DE19722267A1

DE19722267A1 - Motortester

Info

Publication number: DE19722267A1
Application number: DE1997122267
Authority: DE
Inventors: Werner Wimmer
Original assignee: Hermann Electronic 90766 Fuerth De GmbH; HERMANN ELECTRONIC GmbH
Current assignee: AVL Emission Test Systems GmbH
Priority date: 1997-05-28
Filing date: 1997-05-28
Publication date: 1998-12-03
Anticipated expiration: 2017-05-29
Also published as: DE19722267C2

Description

Die Erfindung betrifft einen Motortester nach dem Oberbegriff des Patentan spruchs 1.

Zur Messung und Auswertung von elektronischen Kraftfahrzeug- und Sen sorsignalen werden am Motortester Meßprogramme zugeschaltet, die ver schiedenste Signale zur Meßaussage zusammenfassen. Diese Meßprogram me beziehen sich auf Daten der Elektronikteile sowie mechanische Teile ei nes Kraftfahrzeugmotors (Verbrennungsmotors). So werden Aussagen zu fahrzeugspezifischen Daten, zur Motorelektrik, zum Motorrundlauf, zum Dia gnosetest usw. über den Motor getroffen.

Aus der US 4,399,407 und der US 4,476,531 sind Vorrichtungen und Ver fahren zur Messung und Auswertung der Zündspulen bei der Motorelektrik bekannt.

Aus Bosch, Technische Unterrichtungen Batterien, 1. Ausgabe, Februar 1994, Robert Bosch GmbH, Stuttgart, DE, Seite 44, "Batterietestgeräte" ist entnehmbar, daß man die Batterie unter Belastung testen muß, um das Startverhalten einer Kraftfahrzeugbatterie zu ermitteln. Hierfür gibt es be sondere Batterietestgeräte, welche die Batteriespannung bei entsprechender Belastung, z. B. Kälteprüfstrom, messen, wobei die Auswertung der Meßer gebnisse manuell erfolgt.

Diesen Schriften fehlt ein Hinweis darauf, diese Testgeräte auch für eine gleichzeitige Batterie- und Generatorüberprüfung einzusetzen.

Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen gat tungsgemäßen Motortester derart auszubilden, daß ein automatisiertes Ver fahren zur Batterie- und Generatorüberprüfung bei einem Brennkraftmaschi nen-Fahrzeug durchführbar ist.

Diese Aufgabe ist durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angege benen Merkmale gelöst.

Der Erfindung liegt die Idee zugrunde, ein Batterie- und Generatorprüfpro gramm in einem Tester, vorzugsweise Motortester, zu integrieren, um eine effektive Prüfung von Batterie und Generator in nur einem Prüfvorgang zu er reichen. Dabei wird gleichzeitig die Hardware des vorhandenen Testers ge nutzt. Zudem können auch die Meßergebnisse visuell auf einem Bildschirm angezeigt oder über einen Drucker gedruckt werden, beispielsweise als Prüf protokolle.

Vorteilhafte Ausführungen sind in den Unteransprüchen enthalten.

Anhand eines Ausführungsbeispiels mit Zeichnung soll die Erfindung näher erläutert werden.

Es zeigen:

Fig. 1 einen allgemeinen Meßaufbau in Blockbilddarstellung;

Fig. 2 ein vereinfachtes Blockschaltbild der Signalverarbeitung im Motortester;

Fig. 3 ein Ablaufprogramm eines Testprogramms.

In Fig. 1 mit 1 gekennzeichnet ist eine Batterie eines herkömmlichen Kraft fahrzeuges, die mit einem Generator 6 elektrisch verbunden ist, an denen ein Motortester 2 zur Messung und Datenaufnahme bzw. Datenverarbeitung über ein Anschlußkabel angeschlossen ist.

Über einen herkömmlichen Rechner 3, beispielsweise einem Notebook, der an dem Motortester 2 angeschlossen ist, erfolgt die Signalverarbeitung und -auswertung. Beide werden softwaremäßig gesteuert.

