DE102017211433A1 - Method for performing a functional test of a control unit in a hardware-in-the-loop test, HIL test, and HIL test bench and control unit - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Durchführen eines Hardware-in-the-Loop-Tests, HIL-Tests, eines Steuergeräts (11), wobei das Steuergerät (11) eine Betriebssoftware (16) zum Steuern zumindest eines Geräts aufweist und das Steuergerät (11) in dem HIL-Test an einer Simulationseinrichtung (12) betrieben wird und die Simulationseinrichtung (12) ein Verhalten des zumindest einen Geräts simuliert. Die Erfindung sieht vor, dass zu der Betriebssoftware (16) eine Softwarestandsbeschreibung (17), welche das zumindest eine von der Betriebssoftware (16) steuerbare Gerät charakterisiert, bereitgestellt wird und durch eine Konfigurationseinrichtung (18) vor dem HIL-Test ein von der Simulationseinrichtung (12) in dem HIL-Test zu verwendendes Simulationsmodell (13) auf der Grundlage der Softwarestandsbeschreibung (17) automatisch oder generisch gebildet wird.The invention relates to a method for performing a hardware-in-the-loop test, HIL tests, of a control unit (11), wherein the control unit (11) has operating software (16) for controlling at least one device and the control unit (11 ) is operated in the HIL test on a simulation device (12) and the simulation device (12) simulates a behavior of the at least one device. The invention provides that a software state description (17), which characterizes the at least one device controllable by the operating software (16), is provided for the operating software (16), and by the simulation device by a configuration device (18) before the HIL test (12) in the HIL test to be used simulation model (13) based on the software version description (17) is formed automatically or generically.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Durchführen eines Funktionstests eines Steuergeräts in einem Hardware-in-the-Loop-Test (HIL-Test). Das Steuergerät wird hierzu an einer Simulationseinrichtung betrieben, die das Verhalten zumindest eines Geräts simuliert, welches das Steuergerät steuern soll. Zu der Erfindung gehört auch ein HIL-Prüfstand. Schließlich ist auch eine Variante des Steuergeräts Teil der Erfindung.The invention relates to a method for performing a functional test of a control device in a hardware-in-the-loop test (HIL test). For this purpose, the control unit is operated on a simulation device which simulates the behavior of at least one device which is to control the control device. The invention also includes a HIL test stand. Finally, a variant of the control unit is part of the invention.

In einem Kraftfahrzeug wird zunehmend Elektronik in Form von Steuergeräten verbaut. Die Anzahl der Steuergeräte steigt also in der Regel mit jedem neuen Fahrzeugmodell. Ein Beispiel für ein Steuergerät ist ein solches für die Funktion „Start-Stopp“ oder für ein Geschwindigkeitsregelsystem (ACC - Automatic Cruise control). Diese Funktionen können zum Beispiel durch ein sogenanntes Motorsteuergerät realisiert sein.In a motor vehicle increasingly electronics is installed in the form of control units. The number of ECUs usually increases with each new vehicle model. An example of a controller is one for the "start-stop" function or for an automatic cruise control (ACC) system. These functions can be realized for example by a so-called engine control unit.

Ein Steuergerät kann eine Betriebssoftware aufweisen, um Steuersignale zu erzeugen, mittels welchen Geräte gesteuert werden sollen. Je nachdem, welches Gerät das Steuergerät steuern soll, ergibt sich ein so genannter Softwarestand oder Programmstand der Betriebssoftware des Steuergeräts. Um die Funktionstüchtigkeit der Betriebssoftware sicherzustellen, wird ein Steuergerät getestet. Hierzu kann der sogenannte Hardware-in-the-Loop-Test, HIL-Test, vorgesehen sein, bei welchem das Steuergerät nicht in einem realen Fahrzeug eingebaut und getestet wird, sondern an eine Simulationseinrichtung angeschlossen wird, die ein Verhalten des zumindest einen Geräts simuliert, welches von dem Steuergerät gesteuert werden soll. Die Simulationseinrichtung kann also beispielsweise eine sogenannte Restbus-Simulation durchführen, also Simulationssignale zumindest eines Kommunikationsbusses, zum Beispiel eines CAN-Busses (CAN - Controller Area Network) nachbilden, und/oder das Verhalten oder die physikalischen Vorgänge des zumindest einen zu steuernden Geräts simulieren. Das zumindest eine Gerät kann zum Beispiel einen Antriebsmotor und/oder einen Turbolader und/oder ein Einspritzsystem umfassen. Es kann an das Steuergerät angeschlossen werden oder über einen Kommunikationsbus mit diesem kommunizieren.A controller may include operating software to generate control signals by which devices are to be controlled. Depending on which device the control unit should control, there is a so-called software version or program level of the operating software of the control unit. To ensure the operability of the operating software, a control unit is tested. For this purpose, the so-called hardware-in-the-loop test, HIL test, can be provided, in which the control unit is not installed and tested in a real vehicle, but connected to a simulation device that simulates a behavior of the at least one device which is to be controlled by the controller. The simulation device can thus perform, for example, a so-called residual bus simulation, ie simulate simulation signals of at least one communication bus, for example a CAN bus (CAN - Controller Area Network), and / or simulate the behavior or the physical processes of the at least one device to be controlled. The at least one device may comprise, for example, a drive engine and / or a turbocharger and / or an injection system. It can be connected to the control unit or communicate with it via a communication bus.

