DE102017211433B4 - Procedure for performing a function test of a control unit in a hardware-in-the-loop test, HIL test, and HIL test bench and control unit - Google Patents

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Abstract

Verfahren zum Durchführen eines Hardware-in-the-Loop-Tests, HIL-Tests, eines Steuergeräts (11), wobei das Steuergerät (11) eine Betriebssoftware (16) zum Steuern zumindest eines Geräts aufweist und das Steuergerät (11) in dem HIL-Test an einer Simulationseinrichtung (12) betrieben wird und die Simulationseinrichtung (12) ein Verhalten des zumindest einen Geräts simuliert,
dadurch gekennzeichnet, dass
zu der Betriebssoftware (16) eine Softwarestandsbeschreibung (17), welche das zumindest eine von der Betriebssoftware (16) steuerbare Gerät charakterisiert, bereitgestellt wird und
durch die Betriebssoftware (16) in dem Steuergerät (11) eine Softwareschnittstelle (19) zum Auslesen der Softwarestandsbeschreibung (17) aus dem Steuergerät (11) bereitgestellt ist und durch eine Konfigurationseinrichtung (18) die Softwarestandsbeschreibung (17) über die Softwareschnittstelle (19) des Steuergeräts (11) ausgelesen wird und durch die Konfigurationseinrichtung (18) vor dem HIL-Test ein von der Simulationseinrichtung (12) in dem HIL-Test zu verwendendes Simulationsmodell (13) auf der Grundlage der ausgelesenen Softwarestandsbeschreibung (17) gebildet wird.

Figure DE102017211433B4_0000
Method for performing a hardware-in-the-loop test, HIL tests, a control unit (11), wherein the control unit (11) has operating software (16) for controlling at least one device and the control unit (11) in the HIL - the test is operated on a simulation device (12) and the simulation device (12) simulates a behavior of the at least one device,
characterized in that
a software status description (17), which characterizes the at least one device that can be controlled by the operating software (16), is provided for the operating software (16), and
the operating software (16) in the control unit (11) provides a software interface (19) for reading out the software status description (17) from the control unit (11) and the software status description (17) via the software interface (19) via a configuration device (18) of the control unit (11) is read out and a simulation model (13) to be used by the simulation device (12) in the HIL test is formed by the configuration device (18) before the HIL test on the basis of the software status description (17) read out.
Figure DE102017211433B4_0000

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Durchführen eines Funktionstests eines Steuergeräts in einem Hardware-in-the-Loop-Test (HIL-Test). Das Steuergerät wird hierzu an einer Simulationseinrichtung betrieben, die das Verhalten zumindest eines Geräts simuliert, welches das Steuergerät steuern soll. Zu der Erfindung gehört auch ein HIL-Prüfstand. Schließlich ist auch eine Variante des Steuergeräts Teil der Erfindung.The invention relates to a method for carrying out a function test of a control device in a hardware-in-the-loop test (HIL test). For this purpose, the control unit is operated on a simulation device which simulates the behavior of at least one device which the control unit is intended to control. The invention also includes an HIL test bench. Finally, a variant of the control unit is also part of the invention.

In einem Kraftfahrzeug wird zunehmend Elektronik in Form von Steuergeräten verbaut. Die Anzahl der Steuergeräte steigt also in der Regel mit jedem neuen Fahrzeugmodell. Ein Beispiel für ein Steuergerät ist ein solches für die Funktion „Start-Stopp“ oder für ein Geschwindigkeitsregelsystem (ACC - Automatic Cruise control). Diese Funktionen können zum Beispiel durch ein sogenanntes Motorsteuergerät realisiert sein.Electronics in the form of control units are increasingly being installed in a motor vehicle. As a rule, the number of control units increases with each new vehicle model. An example of a control unit is one for the "start-stop" function or for a cruise control system (ACC - Automatic Cruise Control). These functions can be implemented, for example, by a so-called engine control unit.

Ein Steuergerät kann eine Betriebssoftware aufweisen, um Steuersignale zu erzeugen, mittels welchen Geräte gesteuert werden sollen. Je nachdem, welches Gerät das Steuergerät steuern soll, ergibt sich ein so genannter Softwarestand oder Programmstand der Betriebssoftware des Steuergeräts. Um die Funktionstüchtigkeit der Betriebssoftware sicherzustellen, wird ein Steuergerät getestet. Hierzu kann der sogenannte Hardware-in-the-Loop-Test, HIL-Test, vorgesehen sein, bei welchem das Steuergerät nicht in einem realen Fahrzeug eingebaut und getestet wird, sondern an eine Simulationseinrichtung angeschlossen wird, die ein Verhalten des zumindest einen Geräts simuliert, welches von dem Steuergerät gesteuert werden soll. Die Simulationseinrichtung kann also beispielsweise eine sogenannte Restbus-Simulation durchführen, also Simulationssignale zumindest eines Kommunikationsbusses, zum Beispiel eines CAN-Busses (CAN - Controller Area Network) nachbilden, und/oder das Verhalten oder die physikalischen Vorgänge des zumindest einen zu steuernden Geräts simulieren. Das zumindest eine Gerät kann zum Beispiel einen Antriebsmotor und/oder einen Turbolader und/oder ein Einspritzsystem umfassen. Es kann an das Steuergerät angeschlossen werden oder über einen Kommunikationsbus mit diesem kommunizieren.A control device can have operating software in order to generate control signals, by means of which devices are to be controlled. Depending on which device the control unit is to control, there is a so-called software version or program version of the control unit's operating software. A control unit is tested to ensure the functionality of the operating software. The so-called hardware-in-the-loop test, HIL test, can be provided for this purpose, in which the control unit is not installed and tested in a real vehicle, but is connected to a simulation device that simulates a behavior of the at least one device which is to be controlled by the control unit. The simulation device can therefore, for example, carry out a so-called residual bus simulation, i.e. simulate simulation signals of at least one communication bus, for example a CAN bus (CAN - Controller Area Network), and/or simulate the behavior or the physical processes of the at least one device to be controlled. The at least one device can include, for example, a drive motor and/or a turbocharger and/or an injection system. It can be connected to the control unit or communicate with it via a communication bus.

