WO2023117214A1 - Vorrichtung und verfahren zum schalten von fehlerzuständen in einer simulationsumgebung - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zum schalten von fehlerzuständen in einer simulationsumgebung Download PDF

Info

Publication number
WO2023117214A1
WO2023117214A1 PCT/EP2022/081952 EP2022081952W WO2023117214A1 WO 2023117214 A1 WO2023117214 A1 WO 2023117214A1 EP 2022081952 W EP2022081952 W EP 2022081952W WO 2023117214 A1 WO2023117214 A1 WO 2023117214A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
switch
signal path
switching
busbar
connection
Prior art date
Application number
PCT/EP2022/081952
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Dirk Hasse
Jürgen Klahold
Original Assignee
Dspace Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from DE102022102506.3A external-priority patent/DE102022102506A1/de
Application filed by Dspace Gmbh filed Critical Dspace Gmbh
Publication of WO2023117214A1 publication Critical patent/WO2023117214A1/de

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/28—Testing of electronic circuits, e.g. by signal tracer
    • G01R31/2832—Specific tests of electronic circuits not provided for elsewhere
    • G01R31/2836—Fault-finding or characterising
    • G01R31/2846—Fault-finding or characterising using hard- or software simulation or using knowledge-based systems, e.g. expert systems, artificial intelligence or interactive algorithms
    • G01R31/2848—Fault-finding or characterising using hard- or software simulation or using knowledge-based systems, e.g. expert systems, artificial intelligence or interactive algorithms using simulation

