EP2748621A2 - Trennadapter für einen fahrzeugkomponententest und testverfahren für eine fahrzeugkomponente - Google Patents

Trennadapter für einen fahrzeugkomponententest und testverfahren für eine fahrzeugkomponente

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Publication number
EP2748621A2
EP2748621A2 EP12724571.0A EP12724571A EP2748621A2 EP 2748621 A2 EP2748621 A2 EP 2748621A2 EP 12724571 A EP12724571 A EP 12724571A EP 2748621 A2 EP2748621 A2 EP 2748621A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
switching
vehicle component
test
adapter
tap changer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP12724571.0A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Christian Pauli
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Audi AG
Original Assignee
Audi AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Audi AG filed Critical Audi AG
Publication of EP2748621A2 publication Critical patent/EP2748621A2/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/005—Testing of electric installations on transport means
    • G01R31/006—Testing of electric installations on transport means on road vehicles, e.g. automobiles or trucks
    • G01R31/007—Testing of electric installations on transport means on road vehicles, e.g. automobiles or trucks using microprocessors or computers
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/28—Testing of electronic circuits, e.g. by signal tracer
    • G01R31/2801—Testing of printed circuits, backplanes, motherboards, hybrid circuits or carriers for multichip packages [MCP]
    • G01R31/281—Specific types of tests or tests for a specific type of fault, e.g. thermal mapping, shorts testing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H1/00—Contacts
    • H01H1/56—Contact arrangements for providing make-before-break operation, e.g. for on-load tap-changing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H19/00—Switches operated by an operating part which is rotatable about a longitudinal axis thereof and which is acted upon directly by a solid body external to the switch, e.g. by a hand
    • H01H19/02—Details
    • H01H19/10—Movable parts; Contacts mounted thereon
    • H01H19/12—Contact arrangements for providing make-before-break operation, e.g. for on-load tap-changing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H9/00—Details of switching devices, not covered by groups H01H1/00 - H01H7/00
    • H01H9/0005—Tap change devices

Definitions

  • the invention relates to two separation adapters and a method for checking an operation of a vehicle component during a test drive.
  • an electronic control device such as e.g. a control device for an antilock brake system or for a tire pressure control
  • it may be provided to check a prototype of the control device during a test drive. For example, it can be determined how the controller behaves when a sensor fails while driving, the signal requires the controller for proper operation.
  • the control unit is installed in a motor vehicle and connected to the actuators and sensors that are to be operated on the control unit.
  • the electrical connection is made via a separation adapter.
  • this can be a breadboard to which the control unit and the peripheral components (actuators and sensors) are connected.
  • the electrical connections are then made by inserting individual shorting bars in a patch panel of the breadboard.
  • a test driver can then selectively interrupt individual connections by pulling out short-circuit bridges.
  • test driver then observes undesirable reactions of the controller, he can read the instantaneous shading of the controller with the peripheral components on the patch panel. However, this is neither detected metrologically nor displayed on a display in a manageable way.
  • a separation adapter is known in which an electrical connection between a test specimen, so as a control device, and a sensor or actuator can be interrupted by a separating device is folded out of a corresponding tray. On the basis of the folded dividers can be seen which compounds are currently interrupted. Short circuits can not be caused by such fold-out separators.
  • a circuit is known with which a switching state of a bridge circuit can be detected and displayed electrically by means of a monitoring circuit.
  • a disadvantage of such a circuit is that a measuring current of the monitoring circuit influences the current flowing in the bridge circuit.
  • Trennadaptem Another disadvantage of today's Trennadaptem is that it is not clear to what extent the change between two switching states of the separation adapter itself has an influence on the behavior of the controller. For example, in the case of a breadboard, a cable may have an unknown potential during the changeover.
  • the object is achieved by a separation adapter according to claim, by a separation adapter according to claim 7 and a method according to claim 10.
  • Advantageous developments of the invention are given by the dependent claims.
  • a realization underlying the different aspects of the invention is that it must be ensured in the case of a separating adapter that its switching device, on the one hand, and its display for its switching state, on the other hand, influence the functioning of the vehicle component to be tested as little as possible. In other words, these elements should elements of the separation adapter in relation to the vehicle component to be tested should be as free of feedback as possible.
  • the separation adapter has a connection for the vehicle component to be tested and a switching device coupled to the connection with a plurality of switching contacts, to each of which a test circuit can be connected.
  • the test circuits can be, for example, a circuit which connects the vehicle component with a sensor or an actuator in the manner provided for error-free operation of the vehicle component.
  • a sensor line of the vehicle component are connected to a ground potential, which then causes a short circuit in the sensor line.
  • the vehicle component to be tested can be, for example, an electronic control unit. By switching the switching device, an electrical connection between the connection for the vehicle component and at least one of the switching contacts can be established.
  • an electrical connection with at least one of the switching contacts is always present even during a switchover.
  • the vehicle component is always connected to one of the test circuits even when switching, can be transition-free switch between a fault-free predetermined by a test circuit faulty state.
