DE3841424A1 - Diagnosesystem fuer ein kraftfahrzeug - Google Patents
Diagnosesystem fuer ein kraftfahrzeugInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Diagnosesystem für ein Kraftfahrzeug
nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1. Insbesondere dreht
es sich dabei um ein System, bei dem Datenformate vorgesehen
sind, wobei ein Format für ein zu untersuchendes Fahrzeug in
geeigneter Weise ausgesucht wird.
In jüngerer Zeit werden Fahrzeuge häufig mit elektronischen
Steuersystemen zum Steuern verschiedener Komponenten der Maschi
ne versehen, so z. B. für die Kraftstoffeinspritzung, um dadurch
das Fahrverhalten, Abgaswerte, Kraftstoffverbrauch und Motor
leistung zu verbessern. Das elektronische Steuersystem steuert
die Komponenten basierend auf Informationen, die von Ausgangs
signalen aus verschiedenen Fühlern herleitbar sind, welche die
Maschinenbetriebsbedingungen abtasten. Wenn somit eine
Fehlfunktion einer der Komponenten oder eines Fühlers auf
tritt, so funktioniert die Maschine nicht einwandfrei.
Dadurch, daß die elektronischen Steuersysteme immer kompli
zierter werden, wird es nun schwierig, sofort die Fehler
herauszufinden. Aus diesem Grunde werden in den Reparatur
werkstätten Diagnosesysteme zum Untersuchen der Fahrzeuge
aufgestellt.
Aus der japanischen Patentanmeldung
58-12 848 ist ein Diagnosesystem bekannt, bei dem
eine separate Überprüfungsvorrichtung vorgesehen ist, um
die Pulsdauer beim Einspritzen zu untersuchen und um die
Motordrehzahl abzutasten und dadurch festzustellen, ob die
Leerlaufdrehzahl korrekt ist.
Im allgemeinen werden Daten zwischen dem Diagnosesystem und
dem Steuersystem im Fahrzeug in Übereinstimmung mit einem
einzigen Datenformat übertragen. So zum Beispiel wird ein
Datenformat F 1 verwendet, wie es in Fig. 4a gezeigt ist,
um Daten, wie z. B. die Kühlmitteltemperatur und die Batte
riespannung, nacheinander zu übertragen.
Nachdem die Daten der Kühlmitteltemperatur und der Batte
riespannung während einer kurzen Zeitdauer nicht in allzu
weiten Bereichen schwanken, wird die Zeit zur Verarbeitung
von Daten auch dann nicht verlängert, wenn die Daten nur
über ein Datenformat übertragen werden.
Auf der anderen Seite aber ändern sich andere Daten, wie
z. B. die Kraftstoffeinspritzpulsbreite der Maschine mit
einer Änderung der Motorbetriebsdaten, so z. B. Motordreh
zahl oder auf den Motor wirkende Last. Aus diesem Grund
muß man die Daten für die Motorbetriebsbedingungen ebenso
messen wie die Einspritzpulsbreite.
Die Daten für die Einspritzpulsbreite oder die Motorbe
triebsbedingungen werden in Übereinstimmung mit nur einem
Datenformat übertragen. Aus diesem Grund dauert es lange
Zeit, um Daten zu übertragen und somit das Fahrzeug zu
überprüfen.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Diagnosesystem dahin
gehend weiterzubilden, daß die Untersuchung des Fahrzeuges
schneller als bisher möglich ist.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Diagnosesystem
für einen Motor in einem Kraftfahrzeug vorgeschlagen, der
von einem elektronischen Steuersystem gesteuert wird, wobei
das Diagnosesystem einen Computer umfaßt, der eine Zentral
prozessoreinheit und einen Speicher aufweist, wobei der
Speicher mehrere Programme zum Diagnostizieren des Fahr
zeuges aufweist, wobei Verbindungsmittel zum Verbinden der
Diagnoseanordnung mit dem elektronischen Steuersystem vor
gesehen sind, eine Vielzahl von Datenformaten im Computer,
sowie Auswahlmittel zum Auswählen eines der Datenformate
in Übereinstimmung mit den zu überwachenden Daten vorge
sehen ist, wobei Anforderungsmittel vorgesehen sind, um
ein Datenanforderungssignal in Abhängigkeit von einem aus
gesuchten Datenformat zum elektronischen Steuersystem zu
senden, und wobei Mittel vorgesehen sind, die auf Daten,
die vom elektronischen Steuersystem gesendet wurden, an
sprechen und eine Diagnose abhängig von den Programmen
durchführen.
