ISO 9141-2:1994
(Main)Road vehicles — Diagnostic systems — Part 2: CARB requirements for interchange of digital information
Road vehicles — Diagnostic systems — Part 2: CARB requirements for interchange of digital information
Is limited to vehicles with nominal 12 V supply voltage. Describes a subset of ISO 9141:1989. Specifies the requirements for setting-up the interchange of digital information between on-board emission-related electronic control units of road vehicles and the SAE OBD II scan tool as specified in SAE J1978. This communication is established to facilitate compliance with California Code of Regulation, Title 13, 1968.1.
Véhicules routiers — Systèmes de diagnostic — Partie 2: Caractéristiques CARB de l'échange de données numériques
General Information
Relations
Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL IS0
9141-2
STANDARD
First edition
1994-02-01
systems -
Road vehicles - Diagnostic
Part 2:
lange of digital
CARB requirements for inter&
information
V6hicules routiers - Syst&mes de diagnostic -
Partie 2: Caractkistiques CARB de Mchange de donnbes numdriques
Reference number
::
IS0 9141-2:1994(E) ,.
IS0 9141-2:1994(E)
Contents
Page
1 Scope . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2 Normative references
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3 Definitions
..............................................................
4 Specific configurations
................................. 2
5 Signal and communication specifications
. . . . . . . . . . . . . . . 3
6 Initialization of vehicle prior to serial communication
7 Initialization header . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Requirements of diagnostic tester .
9 Requirements of ECU .
...........................................................
10 Requirements of wiring
.....................................
11 Subsequent communication protocol
.......................................................................
12 Message timing
..........................................................................
13 Error handling
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
14 Worked example
Annex
A Tables of initialization, header and protocol timings, and electrical
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
characteristics
0 IS0 1994
All rights reserved. No part of this publication may be reproduced or utilized in any form or
by any means, electronic or mechanical, including photocopying and microfilm, without per-
mission in writing from the publisher.
International Organization for Standardization
Case Postale 56 l CH-1211 Geneve 20 l Switzerland
Printed in Switzerland
ii
IS0 9141=2:1994(E)
Foreword
IS0 (the International Organization for Standardization) is a worldwide
federation of national standards bodies (IS0 member bodies). The work
of preparing International Standards is normally carried out through IS0
technical committees. Each member body interested in a subject for
which a technical committee has been established has the right to be
represented on that committee. International organizations, governmental
and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. IS0
collaborates closely with the International Electrotechnical Commission
(IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
Draft International Standards adopted by the technical committees are
circulated to the member bodies for voting. Publication as an International
Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting
a vote.
International Standard IS0 9141-2 was prepared by Technical Committee
lSO/TC 22, Road vehicles, Sub-Committee SC 3, Electrical and electronic
equipment.
IS0 9141 consists of the following part, under the general title Road ve-
hicles - Diagnostic systems:
- Part 2: CARB requirements for interchange of digital information.
NOTE - IS0 9141 :1989, Road vehicles - Diagnostic systems - Re-
quirements for interchange of digital information, is regarded as being part
1 of this International Standard.
Annex A forms an integral part of this part of IS0 9141.
This page intentionally left blank
INTERNATIONAL STANDARD IS0 9141-2:1994(E)
Road vehicles - Diagnostic systems -
Part 2:
CARB requirements for interchange of digital information
SAE J1962, Diagnostic Connector.
1 Scope
OBD II Scan Tool.
SAE J1978,
This part of IS0 9141 describes a subset of
IS0 9141 :I 989. It specifies the requirements for set-
E/E Diagnostic Test Modes.
SAE J 1979,
ting up the interchange of digital information between
on-board emission-related Electronic Control Units
SAE J2012, Format and Messages for Diagnostic
(ECUs) of road vehicles and the SAEOBD II scan tool
Trouble Codes.
as specified in SAE J1978. This communication is es-
tablished to facilitate compliance with California Code
California Code of Regulation, Title 13, 1968.1, Mal-
of Regulation, Title 13, 1968.1, Ma/function and Diag-
function and Diagnostic Systems Requirements.
nostic Systems Requirements, 1994 and subsequent
mode/ year passenger cars, light-duty trucks, and
medium duty vehicles with feedback fuel control sys-
3 Definitions
tems.
For the purposes of this part of IS0 9141, the defi-
This part of IS0 9141 is limited to vehicles with
nitions given in IS0 9141 apply.
nominal 12 V supply voltage.
4 Specific configurations
2 Normative references
4.1 Vehicle ECUs required by OBD II to communi-
The following standards contain provisions which,
cate with the SAE Jl978OBD II scan tool shall sup-
through reference in this text, constitute provisions
port either a one-wire (K line only) or a two-wire (K and
of this part of IS0 9141. At the time of publication, the
L line) communication connection to the SAE J1978
editions indicated were valid. All standards are subject
OB II scan tool through the SAE J1962 diagnostic
to revision, and parties to agreements based on this
connector. Vehicle battery voltage, VB, power ground
part of IS0 9141 are encouraged to investigate the
and signal ground shall be provided by ECUs or the
possibility of applying the most recent editions of the
vehicle to the SAE J1962 diagnostic connector. Pin
standards indicated below. Members of IEC and IS0
assignment of the diagnostic connector shall be in
maintain registers of currently valid International
accordance with SAE J1962.
