DE3911876A1 - System zur eigendiagnose fuer kraftfahrzeuge - Google Patents
System zur eigendiagnose fuer kraftfahrzeugeInfo
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- G—PHYSICS
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- G05B2219/00—Program-control systems
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Description
Die Erfindung betrifft ein System zur Eigendiagnose, insbe
sondere zur Diagnose einer elektronischen Regelanlage (1) für
Kraftfahrzeuge, wobei die elektronische Regelanlage (1) Meß-
und Fühlelemente (12-16) zur Erfassung der Betriebszustände
des Fahrzeugs, sowie eine Steuereinheit (5) zum Abspeichern
der von den Meß- und Fühlelementen (12-16) kommenden Eingabeda
ten und zur Bereitstellung von Ausgabedaten zur Steuerung des
Fahrzeugs aufweist.
In jüngster Zeit werden Kraftfahrzeuge mit einer elektroni
schen Regelanlage zur Steuerung verschiedener Motorbaugruppen
ausgerüstet, beispielsweise der Kraftstoffeinspritzung, um
auf diese Weise die Fahrbequemlichkeit, den Abgasausstoß, den
Kraftstoffverbrauch und die Motorleistung zu verbessern. Die
elektronische Regelanlage steuert die Baugruppen auf der
Grundlage von Informationen, die durch Ausgangssignale von
verschiedenen Meßfühlern, Sonden und Sensoren zur Erfassung
des Betriebszustands des Motors repräsentiert werden. Kommt
es zu Funktionsstörungen in den einzelnen Baugruppen und in
den Meßfühlern o.ä., so arbeitet der Motor nicht korrekt.
Da jedoch die elektronische Regelanlage kompliziert aufgebaut
ist, lassen sich Störungen nur mit Schwierigkeiten sofort
feststellen. Somit sollte im Kraftfahrzeug ein System zur Ei
gendiagnose eingebaut sein, mit dessen Hilfe sich die elek
tronische Regelung leicht überprüfen läßt.
In der japanischen Offenlegungsschrift 59-24 270 wird eine
elektronische Regelanlage mit Eigendiagnosesystem beschrie
ben, bei welchem Anzeigelampen im Fahrzeug aufleuchten oder
blinken, um so einen Fehlercode anzuzeigen, der ein fehler
haftes Teil in der Regelung repräsentiert, sobald in den Sen
soren und Wirkelementen, beispielsweise in der Kraftstoffein
spritzung, von der Norm abweichende Bedingungen auftreten.
Die Daten zu den Störungen werden unter einer vorgegebenen
Adresse in einen Direktzugriffsspeicher (RAM) als Backup-Ein
richtung geschrieben, die ebenfalls in der Regelanlage vorge
sehen ist. Der Diagnosetechniker in der Autowerkstatt liest
dann den Fehlercode, der durch Lampen oder auf einer Anzeige
eines Rechners ausgewiesen wird, welcher an das Fahrzeug an
geschlossen ist. Auf diese Weise wird dem Diagnosetechniker
die Information über eine Störung geliefert, so daß fehler
hafte Teile, beispielsweise Meßfühler und Schalter, in ent
sprechender Form repariert werden können.
