„OBD” oznacza coś zupełnie innego dla samochodu osobowego, samochodu ciężarowego klasy 8, ciągnika i motocykla, a traktowanie ich jako tego samego problemu to dokładnie ten sposób, w jaki program zgodności zaczyna się opóźniać. Akronim pozostaje ten sam, ale sieć, w której działa, uruchamiane monitory, progi, które trzeba spełnić, i organ regulacyjny, który nad tym czuwa, zmieniają się wraz z klasą pojazdu. Strategia diagnostyczna, która przechodzi certyfikację w lekkim samochodzie osobowym, nie przeniesie się po prostu na silnik pojazdu ciężkiego ani na maszynę terenową bez znacznych przeróbek.
Dla każdego producenta wytwarzającego produkty w więcej niż jednym segmencie pojazdów ta zmienność nie jest szczegółem. Wpływa ona na budżety inżynieryjne, harmonogramy certyfikacji i ryzyko odrzucenia zgłoszenia. Zespoły, które utrzymują przewagę, traktują diagnostykę pokładową jako jedną powiązaną dyscyplinę, a nie zbiór niepowiązanych projektów. Ten artykuł omawia, jak wymagania OBD różnią się w programach dla pojazdów lekkich, średnich i ciężkich, maszyn terenowych oraz motocykli, jak EPA i CARB dzielą uprawnienia regulacyjne oraz jak migracja do OBDonUDS i ZEVonUDS zmienia diagnostykę we wszystkich segmentach pojazdów.
Lekkie pojazdy z OBD-II działają w oparciu o SAE J1979-2
Osobowe samochody lekkie i ciężarowe to miejsce, w którym większość osób po raz pierwszy styka się z OBD. Układ OBD-II w pojazdach lekkich komunikuje się za pomocą znormalizowanego zestawu diagnostycznych trybów testowych zdefiniowanych w SAE J1979-2 – normie, która pozwala uniwersalnemu testerowi diagnostycznemu odczytać kody usterek, dane zamrożonej ramki i gotowość monitorów niemal w każdym samochodzie osobowym w stanowisku serwisowym. W Stanach Zjednoczonych wymóg OBD dla pojazdów lekkich jest na poziomie federalnym określony w 40 CFR 86.1806, a punktem odniesienia w Kalifornii jest rozporządzenie CARB OBD II (title 13 CCR 1968.2). Ponieważ protokoły i wymagania dotyczące monitorów są tu wysoce znormalizowane, pojazdy lekkie są często punktem odniesienia, który producenci przyjmują dla wszystkiego innego – i właśnie tu zwykle zaczynają się kłopoty.
OBD dla pojazdów ciężkich (HD) działa w zupełnie innej sieci
Samochód ciężarowy klasy 8 nie diagnozuje się sam tak jak sedan. Większość diagnostyki pokładowej pojazdów ciężkich działa w sieci pojazdu SAE J1939, a nie w protokołach J1979-2 stosowanych w pojazdach lekkich, choć niektóre zastosowania o dużym obciążeniu nadal korzystają z protokołu J1979-2. Wymagania CARB dotyczące OBD w pojazdach ciężkich są powszechnie przywoływane jako title 13 CCR 1971.1, a federalne wymagania dotyczące emisji silników pojazdów ciężkich zawiera 40 CFR Part 1036. Monitory, które musi uruchamiać silnik pojazdu ciężkiego, oraz sposób wykrywania i raportowania usterek odzwierciedlają pracę wysokoprężnego układu napędowego w cyklach obciążenia typowych dla rzeczywistej eksploatacji, a nie lekkiego pojazdu benzynowego badanego w znormalizowanych cyklach testowych. Inżynierowie, którzy przenoszą podejście z pojazdów lekkich do programu pojazdów ciężkich, szybko przekonują się, że inne są sieć, norma i przywoływane przepisy.
