DE19541816C2 - Diagnosesystem für ein Kraftfahrzeug - Google Patents
Diagnosesystem für ein KraftfahrzeugInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Diagnosesystem für
ein Fahrzeug, bei dem Daten aus einer elektronischen Steuer
einheit ausgelesen werden, welche in dem Fahrzeug instal
liert ist. Die Erfindung betrifft insbesondere ein Diagnose
system, welches für verschiedene Arten von Protokollen für
die Datenübertragung oder Datenkommunikation anwendbar ist.
In der jüngeren Vergangenheit ist die elektronische Steue
rung eines Kraftfahrzeuges immer komplizierter geworden.
Wesentlich für die Diagnose des Fahrzeugs ist das Diagnose
system, welches Daten elektronischer Steuereinheiten, die in
den Fahrzeugen installiert sind, auslesen kann.
Dieses Diagnosesystem ist üblicherweise tragbar und univer
sell einsetzbar. Ein Kraftfahrzeugmechaniker kann dann
leicht das Steuersystem des Fahrzeugs überprüfen. Die mei
sten Diagnosesysteme sind mit einer Speicherkassette ausge
stattet, welche von dem System getrennt werden kann. Die
Speicherkassette enthält ein Aufzeichnungsmedium, welches
Diagnoseprogramme speichert, die den Arten und Typen der in
bestimmten Jahren hergestellten Fahrzeugen etc. entsprechen.
Das Diagnosesystem mit der Speicherkassette stellt eine Da
tenverbindung zu der elektronischen Steuereinheit in dem
Fahrzeug her, von welcher die Daten gelesen werden. Ein sol
ches System, oder Diagnoseeinrichtung, ist in der offenge
legten japanischen Patentschrift JP-A-1-210844 offenbart.
Es gibt viele Arten von elektronischen Steuereinheiten, wel
che in Kraftfahrzeuge eingebaut werden. Diese Einheiten ver
wenden unterschiedliche Arten von Übertragungssystemen und
Schnittstellen. Kraftfahrzeughersteller sehen unterschiedli
che Kommunikations- oder Übertragungsprotokolle für ver
schiedene Arten von Fahrzeugen vor. Diese Tatsache macht es
notwendig, daß Reparaturwerkstätten Diagnoseeinrichtungen
derart mit Hardware ausstatten, daß sie für unterschiedliche
Kommunikationsprotokolle für jeden Fahrzeughersteller oder
für jeden Typ der elektronischen Steuereinheiten einsetzbar
sind. Das Ausstatten dieser Einrichtung für alle Kommuni
kationsprotokolle ist für die Reparaturwerkstatt eine große
wirtschaftliche Belastung.
Um dieses Problem zu lösen offenbart die offengelegte japa
nische Patentschrift JP-A-3-111733 einen Adapter zum Umwan
deln von Signalen, der von einer Datenverarbeitungsschaltung
in einer Diagnoseeinrichtung lösbar ist. Dadurch wird ein
Teil der Schaltung der Diagnoseeinrichtung für den Daten
austausch mit einem Steuersystem eines Kraftfahrzeugs aus
tauschbar. Die Diagnoseeinrichtung ist somit für verschiedene
Arten von Kommunikationsprotokollen einsetzbar.
Eine Art von Diagnoseeinrichtung erfordert noch immer unter
schiedliche zusätzliche Hardware. Daraus ergeben sich höhere
Gesamtherstellungskosten. Ferner kann dies zu einer Fehldia
gnose in einer Reparaturwerkstatt führen, wenn die zusätzli
che Hardware für den Datenaustausch der Diagnoseeinrichtung
falsch zugeordnet wird. Solche fehlerhaften Zusammenstellun
gen treten häufig auf, wenn Diagnoseprogramme für unter
schiedliche Arten von Kraftfahrzeugen, Typen von Fahrzeugen,
welche in bestimmten Jahren hergestellt wurden, und derglei
chen ausgetauscht werden.
Die DE-A-42 29 931 offenbart ein Verfahren zur Programmierung
eines busfähigen elektronischen Kfz-Steuergerätes, welches
einen Bus-Programmierchip enthält. Die Programmierung erfolgt
derart, daß eine Anwendungssoftware über den Bus-Protokollchip
kommuniziert, indem der Bus-Protokollchip gegenüber der Anwen
dungssoftware "verdeckt" und eine von diesem unabhängige Kom
munikationsoberfläche geschaffen wird.
Aus der US-A-5.278.759 ist ein Verfahren zum Umprogrammieren
eines nicht-flüchtigen Speichers eines Kraftfahrzeug-
Computers über eine serielle Datenübertragungsverbindung
zwischen einer außerhalb des Computers liegenden
Steuereinrichtung und dem Kraftfahrzeug-Computer bekannt.
Eins Schnittstellenschaltung ist in dem Fahrzeug vorgesehen,
um die Befehlssignale von der tragbaren Steuereinrichtung zu
verarbeiten, die es dem nicht-flüchtigen Speicher
ermöglichen, einen neuen Computer-Programmcode zu empfangen
und zu speichern. Das Verfahren folgt einem vorgegebenen
Übertragungsprotokoll, das verhindert, daß der vorhandene
Computer-Programmcode irrtümlich gelöscht oder überschrieben
wird.
Die US-A-5,107,428 beschreibt eine Diagnoseeinrichtung für eine elektronische Steuereinheit
in einem Kraftfahrzeug, die an verschiedene Arten von elektronischen Steuereinheiten anpaß
bar ist. Hierzu schlägt das Patent die Verwendung eines Mehrfachprozessors mit zwei Mikro
controllern vor, einen Master-Mikrocontroller und einem Slave-Mikrocontroller. Jeder Mi
krocontroller umfaßt einen Prozessor, Zähler, A/D-Wandler und Speicher und führt einen
Selbsttest durch.
In "Der Elektroniker", Nr. 8/1991, Seiten 11 bis 17 ist eine einheitliche Schnittstelle zur
Kraftfahrzeugdiagnose beschrieben, um ein festgelegtes, standardisiertes Protokoll zwischen
dem Kraftfahrzeug und einer Prüfeinrichtung vorsehen zu können. Diese vereinheitlichte
Schnittstelle in dem Kraftfahrzeug wird dadurch realisiert, daß sie zwei Schnittstellen umfaßt,
eine für alle Hersteller standardisierte, welche die Übertragung zwischen dem Fahrzeug und
der Diagnoseeinrichtung übernimmt, sowie eine in der Diagnoseschnittstelle selbst, welche
das herstellerspezifische System berücksichtigt und eine Umwandlung zwischen der Herstel
ler- und der Standardschnittstelle vornimmt.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Diagno
sesystem vorzusehen, welches für alle Arten von in Fahrzeu
gen installierten elektrischen Steuereinheiten mit unter
schiedlichen Kommunikationsprotokollen geeignet ist, ohne
die Hardware verändern zu müssen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Diagnosesystem für
ein Kraftfahrzeug vorgesehen, welches mehrere Sensoren zum
Erfassen von Betriebsbedingungen des Fahrzeuges und zum Er
zeugen von Fahrzeugbetriebssignalen, eine elektronische
Steuereinheit zum Steuern des Fahrzeuges und zum Erzeugen
von Steuersignalen, welche auf die Fahrzeugbetriebssignale
anspricht, und mehrere Betätigungseinrichtungen und Anzei
gelampen, welche auf die Steuersignale ansprechen, aufweist,
um das Fahrzeug unter optimalen Bedingungen zu betreiben,
welche jeweils den Betriebsbedingungen entsprechen, wobei
das System Daten in der elektronischen Steuereinheit aus
liest und diese Daten übertragen kann, mit einer Diagnose
einrichtung, welche auf die Steuersignale anspricht, um die
elektronische Steuereinheit durch Vergleichen der übertrage
nen Daten mit in einem Speicher gespeicherten normalen Daten
zu diagnostizieren, und einer von der Diagnoseeinrichtung
trennbaren Speichereinrichtung zum Speichern unterschiedli
cher Diagnoseprogramme und Kommunikationsprotokolle, und bei
dem das Diagnosesystem folgende Merkmale aufweist: eine in
der Speichereinrichtung vorgesehenen Schnittstellen
schaltung, welche direkt mit der elektronischen Steuerein
heit verbunden ist, um eine logische Funktion anzupassen,
welche jedem Steuersignal entspricht, und um ein Übertra
gungssignal zu erzeugen; Speichermittel zum Speichern unter
schiedlicher Arten von Logikprogrammen; einer systeminternen
Programmiereinrichtung, welche auf das Übertragungssignal
anspricht, um die Speichermittel durch Neuprogrammieren lo
gischer Funktionen der Schaltung aufgrund von Designinforma
tion zu steuern, um das Fahrzeug bei einer hohen Geschwin
digkeit präzise zu diagnostizieren, ohne die Speicherein
richtung für unterschiedliche Arten von elektronischen Ein
heiten auszutauschen.
