DE102006009583A1 - Diagnostic device in a vehicle with diagnosis framework for diagnostic modules - Google Patents
Diagnostic device in a vehicle with diagnosis framework for diagnostic modules Download PDFInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung in einem Fahrzeug für eine Diagnose durch einen Fahrzeug-Datenbus vernetzter Fahrzeugsysteme, umfassend eine Diagnoseeinheit, die eine Schnittstelle für ein Austauschen von Informationen über den Fahrzeug-Datenbus mit den vernetzten Fahrzeugsystemen umfasst.The The invention relates to a device in a vehicle for a diagnosis by a vehicle data bus networked vehicle systems comprising a diagnostic unit that provides an interface for exchanging information about the Vehicle data bus with the networked vehicle systems includes.
In
Fahrzeugen sind einzelne Fahrzeugsysteme, die vorzugsweise Steuergeräte umfassen,
durch einen Fahrzeug-Datenbus miteinander vernetzt. Um in dem Fahrzeug
eine Diagnose der Fahrzeugsysteme ausführen zu können, ist im Stand der Technik vorgesehen,
dass die einzelnen Fahrzeugsysteme jeweils eine Diagnoseeinheit
umfassen, die in das jeweilige Steuergerät des Fahrzeugsystems integriert ist.
Die Diagnose der einzelnen Fahrzeugsysteme wird von den einzelnen
Diagnoseeinheiten in den Fahrzeugsystemen durchgeführt. Dabei
ermittelte Fehler werden in einem Fehlerspeicher in den einzelnen
Fahrzeugsystemen abgelegt. Über
ein fahrzeugexternes Diagnose- und Testgerät, welches mit dem Fahrzeug-Datenbus
verknüpft
wird, können
die einzelnen Diagnoseeinheiten bzw. Fehlerspeicher abgefragt werden.
Eine umfassende Analyse des Fahrzeugs als Ganzes ist durch diese
Vorgehensweise erschwert. Ferner werden in den einzelnen Diagnoseeinheiten
der Fahrzeugsysteme häufig ähnliche Diagnosekapazitäten vorgehalten.
Eine solche Diagnosevorrichtung ist beispielsweise in der
Aus
der
Der Erfindung liegt die technische Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung für eine Diagnose durch einen Fahrzeug-Datenbus vernetzter Fahrzeugsysteme zu schaffen, bei dem eine zeitgleiche parallele Diagnose mehrerer Fahrzeugsysteme möglich ist und eine Erweiterbarkeit und Anpassung der Diagnosefähigkeiten bei einer Modifikation des Fahrzeugs nach der ursprünglichen Produktion einfach möglich ist.Of the Invention is the technical object of a device for one Diagnosis by a vehicle data bus of networked vehicle systems in which a simultaneous parallel diagnosis of several Vehicle systems possible is and an extensibility and adaptation of diagnostic capabilities in a modification of the vehicle after the original one Production easily possible is.
Dieses technische Problem wird erfindungsgemäß durch einen Gegenstand mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst, wobei vorgesehen ist, dass auf die Schnittstelle ein Diagnoseframework aufsetzt, das eine Anwendungsprogramm-Schnittstelle (API) für Diagnosemodule bereitstellt, die zum Ausführen der fahrzeuginternen Diagnose der einzelnen Fahrzeugsysteme ausgestaltet sind, wobei mehrere Diagnosemodule zeitgleich parallel auf dem Diagnoseframework ausgeführt werden und das Diagnoseframework einen Zugriff der Diagnosemodule auf die Fahrzeugsysteme koordiniert. Hierdurch wird es möglich, mehrere Fahrzeugsysteme parallel zu analysieren. Bei der zunehmenden Vernetzung von Fahrzeugsystemen und einer starken Zunahme der elektrischen und elektronischen Fahrzeugsysteme ist eine schnelle und zeitnahe Diagnose mehrerer Fahrzeugsysteme notwendig. Indem der Zugriff auf die Fahrzeugsysteme durch das Diagnoseframework koordiniert wird, kann die Anzahl der Zugriffe auf den Fahrzeug-Datenbus minimiert werden.This technical problem is inventively by an object with solved the features of claim 1, wherein it is provided that on the interface a diagnostic framework sets up, which is an application program interface (API) for Provides diagnostic modules for performing in-vehicle diagnostics the individual vehicle systems are configured, wherein a plurality of diagnostic modules run concurrently on the diagnostic framework at the same time and the diagnostic framework access the diagnostic modules to the Vehicle systems coordinated. This will make it possible to have multiple vehicle systems analyze in parallel. In the increasing networking of vehicle systems and a large increase in electric and electronic vehicle systems is a fast and timely diagnosis of several vehicle systems necessary. By providing access to the vehicle systems through the diagnostic framework is coordinated, the number of accesses to the vehicle data bus be minimized.