Ein HIL-Prüfstand oder ein solches HIL-Testsystem weist also zum Durchführen eines HIL-Tests einen Hardwareanteil und einen Softwareanteil auf. Der Hardwareanteil umfasst das zu testende Steuergerät; der Softwareanteil umfasst die Simulationseinrichtung, mittels welcher das zumindest eine zu steuernde Gerät simuliert wird. Die Simulationseinrichtung kann beispielsweise durch einen Computer oder einen Computerverbund bereitgestellt sein. Das zumindest eine zu steuernde Gerät ist für die Simulation durch ein Simulationsmodell beschrieben, welches wiederum durch die Simulationseinrichtung ausgeführt wird. Das Simulationsmodell kann als ein Datensatz beschrieben oder gebildet sein. Ein Simulationsmodell muss zunächst zusammengestellt werden, damit es zu dem Steuergerät passt, also genau diejenigen Geräte oder dasjenige Gerät beschreibt, das überhaupt nur durch das Steuergerät gesteuert werden kann. Dann kann das Simulationsmodell kompiliert werden, d.h. echtzeit-fähig oder ausführbar gemacht werden. Hierzu kann aus dem Simulationsmodell beispielsweise ein Binärcode erzeugt werden, der durch die Simulationseinrichtung ausgeführt werden kann.An HIL test bench or such an HIL test system therefore has a hardware component and a software component for carrying out an HIL test. The hardware portion includes the controller to be tested; the software component comprises the simulation device, by means of which the at least one device to be controlled is simulated. The simulation device can be provided, for example, by a computer or a computer network. The at least one device to be controlled is described for the simulation by a simulation model, which in turn is executed by the simulation device. The simulation model can be described or formed as a data record. A simulation model must first be put together so that it fits the control unit, ie describes exactly those devices or the device that can only be controlled by the control unit. Then the simulation model can be compiled, i. be made real-time capable or executable. For this purpose, for example, a binary code can be generated from the simulation model, which can be executed by the simulation device.

Bei einer Änderung oder Weiterentwicklung des Softwarestands oder Programmstands der Betriebssoftware des Steuergeräts, also zum Beispiel für eine Funktionserweiterung oder eine Fehlerbeseitigung, muss entsprechend auch das Simulationsmodell aufwändig nachbearbeitet oder korrigierten oder angepasst werden.In the event of a change or further development of the software version or program status of the operating software of the control unit, for example for a functional extension or a troubleshooting, the simulation model must also be elaborately reworked or corrected or adapted accordingly.

Damit sind aber Simulationsmodelle, die auf einem HIL-Prüfstand laufen, immer einen Schritt hinter der Entwicklung des Softwarestands der Betriebssoftware, zum Beispiel in Bezug auf den Funktionsumfang. Es ist dann immer eine Nachbearbeitung nötig, um nach einer Anpassung der Betriebssoftware auch den HIL-Prüfstand anzupassen. Andernfalls kann ein Steuergerät nicht vollständig oder korrekt auf seine Funktionstüchtigkeit hin geprüft oder getestet werden. Die Nachbearbeitung ist aber sehr zeit- und arbeitsintensiv. Damit ist sie auch kostenintensiv. Ein weiteres Problem besteht darin, dass die Betriebssoftware für Steuergeräte von anderen Entwicklungsgruppen durchgeführt wird als die Anpassung eines HIL-Prüfstands. Somit stellt auch die Informationsbeschaffung ein Problem dar.However, simulation models that run on an HIL test bench are always one step behind the development of the software version of the operating software, for example in terms of the range of functions. It is then always a post-processing necessary to adapt after adjusting the operating software and the HIL test bench. Otherwise, a controller may not be fully or correctly tested or tested for proper functioning. The post-processing is very time and labor intensive. This makes it costly. Another problem is that the operating software for ECUs is performed by other development groups than the adaptation of an HIL test bench. Thus, the acquisition of information is a problem.

Ein HIL-Prüfstand ist beispielsweise aus der DE 10 2006 000 943 A1 bekannt. Der darin beschriebene Prüfstand weist eine verteilte Hardwarearchitektur auf.An HIL test stand is for example from the DE 10 2006 000 943 A1 known. The test bench described therein has a distributed hardware architecture.

Ein HIL-Prüfstand für einen Verbrennungsmotor ist aus der EP 2 579 115 A1 bekannt. Ein Simulator kann mit dem zu testenden Steuergerät über eine Schnittstelle kommunizieren.An HIL test bench for an internal combustion engine is from the EP 2 579 115 A1 known. A simulator can communicate with the ECU to be tested via an interface.

