DE3308610A1 - Verfahren zur fehlererkennung bei elektrischen geraeten - Google Patents

Description

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ROBERT BOSCH GMBH, 7OOO STUTTGART 1

Verfahren zur Fehlererkennung
bei elektrischen Geräten

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zur Übertragung von Diagnosesignalen eines elektrischen Gerätes nach der Gattung des Hauptanspruchs. Aus der DE-OS 30 01 333 ist es bereits bekannt, bei rechnergesteuerten digitalen Geräten in einem Kraftfahrzeug Fehlersignale seriell zu übertragen, wobei die Leitung zu einem Diagnosestecker führt 5 an den eine Diagnosevorrichtung angeschlossen ist. Weiterhin ist es bereits bekannt, Anzeigevorrichtungen vorzusehen, die dann ein Signal abgeben, wenn das so kontrollierte Geräte fehlerhaft arbeitet. Die erste bekannte Vorrichtung hat den Nachteil, daß zur Auswertung der seriell übertragenen Daten ein komplexes Prüfgerät erforderlich ist, das sehr kostenaufwendig ist. Andererseits sind bei einer einfachen Fehlerkontrolle nicht alle die Daten nötig, die durch eine serielle Datenübertragung zur Verfügung gestellt werden. So ist es beispielsweise für den Fahrer eines Kraftfahrzeuges uninteressant, welcher elektronische Baustein der elektronischen Zündanlage oder des Antiblockiersystems defekt ist.

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Es ist jedoch für den Fahrer sehr wesentlich zu wissen, daß seine Zündanlage oder sein Antiblockiersystem, nicht einwandfrei funktioniert, so daß er sein Fahrverhalten darauf einstellen kann. Hierfür sind üblicherweise Anzeigen vorgesehen, die bei einer Fehlfunktion des jeweiligen Systems den Fahrer warnen. Will man nunmehr sowohl eine Diagnose des elektronischen Systems, als auch eine Fehlfunktionsanzeige realisieren, so sind auch bei einer seriellen Übertragung der Daten bei den bekannten Systemen zumindest zwei Kabel erforderlich, so daß der Kabelbaum des Fahrzeuges vergrößert wird und damit das Fahrzeug als solches verteuert wird, als auch Wartungsarbeiten am Kabelbaum erschwert sind..

Vorteile der Erfindung

Das erfindungsgemäße Verfahren mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß an die Leitung zur Übertragung der Diagnosesignale auch einfache Prüfmittel anschaltbar sind, die den Betriebszustand des zu prüfenden Gerätes oder Systems anzeigen. Dadurch wird nur eine einzige Leitung erforderlich. Ein Kabelbaum in einem Kraftfahrzeug vereinfacht sich und ist leichter herzustellen. Es ergibt sich auch eine Vereinfachung bei der Verdrahtung und bei den Steckkontakten des elektrischen Gerätes.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Verfahrens möglich. Günstig ist es, bei längeren Diagnoseinformationen diese aufzuteilen und in zwei oder mehreren Datengruppen zu übertragen. Dadurch wird erreicht, daß hinreichend Zeit für die weitere Information zur Verfügung steht, so daß

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träge Anzeigevorrichtungen direkt angeschlossen werden können. Für die Verwendung von tragen Anzeigevorrichtungen ist es vorteilhaft, wenn die weitere Information im Verhältnis zur Diagnoseinformation sehr viel langer ist. Dadurch sind Lichtquellen im Rahmen der Belastbarkeit der Diagnoseleitung direkt ansteuerbar. Das Verfahren zur Übertragung der Diagnosesignale vereinfacht sich wesentlich, wenn die Diagnosesignale nur in eine Richtung übertragen werden. Als einfache und preisgünstige Prüfmittel eignen sich insbesondere optische und/oder akustische Anzeigen. Diese können direkt von den Diagnosesignalen gesteuert oder geschaltet werden. Vorteilhaft ist es auch, die weitere Information im Störungsfall wechselnd zu übertragen. Hierdurch ist es möglich, besondere Aufmerksamkeit erregende blinkende Anzeigen zu erzeugen oder, wenn der Wechsel sehr langsam erfolgt, durch die Zahl der Leucht- oder Tonimpulse dem Beobachter Hinweise auf Fehler zu geben, insbesondere auf solche Fehler, die einfach zu beheben sind. Besonders vorteilhaft ist es, das Verfahren in Fahrzeugen einzusetzen., wobei die Diagnosesignale auch zur Information des Fahrers des Fahrzeuges dienen.

