DE3929798C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Diagnosesystem für die Diagnose eines elektronischen Steuersystems für einen Fahrzeugmotor in einem Kraftfahrzeug nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1. Ein derartiges Diagnosesystem ist aus der EP 02 25 971 A2 bekannt.

Seit kurzem werden Kraftfahrzeuge mit einem elektronischen Steuerungssystem ausgerüstet, um die verschiedenen Komponenten eines Motors, wie z. B. die Kraftstoffeinspritzer zu steuern, um dadurch das Fahrverhalten, die Abgasemission, den Kraftstoffverbrauch sowie die Motorleistung zu verbessern. Das elektronische Steuerungssystem steuert die Komponenten auf der Basis von Information, die durch Ausgangssignale von verschiedenen Sensoren repräsentiert wird, welche die Motorbetriebszustände abtasten. Wenn dementsprechend Fehlfunktionen von Komponenten und Sensoren auftreten, arbeitet der Motor nicht ordnungsgemäß.

Wegen der Kompliziertheit des elektronischen Steuerungssystems ist es jedoch schwierig, derartige Störungen sofort zu finden. Aus diesem Grunde sollte eine Kraftfahrzeugwerkstätte mit einem Diagnosegerät ausgerüstet sein, um ein solches elektronisches Steuerungssystem schnell und leicht überprüfen zu können. Das elektronische Steuerungssystem hat einen Speicher und ein Datenübertragungssystem, welches sich an das Diagnosegerät anschließen läßt.

In der JP-OS 58-12 848 ist ein Diagnosesystem angegeben, bei dem ein in zwei Richtungen arbeitendes Übertragungssystem zwischen dem elektronischen Steuerungssystem und dem Diagnosegerät vorgesehen ist, um auf diese Weise die Daten auf der Basis von Ausgangssignalen von verschiedenen Sensoren und Steuerdaten von verschiedenen Betätigungsorganen des Steuerungssystems zu diagnostizieren.

Wenn das elektronische Steuerungssystem mit dem Diagnosegerät in Verbindung steht und der Diagnosebetrieb beginnt, überträgt das Steuerungssystem kontinuierlich das Datensignal zum Diagnosegerät. Dementsprechend wird die Belastung, welche auf eine Zentraleinheit oder CPU in dem Steuerungssystem ausgeübt wird, extrem groß.

Wenn die Drehzahl des Motors auf einen hohen Wert steigt, während eine kontinuierliche Datenübertragung vom Steuerungssystem zum Diagnosegerät erfolgt, wird die Ausführung von Steuerprogrammen des Steuerungssystems, wie z. B. die Kraftstoffeinspritzsteuerung sowie die Zündzeitpunktsteuerung durch die große Belastung der Zentraleinheit beeinträchtigt. Infolgedessen können die Kraftstoffeinspritzung und die Zündzeitpunktsteuerung nicht ordnungsgemäß gesteuert werden.

Um dieses Problem zu lösen, wird ein Anfragesignal von dem Diagnosegerät an das Steuerungssystem geschickt, um die Beendigung der Datenübertragung zu fordern. Nachdem das Steuerungssystem das Datenübertragungs-Beendigungssignal empfangen hat und die Beendigung der Datenübertragung übersetzt hat, stoppt das Steuerungssystem die Übertragung von Daten. Infolgedessen vergeht eine bestimmte Zeit, bis die Beendigung der Datenübertragung erfolgt, was eine Fehlfunktion des Motors hervorrufen kann.

Außerdem gibt es andere Arten von Kraftfahrzeugen, die eine Vielzahl von Steuereinheiten aufweisen, um den Motor, das Getriebe, die Bremsen sowie die Fahrt zu steuern. Wenn diese Steuereinheiten diagnostiziert werden, werden die Steuereinheiten parallel an das Diagnosegerät angeschlossen, und zwar über ein Paar von Busleitungen. Das Diagnosegerät sendet ein bestimmtes Steuereinheit-Bestimmungssignal an sämtliche Steuereinheiten über eine der Busleitungen. In Abhängigkeit von dem bestimmten Steuereinheit-Bestimmungssignal stellt jede Steuereinheit fest, ob sie selbst bestimmt worden ist oder nicht. Die bestimmte Steuereinheit wird über die Busleitungen mit dem Diagnosegerät verbunden, die anderen Steuereinheiten werden von den Busleitungen abgetrennt.

Wenn die bestimmte Steuereinheit mit dem Diagnosegerät in Verbindung steht, sendet sie kontinuierlich Signale über die Busleitungen zum Diagnosegerät. In einem solchen Zustand werden die anderen Steuereinheiten keiner Diagnose unterworfen. Um eine Diagnose der anderen Steuereinheiten durchzuführen, erzeugt das Diagnosegerät ein Datenübertragungs-Beendigungsanfragesignal, das an sämtliche Steuereinheiten angelegt wird.

Sobald die Steuereinheit in Verbindung mit dem Diagnosegerät in Abhängigkeit von dem Übertragungs-Beendigungsanfragesignal aufhört, die Datenübertragung vorzunehmen, wird die neu bezeichnete Steuereinheit an das Diagnosegerät angeschlossen, um die Datenübertragung zu beginnen. Da jedoch die Übertragungsprozedur kompliziert ist, wird eine lange Zeit benötigt, um eine Vielzahl von Steuereinheiten einer Diagnose zu unterziehen.

Infolgedessen ist es schwierig, die Verbindung zwischen der Steuereinheit um dem Diagnosegerät rasch zu ändern. Für eine Vielzahl von Steuereinheiten kann der Diagnosebetrieb damit nicht schnell und einfach durchgeführt werden.

