DE10301983A1

DE10301983A1 - Verfahren und eine Vorrichtung für eine Diagnose eines elektronischen Fahrzeugsystems

Info

Publication number: DE10301983A1
Application number: DE2003101983
Authority: DE
Inventors: Rolf Dr. Bosse; Frank SCHRÖDER
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2003-01-15
Filing date: 2003-01-15
Publication date: 2004-07-29
Also published as: FR2851667A1; FR2851667B1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung für eine Diagnose eines elektronischen Fahrzeugsystems, umfassend mindestens zwei vernetzte Steuergeräte (12, 14, 16, 22, 24), wobei ein Fehler an einem ersten Steuergerät (12) erkannt wird, mindestens ein Fehlereintrag und/oder die Variablen des ersten Steuersystems (LS¶12¶) in mindestens einem Fehlerspeicher (120, 4) abgelegt werden, das Steuergerät (12) ein Trigger-Signal (FT) an mindestens ein mit ihm vernetztes Steuergerät (14, 16, 22, 24) sendet und das empfangende Steuergerät (14, 16, 22, 24) nach Empfang des Trigger-Signals (FT) seine Variablen und/oder seinen Fehlereintrag (LS¶14¶, LS¶16¶, LS¶22¶, LS¶24¶) an den Fehlerspeicher (120, 4) sendet, wobei die Variablen und/oder der Fehlereintrag (LS¶14¶, LS¶16¶, LS¶22¶, LS¶24¶) in dem Fehlerspeicher (120, 4) abgelegt werden.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung für eine Diagnose eines elektronischen Fahrzeugsystems.

Probleme mit Elektronik und/oder Software in Fahrzeugen häufen sich u.a. aufgrund der zunehmenden Komplexität elektronischer Fahrzeugssysteme. Um ein aufgetretenes Problem dauerhaft und effizient zu beheben, ist eine Analyse des aufgetretenen Problems zwingend. Werkstätten, Kundendienst und/oder Qualitätssicherung gelingt es jedoch vielfach nicht, eine aussagekräftige Analyse aufgetretener Probleme durchzuführen. Ursächlich hierfür sind mangelnde Informationen über die aufgetretene Situation im Fahrzeug vor, während und/oder nach einem Fehlerfall.

Es ist daher bekannt, einzelne Steuergeräte eines Fahrzeugsystems mit einem lokalen Speicher auszubilden. In dem lokalen Speicher werden in einer Fehlersituation Fehlereinträge abgelegt und stehen für eine Analyse beispielsweise unter Verwendung spezieller Diagnosetester zur Verfügung.

Weiter ist es bekannt, mit einem Fehlereintrag ein Abbild aller oder ausgewählter Variablen in dem lokalen Speicher abzulegen, welche ebenfalls für eine Diagnose zur Verfügung stehen. Die Daten geben jedoch nur die Situation des zugehörigen Steuergerätes wieder. Da die einzelnen Steuergeräte jedoch mit anderen Steuergeräten zusammenwirken oder zumindest mit diesen vernetzt sind, ist eine umfassende Diagnose auf Basis dieser Daten kaum möglich,

Der Erfindung liegt daher das technische Problem zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren für eine umfassende Diagnose zu schaffen.

