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文檔簡介
1、汽車診斷技術及常用協議介紹( XTool 內部資料 )目錄第一章 汽車診斷技術 .31.汽車電控自診斷系統的產生 .32.汽車電控自診斷系統的工作原理 .32.1自診斷的原理與故障運行 .42.2電控自診斷系統故障代碼的讀取 .63.OBD II 隨車診斷系統相關知識 .63.1診斷座位置形狀及接腳定義 .63.2故障碼類型定義 .73.3OBD II 系統的監測功能 .8第二章常用協議介紹 .91.KWP 2000 協議 .92.ISO-9141-2 協議 .113.PWM 協議 .124.VPW 協議 .145.BOSCH 協議 .166.CAN BUS 協議 .17第一章汽車診斷技術1.
2、 汽車電控自診斷系統的產生隨著汽車電子化控制的不斷采用,帶來了新的問題。一方面,汽車電控系統日趨復雜,給汽車維修工作帶來了越來越多的困難,對汽車維修技術人員的要求越來越高;另一方面,電子控制系統的安全容錯處理,汽車不能因為電子控制系統自身的突發故障導致汽車失控和不能運行。針對這種情況,汽車電控技術設計人員,在進行汽車電子控制系統設計的同時,增加了 故障自診斷功能模塊 。它能夠在汽車運行過程中不斷監測電子控制系統各組成部分的工作情況,如有異常,根據特定的算法判斷出具體的故障,并以代碼形式存儲下來,同時啟動相應故障運行模塊功能,使有故障的汽車能夠被駕駛到修理廠進行維修,維修人員可以利用汽車故障自診
3、斷功能調出故障碼,快速對故障進行定位和修復。因此,從安全性和維修便利的角度來看,汽車電控系統都應配備故障自診斷功能。自 1979 年美國通用汽車公司率先在其汽車電控系統中采用故障自診斷功能后,世界上的各大汽車廠商紛紛效仿,在各自生產的電控汽車上都配備了故障自診斷功能。故障自診斷功能,已經成為新車出廠和維修廠故障檢測不可缺少的重要手段。1993 年以前的電控汽車的故障自診斷系統自成體系,不具有通用性,且種類繁多,不利于用統一的專用儀器,給汽車的售后服務和維修工作造成了很大不便。這種自診斷系統,按照美國標準稱為第一代隨車自診斷系統 ( OBD-I )。1994 年美國汽車工程師協會 (SAE)提出
4、了第二代隨車自診斷系統( OBD-II )的標準規范。只要各汽車制造廠執行該規范,其診斷模式和診斷插座,便可得到統一。該系統的自診斷模塊不僅能夠解決汽車電控系統的安全性和存儲汽車記憶故障,還能夠實時提供汽車各傳感器和開關的運行參數(即我們所說的數據流)和對執行器進行動作測試等功能。美國規定, 96 年以后在美國生產和銷售的汽車必須裝備第二代隨車自診斷系統( OBD-II )。目前新的第三代隨車自診斷系統( OBD-III )也已經在醞釀之中,它比第二代更完善,更全面。估計在不久將來會付諸實施,被各汽車制造商所采用。2. 汽車電控自診斷系統的工作原理當今的計算機控制系統非常復雜。為了診斷這些系統
5、而使用計算機控制以前的方法將耗費無盡的時間。為此,大多數發動機的計算機控制都有自診斷能力。進入一種自測模式,計算機能夠評定整個電控系統的運行,包括它本身。如果發現故障,它們或者被標識成硬故障(按需要),或者間斷性故障。每種類型的故障或者錯誤都指定一個保存在計算機存儲器里的數字故障代碼。硬故障指的是自測時在系統某個地方發現的故障。另一方面,周期性故障表明有故障發生(例如,接觸不良造成周期性的斷路或者短路),但這個故障自測時并不出現。永久性 RAM 允許周期性故障存儲起來直到特定數量的點火開關斷開 /閉合循環次數。如果這段期間內,故障不再出現,它就會從計算機存儲器里被刪除掉。有許多種不同方法來確定
