DE3841425C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeugdiagnosesystem zum Überprüfen eines Motors in einem Fahrzeug nach dem Oberbegriff des Patentanspruches.

In jüngerer Zeit wurden Kraftfahrzeuge mit elektronischen Steuer­ systemen zum Steuern verschiedener Komponenten des Motors ausge­ rüstet, so z. B. zum Steuern von Kraftstoffeinspritzern, um das Fahrverhalten, die Abgasemission, den Kraftstoffverbrauch und die Motorleistung zu verbessern. Das elektronische Steuersystem steuert die Komponenten basierend auf Informationen, die aus Ausgangssignalen von verschiedenen Sensoren stammen, zum Feststellen der Motorbetriebsbedingungen. Demzufolge funktio­ niert der Motor nicht einwandfrei, wenn Komponenten oder Meßfühler Fehler aufweisen.

Durch die Verkomplizierung des elektronischen Steuersystems wird es immer schwieriger, sofort den Fehler festzustellen. Demzufolge sollte ein Fehlerdiagnosesystem in der Kraft­ fahrzeugwerkstatt vorgesehen sein, um das elektronische Steuersystem leicht überprüfen zu können.

Aus der japanischen Patentanmeldung mit der Offenlegungs­ nummer 58-12 848 ist ein Diagnosesystem bekannt, das nur zur Messung der Pulsdauer der Kraftstoffeinspritzung und der Motordrehzahl vorgesehen ist und zum Überprüfen, ob die Leerlaufdrehzahl stimmt. Die Überprüfungsanordnung ist nur zur Diagnose ganz bestimmter Fahrzeugtypen vorgesehen und dementsprechend ausgebildet.

Unter den verschiedenen elektronischen Steuersystemen sind jedoch die Datenformate und die Übertragungsgeschwindig­ keit verschieden. Um verschiedene Typen von Fahrzeugen zu überprüfen, muß man verschiedene Überprüfungsvorrichtungen entsprechend den jeweiligen Typen von elektronischen Steuer­ systemen bereitstellen, was die Handhabbarkeit erschwert und außerdem unökonomisch ist.

Weiterhin wurde ein Diagnosesystem vorgeschlagen, das eine Vielzahl von Datenformaten speichert und mit einer Vielzahl von Übertragungsgeschwindigkeiten zum Diagnostizieren ver­ schiedener Typen von elektronischen Steuersystemen ausgerü­ stet ist. In einem solchen System muß der Code, welcher einen Typ eines elektronischen Steuersystems, mit dem das zu untersuchende Fahrzeug ausgerüstet ist, in das Diagnose­ system eingegeben werden, um das Datenformat und die Über­ tragungsgeschwindigkeit auszuwählen. Dies ist jedoch eine aufwendige Arbeit, da man den entsprechenden Code zunächst feststellen muß und dann den aus verschiedenen Einzeldaten bestehenden Code eingeben muß. Wenn ein falscher Code ein­ gegeben wird, so kann kein korrektes Datenformat und keine korrekte Übertragungsgeschwindigkeit ausgewählt werden, so daß keine korrekte Diagnose durchführbar ist.

Aus der DE-OS 26 57 046 ist ein Kraftfahrzeugdiagnosesystem der eingangs genannten Art bekannt. Auch hier besteht jedoch das Problem, daß das Gerät nicht ohne weiteres an verschie­ dene Fahrzeugtypen anschließbar ist.

Ausgehend vom oben genannten Stand der Technik, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Diagnosesystem der ein­ gangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, daß die Handhabbarkeit verbessert wird.

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Patent­ spruches angegebenen Merkmale gelöst.

Im folgenden wird eine bevorzugte Ausführungsform der Erfin­ dung anhand von Abbildungen näher beschrieben. Hierbei zeigt

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Diagnose­ systems gemäß einer bevorzugten Ausführungs­ form der Erfindung;

Fig. 2a und 2b Blockdiagramme des Systems;

Fig. 3 ein Blockdiagramm zur Darstellung eines Haupt­ teils des Systems;

Fig. 4a bis 4c verschiedene Datenformate;

Fig. 5a ein Flußdiagramm zur Erläuterung der Betriebs­ weise zum Auswählen eines Formats und einer Übertragungsgeschwindigkeit; und

Fig. 5b ein Flußdiagramm zur Darstellung der Diagnose des Systems.