Weiter erfindungswesentliche Einzelheiten ergeben sich aus
den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung be
vorzugter Ausführungsformen der Erfindung. Hierbei
zeigt
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Diagnose
systems gemäß einer Ausführungsform der Er
findung;
Fig. 2a und 2b ein Blockdiagramm des Systems;
Fig. 3 ein Blockdiagramm zur Erläuterung eines Haupt
teils des Systems;
Fig. 4a bis 4c verschiedene Datenformate;
Fig. 5a ein Flußdiagramm zur Erläuterung des Verfah
rens zum Aussuchen eines Formates; und
Fig. 5b ein Flußdiagramm zur Erläuterung der Diagnose
funktion des Systems.
Wie in Fig. 1 gezeigt, ist ein Fahrzeug 1 mit einem elektro
nischen Steuersystem 2 zum Steuern verschiedener Komponen
ten eines Motors E ausgerüstet. Das elektronische Steuer
system 2 ist mit einem externen Verbinder 24 verbunden.
Eine tragbare Diagnoseanordnung 25 umfassend einen Mikro
computer weist einen Verbinder 26 auf, an welchen der Ver
binder 24 des Systems 2 über ein Adapterkabel 27 anschließ
bar ist.
Die Diagnoseanordnung 25 weist einen Hauptschalter 43,
ein LCD-Display 31, einen Anzeigeabschnitt 30, bestehend
aus mehreren LED-Anzeigen und ein Tastenfeld 32 auf. Ein
Verbinder 33 ist vorgesehen, um eine abnehmbare Speicher
kassette 34 anzubringen.
Wie in den Fig. 2a und 2b gezeigt, umfaßt das elektro
nische Steuersystem 2 eine Zentralprozessoreinheit (CPU)
3, einen Speicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM) 4, einen
Festwertspeicher (ROM) 5, ein Eingangsinterface 6 und ein
Ausgangsinterface 7 auf. Die CPU 3, das RAM 4, das ROM 5
sowie das Eingangs- und das Ausgangsinterface 6 und 7
sind untereinander über eine Busleitung 8 verbunden. Pro
gramme und Daten zum Steuern des Motors sind im ROM 5 ge
speichert. Der CPU, dem Eingangs- und dem Ausgangsinter
face 6 und 7 und einem Treiber 18 wird elektrische Lei
stung über eine Konstantspannungsschaltung aus einer Span
nungsquelle V zugeführt.
Dem Eingangsinterface 6 wird ein Kühlmitteltemperatursi
gnal Tw von einem Kühlmittelfühler 9, ein Kraftstoff/Luft-
Verhältnis-Rückkopplungssignal λ von einem O2-Fühler 10,
ein Einlaßluftmengensignal Q von einem Einlaßluftmengen
fühler 11, ein Klimaanlagenbetriebssignal SWa von einem
Klimaanlagenschalter 12, ein Fahrzeuggeschwindigkeitssi
gnal S von einem Kraftfahrzeuggeschwindigkeitsfühler 13,
ein Leerlaufsignal SWi von einem Leerlaufschalter 14, ein
Drosselklappenöffnungssignal R von einem Drosselklappen
positionsfühler 15, ein Neutralpositionssignal SWn von ei
nem Neutralschalter 16 in einem Getriebe und ein Dreh
zahlsignal N von einem Motordrehzahlfühler 17 zugeführt.
Diese Signale werden im RAM 4 nach der Datenverarbeitung
in Übereinstimmung mit einem im ROM 5 gespeicherten Pro
gramm gespeichert. Die CPU 3 stellt entsprechende Steuer
signale zur Verfügung, die dem Treiber 18 über das Ausgangs
interface 7 zugeführt werden. Der Treiber 18 produziert
Signale zur Steuerung einer Tankkontrolle 19 eines Kraft
stoffdampf-Emissionssteuersystems, eines Betätigungsglie
des 20 für ein Abgasrückführungssystem (EGR), eines Leer
laufregel-Betätigungsorganes 21, sowie zum Steuern von
Zündspulen 22 und Einspritzdüsen 23.