Auch das Diagnosesystem der eingangs genannten Art nach der EP 02 25 971 A2 entspricht im wesentlichen den zuvor beschriebenen Systemen. Insbesondere dauert es auch bei diesem System eine nicht unbeträchtliche Zeit, bis eine Beendigung der Datenübertragung erfolgen kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Diagnosesystem der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, daß der Datenübertragungszustand zwischen dem Steuerungssystem und dem Diagnosegerät rasch und unkompliziert geändert werden kann.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Ein wesentlicher Punkt der Erfindung liegt darin, daß das vom Rufsignalsender erzeugte und zum Rufsignalempfänger übertragene Rufsignal ein kontinuierliches Signal ist. Somit kann in äußerst einfacher Weise zu jedem beliebigen Zeitpunkt die Datenübertragung gestartet oder gestoppt werden.

Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung anhand von Abbildungen näher erläutert. Hierbei zeigen

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Diagnosesystems;

Fig. 2a und 2b ein Blockschaltbild des Diagnosesystems;

Fig. 3 ein Blockschaltbild zur Erläuterung des Hauptbereiches des Diagnosesystems;

Fig. 4a ein Flußdiagramm zur Erläuterung der Wirkungsweise des Diagnosesystems;

Fig. 4b ein Flußdiagramm zur Erläuterung einer Unterbrechungsroutine;

Fig. 5 eine schematische Darstellung zur Erläuterung einer zweiten Ausführungsform gemäß der Erfindung;

Fig. 6a bis 6c Blockschaltbilder zur Erläuterung des Aufbaus des Diagnosesystems gemäß Fig. 5; und in

Fig. 7a und 7b Blockschaltbilder zur Erläuterung des Hauptteiles des Diagnosesystems gemäß Fig. 5.

Im folgenden wird zunächst auf Fig. 1 Bezug genommen. Ein Kraftfahrzeug 1 ist mit einem elektronischen Steuerungssystem ausgerüstet, das eine elektronische Steuereinheit 2, eine Vielzahl von Sensoren und Schaltern sowie eine Vielzahl von Betätigungsorganen aufweist, um die verschiedenen Komponenten eines Fahrzeugmotors E zu steuern. Die elektronische Steuereinheit 2 ist mit einem externen Anschluß 24 verbunden. Ein tragbares Diagnosegerät 25 mit einem Mikrocomputer ist in einem Gehäuse 25a untergebracht und hat einen Anschluß oder Verbinder 26, an den der Anschluß 24 der Steuereinheit 2 über einen Adapterkabelbaum 27 angeschlossen ist.

Das Diagnosegerät 25 hat einen Stromversorgungsschalter SW4, eine Flüssigkristallanzeige 31, einen Anzeigebereich 30 mit einer Vielzahl von LED-Anzeigeelementen sowie eine Tastatur 32. Ein Anschluß oder Verbinder 33 ist vorgesehen, um einen lösbaren Speichereinschub 34 anzuschließen.

Im folgenden wird auf Fig. 2a und 2b Bezug genommen. Die elektronische Steuereinheit 2 enthält eine CPU 3, ein RAM 4, ein ROM 5, ein nicht-flüchtiges RAM 4′, eine Eingangsschnittstelle 6 sowie eine Ausgangsschnittstelle 7. Die CPU 3, die RAMs 4 und 4′, das ROM 5, die Eingangs- und Ausgangsschnittstellen 6 und 7 sind miteinander über einen Datenbus 8 verbunden.

Programme und Daten zur Steuerung des Motors sowie feste Daten, wie z. B. der Typ des Fahrzeugs, sind in dem ROM 5 gespeichert. Die CPU 3, die Eingangs- und Ausgangsschnittstellen 6 und 7 sowie ein Treiber 18 werden von einer Stromquelle BV über einen Kontakt eines Relais RY1 sowie eine Konstantspannungsschaltung 16 mit Energie versorgt. Eine Spule des Relais RY1 ist an die Stromquelle BV über einen Zündschloßschalter SW10 angeschlossen.

Die Eingangsschnittstelle 6 erhält ein Kühlmitteltemperatursignal TW von einem Kühlmitteltemperatursensor 9, ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Rückkopplungssignal O₂ von einem O₂-Sensor 10, ein Ansaugluftmassensignal Q von einem Ansaug-Luftmassensensor 11, ein Klimaanlagen-Betriebssignal AC von einem Klimaanlagenschalter SW1, ein Fahrzeuggeschwindigkeitssignal S von einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 13, ein Leerlaufsignal ID von einem Leerlaufschalter SW2, ein Drosselklappen-Öffnungsgradsignal R von einem Drosselklappenstellungssensor 15, ein Neutralstellungssignal NT von einem Neutralstellungsschalter SW3 in einem Getriebe sowie ein Motordrehzahlsignal N von einem Motordrehzahlsensor 17.

Diese Signale werden in dem RAM 4 gespeichert nach der Verarbeitung der Daten in Abhängigkeit von dem in dem ROM 5 gespeicherten Programm. Die CPU 3 erzeugt entsprechende Steuersignale, die über die Ausgangsschnittstelle 7 an den Treiber 18 angelegt werden. Der Treiber 18 erzeugt Signale zur Steuerung eines Kickdown-Magneten 12, eines Kraftstoffpumpenmagneten 14, einer Aktivkohlebehältersteuerung 19 eines Kraftstoffdampf-Emissionssteuerungssystem, eines Abgasrückführungs- oder EGR-Betätigungsorgans 20, eines Leerlaufsteuerungs-Betätigungsorgans 21, von Zündspulen 22 sowie von Kraftstoffeinspritzern 23.

Der Treiber 18 liefert weiterhin Signale für D-Kontrollampen 23a und U-Kontrollampen 23b. Die D-Kontrollampen 23a sind in der elektronischen Steuereinheit 2 vorgesehen, um eine Information über eine Anomalität in der Steuereinheit 2 zu liefern. Wenn eine Anomalität in der Steuereinheit 2 durch eine Selbstdiagnosefunktion festgestellt wird, wird ein entsprechender Störungscode aus dem ROM 5 ausgelesen, um eine Vielzahl von D-Kontrollampen 23a einzuschalten oder aufleuchten zu lassen, um dadurch den Störungscode anzuzeigen. Die U-Kontrollampen 23b sind im Armaturenbrett des Fahrzeugs vorgesehen, um dem Fahrer des Fahrzeugs die Störung als Warnung mitzuteilen, die durch die Selbstdiagnosefunktion festgestellt worden ist.

