DE3540599C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Diagnosesystem für ein Kraftfahr
zeug nach der Gattung des Hauptanspruchs.
Bei den heute bereits sehr aufwendigen und in Zukunft im Auf
bau immer komplexer werdenden Kraftfahrzeugen wird es für das
Servicepersonal zunehmend schwieriger, Defekte an Systemen des
Kraftfahrzeuges zu lokalisieren; zumal, wenn es sich um ledig
lich zeitweise auftretende Fehler handelt, die zwar nicht zu
einem Ausfall eines Systems oder dem Kraftfahrzeug führen,
seinen Betrieb jedoch stören können.
Durch den Einbau von immer mehr elektronischen Systemen wurde
zwar die Ausfallhäufigkeit relativ stark vermindert, jedoch
erlauben die komplizierten Systeme bei dennoch auftretenden
Fehlern keinen so guten Einblick wie einfache mechanische Sy
steme, sofern nicht das Servicepersonal über umfangreiche
elektrotechnische bzw. elektronische Kenntnisse verfügt.
In der DE-OS 32 29 411 wurde daher schon eine elektronische
Vorrichtung mit Selbstüberwachung für ein Kraftfahrzeug vorge
schlagen. Ein elektronisches Steuersystem zum Steuern des
Betriebs von Kraftfahrzeugeinrichtungen ist hierbei mit einer
Fehlerfeststellvorrichtung versehen, die Fehler in Ab
schnitten des Systems feststellen kann. Es umfaßt ferner einen
Speicherbereich zum Abspeichern von Fehlerdaten und -adressen,
eine Fehleranzeige und einen dem Steuersystem zugeordneten
Mikrorechner mit Eingabe- und Anzeigeeinheit.
Dieses System ist jedoch relativ aufwendig und benötigt ein
spezielles Fahrzeuginformationssystem mit getrennter Anzeige-
und Eingabeeinheit. Sollen ferner mit dem System mehrere
elektronische Steuersystem überwacht werden, so ist vom Fahr
zeuginformationssystem zum jeweiligen Steuersystem jeweils ein
eigenes Bussystem erforderlich. Dieses erfordert jedoch einen
hohen Verdrahtungsaufwand. Das System ist somit aufwendig und
teuer und benötigt durch die zusätzlichen Elemente viel Raum.
Damit ist es in der räumlichen Enge eines Armaturenbrettbe
reiches eines Fahrzeug schwerlich unterbringbar.
In der US-Zeitschrift "Electronics" vom 20. November 1980 sind
auf den Seiten 113 bis 122 bereits elektronische Steuersysteme
beschrieben, die mit einer Selbstüberwachungsfunktion ausge
stattet sind. Diese verwenden jedoch eine zentrale Leuchte oder
ein zentrales Anzeigefeld, mit dem Fehlermeldungen aus den
Steuersystemen über einen Blinkcode ausgebbar sind. Diese
einfache Art der Fehlerausgabe ist zwar raumsparend, jedoch ist
die darstellbare Anzahl an Fehlerarten begrenzt durch die
Anzahl unterschiedlicher und eindeutig erfaßbarer Blinkmuster,
da viele, jeweils nur kurzfristig erscheinende Informations
einheiten schwierig zu einer eindeutigen und korrekten Gesamt
information zusammenfaßbar sind.
Ein ebenfalls in dieser Zeitschrift beschriebenes Kombinations
instrument mit einer Fehleranzeige in Codeform über ein elek
tronisches Tachometer mildert zwar die oben beschriebene
Problematik, dient jedoch nur zur Überwachung bzw. Diagnose
anzeige von Fehlern im Kombinationsinstrument selbst. Steuer
systeme weiterer Kraftfahrzeugeinrichtungen sind dagegen nicht
an dieses Diagnosesystem anschließbar; sie benötigen die oben
beschriebene, zusätzliche Blinkleuchte.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ausgehend von diesem be
kannten Stand der Technik ein Diagnosesystem für Kraftfahrzeuge
zu schaffen, dessen Testeinheit und Anzeigesystem Bestandteil
eines Kombinationsinstruments des Kraftfahrzeuges ist, wobei
die Testeinheit mit zu überwachenden Steuersystemen über ein
einfaches Bussystem zur Übertragung von serieller, digitaler
Information verbunden ist.
Die Aufgabe ist durch die kennzeichnenden Merkmale des An
spruchs 1 gelöst. Weitere, die Erfindung in vorteilhafter Weise
ausgestaltende Merkmale sind in den Unteransprüchen enthalten.