Ein HIL-Prüfstand oder ein solches HIL-Testsystem weist also zum Durchführen eines HIL-Tests einen Hardwareanteil und einen Softwareanteil auf. Der Hardwareanteil umfasst das zu testende Steuergerät; der Softwareanteil umfasst die Simulationseinrichtung, mittels welcher das zumindest eine zu steuernde Gerät simuliert wird. Die Simulationseinrichtung kann beispielsweise durch einen Computer oder einen Computerverbund bereitgestellt sein. Das zumindest eine zu steuernde Gerät ist für die Simulation durch ein Simulationsmodell beschrieben, welches wiederum durch die Simulationseinrichtung ausgeführt wird. Das Simulationsmodell kann als ein Datensatz beschrieben oder gebildet sein. Ein Simulationsmodell muss zunächst zusammengestellt werden, damit es zu dem Steuergerät passt, also genau diejenigen Geräte oder dasjenige Gerät beschreibt, das überhaupt nur durch das Steuergerät gesteuert werden kann. Dann kann das Simulationsmodell kompiliert werden, d.h. echtzeit-fähig oder ausführbar gemacht werden. Hierzu kann aus dem Simulationsmodell beispielsweise ein Binärcode erzeugt werden, der durch die Simulationseinrichtung ausgeführt werden kann.A HIL test bench or such a HIL test system therefore has a hardware component and a software component for carrying out an HIL test. The hardware part includes the control unit to be tested; the software part includes the simulation device, by means of which the at least one device to be controlled is simulated. The simulation device can be provided by a computer or a computer network, for example. The at least one device to be controlled is described for the simulation by a simulation model, which in turn is executed by the simulation device. The simulation model can be described or formed as a data set. A simulation model must first be compiled so that it fits the control device, i.e. it describes precisely those devices or that device which can only be controlled by the control device at all. Then the simulation model can be compiled, i.e. made real-time capable or executable. For this purpose, a binary code can be generated from the simulation model, for example, which can be executed by the simulation device.

Bei einer Änderung oder Weiterentwicklung des Softwarestands oder Programmstands der Betriebssoftware des Steuergeräts, also zum Beispiel für eine Funktionserweiterung oder eine Fehlerbeseitigung, muss entsprechend auch das Simulationsmodell aufwändig nachbearbeitet oder korrigierten oder angepasst werden.In the event of a change or further development of the software status or program status of the operating software of the control unit, for example for a functional extension or error elimination, the simulation model must also be reworked or corrected or adapted in a correspondingly complex manner.

Damit sind aber Simulationsmodelle, die auf einem HIL-Prüfstand laufen, immer einen Schritt hinter der Entwicklung des Softwarestands der Betriebssoftware, zum Beispiel in Bezug auf den Funktionsumfang. Es ist dann immer eine Nachbearbeitung nötig, um nach einer Anpassung der Betriebssoftware auch den HIL-Prüfstand anzupassen. Andernfalls kann ein Steuergerät nicht vollständig oder korrekt auf seine Funktionstüchtigkeit hin geprüft oder getestet werden. Die Nachbearbeitung ist aber sehr zeit- und arbeitsintensiv. Damit ist sie auch kostenintensiv. Ein weiteres Problem besteht darin, dass die Betriebssoftware für Steuergeräte von anderen Entwicklungsgruppen durchgeführt wird als die Anpassung eines HIL-Prüfstands. Somit stellt auch die Informationsbeschaffung ein Problem dar.However, this means that simulation models running on an HIL test bench are always a step behind the development of the software version of the operating software, for example in terms of the range of functions. Post-processing is then always necessary in order to also adapt the HIL test bench after adapting the operating software. Otherwise, a control unit cannot be fully or correctly checked or tested for its functionality. However, post-processing is very time-consuming and labor-intensive. It is therefore also expensive. Another problem is that the operating software for ECUs is carried out by different development groups than the adaptation of a HIL test bench. Thus, obtaining information is also a problem.

Ein HIL-Prüfstand ist beispielsweise aus der DE 10 2006 000 943 A1 bekannt. Der darin beschriebene Prüfstand weist eine verteilte Hardwarearchitektur auf.A HIL test bench is, for example, from the DE 10 2006 000 943 A1 known. The test bench described there has a distributed hardware architecture.