Störungsdaten der festgestellten Anomalität sind in dem nicht-flüchtigen RAM 4′ gespeichert.

Das Diagnosegerät 25 hat eine Diagnosesteuereinheit 28 sowie eine Stromversorgungsquelle 29. Die Steuereinheit 28 weist eine CPU 36, ein RAM 37, eine Eingangs/Ausgangs-Schnittstelle 40, eine Zeitsteuerung 38 und ein ROM 41 im Speichereinschub 34 auf. Diese Komponenten sind miteinander über einen Datenbus 35 verbunden. Ein Taktimpulsgenerator 42 ist in der Zeitsteuerung 38 vorgesehen, um Synchronisationsimpulse zu erzeugen.

Die Eingänge der Eingangs/Ausgangs-Schnittstelle 40 sind an die Ausgangsschnittstelle 7 der Steuereinheit 2 über die Anschlüsse 24 und 26 sowie den Adapterkabelbaum 27 angeschlossen, um entsprechende Ausgangssignale der Steuereinheit 2 zu erhalten. Die Ausgänge der Eingangs/Ausgangs-Schnittstelle 40 sind an den Anzeigebereich 30 angeschlossen. Der Anzeigebereich 30 weist eine Vielzahl von LEDs D1 bis D10 auf, die über Schalter betätigt werden. Wenn einer der Schalter eingeschaltet wird, so wird eine entsprechende LED der lichtemittierenden Dioden D1 bis D10 gegebenenfalls intermittierend zum Leuchten gebracht, so daß die Betätigung des Schalters bestätigt werden kann.

Weitere Eingänge der Eingangs/Ausgangs-Schnittstelle 40 sind an die Tastatur 32 angeschlossen, um ein Betriebsartwählsignal in Abhängigkeit von der Betätigung der Tastatur zu erhalten; weitere Eingänge der Eingangs/Ausgangs-Schnittstelle 40 sind an die Ausgangsschnittstelle 7 angeschlossen. Ausgänge der Eingangs/Ausgangs-Schnittstelle 40 sind an die Eingangsschnittstelle 6 sowie die Anzeige 31 angeschlossen. Die Stromversorgungsquelle 29 für die Zuführung von Energie zur CPU 36 und zur Eingangs/Ausgangs-Schnittstelle 40 ist über den Stromversorgungsschalter SW4 an die Stromquelle BV angeschlossen.

Der Speichereinschub 34, der zur Diagnose der vorhandenen Steuereinheit 2 gewählt ist, wird an das Diagnosegerät 25 über den Anschluß 33 angeschlossen. Das ROM 41 im Speichereinschub 34 speichert Steuerprogramme, die dem Fahrzeugtyp entsprechen, sowie feste Daten.

Im folgenden wird auf Fig. 3 Bezug genommen. Die elektronische Steuereinheit 2 weist einen Rechner 51 entsprechend der CPU 3 nach Fig. 2a zum Berechnen von Signalen von den Sensoren und Schaltern sowie einen Treiber 18 auf, der an den Rechner 51 angeschlossen ist, um den jeweiligen Betätigungsorganen ihre Betätigungssignale zuzuführen. Die Steuereinheit 2 hat ferner zusätzlich einen Rufsignalempfänger 54 und eine Datenübertragungseinheit 55, die an den Anschluß 24 über einen Bus angeschlossen sind. Der Rufsignalempfänger 54 ist vorgesehen, um ein Rufsignal vom Diagnosegerät 25 zu empfangen.

Auf ein solches Rufsignal hin bringt der Rufsignalempfänger 54 die Datenübertragungseinheit 55 in einen Signalansprechzustand. Somit erhält die Datenübertragungseinheit 55 verschiedene Anfragesignale von dem Diagnosegerät 25, die wiederum einer Übersetzungseinheit 53 zugeführt werden. Die Übersetzungseinheit 53 ist vorgesehen, um den Inhalt der Datenanfragesignale zu übersetzen und ein Aufnehmersignal zu erzeugen, das an einen Datenaufnehmer 52 angelegt wird.

In Abhängigkeit von einem Aufnehmersignal nimmt der Datenaufnehmer 52 die erforderlichen Daten auf, und zwar aus Daten, die vom Rechner 51 berechnet sind, oder aus Daten, die im ROM 5 gespeichert sind, und erzeugt ein Datensignal RX. Das Datensignal RX wird dem Diagnosegerät 25 über die Datenübertragungseinheit 55 zugeführt. Die Steuereinheit 28 des Diagnosegerätes 25 nach Fig. 2b weist zusätzlich einen Rufsignalsender 56a auf, der an den Rufsignalempfänger 54 über Anschlüsse 26 und 24 sowie eine Rufsignalleitung CXL angeschlossen ist. Die Steuereinheit 28 umfaßt ferner eine Tastatur-Übersetzungseinheit 58 und eine Datenübertragungseinheit 56.

Die Tastatur-Übersetzungseinheit 58 ist vorgesehen, um ein Befehlssignal zu übersetzen, das über die Tastatur 32 eingegeben wird, um die Steuereinheit 2 zu rufen. In Abhängigkeit von dem übersetzten Befehlssignal erzeugt der Rufsignalsender 56a ein Rufsignal CX, das an die Steuereinheit 2 angelegt wird.

Das Rufsignal umfaßt ein Signal mit hohem Pegel und ein Signal mit niedrigem Pegel. Das Rufsignal mit hohem Pegel läßt die Steuereinheit 2 Daten zum Diagnosegerät 25 übertragen. Das Rufsignal mit niedrigem Pegel sperrt die Datenübertragung von der Steuereinheit 2.