Definitions

  • the invention relates to a device and a method for switching error states in a simulation environment.
  • the invention also relates to the use of the device and the method in a HIL simulator.
  • the invention also relates to a computer program product.
  • HIL Devices for testing, in particular those designed as HIL simulators, are known from the prior art and are used in particular for testing control units.
  • the abbreviation "HIL” (derived from the English word group: “hardware in the loop") is an international technical term, used in particular in the German-speaking area, for a test method in which an "embedded system” (abbreviation: "ES"), in particular, an Electronic Control Unit (ECU), or a mechatronic module, is connected via its inputs and outputs to a customized counterpart, often referred to as a HIL simulator, used to emulate the real environment of the embedded system.
  • ES embedded system
  • ECU Electronic Control Unit
  • mechatronic module a mechatronic module
  • At least some of the input signals for the ES are provided by the HIL simulator and at least some of the output signals of the ES are sent to the HIL simulator.
  • Fault injection is a testing technique that helps to understand how a (virtual or real) system behaves when it is stressed in an unusual way, by switching different fault states.
  • Many HIL test systems use hardware fault simulation to inject signal faults between the electronic control unit and the rest of the system, thus verifying device behavior under specific conditions. Fault simulation is primarily used when an ECU requires both a known and a tolerated response to fault conditions.
  • Fault Insertion Units between the I/O interfaces and the ECU is suitable for this, which can cause normal and faulty operating conditions, such as short circuits and open circuits.
  • a central topology offers the possibility to use very simple, inexpensive, mostly relay-based switching units in the numerous channels and, if necessary, to connect them via a busbar to a complex central assembly, which is then able to detect semiconductor-based fault patterns such as bouncing or loose contacts bring in
  • the disadvantage of this system is that sensitive signals are often unacceptably affected by routing via the busbar.
  • a busbar is an electrically conductive rail, preferably with specially designed electrical properties such as, for example, a low parasitic capacitance, a low resistance or a high electrical withstand voltage.
  • further hardware components can be provided, for example further busbars or switch matrices connected to the busbars.
  • the object of the invention is achieved by a device for switching error states in a simulation environment, the device comprising:
  • the first signal path being routed from a first control unit connection of an electronic control unit via a first switch to a first load
  • the device further comprising: - set up an error forwarding device to select at least one of the signal paths,
  • the error introduction unit comprising a connection unit for connecting the signal paths to the first internal busbar, set up in such a way as to establish a switchable connection from the first signal path and the second signal path to the first internal busbar, the signal paths are routed to a common signal path and can be connected to the common signal path in a switchable manner, the common signal path comprising a first semiconductor switch configured to switch the error states, the error forwarding device comprising at least one third switch and one fourth switch configured to connect the first signal path to the connection unit to be connected, the error forwarding device comprises at least one fifth switch and a sixth switch, set up to connect the second signal path to the connection unit, wherein the first semiconductor switch can be connected in a switchable manner to at least the third switch or the fifth switch, the connection unit has at least one seventh switch for connecting the internal Includes busbar to an external busbar.
  • the invention implements the switching of all standard error classes via semiconductor switches without having to accept the disadvantages of signal routing via external busbars and without the high costs of semiconductors on all channels.
  • Semiconductor switches also have the advantage that they can be switched with precise timing and do not bounce. With just one semiconductor switch, individual errors on different ECU signals can be switched with the precision of a semiconductor switch.
  • the seventh switch is advantageous in order to be able to separate an internal busbar from an external busbar, for example. In this way, for example, an error can be switched locally independently of other error introduction units, in order to make it possible, for example, to switch multiple errors, ie several errors independently of one another, at the same time.
  • any electrical interference that is coupled into the device for switching error states via an external busbar is not passed on.
  • the connection of the semiconductor switch to the ECU channels can be carried out locally and thus electrically optimally, which results in only very low parasitic influences due to the connection to the internal busbar or busbars.
  • the semiconductor switch is introduced in a cost-efficient manner, since only one semiconductor switch has to be used for a scalable number of locally placed channels.
  • the semiconductor switch can be optimized (in terms of current/voltage) for the group of local channels assigned to it. For example, it is possible with little effort to provide a first semiconductor switch with a high dielectric strength, e.g. a semiconductor switch suitable for switching electrical voltages above 50 volts, in the common signal path of the fault injection unit FIU if the common signal path has the last-mentioned dielectric strength should.
  • the “load” in the context of the present disclosure is an electrical assembly that is provided and set up to be electrically connected to a signal connection or to a signal path emanating from the control device.
  • Some examples of a load are: an electrical actuator, an electronic sensor, an electronic signal converter, an electronic signal generator, a replica (simulated electrical or electronic assembly) of one of the examples mentioned in this sentence, a combination assembly comprising at least two of the examples in this sentence mentioned examples.
  • the device includes a ninth switch, set up to connect the common signal path to the first signal path and a tenth switch, set up to connect the common signal path to the second signal path, the connection unit in the common signal path between the connection to the signal paths via the ninth switch and the tenth switch and the connection to the signal paths via the fourth switch and the sixth switch, a second semiconductor switch for switching error states, wherein the common signal path is branched off before the first internal busbar and includes the first semiconductor switch.
  • the ninth switch is particularly advantageous in the case of cross-short circuits with semiconductor switches, in which case a load may also need to be disconnected.
  • the second semiconductor switch is advantageous in order to also be able to disconnect a corresponding load in the event of short circuits.
  • the device comprises a second internal busbar, the second internal busbar being connected to the common signal path, being connected to the first signal path via the ninth switch and being connected to the second signal path via the tenth switch, the connection unit having a twelfth switch, set up to connect the second internal busbar to a second external busbar.
  • two busbars enable the integration of external two-poles (e.g. resistor, voltage source, current sink, measuring device, ).
  • the device comprises a first connection potential and a second connection potential
  • the connection unit comprising a thirteenth switch set up to connect the first internal busbar to the second connection potential and a fourteenth switch set up to connect the first internal busbar to the first connection potential .
  • the first connection potential is a ground potential and the second connection potential is a supply potential.
  • the supply potential is a battery voltage, for example.
  • the device comprises a third internal busbar, the third internal busbar being connected to the first signal path via a fifteenth switch and to the second signal path via a sixteenth switch, the connection unit comprising a seventeenth switch, set up on the third busbar connect the first connection potential, the connection unit comprises an eighteenth switch, configured to connect the first connection potential to the second internal busbar, the connection unit comprises a twentieth switch, configured to connect the second internal busbar to the second connection potential, and the connection unit comprises an eighth switch in the common signal path , set up in such a way to decouple the first semiconductor switch and optionally to connect the second internal busbar via an eleventh switch or the third internal busbar via a nineteenth switch.
  • a third busbar allows for more multiple faults with different fault states.
  • a plurality of devices for switching error states in a simulation environment are connected to one another via at least one external busbar.
  • the semiconductor switches are MOSFETs.
  • the semiconductor switches consist of a circuit with a plurality of MOSFETs. For example, at least 2 MOSFETs are preferably connected in series in order to interrupt the current in both current directions.
  • the object of the invention is achieved by a method for switching error states in a simulation environment, the method comprising the following steps: - providing a device for switching error states as previously described,
  • the error states are simulated by switching the first and/or the second semiconductor switch.
  • the steps of preconfiguring the device in a preconfiguration phase and simulating error states by switching the semiconductor switches include at least one of the following error states:
  • the step of pre-configuration comprising the following steps:
  • the preconfiguration step comprising the following steps:
  • the step of pre-configuration comprising the following steps:
  • a short circuit for example, to a positive battery potential connection (e.g. in a motor vehicle) can be simulated by switching at least one switch, namely a semiconductor switch (e.g. a MOSFET) to the conductive state at another predefined point in the simulator system is transferred.
  • a semiconductor switch e.g. a MOSFET
  • the device includes a second semiconductor switch, the second semiconductor switch being initially conductive and the first semiconductor switch being initially non-conductive, the steps of preconfiguring the device in a preconfiguration phase and simulating error states by switching the switches include at least one the following error conditions:
  • step of pre-configuration includes the following steps:
  • the preconfiguration step comprising the following steps:
  • the preconfiguration step comprising the following steps:
  • the device comprises a second internal busbar, the second internal busbar being connected to the common signal path, being connected to the first signal path via the ninth switch, being connected to the second signal path via the tenth switch and comprising the method the following additional steps:
  • the resistor may be externally located between the first external busbar and the second external busbar. With it the following error patterns can be displayed. A series resistor by looping it into the signal path or a bleeder resistor where one busbar is connected to a potential and the other is connected to the ECU signal.
  • the device comprises a first connection potential and a second connection potential
  • the connection unit comprises a fourteenth switch set up to connect the first internal busbar to the first connection potential and a thirteenth switch set up to connect the first internal busbar to the second connection potential to connect, wherein the first internal busbar is connected to a first external busbar via the seventh switch and the second internal busbar is connected to a second external busbar via the twelfth switch
  • the method comprises the following additional steps:
  • error states are simulated via the second signal path and the device is preconfigured in a preconfiguration phase by means of the switches of the second signal path.
  • a single error status or a plurality of error statuses are switched simultaneously.
  • the invention is also the use of the device and the method for switching error states in a simulation environment in a HIL simulator. Furthermore, a computer program product is specified, comprising instructions that cause the device described above to execute the method steps described above.
  • FIG. 1 shows a circuit diagram of a device for switching error states in a simulation environment according to a first exemplary embodiment of the invention
  • FIG. 2 shows a circuit diagram of a device for switching error states in a simulation environment according to a further exemplary embodiment of the invention
  • FIG. 3 shows a circuit diagram of a device for switching error states in a simulation environment according to a further exemplary embodiment of the invention
  • FIG. 4 shows a circuit diagram of a device for switching error states in a simulation environment according to a further exemplary embodiment of the invention
  • FIG. 5 shows a circuit diagram of a device for switching error states in a simulation environment according to a further exemplary embodiment of the invention.
  • a simulation environment can be understood to mean, for example, an HIL simulator that is set up to test a wide variety of hardware by switching various error states.
  • the device shown in Fig. 1 comprises at least a first internal busbar RL1, at least one first signal path ECU1, the first signal path ECU1 being routed from a first control device connection of an electronic control device via a first switch S1 to a first load LD1 and at least a second Signal path ECUn, wherein the second signal path from a second control unit connection of an electronic control unit is led to a second load LDn via a second switch Sn.
  • an error forwarding device FRU is provided, set up to select at least one of the signal paths ECU1, ECUn.
  • the FRU is shown in Figure 1 by the lower dashed box.
  • the device also includes an error injection unit FIU.
  • the error injection unit FIU is represented in FIG. 1 by the upper dashed box.
  • the FIU is used to switch different error states.
  • the upper dashed box is present at least once on a device for switching error states.
  • the error introduction unit FIU comprises a connection unit 1 which is set up for connecting the signal paths ECU1, ECUn to the first internal busbar RL1.
  • the connection unit 1 is set up in such a way that a switchable connection is established from the first signal path ECU1 and the second signal path ECUn to the first internal busbar RL1.
  • the first signal path ECU1 is connected to the connection unit 1 by a third switch E1R1 and a fourth switch L1R2.
  • the second signal path ECUn is connected to the connection unit 1 by means of a fifth switch EnR1 and by means of a sixth switch LnR2 to the first internal busbar RL1.
  • 1 shows that the signal paths ECU1, ECUn are combined to form a common signal path 2.
  • a first semiconductor switch C2 is provided in the common signal path 2 in order to switch different error states.
  • the semiconductor switch C2 can be implemented as a MOSFET, for example.
  • Semiconductor switches have the advantage that they can be switched more precisely in terms of time and do not bounce.
  • the other switches in FIG. 1 can be designed as relays, for example. With just one semiconductor switch C2, individual errors on different ECU signals can thus be switched with the precision of a semiconductor switch.
  • the seventh switch CR1 is advantageous in order to be able to separate an internal busbar RL1 from, for example, an external busbar exRL1.
  • errors can be switched locally independently of other error introduction units, for example, in order to enable specific multiple errors to be switched.
  • the advantage can be achieved in this way that any electrical interference that is coupled into the device for switching error states via an external busbar exRL1 is not passed on.
  • the most important error states can thus be switched relay-based as single or multiple errors.
  • load shedding is switched via a relay, which is sufficient for load protection.
  • a method for switching error states in a simulation environment consists of the following steps, which is carried out using the device described above.
  • a previously described device for switching error states in a simulation environment is thus provided.
  • the device for switching error states is preconfigured in a simulation environment in a preconfiguration phase.
  • the preconfiguration required for switching the error states takes place exclusively locally on the corresponding device for switching error states and can therefore be designed to be minimal in terms of its parasitic influences.
  • the error states are simulated by switching the semiconductor switch C2.
  • the following error states can be implemented using the circuit diagram shown in FIG.
  • a cable break can be simulated, for example, by means of the first semiconductor switch C2 via the first signal path ECU1, with the preconfiguration step comprising the following steps.
  • the third switch E1R1, the fourth switch L1R2 and the first semiconductor switch C2 are closed.
  • the first switch S1 is opened.
  • a cable break can be simulated by switching the first semiconductor switch C2 on and off.
  • FIG. 2 shows a circuit diagram of a device for switching error states in a simulation environment according to a further exemplary embodiment of the invention.
  • the device comprises a ninth Switch E1R2, which is set up to connect the common signal path 2 to the first signal path ECU1, and a tenth switch EnR2, which is set up to connect the common signal path 2 to the second signal path ECUn.
  • a second semiconductor switch C4 for switching error states is provided in the common signal path 2 .
  • the second semiconductor switch C4 is initially conductive and the first semiconductor switch C2 is initially nonconductive.
  • the steps of pre-configuring the device in a pre-configuration phase and simulating error states by switching the switches comprises at least one of the following error states.
  • a simply constructed central component (not shown in FIG. 2) is assumed, which is able to preconfigure different connection potentials, for example by means of a relay, on the individual busbars exRL1, exRL2.
  • the eighth switch CI shown in FIG. 2 and the eleventh switch C3 shown serve to improve the electrical properties of the device, but are only shown as a further option in this exemplary embodiment.
  • a short circuit to a second connection potential VBat for example a supply potential
  • a short circuit to a second connection potential VBat can be simulated using the first semiconductor switch C2 via the first signal path ECU1 by the following steps. First, in the preconfiguration phase, the first internal busbar RL1 is assigned a connection potential. Then the ninth switch E1R2 and the eighth switch CI are closed. A short circuit can then be simulated by switching the first semiconductor switch C2 on and off.
  • a cable break can be simulated, for example, by means of the second semiconductor switch C4 via the first signal path ECU1.
  • the step of pre-configuration includes the following steps. First, the ninth switch E1R2, the eleventh switch C3 and the fourth switch L1R2 are closed. Then the first switch S1 opened. Finally, the cable break can be simulated by switching the second semiconductor switch C4 on and off.
  • a short circuit to a second connection potential VBat for example a supply potential, can be simulated, for example, by means of the first semiconductor switch C2 and the second semiconductor switch C4 via the first signal path ECU1.
  • the step of Preconfiguration includes the following steps. First, the first internal busbar RL1 is assigned the second connection potential.
  • the ninth switch E1R2, the eighth switch CI, the seventh switch CR1, the eleventh switch C3 and the fourth switch L1R2 are then closed. Thereafter, the first switch S1 is opened. Finally, a short circuit can be simulated by switching the first semiconductor switch C2 and the second semiconductor switch C4 on and off.
  • short circuits/cross-short circuits can now also be switched via an external busbar exRL1, exRL2 with a semiconductor-based load shedding.
  • the first semiconductor switch C2 switches the short circuit and the second semiconductor switch C4 can interrupt the connection to the load LD1, LDn at the same time, if necessary.
  • a cross-short circuit can also be switched locally with load shedding (one-sided) via semiconductors (E1R1 and EnRl remain relevant for this).
  • a cross-short circuit between a first device for switching error states in a simulation environment and a further device for switching error states in a simulation environment can be simulated as follows using the first semiconductor switch C2 via the first signal path ECU1.
  • the pre-configuration step initially includes the following steps.
  • the ninth switch E1R2, the eighth switch CI, the seventh switch CR1, the eleventh switch C3 and the fourth switch L1R2 are each closed in the first and the further device for switching error states.
  • the first switch S1 in the first and the further device for switching error states is then opened.
  • a cross-short circuit can then be simulated, for example, by switching the first semiconductor switch C2 and the second semiconductor switch C4 on and off in the first and the further device for switching error states.
  • a first internal busbar RL1 is sufficient for carrying out semiconductor-based one-time errors.
  • the embodiment shown in Fig. 3 shows in principle the embodiment shown in Fig. 2, wherein in this embodiment a second internal Busbar RL2 is provided.
  • Two universally applicable busbars RL1, RL2, for example, allow the integration of external two-terminal networks (eg resistor, voltage source, current sink, measuring device,).
  • the second internal busbar RL2 is connected to the common signal path 2 and connected to the first signal path ECU1 via the ninth switch E1R2 and to the second signal path ECUn via the tenth switch EnR2.
  • the busbar RL2 was provided in this exemplary embodiment in order to also allow multiple faults such as simultaneous short-to-Vbat and short-to-GND on a relay basis.
  • the second busbar RL2 also offers extended options for the integration of central components such as a device for resistance simulation. This means at least an adjustable electrical resistor whose resistance value can be configured using computer software, for example to simulate a simulated electrical component.
  • an additional internal busbar (connected via E1R2, . . . , EnR2) and a second semiconductor switch C4 (with relay C3), load shedding through a semiconductor switch ( C4) possible.
  • FIG. 4 shows a circuit diagram of a device for switching error states in a simulation environment according to a further exemplary embodiment of the invention.
  • the device includes a first connection potential GND and a second connection potential VBat.
  • the first connection potential GND is a ground potential
  • the second connection potential VBat is a supply potential.
  • the supply potential is a battery voltage, for example.
  • the first busbar RL1 is connected to the first connection potential GND by means of the thirteenth switch CR4.
  • the device shown in FIG. 4 includes a fourteenth switch CR5, which is set up to connect the first busbar RL1 to the second connection potential VBat.
  • the first internal busbar RL1 is connected to a first external busbar exRL1 via the seventh switch CR1 and the second internal busbar RL2 is connected to a second external busbar exRL2 via the twelfth switch CR2 connected.
  • the addition of the switches CR1, CR2, CR4 and CR5 makes it possible, in addition to connections to the two external busbars exRL1, exRL2, to switch direct short circuits to, for example, hard-wired connection potentials GND and VBat.
  • the individual devices for switching error states in a simulation environment can thus be used directly for error simulation without additional components.
  • the additional connection potentials can be switched to other busbar-based faults at the same time, so that more faults of different classes can be switched at the same time.
  • a method includes the following steps.
  • a short circuit to the first connection potential GND can be simulated by closing the fourteenth switch CR5 or a short circuit to the second connection potential VBat can be simulated by closing the thirteenth switch CR4.
  • connection potentials can thus be switched independently of the use of the busbars, so that, for example, triple or even quadruple short-circuits to GND, VBat and two other busbar potentials are possible.
  • the local connection of the GND and VBat connection potentials ultimately simplifies the system complexity from the user's point of view, because he no longer has to ensure that the external busbars are assigned the correct potential if an error is to be switched.
  • the addition of a further switch in each case for the fifteenth switch E1R3 and the sixteenth switch EnR3 combined with the introduction of a third internal busbar RL3 with a seventeenth switch CR3 increases the flexibility when switching different error states on different channels .
  • the seventeenth switch CR3 is connected in series with the fifteenth switch E1R3 and the sixteenth switch EnR3 and connects a first connection potential GND to the third busbar RL3.
  • the first connection potential GND is connected to the second busbar RL2.
  • a twentieth switch CR7 is used to connect the second internal busbar RL2 to the first connection potential VBat.
  • the third internal busbar allows increased independence of the faults that are switched locally on a module, so that different fault patterns can be switched independently both locally and globally.
  • a local intelligence for example in the device for switching error states in a simulation environment, can decide in these cases, for example, to use the additional path in the case of multiple errors.
  • the circuit shown in FIG. 5 includes a nineteenth switch C5.
  • the nineteenth switch C5 connects the third busbar RL3 to the common signal path 2.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Artificial Intelligence (AREA)
  • Evolutionary Computation (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Design And Manufacture Of Integrated Circuits (AREA)