Die Lösung des Problems ergibt sich durch die Gegenstände mit den Merkmalen der Patentansprüche 1 und 9. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Hierfür speichert ein Steuergerät, an welchem ein aufgetretener Fehler erkannt wird, seine Variablen in einem Fehlerspeicher und sendet ein Trigger-Signal an mindestens ein mit ihm vernetztes Steuergerät. Das empfangende Steuergerät sendet nach Empfang des Trigger- Signals seine Variablen an den Fehlerspeicher. Für eine Analyse liegen die Daten der vernetzten Steuergeräte in einem Fehlerspeicher zusammen vor. Die Steuergeräte können dabei in einem gemeinsamen Datenbus und/oder in unterschiedlichen Datenbussen angeordnet sein. Unterschiedliche Datenbusse sind beispielsweise über ein Gateway miteinander verknüpft. In herkömmlichen Fahrzeugsystemen werden die Variablen mindestens eines Steuergerätes nach Erkennen des Fehlers an dem jeweiligen Steuergerät in dessen lokalen Speicher abgelegt. Werden in derartigen Systemen Fehler von verschiedenen Steuergeräten erkannt, so liegen unterschiedliche Informationen im System verteilt vor. Informationen über Steuergeräte, welche ursächlich für die Entstehung des Fehlers waren, diesen aber selbst nicht erkannten, liegen für eine Analyse in der Regel nicht vor. Erfindungsgemäß ist es ausreichend, dass ein Fehler durch ein einziges Steuergerät erkannt wird. Die Variablen eines mit diesem Steuergerät vernetzten Steuergerätes werden durch das Trigger-Signal angefordert und stehen für eine Analyse zur Verfügung, unabhängig davon, ob an dem vernetzten Steuergerät selbst der Fehler erkannt wurde.

In einer bevorzugten Ausführungsform werden die Variablen aller bzw. aller für eine Auswertung notwendigen vernetzten Steuergeräte durch das Trigger-Signal angefordert und in dem Fehlerspeicher abgelegt. Im Fehlerspeicher liegt damit ein Abbild der Gesamtfahrzeug-Situation vor. Alle notwendigen Steuergeräte ist dabei derart zu verstehen, dass gegebenenfalls bereits eine Anzahl von Steuergeräten ausreichend Daten zur Abbildung der interessierenden Fahrzeug-Situation liefern. Welche Steuergeräte dies sind, kann fest vorgegeben werden oder aber situativ angepasst werden.

In einer weiteren Ausführungsform werden die Daten im Fehlerspeicher mit einem Zeitstempel oder einer anderen eindeutigen Markierung, die eine Zuordnung der verschiedenen Daten erlaubt, abgespeichert. Dadurch lassen sich verschiedene Fehlerfälle chronologisch bewerten. Daneben lassen sich weitere Informationen beispielsweise eine Kennung des anfordernden Steuergerätes etc. mit den Daten im Fehlerspeicher ablegen.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der Fehlerspeicher als System-Fehlerspeicher ausgebildet. Die Variablen werden dadurch zentral an einer definierten Schnittstelle gesammelt. Der System-Fehlerspeicher ist beispielsweise direkt und/oder mit speziellen Diagnosesystemen auslesbar. Das Auslesen kann u.a. in einer Werkstatt, durch einen Kundendienst und/oder durch eine Qualitätssicherung erfolgen.

In einer weiteren Ausführungsform ist der System-Fehlerspeicher mit einer Datenloggerfunktion ausgebildet. Dabei werden in dem System-Fehlerspeicher alle auf einem Datenbus verfügbaren Fahrzeugdaten unabhängig von aufgetretenen Problemen mit einem festgelegten Zeitintervall abgespeichert. Der System-Fehlerspeicher ist als Schieberegister oder Ringspeicher ausgebildet, so dass gespeicherte Daten in bestimmten Abständen überschrieben werden. Im System-Fehlerspeicher stehen damit mindestens die Daten der Fahrsituation kurz vor und kurz nach der Fehlererkennung zur Verfügung. Anstelle eines Sendens der Informationen über das Fahrzeugnetz kann auch eine zusätzlich Datenleitung vorgesehen werden. Dadurch erhöht sich jedoch der Verdrahtungsaufwand.

