DE4019958A1 - Selbstdiagnosesystem fuer ein kraftfahrzeug - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Selbstdiagnosesystem für ein Kraftfahrzeug.

Heute sind Kraftfahrzeuge mit einer elektronischen Steue­ rung zum Einstellen verschiedener Bauelemente einer Brenn­ kraftmaschine wie etwa von Kraftstoffeinspritzern ausge­ stattet, wodurch das Laufverhalten, der Schadstoffausstoß, der Kraftstoffverbrauch und die Maschinenleistung verbes­ sert werden. Die elektronische Steuerung steuert die Bau­ elemente auf der Grundlage von Informationen, die durch Ausgangssignale verschiedener Sensoren, die Maschinenbe­ triebszustände erfassen, gegeben sind. Wenn daher Störungen in den Bauelementen und den Sensoren auftreten, läuft die Maschine nicht ordnungsgemäß. Wegen der Kompliziertheit der elektronischen Steuerung ist es jedoch schwierig, Feh­ ler sofort aufzufinden. Ein solches Fahrzeug sollte daher mit einem Selbstdiagnosesystem zum leichten Überprüfen der elektronischen Steuerung ausgerüstet sein.

Die JP-OS 59-24 270 beschreibt eine elektronische Steuerung mit Selbstdiagnosesystem, wobei am Fahrzeug vorgesehene Signallampen aufleuchten oder blinken, um einen Störungs­ code anzuzeigen, der ein fehlerhaftes Teil in der Steuerung darstellt, wenn in den Sensoren und Betätigungseinheiten wie etwa den Einspritzern Störungen auftreten. Die solche Störungen betreffenden Daten werden in eine vorbestimmte Adresse eines Reserve-RAM eingeschrieben, der in der elek­ tronischen Steuerung vorgesehen ist. Ein Tester in einer Autowerkstatt liest den Störungscode aus, der von den Lam­ pen oder auf dem Bildschirm eines mit dem Fahrzeug verbun­ denen Rechners angezeigt wird. Somit wird die Störungsin­ formation vom Tester analysiert, so daß die fehlerhaften Teile, etwa fehlerhafte Sensoren und Schalter, ordnungs­ gemäß repariert werden können.

Die JP-OS 61-98 639 beschreibt ein System, bei dem eine Maschinenbetriebszustands-Überwachungseinrichtung vorge­ sehen ist, die Störungen in Ausrüstungsteilen der Maschine erkennt. Die gestörte Ausrüstungsteile betreffenden Daten werden in einen nichtflüchtigen Speicher eingeschrieben, der ein elektronisch löschbarer programmierbarer ROM (EEPROM) ist. Der EEPROM benötigt jedoch bestimmte Hardware und Software zum Einschreiben von Informationen, was zu einer Kostensteigerung führt. Da ferner der EEPROM gegen­ über elektrischem Rauschen empfindlich ist, kann eine Fehl­ einschreibung oder Zerstörung gespeicherter Daten erfolgen. Daher sind die im Speicher befindlichen Daten nicht zuver­ lässig.

Die JP-OS 62-74 742 beschreibt ein System mit einem nicht­ flüchtigen Speicher, der Daten auch bei Stromausfall be­ wahrt. Der nichtflüchtige Speicher umfaßt eine Sicherung oder eine temperaturempfindliche Beschichtung. Die Daten im Speicher werden durch Schmelzen der Sicherung oder Verfär­ ben der Beschichtung im Speicher gehalten. Der nichtflüch­ tige Speicher kann ein nichtrückstellbares elektromagneti­ sches Gesperre sein. Bei einem solchen mechanischen nicht­ flüchtigen Speicher muß jedoch z. B. die Sicherung nach der Reparatur des Fahrzeugs ausgewechselt werden. Dadurch er­ höht sich nicht nur die Anzahl der Betriebsvorgänge, son­ dern die Werkstatt muß auch die Sicherung oder das Gesperre für jeden zu diagnostizierenden Gegenstand vorrätig haben. Es müssen also mehr Teile und der Platz zur Vorratshaltung derselben verfügbar sein.

