DE19638166A1 - Verfahren und System zur Festlegung und Kontrolle des Konfigurationszustandes eines Steuergeräts für ein Kraftfahrzeug - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Festlegung und Kon­ trolle des Konfigurationszustandes eines Steuergeräts für ein Kraftfahrzeug gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.

Kraftfahrzeuge werden zunehmend mit immer mehr und immer kom­ plexeren Funktionseinheiten ausgestattet, für die Steuerungen vorgesehen werden müssen. Diese Funktionseinheiten umfassen beispielsweise Getriebe- und Motorsteuerungen, ABS-Systeme, ferner Insassenschutzsysteme mit Airbags, Gurtstrammersyste­ men etc. Bei den Insassenschutzsystemen setzen sich immer mehr Mehrfachsysteme, d. h. Systeme mit beispielsweise jeweils einem Airbag- und Gurtstrammersystem für den Fahrer und den oder die Beifahrer, durch.

Für den Hersteller solcher Funktionseinheiten bzw. Schutzsys­ teme stellt sich die Aufgabe, deren Steuerung und Kontrolle so auszulegen, daß sie für unterschiedliche Fahrzeugausstat­ tungen verwendet werden können. So sollen etwa Insassen­ schutzsysteme mit einem Fahrersystem oder zusätzlichen Bei­ fahrersystem und gegebenenfalls auch nachgerüstete Systeme einsetzbar sein.

Wünschenswert wäre eine einheitliche Ausstattung der Fahr­ zeuge mit einer einheitlichen ECU-Ausführung. Auch sollte es möglich sein, Funktionseinheiten oder Systemeinheiten mit zusätzlichen Systemen, etwa ein Airbag- und Gurtstrammer­ system zusätzlich z. B. mit einem Sitzbelegungssystem, zu kom­ binieren. Im praktischen Einsatz könnte so beispielsweise ab­ hängig von der Sitzbelegungserkennung der Airbag ausgelöst werden, wenn ein Beifahrer tatsächlich im Kraftfahrzeug sitzt, ansonsten ein unnötiges Aufblasen bei fehlendem Bei­ fahrer indessen vermieden werden.

Ein Insassenschutz-Steuersystem sollte daher mit einer Dis­ kriminations- und Überwachungseinrichtung versehen sein, die feststellt, ob nur Systemeinheiten für den Fahrer oder zu­ sätzlich noch Systemeinheiten für den Beifahrer sowie gege­ benenfalls, welche Systemeinheiten überhaupt vorhanden sind. Abhängig von dem Diskriminationsergebnis könnte z. B. ent­ schieden werden, nicht angeschlossene Zündkreise nicht mit einem Auslösesignal zu beaufschlagen. Da es sich um ein In­ sassenschutzsystem handelt, ist es besonders wichtig, daß diese Diskrimination und Überwachung mit höchster Zuverläs­ sigkeit erfolgt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und ein System zur Festlegung und Kontrolle eines Steuergeräts für ein Kraftfahrzeug zur Verfügung zu stellen, das eine zu­ verlässige Definition der Gerätebedingungen ermöglicht.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß bei einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und einem System mit den Merkmalen des Anspruchs 10 gelöst.

Vorteilhafte weitere Verfahrens- und Systemvarianten sind Gegenstand der Unteransprüche.

Durch das erfindungsgemäße System und Verfahren wird einer­ seits festgelegt, welche Konfiguration und Funktionen das eingebaute Steuergerät haben soll. Dies ermöglicht es, einen Steuergeräte-Typ für die vielfältigsten Einsatzfälle aus zu­ gestalten, ohne daß das Steuergerät in irgendeiner Weise um­ gebaut werden muß oder verschiedene Steuergeräte-Typen vorge­ sehen werden müssen. Es muß lediglich entsprechend dem Ein­ satzzweck oder den Einbaubedingungen codiert werden. Bei­ spielsweise ist eine Anpassung an den Typ des Kraftfahrzeuges erforderlich, wenn sich die Fahrzeugstruktur, die verwendeten Warnlampen, Einbaudaten, etc. unterscheiden. Es kann durch die Codierung festgelegt werden, welche der vorhandenen Pa­ rameter- und Datensätze, Programmteile, Funktionen verwendet werden sollen.

