DE10214279A1 - Method for testing a motor vehicle's systems prior to start-up uses a tester to feed signals to an engine control device via an interface between the control device and a generator regulator - Google Patents
Method for testing a motor vehicle's systems prior to start-up uses a tester to feed signals to an engine control device via an interface between the control device and a generator regulatorInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung geht aus von einem Prüfverfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1, bei dem die Funktionsfähigkeit einer Komponente, nach dem Einbau in einem sogenannten Bandende-Modus geprüft wird. Eine solche Komponente ist insbesonders ein Generator in einem Kraftfahrzeug. The invention is based on a test method with the Features of claim 1, in which the operability a component, after installation in a so-called End of tape mode is checked. One such component is especially a generator in a motor vehicle.
Aus der internationalen Anmeldung PCT/DE 97/01532 sind Verfahren und Schnittstellen zur Übertragung bzw. zum Empfang von Daten bekannt, die in Kraftfahrzeugen eingesetzt werden und eine Verbindung zwischen dem Motorsteuergerät und dem Generator des Fahrzeugs, bzw. dem zugehörigen Steuerteil des Spannungsreglers, herstellen. Die Verknüpfung von Motorsteuergerät und Generator ist dabei erforderlich, da der Generator, bzw. das durchgeführte Regelverfahren für den Generator, auch Auswirkungen auf die Motorregelung hat. Der Generator, der von der Kurbelwelle des Motors angetrieben wird, übt beispielsweise bei starker elektrischer Belastung ein bedeutendes bremsendes Drehmoment auf die Kurbelwelle aus, das für eine optimale Regelung des Motors berücksichtigt, bzw. kompensiert, werden muß. Darüber hinaus besteht auch die Möglichkeit, über eine zugehörige Generatorschnittstelle, also eine elektronische Verbindung zwischen dem Generator und dem Motorsteuergerät Einfluß auf das Regelverhalten des Generators zu nehmen. From the international application PCT / DE 97/01532 are Methods and interfaces for transmission and for Receive data known to be used in motor vehicles be and a connection between the engine control unit and the generator of the vehicle, or the associated control part of the voltage regulator. Linking Engine control unit and generator is required because the generator, or the control procedure carried out for the Generator, also affects engine control. The Generator driven by the engine crankshaft exercises, for example, when there is a strong electrical load a significant braking torque on the crankshaft from that for optimal control of the engine must be taken into account or compensated for. Furthermore there is also the possibility of an associated Generator interface, i.e. an electronic connection influence between the generator and the engine control unit to take the control behavior of the generator.
Aus der DE 196 11 908 A1 sind Vorrichtungen und Verfahren zur Erzeugung einer geregelten Spannung in einem Kraftfahrzeugbordnetz bekannt, bei denen in einer mikroprozessorgesteuerten Steuereinheit des Spannungsreglers Ansteuersignale für den Generator erzeugt werden. Im Zusammenhang mit der Problematik der Starterkennung wird dabei darauf hingewiesen, dass eine solche Starterkennung beispielsweise mit Hilfe der Signale eines Beschleunigungssensors durchgeführt werden kann. Dazu wird dem Regler ein Signal des Beschleunigungssensors zuführt, das die beim Einschalten des Motors auftretenden Beschleunigungen erkennen läßt. Informationen, die für die Regelung des Generators benötigt werden und nicht mit Hilfe eigener Sensoren ermittelt werden sollen, werden bei den beschriebenen Lösungen durch Simulation abgeschätzt. Die Simulation berücksichtigt dabei vom Fahrzeugtyp abhängige Informationen, die in einer sogenannten Bandende- Programmierung abgelegt werden. Dabei wird der Regler nicht während der Fertigung, sondern erst nach dem Zusammenbau mit dem Generator oder erst nach dem Einbau ins Fahrzeug programmiert oder abgeglichen. Devices and methods are known from DE 196 11 908 A1 to generate a regulated voltage in one Vehicle electrical system known in which in a Microprocessor-controlled control unit of the voltage regulator Control signals for the generator are generated. in the Connection with the problem of starter detection noted that such a start detection for example using the signals of a Accelerometer can be performed. This will supplies the controller with a signal from the acceleration sensor, that occurs when the engine is switched on Shows accelerations. Information for the Regulation of the generator are needed and not with the help own sensors are to be determined at the solutions described are estimated by simulation. The Simulation takes into account dependent on the vehicle type Information that is contained in a so-called band end Programming. The controller does not during production, but only after assembly with the generator or only after installation in the vehicle programmed or adjusted.
