车辆UDS诊断CAN规范

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本规范描述了一种汽车电气系统更高级的诊断方法。使用这种诊断方法,车载电控单元可以和随车检测仪、在线检测或者其他诊断测试工具进行通讯。使用信息传递技术可以实现控制、监测、访问、代替和校验功能。
车辆UDS诊断GAN规范 范围 本规范描述了一种汽车电气系统更高级的诊断方法。使用这种诊断方法,车载电控单元可以和随车 检测仪、在线检测或者其他诊断测试工具进行通讯。使用信息传递技术可以实现控制、监测、访问、代 替和校验功能。 此CAN通讯方法实现了电控单元和检测设备之间的信息交换。这种信息传递方法是由以下几个部 分组成的 模块故障信息; 参数处理 测试命令; 标定值和执行诊断、刷新或非正常模式下的通讯数据传输的其它类型数据 诊断服务的实施要求包括 请求信息和响应信息的格式 每个服务标识符的字节编码和十六进制值; 诊断服务请求和响应信息中的参数编码; 标准参数的十六进制值 某些服务的特殊要求。 该标准应用的车辆环境包含一下几条 临时连接到车载诊断总线上的一个检测仪; 直接或间接连接的若干个电控单元。 电控单元 电控单元 文档内 描述 文档内描述 电控单元 电控单元 诊断仪 网关 诊断仪 电控单元 电控单元 可能在 木文档 电控单元 电控单元 内描述 在第一种情况下,各电控单元通过一条内部数据链路迕接起来,并通过网关和诊断 数据链路间接的连接在起。本文档适用于通过诊断数据链路实现的诊断通讯,通 过内部数据链路实现的诊断通讯可能与本文档或者其他通讯协议一致。 在第二种情况下,各电搾单元直接连接在诊断数据链路上 图1汽车诊断结构 2规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件 凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。 So11898-1:2003 Road vehicles-- Controller area network(CAN)Part1: Data link layer and physical signalling Q/sQRE8-2-2012 整车CAN硬件标准 SO14229:2006 Road Vehicles Diagnostic Systems Diagnostic Services Specification sO15765-2:2004 Road vehicles-Diagnostics on Controller Area Networks(CAN) Part2: Networking Layer Services so15765-3:2004 Road vehicles-Diagnostics on Controller Area NetworkS(CAN) Part3: Implementation of unified diagnostic services (UDS on CAN) Q/sQRE8-222012 ECU刷新规范 3服务标识符与缩写 3.1服务标识符常规用法表 表1说明了诊断服务标识符数值的不同范围,这些值在lSO14229中都有定义。 表1服务标识符习惯用法表 服务标识符 (十六进制值) 服务类型 引用标准 00-0F OBD服务请求 so153015 10-3E sO14229服务请求 SO14229 不使用 颀留 40-4F OBD服务响应 SO15301-5 50-7E sO14229肯定响应服务标识符so14229 7F 否定响应服务标识符 SO14229 80 不使用 SO14229预留 81-83 不使用 so14229预留 84-85 sO14229诊断服务请求 S14229 86-9F 服务请求 预留将来使用 A0-B9 服务请求 奇瑞公司定义 BA -BE 服务请求 系统供应商定义 BF 不使用 预留 CO 不使用 sO14229预留 C1-C3 不使用 SO14229预留 C4-C5 so14220诊断肯定响应 So14229 C6-DF 肯定响应服务标识符 预留将来使用 E0-F9 肯定响应服务标识符 奇瑞公司定义 FA-FE 肯定响应服务标识符 系统供应商定义 FF 不使用 留 3.2缩写词 衣2列出的是本文档中使用的缩写词。 表2缩写词定义 术语 描述 CAN 控制器局域网络 BCD 进制编码的十进制 BS 字区大小 ECU 电控单元 E/E 电子和电器 FS 流状态 ISO 际标准化组织 OBD 在线诊断 SAE 美国机动车工程师学会 SF 单帧 SN 帧序号 STmin 最小间隔时间 4CAN诊断协议实施要求 4.1物理层 所有奇瑞高速CAN物理层定义要满足Q<SQRE8-2-2012标准的要求。 低速CAN物理层要满足Q/sQRE8-2-2012的要求 4.2数据链路层 数据链路层要求参考lSO11898-1:2003标准的具体要求。 