View
217
Download
0
Category
Preview:
Citation preview
7/21/2019 Estudo Das Diferencas Dos Requerimentos Das Principais Legislacoes de on Board
1/59
CENTRO UNIVERSITRIO DO INSTITUTO MAU DE TECNOLOGIA
ESTUDO DAS DIFERENAS DOS REQUERIMENTOS DAS PRINCIPAISLEGISLAES DE ON BOARD DIAGNOSTICSPARA PADRONIZAO DE
TESTES DE DESENVOLVIMENTO E VALIDAO DE TRANSMISSO
AUTOMTICA DE AUTOMVEIS
So Caetano do Sul
2012
7/21/2019 Estudo Das Diferencas Dos Requerimentos Das Principais Legislacoes de on Board
2/59
EDUARDO BASTOS
ESTUDO DAS DIFERENAS DOS REQUERIMENTOS DAS PRINCIPAISLEGISLAES DE ON BOARD DIAGNOSTICSPARA PADRONIZAO DE
TESTES DE DESENVOLVIMENTO E VALIDAO DE TRANSMISSO
AUTOMTICA DE AUTOMVEIS
Monografia apresentada ao curso de ps-graduao
em Engenharia Automotiva do Centro Universitrio
do Instituto Mau de Tecnologia, para obteno do
ttulo de Especialista.
Orientador: Leonardo Macarro Junior, M.Sc.
So Caetano do Sul
2012
7/21/2019 Estudo Das Diferencas Dos Requerimentos Das Principais Legislacoes de on Board
3/59
Bastos , EduardoEstudo das diferenas dos requerimentos das principais legislaes de on
board diagnosticspara padronizao de testes de desenvolvimento e validaode transmisso automtica de automveis / Eduardo Bastos. So Caetano doSul, SP: CEUN-EEM, 2012.
58p.
Monografia (Especializao em Engenharia Automotiva) Escola deEngenharia Mau do Centro Universitrio do Instituto Mau de Tecnologia, SoCaetano do Sul, SP, 2012.
1. Diagnstico de bordo 2. Transmisso Automtica 3. Testes de Validao4. Emisso de Poluentes I. Instituto Mau de Tecnologia. Centro Universitrio.Escola de Engenharia Mau. II. Ttulo.
7/21/2019 Estudo Das Diferencas Dos Requerimentos Das Principais Legislacoes de on Board
4/59
DEDICATRIA
Dedico este trabalho aos meus pais Odair Bastos e Neide Baptista Bastos por acreditarem em
minha carreira profissional. Aos meus irmos Evandro Bastos e Elaine Bastos, por meauxiliarem nos estudos. E minha namorada Joice Sampaio, pela compreenso durante o
perodo de ps-graduao.
7/21/2019 Estudo Das Diferencas Dos Requerimentos Das Principais Legislacoes de on Board
5/59
AGRADECIMENTOS
Agradeo aos amigos da General Motors do Brasil, especialmente aos times de Diagnstico e
Transmisso Automtica, e tambm, aos tcnicos do Laboratrio de Emisses Veiculares doCampo de Provas da Cruz Alta, por colaborarem com esta pesquisa e com a execuo dos
testes necessrios.
Agradeo Cristina Cassim, pela correo deste trabalho.
Agradeo Elaine Bastos, pelo pronto auxlio e colaborao na elaborao deste trabalho.
7/21/2019 Estudo Das Diferencas Dos Requerimentos Das Principais Legislacoes de on Board
6/59
"O nico lugar onde o sucesso vem antes do trabalho
no dicionrio.
Albert Einstein
O paraquedas o nico meio de transporte que ao
enguiar, chega-se mais rpido.
J Soares
7/21/2019 Estudo Das Diferencas Dos Requerimentos Das Principais Legislacoes de on Board
7/59
RESUMO
Este trabalho tem como objetivo estudar as diferenas dos requerimentos das principais
legislaes de On Board Diagnostics para padronizao de testes de desenvolvimento evalidao de transmisso automtica de automveis. A pesquisa foi realizada atravs do
estudo das normas ISO/SAE, desde a conceituao de um sistema OBD, composto de
conector, protocolo de comunicao, padro de dados e servios de diagnstico, padro de
DTCs, ferramenta de scanner genrica e lmpada de mau funcionamento, at os ciclos de
emisses utilizados, como os ciclos americano FTP-75 e europeu NEDC, alm de estudar
tambm os requerimentos especficos transmisso automtica. Foi realizado tambm o
levantamento de dados atravs da execuo de testes dos ciclos de emisses em dinammetro
de chassis em quatro veculos. Atravs dos dados coletados, foram gerados grficos sobre
tempo decorrido em cada marcha, quantidade de upshifts e downshifts, tempo decorrido na
faixa de rotao do motor e tempo decorrido na faixa do pedal de acelerador. A partir do
resultado obtido foi possvel concluir que os testes de validao no podero ser eliminados
por completo, mas podero ser minimizados, contribuindo para o ganho de tempo na
validao de uma transmisso automtica devido execuo de menos testes.
Palavras-chave: Diagnstico de bordo. Transmisso Automtica. Testes de Validao.Emisso de Poluentes.
7/21/2019 Estudo Das Diferencas Dos Requerimentos Das Principais Legislacoes de on Board
8/59
ABSTRACT
This work is dedicated to study the differences of the requirements of the main laws of On
Board Diagnostics for standardization of development and validation testing of automobileautomatic transmission. The research was conducted through the study of ISO/SAE
standards, since the concept of an OBD system, composed of connector, communication
protocol, data standard and diagnostic services, DTCs standard, generic scan tool and
malfunction illumination lamp, until the emission cycles used, like the cycles US FTP-75 and
European NEDC, also it was studied the specific requirements to automatic transmission.
Data acquisition was conducted through emissions cycles tests in a chassis dynamometer in
four vehicles. Graphics were generated using the data collected showing driving time in each
gear, the total amount of upshifts and downshifts, driving time in engine speed range and
driving time in accelerator pedal range. Result showed that was not possible to eliminate
validation tests completely, but it can be minimized and contributes to reduce timing in
automatic transmission validation work due to running fewer tests.
Keywords:On-Board Diagnostics.Automatic Transmission. Validation Tests. Vehicle
Emissions.
7/21/2019 Estudo Das Diferencas Dos Requerimentos Das Principais Legislacoes de on Board
9/59
LISTA DE FIGURAS
FIGURA 1 - EXEMPLOS DE CONECTORES ALDL (USB E SERIAL) ............................. 17
FIGURA 2 - EXEMPLO DE FALTA DE PADRONIZAO DE CONECTOR OBD-I ...... 18
FIGURA 3 - CONECTOR MACHO OBD-II .......................................................................... 19
FIGURA 4 - CONECTOR FMEA OBD-II COM INDICAO DE PINOS ....................... 19
FIGURA 5 - PINOS PARA UTILIZAO DO PROTOCOLO J1850 PWM ........................ 22
FIGURA 6 - PINOS PARA UTILIZAO DO PROTOCOLO J1850 VPW ........................ 23
FIGURA 7 - PINOS PARA UTILIZAO DO PROTOCOLO ISO 9141-2 ......................... 23
FIGURA 8 - PINOS PARA UTILIZAO DO PROTOCOLO ISO 14230 .......................... 24
FIGURA 9 - PINOS PARA UTILIZAO DO PROTOCOLO ISO 15765 .......................... 24
FIGURA 10 - FERRAMENTA DE SCANNERGENRICA CANOBD2 3100A .................. 29
FIGURA 11 - ESTRUTURA DO PADRO DE DTC ............................................................ 30
FIGURA 12 - SMBOLO DA MIL .......................................................................................... 32
FIGURA 13 - SISTEMA OBD COM PADRES ISO/SAE ................................................... 34
FIGURA 14 - DINAMMETRO DE CHASSIS DO LABORATRIO DE EMISSES
VEICULARES DA VOLVO ............................................................................................ 36
FIGURA 15 - DIAGRAMA DE VELOCIDADE (km/h) X TEMPO (s) DO CICLO FTP-75 38
FIGURA 16 - DIAGRAMA DE VELOCIDADE (km/h) X TEMPO (s) DO CICLO NEDC . 39
FIGURA 17 - GRFICO DO TEMPO DECORRIDO EM DETERMINADA MARCHA (s)
........................................................................................................................................... 45
FIGURA 18 - GRFICO DA RELAO DO TEMPO DECORRIDO EM DETERMINADA
MARCHA ......................................................................................................................... 46
FIGURA 19 - GRFICO DE QUANTIDADE DE UPSHIFTS.............................................. 47
FIGURA 20 - GRFICO DE QUANTIDADE DEDOWNSHIFTS........................................ 48
FIGURA 21 - GRFICO DO TEMPO DECORRIDO NA FAIXA DE ROTAO ............. 50
FIGURA 22 - TEMPO DECORRIDO NA FAIXA DO PEDAL DE ACELERADOR .......... 52
7/21/2019 Estudo Das Diferencas Dos Requerimentos Das Principais Legislacoes de on Board
10/59
LISTA DE QUADROS
QUADRO 1 IDENTIFICAO DE PINOS DO CONECTOR OBD-II ............................. 20
QUADRO 2 - CORRELAO ENTRE NORMAS ISO E SAE ............................................ 35
QUADRO 3 - DIFERENA DE NORMAS E CICLOS ENTRE OBD-II, EOBD E OBDBR-2
........................................................................................................................................... 42
QUADRO 4 - ESPECIFICAES DA TRANSMISSO AUTOMTICA 6T30 ................. 44
QUADRO 5 - VECULOS UTILIZADOS NO ESTUDO DE CASO ..................................... 44
7/21/2019 Estudo Das Diferencas Dos Requerimentos Das Principais Legislacoes de on Board
11/59
LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS
ABNT Associao Brasileira de Normas TcnicasAc. Acelerador
ALDL Assembly Line Diagnostic Link- Conexo de Diagnstico da Linha deMontagem
CAL ID Identificao de CalibraoCAN Controller Area NetworkCARB California Air Resources BoardCO Monxido de CarbonoCONAMA Conselho Nacional do Meio AmbienteCRC Cyclic redundancy check Verificao de redundncia cclicaCSMA/CR Carrier Sense Multiple Access with Collision Resolution- Acesso mltiplo
com sensoriamento da portadora com arbitrao com resoluo de coliso
CVN Calibration Verification Number- Nmero de verificao de calibraoDTC Diagnostic Trouble Code- Cdigo de Falha de DiagnsticoECE Economic Commision for Europe- Comisso de Economia da EuropaECM Engine Control Module- Mdulo de controle do MotorECU Electronic Control Unit- Unidade de Controle EletrnicaEOBD Europe On Board DiagnosticsEUDC Extra Urban Driving Cicle- Ciclo de Conduo Extra UrbanoFTP Federal Test Procedure- Procedimento de Teste Federalgas. Gasolina
GLP Gs Liquefeito de PetrleoGM General MotorsGNV Gs Natural VeicularHP Horse-PowerHWFET HighWay Fuel Economy Test- Teste de Economia de Combustvel em
EstradaIBAMA Instituto Brasileiro do Meio Ambiente e dos Recursos Naturais RenovveisISO International Organization for Standardization- Organizao Internacional
de PadresJOBD Japan On Board Diagnostics
kbps Kilobytespor segundokg Kilogramakm/h Quilmetros por horaKOBD Korea On Board DiagnosticsKW2000 Keyword2000l LitrosLIM Lmpada Indicadora de Mau FuncionamentoMx. MximaMIL Malfunction Indicator Lamp- Luz indicadora de mau funcionamentoMn. Mnimamm MilmetrosNBR Norma Brasileira
7/21/2019 Estudo Das Diferencas Dos Requerimentos Das Principais Legislacoes de on Board
12/59
NEDC New European Driving Cycle- Novo ciclo de conduo EuropeuNm Newton metroOBD On Board Diagnostics(Diagnstico de bordo)OBDBr-1 On Board DiagnosticsBrasil - Fase 1OBDBr-2 On Board DiagnosticsBrasil - Fase 2OBDMID OBD Monitor Identifiers- Identificadores de Monitor de OBDPCI Programmable Communication Interface- Interface de Comunicao
ProgramvelPCM Powertrain Control Module- Mdulo de Controle do Trem de Forapct PercentualPed. Pedal de AceleradorPID Parameter Identification- Parmetro de IdentificaoPROCONVE Programa de Controle de Poluio do Ar por Veculos Automores
PWM Pulse Width Modulation- Modulao de Largura de PulsoRot. Rotaorpm Rotaes por minutos segundosSAE Society of Automotive Engineers- Sociedade dos Engenheiros AutomotivosSCP Standard Corporate Protocol- Protocolo Padro CorporativoTCM Transmission Control Module- Mdulo de Controle da TransmissoTID Test IDs- Identificadores dos TestesUART Universal asynchronous receiver/transmitter Transmissor/Receptor
Universal Assncrono
US EPA United States Environmental Protection Agency - Agncia de ProteoAmbiental dos Estados Unidos
USB Universal Serial Bus- Barramento Serial UniversalV VoltVIN Vehicle Identification Number- Nmero de Identificao do VeculoVPW Varible Pulse Width- Largura de Pulso Varivel
