提到車載診斷，大家首先想到的是UDS（Unified Diagnostic Services）協(xié)議。UDS可以用于ECU診斷、參數(shù)配置和刷寫等領(lǐng)域。與排放相關(guān)的ECU還需要滿足OBD（On-Board Diagnostics）協(xié)議。OBD協(xié)議中定義了排放相關(guān)ECU的診斷數(shù)據(jù)的通信規(guī)則（診斷服務(wù)、故障診斷碼定義、數(shù)據(jù)解析格式等）。OBD相對于UDS最大的不同點在于：OBD是一個強制執(zhí)行的法規(guī)協(xié)議，這意味著對于所有整車廠來講，通信規(guī)則是一致的。

OBDonUDS

目前主流的排放法規(guī)協(xié)議是OBDⅡ，對應(yīng)的標準是SAE J1979-1，后續(xù)ISO組織對此進行了標準化，即ISO 15031。2021年，行業(yè)提出了新的OBD協(xié)議OBDonUDS，即SAE J1979-2，其核心思想是使用UDS協(xié)議來映射OBD的診斷服務(wù)，從而可以通過UDS服務(wù)來讀取OBD的診斷信息。OBDonUDS計劃取代OBDⅡ。

那么問題來了，OBDⅡ已經(jīng)成熟使用多年，為什么非要升級新的OBDonUDS協(xié)議呢？

1.

OBDⅡ協(xié)議和UDS協(xié)議看起來類似，實際上在工程實踐中，存在重大差異。導致排放相關(guān)ECU必須運行兩套獨立的協(xié)議，OBDⅡ和UDS。OBDonUDS將OBDⅡ的服務(wù)映射到UDS，為實現(xiàn)UDS的真正“統(tǒng)一”向前邁進了一步。

2.

過去，行業(yè)中針對不同的車輛類型，出現(xiàn)了不同的OBD協(xié)議。例如，OBDⅡ、HD-OBD（Heavy Duty OBD）、WWH-OBD（World Wide Harmonized OBD）等。OBDonUDS對這些協(xié)議做了融合，計劃未來取代所有的這些變種。

3.

隨著汽車電子電氣化的深入發(fā)展，排放監(jiān)測的功能需求增多，OBDⅡ顯得有些“捉襟見肘”。在某些應(yīng)用場景中，OBDⅡ定義的標識符出現(xiàn)了不夠用的情況。比如，OBDⅡ定義的DTC只有兩個字節(jié)，那么會出現(xiàn)可定義的DTC數(shù)量不夠用的情況；OBDⅡ的故障存儲不支持擴展數(shù)據(jù)的讀取等。OBDonUDS對以上情況進行完善，這意味OBDonUDS不僅僅是對OBDⅡ服務(wù)的UDS映射，還擴展了更多信息。

OBDonUDS和OBDⅡ的具體區(qū)別如下：

OBDonUDS的發(fā)展現(xiàn)狀

OBDonUDS雖然是診斷協(xié)議的“新人”，但前進的步伐一點也不慢。在美國，該標準在2027年之前可過渡使用，即OBDⅡ和OBDonUDS可選擇其一進行車輛認證。2027年之后，美國新上市的車輛必須滿足OBDonUDS協(xié)議。歐洲主流的整車廠在下一代車型中引入OBDonUDS功能的開發(fā)。中國也在積極起草對應(yīng)OBDonUDS的國家標準。

ZEVonUDS

OBD協(xié)議是對傳統(tǒng)車輛的排放ECU的法規(guī)監(jiān)管依據(jù)，那么對于新能源汽車是否有必要加強法規(guī)監(jiān)測呢？答案是肯定的，特別是電池的健康狀態(tài)，電動汽車的運行是否節(jié)能（以減少污染物排放）等，這些需要有可以讀取的定量數(shù)據(jù)來支撐。所以2022年產(chǎn)生了新的協(xié)議ZEVonUDS（Zero Emission Vehicle），即SAE J1979-3，定義了診斷儀獲取新能源汽車動力系統(tǒng)數(shù)據(jù)的通信規(guī)則。

就通信服務(wù)格式而言，ZEVonUDS可以理解成OBDonUDS的子集，也是基于UDS服務(wù)進行通信的。不同點是OBDonUDS重點監(jiān)測廢氣行為，而ZEVonUDS重點監(jiān)測電池狀態(tài)。和OBDⅡ類似，OBDonUDS和ZEVonUDS的數(shù)據(jù)也定義在SAE J1979DA（包括PID、TID、MID和InfoType ID等）和SAE J2012DA（包括DTC等）中。

ZEVonUDS還首次描述了通過DoIP的方式進行車輛的OBD診斷。因此，ZEVonUDS允許通過CAN和DoIP進行車輛訪問。不過，同一輛車一次只能支持其中一種訪問方式。

ZEVonUDS的發(fā)展現(xiàn)狀

ZEVonUDS發(fā)展的時間節(jié)點和OBDonUDS接近。在美國，最遲從2027年起，所有新能源車輛都必須支持ZEVonUDS。中國也在積極起草對應(yīng)ZEVonUDS的國家標準。

