作者 | 寒月

小編 | CRYSTAL

DTC作為汽車故障診斷的核心標(biāo)識，如同車輛的“醫(yī)療檔案”，可以讓工程師精準(zhǔn)定位故障。從簡單的傳感器故障到復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)通信問題，DTC系統(tǒng)通過精密的編碼規(guī)則、狀態(tài)管理和老化機(jī)制，構(gòu)建了一套完整的故障生命周期管理體系。本文內(nèi)容基于ISO14229-1和ISO15031-6規(guī)范創(chuàng)建，詳細(xì)介紹了DTC組成格式、DTC狀態(tài)位、DTC狀態(tài)置位的算法、DTC的老化機(jī)制。

DTC定義

DTC：Diagnostic Trouble Code，診斷故障碼，是故障類型的身份ID號碼，用于汽車故障時(shí)對故障部位及原因的排查。

當(dāng)ECU檢測到一個(gè)故障時(shí)，其將在存儲器中存儲對應(yīng)的一個(gè)代碼，此代碼被稱為故障代碼。除故障代碼外，ECU還可能存儲與此故障相關(guān)的故障狀態(tài)、快照信息及擴(kuò)展信息。

DTC的組成

基本格式

其中，DTC High Byte和DTC Middle Byte這兩個(gè)字節(jié)表示故障內(nèi)碼，DTC Low Byte表示故障類型。

01

故障內(nèi)碼與5位標(biāo)準(zhǔn)故障碼的對應(yīng)關(guān)系

DTCHighByte、DTCMiddleByte這兩個(gè)字節(jié)表示故障內(nèi)碼，對應(yīng)5位標(biāo)準(zhǔn)故障碼（第一位是字母，后面四位是數(shù)字）。

示例："B123416"這個(gè)故障碼中的"B1234"為故障內(nèi)碼；最后面的"16"則是DTCLowByte的內(nèi)容。故障內(nèi)碼與5位標(biāo)準(zhǔn)故障碼的位置對應(yīng)關(guān)系如下：

●第一位長度2個(gè)bit（Bit15~14）是字母，表示故障所屬系統(tǒng)；有如下的四種情況：

●第二位長度2個(gè)Bit（Bit13~12）是數(shù)字，表示故障類型（用的哪種法規(guī)）；有如下的四種情況：

●第三位長度4個(gè)Bit（Bit11~8）是數(shù)字，表示故障所屬的子系統(tǒng)，按照4個(gè)Bit解析成1個(gè)16進(jìn)制字符

●第四和第五位長度8個(gè)Bit（Bit7~0），分別按照4個(gè)Bit解析成2個(gè)16進(jìn)制字符，是數(shù)字，表示具體故障對象和類型

02

故障種類和子類型DTCLowByte

DTCLowByte這個(gè)字節(jié)表示Failure Type Byte(FTB)，包含F(xiàn)ailure Category和Failure Sub Type兩個(gè)部分（ISO 15031-6中的DTCLowByte表示Failure Type Byte(FTB)，而ISO 14229-1中的DTC LowByte表示ID序號）。具體種類和類型在ISO15031-6中詳細(xì)定義。

ISO 14229-1中DTCLowByte定義

故障種類：

ISO 14229-1中故障類型定義

基本概念

操作循環(huán)（OperationCycle）

各種操作循環(huán)是計(jì)算周期相關(guān)狀態(tài)信息（如testCompleteThisOperationCycle）的基礎(chǔ)，定義了測試的開始和結(jié)束條件，OperationCycle開始時(shí)開始檢測故障，結(jié)束時(shí)停止檢測。

確認(rèn)閾值(Confirmation Threshold)

確認(rèn)此故障一直存在的Operation Clycle個(gè)數(shù)，將其認(rèn)定為歷史故障（ConfirmedDTC），在老化(aging)或手動(dòng)清除前confirmed DTC狀態(tài)位會一直存儲在EEPROM。

老化計(jì)數(shù)器（AgingCounter）

老化計(jì)數(shù)器用于特定診斷故障代碼的測試都沒有失?。╰estFailed）的連續(xù)操作循環(huán)的計(jì)數(shù)。當(dāng)一個(gè)OpreationCycle沒有檢測到testFailed，AgingCounter就會自加1，同時(shí)DTC status的bit0就會清0。該數(shù)值應(yīng)存儲于EEPROM。如果在一個(gè)操作循環(huán)中有任何已失敗的測試結(jié)果出現(xiàn)，則老化計(jì)數(shù)器將重置為“0”。

