Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum adaptieren und betrei¬ ben von Prüfgeräten unterschiedlicher Hersteller an einem einheitlichen System.

Im Bereich der Kraftfahrzeug- Werkstattausrüstung gibt es unterschiedliche Gruppen von Prüfgeräten. In einem ersten Schritt kann man zwischen Einzelprüfgeräten und Kombinationsprüfgeräten unterscheiden. So gehört beispielsweise ein Leistungsprüf¬ stand in der Regel zu der Klasse der Einzelprüfgeräte, wohingegen ein Bremsenprüf- stand oft in Kombination mit einem Stoßdämpferprüfstand und einer Spurmessplatte zu einer so genannten Kraftfahrzeug-Prüfstraße kombiniert wird. In einem zweiten Schritt kann man die Prüfgeräte auch in ihrer Ausstattung unter¬ scheiden. Es gibt Prüfstände, bei denen ein Mikrokontroller die Messdaten aufnimmt, auswertet und zur Anzeige bringt. Dabei besteht die Anzeige oft nur aus einfachen Lampen, Zeigern oder Ziffern. Bei moderneren Prüfständen oder Kraftfahrzeug- Prüfstraßen übernimmt der Mikrokontroller zwar weiterhin das Aufnehmen der Messda¬ ten, diese werden dann aber in einer "leicht verdaulichen" Form an einen PC übertragen, der aufgrund seiner deutlich höheren Rechen- und Speicherleistung die übertragenen Daten einfacher auswerten, übersichtlicher anzeigen, schneller ausdrucken und langfris¬ tig abspeichern kann. In solchen PC-gestützten Prüfstraßen werden die ausgewerteten Messdaten häufig in übersichtlichen Diagrammen dargestellt. Aber nicht nur die Darstellung der Messdaten unterscheidet sich, sondern auch die Art der Bedienung, denn die Auswahl einer gewünschten Funktion, das Einstellen einer passenden Option, die Eingabe einer korrekten Information und das Lesen und Erken¬ nen dieser Eingaben lässt sich bedeutend leichter und übersichtlicher an einem PC- Bildschirm durchfuhren, als an einigen Leuchtanzeigen und Ziffern, wenn es überhaupt möglich ist. Prüfstände der zuvor beschriebenen Art sind immer nach dem gleichen Muster aufge¬ baut. Ein Hersteller eines Prüfstandes oder einer Kraftfahrzeug-Prüfstraße konstruiert eine Mikrokontrollersteuerung, die in der Lage ist, die Daten der verwendeten Sensoren einer Bodenbaugruppe (z.B. Bremsenprüfstand, Stoßdämpferprüfstand, Leistungsprüf¬ stand, Spurmessplatte usw.) zu erkennen und zu verarbeiten. Die Schaltungstechnik in einer solchen Steuerung ist darauf ausgelegt, dass nur Sensoren mit der geplanten Hardwarespezifikation (Anzahl Leitungen, Eingangsspannung, Ausgangsspannung, Ausgangsstrom usw.) angeschlossenen werden können. Auch die Anzahl der Sensoren ist meist vorbestimmt. Auf diese Weise können zwar Bodenbaugruppen innerhalb des Spektrums eines Herstellers oft gegeneinander ausgetauscht werden, der Austausch einer Bodenbaugruppe (z.B. eines Bremsenprüfstandes) durch ein vergleichbares Pro¬ dukt eines anderen Herstellers ist auf dieser Basis aber nicht möglich. Dies wird zusätz¬ lich dadurch verhindert, dass Prüfstäηde unterschiedlicher Hersteller mit variierenden Spezifikationen für z.B. Messbereiche und Kalibriervorrichtungen und deren Anwen- dung versehen sind. Ebenfalls verhindern abweichende Konstruktionslösungen und Dimensionierungen von Schlüsselkomponenten den Austausch von Prüftechnik unter¬ schiedlicher Hersteller. Letztlich ist auch die Betriebssoftware der einzelnen Hersteller und deren Bedieneroberflächen nicht in der Lage, sich an die Systemvoraussetzungen anderer Hersteller anzupassen. Für die Werkstatt ist dies von Nachteil, da sie stets ein neues Komplettsystem an¬ schaffen muss, auch wenn sie lediglich eine einzige Komponente der Prüftechnik des aktuell verwendeten Herstellers durch eine vorteilhaftere Komponente eines anderen Herstellers auszutauschen wünscht. Weiterhin ist es nicht möglich, bestehende Prüf¬ technik unterschiedlicher Hersteller unter einer Bedieneroberfläche zusammenfassend zu verwalten und zu steuern.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 zu schaffen, bei dem die zuvor dargestellten Nachteile vermieden und die Möglichkeit geschaffen wird, an eine einzige PC-gestützte Messdatenaufbereitungs-, Bedien- und Auswerteeinheit Prüfgeräte beliebiger Hersteller mit ihren unterschiedli¬ chen Konstruktionen, Spezifikationen, Sensoren, und Zusatzeinrichtungen anschließen und korrekt betreiben zu können.