Pojazdy terenowe i rolnicze podlegają własnym przepisom
Sprzęt rolniczy i terenowy to odrębne otoczenie regulacyjne. Ciągniki, kombajny i inne maszyny terenowe podlegają programom emisji innym niż pojazdy drogowe, z własnymi ścieżkami certyfikacji zarówno na poziomie federalnym, jak i w Kalifornii. Wymagania dotyczące diagnostyki i monitorowania wynikają z odpowiednich przepisów o emisji dla maszyn terenowych, a nie z przepisów OBD dla pojazdów drogowych, które obowiązują w samochodach osobowych i ciężarowych. Dla producenta, który wytwarza również produkty drogowe, praktyczna trudność polega na tym, że program dla rolnictwa nie może po prostu wykorzystać planu zgodności przygotowanego dla pojazdów lekkich ani drogowych pojazdów ciężkich. Zakres regulacji, obowiązujące normy i dokumentacja towarzysząca muszą odpowiadać kategorii maszyn terenowych, do której należy dana maszyna.
Motocykle znów stanowią odrębną kategorię
Motocykle trafiają do jeszcze innej kategorii regulacyjnej. Pojazdy dwukołowe i inne pojazdy o małej pojemności skokowej podlegają wymaganiom dotyczącym emisji dostosowanym do ich klasy, odrębnym zarówno od samochodów lekkich i średnich, jak i od silników pojazdów ciężkich. Obowiązki diagnostyczne, tam gdzie mają zastosowanie, są dostosowane do typu pojazdu, a obowiązujące przepisy EPA i CARB różnią się od przepisów OBD dla samochodów osobowych, które inżynierowie znają najlepiej. Producent motocykli OEM, który dostarcza też silniki do innych segmentów, musi wyraźnie rozdzielać te programy, ponieważ zestaw monitorów lub podejście do certyfikacji zwalidowane dla jednej kategorii nie spełni automatycznie wymagań innej.
Zestawienie czterech segmentów obok siebie wyraźnie pokazuje pewną prawidłowość:
- Samochody osobowe i ciężarowe o małej i średniej ładowności: diagnostyka OBD-II w sieci SAE J1979-2, federalna podstawa w 40 CFR 86.1806, wzorzec CARB w title 13 CCR 1968.2.
- Silniki do pojazdów ciężkich poruszających się po drogach publicznych: HD-OBD w sieci SAE J1939 i/lub J1979-2, CARB HD OBD zgodnie z title 13 CCR 1971.1, federalne przepisy dotyczące silników do pojazdów ciężkich w 40 CFR Part 1036.
- Rolnictwo i sprzęt terenowy: odrębne programy dotyczące emisji dla pojazdów i maszyn terenowych, z własnym zakresem certyfikacji, a nie przepisy OBD dla pojazdów poruszających się po drogach publicznych.
- Motocykle i pojazdy o małej pojemności skokowej: wymagania dotyczące emisji właściwe dla danej klasy, z obowiązkami diagnostycznymi dostosowanymi do typu pojazdu.
EPA i CARB dzielą między siebie mapę regulacji
Wymagania OBD w Stanach Zjednoczonych kształtują dwa organy regulacyjne. EPA ustanawia federalne wymagania dotyczące emisji i OBD obowiązujące w całym kraju, natomiast California Air Resources Board ustanawia własne, zazwyczaj bardziej rygorystyczne wymagania Kalifornii na podstawie zwolnienia przewidzianego w Clean Air Act, które mogą przyjąć tzw. stany z sekcji 177. Ponieważ przepisy CARB dotyczące OBD są powszechnie traktowane jako faktyczny punkt odniesienia, wielu producentów projektuje swoje rozwiązania zgodnie ze standardem kalifornijskim, gdyż EPA akceptuje homologacje OBD wydane przez CARB. We wszystkich wymienionych wyżej segmentach pojazdów ten podział między dwa organy oznacza, że program nigdy nie spełnia wymagań jednego urzędu. Wymaga on jednoczesnego uzgodnienia oczekiwań federalnych i kalifornijskich dla każdej kategorii pojazdów, o którą chodzi.
Branża przechodzi na OBDonUDS i ZEVonUDS
Sama diagnostyka przechodzi na nowy fundament. Dotychczasowe tryby diagnostyczne J1979 ustępują miejsca następcom opartym na Unified Diagnostic Services: SAE J1979-2, znanemu jako OBDonUDS, oraz SAE J1979-3, znanemu jako ZEVonUDS i przeznaczonemu do diagnostyki pojazdów zeroemisyjnych. Ta migracja zmienia sposób strukturyzowania i uzyskiwania dostępu do danych diagnostycznych, a nakłada się na wszystkie opisane już różnice między segmentami. Producent, który przenosi jednocześnie kilka programów z trybów starszego typu na OBDonUDS, odnosi ogromne korzyści ze spójnego podejścia, ponieważ jednokrotne rozwiązanie przejścia i zastosowanie go we wszystkich segmentach jest znacznie tańsze niż osobne rozwiązywanie go dla każdej klasy pojazdów.
