DE19836126A1 - Steuergerät - Google Patents
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Abstract
Ein Steuergerät (1) weist einen Mikroprozessor (2), einen nichtflüchtigen Programmspeicher (4a, 4b1, 4b2), einen flüchtigen oder löschbar nichtflüchtigen Überwachungsergebnis-Speicher (7; 7a, 7b) und einen nichtflüchtigen, beschreibbaren Sicherungsspeicher (6a, 6b) auf. In dem Programmspeicher ist neben einer Steuerprogrammroutine eine Überwachungsprogrammroutine zur Überwachung des gesteuerten Systems (B1, B2, B3) abgelegt. Ein erhaltenes Überwachungsergebnis wird in dem Überwachungsergebnis-Speicher (7; 7a, 7b) gespeichert und in den Sicherungsspeicher (6a, 6b) übertragen.
Description
Die Erfindung betrifft ein Steuergerät, insbesondere Kraft
fahrzeug-Steuergerät nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Handhabung
eines derartigen Steuergerätes gemäß Anspruch 10.
Ein gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 gebildetes Steuer
gerät ist bereits bekannt.
Es ist auch bereits bekannt, derartige Steuergeräte so auszu
legen, daß sie neben ihrer eigentlichen Steuerungsaufgabe
auch Überwachungsfunktionen bezüglich des gesteuerten Systems
wahrnehmen. Ein bekanntes Kfz-Steuergerät enthält in seinem
Programmspeicher Fehlerdiagnoseroutinen, mit denen mehrere
Baugruppen oder Komponenten des Kraftfahrzeugs (bspw. Senso
ren oder Aktuatoren) regelmäßig auf ihre ordnungsgemäße Funk
tion überprüft werden. Die dabei erhaltenen Prüfdaten werden
dem Kfz-Steuergerät zugeführt und dort von dem Mikroprozessor
(unter der Steuerung der Fehlerdiagnoseroutine) in Hinblick
auf das Auftreten einer Störung in der überwachten Baugruppe
bewertet. Wird eine Störung festgestellt, ermittelt der Mi
kroprozessor ein Fehlerdiagnoseergebnis, das beispielsweise
Art, Ausprägung und Nachweiszeitpunkt des Fehlers angibt.
Dieses Fehlerdiagnoseergebnis wird in einem flüchtigen oder
löschbaren nichtflüchtigen Fehlerspeicher (Überwachungs
ergebnis-Speicher) abgelegt, der zu diesem Zweck in dem Kfz-
Steuergerät vorgesehen ist. Außerdem kann das Auftreten der
Störung dem Fahrer durch eine Warneinrichtung oder ähnliches
mitgeteilt werden. Das Kfz wird dann aufgrund des Warnhin
weises oder im Rahmen der regelmäßigen Wartung zur Reparatur
in eine Werkstatt gebracht. In der Werkstatt wird zunächst
der Fehlerspeicher des Kfz-Steuergerätes durch ein geeignetes
Kommunikationsgerät ausgelesen. Mit dem dabei erhaltenen
Fehlerdiagnoseergebnis kann die Ursache für die aufgetretene
Störung in der Regel ermittelt oder zumindest eingegrenzt
werden.
Nach einem Reparaturversuch wird der Fehlerspeicher zurückge
setzt, um feststellen zu können, ob der Fehler erneut auf
tritt. Ist dies nicht der Fall, war die Reparatur erfolg
reich. Bei mehrfach fehlgeschlagener Reparatur, d. h. einem
neuerlichen Auftreten des Fehlerdiagnoseergebnisses, wird das
Steuergerät üblicherweise unter Angabe des Fehlerdiagnoseer
gebnisses zur Überprüfung an den Hersteller gesandt. Der
Hersteller überprüft die Funktionsfähigkeit des Kfz-
Steuergerätes. Er ist jedoch nicht in der Lage, die
"Fehlergeschichte" zu rekonstruieren, da der Fehlerspeicher
gelöscht ist. Dem Hersteller ist es daher nicht möglich, die
Angaben der Werkstatt hinsichtlich des Fehlers nachzuprüfen
oder im Falle fehlender Information die Fehlerentstehungsge
schichte selber zu ermitteln.
Neben der erwähnten Möglichkeit der Fehlerüberprüfung durch
Implementierung einer Fehlerdiagnoseroutine in ein Kfz-
Steuergerät ist es auch bereits bekannt, derartige Steuerge
räte "lernfähig" zu machen. Dem liegt zugrunde, daß das
Steuergerät vom Werk aus mit festen Voreinstellwerten gelie
fert wird, die aber unvermeidliche Bauteiltoleranzen sowie
Veränderungen der Bauteile über ihre Lebensdauer
(insbesondere Alterungseffekte) nicht berücksichtigen können.
