DE19717143C1 - Diagnosegerät für Kraftfahrzeug-Bremsanlagen - Google Patents
Diagnosegerät für Kraftfahrzeug-BremsanlagenInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Diagnosegerät für Kraft
fahrzeugbremsanlagen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspru
ches 1.
Ein derartiges Diagnosegerät ist aus der DE 39 32 263 C2
bekannt. Dieses Diagnosesystem besteht aus einem im Fahrzeug
angeordneten elektronischen Steuerteil und einem daran
anschließbaren Diagnosegerät, das ein Anzeigeteil mit
zahlreichen LED-Anzeigeelementen aufweist. Das Steuerteil
wird durch verschiedene elektronische Komponenten gebildet,
darunter ein Treiber, der Anzeigelampen ansteuert. Die
Anzeigelampen sind zur Diagnostizierung von Störungen in
Sensoren bzw. Aktuatoren vorgesehen, wobei eine Fehlercodie
rung durch Aufleuchten bzw. Blinken verschiedener Lämpchen
erfolgt.
Aus der DE 38 30 278 C2 ist eine Diagnoseeinheit bekannt,
die mit diversen Sensoren und Aktuatoren der Bremsanlage
verbunden ist. Die Sensoren sind beispielsweise Sensoren
für die Raddrehzahl, Spannungsabtastschaltungen und ähnli
ches. Die Aktuatoren sind beispielsweise Magnetventile
oder Magnetrelais. Die Diagnoseeinheit besteht im wesentli
chen aus einem programmierten Mikroprozessor, der diverse
Fehler der Sensoren und der Aktuatoren feststellen kann.
Solche Fehler sind beispielsweise Leitungsunterbrechungen,
Kurzschlüsse, Über- oder Unterspannung etc. An die Diagnose
einheit ist eine Warnlampe angeschlossen, die bei Erkennen
eines Fehlerzustandes codiertes Licht in Form von Lichtimpul
sen aussendet. Die Codierung liegt dabei in der Anzahl
der Lichtimpulse.
Die DE 40 03 978 A1 beschreibt eine Schaltungsanordnung
mit einer durch mehrere LED gebildeten Anzeigenreihe zur
Anzeige von Signalgrößen und zum Anzeigen von Diagnosezustän
den. Eine diagnostizierte Störung wird durch Blinken einer
oder mehrerer LED angezeigt. Die hierbei verwendeten LED
können zwischen zwei verschiedenen Farben umschaltbar sein.
Aus der US 4,223,302 ist eine Schaltungsanordnung mit einer
aus mehreren verschiedenfarbigen Lampen bestehenden Anzeige
einrichtung bekannt, die den Zustand von Sensoren anzeigt.
Die DE 39 35 507 A1 beschreibt ein Informations- und Bedie
nungsfeld für Wächtergeräte mit einer durch mehrere LED
oder LCD gebildeten Anzeige, bei der die LED bzw. LCD zwei
farbig sind, d. h. entweder in der einen oder in der anderen
Farbe leuchten.
Aus der DE 39 29 798 C2 ist ein Diagnosesystem zur Diagnose
eines elektronischen Steuersystems eines Fahrzeugmotors
bekannt. Das Diagnosesystem weist einen Anzeigebereich
auf, der aus mehreren LED besteht, die zum Anzeigen eines
bestimmten Diagnosezustandes blinken.
Die DE 39 03 071 beschreibt ein Verfahren zum Prüfen der
Radgeschwindigkeitssensoren eines Antiblockierregelsystems,
das im Fehlerfall ebenfalls eine Warnlampe leuchten läßt.
Schaltungsanordnungen zum Erkennen der Fehlfunktion von
Bauteilen einer Bremsanlage, wie z. B. von Sensoren,
Aktuatoren oder auch zum Erkennen von Fehlern elektronischer
Baugruppen, wie z. B. der elektronischen Komponente eines
Antiblockiersystems, eine Antriebsschlupfregelsystems oder
einer elektronischen Steuereinheit für eine Bremsanlage
sind in mannigfacher Form im Stand der Technik bekannt.