  • There is no intermediate state during the change in which e.g. a cable has an unknown potential and could have an unexplainable influence on the vehicle component to be tested.
  • this separation adapter provides that in each case a test circuit, which enables error-free operation of the vehicle component, and in each case a test circuit by means of which the vehicle component is erroneously operable in a predetermined manner, in a resulting switching of the switching device switching sequence each other alternate. Then, starting from a fault-free state, it is always possible to go to a specific faulty state by switching once.
  • at least one of the test circuits is integrated in the separation adapter.
  • the switching contacts by a tap changer provided, wherein the connection rur aie vehicle component by means of a movable contact element at the same time with at least two of the switching contacts is electrically connected.
  • a tap changer instead of a tap changer but also, for example, a relay or a slide switch can be used.
  • the separation adapter comprises, on the one hand, a switching device, by means of which the vehicle component can be connected alternately to different test circuits, and, on the other hand, a display device for detecting and displaying a switching state of the switching device.
  • the display device is designed to mechanically detect a switching position of a switching element of the switching device for detecting the switching state. This results in the advantage that the display device can be electrically completely decoupled from the switching device and thus the electrical signals conducted via the switching device are not changed by the display device.
  • a tap changer of the switching device and a tap changer of the display device are mechanically coupled together such that the switching of one of the tap changer causes the switching of the other tap changer.
  • the separating adapters according to the invention preferably have a recording device which is designed to provide a signal transmitted by the switching device to the connection for the vehicle component and / or a signal dependent on the switching state of the switching direction at a (logging) connection for connecting a recording device.
  • FIG. 1 is a block diagram of a separation adapter, which represents an embodiment of a separation adapter according to the invention according to the two aspects of the invention;
  • FIG. 2 is a schematic representation of a tap changer of the separation adapter of FIG. 1 in a first switching position
  • FIG. 3 is a schematic representation of the tap changer of FIG. 2 in a second switching position
  • Fig. 4 is a schematic representation of the tap changer of Fig. 2 in a third switching position.
  • the example represents a preferred embodiment of the invention.
  • a separation adapter 10 is shown, to which a control device to be tested is connected, which is referred to here as the test piece 12.
  • the test object 12 is to be checked on a test drive to see how it behaves when there is a fault on a connecting line 14 between it and a sensor 16 and further (not shown) connecting lines to other (also not shown sensors, actuators and field devices).
  • a possible disturbance is to be included here that the connecting line 14 tears or a ground potential line 18 and a supply line 20 touches, the latter leads a voltage potential Ub of a vehicle battery.
  • Another form of interference is to be caused by a series resistance, with which the influence of corrosion on a cable is simulated.
  • test object 12 is connected to a connection 22 of the separation adapter 10
  • the sensor 16 is connected to a further connection 24 of the separation adapter 10.
  • the connecting line 14 is connected via the terminal 22 with a tap changer 26. through of an adjustable contact element of the tap changer 26, the connection 22 can be electrically connected to different switching contacts 31, 32, 33, 34, 35 of the tap changer 26.
  • An end of the contact element 28 facing the switch contacts 31 to 35 is so wide that it can touch two adjacent switch contacts 31 to 35 at the same time.
  • the end may be designed to be mushroom-shaped or as a wide sliding contact.
  • the contact element 28 is here pivoted from the first to the second switching contact.
  • the end of the contact element 28 touches when switching (here due to its width) the second switching contact before the end of the first switching contact dissolves.
  • an electrical connection between the contact element 28 and the second switching element is made before the electrical connection between the contact element 28 and the first switching contact is interrupted.
  • the switching contact 31 is connected to the sensor 16 via a potentiometer P1.
  • a longitudinal resistance acting in the sensor line can be set to emulate corrosion.
  • a connecting line 36 which is coupled to the connection 24, is connected directly to the switching contacts 32 and 34.
  • the switching contact 33 is connected via a fuse F1 to the ground potential line 18 of the separation adapter 10.
  • the switching contact 35 is connected via a fuse F2 and a potentiometer P2 to the supply line 20.
  • the battery voltage Ub, an operating voltage Vcc for the separation adapter 10 and the ground potential of the ground potential line 18 are provided by a power supply 38.
  • a recording device 40 is connected to this.
  • the recording device 40 receives from an analog-to-digital converter 42 of a monitoring circuit 44 a digitized variant of a sensor signal, which is transmitted from the tap changer 26 to the terminal 22.
  • the recording device 40 may be, for example, a hard disk recorder.
  • the test object 12 is also connected via the separation adapter 10 to vehicle buses 46, 48 of the passenger car (eg a CAN bus and a Flexray bus).
  • the record Device 40 is also connected to the vehicle buses 46, 48 and receives data that the DUT 12 exchanged via the vehicle buses 46, 48 with other components of the passenger car.
  • the tap changer 26 is a two-pole switch.
  • a second pole 50 drives light-emitting diodes (see the circuit symbols in FIG. 1) of a display circuit 52 with the operating voltage Vcc. The LEDs are operated in response to the switching position of the coupling element 28.
