OBD入门
OBD：
是英文On-Board Diagnostics的縮寫(xiě)，中文翻譯為“車載自動(dòng)診斷系統(tǒng)”。 當(dāng)與控制系統(tǒng)有關(guān)的系統(tǒng)和或相關(guān)部件發(fā)生故障時(shí)，可以向駕駛者發(fā)生警告。
OBD的由來(lái)：
由于世界各主要汽車廠的OBD系統(tǒng)隨其發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)不同而各不相同，這給售后服務(wù)維修造成較大的不便。更重要的是OBD對(duì)自身的工作狀態(tài)是否達(dá)到原廠技術(shù)要求無(wú)法自測(cè)，使得維修后的汽車常常不符合原廠技術(shù)要求。這種現(xiàn)象在我國(guó)較為普遍，嚴(yán)重影響了汽車的可靠性和壽命。這種車載診斷系統(tǒng)稱為第一-代車載診斷(OBD I)系統(tǒng)。自1996年開(kāi)始，各主要汽車生產(chǎn)廠家都開(kāi)始裝備統(tǒng)- -的第二代車載診斷( OBD II)系統(tǒng)，以彌補(bǔ)OBD I的不足。
從1996年開(kāi)始，凡在美國(guó)銷售的全部新車，其診斷儀器、故障編碼和檢修步驟必須相似，即符合OBD Ⅱ程序規(guī)定。隨著經(jīng)濟(jì)全球化和汽車國(guó)際化的程度越來(lái)越高，作為驅(qū)動(dòng)性和排放診斷基礎(chǔ)，OBD
Ⅱ系統(tǒng)將得到越來(lái)越廣泛的實(shí)施和應(yīng)用。OBD Ⅱ程序使得汽車故障診斷簡(jiǎn)單而統(tǒng)一，維修人員不需專門學(xué)習(xí)每一個(gè)廠家的新系統(tǒng)。
OBD的工作原理：
OBD系統(tǒng)將從發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行狀況隨時(shí)監(jiān)控汽車是否尾氣超標(biāo)，一旦超標(biāo)，會(huì)馬上發(fā)出警示。當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，故障(MIL)燈或檢查發(fā)動(dòng)機(jī)(Check Engine)警告燈亮，同時(shí)動(dòng)力總成控制模塊(PCM)將故障信息存入存儲(chǔ)器，通過(guò)一定的程序可以將故障碼從PCM中讀出。根據(jù)故障碼的提示，維修人員能迅速準(zhǔn)確地確定故障的性質(zhì)和部位。
OBD實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)、催化轉(zhuǎn)化器、顆粒捕集器、氧傳感器、排放控制系統(tǒng)、燃油系統(tǒng)、EGR等系統(tǒng)和部件。然后通過(guò)不同與排放有關(guān)的部件信息，聯(lián)接到ECU【電控單元，它能檢測(cè)、分析與排放相關(guān)故障的功能】，當(dāng)出現(xiàn)排放故障時(shí)，ECU記錄故障信息和相關(guān)代碼，并通過(guò)故障燈發(fā)出警告，告知駕駛員。ECU通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)接口，保證對(duì)故障信息的訪問(wèn)和處理。
OBD接口：
汽車的OBD接口位置一般都在方向盤下方的內(nèi)飾板里，靠近駕駛員膝蓋附近位置。OBD接口一般有16個(gè)針腳，接口為梯形狀，各個(gè)針腳代表了不同的作用，其中1、3、8、9、11、12、13為廠家自定義; 2、4、5、6、7、10、14、15、16為使用接口。
2號(hào)接口叫做Bus positive line，4號(hào)接口叫做底盤地線，5號(hào)接口叫做信號(hào)地線，6號(hào)接口叫做CAN高線，即CAN-H line，7號(hào)接口叫做K-Line；10號(hào)接口叫做Bus negative line，14號(hào)接口叫做CAN低線，即CAN-L
