DE3936988A1 - Vorrichtung zur kraftfahrzeugdiagnose - Google Patents
Vorrichtung zur kraftfahrzeugdiagnoseInfo
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Description
Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung zur Kraftfahrzeug
diagnose nach der Gattung des Hauptanspruchs. In einem Entwurf zur
ISO/DIS 9141 sind Grundlagen für einen Austausch von digitaler
Information zwischen zu testenden Komponenten und Diagnosegeräten
angegeben. Vorgesehen ist ein fest im Kraftfahrzeug installierter
Diagnosesignalkoppler, realisiert als Mehrfach-Steckverbindung, der
mit den zu testenden oder zu stimulierenden Kraftfahrzeug-Komponenten
verbunden ist. Am beweglichen Teil der Steckverbindung ist ein Kabel
vorgesehen, das zu den in unterschiedlichen Ausbaustufen ausge
bildeten Diagnosegeräten außerhalb des Kraftfahrzeugs führt.
Die Übertragung von analogen Signalen ist nicht vorgesehen. Insbe
sondere bei niedrigen Signalpegeln müßte zumindest zeitweise mit
einem schlechten Signal/Störsignal-Verhältnis gerechnet werden. Für
die Prüfung von Komponenten, die nicht über die Mehrfach-Steckver
bindung nach ISO 9141 zu erreichen sind, werden weitere Kabelver
bindungen zu Diagnosegeräten erforderlich.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ohne nennenswerte Erhöhung
des Verkabelungsaufwands die Einsatzmöglichkeiten des Kopplers bei
der Kraftfahrzeug-Diagnose zu erweitern.
Die Aufgabe wird durch die im Hauptanspruch angegebenen Merkmale
gelöst.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung reduziert den bislang erforder
lichen Aufwand bei der Kraftfahrzeug-Diagnose durch Wegfall von zu
Diagnosegeräten führenden Leitungen, die erforderlich sind, wenn
zusätzlich zu den vorgegebenen Diagnosemöglichkeiten, die über den
bekannten Diagnosesignalkoppler vornehmbar sind, weitere Messungen
an Signalquellen, Verbindungsteilen (Kabel, Stecker) oder
Stimulierungen von Signalsenken erforderlich sind. Mit der Zuordnung
wenigstens einer Meßwerterfassungseinheit und/oder wenigstens einer
Stimulieinheit zum Diagnosesignalkoppler ist ferner der Vorteil
einer erhöhten Festigkeit gegenüber Störstrahlungen verbunden, da
beispielsweise die Meßwert-Vorverarbeitung in nächster Nähe zur
Signalquelle stattfindet. Längere Leitungen in die die Störungen
eingekoppelt werden könnten, sind weitgehend reduziert.
Vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch
angegebenen Vorrichtung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Eine erste vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vor
richtung betrifft die Ausbildung der Meßwerterfassungseinheit als
steuerbares Vielfachmeßinstrument. Mit der Steuerbarkeit ist es mög
lich, unterschiedliche Meßgrößen sowie Meßbereiche vorzugeben. Das
Vielfachmeßinstrument ist beispielsweise auf Spannungs-, Strom-,
Widerstands-, Temperatur-, Frequenz-, Pulsdauer- oder beispielsweise
Tastverhältnismessung umschaltbar. Vorteilhaft ist auch die Steuer
barkeit der Stimulieinheit, die beispielsweise zwischen digitalen
und analogen abzugebenden Signalen umschaltbar ist, wobei der zeit
liche Verlauf der Signale beliebig vorgebbar ist.
Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vor
richtung betrifft die zwischen der Meßwerterfassungseinheit und der
Signalquelle oder die zwischen der Signalsenke und der Stimuliein
heit vorgesehene Verbindungsleitung, die abnehmbar ausgebildet ist.
Mit dieser Maßnahme sind die zusätzlichen Meß- oder Stimulileitungen
nur während der Diagnose im Kraftfahrzeug vorhanden.
Eine weitere Ausgestaltung sieht die Ausbildung des Diagnosesignal
kopplers als Steckverbindung vor, mit einem stationären, im Kraft
fahrzeug angeordneten und einem frei beweglichen Teil, in dem vor
zugsweise die Meßwerterfassungs- und die Stimulieinheit angeordnet
sind.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung
betrifft die zwischen dem Diagnosesignalkoppler und den Diagnosege
räten vorgesehene Verbindung. In einer ersten Auführungsform ist
eine Kabelverbindung vorgesehen, wobei vorzugsweise mit Trans
formatoren oder Optokopplern eine galvanische Trennung der über
tragenen Signale vorgesehen ist. In einer anderen Ausführungsform
ist eine hochfrequente Signalübertragung vorgesehen. Besonders vor
teilhaft ist die Ausgestaltung der Übertragung als Lichtwellen
leiterstrecke, die gegenüber Störeinflüssen besonders resistent ist.