  • a coupling element 54 of the pole 50 is connected to the coupling element 28 via a mechanical coupling 56.
  • the thus mechanically determined switching position of the coupling element 28 is also detected via the pole 50 by a BCD encoder 58 (BCD - Binary Composite Decimal) and displayed by a digital signal at the digital output 38.
  • BCD encoder 58 BCD - Binary Composite Decimal
  • the separation adapter 10 in addition to the tap changer 26 and the terminal 24 further, comparable tap changer and terminals are provided, via which the device under test 12 is connected to the other sensors, the actuators. Accordingly, there are also other BCD encoders and analog-to-digital converters which are not shown in FIG. 1 for the sake of clarity.
  • FIGS. 1 to 4 how, with respect to the sensor 16, a total of nine switching states of the tap changer 26 can generate correspondingly many connection states between the sensor 16 and the test object 12.
  • FIG. 2 to FIG. 4 the first pole of the tap changer 26 and further elements relevant for the following explanations are shown once again.
  • the nine possible switching states are:
  • the test object 12 is always electrically connected to one of the switching contacts 31 to 35.
  • the connecting line 36 is connected to the switching contact 32 and the switching contact 34 can be switched (with deactivated signal source Q) alternately between a fault-free operation and a faulty operation.
  • the recording device 40 can reproduce any operating state in which the specimen 12 was located during the test drive after the test drive.
  • the times of the different manipulations of the connections between the test object 12 and the peripheral components, for example the sensor 16, and the type of manipulation required for this purpose can be reconstructed on the basis of the recorded data. This allows faster error correction if the device under test 12 does not behave as specified. Ultimately, this results in shorter development times.

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Abstract

Bei der Entwicklung einer Fahrzeugkomponente (12) kann vorgesehen sein, diese während einer Testfahrt zu überprüfen. So kann z.B. ein Verhalten der Fahrzeugkomponente (12) bei einem Ausfall eines Sensors (16) getestet werden. Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine systematische Überprüfung einer Funktionsweise einer Fahrzeugkomponente (12) zu ermöglichen. Der erfindungsgemäße Trennadapter (10) umfasst einen Anschluss (22) für die Fahrzeugkomponente (12) sowie eine Schalteinrichtung (26), welche eine Mehrzahl von Schaltkontakten (31 bis 35) aufweist, an welche jeweils eine Prüfschaltung (36, F1, F2, P1, P2, Q, 18, 20) anschließbar ist. Durch Umschalten der Schalteinrichtung (26) kann eine elektrische Verbindung zwischen dem Anschluss (22) und wenigstens einem der Schaltkontakte (31 bis 35) hergestellt werden. Dabei ist auch während eines Umschaltens stets eine elektrische Verbindung mit zumindest einem der Schaltkontakte (31 bis 35) vorhanden. Der Trennadapter (10) kann auch eine Anzeigeeinrichtung (50, 52) aufweisen, die eine Schaltstellung der Schalteinrichtung (26) mechanisch (56) erfasst.

Description

Trennadapter für einen Fahrzeugkomponententest und Testverfah
eine Fahrzeugkomponente
BESCHREIBUNG:
Die Erfindung betrifft zwei Trennadapter und ein Verfahren zum Überprüfen einer Funktionsweise einer Fahrzeugkomponente während einer Testfahrt.
Bei der Entwicklung eines elektronischen Steuergeräts, wie z.B. eines Steu- ergeräts für ein Antiblockiersystem oder für eine Reifendruckkontrolle, kann vorgesehen sein, einen Prototypen des Steuergeräts während einer Testfahrt zu überprüfen. Beispielsweise kann so festgestellt werden, wie sich das Steuergerät verhält, wenn während der Fahrt ein Sensor ausfällt, dessen Signal das Steuergerät für einen bestimmungsgemäßen Betrieb benötigt.
