DTC是什么 組成及特點介紹

DTC基本介紹

DTC顧名思義即為診斷故障碼，一種用來記錄當(dāng)某ECU發(fā)生或檢測到某種故障時所呈現(xiàn)在大家目前的標(biāo)識碼，通過該標(biāo)識碼便可以查表的方式獲得該故障信息，如故障觸發(fā)條件、故障解除條件、系統(tǒng)功能表現(xiàn)等。這是當(dāng)前供應(yīng)商與主機廠普遍用來監(jiān)測并識別故障的基礎(chǔ)手段，所以也同樣存在標(biāo)準(zhǔn)，普遍使用的標(biāo)準(zhǔn)是ISO15031-6，該標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了DTC的基本組成，DTC如何命名等信息。

DTC基本組成

根據(jù)上述ISO標(biāo)準(zhǔn)，DTC由以下兩個部分組成：DTC Catogory 與Failure Type，其中DTC Catogory 又可以根據(jù)Powertrain、Body、Chasis、N etwork四大子系統(tǒng)來進(jìn)一步定義其范圍，簡稱PBCU四大子系統(tǒng)，如下表1-1所示：

1-1 DTC Catogory 范圍定義

在上表中可以看到每個子系統(tǒng)都劃分為4個子范圍，如B0-B3，C0-C3，P0-P3，U0-U3；其中值得注意的是B0、C0、P0、P2、P3、U0、U3這幾個子范圍被ISO預(yù)留以供未來使用，因此嚴(yán)格來說，現(xiàn)在很多供應(yīng)商定義的DTC不符合規(guī)定，但一般來說不影響使用。接下來，我們就來看一下該DTC Catogory 占用的每個bi t的具體說明，如下圖1-2所示：

1-2 DTC Catogory Bit定義

圖中標(biāo)號1表示后12bit大小范圍可以為000-FFF；標(biāo)號2表示對于動力系統(tǒng)而言，如00，10都是ISO／SAE特殊定義的范圍；標(biāo)號3則表示對于動力系統(tǒng)而言，即便定義為11，可以被供應(yīng)商或主機廠自定義的范圍為P3000-P33FF，而P3400-P3FFF則已被ISO／SAE預(yù)先定義。了解了ISO對于DTC C atogory的定義之后，接下來看個具體實例1-3：

1-3 3字節(jié)DTC基本組成

正如我們經(jīng)常在客戶診斷調(diào)查表見到的P（00）、C（01）、B（10）、U（11）來實現(xiàn)我們所說的DTC診斷顯示碼（PBCU開頭碼）與日常使用的3字節(jié)DTC轉(zhuǎn)換 關(guān)系，實際上只需要將PBCU四個子系統(tǒng)對應(yīng)的bit組合關(guān)系替換進(jìn)去，便可以得到我們常說的DTC，這點很多小伙伴可能都會有誤區(qū)，特此說明一下。 其中上圖所示的低字節(jié)就是我剛剛說到的Failure Type，該Failure Type也不是隨意填寫，ISO都有規(guī)定，如常見的timeout應(yīng)該用0x87，信號無效應(yīng)該為0x81等等，該字節(jié)如何定義需要參考ISO15031-6并找到對應(yīng)的故障單元來選擇，值得注意的是：一般對于排放相關(guān)的ECU的DTC最低字位均為00，而對于非排放相關(guān)的ECU則需要參考ISO標(biāo)準(zhǔn)來定義。 上述四大故障基本上涵蓋了所有ECU所用到的DTC故障類型，這對于我們設(shè)計一款新的ECU產(chǎn)品將會有一些指導(dǎo)作用。 聯(lián)系：

