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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Lokalisieren eines Fehlers in einem Fahrzeug mit einem Haupt-Steuergerät und mehreren baugleichen Baugruppen-Steuergeräten, wobei das Haupt-Steuergerät und die Baugruppen-Steuergeräte über einen gemeinsamen Kommunikations-Bus verbunden werden. Ferner betrifft die Erfindung ein Fahrzeug mit einem Haupt-Steuergerät und mehreren baugleichen Baugruppen-Steuergeräten, wobei das Haupt-Steuergerät und die Baugruppen-Steuergeräte über einen gemeinsamen Kommunikations-Bus verbunden sind.
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Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge, weisen oftmals mehrere baugleiche Baugruppen-Steuergeräte auf, die mit einem Haupt-Steuergerät kommunizieren. Beispielsweise kann ein Fahrzeug einen an der Vorderachse angeordneten ersten elektromechanischen Wankstabilisator und einen an der Hinterachse angeordneten zweiten elektromechanischen Wankstabilisator aufweisen. Zur Steuerung dieser Wankstabilisatoren können Baugruppen-Steuergeräte in dem Fahrzeug vorgesehen sein, die baugleich sind und sich lediglich dadurch unterscheiden, dass sie - im vorliegenden Fall als verschiedene Wankstabilisatoren ausgebildete - Baugruppen steuern.
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Um die Baugruppen-Steuergeräte für das Haupt-Steuergerät unterscheidbar zu machen, ist es erforderlich, die Baugruppen-Steuergeräte unterschiedlich zu konfigurieren. Dies kann dadurch erfolgen, dass in dem jeweiligen Baugruppen-Steuergerät eine Information gespeichert wird, die angibt, mit welcher Baugruppe das Baugruppen-Steuergerät verbunden ist oder an welcher Stelle des Fahrzeugs das jeweilige Baugruppen-Steuergerät angeordnet ist. Eine derartige Konfiguration erfolgt in der Regel nach dem Einbau des Baugruppen-Steuergeräts in das Fahrzeug und nach dem Verbinden des Baugruppen-Steuergeräts mit der zu steuernden Baugruppe. Denn erst zu diesem Zeitpunkt der Fertigung steht fest, welche Baugruppe tatsächlich mit dem Baugruppen-Steuergerät verbunden ist.
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Beim Herstellen einer Kommunikationsverbindung zwischen der Baugruppe und dem Baugruppen-Steuergerät können Fehler auftreten. Beispielsweise kann die elektrische Verbindung mangelhaft sein, die Energieversorgung der Baugruppe kann beeinträchtigt sein oder es kann eine falsche Baugruppe mit dem Baugruppen-Steuergerät verbunden sein. Um solche Fehler bei der Fertigung des Fahrzeugs beheben zu können, ist es erforderlich, den Fehler zu lokalisieren, d.h. zu erkennen, in welchem Baugruppen-Steuergerät bzw. in welcher Baugruppe ein Fehler vorliegt. Insbesondere bei solchen Fehlern, die eine korrekte Konfiguration der Baugruppen-Steuereinheit verhindern, ist eine Kommunikation zwischen dem Haupt-Steuergerät und den Baugruppen-Steuergeräten über ein Standardprotokoll mit Standardnachrichten nicht möglich, da das Haupt-Steuergerät die Nachrichten der Baugruppen-Steuergeräte nicht verlässlich zuordnen kann bzw. das Haupt-Steuergerät die Baugruppen-Steuergeräte nicht eindeutig zur Standard-Diagnose-Anforderung ansteuern kann.
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Vor diesem Hintergrund stellt sich die Aufgabe, das Lokalisieren eines Fehlers in dem Fahrzeug während der Fahrzeugmontage zu ermöglichen, insbesondere auch dann, wenn nach dem Einbau eines Baugruppen-Steuergeräts eine Konfiguration des Baugruppen-Steuergeräts fehlschlägt. Insbesondere soll es nicht erforderlich sein, durchgeführte Montageschritte zur Fehlersuche rückgängig machen zu müssen.
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Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zum Lokalisieren eines Fehlers in einem Fahrzeug mit einem Haupt-Steuergerät und mehreren baugleichen Baugruppen-Steuergeräten, wobei das Haupt-Steuergerät und die Baugruppen-Steuergeräte über einen gemeinsamen Kommunikations-Bus verbunden werden, wobei ein Baugruppen-Steuergerät einen Fehlerzustand detektiert und über den gemeinsamen Kommunikations-Bus eine Fehlernachricht sendet, die eine Identifikationskennung des Baugruppen-Steuergeräts umfasst, wobei das Haupt-Steuergerät die Fehlernachricht empfängt und die in der Fehlernachricht umfasste Identifikationskennung einem Einbauort des Baugruppen-Steuergeräts zuordnet.