Um diese Nachteile zu vermeiden, wird normalerweise als nichtflüchtiger Speicher zur Speicherung der Informationen ein durch Strom sichergestellter RAM eingesetzt. Wenn jedoch der dem RAM zur Informationserhaltung zugeführte Reservestrom abgeschaltet wird, indem z. B. die Batterie vor der Diagnose in der Werkstatt ausgewechselt wird, wer­ den die Informationen gelöscht.

Aufgabe der Erfindung ist daher die Bereitstellung eines Selbstdiagnosesystems, mit dem in einfacher Weise erkennbar ist, ob normalerweise genaue Störungsdaten gespeichert werden, wodurch eine präzise Reparatur des Fahrzeugs er­ möglicht wird.

Gemäß der Erfindung wird ein Selbstdiagnosesystem für ein Kraftfahrzeug angegeben mit einer Einrichtung zur Erfassung des Auftretens einer Störung und mit einer Speichereinrich­ tung zum Speichern von Störungsdaten, die durch den Batte­ riestrom des Fahrzeugs aufrechterhalten werden.

Dieses System umfaßt eine Detektiereinrichtung, die die Zerstörung von im Speicher gespeicherten Daten aufgrund einer Stromabschaltung detektiert und die ein Datenzerstö­ rungssignal erzeugt, und eine auf das Datenzerstörungssi­ gnal ansprechende Warneinrichtung, die eine die Zerstörung betreffende Warnung abgibt.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung umfaßt die Detektierein­ richtung einen Vergleicher, der die im Speicher gespeicher­ ten Daten mit Bezugsdaten vergleicht und das Datenzerstö­ rungssignal erzeugt, wenn die gespeicherten Daten von den Bezugsdaten abweichen, und der Speicher ist dabei ein durch die Stromversorgung gespeister Reserve-RAM.

Die Erfindung wird nachstehend auch hinsichtlich weiterer Merkmale und Vorteile anhand der Beschreibung von Ausfüh­ rungsbeispielen und unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Die Zeichnungen zeigen in

Fig. 1 ein Blockschaltbild des Diagnosesystems nach der Erfindung;

Fig. 2 ein Blockschaltbild, das einen Hauptteil des Systems zeigt;

Fig. 3 ein Flußdiagramm, das den Betrieb des Systems erläutert; und

Fig. 4 eine Tabelle zur Speicherung von Störungscodes und Maschinenbetriebszustandsdaten.

Ein Kraftfahrzeug ist mit einer elektronischen Steuerung 1 ausgerüstet, die verschiedene Bauelemente einer Brennkraft­ maschine steuert. Nach Fig. 1 umfaßt die elektronische Steuerung 1 eine CPU 5, einen RAM 9, einen ROM 8, einen Reserve-RAM 10, eine Eingabeschnittstelle 6 und eine Aus­ gabeschnittstelle 7. Diese Einheiten sind miteinander über einen Bus 11 gekoppelt. Programme und Daten zur Steuerung der Maschine sowie Festinformationen wie Störungscodes, die Störungsdaten und Störungsstellen bezeichnen, sind im ROM 8 gespeichert. Der RAM 10 dient der Speicherung von Störungs­ datencodes und Störungsstellencodes sowie von Informationen hinsichtlich Maschinenbetriebszuständen beim Auftreten von Fehlern an jeweils vorbestimmten Adressen. Der Reserve-RAM 10 ist mit einer Batterie (nicht gezeigt) verbunden, so daß ihm eine Reserve-Speisespannung VBU über einen Konstant­ spannungskreis zur Erhaltung der Daten zugeführt wird.

