DE19736231A1 - Verfahren zum Ändern von Daten eines Steuergeräts für ein Kraftfahrzeug - Google Patents

Verfahren zum Ändern von Daten eines Steuergeräts für ein Kraftfahrzeug

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ändern von Daten ei­ nes Steuergeräts für ein Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Für die Erprobung neuer Steuerfunktio­ nen eines Kraftfahrzeuges ist es von Vorteil, die neue Funk­ tion während des Betriebes des Kraftfahrzeuges zu verändern und die Auswirkung auf die Funktionsweise des Kraftfahrzeugs zu ermitteln. Auf diese Weise wird relativ schnell eine opti­ male Funktion gefunden.
Aus DE 33 18 410 C2 ist ein Verfahren zum Ändern und Optimie­ ren von Daten und Programmabläufen für programmierte Steuer­ geräte in Kraftfahrzeugen bekannt, bei dem eine erste Rechen­ einheit mit dem Kraftfahrzeug in Verbindung steht und parame­ terabhängige Signale des zu steuernden Vorganges erhält. Die erste Recheneinheit arbeitet eine neue Funktion unter Verwen­ dung der zugeführten parameterabhängigen Signale im Echtzeit­ betrieb ab und ermittelt daraus Daten, die in einen Speicher eingeschrieben werden. Eine zweite Recheneinheit, die Funk­ tionen des Kraftfahrzeuges steuert, greift auf die Daten im Speicher zu und berücksichtigt diese bei der Steuerung des Kraftfahrzeuges.
Die Aufgabe der Erfindung beruht darin, ein Verfahren zum Än­ dern von Daten bereitzustellen, mit dem auf einfache Art und Weise Daten mehrerer Steuergeräte des Kraftfahrzeuges geän­ dert werden können.
Die Aufgabe der Erfindung wird durch die Merkmale des An­ spruchs 1 gelöst. Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung be­ steht darin, daß Daten mehrerer Steuergeräte während des Be­ triebes des Kraftfahrzeuges über ein einziges Steuergerät verändert werden können.
Weitere vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der Figuren näher er­ läutert; es zeigen:
Fig. 1 eine Steuergerätekonfiguration,
Fig. 2 die Zuordnung eines Applikationsspeichers zu Steuer­ geräten,
Fig. 3 die Zuordnung eines Meßdatenspeichers zu Steuergerä­ ten,
Fig. 4 einen schematischen Programmablauf und
Fig. 5 einen Checksummenvektor.
Fig. 1 zeigt eine Ein- und Ausgabeeinheit, die eine Rechen­ einheit 1 mit einem Meßdatenspeicher 32 und einem Datenspei­ cher 33, eine Anzeigeeinheit 31 und eine Eingabeeinheit 30 umfaßt. Die Recheneinheit 1 ist über eine Eingangsleitung 20 und eine Ausgangsleitung 21 mit einem ersten Steuergerät 2 verbunden. Das erste Steuergerät 2 steht über einen Datenbus 9 mit weiteren Steuergeräten 3, 4, 5 in Verbindung. Die Steu­ ergeräte 3, 4, 5 sind jeweils über eine Steuerleitung 13, 14, 15 und eine Meßleitung 16, 17, 18 mit einem Kraftfahrzeug 19 verbunden.
Die Recheneinheit 1 steht über die Eingangsleitung 20 direkt mit einem ersten Speicher 6 und über die Ausgangsleitung 21 mit einem zweiten Speicher 7 des ersten Steuergerätes 2 in Verbindung. Der erste und der zweite Speicher 6,7 sind an ei­ nen Mikroprozessor 8 angeschlossen. Der Mikroprozessor 8 steht mit dem Datenbus 9 in Verbindung.
Das zweite Steuergerät 3, das dritte Steuergerät 4 und das vierte Steuergerät 5 sind ebenfalls am Datenbus 9 angeschlos­ sen. Das zweite Steuergerät 3, das dritte Steuergerät 4 und das vierte Steuergerät 5 weisen jeweils einen Datenspeicher 10, 11, 12 und einen Meßdatenspeicher 26, 27, 28 auf.