Die Tastatur-Übersetzungseinheit 58 übersetzt eine Diagnosebetriebsart, die durch die Tastatur 32 eingegeben wird. Die Datenübertragungseinheit 56 erzeugt ein Datenanfragesignal TX in Abhängigkeit von der Diagnosebetriebsart, das an die Steuereinheit 2 angelegt wird, und empfängt Datensignale RX, die von der Steuereinheit 2 kommen.

Ein Datenrechner 57 berechnet die über die Datenübertragungseinheit 56 empfangenen Daten, um die empfangenen Binärzahlen in Dezimalzahlen umzuwandeln. Ein Anzeigetreiber 59 erzeugt ein Signal in Abhängigkeit vom Ausgangssignal des Datenrechners 57, um die Anzeige 31 entsprechend zu treiben.

Um das Rufsignal von dem Rufsignalsender 56a zu übertragen, kann ein unabhängiger Rufsignalschlüssel vorgesehen sein, um ein Befehlssignal einzugeben, anstatt die Tastatur zu betätigen.

Die Wirkungsweise des Diagnosesystems wird nachstehend unter Bezugsnahme auf die Flußdiagramme in Fig. 4a und 4b näher erläutert. Das Diagnosegerät 25 wird an die elektronische Steuereinheit 2 über die Anschlüsse 24 und 26 sowie den Kabelbaum 27 angeschlossen. Der Motor E des Kraftfahrzeugs wird gestartet, und ein Diagnoseprogramm wird bei laufendem Motor E durchgeführt.

Zunächt wird im Schritt S101 der Stromversorgungsschalter SW4 eingeschaltet. Im Schritt S102 wird die Initialisierung der Steuereinheit 28 durchgeführt. Im Schritt S103 wird ein Rufsignal von dem Rufsignalsender 56a an die Steuereinheit 2 angelegt. Im Schritt S104 wird ein Codenanfragesignal von der Datenübertragungseinheit 56 an die Steuereinheit 2 angelegt. Das Codeanfragesignal wird vorher in dem ROM 5 gespeichert. Das Codeanfragesignal umfaßt ein Anfragesignal, um einen Identifizierungscode der Steuereinheit 2 abzufragen.

Wenn das Rufsignal an die Steuereinheit 2 angelegt wird, wird das Programm einer Unterbrechungsroutine gemäß Fig. 4b gestartet.

Nach dem Start wird Schritt S201 festgestellt, ob ein Rufsignal von dem Diagnosegerät 25 am Rufsignalempfänger 54 anliegt oder nicht. Wenn ein Rufsignal anliegt, wird die Datenübertragungseinheit 55 in einen Signalsendezustand gebracht, und das Programm geht zu einem Schritt S202 weiter. Wenn kein Signal anliegt, wird die Signalabgabe der Datenübertragungseinheit 55 gesperrt, und dann geht das Programm zu einem Ausgang.

Im Schritt S202 stellt die Übersetzungseinheit 53 fest, ob die Datenübertragungseinheit 55 ein Codeanfragesignal empfängt oder nicht. In diesem Programm ist das Anfragesignal bestimmt als Codeanfragesignal zur Abfrage des Identifizierungscodes. Das Programm geht dann zu einem Schritt S203 weiter. Wenn kein Anfragesignal anliegt, geht das Programm zum Ausgang weiter.

Im Schritt S203 liefert die Übersetzungseinheit 53 ein Signal an den Datenaufnehmer 52, um Identifizierungscodedaten aus den im ROM 5 gespeicherten Daten auszulesen. Im Schritt S204 wird ein abgerufenes Identifizierungscode-Datensignal von der Datenübertragungseinheit 55 dem Diagnosegerät 25 zugeführt.

Während das Rufsignal vom Diagnosegerät 25 kontinuierlich an der Steuereinheit 2 anliegt, wird das Programm zum Übertragen der Daten des Identifizierungscodes fortgesetzt, wenn der notwendige Betrieb der Steuereinheit 2 unterbrochen ist. Im Schritt S105 wird festgestellt, ob das Identifizierungscode-Datensignal am Diagnosegerät 25 anliegt oder nicht.

Wenn das Identifizierungscode-Datensignal angelegt ist, geht das Programm zu einem Schritt S106 weiter, wenn nicht, wird das Programm mit Schritt S105 wiederholt. Im Schritt S106 wird ein empfangener Code in einer vorgegebenen Adresse im RAM 37 gespeichert. Im Schritt S107 wird, in Abhängigkeit von dem empfangenen Code, ein Programm für den Typ der Steuereinheit 2 aus dem ROM 41 in dem Speichereinschub 34 gewählt. Somit wird eine Diagnoseroutine gemäß dem gewählten Programm durchgeführt.

Für die Durchführung der Diagnose betätigt der Benutzer die Tastatur 32, um die Diagnose der elektronischen Steuereinheit 2 des Motors durchzuführen. Um beispielsweise die Kühlmitteltemperatur zu messen, wird ein Betriebscode für die Kühlmitteltemperatur durch Betätigung der Tastatur 32 im Schritt S108 eingegeben, beispielsweise F → 0 → 7 → ENT. Die eingegebene Betriebsart wird von der CPU 36 gelesen und vorübergehend im RAM 37 gespeichert.

Danach wird die Betriebsart gelesen und in der Tastaturübersetzungseinheit 58 übersetzt. Ein Programm, entsprechend einer Betriebsart, die ein Kühlmitteltemperatur-Sensorausgangsdatenprogramm repräsentiert, wird ausgelesen. Beim Schritt S109 wird ein entsprechendes Datenanfragesignal, beispielsweise Kühlmitteltemperaturdaten, von der Datenübertragungseinheit 56 an die Steuereinheit 2 angelegt.

In Abhängigkeit von dem Datenanfragesignal werden die jeweiligen Programme für eine Unterbrechungsroutine gestartet.

