DE102018219015A1

DE102018219015A1 - Steuergerät eines Fahrzeugs, Prüfsystem und Verfahren zum Prüfen

Info

Publication number: DE102018219015A1
Application number: DE102018219015.1A
Authority: DE
Inventors: Bernd Müller
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2018-11-08
Filing date: 2018-11-08
Publication date: 2020-05-14

Abstract

Steuergerät (10) eines Fahrzeugs zur Steuerung und/oder Regelung des Betriebs einer Baugruppe (12) des Fahrzeugs, mit einer Hardware-Kommunikationsschnitte (13) zum Anschließen der vom Steuergerät (10) zu steuernden und/oder zu regelnden Baugruppe (12) an das Steuergerät (10), um mit der zu steuernden und/oder zu regelnden Baugruppe (12) Daten auszutauschen, mit mindestens einer CAN-Kommunikationsschnittstelle (15a, 15b, 15c) zum Anschließen des Steuergeräts (10) an mindestens einen CAN-Datenbus, mit einem Prozessor (17) zur Datenverarbeitung, und mit einem Speicher (18) zur Datenspeicherung. In dem Speicher (18) sind ein Betriebs-Software-Modul (19) und ein Test-Software-Modul (20) hinterlegt. Der Prozessor (17) führt in einer ersten Betriebsart das Betriebs-Software-Modul (19) aus, das Test-Software-Modul (20) nicht aus, tauscht mit der zu steuernden und/oder zu regelnden Baugruppe (12) über die Hardware-Kommunikationsschnitte (13) Daten aus und tauscht mit anderen Baugruppen des Fahrzeugs über die mindestens eine CAN-Kommunikationsschnittstelle (15a, 15b, 15c) Daten aus. Dann, wenn das Steuergerät (10) über eine CAN-Kommunikationsschnittstelle ein vordefiniertes Signal empfängt oder erkennt, führt der Prozessor (17) in einer zweiten Betriebsart das Betriebs-Software-Modul (19) nicht aus, das Test-Software-Modul (20) aus und tauscht über die mindestens eine CAN-Kommunikationsschnittstelle (15a, 15b, 15c) Daten mit einem Simulationsrechner (21) aus, der die zu steuernde und/oder zu regelnde Baugruppe (12) des Fahrzeugs und die anderen Baugruppen des Fahrzeugs simuliert.

Description

Die Erfindung betrifft ein Steuergerät eines Fahrzeugs. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Prüfsystem für ein Steuergerät eines Fahrzeugs, eine Anordnung aus dem Steuergerät und dem Prüfsystem und ein Verfahren zum Prüfen eines Steuergeräts eines Fahrzeugs.
In einem Kraftfahrzeug ist eine Vielzahl von Steuergeräten verbaut. So verfügt zum Beispiel ein Kraftfahrzeug, das als Antriebsaggregat einen Verbrennungsmotor nutzt, über ein Motorsteuergerät zur Steuerung und/oder Regelung des Betriebs des Verbrennungsmotors sowie über ein Getriebesteuergerät zur Steuerung und/oder Regelung des Betriebs des Getriebes, das zwischen den Verbrennungsmotor und einen Abtrieb geschaltet ist. Bei einem Kraftfahrzeug, das als Antriebsaggregat einen Hybridantrieb nutzt, der neben dem Verbrennungsmotor als Antriebsaggregat auch eine elektrische Maschine aufweist, ist zusätzlich ein Hybridsteuergerät vorhanden, um den Betrieb der elektrischen Maschine zu steuern und/oder zu regeln, wobei das Hybridsteuergerät integraler Bestandteil des Getriebesteuergeräts sein kann. Reine Elektrofahrzeuge, die typischerweise über kein separates Getriebe verfügen, weisen zumindest ein Steuergerät zur Steuerung und/oder Regelung des Betriebs der elektrischen Maschine auf.
Bei den oben erwähnten Steuergeräten handelt es sich um elektronische Steuergeräte, die hardwareseitige Elemente und softwareseitige Elemente umfassen.
Zu den hardwareseitigen Elementen eines solchen Steuergeräts zählen Kommunikationsschnittstellen, um Daten mit solchen Baugruppen des Fahrzeugs auszutauschen, die vom Steuergerät betrieben, also gesteuert und/oder geregelt, werden sollen. Ferner zählen zu den hardwareseitigen Elementen eines solchen Steuergeräts ein Prozessor zur Datenverarbeitung und ein Speicher zur Datenspeicherung. Zu den softwareseitigen Elementen eines solchen Steuergeräts zählen Software-Module, in welchen Funktionalitäten des Steuergeräts implementiert sind.