Bei dem herkömmlichen Diagnosesystem läßt sich eine Regelab
weichung, die nur bei bestimmten Fahrbedingungen auftritt,
jedoch nicht in der Autowerkstatt wiederholbar ist, nicht in
der Werkstatt diagnostizieren. Auf diese Weise wird die Repa
ratur problematisch und in einigen Fällen kann die Ursache
für den aufgetretenen Fehler nicht ausreichend geklärt wer
den.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein System zur
Eigendiagnose zu schaffen, bei welchem eine nicht wieder
abrufbare Regelabweichung leicht feststellbar ist, wodurch
die umgehende exakte Reparatur des Fahrzeugs möglich wird.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit einem System der ein
gangs genannten Art dadurch gelöst, daß eine Einrichtung zur
Eigendiagnose mit einer Steuereinheit ausgerüstet ist, welche
zur automatischen Diagnose der Ausgabedaten im Ansprechen auf
diese und zur Bereitstellung von Diagnosedaten vorgesehen
ist, sowie mit einer Anzeigeeinrichtung zum Anzeigen der Dia
gnosedaten, einer Tastatur zur Eingabe der Diagnose-Betriebs
art in die Steuerung, und mit einer Verbindungseinrichtung
für den Anschluß der Steuereinheit an die elektronische Re
gelanlage; daß eine Einrichtung vorgesehen ist, welche in re
gelmäßigen Zeitabständen während des Motorbetriebs ein Be
triebszustandssignal erzeugt; daß ein Rechner zur Berechnung
der Motorregeldaten im Ansprechen auf das Betriebszustands
signal ein Motorregelsignal erzeugt; daß ein System zur Ei
gendiagnose auf das Betriebszustandssignal und das Motor
regelsignal anspricht und dabei eine Regelabweichung in bei
den Signalen feststellt und ein Datensignal erzeugt, mit dem
auch der Ort bezeichnet wird, an dem ein Fehler aufgetreten
ist; daß ein energieunabhängiger Speicher zum Abspeichern des
Datensignals vorgesehen ist, und daß im Ansprechen auf ein
Eingangssignal eine Ausgabeeinrichtung ein Ausgangssignal er
zeugt, welches das gespeicherte Datensignal darstellt.
Weitere Aufgaben und Merkmale dieser Erfindung werden in der
nachstehenden Beschreibung erläutert, wobei auf die beigefüg
te Zeichnung Bezug genommen wird. Es zeigen:
Fig. 1 ein Blockschaltbild eines erfindungsgemäßen Diagnose
systems;
Fig. 2 ein Blockschaltbild des Hauptteils des erfindungsge
mäßen Systems;
Fig. 3 ein Ablaufdiagramm mit der Darstellung des Betriebs
ablaufs des erfindungsgemäßen Systems;
Fig. 4 eine schematische Darstellung einer Tabelle zur Ab
speicherung von Fehlercodes und Daten zum Motorbe
triebszustand;
Fig. 5 ein Ablaufdiagramm zur Veranschaulichung des Betrieb
sablaufs einer weiteren Ausführungsform der Erfindung
und
Fig. 6 eine schematische Darstellung einer Tabelle zur Ab
speicherung von Fehlercodes und Diagnosedaten bei dem
weiteren Ausführungsbeispiel aus Fig. 5;
Ein Kraftfahrzeug ist mit einer elektronischen Regelanlage 1
zur Regelung und Steuerung verschiedener Baugruppen und Teile
eines Motors ausgerüstet. Aus Fig. 1 ist zu entnehmen, daß
die elektronische Regelanlage 1 eine Zentraleinheit (CPU) 5,
einen Direktzugriffsspeicher (RAM) 9, einen Festwertspeicher
(ROM) 8, einen energieunabhängigen Direktzugriffsspeicher
(RAM) 10, eine Eingabeschnittstelle 6 und eine Ausgabe
schnittstelle 7 aufweist. Diese Bestandteile, die CPU 5, der
RAM-Speicher 9, der RAM-Speicher 10, der ROM-Speicher 8, die
beiden Schnittstellen 6 und 7 für Ein- und Ausgabe, sind un
tereinander über eine Busleitung 11 verbunden. Programme und
Daten zur Steuerung und Regelung des Motors und unveränderli
che Daten wie beispielsweise Fehlercodes, die für Störungs
daten und den jeweiligen Ort einer Störung stehen, sind im
ROM-Speicher 8 erfaßt. Der RAM-Speicher 10 dient zur Speiche
rung der Codes für Störungsdaten und der Codes für den jewei
liegen Ort einer Störung.