Zu diesem Zeitpunkt ist die Steuereinheit 2 in einem Signalsendezustand für das Identifizierungscode-Anfragesignal. Somit geht das Programm vom Schritt S202 zum Schritt S204, wo ein Datenanfragesignal für Kühlmitteltemperatur in der Übersetzungseinheit 53 übersetzt wird. Das Datenanfragesignal für Kühlmitteltemperatur wird an den Datenaufnehmer 52 angelegt. Der Datenaufnehmer 52 unterbricht die Identifizierungscode-Aufnahmeoperation und sorgt für das Aufnehmen der Kühlmitteltemperaturdaten, die über die Datenübertragungseinheit 55 dem Diagnosegerät 25 geliefert werden.

Im Schritt S110 wird das Datensignal, das eine Kühlmitteltemperatur repräsentiert, von der Steuereinheit 2 an die Datenübertragungseinheit 56 angelegt. Im Schritt S111 wird die empfangene Binärzahl in dem Datenrechner 57 in eine Dezimalzahl umgewandelt, welche die Kühlmitteltemperatur repräsentiert.

Der Anzeigetreiber 59 sorgt dafür, daß die berechneten Daten der Anzeige 31 zugeführt werden. Im Schritt S112 werden der Wert der Kühlmitteltemperatur, beispielsweise +14°C, eine Abkürzung TW für "Kühlmitteltemperatur" sowie eine Eingabebetriebsartanzeige F 07 zur Anzeige gebracht, wie es Fig. 1 zeigt. Somit kann der Benutzer eine Diagnose hinsichtlich der Einzelheiten der Kühlmitteltemperatur durchführen.

Um den Datensignal-Sendebetrieb der Steuereinheit 2 zu beenden, wird ein vorgegebener Anfragecode zur Beendigung des Rufsignalsendevorganges eingegeben, indem man die Tastatur 32 betätigt oder einen vorgegebenen Schlüssel verwendet, um das Aussenden eines Rufsignales zu unterbrechen. Beispielsweise wird dafür gesorgt, daß das Rufsignal auf einen niedrigen Pegel geht.

Wenn das Rufsignal nicht empfangen wird, erzeugt der Rufsignalempfänger 54 ein Signal, um sofort die Datenübertragungseinheit 55 zu sperren und sie zu hindern, Daten zu senden, und der Datenaufnahmevorgang des Datenaufnehmers 52 wird beendet, so daß die Übertragungsleitung abgeschaltet wird.

Es kann also das Aussenden oder Übertragen von Daten von der Steuereinheit 2 zum Diagnosegerät 25 in einem Augenblick beendet werden. Somit wird die Belastung reduziert, die auf die CPU 3 der Steuereinheit 2 wirkt, so daß eine Fehlfunktion des Motors E verhindert werden kann, auch wenn der Motor mit hoher Drehzahl läuft.

Im folgenden wird auf Fig. 5 Bezug genommen, die eine zweite Ausführungsform gemäß der Erfindung zeigt. Ein Kraftfahrzeug 100 ist mit einem elektronischen Steuerungssystem ausgerüstet, das eine Vielzahl von elektronischen Betriebssteuereinheiten umfaßt, um verschiedene Vorgänge im Kraftfahrzeug zu steuern. Es handelt sich dabei beispielsweise um eine elektronische Steuereinheit 101 zur Steuerung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses des Motors und anderer Parameter; eine elektronische Getriebesteuereinheit 102, eine elektronische Bremssteuereinheit 103 zur Steuerung eines Antiblockiersystems, und eine elektronische Fahrsteuereinheit 104 für konstante Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs. Diese elektronischen Steuereinheiten sind an den externen Anschluß 24 angeschlossen.

Da bei der zweiten Ausführungsform das Diagnosegerät 25 den gleichen Aufbau hat wie bei der ersten Ausführungsform, erscheint eine erneute Beschreibung an dieser Stelle entbehrlich. Die anderen Komponenten und deren Teile, die ebenso vorhanden sind wie bei der ersten Ausführungsform, werden mit gleichen Bezugszeichen wie in den Fig. 1 bis 4 bezeichnet.

Im folgenden wird auf Fig. 6a bis 6c Bezug genommen. Die elektronischen Steuereinheiten 101, 102, 103 und 104 haben jeweils eine CPU 1a, 2a, 3a und 4a, ein RAM 1b, 2b, 3b und 4b, ein ROM 1c, 2c, 3c und 4c, ein nicht-flüchtiges RAM 1d, 2d, 3d und 4d, eine Eingangsschnittstelle 1g, 2g, 3g und 4g sowie eine Ausgangsschnittstelle 1e, 2e, 3e und 4e.

Diese Komponenten CPU, RAMs, ROM, Eingangs- und Ausgangsschnittstellen in jeder Steuereinheit sind miteinander über einen Datenbus verbunden. In den RAMs 1b bis 4b sind verschiedene verarbeitete Parameter und Tabellen gespeichert. Programme und Daten zur Steuerung des Motors sowie feste Daten, wie z. B. Kraftfahrzeugtyp, sind in den ROMs 1c bis 4c gespeichert. Die CPUs, Eingangs- und Ausgangsschnittstellen sowie Treiber des Steuerungssystems werden von der Stromquelle BV mit Energie versorgt.

Die elektronische Motorsteuereinheit 101 erhält Signale vom Kühlmitteltemperatursensor 9, vom O₂-Sensor 10, vom Ansaugkrümmer-Luftmassensensor 11, vom Klimaanlagenschalter SW1, vom Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 13, vom Gaspedalschalter SW5, vom Drosselklappen-Stellungssensor 15, vom Neutralstellungsschalter SW3 und von einem Motordrehzahlsensor 17 über die Eingangsschnittstelle 1g.