7/21/2019 Estudo Das Diferencas Dos Requerimentos Das Principais Legislacoes de on Board
13/59
SUMRIO
1 INTRODUO ................................................................................................................... 14
1.1 JUSTIFICATIVA ............................................................................................................... 15
1.2 OBJETIVOS ....................................................................................................................... 16
1.3 HIPTESE ......................................................................................................................... 16
2 INTERFACES ..................................................................................................................... 17
2.1ASSEMBLY LINE DIAGNOSTIC LINK(ALDL) ............................................................... 17
2.2 OBD-I ................................................................................................................................. 17
2.3 OBD 1.5 .............................................................................................................................. 18
2.4 OBD-II ................................................................................................................................ 18
2.5 EOBD ................................................................................................................................. 20
2.6 OBDBr-2 ............................................................................................................................ 21
3 PROTOCOLOS DE COMUNICAO OBD-II ............................................................. 22
3.1 SAE J1850 PWM (Pulse Width Modulation) ..................................................................... 22
3.2 SAE J1850 VPW (Variable Pulse Width) .......................................................................... 22
3.3 ISO 9141-2 ......................................................................................................................... 23
3.4 ISO 14230 ........................................................................................................................... 24
3.5 ISO 15765 ........................................................................................................................... 24
4 PADRO DE DADOS DE DIAGNSTICO .................................................................... 25
4.1 SERVIOS DE DIAGNSTICO PARA ISO 15765 ........................................................ 25
4.1.1 Servio $01 Requisita as informaes dePowertrain.............................................. 25
4.1.2 Servio $02 Exibe dados doFreeze Frame............................................................... 26
4.1.3 Servio $03 Lista os DTCs confirmados que impactam emisses .......................... 26
4.1.4 Servio $04 Limpa informaes de diagnstico....................................................... 26
4.1.5 Servio $05 Requisita resultados do teste de sensor de oxignio............................ 264.1.6 Servio $06 Requisita resultados dos testes de bordo de sistemas monitorados... 27
4.1.7 Servio $07 Requisita os DTCs detectados no ciclo de conduo completo vigente
ou anterior que impactam emisses ...................................................................................... 27
4.1.8 Servio $08 Requisita controle do sistema de bordo, teste ou componente ........... 27
4.1.9 Servio $09 Requisita informaes do veculo......................................................... 27
4.1.10 Servio $0A Requisita DTCs que impactam emisses com status permanente .. 28
5 FERRAMENTA DE SCANNERGENRICA .................................................................. 296 PADRO DE DTC .............................................................................................................. 30
7/21/2019 Estudo Das Diferencas Dos Requerimentos Das Principais Legislacoes de on Board
14/59
7 MAU FUNCIONAMENTO ................................................................................................ 31
8 LMPADA INDICADORA DE MAU FUNCIONAMENTO ........................................ 32
9 SISTEMA DE DIAGNSTICO OBD ............................................................................... 34
10 ENSAIOS DE EMISSES VEICULARES .................................................................... 36
10.1 CICLO AMERICANO FTP-75 ........................................................................................ 37
10.2 CICLO EUROPEU NEDC ............................................................................................... 38
10.3 O PADRO BRASILEIRO ............................................................................................. 39
11 REQUERIMENTOS ESPECFICOS TRANSMISSO AUTOMTICA .............. 40
11.1 OBD-II .............................................................................................................................. 40
11.2 EOBD ............................................................................................................................... 40
11.3 OBDBr-2 .......................................................................................................................... 4111.4 DIFERENAS ENTRE LEGISLAES ........................................................................ 41
12 ESTUDO DE CASO .......................................................................................................... 43
12.1 TEMPO DECORRIDO EM CADA MARCHA .............................................................. 45
12.2 QUANTIDADES DE UPSHIFTSEDOWNSHIFTS....................................................... 47
12.3 TEMPO DECORRIDO NA FAIXA DE ROTAO ...................................................... 50
12.4 TEMPO DECORRIDO NA FAIXA DE PEDAL DE ACELERADOR .......................... 51
13 CONCLUSO .................................................................................................................... 5314 REFERNCIAS ................................................................................................................ 55
APNDICE A Tabelas dos dados coletados ..................................................................... 57
7/21/2019 Estudo Das Diferencas Dos Requerimentos Das Principais Legislacoes de on Board
15/59
14
1 INTRODUO
Atualmente, uma das maiores preocupaes da humanidade com o meio-ambiente est
relacionada poluio atmosfrica, pois alm de causar diversos problemas sade, tambm
responsvel pelo aquecimento global. Uma das maiores fontes poluidoras so os veculos
automotores, responsveis por lanar gases na atmosfera atravs da queima de combustveis
ou evaporao (LIMA, 2009).
Ao longo do tempo, foram estabelecidos limites legais de emisso de poluentes, que a cada
ano, tornam-se mais rigorosos e para o seu cumprimento, tornou-se necessrio a introduo da
eletrnica embarcada para o gerenciamento de funcionamento dos motores dos automveis.
Junto com a introduo destes sistemas computadorizados de controle do motor, surgiram
processos para facilitar o trabalho de monitoramento da deteriorao de componentes que
pudessem causar aumento de emisses de gases poluentes, para assegurar que o veculo
continuasse limpo durante sua vida til e que tambm facilitasse a inspeo e manuteno de
veculos. Sendo este chamado de diagnstico de bordo ou simplesmente On Board
Diagnostics(OBD) (PARISI, 2011).
A primeira gerao de requerimento de OBD foi desenvolvida pelo California Air ResourcesBoard (CARB) e chamada de OBD I, tendo sido implementada inicialmente nos Estados
Unidos, em 1988. Com o aumento da tecnologia e do desejo de expandir a capabilidade do
diagnstico, desenvolveram-se os requerimentos da segunda gerao, sendo este chamado de
OBD-II, e implantado, conforme Clean Air Act Amendments de 1990, nos veculos leves e
caminhes modelos 1996 vendidos tambm fora do estado da Califrnia. Em 2004, o sistema
de OBD-II foi implantado em veculos pesados (EUA, 2011).
A Europa adotou o padro chamado Europe On Board Diagnostics (EOBD), introduzido a
partir do ano 2000 nos veculos equipados com motores ciclo Otto a gasolina. Posteriormente,
em 2003, o sistema foi implantado nos veculos a diesel e GLP1/GNV2 e para os veculos
pesados somente em 2005 (PARISI, 2011).
1GLP: Gs Liquefeito de Petrleo - uma mistura de gases de hidrocarbonetos principalmente propano e butanoutilizado como combustvel em veculos e aplicaes de aquecimento (foges) (LIQUIGS, 2012).2GNV: Gs Natural Veicular ou Gs Natural Comprimido uma mistura de hidrocarbonetos principalmentemetano e etanol (COPAGS, 2012).
7/21/2019 Estudo Das Diferencas Dos Requerimentos Das Principais Legislacoes de on Board
16/59
15
No Brasil, a implementao de sistemas de diagnstico de bordo foi chamada de On Board
DiagnosticsBrasil - Fase 1 (OBDBr-1) e teve incio em 2007, sendo requisitado ter o sistema
implementado em no mnimo 40% do total anual de veculos leves de passageiros produzidos
ou importados para o mercado interno. A partir de 2008, a meta foi de 70% e a sua totalidade
ocorreu no ano de 2009 (CONAMA, 2004).
A segunda fase da implementao dos sistemas OBD no Brasil foi chamada de On Board
DiagnosticsBrasil - Fase 2 (OBDBr-2) e comeou em 2010, com no mnimo 60% do total
anual de veculos leves de passageiros produzidos ou importados para o mercado interno e a
sua totalidade de implementao ocorreu no ano de 2011 (CONAMA, 2004).
Diversos pases adotam o mesmo padro americano ou o padro europeu. Alguns pases tm
suas legislaes especficas, como o caso do Japo que adotou uma variao denominada
JapanOBD (JOBD) e a Coria que adotou o KoreanOBD (KOBD).
Este trabalho aborda as principais normas para conceituao de um sistema OBD, composto
de conector, protocolo de comunicao, padro de dados, ferramentas genricas de scannere
padro de DTC3. Alm de apresentar os ciclos de emisses utilizados para a certificao de
um veculo, sendo este ltimo analisado em um estudo de caso atravs de ensaios em
dinammetros de chassis para avaliar as diferenas especficas na validao de transmisso
automtica de automveis.
1.1 JUSTIFICATIVA
As indstrias automobilsticas esto trabalhando com projeto de veculos globais, no qual o
mesmo veculo que foi concebido em uma determinada regio do mundo ser vendido em
diversos outros pases, com requerimentos legais diferenciados. O grande desafio para as
montadoras validar este produto em diversos mercados no menor tempo e custo possveis.
Atualmente, as informaes sobre OBD de transmisses automticas so muito restritas ou
inexistentes, fazendo com que os diferentes centros de engenharia do mundo executem testes
similares, com resultados aproximados que, provavelmente, poderiam ser eliminados ou
minimizados.
3DTC Diagnostic Trouble Code: Cdigos de Falha utilizados para identificar o problema, possui 5 dgitosiniciados por uma letra: P para motor e transmisso (powertrain), B para carroceria (body), C para chassis e Upara rede. So definidos pelas normas SAE J2012 e ISO 15031-6.
7/21/2019 Estudo Das Diferencas Dos Requerimentos Das Principais Legislacoes de on Board
17/59
16
1.2 OBJETIVOS
Este trabalho enfoca o estudo comparativo dos requerimentos especficos transmisso
automtica de cada legislao (OBD-II, EOBD e OBDBr-2), para melhor entender os testes
de validao necessrios (ex.: deteco de falha no ciclo Federal Test Procedure75 (FTP-75)
e ciclo New European Driving Cycle (NEDC)) para garantir a plena certificao e
homologao do veculo para venda no mercado a que se destina, bem como estudar uma
correlao entre os ciclos para que seja possvel validar o produto para diversos mercados,
com menor quantidade de testes, em menos tempo.