Die Funktionsweise der Anordnung der Fig. 1 wird im folgen­ den näher erläutert. Das zweite, das dritte und das vierte Steuergerät 3, 4, 5 steuern jeweils über die Steuerleitungen 13, 14, 15 eine Funktion des Kraftfahrzeuges 19 nach Daten und Programmabläufen, die in den jeweiligen Datenspeichern 10, 11, 12 abgelegt sind. Zugleich ermitteln das zweite, das dritte und das vierte Steuergerät 3, 4, 5 über Meßleitungen 16, 17, 18 Meßdaten des Kraftfahrzeuges 19, die von der je­ weiligen zu steuernden Funktion abhängen. Das zweite, das dritte und das vierte Steuergerät 3, 4, 5 legen die Meßdaten in dem jeweiligen Meßdatenspeicher 26, 27, 28 ab.
Sollen nun die Daten oder die Programme, auf die das zweite, dritte oder vierte Steuergerät 3, 4, 5 zugreifen, verändert werden, so werden die veränderten Daten oder die neuen Pro­ gramme von der Recheneinheit 1 in den ersten Speicher 6 des ersten Steuergerätes 2 eingeschrieben. Das erste Steuergerät 2 gibt über den Mikroprozessor 8 die im ersten Speicher 6 liegenden veränderten Daten über den Datenbus 9 an den ent­ sprechenden Datenspeicher 10, 11, 12 weiter.
Zugleich wird die Auswirkung der veränderten Daten vom zwei­ ten, dritten und vierten Steuergerät 3, 4, 5 über die Meßda­ ten, die in den Meßdatenspeichern 26, 27, 28 abgelegt werden, erfaßt.
Das erste Steuergerät 2 liest die im Meßdatenspeicher 26, 27, 28 abgelegten Meßdaten in vorgegebenen Zeitabständen oder er­ eignisabhängig bei einem vorgegebenen Kurbelwinkel in den zweiten Speicher 7 ein. Die Daten des zweiten Speichers 7 werden anschließend über die Ausgangsleitung 21 von der Re­ cheneinheit 1 in den Meßdatenspeicher 32 eingelesen.
Die Meßdaten des zweiten, dritten und vierten Steuergerätes 3, 4, 5 werden von der Recheneinheit 1 ausgewertet und/oder über die Anzeigeeinheit 31 dargestellt. Abhängig von der Aus­ wertung der Meßdaten ändert die Recheneinheit 1 die im Daten­ speicher 33 abgelegten Daten oder Programme, die anschließend in den ersten Speicher 6 des ersten Steuergerätes 2 eingele­ sen werden.
Nach dem Einlesen neuer Daten in den ersten Speicher 6 über­ trägt das erste Steuergerät 2 die veränderten Daten in die entsprechenden Datenspeicher 10, 11, 12 des zweiten, dritten und vierten Steuergerätes 3, 4, 5.
Die Daten, die im Datenspeicher 33 der Recheneinheit 1 vorge­ geben werden, sind beispielsweise Kennfelder, Stützstellen, Konstanten oder Programme zur Berechnung einer Steuerfunkti­ on, die beispielsweise die Zündung, die Kraftstoffeinsprit­ zung, die Getriebesteuerung oder eine Antiblockierfunktion der Bremse darstellen.
Für eine einfache Zuordnung der zu ändernden Daten und Pro­ gramme ist der erste Speicher 6 im ersten Steuergerät 2 in vorgegebene Bereiche unterteilt, die jeweils einem Datenspei­ cher 10, 11, 12 des zweiten, dritten oder vierten Steuergerä­ tes 3, 4, 5 zugeordnet sind.
Fig. 2 zeigt den ersten Speicher 6 des ersten Steuergerätes 2, der in Blöcke eingeteilt ist. Die Blocknummern sind an der linken Seite des ersten Speichers 6 mit 1 bis 7 angegeben. Dem ersten Datenspeicher 10 des zweiten Steuergerätes 3 sind beispielsweise die Blocknummern 5, 6, 7 des ersten Speichers 6 zugeordnet. Die Blöcke mit den Blocknummern 5, 6, 7 stellen einen ersten Bereich 25 für das zweite Steuergerät 3 dar.
