DE10150631C5

DE10150631C5 - Flurförderzeug mit Schnittstelle für Diagnosedaten

Info

Publication number: DE10150631C5
Application number: DE10150631.7A
Authority: DE
Inventors: Dipl.-Ing. Rogg Andreas; Dr.-Ing. Mänken Frank
Original assignee: Jungheinrich AG
Current assignee: Jungheinrich AG
Priority date: 2001-10-12
Filing date: 2001-10-12
Publication date: 2014-04-10
Anticipated expiration: 2021-10-13
Also published as: DE10150631A1; US20030074118A1; DE10150631B4; US7089098B2

Abstract

Flurförderzeug mit einem ersten und zweiten Steuergerät (10, 18), das jeweils eine Vorrichtung zur Eigendiagnose (16, 24) von Sensoren (12, 20) und Aktoren (14, 22) des Steuergeräts aufweist, mit – einer oder mehreren Datenleitungen (26, 28) zwischen dem ersten und zweiten Steuergerät zur Übertragung von Betriebs- und Diagnosedaten der Steuergeräte, wobei die Betriebs- und Diagnosedaten auf einer oder mehreren Schnittstellen mit einem gemeinsamen Protokoll übertragen werden, und – einer Umsetzeinrichtung (30) für Diagnosedaten des ersten Steuergeräts (10) für eine Schnittstelle (32) des zweiten Steuergeräts (18), an der Diagnosedaten des zweiten Steuergeräts anliegen, – wobei die Umsetzeinrichtung (30) die Diagnosedaten des ersten Steuergeräts (10) in das gleiche Protokoll umsetzt, in dem die Diagnosedaten des zweiten Steuergeräts an der Schnittstelle (32) anliegen, und die Schnittstelle sowie das Protokoll zum Austausch von Diagnose- und Betriebsdaten zur Verbindung mit zusätzlichen Steuergeräten geeignet ist, – wobei die Umsetzeinrichtung (30) einen Prozessor aufweist, der Diagnosedaten des ersten Steuergeräts bei einer Sollwertbestimmung für das erste Steuergerät berücksichtigt und in Fehlercodes für die Schnittstelle (32) des zweiten Steuergeräts umsetzt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Flurförderzeug mit einem ersten und zweiten Steuergerät, die jeweils eine Vorrichtung zur Eigendiagnose von Sensoren und Aktoren des Steuergeräts besitzen. In Flurförderzeugen sind häufig mehrere elektrische Steuergeräte vorgesehen, beispielsweise zur Regelung des Getriebes, der Hydraulik und der Brennkraftmaschine.
Stand der Technik
Aus DE 100 15 009 A1 ist ein Anzeige-, Steuerungs- und Überwachungssystem mit Diagnose-Modus für Flurförderzeuge bekannt. Bei diesem System werden Betriebsdaten der Sensoren über entsprechende Schnittstellen mit einem Bussystem verbunden und an einen zentralen Computer zur Signalverarbeitung weitergeleitet. Der zentrale Computer arbeitet die Daten auf und leitet sie an eine Bedien- und Anzeigefunktion einer zentraler Bedien- und Anzeigeeinheit weiter. Über den CAN-Bus ist der Bordcomputer in der Lage, sämtliche Betriebsdaten des Fahrzeugs aufzunehmen, zu speichern und zu bearbeiten und im Modus Diagnose auszuwerten. Durch Verwendung eines Bordcomputers ist es möglich, eine sogenannte Blackbox-Funktion einzurichten, bei der z. B. die jeweils letzten Sekunden verschiedener Betriebsdaten gespeichert werden. Kommt es zu einer Störung oder einem Unfall, kann aufgrund der Daten der Zustand des Gabelstaplers ermittelt werden, um daraus möglicherweise die Ursache der Störung oder des Unfalls abzuleiten. DE 100 15 009 A1 ist nachveröffentlicht und somit zur Beurteilung der erfinderischen Tätigkeit nicht relevant.
Aus dem Fachaufsatz von W. Bode et al. aus F + H Fördern und Heben, 43 (1993) Nr. 12, Seite 855 ff. „Hohe Ersatzteilverfügbarkeit trotz langer Wege” ist bekannt, bei einem automatischen Staplerleitsystem das Lager mit Infrarot-Sende-Empfangsgeräten auszurüsten und Staplern sowie Kommissionierer mit mobilen Terminals zu versehen, die an jeder Stelle im Lager jederzeit mit dem Lagerverwaltungsrechner kommunizieren können.