老化閾值（Aging Threshold）

在制造商或法規(guī)規(guī)定的操作循環(huán)內(nèi)，特定診斷故障代碼的測試未出現(xiàn)“失敗”結(jié)果，這個(gè)規(guī)定的操作循環(huán)的次數(shù)就稱為老化閾值。DTC的Confirmed狀態(tài)位將會被清除，同時(shí)DTC從non-volatile內(nèi)存中清除。也就是說此故障已經(jīng)完成了老化，可以自愈。

DTC狀態(tài)位

從汽車ECU中讀取儲存的DTC故障碼時(shí)，除了故障碼本身，還可以讀出很多其它的信息，包括優(yōu)先級、發(fā)生次數(shù)計(jì)數(shù)器、發(fā)生時(shí)的里程和時(shí)間，以及本節(jié)中所講的狀態(tài)位（DTC status）。

這個(gè)狀態(tài)位包含1個(gè)byte，這里面的8個(gè)bit都有各自的含義，但是這8個(gè)bit不一定都要使用，各個(gè)主機(jī)廠可以根據(jù)自己的需求使用其中的幾個(gè)，也可以全部使用。下圖是UDS對DTC status這8個(gè)bit的定義。

bit0：testFailed（當(dāng)前故障）

通常來說，ECU會周期地檢測故障是否存在，如果在最近一次的測試中，測試結(jié)果為失敗，則相應(yīng)DTC的這一個(gè)狀態(tài)位就要被置1，表示出錯(cuò)。但是它不一定被ECU存儲到non-volatile memory中，只有當(dāng)pendingDTC或confirmedDTC被置1時(shí)DTC才會被存儲。當(dāng)錯(cuò)誤消失或者診斷儀執(zhí)行了清除DTC指令時(shí)，testFailed會再次被置0。

testFailed狀態(tài)位置位算法：

ISO 14229-1中testFailed狀態(tài)位置位示意圖

● 置1：表示該DTC此時(shí)發(fā)生了故障

● 清0：a）testPass；b）14服務(wù)清除DTC

bit1：testFailedThisOperationCycle

這個(gè)bit用于標(biāo)識某個(gè)DTC在當(dāng)前的OperationCycle中是否出現(xiàn)過testFailed置1的情況，即是否出現(xiàn)過錯(cuò)誤。OperationCycle的起始點(diǎn)是ECU通過網(wǎng)絡(luò)管理喚醒到ECU通過網(wǎng)絡(luò)管理進(jìn)入睡眠，對于沒有網(wǎng)絡(luò)管理的ECU，這個(gè)起始點(diǎn)就是KL15通斷。通過bit0我們無法判斷某個(gè)DTC是否出現(xiàn)過，比如，當(dāng)前testFailed=0，說明當(dāng)前這個(gè)DTC沒有出錯(cuò)，如果testFailedThisOperationCycle=1的話，就說明這個(gè)DTC在當(dāng)前這個(gè)OperationCycle中出過錯(cuò)，但是當(dāng)前錯(cuò)誤又消失了。

testFailedThisOperationCycle狀態(tài)位置位算法：

ISO 14229-1中testFailedThisOperationCycle狀態(tài)位置位示意圖

● 置1：在當(dāng)前的操作循環(huán)內(nèi)，該DTC發(fā)生過故障

● 清0：a）開啟新的操作循環(huán)；b）14服務(wù)清除DTC

bit2：pendingDTC

根據(jù)規(guī)范的解釋，pendingDTC=1表示某個(gè)DTC在當(dāng)前或者上一個(gè)OperationCycle中是否出現(xiàn)過。pendingDTC位其實(shí)是位于testFailed和confirmedDTC之間的一個(gè)狀態(tài)，有的DTC被確認(rèn)的判定條件比較嚴(yán)苛，需要在多個(gè)OperationCycle中出現(xiàn)才可以被判定為confirmed的狀態(tài)，此時(shí)就需要借助于pendingDTC位了。pendingDTC=1的時(shí)候，DTC就要被存儲下來了。如果當(dāng)前OperationCycle中故障發(fā)生，pendingDTC=1，但是在下一個(gè)OperationCycle中，故障沒有了，pendingDTC仍然為1，再下一個(gè)OperationCycle中，故障仍然不存在，那么pendingDTC就可以置0了。

