramm übertragen, stellen schnell fest, dass das Netz, der Standard und die behördlichen Zitate alle unterschiedlich sind.
Off-Road- und Landwirtschaftsmaschinen haben ihren eigenen behördlichen Umfang
Landwirtschaftliche und Off-Road-Maschinen bringen eine separate Compliance-Landschaft mit sich. Traktoren, Mähdrescher und andere Off-Road-Maschinen unterliegen Emissionsprogrammen, die sich von Straßenfahrzeugen unterscheiden, mit eigenen Zertifizierungswegen auf Bundes- und kalifornischer Ebene. Die Diagnose- und Überwachungserwartungen folgen den geltenden Off-Road-Emissionsvorschriften statt den On-Highway-OBD-Zitaten, die Autos und Lastkraftwagen regeln. Für einen Hersteller, der auch On-Highway-Produkte baut, besteht die praktische Herausforderung darin, dass ein Landwirtschaftsprogramm nicht einfach einen Leichtfahrzeug- oder On-Highway-Schwerlast-Compliance-Plan wiederverwenden kann. Der behördliche Umfang, die geltenden Standards und die unterstützende Dokumentation müssen alle auf die Off-Road-Kategorie abgestimmt sein, unter die die Maschine fällt.
Motorräder sind wieder ihre eigene Kategorie
Motorräder fallen in einen weiteren behördlichen Bereich. Zweiräder und andere Fahrzeuge mit kleinem Hubraum unterliegen Emissionsanforderungen, die auf ihre Klasse zugeschnitten sind, getrennt von Automobilen mit leichtem und mittlerem Gewicht sowie Schwerlastmotoren. Diagnosepflichten, sofern zutreffend, sind auf den Fahrzeugtyp abgestimmt, und die geltenden EPA- und CARB-Bestimmungen unterscheiden sich von den OBD-Regeln für Personenkraftwagen, die die meisten Ingenieure am besten kennen. Ein Motorrad-OEM, der auch Motoren in andere Segmente liefert, muss diese Programme sauber trennen, denn ein Monitor-Set oder Zertifizierungsansatz, der für eine Kategorie validiert ist, erfüllt nicht automatisch die Anforderungen einer anderen.
Stellen Sie die vier Segmente nebeneinander, und das Muster ist schwer zu übersehen:
- Leicht- und Mittelklasse-Autos und Lastkraftwagen: OBD-II-Diagnose über SAE J1979-2, bundesweiter Anker bei 40 CFR 86.1806, CARB-Maßstab bei Title 13 CCR 1968.2.
- Schwerlast-On-Highway-Motoren: HD-OBD über das SAE-J1939- und/oder J1979-2-Netz, CARB HD OBD bei Title 13 CCR 1971.1, bundesweite Schwerlastmotorregeln in 40 CFR Part 1036.
- Landwirtschaft und Off-Road-Maschinen: separate Off-Road-Emissionsprogramme mit eigenem Zertifizierungsumfang, nicht die On-Highway-OBD-Zitate.
- Motorräder und Fahrzeuge mit kleinem Hubraum: klassenspezifische Emissionsanforderungen mit Diagnosepflichten, die auf den Fahrzeugtyp abgestimmt sind.
EPA und CARB teilen sich die Regulierung auf
Zwei Behörden prägen die OBD-Anforderungen in den Vereinigten Staaten. Die EPA legt bundesweite Emissions- und OBD-Anforderungen fest, die landesweit gelten, während das California Air Resources Board Kaliforniens eigene, im Allgemeinen strengere Anforderungen gemäß einer Clean-Air-Act-Ausnahmegenehmigung festlegt, die die sogenannten Section-177-Staaten annehmen können. Da die OBD-Regeln der CARB weit verbreitet als De-facto-Maßstab behandelt werden, entwerfen viele Hersteller nach dem kalifornischen Standard, da die EPA CARB-OBD-Genehmigungen akzeptiert. In jedem oben genannten Fahrzeugsegment bedeutet diese Zwei-Behörden-Aufteilung, dass ein Programm niemals eine einzelne Behörde zufriedenstellt. Es geht darum, bundesweite und kalifornische Erwartungen gleichzeitig zu vereinbaren, unabhängig davon, welche Fahrzeugkategorie im Spiel ist.