Abstract

Bei einer Vorrichtung zum Schalten von Fehlerzuständen in einer Simulationsumgebung sollen die Nachteile des Routings über eine Sammelschiene minimiert werden. Dies wird dadurch erreicht, dass eine Vorrichtung zum Schalten von Fehlerzuständen in einer Simulationsumge-bung angegeben wird mit einer Fehlerweiterleitungseinrichtung (FRU) und einer Fehlereinbrin-gungseinheit (FIU), wobei die Fehlereinbringungseinheit (FIU) eine Anbindungseinheit (1) zum Anbinden von Signalpfaden (ECU1, ECUn) an eine interne Sammelschiene (RL1) um-fasst, wobei die Signalpfade (ECU1, ECUn) zu einem gemeinsamen Signalpfad (2) vereint sind und die Anbindungseinheit (1) im gemeinsamen Signalpfad (2) zumindest einen Halbleiter-schalter (C2) umfasst, um die Fehlerzustände zu schalten. Auch betrifft die Erfindung ein Ver-fahren zum Schalten von Fehlerzuständen in einer Simulationsumgebung, die Verwendung der Vorrichtung und des Verfahrens zum Schalten von Fehlerzuständen in einem HIL-Simulator sowie ein Computerprogrammprodukt.

Description

Vorrichtung und Verfahren zum Schalten von Fehlerzuständen in einer Simulationsumgebung
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Schalten von Fehlerzuständen in einer Simulationsumgebung. Auch betrifft die Erfindung die Verwendung der Vorrichtung und des Verfahrens in einem HIL-Simulator. Auch betrifft die Erfindung ein Computerprogrammprodukt.
Aus dem Stand der Technik sind Vorrichtungen zum Testen, insbesondere solche, die als HIL- Simulator ausgestaltet sind, bekannt und werden insbesondere für den Test von Steuergeräten eingesetzt. Die Abkürzung „HIL” (abgeleitet aus der englischen Wortgruppe: „hardware in the loop”) ist ein internationaler, insbesondere auch im deutschen Sprachraum verwendeter, Fachbegriff für eine Testmethode, bei der ein „eingebettetes System” (Abkürzung: „ES”), insbesondere ein elektronisches Steuergerät (Electronic Control Unit, ECU), oder ein mechatronisches Modul über seine Eingänge und Ausgänge an ein angepasstes Gegenstück, das oft als HIL- Simulator bezeichnet wird, und zur Nachbildung der realen Umgebung des eingebetteten Systems dient, angeschlossen ist. Während des Tests des eingebetteten Systems werden also zumindest ein Teil der Eingangssignale für das ES von dem HIL-Simulator bereitgestellt und zumindest ein Teil der Ausgangssignale des ES an den HIL-Simulator gesendet. Bei der Fehlerinjektion handelt es sich um eine Prüftechnik, die dazu beiträgt zu verstehen, wie sich ein (virtuelles oder reales) System verhält, wenn es auf ungewöhnliche Weise, durch das Schalten von verschiedenen Fehlerzuständen, beansprucht wird. Viele HIL-Prüfsy Sterne nutzen die Hardwarefehlersimulation, um zwischen dem elektronischen Steuergerät und dem Rest des Systems Signalfehler einzufügen und somit das Geräteverhalten unter spezifischen Bedingungen zu überprüfen. Die Fehlersimulation wird vor allem dann eingesetzt, wenn für eine ECU sowohl eine bekannte als auch eine tolerierte Antwort auf Fehlerbedingungen erforderlich ist. Hierfür eignet sich der Einsatz von Fehler-Einbringungs-Einheiten (Fault Insertion Units, FIUs) zwischen den I/O-Schnittstellen und der ECU, wodurch normale und fehlerhafte Betriebsbedingungen, wie z.B. Kurzschluss und Unterbrechung, hervorgerufen werden können. Eine zentrale Topologie, bietet die Möglichkeit in den zahlreichen Kanälen sehr einfache, kostengünstige, zumeist relaisbasierte Schalteinheiten einzusetzen und diese bei Bedarf über eine Sammel schiene auf eine aufwändige zentrale Baugruppe zu verbinden, welche dann in der Lage ist, halbleiterbasierte Fehlerbilder wie z.B. Prellen oder Wackelkontakte einzubringen. Der Nachteil dieses Systems ist allerdings, dass empfindliche Signale durch das Routing über die Sammelschiene oftmals inakzeptabel beeinflusst werden. Eine Sammelschiene ist im vorliegenden Kontext eine elektrisch leitfähige Schiene, bevorzugt mit speziell ausgestalteten elektrischen Eigenschaften wie z.B. einer geringen parasitären Kapazität, einem geringen Widerstand oder einer hohen elektrischen Spannungsfestigkeit. Neben der Sammelschiene können weitere Hardware-Komponenten vorgesehen sein, beispielsweise weitere Sammelschienen oder an den Sammelschienen angeschlossene Schalter-Matrizen.
Es ist daher die technische Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Nachteile des Routings über eine Sammelschiene zu minimieren.
Diese Aufgabe wird durch technische Gegenstände nach den unabhängigen Ansprüchen gelöst. Technisch vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche, der Beschreibung und der Zeichnungen.
Gemäß einem Aspekt wird die erfindungsgemäße Aufgabe durch eine Vorrichtung zum Schalten von Fehlerzuständen in einer Simulationsumgebung gelöst, die Vorrichtung umfassend:
- zumindest eine erste interne Sammelschiene,
- zumindest einen ersten Signalpfad, wobei der erste Signalpfad von einem ersten Steuergeräteanschluss eines elektronischen Steuergeräts über einen ersten Schalter zu einer ersten Last geführt ist,
- zumindest einen zweiten Signalpfad, wobei der zweite Signalpfad von einem zweiten Steuergeräteanschluss eines elektronischen Steuergeräts über einen zweiten Schalter zu einer zweiten Last geführt ist, die Vorrichtung weiter umfassend: - eine Fehlerweiterleitungseinrichtung eingerichtet, um zumindest einen der Signalpfade auszuwählen,
- eine Fehlereinbringungseinheit eingerichtet, um unterschiedliche Fehlerzustände zu schalten, die Fehlereinbringungseinheit umfassend eine Anbindungseinheit zum Anbinden der Signalpfade an die erste interne Sammelschiene, derart eingerichtet, eine schaltbare Verbindung von dem ersten Signalpfad und dem zweiten Signalpfad zu der ersten internen Sammelschiene herzustellen, wobei die Signalpfade zu einem gemeinsamen Signalpfad geführt sind und schaltbar mit dem gemeinsamen Signalpfad verbindbar sind, wobei der gemeinsame Signalpfad einen ersten Halbleiterschalter umfasst, derart eingerichtet die Fehlerzustände zu schalten, die Fehlerweiterleitungseinrichtung zumindest einen dritten Schalter und einen vierten Schalter umfasst, eingerichtet den ersten Signalpfad an die Anbindungseinheit anzubinden, die Fehlerweiterleitungseinrichtung zumindest einen fünften Schalter und einen sechsten Schalter umfasst, eingerichtet den zweiten Signalpfad an die Anbindungseinheit anzubinden, wobei der erste Halbleiterschalter schaltbar mit mindestens dem dritten Schalter oder dem fünften Schalter verbindbar ist, die Anbindungseinheit zumindest einen siebten Schalter zum Anbinden der internen Sammelschiene an eine externe Sammelschiene umfasst.
Die Erfindung realisiert das Schalten von sämtlichen Standardfehlerklassen über Halbleiterschalter, ohne die Nachteile eines Signalroutings über externe Sammelschienen und ohne die hohen Kosten von Halbleitern auf allen Kanälen in Kauf zu nehmen. Halbleiterschalter haben weiter den Vorteil, dass sie zeitlich präzise geschaltet werden können und nicht prellen. Mit nur einem Halbleiterschalter können somit einzelne Fehler auf unterschiedlichen ECU-Signalen mit der Präzision eines Halbleiterschalters geschaltet werden. Der siebte Schalter ist dabei vorteilhaft, um eine interne Sammelschiene beispielsweise von einer externen Sammelschiene abtrennen zu können. Dadurch kann beispielsweise unabhängig von anderen Fehlereinbringungseinheiten lokal ein Fehler geschaltet werden, um so bspw. das Schalten von Mehrfachfehler, d.h. mehreren Fehlem unabhängig voneinander, gleichzeitig zu ermöglichen. Des Weiteren kann hierdurch der Vorteil erzielt werden, dass ggf. elektrische Störungen, die über eine externe Sammelschiene in die Vorrichtung zum Schalten von Fehlerzuständen eingekoppelt werden, nicht weitergeleitet werden. Die Anbindung des Halbleiterschalters an die ECU Kanäle kann lokal und damit elektrisch optimal ausgeführt werden, wodurch sich nur sehr geringe parasitäre Einflüsse durch die Anbindung an die interne Sammelschiene oder Sammelschienen ergeben. Ein weiterer Vorteil ist, dass das Einbringen des Halbleiterschalters kosteneffizient erfolgt, da lediglich ein Halbleiterschalter für eine skalierbare Anzahl an lokal platzierten Kanälen herangezogen werden muss. Auch ist vorteilhaft, dass der Halbleiterschalter für die ihm zugeordnete Gruppe an lokalen Kanälen optimiert (hinsichtlich Strom / Spannung) werden kann. Bspw. ist es mit geringem Aufwand möglich, einen ersten Halbleiterschalter mit hoher Spannungsfestigkeit, z.B. einen Halbleiterschalter mit einer Eignung zu einem Schalten von elektrischen Spannungen über 50 Volt, in den gemeinsamen Signalpfad der Fehlereinbringungseinheit FIU vorzusehen, falls der gemeinsame Signalpfad die zuletzt genannte Spannungsfestigkeit aufweisen soll.
Die „Last“ im Kontext der vorliegenden Offenbarung ist eine elektrische Baueinheit, die vorgesehen und eingerichtet ist, um mit einem Signalanschluss bzw. mit einem von dem Steuergerät ausgehenden Signalpfad elektrisch verbunden zu werden. Einige Beispiele für eine Last sind: ein elektrischer Aktor, ein elektronsicher Sensor, ein elektronischer Signalwandler, ein elektronischer Signalgenerator, eine Nachbildung (simulierte elektrische oder elektronische Baueinheit) eines der in diesem Satz genannten Beispiele, eine Kombinationsbaueinheit, umfassend zumindest zwei der in diesem Satz genannten Beispiele.
In einer technisch vorteilhaften Ausführungsform umfasst die Vorrichtung einen neunten Schalter, eingerichtet den gemeinsamen Signalpfad an den ersten Signalpfad anzubinden und einen zehnten Schalter, eingerichtet den gemeinsamen Signalpfad an den zweiten Signalpfad anzubinden, die Anbindungseinheit im gemeinsamen Signalpfad zwischen der Anbindung an die Signalpfade über den neunten Schalter und den zehnten Schalter und der Anbindung an die Signalpfade über den vierten Schalter und den sechsten Schalter einen zweiten Halbleiterschalter zum Schalten von Fehlerzuständen umfasst, wobei der gemeinsame Signalpfad vor der ersten internen Sammelschiene abgezweigt ist und den ersten Halbleiterschalter umfasst. Der neunte Schalter ist insbesondere bei Kreuzkurzschlüssen mit Halbleiterschaltern vorteilhaft, bei denen auch ggf. eine Last abgetrennt werden soll. Der zweite Halbleiterschalter ist vorteilhaft, um bei Kurzschlüssen auch eine entsprechende Last abtrennen zu können.
