DE10131317A1

DE10131317A1 - Steuergerät und Verfahren zum Testen eines Steuergerätes

Info

Publication number: DE10131317A1
Application number: DE2001131317
Authority: DE
Inventors: Thomas Ruchatz; Rene Zschoppe
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2001-06-28
Filing date: 2001-06-28
Publication date: 2003-01-09

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Steuergerät (1) und ein Verfahren zum Testen eines Steuergerätes (1) zum Einsatz in einem Kraftfahrzeug, wobei das Steuergerät (1) mit mindestens einer Schnittstelle (6) für eine Buskommunikation ausgebildet ist und einen Mikroprozessor (4) mit einem Steuerprogramm umfasst, wobei das Steuerprogramm ein Prüfprogramm umfasst, das softwaretechnisch über die Schnittstelle (6) oder hardwaremäßig aktivierbar ist, dem Steuergerät (1) über die Schnittstelle (6) virtuelle Testobjekte zuführbar sind, die von dem Steuerprogramm verarbeitbar sind, wobei die Ergebnisse und/oder Zwischenergebnisse des Steuerprogramms über die Schnittstelle (6) auslesbar sind.

Description

Die Erfindung betrifft ein Steuergerät und ein Verfahren zum Testen eines Steuergerätes.

In modernen Kraftfahrzeugen nimmt die Anzahl der zur Anwendung kommenden Steuergeräte kontinuierlich zu. Des weiteren erhöht sich auch die Komplexität der verwendeten Steuergeräte selbst. Diese erhöhte Komplexität spiegelt sich beispielsweise darin, daß die Steuergeräte über eine Vielzahl von Softwaremodulen bzw. -blöcken verfügen oder aber Sensorik, Meßdatenaufbereitung und -auswertung umfassen. Aufgrund der strengen Zuverlässigkeitsanforderungen an die Komponenten eines Kraftfahrzeuges ist es unerläßlich, diese vor der Serienreife ausgiebig zu testen und auch während der Produktion und des Betriebes testen zu können. Ein Test in realer Umgebung ist dabei recht schwierig, da dann eine Vielzahl von Steuergeräten und Sensoren angeschlossen werden müssten. Des weiteren würde ein derartiger vollständiger Test sehr zeitaufwendig sein. Außerdem setzt dies das Vorhandensein aller benötigten Steuergeräte voraus. Es ist daher notwendig, die Steuergeräte durch eine Simulation zu testen. Dabei kommen speziell für die Steuergeräte geschriebene Simulationsprogramme zur Anwendung, die selbst wieder sehr komplex sind und an die Änderungen der Steuergeräte angepaßt werden müssen.

Der Erfindung liegt daher das technische Problem zugrunde, ein Steuergerät und ein Verfahren zum Testen eines Steuergerätes zu schaffen, mittels dessen ein Steuergerät mit wenig Zusatzmitteln effektiv getestet werden kann.

Die Lösung des technischen Problems ergibt sich durch die Gegenstände mit den Merkmalen der Patentansprüche 1 und 4. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Hierzu umfasst das Steuerprogramm ein Prüfprogramm, das softwaretechnisch über eine Schnittstelle oder hardwaremäßig über einen Jumper aktivierbar ist, wobei bei aktiviertem Prüfprogramm dem Steuergerät über eine Schnittstelle virtuelle Testobjekte zuführbar sind, die von dem Steuerprogramm verarbeitbar sind, wobei die Ergebnisse und/oder Zwischenergebnisse des Steuerprogrammes über die Schnittstelle auslesbar sind. Dadurch wird nur noch eine einzige Software für das Steuergerät benötigt, was den Aufwand bei Pflege und Anpassung reduziert. Die Hauptfunktion des Prüfprogrammes ist dabei das Umschalten der Eingangsschnittstelle für das Steuergerät, so daß die virtuellen Testobjekte als Eingangsgrößen verarbeitet werden, und gegebenenfalls das zwischenzeitliche Auslesen interner Zwischenergebnisse, so daß die komplexe Ablaufsteuerung des Steuerprogrammes von außen transparenter ist. Die eigentliche Simulationsrechnung erfolgt mit dem Steuerprogramm. Somit können insbesondere komplexe Steuerprogramme mit einer Vielzahl von Softwareblöcken schnell und kostengünstig getestet werden.

