Steuergerätetests Flexible Testsysteme für effiziente Steuergeräte

Funktionstests von Kfz-Steuergeräten stellen höchste Anforderungen – die sich mit modularen und speziell auf die Bedürfnisse der Kfz- Industrie zugeschnittenen Testsystem erfüllen lassen.

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ET System electronic GmbH

MES Electronic Connect GmbH & Co. KG

ISH Ingenieursozietät GmbH

Der Funktionstest von Steuergeräten im Automobil erfordert neben dem Prüfen der eigentlichen Funktionalität auch das Testen der wichtigsten Fehlerfälle. Die verwendeten Testsysteme müssen daher hohe Anforderungen erfüllen. Mit dem modularen und speziell auf die Bedürfnisse der Automobilindustrie zugeschnittenen Testsystem VT System von Vector können Funktionstests schon in frühen Entwicklungsphasen effizient durchgeführt werden.

Umfassende Tests sind in allen Entwicklungsphasen notwendig

Die Komplexität der heute im Automobil verbauten Systeme aus Elektronik und Software macht umfassende Tests in allen Entwicklungsphasen notwendig. Früh entdeckte Fehler sind einfacher und billiger zu beheben als Fehler, die erst in späten Phasen gefunden werden. Deshalb werden die Steuergeräte zuerst einzeln in den Funktionstests auf Herz und Nieren geprüft. Besonderes Augenmerk verdienen dabei die zahlreichen Fehlerfälle: Das Fehlverhalten von Steuergeräten in seltenen oder im Normalfall unmöglichen Situationen stellt die Hersteller vor große Probleme, sobald sie später im Feld doch einmal auftreten.

Neben der Funktionsprüfung sind auch Fehlertests nötig

Zum Prüfen der Funktionalität wird das Steuergerät über die Hard- und Software-Schnittstellen stimuliert und es werden seine Reaktionen bewertet. Dabei ist es wichtig dem Steuergerät ein Umfeld darzustellen, das der Umgebung im realen Fahrzeug möglichst nahe kommt. Dies kann auf unterschiedliche Art und Weise geschehen. In erster Linie kommt es aber darauf an, dass das Steuergerät keinen Unterschied zwischen der simulierten Umgebung am Prüfstand und der tatsächlichen Umgebung im Fahrzeug wahrnimmt.

Aktoren und Sensoren werden direkt an das Steuergerät angeschlossen

Weil Steuergeräte in vielen Fällen automatisch die Sensoren und Aktoren überprüfen, ist deren Anschluss während des Tests unverzichtbar. Denn das Steuergerät erzeugt Fehlerspeichereinträge oder deaktiviert bestimmte Funktionen, wenn externe Komponenten fehlen. Die originalen Aktoren und Sensoren werden deshalb für den Test direkt an das Steuergerät angeschlossen. Eine Alternative bietet das Simulieren der Lasten und Sensoren. Ein großer Vorteil der Sensor- und Aktorsimulation besteht in der möglichen Automatisierung der Testabläufe. Mit geeigneten Modellen ist auch ein Hardware-In-The-Loop-Test (HIL) möglich. Für das Abdecken von Fehlersituationen im Steuergerätetest sind zusätzliche Einrichtungen notwendig, die zwischen Steuergeräteanschluss und den Sensoren und Aktoren geschaltet werden.

Welche Fehlersituationen sich testen lassen

Diese Testkomponenten erlauben insbesondere den Test folgender Fehlersituationen:

• Die elektrische Verkabelung ist beschädigt: Leitungsunterbrechungen, Kurzschlüsse nach Masse oder Batteriespannung, Kurzschlüsse zwischen Anschlussleitungen

• Sensoren oder Aktoren sind beschädigt: Sensoren liefern keine Werte, die Werte liegen außerhalb des erlaubten Wertebereichs, die elektrischen Eigenschaften der Komponenten wie Innenwiderstand oder Stromaufnahme entsprechen nicht der Spezifikation

• Falsche Eingangswerte, insbesondere falsche Sensordaten: Aus Sicht des Steuergeräts ist der Sensor in Ordnung, auch die Messwerte liegen im erlaubten Rahmen. Sie sind jedoch unplausibel oder widersprechen anderen Sensorwerten.

Das Steuergerät muss in diesen Fällen definiert reagieren und zum Beispiel entsprechende Fehlerspeichereinträge generieren. Diese sind dann wiederum vom Testsystem – in diesem Fall über die Diagnoseschnittstelle – zu überprüfen.

Kompakte Testsysteme mit VT System

Systeme auf der Basis von VT System und den Software-Tool CANoe zeigen, dass die hohen Anforderungen an leistungsfähige Testsysteme in Bezug auf Schnittstellen-Hardware, die Testautomatisierung, die Bedienung der Softwareschnittstellen und die Möglichkeiten der Restbussimulation auch in kompakten Testsystemen für den Arbeitsplatz umgesetzt werden können.

Werkzeug zur Analyse, Simulation und Testautomatisierung

Mit CANoe von Vector steht ein ausgereiftes und weit verbreitetes Werkzeug zur Analyse, Simulation und Testautomatisierung zur Verfügung. Die Vector Hardwareschnittstellen ermöglichen eine verlässliche Busanbindung an CAN, LIN, FlexRay oder MOST. Der Anschluss von Mess- und Test-Hardware ist über GPIB, die serielle Schnittstelle oder Ethernet möglich. Ebenso können Standard-I/O-Karten verschiedener Hersteller eingesetzt werden.

Das VT System ist ein modulares I/O-System, das die Steuergeräte-Ein- und Ausgänge für den Funktionstest mit CANoe ansteuert. Es erlaubt den Aufbau von kompakten Prüfständen unterschiedlichster Komplexität. Der PC mit CANoe wird über das echtzeitfähige EtherCAT mit dem Ethernet-Port des Rechners verbunden. Mit geringem Integrations- und Verkabelungsaufwand lassen sich so flexible Testsysteme zusammenstellen.

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