Umfassende Verifikation in frühen Testphasen verkürzt Entwicklungszeiten Steuergeräte-Tests mit Fehlersimulation

Ein modernes Testsystem für Steuergeräte muss neben der Prüfung des Funktionsumfangs auch den Test der wichtigsten Fehlerfälle erlauben. Dies gilt für die Kommunikations-Schnittstellen ebenso wie für die I/O-Schnittstellen des Steuergeräts. Mit speziellen...

Umfassende Verifikation in frühen Testphasen verkürzt Entwicklungszeiten

Ein modernes Testsystem für Steuergeräte muss neben der Prüfung des Funktionsumfangs auch den Test der wichtigsten Fehlerfälle erlauben. Dies gilt für die Kommunikations-Schnittstellen ebenso wie für die I/O-Schnittstellen des Steuergeräts. Mit speziellen Konzepten können Testsysteme schon früh im Entwicklungsprozess eingesetzt werden.

Elektronik und Software sind im Automobil zu unverzichtbaren Bestandteilen geworden. Die Verifikation der Entwicklungsergebnisse umfasst deshalb nicht nur die mechanischen Systeme, sondern auch die elektronischen Steuergeräte und deren Software. Die Komplexität der stark vernetzten Systeme stellt dabei hohe Anforderungen an den Testprozess und die Testwerkzeuge. Systematische und umfassende Tests sind in allen Entwicklungsphasen notwendig. Dabei werden in der Entwicklung unterschiedliche Testverfahren genutzt (Bild 1). Vor den klassischen Testläufen mit vollständig aufgebauten Versuchsträgern in der Fahr-Erprobung und den Integrationstests am Brettaufbau werden die Steuergeräte zuerst einzeln in den Funktionstests geprüft.

Beim Test der Steuergeräte kommt es nicht nur auf die „Gut-Fälle“ an, also auf die Abläufe, die den Normalbetrieb darstellen. Wichtig ist auch eine breite Abdeckung der möglichen Fehlerfälle. Für die Prüfung der normalen Betriebsfunktionen reicht es aus, die Steuergeräte mit den entsprechenden Original-Komponenten zu verbinden, diese zu bedienen und die Reaktionen zu beobachten.

Für die Abdeckung der Fehlerzustände sind zusätzliche Einrichtungen notwendig, die zwischen Steuergeräte-Anschluss und die originalen oder simulierten Sensoren und Aktoren geschaltet werden (Bild 2). Diese Testkomponenten werden oft als Fehlersimulatoren bezeichnet. Damit lassen sich zum Beispiel Leitungen auftrennen und so Leitungsbrüche simulieren.

Für die Prüfung eines einzelnen Steuergeräts spielen neben der Ansteuerung von Ein- und Ausgabe-Schnittstellen der Hardware auch die Kommunikations-Schnittstellen des Prüflings eine wichtige Rolle. Dies stellt hohe Anforderungen an die Test-Software, da neben dem Buszugang für CAN, LIN, FlexRay oder MOST die Software- beziehungsweise Protokoll-Schnittstellen des Steuergeräts umfassend und zuverlässig zu bedienen sind, zum Beispiel die Diagnose über UDS oder die Kalibrierung über CCP/XCP. Daher hat die Auslegung der Hardware- und Software-Schnittstellen großen Einfluss auf die Leistungsfähigkeit, die Flexibilität und nicht zuletzt auf die Kosten eines kompletten Testsystems.