Aus der EP 2 653 850 A1 ist ein Prüfstand zum Durchführen eines Gesamtfahrzeugtests bekannt. Betriebssoftware von Steuergeräten wird mittels Zentralrechnern ausgeführt, was standortübergreifend ermöglicht ist.From the EP 2 653 850 A1 For example, a test bench for carrying out an overall vehicle test is known. Operating software of control units is executed by means of central computers, which is possible across locations.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mittels eines HIL-Prüfstands die Betriebssoftware eines Steuergeräts auf ihre Funktionstüchtigkeit hin zu überprüfen.The object of the invention is to check the operating software of a control unit for its functionality by means of an HIL test bench.

Die Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die abhängigen Patentansprüche, die folgende Beschreibung sowie die Figur beschrieben. The object is solved by the subject matters of the independent claims. Advantageous developments of the invention are described by the dependent claims, the following description and the figure.

Durch die Erfindung ist ein Verfahren zum Durchführen eines Hardware-in-the-Loop-Tests (HIL-Test) eines Steuergeräts bereitgestellt. Das Verfahren geht davon aus, dass in dem Steuergerät eine Betriebssoftware zum Steuern zumindest eines Geräts enthalten oder bereitgestellt ist. Das Steuergerät kann beispielsweise ein Motorsteuergerät sein. Die Betriebssoftware kann z.B. mehrere Geräte steuern, zum Beispiel eine Einspritzeinrichtung und einen Turbolader. In dem HIL-Test wird das Steuergerät an einer Simulationseinrichtung betrieben und die Simulationseinrichtung simuliert das Verhalten des zumindest einen Geräts, also z.B. der Einspritzeinrichtung und des Turboladers. Bekannterweise kann also das Steuergerät Steuersignale erzeugen, wie es sie auch in einem Kraftfahrzeug zum Steuern des zumindest einen Geräts erzeugen würde. Die Simulationseinrichtung empfängt diese Steuersignale und simuliert dann die Reaktion und/oder die Kommunikationssignale des zumindest einen Geräts, wie sie sich in Reaktion auf die Steuersignale des Steuergeräts ergeben würden.The invention provides a method for performing a hardware-in-the-loop test (HIL test) of a control device. The method assumes that operating software for controlling at least one device is contained or provided in the control device. The control unit may be, for example, an engine control unit. The operating software may e.g. control multiple devices, such as an injector and a turbocharger. In the HIL test, the controller is operated on a simulation device and the simulation device simulates the behavior of the at least one device, e.g. the injector and the turbocharger. As is known, the control unit can thus generate control signals, as would be generated in a motor vehicle for controlling the at least one device. The simulation device receives these control signals and then simulates the response and / or the communication signals of the at least one device as they would result in response to the control signals of the controller.

Um nun die Simulationseinrichtung für den HIL-Test an das Steuergerät anzupassen, ist vorgesehen, dass zu der Betriebssoftware eine Softwarestandsbeschreibung bereitgestellt wird. Die Softwarestandsbeschreibung beschreibt den Softwarestand der Betriebssoftware, d.h. sie charakterisiert das zumindest eine von der Betriebssoftware steuerbare Gerät. Die Softwarestandsbeschreibung gibt also an, für welches zumindest eine Gerät die Betriebssoftware des Steuergerät ausgestaltet oder programmiert ist. Durch eine Konfigurationseinrichtung des HIL-Prüfstands wird dann vor dem HIL-Test ein von der Simulationseinrichtung in dem HIL-Test zu verwendendes Simulationsmodell gebildet. Das Simulationsmodell wird dabei auf der Grundlage der Softwarestandsbeschreibung gebildet, d.h. das Simulationsmodell wird auf der Grundlage der Softwarestandsbeschreibung automatisch oder generisch gebildet. Mit anderen Worten wird das Simulationsmodell an das Steuergerät angepasst, indem aus der Softwarestandsbeschreibung ermittelt wird, welches zumindest eine Gerät das Simulationsmodell nachbilden soll.In order to adapt the simulation device for the HIL test to the control unit, it is provided that a software status description is provided for the operating software. The software version description describes the software version of the operating software, i. it characterizes the at least one device that can be controlled by the operating software. The software state description thus specifies for which at least one device is configured or programmed the operating software of the control device. By means of a configuration device of the HIL test stand, a simulation model to be used by the simulation device in the HIL test is then formed before the HIL test. The simulation model is formed on the basis of the software version description, i. the simulation model is formed automatically or generically based on the software asset description. In other words, the simulation model is adapted to the control unit by determining from the software inventory description which at least one device is to simulate the simulation model.

Durch die Erfindung ergibt sich der Vorteil, dass mittels der Konfigurationseinrichtung automatisiert, d.h. ohne ein Zutun einer Person, das Simulationsmodell für des HIL-Test des Steuergerät gebildet werden kann. Es ist lediglich die Softwarestandsbeschreibung als Eingabe für die Konfigurationseinrichtung bereitzustellen. Die Konfigurationseinrichtung kann beispielsweise auf der Grundlage eines Computers oder eines Computerverbunds realisiert sein.The invention provides the advantage of being automated by means of the configuration device, i. without the assistance of a person, the simulation model for the HIL test of the control unit can be formed. It is only necessary to provide the software version description as input to the configuration device. The configuration device may, for example, be realized on the basis of a computer or a computer network.

