CAN與汽車通信網(wǎng)絡(luò)

（故障診斷與通信）許勇xuy@主要教學(xué)內(nèi)容和學(xué)時(shí)分配第一章工業(yè)通信概述和數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ) 6第二章CAN協(xié)議

8CAN總線介紹CAN的定義和結(jié)構(gòu)CAN的幀CAN的差錯(cuò)控制和同步第三章CAN協(xié)議的實(shí)現(xiàn) 10設(shè)備和元件介紹通信控制器-SJA1000收發(fā)器和處理器

第四章CAN的應(yīng)用層 4第五章車輛網(wǎng)絡(luò)及其應(yīng)用 6第六章故障診斷與診斷通信 6復(fù)習(xí) 2合計(jì) 406.1概述汽車控制的電子化，給汽車故障的診斷維修帶來(lái)困難，對(duì)汽車維修技術(shù)設(shè)備要求越來(lái)越高。必須依靠計(jì)算機(jī)進(jìn)行測(cè)試、控制，利用軟件程序進(jìn)行判斷。在進(jìn)行電子控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，增設(shè)系統(tǒng)故障自診斷功能和故障運(yùn)行功能。自診斷功能就是利用ECU監(jiān)視電子控制系統(tǒng)各部分，發(fā)現(xiàn)故障后啟動(dòng)故障處理程序。以保證發(fā)動(dòng)機(jī)在有故障的情況下可以繼續(xù)行駛，而且還可以向駕駛員和維修人員提供故障情況。大多數(shù)發(fā)動(dòng)機(jī)的ECU都有自診斷能力。每種類型的故障或錯(cuò)誤都指定一個(gè)故障代碼。

Chapter6故障診斷與診斷通信故障包括硬故障或間斷性故障。硬故障指的是自測(cè)時(shí)在系統(tǒng)某個(gè)地方發(fā)現(xiàn)的故障。周期性故障表明有故障發(fā)生（例如，接觸不良造成周期性的斷路或短路。周期性故障要存儲(chǔ)起來(lái)。如果到特定數(shù)量的點(diǎn)火開關(guān)斷開/閉合循環(huán)次數(shù)期間內(nèi)故障不再出現(xiàn)，它就會(huì)從存儲(chǔ)中刪除。廠家和售后服務(wù)公司都有監(jiān)測(cè)車輛電子元件的診斷儀器。還有些車輛通過(guò)儀表板燈閃爍代碼或直接顯示在CRT屏幕上。自診斷或讀取故障代碼前，外現(xiàn)檢查仍然必要。造成故障可能由于磨損，連接松動(dòng)，真空軟管松開。檢查空氣濾清器節(jié)氣門或噴油系統(tǒng)。確定蒸發(fā)碳罐沒(méi)有浸滿。查看線路配線、接頭、充電和交流電機(jī)系統(tǒng)。并且檢查接頭有無(wú)腐蝕的痕跡?，F(xiàn)代電子電路中使用低壓信號(hào)，即使接頭腐蝕引起的電阻增加也不能忽略。1）自診斷的原理與故障運(yùn)行汽車正常運(yùn)行時(shí)，當(dāng)ECU的輸入/輸出信號(hào)的電壓值在一段時(shí)間內(nèi)超出正常范圍，ECU便判斷為出現(xiàn)故障。ECU把這一故障以代碼的形式存入內(nèi)部隨機(jī)存儲(chǔ)器（RAM），同時(shí)點(diǎn)亮故障檢查燈（如CHECKENGINE，ABS等指示燈。當(dāng)某電路產(chǎn)生了故障后，其信號(hào)就不能作為發(fā)動(dòng)機(jī)的控制參數(shù)而使用。為維持發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，ECU便從其程序存儲(chǔ)器（ROM）中，調(diào)出某一固定值，作為發(fā)動(dòng)機(jī)的應(yīng)急參數(shù)，保證發(fā)動(dòng)機(jī)可以繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)ECU中的微機(jī)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，ECU自動(dòng)啟用后備控制回路對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行簡(jiǎn)單控制，使汽車可以開回家或是到附近的汽修廠進(jìn)行修理，這樣的功能就是故障運(yùn)行，又稱“跛行”模式。另一方面，當(dāng)ECU檢測(cè)到某一執(zhí)行器出現(xiàn)故障時(shí)，為了安全起見，采取一些安全措施。這種功能叫作故障保險(xiǎn)。