奇瑞诊断高速CAN的数据传输速率确定为500kbps,低速CAN的薮据传输速率为50kbps 4.3网络层 CAN诊断网络层执行要求请参考lsO15765-2:道路汽车-CAN诊断第部分:网络层服务 4.3.1地址格式 奇瑞CAN诊断优先考虑正常地址,扩展地址也可以考虑,不支持混合式地址格式。所有传输的信 息长度固定为8个字节,当数据字节不够8个字节时,填充“00”。 4.3.2CAN诊断标识符 两个诊断CAN标识符分别分配给诊断设备及相应的电控单元 诊断设备传输请求信息标识符(电控单元接收请求信息标识符) 诊断设备接收冋复信息标识符(电控单元传输冋复信息标识符) 奇瑞采用11位物理诊断标认符数值 "$700-$7FF"用于诊断,"$7E0-$7EF"用于排放相关诊断,$7DF用于功能请求,"$7F0-$7FF" 预留。 诊断设备发送请求信息的标识符数值要小」电控单元回复信息标识符数值、 4.3.3网络协议控制信息 每条传输信息由如下的网络协议控制信息标识 表3网络协议控制信息 帧类型 字节2 字节3 4-7位 0-3位 0 单核长度 不使用 不使用 首帧长度 不使用 2 SN 不使用 不使用 流控制 FS BS STmin 4.3.4单帧传输 CAN单帧信息中,第个字节是协议控制字节,其余7个字节是数据字节 4.3.5多帧传输 当数据长度超过7个字节时,整条信息被分段为首帧和一或多个后续帧的形式进行多帧传输。发 送方给所有的续帧编上号,便于接收方以相同的顺序亘新组合各帧信息。流控制是用于接收方告诉发送 方接收方的接收能力。此性能通过BS, Stmin和FS来定义。 定义:Bs值设定为0,表示传输分段消息时,不再发送流控制。电控单元需要连续发送后续帧。 定义:对于排放相关的电控单元, STmin=0ms。否则, STmin=10ms。 定义:FS设定为0,表示诊断设备已经准各接收最大数目的续帧,电控单元缑续发送续帧 4.3.6CAN诊断消息错误处理 协议控制信息参数错误处理 表4提供了协议控制信息参数的错误处理 表4协议控制信息参数错误处理 错误名称 原因 处理 网络层收到的单帧长度等于0 网络层将忽略接收到的单 单帧长度错误|网络层收到的单帧消息长度大于7(标准帧消息。 地址)或6(护展地址) 网络层接收到的首帧长度大于接收端最大网络层将中止接收消息,并 缓存。 首帧长度错误 将流控制的流状态置为超 出范围(0x02)。 处理 网终层接收到的首帧长度小于8(标准地网终层将忽略接收到的首 址)或7(扩展地址)。 帧且不发送沇控制。 序列号错误接收到的后续帧序列号不正确 停止接收消息 「流状态错误「接收到的流控制的流状态值不正确。停止发送消息。 接收到的流控制的间隔时间值不正确。在分段消息传输期间将使 间隔时间错误 用|SO15765-2中定义的 最长间隔时间(0X7F127毫 秒)代替接收到的数值 分段信息性能参数定义 图2给出了每一个参数的定义 发送端 接收端 请求 N USDataind n USData con Pcan server 首帧 Pecan client NAS N USData con N USData ind n Br N Bs 沇控制 N Ar 后续帧 N As 图2分段信息性能参数的定义 分段信息性能参数的数值如表5。 表5分段信息性能参数数值 参数 超时数值 性能要求 N AS/N Ar 25ms N Bs 75 ms N Ar+n Br <25ms N As +n cs <50ms N Cr 150m 以上描述针对的是诊断设备和ECU位于同一网终的情况。若诊断设备和ECU位于不同网络,必 须用网关传输不同网络之间的消息。下图给出的是当测试设备和ECU位于不同网络时分段信息性能参 数的定义: 发送端 网关 接收端 N USDatareq 首帧 N USDaa con 首帧 N USData FF. ind n Br 控制 N USDa n USDatacon 流控訇 n USData ind NCs n USData req 后续填 NAS n Cr N USD N USData req 后续帧 后续帧 后续帧 n C 图3分段信息性能参数的定义(测试设备和ECU位于不同网络) 分段信息性能参数的数值如表6。 表6分段信息性能参数数值 参数 超时数值 性能要求 N As/N Ar 25ms N Bs N Ar +n Br <25 ms N As +n cs <50ms N Cr 150ms 为了防止NBs和NCr超时,网关转发时间必须少于25ms 备注: 针对以上借助网关传输不同网络之间的消息的情况,诊断消息必须以消息路由的方式进行传输。诊 断设备和网关之间的主网络使用500kbps的高速CAN网络进行通讯。如果子网络的通讯速率和主网络相 同,则网关在转发消息时不改变消息的属性。如果子网络的通讯速率和主网络不同,则网关在转发消息 时不改变消息的D和数据 网络层超时错误处理 表7网络层超时错误处理 超时 原因 错误处埋 NAs发送端没有将消息及时发送。 放弃消息传输。 