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Hintergrund
der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf Onboard-Diagnose(OBD)-Systeme
in Fahrzeugen und insbesondere auf ein Verfahren und System zum
Analysieren von OBD-Daten gemäß einem Inspektions-
und Wartungsprogramm für
Fahrzeuge.
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Das
Clean Air Act in der Fassung von 1990 (CAA) verlangt von der Umweltschutzbehörde (engl. Environmental
Protection Agency (EPA)), Richtlinien zu erlassen, die Staaten beim
Entwerfen und Durchführen
von Inspektions- und Wartungsprogrammen (I/M) für Fahrzeuge befolgen. Ebenso
wie zwischen grundlegenden und verbesserten I/M-Programmen unterschieden
wird, müssen
diese Richtlinien verdeutlichen, wie Staaten andere minimale Entwurfsanforderungen
erfüllen
sollen, die von der CAA vorgegeben werden. Eine solche Forderung,
die für
sowohl grundlegende als auch verbesserte I/M-Programme Anwendung
findet, ist die Durchführung
von Überprüfungen mit
Onboard-Diagnosesystemen (OBD) als Teil einer vorgeschriebenen regelmäßigen Fahrzeuginspektion.
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Staaten
nutzen typischerweise Computersysteme in verschiedenen Ausführungen,
um Inspektoren beim Durchführen
von Sicherheits- und Emissionsinspektionen zu leiten und zu unterstützen. Gegenwärtig führen Staaten
die Emissionsinspektion von Kraftfahrzeugen durch, indem das Abgas
des Fahrzeugs unter simulierten Fahrbedingungen analysiert wird.
Seit 1996 sind jedoch sowohl ausländische als auch inländische
Kraftfahrzeuge mit der Fähigkeit zur
Onboard-Diagnose (OBD) ausgestattet. Ein OBD-System ist ein System
von Überwachungseinrichtungen
für Fahrzeugkomponenten
und -bedingungen, die von einem zentralen Onbo ard-Computer gesteuert
werden. Der OBD-Computer nutzt Software, die dafür entworfen wurde, dem Autofahrer
zu signalisieren, wann Bedingungen herrschen, die dazu führen könnten, dass
das Fahrzeug seine Emissionsnormen um das 1,5-fache der Norm überschreitet. Als
Teil eines Gesamtprogramms zur Inspektion und Wartung (I/M) von
Fahrzeugen gemäß der Clean
Air Act verlangt dementsprechend nun jeder Staat, als Teil dieser
Programme, um die Emissionsinspektion durchzuführen, eine Überprüfung eines OBD-Computers eines
Fahrzeugs einzubeziehen.
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Eine
OBD-I/M-Überprüfung umfasst
im Allgemeinen zwei Arten einer Untersuchung. Zunächst führt ein
Inspektor eine optische Überprüfung von Funktion
und Status der Armaturenbrettanzeige (worauf auch als das Anzeigelicht
für eine
Fehlfunktion „MIL" und/oder Glühbirnenüberprüfung verwiesen wird)
durch. Eine zweite Prozedur ist eine elektronische Untersuchung
und Analyse des OBD-Computers selbst. Im Allgemeinen wird ein Scan-Instrument oder
ein ähnliches
Handinstrument genutzt, um Emissionsdaten vom OBD-Computer des Fahrzeugs in
Form standardisierter Diagnosestörungscodes (DTCs)
zu extrahieren.
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Prüfverfahren
und die zugehörigen
Vorrichtungen sind per se z.B. aus
DE
100 24 190 oder WO 02/14828 bekannt, wobei
DE 100 24 194 sich auf eine Diagnoseeinrichtung
insbesondere für
ein Leistungsgetriebeelement für
ein Kraftfahrzeug bezieht, das einen Motor, ein Getriebe und eine
Kupplung aufweist, und wobei WO 02/14828 darauf gerichtet ist, die
Durchführung
einer Abgasanalyse in einer größtenteils
automatischen Weise an Kraftfahrzeugen zu ermöglichen, die ein Onboard-Steuerungs- und Diagnosesystem
(OBD) für
einen Motor aufweisen und mit einer Diagnoseschnittstelle ausgestattet
sind. Zu diesem Zweck werden Steuerungsbefehle vorzugsweise in einer
Abgasprüfeinrichtung
erzeugt und über
die Diagnoseschnittstelle an ein Steuerungs- und Diagnosesystem
für einen
Motor gesendet, das gemäß den Steuerungsbefehlen
die Betriebszustände
des Kraftfahrzeugs einstellt, welche für die Abgasanalyse vorgeschrieben
sind. Überdies
betrifft ein Dokument „Performing
Onboard Diagnostic System Checks as Part of a Vehicle Inspection
Maintenance Program" von
David Sosnowski et al. die Durchführung von Systemprüfungen vor
Beginn einer vollständigen
Analyse.
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Infolge
der relativen Neuheit standardisierter OBD-Systeme (worauf auch
als Onboard-Diagnoseeinrichtung Generation II oder OBD II verwiesen
wird) sind gewisse Schwierigkeiten aufgetreten. Zum Beispiel sind
bestimmte Fahrzeugmodelle vom Standpunkt der „Bereitschaft" (engl. readiness)
gegenwärtig
nicht kompatibel mit OBD-Software. Bereitschaft bezieht sich darauf,
ob der Computer des Fahrzeugs die Möglichkeit hat, die Fahrzeugfunktionen
vollständig
zu überwachen
und auszuwerten, oder nicht. Folglich speichert die OBD ein Status-Flag
oder einen „Bereitschaftscode" für jede Überwachungseinrichtung.
Der Bereitschaftscode ist von einem DTC insofern verschieden, als
der Bereitschaftscode keine Störung
des Fahrzeugs anzeigt, sondern vielmehr, ob eine gegebene Überwachungseinrichtung laufen
gelassen wurde oder nicht (d.h. ob die betreffende Komponente oder
das betreffende System überprüft wurde,
um zu bestimmen, ob es korrekt funktioniert). Bei einigen Fahrzeugen
können
die Bereitschaftscodes mit abgezogenem Schlüssel gelöscht werden. Bei anderen Fahrzeugen
kann ein „Auslöser gestützter" Entwurf bedingen,
dass Katalysatoren- und Verdampfungsüberwachungseinrichtungen einen
Zustand „Nicht
Bereit" widerspiegeln.
