DE3904915A1 - Diagnoseeinrichtung fuer die elektronische steuerung eines kraftfahrzeugmotors - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Diagnoseeinrichtung für ein Kraftfahrzeug.

Heute sind Kraftfahrzeuge mit einer elektronischen Steue­ rung für die verschiedenen Komponenten der Maschine, z. B. die Einspritzdüsen, ausgerüstet, wodurch die Fahreigen­ schaften, die Abgasemission, der Kraftstoffverbrauch und die Maschinenleistung verbessert werden. Die elektronische Steuerung steuert diese Komponenten auf der Grundlage von Informationen, die durch Ausgangssignale verschiedener Fühler oder Sonden, die Betriebszustände der Maschine erfassen, gegeben sind. Wenn daher Fehlfunktionen von Kom­ ponenten und Fühlern bzw. Sonden auftreten, arbeitet die Maschine nicht optimal.

Wegen der Komplexität der elektronischen Steuerung ist es schwierig, Störungen sofort festzustellen. Daher sollte eine Autowerkstatt mit einer Fehlerdiagnoseeinrichtung zum leichten Prüfen der elektronischen Steuerung ausgerüstet sein.

Die JP-OS 59-61 740 zeigt ein Selbstdiagnosesystem, bei dem am Fahrzeug angebrachte Warnlampen aufleuchten oder blin­ ken, wenn Störungen in Sonden und Stelleinheiten, z. B. Einspritzdüsen, auftreten. Den eigentlichen Zustand der fehlerhaften Sonden und Stelleinheiten können die Lampen aber nicht angeben.

Die JP-OS 58-12 848 zeigt eine Diagnoseeinrichtung, bei der ein exklusives Prüfgerät vorgesehen ist, um die Kraftstoff­ einspritzimpulsdauer und die Motordrehzahl zu messen und zu prüfen, ob die Leerlaufdrehzahl normal ist. Das Prüfgerät dient nur der Prüfung bestimmter Fahrzeugtypen.

Fig. 6 zeigt eine kürzlich vorgeschlagene Diagnoseeinrich­ tung mit einem Diagnosegerät 102 und einer Speicherkassette 103, die abnehmbar an dem Gerät 102 angebracht ist. Die Speicherkassette 103 hat einen Speicher, z. B. einen ROM, in dem Diagnoseprogramme sowie Festinformationen für Fahr­ zeugtyp und Baujahr des Fahrzeugs 100 gespeichert sind. Es sind verschiedene Kassetten 103 für sämtliche Fahrzeugtypen vorgesehen, und es wird eine Kassette für das jeweils zu prüfende Fahrzeug ausgewählt und mit dem Diagnosegerät 102 gekoppelt. Zur Prüfung der elektronischen Steuerung erfolgt eine wechselseitige Datenübertragung zwischen der Kassette 103 und der elektronischen Steuerung 101 des Fahrzeugs 100. Prüfergebnisse von Fühlern werden auf einer Anzeige 104 durch Betätigung einer Tastatur 105 am Diagnosegerät 102 angezeigt. Auf der Anzeige 104 wird aber nur der Zahlenwert des Prüfergebnisses angezeigt, während die Bezeichnung oder Abkürzung der geprüften Komponente nicht angezeigt wird. Der Prüfer muß sich also die gewählte Diagnosebe­ triebsart oder das zu prüfende Objekt merken, wahrend er in einem Bedienungshandbuch nachschlägt, und kann sich daher nicht auf die Diagnose konzentrieren.

Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung einer Diagno­ seeinrichtung, bei der Diagnoseinformation, die auf einer Anzeige angezeigt wird, ohne weiteres ohne Nachschlagen in einem Handbuch erkannt werden kann.

Die Diagnoseeinrichtung nach der Erfindung für die elektro­ nische Steuerung eines Kraftfahrzeugmotors, wobei die elek­ tronische Steuerung Erfassungselemente zur Erfassung von Betriebszuständen des Motors sowie Steuermittel zur Spei­ cherung der von den Erfassungselementen gelieferten Infor­ mation und zur Lieferung von Ausgangsinformation für die Steuerung des Motors aufweist, ist gekennzeichnet durch Umsetzungsmittel, die die Ein- und Ausgangsinformation von der elektronischen Steuerung abrufen und diese Information in anzeigbare Ziffern umsetzen, durch eine Eingabeeinheit zur Eingabe einer Diagnosebetriebsart in die Umsetzungs­ mittel, durch einen Speicher zur Speicherung eines der Diagnosebetriebsart entsprechenden Codes, durch eine Abruf­ einheit, die aufgrund der Diagnosebetriebsart den Code aus dem Speicher abruft, und durch eine Anzeige, die numerische Informationen und den Code gleichzeitig anzeigt.

