DE3440555C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung nach der Gattung des Hauptanspruchs.

Aus der DE 33 08 610 A1 ist ein Verfahren zur Fehlererkennung bei elektrischen Geräten mit einer dem Oberbegriff des Anspruchs 1 entsprechenden Vorrichtung bekannt. Dabei ist an ein einzelnes Steuergerät eine Diagnoseleitung angeschlossen. An die Diagnoseleitung ist eine Lampe und ein Lautsprecher angeschlossen. Weiterhin ist auch ein externes Diagnosegerät an die Diagnoseleitung anschließbar. Das Steuergerät weist eine Eigendiagnosevorrichtung auf. Nach einem erkannten Fehler wird die an die Diagnoseleitung angeschlossene Lampe automatisch so angesteuert, daß sie ein Dauersignal abgibt. Es ist weiterhin möglich, über die Diagnoseleitung die Lampe so anzusteuern, daß sie Blinksignale abgibt, um einen Fehlercode zu signalisieren.

Aus der DE 31 21 645 A1 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erkennung von Fehlern bei Gebern in Fahrzeugen bekannt. Die Geber sind an ein einzelnes elektrisches Gerät angeschlossen. Die einzelnen Geber werden der Reihe nach überprüft. Die Überprüfung geschieht mit Hilfe eines Komparators, dem Vergleichswerte zugeführt sind. Wird ein Fehler erkannt, so wird ein Fehlerwort im Speicher des Steuergerätes abgelegt. Es wird dann eine Fehleranzeige aktiviert. An das elektrische Gerät kann ein externes Diagnosegerät angeschlossen werden. An dieses wird dann das abgespeicherte Fehlerwort zum Zweck der Auswertung ausgegeben.

Es ist Aufgabe der Erfindung, zur Eigendiagnose in einem elektronischen Gerät der eingangs genannten Art eine einfache Überwachungsvorrichtung zu bilden, die eine Wiedergabe von Diagnoseergebnissen auch für mehrere angeschlossene elektronische Geräte erlaubt.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 bis 8 gelöst.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen der Ansprüche 1 bzw. 8 hat demgegenüber den Vorteil, daß durch sie eine einfache Diagnosemöglichkeit von mehreren elektronischen Geräten geschaffen ist. Der Verdrahtungsaufwand ist gering, weil die elektronischen Geräte nur über eine einzige Diagnoseleitung miteinander verbunden sind. Durch den Einsatz nur einer einzigen Wiedergabevorrichtung, die an die Diagnoseleitung angeschlossen ist, wird der Schaltungsaufwand gering gehalten. Die Wiedergabevorrichtung kann im einfachsten Fall aus einer Lampe bestehen. Tritt ein Fehler in einem der elektronischen Geräte auf, so wird die Wiedergabevorrichtung zuerst nur aktiviert, wobei keine speziellen Diagnoseergebnisse ausgegeben werden. Um nun nähere Informationen über den aufgetretenen Fehler zu erfahren, kann eine Bedienperson, z. B. der Fahrer oder auch das Personal eines Reparaturservice, einen Diagnoseschalter betätigen, woraufhin das elektronische Gerät eine detailliertere Fehlermeldung an die Wiedergabevorrichtung ausgibt. Ein Anschluß eines externen Diagnosegerätes ist dafür nicht erforderlich. Dadurch wird es einer Bedienperson schon vor Ort möglich, die richtige Entscheidung für oder wider eine Weiterfahrt zu treffen, um z. B. größeren Schaden für ein Bauteil des Kraftfahrzeuges, wie den Katalysator, abzuwenden.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Vorrichtung möglich. Besonders vorteilhaft ist, daß mit dem Diagnoseschalter verschiedene Signalcodes erzeugbar sind, durch die die einzelnen elektronischen Geräte ansprechbar sind. Dadurch können gezielt einzelne elektronische Geräte aufgefordert werden, nachfolgend ihre Diagnoseergebnisse auszugeben. Dabei können die einzelnen Signalcodes entweder durch verschiedene Anzahl von Betätigungen oder durch unterschiedlich lange Betätigungsdauer des Diagnoseschalters erzeugt werden.