Die Vorteile der Erfindung sind in erster Linie im einfachen,
problemlosen Aufbau, in der Verwendung bereits im Kombinations
instrument enthaltener Bauteile und in einer klaren und ein
deutigen Darstellung erfaßter Fehlermeldungen zu sehen. Durch
die Verwendung eines einfachen seriellen Bussystems wird zu
sätzlich der Verdrahtungsaufwand verringert. Das System ist
somit einfach, robust, preisgünstig und zudem raumsparend
unterbringbar.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Zeichnungen im folgenden
näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 ein Kombinationsinstrument eines Fahrzeuges mit
mehreren, über ein Bussystem angeschlossenen Steuer
systemen und einer Steckvorrichtung;
Fig. 2 ein Beispiel nach Fig. 1, jedoch mit einem einge
führten Diagnosestecker für Fahrzeugeigendiagnose,
Fig. 3 ein Beispiel nach Fig. 2, jedoch mit angeschlossener
externer Testeinheit,
Fig. 4 ein Prinzipschaltbild eines Steuersystems,
Fig. 5 ein Prinzipschaltbild eines Kombinationsinstruments,
Fig. 6 eine Darstellung von auf einer Anzeigeeinheit abbild
baren Schriftzügen,
Fig. 7 ein Flußdiagramm, das einen Diagnoseablauf wiedergibt,
Fig. 8 eine Teildarstellung des Flußdiagramms nach Fig. 7
für Steuergeräte, die zu einer unidirektionalen Daten
übertragung auf einer Kommunikationsleitung fähig sind,
Fig. 9 eine Teildarstellung des Flußdiagramms nach Fig. 7 für
Steuergeräte, die zu einer bidirektionalen Datenüber
tragung auf einer Kommunikationsleitung fähig sind.
In Fig. 1 ist mit 1 ein Diagnosesystem für ein Kraftfahrzeug
gezeigt. Funktionssysteme des Kraftfahrzeuges, wie z. B.
einer elektronischen Kraftstoffeinspritzung, einem Anti
blockiersystem oder dergleichen, sind Steuersysteme 2, 3 zu
geordnet. Diese Steuersysteme sind über einen Diagnosebus 4 mit
einer später noch zu beschreibenden Testeinheit innerhalb eines
Kombinationsinstruments 5 verbunden. Ein Anzeigesystem 6 dieses
Kombinationsinstruments 5 ist hierbei in einem - nicht
gezeigten - Armaturenbrettbereich angeordnet, der im Sichtbe
reich des Fahrers liegt.
Das Anzeigesystem 6 soll hierbei ein oder mehrere Anzeigeein
heiten 7, 8 und 9 umfassen, auf denen Symbole und/oder alpha
numerische Zeichen darstellbar sind. Die Anzeigeeinheiten 7, 8
und 9 können hierbei beispielsweise einem elektronischen Weg
streckenzähler 7 sowie Multifunktionsanzeigen (Funktionsanzeige
8 und Datenanzeige 9) eines handelsüblichen Bordrechners,
beispielsweise zur Bestimmung von Fahrdaten, zugeordnet sein,
wobei eine Anzeige einer entsprechenden Funktion und zugehöriger
Daten außerhalb des Diagnosemodus durch einen Funktionsum
schalter 10 vorwählbar ist.
Die Testeinheit innerhalb des Kombinationsinstruments 5 ist
über Steuerleitungen 11 mit Kontaktbuchsen 12 und 13 einer
Steckvorrichtung 14 verbunden; über diese ist das Kombinations
instrument 5 mit der Testeinheit und dem Anzeigesystem 6 in
einen Diagnosemodus überführbar. Es sind zwei Steuerleitungen
11 vorgesehen, wobei die erste Steuerleitung ON (Kontaktbuchse
12) zum Überführen des Diagnosesystems 1 in eine Fahrzeugeigen
(On-Board-) Diagnose und die zweite Steuerleitung OFF (Kontakt
buchse 13) zum Überführen des Systems in eine Off-Board-Diagnose
(Diagnose mittels eines externen Diagnosesystems) dient. An
Kontaktbuchsen 15, 16 der Steckvorrichtung 14 ist ferner der
Diagnosebus 4 angeschlossen. Schließlich ist noch eine
Kontaktbuchse 17 über einen Zündschalter 18 mit einem positivem
Pol (+) einer Batterie 19 verbunden, deren negativer Pol (-) an
einer Fahrzeugmasse 20 und einer Kontaktbuchse 21 der Steckvor
richtung 14 liegt.
Der Diagnosebus 4 ist aus einer unidirektionalen Reizleitung L
(Kontaktbuchse 16) und einer uni- bzw. bidirektionalen Kommuni
kationsleitung K (Kontaktbuchse 15) aufgebaut. Ein derartiger
Diagnosebus ist beispielsweise in einem Arbeitspapier (ISO-
Papier) N 448, Seite 5, der "International Organization for
Standardisation", Arbeitskreis für Diagnosefragen, beschrieben.
Über den Diagnosebus 4 können eine beliebige Anzahl zweier ver
schiedener Typen von Steuersystemen 2, 3 angesprochen werden:
Steuersysteme vom Typ I (Steuersystem 2), die zu einer bi
direktionalen Kommunikation (Datenaustausch) mit der Testein
heit über die Kommunikationsleitung K befähigt sind, und solche
vom einfacheren Typ II (Steuersystem 3), bei denen die
Kommunikationsleitung K lediglich einer unidirektionalen
Kommunikation (Antwortleitung vom Steuergerät zur Testeinheit)
dient.