Beispielsweise wird auf folgende Druckschriften verwiesen:
DE 44 15 386 A1, EP 0 680 846, DE 44 43 941 A1,
DE 196 06 826 A1, DE 196 32 457 A1 und EP 0 558 813.
Das eingangs genannte Diagnosegerät der DE 38 30 278 C2
hat zwar den Vorteil, daß nur eine einzige Warnlampe als
Anzeigemittel benötigt wird, was im Vergleich zu einer
alphanumerischen Anzeigeeinrichtung kostengünstig ist.
Es hat jedoch den Nachteil, daß die gesamte Fehlerinformation
ausschließlich in der Anzahl und/oder der Zeitdauer von
Lichtimpulsen codiert ist. Will man eine größere Anzahl
unterschiedlicher Fehlerzustände unterscheidbar machen,
so benötigt man entweder eine sehr große Anzahl von
Lichtimpulsen oder ein kompliziertes zeitliches Codierungs
muster für abwechselnd lange und kurze Lichtimpulse und/oder
die Pausen zwischen Lichtimpulsen. In beiden Fällen
vergrößert sich mit der Komplexität des Systems auch die
Wahrscheinlichkeit von Ablesefehlern durch das Bedienperso
nal.
Aufgabe der Erfindung ist es, das Diagnosegerät der eingangs
genannten Art dahingehend zu verbessern, daß bei geringem
Aufwand für die Anzeigeeinheit eine große Anzahl möglicher
Fehler angezeigt werden kann, ohne daß die Wahrscheinlichkeit
für Ablesefehler durch das Bedienpersonal vergrößert wird.
Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebenen
Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und
Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen
zu entnehmen.
Das Grundprinzip der Erfindung besteht darin, daß die
Warnlampe zwei lichtemittierende Elemente enthält, die
sichtbares Licht mit unterschiedlichen Wellenlängen
abstrahlen. Vorzugsweise liegen die beiden Wellenlängen
im roten und im grünen Bereich. Werden beide Lichtelemente
gleichzeitig aktiviert, so strahlt die Warnlampe eine
Mischfarbe ab, beispielsweise die Farbe "amber", die sich
von den Grundfarben der beiden lichtemittierenden Elemente
deutlich unterscheidet. Damit ist das Lichtsignal farblich
und hinsichtlich der Anzahl und/oder Dauer der Lichtimpulse
codiert. Mit den beiden Grundfarben und der Mischfarbe
erhält man drei unterscheidbare Farben, womit die Anzahl
der unterscheidbaren Warnsignale um den Faktor 3 erhöht
wird, bezogen auf eine rein zeitliche oder zahlenmäßige
Codierung der Lichtsignale. Andererseits kann man durch
die farbliche Codierung die Anzahl der zeitlichen Codierungen
verringern, womit nicht nur das Ablesen schneller erfolgt,
sondern auch Ablesefehler eher vermieden werden.
Das Diagnosegerät nach der Erfindung ist vorzugsweise fest
im Fahrzeug eingebaut und vorzugsweise in eine elektronische
Steuereinheit (ECU) für die Bremsanlage integriert. Die
elektronische Steuereinheit kann unter anderem auch die
Steuerung für das Antiblockiersystem, für die Antriebs
schlupfregelung, eine Fahrdynamiksteuerung, eine
Koppelkraftregelung für Fahrzeuge mit Anhängerbetrieb etc.
enthalten.