Zeichnung

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 ein praktisches Ausführungsbeispiel der Erfindung, Figur 2 und Figur 3 verschachtelte Impulse die die Diagnoseinformation und eine weitere Information beinhalten.

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Beschreibung der Ausführungsbeispiele

In Figur 1 ist mit 1 ein Steuergerät oder Steuersystem bezeichnet, wie es beispielsweise in einem Kraftfahrzeug als Antiblockiersystem oder Zündsystem eingebaut ist. Solche Steuergeräte können ebenfalls in speicherprogrammierbaren Steuerungen, in der Unterhaltungselektronik oder in der Datenverarbeitung eingesetzt sein. Das Steuergerät 1 weist eine Steuerung 2 auf, die üblicherweise mit einem Mikroprozessor versehen ist. Die Steuerung 2 hat einen gemeinsamen Datenbus, auf dem aufgrund der an sich bekannten Programmierung der Mikroprozessoren auch Diagnosesignale anliegen. Diese Diagnosesignale werden von einem an sich bekannten Parallel-Seriell-Umwandler 3 in ein serielles Datenwort umgewandelt, das auf die Diagnoseleitung k gegeben wird. An die Diagnoseleitung h ist eine Lampe 5 und ein Tongenerator mit einem Lautsprecher 6 angeschlossen. Weiterhin steht die Diagnoseleitung k mit einer Diagnosebuchse f in Verbindung. An die Diagnosebuchse T ist bei einem Service mittels eines Diagnosesteckers 8 ein Prüfgerät 9 anschließbar, das eine detaillierte Diagnose ermöglicht. Aufgrund der übertragenen Datenwörter ist diese Diagnoseeinrichtung 9 in der Lage, eventuell aufgetretene oder auftretende Fehler des Steuergerätes 1 oder des gesamten System zu analysieren.

Das Steuergerät 1 weist eine Eigendiagnosevorrichtung auf, wobei diese Eigendiagnosen über den Umwandler 3 auf die Diagnoseleitung k gegeben werden. Solche Diagnoseimpulse sind beispielhaft in Figur 2 dargestellt. Die Übertragung der Resultate der Eigendiagnose erfolgt hierbei mittels

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Telegrammen, die aus einzelnen Datenworten aufgebaut sind. Das erste Wort 11 beinhaltet beispielsweise einen bestimmten Fehlercode, das zweite Wort 12 stellt den Telegrammkopf dar, während das dritte Wort 13 zur Synchronisierung des Taktes des Prüfgerätes 9 dient. Die Information der Worte 11, 12 und 13 sind im wesentlichen für das Prüfgerät 9 bestimmt. Dem Wort 13 folgen weitere Worte ¹Ik, deren Zustand für die einfachen Prüfmittel maßgebend sind. Jedes Wort wird durch ein Startbit 16 begonnen und durch ein Stopbit 17 beendet. Während die Datenworte 11, und 13 Informationen beliebiger Komplexität für das Prüfgerät beinhalten, werden durch die Datenworte 1U entweder träge Anzeigevorrichtungen direkt oder über einen Integrator schnelle Anzeigen gesteuert. Durch das Datenwort nach Figur 2a kann beispielsweise die Lampe 5 direkt angesteuert werden. Durch die überwiegende Zahl der O-Impulse reichen die Startbits 16 sowie die 1-Signale der Worte 11, 12 und 13 nicht aus, um die Lampe zum Leuchten zu bringen. Werden schnelle Anzeigen verwendet, so sind die sehr kurzen Lichtimpulse, die eventuell durch die 1-Signale bewirkt werden können, vom Auge nicht wahrnehmbar.. Die im wesentlichen aus O-Signalen bestehenden Worte 1U sind auch nicht in der Lage, beispielsweise einen Integrierkondensator so aufzuladen, daß dadurch eine Schaltstufe gekippt werden kann, die beispielsweise den Tongenerator der akustischen Anzeige 6 auslöst.