Das erfindungsgemäße Verfahren und System ermöglichen es festzulegen, welche Konfiguration das eingebaute Steuergerät haben soll. Die eingegebene Konfigurations- bzw. Funktion­ scodierung wird zweckmäßigerweise jedesmal bei Einschalten des Kraftfahrzeuges abgefragt. Abhängig von der festgestell­ ten Codierung, d. h. der Identifizierung des Steuergeräts in seiner Soll-Ausstattung, ist dieses dann in seinem Verhalten festgelegt.

Es können dann beispielsweise Prüfroutinen in der ECU abgear­ beitet werden, um nicht angeschlossene Zündkreise zu identi­ fizieren, und ferner gegebenenfalls Bestätigungsmessungen ausgelöst werden. Die Prüfkreise der als nicht vorhanden festgestellten Systeme können stets aktiviert werden und bei­ spielsweise das Zündauslösesignal auf die zugehörigen Aus­ lösekreise gegeben werden. Alternativ kann jedoch auch vorge­ sehen werden, die Prüfkreise zu deaktivieren. In anderen Fällen kann durch die Codierung bestimmt werden, welche Warn­ einrichtung angeschlossen ist, um was für einen Warnlampen-Typ es sich handelt.

Um eine hohe Zuverlässigkeit zu erreichen, ist bei der An­ wendung für ein Insassenschutzsystem vorzugsweise eine dop­ pelte Codierung vorgesehen derart, daß zum einen ein Code an­ gibt, ob nur die Fahrer-Systeme vorhanden sind, und ein weiterer Code abgibt, ob Fahrer- und Beifahrer-Systeme einge­ baut sind. Nur wenn beide Codes angeben, daß es nur Fahrer-Systeme gibt, werden Systemtests nur an den Fahrer-Systemen durchgeführt.

Um Fehlschaltungen während des Betriebs des Kraftfahrzeugs auszuschließen, sollte periodisch die Konfigurationscodierung überprüft werden und mit der beim Start festgestellten Kon­ figurationscodierung verglichen werden. Auf diese Weise kann dem eventuellen Auftreten von Störsignalen begegnet werden. Die Ausgabe eines Fehlersignals bei Feststellen einer Ab­ weichung der beiden Codierungen ermöglicht es beispielsweise, von Hand eine Neueinstellung vorzunehmen oder baldmöglichst nach dem Feststellen eines Fehlers eine Werkstatt aufzusuchen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden an­ hand der Zeichnung erläutert. Es zeigen

Fig. 1 ein Flußdiagramm, das die Prozedur zur Feststellung und Auswertung der Konfigurationscodierung dar­ stellt, und

Fig. 2 ein Flußdiagramm, das die Prozedur zur Bestimmung der Ausstattung des Kraftfahrzeugs darstellt.

Im folgenden wird die Konfigurationsfeststellung und -kon­ trolle anhand eines Insassenschutzsystems veranschaulicht, das mit Airbag und Gurtstrammer ausgestattet ist.

Konkret sind für die Steuereinheit (im folgenden ECU) des Systems zwei Konfigurationseingänge vorgesehen, nämlich zur Konfiguration nur der Fahrer-Systeme und zusätzlich der Bei­ fahrersysteme. Als Systeme werden hier Airbag- und Gurtstram­ mersysteme betrachtet. Selbstverständlich sind auch andere Insassenschutzsysteme hier mit umfaßt, ohne daß sie explizit erwähnt sind. Dies würde dann eine entsprechende Gestaltung der Konfigurationseingänge bedingen. Es müssen im vorlieg­ enden Fall vier Auslösekreise überwacht werden, je einer für den Airbag und einer für den Gurtstrammer jeweils des Fahrers und des Beifahrers. In Abhängigkeit von der erkannten Aus­ stattungsvariante im Fahrzeug werden die betreffenden Auslösekreise in ihrer Funktion überwacht.

