DE4302482B4

DE4302482B4 - Verfahren zur Prüfung eines elektronischen Steuergerätes mit Hilfe eines externen Diagnosegerätes

Info

Publication number: DE4302482B4
Application number: DE19934302482
Authority: DE
Inventors: Juergen Dipl.-Math. Dr. Braeuninger; Ulrich Dipl.-Ing. Schwabe (BA); Dieter Woerner
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1993-01-29
Filing date: 1993-01-29
Publication date: 2006-04-13
Anticipated expiration: 2013-01-30
Also published as: DE4302482A1; JP3439819B2; JPH06300802A

Abstract

Verfahren zur Prüfung eines elektronischen Steuergerätes, insbesondere eines Kraftfahrzeugsteuergerätes, mit Hilfe eines externen Diagnosegerätes, wobei
– an das Steuergerät
– mindestens ein Sensor und
– mindestens ein Aktuator
angeschlossen ist und
– das externe Diagnosegerät über eine serielle Datenübertragungsleitung mit dem Steuergerät verbunden wird,
wobei
– in dem Steuergerät ein Steuerprogramm abläuft, und
– vom externen Diagnosegerät mindestens ein Befehl bezüglich der Ansteuerung des mindestens einen Aktuators an das Steuergerät ausgebbar ist, und daraufhin die Ansteuerung des mindestens einen Aktuators vom Steuergerät durchgeführt wird, und
– das Steuerprogramm während der Prüfung vom Steuergerät (10) weiter abgearbeitet wird, solange vom externen Diagnosegerät (17) nur mindestens ein Befehl zur Ausgabe mindestens eines während der Abarbeitung des Steuerprogramms in Abhängigkeit des Signals des mindestens einen Sensors (13) ermittelten Wertes an das Steuergerät (10) abgegeben wird, woraufhin das Steuergerät (10) diesen Wert an das externe...

Description

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zur Prüfung von Steuergeräten nach der Gattung des Hauptanspruchs. Es ist schon ein Verfahren zur Prüfung von Steuergeräten mit Hilfe eines externen Diagnosegerätes bekannt. Hierbei wird das Diagnosegerät zum Test des Steuergerätes über eine serielle Datenübertragungsleitung mit dem Steuergerät verbunden. Während des Tests werden vom Diagnosegerät Befehle an das Steuergerät ausgesendet. Es werden einerseits Befehle an das Steuergerät ausgesendet, die Daten vom Steuergerät anfordern und andererseits das Steuergerät auffordern, Aktuatoren im Steuergerät mit definierten Werten anzusteuern. Das Steuergerät sendet die angeforderten Daten an das Diagnosegerät ab. Die Daten werden im Diagnosegerät über eine Anzeigevorrichtung ausgegeben. Während des gesamten Diagnosevorgangs ist die Normalfunktion des zu testenden Steuergerätes abgeschaltet.

Aus der DE 40 05 299 A1 ist ein Verfahren bekannt, bei dem ein elektronisches Steuergerät mit einem aktiven Prüfmodus ausgestattet wird, welcher über eine Diagnoseschnittstelle aktiviert werden kann. Dabei ist es im Prüfmodus möglich, Geber zu lesen und Steller anzusteuern und Funktionszyklen aufzuprägen und deren Rückmeldung zu lesen. Dabei werden in einer endausgebauten Stufe alle Steuerfunktionen zum Prüfstand bzw. zur Prüfeinrichtung und zum Steuergerät des elektronischen Fahrzeugsystems vom Prüfgerät direkt ausgeführt.

In der DE 39 10 162 A1 wird ein Diagnosesystem für die Durchführung von Diagnosen bei elektronischen Steuerungssystemen eines Fahrzeugs beschrieben. Dabei weist das elektronische Steuerungssystem Abtasteinrichtungen zur Abtastung der Betriebszustände des Fahrzeugs auf. Weiterhin sind in jedem elektronischen Steuerungssystem Signalempfänger vorgesehen, die ein Datenabfragesignal von der Diagnoseeinrichtung empfangen, sowie Übersetzer, die den Inhalt der empfangenen Datenabfragesignale übersetzen. Durch Signalsender wird dann entsprechend der Übersetzung ein Ausgangssignal an die Diagnoseeinrichtung übertragen. Sowohl Signalsender als auch Signalsender sind mit Leitungen versehen, die durch Verbindungsleitungen mit der Diagnoseeinrichtung verbunden sind.

