DE3832123A1 - Diagnosesystem fuer ein kraftfahrzeug - Google Patents
Diagnosesystem fuer ein kraftfahrzeugInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Diagnosesystem für ein Kraft
fahrzeug nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
In jüngerer Zeit werden Kraftfahrzeuge häufig mit elektronischen
Steuersystem zum Steuern verschiedener Komponenten des
Motors, so z. B. der Benzineinspritzung zur Verbesserung
des Fahrverhaltens, der Abgasemission, des Kraftstoff
verbrauchs und der Motorleistung ausgestattet. Das
elektronische Steuersystem steuert die Komponenten basierend
auf Informationen, die von Ausgangssignalen verschiedener
Sensoren zum Feststellen der Motorbetriebsdaten repräsentiert
werden. Wenn Fehlfunktionen der Komponenten und der Sensoren
auftreten, so ergibt sich ein unkorrektes Betriebsverhalten
des Motors.
Nachdem diese elektronische Steuerung immer komplizierter wird,
wird auch das Auffinden von Fehlern immer schwieriger. Aus
diesem Grunde sollte jede Kraftfahrzeugwerkstatt mit einem
Fehlerdiagnosesystem zum erleichternden Überprüfen des
elektronischen Steuersystems ausgestattet sein.
Aus der japanischen Patentanmeldung mit der Offenlegungs
nummer 58-12 848 ist ein Diagnosesystem bekannt, bei der eine
besondere Überprüfungsanordnung vorgesehen ist um die
Pulsdauer einer Kraftstoffeinspritzung und die Maschinen
drehzahl zu messen und zum Feststellen, ob die Leerlaufdreh
zahl normal ist. Die Überprüfungsanordnung ist für die
Diagnose nur bestimmter Typen von Fahrzeugen ausgelegt.
Die Programme und Kommunikationssysteme des elektronischen
Steuersystems differieren jedoch von Typ zu Typ der
elektronischen Steuersysteme. Es gibt z. B. verschiedene
Kommunikationssysteme, so z. B. ein Start-Stopsystem, eine
Taktsynchronisation oder andere. Darüber hinaus differiert
auch die Signalübermittlungsgeschwindigkeit in den ver
schiedenen Kommunikationssystemen.
Um verschiedene Fahrzeuge untersuchen zu können muß man sich
in einer Werkstatt somit mit verschiedenen Typen von Über
prüfungsanordnungen entsprechend den jeweiligen Typen der
elektronischen Steuersysteme ausrüsten, was hinsichtlich
Vorratshaltung unbequem und außerdem unökonomisch ist.
Es wurde auch ein Diagnosesystem vorgeschlagen, in welchem
eine Vielzahl von Programmen und Kommunikationssystemen zur
Untersuchung verschiedener Typen von elektronischen Steuer
systemen vorgesehen ist. In so einem System repräsentiert
ein Code einen speziellen Typ eines elektronischen Steuerungs
system, mit dem ein zu untersuchendes Fahrzeug ausgestattet
ist, wobei dieser Code in das Untersuchungssystem eingegeben
werden muß, um das Programm und das Kommunikationssystem
auszuwählen. Es ist jedoch eine äußerst zeitraubende Tätigkeit,
den entsprechenden Code herauszusuchen und den Code einzugeben,
der aus einer Vielzahl von Daten besteht. Wenn ein fehlerhafter
Code eingegeben wird, so werden das korrekte Programm und
Kommunikationssystem nicht angewählt, so daß keine korrekte
Überprüfung des Fahrzeugs stattfinden kann.
Ausgehend vom obengenannten Stand der Technik ist es Aufgabe
der Erfindung, ein Diagnosesystem der eingangs genannten Art
dahingehend weiterzubilden, das bei niedrigen Kosten eine
leichte Bedienbarkeit ermöglicht wird.
Weiterhin soll das System so weitergebildet werden, daß auf
einfache Weise eine Diagnose ohne Eingeben eines Codes für
ein Programm und ein Kommunikationssystem durch die Wartungs
person erfolgen kann.