Darüber hinaus können sich ändernde Umwelteinflüsse im Be
trieb bemerkbar machen und dazu führen, daß die verwendeten
Steuerungsparameter kein optimales Betriebsverhalten bewir
ken. Mittels einer in dem Programmspeicher des Steuergeräts
werkseitig vorgesehenen Adaptionsroutine werden die Vorein
stellwerte sowie die Steuerungsparameter daher regelmäßig den
tatsächlichen Gegebenheiten angepaßt, wodurch ursprüngliche
Fertigungstoleranzen und lebensdauerbedingter Verschleiß be
rücksichtigt sowie Veränderung des Betriebsverhaltens auf
grund sich ändernder äußerer Umwelteinflüsse regelungstech
nisch kompensiert werden können.
Bei einer reparaturbedingten Einsendung des Kfz-Steuergerätes
an den Hersteller gehen auch die adaptiv veränderten Vorein
stellwerte und Steuerungsparameter verloren. Diese Werte
sind bei einer Fehlersuche bzw. beim Nachvollziehen der
"Fehlerentstehungsgeschichte" ebenfalls von Interesse, da
sich anhand der Abweichungen von adaptiv veränderten Werten
und Normalwerten "Anomalitäten" im Betriebsverhalten einer
Baugruppe ermitteln lassen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Steuergerät zu
schaffen, das es ermöglicht, die bei einer erforderlich wer
denden werkseitigen Überprüfung des Steuergerätes anfallenden
Kosten zu senken. Ferner zielt die Erfindung darauf ab, die
bei einer Einsendung des Steuergerätes an den Hersteller ent
stehenden Kosten zu senken.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabenstellung wird
durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 10 gelöst.
Durch den nichtflüchtigen, beschreibbaren Sicherungsspeicher
wird ein Speichermedium bereitgestellt, bei dem weder bei ei
nem Trennen des Steuergerätes von einer das Steuergerät mit
Leistung versorgenden Betriebsspannung noch bei einem bewuß
tem Löschen des Überwachungsergebnis-Speichers z. B. durch die
Werkstatt ein Datenverlust auftritt. Die zuvor in den nicht
flüchtigen Sicherungsspeicher übertragenen Überwachungsergeb
nisse (es kann sich dabei auch um ein einzelnes Überwachungs
ergebnis handeln) können somit nach dem Einsenden des Steuer
gerätes an den Hersteller durch Auslesen des nichtflüchtigen
Sicherungsspeichers rekonstruiert werden. Da die Überwa
chungsergebnisse Informationen bezüglich der "Fehler
geschichte" des gesteuerten Systems enthalten, ist der Her
steller nun nicht mehr auf die diesbezüglichen Angaben der
Werkstatt angewiesen. Dies ermöglicht ihm eine einfache und
objektive Beurteilung der Fehlersituation auch im Hinblick
auf etwaige Regreßansprüche seitens der Werkstatt oder des
Kunden.
Vorzugsweise handelt es sich bei der Überwachungsprogrammrou
tine um eine Fehlerdiagnoseroutine, wobei ein Überwachungser
gebnis einen erkannten Fehler in dem gesteuerten System re
präsentiert. Alternativ hierzu kann es sich bei der Überwa
chungsprogrammroutine auch um eine Adaptionsroutine handeln,
wobei ein Überwachungsergebnis einen Voreinstellwert und/oder
einen von dem Steuergerät im Betrieb verwendeten Steuerungs
parameter repräsentiert. Die Überwachungsprogrammroutine
kann also sowohl eine Fehlerdiagnoseroutine als auch eine Ad
aptionsroutine umfassen.
Üblicherweise sind mehrere Überwachungsprogrammroutinen vor
gesehen. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn das
erfindungsgemäße Steuergerät in Art eines zentralen Steuerge
räts ein aus mehreren verteilten Baugruppen bestehendes Sy
stem, insbesondere Kfz steuert, da dann eine Überwachung
(Fehlerdiagnose/Adaptionsregelung) jeder einzelnen Baugruppe
möglich wird.
Vorzugsweise erfolgt die Übertragung des in dem Überwachungs
ergebnis-Speicher gespeicherten Überwachungsergebnisses in
den nichtflüchtigen Sicherungsspeicher jeweils bei einer Be
endigung eines Betriebszyklus des Steuergerätes. Das Überwa
chungsergebnis kann aber auch während des Betriebszyklus von
dem Überwachungsergebnis-Speicher in den nichtflüchtigen Si
cherungsspeicher übertragen werden.