Diese Signale werden im RAM 1b gespeichert nach der Verarbeitung der Daten in Abhängigkeit von dem im ROM 1c gespeicherten Programm. Die CPU 1a erzeugt entsprechende Steuersignale, die an einem Treiber 1h über die Ausgangsschnittstelle 1e angelegt werden. Der Treiber 1h erzeugt Signale zur Steuerung der Aktivkohlebehältersteuerung 19, des EGR-Betätigungsorgans 20, des Leerlaufsteuerungs-Betätigungsorgans 21, der Zündspulen 22 sowie der Kraftstoffeinspritzer 23.

Die elektronische Getriebesteuereinheit 102 erhält Signale vom Motordrehzahlsensor 17, vom Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 13, vom Gaspedalschalter SW5, vom Drosselklappenstellungssensor 15 und vom Neutralstellungsschalter SW3 über die Eingangsschnittstelle 2g. Die CPU 2a erzeugt ein Signal, das einem Automatikgetriebe-Betätigungsorgan 43 über die Ausgangsschnittstelle 2e und einen Treiber 2h zugeführt wird, um das Getriebe in Abhängigkeit von den Antriebszuständen zu steuern.

Die elektronische Bremssteuereinheit 103 erhält Signale von einem Bremsschalter SW6 und einem Fahrzeugrad-Geschwindigkeitssensor 44 über die Eingangsschnittstelle 3g. Diese Signale werden in Abhängigkeit von dem im ROM 3c gespeicherten Programm verarbeitet, um ein Antiblockierbremssystem zu steuern. Ein Steuersignal wird an ein Antiblockiersystem-Betätigungsorgan 46 über die Ausgangsschnittstelle 3e und einen Treiber 3h angelegt.

Die elektronische Fahrtsteuereinheit 104 erhält Signale von einem Vorgabeschalter SW7 für konstante Fahrgeschwindigkeit und von einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 13 über die Eingangsschnittstelle 4g. Ein Steuersignal wird an ein Drosselklappen-Betätigungsorgan 48 über die Ausgangsschnittstelle 4e und einen Treiber 4h angelegt, um eine konstante Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs zu regeln.

Wenn Signale von einem Bremsschalter SW6, vom Neutralstellungsschalter SW3, vom Motordrehzahlsensor 17, vom Gaspedalschalter SW5, von einem Verzögerungsschalter SW8 und von einem Wiederaufnahmeschalter SW9 an die Eingangsschnittstelle 4g angelegt werden, wird ein Abschalten der konstanten Fahrtgeschwindigkeit oder eine Fahrt mit abgebremster konstanter Geschwindigkeit durchgeführt.

In diesen Steuereinheiten 101, 102, 103 und 104 sind die Eingangsschnittstellen 1g bis 4g und die Ausgangsschnittstellen 1e bis 4e parallel zueinander geschaltet, so daß Busleitungen gebildet werden, die Signalsendeleitungen und Signalempfangsleitungen aufweisen. Diese Leitungen sind an den Anschluß 24 angeschlossen.

Wie aus Fig. 7a und 7b ersichtlich, sind vier Rufsignalleitungen CXL vorgesehen, die zwischen das Diagnosegerät 25 und die jeweiligen Steuereinheiten 101 bis 104 geschaltet sind. Jede der Steuereinheiten 101 bis 104 hat den gleichen Aufbau wie die Steuereinheit 2 bei der ersten Ausführungsform. Es sind nämlich jeweils Rechner 51a bis 51d, Datenaufnehmer 52a bis 52d, Übersetzungseinheiten 53a bis 53d, Rufsignalempfänger 54a bis 54d sowie Datenübertragungseinheiten 55a bis 55d in den jeweiligen Steuereinheiten 101 bis 104 vorgesehen.

Die Datenübertragungseinheiten 55a bis 55d sind parallel zueinander geschaltet. Die Rufsignalempfänger 54a bis 54d sind in unabhängiger Weise über den Anschluß 24 an den Rufsignalsender 56a im Diagnosegerät 25 angeschlossen.

Die Wirkungsweise des Diagnosesystems wird nachstehend unter Bezugnahme auf das Flußdiagramm gemäß Fig. 4a und 4b erläutert. Das Diagnosegerät 25 wird an die elektronischen Steuereinheiten 101 bis 104 über die Anschlüsse 24 und 26 sowie den Kabelbaum 27 angeschlossen. Der Motor wird gestartet, und das folgende Diagnoseprogramm wird bei laufendem Motor durchgeführt.

Nach dem Start wird der Stromversorgungsschalter SW4 im Schritt S101 eingeschaltet. Im Schritt S102 erfolgt eine Initialisierung der Steuereinheit 28. Im Schritt S103 wird ein Rufsignal von dem Rufsignalsender 56a an die Motorsteuereinheit 101 angelegt. Im Schritt S104 wird ein Codeanfragesignal zur Abfrage eines Identifizierungscodes von der Datenübertragungseinheit 56 an die Motorsteuereinheit 101 angelegt. Die Codeanfragesignale werden vorher in dem ROM 1c gespeichert.

Wenn das Rufsignal an der Steuereinheit 101 anliegt, wird der eigene notwendige Betrieb in der Steuereinheit 101 unterbrochen, und die Steuereinheit 101 startet ein Programm einer Unterbrechungsroutine gemäß Fig. 4b. Dabei wird festgestellt, ob ein Rufsignal am Rufsignalempfänger 54a der Steuereinheit 101 anliegt oder nicht. Da in diesem Programm das Rufsignal an der Motorsteuereinheit 101 anliegt, geht das Programm für die Motorsteuereinheit zu einem Schritt S201 weiter, und die Programme für die anderen Steuereinheiten 102 und 104 setzen ihren eigenen Betrieb fort.

Zu diesem Zeitpunkt werden die Busleitungen der Datenübertragungseinheiten 55b bis 55d zum Diagnosegerät geöffnet.