Das Diagnosesystem kann ferner einen Speicher zum Speichern
unterschiedlicher Arten von Designinformationen für die Neu
programmierung aufweisen. Der Speicher kann ein flüchtiger
Speicher oder ein elektronisch löschbarer, nicht flüchtiger
Speicher sein.
Das Diagnosesystem kann ferner ein Aufzeichnungsmedium auf
weisen, welches in der Speichereinrichtung vorgesehen ist,
um die Diagnoseprogramme zu speichern.
Das Diagnosesystem kann ferner eine Schnittstellenschaltung
aufweisen, die in der Speichereinrichtung vorgesehen ist, um
die integrierte Schaltung mit der elektronischen Steuerein
heit zu verbinden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ferner ein Diagnosesy
stem zum Durchführen einer Diagnose aufgrund von Daten, wel
che aus einer elektronischen Steuereinheit ausgelesen werden,
durchgeführt, wobei die elektronische Steuereinheit ein
Kommunikationsprotokoll aufweist und in einem Fahrzeug in
stalliert ist, mit folgenden Merkmalen: einem Hauptprozessor
zum Durchführen eines virtuellen Datenaustausches mit der
elektronischen Steuereinheit für die Diagnose; und einen
Unterprozessor zum Ausführen eines Kommunikations-Verarbei
tungsprogrammes, welches zu dem Kommunikationsprotokoll
paßt, um den Datenaustausch mit der elektronischen Steuer
einheit zu verwirklichen, wobei der Unterprozessor erste
Daten von dem Hauptprozessor empfängt und die ersten Daten
zu der elektronischen Steuereinheit überträgt und zweite
Daten von der elektronischen Steuereinheit empfängt und die
zweiten Daten zu dem Hauptprozessor überträgt, um den virtu
ellen Datenaustausch zu realisieren.
Das Diagnosesystem kann ferner eine von dem Diagnosesystem
lösbare Speicherkassette und ein Aufzeichnungsmedium zum
Speichern des Kommunikations-Verarbeitungsprogrammes aufwei
sen. Das Aufzeichnungsmedium kann ein Diagnoseprogramm spei
chern, welches von dem Hauptprozessor ausgeführt wird.
In dem System können Adressen des Kommunikations-Verarb
eitungsprogrammes und des Diagnoseprogrammes einem Speicher
bereich des Hauptprozessors zugewiesen werden, und das Komm
unikations-Verarbeitungsprogramm wird zu dem Unterprozessor
gesendet, bevor das Kommunikations-Verarbeitungsprogramm von
dem Unterprozessor ausgeführt wird.
Das Diagnosesystem kann ferner eine Schnittstellenschaltung
zum Verbinden des Unterprozessors mit der elektronischen
Steuereinheit aufweisen.
Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind
im folgenden mit Bezug auf die Zeichnungen mit weiteren Ein
zelheiten erörtert. In den Figuren zeigen:
Fig. 1 eine Vorderansicht einer Fehlerdiagnoseeinrichtung
gemäß der vorliegenden Erfindung, welche mit einer
elektronischen Steuereinheit in einem Kraftfahrzeug
verbunden ist;
Fig. 2 einen Schaltplan in Form eines Blockdiagramms der
elektronischen Steuereinheit und der Diagnoseein
richtung gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungs
form der vorliegenden Erfindung;
Fig. 3 ein Schaltplan in Form eines Blockdiagramms der FPGA
45 von Fig. 2;
Fig. 4 ein Flußdiagramm zur Erläuterung des Ablaufs des
Datenaustausches und des Diagnoseverfahrens gemäß
der ersten Ausführungsform;
Fig. 5 einen Schaltplan in Form eines Blockdiagramms der
elektronischen Steuereinheit und der Fehlerdiagno
seeinrichtung gemäß der zweiten bevorzugten Ausfüh
rungsform der vorliegenden Erfindung; und
Fig. 6A
und 6B Flußdiagramme zur Erläuterung des Ablaufs des Daten
austausches und des Diagnoseverfahrens gemäß der
zweiten Ausführungsform.
Fig. 1 zeigt eine Frontplatte einer tragbaren Diagnoseein
richtung 100 gemäß der vorliegenden Erfindung. Die Diagno
seeinrichtung 100 ist mit einer elektronischen Steuereinheit
300 verbunden, welche für die Diagnose in einem Kraftfahr
zeug 200 installiert ist. An der Frontplatte sind ein Flüs
sigkristallbildschirm 30, eine Anzeigeeinrichtung 31 aus
lichtemittierenden Dioden und eine Tastatur 32 vorgesehen.
Eine Eingangs/Ausgangs-Verbindungseinrichtung 33 und ein
Leistungsschalter 35 sind oben an der Diagnoseeinrichtung
100 vorgesehen. Ein Adapterstück 34 erstreckt sich von der
Eingangs/Ausgangs-Verbindungseinrichtung 33. Eine Speicher
kassette 60 wird in den unteren Teil der Diagnoseeinrichtung
100 eingebracht. Die Kassette 60 wird später beschrieben.
Um einen Fehler zu diagnostizieren, welcher in der Steuer
einheit 300 auftritt, werden folgende Schritte durchgeführt:
zunächst wird das Adapterstück 34 mit einem Verbindungsele
ment 2a der Steuereinheit 300 verbunden; dann wird der Lei
stungsschalter 35 eingeschaltet; als drittes werden bestimm
te Tasten der Tastatur 32 eingegeben; und schließlich wird
die Diagnose ausgeführt, während die Anzeige des Anzeige
bildschirms 30 beobachtet wird.
Die bevorzugten Ausführungsformen verwenden einen Maschinen
leitstand (engine control unit; ECU) 2, welcher als die
elektronische Steuereinheit 300 zu untersuchen ist, wie in
Fig. 2 gezeigt. Neben der Motorsteuerung, kann die elektro
nische Steuereinheit 300 für die folgenden Zwecke verwendet
werden: Steuerung der Leistungsübertragung eines Motors,
eines automatischen Getriebes und dergleichen; Steuerung des
Fahrzeugkörpers, wie der Klimaanlage und verschiedener In
formationsleitsysteme; Steuerung des Fahrzeugs, wie Steue
rung der Aufhängung, des Tempomats (auto-cruise) und der
gleichen.