Der nichtflüchtige Sicherungsspeicher kann eine vorgegebene
Anzahl von N Speicherbereichen umfassen, und die (ggf. teil
weise) Übertragung eines aktuellen Überwachungsergebnisses
von dem Überwachungsergebnis-Speicher in den nichtflüchtigen
Sicherungsspeicher kann derart erfolgen, daß, sofern in dem
nichtflüchtigen Sicherungsspeicher bereits ein dem aktuellen
Überwachungsergebnis entsprechendes, älteres Überwachungser
gebnis vorhanden ist, dieses ältere Überwachungsergebnis
durch das aktuelle Überwachungsergebnis ersetzt wird, oder
daß, sofern in dem nichtflüchtigen Sicherungsspeicher kein
dem aktuellen Überwachungsergebnis entsprechendes zuvor abge
legtes Überwachungsergebnis vorhanden ist, das aktuelle Über
wachungsergebnis in einen freien Speicherbereich des nicht
flüchtigen Sicherungsspeichers eingetragen wird. Ist ein sol
cher freier Speicherbereich nicht mehr vorhanden, wird das
älteste in dem nichtflüchtigen Sicherungsspeicher abgespei
cherte Überwachungsergebnis durch das aktuelle Überwachungs
ergebnis ersetzt. Auf diese Weise wird sichergestellt, daß
aktuelle Überwachungsergebnisse stets in dem nichtflüchtigen
Sicherungsspeicher abgelegt werden, während ältere Überwa
chungsergebnisse nur im Falle eines vollständig gefüllten Si
cherungsspeichers nach dem Prinzip eines FIFO-Registers ver
worfen werden können.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in
den Unteransprüchen angegeben.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines einzigen Ausfüh
rungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrie
ben; in dieser zeigt:
Fig. 1 eine schematische Schaltungsblockdarstellung eines
Ausführungsbeispiels der Erfindung; und
Fig. 2 eine schematische Darstellung der in dem (nicht
flüchtigen) Sicherungsspeicher verfügbaren Speicherbereiche
mit eingetragenen Fehlerergebnissen.
Ein Kfz-Steuergerät 1 weist einen Mikroprozessor 2 auf, der
über einen Adreß-/Daten-/Kontrollbus 3 mit einem Festwert
speicher (ROM) 4, einem Schreib-Lese-Speicher (RAM) 5 und ei
nem nichtflüchtigen Speicher (EEPROM) 6 sowie einem flüchti
gen oder löschbaren, nichtflüchtigen Überwachungsergebnis-
Speicher 7 in Datenverbindung steht. Der Adreß-/Daten-
/Kontrollbus 3 des Kfz-Steuergeräts 1 ist mit einer gerätein
ternen Schnittstelle 8 gekoppelt, die über eine bidirektiona
le Datenverbindung 9 mit einem zentralen Datenbus 10 eines
nicht dargestellten Kfz verbunden ist.
Der zentrale Datenbus 10 steht mit einer Reihe von Baugruppen
B1, B2, B3 des Kfz in Datenaustauschverbindung, wobei das
Kfz-Steuergerät 1, wie im folgenden noch näher erläutert, so
wohl eine Steuerung als auch eine Überwachung der einzelnen
Baugruppen B1, B2, B3 durchführt. Bei den Baugruppen B1, B2,
B3 kann es sich beispielsweise um einen Sensor, einen Aktua
tor sowie ein automatisches Getriebe handeln.
Ferner ist das Kfz-Steuergerät 1 mit einem Betriebsstunden
zähler 12 versehen, der mit dem Mikroprozessor 2 über eine
bidirektionale Datenleitung in Verbindung steht.
Das Kfz-Steuergerät 1 wird im eingebauten Zustand mit einer
Betriebsspannung V aus einem Bordnetz 11 des Kfz versorgt,
die auch bei ausgeschalteter Zündung (d. h. außerhalb eines
Betriebszyklus) dem Kfz-Steuergerät 1 zur Verfügung steht.
Das Kfz-Steuergerät 1 führt in an sich bekannter Weise eine
Steuerung der Baugruppen B1, B2, B3 durch. Hierfür ist in
einem Speicherabschnitt 4a des Festwertspeichers 4 ein Steu
erprogramm implementiert, das üblicherweise aus einer Viel
zahl von Steuerprogrammroutinen S1, S2, S3 für die einzelnen
Baugruppen B1, B2, B3 besteht. Da es sich bei dem Festwert
speicher (ROM) 4 um einen nichtflüchtigen Speicher handelt,
gehen die Daten des Steuerprogramms bei einem Ausfall der
Leistungsversorgung durch das Bordnetz 11 nicht verloren.