line，15號(hào)接口是L line，16號(hào)接口是常電源。
OBD的功能：
1.行車電腦數(shù)據(jù)顯示
OBD接口作為車載監(jiān)控系統(tǒng)的通訊接口，除了讀取故障碼以供修車外，首要的功能就是可以提供車輛的各種工況數(shù)據(jù)，除了車輛儀表顯示的數(shù)據(jù)外，實(shí)際在行車電腦中所記錄的數(shù)據(jù)要多的多，包括很多無(wú)行車電腦顯示屏配置的車輛，其實(shí)各項(xiàng)油耗記錄、電池電壓、空燃比、節(jié)氣門開(kāi)度、爆震數(shù)量等數(shù)據(jù)在系統(tǒng)中都是有記錄的，但廠家會(huì)因?yàn)閮r(jià)格配置等因素，在較低配置車型上去掉行車電腦顯示這項(xiàng)配置，導(dǎo)致用戶無(wú)法參考這些有用的數(shù)據(jù)，所以市場(chǎng)上出現(xiàn)了一些專門的行車電腦顯示產(chǎn)品。
這類產(chǎn)品有兩種形式，一種就是通過(guò)一條專用的數(shù)據(jù)線連接到車輛的OBD接口。將數(shù)據(jù)讀取出來(lái)再顯示到配套的顯示屏上，基本等于自己加裝了一個(gè)行車電腦顯示屏。平時(shí)連接線可以一直插在OBD接口上不用摘下，而只需固定顯示屏即可，車主可以自行選擇需要顯示的數(shù)據(jù)。
另一種產(chǎn)品形式就是無(wú)線OBD接口適配器+智能手機(jī)端軟件。這種與手機(jī)端配合的OBD端口讀取器類似于一個(gè)加入了無(wú)線通訊模塊的單片機(jī)，通過(guò)藍(lán)牙或Wifi將OBD接口讀取的數(shù)據(jù)傳輸?shù)街悄苁謾C(jī)端，再通過(guò)手機(jī)端的軟件呈獻(xiàn)給使用者。
2.更改代碼實(shí)現(xiàn)更多功能
現(xiàn)代汽車的電控系統(tǒng)可以通過(guò)OBD接口接入車輛控制系統(tǒng)的CANBUS總線，對(duì)車輛的各個(gè)控制模塊的功能進(jìn)行調(diào)節(jié)，這里最出名的應(yīng)用就是由Ross
Tech開(kāi)發(fā)的數(shù)據(jù)線及VCDS系統(tǒng)診斷軟件，許多大眾系的車友都愛(ài)用這套設(shè)備調(diào)節(jié)大眾車系的系統(tǒng)功能，由于大眾車系的CAN-BUS功能強(qiáng)大，而由于配置及售價(jià)的因素，使得大眾在不同車型上“關(guān)閉“了很多與舒適配置相關(guān)的功能，而通過(guò)OBD接口的數(shù)據(jù)線接入車輛的CAN總線并調(diào)節(jié)各個(gè)模塊的代碼就可以實(shí)現(xiàn)許多不同的“隱藏”功能，這樣免費(fèi)的“增配”對(duì)于許多大眾車主來(lái)說(shuō)都非常具有吸引力。
3.讀取刷寫(xiě)ECU TCU程序
隨著車載電腦系統(tǒng)的硬件升級(jí)，現(xiàn)代車輛的ECU（Electronic Control
Unit）發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制單元內(nèi)的程序存儲(chǔ)器都由之前的只讀式變?yōu)榱丝伤?xiě)式，廠家這樣設(shè)置是為了隨時(shí)能對(duì)ECU的控制程序進(jìn)行更新，就像手機(jī)的固件升級(jí)一樣，針對(duì)不同的行駛地區(qū)或工況通過(guò)對(duì)ECU系統(tǒng)程序的升級(jí)使得發(fā)動(dòng)機(jī)能適應(yīng)各種
不同工作環(huán)境。
針對(duì)制動(dòng)變速箱有些廠家還加入了可刷寫(xiě)的TCU(Transmission
Control Unit）傳動(dòng)系統(tǒng)控制單元。大眾的7速DSG變速箱在出問(wèn)題的初期就曾經(jīng)試圖通過(guò)在4S店用電腦刷寫(xiě)TCU的方式來(lái)改變DSG變速箱的一些相應(yīng)參數(shù)，來(lái)避免出現(xiàn)問(wèn)題。
