车载诊断标准ISO 15765-4中文.docx

ISO 15765-2（2004）道路车辆控制局域网络诊断第4部分：排放相关系统的要求ISO 15765-4（2005）道路车辆控制局域网络诊断第四部分：排放相关系统的要求道路车辆控制器局域网（CAN）的诊断第四部分：排放相关系统的要求1 范围该部分15765协议描述了CAN网络OBD法规要求的排放相关的要求。该通信网络包含道路车辆装配的一个或多个排放相关的ECU以及外部测试设备。它是建立在ISO 15765-2，ISO 11898-1和ISO 11898-2协议上，并为法规OBD设立了这些标准使用限制。它不指定汽车内部CAN总线架构。法规OBD汽车遵从外部测试设备要求。2 参考的标准下述的参考文档对于该文档的应用是必不可少的。ISO 11898（所有的部分），道路车辆控制器局域网（CAN）ISO 14229-1，道路车辆统一诊断服务（UDS）第一部分：说明及要求2ISO 15765-2，道路车辆控制器局域网（CAN）诊断第二部分：网络层服务ISO 15031-5，道路车辆车辆与外部设备排放相关的诊断第五部分:排放相关的诊断服务3 术语，定义，标志，缩略语ISO 14229-1给出的术语定义以下标志及术语定义在该文档中同样适用。，：a.c的边界电容：CAN_H的对地电容：CAN_L的对地电容：CAN_H与CAN_L的电容：OBD连接的ECU与外部测试设备之间最长的电缆长度，：a.c边界电阻：定时段1：定时段2：异步段：位时间：接收位时间：发送位时间：外部测试设备CAN接口传输延迟（不包含外部测试设备电缆延迟）：外部测试设备CAN电缆传输延迟（不包括外部测试设备CAN接口传输延迟）：时间总量：振荡器公差ECU：电子控制单元OBD：在线诊断Prop_Seg：传输段Phase_Seg1：阶段1Phase_Seg2：阶段2SA：源地址SJW：异步跃级宽度SP：正常样本点Syne_Seg：异步段TA：目标地址4 外部测试设备初始化顺序4.1 概述外部测试设备应当支持该部分ISO 15765协议描述的初始化顺序。见图1.外部测试设备初始化顺序的目的是自动检测汽车是否支持法规要求的基于CAN的在线诊断，使用第8节描述的物理层。而且，初始化顺序要求法规OBD的ECU需对ISO 15031-5服务0x01的请求应答。需注意的是，对于每一个法规OBD服务需要确定“支持的”信息。外部测试设备必须在任何数据参数请求（见15031-5）之前升级它的法规ECU应答的清单。外部测试设备初始化顺序支持单波特率初始化（例如，500KBit/s）及多波特率初始化（例如，250KBit/s和500KBit/s）,并且分为a) 11位CAN标识确认流程（见4.2）b) 29位CAN标识确认流程（见4.3）外部测试设备初始化顺序包含要么使用CAN（作为法规使用的相同的或不同的物理层）或在CAN脚上根据ISO 15031-3诊断连接使用不同的协议（非CAN）。图1初始化顺序总览波特率记录参数应当用于指定初始化类型。如果波特率参数包括单个波特率，那么，单波特率初始化顺序应当别运行，使用单波特率（例如，500KBit/s），如果波特率记录参数包括多波特率，那么多波特率初始化顺序包括波特率测试程序应当运行。使用指定的多波特率（例如，250KBit/s和500KBit/s）。默认情况下，波特率包含8.3节指定的所有波特率。波特率默认记录的值能被其它任何波特率清单取代。例如，8.3中500KBit/s波特率。 对于法规OBD波特率，外部测试设备应当使用8.3中合适的CAN位时间参数值。外部测试设备初始化使用图1所示连接器，参考进入点和出口箭头。4.211位CAN标识符确认流程4.2.1请求信息发送流程11位CAN标识符确认流程的目的是确定11位标识符能被法规OBD通信标准使用，并且如果多波特率在波特率记录参数中指定，可确定通信使用的波特率。