Zu der Erfindung gehören Weiterbildungen, durch die sich zusätzliche Vorteile ergeben.The invention includes refinements that provide additional benefits.

Allgemein stellt die Softwarestandsbeschreibung eine Beschreibung der Eigenschaften und/oder Besonderheiten und/oder der Konfiguration des Softwareprojekts der Betriebssoftware des Steuergeräts dar. Eine Weiterbildung sieht vor, dass die Softwarestandsbeschreibung von dem zumindest einen Gerät jeweils einen Gerätetyp und/oder eine Modellreihe und/oder eine Versionsnummer oder Versionsangabe einer Steuersoftware des Geräts und/oder einen Hersteller angibt. Somit können also auch unterschiedliche Entwicklungsstände eines jeweiligen Geräts durch die Softwarestandsbeschreibung angegeben werden. Somit können auch Entwicklungsschritte, die eine Veränderung in der Version der Steuersoftware des Geräts berücksichtigen, auch in dem Simulationsmodell nachgebildet werden.In general, the software version description represents a description of the properties and / or characteristics and / or the configuration of the software project of the operating software of the control unit. A development provides that the software condition description of the at least one device in each case a device type and / or a model series and / or a Indicates the version number or version of a control software of the device and / or a manufacturer. Thus, therefore, different levels of development of a particular device can be specified by the software version description. Thus, development steps that take into account a change in the version of the control software of the device, can also be replicated in the simulation model.

Eine Weiterbildung sieht vor, dass die Konfigurationseinrichtung das Softwaremodell durch Zusammensetzen von Modellmodulen bildet, wobei jedes Modellmodul aus mehreren vorgegebenen Modellmodulen in Abhängigkeit von der Softwarestandsbeschreibung ausgewählt wird. Ein Modellmodul kann ein Programmcode sein. Es muss also für das Simulationsmodell keine neue Modellsoftware programmiert oder geschrieben werden. Vielmehr kann für jedes mögliche Gerät, das simuliert werden können soll, jeweils ein Modellmodul vorbereitet oder programmiert oder geschrieben werden. Wird dann eine Softwarestandsbeschreibung empfangen, so kann aus den vorbereiteten Modellmodulen das jeweils passende ausgewählt werden. Die ausgewählten Modellmodule können dann zu dem Softwaremodell kombiniert oder zusammengefügt werden.A further development provides that the configuration device forms the software model by assembling model modules, wherein each model module is selected from a plurality of predefined model modules depending on the software state description. A model module can be a program code. So no new model software needs to be programmed or written for the simulation model. Rather, a model module can be prepared or programmed or written for each possible device that can be simulated. If a software version description is then received, then the appropriate one can be selected from the prepared model modules. The selected model modules can then be combined or merged into the software model.

Eine Weiterbildung sieht vor, dass das Simulationsmodell ein physikalischen Modell einer das zumindest eine Gerät aufweisenden Maschine darstellt. Das Simulationsmodell bildet also eine Maschine nach, die das zumindest eine Gerät enthält. Beispielsweise kann ein Kraftfahrzeug oder ein Antriebsaggregat eines Kraftfahrzeugs als Maschine nachgebildet sein. Durch ein physikalisches Modell kann dabei eine flexible Reaktion auf unterschiedliche Steuersignale des Steuergeräts mittels der Simulationseinrichtung nachgebildet werden.A further development provides that the simulation model represents a physical model of a machine having the at least one device. The simulation model thus simulates a machine that contains the at least one device. For example, a motor vehicle or a drive unit of a motor vehicle can be simulated as a machine. By means of a physical model, a flexible reaction to different control signals of the control device can be simulated by means of the simulation device.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann, wie eingangs beschrieben, insbesondere für einen Test eines Kraftfahrzeugs genutzt werden. Bevorzugt wird also ein Steuergerät eines Kraftfahrzeugs getestet. Ein Beispiel für ein solches Steuergerät ist das besagte Motorsteuergerät.As described above, the method according to the invention can be used in particular for a test of a motor vehicle. Preferably, therefore, a control unit of a motor vehicle is tested. An example of such a control unit is said engine control unit.

Die Softwarestandsbeschreibung kann als eine Konfigurationsdatei zum Einlesen durch die Konfigurationseinrichtung bereitgestellt werden. Beispielsweise kann also die Konfigurationsdatei zusammen mit einem Steuergerät ausgeliefert oder transportiert werden. Die Konfigurationsdatei kann auch in vorteilhafter Weise über eine Internetverbindung beispielsweise per E-Mail übertragen werden, sodass ein Hersteller des Steuergeräts die Softwarestandsbeschreibung dem Betreiber eines HIL-Prüfstands übermitteln kann. The software state description may be provided as a configuration file for reading by the configuration device. For example, so the configuration file can be shipped or transported together with a controller. The configuration file can also be advantageously transmitted via an Internet connection, for example by e-mail, so that a manufacturer of the control unit can transmit the software version description to the operator of an HIL test bench.

