DE102007045563A1

DE102007045563A1 - Rechnerbasiertes Werkzeug und Verfahren zum Extrahieren des Funktionscodes von Steuergeräten

Info

Publication number: DE102007045563A1
Application number: DE102007045563A
Authority: DE
Inventors: Markus Bossler; Mauro Cao; Marcus Boumans; Gerhard Preiser; Manfred Pfitz; Cornelius Munz
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2006-09-25
Filing date: 2007-09-24
Publication date: 2008-04-03
Also published as: WO2008037656A2; WO2008037656A3; EP2069873A2

Abstract

Rechnerbasiertes Werkzeug (10) und Verfahren zum Extrahieren des Funktionscodes von Steuergeräten, umfassend eine Schnittstelle (I1) zum Einlesen des Programmcodes (20) eines Steuergeräts und der zugehörigen Verwaltungsdaten dieses Programmcodes (20), ein Mittel (11), das zum Extrahieren eines Funktionscodes aus dem eingelesenen Programmcode (20) ausgebildet ist, wobei die Verwaltungsdaten des Programmcodes herangezogen werden, ein Mittel (12), das zum Generieren einer Funktionsbibliothek (30) ausgebildet ist, die dynamisch in ein Gesamtsimulationsmodell für Steuergeräte und deren Umgebung eingebunden werden kann, und die den extrahierten Funktionscode umfasst, und eine Schnittstelle (I2) zum Ausgeben der generierten Funktionsbibliothek (30).