以下发送的流程应当用于发送11位CAN标识请求信息确定流程。发送流程包含要么使用CAN（作为法规使用的相同的或不同的物理层）或在CAN脚上根据ISO 15031-3诊断连接使用不同的协议（非CAN）。当车辆使用与法规OBD要求不同的物理层或使用OBD连接器CAN脚不同的CAN协议，如下给出的发送流程需保证在所有的情况下，外部测试设备都能检测到该车辆不支持法规的OBD的CAN通信，并且立即停止发送请求信息。当车辆使用CAN及第8条的物理层时，发送流程应当保证在所有情况下，外部测试设备都能检测到它使用错误的波特率发送请求信息，并且立即停止干扰CAN总线。在标准汽车内部条件下（例如，汽车内部通信在无外部测试设备连接情况下无出错帧）。当OBD ECU内部出错计数到一定值时，外部测试设备禁能它的CAN接口。为了达到该目标，外部测试设备应当支持以下几个特征。在发送任何CAN帧的时候都有立即停止发送的可能性。在接收到总线错误信号的时候应当在12us内断开CAN连接。断开连接的最长时间是100us。在CAN接口断开后，外部测试设备不应当发送位到CAN总线上。立即检测到CAN总线任何错误的可能性。流程应按照如下顺序执行。见图2a) 外部测试设备应当使用包含在波特率记录里第一个波特率建立CAN连接。为波特率（见8.3）设计，它应当使用CAN位定时参数。CAN连接建立后，它应当将自己的CAN接口链接到CAN总线上。b) 外部测试设备应当发送一个功能地址服务0x01请求信息（读支持的PID（见ISO 15031-5服务0x01的请求信息定义是读支持的PID），按照6.3.2.2使用法规OBD的11位功能请求CAN标识。c) 外部测试设备应当检查任何的CAN错误。当请求信息发送到CAN总线上时，它应当指示一个成功发送（连接器B）。d) 如果出现了一个CAN错误，外部测试设备应当断开CAN连接。当断开CAN接口后，外部测试设备不应当发送位到CAN总线上。它应当检测波特率记录上是否有更多的波特率。如果没有的话，它应当指示请求没有成功发送（连接器F）。e) 如果波特率记录没有结束，外部测试设备将使用下一个波特率建立CAN连接，并且应当将CAN连接到CAN总线上。接下来，外部测试设备应当再次发送请求信息（从B继续）。图2初始化顺序11位CAN标识请求发送4.2.2 应答处理流程应答处理流程应当用于接收11位CAN标识应答信息并且指示无应答信息接收到。它在11位CAN标识请求信息发送流程（4.2.1）运行，如下，见图3.a) 如果请求信息的发送成功（连接器B），外部测试设备会启动（见 OSI 15031-5）应用定时器。b) 如果外部测试设备在超时并且没有开始应答信息，并且外部测试设备证实11位CAN标识符不适用于该法规的OBD通信（连接器C）。除此之外，这就是说，外部测试设备确定了汽车支持特定CAN物理层并且其中一个波特率包含在波特率记录参数里。图3初始化顺序11位CAN标识应答处理c) 应答信息的开始要么是首帧要么是单帧，它们使用特定的法规OBD物理应答CAN标识。d) 如果至少一个应答信息启动了，外部测试设备应当继续接收先前开启的应答信息（只适用于多帧应答信息），并且应当在进一步接收应答信息，使用特定的法规OBD的11位物理应答CAN标识。e) 当所有开启的应答信息都接收到了（肯定的或否定的应答），并且，定时器超时，这就是说外部测试设备证实了汽车支持法规的OBD的CAN的11位CAN标识（连接器E）。如果所有接收到的应答信息都是肯定的应答信息，外部测试设备知道支持的PID并且法规OBD的ECU对0x01请求,期待的应答通信参数。当一个或多个接收到的信息是应答码为0x21（busyRepeatRequest）的否定应答信息，测试设备应当在延迟200ms后，重新开启初始化顺序（连接器A）。