Die Industrie migriert zu OBDonUDS und ZEVonUDS
Die Diagnose selbst bewegt sich auf eine neue Grundlage zu. Die Legacy-J1979-Diagnosemodi werden durch Nachfolger ersetzt, die auf Unified Diagnostic Services basieren: SAE J1979-2, bekannt als OBDonUDS, und SAE J1979-3, bekannt als ZEVonUDS für Zero-Emission-Vehicle-Diagnose. Diese Migration ändert, wie Diagnosedaten strukturiert und zugegriffen werden, und sie kommt zu allen bereits beschriebenen Segmentunterschieden hinzu. Ein Hersteller, der mehrere Programme gleichzeitig von Legacy-Modi zu OBDonUDS migriert, profitiert enorm von einem konsistenten Ansatz, denn die Lösung der Umstellung einmal und deren Anwendung auf alle Segmente ist viel günstiger, als sie isoliert für jede Fahrzeugklasse erneut zu lösen.
Eine Diagnosestrategie über alle Fahrzeugsegmente hinweg
Das ist genau das Multi-Segment-Problem, das das WinterPark OBD Engineering Services and Consulting Team lösen sollte. Jetzt Teil von Ascential Care, unterstützt das Team die Entwicklung, das Testen und den Support von Emissionsregelungen und OBD-Systemen für Benzin- und Dieselmotoren sowie für EU- und US-Anforderungen. Die Arbeit umfasst OBD-Zertifizierung und behördliche Unterstützung, Beratung zur Einhaltung von Vorschriften sowie AECD- und OBD-Schulungen im Web-Format und vor Ort, mit praktischer Erfahrung in Automobilprogrammen für Hersteller im Bereich Leichtfahrzeuge, Nutzfahrzeuge, Off-Road-Maschinen und Motorräder. Diese Breite ist der Sinn: Ein Team, das Diagnosen an J1979-2-Leichtfahrzeugsystemen, J1939-Schwerlastnetzen, Off-Road-Maschinen und Motorradplattformen durchgeführt hat, kann einem Hersteller helfen, eine umfassende Compliance-Strategie zu entwickeln. Wenn Ihre Programme mehr als ein Fahrzeugsegment umfassen, lohnt sich ein Gespräch darüber, wie ein einheitlicher, konsistenter OBD-Ansatz das Risiko Ihrer nächsten Zertifizierung senken könnte.
Häufig gestellte Fragen
Ist OBD-II dasselbe wie HD-OBD?
Nein. OBD-II bezieht sich auf das Leichtfahrzeug-Borddiagnosesystem, das über SAE J1979-2 kommuniziert. Während einige Schwerlast-Lastkraftwagen auch J1979-2 verwenden, bezieht sich HD-OBD typischerweise auf Schwerlastdiagnose, die auf dem SAE-J1939-Netz läuft. Sie verwenden unterschiedliche Protokolle und unterschiedliche Monitor-Anforderungen, daher wird ein Leichtfahrzeug-Design nicht direkt auf ein Schwerlastprogramm übertragen.
Warum regeln EPA und CARB beide OBD?
Die EPA legt bundesweite Anforderungen fest, die landesweit gelten, und die CARB legt Kaliforniens eigene, im Allgemeinen strengere Anforderungen gemäß einer Clean-Air-Act-Ausnahmegenehmigung fest, die Section-177-Staaten annehmen können. Die OBD-Regeln der CARB werden weit verbreitet als Industrie-Maßstab behandelt, daher werden die meisten Programme so konzipiert, dass sie beide Behörden gleichzeitig vereinbaren.
Was sind OBDonUDS und ZEVonUDS?
Sie sind die UDS-basierten Nachfolger der Legacy-J1979-Diagnosemodi. OBDonUDS ist SAE J1979-2 und ZEVonUDS ist SAE J1979-3 für Zero-Emission-Vehicle-Diagnose. Die Industrie migriert schrittweise zu ihnen.
Verwenden Landwirtschafts- und Motorradprogramme die gleichen OBD-Regeln wie Autos?
Nein. Off-Road- und Landwirtschaftsmaschinen unterliegen separaten Off-Road-Emissionsprogrammen, während Motorräder unter klassenspezifischen Anforderungen fallen. Jede hat ihren eigenen Zertifizierungsumfang statt der Leichtfahrzeug-OBD-Zitate, die Personenkraftwagen regeln.
Wo sind die wichtigsten US-OBD-Anforderungen festgehalten?
Die bundesweite Leichtfahrzeug-OBD-Anforderung liegt bei 40 CFR 86.1806, die OBD-II-Verordnung der CARB ist Title 13 CCR 1968.2, und die Schwerlast-OBD-Verordnung der CARB ist Title 13 CCR 1971.1. Bundesweite Schwerlastmotorenemissionen erscheinen in 40 CFR Part 1036.