6、計算機產生的故障代碼。大多數生產廠家有用來監控和測試它們車輛的電子元件的診斷儀器。售后服務公司也生產能夠讀取和記錄經過計算機的輸入和輸出信號的檢測工具。另一種讀取故障代碼的方法是使用模擬電壓表。還有一些車輛通過儀表板燈閃爍代碼或直接顯示在 CRT 屏幕上。在進行自診斷或者讀取故障代碼之前,作一次外觀檢查,以確定故障不是由于磨損,連接松動,真空軟管松開而造成的。檢查空氣濾清器節氣門或噴油系統。不要忘記 PCV 系統以及真空軟管。確定蒸發碳罐沒有浸滿。查看線路配線、接頭、充電和交流電機系統。并且檢查接頭有無腐蝕的痕跡。現代的電路中的低壓信號不能容許由于接頭腐蝕而引起的電阻增加。隨著電子技術的發展,
7、單片計算機由于其體積小、成本低、可靠性高等顯著優點,在汽車電子控制中得到了越來越廣泛的應用:使汽車在動力性、經濟性和排污控制以及舒適性等方面都有了極大的提高。然而,由于汽車控制的電子化,給汽車故障的診斷維修工作帶來了越來越多的困難,對汽車維修技術人員的要求越來越高。在這種情況下,汽車電控技術人員,根據計算機不但可以進行測試、控制,而且可以利用 軟件程序 很方便地進行判斷,在進行電子控制系統設計的同時,增設系統 故障自診斷功能和故障運行功能 。自診斷功能就是利用 ECU 監視電子控制系統各組成部分的工作情況,發現故障后自動啟動故障運行程序,不僅可以保證發動機在有故障的情況下可以繼續行駛,而且還可
8、以向駕駛員和維修人員提供故障情況,便于使用者及時發現和排除故障。自診斷功能的出現,使電控汽車的維修變得比以前更簡單,深受用戶的歡迎。自 1979 年美國通用汽車公司在汽油噴射系統中使用自診斷以后,汽車幾乎所有采用微機的控制系統都增設了故障自診斷功能。下面從自診斷的原理與故障運行、故障代碼的讀取方法等幾個方面來介紹利用自診斷功能進行電控汽車故障診斷的技術原理。2.1自診斷的原理與故障運行汽車正常運行時,電子控制單元ECU 的輸入、輸出信號的電壓值都有一定的變化范圍。當某一信號的電壓值超出了這一范圍,并且這一現象在一段時間內不會消失, ECU 便判斷定為這一部分出現故障。 ECU 把這一故障以代碼
9、的形式存入內部隨機存儲器 ( RAM ),同時點亮故障檢查燈(如 CHECK ENGINE , SRS,ABS 等指示燈),這就是故障自診斷的基本原理。當某電路產生了故障后,其信號就不能作為發動機的控制參數而使用。為了維持發動機的運轉,ECU 便從其程序存儲器( ROM )中,調出某一固定值,作為發動機的應急參數,保證發動機可以繼續運轉。當ECU 中的微機系統出現故障時,ECU 自動啟用后備控制回路對發動機進行簡單控制,使汽車可以開回家或是到附近的汽修廠進行修理,這樣的功能就是故障運行,又稱“跛行”模式。另一方面,當ECU 檢測到某一執行器出現故障時,為了安全起見,采取一些安全措施。這種功能叫
10、做故障保險。ECU 故障診斷是針對系統中的 傳感器、微機系統和執行器 而進行的。當傳感器和微機發生故障時,往往采取故障運行方式。而當執行器發生故障時,往往采取故障保險方式。傳感器的故障自診斷與故障運行由于傳感器本身就是產生電信號的,因此,對傳感器的故障診斷不需要專門的線路,而只需要在軟件中,編制傳感器輸入信號識別程序即可實現對傳感器的故障診斷。水溫傳感器的正常輸入電壓值為 0.3-4.7V,對應的發動機冷卻水溫度為 -30-120。所以,當 ECU 檢測到的電壓信號超出此范圍量,如果是偶爾一次, ECU的診斷程序不認為是故障。但如果不正常信號持續一段時間,則診斷程序即判定冷卻水溫傳感器或者其電
11、路存在故障。ECU將此情況以代碼(此代碼為設計時已經約定好的代表水溫傳感器信號異常故障的數字碼)的形式存入隨機存儲器中。同時,通過檢查發動機警告燈“CHECK ENGINE ”,通知駕駛員和維修人員,發動機電控系統中出現故障。當ECU發現水溫傳感器不正常后,便采用一個事先設定的常數來作為水溫信號的代用值,使系統工作于運行狀態。6微機系統的故障自診斷與后備回路微機系統如果發生故障,控制程序就不可能正常運行,微機處于異常工作狀態。這樣便會使汽車因發動機控制系統故障而無法行駛。為了保證汽車在微機出現故障時仍能繼續運行,在控制系統工程中,設計有后備回路(備用集成電路系統)。當 ECU 中微機發生故障時