如果否定应答出现了6次连续的结果，外部测试设备就认为汽车不支持ISO 15765-4（连接器F）。这就是说，法规OBD相关ECU应当支持肯定应答最大5次。4.3 29位CAN标识符确认流程4.3.1请求信息发送流程29位CAN标识符确认流程用于确定29位CAN标识符是否能使用在该法规OBD通信中。29位CAN标识符请求信息发送流程应当用于发送29位CAN标识符功能地址请求信息。发送这些请求信息时，如4.2.1所述的相同的请求适用于与外部诊断设备。流程按如下进行，见图4.图4初始化顺序29位CAN标识符请求发送a) 如果外部测试设备到达初始化顺序的这一步，这就是说，基于先前的11位CAN标识符确认流程运行，CAN波特率已经设置好了。外部测试设备应当发送功能地址服务0x01请求信息（读支持的PID见ISO 15031-5）,按照6.3.2.3，使用法规的OBD29位功能地址CAN标识发送。不需要建立CAN连接。b) 外部测试设备应当检测任何CAN错误。如果请求信息发送到CAN总线上，它应当指示一个成功的发送（连接器D）。如果出现了一个CAN错误，外部测试设备应当断开CAN连接当断开CAN接口后，外部测试设备不应当发送位到CAN总线上并应当指示一个发送错误（连接器F）。4.3.2应答处理流程29位CAN标识应答处理流程应当用于接收29位CAN标识应答信息并且指示没有应答信息已被接收到。它在29位CAN标识请求信息发送流程（4.3.1）运行，如下，见图3.a) 如果请求信息的发送成功（连接器D），外部测试设备会启动（见 OSI 15031-5）应用定时器。b) 如果外部测试设备在超时,这就是说，没有开始应答信息，并且外部测试设备证实29位CAN标识符不适用于该法规的OBD通信（连接器C）。c) 应答信息的开始要么是首帧要么是单帧，它们使用特定的法规OBD的29位物理应答CAN标识。d) 如果至少一个应答信息启动了，外部测试设备应当继续接收先前开启的应答信息（只适用于多帧应答信息），并且应当在进一步接收应答信息，使用特定的法规OBD的29位物理应答CAN标识。e) 当所有开启的应答信息都接收到了（肯定的或否定的应答），并且，定时器超时，这就是说外部测试设备证实了汽车支持法规的OBD的CAN的29位CAN标识（连接器E）。如果所有接收到的应答信息都是肯定的应答信息，外部测试设备知道支持的PID并且法规OBD的ECU对0x01请求,期待的应答通信参数。当一个或多个接收到的信息是应答码为0x21（busyRepeatRequest）的否定应答信息，测试设备应当在延迟200ms后，重新开启初始化顺序（连接器C）。如果否定应答出现了6次连续的结果，外部测试设备就认为汽车不支持ISO 15765-4（连接器F）。这就是说，法规OBD相关ECU应当支持肯定应答最大5次。图5初始化顺序29位标识应答处理5 会话层所有的法规OBD都应该在默认诊断会话中进行。在法规OBD相关的ECU至少有一个诊断会话激活状态。法规ECU应当在电源开启时启动该诊断会话。如果没有其它诊断会话启动，只要法规OBD相关ECU电源打开时，默认的诊断会话应当运行。法规OBD相关ECU在正常操作条件下，应当能够提供法规OBD默认诊断会话状态所有诊断功能。任何诊断服务都不需要发送至法规OBD相关ECU以保持默认诊断会话激活状态。6 网络层6.1 概述外部测试设备网络层及法规OBD的ECU从外部测试设备角度看应当遵循ISO 15765-2协议限制及附加条件如下6.2到6.4所示。6.2 地址格式对于法规的OBD通信，只有标准地址格式11位CAN标识及只有标准固定地址格式29位CAN标识ISO 15765-2定义，应当被使用。