In jedem Fall werden solche Scan-Anomalien
von bestehenden OBD-Scansystemen nicht berücksichtigt.
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Eine
weitere Schwierigkeit, auf die man bei OBD-I/M-Programmen trifft,
besteht darin, einen Datenleitungsverbinder (DLC) (engl. data link
connector) für
bestimmte Fahrzeuge zu lokalisieren. Der DLC ist eine Schnittstel le
zwischen einem OBD-Computer eines Fahrzeugs und dem OBD-Scanner. Das Verbinden
eines OBD-Scanners mit dem DLC ermöglicht I/M-Inspektoren und
Technikern für
die Fahrzeugreparatur, den Bereitschaftsstatus der verschiedenen
Onboard-Überwachungseinrichtungen
sowie etwaiger DTCs des Fahrzeugs zu lesen. Obwohl sich der DLC
gewöhnlich
auf der Fahrerseite eines Fahrzeugs unter dem Armaturenbrett befindet,
ist dies nicht immer der Fall. Während
die EPA eine Liste von Fahrzeugen mit schwer zu findenden DLC-Stellen
gemäß Fabrikat
und Modelljahr zusammengestellt hat, sind derartige Informationen
für den
Inspektor nicht ohne weiteres oder zweckmäßig bzw. bequem zugänglich.
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Zusammenfassung
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Die
oben diskutierten und weitere Nachteile und Unzulänglichkeiten
des Stands der Technik werden durch ein Verfahren zum Prüfen eines
Fahrzeugs in einer Inspektion mit einer Onboard-Diagnoseeinrichtung
gemäß Anspruch
1 und ein entsprechendes Fahrzeuganalysesystem zur Verwendung bei
Fahrzeugen mit Onboard-Diagnoseeinrichtungen nach Anspruch 8 überwunden
oder gemildert. In einer beispielhaften Ausführungsform beinhaltet das Verfahren
die Schritte: Konfigurieren einer Nutzerschnittstelle in Verbindung
mit einem Software-System und Konfigurieren einer Nachrichtenverbindung
in Verbindung mit dem Software-System. Das Software-System kann
mit einem Computersystem an Bord eines Fahrzeugs kommunizieren.
Außerdem
ist ein Analyse- und Meldemodul in Verbindung mit dem Software-System
konfiguriert, wobei das Software-System die
Nutzerschnittstelle, die Nachrichtenverbindung und das Analyse-
und Meldemodul in einer Weise verwaltet, dass es einen Inspektor
durch eine Inspektion des Fahrzeugs führt. Eine Inspektion des Fahrzeugs
beinhaltet vorzugsweise auch eine Analyse des Computersystems an
Bord des Fahrzeugs.
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Das
Verfahren beinhaltet ferner den Schritt: Empfangen eingegebener
Fahrzeugdatenfelder für das
Fahrzeug in einer Inspektion, Vergleichen der eingegebenen Fahrzeugdatenfelder
mit Daten, die in einer Nachschlagetabelle des Fahrzeugs enthalten sind,
und Bestimmen, ob das Fahrzeug in einer Inspektion einer Prüfung mit
einer Onboard-Diagnoseeinrichtung unterzogen wird. Falls das Fahrzeug
in einer Inspektion einer Prüfung
mit einer Onboard-Diagnoseeinrichtung unterzogen wird, führt dann
das Software-System einen Inspektor durch einen Prozess einer Fahrzeuginspektion.
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Falls
das Fahrzeug in einer Inspektion einer Prüfung mit einer Onboard-Diagnoseeinrichtung
unterzogen wird, wird dann basierend auf den eingegebenen Fahrzeugdatenfeldern
und den in der Nachschlagetabelle des Fahrzeugs enthaltenen Daten entsprechend
dem Fahrzeug in einer Inspektion bestimmt, ob das Fahrzeug in einer
Inspektion einer standardisierten Prüfprozedur oder einer Spezial-Prüfprozedur
unterzogen wird. Falls bestimmt wird, dass das Fahrzeug in einer
Inspektion einer Spezial-Prüfprozedur
unterzogen wird, führt
dann das Software-System den Inspektor durch die Spezial-Prüfprozedur.
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In
einem weiteren Aspekt beinhaltet das Verfahren den Schritt: Anweisen
des Inspektors, einen Onboard-Diagnoseverbinder im Fahrzeug in einer
Inspektion anzuordnen, wobei Informationen über die Stelle des Onboard-Diagnoseverbinders
ebenfalls in der Nachschlagetabelle des Fahrzeugs enthalten sind. Überdies
wird eine Datenübertragung
zwischen dem Analyse- und Meldemodul und dem Computersystem an Bord
des Fahrzeugs eingerichtet. Der Betriebsstatus eines Anzeigelichts
(MIL) für
eine Fehlfunktion, das im Fahrzeug in einer Inspektion enthalten
ist, wird verifiziert. Es wird dann bestimmt, ob das MIL während des
Betriebs des Fahr zeugs in einer Inspektion auf einen Befehl hin
eingeschaltet wurde, und Diagnosestörungscodes des Fahrzeugs werden abgerufen
und gespeichert.
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In
noch einem weiteren Aspekt wird für jede eines Satzes von Überwachungseinrichtungen
für Fahrzeugparameter
ein Bereitschaftsstatus bestimmt, wobei der Bereitschaftsstatus
angibt, ob eine gegebene Überwachungseinrichtung
für einen
Fahrzeugparameter ausreichend Zeit gehabt hat, den ihr zugeordneten
Parameter zu überwachen.