Mit der vorliegenden Erfindung wird ein System zur Diagnose
von Kraftfahrzeugmotoren vorgeschlagen, die von einem
elektronischen Steuersystem gesteuert sind, welche einen
Computer umfaßt, der eine Zentralprozessoreinheit und einen
Speicher aufweist, wobei im Speicher eine Vielzahl von
Programmen zum Untersuchen gespeichert ist, einschließlich
eines Identifizierungscodes, der ein Kommunikationssystem
bezeichnet, das so ausgebildet ist, daß Datensignale von
der elektronischen Steuereinheit aufgenommen werden kann,
wobei weiterhin Verbindungsmittel vorgesehen sind, um den
Computer mit dem elektronischen Steuersystem zu verbinden,
eine Vielzahl von Kommunikationssystemen im Computer, erste
Mittel zum Auslesen eines Identifizierungscodes, Auswahl
mittel, die auf ein Signal hin den Identifizierungscode aus
lesen und ein Kommunikationssystem unter den Kommunikations
systemen im Computer auswählen, zweite Mittel, zum Aufnehmen
von Daten aus dem elektronischen Steuersystem über das
ausgewählte Kommunikationssystem, und Anzeigemittel zum
Anzeigen aufgenommener Daten in Form von Diagnosedaten.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind
die Diagnoseprogramme und der Identifizierungscode in einem
Speicher gespeichert, der abnehmbar am Computer befestigt ist.
Weitere erfindungswesentliche Einzelheiten gehen aus den
Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter
Ausführungsformen der Erfindung hervor, die im folgenden
anhand von Abbildungen näher erläutert werden. Hierbei zeigt
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Diagnose
systems gemäß einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung;
Fig. 2a und 2b Blockdiagramme zur Erläuterung des Systems;
Fig. 3 ein Blockdiagramm zur Darstellung eines Haupt
abschnittes des Systems; und
Fig. 4 ein Flußdiagramm zur Darstellung der Betriebs
weise des Systems bzw. zur Erläuterung des
erfindungsgemäßen Verfahrens.
Wie in Fig. 1 gezeigt, ist ein Fahrzeug 1 mit einem elektro
nischen Steuersystem 2 ausgestattet, um verschiedene Kompo
nenten des Motors D zu steuern. Das elektronische Steuer
system 2 ist mit einem externen Verbinder 24 verbunden. Eine
tragbare Diagnoseanordnung 25 umfaßt einen Mikrocomputer und
ist mit einem Verbinder 26 ausgestattet, an welchem der Ver
binder 24 des Systems 2 über einen Adapter 27 ankoppelbar ist.
Der Verbinder 24 ist in einer besonderen, dem Typ des Steuer
systems 2 entsprechenden Art und Weise ausgebildet. Dies
bedeutet, daß der Verbinder 24 von System zu System verschieden
ist. Für den Verbinder 24 ist der Adapter 27 vorgesehen, der
einen Verbinder 27 a entsprechend dem Verbinder 24 aufweist.
Es werden somit eine Vielzahl von Adaptern 27 für jeden Typ
von Verbinder 24 vorgesehen. Jeder Adapter 27 ist mit einem
Schild 44 versehen, um ihn zu identifizieren.
Die Diagnoseanordnung 25 umfaßt einen Betriebsschalter 43, eine
Flüssigkristallanzeige 31, einen Anzeigeabschnitt 30 umfassend
eine Vielzahl von LED-Anzeigen und ein Tastenfeld 32. Ein
Verbinder 33 ist vorgesehen, um eine abnehmbare Speicher
kassette 34 anzubringen.
Wie in Fig. 2a und 2b gezeigt, umfaßt das elektronische
Steuersystem 2 eine Zentralprozessoreinheit (CPU) 3, einen
Speicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM) 4, einen Festwert
speicher (ROM) 5, ein Eingangsinterface 6 und ein Ausgangs
interface 7. Die CPU 3, das RAM 4, das ROM 5, die Eingangs-
und Ausgangsinterface 6 und 7 sind untereinander über einen
Datenbus 8 verbunden. Programme und Daten zum Steuern der
Maschine sind im ROM 5 gespeichert. Der CPU 3, dem Eingangs-
und dem Ausgangsinterface 6 und 7, und einem Treiber 18
wird Strom von einer Quelle V über eine Konstantspannungs
schaltung 45 zugeführt.