In einer weiteren Ausführungsform sind die Steuergeräte mit lokalen Fehlerspeichern mit einer Datenloggerfunktion ausgebildet. Dabei werden in den lokalen Fehlerspeichern relevante Gerätedaten unabhängig von aufgetretenen Problemen mit einem festgelegten Zeitintervall abgespeichert. In den lokalen Fehlerspeichern stehen damit mindestens die Daten der Fahrsituation kurz vor und kurz nach der Fehlererkennung und/oder dem Empfang eines Trigger-Signals zur Verfügung. Diese können im lokalen Fehlerspeicher abgelegt werden sowie an den Fehlerspeicher eines anfordernden Steuergerätes und/oder eines System-Fehlerspeichers übermittelt werden.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird der Inhalt des Fehlerspeichers nicht mit den Fehlereinträgen gelöscht. Wird ein Fehler beispielsweise in einer Werkstatt erkannt, so kann der Fehler behoben werden und der entsprechende Fehlereintrag wird gelöscht. Bei einem konventionellen Fehlerspeicher wird dessen Inhalt zusammen mit dem Fehlereintrag gelöscht. Dadurch ist jedoch die im Fehlerspeicher abgelegte Information für eine anschließende Analyse beispielsweise durch die Qualitätssicherung verloren. Erfindungsgemäß ist das Löschen des Fehlerspeichers daher vorzugsweise unabhängig von einem Löschen der Fehlereinträge.

