增強(qiáng)型診斷規(guī)范介紹

1、1自診斷需求所有ECU都應(yīng)持續(xù)地進(jìn)行故障自診斷，以監(jiān)控運(yùn)行狀態(tài)下的異常事件（錯(cuò)誤）。故障自診斷包括兩種：初始化階段自診斷及持續(xù)運(yùn)行時(shí)的自診斷。1.1 故障自診斷范故障自診斷的范圍，應(yīng)包含但不限于如下所列內(nèi)容：ECU內(nèi)部異常情況；網(wǎng)絡(luò)通信異常情況；輸入/輸出線路的開路或短路情況；超出線路正常運(yùn)行范圍的錯(cuò)誤信號(hào)；迫使系統(tǒng)以失效安全模式運(yùn)行的情況。1.2 故障記錄當(dāng)ECU檢測(cè)到一個(gè)故障時(shí)，其將在存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)對(duì)應(yīng)的一個(gè)代碼，此代碼被稱為診斷故障代碼。除診斷故障代碼外，ECU還可能存儲(chǔ)與此故障相關(guān)的故障狀態(tài)、快照信息及擴(kuò)展信息。1.2.1診斷故障代碼格式診斷故障代碼由3個(gè)字節(jié)組成：故障代碼高字節(jié)、故障代

2、碼低字節(jié)及故障代碼失效類型。前兩個(gè)字節(jié)代表發(fā)生故障的對(duì)象，而第三個(gè)字節(jié)代表故障失效類型信息。有關(guān)故障代碼組成的詳細(xì)定義，請(qǐng)參考Ref.7。所有法規(guī)相關(guān)的故障代碼必須符合Ref.7標(biāo)準(zhǔn)的定義。北汽銀翔專有的故障代碼應(yīng)由其診斷工程師分配。兩者如有沖突，ECU需按法規(guī)要求實(shí)現(xiàn)。Ref.7標(biāo)準(zhǔn)中定義部分故障代碼的前兩個(gè)字節(jié)已經(jīng)表征了該故障的失效類型。在此種情況下，故障失效類型字節(jié)應(yīng)置001.2.2 故障狀態(tài)故障代碼狀態(tài)字節(jié)提供故障的狀態(tài)信息。具體定義如下表所示包序號(hào)描述是否支持0測(cè)試失敗強(qiáng)制1本次操作循環(huán)測(cè)試失敗可選2未確認(rèn)的診斷故障代碼可選3已確認(rèn)的診斷故障代碼強(qiáng)制4自上次清除后測(cè)試未完成可選5自上

3、次消除后測(cè)試失敗可選6本次操作循環(huán)測(cè)試未完成可選7請(qǐng)求點(diǎn)亮警告指示燈可選有關(guān)故障狀態(tài)位的詳細(xì)定義，請(qǐng)參考Ref.11.2.3 故障快照信息快照信息是在故障代碼設(shè)置時(shí)存儲(chǔ)的一組額外數(shù)據(jù)，對(duì)故障的維修具有輔助作用。根據(jù)使用范圍的不同，快照信息可分為全局快照和局部快照。對(duì)于需存儲(chǔ)快照信息的ECU,其必須支持全局快照信息，而選擇性的支持局部快照信息?？煺招畔⒌亩x如下表所示廳PDTC快照記錄內(nèi)容快照信息類型1發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速（第一次發(fā)生故障）全局快照2車速（第一次發(fā)生故障）3電池電壓1（第一次發(fā)生故障）4發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速（最次發(fā)生故障）5車速（最次發(fā)生故障）6電池電壓（最次發(fā)生故障）7其他由供應(yīng)商定義的信息局部快

4、照:N其他由供應(yīng)商定義的信息注：1這些參數(shù)可通過本地采集或從網(wǎng)絡(luò)上獲取，具體的格式定義需視具體車型而定。某ECU是否支持快照信息的存儲(chǔ)，須由北汽銀翔的診斷工程師確定。1.2.4 故障擴(kuò)展信息擴(kuò)展信息是一組提供診斷故障代碼相關(guān)擴(kuò)展?fàn)顟B(tài)信息的數(shù)據(jù)組，包括故障出現(xiàn)計(jì)數(shù)、故障待定計(jì)數(shù)等。1.3 故障信息存儲(chǔ)所有的故障代碼及其相關(guān)信息都應(yīng)存儲(chǔ)于非易失性存儲(chǔ)器。受存儲(chǔ)空間所限，ECU可存儲(chǔ)的故障信息是有限的。同時(shí)存儲(chǔ)的故障代碼及其相關(guān)信息的個(gè)數(shù)應(yīng)不小于10,當(dāng)存儲(chǔ)信息已滿時(shí)，ECU需決定是忽略最新檢測(cè)到的故障及其信息，還是刪除已存儲(chǔ)的信息以預(yù)留空間給最新檢測(cè)到的故障。ECU供應(yīng)商需定義故障信息存儲(chǔ)的優(yōu)先級(jí)

