OBD診斷入門

最近因為項目上的需求，接觸了OBD診斷協議（整理一下筆記，以免忘記），從協議上說整體和UDS類似，關系如下圖所示：

OBD用來做什么

UDS是通用診斷協議，OBD是偏向于排放標準，前者的使用范圍更廣一些，大家對于OBD接觸會少一些，從我的理解，OBD主要用于如下事情：

1、用于監控整車基本信息參數，例如監控里程，車速，油門踏板位置等

2、用于監控排放相關參數，比如氧傳感器等，以保證滿足標準

3、用于故障DTC讀取，以及DTC發生時的凍結幀信息（相當于UDS快照）

4、OBD控制，這部分中國似乎不涉及

OBD服務

OBD協議服務介紹

SID

Description

服務描述

0x01

Request current powertrain diagnostic data

請求動力系統當前的數據（具體單個定義傳感器的狀態；發動機轉速；動力域DTC數量；故障指示燈是否亮起等）

格式：SID + PID（Parameter ID），ISO 15031定義了部分PID內容，也做了相應預留

因為該協議具有法規效應，OBD協議定義了眾多PID，實際應用中，PID分為兩類：

1、用于表征具體的數據；

2、用于指出該ECU支持哪些PID（PID分別為0x00，0x20，0x40。。。讀取其中一個PID后ECU返回4個字節結果，從返回的4個字節中每個bit表示其所對應的PID是否被支持。）

a) PID 0x00用于查詢（0x01 -0x20）之間所支持的PID的參數；

b) PID 0x20用于查詢（0x21 -0x40）之間所支持的PID的參數，以此類推；

舉例：

Req：01 04 05 0d（每次可以請求一個，也可以請求多個，最多6個）

Res：41 04 xx xx 05 xx 0d xx（其中xx表示支持的PID的值，比如0d表示當前的車速，0d后面的xx的值是64，就對應的是100km/h）

0x02

Request powertrain freeze frame data

請求凍結數據幀

概述：對車車輛ECU出現并界定出某個故障，會將這個故障被Confirm時的相關狀態信息“凍結”下來(UDS協議中叫快照信息) ，也就是行業內所謂的凍結幀，這些狀態信息對車輛故障的確定非常重要，因為它們記錄了車輛發生故障時的很多相關信息，凍結幀的載體同樣是PID。

在ISO 15031協議中，Service02與Service 01命令的使用方法相同。只不過02讀取的是故障發生時的數據，而01讀取的當前數據，數據格式和含義都是相同的。與01命令不同的是02命令中多了一個frame字節:

需要注意的是在OBD協議中，用frame = 0x00來代表讀取凍結幀。如果主機廠想自己再定義些什么其他的幀，或者多定義幾個凍結幀，則可以給frame分配上其他的編號。OBD只規定了ECU需要為一個DTC存儲凍結幀，當ECU中同時存在多個DTC時，就要根據優先級來判定存儲誰的凍結幀了。模式2的作用就是為了快速方便的了解，故障發生時刻的一個狀態，以此來分析、排查以及定位故障，從而能夠有效地提高售后維護的效率。

0x03

Request emission-related diagnostic trouble code

用于讀取存儲在ECU中的與排放相關的“confirmed”DTC

請求當前確認的故障(Comfirmed DTC) 的故障碼，因此就可以了解車輛發生故障時，是哪個故障導致的，進而就可以根據該故障的機理來分析故障，維修車輛。

0x04

clear/Reset emission-related diagnostic information

清除ECU中存儲的與排放相關的DTC故障信息。同時清除包括故障碼、凍結幀、測試數據等排放相關的內存數據。

該服務格式請求是一個字節的04，響應是一個字節的44。只有在發動機沒有運轉的時候才可以執行這個服務，否則ECU應該給出NRC Ox22 (條件不滿足)來拒絕該服務。

0x05

Request oxygen sensor monitoring test results

請求讀取氧傳感器的檢測結果，監控氧傳感器的測試結果。

因為氧氣的濃度對燃燒過程有著重要的影響，因此對排放也有著重大的影響，因此有必要進行測試監控。一般支持模式6的話也可以通過模式6來代替模式5的功能(對于OBDonCAN來說不支持該服務).