In einer weiteren Ausführungsform sind die Daten des Fehlerspeichers online übertragbar. Die Übertragung erfolgt beispielsweise an einen Kundendienst. Handelt es sich bei dem Fehler um einen Software-Fehler so kann eine fehlerfreie Software-Version an das Fahrzeug übertragen werden und/oder ein Update aufgespielt werden, ohne dass der Fahrzeugnutzer hierfür eine Werkstatt aufsuchen muss. Die online Übertragung ist auch von Werkstätten nutzbar, wobei eine Analyse beispielweise durch einen Experten durchführbar ist, welcher nicht vor Ort sitzt. Die Daten des Fehlerspeichers sind außerdem an eine Zentrale übermittelbar, welche eine Einordnung des Fehlers bezüglich dessen Häufigkeit bei einem bestimmten Fahrzeugtyp und/oder Fahrzeugen einer bestimmten Produktionsstätte etc. durchführt. Daraus ergeben sich Einsparpotentiale für Fehlerrecherchen, Entwicklungszeiten und/oder Reparaturkosten.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die Figuren zeigen:
1 schematische Darstellung eines Fahrzeugs mit einem elektronischen Fahrzeugsystem
2 schematische Darstellung eines elektronischen Fahrzeugsystems mit System-Fehlerspeicher.
1 zeigt schematisch ein Fahrzeug 100 mit einem Ausschnitt aus einem elektronischen Fahrzeugsystem. Das elektronische Fahrzeugsystem umfasst mindestens einen Datenbus 1 über welchen Steuergeräte 12, 14, 16 miteinander vernetzt sind. Der Datenbus 1 umfasst weitere Steuergeräte, welche jedoch aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellt sind. Mit steigender Anzahl an Steuergeräten und/oder wachsender Komplexität des Fahrzeugsystems häufen sich Probleme mit Elektronik und/oder Software. Die Ursache eines am Fahrzeug auftretenden Fehlers ist dabei oftmals nicht eindeutig erkennbar. Um die Ursache zu ergründen ist eine umfassende Analyse der Gesamtfahrzeug-Situation hilfreich. Hierfür notwendige Information werden vorzugsweise in einem in 2 dargestellten System-Speicher 4 abgelegt.
2 zeigt schematisch einen Ausschnitt eines elektronischen Fahrzeugsystems mit einem System-Fehlerspeicher 4. Das elektronische Fahrzeugsystem umfasst dabei den Datenbus 1 mit den Steuergeräten 12, 14, 16 und einen Datenbus 2 mit Steuergeräten 22, 24. Das Fahrzeugsystem umfasst zusätzlich weitere nicht dargestellte Datenbusse und/oder Steuergeräte. Die Steuergeräte 12, 14, 16, 22, 24 sind mit lokalen Fehlerspeichern 120, 140, 160, 220, 240 ausgebildet, in welchen Fehlereinträge und/oder gerätspezifische Variablen speicherbar sind. Die Datenbusse 1, 2 sind über ein Gateway 3 miteinander verknüpft. Die Datenbusse 1, 2 sind dadurch physikalisch getrennt und können unterschiedliche Eigenschaften, beispielsweise unterschiedliche Übertragungsraten aufweisen.
Der System-Fehlerspeicher 4 ist über eine Schnittstelle 41 mit der Schnittstelle 51 eines Diagnosegerätes 5 verbindbar. Die Daten des System-Fehlerspeichers 4 sind durch das Diagnosegerät 5 auslesbar. Dabei ist es denkbar, den System-Fehlerspeicher 4 mit einem Zugriffsschutz auszubilden, so dass ein Auslesen der Daten aus dem System-Fehlerspeicher 4 nur durch autorisierte Personen möglich ist. Sicherheitstechnisch irrelevante Daten, beispielsweise betreffend einzelne elektronische Steuergeräte 12, 14, 16, 22, 24, können dabei auch durch nicht-autorisierte Personen ausgelesen werden. Das Diagnosegerät 5 verfügt zudem über eine Online-Schnittstelle 52 über welche es mit einer Zentrale 6 verknüpfbar ist. Dabei ist es denkbar, dass die Zentrale 6 beispielsweise einen Schlüssel zum Lesen der Daten des System-Fehlerspeichers 4 übermittelt und/oder dass Daten mittels Diagnosegerät 5 an die Zentrale 6 übertragbar sind nicht jedoch am Diagnosegerät 5 ablesbar.
In der in 2 dargestellten Fehlersituation wird der Fehler durch das Steuergerät 12 erkannt. Dies muss jedoch nicht bedeuten, dass das Steuergerät 12 alleine und/oder in Zusammenwirkung mit anderen Steuergeräten 14, 16, 22, 24 und/oder dem Gateway 3 ursächlich für den Fehler ist.