Für das Setzen der beiden Eingänge sind im Fall des veran­ schaulichten Ausführungsbeispiels zwei Pin-Codierungen für die Konfigurationscodierung vorgesehen, z. B. für einen Pin A "1" oder "0" und für einen Pin B "1" oder "0", "1" bedeutet, der Anschluß ist mit der Versorgungsspannungsquelle, d. h. der Batterie, verbunden, und "0" bedeutet, der Anschluß ist mit Erde verbunden. Ist der Anschluß des Pins A auf "1" und der Anschluß des Pins B auf "0" gesetzt, dann heißt dies, es sind Fahrer- und Beifahrer-Systeme im Kraftfahrzeug eingebaut. Das Ergebnis ist, daß für alle vier Auslösekreise die Systemtests durchgeführt werden. Wenn der Anschluß des Pins A auf "0" und der Anschluß des Pins B auf "1" gesetzt ist, dann bedeutet dies, es sind nur die Fahrer-Systeme eingebaut, und es werden nur für die Auslösekreise des Fahrersystems die Systemtests durchgeführt. Außer bei dieser letztgenannten Konfiguration­ scodierung wird stets von der Steuereinheit entschieden, daß die Ausstattung für Fahrer und Beifahrer eingebaut ist. Dies ist eine zusätzliche Sicherheitsmaßnahme.

Aus Sicherheitsgründen muß redundante Information betreffend die Ausstattung des Kraftfahrzeugs erlangt werden. Hierzu sind vier Vorgehensweisen vorgesehen:

• A) Analyse der Pin-Codierung (Codierung der Pins A und B) beim Start;
• B) zyklische Analyse der Pin-Codierung;
• C) Langzeitspeicherung der als richtig festgestellten Pin-Codierung;
• D) Bestätigungsmessungen.

Diese Prüf- und Kontrollvorgänge werden nunmehr im einzelnen erläutert.

Als erstes wird die Prozedur zur Feststellung und Auswertung der Konfigurationscodierung anhand des Flußdiagramms von Fig. 1 beschrieben. Nach dem Start des Fahrzeugs mit Ein­ schalten der Zündung (Schritt S101) und wenn die ECU mit aus­ reichend hoher Versorgungsspannung versorgt ist, wird die Pin-Codierung (es wird hier nur die Codierung der Pins A und B betrachtet) fünfmal abgetastet (Schritt S102). Nur wenn fünfmal in Folge die Codierung "nur Fahrer" (Pin A auf "0" und Pin B auf "1") festgestellt worden ist, schaltet die ECU auf diese Ausstattungsvariante um, sonst auf die Ausstat­ tungsvariante "Fahrer und Beifahrer" (Schritt S103). Damit ist die Start-Analyse der Pin-Codierung gemäß Vorgehensweise (A) abgeschlossen.

Als nächstes wird beim Schritt S104 abgefragt, ob im EEPROM der ECU bereits ein bangzeit-Speicherwert RM gespeichert ist. Ein solcher Langzeit-Speicherwert RM kann in einem Dialog zwischen einer Diagnoseeinheit (Tester) und der ECU im EEPROM als fester Speicherwert gesetzt werden, zweckmäßig nach dem Einbau der ECU in das Kraftfahrzeug und später für Wartungs- und Diagnosezwecke. So kann beispielsweise dann solch eine Diagnoseeinheit (Tester) die festgestellte Pin-Codierung ab­ fragen, woraufhin ihr von der ECU die daraus ermittelte Sys­ temvariante mitgeteilt wird. Ist diese Systemvariante rich­ tig, d. h. wird sie von der Diagnoseeinheit (Tester) bestä­ tigt, setzt die ECU wieder im EEPROM im Langzeitspeicher eine entsprechende Codierung (z. B. Speicherwert RM "AAh" für "Fah­ rer und Beifahrer" und "55h" für "nur Fahrer"). Die Langzeit-Speicherwerte RM werden für die Lebensdauer der ECU gespei­ chert. Der Vorgang des Setzens des Speicherwerts RM wird später anhand des Flußdiagramms von Fig. 2 noch mehr im ein­ zelnen erläutert.