Im Schritt S201 wird die Datenübertragungseinheit 55a der Motorsteuereinheit 101 von dem Rufsignalempfänger 54a in einen ansprechenden Zustand gebracht, und die Datenübertragungseinheit 55a wird an das Diagnosegerät 25 angeschlossen. Somit geht das Programm zu einem Schritt S202 weiter, wo die Übersetzungseinheit 53a feststellt, ob ein Anfragesignal an der Datenübertragungseinheit 55a anliegt.

Das Programm geht zum Schritt S203 weiter, wo die Übersetzungseinheit 53a ein Signal für den Datenaufnehmer 52a liefert, um Identifizierungscodedaten aus den in dem ROM 1c gespeicherten Daten auszulesen. Das Programm geht dann zum Schritt S204 weiter, wo ein abgerufenes Identifizierungscode-Datensignal von der Datenübertragungseinheit 55a dem Diagnosegerät 25 zugeführt wird, und zwar synchron mit dem Rufsignal.

In dem Diagnosegerät 25 wird das Datensignal in gleicher Weise wie bei der ersten Ausführungsform verarbeitet, und eine Diagnoseroutine wird in Abhängigkeit von diesem Programm durchgeführt. Um beispielsweise die Kühlmitteltemperatur zu messen, wird ein Betriebsartcode für die Kühlmitteltemperatur durch Betätigung der Tastatur 32 eingegeben.

Ein entsprechendes Datenanfragesignal für Kühlmitteltemperaturen in der Motorsteuereinheit 101 wird an die Steuereinheit 1 von dem Diagnosegerät 25 synchron mit dem Rufsignal angelegt. Somit geht das Programm von Schritt S201 zum Schritt S204, wo ein Datenanfragesignal für Kühlmitteltemperatur in der Übersetzungseinheit 53a übersetzt wird. Das Datenanfragesignal für die Kühlmitteltemperatur wird an den Datenaufnehmer 52a angelegt.

Der Datenaufnehmer 52a unterbricht die Identifizierungscode-Aufnahmeoperation und arbeitet so, daß Kühlmitteltemperaturdaten aufgenommen werden, die der Datenübertragungseinheit 55a zugeführt werden. Das Datensignal, welches eine Kühlmitteltemperatur repräsentiert, wird von der Datenübertragungseinheit 55a synchron mit dem Rufsignal an die Datenübertragungseinheit 56 angelegt.

Das Datensignal wird im Diagnosegerät 25 verarbeitet, und ein Wert der Kühlmitteltemperatur von beispielsweise +14°C, eine Abkürzung TW für die Kühlmitteltemperatur sowie die eingegebene Betriebsartanzeige F 07 werden auf der Anzeige 31 dargestellt, wie es Fig. 5 zeigt. Somit kann der Benutzer eine Diagnose hinsichtlich der Daten der Kühlmitteltemperatur durchführen.

Um eine Diagnose hinsichtlich anderer Einzelheiten durchzuführen, beispielsweise eine Diagnose der Fahrzeugradgeschwindigkeitsdaten auf der Basis eines Signals vom Fahrzeugrad-Geschwindigkeitssensor 44 der Bremssteuereinheit 103, betätigt der Benutzer die Tastatur 32, um das Senden des Rufsignals CX1 zu stoppen, das von dem Rufsignalsender 56a erzeugt wird, und um einen Anfragecode für ein Rufsignal CX3 einzugeben, das vom Rufsignalsender 56a an die Bremssteuereinheit 103 angelegt wird.

Ferner betätigt der Benutzer die Tastatur 32, um einen Betriebsartcode für die Fahrzeugradgeschwindigkeit beim Schritt S108 einzugeben, beispielsweise F → B → 1 → ENT. Die eingegebene Betriebsart wird gelesen und in der Tastatur-Übersetzungseinheit 58 übersetzt. Im Schritt S109 wird ein entsprechendes Datenanfragesignal für die Fahrzeugradgeschwindigkeit an die Steuereinheiten 101 bis 104 synchron mit dem Rufsignal CX3 angelegt.

Zu diesem Zeitpunkt ist die Motorsteuereinheit 101 in dem Zustand zum Senden von Kühlmitteltemperaturdaten. Wenn dementsprechend das Senden des Rufsignals CX1 gestoppt wird, wird die Datenübertragungseinheit 55a in der Weise betätigt, daß der Datensendevorgang gesperrt und der Signalübertragungsvorgang der Datenübertragungseinheit 55a beendet wird, so daß die Leitung zum Diagnosegerät 25 geöffnet wird. Der Datenaufnehmer 52a beendet den Aufnehmerbetrieb für die Kühlmitteltemperaturdaten, und das Programm der Steuereinheit 101 setzt seinen eigenen Betrieb fort.

Gleichzeitig starten die Steuereinheiten 102 bis 104 die Unterbrechungsroutine. Da die Bremssteuereinheit 103 das Rufsignal CX3 beim Schritt S201 empfängt, geht das Programm der Bremssteuereinheit 103 zu einem Schritt S202. Die Programme der Steuereinheiten 102 und 104 setzen ihren eigenen Betrieb fort.

Im Schritt S201 geht die Datenübertragungseinheit 55c der Bremssteuereinheit 103 in den Signalsendezustand. Somit ist die Datenübertragungseinheit 55c an das Diagnosegerät 25 angeschlossen. Im Schritt S202 wird die Datenübertragungsanfrage festgestellt und ein Anfragesignal von der Übersetzungseinheit 53c an den Datenaufnehmer 52c angelegt.

Das Programm geht zum Schritt S203 weiter, wo die Übersetzungseinheit 53c dem Datenaufnehmer 52c ein Signal liefert, um die Fahrzeugrad-Geschwindigkeitsdaten aus den im ROM 3c gespeicherten Daten auszulesen. Im Schritt S204 wird ein abgerufenes Fahrzeugrad-Geschwindigkeitsdatensignal von der Datenübertragungseinheit 55c dem Diagnosegerät 25 zugeführt.