Ein möglicher
Bereitschaftsstatus für
jede Überwachungseinrichtung
für einen
Fahrzeugparameter beinhaltet Abgeschlossen, Nicht Abgeschlossen
oder Nicht Freigegeben. Der Satz von Überwachungseinrichtungen für Fahrzeugparameter
umfasst eine Überwachungseinrichtung
für eine
Fehlzündung,
ein Kraftstoffsystem, eine umfassende Bauteilüberwachung, für einen
Katalysator, für
einen erhitzten Katalysator, für ein
Verdampfungssystem, für
ein Sekundärluftsystem,
für ein
Klimaanlagensystem, für
einen Sauerstoffsensor, für
eine Heizeinrichtung für
einen Sauerstoffsensor und/oder für ein Abgasrückführungssystem.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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Bezug
nehmend auf die beispielhaften Zeichnungen, worin gleiche Elemente
in den verschiedenen Figuren gleich nummeriert sind, zeigt:
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1a ein
durch einen OBD-Analysator verkörpertes
OBD-Analyse- und
Meldemodul einschließlich
eines Personal Computers und eines Bildschirms zu Beginn einer Prüfung für eine Anzeige
gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung;
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1b eine
alternative Ausführungsform
eines OBD-Systems, das ein server-gestütztes PC-Netzwerk umfasst;
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1c noch
eine alternative Ausführungsform
eines OBD-Systems, das ein server-gestütztes drahtloses Netzwerk von
CE-Geräten
umfasst;
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1d ein
beispielhaftes CE-Handgerät
der Ausführungsform
von 1c;
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2-14 Bildschirmaufnahmen
beispielhafter Eingabeaufforderungen auf einem Anzeigegerät der Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung; und
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15a-e und 16a-f
Flussdiagramme, die ein Verfahren zum Analysieren eines OBD-Systems
veranschaulichen.
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Ausführliche
Beschreibung
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Hierin
werden ein Verfahren und System offenbart, das sowohl Hardware als
auch Software einschließt,
die verwendet werden, um auf die Onboard-Computersysteme für Fahrzeuge aus dem Modelljahr
1996 und jünger
zuzugreifen (d.h. diejenigen Fahrzeuge, die ODB-Tauglichkeit besitzen),
um die Bereitschaft für
eine Onboard-Diagnoseeinrichtung Generation II (OBD II) wie durch
Titel 40 des Code of Federal Regulations (CFR) definiert zu bestimmen
und gespeicherte Störungscodes
unter Verwendung der gemäß der Society
of Automotive Engineers (SAE) standardisierten Verknüpfung bzw.
Verbindung wiederzugewinnen. Das Verfahren und System ist ferner
dafür ausgelegt,
einen Inspektor durch die OBD-Inspektionssequenz für ein bestimmtes Fahrzeug
zu führen
und die Ergebnisse aufzuzeichnen.
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Informationen
bezüglich
Scan-Anomalien nach OBD II (z.B. der Status „Nicht Bereit", der für Subaru-Fahrzeuge
von 1996 charakteristisch ist) werden in einer OBD-Fahrzeugnachschlagetabelle (VLT)
gepflegt. Außerdem
werden Informationen bezüglich
einer genauen Stelle eines Datenleitungsverbinders (DLC) für Fahrzeuge
von 1996 und neuere in der OBD-VLT
ebenfalls gepflegt. Diese Informationen werden bei einer Systeminitialisierung
zu einem Analysator herunter geladen und werden (wenn die OBD-VLT
aktualisiert wird) auch automatisch auf einer Anzeige des Analysators
angezeigt, wann immer ein geprüftes
Fahrzeug bestimmte Kriterien wie z.B. Fabrikat, Modell und Modelljahr
erfüllt.
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Diese
System-Software ist so ausgelegt, dass sie den Forderungen von Titel
40 Code of Federal Regulations Titel 51 genügt, außer wie im Folgenden besonders
erwähnt.
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In 1a ist
zunächst
ein OBD-Analyse- und Meldemodul in Form eines Analysators 10 gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung dargestellt. Der Analysator 10 in dieser
Ausführungsform
bildet ein „eigenständiges" System, das einen
Personal Computer einschließt,
auf welchem System-Software
geladen ist und laufen gelassen wird. Der Analysator 10 ist
ferner über
ein (nicht dargestelltes) Schnittstellenkabel mit dem (nicht dargestellten)
Onboard-Computer eines (nicht dargestellten) Kraftfahrzeugs gekoppelt.
Mit Blick auf eine dezentralisierte Prüfung unterstützt der
eigenständige
Analysator 10 eine automatisierte OBD-I/M-Prüfprozedur
und Datenbankoperationen auf einem einzelnen Windows® 98/ME-Endgerät. Zusätzlich wird
zusammen mit anderen Systemoptionen ein Strichcode-Scannen unterstützt. Eine Meldung
von Datenbankinformationen wird in einem „Push"- bzw. Einspeicherungsausführung an
eine zentrale Stelle bewerkstelligt.
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1b veranschaulicht
eine alternative Ausführungsform
für ein
OBD-System 100,
in welchem die OBD-Software von einem Server 102 geladen und
laufen gelassen wird und auf welches ferner von mehreren Personal
Computern 104 in Verbindung mit dem Server 102 zugegriffen
werden kann. Ein derartiges vernetztes PC-System ermöglicht folglich, dass
die OBD-Diagnosesoftware von Personal Computern 104 laufen
gelassen wird, die sich in verschiedenen Bereichen eines Arbeitsplatzes
befinden können.
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Mit
Blick auf eine zentralisierte Prüfung
unterstützt
das OBD-System 100 die automatisierte OBD-I/M-Prüfprozedur
auf vernetzten Windows® 98/ME-Endgeräten 104,
die als Clients dienen. Die OBD-Prüfanalyse und Datenbankoperationen
werden über
eine Serveranwendung, die lokal vorliegt und mit den Client-PCs 104 vernetzt
ist, bewerkstelligt. Wie bei dem eigenständigen Analysator von 1a wird
zusammen mit anderen Systemoptionen ein Strichcode-Scannen unterstützt. Die
Datenbankmeldung wird in einer Einspeicherungsausführung an eine
zentrale Stelle durchgeführt.
Eine Datenübertragung über das
Netzwerk kann je nach Spezifikation des Client mittels eines Transport
Control Protocol/Internet Protocol (TCP/IP) über ein verdrahtetes oder Hochfrequenz-(HF)-Netzwerk
ausgeführt
werden.
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1c veranschaulicht
noch eine andere Ausführungsform
eines OBD-Systems 300,
in welchem ein zentraler Server 202 die darauf geladene OBD-Software
aufweist und verwendet wird, um in einem drahtlosen Netzwerk mit
mehreren Windows® CE-Handgeräten 204 zu
kommunizieren. Ein solches CE-Gerät 204 ist in 1d mit
einem J1928-Schnittstellenbus eines Fahrzeugs gekoppelt veranschaulicht.
Diese Ausführungsform,
die auch auf eine zentralisierte Prüfung abzielt, unterstützt die
automatisierte OBD-I/M-Prüfprozedur
auf den vernetzten Windows® CE-Endgeräten 204, die als Clients
dienen. Prüfanalyse
und Datenbankopera tionen werden über
eine Serveranwendung, die lokal vorliegt und mit den Client-CEs
vernetzt ist, ausgeführt.