Wie in Fig. 1 gezeigt, umfaßt ein Fahrzeug 1 ein elektro­ nisches Steuersystem 2 zum Steuern verschiedener Komponen­ ten einer Maschine E. Das elektronische Steuersystem 2 ist an einen externen Verbinder 24 angeschlossen. Eine tragbare Diagnoseanordnung 25 umfassend einen Mikrocomputer weist einen Verbinder 26 auf, an welchen der Verbinder 24 des Systems 2 über einen Adapter 27 anschließbar ist.

Die Diagnoseanordnung 25 weist einen Hauptschalter 43, eine LCD-Anzeige 31, einen Anzeigeabschnitt 30, bestehend aus einer Vielzahl von Anzeige-LED's, und ein Tastenfeld 32 auf. Ein Verbinder 33 ist vorgesehen, um eine abnehmbare Spei­ cherkassette 34 anzubringen.

Wie in den Fig. 2a und 2b gezeigt, umfaßt das elektro­ nische Steuersystem 2 eine Zentralprozessoreinheit (CPU) 3, einen Speicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM) 4, einen Festwertspeicher (ROM) 5, ein Eingangs- und ein Ausgangs­ interface 6 bzw. 7. Die CPU 3, das RAM 4, das ROM 5 und die Eingangs- und Ausgangsinterfaces 6 und 7 sind unter­ einander über eine Busleitung 8 verbunden. Programme und Daten zum Kontrollieren des Motors sind im ROM 5 gespei­ chert. Der CPU 3, dem Eingangs- und dem Ausgangsinterface 6 und 7 und einem Treiber 18 wird elektrische Leistung aus einer Spannungsquelle V über eine Konstantspannungsschal­ tung 45 zugeführt.

Dem Eingangs-Interface 6 wird ein Kühlmitteltemperatursi­ gnal Tw von einem Kühlmitteltemperaturfühler 9, ein Kraft­ stoff/Luft-Verhältnis-Rückkopplungssignal λ von einem O₂- Fühler 10, ein Einlaßluftmengensignal Q von einem Einlaß­ luftmengenfühler 11, ein Klimaanlagenbetriebssignal SWa von einem Klimaanlagenschalter 12, ein Fahrzeuggeschwin­ digkeitssignal S von einem Fahrzeuggeschwindigkeitsfühler 13, ein Leerlaufsignal SWi von einem Leerlaufschalter 14, ein Drosselklappenöffnungssignal R von einem Drosselklap­ penpositionsfühler 15, ein Neutralpositionssignal SWn von einem Neutralschalter 16 in einem Getriebe und ein Motor­ drehzahlsignal N von einem Motordrehzahlfühler 17 zugeführt. Diese Signale werden im RAM 4 nach Datenverarbeitung in Übereinstimmung mit dem im ROM 5 gespeicherten Programm gespeichert. Die CPU 3 gibt entsprechende Kontrollsignale ab, die an den Treiber 18 über das Ausgangs-Interface 7 gegeben werden. Der Treiber 18 gibt Signale zum Steuern der Tankkontrolle 19 eines Kraftstoffdampf-Emissionssteuer­ systems, eines Abgasrückführsystem-Betätigungsorgans 20, eines Leerlaufsteuerorgans 21, und zum Ansteuern von Zünd­ spulen 22 und Kraftstoffeinspritzern 23 ab.