Bei der Entwicklung zum Beispiel eines Getriebes kommt auch der Entwicklung des entsprechenden Getriebesteuergeräts eine entscheidende Bedeutung zu. Vor Markteinführung muss insbesondere das Getriebesteuergerät umfangreich getestet werden, wozu bislang aufwendige Prüfstände erforderlich sind, um zu überprüfen, ob das Getriebesteuergerät das vom Getriebesteuergerät zu steuernde und/oder zu regelnde Getriebe ordnungsgemäß betreiben kann. Hierzu ist es bislang erforderlich, dass am Prüfstand auch Hardwarekomponenten des Getriebes vorgehalten werden, sodass das Getriebesteuergerät mit diesen Hardwarekomponenten Daten im Prüfzyklus austauschen kann. Derartige Prüfstände sind sehr teuer. Es besteht Bedarf daran, die Funktionsprüfung eines Steuergeräts zu vereinfachen, um insbesondere Entwicklungskosten einzusparen.
Der hier vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Steuergerät für ein Fahrzeug bereitzustellen, das mit geringem Aufwand einer Funktionsprüfung unterzogen werden kann. Ferner soll ein Prüfsystem und ein Verfahren zum Prüfen eines Steuergeräts bereitgestellt werden, ebenso eine Anordnung aus zu prüfendem Steuergerät und Prüfsystem.
Diese Aufgabe wird durch ein Steuergerät eines Fahrzeugs gemäß Patentanspruch 1 gelöst.
Das erfindungsgemäße Steuergerät weist eine Hardware-Kommunikationsschnitte zum Anschließen der vom Steuergerät zu steuernden und/oder zu regelnden Baugruppe des Fahrzeugs an das Steuergerät auf, um mit der zu steuernden und/oder zu regelnden Baugruppe des Fahrzeugs Daten auszutauschen.
Das erfindungsgemäße Steuergerät weist mindestens eine CAN-Kommunikationsschnittstelle zum Anschließen des Steuergeräts an mindestens einen CAN-Datenbus auf.
Das erfindungsgemäße Steuergerät weist einen Prozessor zur Datenverarbeitung auf. Das Steuergerät weist einen Speicher zur Datenspeicherung auf.
Im Speicher des erfindungsgemäßen Steuergeräts sind ein Betriebs-Software-Modul und ein Test-Software-Modul hinterlegt.
Der Prozessor führt in einer ersten Betriebsart das Betriebs-Software-Modul aus und das Test-Software-Modul nicht aus. In der ersten Betriebsart tauscht der Prozessor mit der zu steuernden und/oder zu regelnden Baugruppe des Fahrzeugs über die Hardware-Kommunikationsschnitte Daten und mit anderen Baugruppen des Fahrzeugs über die mindestens eine CAN-Kommunikationsschnittstelle Daten aus.
Dann, wenn das Steuergerät über eine CAN-Kommunikationsschnittstelle ein vordefiniertes Signal empfängt oder erkennt, führt der Prozessor in einer zweiten Betriebsart das Betriebs-Software-Modul nicht aus, derselbe führt jedoch das Test-Software-Modul aus. In dieser zweiten Betriebsart tauscht dann der Prozessor des Steuergeräts ausschließlich über die mindestens eine CAN-Kommunikationsschnittstelle Daten mit einem Simulationsrechner aus, der die zu steuernde und/oder zu regelnde Baugruppe des Fahrzeugs und die anderen Baugruppen des Fahrzeugs simuliert.
Das erfindungsgemäße Steuergerät, bei welchem es sich um ein Getriebesteuergerät oder um ein Hybridsteuergerät oder um ein anderes Steuergerät eines Fahrzeugs handeln kann, verfügt über mindestens zwei Software-Module, nämlich ein Betriebs-Software-Modul und ein Test-Software-Modul.
In der ersten Betriebsart des Steuergeräts bzw. im regulären Betrieb desselben zur Steuerung und/oder Regelung der jeweiligen Baugruppe des Fahrzeugs, die vom jeweiligen Steuergerät aus betrieben werden soll, nutzt das Steuergerät das Betriebs-Software-Modul. Dann, wenn das Steuergerät in der ersten Betriebsart das Betriebs-Software-Modul nutzt, tauscht das Steuergerät mit der vom Steuergerät zu steuernden und/oder zu regelnden Baugruppe des Fahrzeugs über die Hardware-Kommunikationsschnittstelle des Steuergeräts mit der zu steuernden und/oder zu regelnden Baugruppe des Fahrzeugs Daten aus. Mit den anderen Baugruppen des Fahrzeugs tauscht das Getriebesteuergerät in der ersten Betriebsart über die mindestens eine CAN-Kommunikationsschnittstelle Daten aus.