Anhand der Zeichnung wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 eine schematische Darstellung der Diagnose­ einrichtung nach der Erfindung;

Fig. 2a und 2b ein Blockdiagramm der Einrichtung;

Fig. 3 ein Blockdiagramm eines Hauptteils der Ein­ richtung;

Fig. 4 einen Funktionsablaufplan der Einrichtung,;

Fig. 5a eine Tabelle, in der Abkürzungen und Einheiten gespeichert sind;

Fig. 5b eine Speicher-Map, in der Anzeigeinformation gespeichert ist; und

Fig. 6 eine schematische Darstellung einer konven­ tionellen Diagnoseeinrichtung.

Gemäß Fig. 1 ist ein Kraftfahrzeug 1 mit einer elektroni­ schen Steuerung 2 zur Steuerung verschiedener Komponenten eines Motors E ausgestattet. Die elektronische Steuerung 2 ist an einen externen Steckverbinder 24 angeschlossen. Ein tragbares Diagnosegerät 25 mit einem Mikrorechner ist in einem Gehäuse 25 a untergebracht und hat einen Steckverbin­ der 26, an den der Steckverbinder 24 der elektronischen Steuerung 2 über ein Adapterkabel 27 anschließbar ist.

Das Diagnosegerät 25 hat einen Hauptschalter 43, eine Flüs­ sigkristallanzeige 31, einen Indikatorteil 30 mit mehreren Leuchtdioden- bzw. LED-Indikatoren sowie eine Tastatur 32. Ein Steckverbinder ist zum Anschluß einer lösbaren Spei­ cherkassette 34 vorgesehen.

Nach den Fig. 2a und 2b umfaßt die elektronische Steuerung 2 eine CPU 3, einen RAM 4 als flüchtigen Speicher, einen ROM 5 als nichtflüchtigen Speicher, eine Eingabeschnitt­ stelle 6 und eine Ausgabeschnittstelle 7. Diese sind sämt­ lich untereinander über einen Bus 8 verbunden. Im ROM 5 sind Programme und Informationen zur Steuerung des Motors sowie Festinformationen wie etwa der Fahrzeugtyp gespei­ chert. Die CPU 3, die Ein- und Ausgabeschnittstellen 6 und 7 sowie eine Ansteuereinheit 18 werden von einer Energie­ versorgung BV über einen Kontakt 44 a eines Leistungsrelais 44 und einen Konstantspannungskreis 45 gespeist. Eine Relaisspule 44 b des Relais 44 ist mit der Versorgung BV über einen Zündanschluß IG eines Zündschalters 46 ver­ bunden.

Der Eingabeschnittstelle 6 werden zugeführt ein Kühlmit­ teltemperatursignal Tw von einem Kühlmitteltemperaturfühler 9, ein Mischungsverhältnis-Rückführsignal λ von einer O₂-Sonde 10, ein Saugluftmengensignal Q von einem Saugluft­ mengenfühler 11, ein Klimaanlagenbetriebssignal SWa von einem Klimaanlagenschalter 12, ein Fahrzeuggeschwindig­ keitssignal S von einem Fahrzeuggeschwindigkeitsfühler 13, ein Leerlaufsignal SWi von einem Leerlaufschalter 14, ein Drosselklappenlagesignal R von einem Drosselklappenlage­ fühler 15, ein Neutralstellungssignal SWn von einem Neutralstellungsschalter 16 im Getriebe und ein Motordreh­ zahlsignal N von einem Drehzahlfühler 17. Diese Signale werden nach Verarbeitung entsprechend dem im ROM 5 gespei­ cherten Programm im RAM 4 gespeichert. Die CPU 3 erzeugt entsprechende Steuersignale, die an die Ansteuereinheit 18 durch die Ausgabeschnittstelle 7 angelegt werden. Die Ansteuereinheit 18 erzeugt Signale zur Beeinflussung eines Kick-Down-Elektromagneten 47 eines Kick-Down-Schalters, eines Kraftstoffpumpenrelais 48, eines Kanister-Reglers 19 einer Kraftstoffdampfemissions-Regelung, einer Abgasrück­ führ-Stelleinheit 20, einer Leerlaufregelungs-Stelleinheit 21, von Zündspulen 22 und Einspritzdüsen 23.

Die Ansteuereinheit 18 liefert ferner Signale an D-Prüf­ lampen 23 a und U-Prüflampen 23 b. Die D-Prüflampen 23 a sind in der elektronischen Steuerung 2 vorgesehen, um eine Störung in dieser anzuzeigen. Wenn in der Steuerung 2 durch die Selbstdiagnosefunktion eine Störung erfaßt wird, wird aus dem ROM 5 ein entsprechender Störungscode ausgelesen, so daß mehrere Lampen 23 a aktiviert werden bzw. blinken, wodurch der Störungscode angezeigt wird. Die U-Prüflampen 23 b sind am Armaturenbrett des Fahrzeugs vorgesehen und informieren den Fahrer über die durch die Selbstdiagnose­ funktion erfaßte Störung.

