DE9401197U1 - Prüfmodul zur technischen Überwachung von Fahrzeugen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Prüfmodul zur technischen Überwachung von Fahrzeugen mit einer - mindestens einen Aktor umfassenden - Prüfmechanik, mit einer Steuerelektronik für die Prüfmechanik, mit Sensoren zur Meßwerterfassung und mit einer Auswerteelektronik.

Bei TÜV-Stationen werden in der Praxis viele Prüfstände eingesetzt, bei denen sowohl die Steuerelektronik für die Prüfmechanik.als auch die Auswerteelektronik zur Meßwertverarbeitung getrennt von der Prüfmechanik und den Sensoren untergebracht sind. Der Verkabelungsaufwand bekannter Prüfstände ist dementsprechend hoch. Außerdem ist der Aufbau herkömmlicher Prüfstände in der Regel für einen bestimmten Test und für bestimmte Fahrzeugtypen - also bspw. PKWs oder LKWs - ausgelegt. Das Umrüsten eines herkömmlichen Prüfstandes für eine andere Testart ist oftmals relativ aufwendig.

Der vorliegenden Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Prüfmodul zur technischen Überwachung von Fahrzeugen zu schaffen, das dieselben Funktionen erfüllt wie ein herkömmlicher Prüfstand, aber auf einfache Weise für unterschiedliche Testarten verwendet werden kann. Außerdem sollen der Verkabelungsaufwand und die Herstellungskosten möglichst gering gehalten werden.

Das erfindungsgeraäße Prüfmodul löst die voranstehende Aufgabe durch die Merkmale des Schutzanspruches 1. Danach ist das eingangs genannte Prüfmodul so ausgestaltet, daß die Prüfmechanik, die Steuerelektronik, die Sensoren und die Auswerteelektronik eine autonom arbeitende funktioneile Einheit bilden mit mindestens einer gemeinsamen, definierten seriellen Schnittstelle und einer gemeinsamen, integrierten Stromversorgung.

Erfindungsgemäß ist zunächst erkannt worden, daß auch im Bereich von TÜV-Stationen Prüfmodule zur Anwendung kommen können, die eine autonom arbeitende funktionelle Einheit bilden. Erfindungsgemäß wird daher vorgeschlagen, die einzelnen Bestandteile eines Prüfstandes zusammenzufassen und mit einer gemeinsamen, definierten seriellen Schnittstelle und einer gemeinsamen, integrierten Stromversorgung zu versehen. Der Prüfstand bzw. das Prüfmodul umfaßt also die gesamte Aktorik, wie z.B. Elektromotoren und Leistungsbremsen. Außerdem sind sämtliche Sensoren, wie z.B. Kraftaufnehmer, Näherungsschalter, Drehzahlsensoren oder optische Sensoren in den Prüfstand eingebaut. Erfindungsgemäß ist nun auch die Elektronik, nämlich die Steuerelektronik für die Prüfmechanik und die Auswerteelektronik zur Meßwertverarbeitung im Prüfstand, z.B. in dem derzeit verwendeten Klemmkasten, angeordnet. Die von den Sensoren erfaßten Meßwerte werden also direkt im Prüfstand von der Auswerteelektronik verarbeitet und an der seriellen Schnittstelle bereitgestellt, an die bspw. ein Personalcomputer PC zur weiteren Auswertung der Meßwerte angeschlossen werden kann. Umgekehrt kann über die serielle Schnittstelle und die in das Prüfmodul integrierte Steuerelektronik die Aktorik beeinflußt werden. Erfindungsgemäß ist außerdem erkannt worden, daß das Prüfmodul über die serielle Schnittstelle bzw. über einen angeschlossenen PC auch einfach für verschiedenste Testarten ausgelegt werden kann bzw. zwischen verschiedenen Betriebsmodi gewählt werden kann. Durch die erfindungsgemäße Ausführung des Prüfmoduls als autonom arbeitende funktionelle Einheit mit einer gemeinsamen, definierten seriellen Schnittstelle und einer gemeinsamen, integrierten Stromversorgung wird der Verkabelungsaufwand im Bereich der TÜV-Stationen minimiert.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung umfaßt die funktionelle Einheit des Prüfmoduls mindestens einen Mikroprozessor für die Steuerelektronik und die Auswerteelektronik. Besonders vorteil-

haft ist es, wenn der Mikroprozessor mindestens einen Parameterspeicher aufweist. Dabei kann es sich entweder um ein ROM oder ein RAM handeln. In diesem Parameterspeicher können bspw. Kalibrierdaten für die Sensoren abgespeichert sein. Auf diese Weise können unterschiedliche Randbedingungen für die durchzuführende Prüfung berücksichtigt werden. In dem Parameterspeicher können aber auch Steuerdaten für die Steuerelektronik abgespeichert sein, so daß bspw. einfach zwischen zwei Testmodi umgeschaltet werden kann. In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Prüfmoduls dient der Mikroprozessor außerdem zur Eigenüberwachung, d.h. zur Fehlererkennung in der Funktionsweise oder auch der Meßwertauswertung des Prüfmoduls .