Die Reizleitung L dient der Testeinheit dazu, ein bestimmtes
Steuersystem anzusprechen oder eine Löschung eines Speicherbe
reichs für Fehlermeldungen (Typ II) zu veranlassen (Übermittlung
von Steuerbefehlen (Typ II) und Adressen). Die Kommunikations
leitung K dient der Übermittlung von Diagnosedaten und bei
Steuergeräten vom Typ I zusätzlich zum Übermitteln von
speziellen Diagnose-Steuerbefehlen und Adressen.
Bei der On-Board-Diagnose wird hierbei der Diagnoseablauf
mittels des Funktionsumschalters 10 von einer Bedienperson ge
steuert. Er sollte hierzu wenigstens drei Schaltmöglichkeiten
aufweisen, wobei die erste Schaltmöglichkeit zur Anwahl des zu
diagnostizierenden Steuersystems, die zweite zum Initialisieren
und zur Fehlerausgabe und die dritte zum Löschen des Speicher
bereichs für Fehlermeldungen bei angesprochenen Steuersystemen
dient. Ist eine vierte Schaltmöglichkeit vorgesehen, so ist
damit ein automatischer, sequentiell ablaufender Diagnoseab
lauf anregbar.
Die Anwahl des zu diagnostizierenden Steuersystems erfolgt
hierbei durch ein ein- bzw. mehrmaliges Betätigen der ersten
Schaltmöglichkeit, wobei bei jedem Betätigen eine Steueradresse
sequentiell erhöht und eine symbolische Systemadresse im
Anzeigesystem 6 (Anzeigeeinheit 8) angezeigt wird.
Durch ein erstes Betätigen der zweiten Schaltmöglichkeit wird
das adressierte Steuersystem initialisiert und eine Steuer
systemidentifikation, die ein Steuersystem näher spezifiziert,
angezeigt und durch ein weiteres Betätigen dieser Schaltmöglich
keit eine Fehleranzahl und/oder -art und/oder -dauer und/oder
-häufigkeit und/oder Umweltfaktoren bei Auftreten eines Fehlers
angezeigt; als letzte Anzeige erfolgt eine Abfrage, ob der
Speicherbereich für Fehlermeldungen gelöscht werden soll, was
durch Betätigen der dritten Schaltmöglichkeit auslösbar ist.
Die während des Diagnoseablaufs auf dem Anzeigsystem 6 er
scheinenden Anzeigen können entweder im Klartext oder in Code
form erfolgen; die Decodierung erfolgt dann durch die Bedien
person mittels einer entsprechenden steuersystemspezifischen
Tabelle.
Eine Darstellung einer Stromversorgung des Kombinationsinstru
ments 5 ist aus Gründen der Übersichtlichkeit weggelassen
worden.
Zum Einleiten und Durchführen der On-Board-Diagnose ist in die
Steckvorrichtung 14 ein Diagnosestecker 22 einzuführen (Fig. 2);
der Diagnosestecker 22 umfaßt Kontaktstifte 23 bis 28, die
dabei mit den entsprechenden Kontaktbuchsen 12 bis 13, 15 bis 17
und 21 in elektrisch leitende Verbindung treten.
Im Falle der On-Board-Diagnose weist der Diagnosestecker 22
lediglich eine Kurzschlußbrücke 29 auf, die die Kontaktstifte
23 und 27 überbrückt. Im eingeführten Zustand verbindet somit
der Diagnosestecker 22 die Steuerleitung ON mit dem Pluspol (+)
der Batterie 19, sofern der Zündschalter 18 geschlossen ist.
Damit wird das Kombinationsinstrument in den Diagnosemodus
überführt.
Die Off-Board-Diagnose wird mittels eines externen Diagnose
systems 30 durchgeführt, die alle dazu notwendigen Bestand
teile, wie Testeinheit (nicht gezeigt), Anzeigesystem (Display
31) und Bedienelemente 32 (Funktionsumschalter) aufweist. Dieses
externe Diagnosesystem kann ferner einen Steuerrechner, der den
Ablauf der Diagnose selbsttätig steuert, umfassen, als auch
beispielsweise einen Drucker 33.
Das externe Diagnosesystem 30 ist hierzu mittels eines
Diagnosesteckers 34 für Off-Board-Diagnose über Kontaktstifte
35 bis 40 mit den Kontaktbuchsen 12 bis 13, 15 bis 17 und 21
der Steckvorrichtung 14 zu verbinden. Eine Kurzschlußbrücke
verbindet hierbei die Steuerleitung OFF bei geschlossenem Zünd
schalter 18 mit dem Pluspol (+) der Batterie 19. Über die
Kontaktstifte 37 bis 38 ist das externe Steuergerät mit dem
Diagnosebus 4 und, falls das externe Diagnosesystem 30 keine
eigene Stromversorgung enthält, über die Kontaktstifte 39, 40
mit der Batterie 19 verbunden.