改裝廠商很敏捷的發(fā)現(xiàn)了可刷寫(xiě)程序的ECU和TCU的便利性，所以現(xiàn)代汽車改裝多了ECU程序刷寫(xiě)這樣的改裝項(xiàng)目。原廠的ECU程序出于穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性的考慮，一般在動(dòng)力輸出上都有所保留，而改裝廠商通過(guò)改寫(xiě)原車ECU數(shù)據(jù)即可實(shí)現(xiàn)對(duì)動(dòng)力的提升，而TCU的程序改寫(xiě)可以讓變速箱反應(yīng)更靈敏或者讓換擋時(shí)機(jī)變得更激進(jìn)來(lái)提升車輛的性能。這一切在有了OBD接口之后變得輕而易舉，只需電腦和數(shù)據(jù)線連接到OBD接口就可以完成刷寫(xiě)的工作。
OBD的常見(jiàn)協(xié)議：(重點(diǎn))
KWP 2000和IS0-14230
在汽車故障診斷領(lǐng)域，針對(duì)診斷設(shè)備和汽車ECU之間的數(shù)據(jù)交換，最早歐洲出現(xiàn)了一種標(biāo)準(zhǔn)診斷協(xié)議KWP2000，那時(shí)候KWP2000是基于K線的診斷協(xié)議，有一條線K，或兩條線(K線和L線），那具體KWP2000協(xié)議是什么？這時(shí)候就要講講ISO-14230協(xié)議。 采集設(shè)備要從K先采集數(shù)據(jù)，需要電平拉高特定時(shí)間， 然后在拉低特定時(shí)間才能通訊。
當(dāng)時(shí)的KWP2000只有三個(gè)子層有定義說(shuō)明，即：應(yīng)用層、數(shù)據(jù)鏈路層、物理層。并且這三個(gè)層分別由ISO-14230-3、ISO-14230-2、ISO-14230-1定義標(biāo)準(zhǔn)，所以一直都這么說(shuō)，ISO-14230就是基于K線的KWP2000。
1、應(yīng)用層 ISO-14230-3
KWP2000 2、數(shù)據(jù)鏈路層
ISO-14230-2
3、物理層 ISO-14230-1
ISO-14229和UDS
先知道一件事，ISO-14229協(xié)議就是UDS(Unified diagnostic
services)，這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)定義了診斷的應(yīng)用層服務(wù)，不基于任何底層標(biāo)準(zhǔn)。它是診斷服務(wù)的規(guī)范化標(biāo)準(zhǔn)，比如讀取故障碼應(yīng)該向ecu發(fā)什么指令，讀數(shù)據(jù)流又是發(fā)什么指令等…
比如說(shuō)給 ECU發(fā)送 22 F1 86
ECU回復(fù) 62F18601
簡(jiǎn)單點(diǎn)說(shuō)就是：ISO-14229就是UDS。
ISO-15765 和UDSonCAN
由于K線物理層和數(shù)據(jù)鏈路層在網(wǎng)絡(luò)管理和通訊速率上的局限性，使得K線無(wú)法滿足日趨復(fù)雜的車載診斷網(wǎng)絡(luò)的需求。這時(shí)候CAN總線出現(xiàn)并代替了K線，也就是我們說(shuō)的ISO-15765。ISO-15765是基于CAN，它的ISO-15765-2、ISO-15765-3定義了診斷數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層的定義標(biāo)準(zhǔn)。
又因?yàn)镮SO-15765-3使用了ISO-14229（UDS）的診斷服務(wù)，所以ISO-15765也叫UDSonCAN。
簡(jiǎn)潔一點(diǎn)的理解就是：
基于K線的KWP2000協(xié)議就是ISO-14230
基于CAN的KWP2000協(xié)議就是ISO-15765
