在现代汽车电子系统中，故障诊断与通信扮演着至关重要的角色。为了确保不同品牌和型号汽车之间的诊断一致性，国际标准化组织（ISO）制定了一系列诊断标准协议。其中，ISO 14229（也称为UDS，即统一诊断服务）、ISO 14230、ISO 15031以及ISO 15765等协议在汽车诊断通信领域尤为常见。本文将重点介绍这些协议，特别是UDS故障诊断协议。
ISO 14229（UDS）协议
ISO 14229协议，即统一诊断服务（Unified Diagnostic Services）协议，是汽车行业中广泛应用的诊断通信协议。它规定了诊断工具与汽车电子控制单元（ECU）之间进行信息交互时所需的数据格式。UDS协议基于服务构建，包含六大类、共26种服务，每种服务都有自己的服务标识符（SID）。这些服务涵盖了权限控制、读取数据/信息、写入数据/信息、通信控制以及功能控制等多个方面。
UDS协议的一个显著特点是其标准化和通用性。它使得汽车制造商能够开发适用于不同品牌和型号汽车的诊断工具和设备，无需为每个特定车型开发独特的诊断协议。此外，UDS协议支持多种通信方式，包括控制器局域网（CAN）、K-Line、本地互连网络（LIN）、FlexRay和以太网等，其中CAN通信方式最为常用。
在UDS协议中，诊断通信通常遵循请求/应答（request/response）的交互模式。诊断仪向ECU发送请求，ECU则根据请求提供相应的响应。响应可以是积极应答（positive response），也可以是消极应答（negative response）。积极应答时，首字节回复为[SID + 0x40]；消极应答时，首字节回复为0x7F，并附带否定应答码（Negative Response Code，NRC）以指示拒绝的原因。
ISO 14230协议
ISO 14230协议，也称为KWP2000协议，是另一种重要的汽车诊断通信协议。它主要规定了车辆与诊断设备之间的通信规则，为不同制造商的车辆提供了一种通用的诊断接口。ISO 14230协议包含了诊断测试、数据交换和车辆控制等多项功能，并支持多种通信媒介，如K-line、CAN和LIN网络等。
KWP2000协议基于K-line物理层，并针对其通信效率和扩展性做出了优化。它允许对车辆电子控制单元进行编程和诊断，支持广泛的控制和数据获取操作。此外，KWP2000还支持故障诊断码的读取与清除，以及各类数据的实时监控。与旧有的KWP1281协议相比，KWP2000在数据处理能力、通信速率和灵活性方面有了显著提升。
ISO 15031与ISO 15765协议
ISO 15031协议是关于道路车辆诊断系统的要求，它规定了用于排放相关诊断的通信协议和功能要求。ISO 15031协议与OBD-II系统紧密相关，为车辆故障检测、维修和维护提供了标准化工具。
ISO 15765协议则是基于CAN网络的诊断通信协议，它规定了如何在CAN网络上实现ISO 14229和ISO 15031等诊断协议。ISO 15765协议支持多帧传输，使得大数据量的诊断信息能够在CAN网络上高效传输。
总结
汽车诊断通信协议是确保汽车电子系统故障诊断一致性和高效性的关键。ISO 14229（UDS）、ISO 14230（KWP2000）、ISO 15031以及ISO 15765等协议在汽车行业中得到了广泛应用。这些协议不仅提高了诊断通信的效率和准确性，还为汽车制造商和维修技术人员提供了标准化的诊断工具和方法。随着汽车电子技术的不断发展，这些协议将继续在汽车诊断通信领域发挥重要作用。