Wird durch das Eigendiagnosesystem des Steuergerätes 1 ein Fehler im System erkannt, so wird das Ausgangssignal auf der.Diagnoseleitung h entsprechend Figur 2b verändert. Im Wort 11 ist der Fehlercode eingeschrieben, während das Wort 12 und das Wort 13, die den Telegrammkopf und die

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Synchronisierung enthalten, gleich bleiben. Die nachfolgenden Worte "\h werden ebenfalls verändert, so daß sie bis auf das Stopbit 17 eine logische 1 enthalten. In diesem Datentelegramm überwiegen nun die logischen 1-Signale. Damit ist es möglich, eine Glühlampe 5 direkt zu betreiben. Auch schnelle optische Anzeigen, wie Leuchtdioden, leuchten nunmehr dauernd auf, wobei kurze Unterbrechungen aufgrund der Trägheit des Auges nicht wahrgenommen werden, vorausgesetzt, daß die Übertragung der Telegramme schnell genug erfolgt. Aufgrund der Vielzahl der 1-Signale ist es leicht möglicht, einen Kondensator aufzuladen, der beispielsweise einen Schwellwertschalter zur Inbetriebnahme eines Tonsignales steuert. Mit dem Telegramm nach Figur 2 ist es daher leicht möglich, sowohl einfachste Prüfmittel für den Fahrer eines Fahrzeuges oder für den Betreiber einer Datenstation vorzusehen, als auch komplexe. Prüfgeräte anzuschließen, die in der Lage sind, eine detaillierte Fehleranalyse zu liefern.

In Figur 3a sind mehrere komplette Datentelegramme 18 dargestellt. Die Datentelegramme 18 beginnen jeweils mit einem Fehlercodewort 11, einem Telegrammkopfwort 12 und schließen mit einem Sychronisierungswort 13 ab. Danach folgen die Worte 1k, die zur Steuerung der Lampe 5 und der akustischen Anzeige β erforderlich sind. Je nach Komplexität des Systems ist es manchmal zweckmäßig, neben dem Fehlercodewort weitere Datenworte 19 zu übertragen, die detaillierte Angaben über die Art des Steuergerätes oder sonstiges Systemkomponenten und die Art des Fehlers enthalten. Dadurch ist es möglich, verschieden Systeme mit einem Prüfgerät zu überprüfen und genauere Aussagen über die Fehler zu bekommen. Sind jedoch zu viele Datenworte vor den Steuerworten 1^ für die einfachen Prüfgeräte geschaltet, so ist

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eine sichere Anzeige mittels Lampen nicht mehr gewährleistet. In diesem Fall ist es· zweckmäßig, die Diagnosesignale für das Prüfgerät 9 aufzuteilen. Ein Beispiel hierfür ist in Figur 3b dargestellt. Das Datentelegramm 18 besteht hierbei aus zwei Gruppen, wobei die erste Gruppe aus dem. Fehlercodewort 1 1 , dem Telegrammkopfwort 12 und einem Datenwort 19 besteht, dem Steuerworte lh folgen, und die zweite Gruppe zwei Datenworte 19 "und das Synchronisierungswort 13 aufweist, dem wider-UB Steuerworte Ik folgen. Durch diese Maßnahme wird erreicht, daß im Fehlerfall ein sicheres Aufleuchten der Lampe 5 gegeben ist. Auch die Auswertung mittels Integriergliedern ist leicht möglich.

