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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Programmieren von Steuergeräten für Fahrzeugaggregate
nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
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In
der Offenlegungsschrift
DE
100 49 190 A1 werden ein Verfahren und eine Vorrichtung
zum Installieren von Steuersoftware für Aggregate während der
Produktion beschrieben. Das beschriebene Verfahren installiert während der
Aggregateproduktion Steuersoftware auf Steuergeräte in Aggregaten, wie z.B.
Kraftfahrzeugmotoren und Kraftfahrzeuggetrieben, wobei die Aggregate
während
der Produktion auf Aggregatetransportpaletten montiert sind. Die Softwareinstallation
erfolgt mit Hilfe eines auf der Aggregatetransportpalette befindlichen
Computers. Dies ermöglicht
eine Softwareinstallation während des
Transports des zugehörigen
Aggregats.
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Für so genannte
Aktionierungen, bei welchen eine kurzfristige Anpassung von Steuergeräten für Aggregate,
wie z.B. Motoren, Getriebe, Achsen usw., erfolgt und bereits fertig
aufgebaute Aggregate bzw. Steuergeräte mit einer veränderten
Software versorgt werden, ist die oben beschriebene Vorrichtung
nicht geeignet, da die Aktionierung im Lager oder an anderen Stellen
außerhalb
der Produktionsbereichs ausgeführt
wird. Derzeit werden zur Aktionierung von Steuergeräten "fliegende" Aufbauten mit Laptops
und externen Messgeräten
verwendet, welche im Dauerbetrieb Kabel- und Kontaktierungsprobleme
aufweisen können.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum Programmieren von Steuergeräten für Fahrzeugaggregate
anzugeben, welche eine Aktionierung von Steuergeräten an beliebigen
Orten ermöglicht.
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Die
Erfindung löst
diese Aufgabe durch Bereitstellung einer Vorrichtung zum Programmieren von
Steuergeräten
für Fahrzeugaggregate
mit den Merkmalen der Patentanspruchs 1.
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Vorteilhafte
Ausführungsformen
und Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Erfindungsgemäß umfasst
eine Vorrichtung zum Programmieren von Steuergeräten für Fahrzeugaggregate einen mobilen
Geräterahmen
mit einer Energieversorgungseinheit, in welchen mindestens eine
Rechnereinheit, mindestens eine Speichereinheit und mindestens ein
Anschlussmodul montiert und mit Energie versorgt sind. Das mindestens
eine zu programmierende Steuergerät ist über eine entsprechende Versorgungsschnittstelle
von der Energieversorgungseinheit mit Energie versorgt. In der mindestens
einen Speichereinheit ist mindestens ein Steuerprogramm gespeichert
und die mindestens eine Rechnereinheit programmiert das mindestens eine
Steuerprogramm über
das Anschlussmodul in das mindestens eine angeschlossene Steuergerät, beispielsweise
durch einen Flashvorgang. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist durch den mobilen
Geräterahmen
robust aufgebaut und kann in vorteilhafter Weise im Bedarfsfall
an beliebigen Orten, wie z.B. in Lägern, eingesetzt werden. Durch
die Energieversorgungseinheit, welche beispielsweise Energie für mehrere
Tage zur Verfügung
stellen kann, ist die erfindungsgemäße Vorrichtung unabhängig von
einem Energieversorgungsnetz. Durch den mobilen Geräterahmen
kann die erfindungsgemäße Vorrichtung durch
weitere Komponenten zum zeitgleichen Programmieren von mehreren
Steuergeräten
einfach ausgebaut und erweitert werden.
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In
Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung
ist die Rechnereinheit beispielsweise als Motherboard mit einer
CPU (zentralen Prozessoreinheit) ausgeführt, die Speichereinheit ist
beispielsweise als Festplatte, vorzugsweise als servicefreundliche
Wechselfestplatte ausgeführt
und das Anschlussmodul umfasst mehrere Datenschnittstellen, welche
z.B. eine USB-Schnittstelle umfassen, so dass verschiedene Steuergeräte angeschlossen werden
können.
Zudem können
jeweils eine Rechnereinheit, eine Speichereinheit und ein Anschlussmodul
zu einer Einschubeinheit mit einem gemeinsamen Gehäuse zusammengefasst
werden. Die Einschubeinheit kann beispielsweise als 19''-PC-Einschub ausgeführt und beispielsweise über entsprechende
Gleitschienen in den Geräterahmen
eingeschoben werden.