12、, ECU 自動調用后備回路完成控制任務,進入簡易控制運行狀態,用固定的控制信號,使車輛繼續行駛。由于該系統只具備維持發動機運轉的簡單功能而不能代替微機的全部工作,所以此后備回路的工作又被稱為“跛行”模式。采用備用系統工作時,故障指示燈亮。微機工作是否正常是由被稱為監視回路的電路進行監視的。監視電路中安裝有獨立于微機系統之外的計數器。微機正常運行時,由微機的運行程序對計數器定時進行清零處理。這樣,監視電路中計數器的數值是永遠不會出現溢出現象的。當微機系統出現不正常運行現象時,微機不能對這個計數器進行定時清零,致使此監視計數器發生溢出現象。監視計數器溢出時輸出的電平由低電平變為高電平(此輸出一般
13、為計數器的進位標志。當計數器達到其最大值時,再增加一個記數脈沖,計數器便出現溢出。此時,計數器的溢出端的電平將由低電平變為高電平;同時,將計數器請零)。計數器輸出電平的這一變化,將直接觸發備用回路。備用回路只按照起動信號和怠速觸點閉合狀態,以恒定的噴油持續時間和點火提前角對噴油器和點火器進行控制。執行器的故障診斷和故障保險汽車電子控制系統中,執行器是決定發動機運行和汽車行駛安全的主要器件,當執行器發生故障時,往往會對汽車的行駛造成一定的影響。因此,對于執行器故障的處理方法通常是:當確定為執行器故障時,由ECU 根據故障的嚴重程度采取相應的安全措施的實施,在控制系統中,又專門設計了故障保險系統。
14、由于 ECU 對執行器進行的是控制操作,控制信號是輸出信號。因此,要想對各執行器的工作情況進行診斷,一般要增設故障診斷電路,即 ECU 向執行器發出一個控制信號,執行器要有一條專用回路來想 ECU 反饋其執行情況。發動機電子控制系統中,對執行器進行故障診斷的典型部件是點火器。正常情況下,當 ECU 對點火器進行控制時,點火器每進行一次點火,便由點火器內的點火確認電路將點火執行情況以電信號的形式反饋給ECU。當點火線路或點火器出現故障時, ECU 發出點火控制命令后,得不到反饋信號,此時 ECU 便認為點火器已經不能正常工作。 由于發動機工作時, 如果點火系統發生故障,便會使未燃燒的混合氣進入排
15、氣裝置和排氣管道。排氣凈化裝置中的催化劑溫度就會大大超過允許值。同時,未燃燒的混合氣在排氣管內集聚過多,還會引起排氣系統的爆炸。為此,采用故障保險系統,當 ECU 接收不到點火確認信號后,立即切斷燃油噴射系統電源,停止燃油的噴射。2.2電控自診斷系統故障代碼的讀取汽車電控系統的故障內容多以代碼形式存儲于自診斷系統電控單元的RAM存儲器中。讀取代碼可以利用隨車自診斷系統或者外部診斷設備。利用隨車自診斷系統讀取代碼的方法因汽車制造廠不同而有所不同,大致有四種:利用儀表板上故障 指示燈的閃爍規律讀取利用萬用表指針的擺動規律讀取利用電控單元上紅、綠 發光二極管 的閃爍規律讀取利用車上的 檢測器 讀取讀
16、取出來的 故障代碼 通過查閱故障手冊來獲得相關的詳細解釋,以確定具體的故障內容進而指導維修人員來進行維修。利用隨車自診斷系統讀取代碼的方法通常是目測閃爍的方式,所以被稱之為閃光碼。閃光碼是早期診斷汽車電控系統的主要方式,但隨著診斷技術的不斷發展,閃光碼診斷方式已經不能滿足現代汽車電控技術信息量的需求,外部診斷設備逐步成為汽車診斷技術的主流。利用外部診斷設備讀取故障碼和電控單元存儲信息現代電控汽車故障自診斷系統都備有診斷座( DLC ),外部診斷設備通過和診斷座連接就可以讀出汽車控制電腦內部的故障碼,這種方法直觀,一目了然。早期的汽車自診斷系統可能有各自的診斷座,這樣必須連接相應的診斷座才能讀出
