Systèmes de diagnostic de bord II (OBDII)

Systèmes de diagnostic de
bord II (OBDII)
et
programmes d’inspection et
d’entretien pour le contrôle
des émissions
des véhicules légers
Avril 2004
Direction des systèmes de transport
Environnement Canada
Démenti
Ce rapport contient de l’information préparée à l'intention du Conseil canadien des ministres de l'environnement
(CCME), mais n'a pas reçu son approbation. Le CCME exige l'application des normes de recherche les plus élevées qui
soient dans ses publications. Comme le CCME ne poursuit aucuns travaux de recherche ni ne signe de rapports, il n'est
pas responsable de l'exactitude des données contenues dans ses publications. Il ne se porte pas garant des opinions qui y
sont exprimées, pas plus qu'il ne les partage ou ne les soutient nécessairement.
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Résumé
La plupart des moteurs modernes à étincelles installés dans des véhicules légers sont
pourvus d’un système d’injection de carburant et d’un convertisseur catalytique. L’une
des solutions les plus efficaces pour réduire les polluants consiste à associer le
convertisseur catalytique trifonctionnel à un système de contrôle en circuit fermé lambda.
Afin d’assurer le contrôle précis exigé par cette technologie moderne, les automobiles et
camions légers construits en Amérique du Nord depuis le début des années 1980
disposent pratiquement tous d’un ordinateur de bord. Cet ordinateur contrôle le
rendement du système d’injection de carburant et d’autres paramètres du moteur en
régime dynamique. Ces systèmes informatiques « intelligents » sont aussi appelés
« systèmes de diagnostic de bord », ou OBD, d’après l’anglais On-Board Diagnostics.
Les premiers systèmes de diagnostic de bord étaient faits sur mesure pour chaque modèle
de véhicule, c’est-à-dire conformément aux exigences de chaque constructeur de
véhicules en matière de conception, de matériel et de logiciel. Un technicien en
réparations ne pouvait donc pas interroger le système OBD sans avoir accès au matériel
de connexion et aux codes informatiques de la marque et du modèle de véhicule. Par
ailleurs, même si les systèmes informatisés OBD s’utilisent depuis les années 1980 pour
surveiller les systèmes des véhicules, la plupart des modèles plus anciens de systèmes
OBD surveillaient peu de paramètres antipollution voire aucun.
Dernièrement, les systèmes OBD des véhicules légers ont été normalisés et développés
pour permettre la surveillance de la plupart des systèmes antipollution. Ces systèmes
OBD modernes, appelés OBD II, sont maintenant réglementés aux États-Unis et au
Canada.
La normalisation a été fondamentale. Règle générale, peu importe le type de véhicule, les
systèmes OBD II surveillent maintenant les même composants, utilisent le même langage
informatique et appliquent les mêmes critères pour évaluer les systèmes et signaler les
problèmes au conducteur et au technicien en réparations.
Le système OBD II surveille les systèmes antipollution et les principaux composants du
moteur. Quand un problème susceptible d’entraîner une hausse notable des émissions
atmosphériques est décelé, le système OBD fait s’allumer un témoin d’anomalie dans le
tableau de bord, le Malfunction Indicator Light (MIL), pour indiquer au conducteur qu’il
doit faire vérifier son véhicule par un technicien en réparations. Le système OBD peut
surveiller le bon fonctionnement de onze dispositifs antipollution en effectuant des
vérifications continues ou périodiques de l’état du véhicule et de certains composants.
Trois renseignements peuvent être téléchargés du système OBD II d’un véhicule, nous
permettant de déterminer :
•
•
•
si le témoin d’anomalie est allumé ou éteint;
quels sont, s’il y a lieu, les codes d’anomalie de diagnostic, ou Diagnostic
Trouble Codes (DTC), en mémoire;
si les dispositifs antipollution sont en état de fonctionner ou non (Readiness
Monitor status).
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Les systèmes OBD II sont généralement conçus de sorte que le témoin d’anomalie ne
s’éteint pas tant qu’un technicien n’a pas corrigé le problème et réinitialisé le système.