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In
weiterer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung umfasst die
Einschubeinheit mindestens ein Lesegerät für mobile Speichermedien und/oder
eine Kommunikationseinheit für
eine drahtlose Datenkommunikation und/oder eine Schnittstellenkarte,
z.B. eine CAN-Caesarkarte als PCIMCIA-, USB- oder PCI-Karte, wobei
die Komponenten der Einschubeinheit über einen Datenbus miteinander verbunden sind.
Dies ermöglicht
in vorteilhafter Weise, dass die in der Speichereinheit gespeicherten Steuerprogramme
mit aktuellen Versionen der Steuerprogramme abgeglichen oder an
diese Versionen angepasst werden können. Das mindestens eine Lesegerät für die mobilen
Speichermedien ist beispielsweise als Barcodelesegerät und/oder
als Diskettenlaufwerk ausgeführt.
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In
weiterer Ausgestaltung umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung eine optische
Anzeigeeinheit, z.B. einen TFT-Bildschirm,
und eine manuelle Eingabeeinheit, z.B. eine Tastatur, welche in
den mobilen Geräterahmen
eingebaut sind und über
eine Umschalteinheit mit der mindestens einen Einschubeinheit verbindbar
sind. Zur Datenkommunikation umfasst der mobile Geräterahmen
mindestens einen internen Datenbus, welcher die in den Geräterahmen eingebauten
elektronischen Komponenten miteinander verbindet. Zudem kann der
mobile Geräterahmen mindestens
eine Ablage für
Kabelsätze
und/oder Werkzeug umfassen.
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Die
Energieversorgungseinheit umfasst beispielsweise mindestens eine
wieder aufladbare Batterie und eine Ladeelektronik, welche ein intelligentes,
lernfähiges
Lademanagement aufweist. Die Schnittstelle zur Energieversorgung
des anzuschließenden
Steuergerätes
kann beispielsweise als Teil der Ladeelektronik oder als Teil der
Anschlussmodule der Einschubeinheiten ausgeführt werden.
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In
weiterer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind für mindestens
ein zu programmierendes Steuergerät verschiedene Steuerprogrammversionen
in der Speichereinheit gespeichert, wobei die Steuerprogrammversionen über die mobilen
Speichermedien und die zugehörigen
Lesegeräte und/oder über die
Kommunikationseinheit in der Speichereinheit gespeichert werden
können.
Die Rechnereinheit ermittelt individuelle Informationen zur Identifizierung
des angeschlossen Steuergerätes und
einer aktuell programmierten Steuerprogrammversion des angeschlossenen
Steuergerätes.
In Abhängigkeit
von der ermittelten aktuellen Steuerprogrammversion bestimmt die
Rechnereinheit eine neu zu programmierende Steuerprogrammversion,
liest die bestimmte neu zu programmierende Steuerprogrammversion
aus der zugehörigen
Speichereinheit aus und programmiert die bestimmte neu zu programmierende
Steuerprogrammversion in das angeschlossene Steuergerät, beispielsweise
durch einen Flashvorgang. Die Rechnereinheit speichert nach der
Neuprogrammierung des angeschlossenen Steuergerätes die aktualisierten individuellen
Informationen des angeschlossen Steuergerätes, insbesondere die neu programmierte
Steuerprogrammversion. Über
eine entsprechende Kommunikationsverbindung überträgt die Rechnereinheit die gespeicherten aktualisierten
individuellen Informationen des neu programmierten Steuergerätes an einen
zentralen Produktionsrechner, so dass eine Lebenslaufakte für das neu
programmierte Steuergerät
aktualisiert werden kann. Zur Übertragung
dieser neuen individuellen Informationen kann die Rechnereinheit über eine entsprechende
Datenschnittstelle mit einem Rechnernetzwerk verbunden werden. Dies
ermöglicht
in vorteilhafter Weise, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Programmierung
von Steuergeräten über die
Netzwerkankopplung in die Herstellungs- und Dokumentationsprozesse
eingebunden werden kann. Zudem kann die erfindungsgemäße Vorrichtung
bei Bedarf einfach und schnell an andere Steuergeräte angepasst
werden.
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Eine
vorteilhafte Ausführungsform
der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird nachfolgend
beschrieben.
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Dabei
zeigen:
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1 eine
schematische Vorderansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Programmieren
von Steuergeräten
für Fahrzeugaggregate,
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2 eine
schematische Schnittdarstellung einer Seitenansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung
zum Programmieren von Steuergeräten
für Fahrzeugaggregate
gemäß 1,
und
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3 ein
Blockdiagramm einer Einschubeinheit für die erfindungsgemäße Vorrichtung
zum Programmieren von Steuergeräten
für Fahrzeugaggregate
gemäß 1 oder 2.