Eine andere vorteilhafte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vor
richtung sieht die Signalzusammenfassung innerhalb des Diagnose
signalkopplers vor. Für die Signale, die vom Koppler zum Diagnose
gerät zu übertragen sind, ist ein Multiplexer und für die entgegen
gesetzte Richtung ein Demultiplexer vorgesehen. Mit dieser Maßnahme
vereinfacht sich die Signalübertragung zwischen Koppler und
Diagnosegeräten. Falls eine Kabelverbindung vorgesehen ist, redu
ziert sich der Aufwand beispielsweise auf eine serielle
Zweidraht-Schnittstellenleitung.
Weitere Einzelheiten und vorteilhafte Ausgestaltungen und Ver
besserungen ergeben sich aus weiteren Unteransprüchen in Verbindung
mit der folgenden Beschreibung und der Zeichnung.
Die Figur zeigt einen Diagnosesignalkoppler 10, der in einem nicht
dargestellten Kraftfahrzeug angeordnet ist. Der Koppler 10 ist bei
spielsweise als Steckverbindung realisiert, die ein im Kraftfahr
zeug eingebautes erstes Teil, beispielsweise eine Buchse 10 sowie
einen Stecker 12 enthält. Im Kraftfahrzeug sind wenigstens eine
Signalquelle 13, wenigstens eine Signalsenke 14 sowie vorzugsweise
eine Schalteinheit 15 vorhanden. Die Signalquelle 13, die Signal
senke 14 sowie die Schalteinheit 15 sind über Leitungen 16, 17, 18,
die zunächst zur Buchse 11 führen, mit einer im Stecker 12 vorge
sehenen signalverarbeitenden Anordnung 19 verbindbar. Der Signalfluß
in den Leitungen 16, 17, 18 ist durch die eingetragenen Pfeile fest
gelegt. Die über die Leitung 17 steuerbare Schalteinheit 15 kann
Verbindungen zwischen der Signalquelle 13 und der Signalsenke 14
über Leitungen 20 herstellen oder trennen.
Von der Signalquelle 13 führt eine Meßleitung 21 über die Buchse 11
zu einer Meßwerterfassungseinheit 22, die mit der signalverarbeiten
den Anordnung 19 in Verbindung steht. Zur Signalsenke 14 führt eine
Stimulileitung 23, die über die Buchse 11 an eine mit der signalver
arbeitenden Anordnung 19 in Verbindung stehenden Stimulieinheit 24
anschließbar ist.
Ferner sind eine weitere Meßwerterfassungseinheit 25 und eine
Stimulieinheit 26 im Stecker 12 angeordnet, die jeweils ebenfalls
mit der signalverarbeitenden Anordnung 19 verbunden sind. Eine freie
Meßleitung 27 ist über eine im Stecker 12 angeordnete Meßbuchse 28
mit der weiteren Meßwerterfassungseinheit 25 und eine freie
Stimulileitung ist über eine ebenfalls im Stecker 12 angeordnete
Stimulibuchse mit der weiteren Stimulieinheit 26 verbindbar. Der
Signalfluß auf den Meßleitungen 21, 27 sowie auf den Stimuli
leitungen 23, 29 ist durch die eingetragenen Pfeile festgelegt. Die
signalverarbeitende Anordnung 19 weist eine Koppelleitung 31 auf,
über die Signale von und zu der signalverarbeitenden Anordnung 19
übertragbar sind.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Kraftfahrzeugdiagnose arbeitet
folgendermaßen:
Über den Koppler 10 sind eine Meßwerterfassung und eine Einspeisung von Stimulisignalen in unterschiedliche Komponenten des Kraftfahr zeugs mit einer in ISO/DIS 9141 genormten oder frei vorgebbaren Steckverbindung möglich. Die Koppelleitung 31 ist beispielsweise an einem Kraftfahrzeug-Diagnosegerät angeschlossen, das die Erfassung und Auswertung von unterschiedlichsten Meßsignalen gestattet. Ferner kann das Gerät unterschiedliche Stimulisignale erzeugen, die im Kraftfahrzeug beispielsweise zum Testen von Aktuatoren, Signalaus werteschaltungen und Steuergeräten verwendbar sind. Die Koppel leitung 31 ist auf die verschiedensten Weisen realisierbar. In einem einfachen Ausführungsbeispiel sind entsprechend der Anzahl der Meß- und Stimulileitungen mehrere Leitungen zu einem Kabel zusammen gefaßt. Vorzugsweise ist die Koppelleitung 31 als eine Zweidraht-Leitung ausgebildet, über die die Signale in beiden Richtungen seriell übertragen werden. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Koppelleitung 31 als Lichtwellenleiter realisiert, womit die Störbeeinflussung der Signalübertragung auf vernachlässigbar geringe Werte absinkt. Dies ist besonders wichtig bei der Anwendung in Kraftfahrzeug-Werkstätten, wo im allgemeinen mit einem relativ hohen Störsignalpegel zu rechnen ist. In einer weiteren Ausgestaltung wird die Koppelleitung 31 ersetzt durch eine Funkverbindung.