Dies wird in einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung zum einen dadurch er¬ reicht, dass eine Mikrokontrollersteuerung mittels mehrerer einzeln auswechselbarer Module an beliebige Typen von Sensoren, Aktoren und Schnittstellen für die unter¬ schiedlichsten Aufgabenstellungen in der Kraftfalirzeug-Prüftechnik angepasst werden kann. Diese modulare Bauweise ermöglicht eine herstellerübergreifende, flexible elekt¬ rische Adaption von unterschiedlichen Prüfgeräten. Es liegt auch gerade im Sinne der Erfindung, dass Geräte unterschiedlicher Hersteller miteinander kombiniert werden können. Es kommt in Werkstätten des Öfteren vor, dass über die Jahre hinweg ver¬ schieden Geräte unterschiedlicher Hersteller als Einzellösung angeschafft und aus Er¬ mangelung einer Lösung auch jeweils einzeln betrieben werden. Diese Geräte können aufgrund ihrer Struktur nur jeweils eine einzige spezifische Prüfung ausführen. Die Ergebnisse der jeweiligen Prüfungen lassen sich daher nicht zusammenfassen oder z.B. auf einem Prüfbericht gemeinsam mit Kunden- und/oder Fahrzeuginformationen aus¬ drucken oder abspeichern. Die vorgeschlagene Erfindung ermöglicht jetzt die Zusam¬ menfuhrung der einzelnen Geräte, da die Adaption auf der untersten möglichen Ebene erfolgt und sowohl Sensoren als auch Aktoren unterschiedlichster Art direkt ihren elekt¬ rischen und mechanischen Spezifikationen entsprechend adaptiert. Es wird keine Elekt¬ ronik des entsprechenden Prüfgeräteherstellers benötigt. Somit kann das erfindungsge¬ mäße Diagnosesystem auch dann eingesetzt werden, wenn die Elektroniken der zu adaptierenden Geräte defekt oder nicht mehr vorhanden sind. Zum anderen ist die spezifische PC-Software des erfindungsgemäßen Diagnosesys¬ tems auf die unterschiedlichen Spezifikationen der einzelnen Prüfgeräte unterschiedli¬ cher Hersteller einstellbar. So entnimmt die PC-Software einer integrierten Datenbank die notwendigen Informationen über aktuell angeschlossene Prüfgeräte der einzelnen Hersteller, um beispielsweise den von einem ersten Prüfgerätehersteller vorgegebenen maximalen Bremskraftbereich eines Bremsenprüfstandes korrekt anzuzeigen oder die Informationen der Impulsgeber der Rollenantriebe und Tastrollen, um die Sicherheits¬ abschaltgrenze für dieses Gerätemodell korrekt zu berechnen. Das Stossdämpferprüfge- rät kann somit von einem zweiten Hersteller stammen. Auch die gerätespezifischen Parameter dieses Gerätes entnimmt die Betriebssoftware der integrierten Datenbank und stellt z.B. Messverfahren, Messbereich, Messzeit und Sensorausgangssignalpegel ent¬ sprechend den von Gerätehersteller geforderten Spezifikationen ein. Auf diese Weise können eine Vielzahl von Geräten unterschiedlicher Hersteller