In einer technisch vorteilhaften Ausführungsform umfasst die Vorrichtung eine zweite interne Sammelschiene, wobei die zweite interne Sammelschiene an den gemeinsamen Signalpfad angebunden ist, über den neunten Schalter an den ersten Signalpfad angebunden ist und über den zehnten Schalter an den zweiten Signalpfad angebunden ist, die Anbindungseinheit einen zwölften Schalter umfasst, eingerichtet, die zweite interne Sammelschiene an eine zweite externe Sammelschiene anzubinden. Zwei Sammelschienen ermöglichen beispielsweise das Einbinden von externen Zweipolen (z.B. Widerstand, Spannungsquelle, Stromsenke, Messgerät, ...).
In einer technisch vorteilhaften Ausführungsform umfasst die Vorrichtung ein erstes Anschlusspotential und ein zweites Anschlusspotential, wobei die Anbindungseinheit einen dreizehnten Schalter umfasst, eingerichtet die erste interne Sammelschiene an das zweite Anschlusspotential anzubinden und einen vierzehnten Schalter umfasst, eingerichtet die erste interne Sammelschiene an das erste Anschlusspotential anzubinden.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das erste Anschlusspotential ein Massepotential und das zweite Anschlusspotential ein Versorgungspotential. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist das Versorgungspotential beispielsweise eine Batteriespannung. Durch die direkte Anbindung von Anschlusspotentialen werden Kurzschlüsse gegen diese Anschlusspotentiale ohne die Einbindung externer Sammelschienen ermöglicht. Es wird keine weitere Komponente benötigt, die diese Anschlusspotentiale auf eine entsprechende Sammelschiene legen. Hierdurch werden mehr unterschiedliche Mehrfachfehler ermöglicht.
In einer technisch vorteilhaften Ausführungsform umfasst die Vorrichtung eine dritte interne Sammelschiene, wobei die dritte interne Sammelschiene über einen fünfzehnten Schalter an den ersten Signalpfad und über einen sechzehnten Schalter an den zweiten Signalpfad angebunden ist, die Anbindungseinheit einen siebzehnten Schalter umfasst, eingerichtet die dritte Sammelschiene an das erste Anschlusspotential anzubinden, die Anbindungseinheit einen achtzehnten Schalter umfasst, eingerichtet das erste Anschlusspotential an die zweite interne Sammelschiene anzubinden, die Anbindungseinheit einen zwanzigsten Schalter umfasst, eingerichtet die zweite interne Sammelschiene an das zweite Anschlusspotential anzubinden und die Anbindungseinheit im gemeinsamen Signalpfad einen achten Schalter umfasst, derart eingerichtet den ersten Halbleiterschalter zu entkoppeln und wahlweise über einen elften Schalter die zweite interne Sammelschiene oder über einen neunzehnten Schalter die dritte interne Sammelschiene anzubinden. Mittels einer dritten Sammelschiene können mehr Mehrfachfehler mit unterschiedlichen Fehlerzuständen ermöglicht werden.
In einer technisch vorteilhaften Ausführungsform sind eine Mehrzahl von Vorrichtungen zum Schalten von Fehlerzuständen in einer Simulationsumgebung über zumindest eine externe Sammelschiene miteinander verbunden.
In einer technisch vorteilhaften Ausführungsform sind die Halbleiterschalter MOSFETs. In einem Ausführungsbeispiel bestehen die Halbleiterschalter aus einer Schaltung mit einer Mehrzahl von MOSFETs. Bevorzugt sind beispielsweise zumindest 2 MOSFETs in Reihe geschaltet, um den Strom in beiden Stromrichtungen zu unterbrechen.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird die erfindungsgemäße Aufgabe durch ein Verfahren zum Schalten von Fehlerzuständen in einer Simulationsumgebung gelöst, das Verfahren umfassend die folgenden Schritte: - Bereitstellen einer Vorrichtung zum Schalten von Fehlerzuständen wie zuvor beschrieben,
- Vorkonfigurieren der Vorrichtung zum Schalten von Fehlerzuständen in einer Simulationsumgebung in einer Vorkonfigurationsphase,
- Simulieren von Fehlerzuständen durch Ändern der Schaltzustände der Schalter der Vorrichtung.
In einer technisch vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens werden die Fehlerzustände durch Schalten des ersten und/oder des zweiten Halbleiterschalters simuliert.
In einer technisch vorteilhaften Ausführungsform umfassen die Schritte des Vorkonfigurierens der Vorrichtung in einer Vorkonfigurationsphase und des Simulierens von Fehlerzuständen durch Schalten der Halbleiterschalter zumindest einen der folgenden Fehlerzustände:
- Simulieren eines Kabelbruchs mittels des ersten Halbleiterschalters über den ersten Signalpfad, wobei der Schritt des Vorkonfigurierens die folgenden Schritte umfasst:
- Schließen des dritten Schalters, des vierten Schalters und des ersten Halbleiterschalters,
- Öffnen des ersten Schalters,
- Simulieren des Kabelbruchs durch Ein- und Ausschalten des ersten Halbleiterschalters oder
- Simulieren eines Kurzschlusses zu einem Anschlusspotential mittels des ersten Halbleiterschalters über den ersten Signalpfad, wobei der Schritt des Vorkonfigurierens die folgenden Schritte umfasst:
- Vorbelegen der ersten internen Sammelschiene mit einem Anschlusspotential,
- Schließen des dritten Schalters und des siebten Schalters,
- Simulieren eines Kurzschlusses durch Ein- und Ausschalten des ersten Halbleiterschalters oder
- Simulieren eines Kreuzkurzschlusses zwischen einer ersten Vorrichtung zum Schalten von Fehlerzuständen in einer Simulationsumgebung und einer weiteren Vorrichtung zum Schalten von Fehlerzuständen in einer Simulationsumgebung mittels des ersten Halbleiterschalters über den ersten Signalpfad, wobei der Schritt des Vorkonfigurierens die folgenden Schritte umfasst:
- Schließen des dritten Schalters und des siebten Schalters,
- Simulieren eines Kreuzkurzschlusses durch Ein- und Ausschalten des ersten Halbleiterschalters auf der ersten und der weiteren Vorrichtung zum Schalten von Fehlerzuständen in einer Simulationsumgebung.
In einem Ausführungsbeispiel kann ein Kurzschluss beispielsweise zu einem positiven Batteri epotential-Anschluss (bspw. in einem Kraftfahrzeug) simuliert werden, indem an einer weiteren vordefinierten Stelle im Simulator-System zumindest ein Schalter, nämlich ein Halbleiterschalter (z.B. ein MOSFET) in den leitenden Zustand versetzt wird.
In einer technisch vorteilhaften Ausführungsform umfasst die Vorrichtung einen zweiten Halbleiterschalter, wobei der zweite Halbleiterschalter initial leitend ist und der erste Halbleiterschalter initial nichtleitend ist, die Schritte des Vorkonfigurierens der Vorrichtung in einer Vor- konfigurationsphase und des Simulierens von Fehlerzuständen durch Schalten der Schalter umfassen zumindest einen der folgenden Fehlerzustände:
- Simulieren eines Kabelbruchs mittels des zweiten Halbleiterschalters über den ersten Signalpfad, und der Schritt des Vorkonfigurierens die folgenden Schritte umfasst:
- Schließen des neunten Schalters, des elften Schalters und des vierten Schalters,
- Öffnen des ersten Schalters,
- Simulieren des Kabelbruchs durch Ein- und Ausschalten des zweiten Halbleiterschalters oder
- Simulieren eines Kurzschlusses zu einem ersten Anschlusspotential oder einem zweiten Anschlusspotential oder zu einer externen Sammelschiene mittels des ersten Halbleiterschalters und des zweiten Halbleiterschalters über den ersten Signalpfad, wobei der Schritt des Vorkonfigurierens die folgenden Schritte umfasst:
- Vorbelegen der ersten internen Sammelschiene mit dem ersten Anschlusspotential oder dem zweiten Anschlusspotential oder mit einer externen Sammelschiene, - Schließen des neunten Schalters, des achten Schalters, des siebten Schalters, des elften Schalters und des vierten Schalters,
- Öffnen des ersten Schalters,
- Simulieren eines Kurzschlusses durch Ein- und Ausschalten des ersten Halbleiterschalters und des zweiten Halbleiterschalters oder
- Simulieren eines Kreuzkurzschlusses zwischen einer ersten Vorrichtung zum Schalten von Fehlerzuständen in einer Simulationsumgebung und einer weiteren Vorrichtung zum Schalten von Fehlerzuständen in einer Simulationsumgebung mittels des ersten Halbleiterschalters über den ersten Signalpfad, wobei der Schritt des Vorkonfigurierens die folgenden Schritte umfasst:
- Schließen des neunten Schalters, des achten Schalters, des siebten Schalters, des elften Schalters, des vierten Schalters jeweils in der ersten und der weiteren Vorrichtung zum Schalten von Fehlerzuständen,
- Öffnen des ersten Schalters in der ersten und der weiteren Vorrichtung zum Schalten von Fehlerzuständen,
- Simulieren eines Kreuzkurzschlusses durch Ein- und Ausschalten des ersten Halbleiterschalters und des zweiten Halbleiterschalters in der ersten und der weiteren Vorrichtung zum Schalten von Fehlerzuständen.
In einer technisch vorteilhaften Ausführungsform umfasst die Vorrichtung eine zweite interne Sammelschiene, wobei die zweite interne Sammelschiene an den gemeinsamen Signalpfad angebunden ist, über den neunten Schalter an den ersten Signalpfad angebunden ist, über den zehnten Schalter an den zweiten Signalpfad angebunden ist und das Verfahren umfasst die folgenden zusätzlichen Schritte:
- Schalten zumindest eines zweiten Fehlers über die zweite interne Sammelschiene und/oder das Verfahren umfasst den folgenden zusätzlichen Schritt:
- Einbinden einer Vorrichtung zur Widerstands-Simulation über die internen Sammelschienen.
In einem Ausführungsbeispiel kann der Widerstand beispielsweise extern zwischen der ersten externen Sammelschiene und der zweiten externen Sammelschiene angeordnet sein. Damit lassen sich die folgenden Fehlerbilder darstellen. Einen Reihenwiderstand durch Einschleifen in den Signalpfad oder einen Ableitwiderstand wobei eine Sammelschiene auf ein Potential gelegt wird und die andere mit dem ECU-Signal verbunden wird.