Die Diagnoseanordnung 25 umfaßt eine Steuereinheit 28 und eine Stromversorgungsquelle 29. Die Steuereinheit 28 um­ faßt eine CPU 36, ein RAM 37 und Eingangs-Ausgangsports 39. Diese Elemente sind untereinander über eine Busleitung 35 verbunden. Ein Taktpulsgenerator 42 ist vorgesehen, um Synchronisationspulse zu erzeugen. Ein ROM 41, das in der Speicherkassette 34 vorgesehen ist, ist mit der Busleitung 35 über einen Verbinder 33 angekoppelt. Das ROM 41 spei­ chert eine Vielzahl von Programmen zur Diagnose verschiede­ ner Fehler im Steuersystem 2. Die Eingänge des I/O-Ports 39 sind mit dem Ausgangs-Interface des Steuersystems 2 über Verbinder 24 und 26 sowie einen Adapter 27 verbunden, so daß Ausgangssignale der Fühler und Schalter 9 bis 17 aufnehmbar sind. Die Eingänge des I/O-Ports 39 sind mit dem Tastenfeld 32 verbunden, um ein Betriebsartenauswahl­ signal in Abhängigkeit von der Betätigung des Tastenfelds aufzunehmen, wobei weiterhin eine Verbindung zum Ausgangs- Interface 7 besteht. Die Ausgänge des Ports 39 sind mit dem Eingangs-Interface 6 und dem Display 31 verbunden. Die Stromquelle 29 zur Stromzuführung zur CPU 36 und zum I/O- Port 39 ist mit der Spannungsquelle V über den Hauptschal­ ter 43 verbunden.

Wie in Fig. 3 gezeigt, ist in der Steuereinheit 28 ein Kommunikationssteuerabschnitt 28 a vorgesehen. Der Abschnitt 28 a umfaßt einen Rechner 28 b, Kommunikationssystem-Aus­ wahlmittel 28 c, Speicher für ein erstes, zweites und drittes Datenformat 28 d, 28 e und 28 f und Speicher für erste bis dritte Übertragungsgeschwindigkeiten 28 g, 28 h und 28 i, die untereinander über Busleitungen 35 verbunden sind.

Der Rechner 28 b führt Berechnungen in Abhängigkeit von Signalen aus dem Steuersystem 2 aus und gibt Signale ab, um die errechneten Daten auf dem Display 31 anzuzeigen. Die ersten bis dritten Datenformate 28 d, 28 e und 28 f sind in den Fig. 4a, 4b und 4c dargestellt. Das erste Daten­ format 28 d umfaßt Daten a 1 für eine Adresse hoher Ordnung, Daten a 2 für eine Adresse niedriger Ordnung, Ausgangsdaten a 3 und Summenüberprüfungsdaten a 4 zum Überprüfen der Summe der übermittelten Daten.

Das zweite Datenformat 28 e umfaßt Daten b 1 hoher Adressen­ ordnung, Daten b 2 niedriger Adressenordnung und eine Viel­ zahl von Ausgangsdaten b 4 bis b _{n -1}, einen Bytezähler b 3 zum Speichern der Gesamtanzahl von Bytes umfassend die Ausgangs­ daten und Summenüberprüfungsdaten b _n .

Das dritte Datenformat 28 f, das ein sogenanntes "non procedure protocol system" ist, umfaßt Daten c 1 für Adres­ sen hoher Ordnung, Daten c 2 für Adressen niedriger Ordnung, mehrere Ausgangsdaten c 3 bis c _{n -1} und Leerdaten c _n .

Die Übertragungsgeschwindigkeiten, die in den Speichern 28 g, 28 h und 28 i gespeichert sind, sind voneinander ver­ schieden und betragen beispielsweise 300 baud, 600 baud und 1200 baud.

Die Anzahl von Datenformaten und Übertragungsgeschwindigkei­ ten ist hier mit drei angegeben, liegt jedoch vorteilhafter­ weise höher und kann an verschiedenen Typen von Steuer­ systemen von Fahrzeugen angepaßt sein.

Vor Durchführung eines Diagnoseprogrammes wird das Steuer­ system 2 an die Diagnoseanordnung 25 über den Adapter 27 angeschlossen, wobei weiterhin eine Kassette 34 angekoppelt wird.

Im folgenden wird der Betrieb des Systems anhand der Fluß­ diagramme nach den Fig. 5a und 5b erläutert, woraus hervorgeht, daß sich die Erfindung auch auf ein Verfahren bezieht. Die Maschine wird gestartet, woraufhin das fol­ gende Diagnoseprogramm bei laufendem Motor durchgeführt wird.