Aus der DE 195 40 943 A1 ist ein Verfahren zur Überprüfung von Fahrzeugteilsystemen bei Kraftfahrzeugen bekannt, bei dem eine Onboard-Diagnose-Vorrichtung zum Überprüfen von Teilsystemen vorhanden ist. Diese Prüfvorrichtung ist so ausgestaltet, dass wenigstens ein Signal in die Prüfvorrichtung einkoppelbar ist, durch das eine von der Vorrichtung durchgeführte Testfunktion ausgelöst wird. Zusätzlich ist die Testvorrichtung so ausgestaltet, dass sie eine Verkürzung der Prüfung von Teilsystemen am Bandende oder nach einem Kundendienst ermöglicht. Die Onboard- Diagnose sowie die Bandende-Diagnose beschränkt sich allerdings auf motortypische Komponenten, wobei die eigentliche Onboard-Diagnose nach dem Start des Motors im Motorsteuergerät abläuft. DE 195 40 943 A1 describes a method for checking known from vehicle subsystems in motor vehicles, at which an onboard diagnostic device for checking Subsystems is present. This test device is like this configured that at least one signal in the Test device can be coupled, through which one of the Device performed test function is triggered. In addition, the test device is designed so that it a shortening of the testing of subsystems at the end of the line or after customer service. The onboard Diagnosis and end-of-band diagnosis are limited however on typical engine components, whereby the actual onboard diagnostics after starting the engine in the Engine control unit expires.
Das erfindungsgemäße Prüfverfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, dass bei Fahrzeugen, die eine Schnittstelle zwischen dem Generator bzw. dem Steuerteil des Generatorreglers oder einem Bordnetzsteuergerät und dem Motorsteuergerät aufweisen, bereits am Bandende oder nach einem Kundendienst eine Diagnose durchgeführt werden kann, die die Funktionsfähigkeit des Generators sowie der zugehörigen Anschlüsse und Verkabelungen erkennen läßt. Erzielt wird dieser Vorteil, indem Mittel vorhanden sind, die der Motorsteuerung, also dem Motorsteuergerät im Bandende-Modus über die Schnittstelle Informationen, wie der Generator angesteuert werden soll, mitteilt. Diese Informationen beeinflussen die normalerweise in der Motorsteuerung applizierten und berechneten Größen oder ersetzen diese vollständig. Wenn Abweichungen vom erwarteten Verhalten auftreten oder eine nicht erwartete Reaktion im Fahrzeug beobachtet wird, kann ein Fehler erkannt werden. The test method according to the invention with the features of Claim 1 has the advantage that in vehicles that have a Interface between the generator or the control part of the Generator controller or an onboard power supply control unit and the Have engine control unit, already at the end of the line or after a customer service can be diagnosed, which the functionality of the generator and the associated connections and cabling can be recognized. This advantage is achieved by having means available that of the engine control, i.e. the engine control unit in the End of tape mode via the interface information, such as the Generator is to be controlled, reports. This Information normally affects the Motor control applied and calculated sizes or replace them completely. If deviations from the expected Behavior or an unexpected reaction in the Vehicle is observed, an error can be detected.
Weitere Vorteile der Erfindung werden durch die in den Unteransprüchen angegebenen Maßnahmen erzielt. Besonders vorteilhaft ist dabei, dass die auszuwertenden Größen prinzipiell frei definierbar sind. Auf der Schnittstelle, insbesonders der Generatorschnittstelle können dabei in vorteilhafter Weise folgende Größen definiert werden: Further advantages of the invention are shown in the Measures specified in subclaims achieved. Especially It is advantageous that the sizes to be evaluated are freely definable in principle. On the interface, especially the generator interface can be in the following variables are advantageously defined:
Rücklesen der oben genannten Vorgabewerte, Auslastungsgrad des Generators und Fehlerstatus. Read back the above specified values, degree of utilization of the generator and error status.