Ein HIL-Prüfstand für einen Verbrennungsmotor ist aus der EP 2 579 115 A1 bekannt. Ein Simulator kann mit dem zu testenden Steuergerät über eine Schnittstelle kommunizieren.A HIL test bench for a combustion engine is from the EP 2 579 115 A1 known. A simulator can communicate with the control unit to be tested via an interface.

Aus der EP 2 653 850 A1 ist ein Prüfstand zum Durchführen eines Gesamtfahrzeugtests bekannt. Betriebssoftware von Steuergeräten wird mittels Zentralrechnern ausgeführt, was standortübergreifend ermöglicht ist.From the EP 2 653 850 A1 a test stand for carrying out an overall vehicle test is known. Operating software of control units is executed using central computers, which is possible across locations.

Aus der DE 10 2008 039 380 A1 ist ein Prüfsystem für einen Hardware-in-the-Loop-Test bekannt. Das Prüfsystem weist ein Simulationsmodul auf, um die Gegenwart von Geräten mittels Simulation vorzutäuschen. Um das Prüfsystem mit einem weiteren Prüfsystem vergleichen zu können, wird ein Unterschied der Software- und Hardware-Spezifikation des Prüfsystems und eines weiteren Prüfsystems ermittelt.From the DE 10 2008 039 380 A1 is a test system for a hardware-in-the-loop test known. The test system has a simulation module to simulate the presence of devices. In order to be able to compare the test system with another test system, a difference in the software and hardware specification of the test system and another test system is determined.

Aus der DE 10 2005 026 040 A1 ist bekannt, dass im Rahmen eines Hardware-in-the-Loop-Tests eines Steuergeräts für ein Kraftfahrzeug ein Gesamtmodell eingelesen werden kann, aus welchem dann solche Komponenten gelöscht werden, die aktuell nicht für die Simulation benötigt werden.From the DE 10 2005 026 040 A1 It is known that as part of a hardware-in-the-loop test of a control unit for a motor vehicle, an overall model can be read in, from which those components that are not currently required for the simulation are then deleted.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mittels eines HIL-Prüfstands die Betriebssoftware eines Steuergeräts auf ihre Funktionstüchtigkeit hin zu überprüfen.The object of the invention is to use an HIL test stand to check the functionality of the operating software of a control device.

Die Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die abhängigen Patentansprüche, die folgende Beschreibung sowie die Figur beschrieben.The object is solved by the subject matter of the independent patent claims. Advantageous developments of the invention are described by the dependent patent claims, the following description and the figure.

Durch die Erfindung ist ein Verfahren zum Durchführen eines Hardware-in-the-Loop-Tests (HIL-Test) eines Steuergeräts bereitgestellt. Das Verfahren geht davon aus, dass in dem Steuergerät eine Betriebssoftware zum Steuern zumindest eines Geräts enthalten oder bereitgestellt ist. Das Steuergerät kann beispielsweise ein Motorsteuergerät sein. Die Betriebssoftware kann z.B. mehrere Geräte steuern, zum Beispiel eine Einspritzeinrichtung und einen Turbolader. In dem HIL-Test wird das Steuergerät an einer Simulationseinrichtung betrieben und die Simulationseinrichtung simuliert das Verhalten des zumindest einen Geräts, also z.B. der Einspritzeinrichtung und des Turboladers. Bekannterweise kann also das Steuergerät Steuersignale erzeugen, wie es sie auch in einem Kraftfahrzeug zum Steuern des zumindest einen Geräts erzeugen würde. Die Simulationseinrichtung empfängt diese Steuersignale und simuliert dann die Reaktion und/oder die Kommunikationssignale des zumindest einen Geräts, wie sie sich in Reaktion auf die Steuersignale des Steuergeräts ergeben würden.The invention provides a method for performing a hardware-in-the-loop test (HIL test) of a control unit. The method assumes that the control unit contains or provides operating software for controlling at least one device. The control unit can be an engine control unit, for example. For example, the operating software can control multiple devices, such as an injector and a turbocharger. In the HIL test, the control unit is operated on a simulation device and the simulation device simulates the behavior of at least one device, e.g. the injection device and the turbocharger. As is known, the control unit can therefore generate control signals as would also be generated in a motor vehicle for controlling the at least one device. The simulation device receives these control signals and then simulates the reaction and/or the communication signals of the at least one device as they would result in reaction to the control signals of the control device.

Um nun die Simulationseinrichtung für den HIL-Test an das Steuergerät anzupassen, ist vorgesehen, dass zu der Betriebssoftware eine Softwarestandsbeschreibung bereitgestellt wird. Die Softwarestandsbeschreibung beschreibt den Softwarestand der Betriebssoftware, d.h. sie charakterisiert das zumindest eine von der Betriebssoftware steuerbare Gerät. Die Softwarestandsbeschreibung gibt also an, für welches zumindest eine Gerät die Betriebssoftware des Steuergerät ausgestaltet oder programmiert ist. Durch eine Konfigurationseinrichtung des HIL-Prüfstands wird dann vor dem HIL-Test ein von der Simulationseinrichtung in dem HIL-Test zu verwendendes Simulationsmodell gebildet. Das Simulationsmodell wird dabei auf der Grundlage der Softwarestandsbeschreibung gebildet, d.h. das Simulationsmodell wird auf der Grundlage der Softwarestandsbeschreibung automatisch oder generisch gebildet. Mit anderen Worten wird das Simulationsmodell an das Steuergerät angepasst, indem aus der Softwarestandsbeschreibung ermittelt wird, welches zumindest eine Gerät das Simulationsmodell nachbilden soll.In order to now adapt the simulation device for the HIL test to the control unit, it is provided that a software status description is provided for the operating software. The software status description describes the software status of the operating software, i.e. it characterizes the at least one device that can be controlled by the operating software. The software status description therefore indicates for which at least one device the operating software of the control unit is designed or programmed. A simulation model to be used by the simulation device in the HIL test is then formed by a configuration device of the HIL test bench before the HIL test. The simulation model is created on the basis of the software status description, i.e. the simulation model is created automatically or generically on the basis of the software status description. In other words, the simulation model is adapted to the control device by determining from the software version description which at least one device is to simulate the simulation model.