Wie in Fig. 2 gezeigt, ist die Motorsteuereinheit 2 ein Mi
krocomputer mit einem Spannungsregler 8, welcher vorgegebene
konstante Spannungen an die Schaltkreise und einen Treiber 9
liefert. Der Mikrocomputer umfaßt: eine CPU 3 als eine
Hauptrecheneinheit; ein ROM 4, welches vorgegebene Daten
speichert, z. B. ein Motorsteuerprogramm und verschiedene
Speicherabbildungen; ein RAM 5, welches Daten speichert, die
durch Verarbeiten von Ausgangssignalen unterschiedlicher
Sensoren erhalten werden; eine Eingangsschnittstelle 6, an
welche diese Ausgangssignale übergeben werden; und eine Aus
gangsschnittstelle 7, welche Steuersignale an verschiedene
Betätigungseinrichtungen liefert. Über Busse sind diese Kom
ponenten miteinander verbunden.
Im folgenden sind Datensignale angegeben, welche an die Ein
gangsschnittstelle 6 angelegt werden: ein Kühltemperatursi
gnal TW, welches von einem Kühltemperatursensor 10 erzeugt
wird; ein Mager/Fett-Signal λ, welches dem Luft-Kraftstoff-
Verhältnis entspricht und von einem Sauerstoffsensor 11 er
zeugt wird; ein Ansaugluftmengensignal Q, welches von einem
Ansaugluftsensor 12 erzeugt wird; ein EIN/AUS-Signal SWa
eines Klimaanlagenschalters 13; ein Fahrzeuggeschwindig
keitssignal S, welches von einem Geschwindigkeitssensor 14
erzeugt wird; ein EIN/AUS-Signal SW1 eines Leerlaufschalters
15; ein Drosselsignal TrΘ, welches von einem Drosselsensor
16 erzeugt wird, wobei das Signal TrΘ einem Öffnungsgrad der
Drossel entspricht; ein EIN/AUS-Signal SWn eines Neutral
schalters 17; und ein Motordrehzahlsignal N, welches von
einem Motordrehzahlsensor 18 erzeugt wird.
Diese Datensignale werden von der CPU 3 verarbeitet und in
das RAM 5 eingeschrieben, um die Berechnungen der Größen zu
steuern. Die CPU 3 liest die Daten von dem RAM 5, um ver
schiedene Steuergrößen zu berechnen, wie eine Impulsbreite
für die Kraftstoffeinspritzung und einen Zündzeitpunkt. Die
CPU 3 erzeugt die Steuersignale, welche den Steuergrößen
entsprechen. Die Steuersignale werden zu vorgegebenen Zeit
punkten über die Ausgangsschnittstelle 7 an den Treiber 9
geschickt.
Mit dem Treiber 9 sind folgende Komponenten verbunden: eine
Tanksteuereinrichtung 19 zum Steuern der Entnahme- oder Ent
leerungsmenge des Tanks; eine EGR-Betätigungseinrichtung 20
zum Steuern der EGR-Größe; eine Leerlaufsteuerungs-Betäti
gungseinrichtung 21 zum Steuern einer Leerlaufdrehzahl; eine
Zündspule 22 zum Liefern einer Hochspannung und Zünden der
Zündspule; und eine Einspritzeinrichtung 23 zum Einspritzen
von Kraftstoff in einen Motor. Der Treiber 9 treibt diese
Komponenten mit den Steuersignalen an, welche diesem über
die Ausgangsschnittstelle 7 zugeführt werden, um den Motor
in jedem Ansteuerbereich zu steuern.
Ebenfalls mit dem Treiber 9 ist eine Selbstdiagnose-Anzeige
einrichtung 24 verbunden, um Fehler anzuzeigen, wenn diese
von einer Selbstdiagnose-Funktion entdeckt werden. Die An
zeigeeinrichtung 24 weist eine Reihe von Lampen auf, welche
zu vorgegebenen Zeiten blinken oder auf eine bestimmte Weise
eingeschaltet werden. Diese Lichtanzeigen entsprechen den
Fehlercodes, welche aus dem ROM 4 ausgelesen werden und ih
rerseits den Fehlerbereichen entsprechen.
Das RAM 5 weist einen Backup-RAM auf, dem über einen Regler
8 eine Hilfsleistungsversorgung von einer Batterie VB zuge
führt wird, wenn die Hauptleistung ausfällt. Das Backup-RAM
speichert Werte, welches es durch Lernen, durch den Fehler
bereichen entsprechende Fehlercodes usw. erhält.
Die Diagnoseeinrichtung 100 kann in einer Reparaturwerkstatt
beispielsweise eines Autohändlers eingesetzt werden. Die
Diagnoseeinrichtung 100 weist eine Steuereinrichtung 36 (Mi
krocomputer) und einen Spannungsregler 37 auf. Mit dem Span
nungsregler 37 ist der Leistungsschalter 35 verbunden, der
ferner über das Adapterstück 34 an die Batterie VB ange
schlossen ist. Die herausnehmbare Speicherkassette 60 mit
einem ROM 61 wird über die Verbindungseinrichtung 38 in die
Steuereinrichtung 36 eingebracht.
Die Steuereinrichtung 36 umfaßt eine CPU 40 als einen Haupt
prozessor, ein RAM 41, einen Zeitgeber 42 zum Erzeugen eines
Synchronisierungssignals, Ein/Ausgangs-Schnittstellen 43 und
44 und eine Kommunikationsschnittstelle (welche später be
schrieben wird). Über Busse sind diese Komponenten und das
ROM 61 der Speicherkassette 60 miteinander verbunden. Die
Ausgangssignale der Sensoren und Schalter der ECU 2 werden
an die Ein/Ausgangs-Schnittstelle 43 über die Ausgangs
schnittstelle 7 übergeben. Abhängig von den Ausgangssignalen
erzeugt die Ein/Ausgangs-Schnittstelle 43 Signale zum Ein
schalten der LEDs der Anzeigeeinrichtung 31. Die LEDs zeigen
EIN- oder AUS-Zustände der Sensoren und Schalter an. Eine
Tasteneingabe auf der Tastatur 32 erzeugt Signale, welche an
die Ein/Ausgangs-Schnittstelle 44 geliefert werden. Die
Schnittstelle 44 erzeugt Signale, welche an den Anzeigebild
schirm 30 geliefert werden.
Die erste bevorzugte Ausführungsform verwendet einen vom
Anwender programmierbaren Universalschaltkreis (feld-pro
grammierbare Gateanordnung; FPGA) 45 als die Übertragungs-
oder Kommunikationsschnittstelle. Die FPGA 45 ist eine inte
grierte Halbleiterschaltung mit umprogrammierbaren logischen
Funktionen. Diese Funktionen können vor Ort neu programmiert
werden, indem Designinformation verwendet wird, welche für
einen Kommunikationsprotokoll der ECU 2 gilt.
Wie in Fig. 3 gezeigt, weist die FPGA 45 folgende Merkmale
auf: einen Speicher 46, welcher den programmierten Inhalt
speichert; Makrozellen 47, deren logische Funktionen vom
Inhalt des Speichers 46 abhängig sind; einen logischen Ver
drahtungsblock 48, welcher die Makrozellen 47 mit Daten von
dem Speicher 46 verbindet; einen Ein/Ausgangs-Verdrahtungs
block 49, über den die Makrozellen 47 externe Eingangs- und
Ausgangssignal annehmen können; und eine systeminterne Pro
grammiereinrichtung 50 zum Verwalten des Speichers 46. Der
Speicher 46 ist entweder ein flüchtiger Speicher des SRAM-
Typs oder ein nicht flüchtiger Speicher des EEPROM-Typs,
dessen Daten elektrisch löschbar sind.