Zusammen mit anderen Systemoptionen wird ein Strichcode-Scannen
unterstützt.
Eine Meldung von jedem Endgerät 204 wird
in einem Push- bzw. Einspeicherungsausführung an eine zentrale Stelle
ausgeführt. Eine
Datenübertragung über das
Netzwerk wird mittels eines TCP/IP-Protokolls über ein HF-Netzwerk bewerkstelligt.
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Folglich
sieht man ein, dass die Diagnosesoftware der Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung, wie sie hierin im Folgenden beschrieben wird,
von einer Vielzahl verschiedener Berechnungs- und/oder Digitalgeräten ausgeführt werden
kann. Die in 1a-1d veranschaulichten
beispielhafte Hardware-Systeme sollen jedoch nicht als die Ausführung der
vorliegenden Offenbarung beschränkend betrachtet
werden, da andere Formen einer Ausführung dem Fachmann ersichtlich
werden.
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OBD-I/M-Inspektionssequenzen
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Der
folgende Abschnitt beschreibt die Eingabeaufforderungen der Anzeige,
Fehlermeldungen und Programmierkriterien, die zum Durchführen einer
beispielhaften OBD-II-Inspektion verwendet werden können. In 1e ist
ein beispielhafter Schirm zu Beginn einer Prüfung dargestellt. Die darin
gezeigten Datenfelder können
mit Hilfe verschiedener Mittel eingegeben werden, wie z.B. indem
die Informationen von Hand eingetippt werden oder indem ein der Fahrzeugregistrierung
zugeordneter Strichcode gescannt wird. 2a-2l sind
Schirme der Nutzerschnittstelle, die genutzt werden können, um
eine Integration des OBD-Systems mit einem staatlichen Verfahren
zur Sicherheits- und der Emissionsinspektion eines Staats zu erleichtern,
wobei das Computersystem dabei hilft, einen Inspektor durch den
gesamten Inspektionsprozess zu führen.
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Gemäß EPA-Vorschriften
umfassen Fahrzeuge, die einer OBD-Inspektion unterzogen werden, benzinbetriebene
Fahrzeuge aus dem Modelljahr 1996 und jünger und dieselbetriebene Fahrzeuge aus
dem Modelljahr 1997 und jünger
mit einem Fahrzeuggesamtgewicht (gvwr) von 4250 kg oder weniger.
So fordert z.B. der Analysator 10 (in der Ausführungsform
von 1a) einen Inspektor auf, die OBD-II-Überprüfung an
allen Personenkraftfahrzeugen und Kleinlastwagen durchzuführen, deren
Modelljahr gleich dem Modelljahr des Fahrzeugs oder jünger ist,
das in dem Feld Jahr (OBD MODEL_YR) einer OBD-Prüfdatendatei (OBDTEST.DAT) enthalten
ist. Beginnend mit dem Datum, das in dem Feld Datum OBD-Fehlschlag-Start
(OBD_FAIL_START DATE) einer QUE-Prüfdatendatei (QUETEST.DAT) spezifiziert
ist, bestehen Fahrzeuge, die die OBD-Prüfung bzw. den OBD-Test nicht
bestehen, auch nicht die gesamte Emissionsprüfung. Der OBD-Inspektionsabschnitt
der gesamten Prüfung wird
jedoch umgangen, falls das Feld OBD Freigegeben (OBD ENABLED) von
QUETEST.DAT auf falsch („F") gesetzt wird.
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In
einer Fahrzeugnachschlagetabelle (VLT) sind zusätzlich Fahrzeuge aufgelistet,
die ungewöhnliche
OBD-II-Prüfcharakteristiken
aufweisen (wie z.B.: Zurücksetzen
der Bereitschaft bei Zündsperre, was
später
beschrieben wird). Die VLT-Informationen identifizieren Fahrzeuge,
die eine Spezialbehandlung erfordern, die die folgenden Aspekte
einschließt:
Prüfung Schlüssel an/Motor
aus (KOEO) – geht
Licht nach Angehen aus? Scan-Werkzeug anschließen – muss Fahrzeug mehr als 10
Sekunden aus sein, bevor es zur KOEO-Stellung zurückkehrt?
Bereitschaft – soll Fahrzeug
verschiedenen Bereitschaftskriterien unterworfen werden?
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Wenn
ein Fahrzeug als eines identifiziert wurde, das eine spezifische
Prüfprozedur
erfordert, liefert der Analysator 10 einen Informationsschirm
an dem entsprechenden Punkt, der den Inspektor berät, wie mit
der Inspektion fortzufahren ist, basierend auf in der VLT gelisteten
Informationen. Der Analysator 10 nimmt etwaige Änderungen
in der Prüfsequenzlogik
wie z.B. eine Änderung
der Anzahl zugelassener Bereitschaftscodes, die nicht gesetzt sind,
vor. Eine beispielhafte Eingabeaufforderung Schlüssel an, Motor aus (KOEO) OBD
II -Prüfung
lautet wie folgt:
DIE ÜBERPRÜFUNG „SCHLÜSSEL AN,
MOTOR AUS" DURCHFÜHREN, UM
ZU BESTIMMEN, OB DAS ANZEIGELICHT (MIL) FÜR EINE FEHLFUNKTION AN DEM
ARMATURENBRETT AUFLEUCHTET, WENN DER ZÜNDSCHLÜSSEL IN DIE STELLUNG „SCHLÜSSEL AN,
MOTOR AUS" GEDREHT WIRD.
LEUCHTET
DAS MIL AUF (Z.B. ,ANGEHEN', ,LICHT
AN'), WENN DER SCHLÜSSEL IN
DIE STELLUNG „SCHLÜSSEL AN,
MOTOR AUS" GEBRACHT
WIRD?
„J" – JA, DAS MIL ,GEHT AN' ODER ,LEUCHTET AUF'
„N" – NEIN, DAS MIL ,GEHT NICHT
AN' ODER ,LEUCHTET
NICHT AUF'
DAS
ANZEIGELICHT (MIL) FÜR
EINE FEHLFUNKTION ZEIGT IN ABHÄNGIGKEIT
VOM FABRIKAT DES FAHRZEUGS ENTWEDER „MOTOR BALD WARTEN", „MOTOR ÜBERPRÜFEN", DAS WORT „ÜBERPRÜFEN" ZUSAMMEN MIT DEM
INTERNATIONALEN SYMBOL FÜR
MOTOR ODER IRGENDEINE KOMBINATION DIESER AN.