Daraus resultierende Meßdaten können nach Auswertung auf einem mit dem Rechner 3 verbundenen Bildschirm 4 zur graphischen Anzeige gebracht wer den. Zusätzlich kann zur Ansicht bzw. für Protokolle auch ein Drucker 5 in das System eingebunden werden.

In Fig. 2 ist ein innerer Teilaufbau einer Signalverarbeitungsstufe des Motor testers 2 dargestellt. Der äußere Anschluß A1 des Motortesters 2 ist auf ei nen zugehörigen Eingang 21, der beispielsweise als Universaleingang 21 des Motortesters 2 ausgebildet ist, angeschlossen. Dieser Universaleingang 21 ist dabei so gestaltet, daß er unabhängig von der Eigenimpedanz des Ein gangsspannungsbereiches, Frequenzganges und der Kopplungsart des jewei ligen Meßsignals betrieben wird. Diese Größen werden durch eine Software eingestellt und auf die Meßsignale abgestimmt. Der Universaleingang 21 ist fest mit einem Eingang A21 (A = analog) eines Funktionsblockes 22 als Komparator 22 verbunden, dessen Ausgang D22 (D = digital) mit einem Mi krocontroller 31 verbunden ist. Der Mikrocontroller 31 ist mit einem pro grammierbaren Speicher 32 verbunden, in dem die fahrzeugspezifischen Vergleichsparameter (je nach Auto- und Verbrennungsmotortyp) hinterlegt sind. Im Mikrocontroller 31 erfolgt die Auswertung der Meßsignale. Der Mi krocontroller 31 kann wie auch der Speicher 32 Bestandteil des Rechners 3 sein.

Das Prüfprogramm läuft dabei wie folgt ab:
Wie in Fig. 3 angedeutet, wird durch einen nicht näher dargestellten Nutzer aus den möglichen Meßprogrammen am Rechner 3, das Meßprogramm "Batterie/Generatortest" ausgewählt, da der Nutzer konkrete Aussagen über den Zustand beider Geräte erhalten möchte.

Dazu geht der Nutzer in das entsprechende Untermenü "Batteriespannung messen". Der Rechner 3 stellt mittels Software die dazu notwendigen inter nen Verbindungen mit der Hardware des Motortesters 2 her. Bei der Prüfung der Batteriespannung U_B als die aktuelle Batteriespannung U_B der Batterie 1 wird das gemessene Signal vom Eingang 21 auf den Komparator 22 gegeben und dort in bekannter Art und Weise digitalisiert. Dazu wird eine erste Batte rie-Sollspannung U_B1 aus dem Speicher 32 als Schwellwert am Komparator 31 eingestellt. Wird dieser eingestellte Schwellwert U_B1 (z. B. 12,3 Volt, als Triggerschwelle des Komparators) nicht überschritten, erhält der Mikrocon troller 31 kein Signal aus dem Komparator 22, so daß eine "Ladung der Bat terie" als Auswerteergebnis am Bildschirm 4 erscheint.

Ist die Batterie 1 geladen und wird der Schwellwert U_B1 überschritten, erfolgt im Mikrocontroller 31 ein Vergleich mit einer weiterer Vergleichsspannung U_B2 als Batteriehöchstspannung aus dem Speicher 32, wobei die Batterie höchstspannung U_B2 einen Wert von z. B. 12,7 Volt nicht überschreiten darf. Wird die Batteriehöchstspannung U_B2 überschritten, muß die Batterie 1 et was belastet werden. Dies kann durch das Zuschalten (z. B. softwarepro grammiert) von nicht näher dargestellten Verbrauchern, beispielsweise Licht, des Kraftfahrzeuges erreicht werden, wobei dazu auch der Nutzer eingebun den werden kann.

