DE102016208862A1

DE102016208862A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Beobachten interner Daten eines Steuergeräts

Info

Publication number: DE102016208862A1
Application number: DE102016208862.9A
Authority: DE
Inventors: Burkhard Triess; Juergen Stein
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2016-05-23
Filing date: 2016-05-23
Publication date: 2017-11-23
Also published as: CN107423245A

Abstract

Verfahren (10) zum Applizieren eines Steuergerätes (11), gekennzeichnet durch folgende Merkmale: – die Software wird zeitgleich zu dem Steuergerät (11) auf einem zweiten Gerät (12) ausgeführt, – während des Ausführens werden dem Steuergerät (11) und dem zweiten Gerät (12) gemeinsame Eingangsgrößen (13) zugeführt und – die durch die Software gelieferten Ausgangsdaten (16) werden aus dem zweiten Gerät (12) ausgelesen.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Applizieren eines Steuergerätes. Die vorliegende Erfindung betrifft darüber hinaus eine entsprechende Vorrichtung, ein entsprechendes Computerprogramm sowie ein entsprechendes Speichermedium.
Stand der Technik
In der Fahrzeugelektronik bekannt ist der Umstand, dass das Verhalten eines modernen Kraftfahrzeuges durch die Güte der Applikation seiner Steuergeräte, d. h. der Einstellung von deren Parametern, mitbestimmt wird. Die Applikation ist daher ein wichtiger Bestandteil bei der Entwicklung von neuen Motoren und Fahrzeugen. Sie begleitet den Entwicklungsprozess bis zum Serienanlauf und wird typischerweise in Arbeitsteilung von Erstausrüstern (original equipment manufacturers, OEMs), Steuergerätelieferanten und Ingenieursdienstleistern durchgeführt.
Nach dem Stand der Technik erfolgt diese Applikation in einer Art und Weise, die es erlaubt, das Verhalten von Steuerungs-, Regelungs- und Diagnosefunktionen leicht an eine große Zahl von Systemvarianten oder Fahrzeugmodellen anzupassen, ohne dass Berechnungsroutinen verändert werden müssen. In diesem Rahmen werden etwa Kennwerte von Funktionsalgorithmen eingestellt („kalibriert“) und gleichzeitig Signale von Steuergeräten, Fahrzeugbussen und Messgeräten erfasst. Die gewonnenen Messdaten werden beispielsweise mittels einer seriellen Schnittstelle übertragen oder über einen sogenannten Emulatortastkopf (ETK) unmittelbar abgegriffen, ohne das Steuergerät nennenswert zu belasten.
DE 10 2013 213856 A1 offenbart eine Steuerungseinrichtung zum Steuern oder Regeln einer Komponente, umfassend Verarbeitungsmittel zum Steuern oder Regeln der Komponente; einen Busanschluss zum Verbinden der Steuerungseinrichtung mit einem Bus zum Kommunizieren mit einer weiteren Steuerungseinrichtung; einen beispielsweise als Emulatortastkopf-Anschluss ausgebildeten Anwendungswerkzeuganschluss zum Verbinden der Steuerungseinrichtung mit einem Anwendungswerkzeug zum Kommunizieren mit der Steuerungseinrichtung; und Verbindungsmittel zum Verbinden des Anwendungswerkzeuganschlusses und des Busanschlusses, sodass das Anwendungswerkzeug über den Busanschluss kommunizieren kann, sowie Bus, Kraftfahrzeug, Verfahren, Anwendungswerkzeug und Computerprogrammprodukte.
Offenbarung der Erfindung
Die Erfindung stellt ein Verfahren zum Beobachten interner Daten eines Steuergerätes, eine entsprechende Vorrichtung, ein entsprechendes Computerprogramm sowie ein entsprechendes Speichermedium gemäß den unabhängigen Ansprüchen bereit.
Dieser Ansatz beruht auf der Erkenntnis, dass in neueren Steuergeräten mit Mikroprozessoren zur Vermeidung aufwendiger Neuberechnungen oder wiederholter Zugriffe auf den Hauptspeicher schnelle Puffer-Speicher, sogenannte Caches, eingesetzt werden. Damit ist der Einsatz von ETKs nicht oder nur eingeschränkt möglich, da ein „Durchschleifen“ (pass-through) der Speicherzugriffe durch die Caches nötig ist. Damit können aber nur sehr wenige Daten ausgelesenen werden (ca. 1 %), was für zukünftige Applikationen nicht ausreichend ist.
Ein Vorzug dieser Lösung liegt darin, dass sämtliche Daten im Speicher des zweiten Gerätes gut zugänglich sind.
Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im unabhängigen Anspruch angegebenen Grundgedankens möglich. So kann vorgesehen sein, dass ein Beobachterfehler ermittelt wird, indem durch das zweite Gerät berechnete Messdaten mit durch das Steuergerät berechneten Vergleichsdaten verglichen werden, wobei die Vergleichsdaten einem vorgegebenen Anteil der Messdaten entsprechen. Wird die Software vor dem Ausführen entsprechend modifiziert, so kann durch ein Minimum an Daten aus dem Steuergerät sichergestellt werden, dass die Berechnungen im Steuergerät und im zweiten Gerät übereinstimmen bzw. nur minimal abweichen (Beobachtbarkeit). Auf diese Weise werden die Rechenergebnisse untereinander verglichen und plausibilisiert, um Fehler auszuschließen.
Gemäß einem weiteren Aspekt kann vorgesehen sein, dass das zweite Gerät z. B. ein – im Vergleich zu dem Steuergerät – weit leistungsstärkerer Personal Computer (PC) mit einer Simulation ist, der neben der Rechenleistung auch noch das Auslesen der Daten bewerkstelligt. Einer entsprechenden Ausführungsform liegt die Erkenntnis zugrunde, dass die interne Struktur des Steuergeräts nicht wichtig für die Interpretation der ausgelesenen Daten ist.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
Die einzige Figur zeigt das vereinfachte Flussdiagramm eines Verfahrens gemäß einer Ausführungsform.
Ausführungsformen der Erfindung
Die Figur illustriert schematisch den Ablauf eines Verfahrens 10 zum Beobachten interner Daten eines mikroprozessorbasierten Steuergerätes 11 mit einer vorgegebenen Software. Dazu wird die Software in einem zeitlich vorangehenden, zeichnerisch nicht dargestellten Verfahrensschritt derart modifiziert, dass die Berechnungen im Steuergerät 11 durch ein Minimum an Daten aus dem Steuergerät 11 beobachtet werden können.
Zeitgleich zur Ausführung auf dem Steuergerät 11 wird die Software nun – beispielsweise im Wege einer Simulation des Steuergerätes 11 – auf einem zweiten Gerät 12, etwa in Gestalt eines Personal Computers, ausgeführt. Währenddessen werden dem Steuergerät 11 und dem zweiten Gerät 12 gemeinsame Eingangsgrößen 13 zugeführt und die durch die Software gelieferten Ausgangsdaten 16 aus dem zweiten Gerät 12 ausgelesen.
Durch fortwährenden Vergleich der durch das zweite Gerät 12 berechneten Messdaten 15 mit den durch das Steuergerät 11 berechneten Vergleichsdaten 14 wird kontinuierlich ein Beobachterfehler 17 ermittelt. Durch die oben beschriebene Modifikation der Software erweist es sich dabei als hinreichend, wenn die Vergleichsdaten 14 einem minimalen Anteil (z. B. 1 %) der Ausgangsdaten 16 entsprechen. Das zweite Gerät 12, welchem der ermittelte Beobachterfehler 17 zugeführt wird, erachtet die ausgelesenen Ausgangsdaten 16 nur dann als repräsentativ und verwertet sie entsprechend, wenn der Beobachterfehler 17 eine vorgegebene Toleranzschwelle nicht überschreitet.
Um die Rechenergebnisse vergleichen zu können, wird das Zeitverhalten des Steuergerätes 11 und zweiten Gerätes 12 vorzugsweise synchronisiert. Bei unterschiedlicher Hardware (HW) lässt sich dies beispielsweise über die – die Eingangsgrößen 13 repräsentierenden – Eingangssignale sicherstellen. Diese lösen an den Ausgangssignalen, welche die berechneten Messdaten 15 und deren Vergleichsdaten 14 übertragen, eine nachvollziehbare Änderung aus. Auf dieser Grundlage können durch einen zeitgesteuerten Vergleicher – zu denken ist etwa an einen Abgleich der Daten im 10-ms-Raster – die unterschiedlich schnellen Systeme 11, 12 überprüft werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102013213856 A1 [0004]