Dem Eingangsinterface 6 wird ein Kühlmitteltemperatursignal Tw
von einem Kühlmitteltemperaturfühler 9, ein Gemischverhältnis-
Rückkopplungssignal λ von einem O2-Fühler 10, ein Einlaßdruck
signal P von einem Einlaßdruckfühler 11, ein Klimaanlagen
betriebssignal SWa von einem Klimaanlagenschalter 12, ein
Fahrzeuggeschwindigkeitssignal S von einem Fahrzeuggeschwindig
keitsfühler 13, ein Leerlaufsignal SWi von einem Leerlauf
schalter 14, ein Drosselklappenöffnungsgradsignal R von einem
Drosselklappenpositionsfühler 15, ein Neutralpositionssignal
SWn von einem Neutralschalter 16 in einem Getriebe, und ein
Motordrehzahlsignal N von einem Motordrehzahlfühler 17 zuge
führt. Diese Signale werden im RAM 4 nach einer Datenver
arbeitung in Übereinstimmung mit einem im ROM 5 gespeicherten
Programm gespeichert. Die CPU 3 gibt jeweilige Steuersignale
ab, die den Treiber 18 über das Ausgangsinterface 7 zugeführt
werden. Der Treiber 18 gibt Ausgangssignale ab, um eine Tank
kontrolle 19 eines Kraftstoffdampf-Emissionssteuersystems,
eine Abgasrückführbetätigung 20, eine Leerlaufsteuerbetätigung
21, Zündspulen 22 und Kraftstoffeinspritzer 23 anzusteuern.
Die Diagnoseanordnung 25 umfaßt eine Kontrolleinheit 28
und eine Stromversorgung 29. Die Kontrolleinheit 28 umfaßt
eine CPU 36, ein RAM 37 und I/O-Anordnungen 39 und 40. Diese
Elemente sind untereinander über einen Datenbus 35 verbunden.
Ein Taktgenerator 42 ist vorgesehen, um Synchronisierpulse
abzugeben. Ein ROM 41 ist in einer Speicherkassette 34 vorge
vorgesehen, und mit der Busleitung 35 über einen Verbinder 33
verbunden. Im ROM 41 ist eine Vielzahl von Programmen zum
Feststellen verschiedener Fehler des Steuersystems 2 gespeichert.
Die Kassette 34 ist mit einem Schild 44 versehen, das mit
demjenigen des Adapters 27 übereinstimmt. Das Schild 44 ist
entsprechend eingefärbt oder trägt eine Codezahl oder Marke
zu ihrer Identifizierung. Die Eingänge der I/O-Anordnung 40
sind mit dem Ausgangsinterface 7 des Steuersystems 2 über
Verbinder 24 und 26 und den Adapter 27 verbunden, um Ausgangs
signale der Fühler und der Schalter 9 bis 17 aufzunehmen. Die
Ausgänge der Anordnung 40 sind mit dem Anzeigeabschnitt 30
verbunden. Eingänge der I/O-Anordnung 39 sind mit dem Tasten
feld 32 verbunden, um ein Betriebsartenauswahlsignal in
Abhängigkeit von der Betätigung des Tastenfelds aufzubringen.
Weiterhin ist die I/O-Anordnung 39 mit dem Ausgangsinterface 7
verbunden. Die Ausgänge der I/O-Anordnung 39 sind mit dem
Eingangsinterface 6 und der Anzeige 31 verbunden. Die Strom
versorgung 29 zum Versorgen der CPU 36, der I/O-Anordnung
39 und 40 mit Energie ist über den Betriebsschalter 43 mit
der Quelle V verbunden. Die Kassette 34 weist ein Interface 48
auf, um einen außerhalb liegenden Computer 47 über ein Kabel
46 anzuschließen, so daß das elektronische Steuersystem 2 und
der Computer 47 miteinander kommunizieren können.
Wie in Fig. 3 gezeigt, ist in der Kontrolleinheit 28 ein
Auswahlabschnitt 28 a für ein Kommunikationssystem vorgesehen.
Der Abschnitt 28 a umfaßt einen Rechner 28 b, Kommunikations
system-Auswahlmittel 28 c, erste bis dritte Kommunikations
systeme 28 d, 28 e und 28 f, die jeweils über Datenbusse 35
miteinander verbunden sind.
Das erste Kommunikationssystem 28 d ist für ein Steuersystem 2
vorgesehen, das über von außen kommende Taktpulse synchroni
sierbar ist. Wenn das erste Kommunikationssystem ausgewählt
wird, so gibt die Kontrolleinheit 28 Taktpulse aus dem Takt
generator 42 zum Steuersystem 2 und nimmt dadurch Datensignale
aus dem System 2 auf, die mit den Pulsen synchronisiert sind.