Das Diagnosegerät nach der Erfindung ist in mehreren
umschaltbaren Betriebsarten betreibbar. Diese Betriebsarten
können beispielsweise sein:
- a) Normalbetrieb; die einzelnen Komponenten werden auf Fehler überwacht und detektierte Fehler werden gespeichert. Bei Auftreten eines Fehlers blinkt die Warnlampe in einer Farbe (z. B. rot). Ein genaueres Identifizieren des Fehlers ist nicht vorgesehen;
- b) Fehlerart auslesen; durch einen Taster am Diagnosegerät oder einem extern anzusteckenden Taster wird auf diese Betriebsart umgeschaltet. Durch die farblich und zeitlich codierten Lichtsignale lassen sich dann genaue Angaben über den aufgetretenen Fehler auslesen;
- c) Fehlerspeicher löschen; in dieser Betriebsart, die normalerweise nur von einer Werkstatt aktiviert werden kann, wird der Fehlerspeicher gelöscht;
- d) Erstinstallation; bei dieser Betriebsart, die üblicherweise nur im Herstellerwerk benützt wird, kann getestet werden, ob alle Sensoren und Aktuatoren richtig angeschlossen sind, beispielsweise ob Sensor und Magnetventil für ein bestimmtes Rad am Steuergerät richtig angeschlossen sind und ob nicht beispielsweise der Sensor eines Rades durch falsche Verkabelung dem Magnetventil eines anderen Rades zugeordnet ist;
- e) Systemkonfiguration; in dieser Betriebsart kann die Systemkonfiguration abgefragt werden, beispielsweise wieviele Sensoren und wieviele Aktuatoren vorhanden sind, ob eine Blockierschutzeinrichtung, eine Antriebsschlupfregelung, eine Fahrdynamikregelung, eine Koppelkraftregelung etc. vorhanden sind.
Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbei
spieles im Zusammenhang mit der Zeichnung ausführlicher
erläutert.
Die einzige Figur zeigt ein Prinzipschaltbild des
Diagnosegerätes nach der Erfindung.
Das Diagnosegerät enthält eine elektronische Steuereinheit
(im folgenden "ECU" für "electronic control unit") 1, die
fest am Fahrzeug montiert ist und diverse elektronische
Steuereinheiten enthält, wie z. B. eine elektronische
Steuereinheit 2 für das Antiblockiersystem, eine
Steuereinheit 3 für die Antriebsschlupfregelung, eine
Steuereinheit 4 für ein elektronisches Bremssystem etc.
Weiter enthält die ECU 1 eine Diagnoseeinheit 5, die
beispielsweise durch einen programmierten Mikroprozessor
realisiert ist, sowie einen daran angeschlossenen Speicher
6 und einen Taktgeber 7, der auch die Funktion einer Uhr
übernimmt.
An die ECU 1 sind diverse Sensoren 8 angeschlossen. Diese
Sensoren sind beispielsweise Drehzahlmeßfühler für die
einzelnen Räder. Weiter ist an der ECU 1 eine Vielzahl
von Aktuatoren 9 angeschlossen, die beispielsweise elektrisch
steuerbare Magnetventile sind. An die Diagnoseeinheit 5
ist eine Warnlampe 10 angeschlossen, die zwei lichtemit
tierende Elemente 11 und 12 aufweist. Hierbei handelt es
sich beispielsweise um lichtemittierende Dioden, die bei
Aktivierung Licht im sichtbaren Wellenbereich abstrahlen.
Das Element 11 strahlt dabei rotes Licht und das Element
12 grünes Licht ab. Werden beide Elemente 11 und 12
gleichzeitig aktiviert, so wird Licht in einer Mischfarbe
abgestrahlt, die bei der rot/grün-Kombination der Farbe
"amber" entspricht. Beide lichtemittierenden Elemente 11
und 12 sind in der Warnlampe 10 integriert.
Ein Eingang der Diagnoseeinheit 5 ist über einen Taster
13 mit Masse verbindbar, wodurch die Diagnoseeinheit 5
in verschiedene Betriebsarten umschaltbar ist. Die
Stromversorgung der ECU 1 erfolgt aus der Fahrzeugbatterie,
die über einen Schalter 14, der beispielsweise der
Zündschalter des Fahrzeugs sein kann, mit der ECU 1 verbunden
wird.
Der Taster 13 kann entweder am Gehäuse der ECU 1 angebracht
und von außen bedienbar sein. Es ist aber bevorzugt, wenn
dieser Taster extern über eine Steckverbindung 15
anschließbar ist. Am Fahrzeug ist der Taster dann nicht
vorhanden, sondern nur in der Werkstatt und wird zur
Umschaltung der verschiedenen Betriebsarten nur dort
verwendet.