Fig. 5a zeigt die Vorgehensweise zum Feststellen des Daten­ formates und der Übertragungsgeschwindigkeit des Steuer­ systems 2. Im Schritt S 101 wird der Hauptschalter angeschal­ tet. Im Schritt S 102 wird die Steuereinheit 28 initiali­ siert. In den Schritten S 103 und S 104 werden ein Datenfor­ mat 28 d-28 f und eine der Übertragungsgeschwindigkeiten 28 g-28 i ausgewählt und gesetzt. In einem Schritt S 105 wird ein Antwort-Anforderungssignal TX ausgesandt, das in Überein­ stimmung mit dem ausgewählten Format und der ausgewählten Übertragungsgeschwindigkeit aufgebaut ist, und an das Steuer­ system 2 gesendet. Im Schritt S 106 wird festgestellt, ob ein Antwortsignal RX generiert und der Einheit 28 zugeführt wurde. Wenn das Antwortsignal RX zugeführt wurde, so wer­ den das ausgewählte Datenformat und die ausgewählte Ge­ schwindigkeit gesetzt und ein Hauptprogramm, das ein Dia­ gnoseprogramm ist, wird im Schritt S 110 aufgrund des gesetz­ ten Datenformates und der gesetzten Datengeschwindigkeit durchgeführt.

Wenn kein Antwortsignal erzeugt bzw. empfangen wurde, so schreitet das Programm zu einem Schritt S 107 fort, in wel­ chem eine andere Übertragungsgeschwindigkeit ausgewählt wird. In einem Schritt S 108 wird festgestellt, ob die An­ zahl von Auswahlversuchen für die Übertragungsgeschwindig­ keit die Anzahl von gespeicherten Übertragungsgeschwindig­ keiten (bzw. die Anzahl von Speichern zur Speicherung der Übertragungsgeschwindigkeit) erreicht hat, die im vorlie­ genden Fall gemäß Fig. 3 die Zahl drei ist. Wenn die Anzahl von Wahlvorgängen geringer als drei ist, so kehrt das Pro­ gramm zum Schritt S 105 zurück. Wenn kein Antwortsignal er­ halten wurde, obwohl die Auswahl bereits die vorbestimmte bzw. gespeicherte Häufigkeit erreicht hat, so schreitet das Programm zum Schritt S 109 fort, in welchem das Daten­ format verändert wird. Dann kehrt das Programm zum Schritt S 104 zurück, in welchem die ausgewählte Übertragungsge­ schwindigkeit gesetzt wird. Das oben beschriebene Programm wird so lange wiederholt, bis ein entsprechendes Datenformat und eine entsprechende Übertragungsgeschwindigkeit ausge­ wählt sind, indem überprüft wird, ob das Antwortsignal der Einheit 28 zugeführt wird oder nicht. Nachdem ein passen­ des Datenformat und eine passende Übertragungsgeschwindig­ keit festgelegt wurden, wird das Hauptprogramm im Schritt S 110 zugeführt, welches im folgenden anhand der Fig. 5 näher erläutert wird.

Das Wartungspersonal betätigt das Tastenfeld 32 und wählt einen Diagnose-Modus aus, z. B. um die Batteriespannung und die Einspritzpulsbreite zu überwachen. Dann wird ein Be­ triebsartencode im RAM 37 der Einheit 28 gespeichert.

In einem Schritt S 111 wird die gespeicherte Betriebsart von der Steuereinheit 28 gelesen, woraufhin in einem Schritt S 112 der Inhalt der Betriebsart von der CPU 36 übersetzt wird. In einem Schritt S 113 wird ein Datenanforderungssi­ gnal TX entsprechend der Betriebsart dem System 2 zugeführt. In einem Schritt S 114 wird ein Datensignal RX entsprechend der Batteriespannung oder der Einspritzpulsbreite der Ein­ heit 28 vom Steuersystem 2 aufgrund des ausgewählten Daten­ formates und mit der ausgewählten Übertragungsgeschwindig­ keit zugeführt. Im Schritt S 115 wird das aufgenommene Bi­ närwort in ein Dezimalwort umgewandelt, welches die Bat­ teriespannung oder Pulsbreite wiedergibt. In einem Schritt S 116 wird die Batteriespannung oder die Pulsbreite im Dis­ play 31 angezeigt. Auf diese Weise kann das Wartungspersonal die Batteriespannung bzw. die Einspritzpulsbreite analy­ sieren.