5、機(jī)制，但必須保證部件及整車的安全性。具體的故障信息存儲(chǔ)策略需在該ECU診斷描述文檔中描述。1.4 故障自恢復(fù)策略ECU消除已存儲(chǔ)的故障及其相關(guān)信息的條件包括：接收到清除診斷信息的指令或讀故障的自恢復(fù)條件滿足。如果故障不再存在，則故障自恢復(fù)機(jī)制用于確保該故障和相關(guān)信息都被清除，以避免不必要的維護(hù)成本。具體的故障自恢復(fù)策略需在該ECU的診斷文件中描述。1.5 故障指示當(dāng)檢測(cè)到某個(gè)可能引起危險(xiǎn)的故障時(shí)，ECU必須采取必要的措施以保證部件及整車安全。具體采取的措施（如：危險(xiǎn)警報(bào)聲音，危險(xiǎn)警報(bào)顯示等）及其激活/關(guān)閉準(zhǔn)則需在ECU的診斷文件中描述。1.6 故障描述示例某ECU支持的所有故障都需采用如下方式

6、（包括但不限于）描述，并匯總在該ECU的診斷描述文件中。附錄C列用故障代碼及故障描述，每個(gè)ECU都需遵守相關(guān)定義。示例DTC（顯示）B110E13DTC(Hex)910E13故障名稱xx傳感器短路故障檢測(cè)頻率每40ms監(jiān)測(cè)一次，如果連續(xù)10次測(cè)試失敗，則置位故障檢測(cè)檢測(cè)失敗條件：電壓高于4.3V或者；電壓低于0.9V確定條件連續(xù)監(jiān)測(cè)5s采取措施當(dāng)監(jiān)測(cè)到此傳感器故障后應(yīng)立即點(diǎn)亮傳感器故障旨示燈，并且相應(yīng)功能進(jìn)入跛行回家模式故障恢復(fù)條件400ms的連續(xù)監(jiān)測(cè)時(shí)間電壓在正常范圍內(nèi)清除條件消除故障碼指令或者故障自恢復(fù)或者故障碼被替換引起故障的可能原因-維修措施-備注控制器將監(jiān)測(cè)開路和短路故障，但是不能區(qū)

7、分兩者2數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層需滿足ISO11898-1及Ref.10的需求。止匕外，ECU還需實(shí)現(xiàn)如下約束：ECU需使用“CAN數(shù)據(jù)幀填充”，即要求CANDLC總是設(shè)置為8,建議未使用的字節(jié)填充為特定值55h,以避免位填充。ECU應(yīng)該可以接收診斷工具發(fā)送的DLC小于8的CAN數(shù)據(jù)幀。3網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層需滿足Ref.2標(biāo)準(zhǔn)及本章定義的需求。3.1尋址方式本規(guī)范要求ECU只支持常規(guī)尋址方式，所以診斷報(bào)文將采用11位CAN標(biāo)識(shí)符。ECU都必須支持兩種診斷報(bào)文格式：物理尋址及功能尋址。所有CAN網(wǎng)絡(luò)都使用統(tǒng)一的功能請(qǐng)求CAN標(biāo)識(shí)符7DFh。3.2診斷報(bào)文格式下表描述了診斷報(bào)文的格式。詳細(xì)定義請(qǐng)參考Ref.