Soll eine blinkende Anzeige gegeben werden, so ist dies dadurch zu erreichen,'daß in einem Störungsfall ein mehrfaches Ein- und Ausschalten der Information der Worte 1U erfolgt. Dies ist beispielsweise in Mikroprozessor, der die Fehlerdiagnose des Steuergerätes 1 durchführt, vorprogrammierbar. Will man dem Fahrer des Fahrzeuges oder den Bediener des Gerätes weitere Informationen übergeben, so ist es zweckmäßig, daß das Ein- und Ausschalten mittels der Worte lh mit einer so niedrigen Frequenz erfolgt, daß ein leichtes Mitzählen durch den Beobachter ermöglicht wird. Das Ende der Übertragung läßt sich durch eine längere Pausenzeit kennzeichnen. Damit ist es möglich, dem Fahrer oder dem Gerätebediener erste Hilfestellungen bei der Fehlersuche zu geben. Hier wird nicht nur gekennzeichnet, daß das Steuergerät nicht richtig arbeitet, sondern es wird darauf hingewiesen, daß beispielsweise ein anderes Aggregat des Systems nicht richtig arbeitet, ein Kabel gelöst ist oder sonstige insbesondere einfache, leicht zu beseitigende Fehler vorliegen. In vielen Fällen wird

dadurch eine Reparatur an Ort und Stelle möglich sein.

Durch das vorgeschlagene Verfahren sind verschiedene Fehleranzeigemöglichkeiten gegeben, die von der einfachen Lampenanzeige über die akustische Anzeige bis zu einer kompletten Fehlerdiagnose führen. Das Signal auf der Diagnoseleitung enthält aus diesem Grunde nicht nur Informationen über Fehlerort und Fehlerklasse sowie Informationen über bestimmte kritische Werte des Steuergerätes, sondern bietet weiterhin die Möglichkeit, einfache Diagnosegeräte anzuschließen, ohne daß dazu zusätzliche Aufwendungen auf Seiten des Steuergerätes erforderlich sind, da die Signalaufbereitung mittels einer entsprechenden Programmierung des Steuergerätes leicht möglich ist. Dadurch ist auch ein weiter Rahmen der Entscheidung gegeben, welches Konzept zur Fehleranzeige realisiert werden soll.

- Leerseite -

Claims (8)

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1.2.1983 Fd/Le

ROBERT BOSCH GMBH, 7000 STUTTGART 1

Ansprüche

Cu Verfahren zur' Übertragung der Diagnosesignale eines elektrischen Gerätes in serieller Form zum Anschluß externer elektrischer Prüfgeräte, dadurch gekennzeichnet, daß die Diagnoseinformation (11 - 13, 19) mit einer weiteren Information (lh) zur Ansteuerung einfacher Prüfmittel (5, 6) verschachtelt ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Diagnoseinformation (11 - bis 13, 19) aufgeteilt und zumindest in zwei Datengruppen übertragen wird.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die weitere Information (1*0 im Verhältnis zur Diagnoseinformation (11 - 13» 19) sehr viel langer ist.

V. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3_S dadurch gekennzeichnet, daß die Diagnosesignale nur in einer Richtung übertragen werden.

5· Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis h, dadurch gekennzeichnet, daß als einfaches Prüfmittel eine optische und/oder akustische Anzeiget 5, 6) vorgesehen ist.

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6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5 ■> dadurch gekennzeichnet, daß die weitere Information ( 1 U) in einem Störungsfall wechselnd erfolgt.

7· Verfahren nach Anspruch "J, dadurch gekennzeichnet, daß der Wechsel der weiteren Informationen (1U) in einem Diagnosefall für das Auge wahrnehmbar und mitzählbar erfolgt.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis ¹J, dadurch gekennzeichnet, daß die Diagnosesignale zur Information des Fahrers eines Fahrzeuges dienen.