Ist noch kein Speicherwert RM gesetzt, wird zum Schritt S109 fortgeschritten, bei dem abgefragt wird, ob das Ergebnis der Startanalyse (nur Fahrer) ist. Ist die Antwort "Ja", wird zum Schritt S110 fortgeschritten, bei dem ein Fehlersignal er­ zeugt wird, das von der ECU ausgegeben wird. Auf diese Weise wird eine Fehleranzeige (Warnlampe) gegeben, wenn die Ent­ scheidung "nur Fahrer" der ECU durch eine externe Diagnosee­ inheit (Tester) nicht bestätigt worden ist. Nach dem Schritt S110 wird zum Schritt S108 fortgeschritten. Ist die Antwort beim Schritt S109 "Nein", dann wird direkt zum Schritt S108 fortgeschritten.

Ist der Speicherwert RM im EEPROM gesetzt, d. h. ist die Ant­ wort "Ja", wird beim Schritt S105 das Ergebnis der Analyse des Schritts S102 mit dem Speicherwert RM verglichen. Beim Schritt S106 wird das Ergebnis des Vergleichs betrachtet. Es wird negativ gesetzt, d. h. Antwort "Nein", wenn die Werte un­ terschiedlich sind, und in diesem Fall wird beim Schritt S107 ein Fehlersignal erzeugt, das dann von der ECU ausgegeben wird. Anschließend wird zum Schritt S108 fortgeschritten. Ist das Ergebnis des Vergleichs positiv, d. h. Antwort "Ja", wird der Schritt S108 ausgeführt.

Beim Schritt S108 wird die zyklische Analyse der Pin-Codie­ rung gemäß Vorgehensweise (B) gestartet. Beim Schritt S111 wird das Ergebnis des Vergleichs betrachtet. Es wird negativ gesetzt, d. h. Antwort "Nein", wenn die Werte unterschiedlich sind, und in diesem Fall wird beim Schritt S112 ein Fehler­ signal erzeugt, das dann von der ECU ausgegeben wird. An­ schließend wird zum Schritt S113 fortgeschritten. Ist das Er­ gebnis des Vergleichs positiv, d. h. Antwort "Ja", wird eben­ falls zum Schritt S113 übergegangen, mit dem ein Durchlauf der zyklischen Analyse beendet ist und der andere Aufgaben betrifft. Anschließend geht die Prozedur zurück zum Schritt S108.

Es wird nun anhand des Flußdiagramms von Fig. 2 die Prozedur zur Bestimmung der Ausstattung des Kraftfahrzeugs, ein­ schließlich der Langzeitspeicherung der als richtig fest­ gestellten Pin-Codierung (Vorgehensweise (C)) erläutert. Beim Schritt S201 wird vom Tester die Ausstattungskonfiguration abgefragt. Es wird das Ergebnis der Start-Analyse der Pin-Codierung, das heißt die beim Schritt S103 gesetzte Ausstat­ tungsvariante, festgestellt. Zu diesem Zweck erfolgt zunächst beim Schritt S202 die Abfrage: Ist die Ausstattungsvariante "nur Fahrer"? Ist die Antwort "Ja", so werden beim Schritt S203 Bestätigungsmessungen durchgeführt (Vorgehensweise (D)). Es können beispielsweise fünf Widerstandsmessungen in den Auslösekreisen für die Beifahrer-Systeme durchgeführt werden. Wenn nicht jedesmal bei der Abfrage des Schritts S204 das Er­ gebnis "Zündpillenwiderstand zu groß" ist, wird beim Schritt S205 von der Diskriminationseinheit DE die Meldung "Ausstat­ tung nicht klar" gegeben. Beim Schritt S206 erfolgt dann keine Änderung des Speicherwerts RM.