17、該系統內存儲的故障碼。 1996 年后由美國 SAE 規定了統一的標準 OBDII 隨車診斷系統,該系統規定了統一的診斷座位置,接腳定義和故障碼定義,而且各系統控制電腦間通過數據總線連接,因此只要通過一個診斷座就可以讀出所有系統的故障碼。 OBDII 隨車診斷系統還提供了讀取各傳感器動態數據流,開關和執行器的工作狀態,并且外部設備還可以發出指令讓執行器作相應的動作。進行故障診斷時,在讀出故障代碼后,還可以對相關的傳感器進行讀取數據流操作及對執行器進行動作測試,這對故障做出全面的正確的分析與判斷很有幫助。3. OBD II 隨車診斷系統相關知識OBD II (On Boarding Diagno
18、stic)是由美國汽車工程師協會(SAE)提出的汽車自診斷系統的標準規范。下面從診斷座、故障碼類型定義及監測功能等幾個方面來介紹OBDII的相關知識。3.1診斷座位置形狀及接腳定義裝備 OBD II 系統的汽車有統一的 16pin 診斷座,一般位于儀表板下方或者方向盤附近,形狀如下圖所示,而且各 pin 腳已經被 SAE 作了規定。接腳定義Pin定義1 供制造廠使用2 SAE-J1850 資料傳輸3 供制造廠使用4 車身接地5 信號回路搭鐵6 供制造廠使用7 ISO-9141 資料傳輸8 供制造廠使用Pin定義9 供制造廠使用10 SAE-J1850 資料傳輸11 供制造廠使用12 供制造廠使
19、用13 供制造廠使用14 供制造廠使用15 ISO-9141 資料傳輸16 接蓄電池正極3.2故障碼類型定義OBD II 系統的故障碼也做了統一的規定,由5 個字節組成,第1 個為英文字母,第2 個到第 5 個為數字碼,定義如下表:P0引擎變速箱電腦控制系統由 SAE 統一制定的故障碼P1引擎變速箱電腦控制系統由廠家各自制定的故障碼P2引擎變速箱電腦控制系統預留故障碼P3引擎變速箱電腦控制系統預留故障碼C0底盤電腦控制系統由 SAE 統一制定的故障碼C1底盤電腦控制系統由廠家各自制定的故障碼C2底盤電腦控制系統預留故障碼C3底盤電腦控制系統預留故障碼B0車身電腦控制系統由 SAE 統一制定的故
20、障碼B1車身電腦控制系統由廠家各自制定的故障碼B2車身電腦控制系統預留故障碼B3車身電腦控制系統預留故障碼U0網路連接相關故障碼U1網路連接相關故障碼U2網路連接相關故障碼U3網路連接相關故障碼P01XX燃油和空氣偵測系統P02XX燃油和空氣偵測系統P03XX點火系統P04XX廢氣控制系統P05XX車速怠速控制系統P06XXP07XXP08XXP09XXP00XX電腦控制系統變速箱控制系統變速箱控制系統SAE 預留故障碼SAE 預留故障碼P01XXP11XXP12XXP13XXP14XXP15XXP16XXP17XXP18XXP19XXP10XX以后有廠家自行制定的一部分燃油和空氣偵測系統燃油
21、和空氣偵測系統點火系統廢氣控制系統車速怠速控制系統電腦控制系統變速箱控制系統變速箱控制系統SAE 預留故障碼SAE 預留故障碼3.3OBD II系統的監測功能裝備 OBD II 計算機系統具有 發現部件和系統故障的能力 ,而 OBD II 的計算機系統具有探測部件和系統的能力、,以維持很低的排放水平。具有 OBD II 能力的計算機系統與以前的計算機系統大體相似,只不過PCM模塊中增加了范圍廣泛的監測系統和策略。OBD II 系統主要有以下監測器:催化劑效率監測器發動機缺火監測器燃油系統監測器加熱型氧傳感器監測器綜合部件監測器燃油蒸發排放系統監測器二次空氣噴射監測器排氣再循環監測器第二章常用協
22、議介紹隨著汽車電控技術的發展,使用外部診斷設備來讀取汽車電控單元中存儲的故障碼以及通過和電控單元直接對話來獲得數據流信息或者執行元件測試變得越來越普遍,成為最流行的診斷技術方式。這些與汽車電控單元的直接對話,就需要通信協議的支持。在本章中,將對常用的協議進行介紹。1. KWP 2000協議KWP 2000 協議是最常用的通信協議之一, 是屬于 OBD II 標準協議的一種。 KWP 系統又稱為關鍵字協議,因為這種協議在系統進入時,會涉及到關鍵字的校驗而得名。下面從物理層特性、系統進入、幀結構、命令交互、交互時間參數、常用命令字等幾個方面來介紹這種協議。物理層特性 :通常采用 10416BPS
