DE102008035557A1

DE102008035557A1 - Verfahren zum Einbringen von Daten, insbesondere eine Ablaufsteuerung, in mindestens ein erstes und ein zweites Steuergerät eines Kraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE102008035557A1
Application number: DE102008035557A
Authority: DE
Inventors: Roland Thomas; Anton Negele
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2008-07-30
Filing date: 2008-07-30
Publication date: 2010-02-04
Also published as: US20110160952A1; WO2010012351A1; EP2307933A1; CN102084304A

Abstract

Die Erfindung betrifft insbesondere ein Verfahren zum Einbringen von Daten, insbesondere eine Ablaufsteuerung, in mindestens ein erstes und ein zweites Steuergerät eines Kraftfahrzeugs. Um die Steuergeräte beschleunigt mit aktualisierten Daten bzw. aktualisierten Ablaufsteuerungen zu versehen, wird vorgeschlagen, dass das erste und das zweite Steuergerät jeweils mit einer Ablaufsteuerung versehen ist, die einen aufhebbaren Deaktivierungszustand, einen Programmiermodus und einen Betriebsmodus mit Betriebsfunktionen aufweist. Das erste und das zweite Steuergerät werden jeweils in den Deaktivierungszustand versetzt, in dem die Ausführung von Betriebsfunktionen des Betriebsmodus, vorzugsweise zumindest weitgehend, unterbunden wird. Das erste und das zweite Steuergerät werden jeweils in den Programmiermodus gebracht, während dem der aufhebbare Deaktivierungszustand jedes Steuergerät weiterhin besteht, und der Deaktivierungszustand sämtlicher Steuergeräte wird aufgehoben, nachdem die jeweiligen Daten im Programmiermodus in sämtliche Steuergeräte eingebracht worden sind.

Description

Die Erfindung betrifft insbesondere ein Verfahren zum Einbringen von Daten, insbesondere eine Ablaufsteuerung, in mindestens ein erstes und ein zweites Steuergerät eines Kraftfahrzeugs, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
In modernen Fahrzeugen sind zwischen 50 und 70 Steuergeräte verbaut, deren Flash-E-PROM-Speicher jeweils über eine Onboard-Diagnose(OBD)-Verbindung und das fahrzeuginterne Bordnetz aktualisiert werden kann. Diese Reprogrammierung ist auch unter dem Namen „Flashen” bekannt. Hierzu wird über einen Fahrzeugzugang, z. B. den OBD-Zugang, ein Programmiersystem („Tester”), mit dem Fahrzeug verbunden.
Im Rahmen der Programmierung eines Gesamtfahrzeugs wickelt der Tester die Programmierung des Gesamtfahrzeugs entsprechend seiner Transaktionsliste Steuergerät für Steuergerät ab oder der Tester beschickt so viele Steuergeräte parallel, wie ihm Übertragungskanäle zur Verfügung stehen. Vor dem Start der Programmierung ist auf allen Steuergeräten dieses Bordnetzes Software des Stands 1 installiert. In einem ersten Arbeitsschritt überträgt der Tester die zu einem Steuergerät A passende Software des Gesamtpakets 2 in das Steuergerät A. Startet das Steuergerät A anschließend neu – alle anderen Steuergeräte im Bordnetz wurden zu diesem Zeitpunkt noch nicht mit einer neuen Software versehen – führt das Steuergerät A bereits die neu installierte Software aus. Dies führt zu Fehlern wegen des inkonsistenten Software-Stands, Softwarestand 2 auf Steuergerät A, Softwarestand 1 auf Steuergerät B (Sicherheitsaspekt). Jeder unwillkürliche Neustart eines Steuergeräts im Bordnetz behindert die Programmierung der anderen Steuergeräte (Performanceaspekt).