Die vorstehend genannten sowie gegebenenfalls weitere mögliche Erweiterungen sind in besonders vorteilhafter Weise in einem Schnittstellenprotokoll vorgehalten. The above and any other possible extensions are particularly advantageous held in an interface protocol.
Ein Ausführungsbeispiel, mit dem die erfindungsgemäßen Prüfverfahren durchgeführt werden können, ist in der Figur. 1 dargestellt. An embodiment with which the invention Test methods can be performed is in the figure. 1 shown.
In Fig. 1 ist ein Beispiel eines Fahrzeugbordnetzes mit einer Schnittstelle zwischen dem Generatorregler und dem Motorsteuergerät dargestellt, in dem die erfindungsgemäßen Verfahren ablaufen können. Ein ähnliches Fahrzeugbordnetz wird auch in der PCT/DE 97/01532 beschrieben. In Fig. 1 an example of a vehicle electrical system is presented with an interface between the generator controller and the engine control unit, in the method of the invention may proceed. A similar vehicle electrical system is also described in PCT / DE 97/01532.
Im einzelnen umfaßt das in Fig. 1 dargestellte Fahrzeugbordnetz einen Drehstromgenerator 10, der über den Bürstenhalter 11 mit den Anschlußklemmen B+, DF und V mit dem Spannungsregler 12 in Verbindung steht. Der Spannungsregler 12 regelt die Ausgangsspannung des Generators auf vorgebbare Werte und ist über die Klemme Bmit Masse verbunden und umfaßt in bekannter Weise ein Leistungsteil 13 und ein Steuerteil 14. Das Steuerteil 14 des Reglers 12 ist über die Schnittstelle COM mit dem Motorsteuergerät 15 verbunden. Das Steuerteil 14 des Spannungsreglers 12 umfaßt üblicherweise einen nicht dargestellten Mikroprozessor sowie zugehörige Speichermittel, in die Daten ablegbar sind, die vom Mikroprozessor verarbeitet werden können. Zwischen dem Motorsteuergerät 15, das ebenfalls wenigstens einen Mikroprozessor sowie zugehörige Speichermittel umfaßt und dem Steuerteil 14 des Spannungsreglers 12 werden Controlling- bzw. Steuersignale ST und Diagnostic- bzw. Diagnosesignale DI ausgetauscht. Über eine nicht näher dargestellte Verbindung zu einer Anzeige, beispielsweise einer Ladekontroll-Lampe 16, ist eine Fehleranzeige möglich. In particular, the vehicle electrical system shown in FIG. 1 comprises a three-phase generator 10 , which is connected to the voltage regulators 12 via the brush holder 11 with the terminals B +, DF and V. The voltage regulator 12 regulates the output voltage of the generator to predeterminable values and is connected to ground via the terminal B and comprises a power unit 13 and a control unit 14 in a known manner. The control part 14 of the controller 12 is connected to the engine control unit 15 via the interface COM. The control part 14 of the voltage regulator 12 usually comprises a microprocessor (not shown) and associated storage means in which data can be stored which can be processed by the microprocessor. Controlling or control signals ST and diagnostic or diagnostic signals DI are exchanged between the engine control unit 15 , which likewise comprises at least one microprocessor and associated storage means, and the control part 14 of the voltage regulator 12 . A fault display is possible via a connection, not shown, to a display, for example a charge control lamp 16 .
Vom Bordnetz 17 ist lediglich die Batterie 18, ein Verbraucher 19 sowie der Starter 20 dargestellt. Der Verbraucher 19 ist dabei über Schaltmittel 21 mit dem Pluspol der Batterie 18 verbindbar, und der Starter 20 ist über den Schalter 22, den Zündschalter, mit der Klemme KL. 15 verbindbar, die ihrerseits über den Schalter 23 (Anlaßschalter) auf Klemme KL. 30 und damit zur Batterie 18 schaltbar ist. Of the vehicle electrical system 17 , only the battery 18 , a consumer 19 and the starter 20 are shown. The consumer 19 can be connected to the positive pole of the battery 18 via switching means 21 , and the starter 20 is connected to the terminal KL via the switch 22 , the ignition switch. 15 connectable, which in turn via the switch 23 (starter switch) to terminal KL. 30 and thus switchable to the battery 18 .