Vorzugsweise ist das Steuergerät als integriertes Sensor-Steuergerät, insbesondere als Steuergerät einer Geschwindigkeits- und/oder Abstandsregelung ausgebildet. Hier verringert sich der Aufwand erheblich, da die Testobjekte beispielsweise nicht im Wellenlängen- und Raumbereich eines Radarsensors eingespielt werden müssen, sondern als digitale Daten über die Schnittstelle eingespeist werden. Dies ermöglicht die Integration solcher Systeme in laufende Entwicklungsprojekte, in denen sich andere Steuergeräte, von denen das zu testende Steuergerät abhängig ist, noch ändern.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Die einzige Figur zeigt ein schematisches Blockschaltbild eines zu testenden Steuergerätes.
Das zu testende Steuergerät 1 umfasst einen Sensor 2, einen Analog-Digital-Wandler 3, einen Mikroprozessor 4, einen Regler 5, eine Schnittstelle 6 für eine Buskommunikation und einen Versorgungsspannungseingang 7. Im Testbetrieb ist an der Schnittstelle 6 ein Diagnosesteuergerät 8 und an den Versorgungsspannungseingang 7 eine Spannungsversorgung 9 angeschlossen. Die Schnittstelle 6 ist vorzugsweise als CAN- Busschnittstelle ausgebildet und dient im realen Betrieb zur bidirektionalen Kommunikation mit anderen Steuergeräten. Im realen Betrieb wertet der Sensor 2 externe oder auch interne Signale oder Zustände aus. Dabei kann der Sensor 2 beispielsweise als Radar, Lidar- oder Temperatursensor ausgebildet sein. Die erfaßten Sensorsignale sind im Regelfall analog und müssen daher vor der Weiterverarbeitung digitalisiert werden. Hierzu dient der Analog-Digital-Wandler 3, der dann die digitalisierten Daten an den Mikroprozessor 4 weiterleitet. Der Mikroprozessor 4 beinhaltet ein Steuerprogramm für das Steuergerät 1. Dieses Steuerprogramm kann die verschiedensten Bestandteile aufweisen, wie beispielsweise Datenaufbereitung, Reglersteuerung, Ergebnisauswertung und -aufbereitung, Busprotokollsteuerung etc. Zusätzlich enthält das Steuerprogramm ein Prüfprogramm, das im realen Betrieb inaktiv ist. Die fertigen Ergebnisse werden dann über die Schnittstelle 6 an andere Steuergeräte und/oder Anzeigen zur Weiterverarbeitung oder Anzeige übertragen.
Im Testbetrieb wird an die Schnittstelle 6 ein Diagnosesteuergerät 8 angeschlossen, über das softwaretechnisch das Prüfprogramm aktiviert wird. Die Aktivierung des Prüfprogrammes bewirkt als erstes, daß der Mikroprozessor 4 die Eingangsdaten nicht mehr von Analog-Digital-Wandler 3, sondern von der Schnittstelle 6 erwartet. Anstatt der Schnittstelle 6 können auch weitere vorhandene Schnittstellen zur Dateneinspeisung und/oder Prüfprogrammaktivierung verwendet werden.
Nach der Aktivierung des Prüfprogrammes überträgt das Diagnosesteuergerät 8 virtuelle Testobjekte über die Schnittstelle 6 an den Mikroprozessor 4. Diese virtuellen Testobjekte sind digitale Daten, wie sie im realen Betrieb vom Analog-Digital-Wandler 3 geliefert werden. Mit diesen virtuellen Testobjekten wird dann das Steuerprogramm inklusive Reglersteuerung durchlaufen und die Ergebnisse über die Schnittstelle 6 an das Diagnosesteuergeräte 8 übertragen, wo diese mit Sollwerten für die Testobjekte verglichen werden. Neben dem Vergleich der Endergebnisse können auch Zwischenergebnisse des Steuerprogrammes ausgegeben und verglichen werden, so daß ein systematisches Debuggen des Steuerprogrammes möglich ist, was insbesondere die Fehlereingrenzung erheblich vereinfacht. Durch das Auslesen der Zwischenergebnisse können insbesondere einzelne Softmodule bzw. -blöcke des Steuerprogrammes getestet werden. Nach erfolgtem Test wird dann das Prüfprogramm wieder deaktiviert. Da die Simulation im Testbetrieb mit dem Steuerprogramm selbst erfolgt, muß nur noch eine Software entwickelt und gewartet werden. Des weiteren werden gleichzeitig Mikroprozessor 4, Regler 5 und das Steuerprogramm getestet, so daß dies einen schnellen und kostengünstigen Test unter realen Bedingungen ermöglicht. Weiter ermöglicht das erfindungsgemäße Steuergerät auch eine einfache Überprüfbarkeit während der Produktion oder der Wartung in einer Werkstatt.

Claims

1. Steuergerät zum Einsatz in einem Kraftfahrzeug, wobei das Steuergerät mit mindestens einer Schnittstelle für eine Buskommunikation ausgebildet ist und einen Mikroprozessor mit einem Steuerprogramm umfasst, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerprogramm ein Prüfprogramm umfasst, das softwaretechnisch über eine Schnittstelle (6) oder hardwaremässig über einen Schalter aktivierbar ist, dem Steuergerät (1) über die Schnittstelle (6) virtuelle Testobjekte zuführbar sind, die von dem Steuerprogramm verarbeitbar sind, wobei die Ergebnisse und/oder Zwischenergebnisse des Steuerprogrammes über die Schnittstelle (6) auslesbar sind.

2. Steuergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuergerät (1) als integriertes Sensor-Steuergerät ausgebildet ist.

3. Steuergerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuergerät (1) als Steuergerät einer Geschwindigkeits- und/oder Abstandsregeleinrichtung ausgebildet ist.

4. Verfahren zum Testen eines Steuergerätes nach Anspruch 1, umfassend folgende Verfahrensschritte:

a) Aktivieren des Prüfprogrammes,

b) Einspeisen von virtuellen Testobjekten über die Schnittstelle (6) für die Buskommunikation,

c) Ablauf des Steuerprogrammes mit den virtuellen Testobjekten als Eingangsgrößen und

d) Ausgabe der Ergebnisse und/oder Zwischenergebnisse des Steuerprogrammes über die Schnittstelle (6) für die Buskommunikation, die dann mit Sollwerten verglichen werden.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Prüfprogramm von einem externen Diagnosegerät (8) über die Schnittstelle (6) für die Buskommunikation oder eine separate Diagnoseschnittstelle aktiviert wird.

6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Aktivierung des Prüfprogrammes durch Stecken eines Jumpers im Steuergerät (1) erfolgt.