Der Steuerungsablauf des Kfz-Steuergerätes 1 ist wie folgt:
Zu Beginn eines Betriebszyklus wird dem Steuergerät 1 über eine Zündsignalleitung I das Einschalten der Kfz-Zündung mit geteilt. Der Betriebsstundenzähler 12 wird daraufhin ange stoßen. Nachfolgend wird das Steuerprogramm (bzw. die ein zelnen Steuerprogrammroutinen S1, S2, S3) aus dem Festwert speicherabschnitt 4a in den Schreib-Lese-Speicher 5 geladen und von dem Mikroprozessor 2 ausgeführt. Im Rahmen des Steu erprogramms kann zunächst eine Initialisierung der einzelnen Baugruppen B1, B2, B3 vorgesehen sein. Beim eigentlichen Steuerungsablauf der Baugruppen B1, B2, B3 empfängt das Kfz- Steuergerät 1 über den zentralen Datenbus 10 und die bidirek tionale Datenverbindung 9 Meßdaten, die von nicht dargestell ten Sensoren oder den Baugruppen B1, B2, B3 selber ausgegeben werden. Die Steuerung der einzelnen Baugruppen B1, B2, B3 erfolgt dann in üblicher Weise, d. h., es werden die empfange nen Meßdaten mit an geeigneter Stelle in dem Kfz-Steuergerät 1 abgelegten Tabellendaten verglichen und daraufhin von dem Mikroprozessor 2 Steuerdaten berechnet, die über die Schnitt stelle 8, die bidirektionale Datenleitung 9 und den zentralen Datenbus 10 der zugehörigen Baugruppe B1, B2, B3 zugeführt werden und in Art einer Rückkopplung das Betriebsverhalten der entsprechenden Baugruppe B1, B2, B3 in gewünschter Weise verändern.
Zu Beginn eines Betriebszyklus wird dem Steuergerät 1 über eine Zündsignalleitung I das Einschalten der Kfz-Zündung mit geteilt. Der Betriebsstundenzähler 12 wird daraufhin ange stoßen. Nachfolgend wird das Steuerprogramm (bzw. die ein zelnen Steuerprogrammroutinen S1, S2, S3) aus dem Festwert speicherabschnitt 4a in den Schreib-Lese-Speicher 5 geladen und von dem Mikroprozessor 2 ausgeführt. Im Rahmen des Steu erprogramms kann zunächst eine Initialisierung der einzelnen Baugruppen B1, B2, B3 vorgesehen sein. Beim eigentlichen Steuerungsablauf der Baugruppen B1, B2, B3 empfängt das Kfz- Steuergerät 1 über den zentralen Datenbus 10 und die bidirek tionale Datenverbindung 9 Meßdaten, die von nicht dargestell ten Sensoren oder den Baugruppen B1, B2, B3 selber ausgegeben werden. Die Steuerung der einzelnen Baugruppen B1, B2, B3 erfolgt dann in üblicher Weise, d. h., es werden die empfange nen Meßdaten mit an geeigneter Stelle in dem Kfz-Steuergerät 1 abgelegten Tabellendaten verglichen und daraufhin von dem Mikroprozessor 2 Steuerdaten berechnet, die über die Schnitt stelle 8, die bidirektionale Datenleitung 9 und den zentralen Datenbus 10 der zugehörigen Baugruppe B1, B2, B3 zugeführt werden und in Art einer Rückkopplung das Betriebsverhalten der entsprechenden Baugruppe B1, B2, B3 in gewünschter Weise verändern.
Neben dem Steuerbetrieb führt das Kfz-Steuergerät 1 einen
Fehlerdiagnosebetrieb und einen Voreinstellwer
te/Steuerungsparameter-Adaptionsbetrieb durch. Zu diesem
Zweck sind in dem Festwertspeicherabschnitt 4b1 Fehlerdiagno
seroutinen U1, U2, U3 und in dem Festwertspeicherabschnitt
4b2 Adaptionsroutinen A1, A2, A3 gespeichert.
Im Rahmen des Fehlerdiagnosebetriebs werden zur Fehlerüber
prüfung geeignete Prüfdaten (Rohdaten) von den einzelnen Bau
gruppen B1, B2, B3 abgerufen. Die Prüfdaten werden wiederum
über die bidirektionale Datenverbindung 9, die Schnittstelle
8 und den Adreß-/Daten-/Kontrollbus 3 dem Mikroprozessor 2
zugeleitet. Die Daten-Abfragefrequenz richtet sich dabei
nach den einzelnen Baugruppen B1, B2, B3 und kann sehr unter
schiedlich sein. Während beispielsweise bei der Baugruppe B1
(z. B. Sensor) eine Datenabfrage ständig (beispielsweise alle
10 ms) durchgeführt wird, kann bei anderen Baugruppen
(beispielsweise B2 und B3) eine weniger häufige Prüfdatenab
frage ausreichend sein. Je nach betrachteter Baugruppe B1,
B2, B3 kann es genügen, die Prüfdaten nur einmal während ei
nes Betriebszyklus abzurufen und es kann auch vorgesehen
sein, das Abrufen von Prüfdaten nur dann durchzuführen, wenn
eine vorgegebene Bedingung erfüllt ist, beispielsweise die
Kühlwassertemperatur einen vorgegebenen Wert überschritten
hat.
Die Arbeitsweise des Kfz-Steuergerätes 1 bei einer Störung
wird für den Fall des Auftretens eines Fehlers in der Bau
gruppe B1 erläutert.