In einer technisch vorteilhaften Ausführungsform umfasst die Vorrichtung ein erstes Anschlusspotential und ein zweites Anschlusspotential, die Anbindungseinheit umfasst einen vierzehnten Schalter, eingerichtet, um die erste interne Sammelschiene an das erste Anschlusspotential anzubinden und einen dreizehnten Schalter umfasst, eingerichtet die erste interne Sammelschiene an das zweite Anschlusspotential anzubinden, wobei die erste interne Sammelschiene über den siebten Schalter an eine erste externe Sammelschiene angebunden ist und die zweite interne Sammelschiene über den zwölften Schalter an eine zweite externe Sammelschiene angebunden ist, und das Verfahren die folgenden zusätzlichen Schritte umfasst:
- Simulieren eines Kurzschlusses zu dem ersten Anschlusspotential durch Schließen des vierzehnten Schalters und/oder
- Simulieren eines Kurzschlusses zu dem zweiten Anschlusspotential durch Schließen des dreizehnten Schalters.
In einer technisch vorteilhaften Ausführungsform erfolgt das Simulieren von Fehlerzuständen über den zweiten Signalpfad und das Vorkonfigurierens der Vorrichtung in einer Vorkonfigurationsphase mittels der Schalter des zweiten Signalpfads.
In einer technisch vorteilhaften Ausführungsform werden ein einzelner Fehlerzustand oder eine Mehrzahl von Fehlerzuständen gleichzeitig geschaltet.
Erfindungsgemäß ist ebenfalls die Verwendung der Vorrichtung und des Verfahrens zum Schalten von Fehlerzuständen in einer Simulationsumgebung in einem HIL-Simulator. Des Weiteren wird ein Computerprogrammprodukt angegeben, umfassend Befehle, die bewirken, dass die zuvor beschriebene Vorrichtung die zuvor beschriebenen Verfahrensschritte ausführt.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben.
Es zeigen:
Fig. 1 ein Schaltbild einer Vorrichtung zum Schalten von Fehlerzuständen in einer Simulationsumgebung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
Fig. 2 ein Schaltbild einer Vorrichtung zum Schalten von Fehlerzuständen in einer Simulationsumgebung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung,
Fig. 3 ein Schaltbild einer Vorrichtung zum Schalten von Fehlerzuständen in einer Simulationsumgebung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung,
Fig. 4 ein Schaltbild einer Vorrichtung zum Schalten von Fehlerzuständen in einer Simulationsumgebung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung,
Fig. 5 ein Schaltbild einer Vorrichtung zum Schalten von Fehlerzuständen in einer Simulationsumgebung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Fig. 1 zeigt ein Schaltbild einer Vorrichtung zum Schalten von Fehlerzuständen in einer Simulationsumgebung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Unter einer Simulationsumgebung kann beispielsweise ein HIL-Simulator verstanden werden, der dazu eingerichtet ist, durch Schalten von verschiedenen Fehl erzu ständen verschiedenste Hardware zu testen.
Die in Fig. 1 gezeigte Vorrichtung umfasst hierzu zumindest eine erste interne Sammelschiene RL1, zumindest einen ersten Signalpfad ECU1, wobei der erste Signalpfad ECU1 von einem ersten Steuergeräteanschluss eines elektronischen Steuergeräts über einen ersten Schalter S1 zu einer ersten Last LD1 geführt ist und zumindest einen zweiten Signalpfad ECUn, wobei der zweite Signalpfad von einem zweiten Steuergeräteanschluss eines elektronischen Steuergeräts über einen zweiten Schalter Sn zu einer zweiten Last LDn geführt ist. Zur Herstellung einer schaltbaren Verbindung von dem zumindest einen Steuergeräteanschluss eines Steuergerätes über die Signalpfade ECU1, ECUn zu der Sammelschiene RLlist eine Fehlerweiterleitungseinrichtung FRU vorgesehen, eingerichtet, um zumindest einen der Signalpfade ECU1, ECUn auszuwählen. Die FRU ist in Fig. 1 durch die untere gestrichelte Box gezeigt. Die Vorrichtung umfasst ferner eine Fehlereinbringungseinheit FIU. Die Fehlereinbringungseinheit FIU ist in Fig. 1 durch die obere gestrichelte Box dargestellt. Die FIU dient zum Schalten von unterschiedlichen Fehlerzuständen. Die obere gestrichelte Box ist dabei zumindest einmal auf einer Vorrichtung zum Schalten von Fehlerzuständen vorhanden. Die Fehlereinbringungseinheit FIU umfasst eine Anbindungseinheit 1, die zum Anbinden der Signalpfade ECU1, ECUn an die erste interne Sammelschiene RL1 eingerichtet ist. Die Anbindungseinheit 1 ist dabei derart eingerichtet, eine schaltbare Verbindung von dem ersten Signalpfad ECU1 und dem zweiten Signalpfad ECUn zu der ersten internen Sammelschiene RL1 herzustellen. Der erste Signalpfad ECU1 ist durch einen dritten Schalter E1R1 und einen vierten Schalter L1R2 an die Anbindungseinheit 1 angebunden. Der zweite Signalpfad ECUn ist an die Anbindungseinheit 1 mittels eines fünften Schalters EnRl und mittels eines sechsten Schalters LnR2 an die erste interne Sammelschiene RL1 angebunden. In Fig. 1 ist gezeigt, dass die Signalpfade ECU1, ECUn zu einem gemeinsamen Signalpfad 2 vereint sind. Um nun verschiedene Fehlerzustände zu schalten ist im gemeinsamen Signalpfad 2 ein erster Halbleiterschalter C2 vorgesehen. Der Halbleiterschalter C2 kann beispielsweise als MOSFETs ausgeführt sein. Halbleiterschalter haben den Vorteil, dass sie zeitlich präziser, geschaltet werden können und nicht prellen. Die weiteren Schalter in Fig. 1 können beispielsweise als Relais ausgeführt sein. Mit nur einem Halbleiterschalter C2 können somit einzelne Fehler auf unterschiedlichen ECU-Signalen mit der Präzision eines Halbleiterschalters geschaltet werden. Der siebte Schalter CR1 ist dabei vorteilhaft, um eine interne Sammelschiene RL1 von beispielsweise einer externen Sammelschiene exRLl abtrennen zu können. Dadurch kann beispielsweise unabhängig von anderen Fehlereinbringungseinheiten lokal Fehler geschaltet werden, um so das Schalten von bestimmten Mehrfachfehler zu ermöglichen. Des Weiteren kann hierdurch der Vorteil erzielt werden, dass ggf. elektrische Störungen, die über eine externe Sammelschiene exRLl in die Vorrichtung zum Schalten von Fehlerzuständen eingekoppelt werden, nicht weitergeleitet werden. Mit der in Fig. 1 gezeigten Topologie können die wichtigsten Fehlerzustände somit relaisbasiert als Einfach- oder Mehrfachfehler geschaltet werden. Zusätzlich unter Nutzung des ersten Halbleiterschalters C2 jeweils als Einzelfehler. In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung wird ein Lastabwurf über ein Relais geschaltet werden, was für einen Lastschutz ausreichend ist.
Ganz allgemein besteht nun ein Verfahren zum Schalten von Fehlerzuständen in einer Simulationsumgebung aus den folgenden Schritten, die mittels der zuvor beschriebenen Vorrichtung durchgeführt wird. Es wird somit eine zuvor beschriebene Vorrichtung zum Schalten von Fehlerzuständen in einer Simulationsumgebung bereitgestellt. In einem weiteren Schritt wird eine Vorkonfigurieren der Vorrichtung zum Schalten von Fehlerzuständen in einer Simulationsumgebung in einer Vorkonfigurationsphase durchgeführt. Die für das Schalten der Fehlerzustände notwendige Vorkonfiguration findet dabei ausschließlich lokal auf der entsprechenden Vorrichtung zum Schalten von Fehlerzuständen statt und kann damit, was ihre parasitären Einflüsse angeht, minimal ausgelegt werden. Dazu ist es hier möglich, den Halbleiterschalter auf die für die FIU Kanäle angedachten Randbedingungen optimal abzustimmen. Im nächsten Schritt werden die Fehlerzustände durch Schalten des Halbleiterschalters C2 simuliert.
In weiteren Ausführungsbeispielen der Erfindung können beispielsweise die folgenden Fehlerzustände durch das in Fig. 1 gezeigte Schaltbild realisiert werden. Ein Kabelbruch kann beispielsweise mittels des ersten Halbleiterschalters C2 über den ersten Signalpfad ECU1 simuliert werden, wobei der Schritt des Vorkonfigurierens die folgenden Schritte umfasst. In einem ersten Schritt wird der dritte Schalter E1R1, der vierte Schalter L1R2 und der erste Halbleiterschalters C2 geschlossen. Im nächsten Schritt wird der erste Schalter S1 geöffnet. Abschließend kann ein Kabelbruch durch Ein- und Ausschalten des ersten Halbleiterschalters C2 simuliert werden.
In Fig. 2 ist ein Schaltbild einer Vorrichtung zum Schalten von Fehlerzuständen in einer Simulationsumgebung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt. Die Vorrichtung umfasst zusätzlich zu dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel einen neunten Schalter E1R2, der eingerichtet ist, den gemeinsamen Signalpfad 2 an den ersten Signalpfad ECU1 anzubinden und einen zehnten Schalter EnR2, der eingerichtet den gemeinsamen Signalpfad 2 an den zweiten Signalpfad ECUn anzubinden. In dem gemeinsamen Signalpfad 2 ist ein zweiten Halbleiterschalter C4 zum Schalten von Fehlerzuständen vorgesehen. Der zweite Halbleiterschalter C4 ist bei der Vorkonfiguration initial leitend und der erste Halbleiterschalter C2 ist initial nichtleitend. Die Schritte des Vorkonfigurierens der Vorrichtung in einer Vorkonfigurationsphase und des Simulierens von Fehlerzuständen durch Schalten der Schalter zumindest einen der folgenden Fehlerzustände umfasst. Zudem wird eine in Fig. 2 nicht gezeigte simpel aufgebaute zentrale Komponente angenommen, welche in der Lage ist, verschiedene Anschlusspotentiale beispielsweise mittels eines Relais auf den einzelnen Sammelschienen exRLl, exRL2 vorzukonfigurieren. Der in Fig. 2 gezeigte achte Schalter CI und der gezeigte elfte Schalter C3 dienen zur Verbesserung der elektrischen Eigenschaften der Vorrichtung, sind in diesem Ausführungsbeispiel aber nur als weitere Option gezeigt.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel kann ein Kurzschluss zu einem zweiten Anschlusspotential VBat beispielsweise einem Versorgungspotential mittels des ersten Halbleiterschalters C2 über den ersten Signalpfad ECU1 durch die folgenden Schritte simuliert werden. Zunächst wird in der Vorkonfigurationsphase die erste interne Sammelschiene RL1 mit einem Anschlusspotential vorbelegt. Anschließend werden der neunte Schalter E1R2 und der achte Schalter CI geschlossen. Danach kann ein Kurzschluss durch Ein- und Ausschalten des ersten Halbleiterschalters C2 simuliert werden.