23、的波特率;空閑電平通常為 12V;數據位格式為1+8+1,沒有校驗位。系統進入初始化 :有兩種初始化方式。第一種由設備先發送25ms 的拉低電平,然后是 25ms 的高電平(空閑電平),然后再發送系統進入數據,系統進入數據通常為 5 個字節, ECU 響應 7 個字節,完成系統初始化交互。請參見下圖:設備 >25ms 25ms |<數據區 >| < ECU|<數據區>|圖 2-1-1第二種初始化方式為設備發送 5BPS 或者 200BPS 的地址碼, ECU 響應 55H, KW1 , KW2 ,設備對 KW2 取反發回給 ECU, ECU 對地址碼取反發回
24、給設備,完成系統初始化交互。其中 55H 這個字節用來規定后面的通信波特率。參見下圖Tool ><<<><ECUADD55HKw1Kw2/Kw2/ADD圖 2-1-2幀結構 :命令頭( 1 個或多個字節) +命令體( 1 個或多個字節) +校驗(通常為和校驗)。在命令頭中,包括以下幾個部分的內容: 格式 +目標地址 +源地址 +長度字節 。長度信息有時候在格式字節中體現, 則不需要另外的長度字節, 長度信息用以表示命令體的內容;目標地址和源地址有時候也會沒有。命令體的內容中:命令字+命令內容。命令內容可以沒有。舉例如下:81H11HF1H81H04H第一個字
25、節 81H 為格式 +長度信息( 80+1)第二個字節 11H 為目標地址第三個字節 F1H 為源地址第四個字節 81H 為命令字,表示系統進入最后一個字節 04H 為前面 4 個字節的校驗和同樣,也可能表現如下:(命令字)80H11HF1H01H3EHC1H這種情況下,長度字節放在源地址之后還可能表現為:02H1AH9AHB6H這種情況下, 格式字節和目標地址源地址都已經沒有了還有一種特殊的情況,在上一種情況的基礎上,在幀數據之前,加一個00,例如:00H02H1AH9AHB6H但這種幀結構的情況極少。命令交互: 命令交互通常情況下為 1 對 1,但也存在 1 對多或者多對 1 的情況。下面
26、是一組命令交互舉例:Tools: 81H 31H F1H 81H 24HECU:83H F1H 31H C1H E9H 8FH DEH在交互中,因為發送命令的對象不一樣, 所以目標地址和源地址是進行了互換; 同時,ECU響應設備的命令字在設備命令字的基礎上 +0x40。交互時間參數: 包括 4 個時間參數,如下:設備發送命令字節間的時間間隔 P1,通常為 5ms ECU 返回命令字節間的時間間隔 P2,通常為 0ms設備發送完一幀命令后等待ECU 響應的時間 P3,通常為 75ms90ms設備接收到 ECU 響應后到發送下一幀命令的時間P4,通常為 20ms26ms常用命令字:系統進入: 81
27、H系統退出: 82H鏈路保持: 3EH讀故障碼: 18H清除故障碼: 14H讀版本信息: 1AH讀數據流: 21H2.ISO-9141-2協議ISO-9141-2 協議是最常用 的通信協議之一,也是屬于OBD II標準協議的一種。下面從物理層特性、系統進入、幀結構、命令交互、交互時間參數、常用命令字等幾個方面來介紹這種協議。物理層特性 :空閑電平通常為12V;數據位格式為 1+8+1,沒有校驗位 ;使用的波特率通常為 10416BPS 和 9600BPS 兩種。系統進入初始化 :ISO 協議采用地址碼進入方式,先使用5BPS 發送地址碼, ECU 響應 55H,KW1 , KW2 ,設備對 K