innerhalb eines einzigen geschlossenen Diagnosesystems zum Nutzen eines Anwenders betrieben werden. Das erfindungsgemäße Diagnosesystem bezieht sich aber nicht alleine auf schwere, mit dem Boden verbundene Prüfstände, wie z.B. Bremsenprüfstände, Stoßdämpferprüf¬ stände, Leistungsprüfstände und Spurmessplatten, sondern auch auf leichte, flexibel einsetzbare Prüfgeräte, wie z.B. Abgasprüfgeräte, Lichteinstellgeräte oder sonstige in Kraftfahrzeug- Werkstätten eingesetzte Geräte. Selbst über Funkschnittstellen betriebene Prüf- oder Testgeräte sind mittels entsprechender Funkmodule in das Diagnosesystem integrierbar.

Der besondere Nutzen für den Eigentümer eines erfindungsgemäßen Diagnosesystems liegt darin begründet, dass jede beliebige Prüfgerätehardware in das Diagnosesystem integriert werden kann und somit seinen Wert zum Teil erheblich steigern kann, da nicht zwangsläufig ein neues Komplettsystem angeschafft werden muss. So kann z.B. ein bestehender Rollenbremsenprüfstand eines beliebigen Herstellers mit einer simplen Mikrokontrollersteuerung und einer einfachen Zeigeranzeige zu einem Expertensystem mit weitreichender Fehlerdiagnose, Datenbank und Ausdruckfunktion aufgerüstet wer¬ den, ohne dass dazu die Anschaffung eines neuen kompletten Prüfstandes notwendig wäre. Am effektivsten und gewinnbringendsten ist das erfindungsgemäße Diagnosesys¬ tem allerdings, wenn mehrere Prüfgeräte unterschiedlicher Hersteller zu einem Diagno¬ sesystem zusammengefasst werden und auf diese Weise von einer einzigen Elektronik gesteuert und von einer einzigen Betriebssoftware verwaltet und bedient werden kön¬ nen. Der besondere Nutzen für den Bediener eines erfindungsgemäßen Diagnosesystems liegt darin begründet, dass die Bedienoberfläche der Betriebssoftware immer gleich strukturiert bleibt, also in gleicher und bekannter Weise bedient wird, selbst wenn Prüf¬ geräte der gleichen Gattung gegeneinander ausgetauscht werden. Findet zum Beispiel ein Wechsel eines Abgasprüfgerätes oder eines Bremsenprüfstandes statt, so ändert sich zwar die Prüfgerätehardware und möglicherweise auch das Schnittstellenmodul bzw. das Modul für den Bremsenprüfstand, die Struktur und die Bedienung der Oberfläche ändern sich jedoch nicht. Lediglich wenn sich aus dem Wechsel des Prüfgerätes ein geänderter Funktionsumfang (weniger oder mehr Funktionen, größerer oder kleinerer Messbereich usw.) ergibt, wird die Oberfläche angepasst, die Bedienung der Oberfläche folgt jedoch dem bereits bekannten Schema. Somit ist die Einarbeitung in wechselnde Prüfgeräte kinderleicht und ohne Probleme durchführbar.

Anhand der Figuren wird die Erfindung in einem Ausführungsbeispiel mit der Adaption eines Rollenbremsenprüfstands dargestellt.