Die Belastung der Mikrorechner in den elektronischen Geräten ist besonders gering, wenn ein fester zeitlicher Ablauf dadurch erfolgt, daß zunächst die Signalcodes in einem Meßfenster erkannt werden und dann nach einem daran anschließenden Synchronisationsfenster die Ausgabe der Diagnoseergebnisse in Form von Signalfolgen abläuft.

Zur Aktivierung der Wiedergabevorrichtung, nachdem ein Fehler von einem elektronischen Gerät erkannt wurde, ist es sinnvoll, die Wiedergabevorrichtung mit einer so hohen Frequenz ein- und auszuschalten, daß einerseits der Mikrorechner eines der wenigstens zwei elektronischen Geräte das so erzeugte Signal auf der Diagnoseleitung von den mit Hilfe des Diagnoseschalters erzeugbaren Signalcodes unterscheiden kann und andererseits ein entsprechendes menschliches Sinnesorgan dieses Signal als Dauersignal empfindet.

Weiterhin ist es ohne Schwierigkeiten möglich, auch kompliziertere Werkstatt-Diagnosegeräte an die Diagnoseleitung anzuschließen, die dann als Wiedergabevorrichtung fungieren.

Ebenfalls vorteilhaft ist es, daß durch wiederholtes Betätigen des Diagnoseschalters, wodurch ein und dasselbe elektronische Gerät wiederholt angesprochen wird, mehrere Diagnoseergebnisse nacheinander von dem angesprochenen elektronischen Gerät abrufbar sind.

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine schaltungsmäßige Darstellung des ersten Ausführungsbeispiels,

Fig. 2 und Fig. 3 Signaldiagramme zur Erläuterung zweier möglicher Wirkungsweisen,

Fig. 4 eine Prinzipdarstellung der Vorgänge in einem Mikrorechner und

Fig. 5 die schaltungsmäßige Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels.

In dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 sind zwei elektronische Geräte 10, 11 dargestellt, die in bekannter Weise zur Steuerung zweier Funktionen einer Brennkraftmaschine bzw. eines Kraftfahrzeugs dienen können. Diese elektronischen Geräte 10, 11 sind über je ein Steckerpin 12, 13 an eine Diagnoseleitung 14 angeschlossen, durch die die beiden elektronischen Geräte 10, 11 sowie gegebenenfalls weitere elektronische Geräte miteinander verbunden sind. An die Diagnoseleitung 14 ist ein mit Masse verbundener Diagnoseschalter 15 angeschlossen, der vorzugsweise als Tastschalter ausgebildet ist. Weiterhin ist als Wiedergabevorrichtung für die Diagnose eine Diagnoselampe 16 angeschlossen, deren zweiter Anschluß mit dem positiven Pol einer Versorgungsspannungsquelle 17 verbunden ist.

Zur Vereinfachung der Darstellung ist der für die Diagnose maßgebliche prinzipielle innere Aufbau der beiden elektronischen Geräte 10, 11 nur beim elektronischen Gerät 10 näher dargestellt, obwohl das elektronische Gerät 11 sowie gegebenenfalls weitere elektronische Geräte entsprechend aufgebaut sind. Der Steckerpin 12 ist über einen Eingangsimpedanzwandler 18 mit einem Eingang eines Mikrorechners 19 verbunden. Ein Diagnoseausgang dieses Mikrorechners 19 ist über ein ODER-Gatter 20 mit der Basis eines Schalttransistors 21 verbunden, dessen Schaltstrecke den Steckerpin 12 mit Masse verbindet. Mit dem Mikrorechner 19 ist weiterhin eine diesen überwachende Sicherheitsvorrichtung 22, insbesondere eine Watchdog-Schaltung, verbunden, deren Ausgang an einen weiteren Eingang des ODER-Gatters 20 angeschlossen ist. Eine Watchdog-Schaltung ist beispielsweise aus der DE-OS 28 42 392 bekannt und dient zur zyklischen Überwachung der Programmfolge im Mikrorechner 19, also zur Überwachung des Mikrorechners 19 selbst.