Als besonders vorteilhaft hat es sich herausgestellt, einzelne übermittelte Daten der Fahrzeugsysteme zentral im Diagnoseframework vorzuhalten, da diese häufig von mehreren Diagnosemodulen benötigt werden. Daher ist vorteilhafterweise vorgesehen, dass das Diagnoseframework einen Teil der von den Fahrzeugsystemen übermittelten Daten in einem Speicherbereich vorhält, um die Anzahl der Zugriffe der Diagnosemodule auf die Fahrzeugsysteme zu verringern.When it has turned out to be particularly advantageous, individual transmitted Data of the vehicle systems centrally in the diagnostic framework vorzuhalten because these often required by several diagnostic modules become. Therefore, it is advantageously provided that the diagnostic framework a portion of the data transmitted by the vehicle systems data in a memory area holds, by the number of accesses of the diagnostic modules to the vehicle systems to reduce.
Als besonders vorteilhaft hat sich eine Ausführungsform erwiesen, bei der das Diagnoseframework einen zentralen Fehlerspeicher umfasst, in dem die Fehlerereignisse der vernetzten Fahrzeugsysteme gemeinsam abgelegt sind. Bei einer Diagnose, bei der mehrere Einzelsysteme gemeinsam diagnostiziert werden, kann somit auf einfache Weise ein Überblick über aufgetretene Fehlerereignisse erhalten werden.When Particularly advantageous, an embodiment has been found in the the diagnostic framework comprises a central error memory, in the fault events of the networked vehicle systems in common are stored. For a diagnosis in which several individual systems can be diagnosed together, thus can easily overview of occurred Error events are received.
In modernen Fahrzeugen werden die bei der fahrzeuginternen Diagnose ermittelten Ergebnisse ebenfalls für die Wartung und Reparatur der Fahrzeuge verwendet. Es ist daher üblich, fahrzeugexterne Testgeräte mit dem Fahrzeug zu koppeln, um die internen Diagnoseergebnisse auszulesen bzw. gezielt Diagnoseschritte an den Fahrzeugsystemen vornehmen zu lassen und/oder auszuführen. Eine bevorzugte Ausführungsform sieht daher vor, dass die Diagnoseeinheit über den Fahrzeug-Datenbus oder über eine weitere Schnittstelle mit einem fahrzeugexternen Testgerät verknüpfbar ist, wobei ein Datenaustausch zwischen dem fahrzeugexternen Testgerät und den Diagnosemodulen oder den Fahrzeugsystemen über das Diagnoseframework erfolgt. Dies bietet den Vorteil, dass das Diagnoseframework eine einheitliche Schnittstelle für einen Zugriff eines externen Testgeräts bereitstellen kann. Somit können unterschiedliche Fahrzeuge mit ein und demselben externen Testgerät zusammenwirken. Es ist lediglich erforderlich, die einzelnen Diagnoseframeworks der unterschiedlichen Fahrzeuge an die darin verbauten Fahrzeugsysteme anzupassen. Die Diagnosemodule, die in die Anwendungsprogramm-Schnittstelle des Diagnoseframeworks eingepasst sind, können ebenfalls universell verwendet werden. Bei einer externen Diagnose wird durch das vorgeschlagene Vorgehen erreicht, dass die bereits durch die fahrzeuginterne Diagnose ermittelten Ergebnisse besonders einfach und schnell erfasst werden können. Ist beispielsweise ein Speicherbereich für die gemeinsame Ablage der Fehlerereignisse der Fahrzeugsysteme vorgesehen, so können diese Fehlerereignisse schnell zu dem externen Testgerät über das Diagnoseframework übertragen werden, ohne dass Zugriffe über den Fahrzeug-Datenbus auf die einzelnen Fahrzeugsysteme notwendig sind. Hierdurch wird die Fahrzeugdiagnose mit einem externen Testgerät beschleunigt.In modern vehicles, the results obtained during in-vehicle diagnostics are also used for vehicle maintenance and repair. It is therefore customary to couple vehicle-external test devices with the vehicle in order to read out the internal diagnostic results or to have specific diagnostic steps carried out on the vehicle systems and / or executed. A preferred