Aux États-Unis, les véhicules de l’année-modèle 1996 ou plus récents dont le poids ne
dépasse pas 14 000 livres sont normalement pourvus de systèmes OBD II. Du côté des
diesel, les normes OBD s’appliquent aux automobiles et aux camions légers de
l’année-modèle 1997 ou plus récents. Au Canada, la législation fédérale n’a exigé le
système OBD II qu’à partir de l’année-modèle 1998.
Les systèmes OBD II surveillent le fonctionnement du système antipollution et signalent
toute défaillance de celui-ci. Ils devraient donc se révéler fort utile dans la lutte à finir
pour réduire les émissions « excessives » des véhicules en service dans la plupart des
milieux urbains en Amérique du Nord. Cependant, même s’ils constituent une nouvelle
arme puissante, les systèmes OBD II ne contribuent à réduire les émissions excessives
des véhicules que dans la mesure où les automobilistes ou les propriétaires des véhicules
réagissent de manière responsable quand s’allume le témoin lumineux du système OBD
II, le témoin d’anomalie.
Malheureusement, l’expérience révèle que les automobilistes et les propriétaires de
véhicules font souvent fi des témoins lumineux. Par conséquent, même si les systèmes
OBD II offrent une méthode de réparation proactive du système antipollution, ils
n’éliminent pas nécessairement la nécessité de procéder à des inspections périodiques des
véhicules en service.
Pour profiter des réductions d’émissions que les systèmes OBD II peuvent procurer, il
faut continuer de réaliser des inspections périodiques, comme celles que fournit un
programme d’inspection et d’entretien (PIE).
Aux États-Unis, la législation fédérale exige un contrôle OBD II dans tous les États qui
appliquent un programme d’inspection et d’entretien renforcé pour le contrôle des
émissions des véhicules légers dans les secteurs urbains où la pollution atmosphérique est
importante. À ce jour, 32 États ainsi que le district fédéral de Columbia ont intégré le
contrôle OBD II à leurs PIE, ou s’apprêtent à le faire.
Un contrôle OBD II est beaucoup moins compliqué à intégrer à un PIE que la plupart des
contrôles modernes des émissions au tuyau d’échappement. Le contrôle OBD II comporte
deux étapes principales. Avec la clé à la position ON et le moteur arrêté, on vérifie si le
témoin d’anomalie fonctionne. Un câble est ensuite relié à l’ordinateur du véhicule par le
biais du connecteur de liaison de données, ou Diagnostic Link Connector, pour
télécharger les données. Ces données permettent de vérifier l’état du système OBD II et
révèlent tout code d’anomalie qui aurait été mis en mémoire. La présence d’un code
d’anomalie indique habituellement que le système antipollution est défectueux ou sur le
point de l’être.
Dans le cadre d’un PIE, l’approche de prévention de la pollution du système OBD II
produit certains résultats qui diffèrent de ceux du contrôle des émissions au tuyau
d’échappement. Toutefois, l’un des grands avantages du système OBD II est qu’il assure
une surveillance pratiquement continue des systèmes d’un véhicule, alors que le contrôle
des émissions au tuyau d’échappement typiquement réalisé dans un PIE ne donne qu’un
« instantané » des émissions au moment du contrôle. D’après les contrôles OBD II
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réalisés aux États-Unis, le Clean Air Act Advisory Committee (CAAAC) affirme que le
contrôle OBD II dans un PIE procure les avantages suivants :
•
•
•
plus de précision dans le diagnostic et la réparation des problèmes du système
antipollution;
temps d’inspection réduits;
potentiel unique de réduction de l’évaporation de carburant grâce à la détection de
certains défauts du système de contrôle de l’évaporation de carburant.
Les contrôles OBD II sont maintenant obligatoires dans les PIE aux États-Unis, mais ils
soulèvent néanmoins quelques questions. Le groupe de travail du CAAAC sur l’OBD a
examiné les renseignements les plus récents sur les trois sujets de préoccupation mis en
relief dans un rapport de juillet 2001 du National Research Council (NRC)/National
Academy of Sciences (NAS) intitulé Evaluating Vehicle Emissions Inspection and
Maintenance Programs. Ceux-ci avaient trait à ce qui suit :
•
•
•
l’efficacité de l’approche de « prévention de la pollution » de l’OBD ou la différence
entre l’OBD et un contrôle des émissions;
l’absence apparente de chevauchement entre certains véhicules qui sont jugés non
conformes par le contrôle traditionnel des émissions au tuyau; d’échappement et ceux
qui sont jugés non conformes par le contrôle OBD;
les critères d’échec de l’OBD et le risque de taux d’échec élevés pour les véhicules
vieillissants pourvus de l’OBD II (modèles de 1996 ou plus récents).