Aufgrund des erkannten Fehlers sendet das Steuergerät 12 den Inhalt LS₁₂ seines lokalen Fehlerspeichers 120 an den System-Fehlerspeicher 4. Der Inhalt LS₁₂ umfasst dabei mindestens die Variablen des Steuergerätes 12, welche die Situation des Steuergerätes 12 im oder kurz nach Erkennen des Fehlers widerspiegeln. Der lokale Fehlerspeicher 120 ist vorzugsweise mit einer Datenloggerfunktion ausgebildet. Im lokalen Fehlerspeicher 120 werden dabei unabhängig von der anliegenden Fahrsituation mit einem festgelegten Zeitintervall die Variablen des Steuergerätes 12 abgelegt. Im lokalen Fehlerspeicher liegen dadurch auch Daten vor, welche die Situation des Steuergerätes 12 kurz vor Erkennen des Fehlers widerspiegeln. Um die Kapazitätsanforderungen an den lokalen Fehlerspeicher 120 zu reduzieren ist dieser als Ringspeicher oder Schieberegister ausgebildet. D.h., die abgelegten Daten werden mit Abständen größer oder gleich dem Zeitintervall überschrieben.
Das Steuergerät 12 generiert zudem aufgrund des erkannten Fehlers ein Trigger-Signal FT, welches an alle mit ihm vernetzten Steuergeräte 14, 16, 22, 24 übermittelt wird. Daneben ist es auch denkbar, eine Evaluation des Fehlers durch das erkennende Steuergerät 12 durchzuführen und in Abhängigkeit des Fehlers das Trigger-Signal FT gezielt für einzelne Steuergeräte zu adressieren.
Die vernetzten Steuergeräte 14, 16, 22, 24 empfangen das Trigger-Signal FT. Das Trigger-Signal FT veranlasst dabei das jeweilige Steuergerät 14, 16, 22, 24, die Variabeln betreffend seine Situation in dem zugehörigen lokalen Fehlerspeicher 140, 160, 220, 240 abzulegen und ein Abbild LS₁₄, LS₁₆, LS₂₂, LS₂₄ des lokalen Fehlerspeichers 140, 160, 220, 240 an den System-Fehlerspeicher 4 zu senden. Daneben ist es auch denkbar, dass keine zusätzliche Speicherung in den lokalen Fehlerspeichern 140, 160, 220, 240 bei Empfang des Trigger-Signals FT stattfindet. Die lokalen Fehlerspeicher 140, 160, 220, 240 sind vorzugsweise mit Datenloggerfunktionen ausgebildet, so dass auch Informationen über die Situation der Steuergeräte 14, 16, 22, 24 kurz vor Empfang des Trigger-Signals FT zur Verfügung stehen.
Im System-Fehlerspeicher 4 werden die Daten LS₁₂, LS₁₄, LS₁₆, LS₂₂, LS₂₄ der Steuergeräte 12, 14, 16, 22, 24 gespeichert. Vorzugsweise werden mit den Daten im System-Fehlerspeicher 4 zusätzliche Informationen gespeichert. Als zusätzliche Informationen sind beispielsweise ein Zeitstempel, d.h. Datum und/oder Uhrzeit, ein Fehlereintrag des erkennenden Steuergerätes 12, eine Kennung des erkennenden Systems 12 denkbar.
Der System-Fehlerspeicher 4 ist mit einer Schnittstelle 41 ausgebildet. Die Schnittstelle 41 ist beispielsweise in einer Werkstatt durch ein Diagnosegerät 5 zugänglich. Das Diagnosegerät 5 ist hierzu mit einer zu der Schnittstelle 41 kompatiblen Schnittstelle 51 ausgebildet.
Ist der Fehler durch die Werkstatt behebbar, so kann der entsprechende Fehlereintrag gelöscht werden. Durch ein Löschen des Fehlereintrags wird der Inhalt des System-Fehlerspeichers 4 vorzugsweise nicht zerstört. Dieser steht für eine umfassende Analyse der Fehlerursache weiter zur Verfügung. Hierfür können die Daten beispielsweise über die Online-Schnittstelle 52 des Diagnosegerätes 5 an die Zentrale 6 übertragen werden. In der Zentrale 6 können durch Experten umfangreiche Analysen durchgeführt werden, ohne dass den Experten hierfür das Fahrzeug selbst zur Verfügung gestellt werden muss. Außerdem lassen sich in der Zentrale 6 auch Daten unterschiedlicher Fahrzeuge vergleichen.
Es ist auch denkbar, dass der System-Fehlerspeicher 4 direkt über eine geeignete Schnittstelle und/oder mittels eines Fahrzeugkommunikationssystems mit einem Kundendienst verbindbar ist. Software-Fehler können so durch Übertragung von Updates ohne Werkstattbesuch behoben werden.
Durch die Verfügbarkeit umfassender Informationen betreffend die Situationen aller Steuergeräte an einer gemeinsamen Schnittstelle ist eine umfassende Analyse der Fahrsituation im Fehlerfall durchführbar. Dadurch ergibt sich eine schnellere und zuverlässigere Diagnosemöglichkeit der Fehlerursache.