8、2表4診斷報(bào)文格式報(bào)文類型CANIDCAN數(shù)據(jù)場(chǎng)巾0字節(jié)1字節(jié)2字節(jié)3-7位7-4位3位2-0單幀(SF)CANID00bSF_DL數(shù)據(jù)第一幀(FF)CANID01bFF_DL數(shù)據(jù)連續(xù)幀(CF)CANID10bSN數(shù)據(jù)流控制幀(FC)CANID11bFSBSSTmin-3.3參數(shù)定義網(wǎng)絡(luò)層參數(shù)的定義如下圖/表所示。詳細(xì)描述請(qǐng)參考Ref.2SenderReceiver多幀報(bào)文發(fā)送方與接收方間的網(wǎng)絡(luò)層定時(shí)本規(guī)范中，“等待流控制幀發(fā)送次數(shù)最大值"（N_WFTmax）設(shè)置為0,即不允許使用等待流控制幀。表5網(wǎng)絡(luò)層流控制參數(shù)要求參數(shù)縮寫應(yīng)用模式1引導(dǎo)程序模式2塊大小BS44間隔時(shí)間STmin2

9、00表6網(wǎng)絡(luò)層定時(shí)參數(shù)要求參數(shù)增強(qiáng)型診斷排放相關(guān)要求（OBD）超時(shí)值性能要求超時(shí)值性能要求N_As70ms一25ms一N_Ar70ms一25ms一N_Bs150ms一<70ms一N_Br一<70ms一(N_Br+N_Ar)<25msN_Cs一<70ms一(N_Br+N_Ar)<50ms1應(yīng)用模式：ECU運(yùn)行的是應(yīng)用程序。2引導(dǎo)程序模式：ECU正在運(yùn)行引導(dǎo)程序，通常處在編程會(huì)話模式。對(duì)于OBD相關(guān)的ECU,可以支持兩組網(wǎng)絡(luò)層參數(shù)。但是，為了降低軟件復(fù)雜度，推薦OBD相關(guān)的ECU只實(shí)現(xiàn)一組網(wǎng)絡(luò)層定時(shí)參數(shù)，即上表所定義的“排放相關(guān)要求（OBD）”列中的參數(shù)。對(duì)于非OBD

10、相關(guān)的ECU,需要支持上表中定義的“增強(qiáng)型診斷”列中的參數(shù)。3.4錯(cuò)誤處理網(wǎng)絡(luò)層錯(cuò)誤處理需要滿足Ref.2中規(guī)定的需求。4診斷層ECUTesterECUTester5用ve-g3CD3TcSwrP日川ResponseS3"=6mFmrvmlrResponse»Request'R«ponsePenang»一-4ReSponse*ingRespOfJSe圖3診斷工具和ECU間的診斷層定時(shí)當(dāng)接收到ECU發(fā)送的包含78h否定響應(yīng)碼的報(bào)文后（請(qǐng)求正確接收-但響應(yīng)未決），診斷工具需更改響應(yīng)定時(shí)要求，即使用增強(qiáng)定時(shí)器P2*9.1參數(shù)定義應(yīng)用層參數(shù)的定義如表所示

11、。詳細(xì)描述請(qǐng)參考Ref.3。表7ECU診斷層參數(shù)要求參數(shù)縮寫最小值最大值超時(shí)單位診斷工具（診斷儀）請(qǐng)求和ECU響應(yīng)間的時(shí)間問隔P2server050n/amsP2clientn/an/a150ms診斷工具接收到否定碼為78h的否定響應(yīng)報(bào)文后等待的增強(qiáng)超時(shí)時(shí)間問隔P2*server05000n/amsP2*clientn/an/a5100ms診斷工具連續(xù)請(qǐng)求的P3client_physP2Server_maxn/an/ams時(shí)間間隔-物理尋址診斷工具連續(xù)請(qǐng)求的時(shí)間問隔-功能尋址P3client_funcP2server_maxn/an/ams表8ECU會(huì)話層參數(shù)要求參數(shù)縮寫最小值最大值超時(shí)單位會(huì)

12、話超時(shí)；超時(shí)后返回默認(rèn)會(huì)話模式S3servern/an/a5000ms發(fā)送下TesterPresent以保持在非默認(rèn)會(huì)話模式的時(shí)間S3client020004000ms9.2錯(cuò)誤處理應(yīng)用層錯(cuò)誤處理要滿足Ref.3規(guī)定的需求。5.增強(qiáng)型診斷服務(wù)5.1增強(qiáng)型診斷服務(wù)總覽表1診斷模式應(yīng)支持的增強(qiáng)型診斷服務(wù)SID(Hex)診斷服務(wù)名稱診斷模式1支持尋址方式是否強(qiáng)制依存服務(wù)默認(rèn)非默認(rèn)編程擴(kuò)展功能物理診斷和通信的管理0x10診斷模式控制DiagnosticSessionControl000VVM-0x11電控單元復(fù)位ECUReset000VVM-0x27安全訪問SecurityAccess-00-VU-0

