引言

統一診斷服務（Unified Diagnostic Services, UDS）協議是汽車行業廣泛使用的標準診斷協議，它定義了車輛控制單元（ECU）與外部診斷工具之間的通信規范。在UDS協議中，時間參數的設置對于確保診斷過程的順利進行、評估ECU的響應速度以及診斷工具的超時預期具有至關重要的作用。本文將從應用層、會話層、傳輸層和網絡層四個層面詳細分析UDS中的時間參數，并探討這些參數在實際應用中的重要性。

一、應用層時間參數 1. P2 CAN_Client

P2 CAN_Client指的是診斷工具成功發送診斷報文請求之后，等待ECU回復診斷響應的超時時間間隔。這個參數的設置是為了確保診斷工具不會無限期地等待ECU的響應，從而提高診斷過程的效率。一般而言，這個超時時間間隔的默認值設定為50ms，但具體數值可能會根據主機廠的定義而有所不同。

2. P2* CAN_Client

P2* CAN_Client參數描述的是診斷工具在接收到ECU發送的否定響應碼NRC 0x78之后，繼續等待ECU響應的時間間隔。NRC 0x78通常表示ECU當前正在處理其他任務，暫時無法處理診斷請求。因此，診斷工具需要等待一段時間后再嘗試發送請求。這個參數的默認值通常設定為5000ms，以允許ECU有足夠的時間完成當前任務并響應診斷請求。

3. P2 Server

P2 Server參數表示ECU從接收到診斷請求報文到開始發送響應報文之間的時間間隔。這個參數描述了ECU的反應速度，是評估ECU性能的重要指標之一。P2 Server的最大值通常設定為50ms，以確保ECU能夠及時響應診斷請求。

4. P2* Server

P2* Server參數與P2 Server類似，但它描述的是ECU在發送否定響應碼NRC 0x78之后，繼續發送下一個診斷響應報文的時間間隔。這個參數的默認值通常也設定為5000ms，以允許ECU有足夠的時間處理當前任務并準備發送下一個響應報文。

5. P3 CAN Client Phys 和 P3 CAN Client Func

P3 CAN Client Phys和P3 CAN Client Func分別表示診斷工具在成功發送物理尋址和功能尋址診斷請求之后，再次發送相同類型請求的最小時間間隔。物理尋址是指診斷請求只針對特定ECU，而功能尋址則針對網絡中的所有ECU。這兩個參數的設置有助于減少網絡負載，避免過多的無效請求。

6. P4 Server

P4 Server參數表示ECU從接收到一個請求（T_Data.indication）到最終響應（T_Data.request）開始傳輸的時間間隔。這個參數是對ECU性能的要求，目的是防止ECU長時間返回否定響應NRC 0x78。當P4 Server_max等于P2 Server_max時，意味著不允許ECU返回NRC 0x78的否定響應。

二、會話層時間參數 1. S3 Client

S3 Client參數指的是診斷工具為了保持ECU在非默認會話模式下，發送3E服務請求報文以保持ECU在非默認會話模式下。S3 Client的默認值通常設定為4000ms。

2. S3 Server

S3 Server參數也稱為S3 Timeout，表示ECU在未接收到任何診斷請求報文時，保持在非默認會話模式下的時間間隔。如果在這個時間間隔內ECU沒有接收到任何診斷請求報文，它將退出非默認會話模式并返回默認會話模式。S3 Server的默認值通常設定為5000ms。

三、傳輸層時間參數

在傳輸層，主要涉及到多幀傳輸過程中的時間參數，包括首幀（FF）、流控幀（FC）和連續幀（CF）之間的時間關系。

1. Block Size (BS)

BS參數表示接收方在發送流控幀之后，發送方被允許連續發送的最大幀數目。這個參數與STmin通常一起使用，用于評估接收方的接收能力。如果BS為0，表示發送連續幀沒有限制；如果BS為某個具體數值（如8），則表示發送方在收到流控幀后可以連續發送指定數目的CF幀。

2. STmin

STmin參數表示接收方發送流控幀之后，發送方發送的連續幀之間的最小時間間隔。這個參數用于防止發送方發送過快導致接收方無法處理。如果STmin為0，表示對發送方發送CF的最小時間沒有要求。

四、網絡層時間參數

網絡層時間參數主要定義了發送方和接收方在傳輸過程中的時間要求，包括N_As、N_Ar、N_Bs、N_Br、N_Cs和N_Cr等。

1. N_As

N_As表示發送方發送一幀報文所需的時間，即從請求發送到發送完成（接收到對應的ACK）的時間間隔。這個參數用于評估發送方的發送效率。

2. N_Ar

N_Ar表示接收方發送一幀報文所需的時間，即從請求發送到發送完成（接收到對應的ACK）的時間間隔。這個參數用于評估接收方的接收效率。

3. N_Bs

N_Bs表示發送方從發送完首幀（FF）或連續幀（CF）到收到流控幀（FC）的時間間隔。這個參數用于監控發送方在發送多幀報文時的效率。

4. N_Br

N_Br表示接收方從收到首幀（FF）或連續幀（CF）到請求發送流控幀（FC）的時間間隔。這個參數用于監控接收方在接收多幀報文時的處理速度。

5. N_Cs

N_Cs表示發送方從收到流控幀（FC）到請求發送連續幀（CF）的時間間隔。這個參數用于評估發送方在接收到流控幀后的響應速度。

6. N_Cr

N_Cr表示接收方從發送完流控幀（FC）到收到連續幀（CF）的時間間隔。這個參數用于評估接收方在發送流控幀后接收連續幀的效率。

五、時間參數的測試方法 1. 估算方法

使用示波器記錄ECU接收到診斷命令后回復的時間，然后計算出診斷數據幀的傳輸時間。這種方法簡單易行，但精度受示波器采樣速率和通信延遲等因素的影響。

2. 使用專業測試工具

使用如CANoe、CANalyzer等專業的測試工具可以記錄診斷通信的時間參數。這些工具能夠準確記錄發送和接收時間戳，并計算出傳輸時間、響應時間等關鍵參數。雖然這種方法需要額外的設備成本，但能夠提供更精確和可重復的結果。

六、時間參數的重要性

UDS中的時間參數對于確保診斷過程的順利進行、評估ECU的性能以及診斷工具的超時預期具有至關重要的作用。合理設置這些參數可以提高診斷效率、減少無效請求并防止網絡擁塞。同時，這些參數也是診斷工具和ECU之間通信協議的重要組成部分，對于確保通信的有效性和可靠性至關重要。

七、結論

通過對UDS協議中時間參數的詳細分析，我們可以看到這些參數在診斷過程中的重要作用。它們不僅確保了診斷工具和ECU之間的通信效率，還提供了評估ECU性能和診斷工具超時預期的重要依據。在實際應用中，我們需要根據具體需求合理設置這些參數，以確保診斷過程的順利進行和通信的有效性和可靠性。

未來，隨著汽車行業的不斷發展和技術的不斷進步，UDS協議中的時間參數也將不斷優化和完善。我們期待在新技術和新標準的推動下，UDS協議能夠更好地滿足汽車診斷的需求，為汽車行業的發展貢獻更多的力量。