Claims

Verfahren (10) zum Beobachten interner Daten eines Steuergerätes (11) mit einer vorgegebenen Software, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: – die Software wird zeitgleich zu dem Steuergerät (11) auf einem zweiten Gerät (12) ausgeführt, – während des Ausführens werden der Software auf dem Steuergerät (11) und dem zweiten Gerät (12) gemeinsame Eingangsgrößen (13) zugeführt und – die durch die Software gelieferten Ausgangsdaten (16) werden aus dem zweiten Gerät (12) ausgelesen.
Verfahren (10) nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: – ein Beobachterfehler (17) wird ermittelt, indem durch das zweite Gerät (12) berechnete Messdaten (15) mit durch das Steuergerät (11) berechneten Vergleichsdaten (14) verglichen werden, wobei die Vergleichsdaten (14) einem spezifischen Anteil der Ausgangsdaten (16) entsprechen, – der ermittelte Beobachterfehler (17) wird dem zweiten Gerät (12) zugeführt und – das zweite Gerät (12) prüft anhand des Beobachterfehlers (17) eine Zuverlässigkeit der Ausgangsdaten (16).
Verfahren (10) nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch folgendes Merkmal: – der Anteil unterschreitet 1 %.
Verfahren (10) nach Anspruch 2 oder 3, gekennzeichnet durch folgendes Merkmal: – die ausgelesenen Ausgangsdaten (16) werden abhängig von dem ermittelten Beobachterfehler (17) verworfen.
Verfahren (10) nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch folgendes Merkmal: – die ausgelesenen Ausgangsdaten (16) werden verworfen, wenn der Beobachterfehler (17) eine vorgegebene Toleranzschwelle überschreitet.
Verfahren (10) nach einem der Ansprüche 2 bis 5, gekennzeichnet durch folgendes Merkmal: – vor dem Ausführen wird die Software anwendungsabhängig derart modifiziert, dass der Anteil minimiert werden kann.
Verfahren (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch folgendes Merkmal: – das zweite Gerät (12) führt die Software aus, indem es das Steuergerät (11) simuliert.
Computerprogramm, insbesondere Software-Simulator, welches eingerichtet ist, das Verfahren (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 7 auszuführen.
Maschinenlesbares Speichermedium, auf dem das Computerprogramm nach Anspruch 8 gespeichert ist.
Vorrichtung (12), insbesondere Personal Computer, die eingerichtet ist, das Verfahren (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 7 auszuführen.