2）傳感器的故障自診斷與故障運(yùn)行對(duì)傳感器的故障診斷不需專門線路，只需編制傳感器輸入信號(hào)識(shí)別程序即可實(shí)現(xiàn)故障診斷。如果不正常信號(hào)持續(xù)一段時(shí)間，則診斷程序即判定存在故障。ECU將此代碼存入RAM。同時(shí)通過(guò)警告燈通知。3）控制系統(tǒng)的故障自診斷與后備回路ECU工作是否正常是由被監(jiān)視回路監(jiān)視的。監(jiān)視電路有獨(dú)立計(jì)數(shù)器。ECU正常運(yùn)行時(shí)，要對(duì)計(jì)數(shù)器定時(shí)清零，保證監(jiān)視電路計(jì)數(shù)器不溢出。當(dāng)監(jiān)視計(jì)數(shù)器溢出時(shí)，輸出的電平由低變高，直接觸發(fā)備用回路進(jìn)，進(jìn)入簡(jiǎn)易控制運(yùn)行狀態(tài)。備用回路只按照起動(dòng)信號(hào)和怠速觸點(diǎn)閉合狀態(tài)，以恒定的噴油持續(xù)時(shí)間和點(diǎn)火提前角對(duì)噴油器和點(diǎn)火器進(jìn)行控制。此時(shí)只維持發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的簡(jiǎn)單功能，又稱為“跛行”模式。此時(shí)故障指示燈亮。4）執(zhí)行器的故障診斷和故障保險(xiǎn)當(dāng)確認(rèn)為執(zhí)行器故障時(shí)，由ECU根據(jù)故障的嚴(yán)重程度采取相應(yīng)的安全措施的實(shí)施。ECU中又專門設(shè)計(jì)了故障保險(xiǎn)系統(tǒng)。要想對(duì)各執(zhí)行器的工作情況進(jìn)行診斷，一般要增設(shè)故障診斷電路，即對(duì)于ECU發(fā)出的控制信號(hào)，執(zhí)行器要有一條專用回路來(lái)向ECU反饋其執(zhí)行情況。以發(fā)動(dòng)機(jī)電子點(diǎn)火器為例：正常情況點(diǎn)火器每進(jìn)一次點(diǎn)火后，點(diǎn)火器內(nèi)確認(rèn)電路反饋消息給ECU。E如果CU發(fā)出點(diǎn)火控制命令后，得不到反饋信號(hào)，便認(rèn)為點(diǎn)火器出現(xiàn)故障。由于點(diǎn)火系統(tǒng)發(fā)生故障，會(huì)使未燃燒的混合氣進(jìn)入排氣裝置和排氣管道。排氣凈化裝置中的催化劑溫度就會(huì)大大超過(guò)允許值。同時(shí)，未燃燒的混合氣在排氣管內(nèi)集聚過(guò)多，還會(huì)引起排氣系統(tǒng)的爆炸。為此，采用故障保險(xiǎn)系統(tǒng)，當(dāng)ECU接收不到點(diǎn)火確認(rèn)信號(hào)后，立即切斷燃油噴射系統(tǒng)電源，停止燃油的噴射。傳統(tǒng)方式現(xiàn)代方式手冊(cè)一本工具一箱師徒一群診斷儀工程師CANServerReq(Service)Resp(Data,Data,Data)DiagnosticDataDiagnosticServiceClient(Off-BoardTester)6.2

J1939故障診斷應(yīng)用層

現(xiàn)在的汽車維修檢測(cè)依靠計(jì)算機(jī)進(jìn)行，利用軟件進(jìn)行判斷。在電子控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)階段，也必須增設(shè)系統(tǒng)故障自診斷功能和故障運(yùn)行功能。統(tǒng)一故障診斷的意義：便于全面掌握汽車的運(yùn)行狀態(tài)和故障狀態(tài)，利于售后服務(wù)的快速響應(yīng)；有利于減輕在故障診斷與處理方面對(duì)部件廠的依賴；有利于實(shí)現(xiàn)車輛的集成自診斷（在線診斷），提高安全性；有利于建立統(tǒng)一診斷儀（或統(tǒng)一的車載智能診斷系統(tǒng)），為售后服務(wù)站提供高質(zhì)量的電子控制系統(tǒng)診斷。統(tǒng)一故障診斷的實(shí)現(xiàn)：編制統(tǒng)一的總線通訊協(xié)議實(shí)現(xiàn)各電子控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化；使用統(tǒng)一的故障診斷機(jī)制；各電子控制系統(tǒng)提供完備的“故障診斷對(duì)應(yīng)表”，以便整車廠企業(yè)形成“故障診斷數(shù)據(jù)庫(kù)”。統(tǒng)一診斷系統(tǒng)通過(guò)DM報(bào)文得到的故障診斷信息主要包括：1）故障診斷代碼DTC；2）故障時(shí)的車速、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和水溫；3）故障時(shí)的時(shí)間（包括年,月,日,時(shí),分,秒）；4）故障時(shí)的總里程；5）與本故障有關(guān)的其它停幀參數(shù)。大多數(shù)發(fā)動(dòng)機(jī)ECU都有自診斷能力。每種類型的故障或錯(cuò)誤都指定一個(gè)故障代碼DTC。自診斷功能利用ECU監(jiān)視電子控制系統(tǒng)各部分，發(fā)現(xiàn)故障后啟動(dòng)故障處理程序。以保證發(fā)動(dòng)機(jī)在有故障的情況下可以繼續(xù)行駛，而且還可以通過(guò)診斷消息DM向駕駛員和維修人員提供故障情況。車輛故障診斷結(jié)果通過(guò)儀表板燈閃爍代碼或直接顯示在CRT屏幕上。廠家和售后服務(wù)公司都有用來(lái)監(jiān)測(cè)車輛電子元件的診斷儀器。1）診斷故障代碼DTC（DiagnosticTroubleCode）J1939故障診斷主要采用診斷故障代碼DTC來(lái)識(shí)別故障類型、相關(guān)故障模式以及它的發(fā)生次數(shù)。診斷故障代碼DTC由4個(gè)獨(dú)立部分構(gòu)成，共用4個(gè)字節(jié)：-可疑參數(shù)的編號(hào)(SPN)19位；-故障模式標(biāo)志(FMI)5位：該