Si des données semblent indiquer que l’OBD II a déjà laissé échapper de « gros
émetteurs », il convient toutefois d’approfondir les recherches pour déterminer si ces
erreurs découlent de défauts de conception du système OBD II attribuables au
constructeur et si le nombre d’omissions est important. En ce qui concerne l’absence de
chevauchements, l’Agence de protection de l’environnement des États-Unis
(Environnemental Protection Agency ou EPA) admet qu’il y a des problèmes, mais croit
à l’OBD II et à l’utilisation de contrôles OBD II dans les PIE. L’EPA estime que l’OBD
II est la façon la plus efficace de limiter les émissions du parc automobile moderne
(véhicules de l’année-modèle 1996 ou plus récents aux États-Unis). L’EPA évalue
continuellement les véhicules ayant beaucoup de kilométrage pour contrôler le
fonctionnement des systèmes OBD en regard du vieillissement des véhicules.
Quoi qu’il en soit, la simplicité du contrôle OBD II est un progrès pour les PIE par
rapport aux contrôles des émissions au tuyau d’échappement, plus compliqués. Toutefois,
à l’instar de ces derniers, l’approche de l’OBD II comporte des risques de fraude et de
trafiquage des résultats et des systèmes OBD II.
Dans le cadre d’un programme de contrôle des émissions au tuyau d’échappement, il est
actuellement possible pour un inspecteur peu scrupuleux de tester un véhicule « propre »
tout en consignant l’information d’identification d’un véhicule « polluant » dans le
dossier de contrôle. De même, avec le contrôle OBD II, un inspecteur pourrait télécharger
l’information d’un véhicule « propre » pourvu d’un OBD.
Ce risque existe parce que le numéro d’identification du véhicule ne fait pas partie des
données stockées dans l’ordinateur du véhicule. Il y a toutefois d’autres identificateurs de
véhicules qui pourraient aider à combattre cette pratique. Le California Air Resources
Board (CARB) a d’ailleurs décrété que, à partir de l’année-modèle 2005, tous les
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systèmes OBD II devraient comporter un numéro d’identification du véhicule. Cette
mesure sera d’application universelle aux États-Unis, puisque tous les constructeurs
doivent se conformer aux exigences de la CARB pour fin d’homologation.
Plusieurs recommandations ont été faites dans le but de contrer la fraude concernant les
contrôles OBD II dans les PIE. La plupart de ces recommandations ont trait à la nécessité
d’un programme d’assurance ou de contrôle de la qualité qui serait bien conçu et appliqué
de façon stricte, comme le recommandait le Conseil canadien des ministres de
l’environnement (CCME) dans son code de pratique dans le but de fournir une assurance
de la qualité ou un contrôle de la qualité adéquat des contrôles au tuyau d’échappement
des véhicules légers dans le cadre des PIE.
Le trafiquage des systèmes OBD II soulève également des préoccupations. Il existe sur le
marché des dispositifs qui peuvent être employés pour contourner le système de
diagnostic de bord et empêcher le témoin d’anomalie de s’allumer. Par exemple, dans de
nombreux sites Web, on propose le O2 Simulator, qui peut éliminer les codes d’anomalie
associés à un catalyseur défectueux. Même si ces sites Web offrent les composants pour
« utilisation hors route seulement », il est fort possible qu’ils soient utilisés aussi dans des
véhicules routiers devant subir des inspections de leur système OBD dans le cadre des
PIE. Aux États-Unis, le CARB et l’EPA ont de concert commencé à prendre des mesures
contre plusieurs fabricants de dispositifs qui rendent l’OBD II inopérant.
Les provinces devraient prendre des dispositions légales à l’égard des pièces de rechange
du système OBD II comme elles le font pour d’autres composants des véhicules. Aux
États-Unis, le régime fédéral et le régime californien permettent de faire exempter un
dispositif en vertu de dispositions contre le trafiquage.
