路径: 主页 > MISC > 第332页 > TCSAE42-2015 | 标准编号 | T/CSAE 42-2015 (T/CSAE42-2015) | | 中文名称 | 电动汽车CAN总线故障诊断服务规范 | | 英文名称 | Electric vehicles - unified diagnostic services specification over CAN bus | | 行业 | Chinese Industry Standard | | 中标分类 | T47 | | 国际标准分类 | 43.040.01 | | 字数估计 | 53,595 | | 发布日期 | 11/5/2015 | | 实施日期 | 11/5/2015 | | 发布机构 | 中国汽车工程学会 | | 范围 | 本标准规定了网络层与应用层的通信协议，主要用于电动汽车的数据监控、标定、输入/输出控制以及读取控制器内部信息等。本标准对电动汽车CAN总线故障诊断服务的网络层与应用层进行了详细的阐述。对于网络层主要规定了数据传输规则、消息类型、寻址模式、诊断会话等。对于应用层主要规定了诊断服务应用。该诊断服务应用包括诊断管理功能单元、数据传输功能单元、传输储存数据功能单元、输入/输出控制功能单元、远程函数激活功能单元以及上传下载功能单元。其中诊断管理功能单元包括开启诊断会话服务、控制器复位服务、安全访问服务、测试在线 | T/CSAE 42-2015: 电动汽车CAN总线故障诊断服务规范
T/CSAE 42-2015 英文名称: Electric vehicles - unified diagnostic services specification over CAN bus
1 范围
本规范规定了电动汽车诊断设备和电动汽车控制器(不局限于整车控制器)之间通过CAN线进行
诊断的缩略语及诊断应用层服务。
本规范适用于纯电动乘用车在线诊断，无线诊断可参考使用。
5 CAN 诊断通讯协议
5.1 数据传输
5.1.1 数据传输分类
支持CAN诊断消息使用ISO 15765-2:2004中指定的多包数据传送装置（USDT）。即支持两种类型
的CAN数据传输--单包数据传输和多包数据传输。
5.1.2 单包数据传输
单包数据传输由单帧（SF）构成。它的使用条件是：正常寻址模式时单帧长度不超过7或扩展寻
址模式时单帧长度不超过6。一个单包数据传输的示例见图1所示。
5.1.3 多包数据传输
多包数据传输由多帧分段的 CAN 消息构成。它的使用条件是：正常寻址模式时数据长度大于 7
或扩展寻址模式时数据长度大于 6。该数据传输包含一个首帧（FF）和多个后续帧（CF）。接收端在
接收了首帧（FF）后必须发送一个流控制帧（FC）。流控制帧中包含的信息是：块大小（BS）和间隔
时间（ST）。其中块大小（BS）表示接收端允许发送器发送的最大后续帧数量。间隔时间（STmin）
表示两个后续帧之间发送端所必须等待的最小时间。一个多包数据传输的示例见图 2所示。
5.2 消息类型
5.2.1 数据帧结构
单帧（SF），首帧（FF），后续帧（CF）或流控制帧（FC）都包含有一个8字节的数据域，该数
据域由以下两部分构成，表1显示了各类CAN报文的PCI字节的结构。
a) 协议控制信息（PCI）,指示了帧类型、帧编号、数据长度等；
b) 传输数据,包含被发送的数据。
5.2.2 单帧
正常寻址模式下，单帧消息类型的最大数据长度为7个字节，其中PCI的高半字节设置为0000b。
PCI的低半字节表示单帧的数据长度。
5.2.3 首帧
正常寻址模式下，首帧消息类型的数据长度大于7字节，它和一个或多个后续帧并用。其中PCI
第一个字节的高半字节设置为0001b，第一个字节的低半字节和第二个字节表示首帧的数据长度。首
帧的数据长度FF_DL计算如表2所示。
首帧数据长度（FF_DL）包含数据字节个数。12 位 FF_DL 理论上支持发送多达 4096 个数据字
节。然而当前实例无需支持 4096个数据字节这样的最大值。
5.2.4 后续帧
后续帧在首帧之后，其中PCI的高半字节设置为0010b。它的低半字节是一个序列编号（SN），
SN的值根据以下规定来计算：