Das externe Diagnosesystem 30 kann aber auch einfacher aufge
baut sein und dem im Kombinationsinstrument 5 eingebauten
Diagnosesystem weitgehend entsprechen. Es umfaßt hierzu ledig
lich die Testeinheit, das Anzeigesystem 6 und den Funktions
schalter 10; diese sind in einem gemeinsamen Gehäuse unterge
bracht und ermöglichen so einer Bedienperson, eine Diagnose
auch außerhalb des Fahrzeugs vorzunehmen. Darüber hinaus kann
dieses externe Diagnosesystem auch für Fahrzeuge eingesetzt
werden, die (aus Wirtschaftlichkeitsgründen) keine eigene Test
einheit im Kombinationsinstrument 5 aufweisen und bei denen
lediglich die Steuersysteme 2, 3 über den Diagnosebus mitein
ander und mit Steckvorrichtung 14 verbunden sind. Hierbei
entfallen die Verbindungen von den Steuersystemen 2, 3 und der
Steckvorrichtung 14 zum Kombinationsinstrument 5.
Das anhand Fig. 4 näher beschriebene Steuersystem 2 ist ein
Steuersystem vom Typ I; es unterscheidet sich vom Typ II im
wesentlichen in der Richtung des Datenverkehrs auf der Kommu
nikationsleitung K.
Das Steuersystem 2 ist im allgemeinen auf der Grundlage eines
Mikrorechners 41 mit einem Arbeitsspeicher (RAM) 42 und nicht
flüchtigen (ROM, PROM, EPROM) 43 und elektrisch löschbaren
(EEPROM) 44 Speichern aufgebaut. Letzere dienen unter anderem
als Fehlerspeicher. Über Eingabeleitungen 45 sind Sensoren 46
an den Mikrorechner 41 angeschlossen, die analoge und/oder
digitale Signale der Funktionssysteme erfassen und in Abhängig
keit davon deren Stellglieder 47 über Ausgabeleitungen 48 an
steuern.
Das in Fig. 5 dargestellte Kombinationsinstrument 5 weist neben
dem Anzeigesystem 6 weitere nicht gezeigte Anzeigeeinheiten,
wie z. B. ein Tachometer, ein Drehzahlmesser usw. auf, die auch
in Form eines Displays ausgeführt sein können.
Die Testeinheit ist mittels eines Mikrorechnersystems 49 rea
lisierbar. Der Diagnosebus K, L ist über eine serielle und das
Anzeigesystem 6 über eine serielle oder parallele Schnittstelle
mit dem Mikrorechnersystem 49 verbunden. Die Steuerleitungen 11
und die Leitungen 50 des Funktionsumschalters 10 gelangen über
Digitaleingänge auf des Mikrorechnersystem 49.
Selbstverständlich kann das Mikrorechnersystem 49 aber auch als
gemeinsames Steuersystem für die Testeinheit und die (nicht ge
zeigten) weiteren Anzeigeeinheiten und das Anzeigesystem 6
dienen. Es erhält dann zusätzliche Signale von analogen
und/oder digitalen Gebern 51 bis 53, beispielsweise einem
Tachogeber 51, einem Drehzahlgeber 52, einem Temperaturgeber 53
usw. Das Mikrorechnersystem 49 ist somit wesentlich effektiver
genutzt; das Diagnosesystem (stehendes Fahrzeug) und die An
steuerung der Anzeigen (fahrendes Fahrzeug) werden in der
Regel nicht gleichzeitig genutzt.
Das Mikrorechnersystem 49 und die Steuersysteme 2, 3 umfassen
neben den gezeigten Bauteilen noch Speicher, Taktgeneratoren,
Schaltungen zur Signalaufbereitung, Treiberstufen und weitere,
zu ihrem Betrieb notwendige Bausteine. Da diese dem Fachmann
allgemein bekannt sind, wurde auf ihre Darstellung ebenso ver
zichtet wie auf die Darstellung einer Stromversorgung.
In Fig. 6 sind Beispiele möglicher Anzeigen auf dem Anzeige
system 6 während des Diagnosevorgangs gezeigt. Fig. 6a stellt
hierbei eine Anzeige dar, wie sie nach Einführen des Diagnose
steckers 22 in die Steckvorrichtung 14 (entsprechend Fig. 2)
auf den Anzeigeeinheiten 7 bis 9, erscheint; sie zeigt an, daß
sich das Diagnosesystem 1 in einem Diagnosemodus befindet.
Nach Betätigen der ersten Schaltmöglichkeit wird ein vorge
wähltes Steuersystem (beispielsweise ein ABS-Steuersystem) ent
sprechend Fig. 6b auf der Anzeigeeinheit 8 angezeigt. Nach
Initialisierung des Steuersystems erfolgt eine Identifizierung
desselben; es wird eine Kennung entsprechend Fig. 6c angezeigt,
mit deren Hilfe die Bedienperson aus einer Tabelle entnehmen
kann, um welchen Typ es sich bei dem Steuersystem handelt (Her
steller, Bauart, Seriennummer usw.). Auf ein weiteres Betätigen
der zweiten Schaltmöglichkeit erfolgt entweder eine Anzeige
entsprechend Fig. 6d, wenn kein Fehler im System vorhanden ist
oder eine Anzeige von Fehlern oder fehlerzugehörigen Informa
tionswerten entsprechend Fig. 6e. Mit den angezeigten Fehler
codes kann die Bedienperson aus der oben genannten Tabelle
entnehmen, um welchen Fehler es sich handelt bzw. welches
Teilsystem des diagnostizierten Steuersystems einen Fehler oder
Defekt aufweist.