28、W2 取反發回給 ECU,ECU 對地址碼取反發回給設備,完成系統初始化交互。其中 55H 這個字節用來規定后面的通信波特率。參見下圖:Tool ><<<><ECUADDT1 |<->|55HKw1Kw2T2 |<->|T3|<->|T4|<->| T5/Kw2 |<->|/ADD T6 |<->|T7圖2-2-1其中:60 msT1 300 ms T2 300 ms5 ms T3 20 ms0 ms T4 20 ms25 ms T5 50 ms25 ms T6 50 ms55 ms T
29、7 5000 ms幀結構 :幀頭( 3 個字節) +數據(最大為 7 個字節) +校驗(通常為校驗和) 。數據幀有兩種:命令幀和響應幀。命令幀由 Tools 發出,響應幀是 ECU對命令幀的響應。幀頭結構如下圖:幀頭字節 1幀頭字節 2幀頭字節 3Priority/Type目標地址源地址Request(Tools->ECU)68H6AHF1HResponse(ECU->Tools)48H6BH28H圖 2-2-2數據區包含傳送的數據。對于命令幀,DATA區是命令字節及命令參數;對于響應幀,DATA區是命令響應及響應的數據。校驗是校驗字節,為前面字節的累加和,包括幀頭和數據區。命令交
30、互: 命令交互通常情況下為1 對 1,但也存在 1 對多或者多對1 的情況。下面是一組命令交互舉例:(注意:不是簡單地交換目標地址和源地址)Tools: 68H 6AH F1HBEH 81HECU:48H 6BH 28HFEH 31H 32H 33H 40H 42H 43H34H藍色版本信息在命令中,目標地址是固定的;ECU響應設備的命令字在設備命令字的基礎上+0x40。交互時間參數: 包括 4 個時間參數,如下:設備發送命令字節間的時間間隔 P1,通常為 5ms-20ms,取 6ms; ECU 返回命令字節間的時間間隔 P2,通常為 0ms設備發送完一幀命令后等待ECU 響應的時間 P3,為
31、 25ms-50ms,一般取 30ms;設備接收到 ECU 響應后到發送下一幀命令的時間P4,通常為 55ms-5000ms,一般取60ms。常用命令字:系統退出: 20H讀故障碼: 03H清除故障碼: 14H讀版本信息: BEH讀數據流: B1H3. PWM協議SAEJ1850 PWM協議也是 OBD II 標準中的一種,通常應用在 FORD車系汽車中,已知的還有JAGUAR ,MAZDA 。PWM 英文全稱是 Pulse Width Modulation ,即脈寬調制。下面從物理層特性、幀結構、命令交互、交互時間參數、常用命令字等幾個方面來介紹這種協議。物理層特性 :波特率為 41.7kb
32、ps;線路物理特性:雙線,雙向,半雙工(差分信號)。通信電平通常為12V。數據位描述,位1 見圖 2-3-1,位 0 見圖 2-3-2:圖 2-3-1圖 2-3-2時間參數定義如下:TP1:常規為 8us,取值范圍,在發送命令中 7<=TP1<=9,在接收命令時, 6<=TP1<=11 TP2:常規為 16us,取值范圍,在發送命令中 15<=TP1<=17,在接收命令時,14<=TP1<=19TP3(一個位的時間長度 ):常規為 24us,取值范圍,在發送命令中23<=TP1<=25.5,在接收命令時, 22<=TP1<
33、=27圖 2-3-3 是 MAZDA 原廠設備 IDS 系統進入命令的一部分波形圖 2-3-3幀結構 :命令頭( 3 個字節) + 數據區 (命令 ) + CRC 校驗 。一幀命令最長為12 個字節。在命令頭中,包括以下幾個部分的內容:格式字節 (C4H)+目標地址 +源地址 。請參見圖 2-3-4 和圖 2-3-5圖 2-3-4圖 2-3-5TP4:SOF(幀起始標志)時間,常規為48us,取值范圍,發送時47<=TP4<=51,接收時 46<=TP4<=63TP5: EOF(幀結束標志)時間,常規為 72us,取值范圍,發送時 70<=TP5<=76.5