Die Blocknummern 2, 3, 4 des erste Datenspeichers 6 sind zu einem ersten Bereich 24 für das dritte Steuergerät 4 zusam­ mengefaßt und werden dem zweiten Datenspeicher 11 des dritten Steuergerätes 4 zugeordnet.
Die Blocknummer 1 im Datenspeicher 6 stellt einen ersten Be­ reich 23 für das vierte Steuergerät 5 dar, der dem dritten Datenspeicher 12 des vierten Steuergerätes 5 zugeordnet ist.
Der Datenspeicher 6 weist zudem einen weiteren Speicherbe­ reich 22 für das erste Steuergerät 2 auf.
Durch die Zuordnung der Speicherbereiche im Datenspeicher 6 zu den Steuergeräten 2, 3, 4, 5 weiß die Recheneinheit 1 in welchen Speicherbereich die Daten für die entsprechenden Steuergeräte 2, 3, 4, 5 einzuschreiben sind. Zudem weiß der Mikroprozessor 8 welche Speicherbereiche 23, 24, 25 welchem Steuergerät 3, 4, 5 zuzuordnen sind. Die Recheneinheit 1 wählt somit über die Blocknummer, in die sie Daten oder Pro­ gramme in den Datenspeicher 6 einschreibt, das Steuergerät 3, 4, 5 aus, zu dem die Daten oder Programme übertragen werden sollen.
Fig. 3 zeigt den zweiten Speicher 7 des ersten Steuergerätes 2, der ebenfalls in einzelne Blöcke mit den Blocknummern 1 bis 7 unterteilt ist. Die Blöcke mit den Blocknummer 5 bis 7 stellen einen zweiten Bereich 34 dar, der dem dritten Meßda­ tenspeicher 28 des vierten Steuergerätes 5 zugeordnet ist.
Die Blöcke mit den Blocknummern 2 bis 4 stellen einen zweiten Bereich 35 dar, der dem zweiten Meßdatenspeicher 27 des drit­ ten Steuergerätes 4 zugeordnet ist.
Der Block mit der Blocknummer 1 stellt einen zweiten Bereich 36 dar, der dem ersten Meßdatenspeicher 26 des zweiten Steu­ ergerätes 3 zugeordnet ist. Die Meßdaten des ersten Meßdaten­ speichers 26 des zweiten Steuergerätes 3 werden im zweiten Speicher 7 im Block mit der Blocknummer 1 abgelegt. Die Daten des zweiten Meßdatenspeichers 27 des dritten Steuergerätes 4 werden im zweiten Speicher 7 in den Blöcken mit den Blocknum­ mern 2 bis 4 abgelegt. Die Daten des dritten Meßdatenspei­ chers 28 des vierten Steuergerätes 5 werden im zweiten Spei­ cher 7 in den Blöcken mit den Blocknummern 5 bis 7 abgelegt.
Somit ist eine eindeutige Zuordnung zwischen den Blocknummern und den Meßdatenspeichern 26, 27, 28 des zweiten, dritten und vierten Steuergerätes 3, 4, 5 gegeben, so daß die Rechenein­ heit 1 anhand der Blocknummer des zweiten Datenspeicher 7 die Meßdaten dem entsprechenden Steuergerät 3, 4, 5 zuordnet. So­ mit ist eine eindeutige Zuordnung der Meßdaten möglich, die der Recheneinheit 1 zugeführt werden. Der Datenspeicher 7 weist zudem einen Datenspeicher 37 für das erste Steuergerät 2 auf.
Der erste und der zweite Speicher 6, 7 des ersten Steuergerä­ tes 2 kann vorzugsweise auch als ein einziger Speicher ausge­ bildet sein. Die eindeutige Zuordnung der Meßdaten, der Daten und Programme ist über eine entsprechende Einteilung in erste und zweite Bereiche mit den entsprechenden Blocknummern gege­ ben.