Die elektronische Regelung einer Brennkraftmaschine besteht aus mehreren Sensoren, beispielsweise für die Kurbelwellendrehzahl, Temperatur im Saugrohr, angesaugte Luftmasse, Druck an der Drosselklappe und dergleichen. Die elektronische Regelung der Brennkraftmaschine besitzt zudem mehrere Aktoren wie beispielsweise einen Einspritzmengenversteller, Elektroventile für die Abgasrückführung und dergleichen. Zur Verarbeitung der gefühlten Sensorwerte und zur Ansteuerung der Aktoren ist eine Steuerung vorgesehen, die die Sensorsignale verarbeitet und Sollwerte für die Stellgrößen an die Aktoren ausgibt. Die elektronische Regelung ist mit einer Vorrichtung zur Eigendiagnose des Systems versehen, d. h. es werden beispielsweise Signalpegel überwacht, um einen Kabelbruch zu erkennen. Auch können die gefühlten Sensorwerte mit modellierten Sensorwerten verglichen werden, um ein etwaiges Fehlverhalten festzustellen. Erkannte Fehlfunktionen oder Abweichungen werden in einem Fehlerspeicher des Steuergeräts abgelegt. Einzelne Funktionen der Eigendiagnose können auch durch externe Diagnosegeräte ausgelöst werden, die über eine geeignete Schnittstelle angeschlossen werden. In diesem Fall können sowohl die in dem Fehlerspeicher abgelegten Fehlerinformationen ausgelesen als auch die Überprüfungsabläufe in dem jeweiligen Steuergerät ausgelöst werden. Das Diagnosegerät wertet die aus dem Fehlerspeicher gelesenen Daten aus und setzt diese in Meldungen oder Anweisungen zur Wartung des Flurförderzeugs um.
Sind in Flurförderzeugen nun mehrere Steuergeräte mit unterschiedlichen Schnittstellen vorgesehen, so ist es erforderlich, für jedes Steuergerät ein separates Diagnosegerät vorzusehen, das die Daten aus dem Fehlerspeicher ausliest und weiterverarbeitet. Der Einsatz von mehreren Diagnosegeräten hat sich als umständlich und aufwändig erwiesen. Hinzu kommt, dass jedes Diagnosegerät eine Diagnose nur anhand eines einzelnen Steuergerätes durchführen kann und keine Diagnose des Flurförderzeugs insgesamt durchführt, bei der Daten von mehr als einem Steuergerät berücksichtigt werden.
Aufgabenstellung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Flurförderzeug zu schaffen, das mit Hilfe eines Diagnosegeräts in einfacher Weise und vollständig diagnostiziert werden kann und durch Verarbeitung der Diagnosedaten in den Steuergeräten die Überlastung von Komponenten verhindert.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch ein Flurförderzeug mit den Merkmalen aus Anspruch 1 gelöst. Die Unteransprüche enthalten vorteilhafte Weiterführungen.
Das erfindungsgemäße Flurförderzeug besitzt ein erstes und ein zweites Steuergerät, die jeweils mit einer Vorrichtung zur Eigendiagnose von ihren Sensoren und Aktoren ausgerüstet sind. Über eine Datenleitung sind das erste und das zweite Steuergerät zur Übertragung von Betriebs- und Diagnosedaten miteinander verbunden. Der Austausch der Daten kann hierbei in einer an sich bereits bekannten Form, beispielsweise als CAN-Kommunikation, erfolgen. Das zweite Steuergerät besitzt eine Umsetzeinrichtung, die Diagnosedaten des ersten Steuergeräts für eine Schnittstelle des zweiten Steuergeräts umsetzt. Hierbei werden die Diagnosedaten des ersten Steuergeräts in das gleiche Protokoll umgesetzt, in dem die Diagnosedaten des zweiten Steuergeräts vorliegen. Die Schnittstelle muss nicht notwendig in das zweite Steuergerät integriert sein, sie ist jedoch dem zweiten Steuergerät logisch zugeordnet in dem Sinne, dass die Diagnosedaten des zweiten Steuergeräts vor einer Ausgabe nicht umgesetzt werden müssen. Mit der Umsetzeinrichtung und der Schnittstelle des zweiten Steuergeräts ist es möglich, an dem zweiten Steuergerät Diagnosedaten des ersten Steuergeräts auszulesen. Hinzu kommt, dass an der Schnittstelle ebenfalls Diagnosedaten des zweiten Steuergeräts ausgelesen werden können, so dass an dem zweiten Steuergerät ein Anschluss vorliegt, an dem in einem gemeinsamen Protokoll sowohl Diagnosedaten des ersten als auch des zweiten Steuergeräts ausgelesen werden können. Das gemeinsame Protokoll ermöglicht auch die Übertragung von Betriebs- und Diagnosedaten weiterer Steuergeräte.