Im folgenden wird die Arbeitsweise des Diagnosegerätes
nach der Erfindung beschrieben. Durch Einschalten der Zündung
wird der Schalter 14 geschlossen und die ECU 1 mit Strom
versorgt. Die Diagnoseeinheit 5 wird dabei in die
Normalbetriebsart gebracht, in welcher sie die Sensoren,
Aktuatoren und elektronischen Steuerungen 2 bis 4 überwacht.
Solange kein Fehler auftritt, legt die Diagnoseeinheit
5 Betriebsspannung an das lichtemittierende Element 12.
Die Warnlampe 10 leuchtet permanent "grün".
Ermittelt das Diagnosegerät 5 einen Fehler, so wird die
Art des Fehlers und eine Kennung des defekten Bauelementes
in dem Speicher 6 abgespeichert. Das Element 12 wird
deaktiviert und das Element 11 wird periodisch aktiviert,
so daß die Warnlampe 10 ein rotes Blinklicht erzeugt, was
dem Fahrer signalisiert, daß irgendein Fehler aufgetreten
ist. Statt eines roten Blinklichtes kann auch rotes
Dauerlicht ausgegeben werden. Auch ist es möglich, durch
diese beiden Anzeigearten schon bestimmte Fehler zu
unterscheiden, beispielsweise einfachere Fehler, die der
Fahrer möglicherweise noch selbst beheben kann und solche
Fehler, die unbedingt einen Werkstattbesuch erfordern.
Gegebenenfalls kann dieses Kriterium auch dazu verwendet
werden, zwischen Fehlern der Sensoren 8 und der Aktuatoren
9 einerseits und Fehlern der ECU 1 andererseits zu
unterscheiden.
In dieser Betriebsart ist es auch möglich, die Fehlerart
durch eine codierte Anzahl von Lichtimpulsen anzuzeigen,
wobei man sich hier in der Praxis auf wenige Fehlerarten
beschränkt, nämlich solche, deren genauere Kenntnis für
den Fahrer von Bedeutung sind.
Die weiteren Betriebsarten werden durch Betätigen des
Schalters 13 aufgerufen. Durch einmaliges Drücken des Tasters
13 wird die Funktion "Betriebsart auswählen" aktiviert.
Durch anschließendes ein- oder mehrmaliges Drücken des
Tasters innerhalb vorgegebener Zeitfenster kann dann die
gewünschte Betriebsart ausgewählt werden. In der Betriebsart
"Fehler auslesen" werden die im Speicher 6 abgelegten Fehler
über die Diagnoseeinrichtung 5 in codierter Form ausgegeben,
beispielsweise gemäß nachfolgender Tabelle:
Bei diesem Ausführungsbeispiel wird in der Betriebsart
"Fehler auslesen" zunächst das fehlerhafte Bauteil durch
eine Anzahl roter Lichtblitze identifiziert. Beispielsweise
bedeutet ein zweimaliges rotes Leuchten, daß der Sensor
des linken Vorderrades defekt ist, dreimal Blinken verweist
auf den Sensor des linken Hinterrades, viermal den Sensor
des rechten Vorderrades, sechsmal der linke Achssensor,
siebenmal der rechte Achssensor, achtmal der linke Modulator
(Magnetventil), neunmal der rechte Modulator, zehnmal der
Modulator einer Achse. Elfmal Blinken verweist auf die
Batterie, zwölfmal Blinken auf den Retarder. Dem Fachmann
ist klar, daß auch beliebige andere diagnostizierbare
Bauteile hier in diese Tabelle aufgenommen werden können.
Anschließend wird die Warnlampe 10 so angesteuert, daß
sie in der Mischfarbe "amber" leuchtet, wobei auch hier
die Anzahl der Lichtimpulse den Fehler identifiziert. Zwei
Lichtimpulse bedeuten Leitungsunterbrechung, drei bedeuten
Kurzschluß, vier einen Kurzschluß zur Batterie, fünf einen
dynamischen Fehler, sechs Überspannung und sieben eine
Unterspannung. Selbstverständlich können auch hier weitere
diagnostizierbare Fehlerarten dargestellt werden.
Von besonderem Vorteil ist es, wenn die Codierung so erfolgt,
daß in der Praxis häufiger auftretende Fehler eine geringe
Anzahl von Lichtimpulsen zur Darstellung erfordern und
umgekehrt.