0x06

Request On-board monitoring test results for specific monitored systems

請求指定監控系統的測試結果

車上不僅僅氧傳感器需要監控，還有其他很多的地方需要監控，比如催化劑，蒸發系統等，都可以通過Service 06來進行監控

主機廠也可以根據需要去定義監控各個系統模塊ID以及需要進行測試的參數TID。該服務用于請求對特定被監測系統的監測結果。OBD中定義了一個MID(Monitor ID)的表格，來標識被監測系統。一個ECU不一定需要支持所有的MID，獲知具體支持哪些MID的方法與01和02服務所使用的方法相同。

06服務的response中，針對某一個MID，可能有多個TID (Test ID) ，因為針對一個系統可能有多個測試項目。TID表格也在OBD中定義。06服務的response格式固定，每個MID的每個TID由6部分組成,具體如下:

a) MID;

b) TID;

c) Unit And Scaling ID，用于標識這個TID的測試內容是什么，比如電壓、時間、計數器之類的;

d) Test Value，實際測量值

e) Min.Test Value，這個測量值的最小值:

f) Max.Test Value，這個測量值的最大值；

0x07

Request emission-related diagnostic

trouble code during current or last completed driving

請求當前或上一駕駛循環檢測到的排放相關的故障碼

Service 07也是獲取DTC，但是它和03服務區別在于，它用于獲取在當前以及上一個駕駛循環中出現的處于

“pending”狀態的DTC，而Service 03則獲取的是confirmend DTC。

每次維修人員修理完之后，會清理故障，為了了解這個故障是不是真正解決了，就需要重新試一下，然后看這個故障是不是又會出現，如果是通過模式3去了解，則至少需要三個操作循環，而模式7則根據當前操作循環就可以知道。

0x08

Request control of on-board system, test, or component

請求控制在線系統或組件

用于對系統進行控制，進行元器件測試操作，它相當于UDS中的2F和31服務。

格式：SID + TID，注意這里TID與05和06服務的TID不同，在OBD中有一個專門給08服務使用的TID表格。

0x09

Request vehicle information

請求整車信息，比如VIN碼，標定ID 標定校驗ID ECU名稱IPT等信息

格式：SID + InfoType（InfoType在OBD標準中有定義，并不是所有的InfoType都需要被支持，具體哪些InfoType被支持，可以采用和01服務相同的方法。）

0x0A

Request emission-related diagnostic trouble code with permanent status

請求排放相關的永久DTC

OBD的DTC

ISO15031-6里定義了DTC的相關信息，不同于UDS的是，OBD的DTC是2 bytes，一些由ISO法規直接定義，一些是OEM自己定義。

DTC的三個狀態：

confirmed DTC,

經過了三個操作周期

pending DTC，

未到三個操作周期

permanent DTC，

永久存在的DTC

OBD口的定義

引腳Pin

描述Description

1

自由選擇Reserved

2

（SAE J1850總線的正線）（BUS positive line of SAE J1850）

3

自由選擇Reserved

4

底盤地Chassis ground

5

信號地Signal ground

6

CAN_H Can總線High

7

K線 K line

8

自由選擇Reserved

9

自由選擇Reserved

10

（SAE J1850總線的負線）（BUS negative line of SAE J1850）

11

自由選擇Reserved

12 ?

自由選擇Reserved

13

自由選擇Reserved

14

CAN_L Can總線Low

15 ?

L線 L line

16

電池電壓（terminal 30）Battery voltage（ terminal 30 ）

來自龐輝 埃泰克攻城獅公眾號