a） 首帧的SN值为0；
b） 第一个后续帧的SN值为1；
c） 每增加一个后续帧，SN值是以“1”来增加的；
d） 流控制帧的发送影响SN值的计算；
e） 当SN值达到了15，那么下一个后续帧的SN又会被设置为0。
序列编号（SN）值的定义具体如表3所示。
5.2.5 流控制帧
5.2.5.1 流控制帧介绍
首帧或数据块的最后一个后续帧之后，当需要更多的后续帧（CF）来完成数据包传输时，接收
节点就必须发送一个流控制帧消息，其中 PCI 第一个字节的高半字节设置为 0011b。流控制帧 PCI
的第二个字节表示两个流控制帧之间最大消息块的大小（BSmax），第三个字节表示两个后续帧之间
的时间（最小间隔时间，Stmin）。流控 制 PCI第一个字节的低半字节是一个流控制状态（FS），数据
流状态（FS）的定义如表 4所示。
5.2.5.2 流控制帧-块大小
块大小（BSmax）表示两个流控制消息之间，接收器允许发送器发送的最大后续帧个数，它的定
义如表5所示。
5.2.5.3 流控制帧-间隔时间
间隔时间（STmin）表示两个后续帧之间所允许的最小时间，它的定义如表 6所示。
5.3 寻址模式
5.3.1 物理寻址模式
所有物理寻址消息都是以控制器的物理地址来接收的。当诊断仪使用物理寻址模式来请求服务
时，控制器就可以执行当前激活的诊断会话所支持的服务。而来自控制器的响应则由相应的诊断仪进行接收。
5.3.2 功能寻址模式
在诊断仪请求的信息不是发送到特定控制器情况时，请求消息应以功能寻址模式来作出请求。
5.4 诊断会话
支持以下的诊断会话：（以整车控制器为例）
a）默认的会话
电动汽车上电时控制器启动默认诊断会话。在此会话中，控制器功能和诊断服务都会被激活,
但不允许执行EOL和客户指定的诊断会话所支持的诊断服务。
b） 非默认诊断会话
非默认的诊断会话定义了“控制器编程会话”和“控制器扩展的诊断会话”两种诊断会话。
5.5 应用层和诊断会话层的时序要求概述
5.5.1 应用层和诊断会话层时序要求的区别点
a） 物理寻址通讯的默认会话期间和非默认会话期间。
b） 功能寻址通讯的默认会话期间和非默认期间。
基于以上两点的判断，还要考虑控制器可能发送78h代码的否定响应消息来请求扩展响应时间的情况。
5.5.2 应用层和诊断会话层的时序定义
5.5.2.1 默认诊断会话期间的应用层时序数值定义
默认诊断会话期间的应用层时序数值定义如表7所示。
5.5.2.2 会话层时序参数定义
当非默认诊断会话开启时，它的会话处理是经过会话层时序参数实现的。会话层时序参数的定
义如表8所示。
5.6 错误处理
5.6.1 非预期报文处理
任何节点对于接收到的非预期报文或非法格式的消息都是采取忽视。
5.6.2 丢失消息
诊断仪请求期间，如果控制器自动检测到一个通讯失败（如：网络层的时序违规），那么控制器
就会取消这个请求并且不发送响应消息。
诊断仪在 P2CAN_Client内没有接收到控制器响应，诊断仪可以重复它之前的请求。
在扩展的诊断会话期间，如果在 S3Server内没有接收到来自诊断仪的请求（中断通讯线的标准），
那么控制器就跳转到默认会话。
5.7 消息填充
CAN诊断消息帧必须是全部填满（8个字节）的，所以空余的字节必须用“填充数据”填满。
定义填充数据为：
6 诊断服务定义
6.1 诊断功能单元
诊断功能单元的诊断服务项目如表9所示。
6.2 开启诊断会话服务
6.2.1 功能描述
6.2.1.1 开启诊断会话服务的功能是激活控制器所支持的诊断会话模式。只有在激活了控制器所支
持的诊断会话之后，控制器才能在激活的诊断会话模式下执行它所支持的服务。
6.2.1.2 参数“诊断模式”定义了默认会话模式，扩展的会话模式和编程模式三种诊断会话模式。
默认模式是启动诊断会话时的默认会话模式，开启一个新的诊断会话后就进入默认模式。扩展的会
话模式和编程模式是为某些在默认会话模式下不能执行的服务而定义的诊断会话模式。
具体诊断模式参数的定义见表10。
6.2.2 请求消息格式
格式如表11所示。
6.2.3 肯定响应消息格式
格式如表12所示。
6.2.4 否定响应消息格式
格式如表13所示.