Description

Stand der Technik
Die vorliegende Erfindung betrifft ein rechnerbasiertes Werkzeug zum Extrahieren von Funktionscode von Steuergeräten nach Anspruch 1 und ein entsprechendes Verfahren dafür nach Anspruch 7.
Im Bereich der Motorsteuergeräte für Verbrennungsmotoren wird aktuell eine Anpassung (Applikation), d.h. Parametrierung der Steuergerätesoftware an der realen Motorhardware am Fahrzeug oder Motorenprüffeld vorgenommen. Um diese zeit- und kostenaufwendige Anpassung schneller durchführen zu können, werden zunehmend komplette Teilfunktionen mit dafür notwendigen Streckenmodellen als rechnerbasiertes Gesamtsimulationsmodell abgebildet. Bisher bekannte Modelle enthalten aber nur Nachbildungen von Steuergerätesoftware, nicht die real verwendete. Dabei wird die Funktionalität des betreffenden Steuergeräts stets vereinfacht abgebildet, womit die Simulationsergebnisse z. T. erheblich von dem tatsächlichen Verhalten einer Motorsteuerung abweichen können.
Die deutsche Offenlegungsschrift DE 103 03 489 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Testen von Software einer Steuereinheit eines Fahrzeugs. Das Steuergerät wird dabei über eine Kommunikations- bzw. Datenschnittstelle, bevorzugt seine Applikationsschnittstelle mit einem Testsystem verbunden, welches das Fahrzeug- bzw. Komponentenverhalten abbildet. Durch Nutzung dieser definierten Schnittstelle soll ein erheblicher Teil der kostspieligen Hardware zum Umsetzen der Ergebnisse der Fahrzeugsimulation in elektrische Signale zur Rückkopplung an das Steuergerät vermieden. Dennoch muss zumindest ein funktionsfähiger Prototyp eines Steuergeräts vorliegen.
Die internationale Patentanmeldung WO 2005/045537 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Anpassen von Funktionen zum Steuern von Betriebabläufen. Dabei wird die Adressinformation eines Steuerungsprogramms benutzt, um die Anfangsadresse einer Funktion zu ermitteln, womit diese Funktion durch Zusatzfunktionen erweiterbar oder ersetzbar ist. Dadurch sollen verschiedene Rapid-Prototyping Verfahren, Software-Testverfahren und Datenkalibrier-Verfahren schneller eingesetzt und flexibler gehandhabt werden. Die Anpassung eines solchen Steuerprogramms bleibt damit auf den Ersatz bzw. die Erweiterung seiner Funktionen beschränkt.
Offenbarung der Erfindung
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Werkzeug und ein Verfahren bereitzustellen, das eine genaue, einfache und kostengünstige Kalibrierung von applikationsrelevanten Daten in Steuergeräten an eine vorgegebene Hardware ermöglicht.
Diese Aufgabe wird durch ein rechnerbasiertes Werkzeug zum Extrahieren des Funktionscodes von Steuergeräten gelöst, umfassend eine Schnittstelle zum Einlesen des Programmcodes eines Steuergeräts und der zugehörigen Verwaltungsdaten dieses Programmcodes, ein Mittel, das zum Extrahieren eines Funktionscodes aus dem eingelesenen Programmcode ausgebildet ist, wobei die Verwaltungsdaten des Programmcodes herangezogen werden, ein Mittel, das zum Generieren einer Funktionsbibliothek ausgebildet ist, die dynamisch in ein Gesamtsimulationsmodell für Steuergeräte und deren Umgebung eingebunden werden kann, und die den extrahierten Funktionscode umfasst, und eine Schnittstelle zum Ausgeben der generierten Funktionsbibliothek.
Ein wesentlicher Punkt des erfindungsgemäßen Werkzeugs besteht darin, dass zum Nachbilden der Funktionalität eines Steuergerätes der tatsächlich für dieses Gerät vorgesehene Funktionscode genutzt und damit eine Simulation mit realer Steuergerätesoftware möglich ist. Durch die exakte Nachbildung der Gerätefunktionalität wird einerseits ein äußerst genaues Simulationsergebnis höchster Güte erzielbar. Andererseits wird die sogenannte 'closed-loop' Fähigkeit der Funktionen bzw. Funktionsgruppen erreicht, d.h. die Eigenschaft, dass rückgekoppelte Größen in die laufende Berechnung der Funktionen bzw. Funktionsgruppen übernommen werden. Da die neu berechneten Eingangsgrößen online in die Simulation eingehen, lässt sich das Steuergeräteverhalten z.B. exakt auf die Sprungantwort der Drehzahl eines gesteuerten Motors oder Getriebes anpassen. Erst die beschriebene 'closed-loop' Fähigkeit der Gerätesoftware macht eine solche Simulation mit geschlossener Regelstrecke möglich.
Bevorzugte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Extraktionswerkzeugs sind in den Ansprüchen 2 bis 6 angegeben.
Danach ist in einer vorteilhaften Ausführungsform vorgesehen, dass die Verwaltungsdaten Kenngrößen wie z.B. KGS- oder XML-Files, Deklarationen wie z.B. D-Files, Variablen und Funktionstabellen umfassen. Damit sind alle Informationen gegeben, um jede Art von Programmcode zu verarbeiten, unabhängig von Struktur und Syntax.
Bevorzugt ist das Generierungsmittel zum Erzeugen von Funktionsbibliotheken unterschiedlichen Formats ausgebildet. Dies macht das erfindungsgemäße Werkzeug weitgehend unabhängig vom Vorhandensein einer speziellen System- bzw. Softwareumgebung, d.h. es ist besonders flexibel einsetzbar.
Das generierte Format umfasst dabei bevorzugt eine DLL (Dynamic Link Library) oder ein MEX (Matlab^® EXecutable)-Format. Damit ist neben dem allgemein üblichen DLL-Bibliotheksformat auch das z.B. in Matlab^®/Simulink^® zum Einsatz kommende Format abgedeckt. Natürlich kann auch jedes andere geeignete Format Ziel der Generierung sein, insbesondere auch das Format eines zu Matlab^®/Simulink^® alternativen Simulationswerkzeugs.
In ähnlicher Weise ist es bevorzugt, wenn der eingelesene Programmcode ein C-Code, d.h. das Werkzeug zur Verarbeitung dieses Codes angepasst ist. Damit ist die Simulation jeder üblicherweise in C oder C++ geschriebenen Steuergerätesoftware möglich.
Durch die schon beschriebene 'closed-loop' Fähigkeit der erzeugten Funktionsbibliothek kann das Werkzeug zum Optimieren der Parametrierung im Bereich der Applikation und/oder auch zu Funktionsentwicklungszwecken eingesetzt werden.
Die eingangs genannte Aufgabe wird auch durch ein Verfahren nach Anspruch 6 gelöst, umfassend die Schritte Einlesen des Programmcodes eines Steuergeräts, Einlesen der zugehörigen Verwaltungsdaten dieses Programmcodes, Extrahieren eines Funktionscodes aus dem eingelesenen Programmcode unter Heranziehen der Verwaltungsdaten des Programmcodes, Generieren einer Funktionsbibliothek mit dem extrahierten Funktionscode, die dynamisch in ein Gesamtsimulationsmodell für Steuergeräte und deren Umgebung eingebunden werden kann, und Ausgeben der generierten Bibliothek.
Ein wesentlicher Punkt des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, dass es einfach aufgebaut und leicht implementierbar, somit kostengünstig ist. Ansonsten ergeben sich die schon vorstehend erläuterten Vorteile.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Das erfindungsgemäße Extraktionswerkzeug und Verfahren werden im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Gleiche oder gleichwirkende Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Die einzige Figur zeigt eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Werkzeugs 10 mit einer Schnittstelle I1, über die der Programmcode 20 eines Steuergeräts und die Verwaltungsdaten 21...23 dieses Programmcodes 20 eingelesen, und einer Schnittstelle I2, über die eine dynamisch in ein Gesamtsimulationsmodell einbindungsfähige Funktionsbibliothek 30 ausgegeben wird. Die Verwaltungsdaten umfassen dabei Kenngrößen 21 wie z.B. KGS- oder XML-Files, Deklarationen 22 wie z.B. D-Files, Variablen und Funktionstabellen 23. In einem Extraktionsmittel 11 werden diese Daten 21...23 herangezogen, um den Funktionscode aus dem Programmcode 20 freizuschneiden. In einem Generierungsmittel 12 wird schließlich die dynamisch einbindbare Funktionsbibliothek beispielsweise im Format DLL oder MEX erstellt. Die MEX-Bibliothek kann z.B. in einem Gesamtsimulationsmodell eines Fahrzeugs mit entsprechenden Simulationswerkzeugen simuliert werden.
Da das Werkzeug 10 auf realem Programmcode eines Steuergeräts für z.B. eine Motorsteuerung aufsetzt, und dieser in simulationsfähige Form gebracht wird, ist das betreffende Steuergerät im 'closed-loop', d.h. im geschlossenen Regelkreis parametrierbar. Da die Funktionalität des Geräts von seiner Hardware entkoppelt wird, ist ein physischer Prototyp nicht mehr nötig, was das Simulationsverfahren äußerst kostengünstig macht. Dadurch ist es auch zur Funktionsentwicklung einsetzbar, wobei es in jedem Fall sehr genaue Ergebnisse liefert.