Über den Koppler 10 sind eine Meßwerterfassung und eine Einspeisung von Stimulisignalen in unterschiedliche Komponenten des Kraftfahr zeugs mit einer in ISO/DIS 9141 genormten oder frei vorgebbaren Steckverbindung möglich. Die Koppelleitung 31 ist beispielsweise an einem Kraftfahrzeug-Diagnosegerät angeschlossen, das die Erfassung und Auswertung von unterschiedlichsten Meßsignalen gestattet. Ferner kann das Gerät unterschiedliche Stimulisignale erzeugen, die im Kraftfahrzeug beispielsweise zum Testen von Aktuatoren, Signalaus werteschaltungen und Steuergeräten verwendbar sind. Die Koppel leitung 31 ist auf die verschiedensten Weisen realisierbar. In einem einfachen Ausführungsbeispiel sind entsprechend der Anzahl der Meß- und Stimulileitungen mehrere Leitungen zu einem Kabel zusammen gefaßt. Vorzugsweise ist die Koppelleitung 31 als eine Zweidraht-Leitung ausgebildet, über die die Signale in beiden Richtungen seriell übertragen werden. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Koppelleitung 31 als Lichtwellenleiter realisiert, womit die Störbeeinflussung der Signalübertragung auf vernachlässigbar geringe Werte absinkt. Dies ist besonders wichtig bei der Anwendung in Kraftfahrzeug-Werkstätten, wo im allgemeinen mit einem relativ hohen Störsignalpegel zu rechnen ist. In einer weiteren Ausgestaltung wird die Koppelleitung 31 ersetzt durch eine Funkverbindung.
Für den Fall, daß in der Koppelleitung 31 eine zeitliche Signalzu
sammenfassung vorgesehen ist, enthält der Stecker 12 die signalver
arbeitende Anordnung 19. Gegebenenfalls ist eine genormte Schnitt
stellenschaltung vorgesehen. Eine Auftrennung der empfangenen
Signale wird als Demultiplex und eine Zusammenfassung der abzuge
benden Signale als Multiplex bezeichnet.
Neben der Anordnung 19 sind wenigstens eine Meßwerterfassungseinheit
22, 25 und/oder wenigstens eine Stimulieinheit 24, 26 im Stecker 12
enthalten. Die Signalleitungen 16, 17, 18, 21, 23 sind an der Buchse
11 angeschlossen, an die der Stecker 12 anschließbar ist.
Die Leitung 16 führt zur Signalquelle 13, die beispielsweise ein
Sensor, eine elektronische Anordnung wie beispielsweise ein Steuer
gerät oder ein anderes Teil ist, das ein Signal abgibt, das zu
untersuchen ist. Sofern die Signalquelle 13 dafür ausgebildet ist,
kann über die Leitung 16 auch eine Signalübertragung zur Quelle 13
vorgesehen sein, die beispielsweise eine Umschaltung von Meßpunkten
ermöglicht.
Über die Leitung 18 können beispielsweise Stimulisignale zur Signal
senke 14 übertragen werden. Als Signalsenke sind beispielsweise
Aktuatoren oder elektronische Anordnungen vorgesehen, deren Ver
halten aufgrund von vorgebbaren Signalen getestet werden soll.
Sofern die Signalsenke 14 vorbereitet ist, kann auch eine Signal
übertragung über die Leitung 18 von der Senke weg erfolgen, um bei
spielsweise ein Statussignal oder ein Rückmeldesignal abfragen zu
können.
