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【车载开发系列】UDS诊断---读取DTC信息($0x19)

【车载开发系列】UDS诊断—读取DTC信息($0x19)

UDS诊断---读取DTC信息($0x19)

一.概念定义

UDS可以简单理解为一套完整的通讯协议框架,其目的在于规范各种行车电脑和ECU之间的通讯。0x19服务其实是读取DTC信息的服务。

1)DTC概念

故障存储相关的0x19和0x14服务。
当系统检测到了一个错误或者是一个故障发生的时候,会将相对应的数值故障码进行存储,那么这个对应的数值故障码,我们称之为故障码,就是DTC。
一个DTC可以反应出一个故障发生的具体位置,和这个故障发生原因和类型,我们通过读取的DTC信息,可以为维修提供一些依据。除此以外还有与法律有关的故障,比如说排放有关的,在未来还会有安全相关的故障

2)故障类型

在很多国际标准里面都定义了DTC的格式。比如说UDS里定义DTC由3个字节组成,而ISO 15031-6里定义了DTC格式由“两个字节根基+一个字节的故障类型”组成。有95%用到的DTC格式都是ISO 15031-6里定义的DTC的故障类型和格式

3)快照数据

快照数据是指当这个错误发生,或者当这个DTC存储的时候,记录的一些环境数据,比如说车速,水温,发动机转数等这些数据,从而我们读取这些数据之后,能够更好的判断DTC产生的原因以及发生故障原因。

二.DTC相关子功能

在14229-1中定义的19服务读取DTC信息里,定义28个Subfunction,根据不同的Subfunction来获取不同的诊断信息
Hex(位 6-0)描述Description0x01通过状态掩码报告 DTC 数目reportNumberOfDTCByStatusMask0x02通过状态掩码报告 DTCreportDTCByStatusMask0x04通过 DTC 码报告 DTCSnapshot 记录reportDTCSnapshotRecordByDTCNumber0x06通过DTC码报告 DTC 扩展数据记录reportDTCExtendedDataRecordByDTCNumber0x0A报告支持的 DTCreportSupportedDTC

1)匹配故障个数(0x01)

通过状态掩码去查找与其相匹配的故障个数。
通过该服务诊断仪能够请求ECU中DTC状态与DTC状态掩码相匹配的故障码个数。
如果某一个故障码的实际状态位为“1”,并且DTC状态掩码中的相应位也为“1”,那么就认为该故障码的状态与DTC状态掩码相匹配(即:如果DTC状态掩码字节与DTC实际状态字节进行逻辑“位与”运算后的结果为非零值,那么两者就相匹配);此时则将故障数+1。如果客户端定义了一个状态掩码,其中包含ECU不支持的位,那么ECU仅使用本身支持的位进行处理故障信息。

2)DTC的状态码获取(0x02)

按照定义的状态掩码的形式去查找匹配的故障,将匹配的DTC标识符(3个字节)、DTC状态(1个字节)信息返回。01子服务只统计与状态掩码相匹配的DTC个数,02子服务则会将这些匹配的DTC信息返回。

3)读取DTC的快照数据(0x04)

为了方便找到故障的原因,在对应故障发生时,ECU端要记录发生故障时的快照信息;而04服务就是用于请求指定故障码(DTC)的快照信息,通过查找故障发生时刻的这些数据。
在14229里定义的数据叫做快照数据;在Autosar里定义的数据叫做冻结帧,其实他们指的是一类数据。

4)获取DTC扩展数据(0x06)

19 06是来获取DTC存储的时候一些扩展数据,这个数据常用的比如说有一些计数器,比如说老化计数器,这样的数据。

5)请求支持的DTC信息(0x0A)

19 0A是来读取这个ECU所支持的全部的DTC。其响应报文与02服务一致;但要区分,该服务返回的是所有DTC的信息,ECU支持的哪些DTC是在ECU诊断规范的时候已经定义好的,所以我们通过19 0A读取的DTC是这个ECU应该支持的所有的DTC,即使这个DTC没有产生,也能够被读取的;
而02服务是返回与请求时状态掩码相与不为“0”的DTC信息。

三.报文格式

1)SubFunction$0x01和$0x02的场合

$0x01是通过状态掩码报告DTC数目服务。
$0x02是通过状态掩码报告DTC子功能服务。

1.请求报文

SubFunction为01,02的场合的请求如下:
ReportNumberOfDTCByStatusMask就是Subfunction01,返回通过状态掩码报告DTC的数目。
ReportDTCByStatusMask就是Subfunction02。返回通过状态掩码报告DTC。
在这里插入图片描述