6.3 停止诊断会话
6.3.1 功能描述
诊断服务“停止诊断会话”的功能是停止VCU和诊断工具之间的当前通讯。
6.3.2 请求消息格式
格式如表14所示。
6.3.3 肯定响应消息格式
格式如表15所示。
6.3.4 否定响应消息
格式如表16所示。
6.4 复位服务
6.4.1 功能描述
诊断服务“控制器复位”的功能就是请求控制器按复位模式的要求重新执行一次控制器设置。
参数“复位模式”定义如表17所示。
6.4.2 请求消息格式
格式如表 18所示。
6.4.3 肯定响应消息格式
格式如表19所示：
6.4.4 否定响应消息格式
格式如表20所示。
6.5 安全访问服务
6.5.1 功能描述
6.5.1.1 诊断服务“安全访问”的功能是用诊断仪来更改安全等级，获取执行被控制器锁定的服务
的权利。各控制器应该至少拥有 1个等级以上安全级别。在安全等级 1和 2上，才能够执行一些在
高层安全等级允许的诊断命令。
6.5.1.2 更改安全等级的步骤如下：
第一步：诊断仪请求种子（seed），然后控制器发送种子；
第二步：诊断仪根据转换算法发送Key，如果Key是有效的，那么控制器就会发送一个肯定响应
消息，同时安全等级也更改到了新的安全等级。
注：种子（Seed）和Key均为4个字节的十六进制数值：xxxxxxxxh。
6.5.1.3 诊断服务“安全访问”需要定义的参数“安全模式”如表 21所示。
6.5.1.4 诊断服务“安全访问”需要定义的参数“安全状态”如表 22所示。
6.5.2 请求消息步骤 1格式
格式如表 23所示。
6.5.3 肯定响应消息步骤 1格式
格式如表 24所示。
6.5.4 请求消息步骤 2格式
格式如表 25所示。
6.5.5 肯定响应消息步骤 2格式
格式如表 26所示：
6.5.6 否定响应消息格式
格式如表 27所示。
6.6 测试在线服务
6.6.1 功能描述
诊断服务“测试在线”的功能是指示控制器发送请求保持在当前的诊断会话中,使诊断服务或通
讯保持激活。该服务须定义的参数“响应要求”如表 28所示。
6.6.2 请求消息格式
6.6.3 肯定响应消息格式
格式如表 30所示。
6.6.4 否定响应消息格式
格式如表 31所示。
6.7 读取由控制器 ID 标识的数据
6.7.1 功能描述
6.7.1.1 诊断服务“读取由控制器 ID标识的数据”的功能是使用定义的标识符去请求来自控制器
的当前数据。这些数据记录包括控制器的基本信息，模拟输入和输出信号，数字输入和输出信号，
内部数据和系统状态信息。控制器 ID及其所代表的的含义由厂商定义。
6.7.2 请求消息格式
6.7.3 肯定响应消息格式
6.7.4 否定响应消息格式
格式如表 34所示。
6.8 写入由控制器 ID 标识的数据服务
6.8.1 功能描述
诊断服务“写入由控制器 ID 标识的数据服务”的功能是将数据写进一个控制器存储区域。这
些数据均由参数“控制器 ID标志符”来作为标记。执行这个服务的情况有：
a） 清除非易失性存储；
b） 重新设置已学习的数值；
c） 设置选项内容；
d） 设置车辆标志符编号（VIN）；
e） 更改标定数值。
该服务涉及参数：控制器 ID标志符，这个参数确定了某个控制器 ID特定的数据记录。
注： 控制器 ID标志符内容的定义取决于各个控制器的功能需求。
6.8.2 请求消息格式
6.8.3 肯定响应消息格式
6.8......
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