«OBD» significa qualcosa di molto diverso per un’autovettura, un veicolo industriale di Classe 8, un trattore e un motociclo, e trattarli come lo stesso problema è esattamente il modo in cui un programma di conformità inizia a slittare. L’acronimo resta costante, ma la rete su cui poggia, i monitor che esegue, le soglie che deve rispettare e l’ente regolatore che lo controlla cambiano da una classe di veicoli all’altra. Una strategia diagnostica che supera la certificazione su un’autovettura leggera non si trasferirà semplicemente a un motore per impieghi gravosi o a una macchina fuoristrada senza una sostanziale rielaborazione.
Per qualsiasi costruttore che realizza prodotti in più di un segmento di veicoli, questa variabilità non è una nota a margine. Incide sui budget di ingegneria, sui tempi di certificazione e sul rischio di una presentazione non accettata. I team che restano un passo avanti considerano la diagnostica di bordo come un’unica disciplina connessa, anziché un insieme di progetti slegati. Questo articolo illustra come i requisiti OBD differiscono tra i programmi per veicoli leggeri, medi, per impieghi gravosi, fuoristrada e motocicli, come EPA e CARB si dividono l’autorità normativa e come la migrazione a OBDonUDS e ZEVonUDS stia ridisegnando la diagnostica in ogni segmento di veicoli.
L’OBD-II per veicoli leggeri si basa su SAE J1979-2
Le autovetture e i veicoli leggeri sono il campo in cui la maggior parte delle persone incontra per la prima volta l’OBD. Il sistema OBD-II per veicoli leggeri comunica attraverso una serie standardizzata di modalità di diagnosi definite dalla SAE J1979-2, la norma che consente a un comune strumento di scansione di leggere codici di guasto, dati freeze-frame e stato di prontezza dei monitor da quasi qualsiasi autovettura in un’officina. Negli Stati Uniti, il requisito OBD per veicoli leggeri è ancorato a livello federale al 40 CFR 86.1806, mentre il riferimento della California è il regolamento OBD II del CARB (title 13 CCR 1968.2). Poiché qui i protocolli e le aspettative sui monitor sono altamente standardizzati, il segmento dei veicoli leggeri è spesso il punto di riferimento che i costruttori danno per scontato per tutto il resto, ed è proprio da questo presupposto che tendono a nascere i problemi.
L’OBD per impieghi gravosi (HD) opera su una rete completamente diversa
Un veicolo industriale di Classe 8 non si diagnostica da solo come una berlina. La maggior parte della diagnostica di bordo per impieghi gravosi funziona sulla rete di veicolo SAE J1939 anziché sui protocolli J1979-2 per veicoli leggeri, anche se alcune applicazioni per impieghi gravosi utilizzano ancora il protocollo J1979-2. I requisiti OBD CARB per impieghi gravosi sono comunemente indicati come title 13 CCR 1971.1, mentre i requisiti federali sulle emissioni dei motori per impieghi gravosi rientrano nel 40 CFR Part 1036. I monitor che un motore HD deve eseguire, e il modo in cui i guasti vengono rilevati e segnalati, riflettono un gruppo motopropulsore diesel che opera in cicli di lavoro da uso reale, anziché un veicolo leggero a benzina che segue cicli di prova standardizzati. Gli ingegneri che applicano a un programma per impieghi gravosi un approccio pensato per i veicoli leggeri scoprono presto che la rete, la norma e i riferimenti normativi sono tutti diversi.
Fuoristrada e agricoltura hanno un proprio ambito normativo
Le apparecchiature agricole e fuoristrada comportano un quadro di conformità distinto. Trattori, mietitrebbie e altre macchine fuoristrada operano nell’ambito di programmi sulle emissioni diversi da quelli dei veicoli stradali, con percorsi di certificazione propri sia a livello federale sia in California. Le aspettative in materia di diagnostica e monitoraggio seguono le norme sulle emissioni applicabili ai fuoristrada, anziché i riferimenti OBD per uso stradale che regolano autovetture e veicoli industriali. Per un costruttore che realizza anche prodotti per uso stradale, la difficoltà pratica è che un programma agricolo non può semplicemente riutilizzare un piano di conformità per veicoli leggeri o per veicoli stradali per impieghi gravosi. L’ambito normativo, le norme applicabili e la documentazione di supporto devono essere tutti allineati alla categoria fuoristrada cui appartiene la macchina.
I motocicli sono di nuovo una categoria a sé
I motocicli rientrano in un’ulteriore categoria normativa. I veicoli a due ruote e gli altri veicoli di piccola cilindrata sono soggetti a requisiti sulle emissioni calibrati sulla loro classe, distinti sia da quelli degli autoveicoli leggeri e medi sia da quelli dei motori per impieghi gravosi. Gli obblighi diagnostici, dove si applicano, sono commisurati al tipo di veicolo, e le disposizioni EPA e CARB applicabili differiscono dalle norme OBD per autovetture che la maggior parte degli ingegneri conosce meglio. Un costruttore di motocicli che fornisce motori anche ad altri segmenti deve tenere nettamente separati questi programmi, perché un insieme di monitor o un approccio di certificazione convalidato per una categoria non soddisferà automaticamente i requisiti di un’altra.
Se si mettono a confronto i quattro segmenti, lo schema è evidente:
- Autovetture e veicoli commerciali leggeri e medi: diagnostica OBD-II su SAE J1979-2, riferimento federale al 40 CFR 86.1806, riferimento CARB al titolo 13 CCR 1968.2.
- Motori per impieghi gravosi su strada: HD-OBD sulla rete SAE J1939 e/o J1979-2, CARB HD OBD al titolo 13 CCR 1971.1, norme federali sui motori per impieghi gravosi nel 40 CFR Part 1036.