Das zweite Kommunikationssystem 28 e ist zum Aufnehmen von
Datensignalen über ein Start-Stopsystem vorgesehen.
Das dritte Kommunikationssystem 28 f ist für Steuersysteme 2
vorgesehen, die einen Taktgenerator umfassen, um Datensignale
synchron zu Taktpulsen im Steuersystem aufzunehmen.
Der Rechner 28 b liest einen Identifizierungscode, der im
ROM 41 gespeichert ist und gibt ein Systemauswahlsignal ab,
das den Kommunikationssystem-Auswahlmitteln 28 c zugeführt
wird. Auf das Systemauswahlsignal hin wählen die Systemaus
wahlmittel 28 c eines der Kommunikationssysteme 28 d bis 28 f
aus.
Bevor ein Untersuchungsprogramm abläuft, wird der Identifi
zierungscode des elektronischen Steuersystems bestätigt und
der entsprechende Adapter 27 und die entsprechende Kassette 34
werden ausgewählt. Das Steuersystem 2 wird über den ausge
wählten Adapter 27 mit der Diagnoseanordnung 25 verbunden und
eine Kassette 34 wird an die Diagnoseanordnung 25 angekoppelt.
Im folgenden wird der Betrieb der Anordnung bzw. wird das
erfindungsgemäße Verfahren unter Bezugnahme auf das Flußdiagramm
gemäß Fig. 4 erläutert. Hierbei wird zunächst der Motor ge
startet, worauf folgend das Diagnoseprogramm bei laufendem
Motor durchgeführt wird.
In einem Schritt S 101 wird der Betriebsschalter 43 ange
schaltet. In einem Schritt S 102 wird die Kontrolleinheit 28
initialisiert. In einem Schritt S 103 liest der Rechner 28 b
den Identifizierungscode aus, der im ROM 41 gespeichert ist
und gibt ein Systemauswahlsignal ab, das den Systemauswahl
mitteln 28 c zugeführt wird, so daß eines der Kommunikations
systeme 28 d, 28 e oder 28 f ausgewählt wird. Daraufhin kann
das dem Steuersystem 2 entsprechende Kommunikationssystem
Signale in beiden Kommunikationsrichtungen übermitteln.
In einem Schritt S 104 betätigt die Wartungsperson das Tasten
feld 32, um die Fehlersuche am Motor zu beginnen. Wenn es
sich z. B. um die Einspritzpulsbreite dreht, so wird ein
Betriebsartencode oder eine Marke für die Pulsbreite (z. B.
F→1→2→ENT) durch Betätigung des Tastenfeldes 32 eingegeben
und dieser Betriebsartencode wird dann im RAM 37 gespeichert.
In einem Schritt S 105 wird die gespeicherte Betriebsart von
der Kontrolleinheit 28 aus gelesen. In einem Schritt S 106
wird ein entsprechendes Datenanforderungssignal TX an das
System 2 übermittelt. In einem Schritt S 107 wird ein Daten
signal RX vom Steuersystem 2 über das ausgewählte Kommunikations
system an die Einheit 28 übermittelt, welches die Einspritz
pulsbreite repräsentiert. In einem Schritt S 108 wird das
empfangene Binärzeichen in eine Dezimalzahl umgewandelt,
welche die Pulsbreite repräsentiert. In einem Schritt S 109
wird die Pulsbreite, z. B. 1,3 msec. auf dem Display 31 ange
zeigt. Auf diese Weise kann die Wartungsperson den für die
Einspritzpulsbreite kennzeichnenden Wert ablesen.
Um andere Diagnoseschritte durchzuführen, wird die Betätigung
des Tastenfeldes nach dem Schritt S 104 wiederholt.
Wenn eine detaillierte Diagnose notwendig ist, so wird der
Computer 47 an die Kassette 34 über das Kabel 46 angekoppelt.
Durch Betätigung des Computers 47 wird ein Datenanforderungs
signal TX an das Steuersystem 2 gesandt. Daraufhin wird dem
Computer 47 ein Datensignal aus dem System zugeführt, so daß
die Daten im Detail angezeigt werden. Beispielsweise können
Wellenformen von Eingangs- und Ausgangssignalen im System 2
im Display des Computers 47 angezeigt werden.