34、,接收時 TP5=70命令體的內容中:命令字+命令內容。命令內容可以沒有。舉例如下:C4H10HF5H13HC7H第一個字節 C4H 為格式第二個字節 10H 為 ECU 目標地址第三個字節 F5H 為 Tools 源地址第四個字節( PID,功能號) 13H 為命令字,表示系統讀碼最后一個字節 04H 為前面 4 個字節的校驗和命令交互: 命令交互通常情況下為 1 對 1,但也存在 1 對多的情況。下面是一組命令交互舉例:Tools:C4H 10H F5H22H 11H 00H 3BHEcu: C4H F5H 10H62H 11H 00H 09H FFH 00H 00H 6AH在交互中,因為
35、發送命令的對象不一樣, 所以目標地址和源地址是進行了互換; 同時,ECU響應設備的命令字在設備命令字的基礎上 +0x40 注:無鏈路保持。常用命令字:讀故障碼: 13H清除故障碼: 14H讀數據流: 22H讀版本信息: 1AH4. VPW協議SAE J1850 VPW 協議也是 OBD II 標準中的一種,通常應用于 GM 車系中。 VPW 英文全稱是 Variable Pulse Width Modulated,即可變脈寬調制。下面從物理層特性、電平接口、幀結構、命令交互、交互時間參數、常用命令字等幾個方面來介紹這種協議。物理層特性 :采用 10.4KB/S 的波特率;通訊電平通常為沒有起始
36、位、停止位和校驗位;通訊引腳為7.5V;每個字節采用J1850 BUS+,既為8 位二進制數形式,OBD-2PIN。電平接口:協議通訊采用 10.4Kbps VPW方式,初始電平為 0V,在第 1 幀數據前有一個 163 至 239 微秒( us)的高電平表示 SOF(幀頭即數據開始標志),接下來以不同長短的高低電平表示二進制數據0 或 1,其中:高電平寬度介于 34-96us 表示“ 1”,高電平寬度介于 96-163us 表示“ 0”,低電平寬度介于 34-96us 表示“ 0”,低電平寬度介于 96-163us 表示“ 1”,傳輸時按字節順序,且每個字節都是高位在前,低位在后的順序,高低
37、電平相間用于表示傳輸的數據,字節與字節之間沒有間隔,傳送完一幀數據之后有一個寬度大于 239us 的低電平表示 EOF(幀尾即幀結束標志)。幀結構:GM車型中的幀結構:(通用車型)Tools: 0x6C + ECU 地址 + 設備地址 + Fun_ID + (command information) + CRC ECU: 0x6C + 設備地址 + ECU 地址 + Fun_ID + (command information) + CRC OBDII 中的幀結構:Tools: 0x68 + 0x6A + ECU地址 + Fun_ID + (command information) + CRCE
38、CU:0x48 + 0x6B +設備地址 + Fun_ID + (command information) + CRCECU地址為每個系統的標示號, 設備地址一般為0xF1 或 0xF0;而 Fun_ID 為不同功能的標示號, ECU響應的 Fun_ID 在 tools 命令的基礎上 +0x40;CRC(循環冗余校驗)為校驗字節。命令交互 : 命令交互通常情況下為1 對 1,但也存在 1 對多或者多對是兩組命令交互舉例:(ECU地址 10H,設備地址 F1H)1 的情況。下面GM:Tools:ECU:6CH10H F1H 20H 64H 6CHF1H 10H 60H 72H紅色為命令字OBDI
39、I:Tools:ECU:68H 6AHF1H 01H 00H 17H48H 6BH10H 41H 00H BEH 3FH B8H 10H C9H(10H 與 28H 的區別)在交互中,因為發送命令的對象不一樣, 所以目標地址和源地址是進行了互換; 同時,ECU響應設備的命令字在設備命令字的基礎上 +0x40交互時間參數:設備發出命令后到ECU應答命令的時間間隔為320 微秒 (us) 到 100 毫秒( ms)。ECU應答命令后到設備發下一條命令的時間間隔為320 微秒 (us) 到 100ms。如果設備或 ECU同時發送多幀命令時,每幀之間的時間間隔為3 到 5ms。同一幀命令中的字節與字節