embodiment therefore provides that the diagnostic unit via the vehicle data bus or via a further interface with a vehicle external test device can be linked, wherein a data exchange between the vehicle external test device and the diagnostic modules or the vehicle systems via the diagnostic framework is carried out. This offers the advantage that the diagnostic framework can provide a uniform interface for access by an external test device. Thus, different vehicles can interact with one and the same external test device. It is only necessary to adapt the individual diagnostic frameworks of the different vehicles to the vehicle systems installed therein. The diagnostic modules, which are fitted in the application program interface of the diagnostic framework, can also be used universally. In the case of an external diagnosis, the proposed procedure ensures that the results already determined by the in-vehicle diagnosis can be detected particularly easily and quickly. If, for example, a memory area is provided for the common storage of the fault events of the vehicle systems, then these fault events can be transmitted quickly to the external test device via the diagnostic framework without the need for access to the individual vehicle systems via the vehicle data bus. This speeds up vehicle diagnostics with an external test device.
Das Diagnoseframework ist vorteilhafterweise so ausgestaltet, dass den Diagnosemodulen Diagnosefunktionen und/oder Diagnoseroutinen und/oder Speicher und/oder Rechenkapazität zentral bereitgestellt werden. Hierbei können Diagnoseroutinen oder auch Speicherbereiche von mehreren Diagnosemodulen gemeinsam genutzt werden. Hierdurch wird die benötigte Speicher- und Rechenkapazität im Fahrzeug verringert. Die einzelnen Fahrzeugsysteme müssen nicht mehr dafür ausgelegt sein, selbstständig Diagnosefunktionen ausführen zu können. Hierdurch werden die einzelnen Fahrzeugsysteme einfacher und billiger. Das vorgeschlagene Vorgehen zeichnet sich ferner dadurch aus, dass nach einer Fertigstellung des Fahrzeugs die Diagnosefunktionalität erweitert und/oder verändert werden kann. Hierbei ist es nicht erforderlich, die einzelnen Fahrzeugsysteme zu modifizieren, was sehr aufwendig ist. Es ist vielmehr ausreichend, einzelne oder alle Diagnosemodule zu modifizieren, auszutauschen oder ein neues oder mehrere neue Diagnosemodule der Diagnoseeinheit zuzufügen. Insbesondere bei einer hohen Vernetzung der Fahrzeugsysteme, die gemeinsam Fahrzeugfunktionen zur Verfügung stellen, ist dies vorteilhaft oder erforderlich. Eine funktionsorientierte Diagnose ist in der Regel mit Diagnosemodulen, die in die einzelnen Fahrzeugsysteme integriert sind, nur unbefriedigend oder gar nicht möglich. Insbesondere bei einer funktionsorientierten Diagnose werden viele Daten und Informationen der einzelnen Fahrzeugsysteme von mehreren Funktionsdiagnosen benötigt. Indem die Diagnosemodule in das Diagnoseframework eingebettet sind, wird erreicht, dass das Diagnoseframework diese Daten zentral vorhalten kann, so dass die Anzahl der Zugriffe auf die Fahrzeugsysteme und eine Belastung des Fahrzeug-Datenbusses deutlich verringert wird.The Diagnostic framework is advantageously designed so that the Diagnostic modules Diagnostic functions and / or diagnostic routines and / or Memory and / or computing capacity be provided centrally. This can be diagnostic routines or also shared memory areas of several diagnostic modules become. This will provide the needed Storage and computing capacity reduced in the vehicle. The individual vehicle systems do not have to more for that be designed, independently Perform diagnostic functions to be able to. This makes the individual vehicle systems easier and cheaper. The proposed procedure is further characterized in that after completion of the vehicle, the diagnostic functionality is expanded and / or changed can be. It