pendingDTC狀態(tài)位置位算法：

ISO 14229-1中pendingDTC狀態(tài)位置位示意圖

● 置1：原本無故障，但在上一次或當(dāng)前操作循環(huán)中出現(xiàn)一次測試結(jié)果為Failed

● 清0：a）在上一個(gè)操作循環(huán)和當(dāng)前操作循環(huán)均未發(fā)生故障（pending被置位后，需要連續(xù)兩次OperateCycle沒有監(jiān)測到故障）；b）14服務(wù)清除DTC

bit3：confirmedDTC（歷史故障）

當(dāng)confirmedDTC=1時(shí)，則說明某個(gè)DTC已經(jīng)被存儲到ECU的non-volatile memory中，說明這個(gè)DTC曾經(jīng)滿足了被confirmed的條件。但是請注意，confirmedDTC=1時(shí)，并不意味著當(dāng)前這個(gè)DTC仍然出錯(cuò)，如果confirmedDTC=1，但testFailed=0，則說明這個(gè)DTC表示的故障目前已經(jīng)消失了。

confirmedDTC狀態(tài)位置位算法：

ISO 14229-1中confirmedDTC狀態(tài)位置位示意圖

● 置1：滿足confirmed條件（幾個(gè)連續(xù)的操作循環(huán)檢測到故障），此時(shí)該DTC已被存儲至EEPROM中

● 清0：a）當(dāng)操作循環(huán)次數(shù)已滿足老化閾值；b）14服務(wù)清除DTC；c）故障記憶溢出

bit4：testNotCompletedSinceLastClear

這個(gè)bit用于表示，自從上次調(diào)用了清除DTC的服務(wù)之后，是否成功地執(zhí)行了對某個(gè)DTC的測試（不管測試結(jié)果是什么，只關(guān)心是否測了）。因?yàn)楹芏郉TC的測試也是需要滿足某些邊界條件的，并不是ECU上電就一定會對DTC進(jìn)行檢測。

testNotCompletedSinceLastClear狀態(tài)位置位算法：

ISO 14229-1中testNotCompletedSinceLastClear狀態(tài)位置位示意圖

● 置1：自從清DTC之后還沒有完成過針對該DTC的測試

● 清0：自從清DTC之后已經(jīng)完成過針對該DTC的測試

bit5：testFailedSinceLastClear

這個(gè)位與bit1:testFailedThisOperationCycle有些類似，后者表示某個(gè)DTC在當(dāng)前的OperationCycle中是否出現(xiàn)過testFailed置1的情況，而testFailedSinceLastClear表示的是在上次執(zhí)行過清除DTC之后某個(gè)DTC是否出過錯(cuò)。

testFailedSinceLastClear狀態(tài)位置位算法：

ISO 14229-1中testFailedSinceLastClear狀態(tài)位置位示意圖

● 置1：自上次清除診斷信息以來，DTC測試至少返回了一次失敗的結(jié)果

● 清0：a）滿足老化閾值；b）故障記憶溢出；c）清除DTC后

bit6：testNotCompletedThisOperationCycle

這個(gè)位與bit4：testNotCompletedSinceLastClear類似，后者表示自從上次調(diào)用了清除DTC的服務(wù)之后，是否成功地執(zhí)行了對某個(gè)DTC的測試。而testNotCompletedThisOperationCycle則表示在當(dāng)前OperationCycle中是否成功地執(zhí)行了對某個(gè)DTC的測試。

testNotCompletedThisOperationCycle狀態(tài)位置位算法：

ISO 14229-1中testNotCompletedThisOperationCycle狀態(tài)位置位示意圖

● 置1：a）指示DTC測試在當(dāng)前操作循環(huán)內(nèi)尚未運(yùn)行完畢；b）14服務(wù)清除DTC

● 清0：測試運(yùn)行并且通過或失??；

bit7：warningIndicatorRequested

某些比較嚴(yán)重的DTC會與用戶可見的警告指示相關(guān)聯(lián)，比如儀表上的報(bào)警燈，或者是文字，或者是聲音。這個(gè)warningIndicatorRequested就用于此類DTC。如果這個(gè)DTC不支持警告指示，則這個(gè)位永遠(yuǎn)置0。