Dann, wenn das Steuergerät einer Überprüfung bzw. einem Test unterzogen werden soll, sei es in einem im Fahrzeug verbauten Zustand oder in einem nicht im Fahrzeug verbauten Zustand, so nutzt das Steuergerät in der zweiten Betriebsart nicht das Betriebs-Software-Modul, sondern das Test-Software-Modul, und zwar dann, wenn das Steuergerät über die mindestens eine CAN-Kommunikationsschnittstelle das vordefinierte Signal empfängt oder erkennt. In der zweiten Betriebsart des Steuergeräts, in welcher dann das Steuergerät das Test-Software-Modul nutzt, tauscht das Steuergerät über die Hardware-Kommunikationsschnittstelle keine Daten mehr aus, sondern ausschließlich über die mindestens eine CAN-Kommunikationsschnittstelle, und zwar mit dem an die CAN-Kommunikationsschnittstelle anschließbaren Simulationsrechner, der die zu steuernde und/oder zu regelnde Baugruppe des Fahrzeugs und die anderen Baugruppen des Fahrzeugs simuliert.
Zum Prüfen eines Steuergeräts ist es demnach nicht mehr erforderlich, dass an die Hardware-Kommunikationsschnittstelle Hardware der vom Steuergerät zu steuernden und/oder zu regelnden Baugruppe des Fahrzeugs angeschlossen ist. Vielmehr kann durch Erkennung des vordefinierten Signals durch das Steuergerät im Steuergerät das Test-Software-Modul für den Betrieb des Steuergeräts genutzt werden, wobei dann, wenn das Steuergerät das Test-Software-Modul nutzt, das Steuergerät die Hardware-Kommunikationsschnittstelle ignoriert und ausschließlich die mindestens eine CAN-Kommunikationsschnittstelle des Steuergeräts für einen Datenaustausch mit dem Simulationsrechner nutzt.
Der Simulationsrechner bildet virtuell die zu regelnde und/oder zu steuernde Baugruppe des Fahrzeugs sowie andere Baugruppen des Fahrzeugs ab, um dann im Simulationsbetrieb das Steuergerät zu testen bzw. zu prüfen.
Das Steuergerät tauscht in der zweiten Betriebsart bei Ausführung des Test-Software-Moduls über die Hardware-Kommunikationsschnitte keine Daten aus sondern lediglich über die mindestens eine CAN-Kommunikationsschnittstelle. Es ist nicht erforderlich, dass an die Hardware-Kommunikationsschnittstelle hardwareseitige Komponenten der vom Steuergerät zu steuernden und/oder zu regelnden Baugruppe angeschlossen sind.
Demnach kann das Steuergerät im ausgebauten Zustand zum Beispiel auf einem Tisch liegend einer Prüfung unterzogen werden, ohne dass ein aufwendiger Prüfstand erforderlich ist. Auch dann, wenn das Steuergerät im Fahrzeug verbaut ist, kann die zweite Betriebsart genutzt werden, um über das Test-Software-Modul das Steuergerät im Simulationsbetrieb zu testen, wobei dann, wenn das Test-Software-Modul des Steuergeräts genutzt wird, die Hardware-Kommunikationsschnittstelle des Steuergeräts ignoriert wird, sodass dann über dieselbe keine Daten ausgetauscht werden. In dem in Serie verbauten Steuergerät sind demnach das Betriebs-Software-Modul und das Test-Software-Modul verbaut. Das Steuergerät ermittelt die gewünschte Betriebsart abhängig davon, ob dasselbe das vordefinierte Signal empfängt bzw. erkennt, automatisch und nutzt abhängig hiervon entweder das Betriebs-Software-Modul oder das Test-Software-Modul.
Vorzugsweise ist das Steuergerät dann in der zweiten Betriebsart, in welcher dasselbe das Test-Software-Modul ausführt, wenn dasselbe bei oder nach Betätigung einer Zündung des Fahrzeugs das vordefinierte Signal empfängt oder erkennt. Dann, wenn bei oder unmittelbar nach Betätigung der Zündung das vordefinierte Signal an das Steuergerät übertragen wird bzw. das Steuergerät das vordefinierte Signal empfängt oder erkennt, nutzt das Steuergerät nachfolgend das Test-Software-Modul für den Betrieb des Steuergeräts. Liegt hingegen bei oder unmittelbar nach Betätigung der Zündung das vordefinierte Signal nicht vor, so führt das Steuergerät das Test-Software-Modul für den regulären Betrieb aus.
Das Prüfsystem für ein Steuergerät eines Fahrzeugs ist in Anspruch 4 definiert. Die Anordnung aus dem Steuergerät und dem Prüfsystem ist in Anspruch 6 definiert. Das Verfahren zum Prüfen eines Steuergeräts eines Fahrzeugs ist in Anspruch 7 definiert.
Bevorzugte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung. Ausführungsbeispiele der Erfindung werden, ohne hierauf beschränkt zu sein, an Hand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt:

1 ein Blockschaltbild einer Anordnung aus einem erfindungsgemäßen Steuergerät und einem erfindungsgemäßen Prüfsystem.