Eine Weiterbildung sieht vor, dass die Softwarestandsbeschreibung in dem Steuergerät bereitgestellt wird. Hierzu ist vorgesehen, dass durch die Betriebssoftware des Steuergeräts in dem Steuergerät eine Softwareschnittstelle zum Auslesen der Softwarestandsbeschreibung aus dem Steuergerät bereitgestellt ist. Durch die Konfigurationseinrichtung kann dann also die Softwarestandsbeschreibung über die Softwareschnittstelle des Steuergeräts ausgelesen werden. Somit ist eine Verwechslung oder Vertauschung der Softwarestandsbeschreibung in Bezug auf dasjenige Steuergerät, zu welchem sie gehört, ausgeschlossen.A development provides that the software version description is provided in the control unit. For this purpose, it is provided that is provided by the operating software of the control unit in the control unit, a software interface for reading the software version description from the control unit. The configuration device can then be used to read out the software state description via the software interface of the control device. Thus, a confusion or confusion of the software version description with respect to the control unit to which it belongs excluded.

Zu der Erfindung gehört auch der fertige HIL-Prüfstand mit der Simulationseinrichtung zum Simulieren eines Verhaltens zumindest eines Geräts und mit der Konfigurationseinrichtung zum Erzeugen eines Simulationsmodells des zumindest einen Geräts. Der HIL-Prüfstand ist dazu eingerichtet, eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens durchzuführen. Hierzu können die Simulationseinrichtung und die Konfigurationseinrichtung jeweils durch eine Prozessoreinrichtung gebildet sein. Jede Prozessoreinrichtung kann zumindest einen Mikrocontroller und/oder einen Mikroprozessor aufweisen. Die Simulationseinrichtung und die Konfigurationseinrichtung können auch mit einer gemeinsamen oder derselben Prozessoreinrichtung realisiert sein. Das Verfahren kann auf der Grundlage eines Programmcodes realisiert sein, der dazu eingerichtet ist, bei Ausführen durch eine Prozessoreinrichtung oder mehrere Prozessoreinrichtung eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens durchzuführen. Der Programmcode kann in einem Datenspeicher gespeichert sein.The invention also includes the finished HIL test stand with the simulation device for simulating a behavior of at least one device and with the configuration device for generating a simulation model of the at least one device. The HIL test rig is set up to carry out an embodiment of the method according to the invention. For this purpose, the simulation device and the configuration device can each be formed by a processor device. Each processor device may comprise at least one microcontroller and / or one microprocessor. The simulation device and the configuration device can also be realized with a common or the same processor device. The method may be implemented on the basis of a program code which is set up to execute an embodiment of the method according to the invention when executed by a processor device or a plurality of processor device. The program code can be stored in a data memory.

Die Erfindung betrifft auch ein Steuergerät, wie es in dem HIL-Prüfstand getestet werden kann. Das Steuergerät weist eine Betriebssoftware zum Steuern zumindest eines Geräts auf. Insbesondere handelt es sich um ein Steuergerät für ein Kraftfahrzeug. Durch die Erfindung ist das Steuergerät mit der beschriebenen Softwareschnittstelle bereitgestellt. Mit anderen Worten zeichnet sich das Steuergerät dadurch aus, dass durch die Betriebssoftware in dem Steuergerät eine Softwareschnittstelle zum Auslesen der Softwarestandsbeschreibung aus dem Steuergerät bereitgestellt ist, wobei die Softwarestandsbeschreibung das zumindest eine von der Betriebssoftware steuerbare Gerät charakterisiert oder beschreibt oder angibt. Die Softwarestandsbeschreibung ist also in dem Steuergerät enthalten oder erzeugbar und ist über die Softwareschnittstelle auslesbar. Die Softwarestandsbeschreibung kann den bereits beschriebenen Inhalt aufweisen.The invention also relates to a controller as it can be tested in the HIL test bench. The control unit has operating software for controlling at least one device. In particular, it is a control device for a motor vehicle. The invention provides the control unit with the described software interface. In other words, the control unit is distinguished by the fact that a software interface for reading out the software status description from the control unit is provided by the operating software in the control unit, wherein the software status description characterizes or describes or indicates the at least one device controllable by the operating software. The software state description is thus contained in the control unit or can be generated and can be read out via the software interface. The software state description may include the content already described.

Im Folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. Hierzu zeigt die einzige Figur (Fig.) eine schematische Darstellung einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen HIL-Prüfstands zusammen mit einem zu prüfenden oder zu testenden Steuergerät.In the following, embodiments of the invention are described. For this purpose, the single FIGURE (FIG.) Shows a schematic representation of an embodiment of the HIL test stand according to the invention together with a control unit to be tested or tested.

Bei den im Folgenden erläuterten Ausführungsbeispielen handelt es sich um bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung. Bei den Ausführungsbeispielen stellen die beschriebenen Komponenten der Ausführungsformen jeweils einzelne, unabhängig voneinander zu betrachtende Merkmale der Erfindung dar, welche die Erfindung jeweils auch unabhängig voneinander weiterbilden und damit auch einzeln oder in einer anderen als der gezeigten Kombination als Bestandteil der Erfindung anzusehen sind. Des Weiteren sind die beschriebenen Ausführungsformen auch durch weitere der bereits beschriebenen Merkmale der Erfindung ergänzbar.The exemplary embodiments explained below are preferred embodiments of the invention. In the exemplary embodiments, the described components of the embodiments each represent individual features of the invention, which are to be considered independently of one another, which each further develop the invention independently of one another and thus also individually or in a different combination than the one shown as part of the invention. Furthermore, the described embodiments can also be supplemented by further features of the invention already described.

