朱正礼;孙磊;兰志波
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【摘 要】随着现代商用车技术的发展，基于CAN总线的车载诊断成为主流。本文对现代商用车车载诊断主要标准协议的相对层进行简要的分析和比较，并对全球统一车载诊断(WWW-OBD)协议的发展进行预测。【期刊名称】《汽车电器》龙泽罗拉百度影音
电视升降机【年(卷),期】2011(000)008
【总页数】6页(P11-16)
【关键词】OBD;商用车;ISO15765;ISO15031;SAEJ1939;ISO27145;WWW-OBD
【作 者】朱正礼;孙磊;兰志波
机器人 单片机
【作者单位】上海汽车集团股份有限公司商用车技术中心,上海200438;上海汽车集团股份有限公司商用车技术中心,上海200438;上海汽车集团股份有限公司商用车技术中心,上海200438
【正文语种】中 文
【中图分类】U462.65
随着电控单元在商用车上的大量应用及各国政府对排放法规的要求，车载诊断系统（OBD）成为现代商用汽车必不可少的一项功能。汽车车载诊断系统（OBD）是对汽车发动机全寿命周期排放进行有效控制的必要保证，作为OBD技术的一个重要基础，诊断通信协议是关键的一个技术环节。
在欧洲，2005／78／EC指令规定在商用车上必须选用ISO 15765或SAE J1939。在美国，CARB和EPA规定，ISO15765可以用于搭载汽油发动机和柴油发动机的轻型车，而SAE J1939只能用于搭载柴油发动机的车，并且在同一辆车中，只能采用一种车载诊断通信标准：ISO 15765或SAE J1939。同时，不能对ISO 15765协议使用SAE J1939的连接器。在中国，商用车的诊断协议正处于从K线诊断协议（ISO 14230）到CAN总线诊断协议的转型期，商用车的诊断协议基本上均采用跟随发动机诊断协议的策略，如康明斯的发动机几乎全部采用SAE J1939的诊断协议，而玉柴和潍柴针对不同的电喷系统，既有SAE J1939诊断协议，也有ISO15765诊断协议。
2008年6月24日，我国环境保护部发布了 《车用压燃式、气体燃料点燃式发动机与汽车车载诊断（OBD）系统技术要求》行业标准，从2008年7月1日起实施，标准中规定了生产商可以自由选择ISO 15765和SAEJ1939［1～3］。
目前的国际汽车工业界和欧美汽车技术法规一般都允许自由选用ISO15765-4或SAE J1939-73通信协议。但由于ISO 15765-4与SAE J1939互不兼容，给诊断仪、电控单元及整车的开发带来很大的不便。为了统一通信协议，国际标准化组织道路车辆技术委员会汽车电子和电气装置分技术委员会（ISO／TC22／SC3）又新制定一项ISO系列标准， 即ISO 27145全球统一道路车辆-车载诊断（WWHOBD）的应用。WWH-OBD在技术上参考并协调了国际上现有的有关车辆和发动机排放OBD的技术法规，在制定过程中参考了相关的国际标准和美国SAE标准。本文将对这3种主要的OBD诊断协议进行简要的介绍和对比分析。
自动美甲机1 诊断标准协议与OSI 7层协议的对比
ISO 15765／ISO 15031、 SAE J1939和ISO 27145的制定均以开放系统互联（Open System Interconnection，简称OSI）7层参考模型为基础，如表1所示。上述协议中与排放
相关的要求均是针对外部诊断测试设备定义的，而法规规定的OBD车载电控单元须遵循与外部诊断测试设备相同的要求。
表1 诊断标准协议与OSI 7层协议的对比表NA 7654321 OSI 7层协议诊断连接器应用层表示层会话层传输层网络层数据链路层物理层ISO15765／ISO 15031 ISO15031-3／SAE J1962 ISO15031-5 NA ISO15765-4 NA ISO15765-4 ISO15765-4 ISO15765-4 SAEJ1939 SAEJ1939-13 SAEJ1939-73 NA NA NA SAEJ1939-31 SAEJ1939-21 SAE ISO27145 ISO／PAS27145-4 ISO ／PAS27145-3 ／ISO14229-1 ISO／PAS27145-2 ISO／PAS27145-4 ISO／PAS27145-4 ISO／PAS27145-4 ISO／PAS27145-4 ISO／PAS27145-4