Für eine solche Testfahrt wird das Steuergerät in einen Kraftwagen eingebaut und mit den Aktoren und Sensoren verbunden, die an dem Steuergerät zu betreiben sind. Anstatt die Aktoren und Sensoren dabei unmittelbar mit dem Steuergerät zu verbinden, wird die elektrische Verbindung über einen Trennadapter hergestellt. Hierbei kann es sich im einfachsten Fall um ein Steckbrett handeln, an welches das Steuergerät und die peripheren Komponenten (Aktoren und Sensoren) angeschlossen sind. Die elektrischen Verbindungen werden dann durch Einstecken einzelner Kurzschlussbrücken in ein Steckfeld des Steckbretts hergestellt. Während der Testfahrt kann dann ein Testfahrer durch Herausziehen von Kurzschlussbrücken einzelne Verbindungen gezielt unterbrechen. Genauso ist es möglich, durch Einstecken eines Kabels beispielsweise einen Kurzschluss in einer Verbindungsleitung zu erzeugen. Falls der Testfahrer dann unerwünschte Reaktionen des Steuergeräts beobachtet, kann er die momentane Verschattung des Steuergeräts mit den peripheren Komponenten an dem Steckfeld ablesen. Dies wird aber weder messtechnisch erfasst noch auf einer Anzeige in einer überschaubaren Weise angezeigt. Aus der DE 196 16 516 C1 ist ein Trennadapter bekannt, bei dem eine elektrische Verbindung zwischen einem Prüfling, also z.B. einem Steuergerät, und einem Sensor oder Aktor unterbrochen werden kann, indem eine Trenn- einrichtung aus einem entsprechenden Fach herausgeklappt wird. Anhand der herausgeklappten Trenneinrichtungen ist erkennbar, welche Verbindungen gerade unterbrochen sind. Kurzschlüsse lassen sich mit solchen herausklappbaren Trenneinrichtungen nicht verursachen. Aus der EP 0 678 961 A1 ist eine Schaltung bekannt, mit welcher ein Schaltzustand einer Brückenschaltung mittels einer Überwachungsschaltung elektrisch erfassbar und anzeigbar ist. Nachteilig bei einer solchen Schaltung ist, dass ein Messstrom der Überwachungsschaltung den in der Brückenschaltung fließenden Strom beeinflusst.
Ein weiterer Nachteil bei heutigen Trennadaptem besteht darin, dass nicht klar ist, inwieweit der Wechsel zwischen zwei Schaltzuständen des Trennadapters selbst einen Einfluss auf das Verhalten des Steuergeräts hat. So kann beispielsweise bei einem Steckbrett ein Kabel während des Umste- ckens ein unbekanntes Potential aufweisen.
Außerdem kann es sein, dass erst eine Abfolge unterschiedlicher fehlerhafter Verschaltungen eines zu prüfenden Steuergeräts ein bestimmtes Verhalten des Steuergeräts auslöst. Dieses Verhalten lässt sich dann nur schwer re- produzieren.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine systematische Überprüfung einer Funktionsweise einer Fahrzeugkomponente zu ermöglichen. Die Aufgabe wird durch einen Trennadapter gemäß Anspruch , durch einen Trennadapter gemäß Anspruch 7 und ein Verfahren gemäß Anspruch 10 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Unteransprüche gegeben. Eine den unterschiedlichen Aspekten der Erfindung zugrundeliegende Erkenntnis ist, dass bei einem Trennadapter gewährleistet sein muss, dass dessen Schalteinrichtung einerseits und seine Anzeige für seinen Schaltzustand andererseits die Funktionsweise der zu prüfenden Fahrzeugkomponente möglichst wenig beeinflussen. Mit anderen Worten sollten diese Ele- mente des Trennadapters in Bezug auT die zu testenden Fahrzeugkomponente möglichst rückwirkungsfrei sein.
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung weist der erfindungsgemäße Trennadapter einen Anschluss für die zu testende Fahrzeugkomponente und eine mit dem Anschluss gekoppelte Schalteinrichtung mit einer Mehrzahl von Schaltkontakten auf, an welche jeweils eine Prüfschaltung anschließbar ist. Bei den Prüfschaltungen kann es sich beispielsweise um eine Schaltung handeln, welche die Fahrzeugkomponente mit einem Sensor oder einem Aktor in der für einen fehlerfreien Betrieb der Fahrzeugkomponente vorgesehenen Weise verbindet. Durch eine andere Prüfschaltung kann dann z.B. eine Sensorleitung der Fahrzeugkomponente mit einem Masse-Potential verbunden werden, wodurch dann ein Kurzschluss in der Sensorleitung bewirkt wird. Bei der zu testenden Fahrzeugkomponente kann es sich bei- spielsweise um eine elektronisches Steuergerät handeln. Durch Umschalten der Schalteinrichtung kann eine elektrische Verbindung zwischen dem Anschluss für die Fahrzeugkomponente und wenigstens einem der Schaltkontakte hergestellt werden. Bei dem Anschluss ist dabei auch während eines Umschaltens stets eine elektrische Verbindung mit zumindest einem der Schaltkontakte vorhanden. Indem die Fahrzeugkomponente auch beim Umschalten stets mit einer der Prüfschaltungen verbunden ist, lässt sich übergangsfrei zwischen einem fehlerfreien zu einem durch eine Prüfschaltung vorgegebenen fehlerhaften Zustand umschalten. Es wird während des Wechsels kein Zwischenzustand eingenommen, in welchem z.B. ein Kabel ein unbekanntes Potential aufweisen und der einen nicht nachvollziehbaren Einfluss auf die zu prüfende Fahrzeugkomponente haben könnte.
Eine vorteilhafte Weiterbildung dieses erfindungsgemäßen Trennadapters sieht vor, dass jeweils eine Prüfschaltung, welche einen fehlerfreien Betrieb der Fahrzeugkomponente ermöglicht, und jeweils eine Prüf Schaltung, mittels welcher die Fahrzeugkomponente in einer vorbestimmten Weise fehlerhaft betreibbar ist, in einer sich durch Umschalten der Schalteinrichtung ergebenden Schaltreihenfolge einander abwechseln. Dann kann stets ausgehend von einem fehlerfreien Zustand durch einmaliges Umschalten in einen be- stimmten fehlerhaften Zustand übergegangen werden. Bevorzugt ist wenigstens eine der Prüfschaltungen in dem Trennadapter integriert.