Standards.
Line K is a bidirectional line. It is used during initial-
ization to convey address information from the diag-
IS0 7637-l :I 990, Road vehicles - Electrical disturb-
ance by conduction and coupling - Part 1: Passenger nostic tester to vehicle ECUs, simultaneously with the
cars and light commercial vehicles with nominal 12 V line L. After conveying the address, the K line is used
supply voltage - Electrical transient conduction along to convey bidirectional data between vehicle ECUs
and the diagnostic tester to complete initialization.
supply lines only.
After initialization, it is used to convey request mess-
ages from the diagnostic tester to vehicle ECUs and
IS0 9141 :I 989, Road vehicles - Diagnostic systems
- Requirements for interchange of digital response messages from the vehicle ECUs to the di-
information. agnostic tester.
IS0 9141=2:1994(E)
Line L is a unidirectional line and is only used during
5 Signal and communication
initialization to convey address information from the
specifications
diagnostic tester to vehicle ECUs, simultaneously
with the K line. At all other times it should idle in the
5.1 Signal
logic “1” state.
For proper operation of the serial communication,
Figure 1 shows the system configurations indicating
both ECU and diagnostic tester shall correctly deter-
the role of each of the communication lines K and L.
mine each logic state as follows:
a logic “0” is equivalent to a voltage level on the
line of less than 20 % VB for transmitter, 30 % VB
for receiver;
a logic “1” is equivalent to a voltage level on the
4.2 If any ECUs, either of one type or in combi-
line of greater than 80 % VB for transmitter, 70 %
nation, are linked on a bus, the system designer shall
VB for receiver.
ensure that the configuration is capable of correct
operation. For example, data from one ECU shall not
In addition, the slope times shall be less than 10 %
initialize the serial communication of another ECU on
of the bit time. The slope times are defined as the
the bus and an initialization signal shall not cause
time taken for the voltage to change from 20 % to
more than one ECU to respond simultaneously; it
80 % VB, and from 80 % to 20 % VB for transmitters.
may, however, initialize a number of ECUs on the bus Voltage levels between 30 % and 70 % of VB may be
which then respond in an orderly sequential manner.
detected as either logic “1” or logic “0”. NRZ (Non-
Return-to Zero) coding shall be used. The bit time is
If lines K and L are used for purposes other than in-
defined as half of the time between the 50 % VB lev-
spection, test and diagnosis, care shall be taken to
els of successive rising or falling edges of alternating
avoid data collision and incorrect operation in all
” 1 ” and “0” bits.
modes.
Figure 2 illustrates the worst case on signal levels. For
electrical specifications of diagnostic testers, see 8.3
and of ECUs, see 9.2.
Connector in
accordance with
SAE J1962
Diagnostic tester in
accordance with
SAE J1978
The arrows indicate direction of data flow.
Figure 1 - Possible system configuration
IS0 9141-2:1994(E)
5.2 Communication specification
6 Initialization of vehicle prior to serial
communication
The time periods referred to in this clause shall be as
5.2.1 The configuration is shown schematically in
defined in tables A.1 and A.2.
figure 3.
In order to communicate with the diagnostic tester,
the initialization shall be achieved by transmission of
5.2.2 The capacitance contribution of the diagnostic
a 5-bit/s address by the diagnostic tester to the ve-
tester according to SAE J1978 and the cables are
hicle which shall comprise a single byte constructed
termed CTE. The capacitance contribution of the on-
as shown in figure4, making an 8-bit address on lines
board wiring is termed Co8,,,,. The sum of the
input
K and L.
capacitances of all ECUs on the bus is defined thus:
In order to invoke communication in the format de-
n
scribed in clause 11, the address shall be 33H. Other
cECU = cECUi
addresses may produce responses according to the
c
i=l
vehicle manufacturer’s definition or future standardiz-
ation.
where it is the number of ECUs on the bus.
Before the initialization, the line K shall be logic “1”
Values for CEcu and CoBw shall be selected such that
for the time period WO.
CECU + Cosw < 7,6 nF
Each address byte shall consist of
and
a) one start bit - logic “0” for one bit duration;
C’TE < 2 nF
b) 8 bits, the least significant bit (LSB) being sent
These values are derived from the maximum com-
first;
munication speed (see clause 8) and the circuit re-
sistance (see clause 9). c) one stop bit - logic “1” for one bit duration.
Transmitter
Receiver
VB
Logic "1" sent Logic "1" received
80%
20%
Logic "0" sent Logic "0" received
1 Ground
Figure 2 - Signal voltage levels, worst-case values
IS0 9141=2:1994(E)
Diagnostic tester (clause 8)
Vehicle (clause 9)
Reading Reading
Ground
Figure 3 - Vehicle signal ground plane
7.3 Key word format
7 Initialization header
The time periods referred to in this clause shall be as
defined in tables A.1 and A.2.