Eine erneute interne Messung und Abfrage verhindert, daß eine zu große Entladung der Batterie 1 erfolgt, so daß die Verbraucher ausgeschaltet wer den, bevor eine weitere, dritte Vergleichsspannung U_B3 z. B. kleiner 12,2 Volt beträgt. Vorzugsweise erfolgt eine Zeitunterbrechung im Prüfvorgang von ca. 30 Sekunden, um die aktuelle Batterie-Ruhespannung U_B erneut zu erfassen.

Liegt nun die Batteriespannung U_B im Bereich von z. B. 1 2,3 Volt < U_B < z. B. 12,7 Volt, so wird ein nicht näher dargestellter Verbrennungsmotor des Kraftfahrzeuges gestartet, um dabei eine tatsächliche, minimale Batterie spannung U_Bmin während des Anlaßvorgangs zu messen und zu erfassen, d. h. zu speichern. Das Starten erfolgt vorzugsweise durch den Nutzer.

Die Motordrehzahl wird auf einen mittleren Wert angehoben und ca. 5 Se kunden gehalten. Der Betrag des mittleren Werts ergibt sich je nach Fahr zeugtyp und kann über den Bildschirm 4 angezeigt und kontrolliert werden. Die Vorgabe des mittleren Wertes für den Vergleich erhält der Mikrocontroller 31 vom Speicher 32. Nach z. B. 5 Sekunden, bei der eine tatsächliche, ma ximale Batteriespannung U_Bmax erfaßt wird, wird die Motordrehzahl auf Leer lauf abgesenkt und danach der Motor abgestellt. Gleichzeitig erfolgt im Mi krocontroller 31 die Auswertung über den Zustand der Batterie 1 und des Generators 6.

Ist der erfaßte Wert U_Bmax größer als ein für die maximal zulässige Batterie spannung abgelegter Vergleichswert U_max aus dem Speicher 32 (z. B. 13,3 Volt) und der erfaßte Wert U_Bmin größer als ein für die minimal zulässige Bat teriespannung gespeicherter Vergleichswert Umin (z. B. 8 Volt ), so zeigt das Meßergebnis an, daß die Batterie 1 und der Generator 6 voll funktionstüchtig sind. Ist dagegen die Batteriespannung U_Bmin kleiner als 8 Volt (bei U_Bmax größer als der Vergleichswert U_max), so ist die Batterie 1 defekt, jedoch der Generator 6 arbeitsfähig.

Anders verhält es sich, wenn die gemessene maximale Batteriespannung U_Bmax kleiner als z. B. 13,3 Volt ist, aber die minimale Batteriespannung U_Bmin größer als z. B. 8 Volt. Dann ist die Batterie 1 funktionstüchtig, der Generator 6 defekt.

Bei einer minimalen Batteriespannung U_Bmin kleiner als z. B. 8 Volt und einer maximalen Batteriespannung U_Bmax kleiner als z. B. 13,3 Volt sind die Batte rie 1 und der Generator 6 defekt.

Vorteilhafterweise werden die getroffenen Aussagen über den Zustand der Batterie 1 bzw. des Generators 6 am angeschlossenen Bildschirm 4 ange zeigt.

Zusätzlich zu den getroffenen Aussagen ist es möglich, anhand dieser Repa raturhinweise für den Bediener auf dem Bildschirm 4 anzuzeigen. Dies erfolgt durch das Prüfprogramm des Motortesters 2.