1.3 HIPTESE
Com o estudo proposto pretendido correlacionar os procedimentos dos testes exigidos nas
diversas legislaes, atravs de dados como, por exemplo, mximo pedal de acelerador
utilizado, quantidade de trocas de marcha exigidas de acordo com o mapa de trocas, tempo
decorrido em cada marcha. Com isso, verificar se possvel garantir que um veculo validado
em um determinado ciclo de conduo4 no necessite executar os mesmos testes para outro
ciclo exigido.
4Ciclo de conduo: Os procedimentos de ensaios de emisses veiculares tambm so chamados de ciclos deconduo, que possuem perfil de aceleraes, desaceleraes, paradas e velocidades constantes em funo dotempo (LIMA, 2009).
7/21/2019 Estudo Das Diferencas Dos Requerimentos Das Principais Legislacoes de on Board
18/59
17
2 INTERFACES
2.1ASSEMBLY LINE DIAGNOSTIC LINK(ALDL)
O padro ALDL foi criado pela General Motors(GM) em 1981 e considerado o predecessor
ou uma verso proprietria do OBD-I. Chrysler, Ford, Honda e Nissan criaram as suas verses
proprietrias em 1983. No havia padronizao de porta, pinos e comunicao e diferia de
acordo com os mdulos eletrnicos de gerenciamento do motor (ECM5) de cada montadora.
As verses mais antigas usam taxa de transmisso de 160 baud6, enquanto as verses mais
modernas chegam at 8192 baud e usam comunicao bidirecional com o mdulo ECM
(MCCORD, 2011).
A figura 1 exibe exemplos de cabos com conector ALDL e interfaces USB e serial.
FIGURA 1- EXEMPLOS DE CONECTORES ALDL (USB E SERIAL)
FONTE: ALDL CABLE (2012)
2.2 OBD-I
A regulamentao de OBD-I teve como principal objetivo motivar os fabricantes deautomveis a projetar veculos com controles confiveis de emisses de poluentes, que
permanecessem efetivos durante a sua vida til (MCCORD, 2011).
5 ECM: Engine Control Module Mdulo de controle do motor que controla atuadores de um motor decombusto interna para ter seu pleno funcionamento. Este controle acontece baseado nos valores de leitura demltiplos sensores instalados no motor, posterior tratamento dos dados e ajuste dos valores dos atuadores de
acordo com a necessidade. Tambm pode ser chamado de Powertrain Control Module (PCM) ou ElectronicControl Unit(ECU).6baud A taxa de transmisso de dados o nmero de eventos ou mudanas de sinal, que ocorrem em umsegundo (TECH-FAQ, 2012).
7/21/2019 Estudo Das Diferencas Dos Requerimentos Das Principais Legislacoes de on Board
19/59
18
O sistema OBD-I no teve muito sucesso, pois no contava com a padronizao entre os
fabricantes de veculos, como pode ser observado na figura 2, e pela falta de informaes
especficas de cada sistema. As dificuldades tcnicas de se obter as informaes corretas de
todos os tipos de veculos inviabilizaram o plano de inspees veiculares (MCCORD, 2011).
FIGURA 2 - EXEMPLO DE FALTA DE PADRONIZAO DE CONECTOR OBD-I
FONTE: MCCORD (2011)
2.3 OBD 1.5
O padro OBD-1.5 foi criado antes do padro OBD-II, constituindo-se do padro OBD-I com
uma implementao parcial do padro OBD-II, como por exemplo, o conector padro SAE
J1962 sendo utilizado em alguns veculos da GM modelos 1994 a 1996. Ainda no existia
padronizao pela International Organization for Standardization (ISO) ou Society ofAutomotive Engineers (SAE) dos cdigos de falha utilizados. Um veculo com padro OBD
1.5 pode ter conexes de alimentao diferentes do padro OBD-II, sendo que em alguns
casos poder danificar a ferramenta de scanner(MCCORD, 2011).
2.4 OBD-II
O padro OBD-II a evoluo do OBD-I com melhor padronizao e capacidade,
especificando o tipo de conector utilizado, pinos, sinais eltricos e formato de comunicao.
Tambm determinada a lista de parmetros do veculo a serem monitorados e os dados que
devem ser armazenados (SAE, 2002a).
7/21/2019 Estudo Das Diferencas Dos Requerimentos Das Principais Legislacoes de on Board
20/59
19
Este conector possui um pino dedicado a transmitir a energia da bateria para alimentar a
ferramenta de scanner7, no havendo necessidade de uma fonte de energia para utilizar o
dispositivo (SAE, 2002a).
A especificao de OBD-II determina a padronizao do conector de diagnstico, como sendo
uma interface de 16 pinos (2x8), conforme figuras 3 e 4, de acordo com a norma SAE J1962
ou ISO 15031-3. Ao contrrio do conector de OBD-I, muitas vezes localizado no
compartimento do motor do veculo, o conector de OBD-II deve estar localizado at 0,61 m
do volante, ao alcance do motorista (SAE, 2002a).
FIGURA 3 - CONECTOR MACHO OBD-II
FONTE: CARPLUGS (2012)
FIGURA 4 - CONECTOR FMEA OBD-II COM INDICAO DE PINOS
FONTE: SAE J1962 (2002a)
7Scanner: Ferramenta utilizada para fazer a leitura das informaes de OBD, podendo ser um sistema dedicadoou um computador porttil, celular, tablet.
7/21/2019 Estudo Das Diferencas Dos Requerimentos Das Principais Legislacoes de on Board
21/59
20
A norma SAE J1962 (2002a) define a identificao de pinos para o conector OBD-II,
conforme quadro 1.
QUADRO 1 IDENTIFICAO DE PINOS DO CONECTOR OBD-II
FONTE: SAE J1962 (2002a)
Alm disso, o padro OBD-II estabelece uma lista padronizada de DTCs, no qual possvel
que apenas uma nica ferramenta genrica de scannerpossa ler qualquer veculo compatvel,
independente de qual seja o fabricante (MCCORD, 2011).
2.5 EOBD
O padro tcnico da regulamentao EOBD essencialmente o mesmo do padro OBD-II,
com o mesmo conector de diagnstico ISO 15031-3 e protocolos utilizados. Alguns
fabricantes utilizam canais adicionais para comunicao, assim o sistema chamado de
EOBD2, neste caso o E significa Enhanced (aprimorado) e utiliza-se a notao do nmero
dois em algarismos arbicos (OMITEC, 2012).
Contato Alocao
1 Reservado ao fabricante
2 Sinal Positivo do SAE J1850 PWM e VPW
3 Reservado ao fabricante
4 Terra de Carroceria
5 Terra do Sinal
6 Rede CAN-High da ISO 15765-4 e SAE J22847 Rede K Line da ISO 9141-2 e ISO 14230-4
8 Reservado ao fabricante
9 Reservado ao fabricante
10 Sinal Negativo do SAE J1850 PWM
11 Reservado ao fabricante
12 Reservado ao fabricante
13 Reservado ao fabricante
14 Rede CAN-Low da ISO 15765-4 e SAE J2284
15 Rede L Line da ISO 9141-2 e ISO 14230-4
16 Voltagem de Bateria
7/21/2019 Estudo Das Diferencas Dos Requerimentos Das Principais Legislacoes de on Board
22/59
21
2.6 OBDBr-2
O padro OBDBr-2 uma combinao dos requerimentos da legislao de EOBD, porm
utiliza-se o ciclo de emisses dos Estados Unidos chamado de FTP-75, que ser visto no
captulo 10 deste trabalho. Com relao ao conector, utilizado o mesmo padro da norma
europeia ISO 15031-3 (IBAMA, 2006).
7/21/2019 Estudo Das Diferencas Dos Requerimentos Das Principais Legislacoes de on Board
23/59
22
3 PROTOCOLOS DE COMUNICAO OBD-II
Existem cinco protocolos de sinais possveis para serem utilizados em sistemas OBD-II,
porm os quatro primeiros j no so mais utilizados desde os veculos modelo 2008, sendo
que, atualmente, apenas o ISO 15765 utilizado.
3.1 SAE J1850 PWM (Pulse Width Modulation)
O protocolo SAE J1850 PWM o padro utilizado pela Ford Motors, com o nome de
Standard Corporate Protocol (SCP) e possui taxa de transferncia de 41.6 kbps8, utiliza 2
pinos do conector SAE J1962 para seu sinal, sendo pino 2 (sinal positivo) e 10 (sinal
negativo), conforme figura 5. Tem a voltagem de +5V, o tamanho de sua mensagem de 12
bytes, incluindo CRC9 e emprega um sistema de controle de acesso ao meio do tipo
CSMA/CR10(OLIVER, 2012).
FIGURA 5 - PINOS PARA UTILIZAO DO PROTOCOLO J1850 PWM
FONTE: MCCORD (2011)
3.2 SAE J1850 VPW (Variable Pulse Width)
O protocolo SAE J1850 VPW o padro que possui um nico fio para comunicao, por isso
considerado de baixo custo. utilizado tanto pela General Motors, com o nome de GM
Class 2, como tambm pela Chrysler, com o nome de Programmable Communication
Interface(PCI). Possui taxa de transferncia de 10.4 kbps, utiliza apenas o pino 2 do conector
SAE J1962 como sinal positivo, conforme figura 6. Tem a voltagem de +7V, com ponto de
deciso de +1.5V, o tamanho de sua mensagem de 12 bytes incluindo CRC e emprega um
8kbps: kilobitspor segundo mede a quantidade de kilobits(1024 bits) transferidas por segundo.9CRC: Cyclic Redundancy Check Verificao de redundncia cclica que tem finalidade de detectar erros detransmisso.10CSMA/CR: Carrier Sense Multiple Access with Collision Resolution- Acesso mltiplo com sensoriamento daportadora com arbitrao de resoluo de coliso.
7/21/2019 Estudo Das Diferencas Dos Requerimentos Das Principais Legislacoes de on Board
24/59
23
sistema de controle de acesso ao meio do tipo CSMA/CR. Seu cabo pode possuir at 35
metros de comprimento, com no mximo 32 ns11(OLIVER, 2012).
FIGURA 6 - PINOS PARA UTILIZAO DO PROTOCOLO J1850 VPW
FONTE: MCCORD (2011)
3.3 ISO 9141-2
O protocolo de comunicao ISO 9141-2 tem comunicao de forma serial assncrona
UART12, com taxa de transmisso de 10.4 kbps, mensagens de 5 a 11 bytes incluindo CRC,
em uma nica linha com sinal bidirecional sem sinais adicionais de handshake13. Este
protocolo utilizado pela Chrysler, por fabricantes europeus e asiticos. Usam-se at dois
pinos do conector SAE J1962, sendo os pinos 7 (K-Line) e 15 opcional (L-Line), conforme
figura 7 (ISO, 1994a).
FIGURA 7 - PINOS PARA UTILIZAO DO PROTOCOLO ISO 9141-2
FONTE: MCCORD (2011)
11N: Conexo de dois ou mais elementos em um circuito eltrico.12UART: Universal Asynchronous Receiver/Transmitter Transmissor/Receptor Universal Assncrono.13Handshake: O mtodo utilizado por dois dispositivos para estabelecer contato entre eles e determinar a taxa detransferncia, correo de erros e protocolo de compresso.