Das erfindungsgemäße Verfahren mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß während des Testabschnitts, bei dem Daten vom Steuergerät nur gelesen werden, der volle Funktionsumfang des Steuergerätes erhalten bleibt. Dadurch, daß das Diagnosegerät auch aktuelle Werte vom Steuergerät anfordert, die das Steuergerät während der Abarbeitung des Steuerprogramms ermittelt hat, wird die Prüftiefe erhöht. Es ergibt sich dadurch ebenfalls eine Vereinfachung der Diagnose, da die Berechnung von physikalischen Größen aus den erfaßten Sensorsignalen nun nicht mehr vom Diagnosegerät ausgeführt werden muß, sondern direkt vom Steuergerät übernommen werden kann.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Verfahrens möglich. Besonders vorteilhaft ist es vor der Ausführung des mindestens einen Befehls bezüglich der Ansteuerung des mindestens einen Aktuators eine Sicherheitsüberprüfung durchzuführen, bei der das Signal des mindestens einen Sensors erfaßt wird und vom Steuergerät mit vorgegebenen Grenzwerten verglichen wird und wenn das erfaßte Signal oder der daraus ermittelte Wert außerhalb des erlaubten Grenzbereiches liegt, die Datenübertragung zum externen Diagnosegerät zu unterbrechen, und die Abarbeitung des Steuerprogramms des Steuergerätes erneut zu starten, und die Ansteuerung des mindestens einen Aktuators nur dann durchzuführen, wenn das erfaßte Signal oder der daraus ermittelte Wert innerhalb des erlaubten Grenzbereiches liegt. Dadurch wird erreicht, daß bei den Tests der anzusteuernden Aktuatoren kein Zustand entsteht, in dem das Steuergerät oder die angeschlossenen Peripheriegeräte Schaden nehmen können.

Weiterhin vorteilhaft ist es, daß das Steuergerät vor der Ausführung des Befehls zur Ansteuerung des mindestens einen Aktuators eine Warnlampe einschaltet. Dadurch wird die Wahrscheinlichkeit einer Fehlbedienung von seiten des Testpersonals verringert.

Ebenfalls vorteilhaft ist es, daß vor der Ausführung des Befehls zur Ansteuerung des mindestens einen Aktuators das Steuergerät zuerst die Spannungsversorgung für die Aktuatoren abschaltet. Hierdurch wird sichergestellt, daß der Test der Aktuatoren von einem definierten Zustand aus gestartet wird.

Ebenfalls vorteilhaft ist, daß das Steuergerät vor der Ausführung des Befehls zur Ansteuerung des mindestens einen Aktuators ein Schreibschutz für Einträge in den Fehlerspeicher des Steuergerätes aktiviert. Damit wird sichergestellt, daß durch unplausible Ansteuerungen des mindestens einen Aktuators während des Tests es zu keiner Eintragung in den Fehlerspeicher des Steuergerätes kommt, der bei einer nachfolgenden Diagnose als regulärer Fehler erkannt würde.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen

1 ein Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Testanordnung;

2 eine schematische Darstellung der Testanordnung in Verbindung mit einem Rollenprüfstand;

3 den Ablauf der Prüfung dargestellt mit Hilfe von Flußdiagrammen für das externe Diagnosegerät und das Steuergerät.

