DE4333009C2 - Verfahren zum Überprüfen eines Kraftfahrzeug- oder Steuergerätes - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 und eine Schaltungsanordnung nach dem Oberbegriff von Anspruch 6.

In Motorsteuerungen für Kraftfahrzeuge werden neuerdings Sonderfunktionen vorgesehen, die nur zu Prüf- und Testzwecken aktiviert werden. Ein Beispiel ist die als ASU II-Test be­ zeichnete Prüfung der Lambda-Regelung von Kraftfahrzeugan­ trieben. Solche Sonderfunktionen müssen auch von Werkstätten, welche nicht über die Diagnose- und Testgeräte der einzelnen Automobilhersteller verfügen, aktiviert werden können.

Bei einem bekannten Verfahren zum Überprüfen von Steuergerä­ ten in Kraftfahrzeugen werden in den Steuergeräten abgespei­ cherte Fehlermeldungen von einem Testgerät dadurch abgerufen, daß über eine sog. Reizleitung ein Reizsignal übertragen wird, das die Ausgabe der Fehlermeldung veranlaßt. Bei minde­ stens zwei mit der Reizleitung verbundenen Steuergeräten erfolgt die Fehlerausgabe in einer vorgegebenen Reihenfolge (EP 0 192 672 B1). Bei einem anderen bekannten Steuergerät in einem Kraftfahrzeug werden durch Anlegen eines Signals an eine Eingabe/Ausgabe-Einheit - Diagnoseergebnisse oder kraft­ fahrzeugspezifische Daten an ein externes Diagnosegerät aus­ gegeben (DE 28 24 190 C2).

Bei einem bekannten elektronischen Steuersystem für ein Kraftfahrzeug - auch als Fehlersuchsystem mit selektiver in­ teraktiver Kommunikation bezeichnet - sind ein oder mehrere Steuergeräte mit Aktoren oder Sensoren verbunden (EP 0 353 331 A1). Durch die Steuergeräte können unterschiedliche Tests durchgeführt werden, um fehlerhafte Bestandteile zu ermitteln und anzuzeigen. Mit einem von Hand betätigbaren Schalter wird eine gewünschte Prüfung angefordert und auf einer Anzeige der gewünschte Test bestätigt und das Testergebnis angezeigt. Durch einen mit einem einfachen Schalter eingegebenen Tastcode werden einzelne Steuergeräte angesteuert, durch einen Blinkcode geben sie dann die Fehlerart aus. Die Art der Prüfung wird auch über Tastcodes gewählt. Sind aufwendigere Prüfungen durchzuführen, so muß ein getrenntes Diagnose- und Testgerät über Signal- und Datenleitungen an die Steuergeräte des Systems angeschlossen werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Aktivieren von Sonderfunktionen in Motorsteuerungen zu Prüf- und Testzwecken mit einfachen Mitteln zu ermöglichen.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren nach Anspruch 1 und eine Schaltungsanordnung nach Anspruch 6 gelöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unter­ ansprüchen niedergelegt.

Von einer externen Aktivierungseinrichtung wird über eine Eingangsleitung des Motorsteuergerätes, die nicht von einer Eigendiagnoseeinrichtung dieses Geräts überwacht wird, ein Codesignal an die Motorsteuerung übertragen, das von dieser erkannt wird und dort eine Sonderfunktion aktiviert. Von Vorteil ist, daß die Sonderfunktion mit einem sehr einfachen Signal, z. B. mit einem Puls-Pausen-Codesignal im Sekunden­ raster, aktiviert wird, zu dessen Übertragung eine geringe Baudzahl genügt.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Schaltungsanordnung zum Durchführen des erfin­ dungsgemäßen Verfahrens, als Prinzipschaltbild,

Fig. 2 ein Zeitdiagramm von in der Schaltungsanordnung nach Fig. 1 auftretenden Signalen und Zuständen,

Fig. 3 ein Ablaufdiagramm eines ersten in der Schaltungsan­ ordnung nach Fig. 1 verwendeten Programms, und

Fig. 4 ein Ablaufdiagramm eines zweiten in der Schaltungsan­ ordnung nach Fig. 1 verwendeten Programms.

