ECU診斷服務-功能理解

在ECU開發過程中診斷功能是最為基礎的部分之一，而ISO 14229-1 道路車輛統一診斷服務UDS（Unified Diagnostic Services）是應用最廣泛的應用層規範，不僅可以實現基於CAN匯流排的診斷服務，也可以在FlexRay，K-line，LIN，Ethernet等網路匯流排上實現。

在規範中Server指的是具備診斷功能的ECU控制器，而Client指的是診斷設備（可以是定製的診斷儀，也可以是PC+CANoe這樣的調試工具）。通過診斷設備的人機界面使得我們能夠讀取信息、寫入信息、以及管理控制ECU。為了便於理解診斷服務可以實現哪些具體的功能，可以大致將這些功能分為五類：故障信息的管理、ECU信息的管理、BootLoader實現、通信控制、以及執行控制。

1. 故障信息的管理

車輛上通常有著上百個ECU控制單元，如何用一種統一且高效的方式讀取故障信息，定位故障點是UDS首先要解決的問題。一般情況下車輛上根據診斷處理方式可分為兩類ECU。二級ECU一般不直接被Client訪問進行故障讀取，當完成自診斷和存儲後將故障信息發送至一級ECU；一級ECU可對自身以及二級ECU的故障進行存儲，並可直接與Client交互。以分散式BMS舉例，主控單元BMU可以是一級ECU，從控LECU可以是二級ECU。

Client可以讀取到ECU的故障代碼DTC（Diagnostic Trouble Code)，每一個DTC對應一個明確的故障。這些故障可以是被控對象故障，例如單體電壓過低，充電電流過大等。也可以是控制器自身故障的診斷，例如EEPROM失效、控制開關失效等。還可以是系統故障，例如12V輸入電壓偏低，高壓互鎖異常等。還有網路通信故障，例如VCU通信故障，LECU通信故障等。

除了獲取DTC故障代碼以外，還可以通過讀取Snapshot快照信息了解到故障時刻的其他關鍵參數，用於進一步分析故障原因。例如當我們讀取BMS的故障代碼得到單體電壓低的DTC時，我們可以在Snapshot快照中找到SOC，溫度，電流，總電壓、KL.15狀態這些信息，用於判斷故障時刻的工況、環境，從而找到故障觸發原因。

除了讀取以外，故障信息的管理還包括了故障清除、故障存儲、故障上報方式等方面的設置；因此需要通過一系列的服務指令SID來實現。

2.ECU信息的管理

除了故障信息以外，ECU通常還存儲了車輛VIN碼，ECU製造裝配日期/批次、ECU軟硬體版本號，Bootloader版本號，標定參數版本號等信息，需要通過ECU讀取和寫入的服務指令SID來管理這些信息。

3.執行控制

UDS服務還支持Client對ECU的控制。通過相應的SID可以實現對ECU的重啟和Routine Control。正常情況下ECU是根據既定程序運行的，而啟動Routine Control服務可以調用ECU內預設的功能函數，非常靈活的實現對ECU的外部控制。例如可以通過Routine Control指令在沒有外部充電設備的情況下控制BMS進入充電模式、吸合接觸器；亦或者在一切正常的情況下，使BMS進入故障狀態，執行一系列的故障保護措施。

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