Die Speicherkassette 60 soll die Diagnoseeinrichtung 100 für
den allgemeinen Einsatz flexibel und für unterschiedliche
Diagnosegegenstände, Fahrzeugarten, Kommunikationsprotokolle
usw. einsetzbar machen. Zu diesem Zweck speichert das ROM 61
ein Diagnose-Startprogramm (Bootprogram) für die CPU 40, ein
Diagnoseprogramm für eine elektronische Steuereinheit (ECU)
2 eines speziellen Kraftfahrzeuges und logische Daten für
die Neuprogrammierung der FPGA 45. Das ROM 61 muß nicht not
wendigerweise das Bootprogram speichern. Es kann auch in der
Steuereinrichtung 36 ein Nurlesespeicher (ROM), in dem das
Bootprogram gespeichert ist, vorgesehen sein.
Die Speicherkassette 60 weist eine Ein/Ausgangs-Schnittstel
le 62 auf, welche die FPGA 45 und die ECU 2 verbindet. Über
tragungsleitungen 63a und 64a sind mit der Ein/Ausgangs-
Schnittstelle 62 über die Verbindungseinrichtung 38 verbun
den. Ferner sind die Übertragungsleitungen 63a und 64a mit
der Eingangs- bzw. der Ausgangsschnittstelle 6 und 7 der ECU
2 über die Eingangs/Ausgangs-Verbindungseinrichtung 33 und
das Adapterstück 34 verbunden.
Die Ein/Ausgangs-Schnittstelle 62 wird dazu verwendet,
Signalpegel, Eingangs/Ausgangs-Leistungen usw. so umzuwan
deln, daß sie für jede Art von ECU 2 geeignet sind. Die Mo
torsteuereinheiten können in den Übertragungssystemen der
Kraftfahrzeuge unterschiedlich sein. Ferner können solche
Steuereinheiten nicht über logische Funktionen der FPGA 45
angepaßt werden. Übertragungsleitungen 63b und 64b sind über
die Verbindungseinrichtung 38 mit der Ein/Ausgangs-Schnitt
stelle 62 verbunden, wobei sich die Übertragungsleitungen
von dem Ausgangsanschluß bzw. dem Eingangsanschluß der FPGA
45 erstrecken. Die Ein/Ausgangs-Schnittstelle 62 kann durch
Drahtverbindungen der Übertragungsleitungen 63a und 63b und
64a und 64b ersetzt werden. Dieses Ersetzen ist möglich,
wenn die Signale zwischen der ECU 2 und der FPGA 45 zuein
anderpassen.
Um Fehler zu diagnostizieren, wird die Speicherkassette 60
mit dem ROM 61 in die Diagnoseeinrichtung 100 eingebracht.
Das ROM 61 speichert das Diagnoseprogramm für die Motorsteu
ereinheit (ECU) 2 eines bestimmten Kraftfahrzeuges und be
stimmter Designdaten. Die Diagnoseeinrichtung 100 wird in
itialisiert, und die in dem ROM 61 gespeicherten Designdaten
werden zu der FPGA 45 übertragen. Die FPGA 45 wird mit den
Designdaten neu programmiert, so daß sie für das Diagnose
programm und das Kommunikationsprotokoll für die ECU 2 des
Kraftfahrzeugs 200 einsetzbar ist. Auf diese Weise wird die
Kommunikation zwischen der ECU 2 und der FPGA 45 möglich.
Das in Fig. 4 gezeigte Flußdiagramm beschreibt den Ablauf
des Diagnosebetriebs mit der Diagnoseeinrichtung 100.
Um das Verfahren durchzuführen wird: zuerst die Diagnose
einrichtung 100 mit der Speicherkassette 60 über das
Adapterstück 34 mit der ECU 2 verbunden; und dann wird der
Leistungsschalter 35 eingeschaltet, um die CPU 40 zurückzu
setzen, welche das gesamte System der Diagnoseeinrichtung
100 bestimmt. Auf diese Weise wird das gesamte System
initialisiert (Schritt S101).
Die Initialisierung schaltet den Programmierungsmodus der
FPGA 45 im Schritt S102 ein. In dem Fall, daß der Speicher
46 (Fig. 3) der FPGA 45 ein EEPROM ist, müssen dessen Daten
zuvor gelöscht werden. Im Schritt S103 werden die Designda
ten zum Bilden der Kommunikationsschnittstelle, welche für
das Kommunikationsprotokoll der ECU 2 anwendbar ist, aus dem
ROM 61 der Speicherkassette 60 gelesen. Die Designdaten wer
den zu der FPGA 45 übertragen.
Im Schritt S104 wird überprüft, ob die Übertragung aller
Designdaten abgeschlossen ist. Wenn sie nicht abgeschlossen
ist, wird die Datenaustausch im Schritt S103 fortgesetzt.
Wenn sie abgeschlossen ist, wird der Programmierungsmodus
der FPGA 45 im Schritt S105 abgeschaltet.
In der FPGA 45, wie sie in Fig. 3 gezeigt ist, bestimmt die
systemeigene Programmiereinrichtung 50 die logischen Funk
tionen der Makrozellen 47. Diese Entscheidung wird nach Maß
gabe der Designdaten gefällt, welche in dem Speicher 46 ge
speichert sind, wenn der Programmiermodus EIN-geschaltet
ist. Ferner werden der logische Verdrahtungsblock 48 und der
Eingangs/Ausgangs-Verdrahtungsblock 49 mit der Verbindungs
information miteinander verbunden. Wenn der Datenaustausch
abgeschlossen ist, bildet die FPGA 45 die Kommunikations
schnittstelle, welche für das Kommunikationsprotokoll der
ECU 2 verwendbar ist. Die FPGA 45 wird dann aktiv, so daß
die Kommunikation zwischen der CPU 40 und der ECU 2 möglich
ist, wenn der Programmiermodus AUS-geschaltet ist.
Im Schritt S106 überträgt die FPGA 45 eine Antwortanforde
rung über die Verbindungsleitung 63b, die Ein/Ausgangs-
Schnittstelle 62 der Speicherkassette 60, die Übertragungs
leitung 63a der Diagnoseeinrichtung 100 und das Adapterstück
34 zu der ECU 2. Diese Datenaustausch wird mit dem Kommuni
kationsprotokoll der ECU 2 durchgeführt. Die FPGA 45 wartet
dann im Schritt S107 auf die Antwort der ECU 2.
Die Antwortanforderung wird an die ECU 2 über die Eingangs
schnittstelle 6 weitergeleitet. Daraufhin überträgt die ECU
2 eine Antwort über das Adapterstück 34, die Übertragungs
leitung 64a, die Ein/Ausgangs-Schnittstelle 62, die Übertra
gungsleitung 64b und die FPGA 45 zu der CPU 40.
Wenn die CPU 40 im Schritt S107 die Antwort empfängt, führt
die CPU 40 im Schritt S108 ein Diagnoseprogramm aus. Während
dieses Programm läuft, wird eine Nachricht auf dem Anzeige
bildschirm 30 angezeigt, welche angibt, daß die Diagnose nun
beginnen kann, und das System geht in einen Tastatureingabe-
Wartemodus.
Um beispielsweise eine Batteriespannung zu überprüfen, gibt
eine Bedingungsperson die Batteriespannungs-Diagnosemodus-
Tasten, z. B. "F", "0", "1" und "ENT", auf der Tastatur 32
ein. Dieser Diagnosemodus wird von der CPU 40 interpretiert,
welche Batteriespannungsdaten über die FPGA 45 von der ECU 2
anfordert.
Abhängig von dieser Anfrage sucht die ECU 2 eine Adresse in
dem RAM 5, welche der Anfrage entspricht, um Daten auszule
sen. Diese Daten werden zu der Diagnoseeinrichtung 100 über
tragen.
Bei Empfang führt die Diagnoseeinrichtung 100 eine Datenver
arbeitung durch, z. B. eine binär-dezimale Umwandlung. Das
verarbeitete Ergebnis wird auf dem Bildschirm 30 angezeigt.