7/21/2019 Estudo Das Diferencas Dos Requerimentos Das Principais Legislacoes de on Board
25/59
24
3.4 ISO 14230
O protocolo ISO 14230, popularmente chamado de Keyword 2000 (KW2000), apenas um
link de diagnstico e no pode ser usado para transmitir mensagens entre controladores. Foi
muito utilizado mesmo antes do OBD-II pela Opel, Bosch e outros fabricantes europeus que
pressionaram os rgos reguladores a viabilizar a utilizao deste link na dcada de 90, pois a
regulamentao original de OBD-II no permitia o uso de KW2000. Sua liberao ocorreu
apenas por ter o protocolo e os requerimentos de hardware quase idnticos ao da ISO 9141-2,
com velocidade entre 1.2 e 10.4 kbps, podendo suas mensagens conter at 255 bytes. So
utilizados os mesmos pinos do conector SAE J1962, os pinos 7 (K-Line) e 15 opcional (L-
Line), conforme figura 8 (ISO, 1994b).
FIGURA 8 - PINOS PARA UTILIZAO DO PROTOCOLO ISO 14230
FONTE: MCCORD (2011)
3.5 ISO 15765
O protocolo ISO 15765 mais conhecido como Controller Area Network (CAN) e foi
desenvolvido pela Bosch. O link de dados serial j usado pela indstria automotiva por anos
e existem muitas verses de CAN, porm o padro ISO 15765-4 determina precisamente os
requerimentos para aplicao em OBD. Sua velocidade de at 500 kbps e so utilizados os
pinos 6 (CAN High) e 14 (CAN Low) do conector SAE J1962, conforme figura 9 (ISO,
2004).
FIGURA 9 - PINOS PARA UTILIZAO DO PROTOCOLO ISO 15765
FONTE: MCCORD (2011)
7/21/2019 Estudo Das Diferencas Dos Requerimentos Das Principais Legislacoes de on Board
26/59
25
4 PADRO DE DADOS DE DIAGNSTICO
Com o padro OBD-II possvel obter dados diversos da Electronic Control Unit(ECU) de
um veculo, como as informaes relativas a problemas presentes no veculo, cdigos de
falha e tambm parmetros de funcionamento e performance em tempo real (SAE, 2007a).
As normas SAE J1979 e ISO 15031-5 definem como ser feita a requisio de dados entre o
veculo (on-board) e o equipamento descannergenrico externo ao veculo (off-board), alm
dos servios de diagnstico e diversos parmetros, como rotao por minuto (rpm) do motor,
velocidade do veculo, temperatura do fludo de arrefecimento, entre outros. Estes parmetros,
por sua vez, recebem o nome de Parameter Identification (PID), sendo alguns obrigatrios
pela norma e outros opcionais, alm de ser permitida a implementao de outros PIDsproprietrios que no constam na norma (SAE, 2007a).
A norma SAE J1979 foi desenvolvida para suprir as necessidades da legislao de OBD dos
EUA, enquanto a norma ISO 15031-5 foi baseada na SAE J1979 com a inteno de combinar
os requerimentos da norma dos EUA com os requerimentos especficos da Europa (SAE,
2007a).
4.1 SERVIOS DE DIAGNSTICO PARA ISO 15765
Este trabalho aborda apenas os servios para o protocolo de comunicao ISO 15765, pois os
outros protocolos no so mais utilizados. Existem, atualmente, 10 servios disponveis,
porm nem todos os sistemas suportam todos os servios e cada veculo ou mdulo de
motor/transmisso automtica dever ser configurado para atender aos servios suportados de
acordo com o requerimento de sua legislao.
4.1.1 Servio $01 Requisita as informaes dePowertrain14
O servio $01 permite o acesso s informaes vigentes de dados relacionados aopowertrain,
dentre eles sinais de entradas/sadas analgicas e digitais e tambm informaes do sistema.
Nem todos PIDs so suportados para todos os sistemas, por isso o PID $00 indica quais so os
PIDs suportados por cada ECU.
Alguns exemplos de informaes do servio $01 so: PID $05 temperatura do fludo de
arrefecimento (C), PID $0D velocidade do veculo (km/h), PID $11 posio da borboleta
14Powertrain: Trem de fora: So os componentes responsveis por gerar potncia para entregar s rodas, sendocomposto pelo motor, transmisso, eixo card e diferencial.
7/21/2019 Estudo Das Diferencas Dos Requerimentos Das Principais Legislacoes de on Board
27/59
26
do acelerador (%), PID $1C padro de legislao vigente no veculo (OBD-II, OBDBr-2 ou
EOBD).
Sendo que a lista completa de PIDs poder ser consultada no apndice B da especificaoSAE J1979 (SAE, 2007a).
4.1.2 Servio $02 Exibe dados doFreeze Frame
Este servio armazena as informaes do veculo no momento que aconteceu uma falha, por
isso o nome de Freeze Frame (Quadro Instantneo de Parmetro), pois os dados ficam
armazenados, no sendo alterados aps a ocorrncia de outro evento. O PID $02 do servio
$02 indica o DTC que causou o Freeze Frame, sendo que cada DTC pode armazenar
informaes diferentes para poder ajudar o tcnico no momento do diagnstico e reparo do
componente, porm a regulamentao exige um mnimo de PID para o servio $02 (SAE,
2007a).
4.1.3 Servio $03 Lista os DTCs confirmados que impactam emisses
O servio $03 permite ferramenta de scanner listar todos os DTCs de 5 dgitos que esto
presentes no momento ou que j iluminaram a MIL15 recentemente. So listados somente os
cdigos de falha que impactam a emisso de poluentes (SAE, 2007a).
4.1.4 Servio $04 Limpa informaes de diagnstico
Este servio utilizado para que a ferramenta de scanner possa comandar as ECUs para
limpar as informaes de diagnstico, incluindo os DTCs armazenados, dados de Freeze
Frame, distncia desde que ocorreu uma falha, alm de reinicializar todos os contadores de
diagnstico e retirar as aes de degradao do sistema. Este servio s dever funcionar com
a ignio ligada e motor desligado, sendo aplicado a todos os controladores ECUssimultaneamente. O servio $04 no apaga as informaes do servio $09 e $0A (SAE,
2007a).
4.1.5 Servio $05 Requisita resultados do teste de sensor de oxignio
O servio $05 no suportado pela CAN e sua funcionalidade est implementada no servio
$06 (SAE, 2007a).
15MIL:Malfunction Indicator Lamp: Luz Indicadora de Mau funcionamento que acesa no painel deinstrumentos do veculo para alertar ao motorista. Esta luz somente dever ser acesa para falhas presentes nosistema que impactam emisses de poluentes.
7/21/2019 Estudo Das Diferencas Dos Requerimentos Das Principais Legislacoes de on Board
28/59
27
4.1.6 Servio $06 Requisita resultados dos testes de bordo de sistemas monitorados
Este servio permite o acesso a resultados dos testes de monitoramento de componentes e
sistemas especficos que so continuamente monitorados (ex.: misfire ou falha de combusto)
e sistemas no contnuos de monitoramento (ex.: catalisador). O resultado dever exibir o
ltimo valor vigente do teste e tambm os limites mximo e mnimo (SAE, 2007a).
Cada regulamentao especifica quais diagnsticos devem suportar o servio $06 e devero
ser organizados por OBD Monitor Identifiers (OBDMID) de acordo com o apndice D da
norma SAE J1979. Para cada OBDMID, os testes especficos so chamados de Test IDs
(TIDs) definidos no apndice E da norma SAE J1979. Um nico OBDMID poder ter
mltiplos TIDs e tambm cobrir mltiplos DTCs (SAE, 2007a).
4.1.7 Servio $07 Requisita os DTCs detectados no ciclo de conduo completo vigenteou anterior que impactam emisses
O servio $07 permite ferramenta de scanner verificar os DTCs pendentes de acender a MIL
no ciclo de conduo vigente e anterior, sendo requerido para todos os DTCs e independente
do servio $03, porm com mesmo formato (SAE, 2007a).
O seu principal objetivo ajudar o tcnico durante o servio de reparo do componente, queaps sua substituio e posterior limpeza das informaes de diagnstico, poder verificar os
resultados e determinar se o problema foi solucionado (SAE, 2007a).
4.1.8 Servio $08 Requisita controle do sistema de bordo, teste ou componente
Este servio permite que a ferramenta de scannercontrole as operaes do sistema de bordo,
faa testes e opere componentes, porm, atualmente, no requerido por nenhuma das
legislaes estudadas neste trabalho (SAE, 2007a).
4.1.9 Servio $09 Requisita informaes do veculo
O servio $09 permite que a ferramenta de scanner requisite informaes relacionadas ao
veculo como Identificao de Calibrao (CAL ID) e software utilizado na ECU, Vehicle
Identification Number (VIN16), Calibration Verification Number (CVN17), sendo algumas
16VIN: Nmero de identificao do veculo o nmero do chassi do veculo contendo 17 algarismos (letras enmeros).17CVN: Nmero de verificao de calibrao o nmero calculado utilizado para verificar a integridade dosoftware (checksum).
7/21/2019 Estudo Das Diferencas Dos Requerimentos Das Principais Legislacoes de on Board
29/59
28
informaes mandatrias devido legislao e outras apenas desejveis, devendo seguir o
padro definido no apndice G da norma SAE J1979 (SAE, 2007a).
4.1.10 Servio $0A Requisita DTCs que impactam emisses com status permanenteEste servio permite que a ferramenta de scanner requisite todos os DTCs com o status
permanente, que so cdigos confirmados e retidos na memria no voltil at que o monitor
apropriado determine que no exista mais a falha presente e no comandar a MIL para ser
acesa. Assim sendo, este no poder ser apagado pelo servio $04 (SAE, 2007a).
O servio $0A comeou a ser implementado em veculos modelo 2010 para prevenir que
burlassem a inspeo de emisses apagando os cdigos de falha com uma ferramenta de
scanner ou simplesmente desconectando a bateria antes da ocorrncia da inspeo (SAE,
2007a).
A evidncia de um cdigo armazenado no servio $0A sem a MIL estar iluminada, significa
que o sistema de bordo no conseguiu verificar se o reparo do problema ocorreu efetivamente
(SAE, 2007a).
7/21/2019 Estudo Das Diferencas Dos Requerimentos Das Principais Legislacoes de on Board
30/59
29
5 FERRAMENTA DE SCANNERGENRICA
As legislaes de OBD determinam que os veculos equipados com esta tecnologia devam
suportar comunicao com uma ferramenta de scanner genrica externa ao veculo, podendo
ser um computador de mo (handheld) ou at mesmo um computador porttil (notebook), que
ser conectado, via interface OBD-II, com conector SAE J1962 (SAE, 2002b).
Os padres adotados para a ferramenta de scanner genrica so SAE J1978, desenvolvido
para atender os requerimentos dos EUA e a sua equivalncia ISO 15031-4, adotada para os
pases europeus (SAE, 2002b).
A ferramenta de scanner, exibida na figura 10, deve ser capaz de suportar os servios de
diagnstico definidos na norma SAE J1979, bem como comunicao com qualquer protocolo
citado no captulo 3 deste trabalho (SAE, 2002b).