Durch ein weiteres Betätigen der zweiten Schaltmöglichkeit
können die restlichen Fehler im System angezeigt werden. Sind
alle Fehler angezeigt, so erfolgt als letzte Abfrage, ob der
Fehlerspeicher des Steuersystems gelöscht werden soll (Fig.
6f). Dies kann dann durch Betätigen der dritten Schaltmöglich
keit erfolgen. Als Quittierung erfolgt dann die Anzeige
entsprechend Fig. 6g.
Der Vorgang wiederholt sich dann durch Anwahl des nächsten
Steuersystems (Antippen der ersten Schaltmöglichkeit), wie
beschrieben (Fig. 6b). Fig. 6h zeigt schließlich noch, welche
Anzeige erscheint, wenn eine Eingabe bearbeitet wird.
Der Diagnosevorgang wird schließlich beendet, indem der Diag
nosestecker 22 von der Steckvorrichtung abgezogen wird. Das
Mikrorechnersystem 49 des Kombinationsinstruments 5 kann
selbstverständlich eine Programmiermöglichkeit umfassen, die
die Anzeige entsprechend der sprachlichen Gegebenheiten eines
Exportlandes modifiziert (Sprachkodierung).
Anhand von in Fig. 7 bis 9 dargestellten Flußdiagrammen wird
nun ein Diagnoseablauf näher erläutert. Manuell vorzunehmende
Eingriffe sind dabei oval gekennzeichnet, während von der
Testeinheit vorzunehmende und per Programm ablaufende Teile des
Diagnoseablaufs durch Rechtecke (Durchführen eines Teils),
Rauten (Abfragen), Parallelogramme (Anzeigen) und Kreise
(Programmverzweigungen) gekennzeichnet sind.
In einem ersten Schritt, 54 (Fig. 7) wird der Diagnosemodus
durch Einstecken des Diagnosesteckers 22 in die Steckvorrich
tung 14 eingeleitet; daraufhin wird der Diagnosemodus,
55 (Fig. 6b) angezeigt. Sodann geht das Testsystem in eine
Warteschleife, 56, bis die erste Schaltmöglichkeit des
Funktionsumschalters 10 betätigt ist. Daraufhin wird das erste
Steuersystem angezeigt, 57.
Es wird abgefragt, ob die erste Schaltmöglichkeit ein weiteres
Mal betätigt ist, 58. Wenn ja, wird eine Steuergeräteadresse
erhöht, 59 und das adressierte Steuergerät angezeigt, 60 und
zur Abfrage 58 zurückgekehrt; wenn nein, erfolgt eine Abfrage,
61, ob die zweite Schaltmöglichkeit betätigt ist. Wenn nein,
ist der Diagnosevorgang beendet und der Diagnosestecker 22 kann
abgezogen werden, 62; wenn ja, erfolgt eine Fehlerausgabe
entsprechend Fig. 8 oder 9, je nachdem, ob es sich um ein
Steuersystem mit uni- bzw. bidirektionaler K-Leitung handelt
(Verzweigung bei A, 63).
Kehrt das System von der Fehlerausgabe bei einem Verzweigungs
punkt B, 64, zurück, so erfolgt eine Abfrage, ob der Fehler
speicher gelöscht werden soll, 65, (Fig. 6f). Wird die dritte
Schaltmöglichkeit betätigt, so wird der Fehlerspeicher
gelöscht, 66 und es erfolgt eine Anzeige, daß der Fehler
speicher gelöscht ist, 67, (Fig. 6g) und eine Anzeige des
angewählten Steuersystems, 68. Anschließend kehrt die Testein
heit zur Abfrage 58 zurück.
Wird bei der Abfrage 65 die zweite Schaltmöglichkeit betätigt,
so wird das zuvor angewählte Steuersystem angezeigt, 69. An
schließend erfolgt wiederum eine Abfrage, 70, ob die zweite
Schaltmöglichkeit erneut betätigt wurde. Wenn ja, wird zur
Verzweigung bei A, 63, zurückgekehrt, womit die Fehlerausgabe
des angewählten Steuersystems wiederholt werden kann, wenn
nein, wird zur Abfrage 58 zurückgekehrt.