Die Bedienungsperson überprüft die Batteriespannung über die
Anzeige und fährt nach Bedarf mit der Diagnose weiterer
Punkte fort, indem sie entsprechende Tasten eingibt.
Wie oben beschrieben, kann die Diagnoseeinrichtung gemäß der
ersten Ausführungsform für verschiedene Arten von elektroni
schen Steuereinheiten verwendet werden. Dies wird dadurch
erreicht, daß die für die Kommunikationsprotokolle mit un
terschiedlichen Datenformaten, Sende- und Empfangszeiten und
dergleichen geeigneten Speicherkassetten ausgetauscht wer
den. Es müssen also keine weiteren Diagnosemittel mit unter
schiedlicher Hardware für die Kommunikationsprotokolle der
elektronischen Steuereinheit vorgesehen werden. Daraus er
gibt sich ein sehr effizienter Diagnosebetrieb.
Die Designdaten für die FPGA 45 müssen nicht notwendigerwei
se in dem RAM 61 der Speicherkassette 60 gespeichert sein.
Diese Daten können durch eine Modifikation des Bootprogramms
der CPU 40 von einem externen Rechner in die FPGA 45 geladen
werden.
Im folgenden ist die zweite bevorzugte Ausführungsform des
Diagnosesystem gemäß der vorliegenden Erfindung erläutert.
Wie in Fig. 5 gezeigt, weist die Diagnoseeinrichtung 100a
eine Steuereinrichtung 36a auf, welche als ein Mehrfachpro
zessor konfiguriert ist. Die Steuereinrichtung 36a umfaßt
eine CPU 40a als einen Hauptprozessor, ein RAM 41, einen
Zeitgeber 42 zum Erzeugen eines Synchronisierungssignals,
Ein/Ausgangs-Schnittstellen 43 und 44 und einen Unterprozes
sor (ISP) 70. Über Systembusse sind diese Komponenten und
ein ROM 61a einer Speicherkassette 60a miteinander verbun
den. Der ISP 70 sendet und empfängt Signale zu und von einer
elektronischen Steuereinheit (ECU) 2, welche über Systembus
se mit der Steuereinrichtung 36a in Datenverbindung steht.
Die CPU 40a ist ein Ein-Chip-Prozessor, während der ISP 70
eine Ein-Chip-Einrichtung mit einem Prozessor, ROMs, RAMs
und Ein/Ausgangs-Schnittstellen ist. Der Ein-Chip-Prozessor,
wie die CPU 40a, und die Ein-Chip-Einrichtung, wie der ISP
70, sind jedoch im Zusammenhang dieser Erfindung beide als
Prozessor bezeichnet.
Die Speicherkassette 60a soll die Diagnoseeinrichtung 100a
für den allgemeinen Gebrauch flexibel oder für unterschied
liche Diagnosegegenstände, Fahrzeugarten, Kommunikationspro
tokolle usw. einsetzbar machen. Zu diesem Zweck speichert
das ROM 61a verschiedene Programme für die CPU 40a und den
ISP 70. Die Programme für die CPU 40a sind ein Diagnose-
Bootprogramm, ein Diagnoseprogramm für die ECU 2 eines be
stimmten Kraftfahrzeugs usw. Die Programme für den ISP 70
umfassen ein Kommunikations-Verarbeitungsprogramm, welches
an das Kommunikationsprotokoll der ECU 2 anpaßbar ist, usw.
Die Speicherkassette 60a weist eine Ein/Ausgangs-Schnitt
stelle 62a auf, welche den ISP 70 und die ECU 2 verbindet.
Übertragungsleitungen 63a und 64a sind mit der Ein/Ausgangs-
Schnittstelle 62a über die Verbindungseinrichtung 38 verbun
den. Die Übertragungsleitungen 63a und 64a sind ferner mit
den Eingangs- und Ausgangsschnittstellen 6 und 7 der ECU 2
über eine Eingangs/Ausgangs-Verbindungseinrichtung 33 und
ein Adapterstück 34 verbunden.
Die Ein/Ausgangs-Schnittstelle 62a paßt Signalpegel, Ein
gangs/Ausgangs-Leistungen und dergleichen an die ECU 2 an,
welche in Übertragungssystemen der Kraftfahrzeuge unter
schiedlich sind und nicht durch Software emuliert werden
können. Übertragungsleitungen 63b und 64b sind über die Ver
bindungseinrichtung 38 mit der Ein/Ausgangs-Schnittstelle
62a verbunden und erstrecken sich von dem Ausgangs- bzw. dem
Eingangsanschluß des ISP 70. Die Ein/Ausgangs-Schnittstelle
62a kann durch Drähte ersetzt werden, welche die Übertra
gungsleitungen 63a und 63b und 64a und 64b verbinden. Dieser
Ersatz ist möglich, wenn die Signale zwischen der ECU 2 und
dem ISP 70 aneinander angepaßt sind.
Die CPU 40a weist Speicherbereiche für die Programme oder
Daten auf, welche in dem RAM 41 der Steuereinrichtung 36a
und dem ROM 61a der Speicherkassette 60a gespeichert sind.
Das System der Diagnoseeinrichtung 100a läuft mit einem
Startprogramm (Bootprogramm), das in dem ROM 61a gespeichert
ist. Dieses Bootprogramm muß nicht notwendigerweise in dem
ROM 61a gespeichert sein. Das Bootprogramm kann in einem ROM
(nicht gezeigt) der Steuereinrichtung 36a gespeichert sein.
Oder wenn die CPU 40a eine Einrichtung mit einem internen
ROM ist, kamm das Bootprogramm auch in dem internen ROM ge
speichert sein.
Der ISP 70 ermöglicht der Diagnoseeinrichtung 100a den Datenaustausch
mit elektronischen Steuereinheit mit unter
schiedlichen Kommunikationsprotokollen mehrerer Arten von
Kraftfahrzeugen. Man kann also sagen, daß der ISP 70 eine
intelligente Ein/Ausgangs-Schnittstelle eines Mikrocomputers
ist. Bei dieser zweiten Ausführungsform ist der ISP 70 eine
Ein-Chip-Einrichtung mit einem ROM zum Speichern des Boot
programms, RAMs zum Speichern von Daten und Ein/Ausgangs-
Schnittstellen.
Um Fehler zu diagnostizieren, wird die Speicherkassette 60a
mit dem ROM 61a in die Diagnoseeinrichtung 100a eingebracht.
Das ROM 61a speichert das Diagnoseprogramm für die Motor
steuereinheit (ECU) 2 eines bestimmten Kraftfahrzeuges sowie
ein Kommunikations-Verarbeitungsprogramm.
Die Diagnoseeinrichtung 100a wird initialisiert, und das in
dem ROM 61a gespeicherte Kommunikations-Verarbeitungspro
gramm wird zu dem ISP 70 übertragen. Der ISP 70 führt das
Kommunikations-Verarbeitungsprogramm aus, um einen Datenaus
tausch mit der ECU 2 zu ermöglichen. Bei dem Datenaustausch
sendet der ISP 70 die Daten der CPU 40a zu der ECU 2 und
umgekehrt.
Einerseits liest und schreibt die CPU 40a Daten von bzw. zu
dem ISP 70, um einen virtuellen Datenaustausch mit der ECU 2
herzustellen. Andererseits führt der ISP 70 einen wirklichen
Datenaustausch mit der ECU 2 durch, wobei das Kommunika
tions-Verarbeitungsprogramm von dem ROM 61a der Speicherkas
sette 60a gesendet wird. Der ISP 70 kann den Datenaustausch
mit der ECU 2 unabhängig von der Diagnose bewirken, welche
von der CPU 40a durchgeführt wird.