FIGURA 10 - FERRAMENTA DE SCANNERGENRICA CANOBD2 3100A
FONTE: CanOBD2 (2012)
7/21/2019 Estudo Das Diferencas Dos Requerimentos Das Principais Legislacoes de on Board
31/59
30
6 PADRO DE DTC
As legislaes de OBD determinam que os veculos equipados com esta tecnologia reportem
os cdigos de falha para mau funcionamento de maneira padronizada. As normas que
determinam este padro so a SAE J2012, desenvolvida para atender os requerimentos dos
EUA e a ISO 15031-6, desenvolvida para os pases europeus (SAE, 2007b).
Os cdigos de falha so tambm chamados deDiagnostic Trouble Code (DTC)e possuem 5
dgitos. Seu padro de nomenclatura, conforme SAE J2012, exibido na figura 11.
FIGURA 11 - ESTRUTURA DO PADRO DE DTC
FONTE: o autor (baseado em SAE J2012, 2007b)
As descries dos DTCs para cada subsistema e o tipo de falha que apresentada so
determinadas no apndice A0 da norma SAE J2012 (SAE, 2007b).
Um exemplo de aplicao de DTC para uma falha onde a solenoide de controle de presso de
uma embreagem da transmisso automtica est em curto-circuito com terra (0V) exibido o
DTC P2729 (Pressure Control Solenoid "E" Control Circuit Low) (SAE, 2007b).
7/21/2019 Estudo Das Diferencas Dos Requerimentos Das Principais Legislacoes de on Board
32/59
31
7 MAU FUNCIONAMENTO
Conforme IBAMA (2009), a definio de mau funcionamento : a falha em um componente
do sistema de controle de emisses que resulta em nveis de emisses acima do prescrito ou se
o sistema OBD for incapaz de completar os requisitos de monitoramento bsicos.
Alm de impactar as emisses de poluentes, as falhas podem ocasionar o aumento de
consumo de combustvel, a perda de potncia do motor e tambm podem afetar a segurana e
dirigibilidade do veculo.
As falhas podem ser divididas em dois tipos:
Falha eltrica: causada por curto-circuito para terra (0V) ou para tenso bateria(12V), tambm pode ocorrer por mau contato ou rompimento dos chicotes de
alimentao do componente.
Falha de plausibilidade: causada quando o componente continua funcional, porm o
sinal de sada de um sensor no coerente com a atual condio de operao ou
quando o estado fsico de um atuador no responde ao valor comandado pelo mdulo
de controle (IBAMA, 2009).
Algumas falhas no so perceptveis ao condutor (exceto pelo acendimento da MIL), pois no
impactam a dirigibilidade e o sistema consegue utilizar valores de referncia para manter o
motor e/ou transmisso funcionais.
Por outro lado, existem falhas que colocam o veculo em modo degradado de emergncia ou
limp-home. Neste modo de operao o veculo fica com seu uso limitado (geralmente
atravs de interveno na rotao do motor, velocidade do veculo ou inibio de troca de
marcha). Isto acontece para garantir condies mnimas e seguras de funcionamento para que
o veculo chegue a uma concessionria ou oficina e tambm para proteger outros
componentes de serem danificados (IBAMA, 2009).
7/21/2019 Estudo Das Diferencas Dos Requerimentos Das Principais Legislacoes de on Board
33/59
32
8 LMPADA INDICADORA DE MAU FUNCIONAMENTO
A Lmpada Indicadora de Mau Funcionamento (LIM), tambm conhecida por Malfunction
Indicator Lamp (MIL), deve ficar localizada no painel de instrumentos do veculo e ter fcil
visibilidade, tendo objetivo de alertar o motorista sobre falhas presentes no sistema que
impactem a emisses de gases poluentes. A LIM deve ser representada por um smbolo
especfico, conforme norma SAE J2402 ou ISO 2575 (SAE, 2010).
A LIM dever utilizar um smbolo produzido por figura, conforme figura 11, ou outro meio
que transmita a sua informao, independente da lngua; dever possuir a cor amarela ou
mbar e ser visvel em qualquer condio de iluminao (diurna ou noturna) (IBAMA, 2009).
FIGURA 12 - SMBOLO DA MIL
FONTE: SAE (2010)
Segundo IBAMA (2009), a LIM poder ser ativada por apenas dois motivos:
Acender quando o sistema de controle do motor for ligado, ou seja, posio da chave
em ignio, e apagar aps o motor entrar em funcionamento, caso no seja detectada
nenhuma falha;
Quando um cdigo de falha que impacta emisses for detectado, a LIM poder ficar
acesa de modo constante ou intermitente, dependendo do tipo de falha. Ela s ser
apagada aps o problema no ser mais detectado no veculo ou atravs de uma
ferramenta de scanner.
O sistema poder adotar estratgias para acendimento da LIM com mais de um ciclo de
conduo, sendo estipulado um valor mximo de ciclos de conduo para seu acendimento de
acordo com cada legislao, ficando a critrio do fabricante determinar o nmero de ciclos de
7/21/2019 Estudo Das Diferencas Dos Requerimentos Das Principais Legislacoes de on Board
34/59
33
conduo que ser utilizado, sem ultrapassar o valor mximo definido. Do mesmo modo, a
legislao poder estipular o nmero de ciclos de conduo que a LIM ser apagada caso uma
falha no seja mais detectada.
Para a legislao OBDBr-2, a LIM poder demorar at 10 ciclos de conduo para
acendimento. E no caso de desativao, so utilizados 3 ciclos de conduo consecutivos nos
quais a falha responsvel pelo seu acendimento no foi detectada (IBAMA, 2009).
Conforme Office of Administrative Law (2010), na legislao de OBD-II para o mercado
americano, a LIM dever exibir as frases Check Engine (Checar Motor) ou Service Engine
Soon (Efetuar Servio do Motor em Breve) e, alternativamente, o smbolo do padro ISO
poder ser substitudo pela palavra Engine ou pela frase completa.
7/21/2019 Estudo Das Diferencas Dos Requerimentos Das Principais Legislacoes de on Board
35/59
34
9 SISTEMA DE DIAGNSTICO OBD
Para compor um sistema OBD necessrio que o veculo possua uma ou mais ECUs com
determinado padro de dados e DTCs que sejam capazes de se comunicarem com uma
ferramenta de scanner genrica atravs de um conector padro e um protocolo de
comunicao, alm de informar ao motorista sobre as possveis falhas, atravs de uma
lmpada especfica.
A figura 12 exemplifica a aplicao dos padres e normas de um sistema OBD e a
equivalncia entre ISO e SAE.
FIGURA 13 - SISTEMA OBD COM PADRES ISO/SAE
FONTE: o autor
Os padres e normas da SAE foram desenvolvidos para satisfazer os requerimentos norte
americanos, enquanto os padres e normas ISO foram desenvolvidos para atender pases
europeus (SAE, 2002b). O quadro 2 exibe a equivalncia entre as normas.
7/21/2019 Estudo Das Diferencas Dos Requerimentos Das Principais Legislacoes de on Board
36/59
35
QUADRO 2 - CORRELAO ENTRE NORMAS ISO E SAE
FONTE: o autor (baseado em SAE (2002b) e SAE (2010))
Para o protocolo de comunicao no existe uma correlao direta entre normas SAE e ISO,
pois apenas um tipo de protocolo deve estar presente no veculo.
Alm das normas e padres j citados neste trabalho, existem normas importantes para serem
consultadas como SAE J1699 (OBD Compliance Test Cases), SAE J2186 (Diagnostic Data
Link Security) e ISO 15031-1 (General Info).
Sistema SAE ISO
Protocolo de comunicao - -
Termos, definies, abreviaes e acrnimos J1930 15031-2
Conector J1962 15031-3
Ferrameta genrica de scanner J1978 15031-4
Padro de dados J1979 15031-5
Padro de DTC J2012 15031-6
Lmpada MIL J2402 2575
7/21/2019 Estudo Das Diferencas Dos Requerimentos Das Principais Legislacoes de on Board
37/59
36
10 ENSAIOS DE EMISSES VEICULARES
De acordo com Lima (2009), os ensaios de emisses de poluentes em automveis devem
retratar as condies normais de uso. Porm, existem diversos fatores que influenciam na
quantidade de poluentes emitidos, como por exemplo, o trajeto utilizado, trfego urbano
intenso, viagens em rodovias, caractersticas dos motoristas. Deste modo, praticamente
impossvel obter uma repetibilidade destes fatores durantes ensaios, por isso um procedimento
padro para avaliao de emisses de poluente utilizado para obteno de resultados
possveis de serem analisados e comparados.
Os procedimentos de ensaios de emisses tambm so chamados de ciclos de conduo, que
possuem perfil de aceleraes, desaceleraes, paradas e velocidades constantes em funo dotempo. Os testes geralmente acontecem em dinammetros de chassis, localizados em um
laboratrio com temperatura e umidade controladas, exemplificado na figura 13. O ciclo
exibido em um monitor, de tal forma que o motorista dever dirigir o veculo (utilizando
apenas pedais de acelerador e freio), aproximando-se ao mximo do ciclo, com uma margem
de erro pr-estabelecida (LIMA, 2009).
No caso de carros equipados com transmisso automtica, o motorista no dever se
preocupar com trocas de marcha, pois sero feitas automaticamente, de acordo com o exigido
pelo mapa de trocas (em funo de velocidade e pedal de acelerador) (LIMA, 2009).
FIGURA 14 - DINAMMETRO DE CHASSIS DO LABORATRIO DE EMISSES
VEICULARES DA VOLVO
FONTE: CarType (2012)
At os dias atuais, os rgos de controle de emisses veiculares no adotaram um padro
nico de ciclo. Diversos ciclos esto em uso e no existe correlao para a converso de um
7/21/2019 Estudo Das Diferencas Dos Requerimentos Das Principais Legislacoes de on Board
38/59
37
para o outro, do ponto de vista de emisses de gases poluentes (DEGOBERT, 1995 apud
LIMA, 2009). Estes testes so demorados, complexos e caros e por isso as certificaes esto
limitadas a sistemas de motores (GODISH, 2004 apud LIMA, 2009).
Alm da avaliao dos gases de escapamento, outros procedimentos so utilizados para medir
o consumo de combustivel do veculo (LIMA, 2009). No caso do desenvolvimento de
transmisso automtica, os ciclos so utilizados para deteco de uma falha que possa
impactar na emisso de gases poluentes.
So abordados a seguir apenas os ciclos FTP-75 e NEDC, que foram objetos de estudo do
trabalho, porm existem outros ciclos disponveis para serem utilizados com propsitos
diferenciados como, por exemplo, oHighway Fuel Economy Test (HWFET).
10.1 CICLO AMERICANO FTP-75
Os EUA desenvolveram o primeiro ciclo de emisses a ser utilizado em larga escala para
garantir a conformidade das emisses como norma estabelecida no Clean Air Act
Amendments de 1970. Foram criados testes chamados de FTP pela United States
Environmental Protection Agency (US EPA), de modo a testar os veculos em condies
idnticas, simulando rodovias e zonas urbanas da cidade de Los Angeles (COBURN, 2004apud LIMA, 2009).
O FTP-75 foi criado no ano de 1975, pela agncia EPA, por isso o sufixo 75, e estabelece o
limite mximo para emisses de monxido de carbono (CO) no arranque a frio (LIMA, 2009).
