DE3333333A1

DE3333333A1 - Verfahren und vorrichtung zur signaluebertragung

Info

Publication number: DE3333333A1
Application number: DE19833333333
Authority: DE
Inventors: Werner Dipl.-Ing. Breckel (FH), 7317 Wendlingen
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1983-09-15
Filing date: 1983-09-15
Publication date: 1985-03-28
Also published as: FR2552228B1; FR2552228A1

Description

22.8. 1983 Fd/Hm <>

ROBERT BOSCH GMBH, 7OOO STUTTGART 1

Verfahren und Vorrichtung
zur Signalübertragung

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zur Signalübertragung nach der Gattung des Hauptanspruchs. Bei der Entwicklung von Testgeräten für die Prüfung und Diagnose von Fahrzeugen ist die Störunempfindlichkeit im Umfeld der Hochspannungsanlage des Verbrennungsmotors von entscheidender Bedeutung. Bei bekannten Motortestgeräten werden die Signale an den entsprechenden Anschlußpunkten im Fahrzeug abgenommen und über die Anschlußleitungen zum Testgerät geführt. Hierbei treten üblicherweise Kabellängen zwischen 2,5 m und β m auf. In diese Kabel werden häufig Störsignale induziert, die die Meßergebnisse verfälschen. Sollen mehrere Messungen vorgenommen werden, so führen eine Vielzahl von Kabeln zum Fahrzeugmotor. Dies hat zur Folge, daß sich die Signalleitungen gegenseitig beeinflussen und der Störabstand zwischen Nutzsignal und Störsignal weiter verschlechtert wird. Damit sinkt auch die Betriebssicherheit des Motortesters. Nachteilig bei den bekannten Übertragungsverfahren ist weiterhin, da3 sich die relativ

langen Kabel untereinander verwirren, was schließlich zu langer Rüstzeit, fehlerhaften Anschlüssen und zu Fehlmessungen führt. Die Störanfälligkeit hat man dadurch zu verbessern versucht, indem die Kabel relativ dicke Leiter aufweisen und zusätzlich eine Abschirmung aufgebracht wird. Zwar wurde durch diese Maßnahme der Störabstand verbessert, jedoch war nunmehr nachteilig, daß die Kabel einerseits schwer und andererseits schlecht verformbar waren. Dies führte wiederum in vielen Fällen zu Kabelbrüchen, so daß ein ständiger Austausch von Kabeln erforderlich war. Nachteilig ist weiterhin, daß solche Kabel relativ teuer sind.

Vorteile der Erfindung

Das erfindungsgemäße Verfahren mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß das Peripheriegerät nahe an den elektrischen Anschlußstellen im Motorraum des Fahrzeugs unterzubringen ist. Die Meßsignalleitungen werden dadurch wesentlich verkürzt und damit die Störsicherheit der Signalübertragung erhöht. Die verstärkten Signale sind aufgrund ihrer,großen Amplitude sehr viel geringer störanfällig als die meist schwachen Meßsignale.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Verfahrens möglich. Die Störsicherheit ist wesentlich zu erhöhen, wenn die Meßsignale in digitaler Form übertragen werden. Besonders sicher hat sich eine Übertragung der Meßsignale über Lichtwellenleiter erwiesen, da die Lichtwellen gegenüber elektrischen Störungen unanfällig sind. Zweckmäßig ist es, die verschiedenen Meßsignale über einen Multiplexer

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zur Übertragung zusammenzufassen. Durch diese Maßnahme wird erreicht, daß vom Peripheriegerät im optimalen Falle nur ein Kabel zu den Diagnosegeräten führt. Diese Maßnahme trägt zusammen mit den kurzen Verbindungskabeln erheblich dazu bei, das Kabelwirrwar von den Diagnosegeräten zu den Meßpunkten zu vermeiden.