Der Eingabeschnittstelle 6 wird ein Temperatursignal für das
Kühlmittel T w zugeführt, das von einem Temperaturfühler 15
zur Erfassung der Kühlmitteltemperatur kommt; weiterhin ein
Rückmeldesignal λ für das Mischungsverhältnis, das von einer
O2-Sonde 16 kommt, ein Luftmengensignal Q, das von einem
Durchflußzähler 12 in der Einströmleitung kommt, ein Kurbel
winkelsignal R von einem Kurbelwinkelmesser 13, sowie ein Mo
tor-Drehzahlsignal N von einem Drehzahlmesser 14. Die Senso
ren und Meßfühler 12 bis 16, sowie weitere Erfassungseinrich
tungen und Schalter, die jedoch nicht dargestellt sind, bil
den zusammen einen Betriebszustandsmelder 2, der die Motorpa
rameter erfaßt. Diese verschiedenen Signale der Sensoren,
Meßfühler und Schalter werden nach Verarbeitung in der Zen
traleinheit 5 im RAM-Speicher 9 zwischengespeichert. Die Zen
traleinheit 5 generiert Steuer- und Regelsignale, die über
die Ausgangsschnittstelle 7 an ein Motorbetriebssystem 3
gehen. Das Motorbetriebssystem 3 umfaßt einen Treiber 17 und
Einspritzvorrichtungen 18 zur Regelung des Luft-/Kraftstoff-
Gemisches.
Weiterhin sendet die Zentraleinheit 5 über die Ausgangs
schnittstelle 7 ein Signal an eine Melde- bzw. Signaleinrich
tung 4 mit einem Treiber 19 und Signallampen 20. Sobald durch
die Eigendiagnose eine Normabweichung in der Regelanlage 1
festgestellt wird, wird aus dem ROM-Speicher 8 ein entspre
chender Fehlercode ausgelesen, worauf die Signallampen 20 zur
Anzeige des Fehlercodes eingeschaltet bzw. zum Blinken veran
laßt werden.
An die Eingangsschnittstelle 6 und die Ausgangsschnittstelle
7 der Regelanlage 1 ist eine Diagnoseeinrichtung 21 mit einer
Anzeige 21 a angeschlossen. Die Diagnoseeinrichtung 21 ist zur
Betätigung durch einen Diagnosetechniker vorgesehen und funk
tioniert in der Weise, daß die rechnerisch ermittelten Daten
zum Motorbetriebszustand, die im RAM-Speicher 9 erfaßt sind,
sowie die im energieunabhängigen RAM-Speicher 10 erfaßten
Störungscodes auf der Anzeige 21 a angezeigt werden.
Die Regelanlage 1 wird unter Bezugnahme auf Fig. 2 näher er
läutert. Sie ist mit einer Einrichtung zur Eigendiagnose 24
ausgerüstet, welcher Ausgangssignale vom Betriebszustandsmel
der 2 und Ausgangssignale eines Rechners 22 zur Ermittlung
der Motorregeldaten zugeführt werden. Der Rechner 22 ermit
telt Motorregeldaten wie beispielsweise die Impulsbreite des
Kraftstoffeinspritzimpulses und die zeitliche Einstellung des
Zündzeitpunkts in Abhängigkeit von den Betriebszuständen. Ein
Impulsbreite-Betriebssignal und ein Zündsignal werden vom
Rechner 22 über einen Regelsignalgeber 23 zum Motorbetriebs
system 3 weitergeleitet.
Wird als Funktion der Ausgangssignale des Betriebszustands
melders 2 und des Rechners 22 eine Regelabweichung festge
stellt, so wird an den ROM-Speicher 8 ein Störungsdatensignal
angelegt, wobei aus diesem Speicher ein Fehler- bzw. Stö
rungscode ausgelesen wird, der repräsentativ für fehlerhafte
Teile und die jeweiligen Störungsbedingungen ist. Die aus dem
ROM-Speicher 8 abgerufenen Fehlercodes und Daten zum Be
triebszustand, der zu dem Zeitpunkt des Auftretens des Feh
lers herrschte, die beide im RAM-Speicher 9 zwischengespei
chert sind, werden unter vorgegebenen Adressen im energie
unabhängigen RAM-Speicher 10 sequentiell abgespeichert; vgl.