2 物理层及连接器
2.1 ISO15765-4
ISO 15765-4协议是基于ISO 11898-1和ISO 11898-2制定的，对车载与排放相关的电控单元和外部诊断仪做了如下方面的限制：①波特率；②波特率误差；③采用模式；④位定时参数；⑤电气参数（包括总线接口、 总线终端、 线缆等［4］）。
在商用车上，ISO 15765通常采用和SAE J1939相同的物理层，采用屏蔽或非屏蔽双绞线通信，通信速率为250kb ／s［3］。
ISO15765-4沿用了ISO 15031-3／SAE J1962对诊断连接器的定义和要求。ISO 15031-3定义的诊断连接器如图1所示，其诊断连接器的端子定义如表2所示［5］。
图1 ISO15031-3定义的诊断连接器
表2 ISO15031-3诊断连接器端子定义注：a.车辆连接器中1、3、8、9、11、12和13的使用由车辆制造商定义。b.注意，此处给出了插接件2、6、7、10、14和15使用的相关诊断通信定义，这些插接件的使用也可能由车辆制造商定义。用 途自定义a SAEJ1850总线“正”线b自定义a底盘“搭铁”信号“搭铁”ISO15765-4中的CAN_H线b ISO9141-2和ISO14230-4中的K线b自定义a自定义a SAEJ1850总线“负”线b自定义a自定义a自定义a ISO15765-4中的CAN_L线b ISO9141-2和ISO14230-4中的L线b“正”电压插接件序号12345678910111213141516
2.2 SAEJ1939
SAEJ1939协议的物理层规范包含SAE J1939-11、SAEJ1939-15和SAE J1939-13三部分。其中SAEJ1939-11和SAE J1939-15分别给出了物理层为屏蔽双绞线和非屏蔽双绞线时的通信速率、屏蔽及非屏蔽双绞线连接、同一网络连线上最大子系统数、最大传输线长度和数据物理特性及总线的电气连接特性等，而SAEJ1939-13则定义了离线诊断连接器的通用需求、性能需求和物理需求。
SAEJ1939-11定义的屏蔽双绞线由CAN_H、CAN_L、CAN_SHLD导线组成，CAN_H为黄、CAN_L为绿。SAE J1939-11规定网络以250 kb／s的数据传输速率运行，可连接ECU的数量受到总线上负荷的限制，根据现有规范对电气参数的规定，在一个给定的网段上，ECU的最大数量被限制为30。为防止信号反射，使网段运行对电子信号的影响最小，在总线的每个终端都应连接120 Ω终端电阻，电流对称驱动，最大网段总线长度为40 m。每个电控单元可以通过一个终端短（截）线连接到总线上。SAE J1939-15定义的非屏蔽双绞线网络的很多内容引用自SAE J1939-11，电控单元的最大数目由30减少到10。
SAE J1939-13定义了与ISO 15031-3完全不能兼容的连接器，如图2所示，其端子定义如表3所示［6～8］。
图2 SAE J1939-13定义的诊断连接器
2.3 ISO27145
ISO 27145-4采用了和ISO 15765-4完全相同的物理层，包括对车载与排放相关的电控单元和外部诊断仪所做的限制，以及采用ISO 15031-3／SAE J1962对诊断连接器的定义和要求［9］。
表3 SAE J1939-13诊断连接器端子定义插接件序号A B C D E F G H J用 途电池负电池正，不可开关，配有10A熔断丝拖拉机总线CAN_H拖拉机总线CAN_L CAN_SHLD（用于SAE J1939）或不连接（用于ISO11783-2）SAE J1708正SAE J1708负OEM专用或工具总线CAN_H OEM专用或工具总线CAN_L
3 数据链路层
3.1 ISO15765
ISO 15765-4的数据链路层遵循ISO 11898-1的定义，测试设备CAN控制器可以发送和接收
堵漏工具11位和29位CAN ID的报文。ISO 15765-4规定DLC（数据长度）固定为8，未使用的字节不定义，数据DLC值小于8的报文忽略。