Conforme Lima (2009), o ciclo FTP-75, apresentado na figura 14, representa um trajeto de
17,86 km, com velocidade mdia de 34,3 km/h e velocidade mxima de 91,3 km/h, com
durao total de 41 minutos e 17 segundos. composto por 4 fases:
Primeira fase: transiente fria efetuado o arranque a frio depois de perodo de 12h
do veculo estacionado, temperatura de 20 C. Seu trajeto possui 5,78 km com
velocidade mdia de 41,2 km/h, com 505 segundos de durao;
Segunda fase: estabilizada quente seu trajeto possui 6,3 km, com velocidade mdia
de 25,7 km/h, com 867 segundos de durao;
Terceira fase: estacionria motor desligado e cap fechado por 10 minutos e no
medido nvel de emisses;
7/21/2019 Estudo Das Diferencas Dos Requerimentos Das Principais Legislacoes de on Board
39/59
38
Quarta fase: transiente quente - efetuado o arranque a quente depois do perodo de
10 minutos, com o motor desligado. Seu trajeto idntico ao da fase 1.
Os valores de massa de poluentes so medidos em g/km ou g/milha e, posteriormente,ajustados por diferentes fatores: 0,43 para a fase fria, 1,0 para a segunda fase e 0,57 para a
quarta fase (DEGOBERT, 1995 apud LIMA, 2009).
FIGURA 15 - DIAGRAMA DE VELOCIDADE (km/h) X TEMPO (s) DO CICLO FTP-75
FONTE: o autor (baseado em LIMA, 2009)
10.2 CICLO EUROPEU NEDC
O ciclo NEDC, apresentado na figura 15, composto pelos ciclos Economic Commision for
Europe 15 (ECE-15) repetido 4 vezes e pelo cicloExtra Urban Driving Cycle (EUDC), tendo
um trajeto total de 11,007 km, com velocidade mdia de 33,6 km/h e velocidade mxima de
120 km/h. Tem durao total de 19 minutos e 40 segundos (LIMA, 2009).
O ciclo ECE-15 representa um trajeto urbano, caracterizado por baixa velocidade e baixa
carga, seu trajeto possui 4,052 km, com velocidade mdia de 18,7 km/h, com 780 segundos de
durao (LIMA, 2009).
O ciclo EUDC representa os modos mais agressivos de direo, com maior velocidade. Seu
trajeto possui 6,955 km, com velocidade mdia de 62,6 km/h, com 400 segundos de durao
(LIMA, 2009).
7/21/2019 Estudo Das Diferencas Dos Requerimentos Das Principais Legislacoes de on Board
40/59
39
FIGURA 16 - DIAGRAMA DE VELOCIDADE (km/h) X TEMPO (s) DO CICLO NEDC
FONTE: o autor (baseado em LIMA, 2009)
10.3 O PADRO BRASILEIRO
O Conselho Nacional do Meio Ambiente (CONAMA) criou, em 1996, o Programa de
Controle de Poluio do Ar por Veculos Automotores (PROCONVE) com prazos e limites
de emisso de poluentes baseados em testes de dinammetro de chassis, de acordo com a
Norma Brasileira NBR 6601 da Associao Brasileira de Normas Tcnicas (ABNT). Essa
norma adota o ciclo de conduo idntico ao FTP-75, alm de determinar exigncias
tecnolgicas para os veculos, utilizando metodologias internacionais adaptadas necessidade
brasileira (LIMA, 2009).
7/21/2019 Estudo Das Diferencas Dos Requerimentos Das Principais Legislacoes de on Board
41/59
40
11 REQUERIMENTOS ESPECFICOS TRANSMISSO AUTOMTICA
11.1 OBD-II
A legislao de OBD-II especifica que os veculos devero seguir os padres SAE J1962,
SAE J2012, SAE J1978, SAE J1979, ISO 257518e o ciclo de emisses adotado para deteco
de falhas o FTP-75 (OFFICE OF ADMINISTRATIVE LAW, 2010).
Na legislao de OBD-II, no existe distino entre mdulos de gerenciamento do motor ou
da transmisso automtica. Ambos so citados apenas de uma forma genrica, utilizando o
termo ECU. Portanto, todo e qualquer requerimento ECU, dever ser aplicado para os
mdulos do motor e da transmisso automtica. Por exemplo, o acendimento da MIL por
perda de comunicao com a TCM19, dados de Freeze Frame, CAL ID e CVN (OFFICE OF
ADMINISTRATIVE LAW, 2010).
Alm disso, requerido tambm o monitoramento de mau funcionamento dos componentes
da transmisso automtica, como sensores, mdulos e solenoides que possam impactar nas
emisses de gases poluentes, sendo de responsabilidade do fabricante determinar se o
componente/sistema poder afetar emisses (OFFICE OF ADMINISTRATIVE LAW, 2010).
11.2 EOBD
A legislao de EOBD especifica que os veculos devero seguir os padres ISO 15031,
partes 3, 4, 5 e 6 e a ISO 2575. O ciclo de emisses adotado para deteco de falhas o
NEDC (THE EUROPEAN PARLIAMENT AND THE COUNCIL OF THE EUROPEAN
UNION, 2011).
determinado na legislao de EOBD que um sistema OBD deve ser capaz de identificar a
rea de mau funcionamento que impacte o controle de emisses de poluentes, armazenando
cdigos de falha em uma memria computacional. O fabricante de automveis deve projetar,
construir e montar componentes que, em uso normal, atendam regulamentao EOBD e suas
devidas medies (idem).
18Alternativamente, o smbolo do padro ISO poder ser substitudo pela palavra Engine ou pelas expresses
Check Engine ou Service Engine Soon.19TCM: Transmission Control Module- Mdulo de controle da transmisso, que recebe os diversos sinais dossensores da transmisso automtica e controla os atuadores (como solenoides), de acordo com a necessidadeatual do veculo.
7/21/2019 Estudo Das Diferencas Dos Requerimentos Das Principais Legislacoes de on Board
42/59
41
requerido tambm o monitoramento da interface entre ECM e qualquer outro mdulo, por
exemplo, TCM, que possa influenciar o controle de emisses, caso ocorra uma desconexo
(idem).
A legislao de EOBD no determina diretamente um requerimento especfico transmisso
automtica. Deste modo, est implcito na legislao de EOBD que o fabricante dever
desenvolver uma transmisso automtica capaz de no impactar a emisso de gases poluentes.
Portanto, faz-se necessria a implementao dos mesmos requisitos do motor para alcanar
este objetivo.
11.3 OBDBr-2
A legislao OBDBr-2 especifica que os veculos devero seguir os padres internacionais
ISO 15031, partes 3, 4, 5 e 6 e a ISO 2575 at que nenhum padro brasileiro seja definido, e
que o ciclo de conduo utilizado o definido na norma ABNT NBR 6601, idntico ao
procedimento norte americano FTP-75 (IBAMA, 2009).
Atualmente, fica a critrio do fabricante aplicar os requisitos de diagnstico para transmisso
automtica, com intuito de facilitar o reparo dos veculos em servio e tambm diminuir
custos de garantia, pois no existe um requerimento especfico para transmisso automtica nalegislao do Brasil, conforme CONAMA (2004):
O sistema OBDBr-2, complementarmente s funes e caractersticas
do Sistema OBDBr-1, deve detectar e registrar a existncia de falhas
de combusto [...], bem como apresentar caractersticas mnimas para
a deteco de falhas nos seguintes componentes, quando aplicvel
[...], e outros componentes que o fabricante julgue relevantes para
a correta avaliao do funcionamento do veculo e controle deemisses de poluentes.
11.4 DIFERENAS ENTRE LEGISLAES
Baseado em todo o estudo efetuado, foi possvel sumarizar as diferenas dos requerimentos
entre as principais legislaes do ponto de vista da implementao de um sistema OBD e do
ciclo de emisses utilizado, conforme apresentado no quadro 3.
7/21/2019 Estudo Das Diferencas Dos Requerimentos Das Principais Legislacoes de on Board
43/59
42
QUADRO 3 - DIFERENA DE NORMAS E CICLOS ENTRE OBD-II, EOBD E OBDBR-2
FONTE: o autor
Observe-se que no quadro 3 no consta o protocolo de comunicao, pois existe a
possibilidade de adotar qualquer um dos citados anteriormente, porm o protocolo dominante
o padro ISO 15765 (CAN).
Os padres SAE e ISO so equivalentes, porm existem pequenas diferenas de
requerimentos. Por exemplo, o conector padro ISO 15031-3 foi feito para atender aos pases
europeus e inclui funcionalidades no requeridas e no permitidas pelos EUA. Neste caso, os
EUA exigem que o conector deva ter sua localizao mais restrita e no deva possuir um sinal
maior do que 20V. As diferenas entre os outros itens podero ser consultadas em detalhes
diretamente em cada norma (SAE, 2002a).
20Alternativamente, o smbolo do padro ISO poder ser substitudo pela palavra Engine ou pelas expressesCheck Engine ou Service Engine Soon.
OBD-II EOBD OBDBr-2
Pases EUA Europa/Argentina Brasil
Conector SAE J1962 ISO 15031-3 ISO 15031-3
DTC SAE J2012 ISO 15031-6 ISO 15031-6
Scanner SAE J1978 ISO 15031-4 ISO 15031-4
Dados SAE J1979 ISO 15031-5 ISO 15031-5
MIL ISO 2575 ISO 2575 ISO 2575
Ciclo de Emisses FTP-75 NEDC FTP-75
7/21/2019 Estudo Das Diferencas Dos Requerimentos Das Principais Legislacoes de on Board
44/59
43
12 ESTUDO DE CASO
O estudo de caso tem a proposta de executar ensaios em dinammetro de chassis, simulando
os ciclos de emisses FTP-75 (referenciado como FTP) e NEDC (referenciado como Euro)
para aquisio de dados, anlise e tentativa de correlao entre os diferentes ciclos e entre o
mesmo ciclo, em diferentes veculos.
O principal objetivo antecipar as condies diversas s quais o veculo submetido durante
o teste, e assim, tentar minimizar os testes que so executados para deteco das falhas no
ciclo que impacte emisses.
considerada a premissa de que j foi feito o levantamento de todos os cdigos de falha de
transmisso automtica que impactam emisses de poluentes, portanto para validao da
transmisso automtica, necessrio garantir apenas que estas falhas sejam detectadas no
ciclo. O nvel de gases poluentes emitidos com a falha presente responsabilidade dos
desenvolvedores de motores, no sendo tratado neste estudo.
So utilizados quatro veculos equipados com a transmisso automtica Hydra-Matic 6T30 de
seis velocidades, trao dianteira, eletronicamente controlada, diferencial de sobremarcha
automtico, conversor de torque eletronicamente controlado, com as especificaes conformequadro 4.
7/21/2019 Estudo Das Diferencas Dos Requerimentos Das Principais Legislacoes de on Board
45/59
44
QUADRO 4 - ESPECIFICAES DA TRANSMISSO AUTOMTICA 6T30
Potncia mxima do motor (HP) 140 (gas.) / 95 (diesel)Torque mximo do motor (Nm) 175 (gas.) / 200 (diesel)Relaes de MarchaPrimeira 4,50Segunda 2,90Terceira 1,91Quarta 1,45Quinta 1,00Sexta 0,70R 2,94Par final Baseado no modelo do veculoMxima rotao de entrada (rpm) R 3000
1-2 70002-3 70003-4 70004-5 70005-6 5880
Mxima rotao de entrada em 6 (rpm) 4364Peso mximo do veculo (kg) 1933Posies de alavanca P, R, N, D, MMaterial da carcaa AlumnioTamanho do conversor de torque (dimetro da
turbina do conversor de torque) (mm)
220 (referncia)
Fludo lubrificante DEXRON VIPeso da transmisso com fludo (kg) 71,5 kgPlantas de fabricao: GMK (Coria), SGM (China), SLP
(Mxico), TTO (Toledo).FONTE: GM POWERTRAIN (2012)
Os veculos esto divididos em dois tipos de carroceria, diferentes requerimentos de OBD e
diferentes pares finais, conforme quadro 5.