Fig. 4. Außerdem übermittelt die Eigendiagnoseeinrichtung ein
Fehlercodesignal, das je nach dem im RAM-Speicher 10 abge
speicherten Fehlercode der Signal- bzw. Meldeeinrichtung 4
über eine Datenausgabeeinrichtung 25 zur Übermittlung der
Fehlercodes zugeführt wird, so daß durch Aufblinken der An
zeigelampen 20 der Fehlercode gemeldet wird.
Nachstehend wird nun die Betriebsweise des Systems unter Be
zugnahme auf das Ablaufdiagramm in Fig. 3 näher beschrieben
und erläutert. Während der Motor läuft, läßt die Regelanlage
eine Hauptroutine in einem Steuerprogramm zur Regelung des
Mischungsverhältnisses und des Zündzeitpunkts ablaufen. So
lange diese Hauptroutine aktiviert ist, liegt am Eigendiagno
sesystem 24 in vorgegebenen Abständen zyklisch ein Signal an,
das eine Unterbrechung anfordert, worauf das nachstehend er
läuterte Eigendiagnoseprogramm abgearbeitet wird.
Im Arbeitsschritt 101 werden die zur Eigendiagnose benötigten
Daten aus dem Betriebszustandsmelder 2 ausgelesen, und im Ar
beitsschritt 102 läuft in der Eigendiagnoseeinrichtung 24 ei
ne Eigendiagnose in Abhängigkeit von den ausgelesenen Daten
ab. Im Arbeitsschritt 103 wird festgestellt, ob in der Rege
lung eine Abweichung von den vorgegebenen Parameterwerten
vorliegt. Liegt eine Abweichung vor, so schaltet das Programm
zum Arbeitsschritt 104 weiter, in dem ein Fehlercode, der für
die fehlerhaften Teile, die diese Abweichung im System 1 ver
ursacht haben, aus dem ROM-Speicher 8 abgerufen und im ener
gieunabhängigen RAM-Speicher 10 abgelegt werden. Im Arbeits
schritt 105 werden die Daten zu den Betriebszuständen, bei
denen es zur Funktionsstörung kam, aus dem RAM-Speicher 9
ausgelesen und ebenfalls im energieunabhängigen RAM-Speicher
10 abgelegt. Im nächsten Schritt 106 wird der Fehlercode dann
durch Aufblinken der Meldelampen 20 ausgewiesen.
Im Arbeitsschritt 107 wird abgefragt, ob von einer außerhalb
befindlichen Diagnoseeinrichtung 21 ein Fehlerdaten-Abfrage
signal an das Regelsystem 1 übermittelt wurde. Liegt ein sol
ches Abfragesignal nicht an, springt das Programm zur Haupt
routine zurück. Liegt dagegen ein Abfragesignal an, so werden
die im RAM-Speicher 10 erfaßten Fehlercode-Daten und Be
triebszustandsdaten über die Datenausgabeeinrichtung 26 an
die Diagnoseeinrichtung 21 übermittelt. Das in binärer Form
vorliegende Betriebszustandssignal wird dabei in eine Dezi
malzahl umgewandelt.
Somit werden nacheinander und abwechselnd die Fehlercodes und
die Betriebszustandsdaten über die Anzeige 21 a gemeldet. Auf
diese Weise erhält der Diagnostiker eine Bestätigung über das
fehlerhafte Teil und über den Betriebszustand, der im Be
triebshandbuch einem entsprechenden Code zugewiesen ist.
Gleichzeitig kann der Fehlerzustand in Abhängigkeit von den
Betriebszustandsdaten wiederholt werden, so daß die Regelan
lage exakt repariert werden kann. Steht fest, daß im Arbeits
schritt 103 keine Abweichung festgestellt wurde, so arbeitet
das Programm gleich mit Arbeitsschritt 107 weiter.