After the transmission of the speed synchronization
7.1 Purpose
pattern, two key words shall be transmitted to inform
The main purpose of this header construction is to the diagnostic tester of the form of the subsequent
maintain compatibility with existing diagnostic sys- serial communication and of the hardware configur-
ation of the diagnostic lines. Each key word shall
tems according to IS0 9141.
consist of
7.2 Transmission of speed synchronization
- logic “0” for one bit duration;
a) one start bit
pattern
b) seven bits, the least significant bit (LSB) being
Before transmitting the synchronization pattern, Line
sent first;
K shall be logic “I ” for the time period W,.
This pattern informs the diagnostic tester of the baud c) one parity such that the number of logic “I ” bits
rate for transmission of the key words and all sub- in the byte containing the seven key bits and the
sequent data. It shall consist of said parity bit is an odd number;
a) one start bit - logic “0” for one bit duration; d) one stop bit - logic “I ” for one bit duration.
b) 8 alternate bits starting with a logic “I ” bit; The format is shown in figure5.
logic “I ” for one bit duration;
c) one stop bit - The values of the key words are shown in figure6 and
defined in clause 12.
d) logic “I ” for the time period W2 in order to allow
the diagnostic tester to reconfigure.
,
Start
stop
bit bit
Figure 4 - Initialization format
Logic “1”
Logic “0”
7 bits of key word 2
w3 w4
-w-
Ill
c
c
‘i3 c
.- z
n )r z
c
.-
Ef E
iz
t; +I G I
Q
Time
Figure 5 -
Key word format
Tester Vehicle
Direction of flow
3 2 ms
WO
60 ms < WA < 300 ms*)
S ms < W2 s 20 ms
see also table A.1
0 S W3 S 20 ms
25 ms < W4 < SO ms
*I) WA min. (60 ms) is measured from the end of the address byte (33~) stop
bit. The minimum value is based on a combined tester (+ 1 %I and ECU (- 2 %)
tolerance on the receipt of the address byte (3 % of 2 s = 60 ms).
Vehicle designers should note that this value does not include any factor for
tolerances related to bit sampling frequencies.
Figure 6 - Header
IS0 9141=2:1994(E)
7.3.1 After the final key word transmitted by the
8.3 Electrical specifications
ECU and within a standard time interval, W4, the tester
shall transmit the logic inversion of the final key word
These specifications shall apply over a working tem-
for hand-shaking purposes.
perature range of 0 “C to 50 “C.
After this and within a standard time intewal, W4, the The following specifications shall apply to nominal
ECU shall transmit the logic inversion of the initializing
12 V systems for which the diagnostic tester shall
address.
operate correctly in the range 8 V to 16 V of vehicle
battery voltage VB.
7.3.2 Multiple values for P2, the interval between a
Manufacturers of diagnostic testers are encouraged
r
...
Iso
NORME
9141-2
INTERNATIONALE
Première édition
1994-02-01
Véhicules routiers - Systèmes de
diagnostic -
Partie 2:
Caractéristiques CARB de l’échange de
données numériques
Road vehicles - Diagnostic systems -
Part 2: CARB requirements for interchange of digital information
Numéro de référence
150 9141-2:1994(F)
Sommaire
Page
1 Domaine d’application . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .*.
2 References normatives .,.,.,.
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3 Definitions
4 Configurations spécifiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . 2
5 Caractéristiques du signal et du canal de transmission
. . . . . . . 4
6 Initialisation du vehicule avant la communication en serie
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
7 Message d’en-tête d’initialisation
....................... 7
8 Caractéristiques de l’équipement de diagnostic
......................................................... a
9 Caractéristiques de I’UCE
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . a
10 Caractéristiques du câblage
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . a
11 Protocole de communication ultérieure
12 Temporisation des messages . . . . . . . . . . . . . . . . .*.
13 Traitement des erreurs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
14 Exemple travaille . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Annexe
A Tableaux d’initialisation, de temporisation des en-têtes et du
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
protocole, et des caractéristiques électriques
0 60 1994
Droits de reproduction réservés. Aucune partie de cette publication ne peut être reproduite
ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique,
y compris la photocopie et les microfilms, sans l’accord ecrit de I’editeur.
Organisation internationale de normalisation
Case Postale 56 l CH-1 211 Genève 20 l Suisse
Imprime en Suisse
ii
ISO 9141=2:1994(F)
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une federation
mondiale d’organismes nationaux de normalisation (comités membres de
I’ISO). L’élaboration des Normes internationales est en général confiée aux
comites techniques de I’ISO. Chaque comite membre intéresse par une
etude a le droit de faire partie du comite technique cree à cet effet. Les
organisations internationales, gouvernementales et non gouvernemen-
tales, en liaison avec I’ISO participent également aux travaux. L’ISO colla-
bore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (CEI)
en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les projets de Normes internationales adoptes par les comites techniques
sont soumis aux comites membres pour vote. Leur publication comme
Normes internationales requiert l’approbation de 75 % au moins des co-
mites membres votants.
La Norme internationale ISO 9141-2 a éte élaboree par le comite techni-
que ISOnC 22, Véhicules routiers, sous-comite SC 3, Équipement électri-
que et électronique.
