DE3121645C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren nach der Gattung des Hauptanspruchs. Aus der GB-A 14 19 594 ist es bekannt, in einem Kraftfahrzeug angebrachte Sensoren zu überprüfen. Die Sensoren werden in einer Werkstatt mit Hilfe eines Interfaces und eines Multiplexers nacheinander an einen Analog/Digital-Wandler gelegt, dessen Ausgangs­ signal einem Komparator zugeführt wird. Die Schwellen des Komparators werden für jeden Sensor unterschiedlich eingestellt. Diese Informa­ tion wird von einem Magnetband-Datenspeicher bereitgestellt. Die Meß­ ergebnisse können sowohl optisch angezeigt als auch von einem Drucker ausgedruckt werden. Fehler, die während des Fahrzeugbetriebes auftre­ ten, werden nicht erfaßt.

Weiter ist aus der DE-A 29 22 910 eine Anzeigevorrichtung für Fahr­ zeuge bekannt, bei der einzelne Funktionswerte überprüft und automa­ tisch zur Anzeigeeinheit durchgeschaltet werden, sobald diese außer­ halb eines vorgeschriebenen Bereichs liegen. Es ist eine kurzfristige Speicherung wichtiger Betriebsdaten bei Vorliegen einer Unterspannung an einer Überwachungsschaltung vorgesehen, wobei nach Wiederherstel­ lung der die Speicherung auslösenden Betriebsspannung die geretteten Daten wieder an den internen Arbeitsspeicher des Microprozessors zu­ rückgegeben werden. Eine Möglichkeit, sporadisch oder dauernd auftre­ tende Fehler dauerhaft bis zur Auswertung zu erfassen und festzuhal­ ten, ist nicht gegeben.

Ferner ist aus der US-A 32 19 927 ein Diagnoseverfahren unter Verwen­ dung eines Komparators bekannt, bei dem Meßwerte mit vorgegebenen Sollwerten verglichen werden. Eine Speicherung von dabei festgestell­ ten Fehlern ist nicht vorgesehen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaf­ fen, die es gestattet, während des Fahrzeugbetriebes auftretende Feh­ ler einzelner Geber zu ermitteln.

Das erfindungsgemäße Verfahren hat gegenüber dem Stand der Technik den Vorteil, daß beim Überschreiten oder Unterschreiten eines vorge­ gebenen Grenzwertes ein Datenwort gebildet wird, auf Grund dessen die fehlerhafte Komponente oder der fehlerhafte Geber und/oder die Art des Fehlers feststellbar ist, welches dauerhaft abgespeichert wird. Mit der Bildung des Datenwortes und dessen Abspeicherung wird es vorteilhafterweise möglich, während des Fahrzeugbetriebs auftretende Fehler zu registrieren und anschließend, beispielsweise mit Hilfe eines Diagnosegerätes zu analysieren.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren werden deshalb auch sporadisch auftretende Fehler erfaßt, die anschließend ausgewertet werden kon­ nen. Die ständige Mitführung einer Auswerteelektronik und/oder eine Anzeigevorrichtung ist nicht erforderlich.

Die in den Unteransprüchen aufgeführte Maßnahmen gestatten vorteil­ hafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angege­ benen Verfahrens. Zur Vereinfachung des Auffindens eines Gebers ist es zweckmäßig, das Datenwort aus einer Anzahl von Bits aufzubauen, wobei jedem Bit oder jeder Bitgruppe ein Geber oder eine Komponente zugeordnet wird.

Zweckmäßig ist es ferner, einen Interrupt vorzusehen, der eine Geber­ prüfung unterbricht, falls der Microprozessor zunächst Funktionen von höherer Priorität ausführen muß, wie beispielsweise die Berechnung eines Zündzeitpunktes.

Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich vorteilhaft unter Verwendung eines Microprozessors realisieren. Gesteuert durch den Microprozes­ sor, wird mit Hilfe von Schaltern jeweils ein Geber an einen Kompara­ tor angeschlossen und das Gebersignal dann mit dem entsprechenden Grenzwert verglichen, der vorteilhafterweise aus einem dafür vorge­ sehenen Speicher abgerufen wird.