CARB（加州空氣資源委員會）使用ZEVonUDS標準來記錄在加州注冊銷售的電動和插電式混合動力汽車的維修情況。在美國，電動和混合動力汽車引入了所謂的ZEV保修要求。該規(guī)定指出，在前三年（相當于50000英里）內(nèi)，與駕駛相關(guān)的零件不得有缺陷。對于需要更換的高成本零件，該期限設(shè)定為7年（相當于70000英里）。此外，8年后（相當于100000英里），電池的剩余容量必須大于80%等。

一站式解決方案

新的協(xié)議帶來便利的同時，對ECU的診斷開發(fā)、測試以及診斷儀的更新帶來了新的挑戰(zhàn)。Vector很早就致力于OBDonUDS和ZEVonUDS協(xié)議相關(guān)工具的研發(fā)，目前可提供一站式全流程的解決方案。

1.

診斷數(shù)據(jù)庫

CANdelaStudio是診斷數(shù)據(jù)庫CDD的編輯工具，支持UDS、OBDⅡ、OBDonUDS、ZEVonUDS協(xié)議。手動編輯數(shù)據(jù)庫當然可行，只是耗時耗力。CANdelaStudio從18版本開始，支持導入OBDⅡ、OBDonUDS、ZEVonUDS的診斷數(shù)據(jù)（注：CDDT中需要支持OBDⅡ或OBDonUDS的診斷服務(wù)）。具體操作如下：

1）點擊Data Exchange->Import->OBD Digital Annex，選擇OBDⅡ或OBDonUDS/ZEVonUDS導入

2）如果需要導入PID、MID和TID等信息，則可加載J1979DA的表格。如果需要導入DTC的信息，則可加載J2012DA的表格。

不同的CANdelaStudio版本支持的SAE J1979DA和SAE J2012DA的版本不同，最新的CANdelaStudio 21支持的版本信息如下：

2.

診斷開發(fā)

創(chuàng)建/編輯CDD后，將CDD導入Davinci Configurator工具中，配置后即可實現(xiàn)OBDonUDS或ZEVonUDS代碼的自動生成。MICROSAR Classic R27開始支持OBDonUDS的配置，R32版本引入ZEVonUDS，作為OBDonUDS的特性實現(xiàn)。

3.

診斷測試

創(chuàng)建/編輯CDD后，可以將CDD導入CANoe中進行診斷的測試仿真。這部分功能和UDS協(xié)議在CANoe的應(yīng)用類似，本文不再贅述。

CANoe.DiVa是診斷測試用例的自動化生成工具，也支持OBD的測試。CANoe.DiVa 15開始支持OBDonUDS的測試，CANoe.DiVa 17開始支持ZEVonUDS的測試。CANoe.DiVa對于OBD的測試配置非常簡單，新建工程后選擇合適的診斷數(shù)據(jù)庫即可。用戶通常有兩個選擇：

與OBD協(xié)議相匹配的、內(nèi)置的診斷數(shù)據(jù)庫文件（“Built-In OBDonUDS”或“Built-In ZEVonUDS”

與被測ECU匹配的OBD診斷數(shù)據(jù)庫文件，比如CDD

新建工程后，在Test Configuration->Services配置需要測試的診斷內(nèi)容。

CANoe.DiVa同時支持SAE J1699-3（OBDⅡ的一致性測試要求，CANoe.DiVa 17版本開始支持）和SAE J1699-5（OBDonUDS的一致性測試要求，CANoe.DiVa 18版本開始支持）的測試，

4.

診斷儀

Indigo是支持UDS和OBD協(xié)議的診斷儀，其優(yōu)勢在于無需定制化開發(fā)，加載整車廠的診斷數(shù)據(jù)庫（CDD/ODX）之后即可對ECU或整車進行實時診斷，因此特別適用于開發(fā)周期短或者沒有定制的工程診斷儀的項目。

Indigo對于OBDonUDS和ZEVonUDS均有很好的支持，Indigo 8開始支持OBDonUDS，Indigo 9開始支持ZEVonUDS。Indigo內(nèi)嵌OBD協(xié)議的解析器，直接支持OBDonUDS和ZEVonUDS協(xié)議的解析。直接新建工程，添加OBD的窗口即可完成OBD測試的配置，無需額外配置診斷數(shù)據(jù)庫。Indigo可以自動識別車輛采用的OBD協(xié)議。如下是Indigo自動識別的ZEVonUDS和OBDonUDS的車輛信息。

小 結(jié)

OBDonUDS和ZEVonUDS是近些年提出的，大概率會成為未來主流的車載診斷的法規(guī)協(xié)議。OBDonUDS將代替OBDⅡ為燃油車的監(jiān)測提供依據(jù)，ZEVonUDS則將為新能源車輛的監(jiān)測提供依據(jù)。OBDonUDS和ZEVonUDS的引入對于ECU診斷功能、測試工具和診斷儀的開發(fā)提出了新的挑戰(zhàn)，Vector為您提供一站式的解決方案。