Durch die Erfindung ergibt sich der Vorteil, dass mittels der Konfigurationseinrichtung automatisiert, d.h. ohne ein Zutun einer Person, das Simulationsmodell für des HIL-Test des Steuergerät gebildet werden kann. Es ist lediglich die Softwarestandsbeschreibung als Eingabe für die Konfigurationseinrichtung bereitzustellen. Die Konfigurationseinrichtung kann beispielsweise auf der Grundlage eines Computers oder eines Computerverbunds realisiert sein.The advantage of the invention is that the simulation model for the HIL test of the control unit can be formed automatically using the configuration device, i.e. without the intervention of a person. Only the software status description is to be provided as input for the configuration device. The configuration device can be implemented, for example, on the basis of a computer or a computer network.

Die Erfindung sieht vor, dass die Softwarestandsbeschreibung in dem Steuergerät bereitgestellt wird. Hierzu ist vorgesehen, dass durch die Betriebssoftware des Steuergeräts in dem Steuergerät eine Softwareschnittstelle zum Auslesen der Softwarestandsbeschreibung aus dem Steuergerät bereitgestellt ist. Durch die Konfigurationseinrichtung kann dann also die Softwarestandsbeschreibung über die Softwareschnittstelle des Steuergeräts ausgelesen werden. Somit ist eine Verwechslung oder Vertauschung der Softwarestandsbeschreibung in Bezug auf dasjenige Steuergerät, zu welchem sie gehört, ausgeschlossen.The invention provides that the software status description is provided in the control unit. For this purpose, it is provided that the operating software of the control unit provides a software interface in the control unit for reading out the software version description from the control unit. The software status description can then be read out via the software interface of the control unit by the configuration device. This rules out any confusion or interchanging of the software status description in relation to the control unit to which it belongs.

Zu der Erfindung gehören Weiterbildungen, durch die sich zusätzliche Vorteile ergeben.The invention includes developments that result in additional advantages.

Allgemein stellt die Softwarestandsbeschreibung eine Beschreibung der Eigenschaften und/oder Besonderheiten und/oder der Konfiguration des Softwareprojekts der Betriebssoftware des Steuergeräts dar. Eine Weiterbildung sieht vor, dass die Softwarestandsbeschreibung von dem zumindest einen Gerät jeweils einen Gerätetyp und/oder eine Modellreihe und/oder eine Versionsnummer oder Versionsangabe einer Steuersoftware des Geräts und/oder einen Hersteller angibt. Somit können also auch unterschiedliche Entwicklungsstände eines jeweiligen Geräts durch die Softwarestandsbeschreibung angegeben werden. Somit können auch Entwicklungsschritte, die eine Veränderung in der Version der Steuersoftware des Geräts berücksichtigen, auch in dem Simulationsmodell nachgebildet werden.In general, the software status description is a description of the properties and/or special features and/or the configuration of the software project of the operating software of the control unit. A further development provides that the software status description of the at least one device shows a device type and/or a model series and/or a Version number or version number of a control software of the device and/or a manufacturer. Thus, different development statuses of a respective device can also be indicated by the software status description. Thus, development steps that take into account a change in the version of the control software of the device can also be simulated in the simulation model.

Eine Weiterbildung sieht vor, dass die Konfigurationseinrichtung das Softwaremodell durch Zusammensetzen von Modellmodulen bildet, wobei jedes Modellmodul aus mehreren vorgegebenen Modellmodulen in Abhängigkeit von der Softwarestandsbeschreibung ausgewählt wird. Ein Modellmodul kann ein Programmcode sein. Es muss also für das Simulationsmodell keine neue Modellsoftware programmiert oder geschrieben werden. Vielmehr kann für jedes mögliche Gerät, das simuliert werden können soll, jeweils ein Modellmodul vorbereitet oder programmiert oder geschrieben werden. Wird dann eine Softwarestandsbeschreibung empfangen, so kann aus den vorbereiteten Modellmodulen das jeweils passende ausgewählt werden. Die ausgewählten Modellmodule können dann zu dem Softwaremodell kombiniert oder zusammengefügt werden.A development provides that the configuration device forms the software model by assembling model modules, with each model module being selected from a plurality of predefined model modules depending on the software status description. A model module can be program code. No new model software has to be programmed or written for the simulation model. Rather, a model module can be prepared or programmed or written for each possible device that is to be able to be simulated. If a software status description is then received, the appropriate one can be selected from the prepared model modules. The selected model modules can then be combined or assembled into the software model.