Nachdem Ausgangssignale von Sensoren und Schaltern dem Anzeige
abschnitt 30 der Diagnoseanordnung 25 über den Adapter 47
zugeführt werden, leuchten die verschiedenen Anzeigen des
Abschnittes 30 auf oder werden dunkel. Wenn z. B. der Schalt
hebel des Fahrzeuggetriebes in die neutrale Position gebracht
wird, so leuchtet die Neutral-Anzeige 30 a auf. Wenn der
Hebel außerhalb der Neutralposition liegt, so ist die Neutral-
Anzeige ausgeschaltet. Wenn somit die Anzeigelampe 30 a an ist,
obwohl der Schalthebel sich in einer anderen (als der neutralen)
Position befindet, so kann festgestellt werden, daß der
Neutralschalter 16 kaputt ist.
Aus obiger Beschreibung geht hervor, daß die Diagnose des
Motors ohne Eingeben eines Identifizierungscodesignals für
ein Kommunikationssystem durchgeführt werden kann, so daß die
Diagnose ohne Fehler leicht durchführbar ist.
Claims (4)
1. Diagnosesystem für einen Kraftfahrzeugmotor in einem
Kraftfahrzeug, der von einem elektronischen Steuersystem
(2) gesteuert wird,
gekennzeichnet durch
eine Diagnoseanordnung (25) umfassend einen Computer (28) mit einer CPU (36) und einem Speicher (41), in dem eine Vielzahl von Diagnoseprogrammen einschließlich eines Identifizierungscodes gespeichert sind, der ein Kommunikations system (28 d-28 f) bezeichnet, das zur Aufnahme von Daten signalen aus dem elektronischen Steuersystem (2) geeignet ist,
Verbindungsmittel (26, 27) zum Verbinden des Computers (25) mit dem elektronischen Steuersystem (2),
eine Vielzahl von Kommunikationssystemen (28 d-28 f) im Computer (25),
erste Mittel (28 b) zum Auslesen des Identifizierungscodes,
Auswahlmittel (28 c), die auf ein Identifizierungscode-Auslese signal hin ein Kommunikationssystem (28 d-28 f) aus den Kommunikationssystemen im Computer auswählt,
zweite Mittel (S 107) zum Aufnehmen von Daten aus dem elektronischen Steuersystem (2) über das ausgewählte Kommu nikationssystem (28 d-28 f), und
Anzeigemittel (30, 31) zum Anzeigen aufgenommener Daten in Form von Diagnosedaten.
eine Diagnoseanordnung (25) umfassend einen Computer (28) mit einer CPU (36) und einem Speicher (41), in dem eine Vielzahl von Diagnoseprogrammen einschließlich eines Identifizierungscodes gespeichert sind, der ein Kommunikations system (28 d-28 f) bezeichnet, das zur Aufnahme von Daten signalen aus dem elektronischen Steuersystem (2) geeignet ist,
Verbindungsmittel (26, 27) zum Verbinden des Computers (25) mit dem elektronischen Steuersystem (2),
eine Vielzahl von Kommunikationssystemen (28 d-28 f) im Computer (25),
erste Mittel (28 b) zum Auslesen des Identifizierungscodes,
Auswahlmittel (28 c), die auf ein Identifizierungscode-Auslese signal hin ein Kommunikationssystem (28 d-28 f) aus den Kommunikationssystemen im Computer auswählt,
zweite Mittel (S 107) zum Aufnehmen von Daten aus dem elektronischen Steuersystem (2) über das ausgewählte Kommu nikationssystem (28 d-28 f), und
Anzeigemittel (30, 31) zum Anzeigen aufgenommener Daten in Form von Diagnosedaten.
2. Diagnosesystem nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Speicher (41) zum Speichern der Diagnoseprogramme
und des Identifizierungscodes abnehmbar (Kassette 34)
am Computer (28) angebracht ist.
3. Diagnosesystem nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Diagnoseanordnung Anzeigemittel (30) umfaßt, die
mit Schaltern (12, 14, 16) im Fahrzeug über Verbindungsmittel
koppelbar sind, und die in Übereinstimmung mit der Betätigung
der Schalter an- oder abschaltbar sind.
4. Diagnosesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Computer (25) so ausgebildet ist, daß er mit einem
externen Computer (47) koppelbar ist, der ein Display aufweist,
wobei die Anordnung derart getroffen ist, daß der externe
Computer (47) Daten aus dem elektronischen Steuersystem (2)
aufnehmen und die Daten auf seinem Display anzeigen kann.
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