Die Wirkungsweise des in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiels wird im folgenden anhand der in den Fig. 2 und 3 dargestellten Signaldiagramms näher erläutert. Die beiden Signaldiagramme stellen dabei zwei Alternativen dar. Erkennt der Mikrorechner 19 anhand des in ihm enthaltenen Diagnoseprogramms einen Fehler an einem oder mehreren der daran angeschlossenen Geber, Endstufen oder sonstigen Komponenten, so wird ausgangsseitig ein Fehlersignal über das ODER-Gatter 20 an die Basis des Schalttransistors 21 gegeben. Ein entsprechendes Fehlersignal kann durch die Sicherheitsvorrichtung 22 erzeugt werden, wenn im Mikrorechner 19 selbst, d. h. in seinem Programmablauf, ein Fehler auftritt. Beim Fehlersignal handelt es sich dabei um ein intermittierendes Signal, durch das der Schalttransistor 21 periodisch die Diagnoselampe 16 mit Masse verbindet, so daß sie aufleuchtet. Die Frequenz ist dabei so hoch gewählt, vorzugsweise höher als 50 Hz, daß das menschliche Auge die Diagnoselampe 16 als dauernd eingeschaltet empfindet. Durch das Aufleuchten der Diagnoselampe 16 wird dem Fahrer eines Fahrzeugs mitgeteilt, daß irgendwo ein Fehler aufgetreten ist.

Anstelle einer optischen Wiedergabevorrichtung, wie sie die Diagnoselampe 16 darstellt, kann selbstverständlich auch ein akustisches System, z. B. ein Lautsprecher oder ein Summer, zur Anzeige eines Fehlers treten. Will der Fahrer nun nähere Informationen über die Art des aufgetretenen Fehlers erfahren, so betätigt er den Diagnoseschalter 15. Dessen 0-Signal wird über den Eingangsimpedanzwandler 18 dem Mikrorechner 19 zugeführt. Je nach Art der Betätigung kann die Bedienperson eines der elektronischen Geräte 10, 11 abfragen. Dies erfolgt entweder gemäß Fig. 2 in Abhängigkeit der Dauer der Betätigung des Diagnoseschalters 15 oder gemäß Fig. 3 in Abhängigkeit der Anzahl der Betätigungen. Gemäß Fig. 2 wird während eines Meßfensters tm die Länge der Betätigung des Diagnoseschalters 15 im Mikrorechner 19 bestimmt. Im dargestellten Fall wird die Betätigung als vier Zeiteinheiten erkannt und der entsprechende Mikrorechner 19 aktiviert. Die Mikrorechner 19 der übrigen elektronischen Geräte 11, 10 bleiben dann ohne Reaktion. Im Falle von Fig. 3 werden zwei Betätigungen erkannt und wiederum der entsprechende Mikrorechner 19 aktiviert. Nach dem Meßfenster tm folgt ein Synchronisationsfenster ts, in dem der Mikrorechner 19 erkennt, daß die Identifikation abgeschlossen ist. Danach wird ein dem Fehler entsprechender Blinkcode über das ODER-Gatter 20 an den Schalttransistor 21 abgegeben, der die Diagnoselampe 16 entsprechend aufleuchten läßt, gemäß Fig. 2 oder 3 zweimal. Dieses zweimalige Aufleuchten kann dann anhand einer Tabelle mit einem bestimmten Fehler gleichgesetzt werden.

Durch den beschriebenen zeitlichen Ablauf ist die Belastung der Mikrorechner 19 minimal, wobei die Zeiten für das Meßfenster tm, das Synchronisationsfenster ts sowie dem Blinkcode wesentlich größer als die Rechnerlaufzeit sind.

Bei jeder Anforderung durch Betätigung des Diagnoseschalters 15 wird nur ein Fehler ausgegeben. Bei nochmaliger Anforderung wird ein gegebenenfalls zweiter vorhandener Fehler angezeigt. Dies setzt sich solange fort, bis der erste Fehler wieder angezeigt wird, wodurch zu erkennen ist, daß keine weiteren Fehler vorhanden sind. Blinkt die Diagnoselampe 16 schon bei der zweiten Anforderung auf die gleiche Weise, so ergibt sich daraus, daß nur ein einziger Fehler vorhanden ist.