L’ISO 9141 comprend la partie suivante, présentée sous le titre général
Whicules routiers
- Systèmes de diagnostic:
- Partie 2: Caractéristiques CARB de l’échange de données numériques.
NOTE - L’ISO 9141: 1989, Véhicules routiers - Systèmes de diagnostic
- Caractéristiques de l’échange de données numériques, est considérée
comme Atant la partie 1 de la présente Norme internationale.
L’annexe A fait partie intégrante de la présente partie de I’ISO 9141.
. . .
Ill
Page blanche
NORME INTERNATIONALE ISO 9141-2:1994(F)
Véhicules routiers - Systèmes de diagnostic -
Partie 2:
Caractéristiques CARB de l’échange de données
numériques
ISO 9141:1989, Véhicules routiers - Systèmes de
1 Domaine d’application
diagnostic - Caractéristiques de l’échange de don-
nees numériques.
La présente partie de I’ISO 9141 constitue un sous-
ensemble de I’ISO 9141:1989. Elle prescrit les carac-
SAE J1962, Diagnostic Connecter [Connecteur pour
téristiques de l’échange de donnees numériques
prise diagnostic].
entre les Unités de Contrôle Électronique (UCE) em-
barquées a bord des véhicules routiers, et l’outil
SAE J1978, OBD II Stan Tool [Outil d’analyse
d’analyse SAE OBD II spécifié dans la norme SAE
OBD Il].
J1978. Cette communication est établie pour faciliter
la mise en conformité des voitures particulier-es, ve-
SAE J1979, E/E Diagnostic Test Modes [Méthodes
hicules utilitaires légers, et moyens à système d’ali-
d’essai des diagnostics des systèmes électriques/
mentation en carburant boucle (a partir des années
électroniques].
modeles 1994) avec le California Code of Regulation,
Title 13, 1968.1.
SAE J2012, Format and Messages for Diagnostic
Trouble Codes [Format et messages des codes d’er-
La présente partie de I’ISO 9141 est limitee aux véhi-
reurs diagnostic].
cules de tension nominale 12 V.
California Code of Regulation, Title 13, 1968.1,
Malfunction and Diagnostic Systems Requirements
2 Références normatives
[Cahier des charges des systèmes de diagnostic et
de gestion des dysfonctionnements].
Les normes suivantes contiennent des dispositions
qui, par suite de la référence qui en est faite, consti-
tuent des dispositions valables pour la présente partie
3 Définitions
de I’ISO 9141. Au moment de la publication, les Adi-
tions indiquées etaient en vigueur. Toute norme est
Pour les besoins de la présente partie de I’ISO 9141,
sujette a revision et les parties prenantes des accords
les definitions donnees dans I’ISO 9141 s’appliquent.
fondes sur la présente partie de I’ISO 9141 sont invi-
tées a rechercher la possibilité d’appliquer les editions
les plus récentes des normes indiquées ci-après. Les
4 Configurations spécifiques
membres de la CEI et de I’ISO possèdent le registre
des Normes internationales en vigueur a un moment
donne.
4.1 Les UCE du vehicule dont I’OBD II exige qu’el-
les communiquent avec l’outil d’analyse SAE J1978
ISO 7637-l : 1990, Vehicules routiers - Perturbations
OBD II doivent posséder une seule ligne (ligne K) ou
électriques par conduction et par couplage - deux lignes (lignes K et L) pour brancher l’équipement
Partie 1: Voitures particulières et véhicules utilitaires
de diagnostic en question sur le connecteur de dia-
légers a tension nominale de 12 V - Transmission
gnostic SAE J1962. La tension, VB, de la batterie du
des perturbations électriques par conduction uni-
véhicule et la mise à la masse du vehicule et du sys-
quement le long des lignes d’alimentation.
terne doivent être assurees au niveau du connecteur
ISO 9141=2:1994(F)
une UCE ne doivent pas initialiser la communication
de diagnostic SAE J1962 soit à partir de I’(des) UCE,
en série d’une autre UCE sur le bus, et un signal
soit a partir du vehicule. L’affectation des contacts du
d’initialisation ne doit pas obtenir de réponse de plus
connecteur de diagnostic doit se faire conformement
d’une UCE simultanement mais peut initialiser plu-
a la norme SAE J1962.
sieurs UCE d’un bus, qui répondront ensuite succes-
La ligne K est une ligne bidirectionnelle. Elle est utili-
sivement dans un ordre Atabli.
sée, en même temps que la ligne L, pendant
l’initialisation de la communication pour transmettre Si les lignes K et L sont utilisees a d’autres fins que
les données relatives a l’adresse de l’équipement de le contrôle, l’essai et le diagnostic, on doit veiller à
diagnostic vers les UCE du vehicule. Apres avoir eviter les collisions de données et les mauvais fonc-
communique l’adresse, la ligne K sert à transmettre tionnements dans tous les modes.
les donnees bidirectionnelles entre les UCE du vehi-
cule et l’équipement de diagnostic pour achever
l’initialisation. Une fois l’initialisation terminée, cette
ligne sert a transmettre les messages de demande 5 Caractéristiques du signal et du canal
de l’équipement de diagnostic vers les UCE du vehi-
de transmission
cule et les messages de réponse en sens inverse.