Aufgabe der Erfindung ist insbesondere die Angabe eines Verfahrens mit dem die Steuergeräte eines Kraftfahrzeugs beschleunigt mit aktualisierten Daten bzw. aktualisierten Ablaufsteuerungen versehen werden können.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß dem Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Der Kerngedanke der Erfindung besteht darin, das bekannte Verfahren zum Einbringen von Daten, insbesondere eine Ablaufsteuerung, in mindestens ein erstes und ein zweites Steuergerät eines Kraftfahrzeugs durch die folgenden Schritte zu verbessern. Erfindungsgemäß wird das erste und das zweite Steuergerät jeweils mit einer Ablaufsteuerung versehen, die einen aufhebbaren Deaktivierungszustand, einen Programmiermodus und einen Betriebsmodus mit Betriebsfunktionen aufweist. Das erste und das zweite Steuergerät wird jeweils in den Deaktivierungszustand versetzt, in dem die Ausführung von Betriebsfunktionen des Betriebsmodus, vorzugsweise zumindest weitgehend, unterbunden werden. Das erste und das zweite Steuergerät wird jeweils in den Programmiermodus gebracht, während dem der aufhebbare Deaktivierungszustand jedes Steuergeräts weiterhin besteht. Der Deaktivierungszustand sämtlicher Steuergeräte wird aufgehoben, nachdem die jeweiligen Daten bzw. Ablaufsteuerungen im Programmiermodus in sämtliche Steuergeräte eingebracht worden sind.
Vorzugsweise wird jedes der im Fahrzeug verbauten Steuergeräte, die in ihrem Betriebsmodus Daten über einen Datenbus aussenden, vor dem Einbringen von Daten oder einer Ablaufsteuerung in einen aufhebbaren Deaktivierungszustand gebracht. Ein in dem Deaktivierungszustand befindliches Steuergerät gibt bevorzugt keine oder nur noch wenige Daten über den Datenbus aus, so dass im Deaktivierungszustand die gesamte Bandbreite des Datenbusses für das Einbringen von Daten und Ablaufsteuerungen in die Steuergeräte zur Verfügung steht. Die Kommunikation zwischen den Steuergeräten des Fahrzeugs setzt bevorzugt erst dann wieder ein, wenn sämtliche Programmiermaßnahmen an den zu programmierenden Steuergeräten abgeschlossen sind und der Deaktivierungszustand eines jeden Steuergeräts, d. h. neu programmierte und ggf. nicht neu programmierte Steuergeräte, gemeinsam aufgehoben wird und die Steuergeräte in ihren Betriebsmodus zurückkehren. Hierdurch wird vermieden, dass irrtümlich Fehlerspeichereinträge in den Steuergeräten erfolgen, wie dies dann der Fall wäre, wenn die Steuergeräte unmittelbar nach ihrer jeweiligen Programmierung in den Betriebsmodus zurückkehrten und die Steuergeräte mit (noch) nicht aufeinander abgestimmten Ablaufsteuerungen untereinander über den Datenbus kommunizierten.
Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass ein im Deaktivierungszustand befindliches Steuergerät nach einem Neustart des Steuergeräts, beispielsweise ein unbeabsichtigter Neustart wegen eines Spannungsausfalls, im Deaktivierungszustand verbleibt. Hierdurch werden insbesondere nicht definierte Betriebszustände der Steuergeräte nach einer Störung verhindert.
Bei einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass im Deaktivierungszustand mindestens eine der Betriebsfunktionen: Automatische Fehlerspeicherung, Aussendung von Nachrichten oder Notlauffunktionen abgeschaltet sind. Dies führt zu einer Entlastung des Datenbusses zugunsten der Programmierung der Steuergeräte. Das Auftreten vermeintlicher Fehler wird verhindert, wodurch die Programmierung ungestörter durchführbar ist.
Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung wird das erste und das zweite Steuergerät im Programmiermodus jeweils mit neuen Daten bzw. mit einer ganz oder teilweise neuen Ablaufsteuerung versehen. Diese werden insbesondere in einem Flash-E-PROM des betreffenden Steuergeräts gespeichert. Das erste und das zweite Steuergerät wird nach Abschluss der Programmierung sämtlicher Steuergeräte jeweils in seinen Betriebsmodus versetzt, wobei dies vorzugsweise mit einer Aufhebung des Deaktivierungszustands einhergeht. Durch das gemeinsame Aufheben des Deaktivierungszustands sämtlicher miteinander kommunizierender Steuergeräte und deren weitgehend gleichzeitige Überführung in ihren Betriebsmodus werden definierte Bedingungen geschaffen, bei denen sämtliche beteiligten Steuergeräte unter Verwendung ihrer neu programmierten Daten bzw. ihrer neu programmierten Ablaufsteuerungen miteinander kommunizieren.
Hierdurch werden insbesondere Kompatibilitätsprobleme und falsche, verwirrende Fehlerspeichereinträge in den betroffenen Steuergeräten verhindert.
Bei einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das erste und das zweite Steuergerät in einer Fahrzeugwerkstatt von einer Diagnose-Vorrichtung, insbesondere ein Steuergerät-Tester, bevorzugt nach einer Authorisierungsprüfung, in den reversiblen Deaktivierungszustand, den Programmiermodus oder den Betriebsmodus versetzt wird.
Die Erfindung schlägt zudem ein Kraftfahrzeug mit einem Bordnetz vor, das mindestens ein erstes und ein zweites Steuergerät aufweist, wobei in das erste und das zweite Steuergerät Daten bzw. Ablaufsteuerungen mit dem erfindungsgemäßen Verfahren eingebracht werden. Ferner schlägt die Erfindung ein Steuergerät in dem Bordnetz eines Fahrzeugs vor, in das Daten bzw. Ablaufsteuerungen mit dem erfindungsgemäßen Verfahren eingebracht werden. Weiterhin ermöglicht die Erfindung die Bereitstellung einer Diagnose-Vorrichtung für die Steuergeräte eines Bordnetzes eines Kraftfahrzeugs, insbesondere ein Diagnose-Tester, bei dem die Diagnose-Vorrichtung mit dem erfindungsgemäßen Verfahren Daten bzw. Ablaufsteuerungen in mindestens ein erstes und ein zweites Steuergerät eines Fahrzeugs einbringt.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels beschrieben.
Ausgangspunkt sind jeweils programmierte Steuergeräte in einem Bordnetz eines Kraftfahrzeugs, die sich nach ihrem Start bzw. dem Start ihrer Ablaufsteuerung im Betriebsmodus befinden, insbesondere ein sog. Zustand ApplicationDefaultSession „Application_Active”. In diesem Zustand hat das Steuergerät jeweils die für die Ausführung seiner regulären Funktionen nötige Software in den Programmspeicher geladen und führt seine Applikation aus, wie z. B. Regelfunktionen für den Fahrzeugmotor im Fall eines Motorsteuergeräts.
Um eine neue Programmierung eines oder mehrerer dieser Steuergeräte vorzunehmen, wird eine Diagnosevorrichtung bzw. ein sog. Diagnose-Tester physikalisch über eine Datenverbindung mit dem betreffenden Steuergerät verbunden. Typischerweise wird diese Verbindung über einen zentralen Zugang hergestellt; bei Fahrzeugen der Anmelderin kann dies der sog. OnBordDiagnose-Anschluss (OBD-Anschluss) sein. Bevorzugt ist dies ein im Fahrzeug vorgesehener Ethernet-Anschluss. Ggf. ist der Tester über ein oder mehrere Gateways mit allen im Bordnetz verbauten Steuergeräten bzw. mit allen Bordnetz-Teilnehmern verbunden.
Anschließend beginnt der Tester mit der fahrzeugweiten Programmiervorbereitung, indem bei möglichst jedem Steuergerät ein erfindungsgemäß vorgesehener aufhebbarer Deaktivierungszustand durch den Diagnose-Tester herbeigeführt wird. Im Deaktivierungszustand ist bei allen Steuergeräten die automatische Fehlerspeicherung abgeschaltet und die Kommunikation im Bordnetz vorzugsweise auf ein Minimum reduziert. Im Deaktivierungszustand veranlasst die Ablaufsteuerung des Steuergeräts, dass applikative Nachrichten bzw. Nachrichten des Betriebsmodus, die nicht zur Diagnose gehören, nicht mehr übertragen werden.