1 zeigt ein Blockschaltbild einer Anordnung aus einem erfindungsgemäßen Steuergerät 10 eines Fahrzeugs und einem Prüfsystem 11 für das Steuergerät 10, wobei das Steuergerät 10 der Steuerung und/oder Regelung des Betriebs einer Baugruppe 12 eines Fahrzeugs dient. Dann, wenn es sich beim Steuergerät 10 um ein Getriebesteuergerät handelt, handelt es sich bei der vom Steuergerät 10 zu betreibenden Baugruppe 12 um ein Getriebe eines Fahrzeugs. Die Erfindung ist nicht auf den Anwendungsfall eines Getriebesteuergeräts beschränkt.
Das erfindungsgemäße Steuergerät 10 verfügt über eine Hardware-Kommunikationsschnittstelle 13. An die Hardware-Kommunikationsschnittstelle 13 des Steuergeräts 10 ist die vom Steuergerät 10 zu steuernde und/oder zu regelnde Baugruppe 12 des Fahrzeugs insbesondere über ein Datenkabel 14 anschließbar. Dann, wenn die vom Steuergerät 10 zu steuernde und/oder zu regelnde Baugruppe 12 an die Hardware-Kommunikationsschnittstelle 13 angeschlossen ist, kann das Steuergerät 10 mit der vom Steuergerät 10 zu steuernden und/oder zu regelnden Baugruppe 12 Daten austauschen.
Die von dem erfindungsgemäßen Steuergerät 10 zu betreibende Baugruppe 12 ist weder Bestandteil des Steuergeräts 10 noch des erfindungsgemäßen Prüfsystems 11, sodass diese Baugruppe 12 in 1 in strichpunktierter Linienführung als optionale Baugruppe gezeigt ist.
Das erfindungsgemäße Steuergerät 10 verfügt über mindestens eine CAN-Kommunikationsschnittstelle, im gezeigten Ausführungsbeispiel über mehrere CAN-Kommunikationsschnittstellen 15a, 15b und 15c. Über jede der CAN-Kommunikationsschnittstellen 15a, 15b und 15c kann das Steuergerät 10 an einen CAN-Datenbus eines Fahrzeugs (nicht gezeigt) angeschlossen werden, um dann, wenn das Steuergerät 10 im Fahrzeug verbaut ist, mit anderen Baugruppen des Fahrzeugs Daten auszutauschen.
Dann, wenn es sich beim Steuergerät 10 um ein Getriebesteuergerät handelt, ist dasselbe über die Hardware-Kommunikationsschnittstelle 13 mit hardwareseitigen Baugruppen, wie zum Beispiel Ventilen, Drehzahl- und/oder Temperatursensoren, der vom Steuergerät 10 zu steuernden und/oder zu regelnden Baugruppe, nämlich des Getriebes, verbindbar. Über die CAN-Kommunikationsschnittstelle 15a und einen CAN-Datenbus ist das Getriebesteuergerät 10 in einem im Fahrzeug verbauten Zustand mit anderen Steuergeräten des Fahrzeugs verbindbar, so zum Beispiel mit einem Motorsteuergerät. Über die CAN-Kommunikationsschnittstelle 15b und einen weiten CAN-Datenbus kann das Getriebesteuergerät 10 mit weiteren getriebeseitigen Baugruppen Daten austauschen, so zum Beispiel mit einem Fahrschalter oder Wählhebel des Getriebes.
Das Steuergerät 10 verfügt weiterhin über einen Prozessor 17 zur Datenverarbeitung sowie über einen Speicher 18 zur Datenspeicherung, wobei im Speicher 18 einerseits ein Betriebs-Software-Modul 19 und andererseits ein Test-Software-Modul 20 hinterlegt ist.
In einer ersten Betriebsart des Steuergeräts 10 führt der Prozessor 17 das Betriebs-Software-Modul 19 aus. Das Test-Software-Modul 20 hingegen führt der Prozessor 17 in der ersten Betriebsart des Steuergeräts 10 nicht aus.
In der ersten Betriebsart tauscht das Steuergerät 10 über die Hardware-Kommunikationsschnittstelle 13 mit der vom Steuergerät 10 zu steuernden und/oder zu regelnden Baugruppe 12 des Fahrzeugs Daten aus. Mit den anderen Baugruppen des Fahrzeugs tauscht das Steuergerät 10 in der ersten Betriebsart über die mindestens eine CAN-Kommunikationsschnittstelle 15a, 15b, 15c Daten aus.
Zum Testen bzw. Prüfen des Steuergeräts 10 ist an die mindestens eine CAN-Kommunikationsschnittstelle 15a, 15b, 15c nicht der jeweilige CAN-Datenbus des Fahrzeugs (nicht gezeigt) angeschlossen, sondern vielmehr das Prüfsystem 11, welches über einen CAN-Datenbus 16a, 16b, 16c an die jeweilige CAN-Kommunikationsschnittstelle 15a, 15b, 15c angeschlossen ist.