13、x28通信控制CommunicationControl-0VVU-0x3E診斷設(shè)備在線TesterPresent000VVM-0x85控制DTC設(shè)置ControlDTCSetting-0VVU-數(shù)據(jù)傳輸0x22ReadDataByIndetifier000VVM-讀取數(shù)據(jù)0x2AReadDataByPeriodicIdentifier周期讀取數(shù)據(jù)000-VU-0x2EWriteDataByIdentifier寫入數(shù)據(jù)-11-VU0x22已存儲(chǔ)數(shù)據(jù)傳輸0x14ClearDiagnosticInformation消除診斷信息000VVM-0x19ReadDTCInformation讀取診斷信息00

14、0VVM-輸入/輸出的控制0x2FInputOutputControlByIdentifier輸入輸出控制-11-VU-例程控制0x31RoutineControl例程控制-11-VU-注：1“展示診斷服務(wù)在任何安全狀態(tài)卜都可運(yùn)行；“1表示診斷服務(wù)只能在安全狀態(tài)為解鎖狀態(tài)卜J運(yùn)行；-”表示不支持。下文描述的診斷服務(wù)中，如果A_Data0為子功能，則僅描述其中B讓60的子功能值，B47的禁止肯定響應(yīng)指示位（SPRM舊）在每類診斷服務(wù)的總表中描述。本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定服務(wù)器端應(yīng)正確處理帶子功能診斷服務(wù)SPRMIB的不同取值，而診斷儀發(fā)送的請(qǐng)求服務(wù)SPRMIB的值需按照每類診斷服務(wù)的總表中進(jìn)行取值。5.1增強(qiáng)

15、型診斷服務(wù)描述5.1.1診斷和通信管理表2診斷和通信管理的診斷服務(wù)診斷服務(wù)名稱英義縮寫SID(Hex)支持尋址方式支持子功能功能物理1診斷模式控制DiagnosticSessionControlDSC0x10VVV2電控單元復(fù)位EcuResetECUR0x11VVV診斷服務(wù)名稱英義縮寫SID(Hex)支持尋址方式支持子功能功能物理3安全訪問SecurityAccessSA0x27-VV4通信控制CommunicationControlCC0x28VVV5診斷設(shè)備在線TesterPresentTP0x3EVVV6控制DTC設(shè)置ControlDTCSettingCDTCS0x85VVV5.1.1.

16、1診斷模式控制(SID=0x10)診斷服務(wù)-DiagnosticSessionControl該診斷服務(wù)簡(jiǎn)稱DSC診斷服務(wù)，客戶端通過該診斷服務(wù)切換服務(wù)器的診斷會(huì)話模式5.1.1.1.1請(qǐng)求報(bào)文表3DSC請(qǐng)求報(bào)文A_PDU參數(shù)參數(shù)名稱Cvt數(shù)值(Hex)縮寫A_PCIDiagnosticSessionControlReqIDM0x10DSCA_Data0sub-function=diagnosticSessionTypeM0x000x7FLEV_DS_表4diagnosticSessionType(LEV_DS_)數(shù)值定義數(shù)值(Hex)描述Cvt縮寫0x00保留M-0x01FdefaultSes

17、sion,默認(rèn)模式MDS0x02programmingSession,編程粳式MPRGS0x03extendedDiagnosticSession擴(kuò)展模式MEXTDS其它保留U-5.1.1.1.1響應(yīng)報(bào)文表5DSC肯定響應(yīng)報(bào)文A_PDU參數(shù)參數(shù)名稱Cvt數(shù)值(Hex)縮寫A_PDU參數(shù)參數(shù)名稱Cvt數(shù)值(Hex)縮寫A_PCIDiagnosticSessionControlRespIdS0x50DSCPRA_Data0diagnosticSessionTypeM0x000x7FDS_sessionParameterRecord口=SPREC_A_Data1P2CAN_Server_max(MS

18、Byte)M0x000xFFP2CSMHA_Data2P2CAN_Server_max(LSByte)M0x000xFFP2CSMLA_Data3P2*CAN_Server_max(MSByte)M0x000xFFP2ECSMHA_Data4P2*CAN_Server_max(LSByte)M0x000xFFP2ECSML表6DSC否定響應(yīng)報(bào)文A_PDU參數(shù)參數(shù)名稱Cvt數(shù)值(Hex)縮寫A_PCI0negativeResponseSIDM0x7FSIDNRA_PCI1DiagnosticSessionControlReqIDM0x10DSCA_Data0negativeResponseCod