Ein Motor-Steuergerät 1 weist einen Eingang 2 auf, der über eine Eingangsleitung 3 - im folgenden auch als Aktivierungs­ leitung bezeichnet - mit einem externen Aktivierungsgerät 4 verbunden ist. Das Steuergerät 1 enthält eine Reihe von all­ gemein bekannten und deshalb hier nicht beschriebenen Be­ standteilen, insbesondere eine Rechnersteuerung mit zugehöri­ gen Programmen. Es enthält außerdem eine Eigendiagnoseein­ richtung 5 - im folgenden auch als Eigendiagnose bezeichnet - durch die sämtliche wichtigen Teile der Motorsteuerung lau­ fend auf einwandfreie Funktion überwacht werden. Wichtig ist insbesondere, daß ein einwandfreies Abgasverhalten des Motors überwacht wird.

Ein Ausgang 6 des Steuergeräts 1 ist durch einen Schalter 7 mit einer Klemme 8 verbunden, an der die Spannung Ubat der Fahrzeugbatterie liegt. Durch ein bei 9 angedeutetes Zünd­ schloßsignal wird der Schalter 7 geschlossen und die Batte­ riespannung an das Steuergerät 1 gelegt. Die Klemme 8 ist über einen Widerstand 10, einen sog. Pull-up-Widerstand, mit der Eingangsleitung 3 verbunden. Dadurch liegt diese Leitung im Ruhezustand auf "High"-Potential. Ein Signalausgang 14 des Steuergeräts 1 ist über eine Leitung 15 mit einem Schalter in Form eines Transistors 16 verbunden. Über diesen Schalter kann die Eingangsleitung 3 mit Masse gnd verbunden werden.

Das externe Aktivierungsgerät 4 weist einen Codesignal-Aus­ gang 12 auf, der mit der Eingangsleitung 3 des Steuergeräts 1 verbunden ist. Die auf der Leitung 3 übertragenen Signale sind digital, dementsprechend ist der Eingang 2 des Steuerge­ räts 1 als digitaler Eingang ausgeführt. Rein digitale Ein­ gangssignale, dazu gehören zum Beispiel nicht pulsweitenmodu­ lierte Signale, werden in dem Steuergerät 1 durch die Eigen­ diagnose nicht überprüft. Signale durch Kurzschließen der Eingangsleitung werden von der Eigendiagnose des Steuergeräts nicht als Fehler interpretiert und somit auch nicht in einen Fehlerspeicher eingetragen. Wenn versehentlich ein falsches Eingangssignal übermittelt wird, führt dies ebenfalls nicht zu einem Diagnoseeintrag, wie es bei einer analogen Eingangs­ leitung der Fall wäre. Um solche fehlerhaften Einträge in den Diagnosespeicher zu verhindern oder zu korrigieren, ohne dabei tatsächlich aufgetretene Fehler zu löschen, wäre ein beträchtlicher Verwaltungsaufwand durch die Software des Steuergeräts nötig, der durch die Erfindung vermieden wird.

Ist für eine (in der Zeichnung nicht dargestellten) Signal­ eingangsleitung bereits ein Fehler in dem Diagnosespeicher eingetragen, so könnte über diese Eingangsleitung die Sonder­ funktion überhaupt nicht aktiviert werden. Andererseits würde durch einen Kurzschluß der Eingangssignale - z. B. durch einen Kabelbruch oder durch ein durchgescheuertes Kabel - die Son­ derfunktion ungewollt aktiviert werden. Dies könnte z. B. zu einer Verschlechterung des Abgasverhaltens führen.