Sind in dem Speicher mehrere Fehler abgespeichert, so werden
diese aufeinanderfolgend ausgegeben. Die Fehlerausgabe
insgesamt kann zyklisch wiederholt werden, solange bis
die Bedienperson wieder in die normale Betriebsart
umschaltet.
In einer weiteren Betriebsart kann noch ein komplexerer
Code ausgegeben werden, wobei zusätzlich zu den beschriebenen
Lichtimpulsen auch noch die Konfiguration des individuellen
Fahrzeuges ausgegeben wird und zwar durch eine Anzahl von
grünen Lichtimpulsen. Zwei grüne Lichtimpulse bedeuten
nach der obigen Tabelle, daß das Fahrzeug zwei Sensoren
und zwei Modulatoren hat. Drei grüne Lichtblitze verweisen
auf vier Sensoren und zwei Modulatoren. Vier grüne
Lichtblitze verweisen auf vier Sensoren und zwei Modulatoren,
wobei letztere achsweise zugeordnet sind.
In einer weiteren Betriebsart, die ebenfalls durch den
Taster 13 ausgewählt wird, kann der Speicher gelöscht werden.
Dies kann durch die Warnlampe bestätigt werden, beispiels
weise dadurch, daß für eine vorgegebene Zeitdauer von z. B.
5 Sek schnell alternierend grüne und rote Lichtblitze
ausgesandt werden. Zusätzlich kann vorgesehen sein, daß
ein Löschen des Speicherinhaltes erst dann möglich ist,
wenn eine weitere Diagnose des entsprechenden gespeicherten
Fehlers ergeben hat, daß er behoben ist.
In einer weiteren Betriebsart kann die korrekte Installation
der Baugruppen überprüft werden. Diese Betriebsart ist
primär für das Herstellerwerk vorgesehen und erlaubt eine
Überprüfung der korrekten Verkabelung der Sensoren und
der Aktuatoren. In dieser Betriebsart kann beispielsweise
von einer Bedienperson ein ausgewähltes Rad in Drehung
versetzt werden. Der zugeordnete Sensor meldet dann den
Drehzustand an die Diagnoseeinheit. Anschließend aktiviert
diese das diesem Rad zugeordnete Magnetventil derart, daß
nur an diesem Rad Bremsdruck angelegt wird. Über den Sensor
kann dann erfaßt werden, ob das entsprechende Rad auch
wirklich gebremst wird. Daraus läßt sich die korrekte
Zuordnung zwischen Sensor und Modulator erkennen. Das
Ergebnis dieser Überprüfung kann durch die Warnlampe in
codierter Form ausgegeben werden. Eine korrekte Zuordnung
kann beispielsweise durch eine Anzahl grüner Lichtimpulse
und ein Fehler durch eine Anzahl roter Lichtimpulse angezeigt
werden.
Schließlich kann auch jeweils zu Beginn der ausgewählten
Betriebsart durch die Warnlampe angezeigt werden, welche
Betriebsart ausgewählt wurde. Schließlich sei noch darauf
hingewiesen, daß während bestimmter Diagnosebetriebsarten
einzelne Funktionsgruppen, wie z. B. das ABS 2, abgeschaltet
werden müssen, was von der Diagnoseeinheit 5 durchgeführt
wird.