Um den Deaktivierungszustand herbeizuführen, schaltet der Tester vorzugsweise alle Steuergeräte mit einem Kommando „DiagnosticSessionControl” in die ApplicationExtendedDiagnosticSession und in einen entsprechenden Sondermodus für den Deaktivierungszustand. In dem Sondermodus werden bevorzugt die Automatische Fehlerspeicherung, die applikativen Nachrichten bzw. die Betriebszustands-Nachrichten und/oder die Notlauffunktionen zur Minimierung des Datenverkehrs auf dem betreffenden Datenbus des Fahrzeugs abgeschaltet. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der Sondermodus aufgrund einer entsprechenden Programmierung der Ablaufsteuerung jeden Steuergeräts persistent ist. D. h. jedes sich im Deaktivierungszustand bzw. im Sondermodus befindliche Steuergerät gelangt auch nach einem Spannungsausfall bzw. einem Neustart des Bordnetzes und der Steuergeräte wieder in diesen Zustand.
Im nächsten Schritt schickt der Tester beispielsweise das Kommando „programmingSession”, wodurch sich das Steuergerät bevorzugt intern neu startet und automatisch in die sog. BootloaderProgrammingSession bzw. den Programmiermodus umschaltet.
Im Programmiermodus verändert der Tester den Inhalt eines oder mehrerer Speicherbereiche des betreffenden Steuergeräts bzw. der betreffenden Steuergeräte. Hierbei handelt es sich insbesondere um aktualisierte Daten und/oder eine aktualisierte Ablaufsteuerung für das betreffende Steuergerät. Nach dem Programmiervorgang wird das Steuergerät neu gestartet.
Nach seinem Neustart überprüft das jeweilige Steuergerät – evtl. nach weiteren Tests – ob der aufhebbare Deaktivierungszustand bzw. Sondermodus gesetzt ist. Falls ja, bleiben die Parameter weiterhin entsprechend den Einstellungen, die vom Tester zuvor vorgenommen wurden, um optimale Rahmenbedingungen für die Maßnahmen am Steuergerät zu haben. Dies bedeutet, dass das Steuergerät, solange der Tester es nicht wieder umschaltet, problemlos in seinem Deaktivierungzustand bzw. in seinem Sondermodus verharrt und nicht die Programmierung weiterer Bordnetzteilnehmer stört.
Im Bordnetzverbund fährt der Tester mit der Programmierung weiterer Steuergeräte – wie vorstehend beschrieben – fort. Nachdem alle zu programmierenden Steuergeräte programmiert bzw. mit neuen Daten und/oder Ablaufsteuerungen versehen worden sind, hebt der Tester den Deaktivierungszustand bzw. den Sondermodus auf, d. h. der ggf. zuvor auf „ON” gesetzte FlashModus wird auf „OFF” gesetzt. Mit dem Aufheben des Deaktivierungszustands werden die betreffenden Steuergeräte vom Sondermodus in den Betriebsmodus überführt. In ihrem jeweiligen Betriebsmodus führen die Steuergeräte dann erneut ihre Betriebsfunktionen – unter Verwendung ggf. aktualisierter Daten und/oder auf der Basis einer ggf. aktualisierten Ablaufsteuerung – aus.