La ligne L est une ligne unidirectionnelle qui ne sert
5.1 Signal
que pendant l’initialisation, en même temps que la li-
gne K, pour transmettre l’information d’adresse de
Pour assurer un bon fonctionnement de la commu-
l’équipement de diagnostic vers les UCE du vehicule.
nication série, il faut que I’UCE et l’équipement de
Le reste du temps, cette ligne est libre a I’etat logique
(( 1 )) . diagnostic déterminent correctement chaque État lo-
gique:
La figure 1 représente la configuration du système et
indique le rôle de chacune des lignes de communica-
- l’etat logique ((0)) correspond a un niveau de ten-
tion K et L.
sion sur la ligne inférieur a 20 % de Ve pour les
émetteurs, a 30 % pour les récepteurs;
4.2 Si des UCE, de même type ou combinées, sont
reliées a un bus, la conception du système doit assu- - l’état logique «l N correspond a un niveau de ten-
sion sur la ligne supérieur a 80 % de VB pour les
rer son bon fonctionnement dans tous les cas. Ainsi,
émetteurs, a 70 % pour les récepteurs.
par exemple, les signaux de données transmis par
Connecteur de
diagnosticen conformit@
aveclanormeSAE J1962
.
L
e
Equipement de
diagnostic enconformite
avecla norme SAE J1978
I I
UCEI
UCE2
l
La flkheindiquelesens du flux de donnees.
Figure 1
- Configuration possible du systhme
5.2.2 La capacité électrique de l’Équipement de dia-
En outre, les temps de montée ou de descente doi-
gnostic conformement a la norme SAE J1978 et de
vent être inférieurs a 10 % de la duree de transmis-
La capacité électrique des
sion unitaire (durée du bit). Par temps de montee ou ses câbles est notee CED.
de descente, on entend les durees necessaires a la câbles embarques est notée CcAe. La somme des ca-
tension pour passer de 20 % a 80 % de Ve ou de pacités d’entrée de toutes les UCE sur le bus se de-
80 % a 20 % de VB pour les Ametteurs. Les niveaux finit donc de la manier-e suivante:
de tension compris entre 30 % et 70 % de VB peuvent
n
être detectes a l’etat logique ((1)) ou a l’état logique
CUCE = CUCEi
c
((0)). Le code NRZ «Non-Return-to-Zero)) (sans retour
i=l
au zéro) doit être utilise. La durée de transmission
unitaire se définit comme la moitie de la durée sépa-
où ut est le nombre d’UCE sur le bus.
rant les niveaux 50 % de VB des fronts montants ou
descendants successifs des bits ((1)) et ((0)) alternes.
Les valeurs de CucE et CCA8 doivent être choisies de
telle manier-e que
La figure2 illustre le cas le plus defavorable des ni-
veaux de tension du signal. Pour les spécifications
CUCE + Cc~8 < 7,6 nF
électriques de I’equipement de diagnostic, voir 8.3,
et pour les spécifications électriques des UCE, voir
et
92 . .
5.2 Caractéristiques de la communication
Ces valeurs sont en fonction de la valeur maximale
de communication (voir article 8) et de la resistance
5.2.1 Le schema de principe est illustre a la
du circuit (voir article 9).
figure 3.
Recepteur
Emetteur
100 %
État logique “1” transmis État logique “1” recu
80 %
20 %
Etat logique “0” transmis Etat logique “0” recu
0%
Masse
Figure 2 - Niveaux de tension du signal, valeurs dans le cas le plus défavorable
ISO 9141=2:1994(F)
Whicule (voir article 9) Equipement de diagnostic (voir article 8)
r
---------------------sw-v
UCE ;
Lecture Lecture
Ligne K ou L
~
-
CUCE
-m-w- ---w-------------w
LPlan de masse du vehicute
Figure 3 - Schéma de principe de la communication
conformement à la definition donnée par le construc-
6 Initialisation du véhicule avant la
teur du véhicule ou a une normalisation ultérieure.
communication en série
Avant l’initialisation, la ligne K doit s’être trouvée à
Les durées indiquées dans cet article doivent corres-
l’etat logique ((1)) pendant la durée Wo.
pondre aux definitions des tableaux A.1 et A.2.
Chaque octet d’adresse se compose
Pour pouvoir communiquer avec l’équipement de dia-
gnostic, il faut initialiser le système en transmettant
a) d’un élement binaire de départ etat logique ((0))
de l’équipement de diagnostic vers le véhicule une
pendant la durée de transmission unitaire;
adresse a 5 baud constituée d’un seul octet, construit
comme indique a la figure4, donnant sur les lignes K
b) de 8 éléments binaires, I’élement le moins signi-
et L une adresse à 8 élements binaires.
ficatif (LSB) étant transmis en premier;
En vue d’initialiser la communication dans le format
décrit dans l’article 11, l’adresse doit être de 33H. c) d’un élement binaire d’arrêt état logique ((1)) pen-
D’autres adresses peuvent fournir des réponses dant la durée de transmission unitaire.
dedepart d'arret
Figure 4 - Format d’initialisation
7.3 Format des mots clés
7 Message d’en-tête d’initialisation
Les durees indiquées dans cet article doivent corres-
pondre aux définitions des tableaux A.1 et A.2.