Ferner kann im Kraftfahrzeug die Umschalteinheit 15 vorgesehen sein,
die über die Leitung 17 ansteuerbar ist. Mit der Umschalteeinheit 15
sind beispielsweise Signalwege zwischen Sensoren und den zugehören
den Steuergeräten auftrennbar und die extern eingespeisten Stimuli
signale an das Steuergerät anlegbar. Es können beliebige sinnvolle
Verbindungen aufgetrennt oder geschlossen werden. In einer vorteil
haften Weiterbildung ist die Schalteinheit 15 nur während des
Diagnosevorgangs im Kraftfahrzeug vorgesehen.
Die über die Leitungen 16, 17, 18 übertragenen Signale weisen vor
zugsweise einen Signalpegel auf, der unempfindlich gegenüber
Störungen ist. Vorteilhaft für die Messung an Quellen 13 mit
geringem Pegel ist deshalb die Anordnung wenigstens einer Meßwerter
fassungseinheit 22, 25 im Stecker 12. Damit ist eine Signalvorverar
beitung in der Nähe der zu erfassenden Meßgröße möglich. Neben der
Reduzierung der Störbeeinflussung reduziert sich auch der erforder
liche Verkabelungsaufwand, insbesondere dann, wenn die Meßwerter
fassungseinheit 22, 25 als steuerbares Vielfachmeßinstrument
ausgebildet ist, das die Verarbeitung von unterschiedlichsten Meß
größen wie beispielsweise Spannung, Strom, Widerstand, Temperatur,
Frequenz, Pulsdauer, Tastverhältnis etc. gestattet. Die Meßwerter
fassungseinheit 22 ist in einer ersten Ausgestaltung mit der fest im
Kraftfahrzeug verlegten Meßleitung 21 verbindbar, die bestimmte,
festgelegte Meßpunkte in einer Signalquelle erreicht. In einer
weiteren Ausgestaltung ist die Meßwerterfassungseinheit 25 mit einer
freien Meßleitung 27 verbindbar. Die freie Meßleitung 27 ist mit
allen zugänglichen Meßpunkten wahlfrei verbindbar. In einer weiteren
Ausgestaltung sind wenigstens zwei Meßwerterfassungseinheiten 22 und
25 vorgesehen, wobei eine mit einer fest verdrahteten Meßleitung und
eine mit einer freien Meßleitung verbindbar ist.
Dieselben Ausgestaltungen können auch bei der Anordnung der
Stimulieinheit 24, 26 vorgesehen sein. Die Stimulieinheit 24 ist
beispielsweise mit der fest verdrahteten Stimulileitung 23 verbind
bar. Alternativ ist die Stimulieinheit 26 mit der freien Stimuli
leitung 29 verbindbar, die einen wahlfreien Zugriff zu einem be
liebigen Testpunkt im Kraftfahrzeug gestattet. In einer weiteren
Ausgestaltung sind wenigstens zwei Stimulieinheiten 24 und 26 vor
gesehen, wobei eine mit der fest verdrahteten Leitung 23 und eine
mit der freien Stimulileitung 29 verbindbar ist.
Eine vorteilhafte Weiterbildung betrifft die Ausgestaltung des
Kopplers 10, bei dem die Buchse 11 und der Stecker 12 nicht als
Steckverbindung, sondern als eine berührungslose Verbindung ausge
bildet sind. Die Signalübertragung zwischen dem im Kraftfahrzeug
angeordneten Teil und dem beweglichen Teil ist beispielsweise als
elektromagnetische Nahfeldkopplung möglich. Besonders vorteilhaft
ist eine Signalkopplung mittels Optokopplern. Der Vorteil der be
rührungslosen Signalübertragung im Koppler 10 liegt im Wegfall von
Verschmutzungsproblemen, die bei Steckverbindern auftreten könnten.
Eine galvanische Trennung der Meß- oder Stimulisignale ist außerdem
im Stecker 12 entweder vor oder nach der signalverarbeitenden An
ordnung 19 möglich, sofern eine kabelgebundene Signalübertragung von
und zum Kraftfahrzeug-Diagnosesystem über die Koppelleitung 31 vor
gesehen ist. Eine Signaltrennung ist realisierbar mittels Opto
kopplern oder Transformatoren.
Neben den Leitungen 16, 17, 18, 21, 23 können weitere fest
installierte Leitungen vorgesehen sein. Insbesondere können mehrere
Meß- und/oder Stimulileitungen 21, 23, 27, 29 vorhanden sein.