Die Fehlerausgabe, die nun zwischen den Verzweigungspunkten A,
63, und B, 64 bzw. C, 71, abläuft, wobei letzterer zwischen der
Abfrage 65 und der Anzeige 69 eintritt, ist abhängig vom Typ
des Steuersystems. Ist er vom einfacheren Typ II mit unidirek
tionaler K-Leitung, so läuft sie, entsprechend Fig. 8, wie
folgt ab:
Nach Initialisieren des Steuersystems durch die Testeinheit überträgt dieses ein Signal, mit dessen Hilfe die Testeinheit die Datenübertragungsgeschwindigkeit (Baudrate) erkennen kann; eine derartige Baudratenerkennung ist beispielsweise in der DE-OS 35 37 477 beschrieben. Ebenso werden einige Schlüssel worte (Keywords) übertragen, mit deren Hilfe die Testeinheit über eine Spezifikation einer nachfolgenden seriellen Kommuni kation und eine Konfiguration der Hardware informiert wird, 72. Anschließend werden ein oder mehrere Identifikationsblöcke vom Steuersystem 3 zur Testeinheit gesendet, 73, worauf eine Steuersystemidentifikation entsprechend Fig. 6c auf der Anzeigeeinheit 8 erscheint, 74. Daraufhin erfolgt eine Über tragung eines Fehlerblocks, 75. Sind keine Fehler vorhanden, Abfrage 76, so erscheint die Anzeige "Null Fehler", 77, ent sprechend Fig. 6d, worauf die Testeinheit zum Verzweigungspunkt C, 71, zurückkehrt.
Nach Initialisieren des Steuersystems durch die Testeinheit überträgt dieses ein Signal, mit dessen Hilfe die Testeinheit die Datenübertragungsgeschwindigkeit (Baudrate) erkennen kann; eine derartige Baudratenerkennung ist beispielsweise in der DE-OS 35 37 477 beschrieben. Ebenso werden einige Schlüssel worte (Keywords) übertragen, mit deren Hilfe die Testeinheit über eine Spezifikation einer nachfolgenden seriellen Kommuni kation und eine Konfiguration der Hardware informiert wird, 72. Anschließend werden ein oder mehrere Identifikationsblöcke vom Steuersystem 3 zur Testeinheit gesendet, 73, worauf eine Steuersystemidentifikation entsprechend Fig. 6c auf der Anzeigeeinheit 8 erscheint, 74. Daraufhin erfolgt eine Über tragung eines Fehlerblocks, 75. Sind keine Fehler vorhanden, Abfrage 76, so erscheint die Anzeige "Null Fehler", 77, ent sprechend Fig. 6d, worauf die Testeinheit zum Verzweigungspunkt C, 71, zurückkehrt.
Sind Fehler vorhanden, so wird ein Fehlercode und wenn vorhanden,
fehlerzugehörige Informationswerte angezeigt, 78, entsprechend
Fig. 6e. Anschließend wird abgefragt, ob mit der Fehlerausgabe
fortgefahren werden soll, 79; wird die erste Schaltmöglichkeit
betätigt, so wird die Fehlerausgabe abgebrochen, 80, und zum
Verzweigungspunkt C, 71, zurückgekehrt.
Wird dagegen die zweite Schaltmöglichkeit betätigt, so erfolgt
als nächstes eine Abfrage, ob weitere Fehler vorliegen, 81.
Wenn nein, erfolgt eine Anzeige "Speicher löschen?", 82, ent
sprechend Fig. 6f und eine Rückkehr zum Verzweigungspunkt B,
64; wenn ja, erscheint eine Anzeige des aktuellen Fehlercodes,
83, entsprechend Fig. 6e, worauf die Testeinheit zur Abfrage 79
zurückkehrt.
Bei Steuergeräten vom Typ I mit bidirektionaler Kommunikations
leitung K ist die Fehlerausgabe, entsprechend der erweiterten
Möglichkeiten, etwas umfangreicher (Fig. 9).
Ausgehend vom Verzweigungspunkt A erfolgt zunächst wieder die
Initialisierung des Steuersystems durch die Testeinheit und die
Übertragung des Signals zur Erkennung der Baudrate und der
Keywords durch das angewählte Steuersystem, 84. Anschließend
sendet das Steuersystem wieder einen oder mehrere Identifika
tionsblöcke zur Testeinheit, 85, worauf diese die Steuer
systemidentifikation, 86 (entsprechend Fig. 6c) zur Anzeige
bringt. Nach dem Einlesen der Anzahl der zu übertragenden
Fehlerblöcke, 87 durch die Testeinheit erfolgt, wenn keine
Fehler vorhanden sind (Abfrage 88), die Anzeige "Null Fehler",
89, entsprechend Fig. 6d. Anschließend kehrt das System zum
Verzweigungspunkt C, 71, zurück.
Sind Fehler vorhanden, so erfolgt ein Einlesen des ersten Fehler
blocks 90, und es wird ein Fehlercode eines ersten Fehlers im
ersten Fehlerblock angezeigt, 91. Dann erfolgt eine Abfrage,
wie in der Fehlerausgabe fortgefahren werden soll, 92. Wird die
erste Schaltmöglichkeit betätigt, erfolgt ein Abbruch der
Fehlerausgabe, 93, und die Testeinheit kehrt zum Verzweigungs
punkt C, 71, zurück. Erfolgt eine Betätigung der zweiten
Schaltmöglichkeit, so wird zunächst untersucht, ob weitere
Fehler oder fehlerzugehörige Informationswerte vorliegen, 94.