Das Diagnosegerät 25 hat eine Steuereinheit 28 und eine Energieversorgung 29. Die Steuereinheit 28 umfaßt eine CPU 36, einen RAM 37, Ein-Ausgabebausteine 39 und 40 und einen Taktgeber 38. Diese Elemente sind miteinander über einen Bus 35 verbunden. Ein Taktimpulsgeber 42 ist zur Erzeugung von Synchronisierimpulsen vorgesehen. Ein in der Speicher­ kassette 34 vorgesehener ROM 41 ist mit dem Bus 35 über den Steckverbinder 33 verbunden. Im ROM 41 sind mehrere Pro­ gramme zur Diagnose verschiedener Störungen der elektroni­ schen Steuerung 2 sowie Festdaten, die noch im einzelnen erläutert werden, gespeichert. Eingänge des Ein-Ausgabe­ bausteins 40 sind mit der Ausgabeschnittstelle 7 der elek­ tronischen Steuerung 2 über die Steckverbinder 24 und 26 und das Adapterkabel 27 verbunden zum Empfang von Ausgangs­ signalen der Fühler und Schalter 9-17. Ausgänge des Bau­ steins 40 sind mit dem Indikatorteil 30 verbunden. Eingänge des Ein-Ausgabebausteins 39 sind mit der Tastatur 32 zur Zuführung eines Betriebsartwählsignals in Abhängigkeit von der Betätigung der Tastatur sowie mit der Ausgabeschnitt­ stelle 7 verbunden. Ausgänge des Bausteins 39 sind mit der Eingabeschnittstelle 6 und der Anzeige 31 verbunden. Die Energieversorgung 29 zur Speisung der CPU 36 und der Ein- Ausgabebausteine 39 und 40 ist über den Hauptschalter 43 mit der Versorgung BV verbunden.

Als Festinformationen sind im ROM 41 mehrere Informationen, die Abkürzungen von Prüfobjekten und von Einheiten dar­ stellen, in Form einer Tabelle sowie Diagnoseprogramme für den jeweiligen Fahrzeugtyp gespeichert. Fig. 5 zeigt Ab­ kürzungen von Prüfobjekten. Z. B. sind Informationen zur Anzeige einer Abkürzung VB und einer Einheit V für eine Diagnosebetriebsart gespeichert, in der die Batteriespan­ nung geprüft wird.

Die Steuereinheit 28 wird unter Bezugnahme auf Fig. 3 im einzelnen erläutert. Sie umfaßt eine Diagnosebetriebsart­ code-Interpretiereinheit 50, die ein Betriebsartsignal in Abhängigkeit von der Diagnosebetriebsart erzeugt, die über die Tastatur 32 eingegeben wurde. Das Betriebsartsignal wird einer Tabelleninformations-Sucheinheit 53 zugeführt, die einen Abkürzungsinformationsspeicher 56 adressiert, um Abkürzungen zu gewinnen. Das Betriebsartsignal wird ferner einer Datenübertragungseinheit 51 zugeführt, die der elek­ tronischen Steuerung 2 ein Informationsbedarfssignal TX entsprechend dem Objektsignal zuführt. Ein Informations­ signal RX, das Informationen über Fühler und Schalter bezeichnet, wird von der elektronischen Steuerung 2 an einen Datenrechner 52 über die Datenübertragungseinheit 51 entsprechend dem Informationsbedarfssignal TX geführt. Das Informationssignal in Binärzifferform wird von der Rechen­ einheit 52 in eine Dezimalziffer umgesetzt.

Ausgangssignale der Sucheinheit 53 und des Datenrechners 52 werden einer Anzeigeinformations-Speichereinheit 54 zuge­ führt, die die Abkürzungsinformation und die Diagnosein­ formation in einer im RAM 37 vorhandenen Speicher-Map spei­ chert (Fig. 5b). Ein Ausgangssignal der Anzeigeinforma­ tions-Speichereinheit 54 wird einer Anzeigeansteuereinheit 55 zugeführt, die die Anzeige 31 mit Ansteuersignalen beaufschlagt, so daß die Diagnose- und Abkürzungsinforma­ tionen angezeigt werden.

Vor der Durchführung des Diagnoseprogramms wird die elek­ tronische Steuerung 2 durch das Adapterkabel 27 mit dem Diagnosegerät 25 verbunden, und die Kassette 34 wird an das Diagnosegerät 25 gekoppelt.