NAr接收端没有将消息及时发送 放弃消息传输。 NBs发送端没有接收到流控制帧或接收端没有接收到先前的首放弃消息传输 帧或后续帧。 Ncr「接收端没有接收到后续帧或发送端没有接收到先前的流控放弃消息传输。 制帧。 接受端错误处理 表8接收端错误处理 通讯阶段 原因 错误处理 发送请求信息 N USData con网络层否定数 发送端重复发送最后一条请求。 值 P2 can Client|超时。 发送端重复发送最后一条请求。 接收响应信息 N USData ind网终层否定数值。发送端重复发送最后一条请求。 发送端错误处理 表9发送端错误处理 迸讯阶段 原因 错误处理 接收清求信息 N USData ind络层否定数值。接收端将忽略请求。 P2 CAN Server|超时。 不使用。 P2CAN Client 发送响应信息| N USData con网终层否定数 值 接收端不会重复发送响应信息。 4.4会话层 CAN诊断会话层执行要求参考丨sO15765-3:道路车辆-CAN诊断第三部分:统一诊断服务的执行。 4.4.1会话层时间参数 表9给出了当非默认会话启动后,完成该会话操作所需要的时间参数 表10会话层时间参数 参数 描述 类型推荐超时值超时值 S3ct诊断设备采用功能地址发出诊计时器200ms 断设备在线(3E)请求后保持重新载 多个ECU在非默认会话的间入 5000ms 隔时间或采用物理地址发出请 求消息保持一个ECU在非默 认会话的最大问隔时间。 S3sECU没有收到任何诊断请求信计时器NA 息而保持非默认会话激活状态重新载 5000ms 的时间。 入 在ECU进入某一个非默认会话完成某些在该非默认会话下才能完成的诊断功能时,ECU可能会改 变其应用层时间参数P2 AN S和P2* can Serverc如果诊断设备需要得到应用层时间参数以防止会话超 时,那么应用层的时间参数会通过诊断会话控制服务的肯定响应反馈给诊断设各。当诊断设备采用功能 地址开启某一非默认模式时,它应适应从这些ECU反馈的应用层参数。 4.5应用层 CAN诊断应用层执行要求参考|SO14229:2006和|sO15765-3. 4.5.1应用层时间参数 表11给出了奇瑞UDs诊断标准默认会话和扩展会话的应用层时剛参数。刷新会话应用层参数根据 刷新要求具体定义。 表11应用层时间参数 参数 述 类型字节数分辨率最小值超时值 控制器在接收 到请求信息后 P2CAN9oe到开始响应的/性能要求 2 1 ms 50ms 时间要求。 控制器在发送 否定码为0x78 P2* CAN Server的否定响应后性能要求2 10ms 5000ms 开始响应的时 间要求。 4.5.2请求信息 表12给出了请求信息的数据结构。 表12请求信息的数据结构 数据字节参数名称 约定十六进制值 #1 (服务名称)请求服务标识符 M XX 子功能/参数数据#1 S/U XX #3 参数数据#2 XX #n 参数数据#m U XX 对有子功能的请求信息,子功能分为两个部分,这两部分的定义见表13 表13子功能位结构 描述 禁止肯定响应报文指示位 该位指示出是否需要ECU发送一个肯定响应信息。 0:ECU需要发送一个肯定响应或否定响应 1:ECU不需要发送肯定响应。 6-0 了功能参数值 第6位到第0位是包含该服务子功能的参数值(00-7Fhex)。 任何服务如只支持肯定响应请求抑制指示位必须支持 zero Function 功能(子功能参数为00)。 4.5.3肯定响应 表14给出了ECU肯定响应的数据结构。 表14ECU肯定响应数据结构 数据字节参数名称 约定十六进制值 #1 (服务名称)肯定响应服务标识符 XX 参数数据#1 XX #n 参数数据#n-1 U XX 4.5.4否定响应 诊断服务否定响应对所有相关服务请求都具有相同的格式。衣15给出了否定响应的结构。 表15ECU否定响应数据结构 数擗字节参数名称 约定十六进制值 否定响应服务标识符 7E #2 服条名称)请求服务标识符 M XX #3 否定响应码 XX Ⅰ、当采用功能地址发岀诊断请求时,如否定码为服务不支持、子功能不支持、请求超出范围的否 定响应,则电控单元不发出这个否定响应。 2、当请求的服务电控单元不支持时,电控单元应发出否定码为11(服务不支持的)否定响应 4.5.5服务标识符 表16给出了此标准定义和参考的所有服务。此表用来帮助系统设计者在新的自诊断系统开发早期 选择适当的诊断服务。 表16服务标识符数值表 列数 诊断服务名 默认刷新|扩展|服务服务否定响|需要安全 会话会话会话标识标识|应值|访问验证 ($01)($02)($03)符请符肯 的服务 求信定响 息中应信 的值息值 诊断公话控制 10 50 7F 电控单元复位 51 7F 清除诊断信息 14 54 7F 读取故障码信息 19 59 7F 通过标识符读数据 √「、22627F

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