Ist das Ergebnis der Abfrage des Schritts S204 "Ja", gibt die Diskriminationseinheit DE beim Schritt S207 die Meldung "nur Fahrer" ab. Die Diagnoseeinheit (Tester) gibt dann eine Rück­ meldung, deren Ergebnis beim Schritt S208 geprüft wird. Ist die Antwort "Ja", d. h. sind nur Fahrer-Systeme eingebaut, wird beim Schritt S209 im Langzeitspeicher der Wert RM auf "55h" gesetzt. Ist die Antwort "Nein", d. h. sind mehr Systeme eingebaut, wird der Speicherwert RM beim nachfolgenden Schritt S210 nicht geändert.

War hingegen das Ergebnis der Start-Analyse, d. h. der Abfrage des Schritts S202 "Nein", meldet die Diskriminationseinheit DE beim Schritt S211 "Fahrer und Beifahrer". Die Diagnoseein­ heit (Tester) gibt dann eine Rückmeldung, deren Ergebnis beim Schritt S212 geprüft wird. Ist die Antwort "Ja", d. h. sind weitere Systeme außer den Fahrer-Systemen eingebaut, wird beim Schritt S213 im Langzeitspeicher der Wert RM auf "AAh" gesetzt. Ist die Antwort "Nein" wie bei der Rückmeldung des Schritts S208, wird der Speicherwert RM beim nachfolgenden Schritt S210 nicht geändert.

Zu den Fehlmeldungen bzw. fehlerhaften Entscheidungen der Diskriminationseinheit kann es aufgrund unterschiedlicher Ur­ sachen kommen:

• i) Es sind nur Fahrer-Airbag und Gurtstrammer vorhanden. Trotzdem ist festgestellt worden, daß weitere Systeme einge­ baut seien. Dies kann der Fall sein, wenn die Pins A oder B der ECU nicht richtig angeschlossen sind. Aufgrund von zyk­ lischen Messungen in den nicht angeschlossenen Beifahrer-Auslösekreisen wird festgestellt, daß der Zündpillenwider­ stand (2 oder 4) zu hoch ist, und es wird eine zugehörige Warnleuchte eingeschaltet. Es muß festgestellt werden, wel­ cher Zündpillenwiderstand (2 oder 4) als zu hoch gespeichert ist. Es muß die Pin-Codierung an der ECU geprüft werden. Je­ mand kann vergessen haben, die Beifahrer-Auslösekreise an­ zuschließen. Der festgestellte Fehler muß beseitigt werden und dann der Fehler-Speicher der ECU gelöscht werden.
• ii) Es sind zwar Beifahrer-Systeme eingebaut, werden aber nicht als vorhanden angegeben. Dies kann der Fall sein, wenn Pin A und B vertauscht sind und außerdem nach Einbau der ECU vom Hersteller des Kraftfahrzeugs die falsche Ausstattungs­ meldung bestätigt worden ist. Fehler in den Beifahrer-Aus­ lösekreisen können nicht festgestellt werden, aber die ECU versucht nichtsdestoweniger, die Beifahrer-Systeme auszu­ lösen.