Die Figur zeigt einen HIL-Prüfstand oder kurz Prüfstand 10, in welchem ein Steuergerät 11 (ECU) getestet werden kann. Der Prüfstand 10 weist hierzu eine Simulationseinrichtung 12 auf (SIM), die auf der Grundlage eines Simulationsmodells 13 zumindest ein Gerät simulieren oder nachbilden kann. Das Steuergerät 11 kann somit Steuersignale 14 erzeugen, wie es sie auch nach einem Einbau oder nach einem Verbinden mit dem zumindest einen Gerät erzeugen würde. Das Steuergerät 11 kann beispielsweise ein Motorsteuergerät für ein Kraftfahrzeug sein, beispielsweise ein Motorsteuergerät. Die Steuersignale 14 können beispielsweise zum Steuern eines Kraftfahrzeugs, beispielsweise eines Antriebsaggregat, ausgelegt sein. Die Simulationseinrichtung 12 kann auf der Grundlage des Simulationsmodells 13 die Reaktion des zumindest einen Geräts auf die Steuersignale 14 ermitteln und resultierende Zustandsdaten und/oder Kommunikationsdaten 15 an das Steuergerät 11 ausgeben. Für das Steuergerät 11 ergibt sich somit ein Betrieb, der dem Betrieb gleicht, der sich ergibt, wenn das Steuergerät 11 tatsächlich mit dem zumindest einen Gerät verbunden wäre.The figure shows a HIL test stand or test stand for short 10 in which a control unit 11 (ECU) can be tested. The test bench 10 has a simulation device for this purpose 12 on (SIM) based on a simulation model 13 at least one device can simulate or simulate. The control unit 11 can thus control signals 14 generate, as it would produce even after installation or after connection to the at least one device. The control unit 11 For example, may be an engine control unit for a motor vehicle, such as an engine control unit. The control signals 14 For example, they may be designed to control a motor vehicle, for example a drive unit. The simulation device 12 can be based on the simulation model 13 the reaction of the at least one device to the control signals 14 determine and resulting status data and / or communication data 15 to the control unit 11 output. For the control unit 11 thus results in an operation that is similar to the operation that results when the controller 11 actually connected to the at least one device.

Hierzu muss aber das Simulationsmodell 13 vollständig oder korrekt sein, d.h. es muss tatsächlich das zumindest eine Geräte nachbilden, für das eine Betriebssoftware 16 des Steuergeräts 11 ausgelegt oder ausgestaltet ist. Ansonsten passt die simulierte Reaktion oder das simulierte Verhalten nicht zu den Steuersignalen 14.For this, however, the simulation model must 13 be complete or correct, ie it must actually replicate the at least one device for which operating software 16 of the control unit 11 designed or designed. Otherwise, the simulated fits Reaction or the simulated behavior not to the control signals 14 ,

Hierzu ist vorgesehen, dass in einem Schritt S10 beim Entwickeln der Betriebssoftware 16 auch die Konfiguration des Projekts, d.h. die Beschreibung oder das zugrundegelegte zumindest eine Gerät protokolliert oder ermittelt wird und dann in einem Schritt S11 eine Softwarestandsbeschreibung 17 bereitgestellt wird, welche das zumindest eine Gerät beschreibt, für welches die Betriebssoftware 16 des Steuergeräts 11 vorgesehen ist. Eine Konfigurationseinrichtung 18 des Prüfstands 10 kann die Softwarestandsbeschreibung 17 empfangen und daraus in einem Schritt S12 das Simulationsmodell 13 bilden. Das Simulationsmodell 13 kann dann in einem Schritt S13 beispielsweise kompiliert werden, um es dann in der Simulationseinrichtung 12 für einen Betrieb oder eine Ausführung bereitzustellen.For this purpose, it is provided that in one step S10 while developing the operating software 16 also the configuration of the project, ie the description or the underlying at least one device is logged or determined and then in one step S11 a software inventory description 17 is provided, which describes the at least one device for which the operating software 16 of the control unit 11 is provided. A configuration device 18 the test bench 10 can the software state description 17 received and from it in one step S12 the simulation model 13 form. The simulation model 13 can then in one step S13 For example, it can then be compiled in the simulation facility 12 to provide for operation or execution.

Die Softwarestandsbeschreibung 17 kann als separate Datei zum Einlesen durch die Konfigurationseinrichtung 18 bereitgestellt sein oder sie kann aus einer Softwareschnittstelle 19 des Steuergeräts 11 ausgelesen werden. Hierzu kann dann die Betriebssoftware 16 die entsprechende Softwareschnittstelle 19 für die Softwarestandsbeschreibung 17 realisieren oder bereitstellen.The software state description 17 can as a separate file for reading by the configuration device 18 be provided or it may be from a software interface 19 of the control unit 11 be read out. This can then be the operating software 16 the appropriate software interface 19 for the software version description 17 realize or provide.