Die Diagnoseanordnung 25 umfaßt eine Steuereinheit 28 und
eine Stromversorgungsquelle 29. Die Steuereinheit 28 um
faßt eine CPU 36, ein RAM 37 und Eingabe-Ausgabeports 39.
Diese Elemente sind untereinander über eine Busleitung 35
verbunden. Ein Taktpulsgenerator 42 ist vorgesehen, um
Synchronisationspulse zu erzeugen. Ein ROM 41 ist in der
Speicherkassette 34 vorgesehen, die abnehmbar an der Lei
tung 35 über einen Verbinder 33 angebracht ist. Das ROM
41 speichert eine Vielzahl von Programmen zum Diagnosti
zieren verschiedener Fehler im Steuersystem 2. Die Ein
gänge der I/O-Ports 39 sind mit dem Ausgangsinterface 7
des Steuersystems 2 über Verbinder 24, 26 und den Adapter
27 verbunden, um so Ausgangssignale der Fühler und Schalter
9 bis 17 aufzunehmen. Die Eingänge des I/O-Ports 39 sind
mit dem Tastenfeld 32 (zum Eingeben eines Betriebsauswahl
signales abhängig von der Betätigung des Tastenfeldes)
und mit dem Ausgangsinterface 7 verbunden. Ausgänge des
I/O-Ports 39 sind mit dem Eingangsinterface 6, dem Anzeige
abschnitt 30 und dem Display 31 verbunden. Die Stromversor
gungsquelle 29 zum Versorgen der CPU 39 und des I/O-Ports
39 mit Strom ist mit der Spannungsquelle V über den Haupt
schalter 43 verbunden.
Wie in Fig. 3 gezeigt, ist in der Steuereinheit 28 ein
Kommunikationssteuerabschnitt 28 a vorgesehen. Der Abschnitt
28 a umfaßt einen Rechner 28 b, Kommunikationssystem-Auswahl
mittel 28 c und erste bis dritte Kommunikationssysteme 28 d,
28 e und 28 f, die alle untereinander über Busleitungen 35
verbunden sind.
Der Rechner 38 b führt Rechnungen in Abhängigkeit von Si
gnalen aus dem Steuersystem 2 durch und gibt Signale ab,
um die errechneten Daten auf dem Display 31 zur Anzeige
zu bringen.
Das erste bis dritte Kommunikationssystem 28 d, 28 e, 28 f
weisen Datenformate F 1, F 2 und F 3 auf, wie sie in den
Fig. 4a, 4b bzw. 4c gezeigt sind. Das Datenformat F 1 umfaßt
Daten a 1 mit Adressen hoher Ordnung, Daten a 2 für Adressen
niedriger Ordnung, Ausgangsdaten a 3 und Summen-Prüfdaten
a 4 zum Prüfen der Summe der übermittelten Daten.
Das Datenformat F 2 umfaßt Daten b 1 für eine Adresse hoher
Ordnung, Daten b 2 für Adressen niedriger Ordnung, eine
Vielzahl von Ausgangsdaten b 4 bis b n -1, einen Byte-Zähler
b 3 zum Speichern der Gesamtanzahl von Bytes, umfassend die
Ausgangsdaten b 4 bis b n -1 und Summen-Prüfdaten b n .
Das Datenformat F 3, das ein sogenanntes "non procedure
protocol system" ist, umfaßt Daten c 1 für Daten hoher Ord
nung, Daten c 2 für Daten niedriger Ordnung, eine Vielzahl
von Ausgangsdaten c 3 bis c n -1 und Leerdaten c n .
Vor Durchführung eines Diagnoseprogrammes wird das Steuer
system 2 über den Adapter 27 an die Diagnoseanordnung 25
angekoppelt und eine Kassette 34 wird an das Diagnosesystem
25 angekoppelt.
Der Betrieb des Systems wird im folgenden unter Bezug auf
die Flußdiagramme gemäß Fig. 5a und 5b beschrieben,
woraus hervorgeht, daß die Erfindung auch ein Verfahren
betrifft. Der Motor wird gestartet, woraufhin das folgen
de Diagnoseprogramm bei laufendem Motor durchgeführt wird.