Der ISP 70 kann einen internen Speicher geringer Kapazität
haben, oder er kann ein Ein-Chip-Prozessor sein, der keinen
solchen internen Speicher enthält. In diesem Fall können ein
RAM zum Speichern des Kommunikations-Verarbeitungsprogramms
oder von Arbeitsdaten und ein ROM zum Speichern des Bootpro
gramms in der Steuereinrichtung 36a vorgesehen werden.
Im folgenden sind die in den Fig. 6A und 6B gezeigten Fluß
diagramme des Ablaufs des Datenaustausches und der -diagnose
erörtert. Fig. 6A zeigt das erste Verfahren (Prozeß), wel
ches von der CPU 40a der Diagnoseeinrichtung 100a ausgeführt
wird. Fig. 6b zeigt das zweite Verfahren (Prozeß), welches
von dem ISP 70 der Diagnoseeinrichtung 100a ausgeführt wird.
Zum Ausführen des ersten und des zweiten Verfahrens werden:
die Diagnoseeinrichtung 100a mit der Speicherkassette 60a,
welche für die ECU 2 des Kraftfahrzeugs 200 geeignet ist,
über das Adapterstück 34 angeschlossen; dann wird der
Leistungsschalter 35 eingeschaltet, um die CPU 40a, welche
das Hauptsystem der Diagnoseeinrichtung 100a kontrolliert,
zurückzusetzen. Das in Fig. 6A gezeigte erste Verfahren be
ginnt anschließend.
Im Schritt S201 wird das Hauptsystem der Diagnoseeinrichtung
100a initialisiert. Dann wird im Schritt S202 das Untersy
stem für den Datenaustausch des ISP 70 zurückgesetzt, um das
in Fig. 6B gezeigte zweite Verfahren zu starten. Im Schritt
S301 (Fig. 6B) wird auch das Untersystem des ISP 70 initia
lisiert.
Im Schritt S203 liest die CPU 40a Daten (Kommunikationsemu
lations-Programm) aus dem ROM 61a der Speicherkassette 60a
aus. Das Kommunikationsemulations-Programm wird zum Emulie
ren des Kommunikationsprotokolls der ECU 2 verwendet. Die
Daten werden in einen Kanal oder Anschluß des ISP 70 ge
schrieben. Das erste Verfahren geht dann im Schritt S204 in
eine Datenempfangs-Warteschleife.
Im zweiten Verfahren in Fig. 6B empfängt der ISP 70 im
Schritt S302 die Daten des Emulations-Programm, welche zu
dessen Kanal überspielt werden. Der ISP 70 überträgt die
Daten zu einer bestimmten Speicheradresse (die Adresse des
internen RAMs), im Schritt S303. Dann sendet der ISP 70 im
Schritt S304 ein Datenbestätigungs-Signal von seinem Kanal
aus.
Bei dem ersten Verfahren in Fig. 6A liest die CPU 40a im
Schritt S204 das Datenbestätigungs-Signal. Das erste Verfah
ren geht von der Datenempfangs-Warteschleife in Schritt S204
zum Schritt S205 weiter. Im Schritt S205 wird überprüft, ob
die Datenübertragung abgeschlossen ist. Wenn sie abgeschlos
sen ist, geht das erste Verfahren zum Schritt S206 weiter.
Wenn sie nicht abgeschlossen ist, geht das erste Verfahren
zurück zum Schritt S203 zurück, um die Datenübertragung
fortzusetzen.
Während der Schritte S203 bis S206 im ersten Verfahren geht
das zweite Verfahren vom Schritt S304 zum Schritt S305. Im
Schritt S305 wird überprüft, ob der Datenempfang abgeschlos
sen ist. Das zweite Verfahren geht zum Schritt S306 weiter,
wenn der Datenempfang und die Datenübertragung zu dem Spei
cher des ISP 70 abgeschlossen sind. Wenn sie nicht abge
schlossen sind, geht das zweite Verfahren zurück zum Schritt
S302, um den Datenempfang fortzusetzen.
Im ersten Verfahren schreibt die CPU 40a im Schritt S206
eine Antwortanforderung für die ECU 2 in einen Kanal des ISP
70. Dies wird nach dem Abschluß der Übertragung des Kommuni
kationsemulations-Programms von der CPU 40a zu dem ISP 70
durchgeführt. Die CPU 40a geht dann im Schritt S107 in einen
Antwort-Wartemodus, um eine Antwort von der ECU 2 zu erwar
ten.
Gleichzeitig führt der ISP 70 im Schritt S306 im zweiten
Verfahren das Kommunikationsemulations-Programm aus. Der ISP
70 liest die Antwortanforderung von der CPU 40a und sendet
Antwortanforderungsdaten an seinen Ausgangsanschluß aus. Die
Anforderungsdaten werden über die Übertragungsleitung 63b,
die Ein/Ausgangs-Schnittstelle 62a der Speicherkassette 60a,
die Übertragungsleitung 63a und das Adapterstück 34 zu der
ECU 2 übertragen. Diese Übertragung der Anforderungsdaten
wird mit dem Kommunikationsprotokoll der ECU 2 durchgeführt.
Die ECU 2 liest die Anforderungsdaten über die Eingangs
schnittstelle 6. Die ECU 2 sendet dann Antwortdaten über die
Eingangsschnittstelle 7 aus. Die Antwortdaten werden über
das Adapterstück 34, die Übertragungsleitung 64a, die
Ein/Ausgangs-Schnittstelle 62a der Speicherkassette 60a und
die Übertragungsleitung 64b zu dem Eingangsanschluß des ISP
70 übertragen. Ferner werden die Antwortdaten von einem Ka
nal des ISP 70 auf die Systembusse gesendet.
Im ersten Verfahren liest die CPU 40a im Schritt S207 die
Antwortdaten von dem ISP 70 und bestätigt die Antwort der
ECU 2. Das erste Verfahren geht dann zum Schritt S208, in
dem ein Anwendungsprogramm für die Diagnose ausgeführt wird.
Die Nachricht "Diagnosebeginn ok" wird auf dem Bildschirm 30
angezeigt, und das erste Verfahren geht in einen Wartemodus,
um eine Tastatureingabe über die Tastatur 32 zu erwarten,
während das Anwendungsprogramm läuft.
Um z. B. eine Batteriespannung zu überprüfen, gibt eine Be
dienungsposition die Tasten für den Batteriespannung-Diagno
semodus auf der Tastatur 32 ein, beispielsweise "F", "0",
"1" und "ENT". Dieser Diagnosemodus wird von der CPU 40a
interpretiert, welche eine Anforderung der Batteriespan
nungsdaten an den ISP 70 sendet.
Der ISP 70 wandelt die Batteriespannungs-Anforderungsdaten
in ein Datenaustauschs-Anforderungssignal mit einem bestimm
ten Format und einer bestimmten Zeitsteuerung gemäß dem Kom
munikationsprotokoll der ECU 2 um. Bei Empfang empfängt der
ISP 70 die Batteriespannungsdaten, welche von der ECU 2 ge
sendet werden, und er sendet die Daten an seinem Kanal aus.
Die CPU 40a liest die von dem ISP 70 gesendeten Daten und
führt eine Datenverarbeitung durch, z. B. eine binär-dezimale
Umwandlung. Das verarbeitete Ergebnis wird auf dem Bild
schirm 30 angezeigt. Die Bedienungsperson überprüft die Bat
teriespannung über die Anzeige und setzt nach Bedarf die
Diagnose weiterer Punkte durch Eingabe entsprechender Tasten
fort.
Wie oben beschrieben, kann die Diagnoseeinrichtung gemäß der
zweiten Ausführungsform für unterschiedliche Arten von elek
tronischen Steuereinheiten verwendet werden. Dies wird da
durch erreicht, daß die für die Kommunikationsprotokolle mit
unterschiedlichen Datenformaten, Sende- und Empfangszeiten
usw. geeigneten Speicherkassetten ausgetauscht werden. Es
müssen keine weiteren Diagnosemittel mit unterschiedlicher
Hardware für die Kommunikationsprotokolle der elektronischen
Steuereinheiten vorgesehen werden. Daraus ergibt sich ein
sehr effizienter Diagnosebetrieb.