Fig. 4 zeigt einen schematischen Programmablauf zur Durch­ führung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Bei Programmpunkt 50 steuern das zweite, das dritte und das vierte Steuergerät 3, 4, 5 verschiedene Funktionen des Kraftfahrzeuges 19. Vor­ zugsweise kann auch das erste Steuergerät 2 eine Funktion des Kraftfahrzeuges 19 steuern.
Anschließend ermitteln bei Programmpunkt 51 das zweite, das dritte und das vierte Steuergerät 3, 4, 5 Meßdaten vom Kraft­ fahrzeug 19, die vorzugsweise von den Funktionen abhängen, die vom zweiten, dritten oder vierten Steuergerät 3, 4, 5 ge­ steuert werden. Die Meßdaten werden anschließend in den ent­ sprechenden Meßdatenspeichern 26, 27, 28 abgelegt.
Bei Programmpunkt 52 werden die Meßdaten der Meßdatenspeicher 26, 27, 28 vom ersten, zweiten und dritten Steuergerät 3,4,5 in die entsprechenden zweiten Bereiche 36, 35, 34 des zweiten Datenspeichers 7 des ersten Steuergerätes 2 eingeschrieben.
Bei Programmpunkt 53 werden die Meßdaten aus dem zweiten Speicher 7 zur Recheneinheit 1 in den Meßdatenspeicher 32 übertragen. Die Datenübertragung erfolgt in vorgegebenen Zeitabständen oder ereignisabhängig von vorgegebenen Kurbel­ winkeln.
Bei Programmpunkt 54 wertet die Recheneinheit 1 die Meßdaten abhängig von den Funktionen, die das zweite, dritte und das vierte Steuergerät 3, 4, 5 steuern, aus und ermittelt auf­ grund der Auswertung neue Daten oder Programme, die im Daten­ speicher 33 abgelegt werden.
Vorteilhafterweise kann auch ein Benutzer der Recheneinheit 1 über die Eingabeeinrichtung 30 neue Daten oder Programme in den Datenspeicher 33 eingeben. Zur Auswertung können die Meß­ daten auch auf der Anzeigeeinheit 31 dargestellt werden und einem Benutzer ausgewertet werden.
Bei Programmpunkt 55 überprüft die Recheneinheit 1 aufgrund der Meßdaten, ob das zweite, das dritte und das vierte Steu­ ergerät 3, 4, 5 bereits optimale Daten oder Programme zur Steuerung des Kraftfahrzeuges 19 verwenden. Dazu werden die Meßdatenspeicher 32 für eine Steuerfunktion abgelegten Meßdaten mit vorgegebenen Vergleichswerten verglichen. Stim­ men die Meßdaten mit den Vergleichswerten überein, so wird eine optimale Steuerfunktion erkannt.
Stellt die Recheneinheit 1 bei Programmpunkt 55 für die Steu­ ergeräte 3, 4, 5 optimale Steuerfunktionen fest, so wird nach Programmpunkt 59 verzweigt, bei dem das Optimierungsverfahren beendet wird.
Ergibt der Vergleich bei Programmpunkt 55, daß die Steuer­ funktionen oder Daten noch nicht optimal sind, so wird nach Programmpunkt 56 verzweigt. Bei Programmpunkt 56 überträgt die Recheneinheit 1 neue Daten oder Programme aus dem Daten­ speicher 33 in den ersten Speicher 6. Dazu werden die Daten oder Programme in die entsprechenden ersten Bereiche 25, 24, 23 des ersten Speichers 6 eingeschrieben, wobei die Daten und Programme für das zweite Steuergerät 3 in den ersten Bereich 25, die Daten und Programme für das dritte Steuergerät 4 in den ersten Bereich 24 und die Daten und Programme für das vierte Steuergerät 5 in den ersten Bereich 25 eingeschrieben werden.
Bei Programmpunkt 57 überträgt der Mikroprozessor 8 die im ersten Speicher 6 abgelegten Daten und Programme zum zweiten, dritten, vierten Steuergerät 3, 4, 5. Dabei werden die Daten und Programme der ersten Blocknummer in den Datenspeicher 12 des vierten Steuergerätes 5, die Daten und Programme der Blocknummern 2 bis 4 in den Datenspeicher 11 des dritten Steuergerätes 4 und die Daten und Programme der Blocknummern 5 bis 7 in den Datenspeicher 10 des zweiten Steuergerätes 3 übertragen.