40、之間無時間間隔。常用命令字:GM車型中的常用命令字:系統進入: 20H數據流設置: 2CH數據流讀取: 2AH讀故障碼: 19HH清除故障碼: 14H讀版本信息: 3CHOBD II 中常用命令字:讀數據流: 01H讀故障碼: 03H清除故障碼: 04H讀版本信息: 09H5. BOSCH協議BOSCH 協議是 BOSCH 公司開發的一種通信協議,符合ISO9141標準。下面從物理層特性、系統進入、幀結構、命令交互、交互時間參數、常用命令字等幾個方面來介紹這種協議。物理層特性 :空閑電平通常為 12V;數據位格式為 1+8+1,沒有校驗位。本協議的波特率在進入系統后確定。確定方法如下:進入系統
41、時,Ecu 接到 Tools 以 5bps 的波特率發送的地址碼后, 向 Tools 發送 0X55H, Tools 通過計算 0X55H的波特率,并把此波特率做為 Tools 的通訊波特率,并且在整個通訊過程中,波特率固定不變。系統進入初始化 :本協議使用 K、L 的方式通訊,因此,需要用 K 線和 L 線進行觸發,喚醒 ECU,進入系統,具體步驟如下:Tools 在 K、L 線上同時以 5bps 的波特率發送地址碼,以進入地址碼所對應的系統。關閉L線;Tools 等待接收 Ecu 回送 0X55H,接到后計算出 0X55H的波特率并設置通訊波率; Tools 繼續接收 Ecu 發送的 Ke
42、yword 1 和 Keyword 2,在接收到 Keyword2后,延時 20ms將 Keyword2 取反發回給 ECU。在整個系統進入過程中 Tools 接收一個 byte 最長等待時間為 2s。若系統進入有錯誤必須保證通訊線上有 3s 的時間無任何數據傳輸,確保 Ecu 已經是睡眠狀態,再按以上步驟重新觸發,進入系統。Ecu 接收到求反的 Keyword2 后,將發送第一幀系統信息,并在收到鏈路保持命令繼續( 03h,xxh,09h,03h )時按順序發送其它系統信息。系統信息的解釋與讀取系統版本信息同。系統初始化請見下圖:Tool K 線 ><<<>EC
43、UADD55HKw1Kw2/Kw2Tool L 線 >ADD關閉圖 2-5-1幀結構 :長度記數字節命令字數據區結束標志 03H長度 :1 個字節,表示本命令中長度字節后跟隨的字節數。記數字節:命令計數器, 1 個字節,每一條命令都會在上一條命令的命令記數字節基礎上加 1,作為本次通信數據的命令記數值,以保證接收發送的連續性校驗。命令字: 1 個字節,表明所要做的操作。數據區:附加信息,若干字節不定。結束標志:固定以03H為 Request 命令的結束符。舉例如下:04H01H29H01H03H第一個字節 04H 為長度信息第二個字節 01H為命令計數器第三個字節 29H為命令字,表示讀
44、取數據流第四個字節 01H為附加信息,表示讀取通道01 的數據(可省略)最后一個字節 03H 為結束標志命令交互: 在命令交互過程中,接收方每接到一個byte ,就立即取反發回,直到接收到結束標志為止(注:結束標志0x03 不取反發回)。一旦接到結束標志,接收方則可以開始下一幀命令的發送。基本交互模型下圖:Tools : 03H01H09H03H/03H/02H/09HEcu :/03H/01H/09H03H02H09H03H圖 2-5-2實際命令如下:Tools : 03H 01H 09H 03HECU : 03H 02H 09H 03H交互時間參數: 包括 4 個時間參數,如下:ECU 返回 keywod2 與設
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