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Bei dem Verfahren wird über den Kommunikations-Bus eine Kommunikationsverbindung zwischen den baugleichen Baugruppen-Steuergeräten und dem Haupt-Steuergerät hergestellt. Sobald ein Baugruppen-Steuergerät einen Fehlerzustand erkennt, sendet dieses Baugruppen-Steuergerät die Fehlernachricht über den Kommunikations-Bus ohne dass es dazu einer Aufforderung durch das Haupt-Steuergerät bedarf. Anhand der Identifikationskennung ordnet das Haupt-Steuergerät die Fehlernachricht einem Baugruppen-Steuergerät oder einer Baugruppe zu, so dass der Fehler lokalisiert werden kann. Eine individuelle Abfrage der baugleichen Baugruppen-Steuergeräte durch das Haupt-Steuergerät, die eine individuelle Konfiguration der Baugruppen-Steuergeräte voraussetzt, ist nicht erforderlich. Es ist daher möglich, während der Fahrzeugmontage Fehler in dem Fahrzeug zu lokalisieren, auch wenn nach dem Einbau eines Baugruppen-Steuergeräts eine Konfiguration des Baugruppen-Steuergeräts fehlschlägt.
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Bevorzugt wird das Baugruppen-Steuergerät zu einem Zeitpunkt mit der Identifikationskennung versehen, der vor dem Einbau des Baugruppen-Steuergeräts in das Fahrzeug und vor dem Verbinden des Baugruppen-Steuergeräts mit der Baugruppe mit dem Baugruppen-Steuergerät liegt. Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass eine Hardwareeinheit in das Baugruppen-Steuergerät eingebaut wird oder eine Hardwareeinheit oder ein Speicher, insbesondere Flash-Speicher, des Baugruppen-Steuergeräts programmiert wird. Besonders bevorzugt ist die Identifikationskennung eine Seriennummer des Baugruppen-Steuergeräts.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ordnet das Haupt-Steuergerät die empfangene Identifikationskennung anhand einer in dem Haupt-Steuergerät oder in einem durch das Haupt-Steuergerät auslesbaren Speicher gespeicherten Identifikationskennung-Einbauort-Zuordnung einem Einbauort zu. Insofern hat das Haupt-Steuergerät Kenntnis von der Zuordnung der jeweiligen Identifikationskennung zu einem Einbauort. Eine Fehlernachricht mit entsprechender Identifikationskennung kann daher eindeutig einem Einbauort in dem Fahrzeug zugeordnet werden.
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Vorteilhaft ist es, wenn die Fehlernachricht einen Fehlercode umfasst, der charakteristisch für den detektierten Fehlerzustand ist. Der Fehlercode kann in dem Haupt-Steuergerät einem Fehlerzustand zugeordnet werden, so dass zusätzlich mit der Lokalisierung des detektierten Fehlers eine Information über die Art des Fehlers verknüpft werden kann. Hierdurch kann eine zielgerichtete Behebung des Fehlers während der Fertigung ermöglicht werden.
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Bevorzugt werden mehrere elektromechanische Wankstabilisatoren in das Fahrzeug eingebaut und die baugleichen Baugruppen-Steuergeräte werden jeweils über eine Kommunikationsschnittstelle mit einem elektromechanischen Wankstabilisator verbunden. Derartige elektromechanische Wankstabilisatoren umfassen bevorzugt einen Aktuator zur Erzeugung eines Drehmoments und ein oder mehrere Sensoren, insbesondere zur Erfassung einer Drehstellung, eines Drehmoments oder der Temperatur.
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Bevorzugt besteht der Fehlerzustand darin, dass eine Kommunikation zwischen dem Baugruppen-Steuergerät und einer Komponente der Baugruppe, insbesondere einem elektromechanischen Wankstabilisator, nicht möglich ist. Alternativ kann der Fehlerzustand darin bestehen, dass die Energieversorgung der Baugruppe beeinträchtigt ist oder darin, dass eine Baugruppe mit dem Baugruppen-Steuergerät verbunden ist, die von einem vorgegebenen Baugruppen-Typ abweicht. Der Baugruppen-Typ kann in dem Baugruppen-Steuergerät gespeichert sein.
