1 汽车OBD通用故障诊断仪的要求
根据GB18352.3的要求,与车辆OBD系统通信的外部诊断设备必须符合ISO 15031-4“道路车辆——车辆与排放相关的外部诊断设备之间的通信第3部分:外部故障诊断设备的要求”的有关要求。这些要求主要包括了统一诊断连接器,兼容的通信协议,标准的故障代码和诊断服务范围四个方面。
1.1 诊断连接器
OBD通用故障诊断仪与车辆之间的连接器使用统一的诊断连接器,其引脚配置定义如图1所示,其中没有定义的引脚可以保留给诊断仪以后扩展使用。
1.2 通信协议
OBD通用故障诊断仪与车辆之间的通信系统可以使用的通信协议有ISO 9141,SAE J1850 41,6 Kb/sPWM(脉宽调制),SAEJ1850 10,4 Kb/s VPW(可变脉宽),ISO 14230(KW 2000),ISO 15765-4(CAN),SAE J1939-73(CAN)。根据SAE J1978或ISO15031-5要求,任何车辆只允许使用一种通信协议,为了兼容各种车型的OBD系统,汽车通用故障诊断仪必须支持以上所有协议。
1.3 诊断服务范围
汽车通用故障诊断仪诊断内容包括九个服务模式,详细内容如下:
读取当前动力系统诊断数据 目的是获得排放相关的数据值,包括模拟输入、输出,数字输入、输出和系统状态信息。
读取系统冻结帧 目的是收集动力系统排放相关的冻结帧以及制造商的特殊需要的其他系统冻结帧。读取故障诊断代码 汽车通用故障诊断仪获得车辆各系统的常规故障诊断代码。
清除/重置排放相关的诊断信息 汽车通用故障诊断仪提供清除车辆各ECUs故障诊断信息的一种方法。这些故障诊断信息包括:诊断故障代码的数量、诊断故障代码、冻结帧数据的故障代码、冻结帧数据、系统监控测试的状态、车载监控测试结果、MIL激活时行驶的里程、DTC清除后预热的次数、DTC清除后的里程、MIL激活时发动机运转的时间、诊断故障代码清除后的时间以及其他制造商定义的其他记录信息。
读取氧传感器监控测试结果 汽车通用故障诊断仪获得车载氧传感器监控测试结果。
读取车载的特殊监控系统的监控测试结果 汽车通用故障诊断仪获得特殊部件/系统的非连续监控的车载诊断监控测试结果。例如催化器的监控和蒸发监控系统等。
读取在当前或最近的驾驶期间探测到的与排放相关的诊断故障代码 汽车通用故障诊断仪获得在当前或最近的驾驶期间探测到诊断故障代码。目的是帮助技术服务人员在车辆维修后,或清除诊断信息之后,通过单个驾驶周期获得测试维修的效果。
读取随车系统、测试或部件的控制 目的是允许汽车通用故障诊断仪能够控制随车系统、测试或部件的操作。
读取车辆信息 汽车通用故障诊断仪可以请求说明车辆的车辆信息,比如车辆身份识别码和校准ID等。
1.4 诊断故障代码(DTCs_Diagnostic Trouble Code)的显示
通用故障诊断仪读取的OBD诊断故障代码由两字节组成,在显示时要按照1个字母+1位十进制数字+3位十六进制数字的标准显示方式显示。读取的两字节数据到标准显示方式的转换关系如图2所示。DTCs按照开头的字母一共分为四类,其中B表示车身类DTCs,C表示底盘类DTCs,P表示动力类DTCs,U表示网络类DTCs。
2 汽车通用故障诊断仪的设计
2.1 系统的硬件设计
本设计的硬件部分主要分为四个模块,硬件结构图如图3所示。