Selbstverständlich ist es möglich, auch eine aufwendigere Werkstattdiagnose durchzuführen, indem entsprechende Werkstatt-Meßgeräte (Werkstatt-Diagnosegeräte) an die Diagnoseleitung 14 angeschlossen werden. Im übrigen kann es sich bei der Diagnoselampe 16 um eine fest installierte Lampe im Armaturenbrett des Fahrzeugs oder um eine im Einzelfall anschließbare Lampe handeln.

In Fig. 4 sind zur besseren Erläuterung der Wirkungsweise die entsprechenden Funktionen im Mikrorechner 19 hardwaremäßig dargestellt und können selbstverständlich auch auf diese Weise realisiert werden. Gewöhnlich sind die Funktionen jedoch softwaremäßig realisiert.

Der mit dem Ausgang des Eingangsimpedanzwandlers 18 verbundene Eingang des Mikrorechners 19 ist über ein Tiefpaßfilter 30 mit dem Takteingang C eines Zählers 31 verbunden, dessen Zahlenausgänge an einen Vergleicher 32 angeschlossen sind. Die Vergleichszahleneingänge des Vergleichers 32 sind mit einem festen Zahlenwert N beaufschlagt. Der Ausgang des Vergleichers 32 ist über ein UND-Gatter 33 mit einem Diagnose-Ausgabeteil 34 verbunden, dessen Ausgang gleichzeitig der mit dem ODER-Gatter 20 verbundene Ausgang des Mikrorechners 19 ist. Der Ausgang des Tiefpaßfilters 30 ist weiterhin mit einem Zeitglied 35 verbunden, dessen Verzögerungszeit die Synchronisationszeit ts ist. Der Ausgang dieses Zeitglieds 35 ist mit einem weiteren Eingang des UND-Gatters 33 verbunden. Der Ausgang dieses UND-Gatters 33 ist weiterhin mit dem Rücksetzeingang R des Zählers 31 verbunden.

Erkennt das Diagnoseprogramm des Mikrorechners 19 einen Fehler, so wird die bereits beschriebene Signalfolge hoher Frequenz über das Diagnose-Ausgabeteil 34 der Diagnoselampe 16 zugeführt. Durch das Tiefpaßfilter 30 kann diese hohe Frequenz (größer als 50 Hz) nicht zum Takteingang des Zählers 21 gelangen. Erst die niederfrequenten Impulse des Diagnoseschalters 15 können zum Zähler 31 gelangen und werden dort hochgezählt. Die Kodierung des jeweiligen Mikrorechners 19 ist die Zahl N, d. h. wenn N Tastimpulse eingehen, so wird am Ausgang des Vergleichers 32 ein 1-Signal erzeugt. Durch jeden Eingangsimpuls wird das Zeitglied 35 neu gestartet. Wenn die Zeit des Synchronisationsfensters ts verstrichen ist, ohne daß ein neuer Impuls eingegangen ist, so wird ausgangsseitig ebenfalls ein 1-Signal erzeugt, wodurch das UND-Gatter 33 schaltet und zum einen den Zähler 31 rücksetzt und zum anderen die Diagnose-Signalfolge im Diagnose-Ausgabeteil 34 auslöst. Diese kann beispielsweise aus zwei Impulsen bestehen, worauf die Diagnoselampe 16 zweimal aufleuchtet. Das zweimalige Aufleuchten kann beispielsweise einen defekten Temperatursensor angeben.

Das in Fig. 5 dargestellte zweite Ausführungsbeispiel ist zum Teil gleich aufgebaut wie das in Fig. 1 dargestellte erste Ausführungsbeispiel, weshalb gleich beschaltete Bauteile nicht nochmals beschrieben werden. Der wesentliche Unterschied besteht darin, daß die Diagnoseleitung 14 nicht mit den Eingängen der Mikrorechner 19 und nicht mit dem Diagnoseschalter 15 verbunden ist. Jedem elektronischen Gerät ist hier ein eigener Diagnoseschalter zugeordnet, dem elektronischen Gerät 10 der Diagnoseschalter 15 und dem elektronischen Gerät 11 der Diagnoseschalter 40. Eine Kodierung ist nicht erforderlich, da jeder Diagnoseschalter 15, 40 nur einen einzigen Mikrorechner 13 in einem elektronischen Gerät 10, 11 anspricht. Die Ausgabe der Diagnoseergebnisse erfolgt gemäß dem zuvor Beschriebenen, d. h. es wird nur eine einzige Diagnoselampe 16 für alle elektronischen Geräte 10, 11 benötigt.