Fig. 5 und 6 veranschaulichen ein anderes Ausführungsbeispiel
der Regeleinrichtung 1 dieser Erfindung. Bei der vorbeschrie
benen Anlage werden Betriebszustände (Motorbetriebsparame
ter), die nach dem Auftreten eines Fehlers herrschen, im RAM-
Speicher 10 erfaßt. Bei diesem zweiten Ausführungsbeispiel
werden statt der Daten über den Betriebszustand verschiedene
andere Daten im energieunabhängigen RAM-Speicher 10 erfaßt,
die zur Bestimmung einer Abweichung in der Regelanlage 1 die
nen, wie Fig. 6 dies zeigt. Wird nämlich während des Ablaufs
eines Eigendiagnoseprogramms eine Regelabweichung festge
stellt, so werden die bei der Diagnose eingesetzten Daten wie
auch die Fehlercodes unter vorgegebenen Adressen im energie
unabhängigen RAM-Speicher 10 abgelegt (Arbeitsschritte 104
und 105 a).
Erfindungsgemäß läßt sich somit auch bei einer Abweichung,
die in der KFZ-Werkstatt nicht wiederholbar ist, die Ursache
dafür leicht feststellen, da die Motorsbetriebsbedingungen,
unter denen es zu dieser Abweichung von den Normwerten
tatsächlich kam, ausgewiesen werden. Folglich läßt sich der
Fehlerzustand korrekt in kurzer Zeit beheben.
Auch wenn die Erfindung anhand bevorzugte Ausführungsbeispie
le erläutert und veranschaulicht wurde, sollte deutlich zum
Ausdruck gebracht werden, daß die vorstehende Beschreibung
nur den Zweck der anschaulichen allgemeinen Darstellung er
füllt, und daß zahlreiche verschiedene Veränderungen und Mo
difizierungen vorgenommen werden können, ohne über den Umfang
der Erfindung hinauszugehen, wie er in den beigefügten An
sprüchen niedergelegt ist.
Bezugszeichen (M/KOB-138-DE)
1 elektronische Regeleinr. (electronic control system)
2 Betriebszustandsmelder (engine param. detecting means)
3 Motorbetriebssystem (engine operating means)
4 Signaleinrichtung (warning means)
5 Zentraleinheit (CPU)
6 Eingabeschnittstelle (input interface)
7 Ausgabeschnittstelle (output interface)
8 ROM-Speicher (ROM)
9 Direktzugriffsspeicher (RAM)
10 energieunabhängiger RAM-Sp. (nonvolatile RAM)
11 BUS (bus line)
12 Durchflußzähler/Einströmleitung (intake manifold quantity sensor)
13 Kurbelwinkelmesser (crank angle sensor)
14 (Motor)Drehzahlmesser (engine speed sensor)
15 Temperaturfühler/Kühlmitt. (coolant temp. sensor)
16 O₂-Sonde (O₂ sensor)
17 Treiber (driver)
18 Kraftstoffeinspritzung (fuel injectors)
19 Treiber (driver)
20 Signal-/Anzeigelampen (warning lamps)
21 Diagnoseeinrichtung (diagnosis device)
21 a Anzeige (display)
22 Motorregeldaten-Rechner (eng. control data calculator)
23 Regelsignalgeber (control signal output means)
24 Eigendiagnose(system) (self-diagnosis means)
25 Fehlercodegeber (trouble code output means)
26 Datenausgabeeinrichtung (data output means)
Q Luftmengen-Signal (intake-air quantity signal)
R crank angle signal
N Motordrehzahl-Signal (engine speed signal)
λ Rückmeldesignal/Mischungsverhältnis (air-fuel ratio feedback signal)
T w Temperatursignal/Kühlm. (coolant temp. signal)
2 Betriebszustandsmelder (engine param. detecting means)
3 Motorbetriebssystem (engine operating means)
4 Signaleinrichtung (warning means)
5 Zentraleinheit (CPU)
6 Eingabeschnittstelle (input interface)
7 Ausgabeschnittstelle (output interface)
8 ROM-Speicher (ROM)
9 Direktzugriffsspeicher (RAM)
10 energieunabhängiger RAM-Sp. (nonvolatile RAM)
11 BUS (bus line)
12 Durchflußzähler/Einströmleitung (intake manifold quantity sensor)
13 Kurbelwinkelmesser (crank angle sensor)
14 (Motor)Drehzahlmesser (engine speed sensor)