DTC故障類型

以非排放相關(guān)的ECU為例，可以將DTC故障類型分為以下幾個部分：

硬件故障；如RAM、Flash、CPU時鐘等硬件本身失效的問題

軟件故障；如配置字故障，標(biāo)定故障或客戶定義的軟件功能性故障

外部環(huán)境故障；電壓過高或者欠壓、環(huán)境溫度過高或過低等

通訊相關(guān)故障；如報文丟失、信號無效，Checksum/AliveCounter故障等

DTC與event區(qū)別與聯(lián)系 區(qū)別：

DTC是某類故障的統(tǒng)稱，能夠大體定位到某個模塊的故障，而event則是故障監(jiān)控的基本單元，能夠定位某個模塊中的某個具體故障；

多個event可以mapping 同一個DTC；而同一個event不能mapping 多個DTC；

DTC可以直接可見，但Event需通過進(jìn)一步手段才能看到，有時僅對ECU供應(yīng)商可見；

DTC代表某類event集中表現(xiàn)，而event則是某個DTC的具體實例；

event的優(yōu)先級決定了DTC的優(yōu)先級；

event之間的依賴關(guān)系決定了DTC的依賴關(guān)系；

DTC的狀態(tài)位是其map的所有event的狀態(tài)位的或集；

2. DTC狀態(tài)位

當(dāng)出現(xiàn)DTC時，我們只知道有故障發(fā)生了這一個基本事實，但是并不知道該故障什么時候發(fā)生，現(xiàn)在是否已經(jīng)恢復(fù)、發(fā)生過幾次，恢復(fù)過幾次等細(xì)節(jié)性信息，因此國際標(biāo)準(zhǔn)組織ISO發(fā)布14229-1來引入DTC狀態(tài)位這一概念來得到上述細(xì)節(jié)性信息，使我們對該故障的生前生后有個清晰的認(rèn)識，便于我們快速定位問題所在。每一個DTC均有對應(yīng)的DTC狀態(tài)位，該DTC狀態(tài)位由一個字節(jié)表示，每個bit都有其重要含義，具體解釋如下圖2所示：

圖2 DTC Status bit 具體解釋如下：

Bit0： 請求時刻測試結(jié)果為失??；

Bit1： 在當(dāng)前點火循環(huán)至少失敗過1次；

Bit2： 在當(dāng)前或者上一個點火循環(huán)測試結(jié)果不為失敗；

Bit3： 請求時刻DTC被確認(rèn)，一般確認(rèn)是在一個點火周期內(nèi)發(fā)生錯誤1次；

Bit4： 自上次清除DTC之后測試結(jié)果已完成，即測試結(jié)果為PASS或者FAIL結(jié)果；

Bit5： 自上次清除DTC后測試結(jié)果都不是FAIL;

Bit6： 在當(dāng)前點火周期內(nèi)測試結(jié)果已完成，即為PASS或FAIL狀態(tài)；

Bit7： ECU沒有得到點亮警示燈請求；

相應(yīng)的為了讓大家對每一個bit的動態(tài)變化有個更為深刻的理解，結(jié)合最新版ISO14229-1 2020分別對每個bit的動態(tài)變化展示如下：Bit 0：

Bit 1：

Bit 2：

Bit 3：

Bit 4：

Bit 5：

Bit 6：

Bit 7

對于上述每一個Bit變化的前提條件大家可以參考官方文檔細(xì)細(xì)評味，這樣才能印象深刻，在這里就不贅述了。 3. DTC信息存儲 事實上當(dāng)DTC產(chǎn)生時，并不會直接存儲在NVM中，而是直接存儲故障e event的方式，然后間接通過event-DTC的mapping關(guān)系來存儲DTC，而DTC的狀態(tài)位則是由其mapping的所有event的狀態(tài)位的或集，如下圖3-1所示。大多數(shù)情況下光有DTC號以及狀態(tài)位信息往往不能一步到位定位root cause，需要引入環(huán)境信息才能夠進(jìn)一步確定問題所在，因此ISO組織便引入了以下兩個基本概念：快照數(shù)據(jù)（Snapshot Data）、擴展數(shù)據(jù)（Extended Data）。

If Event 1 -》 DTC A; Event 2 -》 DTC A; 。.. Event N -》 DTC A;

Then DTC A Status = Event 1 Status | Event2 Status | 。..| Event N;

DTC A 同時Map了Event 1 ～ Event N，則DTC A Status即為上述map的或集，但是具體是哪個event先報，則取決于event之間的優(yōu)先級以及上報策略來綜合判斷。 Snapshot Data：顧名思義快照信息即為故障發(fā)生時刻存下來的瞬態(tài)的環(huán)境數(shù)據(jù)，一般是指電源模式、溫度、時間戳、車速等信息。 Extended Data：即為在故障發(fā)生時其他的輔助故障信息，如aging counter、aged counter 、Fault Counter以及event id等。 另外，對于DTC信息存儲一般簡單理解可以分為兩部分存儲空間，該劃分更多的是邏輯意義上的定義，這樣區(qū)分的意義在于能夠更好的實現(xiàn)主機廠與供應(yīng)商的信息隔離，防止出現(xiàn)不必要的誤解與多余信息的討論。 Primary Memory：對主機廠以及ECU供應(yīng)商可見的DTC信息空間，如DTC Status、Snapshot Data、Extended Data等； Second Memory：僅ECU供應(yīng)商內(nèi)部可見的信息，如event ID、ITC等信息。 限于主題，所以NVM信息存儲點到為止，后續(xù)關(guān)于NVM信息存儲的機制會通過專題與大家一起分享學(xué)習(xí)。 4. DTC信息及狀態(tài)讀取 DTC會在ECU運行過程中產(chǎn)生、變化并被實時記錄下來，對于ECU供應(yīng)商或者主機廠則可以通過診斷服務(wù)的方式來實現(xiàn)DTC信息及狀態(tài)位的讀取，如下圖4所示，通過以下幾種方式便可以得到ECU支持的DTC、當(dāng)前或歷史DTC、Snapshot Data、Extended Data ，DTC status等信息。

圖4 DTC信息診斷獲取方式

審核編輯：郭婷