Der Generatorstrom IG wird über die Klemme GenB+, an der die geregelte Generatorspannung UB+ liegt, ausgekoppelt und dem . positiven Anschluß der Batterie 18 zugeführt. Am Ausgang der durch beispielsweise sechs Zenerdioden oder sonstige geeignete Halbleiterschalter gebildeten Gleichrichterbrücke 24 liegt noch ein Kondensator 25, der zur Zwischenspeicherung und Glättung der Spannung dient. Vom Generator, beispielsweise einem Klauenpol-Drehstromgenerator 10, sind im übrigen lediglich die Feld- oder Erregerwicklung 26 sowie die Ständerwicklungen 27, 28 und 29 dargegerstellt. Dabei führt die Erregerwicklung in üblicher Weise über die Anschlüsse B+ und DF zum Regler. Die Ständerwicklungen 27, 28 und 29 sind in üblicher Weise mit der Gleichrichterbrücke 24 verbunden. The generator current IG is coupled out via the terminal GenB +, on which the regulated generator voltage UB + is located, and the. positive connection of the battery 18 supplied. At the output of the rectifier bridge 24 formed by, for example, six Zener diodes or other suitable semiconductor switches, there is also a capacitor 25 , which is used for the intermediate storage and smoothing of the voltage. From the generator, for example a claw-pole alternator 10 , only the field or excitation winding 26 and the stator windings 27 , 28 and 29 are shown. The excitation winding leads to the controller in the usual way via the connections B + and DF. The stator windings 27 , 28 and 29 are connected to the rectifier bridge 24 in a conventional manner.
Zwischen dem Motorsteuergerät 15 und dem Steuerteil 14 des Spannungsreglers 12 läuft eine Datenübertragung ab, wobei ein Datentransfer in beide Richtungen möglich ist. Dem Steuergerät 15 werden so Informationen vom Spannungsregler zugeführt, das Steuergerät 15 kann aber auch die gewünschten Regelfunktionen dem Steuerteil 14 des Spannungsreglers 92 zuführen. A data transfer takes place between the engine control unit 15 and the control part 14 of the voltage regulator 12 , with data transfer being possible in both directions. The control unit 15 is supplied with information from the voltage regulator, but the control unit 15 can also supply the desired control functions to the control part 14 of the voltage regulator 92 .
Mit dem in Fig. 1 dargestellten System kann von einem Tester 30, beispielsweise einem Fertigungsleitrechner beim Kraftfahrzeugherstellen oder von einem Kundendiensttester in der Vertragswerkstatt oder beim Kundendienst des Herstellers u. s. w. der Motorsteuerung im Bändende-Modus Information zugeführt werden. Diese Zuführung von Information geschieht über eine Schnittstelle 31, beispielsweise eine K-Leitung oder einen CAN-Bus u. s. w. Erfindungsgemäß umfaßt diese Information Hinweise, wie der Generator angesteuert werden soll. Diese Informationen beeinflussen die normalerweise in der Motorsteuerung applizierten und berechneten Größen, insbesonders für die Motorsteuerung oder ersetzen diese vollständig. Die so neu gebildeten Generator-Ansteuergrößen werden über die Generatorschnittstelle COM weitergegeben. Zur Beurteilung des Regelverhaltens des Generators werden im Bandende-Modus ausgewählte Meßgrößen von der Motorsteuerung 15 zum Tester 30 übertragen und dort ausgewertet. With the system shown in FIG. 1, information can be supplied by a tester 30 , for example a production control computer for the manufacture of a motor vehicle or by a customer service tester in the authorized workshop or at the customer service of the manufacturer etc. to the engine control system in the end-of-tape mode. This information is supplied via an interface 31 , for example a K line or a CAN bus, etc. According to the invention, this information includes information on how the generator is to be controlled. This information influences the variables normally applied and calculated in the engine control, especially for the engine control or replace them completely. The generator control variables newly formed in this way are passed on via the generator interface COM. To assess the control behavior of the generator, selected measured variables are transmitted from the engine control 15 to the tester 30 in the end-of-band mode and evaluated there.