2.$0x01肯定响应报文

  1. DTCStatusAvailabilityMask用于表示ECU支持的DTC状态位。“通过状态掩码报告DTC数目”子功能服务,诊断工具可以获取与诊断工具状态掩码匹配的DTC的数目。
  2. DTCFormatIdentifier是格式标识符,报告了DTC格式及解 码方法的信息
  3. DTCCount是一个 2 字节无符号数,表示ECU内存储的与诊断工具定义的状态掩码匹配的DTC的数目,也就是我们想要查询的结果。在这里插入图片描述

3.$0x02肯定响应报文

ECU须将诊断工具请求的 DTC 状态掩码与它支持的各个DTC实际状态进行“位与”逻辑运算。ECU 将不仅返回 DTC 状态有效掩码,还有所有“与”运算结果为非零的所有DTC。在这里插入图片描述
C1:此参数只在有可以报告的 DTC 信息时存在。
C2:此参数只在需要报告的 DTC 信息多于一个时存在。

4.否定响应报文

所有的SubFunction的场合的否定响应是一致的。具体如下:
在这里插入图片描述

2)SubFunction$0x04的场合

  1. 19+04+DTC故障码(3位)+快照记录码(1位)
  2. 59+04+DTC故障码(3位)+DTC状态位(1位)+快照记录码(1位)+快照信息个数+快照DID+对应的快照DID数据…

1.请求报文

  1. ReportDTCSnapshotRecordByDTCNumber就是Subfunction04,通过DTC报告DTCSnapshot记录。
  2. DTCMaskRecord是DTC快照记录码,占用了3个字节,记录要请求的第几个快照信息。
  3. 最后一位是ReportDTCSnapshotRecordByDTCNumber表示返回的数据是对应请求中的DTCSnapshot快照记录码,占一个字节,标识特定的DTC快照数据记录编号。0x00是保留位,0xFF是代表所有组。0x01-0xFE是其的范围。在这里插入图片描述

2.肯定响应

  1. 一个DTC 存储多个SnapshotRecords的典型应用是用于存储 DTC 多次发生时记录的数据,这些数据体现了(每次)发生时的整车状况。
  2. 如果参数DTCMaskRecord或DTCSnapshotRecordNumber无效或不被ECU支持,ECU应发送否定响应。在这里插入图片描述在这里插入图片描述 C1:此参数只在有可以报告的 DTC 信息时存在。 C2:此参数只在需要报告的 DTC 信息多于一个时存在。

3)SubFunction$0x06的场合

客户端向服务器请求:06 19 06 XX XX XX FF 00
服务器向客户端回复:10 11 59 06 XX XX XX 10;
第一个字节的前四位“1”:
表示该帧为首帧,意味着服务器将等待客户端回复控制帧,以继续发送其余数据
第一个字节的后四位和第二个字节的八个位组成的12位编码:“011”
为当前数据流的总字节数,此处表示有当前数据流中有17个有效字节
第三个字节开始的59 06:
表示0x19服务06子服务的响应。
第五个字节开始XX XX XX:
DTC码和客户端请求的DTC码一致。
最后一个字节10:
当前DTC的状态位。

1.请求报文

  1. ReportDTCExtendedDataRecordByDTCNumber就是SubFunction06。
  2. DTCMaskRecord是DTC掩码记录,DTC记录包含 DTC 高字节, DTC中间字节和DTC低字节,或者依照SAEJ1939格式的DTC。DTC高字节, DTC中字节 和DTC低字结合起来代表一个唯一的ECU支持的诊断故障码的标识码。如果ECU内DTC的值与 DTC 掩码记录相等(精确匹配需求),则与其匹配
  3. DTCExtendedDataRecordNumber表示向服务器获取该DTC的所有的扩展数据在这里插入图片描述

2.肯定响应

  1. DTCAndStatusRecord由三个字节所构成, 包含了DTC码和ECU支持的DTC状态记录。
  2. DTCExtendedDataRecordNumber就是DTC扩展数据记录号码,占用1字节,用于表示 DTC 对应的扩展数据记录号码。0x00和0xFF不使用之外,其他的值定义是由车厂决定的。
  3. DTCExtendedDataRecord就是具体的报告DTC扩展数据记录的内容。在这里插入图片描述

4)SubFunction$0x0A的场合

读取 DTC 信息–报告支持的 DTCs ReadDTCInformation – ReportSupportedDTCs

1.请求报文

  1. ReportSupportedDTC就是SubFunction0A。只有两个字节被用到,是19服务中最简单的请求了。在这里插入图片描述

2.肯定响应

  1. DTCStatusAvailabilityMaskDTC状态有效掩码。用于表示ECU支持的DTC状态位
  2. DTCAndStatusRecord中包含了ECU支持的所有DTC码和ECU 支持的每个DTC 状态。在这里插入图片描述
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