Eine Weiterbildung sieht vor, dass das Simulationsmodell ein physikalischen Modell einer das zumindest eine Gerät aufweisenden Maschine darstellt. Das Simulationsmodell bildet also eine Maschine nach, die das zumindest eine Gerät enthält. Beispielsweise kann ein Kraftfahrzeug oder ein Antriebsaggregat eines Kraftfahrzeugs als Maschine nachgebildet sein. Durch ein physikalisches Modell kann dabei eine flexible Reaktion auf unterschiedliche Steuersignale des Steuergeräts mittels der Simulationseinrichtung nachgebildet werden.A development provides that the simulation model represents a physical model of a machine having the at least one device. The simulation model thus simulates a machine that contains the at least one device. For example, a motor vehicle or a drive unit of a motor vehicle can be simulated as a machine. A flexible reaction to different control signals of the control device can be simulated by means of a physical model using the simulation device.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann, wie eingangs beschrieben, insbesondere für einen Test eines Kraftfahrzeugs genutzt werden. Bevorzugt wird also ein Steuergerät eines Kraftfahrzeugs getestet. Ein Beispiel für ein solches Steuergerät ist das besagte Motorsteuergerät.As described above, the method according to the invention can be used in particular for testing a motor vehicle. A control unit of a motor vehicle is therefore preferably tested. An example of such a control unit is the said engine control unit.

Die Softwarestandsbeschreibung kann alternativ als eine Konfigurationsdatei zum Einlesen durch die Konfigurationseinrichtung bereitgestellt werden. Beispielsweise kann also die Konfigurationsdatei zusammen mit einem Steuergerät ausgeliefert oder transportiert werden. Die Konfigurationsdatei kann auch in vorteilhafter Weise über eine Internetverbindung beispielsweise per E-Mail übertragen werden, sodass ein Hersteller des Steuergeräts die Softwarestandsbeschreibung dem Betreiber eines HIL-Prüfstands übermitteln kann.Alternatively, the software status description can be provided as a configuration file for reading in by the configuration device. For example, the configuration file can be delivered or transported together with a control unit. The configuration file can also advantageously be transmitted via an Internet connection, for example by e-mail, so that a manufacturer of the control device can transmit the software version description to the operator of an HIL test bench.

Zu der Erfindung gehört auch der fertige HIL-Prüfstand mit der Simulationseinrichtung zum Simulieren eines Verhaltens zumindest eines Geräts und mit der Konfigurationseinrichtung zum Erzeugen eines Simulationsmodells des zumindest einen Geräts. Der HIL-Prüfstand ist dazu eingerichtet, eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens durchzuführen. Hierzu können die Simulationseinrichtung und die Konfigurationseinrichtung jeweils durch eine Prozessoreinrichtung gebildet sein. Jede Prozessoreinrichtung kann zumindest einen Mikrocontroller und/oder einen Mikroprozessor aufweisen. Die Simulationseinrichtung und die Konfigurationseinrichtung können auch mit einer gemeinsamen oder derselben Prozessoreinrichtung realisiert sein. Das Verfahren kann auf der Grundlage eines Programmcodes realisiert sein, der dazu eingerichtet ist, bei Ausführen durch eine Prozessoreinrichtung oder mehrere Prozessoreinrichtung eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens durchzuführen. Der Programmcode kann in einem Datenspeicher gespeichert sein.The invention also includes the finished HIL test bench with the simulation device for simulating a behavior of at least one device and with the configuration device for generating a simulation model of the at least one device. The HIL test bench is set up to carry out an embodiment of the method according to the invention. For this purpose, the simulation device and the configuration device can each be formed by a processor device. Each processor device can have at least one microcontroller and/or one microprocessor. The simulation device and the configuration device can also be implemented with a common or the same processor device. The method can be implemented on the basis of a program code which is set up to carry out an embodiment of the method according to the invention when executed by a processor device or a plurality of processor devices. The program code can be stored in a data memory.

Die Erfindung betrifft auch ein Steuergerät, wie es in dem HIL-Prüfstand getestet werden kann. Das Steuergerät weist eine Betriebssoftware zum Steuern zumindest eines Geräts auf. Insbesondere handelt es sich um ein Steuergerät für ein Kraftfahrzeug. Durch die Erfindung ist das Steuergerät mit der beschriebenen Softwareschnittstelle bereitgestellt. Mit anderen Worten zeichnet sich das Steuergerät dadurch aus, dass durch die Betriebssoftware in dem Steuergerät eine Softwareschnittstelle zum Auslesen der Softwarestandsbeschreibung aus dem Steuergerät bereitgestellt ist, wobei die Softwarestandsbeschreibung das zumindest eine von der Betriebssoftware steuerbare Gerät charakterisiert oder beschreibt oder angibt. Die Softwarestandsbeschreibung ist also in dem Steuergerät enthalten oder erzeugbar und ist über die Softwareschnittstelle auslesbar. Die Softwarestandsbeschreibung kann den bereits beschriebenen Inhalt aufweisen.The invention also relates to a control unit that can be tested in the HIL test bench. The control device has operating software for controlling at least one device. In particular, it is a control device for a motor vehicle. The control unit with the described software interface is provided by the invention. In other words, the control unit is characterized in that the operating software in the control unit provides a software interface for reading out the software status description from the control unit, the software status description characterizing or describing or specifying the at least one device that can be controlled by the operating software. The software status description is therefore contained in the control device or can be generated and can be read out via the software interface. The software status description can have the content already described.