Apres transmission du motif de synchronisation, deux
7.1 Objet
mots clés doivent être émis pour informer I’équi-
L’objet principal du message d’en-tête est d’assurer pement de diagnostic de la forme de la communica-
la compatibilité avec les systemes de diagnostic exis- tion serie qui suit et de la configuration matérielle des
tants conformément a I’ISO 9141. lignes de diagnostic. Chaque mot clé doit se compo-
ser
7.2 Transmission du motif de
a) d’un element binaire de départ, état logique ((0))
synchronisation
pendant la duree de transmission unitaire;
Avant la transmission du motif de synchronisation, la
b) de 7 élements binaires, l’élément le moins signi-
ligne K doit se trouver a l’état logique ((1)) pendant la
ficatif (LSB) étant transmis le premier;
durée W,.
Ce motif informe l’équipement de diagnostic du débit c) d’un clément binaire de parité tel que le nombre
de transmission des mots CES et de toutes les don- ’ d’etats logiques ((1 N dans l’octet, comprenant les
nées suivantes.
...
Iso
NORME
9141-2
INTERNATIONALE
Première édition
1994-02-01
Véhicules routiers - Systèmes de
diagnostic -
Partie 2:
Caractéristiques CARB de l’échange de
données numériques
Road vehicles - Diagnostic systems -
Part 2: CARB requirements for interchange of digital information
Numéro de référence
150 9141-2:1994(F)
Sommaire
Page
1 Domaine d’application . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .*.
2 References normatives .,.,.,.
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3 Definitions
4 Configurations spécifiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . 2
5 Caractéristiques du signal et du canal de transmission
. . . . . . . 4
6 Initialisation du vehicule avant la communication en serie
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
7 Message d’en-tête d’initialisation
....................... 7
8 Caractéristiques de l’équipement de diagnostic
......................................................... a
9 Caractéristiques de I’UCE
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . a
10 Caractéristiques du câblage
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . a
11 Protocole de communication ultérieure
12 Temporisation des messages . . . . . . . . . . . . . . . . .*.
13 Traitement des erreurs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
14 Exemple travaille . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Annexe
A Tableaux d’initialisation, de temporisation des en-têtes et du
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
protocole, et des caractéristiques électriques
0 60 1994
Droits de reproduction réservés. Aucune partie de cette publication ne peut être reproduite
ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique,
y compris la photocopie et les microfilms, sans l’accord ecrit de I’editeur.
Organisation internationale de normalisation
Case Postale 56 l CH-1 211 Genève 20 l Suisse
Imprime en Suisse
ii
ISO 9141=2:1994(F)
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une federation
mondiale d’organismes nationaux de normalisation (comités membres de
I’ISO). L’élaboration des Normes internationales est en général confiée aux
comites techniques de I’ISO. Chaque comite membre intéresse par une
etude a le droit de faire partie du comite technique cree à cet effet. Les
organisations internationales, gouvernementales et non gouvernemen-
tales, en liaison avec I’ISO participent également aux travaux. L’ISO colla-
bore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (CEI)
en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les projets de Normes internationales adoptes par les comites techniques
sont soumis aux comites membres pour vote. Leur publication comme
Normes internationales requiert l’approbation de 75 % au moins des co-
mites membres votants.
La Norme internationale ISO 9141-2 a éte élaboree par le comite techni-
que ISOnC 22, Véhicules routiers, sous-comite SC 3, Équipement électri-
que et électronique.
L’ISO 9141 comprend la partie suivante, présentée sous le titre général
Whicules routiers
- Systèmes de diagnostic:
- Partie 2: Caractéristiques CARB de l’échange de données numériques.
NOTE - L’ISO 9141: 1989, Véhicules routiers - Systèmes de diagnostic
- Caractéristiques de l’échange de données numériques, est considérée
comme Atant la partie 1 de la présente Norme internationale.
L’annexe A fait partie intégrante de la présente partie de I’ISO 9141.
. . .
Ill
Page blanche
NORME INTERNATIONALE ISO 9141-2:1994(F)
Véhicules routiers - Systèmes de diagnostic -
Partie 2:
Caractéristiques CARB de l’échange de données
numériques
ISO 9141:1989, Véhicules routiers - Systèmes de
1 Domaine d’application
diagnostic - Caractéristiques de l’échange de don-
nees numériques.
La présente partie de I’ISO 9141 constitue un sous-
ensemble de I’ISO 9141:1989. Elle prescrit les carac-
SAE J1962, Diagnostic Connecter [Connecteur pour
téristiques de l’échange de donnees numériques
prise diagnostic].
entre les Unités de Contrôle Électronique (UCE) em-
barquées a bord des véhicules routiers, et l’outil
SAE J1978, OBD II Stan Tool [Outil d’analyse
d’analyse SAE OBD II spécifié dans la norme SAE
OBD Il].