FMI定義了為SPN所識(shí)別的子系統(tǒng)中發(fā)現(xiàn)的故障類型；-發(fā)生次數(shù)(OC)7位；-可疑參數(shù)編號(hào)的轉(zhuǎn)化方式(CM)1位，這個(gè)指與SPN發(fā)送的格式有關(guān)。這些獨(dú)立的參數(shù)不是一個(gè)單獨(dú)的數(shù)，而是一組4個(gè)字節(jié)的描述故障的信息。診斷測(cè)試工具通過(guò)控制模塊地址和名字，確定診斷信息的來(lái)源。故障模式標(biāo)志(FMI)的說(shuō)明：FMI=0：數(shù)據(jù)有效但超出了正常操作的范圍－最嚴(yán)重水平FMI=1：數(shù)據(jù)有效但低于正常操作的范圍－最嚴(yán)重水平FMI=2：數(shù)據(jù)不穩(wěn)定，斷斷續(xù)續(xù)的，或者不正確FMI=3：電壓高于正常值，或者與高端短路FMI=4：電壓低于正常值，或者與低端短路FMI=5：電流低于正常值或斷路FMI=6：電流高于正常值或電路接地FMI=7：機(jī)械系統(tǒng)不響應(yīng)或者無(wú)法調(diào)節(jié)FMI=8：非正常的頻率或脈沖寬度或是周期診斷故障代碼DTC實(shí)例：已知：油壓預(yù)濾器參數(shù)，可疑參數(shù)數(shù)值（SPN＝1208）

FMI＝3

（電壓高于正常值，或與高端短路）

發(fā)生次數(shù)OC＝10

CM=0，表示所有的診斷故障代碼域以英特爾格式傳送（最小有效字節(jié)優(yōu)先）十進(jìn)制十六進(jìn)制二進(jìn)制SPN12084B81600000000100101110002FMI3316000112OC10A1600010102（7位）CM02DTC實(shí)際傳輸次序：2）診斷信息DM（DiagnosticMessage）診斷信息DM就是診斷參數(shù)組。用于診斷的參數(shù)組的定義,格式應(yīng)滿足

OBDⅡ的要求。下面是常用的DM系列：DM1診斷信息1，當(dāng)前故障碼（PGN=65226）DM2診斷信息2，歷史故障碼（PGN=65227）DM3診斷信息3，歷史故障碼的清除/復(fù)位（PGN=。。。）DM4診斷信息4，停幀參量DM5診斷信息5，診斷準(zhǔn)備就緒DM6診斷信息6，持續(xù)監(jiān)視系統(tǒng)測(cè)試結(jié)果DM7診斷信息7，指令非持續(xù)監(jiān)視測(cè)試DM8診斷信息8，非持續(xù)監(jiān)視系統(tǒng)測(cè)試結(jié)果DM9診斷信息9，氧傳感器測(cè)試結(jié)果DM10診斷信息10，非持續(xù)監(jiān)視系統(tǒng)測(cè)試標(biāo)志符識(shí)別支持DM11診斷信息11，當(dāng)前故障碼清除／復(fù)位DM12診斷信息12，發(fā)送排放相關(guān)的當(dāng)前故障碼……診斷信息DM1:當(dāng)前故障碼（PGN=65226）數(shù)據(jù)長(zhǎng)度：可變數(shù)據(jù)頁(yè)面：

0PDU格式：

254PDU指定：

202默認(rèn)優(yōu)先值：

6、、參數(shù)組數(shù)編號(hào)：

65226（00FECA16）8～6位

SPN，有效位中的高3位（最高有效位為第8位）5～1位

FMI(最高有效位為第5位)字節(jié)：

38位可疑參數(shù)編號(hào)的轉(zhuǎn)化方式7～1位發(fā)生次數(shù)字節(jié)4字節(jié)：

68～1位

SPN，

SPN的第2個(gè)字節(jié)（最高有效位為第8位）8～7位故障指示燈狀態(tài)6～5位紅色停止燈狀態(tài)4～3位琥珀色警告燈狀態(tài)2～1位保護(hù)燈狀態(tài)字節(jié)：

1字節(jié)：

2（預(yù)留）字節(jié)：

58～1位

SPNSPN的低8位有效位（最高有效位為第8位）６.３OBD１.

OBD的發(fā)展OBDI：起源于美國(guó)加州空氣資源部（CARB）為1988和后來(lái)的加州汽車制定的排放法規(guī)。早期的OBD系統(tǒng)相對(duì)比較簡(jiǎn)單并且只監(jiān)測(cè)氧傳感器，EGR系統(tǒng)，供油系統(tǒng)和發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊。沒(méi)標(biāo)準(zhǔn)化的故障碼和步驟，也不探測(cè)許多種會(huì)造成排放升高的發(fā)動(dòng)機(jī)管理問(wèn)題。OBDII和EOBD：CARB1996年在實(shí)施LEV排放法規(guī)的同時(shí)率先導(dǎo)入OBDII。歐洲共同體于2000年在實(shí)施歐洲3號(hào)排放法規(guī)的同時(shí)，要求所有新轎車和輕卡車(2.5噸以下)必須裝備EOBD系統(tǒng)。OBDⅡ、EOBD使用統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)（J1979/ISO15031)，除了對(duì)排放有關(guān)的部件完全失效診斷外，還要對(duì)由于部件老化、部分失效引起的排放超標(biāo)進(jìn)行診斷。OBD—what？發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)出現(xiàn)故障或者部件損壞，就可能導(dǎo)致汽車有害物質(zhì)排放明顯增多。由于技術(shù)上實(shí)現(xiàn)成本很高，所以以下三種物質(zhì)的濃度：CO：一氧化碳HC：碳?xì)浠衔颪ox：氮氧化物不是直接測(cè)量出來(lái)的，而是通過(guò)檢查發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)中與排氣有關(guān)系的部件來(lái)確定出來(lái)的。OBD—why？OBD指（排放控制用）車載診斷（OBD）系統(tǒng)。它必須具有識(shí)別可能存在故障的區(qū)域的功能，并以故障代碼的方式將該信息儲(chǔ)存在電控單元存儲(chǔ)器內(nèi)。歐洲排放標(biāo)準(zhǔn)OBDII和EOBD的特點(diǎn)統(tǒng)一車種診斷座形狀為16PIN。有數(shù)值分析資料傳輸功能(DATALINKCONNECTOR-DLC)。統(tǒng)一各車種相同故障代碼及意義。具有行車記錄器功能。具有重新顯示記憶故障碼功能。具有可由儀器直接清除故障碼功能。所有OBDII或EOBD裝備的汽車都必須有：