Ein Kabelbruchs kann beispielsweise mittels des zweiten Halbleiterschalters C4 über den ersten Signalpfad ECU1 simuliert werden. Der Schritt des Vorkonfigurierens umfasst dabei die folgenden Schritte. Zunächst werden der neunte Schalter E1R2, der elfte Schalter C3 und der vierte Schalter L1R2 geschlossen. Anschließend der erste Schalter S1 geöffnet. Abschließen kann der Kabelbruch durch Ein- und Ausschalten des zweiten Halbleiterschalters C4 simuliert werden. Ein Kurzschluss zu einem zweiten Anschlusspotential VBat beispielsweise einem Versorgungspotential kann beispielsweise mittels des ersten Halbleiterschalters C2 und des zweiten Halbleiterschalters C4 über den ersten Signalpfad ECU1 simuliert werden. Der Schritt des Vorkonfigurierens umfasst dabei die folgenden Schritte. Zunächst wird die erste interne Sammelschiene RL1 mit dem zweiten Anschlusspotential vorbelegt. Anschließend wird der neunte Schalter E1R2, der achte Schalter CI, der siebte Schalter CR1, der elfte Schalter C3 und der vierte Schalter L1R2 geschlossen. Danach wird der erste Schalter S1 geöffnet. Abschließend kann ein Kurzschluss durch Ein- und Ausschalten des ersten Halbleiterschalters C2 und des zweiten Halbleiterschalters C4 simuliert werden.
Durch die Hinzunahme des zweiten Halbleiterschalters C4 können nun auch Kurzschlüsse / Kreuzkurzschlüsse über eine externe Sammelschiene exRLl, exRL2 mit einem halbleiterbasierten Lastabwurf geschaltet werden. Der erste Halbleiterschalter C2 schaltet den Kurzschluss und der zweite Halbleiterschalter C4 kann die Verbindung zur Last LD1, LDn ggfs. zeitgleich unterbrechen. Zudem kann auch ein Kreuzkurzschluss lokal mit Lastabwurf (einseitig) über Halbleiter geschaltet werden (dafür bleiben E1R1 und EnRl relevant).
In einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung kann ein Kreuzkurzschluss zwischen einer ersten Vorrichtung zum Schalten von Fehlerzuständen in einer Simulationsumgebung und einer weiteren Vorrichtung zum Schalten von Fehlerzuständen in einer Simulationsumgebung mittels des ersten Halbleiterschalters C2 über den ersten Signalpfad ECU1 folgendermaßen simuliert werden. Der Schritt des Vorkonfigurierens umfasst zunächst die folgenden Schritte. In einem ersten Schritt werden der neunte Schalter E1R2, der achte Schalter CI, der siebte Schalter CR1, der elfte Schalter C3 sowie der vierte Schalter L1R2 jeweils in der ersten und der weiteren Vorrichtung zum Schalten von Fehlerzuständen geschlossen. Anschließend wird der erste Schalter S1 in der ersten und der weiteren Vorrichtung zum Schalten von Fehlerzuständen geöffnet. Ein Kreuzkurzschlusses kann dann beispielsweise durch Ein- und Ausschalten des ersten Halbleiterschalters C2 und des zweiten Halbleiterschalters C4 in der ersten und der weiteren Vorrichtung zum Schalten von Fehlerzuständen simuliert werden.
Für die Durchführung von halbleiterbasierten Einmalfehlern ist ein erste interne Sammelschiene RL1 ausreichend. Das in Fig. 3 gezeigt Ausführungsbeispiel zeigt im Prinzip das in Fig. 2 gezeigte Ausführungsbeispiel, wobei in diesem Ausführungsbeispiel eine zweite interne Sammelschiene RL2 vorgesehen ist. Zwei allgemeingültige Sammelschienen RL1, RL2 ermöglichen beispielsweise das Einbinden von externen Zweipolen (z.B. Widerstand, Spannungsquelle, Stromsenke, Messgerät, . . .). Die zweite interne Sammelschiene RL2 ist an den gemeinsamen Signalpfad 2 angebunden und über den neunten Schalter E1R2 an den ersten Signalpfad ECU1 angebunden und über den zehnten Schalter EnR2 an den zweiten Signalpfad ECUn angebunden. Die Sammelschiene RL2 wurde in diesem Ausführungsbeispiel vorgesehen, um relaisbasiert auch Mehrfachfehler wie gleichzeitiges Short-to-Vbat und Short-to-GND zuzulassen. Zudem bietet die zweite Sammelschiene RL2 auch erweiterte Möglichkeiten bei der Einbindung zentraler Komponenten wie z.B. einer Vorrichtung zur Widerstands-Simulation. Damit wird zumindest ein verstellbarer elektrischer Widerstand verstanden, dessen Widerstandswert mittels einer Computer- Software konfigurierbar ist, beispielsweise zur Nachbildung einer simulierten elektrischen Komponente. Durch eine zusätzliche interne Sammelschiene (angebunden über E1R2, . . . , EnR2) und einen zweiten Halbleiterschalter C4 (mit Relais C3) ist auch bei den Fehlerbildern Short-to-VBat, Short-to-GND und Kreuzkurzschlüssen ein Lastabwurf durch einen Halbleiterschalter (C4) möglich.
In Fig. 4 ist ein Schaltbild einer Vorrichtung zum Schalten von Fehlerzuständen in einer Simulationsumgebung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt. Die Vorrichtung umfasst ein erstes Anschlusspotential GND, und ein zweites Anschlusspotential VBat. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das erste Anschlusspotential GND ein Massepotential und das zweite Anschlusspotential VBat ein Versorgungspotential. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist das Versorgungspotential beispielsweise eine Batteriespannung.
Die erste Sammelschiene RL1 ist an das erste Anschlusspotential GND mittels des dreizehnten Schalter CR4 angebunden. Außerdem umfasst die in Fig. 4 gezeigte Vorrichtung einen vierzehnten Schalter CR5, der eingerichtet die erste Sammelschiene RL1 an das zweite Anschlusspotential VBat anzubinden. Die erste interne Sammelschiene RL1 ist über den siebten Schalter CR1 an eine erste externe Sammelschiene exRLl angebunden und die zweite interne Sammelschiene RL2 über den zwölften Schalter CR2 an eine zweite externe Sammelschiene exRL2 angebunden. Durch die Hinzunahme der Schalter CR1, CR2, CR4 und CR5 wird es möglich, neben Verbindungen zu den zwei externen Sammelschienen exRLl, exRL2, direkte Kurzschlüsse zu beispielweise fest verdrahteten Anschlusspotentialen GND und VBat zu schalten. Die einzelnen Vorrichtungen zum Schalten von Fehlerzuständen in einer Simulationsumgebung können so ohne zusätzliche Komponenten direkt zur Fehlersimulation verwendet werden. Zudem können die zusätzlichen Anschlusspotentiale gleichzeitig zu anderen sammelschienenbasierten Fehlern geschaltet werden, so dass sich gleichzeitig mehr Fehler unterschiedlicher Klassen schalten lassen.
In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung umfasst ein Verfahren beispielsweise die folgenden Schritte. Ein Kurzschluss zu dem ersten Anschlusspotential GND kann durch Schließen des vierzehnten Schalters CR5 simuliert werden oder ein Kurzschluss zu dem zweiten Anschlusspotential VBat kann durch Schließen des dreizehnten Schalters CR4 simuliert werden.
Es können somit weitere Kurzschlüsse zu den Anschlusspotentialen unabhängig von der Nutzung der Sammelschienen geschaltet werden, so dass z.B. auch Dreifach- oder sogar Vierfach- Kurzschlüsse zu GND, VBat und zwei weiteren Sammelschienen-Potentialen möglich werden. Durch die lokale Anbindung der GND und VBat Anschlusspotentiale vereinfacht sich letztendlich die Systemkomplexität aus Sicht des Benutzers, denn er muss nicht mehr dafür sorgen, dass die externen Sammel schienen mit dem richtigen Potential belegt werden, wenn ein Fehler geschaltet werden soll.
In dem in Fig. 5 gezeigten Ausführungsbeispiel kann durch die Hinzunahme jeweils eines weiteren Schalters des fünfzehnten Schalters E1R3 und des sechzehnten Schalters EnR3 verbunden mit der Einführung einer dritten internen Sammelschiene RL3 mit einem siebzehnten Schalter CR3 die Flexibilität beim Schalten unterschiedlicher Fehlerzustände auf unterschiedlichen Kanälen erhöht werden. Der siebzehnte Schalter CR3 ist dabei in Reihe mit dem fünfzehnten Schalter E1R3 und dem sechzehnten Schalter EnR3 geschaltet und bindet ein erstes Anschlusspotential GND an die dritte Sammelschiene RL3 an. Mittels eines achtzehnten Schalters CR6 wird das erste Anschlusspotential GND an die zweite Sammelschiene RL2 angebunden. Ein zwanzigster Schalter CR7 dient zum Anbinden der zweiten interne Sammelschiene RL2 an das erste Anschlusspotential VBat. Die dritte interne Sammelschiene erlaubt eine erhöhte Unabhängigkeit der lokal auf einer Baugruppe geschalteten Fehler, so dass unterschiedliche Fehlerbilder sowohl lokal als auch global unabhängig voneinander geschaltet werden können. Eine lokale Intelligenz beispielsweise in der Vorrichtung zum Schalten von Fehlerzuständen in einer Simulationsumgebung kann in diesen Fällen beispielsweise selbst entscheiden den zusätzlichen Pfad im Falle von Mehrfachfehlern zu nutzen. Allgemein ist es somit möglich, die Anzahl an parallel schaltbaren Fehlerklassen durch Hinzunahme von weiteren internen Sammelschienen RL1, RL2, RL3 weiter zu erhöhen. Des Weiteren umfasst die in Fig. 5 gezeigte Schaltung einen neunzehnten Schalter C5. Wobei der neunzehnte Schalter C5 die dritte Sammelschiene RL3 an den gemeinsamen Signalpfad 2 anbindet.
Alle in Verbindung mit einzelnen Ausführungsformen der Erfindung erläuterten Merkmale können in unterschiedlicher Kombination in dem erfindungsgemäßen Gegenstand vorgesehen sein, um gleichzeitig deren vorteilhafte Wirkungen zu realisieren, auch wenn diese zu unterschiedlichen Ausführungsformen beschrieben worden sind.
Der Schutzbereich der vorliegenden Erfindung ist durch die Patentansprüche gegeben und wird durch die in der Beschreibung erläuterten oder den Figuren gezeigten Merkmalen nicht beschränkt.
Bezugszeichenliste
Anbindungseinheit 1
Gemeinsamer Signalpfad 2 erste interne Sammelschiene RL1 zweite interne Sammelschiene RL2 dritte interne Sammelschiene RL3 erste externe Sammelschiene exRLl zweite externe Sammelschiene exRL2 erster Signalpfad ECU 1 zweiter Signalpfad ECUn
F ehl erweitert eitungseinri chtung FRU
Fehlereinbringungseinheit FIU
Erste Last LD1
Zweite Last LDn erster Schalter S1 zweiter Schalter Sn dritter Schalter El RI vierter Schalter L1R2 fünfter Schalter EnRl sechster Schalter LnR2 siebter Schalter CR1 achter Schalter CI erster Halbleiterschalter C2 neunter Schalter E1R2 zehnter Schalter EnR2 elfter Schalter C3 zweiter Halbleiterschalter C4 zwölfter Schalter CR2 dreizehnter Schalter CR4 vierzehnter Schalter CR5 fünfzehnter Schalter E1R3 sechzehnter Schalter EnR3 siebzehnter Schalter CR3 achtzehnter Schalter CR6 neunzehnter Schalter C5 zwanzigster Schalter CR7 erstes Anschlusspotential GND zweites Anschlusspotential VBat