Das Prüfsystem 11 verfügt dabei über einen Simulationsrechner 21 sowie über eine Schnittstellenbox 22. Auf dem Simulationsrechner 21 ist ein virtuelles Simulationsmodell des kompletten Fahrzeugs implementiert. Der Simulationsrechner 21 verfügt dabei über eine Kommunikationsschnittstelle, die vorzugsweise als USB-Kommunikationsschnittstelle 23 ausgeführt ist, wobei der Simulationsrechner 21 über seine USB-Kommunikationsschnittstelle 23 und ein Datenkabel 26 an eine entsprechende USB-Kommunikationsschnittstelle 24 der Schnittstellenbox 22 angeschlossen ist.
Die Schnittstellenbox 22 verfügt ferner über CAN-Kommunikationsschnittstellen 25a, 25b und 25c, die über den jeweiligen CAN-Datenbus 16a, 16b, 16c an die jeweilige CAN-Kommunikationsschnittstelle 15a, 15b, 15c des Steuergeräts 10 angeschlossen sind.
Der Prozessor 17 führt dann, wenn das Steuergerät 10 über eine der CAN-Kommunikationsschnittstellen 15a, 15b, 15c ein vordefiniertes Signal empfängt oder erkennt, in einer zweiten Betriebsart nicht das Betriebs-Software-Modul 19 sondern vielmehr das Test-Software-Modul 20 aus. In dieser zweiten Betriebsart tauscht das Steuergerät 10 dann Daten mit dem Simulationsrechner 21 aus, und zwar über die Schnittstellenbox 22, wobei der Simulationsrechner 21 die vom Steuergerät 10 an sich zu steuernde und/oder zu regelnde Baugruppe 12 des Fahrzeugs sowie andere Baugruppen des Fahrzeugs virtuell simuliert. In der zweiten Betriebsart bei Ausführung des Test-Software-Moduls ist demnach die Hardware-Kommunikationsschnittstelle 13 inaktiv, sodass über dieselben keine Daten ausgetauscht werden. In der zweiten Betriebsart bei Ausführung des Test-Software-Moduls 20 erfolgt ein Datenaustausch lediglich über die mindestens eine CAN-Kommunikationsschnittstelle 15a, 15b, 15c in Richtung auf den Simulationsrechner 21.
Es liegt demnach im Sinne der hier vorliegenden Erfindung, dass im Steuergerät 10 zumindest das Betriebs-Software-Modul 19 für den regulären Betrieb des Steuergeräts 10 sowie das Test-Software-Modul 20 für die Funktionsprüfung des Steuergeräts 10 implementiert ist.
Dann, wenn ein vordefiniertes Signal vom Steuergerät 10 empfangen oder erkannt wird, kann das Steuergerät 10 die zweite Betriebsart aktivieren und dann das Test-Software-Modul 20 ausführen, wobei dann sämtlicher Datenaustausch über die mindestens eine CAN-Kommunikationsschnittstelle 15a, 15b, 15c des Steuergeräts 10 erfolgt, und zwar mit einem Simulationsrechner 21, der über die Schnittstellenbox 22 und den jeweiligen CAN-Datenbus 16a, 16b, 16c an das Steuergerät 10 angeschlossen ist.
Das Prüfsystem 11 verfügt über den bereits erwähnten Simulationsrechner 21 sowie die Schnittstellenbox 22. Auf dem Simulationsrechner 21, bei welchem es sich vorzugsweise um einen tragbaren Computer, wie zum Beispiel einen Laptop handelt, ist ein virtuelles Simulationsmodell des vollständigen Fahrzeugs implementiert. Die Schnittstellenbox 22 umfasst die USB-Schnittstelle 24 für den Simulationsrechner 21 sowie die mindestens eine CAN-Kommunikationsschnittstelle 25a, 25b, 25c, über welche letztendlich die Anbindung an die mindestens eine CAN-Kommunikationsschnittstelle 15a, 15b, 15c des Steuergeräts 10 erfolgen kann.
Vom Simulationsrechner 21 ist das vordefinierte Signal in Richtung auf das Steuergerät 10 übertragbar, um dann im Steuergerät 10 das Test-Software-Modul 20 auszuführen, wobei, wie bereits erwähnt, bei Ausführung des Test-Software-Moduls 20 ein Datenaustausch des Steuergeräts 10 ausschließlich über die mindestens eine CAN-Kommunikationsschnittstelle 15a, 15b, 15c mit dem Simulationsrechner 21 erfolgt.
Der Simulationsrechner 21 sendet dann, wenn der Test des Steuergeräts 10 in einem im Fahrzeug verbauten Zustand erfolgt, das vordefinierte Signal, auf Basis dessen dann das Steuergerät 10 das Test-Software-Modul 20 nutzt, dann an das Steuergerät 10, wenn eine Zündung des Fahrzeugs betätigt wird.