Das Peripheriegerät ist zweckmäßigerweise metallisch geschirmt. Diese Maßnahme dient dazu, Störimpulse von den Verstärkern und Wandlern fernzuhalten. Zweckmäßigerweise weist das Peripheriegerät einen Haken oder eine Klemmvorrichtung auf, so daß es leicht beispielsweise an der Motorhaube des Fahrzeuges zu befestigen ist. Dadurch wird erreicht, daß die Meßkabel besonders kurz gehalten sind. Günstig ist es auch, die Meßkabel zumindest teilweise über Steckvorrichtungen mit dem Peripheriegerät zu verbinden. Es sind dann nur die Meßkabel anzuschließen, die für die Messung auch tatsächlich benötigt werden. Außerdem ist ein leichter Tausch bei mechanisch defekten Kabeln möglich. Zweckmäßigerweise weist das Peripheriegerät Einbuchtungen zur Aufbewahrung von Meßkabeln und Meßwertgebern auf. Dadurch ist es möglich, nicht benötigte Meßkabel und Meßwertgeber innerhalb des Peripheriegerätes unterzubringen, so daß sie jederzeit zur Verfügung stehen.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 den Aufbau eines Meßplatzes mit einer Signalübertragung gemäß der Erfindung und Figur ein Ausführungsbeispiel des Aufbaues des Peripheriegerätes.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Figur 1 zeigt die Anschlußtechnik der Diagnosegeräte bis 13 über das Peripheriegerät \k zum Fahrzeug. Als Diagnosegeräte sind beispielsweise ein Pockettester 10, ein Drehzahlmesser 11, ein Motortester 12 und ein Zündspannungsoszillograph 13 vorgesehen. Diese drei Geräte stehen in der Figur über eine gemeinsame Leitung 15, die sich an ihrem Ende verzweigt, mit einem Peripheriegerät Ik in Verbindung. Die Signalleitung 15 ist mit dem Peripheriegerät 1U über eine Steckerbindung 16 verbunden. Vom Peripheriegerät 1¹J- gehen Kabel 17, 19, 21 ab, die an verschiedene Meßpunkte anschließbar sind. Das Kabel 17 weist zu diesem Zwecke Bananenstecker 18, das Kabel 19 eine Triggerzange 20 auf. An das Meßkabel 21 ist ein Stroboskop 22 angeschlossen. Das Peripheriegerät Ik hat des weiteren einen Haken 23, mit dem es über dem Motorraum des Kraftfahrzeuges zu befestigen ist. Neben Haken kann beispielsweise auch eine Klemmzange vorgesehen sein. Im Peripheriegerät 1^ sind hier nicht dargestellte Aufnahmekammern für die Anschlußkabel 17, 19 21 mit den Meßwertgebern 18, 20, 22 vorgesehen.

Zumindest der Elektronikteil des Peripheriegerätes ist aus Gründen der Störsicherheit vorzugsweise in einem Metallgehäuse untergebracht. Ein Beispiel für den Elektronikteil des Peripheriegerätes ist in der Figur 2 dargestellt. Es sind wiederum die Kabel 17, und 21 erkennbar. Das Kabel 17 wird zu einem Verstärker 25 geführt, dem ein Analog-Digital-Wandler 27 folgt. Das Kabel 19 ist ebenfalls an einem Verstärker 26 angeschlossen. Der Ausgang des A/D-Wandler 27, des Verstärkers 26 und das Signal des Kabels 21 führen zu

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jeweils einem Eingang eines Multiplexers 28. Der Ausgang des Multiplexers führt zu einer galvanischen Trennstufe 29, die im wesentlichen aus einer Fotodiode 30 und einem optischen Aufnehmer 31 gebildet ist. An den optischen Aufnehmer 31 ist die Signalleitung 15 zu den Diagnosegeräten angeschlossen.

Der Grundgedanke dieses Verfahrens zur Signalübertragung liegt darin, die Elektronik für die Singangssignalaufbereitung aus dem Testgerät herauszunehmen und in dem Peripheriegerät 1U nahe den elektrischen Anschlußstellen im Motorraum des Fahrzeuges unterzubringen. Die Meßsignalleitungen 17, 19, 21 werden wesentlich verkürzt und dadurch eine hohe Störsicherheit erreicht. Durch die digitale Signalübertragung über die Signalleitung 15 wird eine weitere Verbesserung des Störabstandes erzielt, Bei einer analogen Eingangsgröße wie Spannung, Strom oder Widerstand ist ein Spannungs-Frequenz-Wandler erforderlich, wie dies bei der Anschlußleitung 17 vorgesehen ist, Hierbei sind die bekannten Eingangsschaltungen zu verwenden, die bereits in den heute üblichen Diagnosegeräten eingebaut sind. Der Analog-Digital-Wandler kann entfallen, wenn die Signale bereits in digitaler Form vorliegen, wie dies beispielsweise bei Zündimpulsgebern der Fall ist. Sine Verstärkung der Signale kann entfallen, wenn dies bereits in den Meßwertgebern vorgenommen wird oder aber wenn das Ausgangssignal bereits so groß ist, daß eine weitere Verstärkung nicht erforderlich ist. Durch die Verwendung eines an sich bekannten Multiplexers ist es möglich, die anfallenden Daten von den Meßgebern über eine einzige Leitung zu übertragen. Zur galvanischen Trennung sind im wesentlichen zwei Möglichkeiten besonders vorteilhaft.