Somit ist bei dem Prüfstand 10 ein Prozess oder ein Vorgehen etabliert, um eine Brücke von der Entwicklung der Betriebssoftware 16 zur Absicherung oder Prüfung mittels des Prüfstand 10 zuschlagen. Dies kann beispielsweise eine zusätzliche Datei sein, die bei der Erstellung des Softwarestands oder Programmstands, d.h. beim Aktualisieren oder Erweitern der Betriebssoftware um Funktionen, bereitgestellt wird. Die Datei kann die Informationen zur Konfiguration erhalten, also die Softwarestandsbeschreibung. Alternativ zu einer Datei kann die Softwareschnittstelle 19 genutzt werden. Mittels der so übermittelten Softwarestandsbeschreibung 17 kann die Modellbildung zum Bilden des Simulationsmodells 13 durchgeführt werden.Thus, at the test bench 10 a process or procedure established to bridge the evolution of operating software 16 for protection or testing by means of the test bench 10 strike. This may, for example, be an additional file that is provided during the creation of the software version or program status, ie when updating or expanding the operating software with functions. The file can receive the configuration information, ie the software state description. As an alternative to a file, the software interface 19 be used. By means of the so transmitted software condition description 17 can modeling to form the simulation model 13 be performed.

In der Softwarestandsbeschreibung (Informationsdatei oder Schnittstelle) können nach außen Informationen über die Eigenschaften wie beispielsweise das Projekt, Derivat, die Karosse, den Motor oder Komponenten beinhaltet sein. Die Softwareschnittstelle 19 kann für den Prüfstand lesbar ausgestaltet sein, sodass die Konfigurationseinrichtung 18 diese auslesen kann. Auf der Grundlage der Softwarestandsbeschreibung 17 kann dann ein individuelles Simulationsmodell 13 automatisch und/oder generisch erstellt werden, das an das Steuergerät angepasst ist. Das Simulationsmodell 13 wird dabei automatisch erstellt und kann auch automatisch kompiliert werden, d.h. echtzeitfähig gemacht werden. Das Softwaremodell 13 kann dann anschließend in die Simulationseinrichtung 12 übertragen werden. Anschließend erfolgt der HIL-Test oder die Funktionsprüfung oder Absicherung des Softwarestands/Programmstands, d.h. der Funktionstüchtigkeit der Betriebssoftware auf dem HIL-Prüfstand 10.The software asset description (information file or interface) may contain outward information about the properties such as the project, derivative, body, engine or components. The software interface 19 can be made readable for the test bench, so that the configuration device 18 read them out. Based on the software inventory description 17 then can an individual simulation model 13 automatically and / or generically created, which is adapted to the controller. The simulation model 13 It is created automatically and can be automatically compiled, ie made real-time capable. The software model 13 can then enter the simulation facility 12 be transmitted. Subsequently, the HIL test or the functional test or safeguarding of the software version / program status, ie the functionality of the operating software on the HIL test bench 10, takes place.

Somit kann in vorteilhafter Weise individuell oder maßgeschneidert ein Simulationsmodell 13 zur Überprüfung der Betriebssoftware 16 eines Steuergeräts 11 bereitgestellt werden. Es ist keine Nachbearbeitung durch eine Person mehr nötig, somit auch keine umständliche Recherchearbeit, was eine Zeitersparnis und/oder weniger Entwicklungskosten und damit auch eine schnellere Entwicklung von Betriebssoftware für Steuergeräte ermöglicht.Thus, advantageously, individually or custom-made, a simulation model 13 for checking the operating software 16 a control unit 11 to be provided. There is no further processing by a person more necessary, thus no cumbersome research, which allows a time savings and / or less development costs and thus a faster development of operating software for ECUs.

Das Verfahren kann auch über mehrere Abteilungen hinweg durchgeführt werden, indem die Softwarestandsbeschreibung 17 von einer Entwicklungsabteilung angefertigt wird und der Prüfstand 10 von einer anderen Entwicklungsabteilung betrieben wird.The process can also be performed across multiple departments by using the software asset description 17 made by a development department and the test bench 10 operated by another development department.

Das Simulationsmodell 13 kann auf der Grundlage einer generischen Modellbildung erfolgen, indem anhand der Softwarestandsbeschreibung 17 ein konkretes Simulationsmodell 13 gebildet wird, das eine Vielzahl von auswählbaren Softwaremodulen oder Modellmodulen. Somit kann das Simulationsmodell 13 nach dem Baukastenprinzip aufgebaut werden.The simulation model 13 can be based on generic modeling by using the software asset description 17 a concrete simulation model 13 which is a plurality of selectable software modules or model modules. Thus, the simulation model 13 be built according to the modular principle.