Mit einer Simulationseinheit 23 im Motortester 2 (Fig. 2) wird zusätzlich eine Prüfung der Funktion der vorgeschriebenen Signalverarbeitung und eine mög liche Fehlerermittlung realisiert. Mit Hilfe eines nicht näher dargestellten Digi tal-Analog-Wandlers werden in bekannter Art und Weise beliebige, die Ein gangssignale simulierende Signale per Software erzeugt und in den Univer saleingang 21 eingespeist. Diese Signale durchlaufen die bereits beschriebe ne Signalverarbeitung, wobei deren hard- und softwaremäßige Funktionen überprüft werden. Mit diesem Programm (Software) ist eine individuelle Nachregelung bei einem eingebauten Bauteil möglich (Offset-Fehlerbeseitigung). Diese Fehler können z. B. durch ermittelte Störungen in den Schwellwertsignalen bzw. Analogpegeln bei der Meßwertanzeige festge stellt werden. Auch kann eine Fremddiagnose durchgeführt werden. Damit ist sogar eine Überprüfung der Anschlußkabel vom Motortester 2 zur Batterie 1 möglich, wenn die Anschlußleitung diese miteinander verbindet. Mit Hilfe der Selbsttestfähigkeit kann das Meßsystems die einwandfreie Funktion der Si gnalverarbeitungshardware des Motortester 2 nachweisen oder vorhandene Fehler erkennen. Die Prüfung der Funktionsfähigkeit des Motortesters 2 kann somit vor Ort erfolgen.

Claims

1. Motortester zur Messung und Auswertung von Betriebsfunktionen, bei spielsweise eines Verbrennungsmotors eines Kraftfahrzeuges, wobei der Mo tortester über ein Anschlußkabel mit dem Kraftfahrzeug elektrisch verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein Batterie- und Generatortest für eine Batterie (1) und einem mit der Batterie (1) verbundenen Generator (6) inte griert ist, so daß

a) eine Messung zur Ermittlung einer aktuellen Betriebsspannung (U_B) durch geführt wird,
b) diese mit einer Batterie-Sollspannung (U_B1 ) aus einem Speicher (32), der mit einem Mikrocontroller (31) verschaltet ist, im Mikrocontroller (31) verglichen wird,
c) ein weiterer Vergleich mit einer Batteriehöchstspannung (U_B2 ) aus dem Speicher (32) im Mikrocontroller (31) stattfindet,
d) danach ein Start des Verbrennungsmotors des Kraftfahrzeuges zur Erfas sung einer tatsächlichen, minimalen Betriebsspannung im Anlaßvorgang (U_Bmin) erfolgt,
e) die Motordrehzahl auf einen mittleren Wert angehoben und eine Zeitlang gehalten wird, so daß nach dieser Zeit eine tatsächliche, maximale Batte riespannung (U_Bmax) erfaßt wird und
f) nach Speicherung dieser Batteriespannungswerte (U_Bmin, U_Bmax) der Ver brennungsmotor ausgeschaltet wird, wobei gleichzeitig im Mikrocontroller (31) ein Vergleich zwischen der tatsächlichen, minimalen Batteriespan nung (U_Bmin) mit einer aus dem Speicher (32) vorgegebenen minimalen Batteriespannung (U_min) sowie ein Vergleich der tatsächlichen, maximalen Batteriespannung (U_Bmax) mit einer aus dem Speicher (32) vorgegebenen maximalen Batteriespannung (U_max) erfolgt,
g) so daß aus diesen Vergleichen eine automatisierte Aussage über die Bat terie (1) und den Generator (6) getroffen wird.

2. Motortester nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Aufladung der Batterie (1) erfolgt, wenn die gemessene aktuelle Batteriespannung (U_B) kleiner als die Batterie-Sollspannung (U_B1) ist.

3. Motortester nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Batterie (1) belastet wird, wenn eine Vergleichsspannung (U_B2) überschritten ist, wobei eine Unterschreitung einer weiteren Vergleichsspan nung (U_B3) ausgeschlossen ist.

4. Motortester nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche , da durch gekennzeichnet, daß der Motortester (2) an einem Bildschirm (4) zur visuellen Sichtbarmachung der Meßergebnisse und deren Auswertungser gebnisse angeschlossen ist, wobei auf dem Bildschirm (4) auch Reparatur hinweise angezeigt werden.

5. Motortester nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche , da durch gekennzeichnet, daß im Speicher (32) die für die Vergleiche notwendi gen fahrzeugspezifischen Daten abgelegt sind.