Für die Ausgestaltung der seriellen Schnittstelle des erfindungsgemäßen Prüfmoduls gibt es mehrere Möglichkeiten. Besonders vorteilhaft und günstig bezüglich der Herstellungskosten ist es, wenn eine marktübliche Feldbus-Schnittstelle verwendet wird, wie bspw. eine Schnittstelle vom Typ RS-485 oder RS-232. Als serielle Schnittstelle kommt auch ein CAN-Bus in Frage.

Neben der externen seriellen Schnittstelle kann das Prüfmodul auch mit einer internen Schnittstelle zum Anschluß von Bedien-, Anzeige- und Druckelementen versehen sein. Dadurch kann das Prüfmodul entweder im Verbund über die serielle Schnittstelle oder auch als Einzelgerät über die interne Schnittstelle betrieben werden. Außerdem besteht die Möglichkeit, das Prüfmodul entweder über die serielle Schnittstelle oder über die interne Schnittstelle mit Hilfe einer Fernbedienung zu aktivieren.

Die Stromversorgung des erfindungsgemäßen Prüfraoduls kann in unterschiedlicher Weise ausgestaltet sein. So besteht die Möglichkeit, als Stromversorgung einen Generator oder eine Batterie vorzusehen, so daß das Prüfmodul unabhängig vom Netz be-

trieben werden kann. In vorteilhafter Weise verfügt die interne Stromversorgung der einzelnen Komponenten des Prüfmoduls aber über einen gemeinsamen Anschluß zum Versorgungsnetz. Dann werden also sowohl die Prüfmechanik als auch die übrigen Komponenten, die die funktioneile Einheit bilden, vom Netz mit Strom versorgt.

In einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Prüfmoduls umfaßt die Prüfmechanik neben der Aktorik auch eine Leistungselektronik, die zusammen mit der Aktorik ebenfalls Bestandteil der funktioneilen Einheit ist. Aus Sicherheitsgründen und zur Erhöhung der Meßgenauigkeit ist es vorteilhaft, wenn die serielle Schnittstelle des erfindungsgemäßen Prüfmoduls von den übrigen Bestandteilen des Prüfmoduls galvanisch getrennt ist.

Es gibt nun verschiedene Möglichkeiten, die Lehre der vorliegenden Erfindung in vorteilhafter Weise auszugestalten und weiterzubilden. Dazu ist einerseits auf die dem Schutzanspruch 1 nachgeordneten Ansprüche, andererseits auf die nachfolgende Erläuterung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Zeichnung zu verweisen. In Verbindung mit der Erläuterung des bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Zeichnung werden auch im allgemeinen bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Lehre erläutert.

Die einzige Figur zeigt den schematischen Aufbau eines erfindungsgemäßen Prüfmoduls.

Das in der einzigen Figur schematisch dargestellte Prüfmodul 1 bildet erfindungsgemäß eine autonom arbeitende funktioneile Einheit 1. Diese umfaßt eine Prüfmechanik, die im hier dargestellten Ausführungsbeispiel aus mehreren Aktoren 2 und einer Leistungselektronik 3 besteht. Des weiteren umfaßt die funktio-

nelle Einheit 1 eine Steuerelektronik 4 für die Prüfmechanik, Sensoren 5 zur Meßwerterfassung und eine Auswerteelektronik 6. Das eine funktionelle Einheit 1 bildende Prüfmodul 1 ist mit einer für alle Komponenten der funktioneilen Einheit 1 gemeinsamen, definierten seriellen Schnittstelle 7 versehen und weist eine für alle Komponenten der funktioneilen Einheit 1 gemeinsame, in die funktioneile Einheit 1 integrierte Stromversorgung 8 auf. Die Stromversorgung 8 verfügt über einen Anschluß 9 an ein.Versorgungsnetz. Über diesen Anschluß 9 und die Stromversorgung 8 wird also jeder Komponente der funktioneilen Einheit 1 mit dem für Sie erforderlichen Strom gespeist. Dies ist durch die beiden von der Stromversorgung 8 ausgehenden Pfeile angedeutet.

Das hier dargestellte Prüfmodul verfügt über einen Mikroprozessor 10, der sowohl Funktionen der Steuerelektronik 4 als auch der Auswertelektronik 6 erfüllt. Die Steuerelektronik 4 und die Auswerteelektronik 6 sind daher zusammengefaßt dargestellt. Der Mikroprozessor 10 weist zwei Parameterspeicher 11 auf, nämlich ein ROM und ein RAM. In diesen Parameterspeichern 11 können sowohl Kalibrierdaten für die Sensosren 5 gespeichert sein als auch Steuerdaten für die Steuerelektronik 4. Die Steuerelektronik 4 beeinflußt über die Leistungselektronik 3 die Aktoren 2, was über die Pfeile zwischen der Steuerelektronik 4 und der Leistungselektronik 3 sowie der Leistungselektronik 3 und den Aktoren 2 angedeutet ist. Die von den Sensoren 5 erfaßten Meßwerte werden an die Auswerteelektronik 4 übermittelt, was durch den Pfeil zwischen den Sensoren 5 und der Auswerteelektronik 4 angedeutet ist. Die Auswerteelektronik wird in der Regel lediglich eine Vorverarbeitung der Meßwerte vornehmen, indem die Meßwerte bspw. kalibriert werden.