Fig.l zeigt ein Blockschaltbild der Elektronik des erfindungsgemäßen Diagnosesys¬ tems mit einer Auswahl elektrischer Adaptionsmöglichkeiten eines Rollenbrem- senprüfstandes eines beliebigen Herstellers. Fig.2 zeigt ein Blockschaltbild der Betriebssoftware des erfindungsgemäßen Diagno¬ sesystems mit einer Auswahl softwaretechnischer Adaptionsmöglichkeiten für den in Fig.1 beispielhaft dargestellten Rollenbremsenprüfstand. Wie in Fig.1 dargestellt, bildet eine Hauptplatine 6 die Basis der Elektronik, die über eine Schnittstelle 7 mit einer weiteren Datenverarbeitungseinheit mit Bildschirm und Tastatur verbunden ist und Steckplätze für mehrere Module 4,5 aufweist. Die elektri¬ sche Adaption des Prüfstandes erfolgt nun durch Anpassung der Sensormodule 4 und/oder Aktormodule 5 an die im aktuellen Prüfstand verwendeten Sensortypen 2 und/oder Aktortypen 3. Für jeden möglichen Sensortyp 2, Zweidraht oder Dreidraht, 5 Volt oder 12 Volt Betriebsspannung, 1-9 mA oder 4-20 mA Datenstrom, Analog- oder Digitalausgang, ist ein passendes Adaptionsmodul 4 erhältlich. Die Sensoren 2 werden nun entsprechend ihren elektrischen Spezifikationen an die entsprechend ausgewählten Module 4 angeschlossen. Gleiches gilt für die Anpassung eventueller Aktoren in einem Prüfsystem. So kann es z.B. notwendig sein, die Motoren 3 eines Bremsenprüfstands einzuschalten oder bei einem Stoßdämpferprüfgerät Magnetventile zu betätigen, um eine Prüfung auszuführen. Aktoren können unterschiedliche Aufgaben in einem Prüfge¬ rät ausführen. Wie aus Fig.1 zu ersehen ist, können durch den Einsatz von Schnittstel¬ lenmodulen neben der Anpassung von Sensoren und Aktoren, auch beliebige Schnitt¬ stelltypen 9 wie z.B. RS232, RS485 oder auch CAN-Bus Schnittstellen bereitgestellt werden. So können auch zukünftige Prüfgeräte bzw. Prüfstände 10 nachträglich prob¬ lemlos in das Diagnosesystem integriert werden. In dieser Variante des erfindungsge¬ mäßen Diagnosesystems ist die Hauptplatine bereits mit einem Mikrokontroller be¬ stückt, der seinerseits eine Verbindung mit den einzelnen Modulen aufbaut. Da eine Datenverbindung zwischen den einzelnen Modulen und dem Mikrokontroller auf der Hauptplatine besteht, kann in einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung auch vorge¬ sehen sein, diese Verbindung als Funkverbindung aufzubauen, um auch Prüfgeräte adaptieren zu können, zu denen keine Kabelverbindungen möglich oder sehr aufwendig sind. Eine Elektronik arbeitet jedoch auch erfmdungsgemäß, wenn alle Komponenten der Elektronik auf einer einzigen Leiterplatte bestückt sind. Jedoch ist dann die Flexibi¬ lität des Systems eingeschränkt.