Bei Programmpunkt 58 steuern das zweite, das dritte und das vierte Steuergerät 3, 4, 5 entsprechend den in den Datenspei­ chern 10, 11, 12 abgelegten Daten und Programme Steuerfunk­ tionen des Kraftfahrzeuges 19. Anschließend wird nach Pro­ grammpunkt 51 zurückverzweigt.
Vorzugsweise überprüft der Mikroprozessor 8 zu vorgegebenen Zeitpunkten den Inhalt des ersten Speichers 6. Hat sich der Inhalt des ersten Speichers 6 im Vergleich zur letzten Über­ prüfung geändert, so werden die im ersten Datenspeicher 6 enthaltenen Daten oder Programme zu dem entsprechenden Steu­ ergerät 3, 4, 5 übertragen. Der Mikroprozessor 8 überprüft dazu den Inhalt des ersten Speichers 6 mit einer Checksumme, dessen Prinzip in Fig. 5 dargestellt ist. Dabei bildet der Mikroprozessor 8 aus den Datenbits des ersten Speichers 6 ei­ nen Checksummenvektor, der drei Felder umfaßt.
Es wird eine erste Checksumme gebildet, bei der der Inhalt der Datenbits aufsummiert wird, die beginnend mit dem ersten Datenbit jeweils einen Abstand von zwei Datenbits zueinander aufweisen. Die erste Checksumme wird in das erste Datenfeld 40 des Checksummenvektors eingeschrieben.
Anschließend wird eine zweite Checksumme gebildet, bei der der Inhalt der Datenbits aufsummiert wird, die beginnend mit dem zweiten Datenbit jeweils einen Abstand von zwei Datenbits zueinander aufweisen. Die zweite Checksumme wird in das zwei­ te Datenfeld 41 des Checksummenvektors eingeschrieben.
Es wird eine dritte Checksumme gebildet, bei der der Inhalt der Datenbits aufsummiert wird, die beginnend mit dem dritten Datenbit jeweils einen Abstand von zwei Datenbits zueinander aufweisen. Die dritte Checksumme wird in das dritte Datenfeld 42 des Checksummenvektors eingeschrieben.
Ergibt der Vergleich des Checksummenvektors über die ersten Bereiche des ersten Speichers 6, daß sich der Checksummenvek­ tor im Vergleich zur letzten Überprüfung geändert hat, so werden die Daten der ersten Bereiche 23, 24, 25 zu den ent­ sprechenden Steuergeräten 3, 4, 5 übertragen.
Es können jedoch auch andere Verfahren verwendet werden, mit denen eine Änderung des Inhalts der ersten Bereiche 23, 24, 25 des ersten Datenspeichers 6 festgestellt wird.
Nach Abarbeitung von Programmpunkt 58 wird zum Programmpunkt 51 zurückverzweigt.
Nach dem beschriebenen Verfahren wird über die Recheneinheit 1, die beispielsweise ein Notebook darstellt, über das erste Steuergerät 2, das als Mastersteuergerät dient, das zweite, das dritte und das vierte Steuergerät 3, 4, 5 während des Be­ triebes des Kraftfahrzeuges 19 mit neuen Daten oder Program­ men programmiert. Durch das Mastersteuergerät 2 ist es mög­ lich, mehrere Steuergeräte 3, 4, 5 über den Datenbus 9, der beispielsweise einen CAN-Bus darstellt, zu programmieren. Zu­ dem werden die Meßdaten der Steuergeräte 3, 4, 5 über das Ma­ stersteuergerät 2 zur Auswertung an die Recheneinheit 1 zu­ rückgegeben. Mit der Recheneinheit 1 ist auf einfache Art und Weise eine Online-Programmierung mehrerer Steuergeräte 2, 3, 4, 5 über einen Datenbus 9 möglich.

