L'evoluzioni dei protocolli di diagnosi e degli strumenti di autodiagnosi

[Tode]

Molte volte ci troviamo a dover scegliere che attrezzo diagnostico dover comprare, come molte volte ci capita che quello che stiamo già usando non ha determinate funzioni , o sbaglia la lettura dei codici guasto, oppure altre volte non comunica, con questa discussione vorrei spiegare in maniera semplice senza addentrarmi troppo nelle specifiche (anche perché non ne sarei in grado), quello che è il gigantesco mondo dei protocolli di trasmissione usato dai tester diagnostici al fine di saperne di più e prepararci per quello che sarà il futuro che potrebbe prepararci delle sorprese.
Per affrontare un argomento così difficile ho fatto diverse ricerche in internet da cui ho prelevato tanto materiale molto tecnico, spero di aver capito tutto nel modo giusto (altrimenti qualcuno mi corregga) e spero di riassumerlo nella maniera più semplice e più utile per il nostro lavoro.
Per capire il mondo delle autodiagnosi ed il loro sviluppo bisogna capire l’ evolversi dell’ elettronica a bordo delle auto, le richieste delle normative antinquinamento e la direzione che sta prendendo il mercato globale dell’ automobile, ma cominciamo con alcune definizioni tecniche in modo da capire di cosa si parla nel seguito:

Standard ISO
ISO International Organization of Standardization: Il nome dice tutto è un organo preposto ad omologare delle regole cioè degli standard da seguire, nel nostro caso regole che consentono alle centraline di comunicare tra loro. Di standard ne esistono tanti e di tutti I tipi, ma una cosa sola li accomuna è l’ interesse economico e pratico di una o più entità, al fine di lavorare assieme seguendo delle regole.

Protocolli di trasmissioni
E’ un insieme di regole definite al fine di favorire la comunicazione tra una o più entità nel nostro caso di centraline, i protocolli sono e le sue caratteristiche sono sempre definite da degli standard ISO.

Linee di diagnosi
Con l’ arrivo delle iniezioni elettroniche nasce la necessità di comunicare con la centralina di iniezione, poi con quella dell’ abs e con quella dell’ airbag, nel mondo auto sono due le linee di diagnosi che prendono piede la Linea K/L usata da quasi tutti i costruttori europei ed asiatici e il sistema PWM usato da Ford GM Chrysler, con l’ obbligo imposto dal 2008 di inserire le diagnosi solo su line CAN si apre una vera e propria rivoluzione che sta evolvendo in maniera esponenziale.

Protocolli di comunicazione
Se le linee di diagnosi le possiamo paragonare al “mezzo di trasmissione “ come potrebbe essere il telefono tra due persone che si parlano, i protocolli di diagnosi possono essere paragonati alla lingua utilizzata in una comunicazione.
Come in una discussione tra delle persone anche tra le centraline oltre a definire la lingua ed il mezzo di comunicazione occorre attenersi a delle regole basi, nel caso delle centraline, ma anche tra i PC le regole sono 7 o meglio 7 livelli:
Livello 1 = livello fisico
Livello 2 = livello dati di collegamento
Livello 3 = livello di rete
Livello 4 = livello di sessione
Livello 5 = livello di presentazione
Livello 6 = livello di presentazione
Livello 7= livello di applicazione
Modificando alcuni livelli abbiamo i diversi protocolli.
Ecco che fanno la loro comparsa sulle linee K/L i protocolli di diagnosi KWP2000, j1850,iso vpn,psa2000, psa 2, kw71, DS1 e DS2 ecc… .

Come si può ben capire è già complicato creare un tester capace di parlare in tutti questi linguaggi, ma a complicare la cosa oltre al tipo di linea, al tipo di protocollo, ogni casa costruttrice ha la possibilità di inserire i dati dove lo desideravano, facendo un esempio se io telefono (linea) ad un amico decido di parlare in lingua italiana (protocollo), per chiedergli di portarmi un paio di guanti devo sapere in che stanza si trova ed in che cassetto (indirizzi), stessa cosa il tester deve sapere in che “reparto” della memoria sono situati i dati.
L’arrivo delle linee CAN corrisponde con la crescite del numero di centraline quindi alla necessità di avere molte più informazioni che girano in rete ad alta velocità, il grosso vantaggio della linea CAN è appunto che con solo due fili si possono tenere in comunicazione molte centraline, trasportare molte informazioni e limitare al minimo l’ effetto dei disturbi e degli errori. Vediamo qui sotto una tabella che riporta i vari tipi di linee di comunicazione e le loro velocità.