Claims

Verfahren für eine Diagnose eines elektronischen Fahrzeugsystems, umfassend mindestens zwei vernetzte Steuergeräte (12, 14, 16, 22, 24), wobei ein Fehler an einem ersten Steuergerät (12) erkannt wird und mindestens ein Fehlereintrag und/oder die Variablen des ersten Steuersystems (LS₁₂) in mindestens einem Fehlerspeicher (120, 4) abgelegt werden, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät (12) ein Trigger-Signal (FT) an mindestens ein mit ihm vernetztes Steuergerät (14, 16, 22, 24) sendet und das empfangende Steuergerät (14, 16, 22, 24) nach Empfang des Trigger-Signals (FT) seine Variablen und/oder seinen Fehlereintrag (LS₁₄, LS₁ ₆, LS₂₂, LS₂₄) an den Fehlerspeicher (120, 4) sendet, wobei die Variabeln und/oder der Fehlereintrag (LS₁ ₄, LS₁ ₆, LS₂₂, LS₂₄) in dem Fehlerspeicher (120, 4) abgelegt werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Variablen und/oder Fehlereinträge (LS₁₂, LS₁ ₄, LS₁ ₆, LS₂₂, LS₂₄) aller oder aller für ein Auswertung notwendigen Steuergeräte (12, 14, 16, 22, 24) des Fahrzeugsystems durch das Trigger-Signal (FT) angefordert und in dem Fehlerspeicher (120, 4) abgelegt werden.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Variablen und/oder Fehlereinträge (LS₁₂, LS₁ ₄, LS₁ ₆, LS₂₂, LS₂₄) im Fehlerspeicher (120, 4) mit einem Zeitstempel oder einer anderen eindeutigen Markierung abgespeichert werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Fehlerspeicher als System-Fehlerspeicher (4) ausgebildet ist.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der System-Fehlerspeicher (4) mit einer Datenloggertunktion ausgebildet ist.
Verfahren nach einem der genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Steuergerät (12, 14, 16, 22, 24) des Fahrzeugsystems mit einem lokalen Fehlerspeicher (120, 149, 160, 220, 240) mit einer Datenloggerfunktion ausgebildet ist.
Verfahren nach einem der genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Inhalt des Fehlerspeichers (4, 120) nicht mit den Fehlereinträgen gelöscht wird.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Daten des Fehlerspeichers (4, 120) online übertragen werden.
Vorrichtung für eine Diagnose eines elektronischen Fahrzeugsystems, umfassend mindestens zwei vernetzte Steuergeräte (12, 14, 16, 22, 24), wobei ein Fehler an einem ersten Steuergerät (12) erkennbar ist und mindestens ein Fehlereintrag und/oder die Variablen des ersten Steuersystems (LS₁₂) in einem Fehlerspeicher (120, 4) ablegbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass durch das Steuergerät (12) ein Trigger-Signal (FT) an mindestens ein mit ihm vernetztes Steuergerät (14, 16, 22, 24) sendbar ist und das Trigger-Signal (FT) durch das vernetzte Steuergerät (14, 16, 22, 24) empfangbar ist, Variablen und/oder ein Fehlereintrag (LS₁₄, LS₁ ₆, LS₂₂, LS₂₄) des empfangenden Steuergerätes (14, 16, 22, 24) an den Fehlerspeicher (120, 4) sendbar und in dem Fehlerspeicher (120, 4) ablegbar sind.
Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Variablen und/oder Fehlereinträge (LS₁₂, LS₁ ₄, LS₁ ₆, LS₂₂, LS₂₄) aller oder aller für eine Auswertung notwendigen Steuergeräte (12, 14, 16, 22, 24) des Fahrzeugsystems durch das Trigger-Signal anforderbar und in dem Fehlerspeicher (120, 4) ablegbar sind.
Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Variablen und/oder Fehlereinträge (LS₁₂, LS₁ ₄, LS₁ ₆, LS₂₂, LS₂₄) im Fehlerspeicher (120, 4) mit einem Zeitstempel oder einer anderen eindeutigen Markierung speicherbar sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Fehlerspeicher als System-Fehlerspeicher (4) ausgebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der System-Fehlerspeicher (4) mit einer Datenloggertunktion ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Steuergerät (12, 14, 16, 22, 24) des Fahrzeugsystems mit einem lokalen Fehlerspeicher (120, 149, 160, 220, 240) mit einer Datenloggerfunktion ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der oder die Fehlereinträge unabhängig von einem Inhalt des Fehlerspeichers (120, 4) löschbar sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Daten des Fehlerspeichers online übertragbar sind.