-標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)據(jù)診斷接口(SAE-J1962)，

-標(biāo)準(zhǔn)化的解碼器(SAE-J1978)

-標(biāo)準(zhǔn)化的電子通訊協(xié)議(KW2000，CAN，CLASSII，ISO9141等)，

-標(biāo)準(zhǔn)化的診斷故障碼（DTC，SAE-J2012），

-標(biāo)準(zhǔn)化的維修服務(wù)情報(bào)(SAE-J2000)。主要診斷協(xié)議K/L線ISO9141ISO14230-2CANISO11898ISO15765-2ISO14229-1Unifieddiagnosticservices排放相關(guān)診斷ISO15031-5ISO15765-4ISO14230-4其它ISO15765-3ISO14230-3其它電源（+12V）CAN_HCAN_L底盤地K線L線J1850J1850+連接器SAEJ1962ISO15031-32008PWM/VPWMSAEJ18502008基于K線OSI分層汽車制造商增強(qiáng)型診斷排放相關(guān)診斷（OBD）應(yīng)用層ISO14230-3廠商自行定義ISO15031-5數(shù)據(jù)鏈路層ISO14230-2ISO9141-2ISO14230-4物理層ISO14230-1ISO9141-2ISO14230-4OSI分層汽車制造商增強(qiáng)型診斷排放相關(guān)診斷（OBD）應(yīng)用層ISO14229-1/ISO15765-3ISO15031-5網(wǎng)絡(luò)層ISO15765-2ISO15765-4數(shù)據(jù)鏈路層ISO11898-1ISO15765-4物理層UserdefinedISO15765-4基于CAN線比較K線CAN線通信速率慢，最大達(dá)10.4kbit/s快，最大達(dá)1Mbit/s信號(hào)傳輸單線傳輸差分信號(hào)傳輸數(shù)據(jù)傳輸以字節(jié)為單位以CAN幀為單位底層通信錯(cuò)誤及仲裁處理由開發(fā)者處理CAN有完善的通信錯(cuò)誤處理機(jī)制和總線仲裁機(jī)制掛上診斷儀是否需要初始化是否報(bào)文長(zhǎng)度最大255字節(jié)（數(shù)據(jù)域）最大4095字節(jié)（數(shù)據(jù)域）統(tǒng)一診斷服務(wù)UDS（UniversalDiagnosticServices)：應(yīng)用層服務(wù)--統(tǒng)一診斷服務(wù)（ISO14229-1）UnifiedDiagnosticService(UDS)

代替ISO14230（KWP）獨(dú)立于網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用層協(xié)議的實(shí)現(xiàn)（ISO15765-3）定時(shí)處理網(wǎng)絡(luò)層接口CAN標(biāo)識(shí)符統(tǒng)一診斷服務(wù)UDS的服務(wù)：讀/清除故障數(shù)據(jù)(故障碼)讀/清除運(yùn)行數(shù)據(jù)控制輸出設(shè)備執(zhí)行自檢和封裝了的算法解鎖J1939和ISO16765的主要區(qū)別通信模式地址設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)字典傳輸協(xié)議ISO15765體系結(jié)構(gòu)應(yīng)用層診斷服務(wù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)鏈路層底層驅(qū)動(dòng)等物理層底層連接ISO15765-4規(guī)定排放相關(guān)的診斷內(nèi)容診斷應(yīng)用ISO14229-1（UDS）ISO15765-3ISO15765-2ISO11898-1用戶自定義物理媒介數(shù)據(jù)鏈路層應(yīng)用層物理層網(wǎng)絡(luò)層應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)層中間層，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換橋梁ISO15765體系結(jié)構(gòu)--網(wǎng)絡(luò)層應(yīng)用層診斷服務(wù)數(shù)據(jù)←→CAN數(shù)據(jù)幀多幀數(shù)據(jù)傳輸，進(jìn)行數(shù)據(jù)的打包、解包，協(xié)調(diào)上下層工作對(duì)等實(shí)體間的通信，數(shù)據(jù)同步，時(shí)間管理，錯(cuò)誤處理應(yīng)用層數(shù)據(jù)鏈路層網(wǎng)絡(luò)層處理數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層對(duì)等實(shí)體高層底層ISO15765體系結(jié)構(gòu)--應(yīng)用層統(tǒng)一診斷服務(wù)ISO14229-1診斷功能診斷服務(wù)ISO15765體系結(jié)構(gòu)--排放相關(guān)診斷內(nèi)容依據(jù)OBD，ISO15765-4對(duì)ISO15765-2和ISO11898進(jìn)行了限定診斷服務(wù)：ISO15031-5$01Requestcurrentpowertraindiagnosticdata服務(wù)標(biāo)識(shí)