Im Schritt S110 wird das Datensignal, welches die Fahrzeugradgeschwindigkeit repräsentiert, von der Steuereinheit 103 an die Datenübertragungseinheit 56 angelegt. Im Schritt S111 wird die empfangene Binärzahl im Datenrechner 57 in eine Dezimalzahl umgewandelt, welche die Fahrzeugradgeschwindigkeit repräsentiert. Im Schritt S112 wird der berechnete Wert der Fahrzeugradgeschwindigkeit auf der Anzeige 31 angezeigt.

Um die Diagnoseoperation zu beenden wird schließlich das Senden des Rufsignals CX3 gestoppt durch Betätigung der Tastatur 32. Somit arbeitet in der Bremssteuereinheit 103 der Rufsignalempfänger 54c so, daß er den Datenübertragungsbetrieb der Datenübertragungseinheit 55c sperrt, und der Aufnehmerbetrieb des Datenaufnehmers 52c wird beendet. Somit wird die Signalübertragungsleitung zum Diagnosegerät 25 geöffnet.

Somit kann eine Diagnose von einer Vielzahl von elektrischen Steuereinheiten 101 bis 104 durchgeführt werden, indem man sie über den einzigen externen Anschluß 24 an das Diagnosegerät 25 anschließt. Beispielsweise können die Fahrzeuggeschwindigkeitsdaten vom Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 13, welche für die Motorsteuereinheit 101, die Getriebesteuereinheit 102 und die Fahrtsteuereinheit 104 erforderlich sind, diagnostiziert werden, indem man über die Tastatur 32 eine entsprechende Diagnosebetriebsart eingibt.

Genauer gesagt, wenn Fahrzeuggeschwindigkeitsdaten in sämtlichen Steuereinheiten 101, 102 und 104 anomal sind, wird diagnostiziert, daß der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 13 eine Störung hat. Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeitsdaten in einer Steuereinheit von den Steuereinheiten 101, 102 und 104 anormal ist, wird eine Störung, wie z. B. ein fehlerhafter Kontakt des Anschlusses oder ein Kurzschluß in der Steuereinheit bzw. dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 13, eine Leitungsunterbrechnung oder eine Fehlfunktion des Steuerungssystems angenommen.

Da weiterhin der Ruf der jeweiligen Steuereinheit elektrisch durchgeführt wird mit einem entsprechenden Rufsignal CX, kann ein kompliziertes Protokoll des Programmes entfallen, so daß eine Kommunikation der Steuereinheit mit dem Diagnosegerät über ein einfaches Interface gewährleistet ist.

Um eine Diagnose einer Steuereinheit durchzuführen, wird die dafür erforderliche Steuereinheit sofort mit einem entsprechenden Rufsignal gerufen. Somit wird die Belastung der Steuereinheit reduziert. Auch wenn Störungen in mehreren Steuereinheiten vorliegen, kann die Datenübertragung von einer anderen Steuereinheit leicht durchgeführt werden, indem man das Rufsignal ändert. Somit wird das Arbeitsverhalten verbessert, und Störungen in den Steuereinheiten können leicht gefunden werden.

Claims (4)

1. Diagnosesystem für die Diagnose eines elektronischen Steuerungssystems für einen Fahrzeugmotor in einem Kraftfahrzeug, mit einem Diagnosegerät und Anschluß- und Verbindungsmitteln, die das Diagnosegerät mit dem elektronischen Steuerungssystem verbinden,

• - wobei das elektronische Steuerungssystem Abtasteinrichtungen zur Abtastung von Betriebszuständen des Motors und des Fahrzeuges,
• - eine Einrichtung, um Eingangsdaten von den Abtasteinrichtungen zu speichern und Ausgangsdaten zur Steuerung des Motors und des Fahrzeugs zu liefern,
• - eine Datenübertragungseinheit zum Empfang von Datenanfragesignalen vom Diagnosegerät zur Sendung von Datensignalen an das Diagnosegerät, und
• - einen Rufsignalempfänger aufweist, wobei
• - die Anschluß- und Verbindungsmittel mindestens eine Rufsignalleitung enthalten, und
• - das Diagnosegerät eine Steuereinheit aufweist, die auf Daten vom elektronischen Steuerungssystem anspricht, diese diagnostiziert und Diagnosedaten liefert, wobei
• - eine Anzeige zur Anzeige der Diagnosedaten,
• - eine Tastatur zur Eingabe von Signalen in die Steuereinheit,
• - eine Datenübertragungseinheit zum Empfang der Datensignale von der Datenübertragungseinheit des elektronischen Steuerungssystems und zur Sendung der Datenanfragesignale an diese in Abhängigkeit von der Eingabe einer Diagnosebetriebsart, und
• - ein Rufsignalsender vorgesehen sind,

dadurch gekennzeichnet, daß der Rufsignalsender (56a) und der Rufsignalempfänger (54a-d) derart ausgebildet sind, daß ein kontinuierliches Signal mit einem hohen oder einem niedrigen Pegel übertragen wird und die Datenübertragungseinheit (55a-d) des elektronischen Steuerungssystems (2) bei einem Pegel des Rufsignals arbeitet und beim anderen Pegel des Rufsignals gesperrt ist.

2. Diagnosesystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Diagnosegerät (25) einen Computer mit einer Zentraleinheit (36) und einem Speicher (37, 41) aufweist, wobei der Speicher (41) eine Vielzahl von Diagnoseprogrammen, die dem Fahrzeugtyp entsprechen, zur Diagnose des elektronischen Steuerungssystems (2; 101 bis 104) speichert.

3. Diagnosesystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das elektronische Steuerungssystem eine Vielzahl von Betriebs-Steuereinheiten (2; 101 bis 104) aufweist, und daß die Betriebs-Steuereinheiten (2; 101 bis 104) mit dem Diagnosegerät (25) über die jeweiligen Rufsignalleitungen (CXL) verbunden sind.