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Wie
oben angegeben ist, fordert folglich der Analysator 10 den
Inspektor auf, eine Überprüfung Schlüssel an/Motor
aus durchzuführen,
um zu se hen, ob das Anzeigelicht für eine Fehlfunktion/Motorlicht Überprüfen (MIL)
aufleuchtet, während
der Motor nicht läuft.
Der Analysator 10 fordert den Inspektor auf, „Nein" einzugeben, falls
das MIL nicht aufleuchtet, während
der Motor nicht läuft.
Die Ergebnisse (J oder N) dieser Überprüfung werden in das Feld OBD-MIL Überprüfung (OBD_MIL_CHECK)
der Fahrzeugdatendatei (VEHICLE.DAT) eingegeben.
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Bei
jenen Fahrzeugen mit einem MIL, das sehr kurz aufleuchtet, wenn
der Schlüssel
in die KOEO-Position gedreht wird, und dann ausgeht (wie durch die
OBD-VLT angegeben wird), wird die folgende zusätzliche Nachricht geliefert:
DAS
MIL LEUCHTET SEHR KURZ AUF, WENN DER SCHLÜSSEL IN DIE KOEO-STELLUNG GEDREHT
WIRD, UND GEHT DANN AUS.
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Um
in diesem Zusammenhang einen Inspektor zu unterstützen, kann
eine Hilfsnachricht für
diesen bestimmten Schirm den folgenden Text enthalten:
„Das ,Anzeigelicht
für eine
Fehlfunktion' (MIL)
ist der offizielle Fachausdruck für das Warnlicht, das das OBD-System
des Fahrzeugs aufleuchten lässt,
wenn eine Fehlfunktion auftritt. In Abhängigkeit vom Fahrzeugfabrikat
zeigt das MIL entweder ,Motor bald warten', „Motor überprüfen", das Wort ,Überprüfen" zusammen mit dem
internationalen Symbol für
Motor oder irgendeine Kombination dieser an. Das MIL muss angehen,
wenn der Zündschlüssel in
die Stellung ,Schlüssel
an, Motor aus' gedreht
wird. Dies verhält
sich so, um Inspektoren zu ermöglichen,
zu überprüfen, dass
das MIL aufleuchten kann, falls eine Fehlfunktion auftreten würde. Bei
den meisten Fahrzeugen bleibt das MIL erleuchtet, solange der Schlüssel in
der Stellung ,An' ist.
Bei einigen Fahrzeugen leuchtet jedoch das MIL sehr kurz auf, wenn der
Schlüssel
in die Stellung ,Schlüssel
an, Motor aus' gedreht
wird, und geht dann aus."
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Unter
der Annahme, dass keine Probleme beim Aufleuchten des MIL während Schlüssel an, Motor
aus auftreten, weist die folgende Eingabeaufforderung den Inspektor
an, den Schlüssel
in die Stellung „AUS" zurückzudrehen:
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SCHLÜSSEL IN
DIE STELLUNG AUS ZURÜCKDREHEN
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Der
Analysator 10 instruiert dann den Inspektor, die Taste „Weiter" zu drücken, um
fortzufahren. Als Teil der OBD-II-Prüfung muss das Fahrzeug für mindestens
12 Sekunden abgeschaltet sein, bevor zur Stellung Schlüssel an/Motor
läuft zurückgekehrt
wird. Während
dieser Verzögerung
von 12 Sekunden kann der Inspektor aufgefordert werden, den Analysator 10 an
den J1978-OBD-Verbinder des Fahrzeugs anzuschließen.
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Eine
alternative Integration von KOEO-Eingabeaufforderungen mit Programmierkriterien
ist in 3-4 und 5-7 veranschaulicht. 3-4 demonstrieren
eine KOEO-Prüfung
(im Fall eines OBD-II-tauglichen Fahrzeugs), wobei das MIL so lange
aufleuchtet, so lange der Schlüssel
in die Stellung KOEO gedreht ist. 5-7 demonstrieren
eine KOEO-Prüfung,
im Fall eines nicht OBD-II-tauglichen Fahrzeugs, wobei das MIL kurz aufleuchtet
und dann ausgeht. Bei diesem Beispiel stellt man sich vor, dass
der Inspektor vom anfänglichen
Prüfschirm
in 1e aus beginnt und durch die Schirme in 2a-2l weitergeht
und dann entweder die KOEO über 3-4 oder
die KOEO über 5-7 durchführt. Der
Analysator 10 bestimmt die korrekte Sequenz basierend auf
dem jeweiligen Fahrzeug, das gerade geprüft wird. In jedem Fall wird
während
der KOEO-Prüf sequenz
ein Flag gesetzt, und der Inspektor geht zu dem in 8 dargestellten
Schirm am Ende der KOEO-Prüfsequenz weiter.
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Der
Schirm in 8 fordert den Inspektor auf,
den OBD-II-Verbinder zu lokalisieren. Falls der Inspektor angibt,
dass der Verbinder nicht vorhanden ist, wird dann der in 9 gezeigte
Schirm Fehlschlag angezeigt, und die Prüfung wird beendet. Es wird
auch in Erwägung
gezogen, dass zusätzliche Folgefragen
abgefragt werden können,
wie z.B. ob der Verbinder entfernt wurde. Falls der Verbinder vorhanden
ist, wird jedoch der in 10 dargestellte Schirm
angezeigt, um den Inspektor aufzufordern, zu bestimmen, ob der Verbinder
funktionsfähig
ist. Falls nicht, wird der Schirm in 9 angezeigt,
und die Prüfung
wird beendet; andernfalls fordert der in 11 veranschaulichte
Schirm den Inspektor auf, den Analysator 10 mit dem Datenleitungsverbinder zu
verbinden.