In Fig.2 ist eine einfache Funktionsübersicht der softwaretechnischen Adaption ver¬ schiedener Prüfgeräte dargestellt. Das Basismodul 11 der Software besteht z.B. aus der Mess-, Kunden- und Fahrzeugdatenbank, sowie aus den allgemein für den Betrieb einer Prüf- und Diagnosesoftware notwendigen Funktionsmodulen, wie Auftragsmanage¬ ment, Prüfablaufverwaltung usw. Weiterhin wird die Schnittstelle 12 zur Mikrokontrol- lesteuerung 6 und anderen Geräten ebenfalls von dem Basismodul 11 bedient. In einem Menü der Software können nun aus einer so genannten Hersteller-Hardware- Datenbank 17 verschiedene Prüfstände unterschiedlicher Hersteller, wie z.B. Bremsen- prüfstände 1, Stoßdämpferprüfgeräte 13 und Spurmessplatten 14, gewählt werden. Weiterhin ist die Auswahl von verschiedenen Prüfgeräten, wie z.B. Abgastestgeräten 10 und weiteres Equipment 10, möglich. Ein weiteres Modul 23 des erfindungsgemäßen Diagnosesystems stellt die entspre¬ chenden Online-Anzeigen während den entsprechenden Prüfungen bereit, zeigt alle ermittelten Daten nach einem kompletten Prüfablauf an und steuert den Ausdruck einer Vielzahl von Ergebnisdarstellungen. Wie anhand des Rollenbremsenprüfstandes 1 in Fig.2 ersichtlich, ist für jeden Prüfstand bzw. für jedes Prüfgerät die Auswahl einer speziellen Type möglich. Dies wird durch eine Aμswahlbox 18 realisiert, die dann u.a. den Zugriff auf die Hersteller-Hardware-Datenbank 17 steuert und der zu dieser Hard¬ ware 1 gehörenden Kalibrier-Datenbank 16, die Referenzinformationen enthält, die für die Genauigkeit der angezeigten Werte elementar wichtig sind. In der Hersteller- Hardware-Datenbank 17 sind nach der Selektion eines bestimmten Bremsenprüfstands 1 eines beliebigen Herstellers, z.B. die Werte für den maximalen Skalenanzeige- bzw. Messbereich, automatisch festgelegt und in der Anzeigefunktion entsprechend berück¬ sichtigt. Der gewählte Prüfstand wird auf diese Weise immer mit seiner bestmöglichen Skalenauflösung betrieben. Weiterhin sind sowohl die Durchmesser der Antriebsrollen und der Tastrollen, sowie die Anzahl der Impulse pro Umdrehung beider Rollentypen in der integrierten Hersteller-Hardware-Datenbank 17 hinterlegt. Diese Angaben dienen u.a. der Berechnung der Bremskraft und des Schlupfs, sowie der automatischen Durch¬ messerdiagnose. Die Angaben in der Kalibrier-Datenbank 16 dienen andererseits der korrekten Umsetzung der vom Gesetzgeber vorgeschriebenen Kalibrierung des Prüf¬ standes. Da diese Daten von Prüfstand zu Prüfstand unterschiedlich sind, muss die Basissoftware diese Daten gezielt in den Berechnungs- und Diagnoseprozess des Be¬ triebsmoduls 15 des Rollenbremsensprüfstands einbinden, um die unterschiedlichsten Prüfstände korrekt betreiben zu können. Speziell die sehr wichtige Aufgabe der Kalib¬ rierung der Prüfgeräte kann durch die ebenfalls bei diesem Bremsenprüfstandstyp hin¬ terlegten Daten unterschiedlicher Kalibriersysteme mit unterschiedlichen Hebelüberset¬ zungen, Kalibrierpositionen und Gewichten problemlos bewältigt werden. Auch sind Angaben zu den bei diesem speziellen Prüfstand verwendeten Sensoren und Aktoren in der Datenbank gespeichert und erleichtern so dem Servicetechniker die Adaption frem¬ der Prüfstandshardware. Weitere Daten wie Getriebedrehzahl, Motorleistung und. - polzahl sind wichtige Parameter für die ebenfalls integrierte Selbstdiagnosefünktion, die alle Eingaben auf Plausibilität überprüft und während des Betriebs überwacht. Weiter¬ hin finden diese Daten Verwendung, wenn z.B. ein Frequenzumrichter zur Reglung der Antriebsmotoren eingesetzt wird. In vereinfachter Weise ist ebenfalls das Betriebsmodul 19 der Stoßdämpferprüfung 13 mit der zugehörigen Typenselektion 20 und das Betriebsmodul 21 der Spurprüfung 14 mit der entsprechenden Typenselektion 22 dargestellt.