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Wie
aus 1 und 2 ersichtlich ist, umfasst eine
erfindungsgemäße Vorrichtung 1 zum
Programmieren von Steuergeräten
für Fahrzeugaggregate
einen mobilen Geräterahmen 2 mit
Rädern 3,
in welchen eine gestrichelt dargestellte Energieversorgungseinheit 70,
eine als TFT-Bildschirm
ausgeführte optische
Anzeigeeinheit 10, eine Umschalteinheit 12, als
Tastatur ausgeführte
manuelle Eingabemittel 20, mehrere als Schubladen ausgeführte Ablagen 30, 50, 52, 54 für Kabelsätze, Werkzeuge
usw. und mehrere als 19''-PC-Einschübe ausgeführte Einschubeinheiten 40, 42, 44 eingebaut
sind.
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Wie
aus 1 weiter ersichtlich ist, umfassen die Einschubeinheiten 40, 42, 44 jeweils
ein Anschlussmodul 82 und ein Lesegerät 84 für externe Speichermedien,
welche von der Frontseite der Einschubeinheiten 40, 42, 44 zugänglich sind.
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Wie
aus 2 weiter ersichtlich ist, umfasst die Energieversorgungseinheit 70 zwei
wieder aufladbare Batterien 72, 74, welche beispielsweise
als Blei-Gel-Batterien ausgeführt
sind, eine Ladeelektronik 76 und eine Kabeltrommel 78, über welche
die Energieversorgungseinheit 70 zum Aufladen mit einem
Energieversorgungsnetz verbunden werden kann. Die Ladeelektronik 76 führt für die wieder
aufladbaren Batterien ein intelligentes, lernfähiges Lademanagement aus. Eine
gestrichelt dargestellte Schnittstelle 8 zur Energieversorgung
des anzuschließenden
Steuergerätes
kann als Teil der Ladeelektronik 76 oder als Teil des Anschlussmoduls 82 ausgeführt werden.
Zudem umfasst der mobile Geräterahmen 2 mindestens
einen internen Datenbus 7, welcher die in den Geräterahmen 2 eingebauten elektronischen
Komponenten, wie die Einschubeinheiten 40, 42, 44,
den Bildschirm 10, die Tastatur 20, die Umschalteinheit 20 und
die Ladeelektronik 76 zur Datenkommunikation miteinander
verbindet. Außerdem
weist der mobile Geräterahmen 2 zum
Abstellen der neu zu programmierenden Steuergeräte eine Arbeitsfläche 5 auf.
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Wie
aus 3 ersichtlich ist, umfassen die Einschubeinheiten 40, 42, 44 jeweils
eine Speichereinheit 80, in welcher mindestens ein Steuerprogramm
für ein
zu programmierendes Steuergerät
gespeichert ist, das Anschlussmodul 82, das Lesegerät 84 für externe
Speichermedien, eine Kommunikationseinheit 86, eine Schnittstellenkarte 88 und
eine Rechnereinheit 89. Im dargestellten Ausführungsbeispiel
ist die Rechnereinheit 89 als Motherboard mit einer CPU
(zentralen Prozessoreinheit) ausgeführt. Die Speichereinheit 80 ist
beispielsweise als Wechselfestplatte ausgeführt und das Anschlussmodul 82 umfasst
mehrere Datenschnittstellen 9, so dass verschiedene Steuergeräte angeschlossen
werden können. Über die
Versorgungsschnittstelle 8 kann das zu programmierende
Steuergerät
mit Energie versorgt werden. Die Schnittstelle 8 kann zur
Energieversorgung des zu programmierenden Steuergeräts über entsprechende
Verbindungsleitungen und die Ladelektronik 76 mit den Batterien 72, 74 verbunden
werden. Die Rechnereinheit 89 kann das zu programmierende
Steuergerät über das
Anschlussmodul 82 und die Datenschnittstelle 9 mit
einem Steuerprogramm programmieren, welches in der Speichereinheit 80 gespeichert
ist. Mit der Kommunikationseinheit 86 kann beispielsweise
eine drahtlose Datenkommunikation ausgeführt werden. Über die
Schnittstellenkarte 88 kann die jeweilige Einschubeinheit 40, 42, 44 mit
einem Datennetzwerk gekoppelt werden. Wie weiter aus 3 ersichtlich
ist, sind die Komponenten der einzelnen Einschubeinheiten 40, 42, 44 über einen
Datenbus 81 miteinander verbunden. Das Lesegerät 84 für mobile
Speichermedien ist beispielsweise als Barcodelesegerät und/oder
als Diskettenlaufwerk ausgeführt.