Claims

Rechnerbasiertes Werkzeug (10) zum Extrahieren des Funktionscodes von Steuergeräten, umfassend: – eine Schnittstelle (I1) zum Einlesen des Programmcodes (20) eines Steuergeräts und der zugehörigen Verwaltungsdaten dieses Programmcodes (20); – ein Mittel (11), das zum Extrahieren eines Funktionscodes aus dem eingelesenen Programmcode (20) ausgebildet ist, wobei die Verwaltungsdaten des Programmcodes herangezogen werden; – ein Mittel (12), das zum Generieren einer Funktionsbibliothek (30) ausgebildet ist, die dynamisch in ein Gesamtsimulationsmodell für Steuergeräte und deren Umgebung eingebunden werden kann, und die den extrahierten Funktionscode umfasst, und – eine Schnittstelle (I2) zum Ausgeben der generierten Funktionsbibliothek (30).
Werkzeug nach Anspruch 1, bei dem die Verwaltungsdaten Kenngrößen (21), Deklarationen (22), Variablen und Funktionstabellen (23) umfassen.
Werkzeug nach Anspruch 1 oder 2, bei dem das Generierungsmittel (12) zum Erzeugen von Funktionsbibliotheken (30) unterschiedlichen Formats ausgebildet ist.
Werkzeug nach Anspruch 3, bei dem das Format ein DLL und/oder ein MEX-Format umfasst.
Werkzeug nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem der eingelesene Programmcode (20) ein C-Code ist.
Verwendung eines Extraktionswerkzeugs (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 5 zu Optimierungs- und/oder Funktionsentwicklungszwecken.
Verfahren zum Extrahieren des Funktionscodes von Steuergeräten, umfassend die Schritte: – Einlesen des Programmcodes (20) eines Steuergeräts; – Einlesen der zugehörigen Verwaltungsdaten dieses Programmcodes (20); – Extrahieren eines Funktionscodes aus dem eingelesenen Programmcode (20) unter Heranziehen der Verwaltungsdaten des Programmcodes (20); – Generieren einer Funktionsbibliothek (30) mit dem extrahierten Funktionscode, die dynamisch in ein Gesamtsimulationsmodell für Steuergeräte und deren Umgebung eingebunden werden kann, und – Ausgeben der generierten Bibliothek (30).