J1978. Cette communication est établie pour faciliter
la mise en conformité des voitures particulier-es, ve-
SAE J1979, E/E Diagnostic Test Modes [Méthodes
hicules utilitaires légers, et moyens à système d’ali-
d’essai des diagnostics des systèmes électriques/
mentation en carburant boucle (a partir des années
électroniques].
modeles 1994) avec le California Code of Regulation,
Title 13, 1968.1.
SAE J2012, Format and Messages for Diagnostic
Trouble Codes [Format et messages des codes d’er-
La présente partie de I’ISO 9141 est limitee aux véhi-
reurs diagnostic].
cules de tension nominale 12 V.
California Code of Regulation, Title 13, 1968.1,
Malfunction and Diagnostic Systems Requirements
2 Références normatives
[Cahier des charges des systèmes de diagnostic et
de gestion des dysfonctionnements].
Les normes suivantes contiennent des dispositions
qui, par suite de la référence qui en est faite, consti-
tuent des dispositions valables pour la présente partie
3 Définitions
de I’ISO 9141. Au moment de la publication, les Adi-
tions indiquées etaient en vigueur. Toute norme est
Pour les besoins de la présente partie de I’ISO 9141,
sujette a revision et les parties prenantes des accords
les definitions donnees dans I’ISO 9141 s’appliquent.
fondes sur la présente partie de I’ISO 9141 sont invi-
tées a rechercher la possibilité d’appliquer les editions
les plus récentes des normes indiquées ci-après. Les
4 Configurations spécifiques
membres de la CEI et de I’ISO possèdent le registre
des Normes internationales en vigueur a un moment
donne.
4.1 Les UCE du vehicule dont I’OBD II exige qu’el-
les communiquent avec l’outil d’analyse SAE J1978
ISO 7637-l : 1990, Vehicules routiers - Perturbations
OBD II doivent posséder une seule ligne (ligne K) ou
électriques par conduction et par couplage - deux lignes (lignes K et L) pour brancher l’équipement
Partie 1: Voitures particulières et véhicules utilitaires
de diagnostic en question sur le connecteur de dia-
légers a tension nominale de 12 V - Transmission
gnostic SAE J1962. La tension, VB, de la batterie du
des perturbations électriques par conduction uni-
véhicule et la mise à la masse du vehicule et du sys-
quement le long des lignes d’alimentation.
terne doivent être assurees au niveau du connecteur
ISO 9141=2:1994(F)
une UCE ne doivent pas initialiser la communication
de diagnostic SAE J1962 soit à partir de I’(des) UCE,
en série d’une autre UCE sur le bus, et un signal
soit a partir du vehicule. L’affectation des contacts du
d’initialisation ne doit pas obtenir de réponse de plus
connecteur de diagnostic doit se faire conformement
d’une UCE simultanement mais peut initialiser plu-
a la norme SAE J1962.
sieurs UCE d’un bus, qui répondront ensuite succes-
La ligne K est une ligne bidirectionnelle. Elle est utili-
sivement dans un ordre Atabli.
sée, en même temps que la ligne L, pendant
l’initialisation de la communication pour transmettre Si les lignes K et L sont utilisees a d’autres fins que
les données relatives a l’adresse de l’équipement de le contrôle, l’essai et le diagnostic, on doit veiller à
diagnostic vers les UCE du vehicule. Apres avoir eviter les collisions de données et les mauvais fonc-
communique l’adresse, la ligne K sert à transmettre tionnements dans tous les modes.
les donnees bidirectionnelles entre les UCE du vehi-
cule et l’équipement de diagnostic pour achever
l’initialisation. Une fois l’initialisation terminée, cette
ligne sert a transmettre les messages de demande 5 Caractéristiques du signal et du canal
de l’équipement de diagnostic vers les UCE du vehi-
de transmission
cule et les messages de réponse en sens inverse.
La ligne L est une ligne unidirectionnelle qui ne sert
5.1 Signal
que pendant l’initialisation, en même temps que la li-
gne K, pour transmettre l’information d’adresse de
Pour assurer un bon fonctionnement de la commu-
l’équipement de diagnostic vers les UCE du vehicule.
nication série, il faut que I’UCE et l’équipement de
Le reste du temps, cette ligne est libre a I’etat logique
(( 1 )) . diagnostic déterminent correctement chaque État lo-
gique:
La figure 1 représente la configuration du système et
indique le rôle de chacune des lignes de communica-
- l’etat logique ((0)) correspond a un niveau de ten-
tion K et L.
sion sur la ligne inférieur a 20 % de Ve pour les
émetteurs, a 30 % pour les récepteurs;
4.2 Si des UCE, de même type ou combinées, sont
reliées a un bus, la conception du système doit assu- - l’état logique «l N correspond a un niveau de ten-
sion sur la ligne supérieur a 80 % de VB pour les
rer son bon fonctionnement dans tous les cas. Ainsi,
émetteurs, a 70 % pour les récepteurs.
par exemple, les signaux de données transmis par
Connecteur de
diagnosticen conformit@
aveclanormeSAE J1962
.