Das im Falle einer Fehlerdiagnose gebildete Datenwort wird zweckmäßig in einen weiteren, ebenfalls durch den Microprozessor gesteuerten Speicher auf einen bestimmten Speicherplatz abgelegt.

Weiterhin ist es zweckmäßig, die Abspeicherung so vorzunehmen, daß die Datenworte seriell oder parallel von einem Diagnosegerät ausles­ bar sind.

Um eine leichte Bedienung zu ermöglichen, ist die Löschbarkeit der Datenwerte vom Diagnosegerät aus vorgesehen.

Zweckmäßig ist ferner, ein Fehlersignal dem Fahrer des Fahrzeuges, beispielsweise optisch, zur Anzeige zu bringen.

Je nach Umfang der Anordnung sind für einen Geber auch mehrere Spei­ cherplätze vorsehbar, so daß mit unterschiedlichen Grenzwerten die Funktion des Gebers, beispielsweise im Hinblick auf Alterung, über­ prüfbar ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung darge­ stellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zei­ gen

Fig. 1 das Ausführungsbei­ spiel nach der Erfindung,

Fig. 2 eine vorteilhafte Aus­ gestaltung des Datenwortes und

Fig. 3 ein Ablaufdiagramm zur Erläuterung der Wirkungsweise des Mikroprozessors.

Fig. 1 zeigt Geber 1-5, die über Schalter 6-10 mit einem Komparator 11 verbindbar sind. An den Komparator 11 ist ein Speicher 12 angeschlossen. Ein Mikropro­ zessor 13 steuert die Schalter 6-10 und wirkt auf den Speicher 12 ein. Der Ausgang des Komparators 11 und der Mikroprozessor 13 stehen mit einem weiteren Speicher in Verbindung. Vom Ausgang des Speichers 14 führt eine Leitung zu einer Leuchte 15 und über eine Steckverbindung 17 zu einem Diagnosegerät 16.

Die Geber 1-5 dienen zur Signalabgabe für im Fahr­ zeug untergebrachte Steuergeräte. Solche Steuergeräte sind beispielsweise Zündanlagen, Einspritzanlagen, Antiblockiersysteme, Drehzahlmesser oder Geschwindig­ keitsmesser. So wandelt beispielsweise der Geber 1 einen Druck in eine Spannung um, der Geber 2 eine Temperatur in eine Spannung, der Geber 3 einen Weg in eine Spannung, der Geber 4 eine Drehzahl in eine Span­ nung und der Geber 5 einen Winkel in eine Spannung um. Das einwandfreie Arbeiten dieser Steuergeräte setzt voraus, daß die von den Gebern 1-5 angegebenen Sig­ nale richtig sind. Abweichungen, die aufgrund von Alte­ rungen oder Kurzschlüssen oder Unterbrechungen her­ vorgerufen werden, führen zu falschen Signalen, so daß das Steuergerät nicht ordnungsgemäß arbeitet, was schließlich zu einem Stillstand des Fahrzeuges führen kann.

