DE3308610C2 - - Google Patents

Description

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 01 331 ist es bereits bekannt, bei rechnergesteuerten digitalen Geräten in einem Kraftfahrzeug Fehlersignale seriell zu übertragen, wobei die Leitung zu einem Diagnosestecker führt, an den eine Diagnosevorrichtung angeschlossen ist. Weiterhin ist es bereits bekannt, Anzeigevorrichtungen vorzusehen, die dann ein Signal abgeben, wenn das so kontrollierte Gerät 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.

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. Aus der DE-OS 31 21 645 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Erkennen von Fehlern bei Gebern in Fahrzeugen bekanntgeworden, bei denen ein Defekt mittels einer Lampe anzeigbar ist. Weiterhin ist eine Diagnosevorrichtung anschließbar, mit der eine komplexere Auswertung der Fehler möglich ist. Es ist jedoch nur entweder die Lampe oder aber das Diagnosegerät ansteuerbar. Will man sowohl eine Diganose des elektronischen Systems als auch eine Fehlerfunktionsanzeige gleichzeitig 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. Die DE-OS 30 01 331 zeigt und beschreibt eine Einrichtung zum seriellen Übertragen von Daten in und/oder aus einem Kraftfahrzeug, mittels dem auch komplexere Daten übertragen werden können. Wesentlich ist hier dargestellt, wie man die Synchronisation des Steuergerätes mit dem Diagnosegerät vornehmen kann.

Schließlich beschreibt die DE-OS 28 43 135 ein Übertragungsnetz für Informationen, bei dem unterschiedliche Information innerhalb einzelner Zeitschlitze übertragen werden. Ein Zeitschlitz ist dafür geeignet, durch Veränderung des Impulspausenverhältnisses auch analoge Informationen zu übertragen. Das dort vorgeschlagene Übertragungsnetz erfordert jedoch spezielle Auswertevorrichtung, mittels denen der Informationsgehalt der einzelnen Zeitschlitze zu separieren ist.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Übertragung von digitalen Diagnosesignalen dahingehend zu verbessern, daß sowohl eine Information für den Fahrer als auch eine komplexe Diagnose mittels einer Signalleitung möglich wird. Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruchs gelöst.

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 ein einfaches Prüfmittel anschaltbar sind, das den Betriebszustand des zu prüfenden Gerätes oder Systems anzeigt. Dadurch wird nur eine einzige Leitung erforderlich, über die beide Informationen übertragen werden. Der Kabelbaum in einem Kraftfahrzeug vereinfacht sich dadurch und ist leichter herzustellen. Es ergibt sich auch eine Vereinfachung bei der Verdrahtung und bei den Steckkontakten des elektrischen Geräts. Als weiterer Vorteil ist anzusehen, daß optische und/oder akustische Anzeigen direkt von den Diagnosesignalen gesteuert oder geschaltet werden.

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 auch längere Informationen übertragen werden können. Vorteilhaft ist 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 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 Fahrzeugs dienen.

Zeichnung

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein praktisches Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Fig. 2 und Fig. 3 verschachtelte Impulse, die die Diagnoseinformation und eine weitere Information beinhalten.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

In Fig. 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 4 gegeben wird. An die Diagnoseleitung 4 ist eine Lampe 5 und ein Tongenerator mit einem Lautsprecher 6 angeschlossen. Weiterhin steht die Diagnoseleitung 4 mit einer Diagnosebuchse 7 in Verbindung. An die Diagnosebuchse 7 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 Systems zu analysieren.