Der Eingabeschnittstelle 6 wird ein Kühlmitteltemperatur­ signal Tw von einem Kühlmitteltemperatursensor 15, ein Kraftstoff-Luft-Verhältnis-Rückführungssignal von einem O₂-Sensor 16, ein Saugluftmengensignal Q von einem Ansaug­ krümmer-Luftmengensensor 12 und ein Kurbelwinkelsignal von einem Kurbelwinkelsensor 13 zur Erfassung eines Kurbelwin­ kels R und einer Maschinendrehzahl N zugeführt. Die Sen­ soren 12, 13, 15, 16 sowie weitere nicht gezeigte Sensoren und Schalter bilden eine Betriebszustands- bzw. Maschinen­ parameter-Detektiereinrichtung 2. Die Signale der Sensoren und Schalter werden nach Verarbeitung in der CPU 5 vorüber­ gehend im RAM 9 gespeichert. Die CPU 5 erzeugt Steuersi­ gnale, die durch die Ausgabeschnittstelle 7 einer Maschi­ nenbetriebseinrichtung 3 zugeführt werden. Diese umfaßt einen Treiber 17 und Kraftstoffeinspritzer 18 zum Einstel­ len des Kraftstoff-Luft-Verhältnisses sowie einen Lei­ stungstransistor und eine Zündspule (nicht gezeigt) zur Einstellung des Zündzeitpunkts.

Ferner erzeugt die CPU 5 ein Signal, das über die Ausgabe­ schnittstelle 7 einer Warneinrichtung 4 zugeführt wird, die einen Treiber 19 sowie Störungscodeanzeigelampen 20a und eine Warnlampe 20b aufweist. Wenn in der Steuerung 1 durch die Selbstdiagnosefunktion eine Störung erfaßt wird, wird aus dem RAM 10 ein entsprechender Störungscode ausgelesen, um Störungscodeanzeigelampen 20a einzuschalten oder blinken zu lassen, wodurch der Störungscode angezeigt wird. Wenn erfaßt wird, daß die im Reserve-RAM 10 gespeicherten Daten gelöscht oder zerstört sind und die Selbstdiagnosefunktion nicht funktionsfähig ist, wird die Warnlampe 20b einge­ schaltet.

Eine Diagnoseeinrichtung 21 mit einer Anzeige 21a ist mit der Eingabeschnittstelle 6 und der Ausgabeschnittstelle 7 der Steuerung 1 trennbar verbunden. Die Diagnoseeinrichtung 21 wird von einem Bediener betätigt, so daß die Rechenin­ formationen hinsichtlich der im RAM 9 gespeicherten Maschi­ nenbetriebszustände und die Störungscodes, die im Reserve- RAM 10 gespeichert sind, auf der Anzeige 21a angezeigt werden.

Die elektronische Steuerung 1 wird im einzelnen unter Be­ zugnahme auf Fig. 2 erläutert. Sie umfaßt eine Selbstdia­ gnoseeinrichtung 24, der Ausgangssignale der Maschinenbe­ triebszustands-Detektiereinrichtung 2 und Ausgangssignale eines Maschinensteuerungsdatenrechners 22 zugeführt werden. Der Rechner 22 berechnet Maschinensteuerungsdaten wie die Einspritzimpulsdauer und den Zündzeitpunkt in Abhängigkeit von den Betriebszuständen. Ein Impulsdauer-Tastverhältnis­ signal und ein Zündsignal in Abhängigkeit von einem Grund­ kurbelwinkel jedes Maschinenzylinders, wobei jedes Signal im Rechner 22 berechnet wird, werden der Maschinenbetriebs­ einrichtung 3 über eine Steuersignalausgabeeinrichtung 23 zugeführt.

Wenn in Abhängigkeit von den Ausgangssignalen der Maschi­ nenbetriebszustands-Detektiereinrichtung 2 und des Rechners 22 eine Störung erkannt wird, wird dem ROM 8 ein Störungs­ datensignal zugeführt und ein Störungscode ausgelesen, der fehlerhafte Teile und Fehlerzustände bezeichnet. Die aus dem ROM 8 ausgelesenen Störungscodes und Daten hinsichtlich Betriebszuständen zum Zeitpunkt des Auftretens der Störung, die vorübergehend im RAM 9 gespeichert sind, werden nach­ einander in vorbestimmten Adressen im Reserve-RAM 10 ge­ speichert, wie Fig. 4 zeigt. Ferner führt die Selbstdiagno­ seeinrichtung 24 ein vom dem im RAM 10 gespeicherten Stö­ rungscode abhängiges Störungscodesignal der Warneinrichtung 4 über eine Störungscodeausgabeeinrichtung 25 zu, um den Störungscode durch Blinken der Störungscodeanzeigelampen 20a anzuzeigen.