Bei dem vordefinierten Signal, auf Basis dessen das Steuergerät 10 in der zweiten Betriebsart das Test-Software-Modul 20 nutzt, muss es sich nicht zwingend um ein Signal handeln, welches der Simulationsrechner 21 an das Steuergerät 10 sendet.
Es kann sich bei diesem Signal auch um ein CAN-Kommunikationsschnittstellen-Belegungssignal handeln. So ist es möglich, dass in dem im Fahrzeug verbauten Zustand ausschließlich die CAN-Kommunikationsschnittstellen 15a, 15b mit Steckern belegt sind jedoch nicht die CAN-Kommunikationsschnittstelle 15c. Ausschließlich bei Anschluss des Prüfsystems kann in diesem Fall auch die an sich nicht belegte CAN-Kommunikationsschnittstelle 15c mit einem Stecker belegt sein. In diesem Fall kann das Steuergerät 10 die Belegung der CAN-Kommunikationsschnittstelle 15c mit einem Stecker als vordefiniertes Signal erkennen und auswerten, auf Basis dessen dann das erfindungsgemäße Steuergerät 10 in der zweiten Betriebsart das Test-Software-Modul 20 nutzt.
Zur Funktionsüberprüfung eines Steuergeräts 10 eines Fahrzeugs wird demnach das zu prüfende Steuergerät 10 an einen Simulationsrechner 21 angeschlossen, vorzugsweise über die Schnittstellenbox 22. Der Simulationsrechner 21 wird dabei über die Schnittstellenbox 22 an die CAN-Kommunikationsschnittstelle 15a, 15b, 15c des Steuergeräts 10 angeschlossen.
Nach dem Anschließen des Simulationsrechners 21 an das Steuergerät 10 überträgt insbesondere der Simulationsrechner 21 das vordefinierte Signal an das Steuergerät 10. Wie oben ausgeführt, kann das vordefinierte Signal auch auf andere Art und Weise bereitgestellt werden.
Der Prozessor 17 des Steuergeräts 10 wertet das vordefinierte Signal aus und überführt dann das Steuergerät 10 automatisch in die zweite Betriebsart, in welcher das Test-Software-Modul 20 jedoch nicht das Betriebs-Software-Modul 19 ausgeführt wird.
Für die zweite Betriebsart des Steuergeräts 10 simuliert der Simulationsrechner 21 die an sich vom Steuergerät 10 zu steuernde und/oder zu regelnde Baugruppe 12 des Fahrzeugs sowie andere Baugruppen des Fahrzeugs, wozu auf dem Simulationsrechner 21 ein virtuelles Modell des vollständigen Fahrzeugs hinterlegt ist.
Dieses Modell kann selbstverständlich parametriert werden, um zum Beispiel das Modell an unterschiedliche Fahrzeug- bzw. Getriebe-Konfigurationen anzupassen.
Der Simulationsrechner 21 überträgt simulierte Daten an das Steuergerät 10, und zwar über die Schnittstellenbox 22. Das Steuergerät 10 verarbeitet die simulierten Daten des Simulationsrechners 21 und erzeugt abhängig hiervon Stellgrößen, die dann das Steuergerät 10 nicht an der Hardware-Kommunikationsschnittstelle 13 bereitstellt, sondern vielmehr in der zweiten Betriebsart an der mindestens einen CAN-Kommunikationsschnittstelle 15a, 15b, 15c, um die Stellgrößen an den Simulationsrechner 21 zu übertragen. Der Simulationsrechner 21 verarbeitet die Stellgrößen des Steuergeräts 10 und erzeugt abhängig hiervon weitere simulierte Daten und überträgt dieselben dann wiederum an das Steuergerät 10, die dann wiederum vom Steuergerät 10 verarbeitet werden.
Die Prüfung des Steuergeräts 10 kann in einem im Fahrzeug verbauten Zustand und in einem nicht im Fahrzeug verbauten Zustand erfolgen.
Dann, wenn das zu prüfende Steuergerät 10 in dem Fahrzeug verbaut ist und in dem im verbauten Zustand geprüft werden soll, wird die mindestens eine CAN-Kommunikationsschnittstelle 15a, 15b, 15c des Steuergeräts 10 von dem jeweiligen CAN-Datenbus des Fahrzeugs (nicht gezeigt) gelöst und es wird der Simulationsrechner 21 über die Schnittstellenbox 22 an die CAN-Kommunikationsschnittstelle 15a, 15b, 15c des Steuergeräts 10 angeschlossen. Die ebenfalls im Fahrzeug verbaute und im regulären Betrieb vom Steuergerät 10 zu steuernde und/oder zu regelnde Baugruppe 12 bleibt an der Hardware-Kommunikationsschnittstelle 13 des Steuergeräts 10 angeschlossen. Bei Erkennen des Vorliegens des vorbestimmten Signals durch das Steuergerät 10 aktiviert dasselbe die zweiten Betriebsart und führt dann ausschließlich das Test-Software-Modul 20 aus, wobei dann die Hardware-Kommunikationsschnittstelle 13 ignoriert wird und sämtlicher Datenaustausch über die mindestens eine CAN-Kommunikationsschnittstelle 15a, 15b und 15c erfolgt, um dann ausschließlich mit dem Simulationsrechner 21 Daten auszutauschen.