Claims

Patentansprüche Vorrichtung zum Schalten von Fehlerzuständen in einer Simulationsumgebung, die Vorrichtung umfassend:
- zumindest eine erste interne Sammelschiene (RL1),
- zumindest einen ersten Signalpfad (ECU1), wobei der erste Signalpfad (ECU1) von einem ersten Steuergeräteanschluss eines elektronischen Steuergeräts über einen ersten Schalter (Sl) zu einer ersten Last (LD1) geführt ist,
- zumindest einen zweiten Signalpfad (ECUn), wobei der zweite Signalpfad von einem zweiten Steuergeräteanschluss eines elektronischen Steuergeräts über einen zweiten Schalter (Sn) zu einer zweiten Last (LDn) geführt ist, die Vorrichtung weiter umfassend:
- eine Fehlerweiterleitungseinrichtung (FRU) eingerichtet, um zumindest einen der Signalpfade (ECU1, ECUn) auszuwählen,
- eine Fehlereinbringungseinheit (FIU) eingerichtet, um unterschiedliche Fehlerzustände zu schalten, die Fehlereinbringungseinheit (FIU) umfassend eine Anbindungseinheit (1) zum Anbinden der Signalpfade (ECU1, ECUn) an die erste interne Sammelschiene (RL1), derart eingerichtet, eine schaltbare Verbindung von dem ersten Signalpfad (ECU1) und dem zweiten Signalpfad (ECUn) zu der ersten internen Sammelschiene (RL1) herzustellen, wobei die Signalpfade (ECU1, ECUn) zu einem gemeinsamen Signalpfad (2) geführt sind und schaltbar mit dem gemeinsamen Signalpfad (2) verbindbar sind, wobei der gemeinsame Signalpfad (2) einen ersten Halbleiterschalter (C2) umfasst, derart eingerichtet die Fehlerzustände zu schalten, die Fehlerweiterleitungseinrichtung (FRU) zumindest einen dritten Schalter (E1R1) und einen vierten Schalter (L1R2) umfasst, eingerichtet den ersten Signalpfad (ECU1) an die Anbindungseinheit (1) anzubinden, die Fehlerweiterleitungseinrichtung (FRU) zumindest einen fünften Schalter (EnRl) und einen sechsten Schalter (LnR2) umfasst, eingerichtet den zweiten Signalpfad (ECUn) an die Anbindungseinheit (1) anzubinden, wobei der erste Halbleiterschalter (C2) schaltbar mit mindestens dem dritten Schalter (E1R1) oder dem fünften Schalter (EnRl) verbindbar ist, die Anbindungseinheit (1) zumindest einen siebten Schalter (CR1) zum Anbinden der internen Sammelschiene (RL1) an eine externe Sammelschiene (exRLl) umfasst. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung einen neunten Schalter (E1R2) umfasst, eingerichtet den gemeinsamen Signalpfad (2) an den ersten Signalpfad (ECU1) anzubinden und einen zehnten Schalter (EnR2) umfasst, eingerichtet den gemeinsamen Signalpfad (2) an den zweiten Signalpfad (ECUn) anzubinden, die Anbindungseinheit (1) im gemeinsamen Signalpfad (2) zwischen der Anbindung an die Signalpfade (ECU1, ECUn) über den neunten Schalter (E1R2) und den zehnten Schalter (EnR2) und der Anbindung an die Signalpfade (ECU1, ECUn) über den vierten Schalter (L1R2) und den sechsten Schalter (LnR2) einen zweiten Halbleiterschalter (C4) zum Schalten von Fehlerzuständen umfasst, wobei der gemeinsame Signalpfad (2) vor der ersten internen Sammelschiene (RL1) abgezweigt ist und den ersten Halbleiterschalter (C2) umfasst. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung eine zweite interne Sammelschiene (RL2) umfasst, wobei die zweite interne Sammelschiene (RL2) an den gemeinsamen Signalpfad (2) angebunden ist, über den neunten Schalter (E1R2) an den ersten Signalpfad (ECU1) angebunden ist und über den zehnten Schalter (EnR2) an den zweiten Signalpfad (ECUn) angebunden ist, die Anbindungseinheit (1) einen zwölften Schalter (CR2) umfasst, eingerichtet die zweite interne Sammelschiene (RL2) an eine zweite externe Sammelschiene (exRL2) anzubinden. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung ein erstes Anschlusspotential (GND) und ein zweites Anschlusspotential (VBat) umfasst, die Anbindungseinheit (1) einen dreizehnten Schalter (CR4) umfasst, eingerichtet die erste interne Sammelschiene (RL1) an das zweite Anschlusspotential (VBat) anzubinden und einen vierzehnten Schalter (CR5) umfasst, eingerichtet die erste interne Sammelschiene (RL1) an das erste Anschlusspotential (GND) anzubinden.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung eine dritte interne Sammelschiene (RL3) umfasst, wobei die dritte interne Sammelschiene (RL3) über einen fünfzehnten Schalter (E1R3) an den ersten Signalpfad (ECU1) und über einen sechzehnten Schalter (EnR3) an den zweiten Signalpfad (ECUn) angebunden ist, die Anbindungseinheit (1) einen siebzehnten Schalter (CR3) umfasst, eingerichtet die dritte Sammelschiene (RL3) an das erste Anschlusspotential (GND) anzubinden, die Anbindungseinheit (1) einen achtzehnten Schalter (CR6) umfasst, eingerichtet das erste Anschlusspotential (GND) an die zweite interne Sammelschiene (RL2) anzubinden, die Anbindungseinheit (1) einen zwanzigsten Schalter (CR7) umfasst, eingerichtet die zweite interne Sammelschiene (RL2) an das zweite Anschlusspotential (VBat) anzubinden und die Anbindungseinheit (1) im gemeinsamen Signalpfad (2) einen achten Schalter (CI) umfasst, derart eingerichtet den ersten Halbleiterschalter (C2) zu entkoppeln und wahlweise über einen elften Schalter (C3) die zweite interne Sammelschiene (RL2) oder über einen neunzehnten Schalter (C5) die dritte interne Sammelschiene (RL3) anzubinden.
6. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mehrzahl von Vorrichtungen zum Schalten von Fehlerzuständen in einer Simulationsumgebung über zumindest eine externe Sammelschiene (exRLl, exRL2) miteinander verbunden sind.
7. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Halbleiterschalter MOSFETs sind.
8. Verfahren zum Schalten von Fehlerzuständen in einer Simulationsumgebung, das Verfahren umfassend die folgenden Schritte: - Bereitstellen einer Vorrichtung zum Schalten von Fehlerzuständen in einer Simulationsumgebung gemäß einem der vorherigen Ansprüche,
- Vorkonfigurieren der Vorrichtung zum Schalten von Fehlerzuständen in einer Simulationsumgebung in einer Vorkonfigurationsphase,
- Simulieren von Fehlerzuständen durch Ändern der Schaltzustände der Schalter der Vorrichtung. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Fehlerzustände durch Schalten des ersten und/oder des zweiten Halbleiterschalters (C2, C4) simuliert werden. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Schritte des Vorkonfigurierens der Vorrichtung in einer Vorkonfigurationsphase und des Simulierens von Fehlerzuständen durch Schalten der Halbleiterschalter zumindest einen der folgenden Fehlerzustände umfasst:
- Simulieren eines Kabelbruchs mittels des ersten Halbleiterschalters (C2) über den ersten Signalpfad (ECU1), wobei der Schritt des Vorkonfigurierens die folgenden Schritte umfasst:
- Schließen des dritten Schalters (E1R1), des vierten Schalters (L1R2) und des ersten Halbleiterschalters (C2),
- Öffnen des ersten Schalters (Sl),
- Simulieren des Kabelbruchs durch Ein- und Ausschalten des ersten Halbleiterschalters (C2) oder
- Simulieren eines Kurzschlusses zu einem Anschlusspotential mittels des ersten Halbleiterschalters (C2) über den ersten Signalpfad (ECU1), wobei der Schritt des Vorkonfigurierens die folgenden Schritte umfasst:
- Vorbelegen der ersten internen Sammelschiene (RL1) mit einem Anschlusspotential,
- Schließen des dritten Schalters (E1R1) und des siebten Schalters (CR1), - Simulieren eines Kurzschlusses durch Ein- und Ausschalten des ersten Halbleiterschalters (C2) oder
- Simulieren eines Kreuzkurzschlusses zwischen einer ersten Vorrichtung zum Schalten von Fehlerzuständen in einer Simulationsumgebung und einer weiteren Vorrichtung zum Schalten von Fehlerzuständen in einer Simulationsumgebung mittels des ersten Halbleiterschalters (C2) über den ersten Signalpfad (ECU1), wobei der Schritt des Vorkonfigurierens die folgenden Schritte umfasst:
- Schließen des dritten Schalters (E1R1) und des siebten Schalters (CR1),
- Simulieren eines Kreuzkurzschlusses durch Ein- und Ausschalten des ersten Halbleiterschalters (C2) auf der ersten und der weiteren Vorrichtung zum Schalten von Fehlerzuständen in einer Simulationsumgebung. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung einen zweiten Halbleiterschalter (C4) umfasst, wobei der zweite Halbleiterschalter (C4) initial leitend ist und der erste Halbleiterschalter (C2) initial nichtleitend ist, die Schritte des Vorkonfigurierens der Vorrichtung in einer Vorkonfigurationsphase und des Simulierens von Fehlerzuständen durch Schalten der Schalter zumindest einen der folgenden Fehlerzustände umfasst:
- Simulieren eines Kabelbruchs mittels des zweiten Halbleiterschalters (C4) über den ersten Signalpfad (ECU1), und der Schritt des Vorkonfigurierens die folgenden Schritte umfasst:
- Schließen des neunten Schalters (E1R2), des elften Schalters (C3) und des vierten Schalters (L1R2),
- Öffnen des ersten Schalters (Sl),
- Simulieren des Kabelbruchs durch Ein- und Ausschalten des zweiten Halbleiterschalters (C4) oder
- Simulieren eines Kurzschlusses zu einem ersten Anschlusspotential (GND) oder einem zweiten Anschlusspotential (VBat) oder zu einer externen Sammelschiene (extRLl, ext RL2) mittels des ersten Halbleiterschalters (C2) und des zweiten Halbleiterschalters (C4) über den ersten Signalpfad (ECU1), wobei der Schritt des Vorkonfigurierens die folgenden Schritte umfasst:
- Vorbelegen der ersten internen Sammelschiene (RL1) mit dem ersten Anschlusspotential (GND) oder dem zweiten Anschlusspotential (VBat) oder mit einer externen Sammelschiene (extRLl, extRL2),
- Schließen des neunten Schalters (E1R2), des achten Schalters (CI), des siebten Schalters (CR1), des elften Schalters (C3) und des vierten Schalters (L1R2),
- Öffnen des ersten Schalters (Sl),
- Simulieren eines Kurzschlusses durch Ein- und Ausschalten des ersten Halbleiterschalters (C2) und des zweiten Halbleiterschalters (C4) oder
- Simulieren eines Kreuzkurzschlusses zwischen einer ersten Vorrichtung zum Schalten von Fehlerzuständen in einer Simulationsumgebung und einer weiteren Vorrichtung zum Schalten von Fehlerzuständen in einer Simulationsumgebung mittels des ersten Halbleiterschalters (C2) über den ersten Signalpfad (ECU1), wobei der Schritt des Vorkonfigurierens die folgenden Schritte umfasst:
- Schließen des neunten Schalters (E1R2), des achten Schalters (CI), des siebten Schalters (CR1), des elften Schalters (C3), des vierten Schalters (L1R2) jeweils in der ersten und der weiteren Vorrichtung zum Schalten von Fehlerzuständen,
- Öffnen des ersten Schalters (Sl) in der ersten und der weiteren Vorrichtung zum Schalten von Fehlerzuständen,
- Simulieren eines Kreuzkurzschlusses durch Ein- und Ausschalten des ersten Halbleiterschalters (C2) und des zweiten Halbleiterschalters (C4) in der ersten und der weiteren Vorrichtung zum Schalten von Fehlerzuständen.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung eine zweite interne Sammelschiene (RL2) umfasst, wobei die zweite interne Sammelschiene (RL2) an den gemeinsamen Signalpfad (2) angebunden ist, über den neunten Schalter (E1R2) an den ersten Signalpfad (ECU1) angebunden ist, über den zehnten Schalter (EnR2) an den zweiten Signalpfad (ECUn) angebunden ist und das Verfahren die folgenden zusätzlichen Schritte umfasst:
- Schalten zumindest eines zweiten Fehlers über die zweite interne Sammelschiene (RL2) und/oder das Verfahren den folgenden zusätzlichen Schritt umfasst:
- Einbinden einer Vorrichtung zur Widerstands-Simulation über die internen Sammelschienen (RL1, RL2). Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung ein erstes Anschlusspotential (GND) umfasst, die Vorrichtung ein zweites Anschlusspotential (VBat) umfasst, die Anbindungseinheit (1) einen vierzehnten Schalter (CR5) umfasst, eingerichtet die erste interne Sammelschiene (RL1) an das erste Anschlusspotential (GND) anzubinden und einen dreizehnten Schalter (CR4) umfasst, eingerichtet die erste interne Sammelschiene (RL1) an das zweite Anschlusspotential (VBat) anzubinden, wobei die erste interne Sammelschiene (RL1) über den siebten Schalter (CR1) an eine erste externe Sammelschiene (exRLl) angebunden ist und die zweite interne Sammelschiene (RL2) über den zwölften Schalter (CR2) an eine zweite externe Sammelschiene (exRL2) angebunden ist, und das Verfahren die folgenden zusätzlichen Schritte umfasst:
- Simulieren eines Kurzschlusses zu dem ersten Anschlusspotential (GND) durch Schließen des vierzehnten Schalters (CR5) und/oder
- Simulieren eines Kurzschlusses zu dem zweiten Anschlusspotential (VBat) durch Schließen des dreizehnten Schalters (CR4). Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Simulieren von Fehlerzuständen über den zweiten Signalpfad (ECUn) und das Vorkonfigurierens der Vorrichtung in einer Vorkonfigurationsphase mittels der Schalter des zweiten Signalpfads (ECUn) erfolgt.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass ein einzelner Fehlerzustand oder eine Mehrzahl von Fehlerzuständen gleichzeitig geschaltet werden. 16. Verwendung der Vorrichtung und des Verfahrens zum Schalten von Fehlerzuständen in einer Simulationsumgebung in einem HIL-Simulator.
17. Computerprogrammprodukt, umfassend Befehle, die bewirken, dass die Vorrichtung der Ansprüche 1 bis 7 die Verfahrensschritte nach einem der Ansprüche 8 bis 15 aus- führt.
PCT/EP2022/081952 2021-12-22 2022-11-15 Vorrichtung und verfahren zum schalten von fehlerzuständen in einer simulationsumgebung WO2023117214A1 (de)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102021134425.5 2021-12-22
DE102021134425 2021-12-22
DE102022102506.3A DE102022102506A1 (de) 2021-12-22 2022-02-03 Vorrichtung und Verfahren zum Schalten von Fehlerzuständen in einer Simulationsumgebung
DE102022102506.3 2022-02-03