Beim Ablauf der der Baugruppe B1 zugeordneten Fehlerdiagnose
routine U1 (gespeichert im Festwertspeicherabschnitt 4b1)
werden von der Baugruppe B1 Prüfdaten erhalten, die außerhalb
eines vorgegebenen zugehörigen Toleranzintervalls liegen.
Der Mikroprozessor 2 registriert daraufhin das Auftreten ei
nes Fehlers bei B1 und ermittelt mit Hilfe des Betriebsstun
denzählers 12 die aktuelle Betriebszeit. Dann erzeugt der
Mikroprozessor 2 ein Fehlerergebnis und leitet dieses über
den Adreß-/Daten-/Kontrollbus 3 dem Speicherabschnitt 7a des
Überwachungsergebnis-Speichers 7 zu. Der Speicherabschnitt
7a wird im folgenden auch als Fehlerergebnisspeicher bezeich
net. Das von dem Mikroprozessor 2 berechnete Fehlerergebnis
besteht aus einer Fehlerangabe F, die die Art und/oder die
Ausprägung des Fehlers angibt und der aktuellen Betriebszeit
t, d. h. der Fehlernachweiszeit. Wenn wie im vorliegenden
Beispiel mehrere Baugruppen B1, B2, B3 unter Verwendung zuge
ordneter Fehlerdiagnoseroutinen U1, U2, U3 überwacht werden,
umfaßt die Fehlerangabe F zusätzlich eine die fehlerhafte
Baugruppe bezeichnende Information.
Bei Beendigung eines Betriebszyklus, d. h. dem über die Zünd
signalleitung I mitgeteilten Ausschalten der Kfz-Zündung,
wird gemäß der Erfindung eine Sicherungskopie (Backup) des
Inhaltes oder eines Teils des Inhaltes des Fehlerergeb
nisspeichers 7a in den (nichtflüchtigen) Sicherungsspeicher 6
durchgeführt. Dabei werden sämtliche während des abgelaufe
nen Betriebszyklus hinzugekommenen Fehlerergebnisse (F, t) in
einem Abschnitt 6a des Sicherungsspeichers 6 gesichert.
Der Sicherungsablauf wird anhand der Fig. 2 erläutert. Da
der Sicherungsspeicher 6 auch allein aus dem Abschnitt 6a be
stehen kann, wird dieser im folgenden der Einfachheit halber
als Sicherungsspeichers 6a bezeichnet. Die für die Fehlerer
gebnisabspeicherung vorgesehenen N Speicherbereiche
(Speicherplätze) des Sicherungsspeichers 6a sind in der lin
ken Hälfte der Fig. 2 dargestellt. Beispielsweise kann der
Sicherungsspeicher 6a maximal zehn (d. h. N = 10) Fehlerergeb
nisse speichern. Wie bereits angesprochen, besteht jedes
Fehlerergebnis dabei aus einer Fehlerangabe Fi, i = 1 bis 10
und einer Fehlernachweiszeit ti, i = 1 bis 10.
In dem Sicherungsspeicher 6a seien vor der Beendigung eines
Betriebszyklus bereits vier Fehlerergebnisse (F1, t1), . . .,
(F4, t4) gespeichert. Sofern während des abgelaufenen Be
triebszyklus ein Fehler auftrat, liegt dieser in Form eines
Fehlerergebnisses (Fn, tn) in dem Fehlerergebnisspeicher 7a
vor. Der Inhalt des Sicherungsspeichers 6a wird dann folgen
dermaßen aktualisiert: Falls der gleiche Fehler bereits in
einem früheren Betriebszyklus aufgetreten ist, stimmt die
Fehlerangabe Fn mit einer der Fehlerangaben F1, F2, F3 oder
F4 überein. In diesem Fall wird das Fehlerergebnis (Fn, tn)
nicht als neuer Fehler dem Sicherungsspeicher 6a hinzugefügt,
sondern es wird das bereits eingetragene Fehlerergebnis mit
der neuen Fehlernachweiszeit tn aktualisiert. Dies gilt so
wohl für Fehler, die wiederholt während aufeinanderfolgender
Betriebszyklen auftreten als auch für Fehler, die bezüglich
aufeinanderfolgender Betriebszyklen nur sporadisch auftreten,
d. h. zwischenzeitlich bereits "geheilt" erschienen.
Die beschriebene Fehlerübertragungsweise von dem Fehlerergeb
nisspeicher 7a in den Sicherungsspeicher 6a hat zur Folge,
daß in dem Sicherungsspeicher 6a ausschließlich unterschied
liche Fehlerergebnisse (und niemals gleiche, zu unterschied
lichen Zeiten aufgetretene Fehler) eingetragen sind.
