《道路車輛 基于K線的診斷通信 第1部分：物理層》征求意見稿

ICS43.040.40

T24

中華人民共和國國家標準

GB/TXXXXX—XXXX

道路車輛基于K線的診斷通信第1部分：

物理層

Roadvehicles-DiagnosticcommunicationoverK-Line(DoK-Line)

Part1:Physicallayer

（征求意見稿）

GB/TXXXXX—XXXX

前言

本標準按照GB/T1.1-2009給出的規(guī)則編制。

本標準由中華人民共和國工業(yè)和信息化部提出。

本標準由全國汽車標準化技術(shù)委員會(SAC/TC114)歸口。

本標準主要起草單位：

本標準主要起草人：

本標準為首次發(fā)布。

II

GB/TXXXXX—XXXX

道路車輛基于K線的診斷通信第1部分：物理層

1范圍

本標準本部分以ISO9141為基礎(chǔ)規(guī)定了物理層的要求，在此層之上可實現(xiàn)診斷服務(wù)?；?/p>

ISO9141-2中描述的物理層，可擴展在12V直流和24V直流電壓供電的道路車輛上使用。

注：本標準本部分在括號中給出的值適用于24V的直流系統(tǒng)。

2規(guī)范性引用文件

下列文件對于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅所注日期的版本適用于本文

件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修正案）適用于本文件。

ISO7637-1道路車輛-由傳導(dǎo)和耦合引起的電磁干擾-第一部分：定義和一般描述

ISO7637-2道路車輛-由傳導(dǎo)和耦合引起的電磁干擾-第二部分：僅沿供電源線路的瞬時電傳導(dǎo)

ISO14230-2道路車輛-K線診斷通信（DoK-Line）第2部分數(shù)據(jù)鏈路層

ISO15031-2道路車輛—車輛和外部設(shè)備間的與排放相關(guān)的診斷通信—第2部分：術(shù)語、定義、縮

寫和首字母縮略詞的指南

3術(shù)語、定義、符號和縮略詞

3.1術(shù)語和定義

ISO15031-2規(guī)定的術(shù)語和定義可適用于本文件。

3.1.1

上升時間risetime

<發(fā)送端>從20%VB上升到80%VB所用的時間，VB為車輛蓄電池電壓。

3.1.2

下降時間alltime

<發(fā)送端>從80%VB下降到20%VB所用的時間，VB為車輛蓄電池電壓。

3.2縮略詞

CTE外部測試設(shè)備和配套線束的電容值

COBW車輛線束電容值

CECUECU電容值

ECU電子控制單元

EMI電磁干擾

NRZ不歸零

VB車輛蓄電池電壓

1

GB/TXXXXX—XXXX

4約定

本標準本部分是基于OSI服務(wù)約定（ISO/IEC10731：1994）中討論的慣例，

因為它們適用于通信服務(wù)。

5文檔概覽

圖1利用K線診斷通信協(xié)議，以圖解方式給出了最適用的應(yīng)用軟件實現(xiàn)方式。

增強型診斷排放相關(guān)OBD

子集ISO14229-6ISO15031-5排

OSI7應(yīng)用ISO14229-1

UDSonK線放相關(guān)OBD服務(wù)

層UDS規(guī)范和要求

ISO150312-

OSI6表示車輛制造商自

2,-5，-6排放

層定義

相關(guān)OBD數(shù)據(jù)定

義

ISO14229-21:1

OSI5會話ISO14229-2UDS會話層服務(wù)

層UDS會話層服務(wù)

標準服務(wù)初級界面

K線診斷通信協(xié)議

OSI4傳輸

層ISO

14230-2

K線診斷

OSI3網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議ISO14230-

層數(shù)據(jù)鏈路4K線診斷

層通信協(xié)議

排放相關(guān)系

OSI2數(shù)據(jù)統(tǒng)要求

鏈路層

ISO

14230-1

K線診斷

OSI1物理

通信協(xié)議

層

物理層

圖1基于OSI模型的K線診斷通信協(xié)議參考文檔

6車輛與外部測試設(shè)備連接

6.1K線和L線架構(gòu)