Bevorzugt ist die Schnittstelle des zweiten Steuergeräts als eine CAN-Schnittstelle vorgesehen. Auch die Datenleitung zwischen dem ersten und dem zweiten Steuergerät kann über zwei Schnittstellen Daten miteinander austauschen. Die erste Schnittstelle kann hierbei für Betriebsdaten vorgesehen sein, während die zweite Schnittstelle für Diagnosedaten vorgesehen ist.
Die Umsetzeinrichtung ist mit einem Prozessor ausgestattet, der die Diagnosedaten des ersten Steuergeräts in Fehlercodes für die Schnittstelle des zweiten Steuergeräts umsetzt. Wahlweise kann die Umsetzeinrichtung auch Diagnosedaten des zweiten Steuergeräts berücksichtigen, alternativ kann auch im Diagnosegerät eine Analyse sämtlicher Diagnosedaten erfolgen.
Auch ist es möglich, in dem Flurförderzeug zusätzliche Steuergeräte vorzusehen, die wiederum über Datenleitungen mit den Schnittstellen des zweiten Steuergerätes verbunden sind und Betriebs- und Diagnosedaten austauschen, sodass jedem Steuergerät des Flurförderzeugs die Diagnosedaten der verbleibenden Steuergeräte zur Verfügung stehen und ggf. berücksichtigt werden können. Für die zusätzlichen Steuergeräte sind Umsetzeinrichtungen vorgesehen, die die Diagnosedaten der Steuergeräte für die Schnittstelle des zweiten Steuergeräts umsetzen. Der Austausch von Diagnosedaten ermöglicht es, Diagnosedaten eines Steuergeräts bei einer Sollwertbildung eines anderen Steuergeräts zu berücksichtigen.
Über die gemeinsame Schnittstelle des zweiten Steuergeräts können auch Daten für die Steuergeräte eingelesen werden, wobei diese durch die jeweilige Umsetzeinrichtung in das Protokoll des ersten Steuergeräts umgesetzt und an dieses weitergeleitet werden. In einer vorteilhaften Weiterentwicklung ist die Schnittstelle des zweiten Steuergeräts mit einer Sende- und Empfangseinheit versehen, die Diagnosedaten senden und empfangen kann.
Ein zu dem Flurförderzeug gehörendes Diagnosegerät liest über die Schnittstelle des zweiten Steuergeräts die Diagnosedaten aller Steuergeräte aus und verarbeitet diese weiter. Die Verbindung mit der Schnittstelle kann hierbei ebenfalls über eine Sende- und Empfangseinheit vorgesehen werden, die von der Schnittstelle des Steuergeräts gesendete Daten empfangen und Daten an diese senden kann. Das Senden und Empfangen kann per Funk oder beispielsweise über eine ISDN-Leitung erfolgen.
Ausführungsbeispiel
Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Beispiele näher erläutert. Es zeigt:
1 drei Steuergeräte mit ihren Verbindungen und einem Diagnosegerät als Blockschaltbild,
2 drei Steuergeräte mit ihren Verbindungsleitungen und einem externen Diagnosegerät als Blockschaltbild und
3 zwei Steuergeräte mit jeweils zwei Diagnosegeräten nach dem Stand der Technik.
1 zeigt ein erstes Steuergerät 10, das beispielsweise zu einer Brennkraftmaschine gehört. Das Steuergerät 10 empfängt Messwerte 12, verarbeitet diese und bestimmt hieraus Sollwerte 14 für Aktoren des Steuergeräts. Um etwaige Fehlfunktionen eines der Sensoren oder eines der Aktoren zu erkennen, ist eine Eigendiagnoseeinrichtung 16 in dem Steuergerät vorgesehen. Die Eigendiagnose von Steuergeräten ist bekannt.