6.3 数据链路层6.3.1 CAN标识要求6.3.1.1扩展的测试设备扩展的测试设备应当支持法规OBD通信的11位及29位CAN标识，就是说，它应当只接收CAN标识适合定义的法规OBDCAN标识范围11位到29位CAN标识。（见6.3.2）对于法规OBD通信按照初始化顺序，外部测试设备应当至使用11位或29位CAN标识。6.3.1.2法规OBD的ECU法规OBD汽车应当使用单个的CAN标识符大小：要么11位要么29位。从外部测试设备来看，每一个法规OBD的ECU在给出的OBD的汽车上应当对于法规的OBD请求应答信息，支持要么11位要么29位CAN标识，支持一对请求应答CAN标识，按照6.3.2.接受功能请求CAN标识（11位或29位见6.3.2），对于支持的为功能地址法规OBD请求信息CAN标识。接受物理请求CAN标识，与外部设备发送的物理地址流控帧的物理应答CAN标识（见6.3.2）6.3.2 诊断地址映射6.3.2.1法规OBD的CAN标识下述的11位及29位CAN标识用于法规OBD诊断。CAN标识代表了诊断地址到CAN标识的映射，如下。表2定义了诊断地址CAN标识类型，无论物理的功能的。指出对于11位CAN标识目标地址及源地址的的映射到CAN标识上。表3说明了用于法规的OBD诊断的11位CAN标识，见图6.表2诊断地址CAN标识类型定义CAN标识目标地址（TA）源地址（SA）TA类型（TAtype）信息类型（Mtype）功能请求法规OBD系统=0x33外部测试设备=0xF1功能的诊断物理应答外部的测试设备=0xF1法规OBD的ECU=0xXX物理的诊断物理的请求法规OBD的ECU=0xXX外部的测试设备=0xF1物理的诊断0xXX ECU的物理诊断地址注意：对于参数TA，SA，TAtype及Mtype详细描述，见ISO 15765-2图6CAN标识符使用对于法规OBD：对于功能请求CAN标识应当用于外部设备发送的功能地址请求信息，该特定的CAN标识代表目标地址0x33（法规OBD功能系统）及源地址0xF1（外部测试设备）；物理应答CAN标识应当用于法规OBD的ECU物理地址应答信息，该特定的CAN标识代表目的地址0xF1（外部测试设备）及物理的诊断地址ECU源地址。物理请求CAN标识应当用于外部设备发送的物理地址流控帧。该特定的CAN标识代表ECU的物理诊断地址（TA）及源地址0xF1(外部测试设备)。法规OBD的ECU服务器标识（物理诊断地址）再给与一个法规的OBD的汽车上应当特定的。用于法规OBD的CAN标识也同样应使用在扩展的诊断上，如果该应该与法规的不干扰的话。6.3.2.2 11位CAN标识表3说明了法规的11位CAN标识，基于诊断地址映射如下。表311位法规OBD的CAN标识CAN标识（hex）说明7DF外部测试设备发送的功能地址请求信息CAN标识7E0外部测试设备物理请求CAN标识到ECU#17E8ECU#1发送物理应答CAN标识到外部测试设备7E1外部测试设备物理请求CAN标识到ECU#27E9ECU#2发送物理应答CAN标识到外部测试设备7E2外部测试设备物理请求CAN标识到ECU#37EAECU#3发送物理应答CAN标识到外部测试设备7E3外部测试设备物理请求CAN标识到ECU#47EBECU#4发送物理应答CAN标识到外部测试设备7E4外部测试设备物理请求CAN标识到ECU#57ECECU#5发送物理应答CAN标识到外部测试设备7E5外部测试设备物理请求CAN标识到ECU#67EDECU#6发送物理应答CAN标识到外部测试设备7E6外部测试设备物理请求CAN标识到ECU#77EEECU#7发送物理应答CAN标识到外部测试设备7E7外部测试设备物理请求CAN标识到ECU#87EFECU#8发送物理应答CAN标识到外部测试设备当不要求目前就执行，强烈要求如下11位CAN标识符分配的执行：7E0/7E8给ECM（发动机控制单元）7E1/7E9给TCM（变速器控制单元）6.3.2.3 29位CAN标识符表4和表5说明了法规OBD的29位CAN标识符，基于诊断地址的定义。