Die Wirkungsweise der Schaltung sei anhand des Struktur­ diagrammes in Fig. 3 näher erläutert. Der Mikroprozes­ sor 13, der entweder als selbständiger Mikroprozessor ausgebildet ist oder aber bereits in einem Steuerge­ rät vorhanden ist, bewegt sich vorerst in einer Warte­ schleife. In dieser Wartezeit ist der Mikroprozessor 13 in der Lage, weitere Funktionen zu übernehmen, beispielsweise den Zündzeitpunkt, den Einspritzzeit­ punkt oder die Einspritzdauer zu berechnen. An einer Abfragestelle 20 wird festgestellt, ob der Mikropro­ zessor in der Lage ist, eine Überprüfung der Geber vorzunehmen. Ist dies der Fall, wird p = 1 gesetzt und die Prüfung beginnt. Als erste Maßnahme wird der Schalter 6 geschlossen, was durch die Funktion 21 dargestellt ist. Gleichzeitig werden durch den Speicher 12 an den Komparator 11 ein oberer und ein unterer Grenzwert abgegeben. An der Abfragestelle 22 überprüft nun der Komparator 11, ob die vom Geber 1 abgegebene Spannung größer oder kleiner als die vorgegebenen Grenzwerte ist. Liegt die vom Geber 1 abgegebene Spannung innerhalb der beiden Grenzwerte, so wird durch die Funktion 23 die Lampe 15 gelöscht und durch die Funktion 24 der Geber 1 mit dem Steuer­ gerät verbunden. Hierbei ist zu berücksichtigen, daß die Lampe 15 nur dann gelöscht wird, wenn nicht von einer anderen Stelle die Anforderung besteht, die Lampe 15 einzuschalten. Wird an der Abfragestelle 22 der Grenzwert über- oder unterschritten, so wird durch die Funktion 25 am Speicherplatz B 2 eine 1 eingespeichert, durch die Funktion 26 die Leuchte 15 eingeschaltet und durch die Funktion 27 der Geber 1 vom Steuergerät getrennt und eine Hilfsspannung aus dem Speicher 12 abgerufen und dem Steuergerät zuge­ führt. Insbesondere durch die letzte Maßnahme wird erreicht, daß bei einem Ausfall eines Gebers nicht das gesamte Steuergerät ausfällt, sondern durch die Hilfs­ größe zumindest ein notdürftiger Betrieb des Fahrzeuges möglich ist. Unter diesem Gesichtspunkt sind auch die Funktionen 23 und 24 verständlich, da bei einem wei­ teren Prüfdurchlauf der Geber 1 wieder in Betrieb ge­ setzt werden kann, wenn beispielsweise durch einen schlechten Kontakt der Geber 1 nur kurzfristig außer Betrieb war. Dann wird nämlich der Geber 1 wieder an das Steuergerät angeschlossen und die Leuchte 15, die einen Störfall anzeigen soll, wird wieder gelöscht, wenn nicht weitere Störfälle vorhanden sind. Um an­ dererseits bei einer Diagnose auch kurzfristige Aus­ fälle eines Gebers erkennen zu können, bleibt der Speicherplatz B 2 mit einem Signal belegt, wenn in einem Prüfdurchgang ein Störfall aufgetreten ist. Nach dem Durchlaufen dieser Prüfschritte wird durch die Funktion 28 der Schalter 6 geöffnet und der Schalter 7 geschlossen. Die Überprüfung des Gebers 2 erfolgt nun wie bereits oben beschrieben.

Will man noch nähere Ergebnisse über den zu prüfen­ den Geber gewinnen, ist es auch möglich, weitere Grenz­ werte vom Speicher 12 in dem Komparator 11 zu geben und mit diesem den gleichen Geber nach dem obenbeschri­ benen Verfahren zu überprüfen. Durch diese Maßnahmen sind Alterungserscheinungen an den Gebern bereits früh­ zeitig erkennbar, so daß bei einer Wartung des Fahr­ zeuges ein Auswechseln des Gebers möglich ist, bevor dieser ganz ausfällt.

Die Prüfung der restlichen Geber erfolgt ebenso, wo­ bei jeweils ein anderer Speicherplatz im Speicher 14 mit einem Signal belegt wird, wenn ein bestimmter Geber ausfällt. Sind bei dem Ausführungsbeispiel die Geber 2-5 ebenfalls überprüft, wird an der Ab­ fragestelle 29 abgefragt, ob in einem der Speicher­ plätze des Speichers 14 ein Signal eingeschrieben ist. Ist kein Signal eingeschrieben, so bedeutet dies, daß sämtliche Geber einwandfrei arbeiten. In diesem Fall wird zur Warteschleife und zur Abfragestelle 20 zurück­ gesprungen, so daß eine weitere Überprüfung möglich ist. Sind Fehler vorhanden, d. h. ist zumindestens ein Speicherplatz des Speichers 14 mit einem Signal belegt, so werden die Speicherinhalte durch die Funktion 31 in das Diagnosegerät 16 ausgelesen. Danach werden die Speicherplätze durch die Funktion 32 rückgesetzt. Danach wird in die Ausgangsfunktion zurückgesprungen. Das Diagnosegerät 16 besteht im einfachsten Fall aus einem weiteren Mikroprozessor, der seriell oder paral­ lel Daten vom Speicher 14 übernimmt und über Treiber Leuchtdioden ansteuert, wobei jedem Geber eine Leucht­ diode zugeordnet ist. Werden mehrere Grenzwerte ab­ gefragt, ist es vorteilhaft, jedem Geber im Diagnose­ gerät 16 mehrere Leuchtdioden zuzuordnen, so daß der Grad der Abweichung von den Grenzwerten erkennbar wird.