診斷服務(wù)$02Requestpowertrainfreezeframedata$03Requestemission-relateddiagnostictroublecode$04Clear/resetemission-relateddiagnosticinformation$05Requestoxygensensormonitoringtestresults$06Requeston-boardmonitoringtestresultsforspecificmonitoredsystems$07Requestemission-relateddiagnostictroublecodesdetectedduringcurrentorlastcompleteddrivingcycle$08Requestcontrolofon-boardsystem,testorcomponent$09Requestvehicleinformation標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)據(jù)診斷接口(SAE-J1962)：DLC診斷座為統(tǒng)一的16PIN腳,并裝置在駕駛室,駕駛側(cè)儀表板下方。DLCPIN腳說(shuō)明:

資料傳輸線有兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn):ISO9141-2=歐洲統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，利用7#,15#腳

SAE-JI850=美國(guó)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，利用2#,10#腳根據(jù)對(duì)排放的影響及嚴(yán)重程度，故障碼有以下分類：

影響排放故障碼：

－A類：發(fā)生一次就會(huì)點(diǎn)亮EOBD故障指示燈和記錄故障碼，

－B類：兩個(gè)連續(xù)行程中各發(fā)生一次，才會(huì)點(diǎn)燈和記錄故障碼，

－E類：三個(gè)連續(xù)行程中各發(fā)生一次，才會(huì)點(diǎn)燈和記錄故障碼。

不影響排放故障碼：

－C類：故障發(fā)生時(shí)記錄故障碼，但不點(diǎn)亮EOBD故障指示燈。廠家可根據(jù)需要點(diǎn)亮另外一個(gè)報(bào)警燈。

－D類：故障發(fā)生時(shí)記錄故障碼，但不點(diǎn)亮任何警告燈。OBD故障碼（SAE－J2012）第三位表示出現(xiàn)故障的部件信息：Px1xx燃油計(jì)量和空氣計(jì)量Px2xx燃油計(jì)量和空氣計(jì)量Px3xx點(diǎn)火系統(tǒng)Px4xx輔助廢氣調(diào)節(jié)Px5xx車速調(diào)節(jié)（GAR）和怠速調(diào)節(jié)Px6xx計(jì)算機(jī)信號(hào)和輸出信號(hào)Px7xx變速器第四和第五位表示部件/系統(tǒng)的標(biāo)識(shí)代碼。第一位是個(gè)字母，它表示系統(tǒng)類型：Pxxxx動(dòng)力系統(tǒng)Bxxxx車身Cxxxx底盤Uxxxx網(wǎng)路連接相關(guān)的系統(tǒng)OBDII上只使用P-代碼。第二位表示標(biāo)準(zhǔn)代碼：P0xxx由SAE統(tǒng)一制定的故障碼。P1xxx由廠家各自制定的與廢氣排放有關(guān)的故障代碼，這些代碼必須報(bào)送給立法者。OBD故障碼實(shí)例（GMLANDiagnosticTestModeConfigurationSpecification）DTCDescriptionP0300EngineMisfireDetectedP0562SystemVoltageLowP0563SystemVoltageHighP0572CruiseControlBrakeSwitchCircuit1LowVoltageP0573CruiseControlBrakeSwitchCircuit1HighVoltageP0601ControlModuleReadOnlyMemory(ROM)P0602ControlModuleNotProgrammedP0603ControlModuleLongTermMemoryResetP0604ControlModuleRandomAccessMemory(RAM)P0606ControlModuleInternalPerformanceP062FPowertrainInternalControlModuleEEPROMErrorP0634PCM/ECM/TCMInternalTemperatureTooHighP0650MILControlCircuit/OpenP0658ActuatorSupplyVoltageCircuitLowP0659ActuatorSupplyVoltageCircuitHighP0667PCM/ECM/TCMInternalTemperatureSensorPerformance簡(jiǎn)圖

01-發(fā)動(dòng)機(jī)控制器13-發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器