19、eM0x12,0x13,0x22NRC_表7DSC的否定響應(yīng)碼（NRC_）數(shù)值(Hex)描述Cvt縮寫0x12subFunctionNotSupported子功能不支持MSFNS0x13incorrectMessageLengthOrInvaliormat報(bào)文長度錯(cuò)誤或者格式非法MIMLOIF0x22conditionsNotCorrect條件未滿足：1、服務(wù)器正處于編程狀態(tài)MCNC診斷模式的狀態(tài)轉(zhuǎn)移如圖1示Poweron/Reset圖1診斷模式狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖5.1.1.2電控單元復(fù)位(SID=0x11)診斷服務(wù)-ECUReset該診斷服務(wù)簡(jiǎn)稱ECUR診斷服務(wù)，客戶端通過該診斷服務(wù)命令服務(wù)器(電控

20、單元)復(fù)位。服務(wù)器應(yīng)先發(fā)送肯定響應(yīng)報(bào)文，再執(zhí)行復(fù)位。5.1.1.2.1請(qǐng)求報(bào)文表8ECUR請(qǐng)求報(bào)文A_PDU參數(shù)參數(shù)名稱Cvt數(shù)值(Hex)縮寫A_PCIECUResetReqIdM0x11ERA_Data0sub-function=resetTypeM0x000x7FLEV_RT_表9resetType(LEV_RT_)數(shù)值定義數(shù)值(Hex)描述Cvt縮寫0x00保留M-0x01hardReset硬件復(fù)位UHR0x02keyOffOnReset,點(diǎn)火鑰匙復(fù)位UKOFFONR0x03softReset,軟件復(fù)位USR0x040x7F保留M-5.1.1.2.2響應(yīng)報(bào)文表10ECUR肯定響應(yīng)報(bào)文A

21、_PDU參數(shù)參數(shù)名稱Cvt數(shù)值(Hex)縮寫A_PCIECUResetRespIDS0x51ERPRA_Data0resetTypeM0x000x7FRT_表11ECUR否定響應(yīng)報(bào)文A_PDU參數(shù)參數(shù)名稱Cvt數(shù)值(Hex)縮寫A_PCI0negativeResponseSIDM0x7FSIDNRA_PCI1ECUResetReqIdM0x11ERA_Data0negativeResponseCodeM0x12,0x13,0x22,0x33NRC_表12ECUR的否定響應(yīng)碼（NRC_）數(shù)值(Hex)描述Cvt縮寫0x12subFunctionNotSupported子功能值不支持MSFNS0x

22、13incorrectMessageLengthOrInvaliormat報(bào)文長度錯(cuò)誤或者格式非法MIMLOIF0x22conditionsNotCorrect條件未滿足MCNC0x33SecurityAccessDenied安全訪問拒絕MSAD5.1.1.3安全訪問（SID=0x27）診斷服務(wù)-SecurityAccess該診斷服務(wù)簡(jiǎn)稱SA診斷服務(wù)?？蛻舳送ㄟ^該診斷服務(wù)，訪問某些因保密、排放以及人身安全相關(guān)的受限數(shù)據(jù)、診斷功能和診斷服務(wù)等。密碼核查過程如圖7示：1）客戶端請(qǐng)求“種子”；2）服務(wù)器發(fā)送“種子”；3）客戶端發(fā)送“密鑰”（根據(jù)接收到的“種子”生成“密鑰”）；4）服務(wù)器判斷“密鑰”是

23、否合法，如果合法，則服務(wù)器解鎖，否則服務(wù)器鎖定；本標(biāo)準(zhǔn)不包含密碼核查的加密算法。TesterECU圖2有效密鑰情況下的安全訪問流程assumeLock,SAFC<3unlock,SAFC=05.1.1.3.1請(qǐng)求報(bào)文表13SA請(qǐng)求報(bào)文(sub-function=requestSeed)A_PDU參數(shù)參數(shù)名稱Cvt數(shù)值(Hex)縮寫A_PCISecurityAccessReqIDM0x27SAA_Data0sub-function=securityAccessType=requestSeed:M0x01LEV_SAT_RSD表14SA請(qǐng)求報(bào)文(sub-function=sendKey)A_PDU參數(shù)參數(shù)名稱Cvt數(shù)值(Hex)縮寫A_PCI0requestSIDM0x27SIDRQA_Data0s