Ein Beispiel eines Datenwortes ist in Fig. 2 dargestellt. Ein Startbit B 1 ist immer gesetzt, auch wenn keine Fehler mehr vorhanden sind, und dient zur Synchro­ nisation des Diagnosegerätes 16 mit dem Auslesevorgang aus dem Speicher 14. Eine logische 0 der darauffolgenden Signale bedeutet, daß der betreffende Geber in Ordnung ist, während eine logische 1 bedeutet, daß der ent­ sprechende Geber nicht in einwandfreiem Zustand ist. Im gezeigten Beispiel sind die Speicherplätze B 4, B 5, B 7 und Bn mit einem Signal belegt, so daß die entspre­ chenden Geber schadhaft wären. Mit dem Startbit B 1 wäre zur Übertragung der Prüfsignale der Geber nach dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 ein Sechsbitdaten­ wort zu übertragen, wenn nur die Information, der Geber ist gut, der Geber ist schlecht, übertragen werden soll.

Steht dem Mikroprozessor 13 nicht so viel Zeit zur Verfügung, um sämtliche Geber 1-5 auf einmal zu über­ prüfen, so ist es möglich, einen Interrupt vorzusehen, der die Geberüberprüfung an einer geeigneten Stelle abbricht, um beispielsweise einen neuen Zündzeitpunkt zu berechnen. Die Überprüfung der weiteren Geber wird dann bei nächster Gelegenheit wieder aufgenommen, so daß die Überprüfung der Geber in Abständen erfolgt. Weiterhin ist die Überprüfung nicht auf Geber be­ schränkt. Auch Schaltkreise oder einzelne elektro­ nische Bauelemente, die im Fahrzeug Verwendung finden, können ganz oder teilweise ausfallen. Auch hier ist mittels Grenzwerten überprüfbar, ob sich das Aus­ gangssignal der Baugruppe oder der Komponente im Bereich der zu erwartenden Werte befindet.

Claims (8)

1. Verfahren zur Überprüfung von in einem Fahrzeug angebrachten Gebern oder Komponenten, wobei das Ausgangssignal der Komponenten oder der Geber der Reihe nach an einen Komparator angeschlossen wird, dessen Grenzwerte in Abhängigkeit von dem zu messenden Geber oder der zu messenden Komponente umschaltbar sind, der ein Signal abgibt, wenn vorgegebene Grenzwerte über- oder unterschritten werden, dadurch ge­ kennzeichnet, daß beim Überschreiten oder Unterschreiten eines vorge­ gebenen Grenzwerts ein Datenwort (B 1- Bn) gebildet wird, aufgrund des­ sen die fehlerhafte Komponente oder der fehlerhafte Geber (1-5) und/oder die Art des Fehlers feststellbar ist und daß das Datenwort (B 1- Bn) gespeichert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Daten­ wort (B 1- Bn) eine Vielzahl von Bits (B) aufweist, wobei jedem Bit oder jeder Bitgruppe ein Geber (1-5) oder eine Komponente zugeord­ net ist.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß ein Interrupt vorgesehen ist, durch den die Bildung des Da­ tenwortes (B 1- Bn) unterbrechbar ist.

4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, ge­ kennzeichnet durch die Verwendung eines Microprozessors (13), der einen Speicher (14) steuert, in welchen der Microprozessor (13) das bei Vorliegen einer Über- oder Unterschreitung gebildete Datenwort (B 1- Bn) auf einen bestimmten von der Stellung der Schalter (6-10) abhängigen Speicherplatz ablegt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die im Speicher (12) abgelegten Grenzwerte durch den Microprozessor (13) ab­ rufbar sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Spei­ cherinhalte des Speichers (14) seriell oder parallel auslesbar sind und in einer Diagnoseeinheit (16) auswertbar sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Da­ tenworte vom Diagnosegerät (16) löschbar sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Signalgeber (15) zur Anzeige des Signals vorgesehen ist.