Es ist auch möglich, das zu prüfende Steuergerät 10 in einem sogenannten Tisch-Prüfmodus dann zu prüfen, wenn das zu prüfende Steuergerät 10 im Fahrzeug nicht verbaut ist. In diesem Fall ist dann an die Hardware-Kommunikationsschnittstelle 13 die an sich vom Steuergerät 10 zu betreibende Baugruppe 12 nicht angeschlossen. Lediglich an die CAN-Kommunikationsschnittstelle 15a, 15b und 15c ist der Simulationsrechner 21 über die Schnittstellenbox 22 angeschlossen.
Der Simulationsrechner 21 simuliert das vollständige Fahrzeug und stellt entsprechende Daten, wie zum Beispiel simulierte Öl-Temperaturen, simulierte Drehzahlen und dergleichen dem Steuergerät 10 bereit. Das Steuergerät 10 übermittelt entsprechend ermittelte Stellgrößen an den Simulationsrechner 21, der dieselben im Modell virtuell verarbeitet und dann neue Eingangsgrößen für das Steuergerät 10 generiert.
Bezugszeichenliste

10: Steuergerät
11: Prüfsystem
12: Baugruppe
13: Hardware-Kommunikationsschnitte
14: Datenkabel
15a: CAN-Kommunikationsschnittstelle
15b: CAN-Kommunikationsschnittstelle
15c: CAN-Kommunikationsschnittstelle
16a: CAN-Datenbus
16b: CAN-Datenbus
16c: CAN-Datenbus
17: Prozessor
18: Speicher
19: Betriebs-Software-Modul
20: Test-Software-Modul
21: Simulationsrechner
22: Schnittstellenbox
23: USB-Kommunikationsschnittstelle
24: USB-Kommunikationsschnittstelle
25a: CAN-Kommunikationsschnittstelle
25b: CAN-Kommunikationsschnittstelle
25c: CAN-Kommunikationsschnittstelle
26: Datenkabel

Claims

Steuergerät (10) eines Fahrzeugs zur Steuerung und/oder Regelung des Betriebs einer Baugruppe (12) des Fahrzeugs, mit einer Hardware-Kommunikationsschnitte (13) zum Anschließen der vom Steuergerät (10) zu steuernden und/oder zu regelnden Baugruppe (12) des Fahrzeugs an das Steuergerät (10), um mit der zu steuernden und/oder zu regelnden Baugruppe (12) des Fahrzeugs Daten auszutauschen, mit mindestens einer CAN-Kommunikationsschnittstelle (15a, 15b, 15c) zum Anschließen des Steuergeräts (10) an mindestens einen CAN-Datenbus, mit einem Prozessor (17) zur Datenverarbeitung, mit einem Speicher (18) zur Datenspeicherung, mit einem im Speicher (18) hinterlegten Betriebs-Software-Modul (19) und mit einem im Speicher (18) ebenfalls hinterlegten Test-Software-Modul (20), wobei der Prozessor (17) in einer ersten Betriebsart das Betriebs-Software-Modul (19) ausführt, das Test-Software-Modul (20) nicht ausführt, mit der zu steuernden und/oder zu regelnden Baugruppe (12) des Fahrzeugs über die Hardware-Kommunikationsschnitte (13) Daten austauscht und mit anderen Baugruppen des Fahrzeugs über die mindestens eine CAN-Kommunikationsschnittstelle (15a, 15b, 15c) Daten austauscht, wobei der Prozessor (17) dann, wenn das Steuergerät (10) über eine CAN-Kommunikationsschnittstelle (15a, 15b, 15c) ein vordefiniertes Signal empfängt oder erkennt, in einer zweiten Betriebsart das Betriebs-Software-Modul (19) nicht ausführt, das Test-Software-Modul (20) ausführt und über die mindestens eine CAN-Kommunikationsschnittstelle (15a, 15b, 15c) Daten mit einem Simulationsrechner (21) austauscht, der die zu steuernde und/oder zu regelnde Baugruppe (12) des Fahrzeugs und die anderen Baugruppen des Fahrzeugs simuliert.
Steuergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dasselbe in der zweiten Betriebsart bei Ausführung des Test-Software-Moduls (20) über die Hardware-Kommunikationsschnitte (13) keine Daten austauscht sondern lediglich über die mindestens eine CAN-Kommunikationsschnittstelle (15a, 15b, 15c).
Steuergerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass dasselbe dann in der zweiten Betriebsart, in welcher dasselbe das Test-Software-Modul (20) ausführt, ist, wenn dasselbe bei oder nach Betätigung einer Zündung des Fahrzeugs das vordefinierte Signal empfängt oder erkennt.
Prüfsystem (11) für ein Steuergerät (10) eines Fahrzeugs, insbesondere für ein Steuergerät (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, mit einem Simulationsrechner (21), auf dem ein virtuelles Simulationsmodell des Fahrzeugs implementiert ist, mit einer Schnittstellenbox (22), die mindestens eine Kommunikationsschnitte, insbesondere mindestens eine USB-Kommunikationsschnittstelle (24), für den Simulationsrechner (21) und mindestens eine CAN-Kommunikationsschnittstelle (25a, 25b, 25c) für das Steuergerät (10) des Fahrzeugs umfasst, wobei vom Simulationsrechner (21) über die Schnittstellenbox (22) an das Steuergerät (10) ein vordefiniertes Signal übertragbar ist, um zur Prüfung des Steuergeräts (10) mit demselben Daten austauschen.
Prüfsystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Simulationsrechner (21) ein tragbarer Computer, insbesondere ein Laptop ist, der das vordefiniertes Signal bei oder nach Betätigung einer Zündung des Fahrzeugs an das Steuergerät (10) sendet.
Anordnung, aus einem Steuergerät (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, aus einem Prüfsystem (11) nach Anspruch 4 oder 5, wobei dann, wenn das Steuergerät (10) in der zweiten Betriebsart das Betriebs-Software-Modul (19) nicht ausführt und das Test-Software-Modul (20) ausführt, das Steuergerät (10) Daten ausschließlich über die mindestens eine CAN-Kommunikationsschnittstelle (15a, 15b, 15c) mit dem Simulationsrechner (21) austauscht, der die zu steuernde und/oder zu regelnde Baugruppe des Fahrzeugs und die anderen Baugruppen des Fahrzeugs simuliert.
Verfahren zum Prüfen eines Steuergeräts (10) eines Fahrzeugs nach einem der Ansprüche 1 bis 3 mit Hilfe eines Prüfsystems (11) nach Anspruch 4 oder 5, mit folgenden Schritten: Anschließen des Simulationsrechners (21) über die Schnittstellenbox (22) an die mindestens eine CAN-Kommunikationsschnittstelle (15a, 15b 15c) des zu prüfenden Steuergeräts (10), Erkennen eines vordefinierten Signals vom Steuergerät (10), Auswerten des vordefinierten Signals durch den Prozessor (17) des Steuergeräts (10) unter Überführung des Steuergeräts (10) in die zweite Betriebsart, in der zweiten Betriebsart Simulieren der zu steuernden und/oder zu regelnden Baugruppe des Fahrzeugs und der anderen Baugruppen des Fahrzeugs durch den Simulationsrechner (21) unter Erzeugung simulierter Daten, Übertragen der simulierten Daten vom Simulationsrechner (21) an das Steuergerät (10), Verarbeiten der simulierten Daten durch das Steuergerät (10) und abhängig hiervon Erzeugen von Stellgrößen durch das Steuergerät (10), Übertragen der Stellgrößen vom Steuergerät (10) an den Simulationsrechner (21), Verarbeiten der Stellgrößen durch den Simulationsrechner (21) und abhängig hiervon Erzeugen weiterer simulierter Daten und Übertragung derselben an das Steuergerät (10).
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass dann, wenn das zu prüfende Steuergerät (10) in dem Fahrzeug verbaut ist und im verbauten Zustand geprüft wird, die mindestens einer CAN-Kommunikationsschnittstelle (15a, 15b, 15c) des Steuergeräts von dem jeweiligen CAN-Datenbus des Fahrzeugs gelöst und der Simulationsrechners (21) über die Schnittstellenbox (22) an die mindestens eine CAN-Kommunikationsschnittstelle (15a, 15b, 15c) angeschlossen wird, wobei die durch das Steuergerät zu steuernde und/oder zu regelnde Baugruppe des Fahrzeugs an der Hardware-Kommunikationsschnitte (13) angeschlossen bleibt jedoch keine Daten über die Hardware-Kommunikationsschnitte (13) übertragen werden.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass dann, wenn das zu prüfende Steuergerät in dem Fahrzeug nicht verbaut ist und im nicht verbauten Zustand geprüft wird, der Simulationsrechner (21) über die Schnittstellenbox (22) an die mindestens eine CAN-Kommunikationsschnittstelle (15a, 15b, 15c) des zu prüfenden Steuergeräts (10) angeschlossen wird, wobei die durch das Steuergerät zu steuernde und/oder zu regelnde Baugruppe des Fahrzeugs nicht an der Hardware-Kommunikationsschnitte (13) angeschlossen ist und auch keine Daten über die Hardware-Kommunikationsschnitte (13) übertragen werden.