Die Steuerung hat ferner eine Reservedatenzerstörungs-De­ tektiereinrichtung 26, die die Zerstörung der im Reserve- RAM 10 gespeicherten Daten aufgrund einer Abschaltung der Speisespannung detektiert. Die Daten im RAM 10 werden zer­ stört, wenn die Reservespeisespannung VBU abgeschaltet wird. Die zerstörten Daten werden außerdem verändert, wenn die Spannung erneut zugeführt wird. Die Zerstörung der Daten kann dadurch erkannt werden, daß die Daten im RAM 10 mit vorbestimmten, im ROM 8 gespeicherten Bezugsdaten ver­ glichen werden oder die Abschaltung und Wiedereinschaltung der Speisespannung VBU detektiert und der RAM 10 initiali­ siert wird.

Wenn die Reservedatenzerstörungs-Detektiereinrichtung 26 bestimmt, daß die Daten im RAM zerstört sind, wird der Warneinrichtung 4 ein Zerstörungssignal zugeführt, so daß die Warnlampe 20b aufleuchtet, wenn die Selbstdiagnosefunk­ tion in der Selbstdiagnoseeinrichtung 24 noch nicht ausge­ führt ist.

Wenn die Batterie ausgewechselt wird, wird die Spannungs­ zufuhr zum Reserve-RAM 10 unterbrochen, so daß die an den Adressen ADR0, ADR1 . . . (Fig. 4) gespeicherten Daten ge­ löscht werden. Die neue Batterie wird eingebaut und die Spannung wieder zugeführt, wodurch der Speicher initiali­ siert wird. Die Reservedatenzerstörungs-Detektiereinrich­ tung 26 bestimmt, ob die Selbstdiagnose ausgeführt wird. Wenn keine Selbstdiagnose ausgeführt wird, liefert die Re­ servedatenzerstörungs-Detektiereinrichtung 26 das Reserve­ datenzerstörungssignal an die Warneinrichtung 4.

Wenn die externe Diagnoseeinrichtung 21 an die Steuerung 1 angeschlossen ist und ein Störungsdatenabrufsignal zuge­ führt wird, werden der Diagnoseeinrichtung 21 über eine Datenausgabeeinrichtung 27 der Störungscode und die Be­ triebszustandsdaten aus dem Reserve-RAM 10 zugeführt, so daß abwechselnd der Störungscode und die Betriebszustands­ daten auf der Anzeige 21a erscheinen.

Der Betrieb des Systems wird nachstehend unter Bezugnahme auf das Flußdiagramm von Fig. 3 erläutert. Bei laufender Brennkraftmaschine führt die Steuerung eine Hauptroutine eines Steuerprogramms zur Einstellung des Kraftstoff-Luft- Verhältnisses und des Zündzeitpunkts aus. Während der Hauptroutine wird der Selbstdiagnoseeinrichtung 24 in jedem vorbestimmten Zyklus ein Unterbrechungsanforderungssignal zugeführt, so daß das folgende Selbstdiagnoseprogramm aus­ geführt wird.

In Schritt S101 werden die im Reserve-RAM 10 gespeicherten Reservedaten ausgelesen. In Schritt S102 wird abgefragt, ob die Daten zerstört wurden. Wenn der RAM 10 initialisiert wird oder die gespeicherten Daten sich stark von den im ROM 8 gespeicherten Bezugsdaten unterscheiden, wird die Zer­ störung der Daten festgestellt, und ein Selbstdiagnoseflag wird in Schritt S103 gelöscht (FLAG = 0). In Schritt S104 werden die für die Selbstdiagnose erforderlichen Daten aus der Maschinenbetriebszustands-Detektiereinrichtung 2 aus­ gelesen. Wenn in Schritt S102 die Zerstörung der Daten nicht detektiert wird, geht das Programm direkt zu Schritt S104.