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2023117214A1 true WO2023117214A1 (de) 2023-06-29

Family

ID=84389026

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2022/081952 WO2023117214A1 (de) 2021-12-22 2022-11-15 Vorrichtung und verfahren zum schalten von fehlerzuständen in einer simulationsumgebung

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2023117214A1 (de)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006008539A1 (de) * 2006-02-22 2007-08-30 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Schaltungsanordnung zur Simulation von Fehlerzuständen in einem Steuergerät
DE102010043661A1 (de) * 2010-11-09 2012-05-10 Dspace Digital Signal Processing And Control Engineering Gmbh Vorrichtung zum Testen und HIL-Simulator
DE102012104778A1 (de) * 2012-06-01 2013-12-05 Dspace Digital Signal Processing And Control Engineering Gmbh Vorrichtung zum Testen einer elektrischen Komponente

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006008539A1 (de) * 2006-02-22 2007-08-30 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Schaltungsanordnung zur Simulation von Fehlerzuständen in einem Steuergerät
DE102010043661A1 (de) * 2010-11-09 2012-05-10 Dspace Digital Signal Processing And Control Engineering Gmbh Vorrichtung zum Testen und HIL-Simulator
DE102012104778A1 (de) * 2012-06-01 2013-12-05 Dspace Digital Signal Processing And Control Engineering Gmbh Vorrichtung zum Testen einer elektrischen Komponente

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2856184B1 (de) Vorrichtung zum testen einer elektrischen komponente
DE102009048981B4 (de) Vorrichtung zum Testen einer elektrischen Komponente
DE102016112764A1 (de) Schnittstellenmodul für ein bordnetz eines kraftfahrzeugs, stromverteiler sowie bordnetz für ein kraftfahrzeug
DE102016210058A1 (de) Stromverteiler und Sicherungssystem für ein Fahrzeug
EP2523294B1 (de) Schaltungsanordnung für eine Schutzeinrichtung für elektrische Anlagen
EP0250620A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum elektrischen Prüfen von Leiterplatten
EP1594021B1 (de) Schaltungsanordnung sowie Verfahren zum Testen von Relaisschaltkontakten einer digitalen Ausgangsschaltung
WO2023117214A1 (de) Vorrichtung und verfahren zum schalten von fehlerzuständen in einer simulationsumgebung
DE3812072C3 (de) Verfahren zum schaltfehlergeschützten Betätigen der Schaltgeräte einer Schaltanlage
DE102022102506A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zum Schalten von Fehlerzuständen in einer Simulationsumgebung
DE10341836B4 (de) Testvorrichtung zum Testen von elektrischen Schaltungen sowie Verfahren zum parallelen Testen von elektrischen Schaltungen
EP3417300B1 (de) Prüfgerät und verfahren zum prüfen einer steuereinheit einer schaltvorrichtung einer schaltanlage
EP3480609B1 (de) Modifizieren von test-messsignalen für schutzeinrichtungen für elektrische stromnetze
EP3652860B1 (de) Pegelwandler und ein verfahren zum wandeln von pegelwerten in fahrzeugsteuergeräten
EP3839683A1 (de) System mit selbstprüffunktion und verfahren zum verifizieren der selbstprüffunktion eines systems
EP3899558A1 (de) Verfahren und prüfvorrichtung
DE4309842C1 (de) Verfahren zum Testen von Platinen und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
EP1847894B1 (de) Abzweigelement zum Betrieb in einem Kommunikationsnetzwerk, Netzwerk und Verfahren zum Betrieb des Abzweigelements
DE10018206B4 (de) Verfahren und seine Verwendung zur Fehlersimulation in einer elektrischen Baugruppe
DE19813952C1 (de) Signalisierungsendstufe zur Erzeugung digitaler Spannungssignale auf einem Bussystem
WO2016206980A1 (de) Vorrichtung und ein verfahren zur simulation von fehlerzuständen in einer leitung
DE102022124165A1 (de) Fehlereinbringungseinheit
DE102021103884A1 (de) Testen mindestens eines Fahrzeug-Steuergeräts
AT514280B1 (de) Kabeltester und Verfahren zum Testen eines n-poligen Kabels
DE2738148C2 (de) Einrichtung zur elektrischen Selbstprüfung und/oder zur Funktionsoder Schadensprüfung von in Prüflingen angeordneten Verdrahtungen

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 22817971

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1