Bei einer besonders robusten und zugleich kostengünstigen Ausführungsform des Trennadapters sind die Schaltkontakte durch einen Stufenschalter bereitgestellt, wobei der Anschluss rur aie Fahrzeugkomponente mittels eines bewegbaren Kontaktelements zugleich mit wenigstens zwei der Schaltkontakte elektrisch verbindbar ist. Mit anderen Worten kann hier zwischen den unterschiedlichen Prüfschaltungen nach dem so genannten Make- Before-Break-Prinzip umgeschaltet werden. Anstelle eines Stufenschalters kann auch aber auch z.B. ein Relais oder ein Schiebeschalter verwendet werden.
Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung umfasst der Trennadapter zum einen eine Schalteinrichtung, mittels welcher die Fahrzeugkomponente abwechselnd mit unterschiedlichen Prüfschaltungen verbindbar ist, und zum anderen eine Anzeigeeinrichtung zum Erfassen und Anzeigen eines Schaltzustands der Schalteinrichtung. Dabei ist die Anzeigeeinrichtung dazu ausgelegt, zum Erfassen des Schaltzustands eine Schaltstellung eines Schaltelements der Schalteinrichtung mechanisch zu erfassen. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass sich die Anzeigeeinrichtung elektrisch vollständig von der Schalteinrichtung entkoppeln lässt und so die über die Schalteinrichtung geleiteten elektrischen Signale nicht durch die Anzeigeeinrichtung verändert werden.
Bei einer besonders robusten und kostengünstigen Ausführungsform dieses Trennadapters sind ein Stufenschalter der Schalteinrichtung und ein Stufenschalter der Anzeigeeinrichtung mechanisch derart miteinander gekoppelt, dass das Umschalten eines der Stufenschalter das Umschalten des anderen Stufenschalters bewirkt.
Ein weiterer Vorteil ergibt sich, wenn ein zeitlicher Verlauf wenigstens ein von der Fahrzeugkomponente empfangenes und/oder wenigstens ein ausgesendetes Signal aufgezeichnet werden/wird. Dann lässt sich auch ein un- erwünschtes Verhalten der Fahrzeugkomponente reproduzieren, das sich erst durch eine Abfolge unterschiedlicher fehlerhafter Verschaltungen der Fahrzeugkomponente mit den peripheren Komponenten auslösen lässt. Die erfindungsgemäßen Trennadapter weisen dazu bevorzugt eine Aufzeichnungseinrichtung auf, die dazu ausgelegt ist, ein von der Schalteinrichtung zum Anschluss für die Fahrzeugkomponente übertragenes Signal und/oder ein von dem Schaltzustand der Schaltrichtung abhängiges Signal an einem (Logging-)Anschluss zum Anschließen eines Aufzeichnungsgeräts bereitzustellen. Die Erfindung wird im Folgenden annanu eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Dazu zeigt:
Fig. 1 ein Blockschaltbild eines Trennadapters, welcher eine Ausfüh- rungsform eines erfindungsgemäßen Trennadapters gemäß den beiden Aspekten der Erfindung darstellt;
Fig. 2 eine schematische Darstellung eines Stufenschalters des Trennadapters von Fig. 1 in einer ersten Schaltstellung;
Fig. 3 eine schematische Darstellung des Stufenschalters von Fig. 2 in einer zweiten Schaltstellung; und
Fig. 4 eine schematische Darstellung des Stufenschalters von Fig. 2 in einer dritten Schaltstellung.
Das Beispiel stellt eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung dar.
In Fig. 1 ist ein Trennadapter 10 gezeigt, an den ein zu prüfendes Steuerge- rät angeschlossen ist, das hier als Prüfling 12 bezeichnet ist. Der Prüfling 12 soll auf einer Testfahrt dahingehend überprüft werden, wie er sich verhält, wenn auf einer Verbindungsleitung 14 zwischen ihm und einem Sensor 16 sowie weiteren (nicht dargestellten) Verbindungsleitungen zu anderen (ebenfalls nicht dargestellten Sensoren, Aktoren und Feldgeräten) eine Störung vorliegt. Als mögliche Störung soll hierbei umfasst sein, dass die Verbindungsleitung 14 zerreißt oder eine Massepotentialleitung 18 bzw. eine Versorgungsleitung 20 berührt, wobei letztere ein Spannungspotential Ub einer Fahrzeugbatterie führt. Eine weitere Form der Störung soll durch einen Längswiderstand hervorgerufen werden, mit dem der Einfluss einer Korrosi- on an einem Kabel nachgebildet wird.