Insgesamt zeigen die Beispiele, wie durch die Erfindung ein Prozess oder Vorgehen zur Erstellung von individuellen Echtzeit-Simulationsmodellen für unterschiedliche Softwarestände eines HIL-Tests eines Steuergeräts bereitgestellt werden kann.Overall, the examples show how a process or procedure for creating individual real-time simulation models for different software versions of an HIL test of a control device can be provided by the invention.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Claims (9)

Verfahren zum Durchführen eines Hardware-in-the-Loop-Tests, HIL-Tests, eines Steuergeräts (11), wobei das Steuergerät (11) eine Betriebssoftware (16) zum Steuern zumindest eines Geräts aufweist und das Steuergerät (11) in dem HIL-Test an einer Simulationseinrichtung (12) betrieben wird und die Simulationseinrichtung (12) ein Verhalten des zumindest einen Geräts simuliert, dadurch gekennzeichnet, dass zu der Betriebssoftware (16) eine Softwarestandsbeschreibung (17), welche das zumindest eine von der Betriebssoftware (16) steuerbare Gerät charakterisiert, bereitgestellt wird und durch eine Konfigurationseinrichtung (18) vor dem HIL-Test ein von der Simulationseinrichtung (12) in dem HIL-Test zu verwendendes Simulationsmodell (13) auf der Grundlage der Softwarestandsbeschreibung (17) gebildet wird.Method for carrying out a hardware-in-the-loop test, HIL tests, of a control unit (11), wherein the control unit (11) has operating software (16) for controlling at least one device and the control unit (11) in the HIL Test is simulated on a simulation device (12) and the simulation device (12) simulates a behavior of the at least one device, characterized in that a software state description (17) containing at least one of the operating software (16) is provided to the operating software (16). controllable device is characterized and provided by a configuration device (18) before the HIL test a simulation model (13) to be used by the simulation device (12) in the HIL test based on the software state description (17). Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Softwarestandsbeschreibung (17) von dem zumindest einen Gerät jeweils einen Gerätetyp und/oder eine Modellreihe und/oder eine Versionsangabe einer Steuersoftware und/oder einen Hersteller angibt.Method according to Claim 1 , wherein the software version description (17) of the at least one device in each case specifies a device type and / or a model series and / or a version specification of a control software and / or a manufacturer. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Konfigurationseinrichtung (18) das Softwaremodell (13) durch Zusammensetzen von Modellmodulen bildet, wobei jedes Modellmodul aus mehreren vorgegebenen Modellmodulen in Abhängigkeit von der Softwarestandsbeschreibung (17) ausgewählt wird.Method according to one of the preceding claims, wherein the configuration device (18) forms the software model (13) by assembling model modules, wherein each model module is selected from a plurality of predetermined model modules depending on the software state description (17). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Simulationsmodell (13) ein physikalisches Modell einer das zumindest eine Gerät aufweisenden Maschine darstellt.Method according to one of the preceding claims, wherein the simulation model (13) represents a physical model of a machine having the at least one device. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Steuergerät (11) eines Kraftfahrzeugs getestet wird.Method according to one of the preceding claims, wherein a control unit (11) of a motor vehicle is tested. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Softwarestandsbeschreibung (17) als eine Konfigurationsdatei zum Einlesen durch die Konfigurationseinrichtung (18) bereitgestellt wird.Method according to one of the preceding claims, wherein the software state description (17) is provided as a configuration file for reading by the configuration device (18). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei durch die Betriebssoftware (16) in dem Steuergerät (11) eine Softwareschnittstelle (19) zum Auslesen der Softwarestandsbeschreibung (17) aus dem Steuergerät (11) bereitgestellt ist und durch die Konfigurationseinrichtung (18) die Softwarestandsbeschreibung (17) über die Softwareschnittstelle (19) des Steuergeräts (11) ausgelesen wird.Method according to one of the preceding claims, wherein a software interface (19) for reading out the software status description (17) from the control unit (11) is provided by the operating software (16) in the control unit (11), and by the configuration means (18) the software condition description ( 17) via the software interface (19) of the control unit (11) is read. HIL-Prüfstand (10) mit einer Simulationseinrichtung (12) zum Simulieren eines Verhaltens zumindest eines Geräts auf der Grundlage eines Simulationsmodells (13) und mit einer Konfigurationseinrichtung (18) zum Erzeugen des Simulationsmodells (13), dadurch gekennzeichnet, dass der HIL-Prüfstand (10) dazu eingerichtet ist, ein Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche durchzuführen.HIL test bench (10) with a simulation device (12) for simulating a behavior of at least one device based on a simulation model (13) and with a configuration device (18) for generating the simulation model (13), characterized in that the HIL test bench (10) is adapted to perform a method according to any one of the preceding claims. Steuergerät (11) mit einer Betriebssoftware (16) zum Steuern zumindest eines Geräts, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Betriebssoftware (16) in dem Steuergerät (11) eine Softwareschnittstelle (19) zum Auslesen einer Softwarestandsbeschreibung (17) aus dem Steuergerät (11) bereitgestellt ist, wobei die Softwarestandsbeschreibung (17) das zumindest eine von der Betriebssoftware (16) steuerbare Gerät charakterisiert.Control unit (11) with operating software (16) for controlling at least one device, characterized in that by the operating software (16) in the control unit (11) a software interface (19) for reading out a software status description (17) from the control unit (11) is provided, wherein the software state description (17) characterizes the at least one of the operating software (16) controllable device.
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