02-排放警示燈14-相位傳感器

03-診斷接頭15-點(diǎn)火模塊

04-空氣質(zhì)量流量傳感器16-冷卻液溫度傳感器

05-燃油系統(tǒng)診斷泵17-二次空氣電磁閥

06-活性碳罐18-二次空氣泵

07-活性碳罐電磁閥19-二次空氣泵繼電器

08-節(jié)流閥體20-二次空氣組合閥

09-車速傳感器21-氧傳感器（轉(zhuǎn)換器前）

10-噴嘴1-4缸22-氧傳感器（轉(zhuǎn)換器后）

11-燃油濾清器23-CAN總線

12-爆震傳感器OBD系統(tǒng)組成對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)硬件的要求：將發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)離合器側(cè)，以通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的細(xì)微波動(dòng)監(jiān)測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)缺火時(shí)避免受到曲軸扭振的影響；車身垂直的加速度傳感器（允許跟ABS系統(tǒng)的加速度傳感器共用）用于在道路十分差的條件下關(guān)閉EOBD功能；在三效催化轉(zhuǎn)化器的后面增添一個(gè)氧傳感器，以便用“濃”和“稀”混合氣交替的方法監(jiān)測(cè)三效催化轉(zhuǎn)化器的儲(chǔ)氧能力；對(duì)氧傳感器監(jiān)測(cè)其信號(hào)電壓是否超出可能范圍、響應(yīng)速度是否過(guò)低、跳變時(shí)間之比是否超出規(guī)定范圍、波動(dòng)頻率是否過(guò)低、氧傳感器是否活性不足、氧傳感器加熱器是否加熱過(guò)慢；采用排氣再循環(huán)系統(tǒng)的場(chǎng)合，要在進(jìn)氣岐管內(nèi)安裝壓力傳感器，以便進(jìn)行對(duì)排氣再循環(huán)率的控制，并在汽車海拔高度超過(guò)2,500米時(shí)關(guān)閉EOBD功能OBD監(jiān)測(cè)內(nèi)容（GB18352.3-2005）僅監(jiān)測(cè)HC污染物來(lái)判斷催化轉(zhuǎn)化器的效率下降發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的失火監(jiān)測(cè)氧傳感器的劣化失效后將導(dǎo)致排氣污染物超過(guò)限值的其它排放控制部件或系統(tǒng)，與電控單元相連并與排放有關(guān)的動(dòng)力系部件或系統(tǒng)除非另有監(jiān)測(cè)，否則對(duì)其它任何與排放有關(guān)的，且與電控單元相連接的動(dòng)力系部件，包括任何能實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)功能的相關(guān)的傳感器，都必須監(jiān)測(cè)其電路的連通狀態(tài)。對(duì)蒸發(fā)污染物電控脫附系統(tǒng)，必須至少監(jiān)測(cè)其電路的連通狀態(tài)。汽油發(fā)動(dòng)機(jī)中監(jiān)測(cè)以下功能：

-催化轉(zhuǎn)換器功能監(jiān)測(cè)

-氧傳感器老化

-氧傳感器電壓檢驗(yàn)

-二次空氣系統(tǒng)

-燃油蒸發(fā)循環(huán)系統(tǒng)

-泄露診斷檢查

-燃油輸送系統(tǒng)

-燃燒失火檢測(cè)

-CAN總線

-所有接入電腦的與排放有關(guān)的傳感器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)并不是所有的發(fā)動(dòng)機(jī)都采用相同的OBD診斷方法。OBD系統(tǒng)根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)形式的不同，診斷對(duì)象也不同。發(fā)動(dòng)機(jī)：燃燒過(guò)程（即：點(diǎn)燃式、壓燃式、二沖程、四沖程），發(fā)動(dòng)機(jī)燃油供給方式（即：化油器或燃油噴射）；污染控制裝置：催化轉(zhuǎn)化器型式（即：氧化型、三效型、加熱催化、其它），顆粒物捕集器型式，二次空氣噴射（即：有或無(wú)），排氣再循環(huán)（即：有或無(wú)）OBD系統(tǒng)的分類和診斷對(duì)象OBD系統(tǒng)的診斷方法（how？）綜合元件監(jiān)控(線路故障)這種診斷方法就是在EOBD的總體框架內(nèi)監(jiān)控所有與廢氣相關(guān)的傳感器、執(zhí)行元件和輸出極的功能。對(duì)這些部件要進(jìn)行下述檢查：-檢查輸入、輸出信號(hào)(可靠性)-對(duì)地短路-對(duì)正極短路-導(dǎo)線斷路1.λ傳感器電壓變化曲線偏移和催化凈化器前（上游）λ傳感器自適應(yīng)催化凈化器后（下游）λ傳感器的調(diào)節(jié)極限診斷催化凈化器后（下游）λ傳感器的運(yùn)動(dòng)診斷催化凈化器轉(zhuǎn)化診斷燃油箱通風(fēng)系統(tǒng)流量診斷斷火識(shí)別廢氣再循環(huán)壓力診斷電子油門操縱機(jī)構(gòu)EOBD利用電子油門的診斷功能，該診斷功能通過(guò)電子油門故障指示燈來(lái)指示故障。如果這些故障在下一個(gè)或兩個(gè)行駛循環(huán)中仍然存在，那么EOBD也會(huì)接通廢氣警報(bào)燈。電子油門檢查以下內(nèi)容：-發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元內(nèi)的功能（函數(shù)）計(jì)算器-油門踏板位置傳感器-節(jié)氣門驅(qū)動(dòng)器的角度傳感器-制動(dòng)燈開關(guān)-制動(dòng)踏板開關(guān)和離合器踏板開關(guān)-車速信號(hào)CAN-數(shù)據(jù)總線數(shù)據(jù)診斷OBD系統(tǒng)的局限性（1）不能測(cè)量車輛的排放物CO、NOx和HC等，準(zhǔn)確分析車輛尾氣排污狀況則需要其他的監(jiān)測(cè)手段或配備其他尾氣分析儀。（2）系統(tǒng)的可靠性受車輛運(yùn)行環(huán)境影響，可能出錯(cuò)。而且錯(cuò)誤的故障指示會(huì)降低用戶對(duì)OBD系統(tǒng)的可信度，以至于OBD故障警告被忽略，OBD應(yīng)有功能無(wú)法實(shí)現(xiàn)。此時(shí)一般要暫停OBD系統(tǒng)的工作。（3）OBD系統(tǒng)不能指示如何對(duì)車輛進(jìn)行維修，只能進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，把故障代碼存入存儲(chǔ)器，點(diǎn)故障燈通知駕駛員生故障部位或存在故障。（4）OBD系統(tǒng)不能診斷出汽車電控系統(tǒng)所有故障，它僅能監(jiān)測(cè)出汽車電控系統(tǒng)中70%～80%的故障。僅依靠故障顯示燈不能有效地判斷汽車系統(tǒng)的惡化狀況。（5）OBD系統(tǒng)對(duì)軟件帶來(lái)了巨大的挑戰(zhàn)。OBD軟件大約是整個(gè)電控汽車軟件的一半。其中任何一個(gè)軟件錯(cuò)誤都能導(dǎo)致錯(cuò)誤的故障指示或違規(guī)。在軟件精度上，即使99.9%的精度依然會(huì)造成很多系統(tǒng)問(wèn)題。OBD系統(tǒng)的其他說(shuō)明永久排放默認(rèn)模式：發(fā)動(dòng)機(jī)電子管理控制器一種設(shè)定狀態(tài)。此時(shí)控制器不再要求來(lái)自失效的零部件或系統(tǒng)的輸入信號(hào)，因?yàn)檫@些失效的零部件或系統(tǒng)將使汽車排放污染物增加并超出限值。這種情況下，MI激活。OBD系統(tǒng)的臨時(shí)中斷：出現(xiàn)在下列情況下：高原:海拔超過(guò)2500米。較低的環(huán)境溫度:發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)環(huán)境溫度低于-7°C。額定油箱容積油位