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Der
Analysator 10 ist vorzugsweise mit einem OBD-Verbinder
gemäß Standard
SAE-J1978 und einer Nachrichtenverbindung ausgestattet, um zu ermöglichen,
dass Bereitschaftscodes, Störungscodes,
der Status des Anzeigelichts (MIL) für eine Fehlfunktion, eine VIN-Nummer
(wenn verfügbar), eine
PID-Zahl und eine PCM-ID vom Onboard-Computer für geeignete Fahrzeuge dorthin
herunter geladen werden. Außerdem
erfüllen
die Auslegung und Operation des Geräts alle Bundesanforderungen
(die in 40 CFR 85.2207-2231 enthalten sind) und empfohlenen SAE-Verfahren
(z.B. J1962, J1972 und J1979) für
Inspektionen mit OBD-II-Systemen.
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Da
der OBD-II-Abfrageprozess mit dem Analysator 10 vollständig integriert
ist, ist keine Intervention des Inspektors erforderlich, um die
OBD-Daten zu erfassen
und aufzuzeichnen, die über
die OBD-Diagnoseverbindung abgefragt werden. Die OBD-II-Bereitschaftscodes,
Störungscodes,
der MIL-Status, die VIN-Nummer (wenn verfügbar), die PID-Zahl und PCM-ID
werden über
eine Standardschnittstelle und den Fahrzeugverbinder automatisch abgefragt.
Folglich wird keine manuell angeschlossene Handeinheit oder separate
Schnittstelle genutzt.
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Fährt man
mit dem OBD-Inspektionsprozess fort, liest sich eine alternative
Sequenz für
eine Eingabeaufforderung eines OBD-II-Verbinders wie folgt:
DEN
VERBINDER FÜR
EINEN OBD-DIAGNOSELEITUNGSVERBINDER EINES FAHRZEUGS LOKALISIEREN.
FEHLT DER VERBINDER ODER IST ER BESCHÄDIGT? „JA" ODER „NEIN" EINGEBEN.
DEN ANALYSATOR (z.B.
Analysator 10) MIT DEM OBD-VERBINDER DES FAHRZEUGS VERBINDEN UND „ANALYSIEREN" AUSWÄHLEN.
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Der
Analysator 10 fordert dann den Inspektor zu einer Verbindung
mit einer OBD-II-Diagnoseleitung für alle Personenfahrzeuge und
Kleinlastwagen auf, deren Modelljahr gleich dem Modelljahr des Fahrzeugs,
das in dem Feld OBD_MODELL_JR in QUETEST.DAT enthalten ist, oder
neueren Datums ist. Der Analysator 10 ist auch dafür ausgelegt,
dem Inspektor eine Unterstützung
zu bieten, indem durch eine Nachschlagetabelle für Stellen von OBD-II-Verbindern,
die in der OBD-VLT-Tabelle enthalten ist, Stellen von OBD-II-Verbindern
bereitgestellt wird, wie früher
festgestellt wurde.
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Nachdem
eine physikalische Verbindung einmal eingerichtet ist, kann eine Überprüfung für eine Auswertung
der OBD-II-Bereitschaft, des Status eines Anzeigelichts (MIL) für eine Fehlfunktion
und eines Diagnosestörungscodes
(DTC) durchgeführt werden,
wobei mit einer beispielhaften Eingabeaufforderung Motor Starten
begonnen wird.
MOTOR STARTEN. WEITER DRÜCKEN
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Danach
wird eine Anforderung Modus $01, PID $01 (d.h. für aktuelle Diagnosedaten des
Antriebsstrangs gemäß den Anforderungen
von SAE J1979) zu einem Onboard-Computer übertragen, um den Auswertungsstatus
des OBD-Systems, die Zahl emissionsbezogener Störungscodes, die im Speicher
gespeichert sind, und den Status des Anzeigelichts (MIL) für eine Fehlfunktion
zu bestimmen. Außerdem
lädt das
System eine PID-Zahl
und eine PCM-ID herunter und speichert diese.
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Falls
nach 10 Sekunden als Ergebnis der Anforderung Modus $1, PID $01
keine Antwort von einem OBD-Computer empfangen wird, zeigt der Analysator 10 die
folgende Eingabeaufforderung an.
DIE OBD-II-VERBINDUNG KANN
NICHT BESTÄTIGT
WERDEN – MÖCHTEN SIE
ES ERNEUT VERSUCHEN? DRÜCKEN
SIE „J" FÜR JA ODER „N" FÜR NEIN.
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Falls „J" ausgewählt wird,
wird die folgende Eingabeaufforderung geliefert:
DEN ZÜNDSCHLÜSSEL AUSSCHALTEN.
DEN OBD-II-ANSCHLUSS ABNEHMEN UND MIT DLC ERNEUT VERBINDEN. MOTOR
ERNEUT STARTEN UND „WEITER" DRÜCKEN, UM
ZU VERSUCHEN, EINE DATENÜBERTRAGUNG
MIT DEM ANALYSATOR EINZURICHTEN.
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Der
Analysator 10 kann den Techniker einmal auffordern, es „wieder
zu versuchen". Falls
nach dem zweiten Versuch vom OBD-Computer auf die Anforderung Modus
$01, PID $01 keine Antwort empfangen wird, werden jedoch vom System
die folgenden Maßnahmen
ergriffen:
Ein „N" wird in das Feld
OBD_RESULT in VEHICLE.DAT geschrieben;
ein „F" wird in das OVERALL_TEST_RESULT in EMISSION_RESULT.DAT
geschrieben, falls TEST_DATE ≥ OBD_FAIL_START_DATE
gilt;
ein „FAIL" wird auf sowohl
den OBD-Abschnitt als auch die Sektion OVERALL TEST RESULT des Fahrzeuginspektionsempfang/Berichts
(VIR) geschrieben;
eine Nachricht wird auf dem Fahrzeuginspektionsempfang/Bericht
(VIR) gedruckt, die angibt, dass das Onboard-Diagnosesystem des
Fahrzeugs auf die Abfrage bzw. Anforderung von Daten nicht antwortet.
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Nimmt
man jedoch an, dass der OBD-Computer auf die anfängliche Abfrage bzw. Anforderung antwortet,
bestimmt dann konkret der Analysator 10, welche Onboard-Überwachungseinrichtungen
vom OBD-System unterstützt
werden, sowie auch den Bereitschaftscodestatus aller anwendbaren Überwachungseinrichtungen.