Wenn nein, erfolgt die Anzeige "Speicher löschen?", 95, ent
sprechend Fig. 6f, und die Rückkehr zum Verzweigungspunkt B,
64. Wenn nein, wird ein nächster Fehlercode angezeigt, 96.
Auf eine Abfrage 97 hin wird bei nicht erreichtem Fehlerblock
ende zur Abfrage 92 zurückgekehrt und andernfalls ermittelt, ob
ein weiterer Fehlerblock vorliegt, Abfrage 98; wenn nein, wird
direkt zur Abfrage 92 zurückgekehrt, andernfalls vor dieser
Rückkehr ein nächster Fehlerblock eingelesen, 99.
Die Fehler- bzw. Steuergerätebezeichnungen können selbstver
ständlich auch im Klartext anstatt in Codeform auf den Anzeige
systemen erscheinen, sofern diese entsprechend ausgelegt sind.
Es kann ferner vorgesehen sein, daß der Funktionsumschalter 10
eine vierte Schaltmöglichkeit umfaßt, mit der im Diagnosemodus
ein automatischer Diagnoseablauf ansteuerbar ist, der jeweilige
Fehler für einige Zeit anzeigt bzw. auf einer (externen)
Protokolleinheit wiedergibt; dabei werden alle Steuersysteme
nacheinander diagnostiziert und alle Fehler ausgelesen. Es ist
aber auch hier sinnvoll, wenn das Löschen des Fehlerspeichers
manuell erfolgt.
Das Diagnosesystem kann ferner eine Fahrzeugeigendiagnose um
fassen, die - auch während der Fahrt - permanent allgemeine
und/oder sicherheitsrelevante Systemdefekte in den Steuer
bzw. Funktionssystemen und/oder anderen Fahrzeugkomponenten
erkennt und dem Fahrer während der Fahrt anzeigt.
Hierbei kann die Fehleranzeige im Diagnosemodus auf spezielle
Systemdefekte beschränkt sein, während außerhalb des Diagnose
modus auch allgemeine Systemdefekte des Kraftfahrzeugs ange
zeigt werden können. Ebenso kann es vorgesehen sein, daß die
Anzeige von Systemdefekten von zusätzlichen, sich auf einen
jeweiligen Systemdefekt beziehenden Verhaltenshinweisen für den
Fahrer begleitet ist (z. B. "Werkstatt aufsuchen", "langsam
weiterfahren", "sofort anhalten", usw.).
Schließlich kann die Testeinheit und/oder das Kombinationsin
strument 5 ebenfalls eine Selbstüberwachungsfunktion umfassen,
und/oder durch das externe Diagnosesystem prüf- bzw. überwach
bar sein.
Claims (17)
1. Diagnosesystem für ein Kraftfahrzeug, das mit einem oder
mehreren, Funktionssystemen des Kraftfahrzeugs zugeordneten
Steuersystemen, wie z. B. einer elektronischen
Kraftstoffeinspritzung, einem Antiblockiersystem usw.
ausgestattet ist, wobei die Steuersysteme mit einer
Selbstüberwachungsfunktion und einem, einen definierten
Speicherbereich für Fehlermeldungen aufweisenden,
nichtflüchtigen Speicher ausgestattet und mit einem
Anzeigesystem verbunden sind, über das die Fehlermeldungen
durch eine manuelle Eingabe angefordert und angezeigt werden
können, dadurch gekennzeichnet, daß das außerhalb eines
Diagnosemodus einem Bordrechner zugeordnete der Anzeige von
Fahrdaten dienende Anzeigesystem Bestandteil eines in einem
Armaturenbrett des Kraftfahrzeugs angeordneten
Kombinationsinstruments (5) ist und eine Testeinheit umfaßt,
mit dem die Steuersysteme (2, 3) über ein
serielles Bussystem (4) mit einer unidirektionalen Reizleitung
(L) und einer uni- oder bidirektionalen Kommunikationsleitung
(K) verbunden sind, wobei die Reizleitung (L) zum
Initialisieren einer seriellen Kommunikation und die
Kommunikationsleitung (K) zum Übertragen von serieller,
digitaler Information zwischen den einzelnen Steuersystemen
(2, 3) und der Testeinheit dient.
2. Diagnosesystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
zwei verschiedene Typen von Steuersystemen diagnostiziert
werden können, wobei Steuersysteme vom Typ I (2) über die
Kommunikationsleitung (K) zu einer bidirektionalen Kommunikation
mit der Testeinheit fähig sind, während die Kommunikationslei
tung (K) bei Steuersystemen vom einfacheren Typ II (3) ledig
lich als einfache Antwortleitung zur Testeinheit hin dient.
3. Diagnosesystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß im Kombinationsinstrument (5) eine mit der
Testeinheit verbundene Steckvorrichtung (14) angeordnet ist, in
die ein, das Kombinationsinstrument (5) mit der Testeinheit und
dem Anzeigesystem (6) in einen Diagnosemodus umschaltender
Diagnosestecker (22, 34) einführbar ist.
4. Diagnosesystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
ein Diagnoseablauf im Diagnosemodus mittels eines, wenigstens
drei Schaltmöglichkeiten aufweisenden Funktionsumschalters (10)
für das Anzeigesystem (6) des Kombinationsinstruments (5)
gesteuert wird, wobei
- - die erste Schaltmöglichkeit zur Anwahl des zu diagnostizie renden Steuersystems (2, 3),
- - die zweite Schaltmöglichkeit zum Initalisieren und zur Fehlerausgabe des angewählten Steuersystems (2, 3) und
- - die dritte Schaltmöglichkeit zum Löschen des Speicherbe reichs für Fehlermeldungen dient.
5. Diagnosesystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß
die Anwahl des zu diagnostizierenden Steuersystems (2, 3) durch
ein- bzw. mehrmaliges Betätigen der ersten Schaltmöglichkeit
erfolgt, wobei bei jedem Betätigen eine, ein bestimmtes Steuer
system (2, 3) ansprechende Steueradresse sequentiell erhöht und
danach eine symbolische Systemadresse angezeigt wird.
6. Diagnosesystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß
durch ein erstes Betätigen der zweiten Schaltmöglichkeit das
angewählte Steuersystem (2, 3) initialisiert und eine Steuer
systemidentifikation angezeigt wird und durch ein weiteres
Betätigen dieser Schaltmöglichkeit eine Fehleranzahl und/oder
eine Fehlerart und/oder eine Fehlerdauer und/oder eine
Fehlerhäufigkeit und/oder Umweltfaktoren angezeigt werden,
wobei als letzte Anzeige eine Abfrage erfolgt, ob der
Speicherbereich für Fehlermeldungen gelöscht werden soll.
7. Diagnosesystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß
durch ein Betätigen der dritten Schaltmöglichkeit auf die
Abfrage hin der Speicherbereich gelöscht werden kann.
8. Diagnosesystem nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Funktionsumschalter (10) eine vierte Schalt
möglichkeit aufweist, mit dem ein automatischer, sequentiell
ablaufender Diagnoseablauf im Diagnosemodus anwählbar ist.
9. Diagnosesystem nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekenn
zeichnet, daß in an sich bekannter Weise im Kombinationsinstru
ment vorhandene Anzeigeeinheiten (Displays 7, 8 und 9) eines
elektronischen Wegstreckenzählers (7) und Multifunktionsan
zeigen (8, 9) eines Bordcomputers (Mikrorechnersystem 49) als
Anzeigesystem dienen.
10. Diagnosesystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß
die Anzeigen des Diagnoseablaufs im Klartext bzw. in Kodeform
erfolgen.
11. Diagnosesystem nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
daß das Diagnosesystem (1) ferner eine Fahrzeugeigendiagnose
umfaßt, die während der Fahrt permanent allgemeine und/oder
sicherheitsrelevante Systemdefekte in den Steuersystemen
(2, 3) und/oder anderen Fahrzeugkomponenten erkennt und dem
Fahrer anzeigt.
12. Diagnosesystem nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,
daß die Anzeige von Systemdefekten bei der Fahrzeugeigendiag
nose sich auf einen jeweiligen Systemdefekt beziehende, zu
sätzliche Verhaltenshinweise für den Fahrzeugführer umfaßt.
13. Diagnosesystem nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet,
daß außerhalb des Diagnosemodus eine Anzeige allgemeiner System
defekte des Kraftfahrzeugs erfolgen kann, während im Diagnose
modus die Anzeige auf spezielle Systemdefekte beschränkt ist.
14. Diagnosesystem nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet,
daß die Testeinheit über die Steckvorrichtung (14) mit einem
externen, den Ablauf der Diagnose selbsttätig steuernden
und protokollierenden Servicetestgerät verbindbar ist, das
den Diagnoseablauf automatisch steuert und dessen Ergebnis an
zeigt und/oder protokolliert.
15. Diagnosesystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß
das serielle Bussystem (K, L) über die Steckvorrichtung (14)
mit einem externen, einfacheren Diagnosesystem verbunden werden
kann, das in Testeinheit, Anzeigesystem und Funktionsumschalter
dem im Fahrzeug einbaubaren Diagnosesystem weitgehend ent
spricht.
16. Diagnosesystem nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet,
daß die Testeinheit und/oder das Kombinationsinstrument (5)
ebenfalls eine Selbstüberwachungsfunktion umfaßt und durch
externe Diagnosesysteme (30) prüf- oder überwachbar ist.
17. Diagnosesystem nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet,
daß das Diagnosesystem (1) in ständiger Kommunikation mit den
Steuersystemen (2, 3) steht und im Diagnosemodus eine Master
funktion über sämtliche, an das Bussystem (K,L) angeschlossene
Steuergeräte (2, 3) übernimmt.
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