In 1 bezeichnet die Bezugszahl 10 ein Bremssteuergerät. An das Bremssteuergerät 10 ist eine Anzahl von Magnetventilen 12 angeschlossen. Mit Hilfe der Magnetventile 12 kann das Steuergerät 10 den Bremsdruck für die einzelnen Bremskreise des Kraftfahrzeuges einstellen, so daß ein Blockieren der Räder verhindert wird. Weiterhin ist an das Steuergerät 10 für jedes Rad des Kraftfahrzeuges ein Drehzahlsensor 13 angeschlossen. An das Steuergerät 10 ist schließlich noch eine Warnlampe 14 angeschlossen. Weitere Sensoren und Aktuatoren, wie z.B. Drucksensoren für die Bremskreise oder Schaltrelais für die Ein- und Abschaltung der Spannungsversorgung von angeschlossenen Bauteilen können an das Steuergerät 10 angebracht sein. Das Steuergerät 10 enthält eine serielle Schnittstelle 15. Die serielle Schnittstelle 15 ist über eine serielle Datenübertragungsleitung mit einem Diagnosestecker 16 verbunden. In dem Steuergerät 10 sind die üblichen Komponenten, wie Mikroprozessor, RAM, ROM, Ein-/Ausgabe-Schaltkreise, etc. enthalten. Sie sind jedoch der Einfachheit halber nicht in 1 dargestellt. Zum Test des Steuergerätes 10 wird der Diagnosestecker 16 mit einem externen Diagnosegerät 17 verbunden. Im Diagnosegerät 17 ist ebenfalls eine serielle Schnittstelle 15 enthalten. Im Diagnosegerät 17 ist eine Tastatur 18 und eine Anzeigeeinheit 19 integriert. Der weitere Aufbau des Diagnosegerätes 17 ist der Einfachheit halber ebenfalls nicht dargestellt worden. Im Diagnosegerät 17 ist aber ebenfalls ein Mikroprozessor und RAM und ROM enthalten.

In 2 bezeichnet die Bezugszahl 21 das Kraftfahrzeug mit dem Bremssteuergerät 10 und dem Diagnosestecker 16. An den Diagnosestecker 16 ist das externe Diagnosegerät 17 angeschlossen. Zum Test befindet sich das Kraftfahrzeug 21 auf einem Rollenprüfstand 20.

Im folgenden wird der Ablauf des Tests in Verbindung mit der 3 näher erläutert. Zu Beginn des Tests ist der Motor des Kraftfahrzeuges 21 in Betrieb. Das Steuergerät 10 arbeitet sein Steuerprogramm ab. Das Steuerprogramm wurde zu einem früheren Zeitpunkt im Programmschritt 40 gestartet. Dabei erfaßt es laufend die Werte der angeschlossenen Drehzahlsensoren 13 und errechnet daraus im Falle eines Bremsvorgangs die optimalen Ansteuerwerte für die Magnetventile 12. Aus diesen Werten bildet das Steuergerät 10 dann die Ansteuersignale für die einzelnen Magnetventile 12. Die Bedienperson kann den Bremsvorgang mit Hilfe der Anzeigen des Rollenprüfstandes 20 überwachen. Um den Test zu starten, schaltet die Bedienperson das Diagnosegerät 17 ein und startet den Test im Programmschritt 30. Anschließend erfolgt vom Diagnosegerät 17 ein Reizvorgang über die serielle Datenübertragungsleitung an das Steuergerät 10. Erkennt das Steuergerät 10 eine korrekte Reizung, so führt es parallel zum Steuerprogramm einen Kommunikationsaufbau zum Diagnosegerät 17 durch. Dies geschieht im Programmschritt 41 des Steuergerätes 10 und im Programmschritt 31 des Diagnosegerätes 17. Während des Kommunikationsaufbaus wird ein Baudraten-Erkennungswort vom Steuergerät 10 zum Diagnosegerät 17 übertragen. Anhand dieses Baudraten-Erkennungswortes kann das externe Diagnosegerät 17 die Baudrate des Steuergerätes 10 ermitteln. Anschließend werden zwei Datenwörter übertragen, die das nachfolgende Übertragungsprotokoll kennzeichnen. Auch nach dem Kommunikationsaufbau arbeitet das Steuergerät 10 sein Steuerprogramm weiterhin ab. Im Programmschritt 32 fordert das externe Diagnosegerät 17 das Steuergerät 10 dazu auf, seine Steuergeräte-Identifikationsnummer auszugeben. Nachdem das Steuergerät 10 diesen Befehl korrekt empfangen hat, gibt es parallel zum Steuerprogramm die Steuergeräte-Identifikationsnummer an das externe Diagnosegerät 17 aus. Dies geschieht im Programmschritt 42 des Steuergerätes. Anhand der Steuergeräte-Identifikationsnummer wählt das externe Diagnosegerät 17 das geeignete Diagnoseprogramm aus seinem Speicher aus. Nachfolgend sendet das externe Diagnosegerät 17 im Programmschritt 33 einzelne Befehle an das Steuergerät 10. Diese Befehle fordern das Steuergerät 10 dazu auf, bestimmte Daten an das Diagnosegerät 17 zu übertragen. Derartige Daten betreffen z.B. die aktuellen Raddrehzahldaten der einzelnen Räder des Kraftfahrzeuges 21 die das Steuergerät 10 laufend während der Abarbeitung seines normalen Steuerprogramms ermittelt. Darüberhinaus kann das externe Diagnosegerät 17 weitere Befehle an das Steuergerät 10 absenden, wodurch das Steuergerät 10 z.B. dazu aufgefordert wird, die Einträge im Fehlerspeicher des Steuergerätes 10 an das Diagnosegerät 17 auszugeben. Das Steuergerät 10 gibt jeweils die angeforderten Daten an das externe Diagnosegerät 17 aus. Dies geschieht im Programmschritt 43. Die Ausgabe der Daten wird vom Mikrorechner des Steuergerätes 10 im Hintergrund seines eigentlichen Steuerprogramms ausgeführt, so daß die normale Steuerfunktion des Mikrorechners erhalten bleibt. Nachdem alle Daten sukzessive an das externe Diagnosegerät 17 ausgegeben wurden, arbeitet das Steuergerät 10 weiterhin sein Steuerprogramm ab.