Claims (7)

1. Verfahren zum Ändern von Daten eines Steuergerätes (2, 3, 4, 5) für ein Kraftfahrzeug,
  • - bei dem Daten zur Steuerung einer Funktion des Kraftfahr­ zeuges von einer Recheneinheit (1) zu einem ersten Speicher (6) eines ersten Steuergerätes (2) übertragen werden,
  • - bei dem Meßdaten des Kraftfahrzeuges (19) aus einem zweiten Speicher (7) des ersten Steuergerätes (2) zur Recheneinheit (1) übertragen werden,
    dadurch gekennzeichnet,
  • - daß im ersten und im zweiten Speicher (6,7) mindestens ein Bereich (25, 34) vorgesehen ist, der einem zweiten Steuerge­ rät (3) zugeordnet ist,
  • - daß Daten für das zweite Steuergerät (3) von der Rechenein­ heit (1) in den Bereich (25) des ersten Speichers (6) über­ tragen werden,
  • - daß in vorgebbaren Zeitabständen Daten des Bereiches (25) des ersten Speichers (6) dem zweiten Steuergerät (3) zuge­ führt werden,
  • - daß das zweite Steuergerät (3) Meßdaten des Kraftfahrzeuges (19) erfaßt und die Meßdaten in den Bereich (25, 34) des zweiten Speichers (7) schreibt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im ersten und im zweiten Speicher (6, 7) ein weiterer Bereich (24, 35) vorgesehen ist, der einem dritten Steuergerät (4) zugeordnet ist,
  • - daß von der Recheneinheit (1) Daten für das dritte Steuer­ gerät (4) zur Steuerung des Kraftfahrzeuges in den weiteren Bereich (24) des ersten Speichers (6) übertragen werden,
  • - daß in vorgebbaren Zeitabständen die Daten des weiteren Be­ reiches (24) des ersten Speichers (6) dem dritten Steuerge­ rät (4) zugeführt werden,
  • - daß vom dritten Steuergerät (4) in vorgebbaren Zeitabstän­ den Meßdaten des Kraftfahrzeuges (19) in den weiteren Be­ reich (35) des zweiten Speichers (7) übertragen werden, und
  • - daß die Meßdaten des weiteren Bereiches (35) des zweiten Speichers (7) in vorgebbaren Zeitabständen zur Rechenein­ heit (1) übertragen werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Steuergerät (2) in vorgebbaren Zeitpunkten den Inhalt des Bereiches (25) des ersten Speichers (6) ermittelt,
daß das erste Steuergerät (2) den Inhalt des ersten Bereiches (25) des ersten Speichers (6) zum aktuellen Zeitpunkt mit dem Inhalt des ersten Bereiches (25) des ersten Speichers (6) des vorhergehenden Zeitpunktes vergleicht, und
daß das erste Steuergerät (3) den Inhalt des ersten Bereiches in den Speicher (10) des zweiten Steuergeräts (3) überträgt, wenn der Inhalt zum aktuellen und zum vorhergehenden Zeit­ punktes unterschiedlich sind.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Steuergerät (2) zu vorgegebenen Zeitpunkten eine Checksumme über den ersten Bereich (25) des ersten Speichers (6) ermittelt, daß das erste Steuergerät (2) die Daten des ersten Bereiches (25) des ersten Speichers zum zweiten Steu­ ergerät (3) überträgt, wenn die aktuelle Checksumme und die Checksumme des letzten Zeitpunktes unterschiedlich sind.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Steuergerät (3) mit den Daten des ersten Bereiches (24) des ersten Speichers (6) eine Funktion eines Kraftfahr­ zeuges in Echtzeit steuert.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Recheneinheit (1) die Meßdaten des Kraftfahrzeuges darstellt, wobei die Meßdaten dem entsprechenden Steuergerät (2, 3, 4, 5) oder der Funktion, die von dem entsprechenden Steuergerät (2, 3, 4, 5) gesteuert wird, zugeordnet wird.
7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Recheneinheit (1) die Daten des ersten Bereiches (25) des er­ sten Speichers (6) ändert, während das zweite Steuergerät (3) eine Funktion des Kraftfahrzeuges abhängig von den bisherigen Daten des ersten Bereiches (25) des ersten Speichers (6) steuert.
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