is not necessary, the individual vehicle systems to modify, which is very expensive. It is enough, Modify, replace or replace individual or all diagnostic modules to add a new or several new diagnostic modules to the diagnostic unit. Especially with a high degree of networking of the vehicle systems that share vehicle functions to disposal This is advantageous or necessary. A function oriented Diagnosis is usually with diagnostic modules in the individual Vehicle systems are integrated, only unsatisfactory or not at all possible. Especially in a function-oriented diagnosis, many data and Information of the individual vehicle systems of several functional diagnoses needed. By having the diagnostic modules embedded in the diagnostic framework, This ensures that the diagnostic framework centrally stores this data can, so the number of hits on the vehicle systems and a load on the vehicle data bus is significantly reduced.
Die Fahrzeugsysteme umfassen vorzugsweise jeweils mindestens ein Steuergerät. Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist die Diagnoseeinheit in ein Steuergerät des Fahrzeugs integriert, vorzugsweise in ein zentrales Multifunktionsanzeigebediensystem.The Vehicle systems preferably each comprise at least one control unit. At a special preferred embodiment if the diagnostic unit is integrated in a control unit of the vehicle, preferably in a central multi-function display operating system.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist der Fahrzeug-Datenbus ein CAN-Bus und mindestens eines der Diagnosemodule als CAN-Snap-Modul ausgestaltet, um vorwählbare CAN-Bus-Informationen zu protokollieren. Ein CAN-Snap-Modul ist ein Diagnosemodul, das in der Lage ist, vorausgewählte Daten, die über den Fahrzeug-Datenbus übermittelt werden, zu protokollieren. Hierbei können Vorgaben gemacht werden, welche Daten protokolliert werden sollen. Die protokollierten Daten können in einem Speicher in dem Diagnoseframework abgelegt werden, um für eine spätere Offline-Analyse zur Verfügung zu stehen. Daher ist bei einer bevorzugten Ausführungsform ein Speicher in dem Diagnoseframework vorgesehen, um darin die protokollierten CAN-Bus-Informationen abzulegen.at a particularly preferred embodiment the vehicle data bus is a CAN bus and at least one of the diagnostic modules designed as a CAN-Snap module to pre-selectable CAN bus information to log. A CAN snap module is a diagnostic module that is able to preselected Data over transmitted the vehicle data bus be logged. Here, specifications can be made which data should be logged. The logged data can stored in a memory in the diagnostic framework for later offline analysis to disposal to stand. Therefore, in a preferred embodiment, a memory is in the Diagnostic framework provided to it the logged CAN bus information store.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das mindestens eine als CAN-Snap-Modul ausgestaltete Diagnosemodul und/oder mindestens ein weiteres der Diagnosemodule ausgestaltet sind, die protokollierten CAN-Bus-Informationen hinsichtlich eines Schlechtverhaltens oder einer Abweichung von einem Gutverhalten in Echtzeit zu analysieren. Hierdurch können Fehlerereignisse detektiert werden, die vorher festgelegt sind. Zur Ermittlung von Fehlerursachen können so gezielt, insbesondere bei komplexen Vorgängen, automatisiert Funktionsabläufe überwacht werden.A Development of the invention provides that the at least one as a CAN snap module configured diagnostic module and / or at least another of the diagnostic modules are designed, the logged CAN bus information regarding bad behavior or to analyze a deviation from a good behavior in real time. This allows Error events are detected, which are previously defined. To determine causes of errors can be targeted, in particular in complex operations, automatically monitors functional sequences become.