Eine andere Möglichkeit zur Beurteilung des Generator- Regelverhaltens ist die Beobachtung einer Reaktion im Fahrzeug. Zur Durchführung der Prüfverfahren können eigene Mikroprozessoren verwendet werden, die Bestandteil des Motorsteuergerätes 15 oder des Steuerteiles 14 oder des Testers 30 sind oder es werden die in den betreffenden Geräten ohnehin vorhandenen Mikroprozessoren verwendet. Another possibility for assessing the generator control behavior is to observe a reaction in the vehicle. To carry out the test methods, dedicated microprocessors can be used, which are part of the engine control unit 15 or the control part 14 or the tester 30 , or the microprocessors already present in the devices in question are used.
Die einzelnen Größen, die in einem geeigneten Prüfverfahren
berücksichtigt werden können, lassen sich wie folgt
definieren:
Ausgehend von den auf der Generatorschnittstelle COM aktuell
definierten Größen: Motorsteuerung zum Regler und Regler zur
Motorsteuerung gilt:
The individual quantities that can be taken into account in a suitable test procedure can be defined as follows:
Based on the values currently defined on the COM generator interface: Motor control for the controller and controller for the motor control apply:
Vorgabe der Regelspannung und Load-Response-Rampe. Dabei wird eine bestimmte Regelspannung vorgegeben oder es wird ein bestimmter Verlauf der sogenannten Load-Response- Funktion eingegeben, die zu einem gewünschten Verhalten des Generators führen soll. Tritt dieses Verhalten nicht auf, wird eine Fehlfunktion erkannt. Bei Durchführung am Bandende läßt sich somit bereits zu diesem Zeitpunkt eine Fehlfunktion des Generatorsystems oder der zugehörigen Verkabelung erhalten. Specification of the control voltage and load response ramp. there a certain control voltage is specified or it becomes a certain course of the so-called load response Function entered that leads to a desired behavior of the Generators should lead. If this behavior does not occur, a malfunction is detected. When carried out at the end of the line can therefore already at this time Malfunction of the generator system or the associated one Get wiring.
Die oben genannten Vorgabewerte werden zurückgelesen. Beispielsweise kann auch der Ausgangsgrad des Generators und der gerade vorhandene Fehlerstatus ermittelt werden. Der Auslastungsgrad des Generators wird dabei über das Erregerstromtastverhältnis ermittelt, dabei gilt, je höher dieses Verhältnis Ein/Aus ist, desto stärker ist der Generator belastet. Bei einem Erregerstromtastverhältnis von 1 wird der Generator im Maximalbetrieb betrieben. The default values mentioned above are read back. For example, the output level of the generator and the currently existing error status can be determined. The The degree of utilization of the generator is determined by the Excitation current duty cycle determined, the higher applies this ratio is on / off, the stronger the Generator loaded. With an excitation current duty cycle of 1 the generator is operated in maximum operation.
Neben diesen genannten Funktionen lassen sich beliebige Erweiterungen einführen. Wesentlich ist, daß die Grundfunktionen oder die Erweiterungen in einem Schnittstellenprotokoll vorgehalten sind. In addition to these functions mentioned, any Introduce extensions. It is essential that the Basic functions or the extensions in one Interface protocol are available.
Anstelle einer bitsynchronen Schnittstelle zwischen der Motorsteuerung und dem Generator bzw. dem Steuerteil des Spannungsreglers kann auch eine andere Schnittstelle verwendet werden. Beispielsweise können Schnittstellen für pulsweitenmodulierte Signale eingesetzt werden oder ein CAN- Bus oder weitere Schnittstellen. Instead of a bit synchronous interface between the Engine control and the generator or the control part of the Voltage regulator can also use another interface be used. For example, interfaces for pulse width modulated signals are used or a CAN Bus or other interfaces.
