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我国的排放法规日趋严格，同时人们对汽车的性能有了进一步要求，这对汽车故障诊断提出了更高的要求。目前市面上的汽车故障诊断系统在功能和标准化上的不足导致诊断效率低、开发周期长、资源成本高等问题。通过解析汽车总线系统通信协议和设计汽车故障诊断系统功能需求，本文提出基于标准诊断接口设备MDI的PC式汽车故障诊断系统设计方案。主要研究和开发以下内容：首先，将汽车总线系统分为物理层、数据链路层、传输层和应用层四层，分别对各层的主流通信协议进行解析。描述物理层和数据链路层包括基于K线的协议ISO9141、ISO14230和基于CAN总线的协议ISO11898，描述传输层的有基于CAN总线的传输协议ISO15765-2，描述应用层的有诊断协议KWP2000。然后，对系统的总体方案进行设计。在分析系统功能需求的基础上，设计系统的整体结构和开发流程。根据系统硬件在通用性、扩展性和标准化上的要求，对标准诊断接口设备和笔记本电脑进行选型，对标准诊断接口设备MDI遵循的SAE J2534标准进行研究。接着，根据对总线通信协议和SAE J2534协议的解析，从通信过程的建立和通信速率的优化两方面，对系统的通信机制进行深入研究，使其满足系统对数据读取准确性和实时性的要求。在此基础上，采用了架构层次化、功能模块化的开发思路，对汽车故障诊断系统软件进行设计和开发。同时，开发配套的数据流曲线回放管理软件。最后，对系统进行实车测试验证，包括故障诊断功能、电控模块在刷新功能、自动升级功能和曲线回放功能。通过实车测试和分析，该汽车故障诊断系统的数据读取准确率高，响应速度快，不仅能够满足基本的诊断任务，还可以实时监控车辆及发动机的运行状况，此外还具备电控模块在线刷新功能、车辆维修帮助功能和数据流曲线回放功能，为车辆的诊断维修提供了有利工具和技术支持。