Claims (10)

1. Vorrichtung zur Eigendiagnose in einem elektronischen Gerät, das einen Mikrorechner mit einem Diagnoseprogramm enthält, mit einer Wiedergabevorrichtung zur Wiedergabe der in Form von verschiedenen Signalfolgen erzeugten Diagnoseergebnisse, mit einer Diagnoseleitung, an die die Wiedergabevorrichtung anschließbar ist, die dann beim Auftreten eines Fehlers in dem elektronischen Gerät oder dessen Peripherie aktivierbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß an die Diagnoseleitung (14) wenigstens ein weiteres entsprechendes elektronisches Gerät (11) angeschlossen ist, daß zur kurzfristigen Verbindung der Diagnoseleitung (14) mit Masse ein gemeinsamer Diagnoseschalter (15) vorhanden ist und daß die elektronischen Geräte (10, 11) erst nach Betätigung des gemeinsamen Diagnoseschalters (15) die Diagnoseergebnisse an die Wiedergabevorrichtung (16) abgeben.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als gemeinsamer Diagnoseschalter (15) ein Tastschalter vorgesehen ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Diagnoseschalter (15) verschiedene Signalcodes erzeugbar sind, durch die die einzelnen elektronischen Geräte (10, 11) ansprechbar sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Signalcodes durch verschiedene Anzahl von Betätigungen des Diagnoseschalters (15) erzeugbar sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Signalcodes durch unterschiedlich lange Betätigungsdauer des Diagnoseschalters (15) erzeugbar sind.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß nach Erfassen des Signalcodes die elektronischen Geräte (10, 11) ein Synchronisationsfenster (t_s) abwarten, bevor sie die Diagnoseergebnisse an die Wiedergabevorrichtung (16) abgeben.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Aktivierung der Wiedergabevorrichtung (16) diese mit einer so hohen Frequenz ein- und ausgeschaltet wird, daß einerseits der Mikrorechner (19) eines der wenigstens zwei elektronischen Geräte (10, 11) das so erzeugte und auf der Diagnoseleitung (14) anstehende Signal von den mit Hilfe des Diagnoseschalters (15) erzeugbaren Signalcodes unterscheiden kann und andererseits ein entsprechendes menschliches Sinnesorgan dieses Signal als Dauersignal empfindet.

8. Vorrichtung zur Eigendiagnose in einem elektronischen Gerät, das einen Mikrorechner mit einem Diagnoseprogramm enthält, mit einer Wiedergabevorrichtung zur Wiedergabe der in Form von verschiedenen Signalfolgen erzeugten Diagnoseergebnisse, mit einer Diagnoseleitung, an die die Wiedergabevorrichtung anschließbar ist, die dann beim Auftreten eines Fehlers in dem elektronischen Gerät oder dessen Peripherie aktivierbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß an die Diagnoseleitung (14) wenigstens ein weiteres elektronisches Gerät (11) angeschlossen ist, daß jedem elektronischen Gerät (10, 11) ein eigener Diagnoseschalter (15, 40) zugeordnet ist und daß nach Betätigung eines der Diagnoseschalter (15, 40) von dem entsprechenden elektronischen Gerät (10, 11) die Diagnoseergebnisse dieses elektronischen Gerätes (10, 11) auf die Diagnoseleitung (14) ausgebbar sind.

9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Wiedergabevorrichtung (16) an beliebiger Stelle der Diagnoseleitung (14) ein Werkstatt-Diagnosegerät anschließbar ist.

10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß durch wiederholtes Betätigen des Diagnoseschalters (15, 40), wodurch ein und dasselbe elektronische Gerät (10, 11) wiederholt ansprechbar ist, mehrere Diagnoseergebnisse nacheinander von dem angesprochenen elektronischen Gerät (10, 11) abrufbar sind.