Für den Test sind der Prüfling 12 und der Trennadapter 10 in einen Personenkraftwagen eingebaut worden, in dem sich auch der Sensor 16 und die übrigen, oben genannten peripheren Komponenten befinden, die an den Prüfling 12 anzuschließen sind, damit dieser seine bestimmungsgemäße Funktion in dem Personenkraftwagen erfüllen kann. Der Prüfling 12 ist an einen Anschluss 22 des Trennadapters 10, der Sensor 16 an einen weiteren Anschluss 24 des Trennadapters 10 angeschlossen. Die Verbindungsleitung 14 ist über den Anschluss 22 mit einem Stufenschalter 26 verbunden. Mittels eines verstellbaren Kontaktelemems aes Stufenschalters 26 kann der An- schluss 22 elektrisch mit unterschiedlichen Schaltkontakten 31 , 32, 33, 34, 35 des Stufenschalters 26 verbunden werden. Ein den Schaltkontakten 31 bis 35 zugewandtes Ende des Kontaktelements 28 ist so breit, dass es zwei benachbarte Schaltkontakte 31 bis 35 gleichzeitig berühren kann. Beispielsweise kann das Ende dazu pilzförmig oder als ein breiter Schleifkontakt ausgestaltet sein. Zum Umschalten des Stufenschalters 26 von einem ersten der Schaltkontakte 31 bis 35 zu einem zweiten der Schaltkontakte 31 bis 35 wird das Kontaktelement 28 hier vom ersten zum zweiten Schaltkontakt ver- schwenkt. Das Ende des Kontaktelements 28 berührt beim Umschalten (hier aufgrund seiner Breite) den zweiten Schaltkontakt, bevor sich das Ende von dem ersten Schaltkontakt löst. So wird beim Umschalten zuerst eine elektrische Verbindung zwischen dem Kontaktelement 28 und dem zweiten Schaltelement hergestellt, bevor die elektrische Verbindung zwischen dem Kon- taktelement 28 und dem ersten Schaltkontakt unterbrochen wird.
Der Schaltkontakt 31 ist über ein Potentiometer P1 mit dem Sensor 16 verbunden. Mittels des Potentiometers P1 kann zum Nachbilden einer Korrosion ein in der Sensorleitung wirkender Längswiderstand eingestellt werden. Durch Ermitteln einer Stromstärke eines Stroms 11 kann dabei ein Pegel der manipulierten Leitung erfasst werden. An die Schaltkontakte 32 und 34 ist unmittelbar eine Verbindungsleitung 36 angeschlossen, die mit dem An- schluss 24 gekoppelt ist. Über die Schaltkontakte 32 und 34 kann auch der Störsignalstrom 11 in die Verbindungsleitung 14 eingeprägt werden, falls die Signalquelle aktiv ist. Der Schaltkontakt 33 ist über eine Sicherung F1 mit der Massepotentialleitung 18 des Trennadapters 10 verbunden. Der Schaltkontakt 35 ist über eine Sicherung F2 und ein Potentiometer P2 mit der Versorgungsleitung 20 verbunden. Bei dem Trennadapter 10 sind die Batteriespannung Ub, eine Betriebsspannung Vcc für den Trennadapter 10 und das Massepotential der Massepotentialleitung 18 durch ein Netzteil 38 bereitgestellt.
Über einen Digitalausgang 38 des Trennadapters 10 ist ein Aufzeichnungsgerät 40 an diesen angeschlossen. Das Aufzeichnungsgerät 40 empfängt von einem Analog-Digitalwandler 42 einer Überwachungsschaltung 44 eine digitalisierte Variante eines Sensorsignals, das von dem Stufenschalter 26 zum Anschluss 22 übertragen wird. Das Aufzeichnungsgerät 40 kann beispielsweise ein Festplatten-Recorder sein. Der Prüfling 12 ist über den Trennadapter 10 auch mit Fahrzeugbussen 46, 48 des Personenkraftwagens (z.B. einem CAN-Bus und einem Flexray-Bus) verbunden. Das Aufzeich- nungsgerät 40 ist ebenfalls an die Fahrzeugbusse 46, 48 angeschlossen und empfängt Daten, die der Prüfling 12 über die Fahrzeugbusse 46, 48 mit anderen Komponenten des Personenkraftwagens austauscht. Bei dem Stufenschalter 26 handelt es sich um einen zweipoligen Schalter. Ein zweiter Pol 50 betreibt Leuchtdioden (siehe die Schaltsymbole in Fig. 1) einer Anzeigeschaltung 52 mit der Betriebsspannung Vcc. Die Leuchtdioden werden in Abhängigkeit von der Schaltstellung des Koppelelements 28 betrieben. Ein Koppelelement 54 des Pols 50 ist dazu über eine mechanische Kopplung 56 mit dem Koppelelement 28 verbunden.
Die derart mechanisch ermittelte Schaltstellung des Koppelelements 28 wird über den Pol 50 außerdem von einem BCD-Encoder 58 (BCD - Binary Co- ded Decimal) erfasst und durch ein digitales Signal am Digitalausgang 38 angezeigt.
