UDS诊断中DTC的故障Status解析

       UDS协议是描述车载诊断内容的通用协议,诊断的功能伴随着ECU整个生命运行周期一直在运行。当控制器(ECU)运行过程中出现需求规范中所定义的故障类型,控制器通过相应的判定机制来判断这个故障是否达到一定阈值,满足产生DTC的条件(需要将DTC以及Status位存储在ECU内存中)。因此首先明白判定机制。

      对于具体一个控制器,定义诊断需求规范时,首先会定义它支持的DTC以及每个DTC名称、Enable Criteria、Test Frequency、Set condition、Correct Actions等等。比如控制器正常工作电压值是8-12 V,当控制器供电电压超过18 V为电压过载故障,并定义故障码为DTC1。众所周知,车载运行是一个非常复杂的运行状态,运行过程中不可避免会出现电涌等现象(电压出现峰值),当出现电涌,电压值大于18 V,又很快恢复正常电压,因此DTC不应该被记录。所以会有如下机制:

1、 在规范中会定义检测频率,并设置一个Counter值;

2、 每一个检测周期,通过采样模块,获取当前电压值;

3、 若当前检测周期测出当前电压值大于18 V,Counter +1;

4、 若检测电压值在正常工作电压范围,Counter -1;

5、 规范中定义当Counter值 = 20时,才判定此电压过载DTC产生并存储在ECU内存中。

通过以上判定机制来判断DTC对应的故障是否产生。而关于DTC Status状态位:

而在了解关于DTC Status每一个bit位触发条件以及含义前,先搞清楚以下几个概念:

  • Test:是一种车载诊断软件算法,根据不同的测试周期,得出最后的测试结果:Pass or Failed;
  • Completed: “ 完成”表示测试能够确定当前操作周期是否存在故障 (“完成”并不表示发生故障);
  • Operation Cycle:一个操作周期指监视器运行的开始和结束条件,在一个操作周期内,可能已完成若干个监视周期(无论其测试结果如何)。ECU可以支持多个操作周期, 一个操作周期可以是ECU通电和断电之间或者点火打开和点火关闭之间的时间,也可以是ECU从网络唤醒到网络休眠的时间。
  • Pending:根据UDS规范解释,如果在当前或者上一个operation cycle中出现过具体某个DTC,pendingDTC=1。此时状态可以理解为一种中间状态(testerFailed和ConfirmedDTC之间)。

bit 0 : testFailed

通常来说,ECU内部以操作循环的方式不断地针对预先定义好的错误路径进行测试,如果在最近的一次测试中,在某个错误路径中发现了故障,则相应DTC的这一个状态位就要被置1(e.g.在检测周期采样电压大于18 V)。此时DTC的testFailed位被置1,但是它不一定被ECU存储到non-volatile memory中,只有当pendingDTC或confirmedDTC被置1时DTC才会被存储。而pendingDTC或confirmedDTC被置1的条件应该是检测到错误出现的次数或时间满足某个预定义的门限。当错误消失或者诊断仪执行了清除DTC指令时,testFailed会再次被置为0。

preview

bit 1 :testFailedThisOperationCycle

这个bit用于标识某个DTC在当前的operation cycle中是否出现过testFailed置1的情况,即是否出现过错误。operation cycle的起始点是ECU通过网络管理唤醒到ECU通过网络管理进入睡眠,对于没有网络管理的ECU,这个起始点就是KL15通断。通过bit 0我们无法判断某个DTC是否出现过,比如,当前testFailed = 0, 说明当前这个DTC没有出错,如果testFailedThisOperationCycle = 1的话,就说明这个DTC在当前这个operation cycle中出过错,但是当前错误又消失了(用0x14清除了,或者DTC置起的条件不满足了,eg. 在检测周期采样电压在8~12V之间了)。

bit 2 : pendingDTC

根据UDS14229规范的解释,pendingDTC = 1表示某个DTC在当前或者上一个operation cycle中是否出现过。pendingDTC位其实是位于testFailed和confirmedDTC之间的一个状态,有的DTC被确认的判定条件比较严苛,需要在多个operation cycle中出现才可以被判定为confirmed的状态,此时就需要借助于pendingDTC位了。pendingDTC = 1的时候,DTC就要被存储下来了,如果接下来的两个operation cycle中这个DTC都还存在,那么confirmedDTC就要置1了。如果当前operation cycle中,故障发生,pendingDTC = 1,但是在下一个operation cycle中,故障没有了,pendingDTC 仍然为 1,再到下下一个operation cycle中,故障仍然不存在,那么pendingDTC 就可以置0了。

bit 3 : confirmedDTC

当confirmedDTC = 1时,则说明某个DTC已经被存储到ECU的non-volatile memory中,说明这个DTC曾经满足了被confirmed的条件。但是请注意,confirmedDTC = 1时,并不意味着当前这个DTC仍然出错,如果confirmedDTC = 1,但testFailed = 0,则说明这个DTC表示的故障目前已经消失了。将confirmedDTC 重新置0的方法只有删除DTC,UDS用0x14服务,OBD用0x04服务(有些硬件故障DTC是不能通过0x14服务直接删除的,需要把内存中记录的数据删除才可以)。

bit 4 : testNotCompletedSinceLastClear

这个bit用于标识,自从上次调用了清理DTC的服务(UDS用0x14服务,OBD用0x04服务)之后,是否完整地执行了对某个DTC的测试(不管测试结果是什么,只关心是否测了)。因为很多DTC的测试也是需要满足某些边界条件的,并不是ECU上电就一定会对DTC进行检测。

testNotCompletedSinceLastClear = 1 : 自从清理DTC之后还没有完成过针对该DTC的测试。

testNotCompletedSinceLastClear = 0 : 自从清理DTC之后已经完成过针对该DTC的测试。

bit 5 : testFailedSinceLastClear

这个位与bit 1 :testFailedThisOperationCycle有些类似,testFailedThisOperationCycle标识某个DTC在当前的operation cycle中是否出现过testFailed置1的情况,而testFailedSinceLastClear标识的是在上次执行过清理DTC之后某个DTC是否出过错。

testFailedSinceLastClear = 0 , 自从清理DTC之后该DTC没有出过错。

testFailedSinceLastClear = 1, 自从清理DTC之后该DTC出过至少一次错。

bit 6 : testNotCompletedThisOperationCycle

这个位与bit 4 : testNotCompletedSinceLastClear类似,testNotCompletedSinceLastClear标识自从上次调用了清理DTC的服务之后,是否成功地执行了对某个DTC的测试。而testNotCompletedThisOperationCycle则标识在当前operation cycle中是否成功地执行了对某个DTC的测试。

testNotCompletedThisOperationCycle = 1 : 在当前operation cycle中还没在完成过针对该DTC的测试。

testNotCompletedThisOperationCycle = 0 : 在当前operation cycle中已经完成过针对该DTC的测试。

bit 7 : warningIndicatorRequested

某些比较严重的DTC会与用户可见的警告指示相关联,比如仪表上的报警灯,或者是文字,或者是声音,用来警告驾驶员。这个warningIndicatorRequested就用于此类DTC。

warningIndicatorRequested = 1 : ECU请求激活警告指示。

warningIndicatorRequested = 0: ECU不请求激活警告指示。

注意,如果这个DTC不支持警告指示,则这个位永远置0。

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对于控制器,在定义其诊断需求规范时会选择支持的DTC Status中的bit位、DTC触发条件、检测频率等,通过软件代码来实现检测功能。

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