Im weiteren Verlauf des Tests sendet das externe Diagnosegerät 17 im Programmschritt 34 einen Befehl zur Ansteuerung der Magnetventile 12 an das Steuergerät 10 aus. Sobald der Befehl zur Ansteuerung der Magnetventile 12 vom Steuergerät 10 empfangen wurde, beendet es die Abarbeitung seines normalen Steuerprogramms im Programmschritt 44. Anschließend schaltet es im Programmschritt 45 die Spannungsversorgung für die Magnetventile 12 ab. Danach schaltet es im Programmschritt 46 die Warnlampe 14 des Systems ein. Anschließend führt das Steuergerät 10 im Programmschritt 47 eine Überwachung des Betriebszustandes des Kraftfahrzeuges 21 durch. Dabei liest es die Signale der Raddrehzahlsensoren 13 ein. Nur wenn die Raddrehzahlsensoren 13 keine Fahrbewegung des Kraftfahrzeugs 21 anzeigen, wird der Test der Magnetventile 12 durchgeführt. Andernfalls wird der Test der Magnetventile 12 abgebrochen. Das Steuergerät 10 bricht dann ebenfalls die Kommunikation mit dem externen Diagnosegerät 17 ab und beginnt wieder mit der Abarbeitung seines normalen Steuerprogramms. War der Test des Betriebszustandes des Kraftfahrzeuges 21 im Ergebnis so, daß ein Fahrzeugstillstand festgestellt wurde, wird im folgenden Programmschritt 48 die Ansteuerung der Magnetventile 12 von seiten des Steuergerätes 10 durchgeführt. Während dieser Testphase werden keine Fehler in den Fehlerspeicher des Steuergerätes 10 eingetragen. Bei dem Test schaltet das Steuergerät 10 zuerst jeweils die Spannungsversorgung für die Magnetventile 12 wieder ein. Nach Abschluß des Tests der Magnetventile 12 wartet das Steuergerät 10 auf den nächsten Befehl vom Diagnosegerät 17. Das Diagnosegerät 17 sendet im Programmschritt 35 einen Befehl zur Löschung des Fehlerspeichers des Steuergerätes 10 an das Steuergerät 10 ab. Danach wird der Fehlerspeicher des Steuergerätes 10 im Programmschritt 49 gelöscht. Letztendlich gibt das Diagnosegerät 17 im Programmschritt 36 einen Befehl zur Beendigung der Diagnose an das Steuergerät 10 ab. Das Steuergerät 10 bestätigt im Programmschritt 50 das Ende der Diagnose und schaltet im Programmschritt 51 die Warnlampe 14 aus. Es startet daraufhin wieder sein normales Steuerprogramm im Programmschritt 40.