Die verschiedenen Überwachungseinrichtungen
schließen
die folgenden ein:
- (1) Fehlzündung (kontinuierlich)
- (2) Kraftstoffsystem (kontinuierlich)
- (3) Umfassende Bauteilüberwachung
(kontinuierlich)
- (4) Katalysator (einmal/auslösen)
- (5) Erhitzter Katalysator (einmal/auslösen)
- (6) Verdampfungssystem (einmal/auslösen)
- (7) Sekundärluftsystem
(einmal/auslösen)
- (8) Klimaanlagensystem (einmal/auslösen)
- (9) Sauerstoffsensor (einmal/auslösen)
- (10) Heizeinrichtung für
einen Sauerstoffsensor (einmal/auslösen)
- (11) AGR-System (einmal/auslösen)
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Für jede Überwachungseinrichtung
beinhalten die möglichen
Bereitschaftscode-Antworten: Abgeschlossen, Nicht Abgeschlossen
oder Nicht Unterstützt/Nicht
Freigegeben. Eine Antwort, dass eine Überwachungseinrichtung nicht
unterstützt
wird oder nicht freigegeben ist, bedeutet, dass für dieses
bestimmte Fahrzeug diese Überwachungseinrichtung nicht
verwendbar ist. Wenn eine Antwort „Nicht Unterstützt/Nicht
Freigegeben" geliefert
wird, „scheitert" folglich der Analysator 10 bei
dem Fahrzeug dabei, einen solchen Code festzustellen.
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Jeder
Wert eines Bereitschaftscodes wird in die geeigneten Prüfaufzeichnungsfelder
in VEHICLE.DAT für
jede Inspektion unter Verwendung des folgenden Formats geschrieben:
Nicht
Unterstützt/Nicht
Freigegeben = 0:
Abschlossen = 1; und
Nicht Abgeschlossen
= 2
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Der
Analysator 10 wertet dann basierend auf den Daten, die über die
OBD-Verknüpfung
bzw. -Leitung vom OBD-Computer des Fahrzeugs zurückgegeben werden, den MIL-Status
aus. Der Status Ja/Nein (J/N) in Bezug darauf ob auf einen Befehl
hin das MIL eingeschaltet wurde, wird im Feld OBD-MIL-Status von
VEHICLE.DAT aufgezeichnet. Falls das MIL auf einen Befehl hin eingeschaltet
wird, sendet der Analysator 10 eine Anforderung Modus $03
an den Onboard-Computer, um die Zahl gespeicherter, OBD-II-bezogener
Diagnosestörungscodes für einen
Antriebsstrang zu bestimmen. Der Analysator 10 fragt die
Codes ab, bis die Zahl von Codes, die abgerufen wurden, gleich der
basierend auf der anfänglichen
Antwort Modus $01 erwarteten Anzahl ist.
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Der
Analysator 10 zählt
auch die Anzahl von einsatzbereiten bzw. Bereitschafts-Überwachungseinrichtungen,
die für
das gerade geprüfte
Fahrzeug verwendbar sind, die einen Wert Wahr („T") haben, der in QUETEST.DAT spezifiziert
ist, die aber nicht die geeigneten gesetzten Bereitschaftscodes
aufweisen (d.h. ein Wert „0" oder „1" wird über die
OBD-Leitung vom
Onboard-Diagnosesystem des Fahrzeugs nicht zurückgegeben). Falls (1) die Zahl
von „nicht bereiten" Überwachungseinrichtungen die NO_OBD_NOT_RDY
in QUETEST.DAT für
das Modelljahr überschreitet,
das gerade geprüft
wird, oder (2) falls das Fahrzeug die KOEO-Prüfung nicht besteht oder (3)
falls das MIL auf einen Befehl hin eingeschaltet wird, wird/werden
dann:
ein „F" in das OBD_RDY_RESULT,
das OBD_FLT_RESULT und das OBD_RESULT in VEHICLE.DAT sowie in OVERALL_TEST_RESULT_
in EMISSION_RESULT.DAT geschrieben, falls TESTDATE ≥ OBD_FAIL_START_DATE
ist;
etwaige gefundene DTCs in OBD_FLT_CODES in VEHICLE.DAT
geschrieben;
ein „FEHLSCHLAG
bzw. FAIL" in der
OBD-Sektion des VIR gedruckt;
ein „FEHLSCHLAG bzw. FAIL" in der Sektion OVERALL
TEST RESULT des VIR gedruckt;
listet der VIR die spezifischen
DTCs einschließlich
eines entsprechenden Etiketts des mit dem Fehlschlag verbundenen
Codes auf; und
kann der Analysator 10 zu einer weiteren
I/M-Prüfung wie
z.B. einer optischen Überprüfung des
katalytischen Wandlers und einer Prüfung des Tankdeckels weitergehen.
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Falls
jedoch das Fahrzeug die KOEO-Prüfung
besteht und das MIL auf einen Befehl hin nicht eingeschaltet ist,
wird dann:
„Zurückgewiesen
bzw. Rejected" in
der Sektion OVERALL TEST RESULT des VIR gedruckt;
ein „F" in das OBDII READINESS
RESULT geschrieben und ein „R" in das OBD-II-Ergebnis
und das Ergebnis der gesamten Prüfung
in OVAS.DAT geschrieben;
eine Nachricht auf dem VIR gedruckt,
die besagt, dass das Fahrzeug zurückgewiesen wurde, weil zu viele Überwachungseinrichtungen
nicht bereit waren. Außerdem
wird eine Nachricht auf dem VIR gedruckt, die den (die) „nicht
gesetzten" Bereitschaftscode(s) mit
einem entsprechenden Etikett des mit dem Fehlschlag verbundenen
Codes auflistet. Der Analysator 10 kann auch auf dem VIP
eine Nachricht drucken, die empfiehlt, dass der Fahrer zur Unterstützung bei etwaigen
OBD-Anforderungen oder Problemen mit dem Fahrzeug MSOS (??) oder
den Vertragshändler für das Fahrzeug
kontaktiert.
