诊断基础知识KWP2000及K与CAN诊断.ppt

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E&EDepartmentCANBUSTeamE&EDepartmentCANBUSTeam诊断基础知识KWP2000,及K与CAN诊断PageE&EDepartmentCANBUSTeam诊断系统原理汽车控制系统在正常工作时，控制器ECU的输入和输出信号都是在一个规定的范围内运行，当控制电路的信号出现异常时，ECU中的诊断系统就判定该电路信号出现故障。

PageE&EDepartmentCANBUSTeam诊断系统原理常见异常（ECM）：

1.电路的信号超出规定范围。

例如：

冷却液温度传感器（CTS）在正常工作时，其输出电压在0.1V4.8V内，如超出这一范围，诊断系统则判定为故障信号；2.ECU在一段时间内接收不到传感器的信号或接（EMS）收到的信号在一段时间内不变，诊断系统也会判定为故障信号。

例如：

氧传感器在正常工作时，其输入电压应在0.1V0.9V内，波动不少于8次10秒；3.ECU中的诊断系统偶然发现一次不正常的输入信号时，不会诊断为故障信号，只有不正常的输入信号多次出现或持续一定时间，才会判定为故障信号。

例如：

转速信号是一个脉冲信号，发动机转速在100rmin以上时，丢失几个信号，ECU不会判定为故障。

PageE&EDepartmentCANBUSTeamKWP2000诊断设备和汽车ECU之间的数据交换需要遵循一定的协议和标准，各大汽车公司都有自己的标准和协议欧洲汽车领域广泛使用的一种车载诊断协议标准是KWP2000KWP2000实现了一套完整的车载诊断服务，并且满足E-OBD（EuropeanOnBoardDiagnose）标准PageE&EDepartmentCANBUSTeamKWP2000KWP2000由来KWP2000-KeyWordProtocol2000最初用于K诊断,K诊断的第一个通讯命令StartCommunication命令中含有keybytesKeybytes两个字节,称为keywordKeybytes起始值为2000（keybytes表第一个值）PageE&EDepartmentCANBUSTeamKWP2000KWP2000最初是基于K线的诊断协议，由于K线物理层和数据链路层在网络管理和通讯速率上的局限性，使得K线无法满足日趋复杂的车载诊断网络的需求。

CAN网络（ControllerAreaNetwork）由于其非破坏性的网络仲裁机制、较高的通讯速率（可达1Mbps）和灵活可靠的通讯方式，在车载网络领域广受青睐，越来越多的汽车制造商把CAN总线应用于汽车控制、诊断和通讯。

PageE&EDepartmentCANBUSTeam基于K线的KWP2000主要包括ISO14230-114230-4ISO14230-1规定了KWP2000协议的物理层规范（K线、L线），它在ISO9141-2的基础上把数据交换系统扩展到了24V电压系统。

ISO14230-2规定了KWP2000的数据链路层协议，包括报文结构、初始化过程、通讯连接管理、定时参数和错误处理等内容PageE&EDepartmentCANBUSTeam基于K线的KWP200014230-3规定了应用层的服务规范，包括诊断管理功能组、数据传输功能组、诊断信息传输功能组、输入/输出控制功能组、执行ECU程序组、数据上载/下载功能组和扩展功能组。

14230-4定义排放相关诊断的要求PageE&EDepartmentCANBUSTeam基于CAN的KWP2000基于CAN总线的KWP2000协议实际上指的就是ISO/WD15765-115765-415765把KWP2000应用层的诊断服务移植到CAN总线上。

PageE&EDepartmentCANBUSTeam基于CAN的KWP2000数据链路层采用了ISO11898协议，该协议是对CAN2.0B协议的进一步标准化和规范化；网络层则采用ISO15765-2协议，规定了网络层协议数据单元（N_PDU）与底层CAN数据帧、以及上层KWP2000服务之间的映射关系，并且为长报文的多包数据传输过程提供了同步控制、顺序控制、流控制和错误恢复功能。

PageE&EDepartmentCANBUSTeam基于CAN的KWP2000应用层采用了ISO15765-3协议，该协议完全兼容基于K线的应用层协议14230-3，并加入了CAN总线诊断功能组；PageE&EDepartmentCANBUSTeamK和CAN诊断的比较PageE&EDepartmentCANBUSTeamK、CAN比较两种协议在物理层、数据链路层及网络层（15765）上存在以下主要差别，这也是K线被CAN总线取而代之的主要原因所在：

1.K线通讯速率较低，最大波特率仅为10400bps；CAN总线通讯速率较高，最大波特率可达1Mbps。

PageE&EDepartmentCANBUSTeamK、CAN比较2.K线采用单端信号传输，抗干扰能力较弱，可靠性较差；CAN总线采用差分信号传输，抗干扰能力强，信号传输的可靠性高。

3.K线诊断在启动应用层诊断服务之前必须对ECU进行初始化建立连接，并且初始化过程比较复杂；而基于CAN总线的诊断设备不需要对ECU进行初始化即可进行诊断服务。

PageE&EDepartmentCANBUSTeamK、CAN比较4.K线诊断应用程序开发者必须亲自管理数据传输过程中的字节间定时，并处理底层通讯错误；CAN数据帧以整帧报文的形式进行发送，应用程序开发者不必管理字节间定时，并且CAN总线物理层和数据链路层具备完善的错误检测和错误恢复机制，应用程序不必监视和处理底层通讯错误。

PageE&EDepartmentCANBUSTeamK、CAN比较5.K线网络结构单一，网络管理功能很弱；而利用CAN总线可构建复杂的网络结构，可跨越网段进行远程诊断。

6.K线网络采用破坏性的仲裁机制，当诊断设备采用功能寻址与多个ECU进行通讯时，为避免总线冲突，ECU开发者必须采取措施保证多个ECU顺序访问总线；而CAN网络采用非破坏性的仲裁机制，并且仲裁过程由数据链路层完成，当诊断设备采用功能寻址与多个ECU进行通讯时，ECU开发者不必考虑总线访问冲突问题。

PageE&EDepartmentCANBUSTeamK、CAN比较K线服务报文最大字节长度仅为255，无法满足更长报文的传输要求，并且在长报文的传输过程中用户必须自己采取措施进行连接管理，可靠性和兼容性较差；而CAN总线诊断服务报文最大字节长度可达4096（12位），对于长报文的传输，网络层协议还具备标准化和规范化的同步控制、顺序控制、流控制和错误恢复等功能，具备很高的可靠性、兼容性。

PageE&EDepartmentCANBUSTeam结束语KWP2000是一套非常完善的车载故障诊断协议标准，协议的分层结构使得KWP2000诊断服务并不依赖于某种特定的网络介质，其应用层可以移植到任何一种物理层和数据链路层协议之上。

基于CAN总线的KWP2000顺应了目前车载网络发展的大趋势，将逐步取代K线诊断协议，成为下一代车载诊断协议的主流之一。

PageE&EDepartmentCANBUSTeamThanksalot!

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