Das Steuergerät 1 weist eine Eigendiagnosevorrichtung auf, wobei diese Eigendiagnosen über den Umwandler 3 auf die Diagnoseleitung 4 gegeben werden. Solche Diagnoseimpulse sind beispielhaft in Fig. 2 dargestellt. Die Übertragung der Resultate der Eigendiagnose erfolgt hierbei mittels 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 14, 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, 12 und 13 Informationen beliebiger Komplexizität für das Prüfgerät beinhalten, werden durch die Datenworte 14 entweder träge Anzeigevorrichtungen direkt oder über einen Integrator schnelle Anzeigen gesteuert. Durch das Datenwort nach Fig. 2a kann beispielsweise die Lampe 5 direkt angesteuert werden. Durch die überwiegende Zahl der 0-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 0-Signalen bestehenden Worte 14 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 4 entsprechend Fig. 2b verändert. Im Wort 11 ist der Fehlercode eingeschrieben, während das Wort 12 und das Wort 13, die den Telegrammkopf und die Synchronisierung enthalten, gleich bleiben. Die nachfolgenden Worte 14 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 auf­ grund 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 bei­ spielsweise einen Schwellwertschalter zur Inbetrieb­ nahme eines Tonsignales steuert. Mit dem Telegramm nach Fig. 2 ist es daher leicht möglicht, 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 Fig. 3a sind mehrere komplette Datentelegramme 18 dar­ gestellt. Die Datentelegramme 18 beginnen jeweils mit einem Fehlercodewort 11, einem Telegrammkopfwort 12 und schließen mit einem Synchronisierungswort 13 ab. Danach folgen die Worte 14, die zur Steuerung der Lampe 5 und der akustischen Anzeige 6 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 sonstiger Systemkomponenten und die Art des Fehlers enthalten. Dadurch ist es möglich, verschiedene Systeme mit einem Prüf­ gerät zu überprüfen und genauere Aussagen über die Fehler zu bekommen. Sind jedoch zu viele Datenworte vor den Steuer­ worten 14 für die einfachen Prüfgeräte geschaltet, so ist eine sichere Anzeige mittels Lampen nicht mehr gewähr­ leistet. In diesem Fall ist es zweckmäßig, die Diagnose­ signale für das Prüfgerät 9 aufzuteilen. Ein Bei­ spiel hierfür ist in Fig. 3b dargestellt. Das Daten­ telegramm 18 besteht hierbei aus zwei Gruppen, wobei die erste Gruppe aus dem Fehlercodewort 11, dem Telegramm­ kopfwort 12 und einem Datenwort 19 besteht, dem Steuer­ worte 14 folgen, und die zweite Gruppe zwei Datenworte 19 und das Synchronisierungswort 13 aufweist, dem wider­ um Steuerworte 14 folgen. Durch diese Maßnahme wird er­ reicht, daß im Fehlerfall ein sicheres Aufleuchten der Lampe 5 gegeben ist. Auch die Auswertung mittels Inte­ griergliedern 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 14 erfolgt. Dies ist beispielsweise im Mikro­ prozessor, der die Fehlerdiagnose des Steuergerätes 1 durchführt, vorprogrammierbar. Will man dem Fahrer des Fahrzeuges oder den Bediener des Gerätes weitere Infor­ mationen übergeben, so ist es zweckmäßig, daß das Ein- und Ausschalten mittels der Worte 14 mit einer so niedrigen Frequenz erfolgt, daß ein leichtes Mitzählen duch den Beobachter ermöglicht wird. Das Ende der Über­ tragung läßt sich durch eine längere Pausenzeit kenn­ zeichnen. 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 da­ rauf hingewiesen, daß beispielsweise ein anderes Ag­ gregat des Systems nicht richtig arbeitet, ein Kabel ge­ löst 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 ein­ fachen 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 Mög­ lichkeit, einfache Diagnosegeräte anzuschließen, ohne daß dazu zusätzliche Aufwendungen auf Seiten des Steuer­ gerätes erforderlich sind, da die Signalaufbereitung mittels einer entsprechenden Programmierung des Steuerge­ rätes leicht möglich ist. Dadurch ist auch ein weiter Rahmen der Entscheidung gegeben, welches Konzept zur Fehler­ anzeige realisiert werden soll.

Claims (6)

1. Verfahren zur Übertragung von digitalen Diagnosesignalen eines elek­ trischen Gerätes in serieller Form zum Anschluß externer elektrischer, digitale Signale verarbeitender Prüfgeräte, dadurch gekennzeichnet, daß die Diagnoseinformation (11 bis 13, 19) neben der digitalen Information mit einer weiteren Information (14) zur gleichzeitigen direkten Ansteu­ erung einfacher Prüfmittel (5, 6) verschachtelt ist, daß die weitere Information (14) im Verhältnis zur Diagnoseinformation (11 bis 13, 19) eine sehr viel längere zeitliche Dauer aufweist und daß als einfaches Prüfmittel eine Anzeigevorrichtung, wie optische und/oder akustische Anzeigemittel, für einen Betrachter vorgesehen ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die digitale 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 Diagnosesignale nur in einer Richtung übertragen werden.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die weitere Information (14) in einem Störungsfall wechselnd zum pulsartigen Betrieb der Anzeigevorrichtung erfolgt.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Wechsel der weiteren Informationen (14) in einem Diagnosefall für das Auge wahrnehmbar und mitzählbar erfolgt.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Diagnosesignale zur Information des Fahrers eines Fahrzeuges dienen.