Alle Steuergeräte und damit auch das für die Programmierung benutzte Übertragungsmedium bleiben bis zum Abschluss der Programmierung sämtlicher Steuergeräte in dem für die Programmierung optimalen Zustand, z. B. ist die über CAN-Bus verfügbare Bandbreite maximal und wird nicht durch applikative Nachrichten geschmälert. Dies senkt die Gefahr von Abbrüchen bei der Programmierung und zudem die Gesamtprogrammierzeit.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren schalten die Steuergeräte nicht mehr irrtümlich in einen Notlaufbetrieb um, da nun über den erfindungsgemäßen Sondermodus klargestellt ist, dass die Kommunikation wegen der Programmierung ausbleibt. Dies verhindert Schäden, die auftreten können, wenn Notlauffunktionen im „Trockenzustand” ausgelöst werden, z. B. eine zerkratzte Scheibe durch eine Wischerfunktion auf trockener Scheibe, eine durchgebrannte Spiegelheizung, etc. Die Steuergeräte versuchen erst zu einem sinnvollen Zeitpunkt die Kommunikation zu den anderen Bordnetzteilnehmern aufzunehmen. Auf diese Weise werden Fehler ausgeschlossen, die auf einen noch nicht beendeten Gesamt-Programmiervorgang zurückzuführen sind. Dies senkt die Kosten für die Fehleranalyse und -behebung.

Claims

Verfahren zum Einbringen von Daten, insbesondere eine Ablaufsteuerung, in mindestens ein erstes und ein zweites Steuergerät eines Kraftfahrzeugs, dadurch gekennzeichnet, dass – das erste und das zweite Steuergerät jeweils mit einer Ablaufsteuerung versehen ist, die einen aufhebbaren Deaktivierungszustand, einen Programmiermodus und einen Betriebsmodus mit Betriebsfunktionen aufweist, – das erste und das zweite Steuergerät jeweils in den Deaktivierungszustand versetzt wird, in dem die Ausführung von Betriebsfunktionen des Betriebsmodus, vorzugsweise zumindest weitgehend, unterbunden werden, – das erste und das zweite Steuergerät jeweils in den Programmiermodus gebracht wird, während dem der aufhebbare Deaktivierungszustand jedes Steuergeräts weiterhin besteht, und – der Deaktivierungszustand sämtlicher Steuergeräte aufgehoben wird, nachdem die jeweiligen Daten im Programmiermodus in sämtliche Steuergeräte eingebracht worden sind.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein im Deaktivierungszustand befindliches Steuergerät nach einem Neustart des Steuergeräts, beispielsweise ein unbeabsichtigter Neustart wegen eines Spannungsausfalls, im Deaktivierungszustand verbleibt.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass im Deaktivierungszustand mindestens eine der Betriebsfunktionen: Automatische Fehlerspeicherung, Aussendung von Nachrichten oder Notlauffunktionen abgeschaltet sind.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und das zweite Steuergerät im Programmiermodus jeweils mit neuen Daten bzw. mit einer ganz oder teilweise neuen Ablaufsteuerung versehen wird, die insbesondere in einem oder mehreren umprogrammierbaren Speicherbereichen des betreffenden Steuergeräts gespeichert werden.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und das zweite Steuergerät nach Abschluss der Programmierung sämtlicher Steuergeräte jeweils in seinen Betriebsmodus versetzt wird, wobei dies vorzugsweise mit einer Aufhebung des Deaktivierungszustands einhergeht.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und das zweite Steuergerät in einer Fahrzeugwerkstatt von einer Diagnose-Vorrichtung, insbesondere ein Steuergerät-Tester, bevorzugt nach einer Authorisierungsprüfung, in den reversiblen Deaktivierungszustand, den Programmiermodus oder den Betriebsmodus versetzt wird.
Fahrzeug mit einem Bordnetz, das mindestens ein erstes und ein zweites Steuergerät aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass in das erste und das zweite Steuergerät Daten bzw. Ablaufsteuerungen mit einem Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche eingebracht werden.
Steuergerät in dem Bordnetz eines Fahrzeugs, dadurch gekennzeichnet, dass in das Steuergerät Daten bzw. Ablaufsteuerungen mit einem Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche eingebracht werden.
Diagnose-Vorrichtung für die Steuergeräte eines Bordnetzes eines Kraftfahrzeugs, insbesondere ein Diagnose-Tester, dadurch gekennzeichnet, dass die Diagnose-Vorrichtung mit einem Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche Daten bzw. Ablaufsteuerungen in mindestens ein erstes und ein zweites Steuergerät eines Fahrzeugs einbringt.