20%道路的路面情況十分惡劣故障代碼的自動(dòng)清除：如果在至少40個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)暖機(jī)循環(huán)內(nèi)沒(méi)有出現(xiàn)相同的失效，那么OBD系統(tǒng)可以擦除失效代碼、行駛過(guò)的距離和凍結(jié)幀信息。就緒代碼的讀取和生成：要求：1）車輛處于靜止?fàn)顟B(tài)；2）關(guān)閉電氣負(fù)載（散熱器風(fēng)扇必須關(guān)閉）3）關(guān)閉空調(diào)。故障顯示器MI指示燈的熄滅：

－強(qiáng)制熄滅：用解碼器清零或者斷開動(dòng)力系控制模塊的電源可以暫時(shí)清除故障碼和熄滅故障燈。如果問(wèn)題沒(méi)有被排除，EOBD會(huì)再次診斷出故障，1個(gè)或多個(gè)行程后還會(huì)點(diǎn)亮故障燈。多用于汽車維修服務(wù)后。

－自動(dòng)熄滅：如果發(fā)生的故障自動(dòng)消失，且通過(guò)了3次連續(xù)行程的自我診斷，故障燈會(huì)自動(dòng)熄滅。1）K線介紹SAE的OBD標(biāo)準(zhǔn)，車輛行業(yè)使用K、L線進(jìn)行診斷和標(biāo)定。通過(guò)K線對(duì)某個(gè)控制單元進(jìn)行查詢，通過(guò)K線、測(cè)試儀和控制單元可進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。換句話說(shuō)，即通過(guò)K線數(shù)據(jù)被雙向傳送（從測(cè)試儀到控制單元以及從控制單元到測(cè)試儀）。L線是對(duì)控制單元進(jìn)行查詢的導(dǎo)線，(目前已不存在)。由于串口的普及，所以K線實(shí)現(xiàn)起來(lái)更容易。K線特點(diǎn)：雙方采用半雙工異步串行通訊。工作電壓8～18V,環(huán)境溫度－40°C～125°C。最大速度是50kbps。串行通訊碼的每個(gè)單元包括10位二進(jìn)制數(shù)據(jù)，分別為起始位、8位數(shù)據(jù)、停止位，每個(gè)單元發(fā)送完畢后設(shè)有空閑等待。6.2車輛診斷系統(tǒng)的通信K通訊以“行”為單位輪流發(fā)送，即PC機(jī)發(fā)送一行消息后，ECU再發(fā)送一行消息，反之亦然。信息行由下列數(shù)據(jù)組成：第一位數(shù)據(jù)表示本行還要發(fā)送多少數(shù)據(jù)；第二個(gè)數(shù)據(jù)用來(lái)表示關(guān)鍵碼，表示此次用來(lái)完成什么樣的操作，如開始參數(shù)、寫數(shù)據(jù)到EEPROM中等；第三個(gè)數(shù)據(jù)表示要發(fā)送的數(shù)據(jù)。信息行中還包括用于校驗(yàn)的反碼，一方每發(fā)出一個(gè)數(shù)據(jù)后，對(duì)方必須對(duì)回應(yīng)此數(shù)據(jù)的反碼進(jìn)行校驗(yàn)。系統(tǒng)初始化后先傳遞ECU地址，連接成功后用于信息交換，典型接口轉(zhuǎn)換芯片有ST公司的L9637D和Motorola公司的33290等。L9637D是一個(gè)與ISO9141標(biāo)準(zhǔn)功能兼容的集成芯片，是專門為車輛診斷而開發(fā)的雙向、半雙工通訊接口芯片。2.ISO9141工作原理ISO9141協(xié)議語(yǔ)言由電脈沖信號(hào)組成。訊息按其信號(hào)電平的高低被轉(zhuǎn)換為數(shù)字“1”或“0”。電壓高于蓄電池電壓70%的信號(hào)被控制模塊編譯為邏輯“1”。電壓低于蓄電池電壓30%的信號(hào)被控制模塊編譯為邏輯“0”。