- Macchine agricole e apparecchiature fuoristrada: programmi separati sulle emissioni fuoristrada, con un proprio ambito di certificazione, distinti dai riferimenti OBD per l’uso su strada.
- Motocicli e veicoli di piccola cilindrata: requisiti sulle emissioni specifici per categoria, con obblighi diagnostici proporzionati al tipo di veicolo.
EPA e CARB si dividono la mappa
Due autorità di regolamentazione definiscono i requisiti OBD negli Stati Uniti. L’EPA stabilisce i requisiti federali di emissioni e OBD che si applicano a livello nazionale, mentre il California Air Resources Board stabilisce i propri requisiti, generalmente più rigorosi, secondo una deroga del Clean Air Act, che i cosiddetti stati della Sezione 177 possono scegliere di adottare. Poiché i regolamenti OBD della CARB sono ampiamente considerati come il punto di riferimento de facto, molti costruttori progettano secondo lo standard californiano poiché l’EPA accetta le approvazioni OBD della CARB. In ogni segmento di veicoli di cui sopra, questa divisione tra due autorità di regolamentazione significa che un programma non soddisfa mai una sola autorità. Comporta il riconciliamento delle aspettative federali e californiane contemporaneamente, per qualunque categoria di veicolo sia in gioco.
Il settore sta migrando verso OBDonUDS e ZEVonUDS
La diagnostica stessa sta passando a una nuova base. Le modalità diagnostiche J1979 tradizionali lasciano spazio a successori basati sugli Unified Diagnostic Services: la SAE J1979-2, nota come OBDonUDS, e la SAE J1979-3, nota come ZEVonUDS per la diagnostica dei veicoli a emissioni zero. Questa migrazione modifica il modo in cui i dati diagnostici sono strutturati e accessibili e si somma a tutte le differenze tra segmenti già descritte. Un costruttore che fa passare contemporaneamente più programmi dalle modalità tradizionali a OBDonUDS trae enorme vantaggio da un approccio coerente, perché risolvere la transizione una sola volta e applicarla a tutti i segmenti costa molto meno che risolverla separatamente per ogni classe di veicoli.
Un’unica strategia diagnostica per ogni segmento di veicoli
È esattamente il problema multi-segmento per cui è nato il team OBD Engineering Services and Consulting di WinterPark. Oggi parte di Ascential Care, il team segue lo sviluppo, il collaudo e l’assistenza dei sistemi di controllo delle emissioni e OBD, sia per i gruppi motopropulsori a benzina sia per quelli diesel, nel rispetto dei requisiti UE e USA. Il suo lavoro spazia dalla certificazione OBD e dall’assistenza normativa alla consulenza di supporto normativo, fino alla formazione su AECD e OBD, erogata sia online sia in presenza, con esperienza diretta nei programmi dei costruttori di autoveicoli, di veicoli per impieghi gravosi, fuoristrada e motocicli. Questa ampiezza è il punto: un team che ha eseguito la diagnostica su sistemi leggeri J1979-2, reti J1939 per impieghi gravosi, macchine fuoristrada e piattaforme motociclistiche può aiutare un costruttore a definire una strategia di conformità completa. Se i Suoi programmi coprono più di un segmento di veicoli, vale la pena discutere di come un unico approccio OBD coerente possa ridurre i rischi della Sua prossima certificazione.
Domande frequenti
L’OBD-II è la stessa cosa dell’HD-OBD?
No. OBD-II indica il sistema diagnostico di bordo per veicoli leggeri che comunica tramite SAE J1979-2. Anche se alcuni veicoli industriali per impieghi gravosi utilizzano a loro volta J1979-2, HD-OBD indica in genere la diagnostica per impieghi gravosi che opera sulla rete SAE J1939. I protocolli e i requisiti dei monitor sono diversi, quindi un progetto per veicoli leggeri non è direttamente trasferibile a un programma per impieghi gravosi.
Perché sia l’EPA sia il CARB regolamentano l’OBD?
L’EPA stabilisce i requisiti federali che si applicano a livello nazionale e la CARB stabilisce i propri requisiti, generalmente più rigorosi, secondo una deroga del Clean Air Act, che gli stati della Sezione 177 possono adottare. I regolamenti OBD della CARB sono ampiamente considerati come il punto di riferimento del settore, quindi la maggior parte dei programmi è costruita per riconciliare entrambe le autorità di regolamentazione contemporaneamente.
Che cosa sono OBDonUDS e ZEVonUDS?
Sono i successori, basati su UDS, delle modalità diagnostiche J1979 tradizionali. OBDonUDS è la SAE J1979-2 e ZEVonUDS è la SAE J1979-3 per la diagnostica dei veicoli a emissioni zero. Il settore sta migrando progressivamente verso di esse.
I programmi per l’agricoltura e per i motocicli applicano le stesse norme OBD delle autovetture?
No. Le apparecchiature agricole e fuoristrada rientrano in programmi distinti sulle emissioni dei fuoristrada, mentre i motocicli rientrano in requisiti specifici della loro classe. Ciascuna categoria ha un proprio ambito di certificazione, diverso dai riferimenti OBD per veicoli leggeri che regolano le autovetture.
Dove sono definiti i principali requisiti OBD degli Stati Uniti?
Il requisito federale OBD per veicoli leggeri si trova nel 40 CFR 86.1806, il regolamento OBD II del CARB è il title 13 CCR 1968.2 e il regolamento OBD del CARB per impieghi gravosi è il title 13 CCR 1971.1. Le emissioni federali dei motori per impieghi gravosi sono trattate nel 40 CFR Part 1036.