Nach Empfang der Bestätigung des Endes der Diagnose wird das Diagnoseprogramm im Diagnosegerät 17 beendet. Dies geschieht im Programmschritt 37 des Diagnosegerätes 17. Das Steuerprogramm des Steuergerätes 10 wird zu einem späteren Zeitpunkt im Programmschritt 44 beendet.

Das vorliegende Ausführungsbeispiel ist vielfältig abwandelbar. So ist es insbesonbdere möglich, die Überwachung des Betriebszustandes des Kraftfahrzeuges 21 vor Beendigung der Abarbeitung des normalen Steuerprogramms durchzuführen und das normale Steuerprogramm nur dann zu beenden, wenn die Signale der Raddrehzahlsensoren 13 den Fahrzeugstillstand anzeigen. Weiterhin ist es möglich, daß das Steuergerät 10 nach dem Empfang des Befehls zur Beendigung der Diagnose das Ende der Diagnose nicht bestätigt, sondern einfach die Kommunikation mit dem Diagnosegerät 17 abbricht.

Claims

Verfahren zur Prüfung eines elektronischen Steuergerätes, insbesondere eines Kraftfahrzeugsteuergerätes, mit Hilfe eines externen Diagnosegerätes, wobei – an das Steuergerät – mindestens ein Sensor und – mindestens ein Aktuator angeschlossen ist und – das externe Diagnosegerät über eine serielle Datenübertragungsleitung mit dem Steuergerät verbunden wird, wobei – in dem Steuergerät ein Steuerprogramm abläuft, und – vom externen Diagnosegerät mindestens ein Befehl bezüglich der Ansteuerung des mindestens einen Aktuators an das Steuergerät ausgebbar ist, und daraufhin die Ansteuerung des mindestens einen Aktuators vom Steuergerät durchgeführt wird, und – das Steuerprogramm während der Prüfung vom Steuergerät (10) weiter abgearbeitet wird, solange vom externen Diagnosegerät (17) nur mindestens ein Befehl zur Ausgabe mindestens eines während der Abarbeitung des Steuerprogramms in Abhängigkeit des Signals des mindestens einen Sensors (13) ermittelten Wertes an das Steuergerät (10) abgegeben wird, woraufhin das Steuergerät (10) diesen Wert an das externe Diagnosegerät (17) ausgibt und – vor der Ausführung des mindestens einen Befehls bezüglich der Ansteuerung des mindestens einen Aktuators (11) die Abarbeitung des Steuerprogramms vom Steuergerät (10) beendet wird, dadurch gekennzeichnet, dass – vor der Ausführung des mindestens einen Befehls zur Ansteuerung des mindestens einen Aktuators (11) vom Steuergerät (10) eine Sicherheitsüberprüfung durchgeführt wird, bei der mindestens das Signal des mindestens einen Sensors (13) erfasst wird, dass vom Steuergerät (10) geprüft wird, ob das erfasste Signal oder ein daraus ermittelter Wert innerhalb eines erlaubten Grenzbereiches liegt, und – wenn das erfasste Signal oder der daraus ermittelte Wert außerhalb des erlaubten Grenzbereiches liegt, die Abarbeitung des Steuerprogramms des Steuergeräts (10) erneut gestartet wird, und – die Ausführung des mindestens einen Befehls zur Ansteuerung des mindestens einen Aktuators (11) nur dann durchgeführt wird, wenn das erfasste Signal oder der daraus ermittelte Wert innerhalb des erlaubten Grenzbereiches liegt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass, wenn die befohlene Ansteuerung des mindestens einen Aktuators (11) nicht durchgeführt wird, dies durch eine entsprechende Meldung an das externe Diagnosegerät (17) mitgeteilt wird, oder die Datenübertragung zum externen Diagnosegerät (17) unterbrochen wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass vor der Ausführung des mindestens einen Befehls zur Ansteuerung des mindestens einen Aktuators (11) eine Warnlampe (14) vom Steuergerät (10) eingeschaltet wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass vor der Ausführung des mindestens einen Befehls zur Ansteuerung des mindestens einen Aktuators (11) erst die Spannungsversorgung des mindestens einen Aktuators (11) vom Steuergerät (10) abgeschaltet wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass vor der Ansteuerung des mindestens einen Aktuators (11) ein Schreibschutz für Einträge in einen Fehlerspeicher des Steuergeräts (10) aktiviert wird.