Fig. 5a zeigt die Vorgehensweise der Anordnung beim Aufneh
men des Datenformates und der Übermittlungsgeschwindig
keit des Steuersystems 2. Der Hauptschalter 43 wird in ei
nem Schritt S 101 angeschaltet. Im Schritt S 102 wird die
Steuereinheit 128 initialisiert. In den Schritten S 103 und
S 104 wird eines der Datenformate F 1 bis F 3 entsprechend
der gewünschten Diagnosebetriebsart durch Betätigen des
Tastenfeldes 32 eingegeben. So z. B. wird das Datenformat F 1
eingegeben, um die Batteriespannung zu überwachen, während
das Datenformat F 2 oder F 3 eingegeben wird, um die Einspritz
pulsbreite zu überwachen. Der Betriebsartencode wird im
RAM 37 der Steuereinheit 28 gespeichert und der Inhalt des
Betriebsartencodes wird durch die CPU 36 übersetzt.
In einem Schritt S 105 wird festgestellt, ob das im letz
ten Programm benutzte Datenformat durch das neu gespeicher
te Datenformat ersetzt werden muß oder nicht. Wenn nicht,
so schreitet das Programm zu einem Schritt S 110 fort, in
welchem die Diagnoseroutine in Übereinstimmung mit dem
Hauptprogramm durchgeführt wird. Wenn eine Änderung des
Datenformates festgelegt wurde, so wird ein Befehlssignal
zum Ändern des Datenformates dem Steuersystem 2 in einem
Schritt S 106 zugeführt.
In einem Schritt S 107 wird ein Formatänderungssignal der
Steuereinheit 28 zugeführt. Der Rechner 28 b gibt ein Daten
formatsignal ab, welches den Systemauswahlmitteln 28 c zu
geführt wird, so daß eines der Kommunikationssysteme 28 d,
28 e oder 28 f entsprechend dem aufgenommenen Datenformat
signal ausgewählt wird. In einem Schritt S 108 wird ein Da
tenanforderungssignal TX dem System 2 zugeführt. In Über
einstimmung mit dem Datenanforderungssignal wird ein ent
sprechendes Datensignal RX der Steuereinheit 28 vom System
2 zugeführt. In einem Schritt S 109 wird festgestellt, ob
die Daten von der Steuereinheit 28 korrekt aufgenommen
wurden. Wenn die Daten korrekt aufgenommen wurden, so
schreitet das Programm zum Schritt S 110 vor, um das Haupt
programm durchzuführen. Wenn nicht, so wird das Datenfor
mat in einem Schritt S 111 initialisiert und das Programm
kehrt zum Schritt S 106 zurück, in welchem ein anderes Da
tenformat gesetzt wird.
Das Hauptprogramm wird im folgenden unter Bezug auf Fig.
5b erläutert.
Ein Wartungstechniker betätigt das Tastenfeld 32, um die
Diagnosebetriebsweise auszusuchen, z. B. um die Batterie
spannung oder die Einspritzpulsbreite anzuzeigen. Auf diese
Weise wird ein Betriebsartencode im RAM 7 in der Einheit
28 gespeichert.
In einem Schritt S 121 wird die gespeicherte Betriebsweise
durch die Steuereinheit 28 gelesen. In einem Schritt S 112
wird der Inhalt des Betriebsweisencodes von der CPU 36 um
gesetzt. In einem Schritt S 123 wird ein Datenanforderungs
signal TX entsprechend der Betriebsweise dem System 2 zuge
führt. In einem Schritt S 124 wird ein Datensignal RX (das
die Batteriespannung oder die Einspritzpulsbreite darstellt)
der Einheit 28 vom Steuersystem 2 über das ausgewählte
Datenformat zugeführt. In einem Schritt S 125 wird das auf
genommene Binärwort in eine Dezimalzahl umgesetzt, welche
die Batteriespannung oder die Pulsbreite wiedergibt. In
einem Schritt S 121 wird die Batteriespannung bzw. die
Pulsbreite auf dem Display 31 angezeigt. Auf diese Weise
kann der Wartungstechniker die Batteriespannung oder die
Einspritzpulsbreite prüfen.