目前國(guó)內(nèi)的車子使用K線的新車是沒(méi)有了， 市面上存量的K線的車也不多了，十年前生產(chǎn)的柴油車，估計(jì)才有采用K線的ECU。
SAE J1939
SAE J1939是美國(guó)汽車工程協(xié)會(huì)（SAE）基于CAN總線而設(shè)計(jì)的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，它的數(shù)據(jù)鏈路層規(guī)定了CAN總線使用29bit的擴(kuò)展標(biāo)識(shí)符和擴(kuò)展數(shù)據(jù)幀，CAN通信速率為250Kbps。
J1939協(xié)議，采集數(shù)據(jù)的時(shí)候比較方便，ECU一直會(huì)主動(dòng)外發(fā)，從OBD口采集數(shù)據(jù)只需要監(jiān)聽(tīng)ECU的廣播報(bào)文即可。收到的報(bào)文可以過(guò)濾掉不需要的0xAABBCCDD地址，只挑選自己需要的地址數(shù)據(jù)，然后根據(jù)廠家的通訊協(xié)議，解析8個(gè)Byte里具體的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫(kù)即可。
而14230， 14229， 15765都是需要主動(dòng)向ECU請(qǐng)求數(shù)據(jù)，ECU才會(huì)返回，需要知道請(qǐng)求每個(gè)數(shù)據(jù)的具體指令，ECU就相當(dāng)于Web服務(wù)器，采集設(shè)備就相當(dāng)于瀏覽器。具體的指令可以從廠家獲取， 廠家獲取不到，就需要購(gòu)買一個(gè)官方的診斷儀，用CAN盒抓包進(jìn)行分析了。
當(dāng)然了， 汽車的數(shù)據(jù)也不是你想讀取就能讀取的，就好比京東淘寶你要是沒(méi)有賬號(hào)密碼，你是無(wú)法購(gòu)物的，ECU也要認(rèn)證采集設(shè)備是不是合法的，有安全算法，安全算法的破解就需要購(gòu)買市面上能讀取數(shù)據(jù)的診斷儀去破解分析了。
J1939雖然主動(dòng)外發(fā)數(shù)據(jù)， 但是外發(fā)的數(shù)據(jù)都是一些常規(guī)數(shù)據(jù)， 有很多數(shù)據(jù)是不外發(fā)的，比如油門開(kāi)度之類，要讓ECU主動(dòng)外發(fā)，就涉及到要配置ECU的參數(shù)，需要專用軟件配置了之后刷寫(xiě)HEX文件，風(fēng)險(xiǎn)很大，弄錯(cuò)了 ，發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)不了，或者儀表報(bào)錯(cuò)。
原文鏈接： https://blog.csdn.net/langeldep/java/article/details/83989197
什么是OBD： https://wenku.baidu.com/view/66f02a01e87101f69e3195b9.html
OBD的功能： http://www.360doc.com/content/15/1207/16/281812_518553656.shtml
關(guān)于協(xié)議：https://blog.csdn.net/langeldep/article/details/83989197?utm_medium=distribute.pc_relevant.none-task-blog-BlogCommendFromMachineLearnPai2-1.nonecase&depth_1-utm_source=distribute.pc_relevant.none-task-blog-BlogCommendFromMachineLearnPai2-1.nonecase
協(xié)議具體可以看內(nèi)網(wǎng)上，中文版和英文版
總結(jié)
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