Die zweite Ausführungsform wendet den ISP 70 als Ein-Chip-
Unterprozessor mit einem ROM, einem RAM und Ein/Ausgangs-
Schnittstellen. Als ISP 70 könnte jedoch auch ein Ein-Chip-
Prozessor mit nur einer Datenverarbeitungseinheit verwendet
werden. In diesem Fall werden das ROM oder RAM mit dem Spei
cherbereich für den ISP 70 in der Steuereinrichtung 36a vor
gesehen. Ferner wird ein Teil des ROM oder RAM oder ein Teil
des RAM 41 für die CPU 40a als ein Kommunikationspuffer verwendet.
Dieser Kommunikationspuffer kann sowohl für die
Übertragung des in dem ROM 61a der Speicherkassette 60a ge
speicherten Kommunikations-Verarbeitungsprogramms als auch
für den Datenaustausch zwischen der CPU 40a und dem ISP 70
verwendet werden.
Die Steuereinrichtung 36a kann mit einer Steuereinrichtung
für den direkten Speicherzugriff (DMA) ausgestattet sein. In
diesem Fall kann das Kommunikations-Verarbeitungsprogramm
durch eine DMA-Übertragung von dem ROM 61 zu dem ISP 70
übertragen werden.
Ferner muß das Kommunikations-Verarbeitungsprogramm für den
ISP 70 nicht notwendigerweise in dem ROM 61a der Speicher
kassette 60a gespeichert sein. Eine andere Möglichkeit ist,
das Bootprogramm für die CPU 40a zu modifizieren, so daß es
zusammen mit dem Kommunikations-Verarbeitungsprogramm von
einem externen Rechner geladen wird.
Gemäß der obigen Beschreibung hat die vorliegende Erfindung
die folgenden Vorteile:
Die Fehlerdiagnoseeinrichtung weist eine integrierte Schal tung auf, deren logische Funktionen vor Ort mit Designdaten umprogrammierbar sind. Die integrierte Schaltung wird als eine Kommunikationsschnittstelle verwendet, die für Kommuni kationsprotokolle einer elektrischen Steuereinheit geeignet ist, die in einem Kraftfahrzeug montiert ist. Die Diagnose einrichtung führt eine Diagnose aufgrund der Daten durch, welche von der elektronischen Steuereinheit gesendet werden, welche eine Datenaustausch gemäß dem Kommunikationsprotokoll durchführt. Die Diagnoseeinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung kann also für verschiedene Arten von elektroni schen Steuereinheiten mit unterschiedlichen Kommunikations protokollen verwendet werden. Dadurch ist die Diagnoseeinrichtung universell und flexibel einsetzbar, und die Kosten für die Diagnose werden gesenkt.
Die Fehlerdiagnoseeinrichtung weist eine integrierte Schal tung auf, deren logische Funktionen vor Ort mit Designdaten umprogrammierbar sind. Die integrierte Schaltung wird als eine Kommunikationsschnittstelle verwendet, die für Kommuni kationsprotokolle einer elektrischen Steuereinheit geeignet ist, die in einem Kraftfahrzeug montiert ist. Die Diagnose einrichtung führt eine Diagnose aufgrund der Daten durch, welche von der elektronischen Steuereinheit gesendet werden, welche eine Datenaustausch gemäß dem Kommunikationsprotokoll durchführt. Die Diagnoseeinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung kann also für verschiedene Arten von elektroni schen Steuereinheiten mit unterschiedlichen Kommunikations protokollen verwendet werden. Dadurch ist die Diagnoseeinrichtung universell und flexibel einsetzbar, und die Kosten für die Diagnose werden gesenkt.
Die Designdaten für den integrierten Schaltkreis, welcher
die Kommunikationsschnittstelle bildet, sind ferner in einem
Aufzeichnungsmedium in einer abnehmbaren Kassette ge
speichert. Die Diagnoseeinrichtung kann so an unterschiedli
che Kommunikationsprotokolle für verschiedene elektronische
Steuereinheiten angepaßt werden, welche in Kraftfahrzeuge
eingebaut sind. Das Diagnoseprogramm ist ferner auf demsel
ben Aufzeichnungsmedium in der abnehmbaren Kassette gespei
chert. Das Programm kann also leicht in ein Diagnoseprogramm
umgewandelt werden, das an eine elektronische Steuereinheit
eines Kraftfahrzeugs angepaßt ist. Daraus ergibt sich eine
vielseitige Einsetzbarkeit für die Diagnose.
Der integrierte Schaltkreis, welcher die Kommunikations
schnittstelle bildet, ist ferner über eine Schnittstellen
schaltung in der Kassette mit der elektronischen Steuerein
heit des Kraftfahrzeugs verbunden. Mit dieser Schnittstel
lenschaltung werden Signalpegel, Eingangs/Ausgangs-Leistun
gen und dergleichen, welche sich von dem Kommunikationssy
stem des Kraftfahrzeugs unterscheiden und welche nicht durch
das Kommunikationsprotokoll angepaßt werden können, so umge
wandelt werden, daß sie zu der elektronischen Steuereinheit
passen.
Die vorliegende Erfindung hat ferner die folgenden Vorteile:
Das Kommunikations-Verarbeitungsprogramm ist extern in ein geeignetes Programm für das Kommunikationsprotokoll einer elektronischen Steuereinheit, welche in einem Kraftfahrzeug montiert ist, umwandelbar. Der Unterprozessor führt das Kom munikations-Verarbeitungsprogramm durch, wobei ein Datenaus tausch mit der elektronischen Steuereinheit stattfindet. Und der Hauptprozessor führt für die Diagnose einen Datenaus tausch mit dem Unterprozessor aus. Das heißt, daß der Haupt prozessor einen virtuellen Datenaustausch mit der elektro nischen Steuereinheit durchführt. Die Diagnoseeinrichtung kann daher für unterschiedliche Arten von elektronischen Steuereinheiten mit verschiedenen Kommunikationsprotokollen verwendet werden, ohne daß ihre Hardware verändert wird. Dadurch wird die Diagnoseeinrichtung flexibel einsetzbar, und die Kosten für die Diagnose werden gesenkt.
Das Kommunikations-Verarbeitungsprogramm ist extern in ein geeignetes Programm für das Kommunikationsprotokoll einer elektronischen Steuereinheit, welche in einem Kraftfahrzeug montiert ist, umwandelbar. Der Unterprozessor führt das Kom munikations-Verarbeitungsprogramm durch, wobei ein Datenaus tausch mit der elektronischen Steuereinheit stattfindet. Und der Hauptprozessor führt für die Diagnose einen Datenaus tausch mit dem Unterprozessor aus. Das heißt, daß der Haupt prozessor einen virtuellen Datenaustausch mit der elektro nischen Steuereinheit durchführt. Die Diagnoseeinrichtung kann daher für unterschiedliche Arten von elektronischen Steuereinheiten mit verschiedenen Kommunikationsprotokollen verwendet werden, ohne daß ihre Hardware verändert wird. Dadurch wird die Diagnoseeinrichtung flexibel einsetzbar, und die Kosten für die Diagnose werden gesenkt.