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Konstruktiv vorteilhaft ist eine Ausgestaltung bei welcher der Kommunikations-Bus ein CAN-Bus ist.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung sendet das Baugruppen-Steuergerät die Fehlernachricht zyklisch über den gemeinsamen Kommunikations-Bus. Das bedeutet, dass das Baugruppen-Steuergerät die Fehlernachricht nach Ablauf einer vorgegebenen Sendezykluszeit nochmals über den gemeinsamen Kommunikations-Bus sendet und dieser Vorgang mehrfach wiederholt wird. Hierdurch kann das Haupt-Steuergerät feststellen, dass der Fehlerzustand fortbesteht.
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In diesem Zusammenhang ist es bevorzugt, wenn dass das Baugruppen-Steuergerät eine Sendezykluszeit zum zyklischen Senden der Fehlernachricht vorsieht, wobei die Sendezykluszeit anhand eines Zufallswerts oder Pseudozufallswerts bestimmt wird. Insofern wird die Sendezykluszeit Baugruppen-Steuergerät zufällig bzw. pseudozufällig variiert. Es besteht daher eine hohe Wahrscheinlichkeit, dass Fehlernachrichten zu verschiedenen Zeiten über den gemeinsamen Kommunikations-Bus gesendet werden. Insofern ist die Gefahr, dass es zu Kollisionen von Fehlernachrichten auf dem Kommunikations-Bus kommt, gering. Der Zufallswert kann durch einen Zufallszahlengenerator bzw. der Pseudozufallswert durch einen Pseudozufallszahlengenerator erzeugt werden, der bevorzugt Teil des Baugruppen-Steuergeräts ist. Beispielsweise kann der Pseudozufallszahlengenerator als Programmcode ausgebildet sein, der auf einem programmierbaren Prozessor des Baugruppen-Steuergeräts ausgeführt wird.
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Die eingangs genannte Aufgabe wird ferner gelöst durch ein Fahrzeug mit einem Haupt-Steuergerät und mehreren baugleichen Baugruppen-Steuergeräten, wobei das Haupt-Steuergerät und die Baugruppen-Steuergeräte über einen gemeinsamen Kommunikations-Bus verbunden sind, wobei ein Baugruppen-Steuergerät ausgebildet ist, einen Fehlerzustand zu detektieren und über den gemeinsamen Kommunikations-Bus eine Fehlernachricht zu senden, die eine Identifikationskennung des Baugruppen-Steuergeräts umfasst, wobei das Haupt-Steuergerät ausgebildet ist, die Fehlernachricht zu empfangen und die in der Fehlernachricht umfasste Identifikationskennung einem Einbauort des Baugruppen-Steuergeräts zuzuordnen.
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Bei dem Fahrzeug können dieselben Vorteile erreicht werden wie sie bereits im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Lokalisieren eines Fehlers beschrieben worden sind.
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Die im Zusammenhang mit dem Verfahren beschriebenen vorteilhaften Merkmale und Ausgestaltungen können gleichfalls bei dem Fahrzeug allein oder in Kombination Anwendung finden.
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Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung sollen nachfolgend anhand des in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert werden. Hierin zeigt:
- 1 ein Blockdiagramm eines Fahrzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung; und
- 2 eine schematische Darstellung zur Veranschaulichung des Aufbaus einer Fehlernachricht.
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In der 1 ist ein Fahrzeug 1 mit einem Haupt-Steuergerät 2 und mehreren baugleichen Baugruppen-Steuergeräten 4 gezeigt. Das Haupt-Steuergerät 2 und die Baugruppen-Steuergeräte 4 sind über einen gemeinsamen Kommunikations-Bus 3 verbunden, der als CAN-Bus ausgebildet ist. Jedes Baugruppen-Steuergerät 4 ist Teil eines Wankstabilisatorsystems, das zusätzlich zu dem Baugruppen-Steuergerät 4 eine Kommunikationsverbindung 5 und einen elektromechanischen Wankstabilisator 6 umfasst. Die Wankstabilisatoren 6 umfassen jeweils ein oder mehrere Sensoren, insbesondere zur Erfassung einer Drehstellung, eines Drehmoments oder der Temperatur, sowie einen Aktuator zur Erzeugung eines Drehmoments. Das Fahrzeug 1 weist mehrere Wankstabilisatorsysteme auf, die an den Achsen des Fahrzeugs 1 angeordnet sind. Beispielsweise kann das Fahrzeug 1 zwei Wankstabilisatorsysteme aufweisen, wobei ein erstes Wankstabilisatorsystem an einer Vorderachse des Fahrzeugs 1 und ein zweites Wankstabilisatorsystem an einer Hinterachse des Fahrzeugs 1 angeordnet ist. In einer Abwandlung dieses Ausführungsbeispiels kann das Fahrzeug 1 mehr als zwei Achsen und mehr als zwei Wankstabilisatorsysteme aufweisen.