Im Folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. Hierzu zeigt die einzige Figur (Fig.) eine schematische Darstellung einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen HIL-Prüfstands zusammen mit einem zu prüfenden oder zu testenden Steuergerät.Exemplary embodiments of the invention are described below. For this purpose, the single figure (FIG.) shows a schematic representation of an embodiment of the HIL test stand according to the invention together with a control unit to be checked or tested.

Bei den im Folgenden erläuterten Ausführungsbeispielen handelt es sich um bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung. Bei den Ausführungsbeispielen stellen die beschriebenen Komponenten der Ausführungsformen jeweils einzelne, unabhängig voneinander zu betrachtende Merkmale der Erfindung dar, welche die Erfindung jeweils auch unabhängig voneinander weiterbilden und damit auch einzeln oder in einer anderen als der gezeigten Kombination als Bestandteil der Erfindung anzusehen sind. Des Weiteren sind die beschriebenen Ausführungsformen auch durch weitere der bereits beschriebenen Merkmale der Erfindung ergänzbar.The exemplary embodiments explained below are preferred embodiments of the invention. In the exemplary embodiments, the described components of the embodiments each represent individual features of the invention to be considered independently of one another, which also develop the invention independently of one another and are therefore also to be regarded as part of the invention individually or in a combination other than the one shown. Furthermore, the described embodiments can also be supplemented by further features of the invention that have already been described.

Die Figur zeigt einen HIL-Prüfstand oder kurz Prüfstand 10, in welchem ein Steuergerät 11 (ECU) getestet werden kann. Der Prüfstand 10 weist hierzu eine Simulationseinrichtung 12 auf (SIM), die auf der Grundlage eines Simulationsmodells 13 zumindest ein Gerät simulieren oder nachbilden kann. Das Steuergerät 11 kann somit Steuersignale 14 erzeugen, wie es sie auch nach einem Einbau oder nach einem Verbinden mit dem zumindest einen Gerät erzeugen würde. Das Steuergerät 11 kann beispielsweise ein Motorsteuergerät für ein Kraftfahrzeug sein, beispielsweise ein Motorsteuergerät. Die Steuersignale 14 können beispielsweise zum Steuern eines Kraftfahrzeugs, beispielsweise eines Antriebsaggregat, ausgelegt sein. Die Simulationseinrichtung 12 kann auf der Grundlage des Simulationsmodells 13 die Reaktion des zumindest einen Geräts auf die Steuersignale 14 ermitteln und resultierende Zustandsdaten und/oder Kommunikationsdaten 15 an das Steuergerät 11 ausgeben. Für das Steuergerät 11 ergibt sich somit ein Betrieb, der dem Betrieb gleicht, der sich ergibt, wenn das Steuergerät 11 tatsächlich mit dem zumindest einen Gerät verbunden wäre.The figure shows a HIL test stand or test stand 10 for short, in which a control unit 11 (ECU) can be tested. For this purpose, the test stand 10 has a simulation device 12 (SIM), which can simulate or simulate at least one device on the basis of a simulation model 13 . The control device 11 can thus generate control signals 14 gen, as it would also generate after installation or after connecting to the at least one device. The control unit 11 can, for example, be an engine control unit for a motor vehicle, for example an engine control unit. The control signals 14 can be designed, for example, to control a motor vehicle, for example a drive unit. The simulation device 12 can determine the reaction of the at least one device to the control signals 14 on the basis of the simulation model 13 and output the resulting status data and/or communication data 15 to the control unit 11 . Operation of the control device 11 is therefore similar to the operation that would result if the control device 11 were actually connected to the at least one device.

Hierzu muss aber das Simulationsmodell 13 vollständig oder korrekt sein, d.h. es muss tatsächlich das zumindest eine Geräte nachbilden, für das eine Betriebssoftware 16 des Steuergeräts 11 ausgelegt oder ausgestaltet ist. Ansonsten passt die simulierte Reaktion oder das simulierte Verhalten nicht zu den Steuersignalen 14.For this purpose, however, the simulation model 13 must be complete or correct, i.e. it must actually simulate at least one device for which operating software 16 of control unit 11 is designed or configured. Otherwise the simulated reaction or the simulated behavior does not match the control signals 14.

Hierzu ist vorgesehen, dass in einem Schritt S10 beim Entwickeln der Betriebssoftware 16 auch die Konfiguration des Projekts, d.h. die Beschreibung oder das zugrundegelegte zumindest eine Gerät protokolliert oder ermittelt wird und dann in einem Schritt S11 eine Softwarestandsbeschreibung 17 bereitgestellt wird, welche das zumindest eine Gerät beschreibt, für welches die Betriebssoftware 16 des Steuergeräts 11 vorgesehen ist. Eine Konfigurationseinrichtung 18 des Prüfstands 10 kann die Softwarestandsbeschreibung 17 empfangen und daraus in einem Schritt S12 das Simulationsmodell 13 bilden. Das Simulationsmodell 13 kann dann in einem Schritt S13 beispielsweise kompiliert werden, um es dann in der Simulationseinrichtung 12 für einen Betrieb oder eine Ausführung bereitzustellen.For this purpose, it is provided that in a step S10 when developing the operating software 16, the configuration of the project, i.e. the description or the at least one device on which it is based, is logged or determined and then in a step S11 a software status description 17 is provided, which describes the at least one device describes for which the operating software 16 of the control unit 11 is provided. A configuration device 18 of the test bench 10 can receive the software status description 17 and form the simulation model 13 from it in a step S12. The simulation model 13 can then be compiled in a step S13, for example, in order to then make it available in the simulation device 12 for operation or execution.