Besonders vorteilhaft ist es daher, bei einer Ausführungsform vorzusehen, dass mindestens eines der Diagnosemodule ausgestaltet ist, bei einem Feststellen eines Fehlerereignisses das CAN-Snap-Modul entsprechend des Fehlerereignisses zu konfigurieren, um die protokollierten CAN-Bus-Informationen und/oder einen einstellbaren Zeitraum für das Protokollieren festzulegen. So werden für eine Offline-Diagnose mit einem fahrzeugexternen Testgerät ausreichend Informationen gesammelt. Hierdurch werden im Betrieb auftretende komplexe Fehlerzusammenhänge für Werkstattpersonal nachvollziehbar und diagnostizierbar.Especially It is therefore advantageous to provide in one embodiment that at least one of the diagnostic modules is configured, in a determination of an error event, the CAN snap module corresponding to the error event to configure the logged CAN bus information and / or an adjustable period for set logging. So be with for an offline diagnosis a vehicle external test device Sufficient information collected. This will be in operation comprehensible complex error contexts for workshop personnel and diagnosable.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf Figuren näher erläutert. Hierbei zeigen:The invention will be described below with reference be preferred embodiments explained in more detail with reference to figures. Hereby show:
In
In
In
Anhand
von
Darunter
sind die Batteriespannung und die Geschwindigkeit jeweils als Graphen
gegen die Zeit dargestellt. Das CAN-Snap-Modul ist in diesem Ausführungsbeispiel
so konfiguriert, dass es Informationen, die diese aufgeführten Signale
betreffen, aus den Datenpaketen extrahiert, die über den CAN-Datenbus übertragen
werden. Beim Protokollieren wird den einzelnen Signalwerten, die
ermittelt sind, jeweils ein Zeitstempel zugeordnet. Diese Daten
werden in einem Speicher abgelegt. Dieses kann ein flüchtiger
Speicher für
eine zeitnahe Auswertung oder ein anderes Speichermedium sein, in
dem die Daten für
eine zeitversetzte Diagnose gespeichert werden. Anhand der so protokollierten
Daten lassen sich die dargestellten Graphen aus den Daten produzieren.
Dargestellt sind die Signalverläufe
für ein
Anrollen eines Fahrzeugs vor einer geschlossenen Schranke. Zu einem
Zeitpunkt A wird der Motor ausgeschaltet, was durch ein Abfallen
des Klemme-
- 11
- Fahrzeugvehicle
- 22
- als Motorsteuergerät ausgestaltetes Fahrzeugsystemwhen Engine control unit designed vehicle system
- 33
- als Bremsensteuergerät ausgestaltetes Fahrzeugsystemwhen Brake control unit designed vehicle system
- 44
- als Getriebesteuergerät ausgestaltetes Fahrzeugsystemwhen Transmission Control Module designed vehicle system
- 55
- als Komfortsteuergerät ausgestaltetes Fahrzeugsystemwhen Convenience control unit designed vehicle system
- 66
- als Bremsensteuergerät ausgestaltetes Fahrzeugsystemwhen Brake control unit designed vehicle system
- 77
- als Türsteuergerät ausgestaltetes Fahrzeugsystemwhen Door control unit ausgestaltetes vehicle system
- 88th
- Radioradio
- 99
- als Navigationssteuergerät ausgestaltetes Fahrzeugsystemwhen Navigation controller designed vehicle system
- 1010
- als Telematiksteuergerät ausgestaltetes Fahrzeugsystemwhen Telematics control unit designed vehicle system
- 1111
- SchalttafelSwitchboard
- 12,12
-
13 als weitere Steuergeräte ausgestaltete Fahrzeugsysteme13 vehicle systems configured as further control devices - 1414