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Im fertig montierten Zustand ist jedes Baugruppen-Steuergerät 4 über einen Kommunikationsverbindung 5 mit einer als Wankstabilisator 6 ausgebildeten Baugruppe verbunden. Die Kommunikationsverbindung 5 kann als Bus ausgebildet sein und kann eine bidirektionale Kommunikation zwischen dem Baugruppen-Steuergerät 4 und dem Wankstabilisator 6 ermöglichen.
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Im Rahmen der Herstellung des Fahrzeugs 1 werden das Haupt-Steuergerät 2, der Kommunikations-Bus 3, die Baugruppen-Steuergeräte 4, die Kommunikationsverbindung 5 und die Wankstabilisatoren 6 an dem Fahrzeug 1, beispielsweise an dem Fahrzeugaufbau des Fahrzeugs 1, angeordnet. Dann werden das Haupt-Steuergerät 2 und die Baugruppen-Steuergeräte 4 über den Kommunikations-Bus 3 miteinander verbunden. Eine individuelle Konfiguration der Baugruppen-Steuergeräte 4 erfolgt allerdings erst nach dem Verbinden des jeweiligen Baugruppen-Steuergeräts 4 mit dem jeweiligen Wankstabilisator 6 über eine Kommunikationsschnittstelle. Vor der Kopplung bzw. Paarung der Baugruppen-Steuergeräte 4 mit einem Wankstabilisator 6 können die baugleichen Baugruppen-Steuergeräte 4 von dem Haupt-Steuergerät 2 nicht zweifelsfrei unterschieden werden. Um dennoch eine Lokalisierung eines Fehlers in dem Baugruppen-Steuergerät 4, der Kommunikationsverbindung 5 und/oder dem Wankstabilisator 6 zu ermöglichen, sind bei dem Fahrzeug 1 gemäß dem Ausführungsbeispiel besondere Maßnahmen getroffen. Die Baugruppen-Steuergeräte 4 sind derart ausgebildet, dass sie einen Fehlerzustand detektieren und über den gemeinsamen Kommunikations-Bus 3 eine Fehlernachricht 10 senden können, die eine Identifikationskennung 14 des Baugruppen-Steuergeräts 4 umfasst. Ferner ist das Haupt-Steuergerät 2 ausgebildet, die Fehlernachricht 10 zu empfangen und die in der Fehlernachricht 10 umfasste Identifikationskennung 14 einem Einbauort des Baugruppen-Steuergeräts 4 zuzuordnen.
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Wenn die vorgesehene Standard-Diagnosefähigkeit nicht gegeben ist, also beispielsweise dann, wenn eine Kopplung bzw. Paarung eines Baugruppen-Steuergeräts 4 mit einem Wankstabilisator 6 nicht erfolgreich war oder nicht erfolgt ist, arbeitet das jeweilige Baugruppen-Steuergerät 4 in einem Modus, in dem das erfindungsgemäße Verfahren zur Fehlerlokalisation durchgeführt wird. Sobald ein Baugruppen-Steuergerät 4 einen Fehlerzustand erkennt, sendet dieses Baugruppen-Steuergerät 4 unaufgefordert eine Fehlernachricht 10 über den Kommunikations-Bus 3. Diese Fehlernachricht 10 kann von dem Haupt-Steuergerät 2 empfangen werden ohne dass es dazu einer an ein bestimmtes Baugruppen-Steuergerät 4 gerichtet Aufforderung erfordert. Das Haupt-Steuergerät 2 empfängt die Fehlernachricht 10 und ordnet die Fehlernachricht 10 anhand der in der Fehlernachricht 10 enthaltenen Identifikationskennung 14 einem Einbauort des Baugruppen-Steuergeräts zu. Hierzu greift das Haupt-Steuergerät 2 auf eine Identifikationskennung-Einbauort-Zuordnung zu, die in dem Haupt-Steuergerät 2 oder einem Speicher gespeichert ist, der durch das Haupt-Steuergerät 2 ausgelesen werden kann.