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Falls
das Fahrzeug die Bereitschaftskriterien erfüllt, aber die KOEO-Prüfung nicht
besteht, oder falls das MIL auf einen Befehl hin eingeschaltet ist, wird
(werden) dann:
ein „P" in das OBD_RDY_RESULT
in VEHICLE.DAT geschrieben;
ein „F" in das OBD_FLT_RESULT, OBD_RESULT in VEHICLE.DAT
und in OVERALL_TEST_RESULT in EMISSION_RESULT.DAT geschrieben, falls
TEST DATE > OBD FAIL
START DATE gilt;
der (die) gefundene(n) DTC(s) in OBD_FLT_CODES in
VEHICLE.DAT geschrieben;
ein „FEHLSCHLAG bzw. FAIL" in der OBD-Sektion der
VIR sowie in der Sektion OVERALL TEST RESULT der VIR gedruckt;
listet
der VIR die DTCs mit einem entsprechenden Etikett des mit dem Fehlschlag
verbundenen Codes auf; und
geht der Analysator 10 weiter
zu einer weiteren I/M-Prüfung
wie z.B. einer optischen Überprüfung des
katalytischen Wandlers und einer Prüfung des Tankdeckels.
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Falls
schließlich
das Fahrzeug die Bereitschaftskriterien erfüllt, das MIL auf einen Befehl
hin nicht eingeschaltet ist und das Fahrzeug die Überprüfung des
MIL-Lichts besteht, wird dann:
ein „R" in die beiden Felder OBD_FLT_RESULT
und OBD_RESULT des OBD II Bereitschaftsergebnisses in VEHICLE.DAT
geschrieben;
ein „BESTANDEN
bzw. PASS" in der
OBD-Sektion des VIP gedruckt; und fordert der Analysator 10 den Inspektor
auf, mit einer weiteren I/M-Prüfung wie
z.B. einer optischen Überprüfung des
katalytischen Wandlers einer Prüfung
des Tankdeckels fortzufahren.
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Zusätzlich zu
jedem der oben diskutierten aufgezeichneten OBD II-Parameter lädt der Analysator 10 während jeder
Inspektion auch eine Parameteridentifizierungs-(PID) Zahl und eine
PCM-Modul ID herunter und zeichnet diese auf.
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Bei
einer beispielhaften Integration von Prüfeingabeaufforderungen mit
einer tatsächlichen
Prüfsequenz
schreitet die Inspektion schließlich
vom in 11 gezeigten Schirm zum in 12 gezeigten letzten
Schirm fort, wobei angenommen wird, dass eine Nachrichtenverbindung
erfolgreich eingerichtet ist. Textnachrichten, die den Countdown
der Zeit und den Fortgang der Prüfung
betreffen, können
ebenfalls angezeigt werden, bevor man beim Schirm in 12 ankommt.
An dieser Stelle können
dann die Prüfergebnisse
ausgedruckt werden. Falls jedoch keine Nachrichtenverbindung erfolgreich
eingerichtet wird, geht dann der Inspektionsprozess von dem in 11 angezeigten
Schirm zu den in 13-14 dargestellten
Schirmen weiter, wobei der Inspektor versucht, das Fahrzeug erneut
zu prüfen.
Falls fortgesetzte Versuche fehlschlagen, geht dann der Prozess
zu dem Schirm in 9 weiter, wo die Prüfung als
Fehlschlag abgeschlossen wird.
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Die
oben beschriebene Prüfprozedur
und die möglichen
Ergebnisse können
insgesamt mit Verweis auf die Flussdiagramme der 15a-15e und 16a-16f ausführlicher
verstanden werden. 15a-15e veranschaulichen
eine beispielhafte Logik, die einer möglichen Ausführungsform
des Verfahrens des Analysators 10 zugrunde liegt. Das Verfahren
bestimmt zuerst, ob das Fahrzeug mit OBD ausgestattet ist, und falls
dies der Fall ist, geht es die entsprechende KOEO-Prüfung für das Fahrzeug
hindurch weiter. Das Verfahren bestimmt dann, ob bei dem Fahrzeug
ein Problem besteht, eine IM-Subroutine anzufordern, und bestimmt,
ob der Verbinder intakt ist, und weist den Inspektor an, den Analysator
mit dem Onboard-Computer
zu verbinden. Es werden Versuche unternommen, eine Datenübertragung
bzw. Nachrichtenverbindung (nötigenfalls
mehrere Male) einzurichten. Der MIL-Status wird dann überprüft, wobei
etwaige Diagnosestörungscodes
(DTCs) herunter geladen werden, während die einzelnen Überwachungseinrichtungen überprüft werden,
um Bereitschaftskriterien zu bewerten, falls das Fahrzeug unproblematisch
ist. Das Verfahren speichert ferner die Informationen Parameteridentifizierung
(PID) und Modulidentifizierung, analysiert die Flags und druckt
schließlich
die Ergebnisse.
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Der
Fachmann erkennt, dass obgleich die Ausführung, die hierin offenbart
wurde, am Ende der Prozedur Flags für eine Analyse setzt und andernfalls das
Fahrzeug die Prüfung
nur früher
nicht besteht, falls der Verbinder fehlt oder eine Datenübertragung ansonsten
nicht eingerichtet werden kann, verschiedene logische Prozeduren
verwendet werden können,
um die OBD-Analyse auszuführen. Ähnlich kann auch
die in 16a-16f dargestellte
beispielhafte Logik für
eine RS232c-Datenübertragung
auf äquivalente
Weisen realisiert werden, wie dem Fachmann bekannt ist, Schließlich erkennt
man, dass Architekturen für
das Prüfsystem,
das in 1a-1d allgemein
dargestellt ist, kombiniert werden können, um die Anforderungen
eines Client zu erfüllen.
Zum Beispiel ist eine Kombination aller drei Architekturen möglich. Wie
der Fachmann ohne weiteres einsieht, ist überdies eine server-gestützte Konfiguration
nicht die einzige mögliche
Ausführung, da
die eigenständige
Einheit ein einzelnes Software-Modul
unterstützen
kann, das dafür
bestimmt ist, die oben beschriebene Prüfmethodik bei Fehlen einer
Server/Client-Verzweigung auszuführen.
Obgleich die Erfindung mit Verweis auf eine bevorzugte Ausführungsform(en)
beschrieben wurde, versteht der Fachmann, dass verschiedene Änderungen
vorgenommen werden können,
ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen. Außerdem können viele Modifikationen vorgenommen
werden, um eine besondere Situation oder ein besonderes Material
an die Lehren der Erfindung anzupassen, ohne von ihrem Umfang abzuweichen.
Daher soll die Erfindung nicht auf die besondere Ausführungsform
beschränkt
sein, die als das zum Ausführen
dieser Erfindung in Betracht gezogene beste Verfahren offenbart
wurde; sondern die Erfindung schließt alle Ausführungsformen
ein, die in den Umfang der beigefügten Ansprüche fallen.