Zweckmäßig ist es, als Eingangsleitung eine sog. Diagnose­ reizleitung oder eine Diagnosedatenleitung zu verwenden, die bei modernen Motorsteuergeräten ohnehin vorhanden sind. Über erstere wird üblicherweise die Ausgabe von in der Motorsteue­ rung gespeicherten Diagnosedaten angestoßen, über letztere findet eine Kommunikation zwischen der Motorsteuerung und einem äußeren Diagnosegerät statt. Die Kommunikation wird als digitale Datenübertragung durchgeführt, beide Leitungen wer­ den von dem Eigendiagnose 5 der Motorsteuerung nicht über­ prüft. Die Eingangs- oder Aktivierungsleitung 3 kann norma­ lerweise von der Eigendiagnose 5 nicht gesperrt werden, da sie diagnoseunabhängig ist. Eine Sonderfunktion kann nicht durch einen der erwähnten Fehler auf der Aktivierungsleitung in Gang gesetzt werden, da das Codesignal ein vorgegebenes Timing oder zeitliches Signalmuster aufweisen muß.

Für den Fall, daß in dem Motorsteuergerät oder der Motor­ steuerung 1 nur eine Sonderfunktion zu aktivieren ist, kann sie am einfachsten über eine Eingangsleitung 3 in Gestalt einer Reizleitung, und zwar mit folgenden Schritten, akti­ viert werden:

• - Zündung einschalten,
• - Überprüfen, ob Reizleitung auf "High"-Pegel liegt, (liegt die Reizleitung auf Masse, kann keine Sonderfunktion aktiviert werden, da ein Kurzschluß vorliegt)
• - Reizleitung auf Masse legen, (ohne weitere Aktionen wäre jetzt üblicherweise eine Diagnosedatenausgabe über einen Blinkcode aktiv)
• - Motor starten,
• - durch Auftreten eines Drehzahlsignals wird die Ausgabe des Blinkcodes gesperrt,
• - Sonderfunktion wird aktiviert und solange in aktivem Zu­ stand gehalten, wie die Reizleitung auf Massepotential liegt oder bis ein Deaktivierungscodesignal empfangen wird.

Für den Fall, daß in dem Steuergerät 1 mehrere Sonderfunktio­ nen vorgesehen sind, wird jeder von ihnen eine vorgegebene codierte Signalfolge als sog. Aktivierungscode zugeordnet. Das Aktivieren einer der Sonderfunktionen wird dann in fol­ genden Schritten durchgeführt:

• - Zündung einschalten,
• - Überprüfen, ob Aktivierungs- oder Reizleitung auf "High"-Pegel ist, (liegt die Reizleitung auf Masse, kann keine Sonderfunktion angewählt werden, da Kurzschluß vorliegt),
• - Übertragen desjenigen Puls-Pausen-Codesignals, das der zu aktivierenden Sonderfunktion zugeordnet ist, auf der Akti­ vierungs- oder Reizleitung,
• - durch Auftreten des Codesignals wird die Ausgabe eines Blinkcodesignals gesperrt,
• - Sonderfunktion wird aktiviert und solange in aktivem Zu­ stand gehalten, wie die Reizleitung auf Massepotential liegt oder bis ein Deaktivierungscodesignal empfangen wird.

Die Sicherheit bei der Aktivierung einer Sonderfunktion kann noch dadurch erhöht werden, daß das Signal auf der Reizlei­ tung oder Diagnosedatenleitung mit einem anderen Eingangs­ signal verknüpft wird. Dieses andere Signal kann auch ein analoges Signal sein. Zum Beispiel kann über den Stecker eines Sensors, etwa des Kühlwassertemperatursensors, eine Spannung von einigen Volt angelegt werden.

Für die Aktivierung von Sonderfunktionen eignet sich grund­ sätzlich jedes Eingangssignal an dem Steuergerät 1, das nicht von der Eigendiagnose 5 überwacht wird. Die beiden vorstehend beschriebenen Verfahren und Eingangssignale eignen sich aber hierfür besonders gut.