15 Temperaturfühler/Kühlmitt. (coolant temp. sensor)
16 O₂-Sonde (O₂ sensor)
17 Treiber (driver)
18 Kraftstoffeinspritzung (fuel injectors)
19 Treiber (driver)
20 Signal-/Anzeigelampen (warning lamps)
21 Diagnoseeinrichtung (diagnosis device)
21 a Anzeige (display)
22 Motorregeldaten-Rechner (eng. control data calculator)
23 Regelsignalgeber (control signal output means)
24 Eigendiagnose(system) (self-diagnosis means)
25 Fehlercodegeber (trouble code output means)
26 Datenausgabeeinrichtung (data output means)
Q Luftmengen-Signal (intake-air quantity signal)
R crank angle signal
N Motordrehzahl-Signal (engine speed signal)
λ Rückmeldesignal/Mischungsverhältnis (air-fuel ratio feedback signal)
T w Temperatursignal/Kühlm. (coolant temp. signal)
Claims (3)
1. System zur Eigendiagnose, insbesondere zur Diagnose einer
elektronischen Regelanlage (1) für Kraftfahrzeuge, wobei
die elektronische Regelanlage (1) Meß- und Fühlelemente
(12-16) zur Erfassung der Betriebszustände des Fahrzeugs,
sowie eine Steuereinheit (5) zum Abspeichern der von den
Meß- und Fühlelementen (12-16) kommenden Eingabedaten und
zur Bereitstellung von Ausgabedaten zur Steuerung des
Fahrzeugs aufweist,
dadurch gekennzeichnet, daß eine Ein
richtung zur Eigendiagnose (24) mit einer Steuereinheit
ausgerüstet ist, welche zur automatischen Diagnose der
Ausgabedaten im Ansprechen auf diese und zur Bereitstel
lung von Diagnosedaten vorgesehen ist, sowie mit einer An
zeigeeinrichtung (21 a) zum Anzeigen der Diagnosedaten, ei
ner Tastatur zur Eingabe der Diagnose-Betriebsart in die
Steuerung, und mit einer Verbindungseinrichtung (6, 7) für
den Anschluß der Steuereinheit an die elektronische Regel
anlage (1); daß eine Einrichtung (2) vorgesehen ist, wel
che in regelmäßigen Zeitabständen während des Motorbe
triebs ein Betriebszustandssignal erzeugt; daß ein Rechner
(22) zur Berechnung der Motorregeldaten im Ansprechen auf
das Betriebszustandssignal ein Motorregelsignal erzeugt;
daß ein System zur Eigendiagnose (24) auf das Betriebszu
standssignal und das Motorregelsignal anspricht und dabei
eine Regelabweichung in beiden Signalen feststellt und ein
Datensignal erzeugt, mit dem auch der Ort bezeichnet wird,
an dem ein Fehler aufgetreten ist; daß ein energieunabhän
giger Speicher (10) zum Abspeichern des Datensignals vor
gesehen ist, und daß im Ansprechen auf ein Eingangssignal
eine Ausgabeeinrichtung (7) ein Ausgangssignal erzeugt,
welches das gespeicherte Datensignal darstellt.
2. System nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Datensignal in Form einer Codie
rung vorliegt, welche für den Betriebszustand bezeichnend
ist.
3. System nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Eingangssignal von einem außer
halb vorhandenen Rechner zugeführt wird.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE3943766A DE3943766C2 (de) | 1988-04-11 | 1989-04-11 | Selbstdiagnosesystem |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3911876A1 true DE3911876A1 (de) | 1989-10-19 |
DE3911876C2 DE3911876C2 (de) | 1993-02-18 |
Family
ID=13951629
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE3911876A Granted DE3911876A1 (de) | 1988-04-11 | 1989-04-11 | System zur eigendiagnose fuer kraftfahrzeuge |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5034894A (de) |
JP (1) | JP2625148B2 (de) |
DE (1) | DE3911876A1 (de) |
GB (1) | GB2217481B (de) |
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