汽车诊断技术是指在不拆卸车辆的情况下,通过读取车辆在运行过程中所记录的数据或故障码来查明故障原因,并确定故障部位的汽车应用技术。通过诊断,可以快速检测到汽车故障来提高汽车安全性和维修效率。
USD协议诊断主要采用“问 - 答”模式,即诊断仪(Tester)像车辆指定的ECU发送请求(Request),指定的ECU会做出相对应的响应(Response),并将响应返回给诊断仪。从而可以依据定义好的诊断调查问卷,就可以将相对应的数据转化为相对应的问题和描述。
常用的诊断协议包括:IOS14229位于CAN应用层,还有位于CAN网络层的IOS15765协议(canTP模块)、位于数据连路层和物理层的的IOS11891UDS具体定义在14229协议中体现。
1、肯定响应(positive):
SID+0x40(X1XXXXXX 将bit6位置1)
2、否定响应(negative):
7F-SID-否定响应码NRC
由子服务里的最高位bit7:
Bit7=0时:需要肯定响应
Bit7=1时:禁止肯定响应
例如:ECU收到诊断仪发来的服务为$02 3E 00时,需要给出$02 7E 00的肯定响应。同样是Present服务,如果ECU收到的是$02 3E 80,则无需给出肯定响应。
否定响应不会被抑制。
详细否定响应可参考:https://blog.csdn.net/weixin_47890316/article/details/106181730
这里有两个时间参数,P2Sever和P2Sever*。当Tester给ECU发送诊断请求后,ECU需要在P2Sever时间内给出相应的响应,如果ECU当前正在处理别的任务,而不能在P2Sever的时间内给出相应的响应,那么它先在P2Sever时间内给出一个NRC为78,告诉诊断仪ECU正在忙,之后会在P2Sever*的时间内给出其它的响应报文,如果P2Sever*的时间内还是不能给出相应的肯定响应或否定响应,将继续给出78报文,直到能够正确处理请求报文。
否定响应码在CDD文件中设置,再导入配置工具,依据诊断调查问卷,以我做的项目中的10 01服务为例,10 01服务支持12、13、22否定响应码
在总线上往往有着众多ECU设备,作为诊断设备既可以与所有的ECU一起沟通,也可以指定某一个ECU单独沟通。
功能寻址:可以广播诊断请求Request,同时等待总线上的ECU给与响应,一般功能寻址ID为0x7DF
物理寻址:指定发送特定诊断请求Request,等待指定ECU给与响应,此ID由OEM定义
服务的寻址方式在CDD文件里配置,这里以27 01服务为例, 27 01服务只支持物理寻址,不支持功能寻址。
诊断仪请求ECU复位
主要用于维持在某一模式下
如当写入较为重要的信息过程中,则首先需要使用27服务才能够使用写操作的诊断指令,如2E服务;
27服务否定响应
以我做的一个项目为例(需求再OEM企标中):失败尝试次数为3次,延时时间为10S
诊断仪请求读取由提供的DID标识的记录的当前值。该服务允许诊断仪从ECU请求由一个或多个 DID 标识的数据记录值。
例:
22 F1 90 F1 8A 读取车身号码和系统供应商标识符
本服务是请求写入提供的 DID 指定的数据。该服务允许客户端在由提供的DID 指定的内部位置将数据写入服务器。数据并且可能会受到保护,也有可能不受到保护。
格式Request(请求):2E+DID+Data
Response(响应):6E+DID
诊断仪从ECU请求诊断信息(包括DTC,捕获的数据等)。故障码包括四个大类,分别是PCBU,P是powertrain动力系统,C是Chassis底盘,B是Body车身,U是network通信系统。一个DTC信息占用4个字节。最后一个字节是DTC的状态。
0x01 (通过状态掩码读取DTC数量)
0x02 (通过状态掩码读取DTC状态)
0x04 (读取DTC快照信息)
0x06 (读取DTC扩展信息)
0x0A (读取ECU支持的所有DTC列表及其状态)
快照信息是在故障代码设置时存储的一组额外数据,对故障的维修具有辅助作用。根据使用范围的不同,快照信息可分为全局快照和局部快照。对于需存储快照信息的ECU,其必须支持全局快照信息,而选择性的支持局部快照信息。
诊断仪从ECU清除诊断信息(包括DTC,捕获的数据等)。完全处理该服务后,服务器应发送肯定响应。
格式:
Request:14+FF+FF+FF; 3个FF分别代表清除所有DTC高、中、低位。
Response:54 。
0x31(RoutineControl)
Service 31 01 XX XX:开始执行Routine DID对应的例程;
Service 31 02 XX XX:停止运行Routine DID对应的例程;
Service 31 03 XX XX:请求Routine DID对应的例程运行结果。
如果UDS数据在网络层是单帧,那么用来表明单帧的标志N_PCI是一个字节,由于网络层标准帧的长度是8个字节,N_PCI占一个字节,UDS数据只能有7个字节。单帧的N_PCI是一个字节,结构是:
如果UDS数据大于7个字节,那么在网络层无法通过一个网络帧发完,就必须把数据分成多帧发送。这里以诊断仪向ECU、2E服务写入为例:
Tester给ECU发完首帧后,需要等待ECU回复确认信息,所以流控帧就是ECU收到首帧后回复的网络帧,流控帧的数据结构是:
如果bit1=0,代表之后再无流控帧,可以无限制发送连续帧(CF)
连续帧的byte0的高四位是0010,低四位是连续帧的序列号,从1开始,一直到15,如果超过了15,又从1开始。当发完流控帧规定的帧数后,Tester又需要等待ECU的流控帧,确认是否继续发送,发送多少条。