tipo di linee e la loro velocità.jpg

I’ elevato numero di centraline sempre in crescita ha portato ad avere sulle auto di alta gamma fino a 80 unità, di cui alcune importanti per la sicurezza, un traffico di informazioni così elevato ha costretto le case auto a dividere le reti di comunicazione basate su linea CAN in gruppi e di diverso tipo in base all’ utilizzo (linee CAN, CAN-C, CAN-C+, LIN, FLEX-RAY, Most….) accentrando tutte in una centralina dedicata chiamata Gateway, che fa da smistatore e quando ci si collega con lo strumento di diagnosi è il gateway che si preoccupa di interrogare le varie centraline, in alcune auto come nel gruppo VAG e MB e BMW è una centralina unica ed a se stante, in altre è integrata con altri sistemi, come il Body (fiat) UCH (Renault) o BSI (PSA).

linea diagnosi A6 con gateway.jpg

Come tanti si saranno accorti le auto dotate di questi sistemi quando si effettua la diagnosi hanno la possibilità di fare una veloce panoramica dei sistemi velocemente e riportando anche il numero ed i tipi di errori, ogni strumento lo chiama in maniera diversa, ma il sistema è lo stesso.

Nella fase di passaggio tra linea K e CAN-BUS i protocolli sono passati gradualmente dal conosciuto KWP2000 ai nuovi sistemi UDS, il protocollo KWP2000 è stato traghettato dalla vecchia linea a quella nuova, si trovano veicoli con sistemi ibridi ad esempio:
-Linea Can ma senza gateway, con protocolli KWP2000
-Linea CAN con gateway e protocolli UDS per centralina motore abs e cambio automatico, ma KWP2000 per il resto.
-Linea CAN con gateway con unico protocollo UDS.
Il protocollo UDS (Unified Diagnostic Service) senza entrare nello specifico è una evoluzione del vecchio protocollo KWP2000, ma potenziato in molti aspetti per adeguarlo alle necessità diagnostiche e di riprogrammazione previste anche dal Pass-thru. Questo nuovo protocollo come per i precedenti rende libera la scelta alle case auto di personalizzare gli indirizzi e le locazioni della memoria dove inserire i parametri, le funzioni e tutto quello che serve per la diagnostica, questo significa che nello stesso armadio io posso mettere le calze nel primo cassetto, le magliette nel secondo e così via mentre un altro può invertirli a suo piacimento, questo aspetto correlato alle innumerevoli funzioni, dati e codici guasto dei veicoli euro 5 si traduce in una difficoltà enorme per chi deve produrre i tester generici nel recuperare le informazioni, un esempio classico sono le auto del gruppo VAG a cui risulta molto difficile fare la diagnosi, gli adattamenti e i reset service.

Software EOBD
Il protocollo EOBD inserito dal 2000 per i veicoli a benzina e dal 2004 per quelli diesel è stata una manna per i programmatori e per gli autoriparatori, non mi dilungo tanto su questo aspetto che ormai tutti conoscono, nato sulle linee K/L e PWM è stato aggiornato e reso compatibile anche sul CAN-BUS la cosa bella di questo sistema che rende standard tutti i livelli per la comunicazione, ma soprattutto la locazione dei valori diagnosticabili i cosi detti PID e SID, quindi quando si usa un protocollo EOBD all’ indirizzo PID $05 ci sarà sempre il valore di temperatura dell’ acqua (per maggiori info Wikipedia EOBD-PIDs ). Purtroppo il softwareEOBD pur sempre utile è diventato obsoleto e non sufficiente a consentire una diagnosi completa .

Pur avendo semplificato al massimo gli aspetti della diagnostica risalta come sia un mondo molto complesso dove sia gli interessi, che la mancanza di regole chiare, rendano difficile avere dei tester diagnostici sempre validi, infatti durante la realizzazione di un software diagnostico per poter accedere alle funzioni della centralina le strade sono due
- comprare dalla casa auto le informazioni: chiaramente a caro prezzo, sempre ammesso che le vendano;
- scoprire con alcuni metodi le informazioni da soli: infatti esistono strumenti che collegati in serie allo strumento diagnostico ufficiale, decodificando le informazioni della linea digitale, copiando i comandi e gli indirizzi, il lavoro però è tutt’ altro che facile e veloce.
Dopo quanto detto si capisce come in alcuni tester si fanno meglio alcune auto che in altri, perché possono aver comprato più informazioni o aver perso più tempo nella ricerca , sta di fatto che se alle spalle dello strumento diagnostico esiste una gran forza lavoro ed economica c’è più possibilità che esso sia efficiente.