Claims (15)

1. Verfahren zur Festlegung und Kontrolle des Konfigurations­ zustandes eines Steuergeräts für ein Kraftfahrzeug, dadurch gekennzeichnet, daß die Konfiguration und/oder bestimmte Funktionen des in das Kraftfahrzeug eingebauten Steuergeräts codiert werden, die Konfigurationscodierung abgefragt wird und das Steuergerät seine Steuerfunktionen abhängig von dem Ergebnis der Codierungsabfrage ausführt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Kraftfahrzeug- und/oder weitere Einbaudaten codiert werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ab­ hängig von dem Ergebnis der Codierungsabfrage Daten(sätze) und Programminformation des Steuergeräts aktiviert werden.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Codierung durch äußere Beschaltung der Steuereinheit (ECU) des Steuergeräts erfolgt.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Start des Kraftfahrzeuges die Konfigurationscodierung des Steuergeräts festgestellt wird (S102) und bei Betrieb des Kraftfahrzeuges die Konfigurationscodierung periodisch über­ prüft wird (S108), wobei im Fall einer Abweichung der zwi­ schen der bei Start festgestellten und der später festge­ stellten Konfigurationscodierung ein Fehlersignal ausgegeben wird (S112).

6. Verfahren nach Anspruch 1, zur Steuerung und Kontrolle des Aktivierungszustandes eines Insassenschutzsystems eines Kraftfahrzeugs mit Systemeinheiten für den Fahrer und Bei­ fahrer, dadurch gekennzeichnet, daß abhängig von dem Ergebnis der Konfigurationscodierungsabfrage die Steuerung der Kreise der nicht angeschlossenen Systeme durchgeführt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Überprüfung der Konfigurationscodierung wiederholt wird und nur dann die Beifahrer-Systemeinheiten deaktiviert werden, wenn bei jeder Überprüfung die zugehörige Konfigurationsco­ dierung festgestellt worden ist.

8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die festgestellte Konfigurationscodierung auf eine Bestätigung einer Diagnoseeinheit hin von der Steuereinheit (ECU) gespei­ chert wird (S209, S213).

9. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß Kontrollmessungen in den Auslösekreisen der anderen Syste­ meinheiten durchgeführt werden (S203), wenn die Konfigura­ tionscodierung für die Aktivierung nur der Fahrer-System­ einheiten festgestellt worden ist (S202), und ein Fehlersig­ nal ausgegeben wird (S205), wenn ein von dem gemäß Konfigura­ tionscodierung erwarteten abweichendes Kontrollmeßsignal er­ faßt worden ist (S204).

10. System zur Festlegung und Kontrolle des Konfiguration­ szustandes eines Steuergeräts eines Kraftfahrzeugs, mit einer Steuereinheit (ECU), insbesondere zur Durchführung des Ver­ fahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit (ECU) mindestens einen Codiereingang zur Fes­ tlegung der Konfiguration und/oder Funktionen des Steuer­ geräts und eine Einheit (DE) zur Überprüfung der aktuellen Konfiguration aufweist, wobei die Steuereinheit (ECU) ab­ hängig von dem Ergebnis der Konfigurationsüberprüfung Daten­ sätze, Programminformation und/oder eingesetzte Kreise auswählt.

11. System nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Überprüfungseinheit die Konfiguration in der Initialisierung­ sphase überprüft und die festgestellte Konfiguration speichert.

12. System nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Überprüfungseinheit die Konfiguration während des Betriebes zyklisch überprüft.

13. System nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß eine externe Diagnoseeinheit anschließbar ist.

14. System nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß ein nichtflüchtiger Speicher (EEPROM) für die Speicherung einer Konfiguration vorgesehen ist, die von der Steuereinheit (ECU) als richtig erkannt und von einer externen Diagnoseeinheit bestätigt worden ist.

15. System nach Anspruch 10, zur Steuerung und Kontrolle des Aktivierungszustandes eines Insassenschutzsystems eines Kraftfahrzeugs für den Fahrer und Beifahrer, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Steuereinheit (ECU) mit den Prüf- und Auslösekreisen für die Systemeinheiten verbunden ist und ab­ hängig von dem Ergebnis der Konfigurationsüberprüfung die eingesetzten Zünd- und Auslösekreise auswählt.