29位CAN标识符应当遵从ISO 15765-2的标准固定地址格式，摘录如下表4.表429位CAN标识符格式摘要标准固定地址CAN标识位位置28 2423 1615 87 0功能CAN标识0x18DB(hex)TASA物理CAN标识0x18DA(hex)TASA注意：如下表给出的CAN标识值按照ISO 15765-2优先级信息使用默认值表529位法规OBDCAN标识CAN标识（hex）说明18 DB 33 F1外部测试设备发送的功能地址请求信息CAN标识18 DA xx F1外部测试设备发送物理请求CAN标识至ECU#xx18 DA F1 xxECU#xx发送物理请求CAN标识至外部测试设备在法规OBD的汽车内部法规OBD的ECU的数量不应超过8.一个ECU（xxhex）物理的ECU诊断地址嵌入到物理的CAN标识符应当是法规OBD特定的。当不需要当前执行该要求，强烈建议物理的ECU地址按照SAE 32178/1进行分配。6.4 网络层参数6.4.1网络层定时参数值表6指定了外部测试设备使用的网络层定时参数以及法规OBD的汽车从外部测试设备看法规OBD通信。以下列出的要求的值是对外部测试设备及法规OBD的ECU通信要求的约束。超时值设定比运行要求的值要高，这是为了通信条件运行要求无法到达（由于外部的条件如高总线负载）。表6网络层超时及运行要求值参数超时值运行要求值N_As/N_Ar25msN_Bs75ms_N_Br(N_Br+N_Ar)25msN_Cs(N_Cs+N_As)50msN_Cr150ms由于应用层定时要求。下列适用于对发送ECU应答信息的单帧及首帧的运行要求注意1：对于网络层定时参数详细描述见ISO 15765-2注意2：对于应用层定时参数详细描述见ISO 15031-56.4.2 外部测试设备网络层参数定义外部测试设备应当使用流控帧的网络层参数值发送应答接收到的首帧。见表7表7外部测试设备网络层参数值参数名称值说明等待帧发送0流控等待帧不允许在法规OBD中。ECU应答信息首帧之后，外部测试设备发送的流控帧应当包含流控状态FS设置为0（ClearToSend），这使ECU在接收到连续帧的流控帧立即开始。BS数据块0单个的流控帧应当由外部测试设备发送，用于拆分信息的发送。该特定的流控帧应当按照ECU应答信息的首帧来进行。间隔时间0该值允许ECU发送连续帧，在外部设备发送完流控帧后，立即发送。ISO 15765-2网络层在法规OBD的ECU执行减少，仅包含流控帧参数值（BS，STmin），所有在法规OBD通信接收的流控帧及使用不同的流控帧参数值都在该表中定义，应被法规OBD的ECU忽略。（认为是未知网络协议数据单元）6.4.3法规OBD的ECU的最大值汽车中，法规OBD的ECU最大数量不应超过8.外部测试设备网络层应当能同时接收8个ECU的拆分数据。7 数据链路层所有的OSO 11898-1的条件都适用于法规OBD。外部测试设备CAN控制器应当发送和接收11位及29位CAN标识符（见6.3）。CAN的DLC（数据长度码）包含在CAN帧中应当总是为8.CAN帧中未使用的数据字节未定义。所有诊断CAN帧长度码值小于8的都应当被接收实体忽略。8 物理层8.1 概述物理层及物理层信号应当按照ISO 11898-1及ISO 11898-2的条件进行。8.2 扩展的测试设备波特率外部测试设备应当支持法规OBD波特率。法规下可变。法规没有指定波特率，使用250kBit/s500kBit/s8.3 外部测试设备CAN位定时8.3.1 CAN位定时参数值CAN