Il futuro
E’ giusto parlare anche di quello che il futuro ci prospetta, infatti il mondo auto sta prendendo una piega inaspettata, vediamo come.
Le case auto si sono accorte che il numero delle centraline presenti sono troppe, questo comporta un grande sforzo economico, in più ci sono dei limiti fisici per quello che riguarda il traffico dei dati che senza un enorme investimento in nuove tecnologia è ormai saturo, dall’ altra parte non si può diminuire gli accessori su cui gli investimenti sono già stati fatti e a cui i clienti sono abituati, come fare allora?
La principale via è potenziare i calcoli software implementando le funzioni delle eventuali centraline nel software di una già esistente, pensiamo ai nuovissimi sistemi ABS/ESP che oltre alle funzioni conosciute gestiscono il sotto gonfiaggio dei pneumatici, il freno di stazionamento, implementano la funzione del radar ecc…. Questo sviluppo software oltre ad uno sviluppo anche di un hardware più potente implica molti più dati da gestire in diagnosi e questo porta a grandissimi costi di realizzazione dei software di diagnosi, infatti il continuo sviluppo di questi ultimi ha condotto le case auto ad ulteriori investimenti, se qualcuno lavora i una officina legata ad un marchio, negli ultimi 15 anni c’ è stato un continuo evolversi dei programmi e questo non solo per veste grafica, ma per adeguarsi alle necessità.
Per ovviare a queste spese è nata un’ associazione sottoscritta un po’ da tutto il mondo auto, soprattutto quello tedesco, per avere un protocollo unico e una banca dati unica, ovvero i calzini sono sempre allo stesso posto in qualsiasi armadio si guardi, un po’ come già avviene per l’ EOBD, questo al fine di arrivare ad avere un solo tester diagnostico con unica interfaccia MVCI per tutti i marchi…. Fantascienza ? Realtà possibile?
Il tutto sarà deciso dagli interessi, prevarrà il business dei tester di diagnosi, oppure il fatto di risparmiare in fase di progettazione, sarà solo questo e niente altro a spostare la bilancia, d'altronde viviamo in una realtà dove casa auto decide di eliminare tutte le officine autorizzate in maniera graduale ma effettiva per diminuire le proprie spese, quindi è sulla bilancia anche la possibilità perdere il business del tester ufficiale venduto a caro prezzo,ma subito ammortizzato dal risparmio della sua realizzazione e del suo sviluppo .
Gli standard esistono già e sono sottoscritti come ASAM provate a visitare il loro sito ASAM e controllate tutti i marchi che vi sono affiliati, prevedono già grazie al protocollo UDS l’ utilizzo degli ODX (Open Diagnostic data Exchange ISO 22901) ovvero delle banche dati pronte ad essere standard e grazie agli OTX ovvero uno standard per effettuare gli scambi di dati e le sequenze di test tra le centraline.
Un altro segno di cambiamento è dato dalla nascita di società come l’ AUTOSAR (http://www.asam.net/) che offrono alle case costruttrici piattaforme software completamente standard sulle quali applicare e sviluppare le proprie necessità, senza però doversi preoccupare di far si che le centraline siano compatibili, questo significa che qualsiasi produttore di centraline potrebbe far funzionare il software di una o più case costruttrici a prescindere da quello che fa il software, questo farebbe abbattere le lobby e gli sviluppi che ogni casa affida ad un solo partner nella realizzazione di un progetto, già qualcosa si vede negli ultimi modelli di auto, si apre il cofano si trova la centralina Continental , gli iniettori Bosch, un sensore Siemes, un altro Hitachi ecc… .

Spero di non avervi annoiato e soprattutto non aver detto eresie, ma spero vivamente che chi ne sa più di me possa correggermi oppure aggiungere informazioni, è vero che ai fini pratici queste informazioni a noi autoriparatori non sono vitali, ma penso possano aiutarci ad avere meno soggezione di questo mondo e non essere impreparati quando il venditore di turno viene a proporci uno strumento diagnostico.
Link correlati:
Diagnosi linea CAN-BUS

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