Aus obigem geht hervor, daß das korrekte Datenformat und die korrekte Übertragungsgeschwindigkeit entsprechend dem Typ des Steuersystems im Kraftfahrzeug automatisch auswähl­ bar sind. Auf diese Weise kann die Diagnose des Motors ohne Eingeben eines Identifizierungscodesignales für das Datenformat und die Übertragungsgeschwindigkeit durchge­ führt werden, so daß eine erhöhte Sicherheit und eine bes­ sere Handhabbarkeit der Anordnung gewährleistet sind.

Claims (1)

1. Kraftfahrzeugdiagnosesystem zum Überprüfen eines Motors (E) in einem Fahrzeug, der von einem elektronischen Steuer­ system (2) gesteuert wird, das Sensoreinrichtungen (9-11, 13, 15, 17) zum Feststellen von Betriebsbedingungen der Maschine (E) und Steuereinrichtungen (6, 7, 18) aufweist, zum Speichern von Eingangsdaten aus den Sensoreinrichtungen und zum Abgeben von Ausgangsdaten zum Steuern der Maschine (E) wobei das Diagnosesystem eine Steuereinheit (Computer 28) umfaßt, welche die Ausgangsdaten untersucht und Diagnosedaten erzeugt, wobei weiterhin Anzeigeeinrichtungen (31) zum Anzeigen der Diagnosedaten, ein Tastenfeld (32) zum Eingeben einer Diagnosebetriebsart in die Steuereinrichtung (28), Verbin­ dungseinrichtungen (8, 24, 26) zum Verbinden der Steuerein­ richtung (28) mit dem elektronischen Steuersystem (2) und eine abnehmbare Speicherkassette (34) vorgesehen sind, die abnehmbar an der Steuereinrichtung (28) angebracht ist und in der eine Vielzahl von Programmen zum Untersuchen der Aus­ gangsdaten gespeichert ist, dadurch gekennzeichnet,
   daß die Steuereinrichtung (28) derart ausgebildet ist, daß eine Vielzahl von Datenformaten (28 d, 28 e, 28 f) vor­ gesehen ist, um Ausgangsdaten aus dem elektronischen Steuersystem (2) zur abnehmbaren Speicherkassette (34) zu übermitteln, welche verschiedene Datensignale um­ fassen, daß in der Steuereinrichtung (28) eine Vielzahl von Signalgeschwindigkeitsfestlegungseinrichtungen (28 g, 28 h, 28 i) vorgesehen sind, um die Signalübertragungs­ geschwindigkeit beim Übermitteln von Daten vom elektronischen Steuersystem (2) zur abnehmbaren Speicherkassette (34) einzustellen,
   daß Auswahleinrichtungen (28 c) vorgesehen sind, welche mit den Signalgeschwindigkeitsfestlegungseinrichtungen (28 g, 28 h, 28 i) in Verbindung stehen und eine der Signalgeschwindig­ keiten und eines der Datenformate festlegen,
   daß Anforderungseinrichtungen (S 105) vorgesehen sind, welche ein Datenanforderungssignal (TX) in Abhängigkeit von Datenformat an das elektronische Steuersystem (2) ausgeben, und daß
   Einrichtungen (S 106, S 114) vorgesehen sind um Daten (RX) vom elektronischen Steuersystem (2) aufzunehmen und die Diagnosedaten im einzelnen anzuzeigen, wobei diese Ein­ richtungen derart ausgebildet sind, daß die Anzeige ohne Veränderung der abnehmbaren Speicherkassetten (34) durch­ führbar ist.