Als erstes Beispiel soll das Prüfen der Reaktion der Generatorspannung auf Veränderungen der Regelspannungsvorgabe genannt werden. Wird diese Regelspannungsvorgabe verändert, muß der Generator darauf reagieren. Wird beispielsweise eine höhere Regelspannung vorgegeben, muß das Erregerstromtastverhältnis bei sonst gleichen Bedingungen ansteigen. Im Bandende-Modus, bei dem keine von außen wirkenden Belastung des Generators auftritt, kann eine Erhöhung der Regelspannungsvorgabe ohne nachfolgende Erhöhung des Erregerstromtastverhältnisses direkt als Fehler erkannt und angezeigt werden. The first example is to check the reaction of the Generator voltage on changes in Control voltage specification can be called. Will this Control voltage specification changed, the generator must be on it react. For example, a higher control voltage given, the excitation current duty cycle must otherwise equal conditions rise. In end of tape mode, where there is no external load on the generator, can increase the control voltage specification without subsequent increase in the excitation current duty cycle recognized and displayed directly as errors.
In einem zweiten Beispiel wird im kundentauglichen System die Load-Response-Funktion ausgewertet. Dabei ist im kundentauglichen System die Load-Response-Rampe so parametriert, daß es beim Zuschalten eines elektrischen Verbrauchers, insbesonders eines starken elektrischen Verbrauchers (elektrischer Laststrom), im Leerlaufbetrieb des Motors nicht zu einem sprungartigen Momentenanstieg auf den Motor kommt. Wird diese Ansteuergröße im Bandende-Modus gezielt manipuliert, so wird der Leerlauf unruhig, wenn die Generatorbelastung schwankt. Wird dieses Verhalten nicht beobachtet, ist dies ein Indiz dafür, daß ein Fehler vorliegt, und es wird eine entsprechende Anzeige ausgelöst. In a second example, the customer-compatible system evaluated the load response function. It is in customer-compatible system like this the load response ramp parameterized that when switching on an electrical Consumer, especially a strong electrical one Consumer (electrical load current), in idle mode of the motor does not lead to a sudden increase in torque the engine is coming. This control variable is in the end of tape mode deliberately manipulated, the idle becomes restless when the Generator load fluctuates. This behavior won't observed, this is an indication that an error is present and an appropriate ad is triggered.
Mit den erfindungsgemäßen Verfahren wird durch Berücksichtigung des Generators im Bandende-Modus eine automatische Prüfung verschiedener Fahrzeugteile in der Fertigung oder in der Werkstatt realisierbar. Diese Überprüfung verschiedener Fahrzeugteile, beispielsweise Teilumfang Motorsteuerung, Verkabelung, Generatorschnittstelle, Regler u. s. w., ermöglicht eine verbesserte Qualität und führt zu Kosteneinsparung, da bereits im Bandende-Modus, vor endgültiger Auslieferung des Fahrzeugs, sichergestellt werden kann, daß keine Fehlfunktionen auftreten. With the method according to the invention Consideration of the generator in the end of band mode automatic testing of various vehicle parts in the Manufacturing or in the workshop. This Checking various vehicle parts, for example Partial scope of engine control, cabling, Generator interface, controller u. s. w., enables a improved quality and leads to cost savings because already in tape end mode, before the final delivery of the Vehicle, can be ensured that none Malfunctions occur.
Claims (8)
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE2002114279 DE10214279A1 (en) | 2002-03-28 | 2002-03-28 | Method for testing a motor vehicle's systems prior to start-up uses a tester to feed signals to an engine control device via an interface between the control device and a generator regulator |
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Family Applications (1)
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Cited By (3)
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DE102004053953A1 (en) * | 2004-11-09 | 2006-05-11 | Daimlerchrysler Ag | Testing vehicle electronics involves activating component(s)/controller(s), measuring vehicle current, determining activated component/controller current drain from difference of vehicle, total battery current with controllers in test mode |
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US10274542B1 (en) | 2018-11-27 | 2019-04-30 | Professional Generator Testers LLC | Electrical generator testing appliance |
-
2002
- 2002-03-28 DE DE2002114279 patent/DE10214279A1/en not_active Withdrawn
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