- als Gateway ausgestaltetes Fahrzeugsystemwhen Gateway configured vehicle system
- 1515
- CAN-Antriebs-DatenbusCAN drive data bus
- 1616
- CAN-Komfort-DatenbusConvenience CAN data bus
- 1717
- CAN-Infotainment-DatenbusInfotainment CAN data bus
- 1818
- CAN-Kombi-DatenbusCAN Combined bus
- 1919
- CAN-Diagnose-DatenbusCAN diagnostic data
- 2020
- fahrzeuginternes Testgerätin-vehicle tester
- 2121
- Diagnoseframeworkdiagnostic Framework
- 2222
- ZentraldiagnosemodulCentral Diagnostic Module
- 2323
- SystemdiagnosemodulSystem diagnostic module
- 2424
- CAN-Snap-DiagnosemodulCAN snap-diagnostic module
- 2525
- TelemetriedatenkoordinierungsdiagnosemodulTelemetry data coordinating diagnostic module
- 2626
- Prüfmodultest module
- 2727
- Linie, die Zugriffe des Diagnoseframeworks auf Fahrzeugsysteme andeutetLine, indicates the accesses of the diagnostic framework to vehicle systems
- 2828
- Linie, die Zugriffe des externen Testgeräts auf die fahrzeuginterne Diagnose andeutetLine, the accesses of the external test device to the in-vehicle Diagnosis implies
- 2929
- Linie, die Diagnosezugriffe nach dem Stand der Technik andeutetLine, indicates the diagnostic accesses of the prior art
- 3030
- Fahrzeugvehicle
- 3131
- fahrzeugexternes Testgerätvehicle-external tester
- 3232
- Diagnoseeinheitdiagnostic unit
- 3333
- Diagnoseframeworkdiagnostic Framework
- 3434
- Diagnosemodulediagnostic modules
- 3535
- Fahrzeug-DatenbusVehicle data bus
- 3636
- Fahrzeugsystemevehicle systems
- 3737
- weiterer Fahrzeug-DatenbusAnother Vehicle data bus
- 3838
- externe Diagnosemoduleexternal diagnostic modules
- 3939
- Diagnoseapplikationdiagnostic application
- 4040
- Diagnoseeinheitdiagnostic unit
- 4141
- SpeicherStorage
- 4242
- BetriebssystemsoftwarekernOperating system software core
- 4343
- Betriebssystem-Anwendungsprogramm-Schnittstelle (BS-AOperating system application program interface (BS-A
- 4444
- Diagnoseframeworkdiagnostic Framework
- 4545
- Schnittstelleinterface
- 4646
- CAN-Anwendungsprogramm-Schnittstelle (CAN-API)CAN application program interface (CAN API)
- 4747
- CAN-SoftwarekernCAN software core
- 4848
- physikalische CAN-Schnittstellenphysical CAN interfaces
- 4949
- Bandwidth-Allocation-ProtocolBandwidth Allocation Protocol
- 5050
- ISO-TransportprotokollISO transport protocol
- 5151
- KWP2000-ProtokollKWP2000 protocol
- 5252
- Diagnosemoduldiagnostic module
- 5353
- CAN-Snap-DiagnosemodulCAN snap-diagnostic module
- 5454
- PrüfdiagnosemodulPrüfdiagnosemodul
- 5555
- SystemdiagnosemodulSystem diagnostic module
- 5656
- TelemetriedatenkoordinierungsdiagnosemodulTelemetry data coordinating diagnostic module
- 5757
- funktionsorientiertes Diagnosemodulfunction-oriented diagnostic module
- 5858
- weitere DiagnosemoduleFurther diagnostic modules
- 5959
- CAN-Datenbusvernetzung im FahrzeugCAN Datenbusvernetzung in the vehicle
- 6060
- Diagnosesteckerdiagnostic connector
- 6161
- fahrzeugexternes Testgerätvehicle-external tester
- 6262
- Systemkonfigurationskoordinator (SKK)System Configuration Coordinator (SKK)
- 6363
- Kommunikationskoordinatorcommunications coordinator
- 6464
- Adapteradapter
- 6565
- Kommunikationsprotokollecommunication protocols
- 7272
- Betriebsspannungoperating voltage
- 7474
- BatteriespannungsschwellenwertBattery voltage threshold
- A-CA-C
- Zeitpunktetimings
Claims (14)
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