支持14230協(xié)議的車輛ECU應(yīng)支持單線（僅有K線）或者雙線（K線和L線）通信連接，用于診斷、

測試或者售后維修。ECU(s)或者車輛應(yīng)向診斷儀提供車輛蓄電池電壓VB、電源地、信號地。

2

GB/TXXXXX—XXXX

K線是雙向傳輸線，用于在初始化過程中傳輸?shù)刂沸畔ⅲ蛘咴诳焖俪跏蓟^程中，與L線同時用

于從外部測試設(shè)備到車輛ECU的喚醒。在傳輸完這些信息之后，K線用于診斷儀與車輛間的雙向診斷通

信。完整的初始化序列和通信服務(wù)詳見GB/TXXXX-2。

L線是單向傳輸線，用于在初始化過程中傳輸?shù)刂沸畔ⅲ蛘咴诳焖俪跏蓟^程中，與k線同時用

于從外部測試設(shè)備到車輛ECU的喚醒。在其他時刻，為邏輯“1”的空閑狀態(tài)。

圖2表示了系統(tǒng)架構(gòu)中K線和L線的作用。

31

外部測試設(shè)備

2

ECU1ECU2

說明

1外部測試設(shè)備與ECU2單向數(shù)據(jù)流

2外部測試設(shè)備與ECU1和ECU2雙向數(shù)據(jù)流

3車輛診斷連接器

圖2系統(tǒng)架構(gòu)

6.2架構(gòu)要求

當一種或者多種類型的ECU連接到總線上時，系統(tǒng)設(shè)計者應(yīng)保證此架構(gòu)可以正常通信。例如，某個

ECU傳輸?shù)臄?shù)據(jù)不能初始化總線上另一個ECU的串行通信，并且一個初始化信號不能引起多個ECU同時

響應(yīng)。因此總線的多個ECU初始化時，ECU需要按照序列進行響應(yīng)。

如果K線和L線不是用于監(jiān)測、測試和診斷，需要在所有模式下避免數(shù)據(jù)沖突和錯誤的操作。

7信號和通信規(guī)定

7.1信號

注：在配有符合ISO15031-3連接器的車輛上，所有測量應(yīng)參考連接器的信號地和蓄電池電源引腳。如果連接器沒

有連接車輛地和蓄電池電源引腳，可以連接蓄電池極柱進行參考。

為了保證串行通信正常，ECU和外部測試設(shè)備應(yīng)正確判斷以下邏輯狀態(tài)：

邏輯“0”等效于發(fā)送端小于20%VB線路上的電壓，接收端小于30%VB線路上的電壓。

邏輯“1”等效于發(fā)送端大于80%VB線路上的電壓，接收端大于70%VB線路上的電壓。

另外，時延時間應(yīng)當小于10%（15%）的位時間。

電壓在30%VB與70%VB之間會被識別為邏輯“0”或者邏輯“1”。

采用不歸零編碼方式。位時間定義為，當“1”和“0”交替時，兩個連續(xù)上升沿或者兩個連續(xù)下降

3

GB/TXXXXX—XXXX

沿50%VB間隔的一半時間。

圖3表示了信號水平最差的情況。外部測試設(shè)備電氣要求見8.2，ECU電氣要求見9.3。

圖3最差情況下信號電壓值

7.2通信要求

7.2.1通信電路圖

電路圖布局見圖4。

4

GB/TXXXXX—XXXX

車輛外部測試設(shè)備

VB

ECUR

讀取K線或者L線讀取

I

R

TE

“1”或“0”CECUCOBWC“1”或“0”

