Externes Bypassing in der Funktionsentwicklung Mehrwert ins Steuergerät #####

Auf der Suche nach wettbewerbsrelevanten Mehrwerten stellt die Bypass-Methode für den Fahrzeughersteller einen eleganten Ansatz dar, eigene Software-Funktionen für Steuergeräte zu entwickeln und zu erproben. Voraussetzung dafür ist eine leistungsfähige Werkzeugumgebung, die die unterschiedlichen Schnittstellen moderner Steuergeräte berücksichtigt und auf Standards ausgerichtet ist.

Externes Bypassing in der Funktionsentwicklung

Auf der Suche nach wettbewerbsrelevanten Mehrwerten stellt die Bypass-Methode für den Fahrzeughersteller einen eleganten Ansatz dar, eigene Software-Funktionen für Steuergeräte zu entwickeln und zu erproben. Voraussetzung dafür ist eine leistungsfähige Werkzeugumgebung, die die unterschiedlichen Schnittstellen moderner Steuergeräte berücksichtigt und auf Standards ausgerichtet ist.

Das Verhalten moderner Kraftfahrzeuge wird in hohem Maße von elektronischen Steuergeräten und den darauf abgebildeten Software-Funktionen bestimmt. Diese spiegeln maßgeblich das jeweilige Know-how der Steuergeräte-Zulieferer wider. Steuergeräte stehen typischerweise verschiedenen Fahrzeugherstellern (OEMs) zur Verfügung und bieten daher eine Universal-Software, die an Fahrzeugvarianten über eine geeignete Parametrierung angepasst werden kann. Mittlerweile sind auch Fahrzeughersteller zunehmend bestrebt, eigene Software-Funktionen im Steuergerät abzubilden und sich darüber entscheidende Wettbewerbsvorteile zu verschaffen. Mehr und mehr findet man daher OEM-spezifische Anteile in der Steuergeräte-Software.

Die externe Bypass-Methode ist ein seit langem etablierter und anerkannter Ansatz, neue Software-Funktionen zu entwickeln oder bereits existierende zu optimieren. Dabei führt das Original-Steuergerät alle Software-Anteile aus, die unverändert bleiben sollen, während neue oder zu modifizierende Funktionen extern auf einem Entwicklungs- oder Rapid-Prototyping-System (RCP-System) berechnet werden. Ein- und Ausgangsvariablen der Bypass-Funktionen werden dabei über spezielle Bypass-Schnittstellen mit dem Steuergerät ausgetauscht. Die Berechnung der Bypass-Funktion auf dem RCP-System wird dabei in der Regel durch das Steuergerät ausgelöst, so dass beide Systeme synchronisiert laufen.

Ausgangspunkt für den Funktionsentwurf sind typischerweise grafische Repräsentationen auf Basis von Block- oder Zustandsdiagrammen, wobei der jeweilige Modell-Code per Knopfdruck auf dem RCP-System implementiert wird. Die Entwurfsphase ist dabei durch schnelle Iterationsschleifen gekennzeichnet. Obwohl zu diesem Zeitpunkt bereits Modellierungsrichtlinien eingehalten werden sollten, um die spätere Generierung von Seriencode zu ermöglichen, stehen die Einzelheiten der späteren Software-Implementierung hier meist noch nicht im Vordergrund. Primäres Ziel in dieser Phase ist es, neue Software-Funktionen schnell entwerfen und absichern zu können. Dabei möchten Funktionsentwickler nur selten Einschränkungen in Bezug auf Modellkomplexität, Berechnungsgeschwindigkeit und I/O hinnehmen.

Entwicklungsumgebung für externe Bypass-Aufgaben

Die dSPACE GmbH beschäftigt sich seit mehr als zehn Jahren mit externen Bypass-Systemen und bietet mittlerweile ein komplettes Werkzeug-Portfolio, angefangen bei dedizierten Bypass-Schnittstellen und Steuergeräte-Services bis hin zu robusten und leistungsfähigen RCP-Systemen, einschließlich Signalkonditionierung und Leistungsendstufen (Bild 1). Darüber hinaus werden spezielle Blocksets für die Modellierungsumgebung sowie für das Mess- und Applikationswerkzeug CalDesk bereitgestellt.

Aufgrund der Komplexität moderner Steuergeräte-Software und der immer engeren Zeitfenster für die Software-Entwicklung und -Bedatung wird es zunehmend wichtig, Mess- und Applikationsaufgaben auf dem Steuergerät parallel zur Funktionsentwicklung durchzuführen. Das Tool CalDesk erlaubt dabei sowohl zeitkorrelierte Messungen als auch simultane Parameterverstellungen auf dem Steuergerät und dem RCP-System. Zudem bietet es eine einheitliche Automatisierungsschnittstelle und einen Diagnosezugang zum Steuergerät.