Das zweite Steuergerät 18, das beispielsweise als eine Getriebesteuerung ausgebildet sein kann, empfängt ebenfalls Daten 20 von Sensoren und verarbeitet diese zu Sollwerten 22 für die Aktoren des Steuergeräts. Auch Steuergerät 18 ist mit einer Eigendiagnose 24 ausgerüstet.
Steuergeräte 10 und 18 tauschen Daten über die Datenleitungen 26 und 28 miteinander aus. Auf der Seite des zweiten Steuergeräts 18 münden die Datenleitungen 26, 28 in Schnittstellen 27 bzw. 29. Nachfolgend wird unter einer Schnittstelle allgemein eine Vereinbarung über Verfahren zum Datentausch, beispielsweise CAN, verstanden. Die Schnittstelle 29 ist als ein schnelles Bussystem für Betriebsdaten des Fahrzeugs, beispielsweise ein CAN-Bussystem, ausgebildet. Diagnosedaten und Steuerbefehle für die Diagnose können über die zweite Schnittstelle 27 mit Protokoll miteinander ausgetauscht werden.
Das zweite Steuergerät 18 ist mit einem Umsetzer 30 versehen, der über die Schnittstelle 27 eingehende Diagnosedaten des ersten Steuergeräts 10 umsetzt in das Protokoll einer Schnittstelle 32 des Steuergeräts 18. An der Schnittstelle 32 des zweiten Steuergeräts 18 liegen die umgesetzten Diagnosedaten des ersten Steuergeräts 10 und die Diagnosedaten der Eigendiagnose 24 an. Die Daten der Schnittstelle 32 können von einem Diagnosegerät 34 ausgelesen werden.
Über das Diagnosegerät 34 können auch Daten an die Schnittstelle 32 angelegt werden, die für die Diagnoseeinrichtung 16 und 24 bestimmt sind. Solche Daten können beispielsweise Parameter für die Diagnose sein oder Befehle, um bestimmte Diagnoseverfahren auszuführen. Die Daten des Diagnosegeräts 34 werden über die Schnittstelle 32 direkt an die erste Diagnoseeinrichtung 24 geleitet. Alternativ werden die Daten an den Umsetzer 30 weitergeleitet, von wo aus sie über die Schnittstelle 27 an die Diagnoseeinrichtung 16 weitergeleitet werden.
In 1 ist ebenfalls ein drittes Steuergerät 36 dargestellt, dessen Daten aus einer Diagnoseeinrichtung 38 über die Leitung 40 an dem Diagnosegerät 34 anliegen.
2 zeigt im Wesentlichen den in 1 dargestellten Aufbau, wobei gleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet sind. In 2 ist an die Schnittstelle 32 und die Datenleitung 40 ein Kommunikationsmodul 42 angeschlossen, das Daten mit einem Diagnosegerät 44 beispielsweise per Funk oder Infrarot austauscht.
3 zeigt den schematischen Aufbau bei einem herkömmlichen Flurförderzeug. Ein erstes Steuergerät 46 ist beispielsweise für eine Brennkraftmaschine vorgesehen. Das Steuergerät 46 führt eine Eigendiagnose 48 aus. Sowohl die Betriebsdaten als auch die Diagnosedaten werden über eine Datenleitung 50 ausgetauscht. Sollen nun die Diagnosedaten des ersten Steuergeräts 46 ausgelesen werden, so muss ein Diagnosegerät 52 mit der Datenleitung 50 verbunden werden. Hierbei sind oft für das Steuergerät spezifische Anschlüsse und Stecker sowie für das Protokoll der Schnittstelle geeignete Diagnosegeräte erforderlich. Das zweite Steuergerät 54 empfängt die Betriebs- und Diagnosedaten über die Datenverbindung 50 und gewinnt mit einem Adaptionsmodul 56 Betriebsdaten aus dem Datenstrom. Die Daten der Eigendiagnose 58 liegen an einem Ausgang 60 für das Diagnosegerät 62 an. Im Gegensatz dazu liegen bei dem erfindungsgemäßen Verfahren an der entsprechenden Schnittstelle 32 Betriebs- und Diagnosedaten an. Hierdurch können weitere Steuergeräte und das Diagnosegerät angeschlossen werden können. Auch erfolgt die Übertragung von Betriebs- und Diagnosedaten über die Leitung 50 über eine gemeinsame Schnittstelle mit einem gemeinsamen Protokoll.