Das Kommunikations-Verarbeitungsprogramm für den Unterpro
zessor ist ferner in einem Aufzeichnungsmedium in einer Kas
sette gespeichert. Dadurch kann das gespeicherte Programm in
ein Kommunikations-Verarbeitungsprogramm umgewandelt werden,
welches zu dem Kommunikationsprotokoll einer elektronischen
Steuereinheit, die in einem Kraftfahrzeug montiert ist,
paßt. Das Diagnoseprogramm für den Hauptprozessor ist auch
auf demselben Aufzeichnungsmedium in der Kassette ge
speichert. Dadurch kann auch dieses gespeicherte Programm in
ein Diagnoseprogramm umgewandelt werden, welches zu dem Kom
munikationsprotokoll einer elektronischen Steuereinheit in
einem Kraftfahrzeug paßt. Somit ergibt die Installation der
Programme auf demselben Aufzeichnungsmedium eine hohe Dia
gnosefähigkeit.
Die Ausführung des Diagnoseprogramms durch den Hauptprozes
sor und die Ausführung des Kommunikations-Verarbeitungspro
gramms durch den Unterprozessor werden ferner mit deren ei
genen Speicherbereichen durchgeführt. Die Diagnoseverarbei
tung und die Kommunikationsverarbeitung werden also unabhän
gig voneinander ausgeführt. Daraus ergibt sich eine hohe
Verarbeitungskapazität.
Der Unterprozessor ist ferner über eine Schnittstellenschal
tung in der Kassette mit der in dem Kraftfahrzeug montierten
elektronischen Steuereinheit verbunden. Mit dieser Schnitt
stellenschaltung werden Signalpegel, Eingangs/Ausgangs-Lei
stungen und dergleichen, welche in den Kommunikationssyste
men der Kraftfahrzeuge unterschiedlich sind und welche nicht
durch Anpassung der Kommunikationsprotokolle ausgeglichen
werden können, an jede beliebige elektronische Steuereinheit
angepaßt.
Während hier die momentan bevorzugten Ausführungsformen der
vorliegenden Erfindung gezeigt und beschrieben wurden, ist
zu beachten, daß diese Offenbarung nur dem Zwecke der Erläu
terung dient und daß verschiedene Änderungen und Modifika
tionen ausgeführt werden können, ohne den Bereich der Erfin
dung gemäß den folgenden Ansprüchen zu verlassen.
Claims (5)
1. Diagnosesystem, welches wahlweise mit einer von mehreren elektronischen Steuer
einheiten für die Datenübertragung verbindbar ist, wobei jede Steuereinheit ein spezi
elles Übertragungsprotokoll hat, mit folgenden Merkmalen:
ein Hauptprozessor (40) zum Ausgeben eines an die elektronische Steuereinheit (2) gerichteten Befehls und zum Verarbeiten von Daten, welche abhängig von dem Befehl von der elektronischen Steuereinheit (2) übertragen werden;
eine Übertragungsschnittstelle (45), die zwischen dem Hauptprozessor (40) und der elektronischen Steuereinheit (2) vorgesehen und vor Ort umprogrammierbar ist; und
eine Speicherkassette (60), die mit dem Hauptprozessor (40) lösbar verbunden ist und einen Speicher (61) mit Designdaten aufweist, die der Hauptprozessor (40) zum Um programmieren der Übertragungsschnittstelle (45) verwendet, wenn das Diagnosesy stem aktiviert wird, um die Übertragungsschnittstelle (45) an das spezielle Übertra gungsprotokoll der elektronischen Steuereinheit (2) anzupassen, so daß das Diagnose system mit verschiedenen elektronischen Steuereinheiten, die unterschiedliche Über tragungsprotokolle haben, Daten austauschen kann.
ein Hauptprozessor (40) zum Ausgeben eines an die elektronische Steuereinheit (2) gerichteten Befehls und zum Verarbeiten von Daten, welche abhängig von dem Befehl von der elektronischen Steuereinheit (2) übertragen werden;
eine Übertragungsschnittstelle (45), die zwischen dem Hauptprozessor (40) und der elektronischen Steuereinheit (2) vorgesehen und vor Ort umprogrammierbar ist; und
eine Speicherkassette (60), die mit dem Hauptprozessor (40) lösbar verbunden ist und einen Speicher (61) mit Designdaten aufweist, die der Hauptprozessor (40) zum Um programmieren der Übertragungsschnittstelle (45) verwendet, wenn das Diagnosesy stem aktiviert wird, um die Übertragungsschnittstelle (45) an das spezielle Übertra gungsprotokoll der elektronischen Steuereinheit (2) anzupassen, so daß das Diagnose system mit verschiedenen elektronischen Steuereinheiten, die unterschiedliche Über tragungsprotokolle haben, Daten austauschen kann.
2. Diagnosesystem nach Anspruch 1, bei dem die Übertragungsschnittstelle (45) einen
flüchtigen oder nichtflüchtigen Speicher (46) zum Speichern der übertragenen De
signdaten aufweist.
3. Diagnoseschnittstelle nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Übertragungsschnittstelle
(45) ein anwenderprogrammierbarer Universalschaltkreis ist.
4. Diagnosesystem, welches wahlweise mit einer von mehreren elektronischen Steuer
einheiten (2) für die Datenübertragung verbindbar ist, wobei jede Steuereinheit (2) ein
spezielles Übertragungsprotokoll hat, mit folgenden Merkmalen:
ein Hauptprozessor (40a) zum Ausgeben eines an die elektronische Steuereinheit (2) gerichteten Befehls und zum Verarbeiten von Daten, welche abhängig von dem Befehl von der elektronischen Steuereinheit (2) übertragen werden;
ein Unterprozessor (70), der zwischen dem Hauptprozessor (40a) und der elektroni schen Steuereinheit (2) vorgesehen ist und ein Vorort umprogrammierbares Übertra gungsverarbeitungsprogramm aufweist; und
eine Speicherkassette (60a), die mit dem Hauptprozessor (40a) lösbar verbunden ist und einen Speicher (61a) mit Daten des Übertragungsverarbeitungsprogramms auf weist, die dann, wenn das Diagnosesystem aktiviert wird, von dem Hauptprozessor (40a) zu einem Speicher des Unterprozessors (70) übertragen werden, um den Unter prozessor (70) neu zu programmieren, um ihn an das spezielle Übertragungsprotokoll der elektronischen Steuereinheit (2) anzupassen, damit das Diagnosesystem mit ver schiedenen elektronischen Steuereinheiten, die unterschiedliche Übertragungsproto kolle haben, Daten austauschen kann.
ein Hauptprozessor (40a) zum Ausgeben eines an die elektronische Steuereinheit (2) gerichteten Befehls und zum Verarbeiten von Daten, welche abhängig von dem Befehl von der elektronischen Steuereinheit (2) übertragen werden;
ein Unterprozessor (70), der zwischen dem Hauptprozessor (40a) und der elektroni schen Steuereinheit (2) vorgesehen ist und ein Vorort umprogrammierbares Übertra gungsverarbeitungsprogramm aufweist; und
eine Speicherkassette (60a), die mit dem Hauptprozessor (40a) lösbar verbunden ist und einen Speicher (61a) mit Daten des Übertragungsverarbeitungsprogramms auf weist, die dann, wenn das Diagnosesystem aktiviert wird, von dem Hauptprozessor (40a) zu einem Speicher des Unterprozessors (70) übertragen werden, um den Unter prozessor (70) neu zu programmieren, um ihn an das spezielle Übertragungsprotokoll der elektronischen Steuereinheit (2) anzupassen, damit das Diagnosesystem mit ver schiedenen elektronischen Steuereinheiten, die unterschiedliche Übertragungsproto kolle haben, Daten austauschen kann.
5. Diagnosesystem nach Anspruch 4, bei dem der Speicher für den Unterprozessor (70)
ein zugewiesener Speicherbereich des Hauptprozessors (40a) ist.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP6275349A JP2816312B2 (ja) | 1994-11-09 | 1994-11-09 | 故障診断装置 |
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DE19541816C2 true DE19541816C2 (de) | 2002-06-13 |
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ID=26551428
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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