Bei dem Trennadapter 10 sind zusätzlich zu dem Stufenschalter 26 und dem Anschluss 24 noch weitere, vergleichbare Stufenschalter und Anschlüsse bereitgestellt, über welche der Prüfling 12 mit den übrigen Sensoren, den Aktoren verbunden ist. Entsprechend sind auch weitere BCD-Encoder und Analog-Digital-Wandler vorhanden, die in Fig. 1 der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt sind.
Im Folgenden ist anhand von Fig. 1 bis Fig. 4 erläutert, wie in Bezug auf den Sensor 16 durch insgesamt neun Schaltzustände des Stufenschalters 26 entsprechend viele Verbindungszustände zwischen dem Sensor 16 und dem Prüfling 12 erzeugt werden können. In Fig. 2 bis Fig. 4 sind dazu noch einmal der erste Pol des Stufenschalters 26 sowie weitere für die folgenden Erläuterungen relevanten Elemente gezeigt.
Für das leichtere Verständnis, ist der Schaltzustand im Folgenden jeweils in der üblichen Weise durch die Nummer derjenigen Schaltkontakte beschrieben, die elektrisch mit dem Kontaktelement 28 verbunden sind. Die Nummern sind den Figuren entnehmbar.
Die neun möglichen Schaltzustände sind:
1 : Serieller Widerstand in der Signalleitung 14 (siehe Potentiometer P1).
Ferner ist in dieser Schalterstellung möglich, über die Signalquelle Q ein beliebiges Signal mittels des Störsignalstroms 11 dem Signal des Sensors 16 zu überlagern. Über die Stellung des Potentiometers P1 kann vom Kurzschluss bis quasi zur Unterbrechung jeder Fehler simuliert werden (siehe Fig. 2).
1 + 2: Falls ein Signal der Signalquelle Q als Störsignalstrom 11 überlagert wird, so liegt weiterhin eine Manipulation des Sensorsignals vor (siehe Fig. 3). Falls nicht, so ist das Potentiometer P1 kurzgeschlossen und die Schalterstellung entspricht der nachfolgend beschriebenen Schal- terstellung.
2: Keine Manipulation des Sensorsignals.
2 + 3: Überlagerung eines Kurzschlusses nach Masse (siehe Fig. 4).
3: Überlagerter Kurzschluss nach Masse (entspricht der Schalterstellung 2 + 3), wobei aber die Verbindung zum Sensor 16 unterbrochen ist.
4: Keine Manipulation des Sensorsignals.
4 + 5: Überlagerter Kurzschluss nach einer Teilspannung der Batteriespannung Ub.
5: Überlagerter Kurzschluss nach der Teilspannung der Batteriespan- nung Ub, wobei die Verbindung zum Sensor 16 unterbrochen ist.
Durch den Stufenschalter 26 ist der Prüfling 12 stets mit einem der Schaltkontakte 31 bis 35 elektrisch verbunden. Indem die Verbindungsleitung 36 mit dem Schaltkontakt 32 und dem Schaltkontakt 34 verbunden ist, kann (bei deaktivierter Signalquelle Q) abwechselnd zwischen einem fehlerfreien Betrieb und einem gestörten Betrieb umgeschaltet werden.
Würde anstelle des Stufenschalters 26 ein einfacher Schalter eingesetzt werden, so würden alle Zwischenstellungen, welche durch das Bewegen des Schalters erzeugt werden, Unterbrechungen darstellen. Dies würde bedeuten, dass immer vor der eigentlich beabsichtigten Manipulation des Sensorsignals eine Unterbrechung zwischen dem Sensor 16 und dem Prüfling 12 verursacht würde. Ferner ist durch die mechanische Kopplung 56 die Erkennung des Schaltzustands möglich, ohne dass in der Gesamtschaltung, welche den Prüfling 12 mit dem Sensor 16 verbindet, irgendwelche elektronischen Bauteile vorhanden sind, die zum Betreiben der Anzeigeschaltung 52 nötig sind.
Indem das Aufzeichnungsgerät 40 sämtliche von dem Digitalausgang 38 und über die Fahrzeugbusse 46, 48 empfangenen Daten aufzeichnet, kann nach der Testfahrt jeder Betriebszustand, in welchem sich der Prüfling 12 während der Testfahrt befunden hat, reproduziert werden. Die dazu nötigen Zeitpunk- te der unterschiedlichen Manipulationen der Verbindungen zwischen dem Prüfling 12 und den peripheren Komponenten, also zum Beispiel dem Sensor 16, und die Art der Manipulation können anhand der aufgezeichneten Daten rekonstruiert werden. Dies ermöglicht eine schnellere Fehlerabstellung, falls sich der Prüfling 12 nicht wie spezifiziert verhält. Letztlich folgen daraus kürzere Entwicklungszeiten.