地

圖4通信原理圖

7.2.2電容分配

外部測試設(shè)備及其配套線束的電容稱為CTE。車輛線束電容稱為COBW?？偩€上所有ECU總電容為：

n表示總線上ECU個數(shù)。

CECU，COBW，CTE值需按照以下選擇：

對于12V供電的車輛，CECU+COBW≤7.2nF，CTE≤2nF。

對于24V供電的車輛，CECU+COBW≤5nF，CTE≤2nF。

上述值由電路電阻、波特率偏差（見第8章和9章）、允許的時延時間、轉(zhuǎn)換閾值（見7.1）及假

設(shè)最大通信速率10.4KBd推算而出。如果選擇更高或更低的最大通信速率，設(shè)計者需減小或者增大相

應(yīng)的電容值。公式詳見ISO9141中的定義。

8外部測試設(shè)備要求

8.1最低功能要求

外部測試設(shè)備能夠支持ISO14230-2中定義的初始化方法和通信協(xié)議。

8.2電氣要求

8.2.1工作溫度要求

5

GB/TXXXXX—XXXX

8.2.2到8.2.6定義的技術(shù)參數(shù)適用于0°C~50°C的工作溫度范圍。對于12V（24V）的系統(tǒng)，要

求外部測試設(shè)備在車輛蓄電池電壓8V到16V（16V到32V）之間都可以正常工作。

推薦外部測試設(shè)備制造商擴大車輛蓄電池正常工作電壓VB和工作溫度的范圍。

8.2.2外部測試設(shè)備K線和L線的上拉電阻

外部測試設(shè)備K線和L線未連接到ECU時，設(shè)備內(nèi)部必須通過使用510Ω（1KΩ）電阻上拉到VB。

外部測試設(shè)備連接到ECU時，需要滿足以下要求：

a)發(fā)送狀態(tài)

1)在邏輯“1”狀態(tài)下，外部測試設(shè)備等效電壓要大于90%VB的車輛蓄電池電壓，等效電阻為

510Ω×（1±5%）[1kΩ×(1±5%)]。

2)在邏輯“0”狀態(tài)下，外部測試設(shè)備等效電壓要小于10%VB的車輛蓄電池電壓，最大灌電

流為100mA。

b)接收狀態(tài)