Jedna strategia diagnostyczna dla każdego segmentu pojazdów
Właśnie z takim wielosegmentowym problemem ma sobie radzić zespół WinterPark ds. usług inżynieryjnych i doradztwa w zakresie OBD. Zespół, który obecnie jest częścią Ascential Care, wspiera opracowywanie, badania i obsługę układów kontroli emisji oraz OBD zarówno w układach napędowych benzynowych, jak i wysokoprężnych, a także zgodność z wymaganiami UE i USA. Jego prace obejmują certyfikację OBD i wsparcie regulacyjne, doradztwo w zakresie wsparcia regulacyjnego oraz szkolenia z AECD i OBD, prowadzone zarówno online, jak i stacjonarnie, a także praktyczne doświadczenie w programach OEM w obszarze motoryzacji, pojazdów ciężkich, maszyn terenowych i motocykli. Właśnie szerokie doświadczenie jest tu najważniejsze: zespół, który prowadził diagnostykę w układach lekkich J1979-2, sieciach pojazdów ciężkich J1939, maszynach terenowych i na platformach motocyklowych, może pomóc producentowi opracować kompleksową strategię zgodności. Jeśli Państwa programy obejmują więcej niż jeden segment pojazdów, warto porozmawiać o tym, jak jedno, spójne podejście do OBD może ograniczyć ryzyko przy kolejnej certyfikacji.
Najczęściej zadawane pytania
Czy OBD-II to to samo co HD-OBD?
Nie. OBD-II oznacza pokładowy układ diagnostyczny pojazdów lekkich, komunikujący się za pośrednictwem SAE J1979-2. Choć niektóre samochody ciężarowe również korzystają z J1979-2, HD-OBD zazwyczaj odnosi się do diagnostyki pojazdów ciężkich działającej w sieci SAE J1939. Stosują one różne protokoły i różne wymagania dotyczące monitorów, więc konstrukcja dla pojazdów lekkich nie przenosi się bezpośrednio na program pojazdów ciężkich.
Dlaczego OBD regulują zarówno EPA, jak i CARB?
EPA ustanawia wymagania federalne obowiązujące w całym kraju, a CARB ustanawia własne, zazwyczaj bardziej rygorystyczne wymagania Kalifornii na podstawie zwolnienia przewidzianego w Clean Air Act, które mogą przyjąć stany z sekcji 177. Przepisy CARB dotyczące OBD są powszechnie traktowane jako punkt odniesienia w branży, dlatego większość programów jest budowana tak, aby jednocześnie uzgadniać wymagania obu organów.
Czym są OBDonUDS i ZEVonUDS?
Są to oparte na UDS następcy dawnych trybów diagnostycznych J1979. OBDonUDS to SAE J1979-2, a ZEVonUDS to SAE J1979-3, dotyczące diagnostyki pojazdów zeroemisyjnych. Branża stopniowo przechodzi na te rozwiązania.
Czy programy dla rolnictwa i motocykli opierają się na tych samych przepisach OBD co dla samochodów?
Nie. Sprzęt terenowy i rolniczy podlega odrębnym programom emisji dla maszyn terenowych, a motocykle – wymaganiom właściwym dla swojej klasy. Każda z tych kategorii ma własny zakres certyfikacji, a nie przepisy OBD dla pojazdów lekkich, które obowiązują w samochodach osobowych.
Gdzie określono podstawowe wymagania OBD w USA?
Federalny wymóg OBD dla pojazdów lekkich znajduje się w 40 CFR 86.1806, rozporządzenie CARB OBD II to title 13 CCR 1968.2, a rozporządzenie CARB dotyczące OBD w pojazdach ciężkich to title 13 CCR 1971.1. Federalne wymagania dotyczące emisji silników pojazdów ciężkich zawiera 40 CFR Part 1036.