QUADRO 5 - VECULOS UTILIZADOS NO ESTUDO DE CASOCarroceria Par Final Requerimento Motor
Carro A 1 3.72 EOBD 1.8l E0Carro B 1 3.37 OBDBr-2 1.8l FlexCarro C 2 4.11 EOBD 1.8l E0
Carro D 2 3.72 OBDBr-2 1.8l FlexFONTE: o autor
21E0: Gasolina com 0% de etanol.22Flex: Motor capaz de funcionar com dois tipos de combustveis, geralmente etanol e gasolina.
7/21/2019 Estudo Das Diferencas Dos Requerimentos Das Principais Legislacoes de on Board
46/59
45
Apesar de os veculos terem requerimentos diferenciados de OBD, este estudo executa a
simulao de ambos os ciclos em todos os veculos.
12.1 TEMPO DECORRIDO EM CADA MARCHAA figura 16 exibe o resultado do tempo decorrido em cada marcha do veculo, atravs da
execuo completa do ciclo de emisses Euro e execuo parcial do ciclo FTP (descontando
os 10 minutos de fase estacionria). A durao mdia de execuo do ciclo Euro foi 1188
segundos e FTP foi 1885 segundos.
FIGURA 17 - GRFICO DO TEMPO DECORRIDO EM DETERMINADA MARCHA (s)
FONTE: o autor
Devido aos ciclos terem diferenas de tempo de execuo, as prximas anlises consideram a
razo proporcional ao tempo de cada estudo, sendo desconsiderado tambm o tempo em que o
veculo fica em velocidade 0 km/h com a transmisso em neutro. Isto considerado por no
haver necessidade de monitorar este perodo, pois qualquer falha que possa ser detectada com
o carro parado, no h necessidade de detect-la no ciclo, uma vez que o tempo inicial do
teste j seria suficiente para deteco.
Geralmente, as falhas eltricas so muito rpidas de serem detectadas e so simuladas com o
carro estacionado e fora do dinammetro de chassis.
7/21/2019 Estudo Das Diferencas Dos Requerimentos Das Principais Legislacoes de on Board
47/59
46
Assim sendo, a figura 17 exibe o resultado da relao entre o tempo decorrido em
determinada marcha e o tempo de execuo do teste, descontado o perodo em que o veculo
fica com velocidade igual a 0 km/h e transmisso em neutro.
FIGURA 18 - GRFICO DA RELAO DO TEMPO DECORRIDO EM DETERMINADA
MARCHA
FONTE: o autor
A partir dos dados, possvel perceber que o menor tempo decorrido no ciclo Euro em uma
marcha foi de 87 segundos referente ao Carro D (9%) em segunda marcha, enquanto no ciclo
FTP o menor tempo foi decorrido durante 104 segundos, tambm em segunda marcha, porm
no Carro A.
Conclui-se, portanto que todas outras marchas, de todos os veculos, em todos os ciclos
percorreram mais de 87 segundos. Porm isto no pode ser considerado relevante, pois se
trata da soma de todo o teste, sendo que temos transies de marchas muito rpidas que,
possivelmente, no seriam suficientes para detectar uma falha, caso fosse necessrio maior
tempo decorrido nesta marcha.
Nota-se tambm diferena de tempo decorrido em cada marcha entres os veculos e ciclos.
Este comportamento normal e esperado, uma vez que cada veculo possui seu mapa de
trocas especfico, ou seja, so efetuadas trocas de marcha em velocidades diferentes.
7/21/2019 Estudo Das Diferencas Dos Requerimentos Das Principais Legislacoes de on Board
48/59
47
12.2 QUANTIDADES DE UPSHIFTS23EDOWNSHIFTS24
Ao contrrio do tempo decorrido em cada marcha, a quantidade de eventos de upshift e
downshift so relevantes para deteco de uma falha, pois algumas estratgias so adotadas
para verificar a ocorrncia de falha devido troca de marcha, portanto quanto maior a
quantidade de trocas de marchas, maiores sero as oportunidades para deteco de uma
possvel falha.
So consideradas neste estudo, apenas as trocas sequenciais, sendo descartadas as trocas
especiais e no sequenciais, como por exemplo, 5-2, 3-1.
FIGURA 19 - GRFICO DE QUANTIDADE DE UPSHIFTS
FONTE: o autor
A figura 18 exibe o total de eventos de upshifts sequenciais, no qual temos os seguintes
resultados:
Troca 1-2: Os veculos tiveram no mnimo 13 trocas, sendo que no ciclo Euro
todos os veculos tiveram exatamente 13 trocas e no ciclo FTP todos os
veculos tiveram exatamente 23 trocas;
23Upshift: Evento de aumento de marcha (ex.: 1-2 significa troca de primeira para segunda marcha).24Downshift: Evento de reduo de marcha (ex.: 2-1 significa troca de segunda para primeira marcha).
7/21/2019 Estudo Das Diferencas Dos Requerimentos Das Principais Legislacoes de on Board
49/59
48
Troca 2-3: Os veculos tiveram no mnimo 9 trocas, sendo que no ciclo Euro
todos os veculos tiveram exatamente 9 trocas e no ciclo FTP 3/4 dos veculos
tiveram 23 trocas;
Troca 3-4: Os veculos tiveram no mnimo 5 trocas, sendo que no ciclo Euro
3/4 dos veculos tiveram 5 trocas e no ciclo FTP metade dos veculos tiveram
22 trocas;
Troca 4-5: Os veculos tiveram no mnimo 1 troca, sendo que no ciclo Euro
metade dos veculos tiveram apenas 1 troca, a outra metade teve entre 4 e 5
trocas e no ciclo FTP metade dos veculos tiveram 7 trocas;
Troca 5-6: Os veculos tiveram no mnimo 2 trocas em todos os ciclos, apenas
o Carro D, no ciclo FTP efetuou 3 trocas.
FIGURA 20 - GRFICO DE QUANTIDADE DEDOWNSHIFTS
FONTE: o autor
A figura 19 exibe o total de eventos de downshifts sequenciais, no qual temos os seguintes
resultados:
Troca 2-1: Os veculos tiveram no mnimo 11 trocas, sendo que no ciclo Euro
todos os veculos tiveram exatamente 13 trocas e no ciclo FTP metade dosveculos tiveram 23 trocas, o Carro A possuiu apenas 11 trocas;
7/21/2019 Estudo Das Diferencas Dos Requerimentos Das Principais Legislacoes de on Board
50/59
49
Troca 3-2: Os veculos tiveram no mnimo 9 trocas, sendo que no ciclo Euro
todos os veculos tiveram exatamente 9 trocas e no ciclo FTP 3/4 dos veculos
tiveram 23 trocas;
Troca 4-3: Os veculos tiveram no mnimo 5 trocas, sendo que no ciclo Euro
3/4 dos veculos tiveram 5 trocas e no ciclo FTP metade dos veculos tiveram
22 trocas;
Troca 5-4: Os veculos tiveram no mnimo 1 troca, sendo que no ciclo Euro
metade dos veculos tiveram apenas 1 troca, a outra metade teve entre 4 e 5
trocas e no ciclo FTP metade dos veculos tiveram 7 trocas;
Troca 6-5: Os veculos tiveram no mnimo 2 trocas em todos os ciclos, apenas
o Carro D, no ciclo FTP efetuou 3 trocas.
Atravs da anlise dos dados, possvel verificar que as quantidades de upshifts so
equivalentes s quantidades de downshifts para cada veculo em cada ciclo, apenas 3 casos
tiverem valores diferentes, sendo, Carro A, ciclo FTP com 23 trocas 1-2 comparado com 11
trocas 2-1 e 17 trocas 4-5 comparado com 18 trocas 5-4, e tambm o Carro D, ciclo FTP, com
23 trocas 1-2 comparado com 22 trocas 2-1.
Apenas o Carro A, no ciclo FTP teve grande diferena no evento 2-1, com 11 trocas, por
terem ocorrido desaceleraes que abortaram a troca 3-2, fazendo uma troca 3-1 diretamente e
ser tratado como uma exceo; As outras diferenas encontradas podem ser consideradas
aceitveis, pois tm apenas 1 troca de diferena.
Assim sendo, caso a deteco de determinada falha utilize quantidade de eventos de troca
como critrio principal, e tendo conhecimento que os outros critrios base esto sendo
plenamente satisfeitos, como por exemplo, mnima rotao de motor, mnimo pedal de
acelerador, possvel concluir que o procedimento para a validao desta falha em um
veculo no precisar ser repetido para todos os outros veculos. Desde que seja considerada a
premissa utilizar o pior caso, com menor quantidade de trocas efetuadas.
7/21/2019 Estudo Das Diferencas Dos Requerimentos Das Principais Legislacoes de on Board
51/59
50
12.3 TEMPO DECORRIDO NA FAIXA DE ROTAO
Diversas falhas tm como critrio para deteco a rotao do motor em conjunto com diversos
outros critrios, que so definidos de acordo com a estratgia do algoritmo de software de
cada fabricante.
A figura 20 exibe as faixas de rotaes s quais o motor submetido durante a execuo do
teste, alm de exibir as rotaes mximas e mnimas de cada veculo em cada teste.
possvel perceber que entre 23% a 30% do tempo dos testes, os veculos se encontram com
rotaes menores que 1000 rpm, pois neste caso foram consideradas tambm as pores em
que os veculos tm velocidade igual a 0 km/h. Neste perodo de tempo os veculos se
encontram em marcha lenta.
Por outro lado, entre 70% a 77% do tempo, os veculos so submetidos a rotaes maiores
que 1000 rpm. Assim podendo ser considerado tempo plausvel para que alguma estratgia de
deteco de falha tenha oportunidade, caso o pr-requisito seja rotaes maiores que 1000
rpm ou at mesmo maiores que 2000 rpm, esta ltima correspondendo em mdia a 30% do
tempo total do teste.
FIGURA 21 - GRFICO DO TEMPO DECORRIDO NA FAIXA DE ROTAO
FONTE: o autor
7/21/2019 Estudo Das Diferencas Dos Requerimentos Das Principais Legislacoes de on Board
52/59
51
12.4 TEMPO DECORRIDO NA FAIXA DE PEDAL DE ACELERADOR
O percentual do pedal do acelerador pode ser traduzido como a inteno do motorista em
trocar as marchas, sendo que em modo automtico, a nica requisio feita pelo motorista o
pressionar do pedal pouco ou muito. Este valor de pedal determinado por uma curva de
pedal diferente em cada veculo. Baseado nisto, considerando a velocidade atual do veculo,
selecionada a melhor marcha a ser engatada na transmisso. Esta funo que determina a
melhor marcha chamada de mapa de trocas.
Cada veculo possui sua respectiva curva de pedal de acelerador e seu respectivo mapa de
trocas, porm existem muitos diagnsticos que utilizam estratgias de mnimo percentual de
pedal para detectar uma falha, assim foi levantado o tempo decorrido nas diversas faixas depedal.