Die Softwarestandsbeschreibung 17 kann als separate Datei zum Einlesen durch die Konfigurationseinrichtung 18 bereitgestellt sein oder sie kann aus einer Softwareschnittstelle 19 des Steuergeräts 11 ausgelesen werden. Hierzu kann dann die Betriebssoftware 16 die entsprechende Softwareschnittstelle 19 für die Softwarestandsbeschreibung 17 realisieren oder bereitstellen.The software status description 17 can be provided as a separate file for reading in by the configuration device 18 or it can be read from a software interface 19 of the control unit 11 . For this purpose, the operating software 16 can then implement or provide the corresponding software interface 19 for the software status description 17 .

Somit ist bei dem Prüfstand 10 ein Prozess oder ein Vorgehen etabliert, um eine Brücke von der Entwicklung der Betriebssoftware 16 zur Absicherung oder Prüfung mittels des Prüfstand 10 zuschlagen. Dies kann beispielsweise eine zusätzliche Datei sein, die bei der Erstellung des Softwarestands oder Programmstands, d.h. beim Aktualisieren oder Erweitern der Betriebssoftware um Funktionen, bereitgestellt wird. Die Datei kann die Informationen zur Konfiguration erhalten, also die Softwarestandsbeschreibung. Alternativ zu einer Datei kann die Softwareschnittstelle 19 genutzt werden. Mittels der so übermittelten Softwarestandsbeschreibung 17 kann die Modellbildung zum Bilden des Simulationsmodells 13 durchgeführt werden.A process or a procedure is thus established in the test bench 10 in order to build a bridge from the development of the operating software 16 to validation or testing using the test bench 10 . This can, for example, be an additional file that is provided when the software version or program version is created, i.e. when the operating software is updated or expanded with functions. The file can contain information about the configuration, i.e. the software version description. The software interface 19 can be used as an alternative to a file. The modeling for forming the simulation model 13 can be carried out using the software status description 17 transmitted in this way.

In der Softwarestandsbeschreibung (Informationsdatei oder Schnittstelle) können nach außen Informationen über die Eigenschaften wie beispielsweise das Projekt, Derivat, die Karosse, den Motor oder Komponenten beinhaltet sein. Die Softwareschnittstelle 19 kann für den Prüfstand lesbar ausgestaltet sein, sodass die Konfigurationseinrichtung 18 diese auslesen kann. Auf der Grundlage der Softwarestandsbeschreibung 17 kann dann ein individuelles Simulationsmodell 13 automatisch und/oder generisch erstellt werden, das an das Steuergerät angepasst ist. Das Simulationsmodell 13 wird dabei automatisch erstellt und kann auch automatisch kompiliert werden, d.h. echtzeitfähig gemacht werden. Das Softwaremodell 13 kann dann anschließend in die Simulationseinrichtung 12 übertragen werden. Anschließend erfolgt der HIL-Test oder die Funktionsprüfung oder Absicherung des Softwarestands/Programmstands, d.h. der Funktionstüchtigkeit der Betriebssoftware auf dem HIL-Prüfstand 10.The software status description (information file or interface) can contain external information about the properties such as the project, derivative, the body, the engine or components. The software interface 19 can be designed so that it can be read by the test bench, so that the configuration device 18 can read it out. On the basis of the software status description 17, an individual simulation model 13 can then be created automatically and/or generically, which is adapted to the control device. The simulation model 13 is created automatically and can also be automatically compiled, i.e. made real-time capable. The software model 13 can then subsequently be transferred to the simulation device 12 . This is followed by the HIL test or the functional test or validation of the software version/program version, i.e. the functionality of the operating software on the HIL test bench 10.

Somit kann in vorteilhafter Weise individuell oder maßgeschneidert ein Simulationsmodell 13 zur Überprüfung der Betriebssoftware 16 eines Steuergeräts 11 bereitgestellt werden. Es ist keine Nachbearbeitung durch eine Person mehr nötig, somit auch keine umständliche Recherchearbeit, was eine Zeitersparnis und/oder weniger Entwicklungskosten und damit auch eine schnellere Entwicklung von Betriebssoftware für Steuergeräte ermöglicht.A simulation model 13 for checking the operating software 16 of a control device 11 can thus advantageously be provided individually or tailor-made. Post-processing by one person is no longer necessary, and therefore no cumbersome research work either, which saves time and/or lower development costs and thus also enables faster development of operating software for control units.