1)外部測試設(shè)備K線等效電阻為510Ω×（1±5%）[1kΩ×(1±5%)]。

8.2.3快速初始化和通信波特率

外部測試設(shè)備應(yīng)支持快速初始化，通信波特率在協(xié)議定義標稱值的±0.5%偏差范圍以內(nèi)。根據(jù)具

體的測試方式，波特率的偏差也可在±1%左右。5bd地址發(fā)送偏差在±0.5%以內(nèi)。

8.2.4位時間要求

對于每一個字節(jié)，當偏移不超過位時間的30%，外部測試設(shè)備均能定義每一位狀態(tài)。

8.2.5電壓要求

外部測試設(shè)備不應(yīng)向K線和L線傳輸高于VB或40V的任一電壓（以兩者較低值為準），也不應(yīng)傳輸

低于-1V的電壓。這包括VB電壓漂移的抑制，詳見ISO7637-112V電氣系統(tǒng)和ISO7637-224V電氣

系統(tǒng)。

8.2.6電容要求

外部測試設(shè)備及配套線束和連接器總電容不能超過2nF。

9ECU要求

9.1最低功能要求

8.2.6定義了電合成阻抗基本要求。以連接了10個ECU的系統(tǒng)，每個ECU的平均值作為參考。如

果連接的ECU數(shù)量不一樣，數(shù)值也會不同。

對于24V系統(tǒng)，不對每個ECU的電容值進行規(guī)定，但是車輛總電容見第7章。

9.2輸入輸出線

6.1定義ECU之間應(yīng)可以通過一根（K線）或者兩根（K線和L線）線連接。應(yīng)提供VB和地給外部

測試設(shè)備使用，但不應(yīng)直接從ECU引出。

9.3電氣要求

6

GB/TXXXXX—XXXX

9.3.1K線

在邏輯“1”狀態(tài)，或者接收狀態(tài)，ECU的對地電阻應(yīng)不少于50KΩ（100KΩ）。

如果在K線和VB間有內(nèi)部電阻，阻值不小于100kΩ(200kΩ)。

每個ECUK線對地電容不超過500pF。

在一些情況下（如EMI）車輛制造商的系統(tǒng)設(shè)計者可能有不同的要求，但是需要注意給定車輛的COBW

和CECU總的最大電容值不能超過7.2.2中定義的限制值。

在邏輯“0”狀態(tài)ECUK線和地之間應(yīng)該有不超過110Ω（220Ω）的下拉電阻。設(shè)計下拉電阻是為

了確保下降沿的時延時間符合7.1要求。

ECU未進行串口通訊且外部測試已經(jīng)連接，ECU輸出邏輯“1”。

9.3.2L線

輸入的對地電阻應(yīng)至少為50kΩ（100kΩ）。

如果在L線和VB間有內(nèi)部電阻，阻值不小于100kΩ(200kΩ)。

每個ECUL線對地電容不超過500pF。

9.3.3K線和L線

ECU輸入輸出電路硬承受外部測試設(shè)備在K和L線上的變化和過壓，通過外部測試設(shè)備的原電阻。

限制范圍如下：

a)K線和L線可以承受：

持續(xù)20V直流電（持續(xù)36V直流電）

30分鐘24V直流電（30分鐘42V直流電）

1分鐘30V直流電（1分鐘48V直流電）

b)根據(jù)ISO7637-112V和ISO7637-224V電氣系統(tǒng)，K線和L線應(yīng)承受3a和3b的脈沖，最大

正極絕對電壓為40V（60V），最大負極對地電壓為-1V。

9.4最低功能要求

ECU應(yīng)支持ISO14230-2中定義的至少一種初始化方法和通信協(xié)議。如果ECU只能對自身的不同初

始化方法響應(yīng)，那么應(yīng)忽略總線上其它ECUs的初始化。

當在協(xié)議中指定波特率時，ECU應(yīng)使用標稱率±1.7%(±1%)以內(nèi)的位速率發(fā)送報文

10線束要求

在沒有連接任何ECU時進行測量，車輛中每條串行通信線相對于車輛信號地的電容應(yīng)不超過2nF。

VB和地應(yīng)提供給外部測試設(shè)備使用，但不應(yīng)直接從ECU引出。

_________________________________

7

GB/TXXXXX—XXXX

目次

前言.................................................................................II

1范圍...............................................................................1

2規(guī)范性引用文件.....................................................................1

3術(shù)語、定義、符號和縮略詞...........................................................1

3.1術(shù)語和定義......................................................................1

3.2縮略詞..........................................................................1

4約定...............................................................................2

5文檔概覽...........................................................................2

6車輛與外部測試設(shè)備連接.............................................................2

6.1K線和L線架構(gòu)..................................................................2

6.2架構(gòu)要求........................................................................3

7信號和通信規(guī)定.....................................................................3

7.1信號............................................................................3

7.2通信要求........................................................................4

8外部測試設(shè)備要求...................................................................5

8.1最低功能要求....................................................................5

8.2電氣要求........................................................................5

9ECU要求............................................................................6

9.1最低功能要求....................................................................6

9.2輸入輸出線......................................................................6

9.3電氣要求........................................................................6

9.4最低功能要求....................................................................7

10線束要求..........................................................................7

I

GB/T34590.11—XXXX

偏置電調(diào)節(jié)電壓超出預(yù)

一個或多個輸出卡滯0.00E+0

流發(fā)生SR期范圍（VA_UV-P10%2.00E-050%SM1、SM299.9%2.00E-08SM1、SM2100%

（高或低）0

器VA_OV）

調(diào)節(jié)電壓超出預(yù)

一個或多個輸出是浮0.00E+0

SR期范圍（VA_UV-P10%2.00E-050%SM1、SM299.9%2.00E-08SM1、SM2100%

動的（即開路）0

VA_OV）

調(diào)節(jié)電壓超出預(yù)

參考電流不正確（即0.00E+0

SR期范圍（VA_UV-P10%2.00E-050%SM1、SM299.9%2.00E-08SM1、SM2100%

在預(yù)期范圍之外）0

VA_OV）

調(diào)節(jié)電壓在預(yù)期P

參考電流精度太低，包0.00E+0

SR范圍內(nèi)但精度較10%2.00E-050%SM397.0%6.00E-07SM3100%

括漂移0

低

如果沒有濾除尖P

峰，則在有限的時

0.00E+0

SR參考電流受尖峰影響間內(nèi)調(diào)節(jié)電壓精10%2.00E-0550%1.00E-05SM1、SM2100%

0

度低;否則沒有

影響

調(diào)節(jié)電壓在預(yù)期P

0.00E+0

SR參考電流在預(yù)期范圍范圍內(nèi)但精度較10%2.00E-050%SM397.0%6.00E-07SM3100%

0

內(nèi)振蕩低

一個或多個偏置電流P

調(diào)節(jié)電壓精度低0.00E+0

SR超出預(yù)期范圍，而參考10%2.00E-050%SM397.0%6.00E-07SM3100%

或失調(diào)0

電流是正確的

152

GB/TXXXXX—XXXX

開始

將外部測試設(shè)備連接到

OBD/WWH-OBD診斷連接器

設(shè)置第一個波特

率

將CAN接口的波特率設(shè)置為

波特率記錄的波特率

下一個

波特率

執(zhí)行波特率驗證不確定

選擇下一個波特率

（11位CAN-ID、服務(wù)0x01，PID0x00）

參考圖3

確定

確定無其他可用

執(zhí)行ISO15031-5OBD響應(yīng)驗證的波特率

（11位CAN-ID）

參考圖4

不確定

發(fā)送ISO15031-5OBD響應(yīng)