注意：ISO9141協(xié)議速度較慢。因此可能在讀碼器上看不到診斷過(guò)程中輸入輸出（I/O）狀態(tài)的瞬時(shí)變化。對(duì)ISO9141網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行診斷時(shí)，要給讀碼器留出顯示輸入輸出（I/O）狀態(tài)變化的時(shí)間。1.汽車車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)故障類型在車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的檢測(cè)中，故障代碼、數(shù)據(jù)流和波形分析是判斷故障的主要手段，注意搞清楚待修車輛的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，分析網(wǎng)絡(luò)中各個(gè)控制模塊之間的相互關(guān)系。一般引起汽車車載網(wǎng)絡(luò)信息傳輸系統(tǒng)故障的原因有三類：①電源②節(jié)點(diǎn)和③網(wǎng)絡(luò)。1）車載網(wǎng)絡(luò)電源系統(tǒng)故障：汽車車載網(wǎng)絡(luò)信息傳輸系統(tǒng)的核心部分是含有通信IC芯片的電控模塊（ECU），電控模塊的正常工作電壓在10.5～15.0Ｖ。故障產(chǎn)生的原因主要是蓄電池、發(fā)電機(jī)、供電線路、熔斷絲等元器件有故障。6.４

汽車車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)故障與診斷２)車載網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)故障節(jié)點(diǎn)故障就是電控模塊的故障,包括軟件故障和硬件故障:

軟件故障:即傳輸協(xié)議和軟件程序有缺陷或沖突，從而使汽車多路信息傳輸系統(tǒng)通信出現(xiàn)混亂或無(wú)法工作，這種故障一般成批出現(xiàn)，且無(wú)法維修。硬件故障:一般由于通信芯片或集成電路故障，造成汽車多路信息傳輸系統(tǒng)無(wú)法正常工作。故障原因主要是各類控制單元、傳感器等元器件有故障。

３)車載網(wǎng)絡(luò)鏈路故障當(dāng)汽車車載網(wǎng)絡(luò)信息傳輸系統(tǒng)的鏈路（或通信線路）出現(xiàn)故障時(shí)，引起多個(gè)電控單元無(wú)法工作或電控系統(tǒng)錯(cuò)誤，使多路信息傳輸系統(tǒng)無(wú)法工作。

-導(dǎo)線短路--將導(dǎo)致整個(gè)網(wǎng)絡(luò)失效。

-導(dǎo)線對(duì)地短路--接上解碼器診斷時(shí)無(wú)模塊響應(yīng)。各控制單元將按“故障模式”工作。

-導(dǎo)線斷路--網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)間將無(wú)法通信。

-控制單元內(nèi)部故障。若網(wǎng)關(guān)徹底損壞，將導(dǎo)致整個(gè)網(wǎng)絡(luò)失效。2.汽車車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)故障診斷汽車車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)故障診斷注意事項(xiàng)１）萬(wàn)用表及專用測(cè)試器的正確使用。２）禁止在點(diǎn)火開關(guān)接通時(shí)斷開或重新連接動(dòng)力系統(tǒng)接口模塊線束連接器。３）使用合適的線束測(cè)試引線。

4）發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)，不得斷開蓄電池。

5）在充電前，務(wù)必從車輛電氣系統(tǒng)上斷開蓄電池。

6）切勿使用快速充電器啟動(dòng)車輛。

7）在更換新的控制單元后，必須對(duì)新的控制單元進(jìn)行重新編碼，控制單元的編碼工作可以用廠家專用的診斷儀進(jìn)行，按菜單提示進(jìn)行操作。

汽車車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)故障診斷基本步驟１）了解該車型的汽車多路傳輸系統(tǒng)特點(diǎn)，包括傳輸介質(zhì)、幾種子網(wǎng)系統(tǒng)及汽車多路信息傳輸系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式等。２）汽車多路信息傳輸系統(tǒng)的功能，包括有無(wú)喚醒功能和休眠功能等。３）檢查汽車電源系統(tǒng)是否存在故障等。４）檢查汽車多路信息傳輸系統(tǒng)的鏈路是否存在故障。５）如果是節(jié)點(diǎn)故障，只能采用替換法進(jìn)行檢測(cè)。６）利用車載網(wǎng)絡(luò)故障自診斷功能。3.汽車車載網(wǎng)絡(luò)總線傳輸系統(tǒng)故障自診斷故障自診斷模塊監(jiān)測(cè)的對(duì)象是電控汽車上的各種傳感器、電子控制系統(tǒng)本身以及各種執(zhí)行元件。針對(duì)監(jiān)控對(duì)象產(chǎn)生的故障，故障自診斷模塊采取不同的應(yīng)急措施：１）當(dāng)某一傳感器或電路產(chǎn)生了故障２）當(dāng)電子控制系統(tǒng)自身產(chǎn)生故障--“安全回家功能”

３）當(dāng)某一執(zhí)行元件出現(xiàn)可能導(dǎo)致其他元件損壞或嚴(yán)重后果的故障時(shí)，為了安全起見，故障自診斷模塊采取一定的安全措施，自動(dòng)停止某些功能的執(zhí)行，這種功能稱為故障保險(xiǎn)。總線自診斷系統(tǒng)能識(shí)別的故障有：１）一條或兩條數(shù)據(jù)線斷路。２）數(shù)據(jù)線對(duì)地短路或?qū)φ龢O短路。３）一個(gè)或多個(gè)電控單元（ECU）有故障。

4OBDⅡ標(biāo)準(zhǔn)診斷儀接口

OBDⅡ是OnBoardDiagnosticsⅡ的縮寫，即第二代隨車計(jì)算機(jī)診斷系統(tǒng).其主要特點(diǎn)有：１）診斷插座統(tǒng)一為16針插座，安裝于駕駛