Es kann vorgesehen sein, daß die in dem Fehlerergebnisspei
cher 7a abgelegten Fehlerergebnisse nach einer vorgegebenen
Zeit automatisch gelöscht werden. Derart gelöschte Fehlerer
gebnisse können auch in der Werkstatt nicht mehr rekonstru
iert werden. Demgegenüber werden die in dem Sicherungsspei
cher 6a gesicherten Fehlerergebnisse in der Regel nicht ge
löscht. Lediglich für den Fall, daß mehr als zehn
(unterschiedliche) Fehler nachgewiesen werden, werden die
Fehlerergebnisse mit der geringsten Nachweiszeit aus dem Si
cherungsspeicher 6a herausgeschoben, um Platz für die neu
hinzugekommenen, aktuellen Fehlerergebnisse zu schaffen.
Durch eine entsprechend große Speicherkapazität N des Siche
rungsspeichers 6a kann der Verlust von Fehlerergebnissen je
doch praktisch ausgeschlossen werden.
Der Sicherungsspeicher 6a enthält somit eine Historie sämtli
cher erkannter Fehler mit Fehlerangaben F und aktualisierten
Fehlernachweiszeitpunkten t.
In einer Reparaturwerkstatt wird das Kfz-Steuergerät 1 über
einen Datenausgang 13 an eine in Fig. 1 nicht dargestellte
Diagnoseeinheit angeschlossen. Die Diagnoseeinheit liest die
in dem Fehlerergebnisspeicher 7a abgespeicherten Fehlerergeb
nisse aus. Anhand der ausgelesenen Fehlerergebnisse wird,
wie bereits beschrieben, ein Reparaturversuch an der defekten
Baugruppe B1 unternommen. Danach wird der Speicherinhalt des
Fehlerergebnisspeichers 7a durch Eingabe eines Rücksetzsi
gnals R gelöscht, die Fehlerdiagnoseroutine erneut durchge
führt und der Inhalt des Fehlerergebnisspeichers 7a nachfol
gend dahingehend untersucht, ob der Fehler nach erfolgter
bzw. abgeschlossener Diagnose-Überprüfung neuerlich aufgetre
ten ist.
Der Sicherungsspeicher 6a des nichtflüchtigen Speichers
(EEPROM) 6 ist durch den Löschvorgang nicht betroffen, d. h.
die in ihm abgespeicherte "Fehlerhistorie" ((Fn, tn), (F4,
t4), . . ., (F1, t1)) bleibt erhalten.
Wenn das Kfz-Steuergerät 1 an den Hersteller zurückgeschickt
werden muß, weil der Fehler durch Reparatur nicht behoben
werden konnte, muß das Kfz-Steuergerät 1 vom Bordnetz 11 ge
trennt werden. Dadurch geht der Inhalt des Fehlerergeb
nisspeichers 7a verloren. Aufgrund der in dem Sicherungs
speicher 6a gesicherten Fehlerergebnisse ((Fn, tn), (F4, t4),
. . ., (F1, tl)) kann der Hersteller dennoch die Fehlerhistorie
rekonstruieren. Hierzu wird das Kfz-Steuergerät 1 über den
Datenausgang 13 an ein herstellerseitig vorhandenes Auslese
gerät angeschlossen und der Speicherinhalt des
(nichtflüchtigen) Sicherungsspeichers 6a ausgelesen.
Ein weiterer Anwendungsbereich der Erfindung betrifft die Si
cherung adaptiv angepaßter Voreinstellwerte oder Steuerungs
parameter. In einem Speicherabschnitt 4c des Festwertspei
chers 4 sind werkseitig Voreinstellwerte und Steuerungspara
meter abgelegt, auf die die Steuerprogrammroutinen S1, S2, S3
bei einer Erstinbetriebnahme oder nach einem Ausfall des
Bordnetzes 11 zurückgreifen. Bauteiltoleranzen und Alte
rungserscheinungen der einzelnen Baugruppen B1, B2, B3 werden
durch die Voreinstellwerte nicht berücksichtigt. Ferner kann
durch die Vorgabe von festen Steuerungsparametern sich än
dernden Umwelteinflüssen wie beispielsweise Temperatur- und
Luftdruckschwankungen nicht ausreichend Rechnung getragen
werden. Um trotz der genannten Effekte stets ein optimales
Betriebsverhalten der einzelnen Baugruppen B1, B2, B3 zu er
möglichen, sind die in dem Festwertspeicherabschnitt 4b2 ab
gelegten Adaptionsroutinen A1, A2, A3 vorgesehen. Die Adap
tionsroutinen A1, A2, A3 werden ähnlich wie die Fehlerdiagno
seroutine U1, U2, U3 von dem Mikroprozessor 2 fortlaufend
oder auch nur gelegentlich aufgerufen. Für jede einzelne
Baugruppe B1, B2, B3 kann dabei eine eigene Adaptionsroutine
A1, A2, A3 vorgesehen sein.