In Fig. 2 sind die im Falle der Aktivierung einer Sonder­ funktion aus mehreren Sonderfunktionen übertragenen Signale und Zustände beispielhaft dargestellt. In der obersten Zeile ist das Signal "Zündung ein" oder "Zündung aus" dargestellt (bei eingeschalteter Zündung ist die Betriebsspannung an das Motorsteuergerät gelegt), in der zweiten Zeile das über die Reizleitung an den Eingang des Steuergeräts gelangende Signal und in der dritten Zeile der Zustand (aktiviert oder nicht aktiviert) der Sonderfunktion.

Das Aktivierungs-Codesignal besteht aus einigen wenigen Si­ gnalimpulsen mit Puls-Pause-Wechseln vorgegebener Zeitdauer in Sekundenraster. Die Art und Länge des Puls-Pausen-Codesi­ gnals oder auch Übertragungsprotokolls ist frei wählbar. Die Anzahl der Sonderfunktionen ist deshalb unbegrenzt. In dem Beispiel nach Fig. 2 wird die Sonderfunktion mit einer "Low-high"-Flanke auf der Reizleitung abgeschaltet, sie kann aber auch mit einem vorgegebenen Codesignal abgeschaltet werden. Damit können dann mehrere Sonderfunktionen gleichzeitig akti­ viert werden.

Die beim Aktivieren einer Sonderfunktion ablaufenden Pro­ gramme werden nun anhand der aus den Fig. 3 und 4 ersicht­ lichen Ablaufdiagramme erläutert.

Das in Fig. 3 dargestellte Programm wird einmal beim Ein­ schalten der Zündung aufgerufen. Nach einem Start-Schritt 20 wird in einem Schritt 21 überprüft, ob auf der Reizleitung 3 ein Kurzschluß vorliegt. In einem Schritt 22 wird festge­ stellt, ob ein Fehler festgestellt worden ist, wenn nicht wird in einem Schritt 23 die Reizleitung für die Übertragung eines Codesignals freigegeben. Wenn ja (Y), wird in einem Schritt 24 das Starten oder Aktivieren von Sonderfunktionen gesperrt. Mit einem Schritt 25 ist das Programm beendet.

Aus Fig. 4 ist ein Unterprogramm ersichtlich, das über einen Interrupt an dem Steuergerät 1 oder über sog. Zeitscheiben, d. h. in vorgegebenen Zeitabständen, aufgerufen wird.

Nach einem Start-Schritt 26 wird in einem Schritt 27 über­ prüft, ob auf der Reizleitung ein "High-low"-Wechsel aufge­ treten ist. Wenn nein (N) springt das Programm in einem Schritt 28 auf seinen Ausgangspunkt zurück. Wenn ja, wird in einem Schritt 29 das über die Reizleitung übertragene Codesi­ gnal eingelesen. In einem Schritt 30 wird das eingelesene Codesignal ausgewertet. In einem Schritt 31 wird festge­ stellt, ob das Codesignal ein Startsignal darstellt. Wenn nein (N) wird in einem Schritt 32 die dem Codesignal zugeord­ nete Sonderfunktion deaktiviert. Wenn ja, wird in einem Schritt 33 die dem Codesignal zugeordnete Sonderfunktion aktiviert. In einem Schritt 34 (Return) wird das Unterpro­ gramm verlassen, das Programm springt an den Aufrufpunkt zurück.