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Der Aufbau der Fehlernachricht 10 soll nachfolgend anhand der Darstellung in 2 erläutert werden. Die Fehlernachricht 10 weist ein erstes ID-Feld 11 auf, welches eine ID-Information enthält, die kennzeichnend für den Inhalt der Nachricht, nämlich die Fehlerinformation ist. Dieses Feld ist bei allen Fehlernachrichten 10 identisch unabhängig davon welches Baugruppen-Steuergerät 4 die Fehlernachricht 4 versendet. Im vorliegenden Fall ist die ID-Feld 11 mit einer vorgegebenen Sonder-CAN-Fehler-ID 13 belegt. Ferner weist die Fehlernachricht 10 ein Nutzdaten-Feld 12 auf, in dem für die jeweilige Fehlernachricht 10 spezifische Informationen enthalten sind. Als Nutzdaten 12 umfasst die Fehlernachricht 10 die Identifikationskennung 14 des Baugruppen-Steuergeräts 4. Diese Identifikationskennung 14 ist für jedes der baugleichen Baugruppen-Steuergeräte 4 unterschiedlich. Beispielsweise kann es sich bei der Identifikationskennung 14 um eine Seriennummer des Baugruppen-Steuergeräts 4 handeln, mit welcher das Baugruppen-Steuergerät 4 bei seiner Herstellung, also vor der Montage in dem Fahrzeug 1, versehen wird. Ferner umfassen die Nutzdaten 12 der Fehlernachricht 10 einen Fehlercode 15, der charakteristisch für den detektierten Fehlerzustand ist. Beispielsweise kann ein erster Fehlercode 15 einen Fehlerzustand symbolisieren, der darin besteht, dass eine Kommunikation zwischen dem Baugruppen-Steuergerät 4 und dem elektromechanischen Wankstabilisator 6 nicht möglich ist. Ein zweiter Fehlercode 15 kann symbolisieren, dass die Energieversorgung der Baugruppe beeinträchtigt ist und ein dritter Fehlercode 15 kann symbolisieren, dass eine Baugruppe mit dem Baugruppen-Steuergerät 4 verbunden ist, die von einem vorgegebenen Baugruppen-Typ, beispielsweise Wankstabilisator-Typ, abweicht.
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Die 2 zeigt eine Situation, in welcher zwei Baugruppen-Steuergeräte 4 einen Fehlerzustand detektiert haben und beide Baugruppen-Steuergeräte 4 eine Fehlernachricht 10 über den Kommunikations-Bus 10 senden. Um zu verhindern, dass die Baugruppen-Steuergeräte 4 ihre jeweiligen Fehlernachrichten 10 zu exakt demselben Zeitpunkt senden, was zur Folge hätte, dass keine der beiden Fehlernachrichten 10 wirksam gesendet werden kann, werden die Fehlernachrichten 10 von den Baugruppen-Steuergeräten 4 zyklisch gesendet und dabei die Sendezykluszeit zufallsgesteuert variiert. Hierzu erzeugt jedes Baugruppen-Steuergerät 4 eine Zufallszahl oder Pseudozufallszahl. Die Sendezykluszeit zwischen dem aufeinanderfolgenden Senden entsprechender Fehlernachrichten 10 durch ein Baugruppen-Steuergerät 4 wird in Abhängigkeit von der erzeugten Zufallszahl oder Pseudozufallszahl eingestellt. Durch dieses Vorgehen kann die Gefahr, dass es zu einer Situation kommt, in welcher keine Fehlernachricht 10 wirksam gesendet und von dem Haupt-Steuergerät 2 empfangen wird, reduziert werden.
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Bei dem vorstehend beschriebenen Verfahren ist es zum Versenden der Fehlernachricht nicht erforderlich, dass in den baugleichen Baugruppen-Steuergeräten 4 eine individuelle Information zu dem Einbauort oder der mit dem Baugruppen-Steuergerät verbundeneren Baugruppe 6 hinterlegt ist. Vielmehr kann die Zuordnung der durch den Haupt-Steuergerät 2 empfangenen Fehlernachricht 10 allein anhand der Identifikationskennung 14 des Baugruppen-Steuergeräts 4 erfolgen. Somit ist das Lokalisieren eines Fehlers in dem Fahrzeug 1 während der Fertigung möglich, ohne dass es nach dem Einbau eines Baugruppen-Steuergeräts 4 in das Fahrzeug 1 erforderlich ist, dieses individuell zu konfigurieren.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Fahrzeug
- 2
- Haupt-Steuergerät
- 3
- Kommunikations-Bus
- 4
- Baugruppen-Steuergerät
- 5
- Kommunikationsverbindung
- 6
- Wankstabilisator
- 10
- Fehlernachricht
- 11
- ID-Feld
- 12
- Nutzdaten-Feld
- 13
- Sonder-CAN-Fehler-ID
- 14
- Identifikationskennung
- 15
- Fehlercode