Claims

PATEN l ANSPRÜCHE:
1. Trennadapter (10) zum Überprüfen einer Funktionsweise einer Fahrzeugkomponente (12) während einer Testfahrt, umfassend:
- einen Anschluss (22) für die Fahrzeugkomponente (12) und
- eine mit dem Anschluss (22) gekoppelte Schalteinrichtung (26), welche eine Mehrzahl von Schaltkontakten (31 bis 35) aufweist, an welche jeweils eine Prüfschaltung (36, F1 , F2, P1 , P2, Q, 18, 20) anschließbar ist, wobei durch Umschalten der Schalteinrichtung (26) eine elektrische Verbindung zwischen dem Anschluss (22) und wenigstens einem der Schaltkontakte (31 bis 35) herstellbar ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
bei dem Anschluss (22) auch während eines Umschaltens stets eine elektrische Verbindung mit zumindest einem der Schaltkontakte (31 bis 35) vor- handen ist.
2. Trennadapter (10) nach Anspruch 1 , welcher wenigstens einen Periphe- rieanschluss (24) zum Anschließen eines an der Fahrzeugkomponente (12) zu betreibenden Peripherieelements (16) aufweist, wobei der Peripheriean- schluss (24) durch eine der Prüfschaltungen (36) mit wenigstens einem der Schaltkontakte (32, 34) elektrisch gekoppelt ist.
3. Trennadapter (10) nach Anspruch 1 oder 2, bei welchem jeweils eine Prüfschaltung (36), welche einen fehlerfreien Betrieb der Fahrzeugkompo- nente (12) ermöglicht, und jeweils eine Prüfschaltung (F1 , F2, P1 , P2, Q, 18, 20), mittels welcher die Fahrzeugkomponente in einer vorbestimmten Weise fehlerhaft betreibbar ist, in einer sich durch Umschalten der Schalteinrichtung (26) ergebenden Schaltreihenfolge einander abwechseln.
4. Trennadapter (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, welcher wenigstens eine Prüfschaltung (F1 , F2, P1 , P2, Q, 18, 20) aufweist, mittels welcher die Fahrzeugkomponente in einer vorbestimmten Weise fehlerhaft betreibbar ist.
5. Trennadapter (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, welcher eine Aufzeichnungsrichtung (42) aufweist, die dazu ausgelegt ist, ein von der Schalteinrichtung (26) zum Anschluss (22) für die Fahrzeugkomponente (12) übertragenes Signal an einem Logging-Anschluss (38) zum Anschließen eines Aufzeichnungsgeräts (40) bereitzustellen.
6. Trennadapter (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem die Schaltkontakte (31 bis 35) durch einen Stufenschalter (26) bereitgestellt sind, bei dem der Anschluss (22) für die Fahrzeugkomponente (12) mittels eines bewegbaren Kontaktelements (28) zugleich mit wenigstens zweien der Schaltkontakte (31 bis 35) elektrisch verbindbar ist.
7. Trennadapter (10) zum Überprüfen einer Funktionsweise einer Fahrzeugkomponente ( 2) während einer Testfahrt, umfassend:
- eine Schalteinrichtung (26), mittels welcher die Fahrzeugkomponente (12) abwechselnd mit unterschiedlichen Prüfschaltungen (36, F1 , F2, P1 , P2, Q, 18, 20) verbindbar ist, und
- eine Anzeigeeinrichtung (50, 52) zum Erfassen und Anzeigen eines Schaltzustands der Schalteinrichtung (26),
dadurch gekennzeichnet, dass
die Anzeigeeinrichtung (50, 52) dazu ausgelegt ist, zum Erfassen des
Schaltzustands eine Schaltstellung eines Schaltelements (28) der Schalteinrichtung (26) mechanisch (56) zu erfassen.
8. Trennadapter (10) nach Anspruch 7, bei welchem ein Stufenschalter der Schalteinrichtung (26) und ein Stufenschalter (50) der Anzeigeeinrichtung (50, 52) mechanisch derart miteinander gekoppelt sind, dass das Umschalten eines der Stufenschalter das Umschalten des anderen Stufenschalters (50) bewirkt.
9. Trennadapter (10) nach Anspruch 7 oder 8, welcher eine Aufzeichnungsrichtung (58) aufweist, die dazu ausgelegt ist, ein von dem Schaltzustand der Schaltrichtung (26) abhängiges Signal an einem Logging-Anschluss (38) zum Anschließen eines Aufzeichnungsgeräts (40) bereitzustellen.
10. Verfahren zum Überprüfen einer Funktionsweise einer Fahrzeugkomponente (12) während einer Testfahrt, wobei bei dem Verfahren eine elektrische Verbindung (14) zwischen der Fahrzeugkomponente (12) einerseits und einem an dieser zu betreibenden Sensor (16) oder Aktor oder Feldgerät andererseits übergangsfrei zwischen einem fehlerfreien und einem durch eine Prüfschaltung (F1 , F2, P1 , P2, Q, 18, 20) vorgegebenen fehlerhaften Zustand umgeschaltet wird.
1 1. Verfahren nach Anspruch 10, oei weichem ein zeitlicher Verlauf wenigstens eines von dem der Fahrzeugkomponenten (12) empfangenen und/oder ausgesendeten Signals aufgezeichnet wird.
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