In Schritt S105 wird abgefragt, ob die Bedingungen zur Durchführung der Selbstdiagnose erfüllt sind. Wenn sie erfüllt sind, geht das Programm zu Schritt S106, in dem das Selbstdiagnoseflag gesetzt wird (FLAG = 1), wonach in Schritt S107 die Selbstdiagnose in Abhängigkeit von den in Schritt S104 ausgelesenen Daten ausgeführt wird. In Schritt S108 wird abgefragt, ob in der Steuerung eine Störung vor­ liegt. Wenn eine Störung vorliegt, geht das Programm zu Schritt S109, in dem ein Störungscode, der die die Störung in der Steuerung 1 bedingenden fehlerhaften Teile bezeich­ net, aus dem ROM 8 abgerufen und im Reserve-RAM 10 gespei­ chert wird. In Schritt S110 werden aus dem RAM 9 Daten betreffend Betriebszustände, bei denen die Störung aufge­ treten ist, ausgelesen und ebenfalls im Reserve-RAM 10 gespeichert. In Schritt S111 wird der Störungscode durch Blinken der Störungscodeanzeigelampe 20a angezeigt.

Wenn in Schritt S112 bestimmt wird, daß das Flag gesetzt ist, geht das Programm zu Schritt S114, in dem abgefragt wird, ob der Steuerung 1 von der externen Diagnoseeinrich­ tung 21 ein Störungsdatenabfragesignal zugeführt ist. Wenn das Abfragesignal nicht zugeführt ist, springt das Programm zur Hauptroutine zurück. Andererseits werden, wenn das Ab­ fragesignal anliegt, die Störungscodedaten und die Be­ triebszustandsdaten aus dem RAM 10 der Diagnoseeinrichtung 21 über die Datenausgabeeinrichtung 27 zugeführt (Schritt S115). Das Betriebszustandssignal in Form einer Binärziffer wird in eine Dezimalziffer umgewandelt. Infolgedessen wer­ den der Störungscode und Betriebszustandsdaten auf der An­ zeige 21a abwechselnd angezeigt. Daher erkennt der Tester das fehlerhafte Teil und den Störungszustand entsprechend dem angezeigten Code in Übereinstimmung mit einer Betriebs­ anleitung. Gleichzeitig kann die Störung in Abhängigkeit von den Betriebszustandsdaten erneut zum Auftreten gebracht werden, so daß die Steuerung 1 ordnungsgemäß repariert wer­ den kann. Wenn in Schritt S108 bestimmt wird, daß keine Störung vorliegt, geht das Programm direkt zu Schritt S112.

Wenn dagegen die Bedingungen zur Ausführung des Selbst­ diagnosebetriebs nicht erfüllt sind, springt das Programm von Schritt S105 zu Schritt S112. Wenn in Schritt S103 das Flag gelöscht ist, geht das Programm zu Schritt S113, in­ dem die Warnlampe 20b eingeschaltet wird, so daß angezeigt wird, daß die Daten im Reserve-RAM 10 zerstört wurden. Dann geht das Programm zu Schritt S114.

Gemäß der Erfindung wird also detektiert, daß wenigstens eine Störung aufgetreten ist und daß die im Reserve-RAM gespeicherten Störungsdaten zerstört wurden. Somit kann eine fehlerhafte Diagnose vermieden werden.

Aus obigem geht hervor, daß die Erfindung gleichzeitig ein Verfahren mit den aufgezeigten Merkmalen (siehe insbesondere Fig. 3 und 4) betrifft.

Claims (3)

1. Selbstdiagnosesystem für ein Kraftfahrzeug mit einer Einrichtung, die das Auftreten von Störungen erkennt, und mit einem Speicher (10) zur Speicherung von Störungsdaten, die durch die Batteriespannung des Fahrzeugs gesichert werden, gekennzeichnet durch
eine Detektiereinrichtung (26), die die Zerstörung von in dem Speicher (10) gespeicherten Daten bei Abschaltung der Speisespannung detektiert und ein Datenzerstörungs­ signal erzeugt; und
eine Warneinrichtung (4), die aufgrund des Datenzerstö­ rungssignals die Zerstörung anzeigt.

2. Selbstdiagnosesystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Detektiereinrichtung (26) einen Vergleicher enthält, der im Speicher (10) gespeicherte Daten mit Be­ zugsdaten vergleicht und das Datenzerstörungssignal er­ zeugt, wenn die gespeicherten Daten von den Bezugsdaten abweichen.

3. Selbstdiagnosesystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Speicher ein durch die Speisespannung geschützter Reserve-RAM (10) ist.