Die Funktionsweise der Einrichtung wird nachstehend unter Bezugnahme auf den Ablaufplan von Fig. 4 erläutert. Der Motor wird angelassen, und das folgende Diagnoseprogramm wird bei laufendem Motor durchgeführt.

Der Hauptschalter 43 wird eingeschaltet, und in Schritt S 101 wird die Initialisierung der Steuereinheit 28 durch­ geführt. Ein Prüfer betätigt die Tastatur 32, wählt eine Diagnosebetriebsart aus und gibt einen Betriebsartcode der Diagnosebetriebsart ein. Wenn z. B. die Batteriespannung geprüft werden soll, wird ein Betriebsartcode F 01 für die Batteriespannungsprüfung (z. B. F→0→1→ENT) über die Tastatur 32 eingegeben. Der Betriebsartcode wird in einer vorbestimmten Adresse in der Speicher-Map des RAM 37 vorübergehend gespeichert. In den Schritten S 102 und S 103 wird der Betriebsartcode von der Betriebsartcode-Interpre­ tiereinheit 50 ausgelesen und interpretiert. In Schritt S 104 wird die Information für eine Abkürzung des Prüfob­ jekts und eine Einheit aus dem ROM 41 durch die Informa­ tionssucheinheit 53 entsprechend der ausgewählten Betriebs­ art ausgelesen und im RAM 37 gespeichert. In der Batterie­ spannungs-Prüfbetriebsart werden Informationen zur Anzeige der Abkürzung VB für die Batteriespannung und der Einheit V ausgelesen und gespeichert.

Das von der gewählten Betriebsart abhängige Informations­ bedarfssignal TX wird in Schritt S 105 der elektronischen Steuerung 2 zugeführt. In Schritt S 106 wird der Steuerein­ heit 28 ein Diagnoseinformationssignal RX, das die Batte­ riespannung bezeichnet, von der Steuerung 2 zugeführt. In Schritt S 107 wird die empfangene Binärziffer in eine die Batteriespannung bezeichnende Dezimalziffer umgesetzt und im RAM 37 gespeichert. In Schritt S 108 werden die Abkürzung für die Batteriespannung und die Einheit, die in den Schritten S 102 und S 104 gespeichert wurden, sowie die in Dezimalzifferform in Schritt S 107 gespeicherte Diagnose­ information ausgelesen und der Anzeigeansteuereinheit 55 zugeführt. Infolgedessen werden auf der Anzeige 31, wie Fig. 1 zeigt, die Abkürzung VB, der Betriebsartcode F 01, die Batteriespannung 11,76 und die Einheit V der Spannung angezeigt. Damit kann der Prüfer in einfacher Weise die Batteriespannung prüfen. Das Programm kehrt für die nächste Diagnose zu Schritt S 102 zurück.

Ausgänge der verschiedenen Fühler können geprüft werden, indem in ähnlicher Weise andere Diagnosebetriebsarten gemäß Fig. 5a gewählt werden. Jeder Betriebsartcode bezeichnet eine Diagnosebetriebsart, wie aus der folgenden Tabelle ersichtlich ist.

Aus der vorstehenden Beschreibung ist ersichtlich, daß durch die Erfindung eine Diagnoseeinrichtung angegeben wird, bei der auf der Anzeige angezeigte Diagnoseinforma­ tionen ohne weiteres erkennbar sind, ohne daß in einem Handbuch nachgeschlagen werden muß. Da die Informationen in einfacher Weise angezeigt werden, wird die Funktionsfähig­ keit verbessert, was es einem Prüfer erlaubt, sich aus­ schließlich mit der Diagnose zu beschäftigen.

Claims (2)

1. Diagnoseeinrichtung für die elektronische Steuerung eines Kraftfahrzeugmotors,
wobei die elektronische Steuerung (2) Erfassungselemente (9-17) zur Erfassung von Betriebszuständen des Motors sowie Steuermittel (3-8) zur Speicherung der von den Erfassungs­ elementen gelieferten Information und zur Lieferung von Ausgangsinformation für die Steuerung des Motors aufweist,
gekennzeichnet durch
Umsetzungsmittel (50-54), die die Ein- und Ausgangsinfor­ mation von der elektronischen Steuerung (2) abrufen und diese Information in anzeigbare Ziffern umsetzen;
eine Eingabeeinheit (32) zur Eingabe einer Diagnosebe­ triebsart in die Umsetzungsmittel;
einen Speicher (37) zur Speicherung eines der Diagnose­ betriebsart entsprechenden Codes;
eine Abrufeinheit (53), die aufgrund der Diagnosebetriebs­ art den Code aus dem Speicher abruft; und
eine Anzeige (31), die numerische Informationen und den Code gleichzeitig anzeigt.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingabeeinheit eine Tastatur (32) ist.