L
e
Equipement de
diagnostic enconformite
avecla norme SAE J1978
I I
UCEI
UCE2
l
La flkheindiquelesens du flux de donnees.
Figure 1
- Configuration possible du systhme
5.2.2 La capacité électrique de l’Équipement de dia-
En outre, les temps de montée ou de descente doi-
gnostic conformement a la norme SAE J1978 et de
vent être inférieurs a 10 % de la duree de transmis-
La capacité électrique des
sion unitaire (durée du bit). Par temps de montee ou ses câbles est notee CED.
de descente, on entend les durees necessaires a la câbles embarques est notée CcAe. La somme des ca-
tension pour passer de 20 % a 80 % de Ve ou de pacités d’entrée de toutes les UCE sur le bus se de-
80 % a 20 % de VB pour les Ametteurs. Les niveaux finit donc de la manier-e suivante:
de tension compris entre 30 % et 70 % de VB peuvent
n
être detectes a l’etat logique ((1)) ou a l’état logique
CUCE = CUCEi
c
((0)). Le code NRZ «Non-Return-to-Zero)) (sans retour
i=l
au zéro) doit être utilise. La durée de transmission
unitaire se définit comme la moitie de la durée sépa-
où ut est le nombre d’UCE sur le bus.
rant les niveaux 50 % de VB des fronts montants ou
descendants successifs des bits ((1)) et ((0)) alternes.
Les valeurs de CucE et CCA8 doivent être choisies de
telle manier-e que
La figure2 illustre le cas le plus defavorable des ni-
veaux de tension du signal. Pour les spécifications
CUCE + Cc~8 < 7,6 nF
électriques de I’equipement de diagnostic, voir 8.3,
et pour les spécifications électriques des UCE, voir
et
92 . .
5.2 Caractéristiques de la communication
Ces valeurs sont en fonction de la valeur maximale
de communication (voir article 8) et de la resistance
5.2.1 Le schema de principe est illustre a la
du circuit (voir article 9).
figure 3.
Recepteur
Emetteur
100 %
État logique “1” transmis État logique “1” recu
80 %
20 %
Etat logique “0” transmis Etat logique “0” recu
0%
Masse
Figure 2 - Niveaux de tension du signal, valeurs dans le cas le plus défavorable
ISO 9141=2:1994(F)
Whicule (voir article 9) Equipement de diagnostic (voir article 8)
r
---------------------sw-v
UCE ;
Lecture Lecture
Ligne K ou L
~
-
CUCE
-m-w- ---w-------------w
LPlan de masse du vehicute
Figure 3 - Schéma de principe de la communication
conformement à la definition donnée par le construc-
6 Initialisation du véhicule avant la
teur du véhicule ou a une normalisation ultérieure.
communication en série
Avant l’initialisation, la ligne K doit s’être trouvée à
Les durées indiquées dans cet article doivent corres-
l’etat logique ((1)) pendant la durée Wo.
pondre aux definitions des tableaux A.1 et A.2.
Chaque octet d’adresse se compose
Pour pouvoir communiquer avec l’équipement de dia-
gnostic, il faut initialiser le système en transmettant
a) d’un élement binaire de départ etat logique ((0))
de l’équipement de diagnostic vers le véhicule une
pendant la durée de transmission unitaire;
adresse a 5 baud constituée d’un seul octet, construit
comme indique a la figure4, donnant sur les lignes K
b) de 8 éléments binaires, I’élement le moins signi-
et L une adresse à 8 élements binaires.
ficatif (LSB) étant transmis en premier;
En vue d’initialiser la communication dans le format
décrit dans l’article 11, l’adresse doit être de 33H. c) d’un élement binaire d’arrêt état logique ((1)) pen-
D’autres adresses peuvent fournir des réponses dant la durée de transmission unitaire.
dedepart d'arret
Figure 4 - Format d’initialisation
7.3 Format des mots clés
7 Message d’en-tête d’initialisation
Les durees indiquées dans cet article doivent corres-
pondre aux définitions des tableaux A.1 et A.2.
Apres transmission du motif de synchronisation, deux
7.1 Objet
mots clés doivent être émis pour informer I’équi-
L’objet principal du message d’en-tête est d’assurer pement de diagnostic de la forme de la communica-
la compatibilité avec les systemes de diagnostic exis- tion serie qui suit et de la configuration matérielle des
tants conformément a I’ISO 9141. lignes de diagnostic. Chaque mot clé doit se compo-
ser
7.2 Transmission du motif de
a) d’un element binaire de départ, état logique ((0))
synchronisation
pendant la duree de transmission unitaire;
Avant la transmission du motif de synchronisation, la
b) de 7 élements binaires, l’élément le moins signi-
ligne K doit se trouver a l’état logique ((1)) pendant la
ficatif (LSB) étant transmis le premier;
durée W,.
Ce motif informe l’équipement de diagnostic du débit c) d’un clément binaire de parité tel que le nombre
de transmission des mots CES et de toutes les don- ’ d’etats logiques ((1 N dans l’octet, comprenant les
nées suivantes.
...
Questions, Comments and Discussion
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