Im Rahmen der Adaptionsüberwachung werden über die bidirek
tionale Datenverbindung 9 und die Schnittstelle 8 einlaufende
Betriebsdaten (Rohdaten) unter der Steuerung der Adaptions
routinen A1, A2, A3 von dem Mikroprozessor 2 verarbeitet.
Dabei ermittelt der Mikroprozessor 2 adaptierte Voreinstell
werte und adaptierte Steuerungsparameter, die unter den gege
benen Umweltbedingungen eine näher am Optimum liegende Steue
rung der jeweiligen Baugruppe B1, B2, B3 ermöglichen. Die
adaptierten Voreinstellwerte und adaptierten Steuerungspara
meter werden in einen Speicherabschnitt 7b des Überwachungs
ergebnis-Speichers 7 - der im folgenden auch als Adaptions
wertspeicher 7b bezeichnet wird - abgelegt und regelmäßig er
neuert.
Solange das Kfz-Steuergerät 1 an das Bordnetz 11 des Kfz an
geschlossen ist, bleibt der Speicherinhalt des Adaptionswert
speichers 7b erhalten. Während eines Betriebszyklus greift
das Steuerprogramm (d. h. die Steuerprogrammroutinen S1, S2,
S3) auf diese Werte/Parameter zurück.
Bei einem Ausfall des Bordnetzes 11 (d. h. V = 0) geht der In
halt des Adaptionswertspeichers 7b verloren. Um dennoch eine
spätere Rekonstruktion der adaptierten Voreinstellwerte und
Steuerungsparameter zu ermöglichen, ist der Abschnitt 6b des
nichtflüchtigen Speichers (EEPROM) 6 vorgesehen. Dieser wird
im folgenden als Sicherungsspeicher 6b bezeichnet. Die Über
tragung (Sicherung) der adaptierten Voreinstellwerte und/oder
der adaptierten Steuerungsparameter in den Sicherungsspeicher
6b erfolgt prinzipiell in analoger Weise zu der bereits be
schriebenen Übertragung der Fehlerergebnisse von dem Fehle
rergebnisspeicher 7a in den Sicherungsspeicher 6a. Die Über
tragung kann also beispielsweise jeweils bei einer Beendigung
eines Betriebszyklus in der Form einer Aktualisierung des In
halts des Sicherungsspeichers 6b erfolgen.
Bei einer herstellerseitigen Überprüfung des Kfz-Steuergeräts
1 kann der Hersteller nun auch die adaptierten Voreinstell
werte und die adaptierten Steuerungsparameter wiedergewinnen.
Diese Größen ermöglichen Aussagen über an dem Kfz aufgetrete
ne Veränderungen oder "Anomalitäten", die zusammen mit den
Fehlerergebnissen signifikante Information über den Fahrzeug
zustand, d. h. den Zustand der einzelnen überwachten Baugrup
pen B1, B2, B3 ermöglichen.
Neben der hier beschriebenen Sicherung von Fehlerergebnissen
(im Sicherungsspeicher 6a) und/oder Voreinstellwerten sowie
ggf. Steuerungsparametern (im Sicherungsspeicher 6b) können
in dem Sicherungsspeicher 6 auch andere Werte abgelegt wer
den, die nach einem Trennen des Kfz-Steuergeräts 1 von dem
Bordnetz 11 durch Auslesen in der genannten Weise verfügbar
sein sollen.
Claims (10)
1. Steuergerät, insbesondere Kraftfahrzeugsteuergerät,
- 1. mit einem Mikroprozessor (2),
- 2. mit einem nichtflüchtigen Programmspeicher (4a, 4b1, 4b2), in dem zumindest eine Steuerprogrammroutine zur Steuerung ei nes mit dem Steuergerät (1) in Verbindung stehenden Systems (B1, B2, B3), insbesondere Kraftfahrzeug und zumindest eine Überwachungsprogrammroutine zur fortlaufenden oder gelegent lichen Überwachung des Systems (B1, B2, B3) abgelegt sind, und
- 3. mit einem flüchtigen oder löschbaren nichtflüchtigen Über wachungsergebnis-Speicher (7; 7a, 7b), in dem ein oder mehre re mittels des Mikroprozessors (2) beim Durchlaufen der Über wachungsprogrammroutine aus von dem System erhaltenen Überwa chungsdaten berechnete Überwachungsergebnisse ((F1, ti), i = 1, 2 . . .) abgelegt werden, dadurch gekennzeichnet,
- 4. daß das Steuergerät (2) ferner einen nichtflüchtigen, be schreibbaren Sicherungsspeicher (6a, 6b), insbesondere EEPROM enthält, und
- 5. daß die berechneten Überwachungsergebnisse oder ein Teil derselben ((F1, t1), . . .,(F4, t4)) in den nichtflüchtigen, be schreibbaren Sicherungsspeicher (6a, 6b) übertragbar sind.