Claims (9)
1. Diagnosegerät für Kraftfahrzeug-Bremsanlagen mit einer
Diagnoseeinheit, der elektrische Signale von Sensoren
und von Aktuatoren der Bremsanlage zuführbar sind
und mit einer an die Diagnoseeinheit angeschlossenen
Warnlampe, die in Abhängigkeit von einem von der
Kontrolleinheit detektierten Fehler ein codiertes
Lichtsignal abstrahlt, dadurch gekennzeichnet,
daß in der Warnlampe (10) zwei lichtemittierende Elemente (11, 12) integriert sind, die sichtbares Licht mit unterschiedlichen Wellenlängen abstrahlen, wobei zur Erzeugung einer ersten Grundfarbe nur ein erstes Element (11) und zur Erzeugung einer zweiten Grundfarbe nur das zweite lichtemittierende Element (12) der Warnlampe (10) aktiviert ist und zum Erzeugen einer dritten Farbe beide lichtemittierende Elemente (11, 12) aktiviert sind,
daß die Wellenlängen der zwei lichtemittierenden Elemente (11, 12) so gewählt sind, daß die Warnlampe (10) bei gleichzeitigem Aktivieren beider lichtemit tierender Elemente (11, 12) eine Mischfarbe abstrahlt, die sich von den Grundfarben der beiden lichtemit tierenden Elemente unterscheidet, und
daß das Lichtsignal hinsichtlich seiner Farbe und hinsichtlich der Anzahl der abgestrahlten Lichtimpulse codiert ist, wobei diese Codierung der Art des Fehlers und dem defekten Bauteil zugeordnet ist.
daß in der Warnlampe (10) zwei lichtemittierende Elemente (11, 12) integriert sind, die sichtbares Licht mit unterschiedlichen Wellenlängen abstrahlen, wobei zur Erzeugung einer ersten Grundfarbe nur ein erstes Element (11) und zur Erzeugung einer zweiten Grundfarbe nur das zweite lichtemittierende Element (12) der Warnlampe (10) aktiviert ist und zum Erzeugen einer dritten Farbe beide lichtemittierende Elemente (11, 12) aktiviert sind,
daß die Wellenlängen der zwei lichtemittierenden Elemente (11, 12) so gewählt sind, daß die Warnlampe (10) bei gleichzeitigem Aktivieren beider lichtemit tierender Elemente (11, 12) eine Mischfarbe abstrahlt, die sich von den Grundfarben der beiden lichtemit tierenden Elemente unterscheidet, und
daß das Lichtsignal hinsichtlich seiner Farbe und hinsichtlich der Anzahl der abgestrahlten Lichtimpulse codiert ist, wobei diese Codierung der Art des Fehlers und dem defekten Bauteil zugeordnet ist.
2. Diagnosegerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß ein lichtemittierendes Element (11) rotes Licht und das andere lichtemittierende Element (12) grünes Licht abstrahlt und
daß bei gleichzeitigem Strahlen beider lichtemit tierenden Elemente (11, 12) Licht in der Farbe "amber" abgestrahlt wird.
daß ein lichtemittierendes Element (11) rotes Licht und das andere lichtemittierende Element (12) grünes Licht abstrahlt und
daß bei gleichzeitigem Strahlen beider lichtemit tierenden Elemente (11, 12) Licht in der Farbe "amber" abgestrahlt wird.
3. Diagnosegerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet,
daß das Lichtsignal so codiert ist, daß zusätzlich
auch die Konfiguration der Kraftfahrzeugbremsanlage
anzeigbar ist.
4. Diagnosegerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet,
daß die Diagnoseeinheit (5) zwischen mehreren
Betriebsarten umschaltbar ist, insbesondere zwischen
den Betriebsarten "Normalbetrieb", "Fehler auslesen"
und "Überprüfung der Erstinstallation".
5. Diagnosegerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die Warnlampe (10) in der Betriebsart "Normalbe
trieb" bei Auftreten eines Fehlers nur ein farblich
codiertes Blinksignal abstrahlt.
6. Diagnosegerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet,
daß es in eine elektronische Schaltsteuerung (1) der
Kraftfahrzeugbremsanlage integriert ist.
7. Diagnosegerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die Diagnoseeinheit (5) durch einen elektrischen
Taster (13) durch ein- oder mehrmaliges Drücken
desselben auf die verschiedenen Betriebsarten
umschaltbar ist.
8. Diagnosegerät nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet,
daß die Anzahl der emittierten Lichtimpulse mit
abnehmender erwarteter Fehlerwahrscheinlichkeit
zunimmt.
9. Diagnosegerät nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch
gekennzeichnet,
daß ein mit der Diagnoseeinheit (5) verbundener
Speicher (6) vorgesehen ist, in welchem während der
Betriebsart "Normalbetrieb" die Art des Fehlers und
das defekte Bauteil identifizierende Signale
abgespeichert werden.
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