warningIndicatorRequested狀態(tài)位置位算法：

ISO 14229-1中WarningIndicatorRequested狀態(tài)位置位示意圖

● 置1：ECU請求激活警告指示

● 清0：ECU不請求激活警告指示

DTCAging（DTC老化）

DTC診斷故障代碼一旦生成，將會一直保留，直到通過發(fā)送診斷指令清除，或者通過診斷故障代碼老化機(jī)制確定此故障不復(fù)存在。當(dāng)一直處于TestPassed，可將這個(gè)DTC清除掉，這個(gè)過程的結(jié)果被稱為self-healing，而這個(gè)過程，我們就叫做DTC的老化。

在診斷自恢復(fù)過程中，往往會定義30個(gè)或40個(gè)循環(huán)周期作為自恢復(fù)的條件。原因是：在一個(gè)相對較長的過程中，如果車輛沒有發(fā)生這個(gè)故障，可以認(rèn)為這個(gè)故障是一個(gè)偶發(fā)的現(xiàn)象，也可以認(rèn)為現(xiàn)在的車輛處于一個(gè)相對穩(wěn)定的狀態(tài)，因而，可以將這個(gè)故障碼清除。

DTC AgingCounter例子

ISO 14229-1中DTC AgingCounter示例

1

DTCAging計(jì)數(shù)器在完成測試未失敗的第一個(gè)操作循環(huán)后遞增為1，DTCAging計(jì)數(shù)器開始計(jì)數(shù)的條件是：testFailed=0,PendingDTC=0,ComfiredDTC=1。

2

pendingDTC=0的條件是在一個(gè)操作循環(huán)后測試完成且未失?。╰estNotCompletedThisOperationCycle=0，tesetFailed=0，tesetFailedThisOperationCycle=0）。如果ECU不支持掉電順序（即在關(guān)閉點(diǎn)火開關(guān)時(shí)立即斷電），則將無法檢測到操作循環(huán)的結(jié)束。因此，在下一個(gè)操作循環(huán)開始時(shí)將pendingDTC設(shè)置為零也是有效的。

3

DTCAging計(jì)數(shù)器在完成測試未失敗的第二個(gè)操作循環(huán)后遞增為2。testNotCompleted-ThisOperationCycle=0，tesetFailed=0。

4

DTCAging計(jì)數(shù)器繼續(xù)遞增，因?yàn)闇y試在這些操作循環(huán)中沒有失敗。tesetFailed=0。

5

當(dāng)完全滿足老化標(biāo)準(zhǔn)時(shí)（例如，DTCAging計(jì)數(shù)器達(dá)到特定值），confirmedDTC設(shè)置為零，DTC會從內(nèi)存中清除掉。

6

DTCAging計(jì)數(shù)器達(dá)到最大值（例如40），此時(shí)confirmedDTC被清除。

7

車輛制造商有責(zé)任指定testFailedSinceLastClear位是否通過老化標(biāo)準(zhǔn)或由于故障存儲器溢出而重置。

通過本文的系統(tǒng)性介紹，我們?nèi)娼馕隽薉TC從編碼規(guī)則、狀態(tài)管理到老化清除的完整生命周期。DTC不僅是簡單的故障代碼，更是連接車輛故障現(xiàn)象與根本原因的橋梁。掌握DTC的運(yùn)作機(jī)制，就如同擁有了診斷汽車電子系統(tǒng)的“解碼器”，能夠從海量故障數(shù)據(jù)中提取有價(jià)值的信息，為故障排查、系統(tǒng)優(yōu)化和品質(zhì)提升提供堅(jiān)實(shí)的數(shù)據(jù)支撐。

北匯信息在汽車診斷領(lǐng)域擁有深厚的技術(shù)積累，依托與多家主流OEM的長期合作，深入理解DTC在實(shí)際車型中的應(yīng)用與診斷需求，積累了豐富的故障診斷測試經(jīng)驗(yàn)。如您有相關(guān)測試或診斷開發(fā)需求，歡迎隨時(shí)與我們聯(lián)系。

參考文獻(xiàn)：

[1] Road vehicles — Unified diagnostic services (UDS) — Part 1:Application layer

[2] Road vehicles — Communication between vehicle and external equipment for emissions-related diagnostics Part 6: Diagnostic trouble code definitions