Das Steuergerät 54 in 3 ermöglicht mit seinem Adaptionsmodul den Einsatz von einfachen Diagnosegeräten, beispielsweise basierend auf ISO-K, indem das Adaptionsmodul 56 die Diagnosedaten des zweiten Steuergeräts 54 auf eine andere Schnittstelle mit spezifischem Protokoll umsetzt.
Externe Diagnosegeräte 34, 44 können über entsprechende Kommandos an den Schnittstellen Diagnoseroutinen in den Steuergeräten aktivieren, indem das externe Diagnosegerät Kommandos auf die Datenleitung für Fahrzeugdaten ausgibt.
Mit dem zusätzlichen Kommunikationsmodul 42 aus 2, das an die Schnittstelle angeschlossen ist, kann eine Ferndiagnose ausgeführt werden. Das Kommunikationsmodul sendet und empfängt Informationen und Kommandos von der Schnittstelle für das Diagnosegerät. Eine solche Ferndiagnose kann beispielsweise über ISDN erfolgen. Das Kommunikationsmodul kann ein separates Gerät sein oder in das Steuergerät integriert sein. Auch die Umsetzeinrichtung kann in das Steuergerät integriert oder als separates Bauteil vorgesehen sein.

Claims

Flurförderzeug mit einem ersten und zweiten Steuergerät (10, 18), das jeweils eine Vorrichtung zur Eigendiagnose (16, 24) von Sensoren (12, 20) und Aktoren (14, 22) des Steuergeräts aufweist, mit – einer oder mehreren Datenleitungen (26, 28) zwischen dem ersten und zweiten Steuergerät zur Übertragung von Betriebs- und Diagnosedaten der Steuergeräte, wobei die Betriebs- und Diagnosedaten auf einer oder mehreren Schnittstellen mit einem gemeinsamen Protokoll übertragen werden, und – einer Umsetzeinrichtung (30) für Diagnosedaten des ersten Steuergeräts (10) für eine Schnittstelle (32) des zweiten Steuergeräts (18), an der Diagnosedaten des zweiten Steuergeräts anliegen, – wobei die Umsetzeinrichtung (30) die Diagnosedaten des ersten Steuergeräts (10) in das gleiche Protokoll umsetzt, in dem die Diagnosedaten des zweiten Steuergeräts an der Schnittstelle (32) anliegen, und die Schnittstelle sowie das Protokoll zum Austausch von Diagnose- und Betriebsdaten zur Verbindung mit zusätzlichen Steuergeräten geeignet ist, – wobei die Umsetzeinrichtung (30) einen Prozessor aufweist, der Diagnosedaten des ersten Steuergeräts bei einer Sollwertbestimmung für das erste Steuergerät berücksichtigt und in Fehlercodes für die Schnittstelle (32) des zweiten Steuergeräts umsetzt.
Flurförderzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnittstelle (32) des zweiten Steuergeräts (18) eine CAN-Schnittstelle ist.
Flurförderzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzliche Steuergeräte vorgesehen sind, die über Datenleitungen mit der Schnittstelle des zweiten Steuergerätes verbunden sind und Betriebs- und Diagnosedaten austauschen, wobei jeweils eine Umsetzeinrichtung vorgesehen ist, um die Diagnosedaten der zusätzlichen Steuergeräte für die Schnittstelle des zweiten Steuergeräts umzusetzen.
Flurförderzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnittstelle (32) des zweiten Steuergeräts Daten für das erste und zusätzliche Steuergeräte einlesen und ausgeben kann und die Umsetzeinrichtung die Daten jeweils in ein Protokoll umsetzt, das für die Schnittstelle des zugehörigen Steuergerätes vorgesehen ist.
Flurförderzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass mit der Schnittstelle (32) des zweiten Steuergeräts (18) eine Sende- und Empfangseinheit (42) verbunden ist, die Diagnosedaten senden und empfangen kann.
Diagnosegerät für ein Flurförderzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, das über die Schnittstelle (32) des zweiten Steuergeräts (18) die Diagnosedaten aller Steuergeräte ausliest.
Diagnosegerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Sende- und Empfangseinheit vorgesehen ist, die von der Schnittstelle des zweiten Steuergeräts gesendete Daten empfangen und Daten an diese senden kann.