Certes, la question du trafiquage demeure préoccupante, mais, tant au Canada qu’aux
États-Unis, on a recensé peu de cas de trafiquage de l’équipement ou des logiciels des
systèmes OBD II dans le cadre des PIE.
Le CCME (dans son Code de recommandations techniques pour la protection de
l’environnement - Programmes d’inspection et d’entretien pour le contrôle des émissions
des véhicules légers) et l’EPA privilégient tous deux l’IM240 pour le contrôle des
émissions au tuyau d’échappement dans le cadre des PIE. La complexité de l’IM 240
représente cependant un obstacle. Sa mise en oeuvre est en effet complexe non seulement
pour les autorités provinciales ou régionales, mais aussi pour l’industrie de la réparation
et le public. Dans certains cas, les PIE se sont aliénés le public et l’industrie de la
réparation en raison même de cette complexité.
Le contrôle OBD II offre une solution de rechange viable aux contrôles au tuyau
d’échappement pour déceler les émissions excessives ou les problèmes qui entraîneront
un excédent d’émissions dans les véhicules légers au Canada. Les systèmes et les
contrôles OBD II ne relèvent pas du futur. Les systèmes OBD II font partie intégrante des
systèmes d’exploitation des véhicules depuis près de sept ans au Canada et depuis deux
ans de plus aux États-Unis. De même, l’interrogation du système OBD II est utilisée dans
divers PIE des véhicules légers au Canada et aux États-Unis depuis plusieurs années.
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Comme nous l’avons déjà mentionné, l’un des avantages du contrôle OBD II par rapport
au contrôle des émissions avec dynamomètre est sa simplicité. La simplicité du contrôle
OBD II employé dans les PIE plaît non seulement au consommateur, mais aussi aux
administrateurs des programmes et à l’industrie de la réparation.
Le contrôle OBD II est bref et simple. Comme il n’exige pas que le véhicule soit conduit
à grande vitesse sur un dynamomètre, il n’inquiète pas le consommateur. Les
administrateurs des PIE n’ont pas à aménager ni à administrer des installations d’essai
dotées d’équipement complexe. Enfin, l’industrie de la réparation n’est pas confrontée à
des résultats d’essais qui peuvent laisser sa solution de réparation prêter à controverse.
Les données dont nous disposons semblent indiquer que le contrôle OBD II peut
remplacer le contrôle au tuyau d’échappement pour les véhicules canadiens des
années-modèles 1998 ou plus récents. Néanmoins, cette conclusion ne peut être transmise
sans quelques réserves.
Comme n’importe quel autre système d’exploitation complexe, les systèmes OBD II ne
sont pas à toute épreuve. Des études et l’expérience ont mis au jour certains problèmes
associés aux systèmes OBD II et à l’application des contrôles OBD II aux PIE. De plus,
les systèmes OBD II changent et évoluent. La plupart des changements qui leur seront
apportés au cours des prochaines années-modèles auront pour but de régler les problèmes
rencontrés ou d’ajouter de nouvelles fonctionnalités.
De manière générale, nous concluons que le contrôle OBD II peut remplacer un contrôle
au tuyau d’échappement, mais toute instance qui décide de s’engager dans cette voie doit
être consciente des problèmes et des changements imminents. Des organismes comme
l’EPA et le CARB continuent de réaliser des études sur les véhicules et de travailler de
concert avec les constructeurs de véhicules en vue de régler les problèmes et les
anomalies associés à des marques et des modèles précis ou aux systèmes OBD II en
général.
Les administrateurs d’un PIE qui remplacent le contrôle au tuyau d’échappement par le
contrôle OBD II doivent avoir un programme d’assurance ou de contrôle de la qualité
exhaustif et bien supervisé. Ils devraient aussi entretenir des contacts suivis avec l’EPA et
le CARB au sujet des changements et des développements touchant les systèmes OBD II.
Le programme de contrôle OBD II qui sera mis en œuvre devrait être assez souple pour
pouvoir s’adapter à l’évolution des spécifications du matériel et des logiciels OBD II. Les
administrateurs d’un PIE doivent également s’assurer que les scanneurs et le matériel
connexe qu’utilisent les inspecteurs et techniciens en réparations dans leur PIE peuvent
être mis à niveau rapidement et à relativement peu de frais pour suivre l’évolution des
spécifications et des codes des systèmes OBD II.
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