2. Steuergerät nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
- 1. daß es sich bei der Überwachungsprogrammroutine um eine Fehlerdiagnoseroutine (U1, U2, U3) handelt, und
- 2. daß ein Überwachungsergebnis ((F1, ti), i = 1, 2 . . .) einen erkannten Fehler in dem gesteuerten System (B1, B2, B3) re präsentiert.
3. Steuergerät nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
- 1. daß es sich bei der Überwachungsprogrammroutine um eine Ad aptionsroutine (A1, A2, A3) handelt, und
- 2. daß ein Überwachungsergebnis einen adaptiv angepaßten Vor einstellwert und/oder einen von dem Steuergerät (1) im Be trieb verwendeten adaptiv angepaßten Steuerungsparameter re präsentiert.
4. Steuergerät nach den vorhergehenden Ansprüchen,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Überwachungsprogrammroutine sowohl eine Fehlerdiagno
seroutine (U1, U2, U3) als auch eine Adaptionsroutine (A1,
A2, A3) umfaßt.
5. Steuergerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß das gesteuerte System, insbesondere Kraftfahrzeug eine
Mehrzahl von gesteuerten Baugruppen (B1, B2, B3) umfaßt.
6. Steuergerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Übertragung eines in dem flüchtigen oder löschbar
nichtflüchtigen Überwachungsergebnis-Speicher (7; 7a, 7b) ge
speicherten Überwachungsergebnisses ((F1, ti), i = 1, 2 . . .) in
den nichtflüchtigen Sicherungsspeicher (6; 6a, 6b) jeweils
bei einer Beendigung eines Betriebszyklus des Steuergerätes
(1) erfolgt.
7. Steuergerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß der nichtflüchtige Sicherungsspeicher (6; 6a, 6b) eine
vorgegebene Anzahl von N Speicherbereichen umfaßt, und die
Übertragung eines aktuellen Überwachungsergebnisses (Fn, tn)
von dem Überwachungsergebnis-Speicher (7; 7a, 7b) in den
nichtflüchtigen Sicherungsspeicher (6; 6a, 6b) derart er
folgt,
- 1. daß, sofern in dem nichtflüchtigen Sicherungsspeicher (6; 6a, 6b) bereits ein dem aktuellen Überwachungsergebnis (Fn, tn) entsprechendes, älteres Überwachungsergebnis vorhanden ist, dieses ältere Überwachungsergebnis durch das aktuelle Überwachungsergebnis (Fn, tn) ersetzt wird, oder
- 2. daß, sofern in dem nichtflüchtigen Sicherungsspeicher (6; 6a, 6b) kein dem aktuellen Überwachungsergebnis (Fn, tn) ent sprechendes zuvor abgelegtes Überwachungsergebnis vorhanden ist, das aktuelle Überwachungsergebnis (Fn, tn) in einen freien Speicherbereich des nichtflüchtigen Sicherungsspei chers (6; 6a, 6b) eingetragen wird, oder, wenn ein solcher nicht mehr vorhanden ist, das älteste in dem nichtflüchtigen Sicherungsspeicher (6; 6a, 6b) abgespeicherte Überwachungser gebnis durch das aktuelle Überwachungsergebnis (Fn, tn) er setzt wird.
8. Steuergerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein Überwachungsergebnis in dem nichtflüchtigen Siche
rungsspeicher (6; 6a, 6b) in Form eines Überwachungsergebnis-
Datensatzes ((F1, ti), i = 1, 2 . . .) eingetragen ist, der eine
das Überwachungsergebnis als solches charakterisierende Feh
lerangabe (F1), insbesondere Fehlerart und/oder Fehlerausprä
gung und/oder fehlerhafte Baugruppe (B1, B2, B3) des Systems,
und eine den Nachweiszeitpunkt des Überwachungsergebnisses
repräsentierende Zeitinformation (ti) enthält.
9. Steuergerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Steuergerät (1) einen Datenausgang (13) umfaßt, über
den die in dem nichtflüchtigen Sicherungsspeicher (6; 6a, 6b)
abgespeicherten Überwachungsergebnisse ((Fn, tn), (F4, t4),
. . ., (F1, t1)) ausgelesen werden können.
10. Verfahren zur Handhabung eines nach einem der vorherge
henden Ansprüche ausgebildeten Steuergerätes, bei dem
- 1. das Steuergerät (1) von dem zu steuernden System (B1, B2, B3) sowie einer externen Betriebsspannungsquelle (11) ge trennt wird;
- 2. das Steuergerät (1) an einen anderen Ort transportiert wird; und
- 3. die in dem nichtflüchtigen Sicherungsspeicher (6; 6a, 6b) des Steuergeräts (1) gespeicherten Überwachungsergebnisse ((Fn, tn), (F4, t4), . . ., (F1, t1)) mittels einer dort ver fügbaren Ausleseeinrichtung ausgelesen werden.
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