A figura 21 exibe os valores decorridos em determinadas faixa de pedal, inclusive em
situaes que os veculos ficaram com velocidade igual a 0 km/h, alm de exibir o mximo
valor de pedal de acelerador de cada veculo em cada teste.
possvel perceber que em mdia, 40% do tempo dos testes, os veculos ficaram com pedal
de acelerador igual a 0%.
Por outro lado, isto no significa que os veculos ficaram os mesmos 40% do tempo com
velocidade igual a 0 km/h, pois em muitos momentos em que os veculos passaram por pedal
igual 0%, so referentes a desaceleraes e utilizaes do pedal de freio.
Aproximadamente em 10% do tempo, o pedal do acelerador dos veculos esteve entre valores
maiores que 0% e menores ou iguais a 10%, mostrando por sua vez, que em mdia 50% do
tempo do teste, o pedal do acelerador esteve em posies maiores que 10%, chegandoalgumas vezes ao valor mximo de 76%.
A partir dos resultados, possvel concluir que, caso algum diagnstico tenha critrio de
pedal acima de 10% para detectar uma falha, o tempo de oportunidade de deteco ser
durante metade do tempo de execuo do teste.
7/21/2019 Estudo Das Diferencas Dos Requerimentos Das Principais Legislacoes de on Board
53/59
52
FIGURA 22 - TEMPO DECORRIDO NA FAIXA DO PEDAL DE ACELERADOR
FONTE: o autor
7/21/2019 Estudo Das Diferencas Dos Requerimentos Das Principais Legislacoes de on Board
54/59
53
13 CONCLUSO
O objetivo principal deste trabalho foi o de estudar as diferenas dos requerimentos das
principais legislaes de On Board Diagnostics para padronizao de testes de
desenvolvimento e validao de transmisso automtica de automveis.
Aps anlise dos requisitos exigidos pelos rgos governamentais, foi possvel determinar
quais normas SAE/ISO so aplicveis a cada mercado e a composio de um sistema de OBD
do veculo, sendo conector, protocolo de comunicao, padro de dados e servios de
diagnstico, padro de DTCs, ferramenta de scanner genrica e lmpada de mau
funcionamento. Tambm foram estudadas as diferenas entre os requerimentos especficos
transmisso automtica.
As normas SAE e ISO so equivalentes, porm existem pequenas diferenas especficas em
cada pas. Portanto pode-se selecionar a norma mais restritiva e aplic-la a todos os mercados,
como por exemplo, a localizao do conector em local apropriado e a no utilizao de sinais
maiores do que 20V. Deste modo, os componentes e sistema de um veculo ficaro
equivalentes em todos os pases, sendo que as diferenas sero apenas devido calibrao do
motor e da transmisso automtica, por exemplo, com as diferentes curvas de pedal e mapas
de troca, que acarretaro em diferenas durante a validao do veculo no ciclo de emisses.
A hiptese inicial deste trabalho foi a de que era possvel correlacionar os testes exigidos nas
diversas legislaes e verificar se era possvel garantir que um veculo validado em um
determinado ciclo de conduo no necessitasse executar os mesmos testes para outro ciclo.
Todavia, aps anlise dos dados do estudo de caso, tal hiptese se confirmou parcialmente,
pois alguns dados no foram conclusivos na anlise, como tempo decorrido em cada marcha,
necessitando de anlise mais detalhada e criteriosa. Porm, outros dados como quantidade de
upshifts e downshifts, tempo decorrido na faixa de rotao e tempo decorrido na faixa de
pedal de acelerador podero ser utilizados como informaes valiosas para no execuo de
determinados testes de validao, desde que se tenha pleno conhecimento do funcionamento
dos algoritmos de deteco de falha de transmisso automtica.
Deste modo, mostrou-se a no possibilidade de eliminar completamente os testes de deteco
de falha no ciclo de emisses, sendo possvel apenas a sua minimizao, que poder trazergrande contribuio para a diminuio do tempo de desenvolvimento e validao de uma
transmisso automtica. Cabe a cada montadora definir quais testes de validao sero
7/21/2019 Estudo Das Diferencas Dos Requerimentos Das Principais Legislacoes de on Board
55/59
54
executados e em qual momento, uma vez que este procedimentos so inerentes ao projeto de
cada veculo.
Por fim, os resultados que no foram conclusivos apontam a necessidade de realizao denovos estudos objetivando o aprofundamento dos dados coletados para melhor anlise e
tambm a incluso de outras estratgias e critrios utilizados na deteco de falhas, para
conhecimento mais detalhado dos seus algoritmos.
7/21/2019 Estudo Das Diferencas Dos Requerimentos Das Principais Legislacoes de on Board
56/59
55
14 REFERNCIAS
ALDL CABLE. Low Cost ALDL OBD1 Cables, 2012. Disponvel em:. Acesso em: 10 jan. 2012.
CANOBD2. CanOBD2 Code Reader, 2012. Disponvel em: .Acesso em: 01 jan. 2012.
CARPLUGS. Obd2 Splitter Cable, 2012. Disponvel em:. Acesso em: 18 jan. 2012.
CARTYPE. Volvo upgraded state-of-the-art emissions laboratory, 2012. Disponvel em:. Acesso em: 16 jan. 2012.
CONAMA. Dispe sobre os requisitos para adoo de sistemas de diagnose de bordo - OBDnos veculos automotores leves objetivando preservar a funcionalidade dos sistemas decontrole de emisso. Resoluo n. 354, de 13 de dezembro de 2004. Dirio Oficial daRepblica Federativa do Brasil, Braslia, n. 239, 14 dez. 2004.
COPAGS. O que Gs Natural, 2012. Disponvel em: .Acesso em: 18 jan. 2012.
EUA. U.S. Environmental Protection Agency (EPA). On-Board Diagnostics (OBD):BasicInformation, 2011. Disponvel em: .Acesso em: 12 out. 2011.
GM POWERTRAIN. 2012 Powertrain Product Portfolio, 2012. Disponvel em:. Acesso em: 18
jan. 2012.
IBAMA. Instruo Normativa n. 126, de 24 de outubro de 2006. Dirio Oficial da RepblicaFederativa do Brasil, Braslia, n. 205, 25 out. 2006.
______. Instruo Normativa, n. 24, de 28 de agosto de 2009. Diro Oficial da Unio, 31ago. 2009.
ISO. ISO 9141 (todas partes): Road Vehicles - Diagnostic Systems. [S.l.]. 1994a.
______. ISO 14230 (todas partes): Road vehicles - Diagnostic systems - KeywordProtocol 2000. [S.l.]. 1994b.
______. ISO 15765 (todas partes): Road vehicles - Diagnostics on Controller AreaNetwork (CAN). [S.l.]. 2004.
LIMA, E. A. V. D. Automao de baixo custo e alto desempenho em sistema deamostragem. Monografia. Curso de Engenharia Mecatrnica, Instituto Superior deEngenharia, Arquitetura e Design do Centro Universitrio Nossa Senhora do Patrocnio.Salto. 2009.
LIQUIGS. O que GLP, 2012. Disponvel em: .Acesso em: 18 jan. 2012.
7/21/2019 Estudo Das Diferencas Dos Requerimentos Das Principais Legislacoes de on Board
57/59
56
MCCORD, K. Automotive Diagnostic Systems:Understanding OBD-I & OBD-II. NorthBranch: CarTech, 2011.
OFFICE OF ADMINISTRATIVE LAW. This action establishes an enforcement rule to
require measurement of the effectiveness of onboard diagnostic (OBD) [.]. Amend section1968.2, title 13, California Code of Regulations, de 18 de maio de 2010. CaliforniaRegulatory Notice Register, California Register 2010, No. 22-Z, 28 mai. 2010.
OLIVER, J. Implementing the J1850 Protocol, 2012. Disponvel em:. Acesso em: 10 jan. 2012.
OMITEC. EOBD - A brief history, 2012. Disponvel em:. Acesso em:18 jan. 2012.
PARISI, S. Diagnsticos do sistema de injeo/ignio eletrnica - OBD, 2011. Disponvelem: . Acesso em: 01 set. 2011.
SAE. J1962 Diagnostic Connector Equivalent to ISO15031-3. Warrendale. 2002a.
______. J1978 OBD II Scan Tool. Warrendale. 2002b.
______. J1979 E/E Diagnostic Test Modes. Warrendale. 2007a.
______. J2012 Diagnostic Trouble Code Definitions. Warrendale. 2007b.
______. J2402 Road Vehicles - Symbols for Controls, Indicators, and Tell-tales .
Warrendale. 2010.
TECH-FAQ. The Difference between Bit Rate and Baud Rate, 2012. Disponvel em:. Acesso em: 18
jan. 2012.
THE EUROPEAN PARLIAMENT AND THE COUNCIL OF THE EUROPEAN UNION.On type approval of motor vehicles with respect to emissions from light passenger andcommercial vehicles (Euro 5 and Euro 6) and on access to vehicle repair and maintenanceinformation. Regulation, n. 566/2011, de 08 de junho de 2011. Official Journal of EuropeUnion, L 158/1, 16 jun. 2011.
7/21/2019 Estudo Das Diferencas Dos Requerimentos Das Principais Legislacoes de on Board
58/59
57
APNDICE A Tabelas dos dados coletados
Tempo na Marcha (s) CARRO A CARRO B CARRO C CARRO D
Marcha EURO FTP EURO FTP EURO FTP EURO FTP
Neutro 254 305 230 291 245 276 257 293Primeira 146 218 167 216 180 254 174 248Segunda 110 104 147 189 95 130 87 109Terceira 101 180 172 298 193 504 197 357Quarta 179 481 117 496 160 360 159 504Quinta 232 375 252 202 87 144 90 125Sexta 165 224 101 195 228 220 225 247Total 1,187 1,887 1,187 1,885 1,188 1,887 1,188 1,882
Tempo na Marcha % CARRO A CARRO B CARRO C CARRO DMarcha EURO FTP EURO FTP EURO FTP EURO FTP
Primeira 16% 14% 17% 14% 19% 16% 19% 16%Segunda 12% 7% 15% 12% 10% 8% 9% 7%Terceira 11% 11% 18% 19% 20% 31% 21% 22%Quarta 19% 30% 12% 31% 17% 22% 17% 32%Quinta 25% 24% 26% 13% 9% 9% 10% 8%Sexta 18% 14% 11% 12% 24% 14% 24% 16%Total sem Neutro (s) 933 1582 957 1,595 943 1,611 932 1,589
Quantidade de Trocas CARRO A CARRO B CARRO C CARRO D
Marcha EURO FTP EURO FTP EURO FTP EURO FTP
Upshift
1 - 2 13 23 13 23 13 23 13 232 - 3 9 23 9 26 9 23 9 233 - 4 8 29 5 22 5 22 5 234 - 5 5 17 4 10 1 7 1 7
5 - 6 2 2 2 2 2 2 2 3Total 37 94 33 83 30 77 30 79Downshift
2 - 1 13 11 13 23 13 23 13 223 - 2 9 23 9 26 9 23 9 234 - 3 8 29 5 22 5 22 5 235 -4 5 18 4 10 1 7 1 76 - 5 2 2 2 2 2 2 2 3Total 37 83 33 83 30 77 30 78
7/21/2019 Estudo Das Diferencas Dos Requerimentos Das Principais Legislacoes de on Board
59/59
58
Tempo nas Faixas de Rot. (s) CARRO A CARRO B CARRO C CARRO DRotao do Motor EURO FTP EURO FTP EURO FTP EURO FTP
n
Recommended