Wenn Daten, wie die Batteriespannung oder die Kühlmittel
temperatur, die innerhalb kurzer Zeit nur wenig schwanken,
überprüft werden, so können Daten nacheinander in Überein
stimmung mit dem Datenformat F 1 übertragen werden. Wenn
die Daten mit Motorbetriebsbedingungen sich ändern, so
können Daten einschließlich verschiedener Informationen,
wie Batteriespannung oder Pulsbreite, kontinuierlich in
Übereinstimmung mit dem Datenformat F 2 oder F 3 übermittelt
werden. Dadurch wird die Zeit für die Übermittlung und
Überarbeitung von Daten merklich verkürzt.
Die Anzahl von Datenformaten kann vergrößert werden, um
an verschiedene Typen von Steuersystemen eines Fahrzeuges
angepaßt zu werden.
Nachdem in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung
eine Vielzahl von Arten von Datenformaten vorgesehen ist,
um eine Vielzahl von Daten zu messen, kann die Diagnose
operation auf einfache Weise schnell durchgeführt werden.
Ein wesentlicher Punkt liegt also darin, daß in der Vorrich
tung verschiedene Speicher vorgesehen sind, in welchen
verschiedene Datenformate speicherbar sind, wobei die Vor
richtung derart ausgebildet ist, daß verschiedene Daten
formate selbständig entsprechend der gewählten Betriebs
art heraussuchbar sind.
Claims (3)
1. Diagnosesystem für den Motor eines Kraftfahrzeuges, der von
einem elektronischen Steuersystem gesteuert wird,
gekennzeichnet durch
eine Diagnoseeinrichtung (25), umfassend einen Computer (28) mit einer Zentralprozessoreinheit (36) und einen Speicher (41), wobei der Speicher (41) derart ausgebildet ist, daß eine Vielzahl von Diagnoseprogrammen für das Fahrzeug spei cherbar ist,
Verbindungsmittel (24, 26, 27) zum Verbinden der Diagnose einrichtung (25) mit dem elektronischen Steuersystem (2),
Speichermittel (28 d, 28 e, 28 f) im Computer (28) zum Speichern einer Vielzahl von Datenformaten (F 1-F 3),
eine Auswahleinrichtung (28 c) zum Aussuchen des Daten formates (F 1-F 3) in Übereinstimmung mit den zu überwachen den Daten,
wobei die Anordnung derart ausgebildet ist, daß ein Daten anforderungssignal in Abhängigkeit von einem ausgewählten Datenformat dem elektronischen Steuersystem (2) zuführbar ist (Programmschritt S 108, S 123) und wobei eine Diagnose entsprechend den gespeicherten Programmen (S 110) durch führbar ist auf Daten hin, die vom elektronischen Steuer system gesendet wurden.
eine Diagnoseeinrichtung (25), umfassend einen Computer (28) mit einer Zentralprozessoreinheit (36) und einen Speicher (41), wobei der Speicher (41) derart ausgebildet ist, daß eine Vielzahl von Diagnoseprogrammen für das Fahrzeug spei cherbar ist,
Verbindungsmittel (24, 26, 27) zum Verbinden der Diagnose einrichtung (25) mit dem elektronischen Steuersystem (2),
Speichermittel (28 d, 28 e, 28 f) im Computer (28) zum Speichern einer Vielzahl von Datenformaten (F 1-F 3),
eine Auswahleinrichtung (28 c) zum Aussuchen des Daten formates (F 1-F 3) in Übereinstimmung mit den zu überwachen den Daten,
wobei die Anordnung derart ausgebildet ist, daß ein Daten anforderungssignal in Abhängigkeit von einem ausgewählten Datenformat dem elektronischen Steuersystem (2) zuführbar ist (Programmschritt S 108, S 123) und wobei eine Diagnose entsprechend den gespeicherten Programmen (S 110) durch führbar ist auf Daten hin, die vom elektronischen Steuer system gesendet wurden.
2. System nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Computer (28) Speichermittel (28 d, 28 e, 28 f)um
faßt, in denen Datenformate (F 1-F 3) speicherbar sind.
3. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Diagnoseeinrichtung (25) Anzeigemittel (30) umfaßt.
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OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
D2 | Grant after examination | ||
8363 | Opposition against the patent | ||
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8320 | Willingness to grant licences declared (paragraph 23) |