Zusätzliche Meßwerterfassungs- und Stimulieinheiten 22, 24, 25, 26
sind nicht erforderlich, wenn die vorhandenen Einheiten einen
Multiplexein- und Demultiplex-Ausgang aufweisen.
Die Meßbuchse 28 und/oder die Stimulibuchse 30 können in der Buchse
11 angeordnet und beispielsweise in der berührungslosen Signalüber
tragung eingebunden sein. Eine oder zwei Koppelstellen werden jedoch
eingespart, wenn die beiden Buchsen 28, 30 im beweglichen Teil, dem
Stecker 12, des Kopplers 10 untergebracht sind, in die die Meß
leitungen 27, 29 bedarfsweise einsteckbar sind.
Eine vorteilhafte Weiterbildung betrifft die Ausführung der Meß
werterfassungseinheit 22, 25 und/oder Stimulieinheit 24, 26 als
steckbare Module innerhalb des Steckers 12. Mit dieser Maßnahme
werden spezielle Meß- oder Stimuliprobleme bewältigt durch eine
speziell auf den Anwendungsfall abgestimmte Auswahl von geeigneten
Modulschaltungen.
Claims (14)
1. Vorrichtung zur Kraftfahrzeugdiagnose, mit wenigstens einem im
Kraftfahrzeug eingebauten ersten Teil eines Diagnosesignalkopplers,
an dem wenigstens eine Meß- und/oder Stimulileitung angeschlossen
ist, dadurch gekennzeichnet, daß dem Koppler (10) wenigstens eine
mit einer zu testenden Signalquelle (13) verbindbare Meßwerter
fassungseinheit (22, 25) und/oder wenigstens eine mit einer zur
stimulierenden Signalsenke (14) verbindbare Stimulieinheit (24, 26)
zugeordnet ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Meßwerterfassungseinheit (22, 25) als steuerbares Vielfachmeßgerät
ausgebildet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß
die zur Meßwerterfassungseinheit (25) führende Meßleitung (27)
und/oder die zur Stimulieinheit (26) führende Stimulileitung (29)
abnehmbar ausgebildet ist.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Verbindung zwischen dem Koppler (10) und einem
Kraftfahrzeug-Diagnosesystem über wenigstens eine Koppelleitung (31)
herstellbar ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine
galvanische Signaltrennung, vorzugsweise mittels Transformatoren
oder mit Optokopplern vorgesehen ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Signalübertragung zwischen Koppler (10) und dem
Kraftfahrzeug-Diagnosesystem über eine Hochfrequenz-Funkverbindung
stattfindet.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Verbindung zwischen Koppler (10) und dem Kraft
fahrzeug-Diagnosesystem über eine als Lichtwellenleiter ausgebildete
Koppelleitung (31) stattfindet.
8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Koppler (10) eine signalverarbeitende An
ordnung (19) mit Multiplexer und Demultiplexer enthält.
9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Koppler (10) als Steckverbindung ausgebildet
ist mit einer fest im Kraftfahrzeug eingebauten Buchse (11) und
einem Stecker (12).
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die
Meßwerterfassungseinheit (22, 25) und/oder die Stimulieinheit (24,
26) im Stecker (12) angeordnet ist.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Koppler (10) eine berührungslose Signalübertragung
zwischen dem ersten Teil (11) und dem Stecker (12) vorsieht.
12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Meßwerterfassungseinheit (22) mit einer
Meßleitung (21) und daß die Stimulieinheit (24) mit einer Stimuli
leitung (23) verbindbar sind, wobei die Meß- und die Stimulileitung
(21, 23) fest im Kraftfahrzeug verlegt sind.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Meßwerterfassungseinheit (25) mit einer freien
Meßleitung (27) und Stimulieinheit (26) mit einer freien Stimuli
leitung (29) verbindbar ist.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die
Meß- und/oder Stimulileitung (27, 29) an einer Meß- und Stimuli
buchse (28, 30) anschließbar ist, wobei die Meß- und Stimulibuchse
(28, 30) im Stecker (12) angeordnet sind.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19893936988 DE3936988A1 (de) | 1989-11-07 | 1989-11-07 | Vorrichtung zur kraftfahrzeugdiagnose |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19893936988 DE3936988A1 (de) | 1989-11-07 | 1989-11-07 | Vorrichtung zur kraftfahrzeugdiagnose |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3936988A1 true DE3936988A1 (de) | 1991-05-08 |
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Family
ID=6393004
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19893936988 Granted DE3936988A1 (de) | 1989-11-07 | 1989-11-07 | Vorrichtung zur kraftfahrzeugdiagnose |
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