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Für die Aktionierung
können
mehrere neu zu programmierende Steuergeräte jeweils über die Datenschnittstelle 9 und
die Versorgungsschnittstelle 8 mit einer Einschubeinheit 40, 42, 44 verbunden
werden. In Abhängigkeit
von der Anzahl der Einschubeinheiten 40, 42, 44 mit
den entsprechenden Rechnereinheiten 89 können im
dargestellten Ausführungsbeispiel
der erfindungsgemäßen Vorrichtung drei
Steuergeräte
gleichzeitig neu programmiert werden. Bei einer alternativen nicht
dargestellten Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind
beispielsweise acht Einschubeinheiten in den mobilen Geräterahmen 2 eingebaut,
so dass bis zu acht Steuergeräte
gleichzeitig neu programmiert werden können.
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Zum
Starten des Programmiervorgangs kann die Rechnereinheit 89 der
jeweiligen Einschubeinheit 40, 42, 44 über die
Umschalteinheit 12 zur Bedienung, zur Auswahl einer Steuerprogrammversion
und/oder zum Einstellen von Parametern für die Programmierung mit dem
Bildschirm 10 und der Tastatur 20 verbunden werden.
Die verschiedenen Steuerprogrammversionen für ein zu programmierendes Steuergerät können über mobile
Speichermedien und die zugehörigen
Lesegeräte 84 und/oder über die
Kommunikationseinheit 86 in die Speichereinheiten 80 der
zugehörigen
Einschubeinheiten 40, 42, 44 gespeichert
werden. Nach dem Anschluss des zu programmierenden Steuergerätes und
dem Start des Programmiervorgangs ermittelt die Rechnereinheit 89 die
individuellen Informationen zur Identifizierung des angeschlossen
Steuergerätes
und der aktuell im angeschlossenen Steuergerät programmierten Steuerprogrammversion.
In Abhängigkeit
von der ermittelten aktuellen Steuerprogrammversion bestimmt die
Rechnereinheit 89 eine neu zu programmierende Steuerprogrammversion,
wobei Eingaben des Benutzers bei der Bestimmung der neu zu programmierenden
Steuerprogrammversion berücksichtigt
werden können.
Anschließend
liest die Rechnereinheit 89 die bestimmte neu zu programmierende
Steuerprogrammversion aus der zugehörigen Speichereinheit 80 aus
und programmiert das angeschlossene Steuergerät neu.
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Nach
der Neuprogrammierung des angeschlossen Steuergerätes speichert
die Rechnereinheit 89 die aktualisierten individuellen
Informationen. Die gespeicherten aktualisierten individuellen Informationen
des neu programmierten Steuergerätes werden
von der Rechnereinheit 89 über eine entsprechende Kommunikationsverbindung
an einen zentralen Produktionsrechner übertragen. Die Kommunikationsverbindung
zum zentralen Produktionsrechner kann beispielsweise drahtlos über die
Kommunikationseinheit 86 oder durch Anschluss an ein Datennetzwerk über die
Schnittstellenkarte 88 aufgebaut werden.
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Die
Erfindung stellt eine robuste, leicht einsetzbare Vorrichtung zur
Programmierung von Steuergeräten
zur Verfügung,
welche im Bedarfsfall an beliebigen Orten eingesetzt werden kann
und über eine
Netzwerkankopplung bzw. eine Kommunikationsverbindung in vorhandene
bzw. neu geschaffene Produktions- und Dokumentationsprozesse integriert werden
kann. Bei Bedarf kann die erfindungsgemäße Vorrichtung einfach und
schnell durch Änderung
der gespeicherten Steuerprogramme auf andere Steuergeräte angepasst
werden. Durch zusätzliche
Batterien kann die Spannungsunabhängigkeit problemlos erweitert
werden. Zudem kann die erfindungsgemäße Vorrichtung durch einen
Drucker erweitert werden. Zur Verifizierung der Programmierung können die
Programmierzustände
der angeschlossenen Steuergeräte
nach der Aktionierung beispielsweise durch Führen einer Aktionierungsliste „SOLL/IST" und einen entsprechenden
Vergleich überprüft werden.