Das Verfahren kann auch über mehrere Abteilungen hinweg durchgeführt werden, indem die Softwarestandsbeschreibung 17 von einer Entwicklungsabteilung angefertigt wird und der Prüfstand 10 von einer anderen Entwicklungsabteilung betrieben wird.The method can also be carried out across several departments, in that the software status description 17 is prepared by one development department and the test bench 10 is operated by another development department.

Das Simulationsmodell 13 kann auf der Grundlage einer generischen Modellbildung erfolgen, indem anhand der Softwarestandsbeschreibung 17 ein konkretes Simulationsmodell 13 gebildet wird, das eine Vielzahl von auswählbaren Softwaremodulen oder Modellmodulen. Somit kann das Simulationsmodell 13 nach dem Baukastenprinzip aufgebaut werden.The simulation model 13 can be created on the basis of a generic model by using the software status description 17 to create a specific simulation model 13 that has a large number of selectable software modules or model modules. The simulation model 13 can thus be constructed according to the modular principle.

Insgesamt zeigen die Beispiele, wie durch die Erfindung ein Prozess oder Vorgehen zur Erstellung von individuellen Echtzeit-Simulationsmodellen für unterschiedliche Softwarestände eines HIL-Tests eines Steuergeräts bereitgestellt werden kann.Overall, the examples show how the invention can provide a process or procedure for creating individual real-time simulation models for different software versions of an HIL test of a control unit.

Claims (6)

Verfahren zum Durchführen eines Hardware-in-the-Loop-Tests, HIL-Tests, eines Steuergeräts (11), wobei das Steuergerät (11) eine Betriebssoftware (16) zum Steuern zumindest eines Geräts aufweist und das Steuergerät (11) in dem HIL-Test an einer Simulationseinrichtung (12) betrieben wird und die Simulationseinrichtung (12) ein Verhalten des zumindest einen Geräts simuliert, dadurch gekennzeichnet, dass zu der Betriebssoftware (16) eine Softwarestandsbeschreibung (17), welche das zumindest eine von der Betriebssoftware (16) steuerbare Gerät charakterisiert, bereitgestellt wird und durch die Betriebssoftware (16) in dem Steuergerät (11) eine Softwareschnittstelle (19) zum Auslesen der Softwarestandsbeschreibung (17) aus dem Steuergerät (11) bereitgestellt ist und durch eine Konfigurationseinrichtung (18) die Softwarestandsbeschreibung (17) über die Softwareschnittstelle (19) des Steuergeräts (11) ausgelesen wird und durch die Konfigurationseinrichtung (18) vor dem HIL-Test ein von der Simulationseinrichtung (12) in dem HIL-Test zu verwendendes Simulationsmodell (13) auf der Grundlage der ausgelesenen Softwarestandsbeschreibung (17) gebildet wird.Method for performing a hardware-in-the-loop test, HIL tests, a control unit (11), wherein the control unit (11) has operating software (16) for controlling at least one device and the control unit (11) in the HIL - Test is operated on a simulation device (12) and the simulation device (12) simulates a behavior of the at least one device, characterized in that the operating software (16) includes a software status description (17) which at least one of the operating software (16) characterized controllable device is provided and provided by the operating software (16) in the control unit (11) a software interface (19) for reading out the software status description (17) from the control unit (11) and by a configuration device (18) the software status description (17 ) via the software interface (19) of the control unit (11) is read and by the configuration device (18) before the HIL test from the Sim ulation device (12) to be used in the HIL test simulation model (13) is formed on the basis of the read software status description (17). Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Softwarestandsbeschreibung (17) von dem zumindest einen Gerät jeweils einen Gerätetyp und/oder eine Modellreihe und/oder eine Versionsangabe einer Steuersoftware und/oder einen Hersteller angibt.procedure after claim 1 , wherein the software status description (17) of the at least one device indicates a device type and/or a model series and/or a version of control software and/or a manufacturer. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Konfigurationseinrichtung (18) das Softwaremodell (13) durch Zusammensetzen von Modellmodulen bildet, wobei jedes Modellmodul aus mehreren vorgegebenen Modellmodulen in Abhängigkeit von der Softwarestandsbeschreibung (17) ausgewählt wird.Method according to one of the preceding claims, wherein the configuration device (18) forms the software model (13) by assembling model modules, each model module being selected from a plurality of predetermined model modules depending on the software status description (17). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Simulationsmodell (13) ein physikalisches Modell einer das zumindest eine Gerät aufweisenden Maschine darstellt.Method according to one of the preceding claims, wherein the simulation model (13) represents a physical model of a machine having the at least one device. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Steuergerät (11) eines Kraftfahrzeugs getestet wird.Method according to one of the preceding claims, in which a control unit (11) of a motor vehicle is tested. HIL-Prüfstand (10) mit einer Simulationseinrichtung (12) zum Simulieren eines Verhaltens zumindest eines Geräts auf der Grundlage eines Simulationsmodells (13) und mit einer Konfigurationseinrichtung (18) zum Erzeugen des Simulationsmodells (13), dadurch gekennzeichnet, dass der HIL-Prüfstand (10) dazu eingerichtet ist, ein Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche durchzuführen.HIL test bench (10) with a simulation device (12) for simulating a behavior of at least one device on the basis of a simulation model (13) and with a configuration device (18) for generating the simulation model (13), characterized in that the HIL test bench (10) is set up to carry out a method according to one of the preceding claims.
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