Ein Beispiel einer in dem Steuergerät 1 zu aktivierenden Sonderfunktion ist die Überprüfung des Lambda-Regelkreises in einem Kraftfahrzeugantrieb (nach den vorgesehen sog. ASU II-Richtlinien). Dabei wird der Motor des Kraftfahrzeugs auf eine Prüfdrehzahl gebracht, diese Drehzahl gehalten und der Lambdawert erfaßt. Danach wird eine Störgröße aufgeschaltet und gewartet, bis der Regelkreis die Störgröße ausregelt (mit vorgegebener Maximalzeit). Anschließend wird die Störgröße zurückgenommen und abgewartet, bis sie ausgeregelt wird (mit vorgegebener Maximalzeit). Schließlich wird der Lambdawert erfaßt und der Regelkreis aufgrund der gemessenen Daten be­ wertet.

Claims (6)

1. Verfahren zum Überprüfen eines Kraftfahrzeug-Motorsteuer­ gerätes, das mindestens einen an eine Signal- oder Datenlei­ tung angeschlossenen Signaleingang aufweist, über den durch Eingabe eines Codesignals von einer externen Aktivierungsein­ richtung eine Abfrage von Diagnosedaten aktiviert wird, dadurch gekennzeichnet,

• - daß in dem Motorsteuergerät durch eine Eigendiagnoseein­ richtung Prüfungs-Sonderfunktionen durchgeführt werden;
• - daß das Codesignal eine über eine digitale Eingangsleitung oder über eine Diagnosedatenleitung, die von einer Eigendia­ gnoseeinrichtung des Motorsteuergerätes nicht überwacht wer­ den, an das Motorsteuergerät übertragen wird, und
• - daß durch das Codesignal nach Auswertung in der Motorsteue­ rung die Prüfungs-Sonderfunktion aktiviert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgende Schritte:

• - nach Einschalten der Zündung durch das Motorsteuergerät wird festgestellt, ob auf der Reizleitung ein hoher Signal­ pegel anliegt;
• - die Reizleitung wird auf Massepotential gelegt;
• - der Motor wird gestartet;
• - bei Auftreten eines Drehzahlsignals wird die Reizleitung für die Ausgabe eines Blinkcodesignals gesperrt, und
• - die Sonderfunktion wird aktiviert und solange in aktivem Zustand gehalten, wie die Reizleitung auf Massepotential liegt.

3. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgende Schritte:

• - nach Einschalten der Zündung wird durch das Motorsteuerge­ rät festgestellt, ob auf der Reizleitung ein hoher Signal­ pegel anliegt;
• - auf der Reizleitung wird ein Codesignal übertragen;
• - bei Erkennen des Puls-Pausen-Codesignals wird die Reizlei­ tung für die Ausgabe eines Blinkcodesignals gesperrt, und
• - eine dem Codesignal zugeordnete Sonderfunktion wird akti­ viert und solange in aktivem Zustand gehalten, wie die Reizleitung auf Massepotential liegt oder bis ein Deakti­ vierungscodesignal empfangen wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Codesignal ein Puls-Pausen-Signal im Sekundenraster ist.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Sonderfunktion eine Überprüfung der Lambda-Regelung des Mo­ tors durchgeführt wird.

6. Schaltungsanordnung zum Überprüfen eines Kraftfahr­ zeug-Motorsteuergerätes (1), das mindestens einen an eine Signal- oder Datenleitungen angeschlossenen Signaleingang (2) auf­ weist, über den durch Eingabe eines Codesignals von einer ex­ ternen Aktivierungseinrichtung (4) eine Abfrage von Diagnose­ daten, die in dem Steuergerät erzeugt worden sind, aktiviert wird, dadurch gekennzeichnet,

• - daß das Motorsteuergerät (1) eine Eigendiagnoseeinrichtung (5) aufweist, durch die Prüfungs-Sonderfunktionen durchge­ führt werden;
• - daß das Codesignal über eine digitale Eingangsleitung oder Diagnosedatenleitung (3), die von der Eigendiagnoseein­ richtung (5) des Motorsteuergerätes nicht überwacht wird, an das Motorsteuergerät übertragen wird, und
• - daß durch das Codesignal die Prüfungs-Sonderfunktion akti­ viert wird.