Die eine geschieht über die an sich bekannten Optokoppler, wobei die Signalübertragung über die Leitung 15 auf elektrischem Wege erfolgt. Durch die Verwendung von Optokopplern kann die Signalübertragung so niederohmig gestaltet werden, daß Störeinflüsse nur von geringer Bedeutung sind und keine Einflüsse ausüben können. Eine weitere Möglichkeit ist die Verwendung von Lichtwellenleitern, die den Vorteil haben, daß eine absolute Unempfindlichkeit gegenüber elektrischen und elektromagnetischen Umweltstörungen gegeben ist. Weiterhin ist eine optimale elektrische Isolation zwischen Sender und Empfänger gegeben und es tritt kein Übersprechen auf. Der weiterer Vorteil dieser Übertragungsart ist die hohe Übertragungskapazität.

Durch Modulation der Meßsignale im Peripheriegerät mit verschiedenen Trägerfrequenzen oder durch Zeitmultiplex und durch Trennung auf der Empfangsseite ist es möglich, eine Vielzahl von Signalen über eine Leitung zu übertragen. Weist die Diagnosevorrichtung eine zentrale Steuereinheit beispielsweise im Zündungsoszillographen auf, so bietet es sich an, die Signale der Signalleitung 15 zu dieser Steuereinheit zu übertragen, die dann die notwendige Entschlüsselung vornimmt und die verschiedenen Meßsignale über die vorhandenen Datenleitungen zwischen den einzelnen Diagnosegeräten überträgt. Ein solches Prüfsystem ist beispielsweise aus der DE-OS 30 3^ bekannt geworden.

Das Peripheriegerät 1k dient zweckmäßiger Weise als Aufbewahrungsort für die Anschlußkabel und für die Meßwertgeber. Dadurch wird die Handhabung übersichtlicher und einfacher und die notwendigen Kabel und Meßwertgeber sind leicht erreichbar.

Claims

22.8.1983 Fd/Hm

ROBERT BOSCH GMBH₅ 7OOO STUTTGART 1

Ansprüche

1 .J Verfahren zur Signalübertragung "bei Diagnosegeräten von Kraftfahrzeugen mit mehreren Meßkabeln, die zum Fahrzeug führen, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßkabel (17, 19, 21) einem Peripheriegerät (1¹O zugeführt sind, das in der Nähe der Meßpunkte angeordnet ist, daß die Meßsignale im Peripheriegerät (1U) verstärkt werden und über eine galvanische Trennung (30, 31) den unterschiedlichen Meßgeräten (10 13) zugeführt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßsignale in digitaler Form vom Peripheriegerät (1 *l·) zu den Meßgeräten (10 - 13) übertragen werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßsignale über Lichtwellenleiter (15) vom Peripheriegerät (^k) zu den Meßgeräten (10 13) übertragen werden.

h. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß verschiedene Meßsignale über einen Multiplexer (28) zur Übertragung zusammengefaßt werden.

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5. Peripheriegerät -zur -Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis h, mit Verstärkern und Koppelvorrichtungen zur galvanischen Trennung der Sig nale, dadurch gekennzeichnet, daß das Peripheriegerät (1k) metallisch geschirmt ist.

6. Peripheriegerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Gerät ( 1 k), einen Hacken (23) oder eine Klemmvorrichtung aufweist.

7. Peripheriegerät nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßkabel zumindest teilweise über Steckvorrichtungen (ΐβ) mit dem Gerät (lh) verbunden sind.

8. Peripheriegerät nach einem der Ansprüche 5

bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Peripheriegerät (lh) Einbuchtungen zur Aufbewahrung von Meßkabeln (17, 19, 21) und Meßwertgebern (18, 20, 22) aufweist.