Der Mikroprozessor 10 kann neben Funktionen der Steuerelektronik 4 und der Auswerteelektronik 6 auch zur Eigenüberwachung

des Prüfmoduls 1 dienen und Fehler in der Funktionsweise der einzelnen Komponenten des Prüfmoduls und bspw. der Meßwertauswertung erkennen, so daß das Bedienpersonal des Prüfmoduls entsprechende Maßnahmen treffen kann.

Die serielle Schnittstelle 7 des Prüfmoduls ist in dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel als marktübliche Feldbus-Schnittstelle ausgeführt, so daß ein PC zur weiteren Auswertung der erfaßten Meßwerte angeschlossen werden kann. Ein solcher PC kann außerdem zur Beeinflussung der Aktoren 2 über die Steuerelektronik 4 und die Leistungselektronik 3 verwendet werden. Ein immer gleiches Grundmodul kann auf diese Weise, d.h. über einen angeschlossenen PC, für unterschiedliche Anwendungen eingesetzt werden.

Die serielle Schnittstelle 7 kann allerdings auch über eine Fernbedienung angesteuert werden. Schließlich sei noch darauf hingewiesen, daß die serielle Schnittstelle in dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel aus Sicherheitsgründen von den übrigen Bestandteilen der funktioneilen Einheit 1 galvanisch getrennt ist.

Bezüglich weiterer in der einzigen Figur nicht dargestellter Merkmale wird auf die Beschreibungseinleitung verwiesen.

Abschließend sei hervorgehoben, daß die erfindungsgemäße Lehre durch das voranstehende Ausführungsbeispiel lediglich erläutert, jedoch keinesfalls eingeschränkt ist. Die erfindungsgemäße Lehre läßt sich außerdem nicht nur in Prüfmodulen zur technischen Überwachung von Fahrzeugen realisieren, sondern auch in Prüfmodulen, die zur technischen Überwachung von Anlagen oder Gebrauchsgegenständen, wie bspw. Sitzmöbeln, dienen.

Claims (13)

Schutzansprüche

1. Prüfmodul zur technischen Überwachung von Fahrzeugen mit einer - mindestens einen Aktor (2) umfassenden - Prüfmechanik, mit einer Steuerelektronik (4) für die Prüfmechanik, mit Sensoren (5) zur Meßwerterfassung und mit einer Auswerteelektronik

dadurch gekennzeichnet, daß die Prüfmechanik, die Steuerelektronik (4), die Sensoren (5) und die Auswerteelektronik (6) eine autonom arbeitende funktionelle Einheit (1) bilden mit mindestens einer gemeinsamen, definierten seriellen Schnittstelle (7) und einer gemeinsamen, integrierten Stromversorgung (8).

2. Prüfmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die funktionelle Einheit (1) mindestens einen Mikroprozessor (10) für die Steuerelektronik (4) und die Auswerteelektronik (6) umfaßt.

3. Prüfmodul nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Mikroprozessor (10) mindestens einen Parameterspeicher (11) aufweist.

4. Prüfmodul nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Parameterspeicher (11) Kalibrierdaten für die Sensoren (5) abgespeichert sind.

5. Prüfmodul nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Parameterspeicher (11) Steuerdaten für die Steuerelektronik (4) abgespeichert sind.

6. Prüfmodul nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Mikroprozessor (10) zur Eigenüberwachung dient, so daß Fehler in der Funktionsweise und Meßwertauswertung erkannt werden.

7. Prüfmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die serielle Schnittstelle (7) eine Feldbus-Schnittstelle, vorzugsweise vom Typ RS-485, vom Typ RS-232 oder ein CAN-Bus, ist.

8. Prüfmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die von den Sensoren (5) erfaßten Meßwerte ggf. in verarbeiteter Form - an der seriellen Schnittstelle (7) anliegen und daß an die serielle Schnittstelle (7) ein Personalcomputer (PC) zur weiteren Auswertung der Meßwerte angeschlossen ist.

9. Prüfmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die funktioneile Einheit (1) mindestens eine interne Schnittstelle zum Anschluß von Bedien-, Anzeige- und Druckelementen aufweist.

10. Prüfmodul nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine Fernbedienung über die serielle Schnittstelle (7) oder die interne Schnittstelle vorgesehen ist.

11. Prüfmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromversorgung (8) über einen Anschluß (9) mit dem Netz verbindbar ist.

12. Prüfmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Prüfmechanik eine Leistungselektronik (3) umfaßt und daß die Leistungselektronik (3) ebenfalls Bestandteil der funktioneilen Einheit (1) ist.

13. Prüfmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die serielle Schnittstelle (7) von den übrigen Bestandteilen galvanisch getrennt ist.