Lückenlose Kommunikationstests in der VAG

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MESSEN
UND
TESTEN
IDENTISCHE TESTUMGEBUNGEN
FÜR OEM UND ZULIEFERER
Lückenlose Kommunikationstests in der
VAG-Steuergeräteentwicklung
I n d e r S t e u e rg e r ä t e e n t w i ck l u n g s p i e l e n f ü r Z u l i e fe re r d i e O E M - s p e z i fi s c h e n Te s t i m p l e m e n t i e r u n g e n e i n e b e s o n d e re R o l l e . S i e ü b e r p r ü fe n d i e
N e t z we rk ko n fo r m i t ä t , s t e l l e n d a s re i b u n g s l o s e Z u s a m m e n s p i e l d e r z a h l re i c h e n S t e u e rg e r ä t e s i c h e r u n d s i n d e i n we s e n t l i c h e s K r i t e r i u m f ü r d i e
E n d a b n a h m e s e i t e n s d e s Au t o m o b i l h e rs t e l l e rs . M i t e i n e r VAG - s p e z i fi s c h e n
Te s t s o f t wa re k ö n n e n E n t w i ck l e r u n d Z u l i e fe re r d u rc h e i n e a u t o m at i s i e r t e
G e n e r i e r u n g vo n C A N - H i g h - S p e e d - Te s t s g e m ä ß d e r V W 8 0 1 1 8 - S p e z i fi k at i o n
v i e l Z e i t u n d Ko s t e n s p a re n .
S
teuergeräte haben nicht nur die im engeren
Sinne geforderte Funktionalität zu erfüllen, sondern müssen sich auch nahtlos in die Steuergeräteumgebung einfügen – unter Berücksichtigung der
OEM-spezifischen Besonderheiten. Neben den Funktionstests sind daher intensive Kommunikationstests
notwendig. Sie untersuchen das Steuergeräteverhalten
nicht nur unter Normalbedingungen, sondern insbesondere auch in den unterschiedlichsten Fehlersituationen.
Dazu gehören Spannungseinbrüche, Empfang fehlerhafter Botschaften, Protokollverletzungen beim Senden, Unregelmäßigkeiten in den Zykluszeiten, Störungen des Buspotentials durch Kurzschlüsse und vieles
mehr.
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wand lassen sich PC-basiert Testkonfigurationen für automatische CAN-Highspeed-Conformance-Tests erzeugen. Das in Zusammenarbeit
mit Volkswagen entwickelte Test Package
erfüllt in der Version 2.0 die neuesten Testspezifikationen. Es deckt alle von VW für die Zulieferer als obligatorisch ausgewählte Testfälle ab,
die in der Spezifikation VW80118 definiert sind.
Sowohl die aktuelle Version als auch die Vorgängerversion der Testspezifikation VW80118
werden unterstützt.
Zum CANoe Test Package VAG gehören der
Testkonfigurationsgenerator mit Konfigurationsdialog, CAPL (Communication Access ProgramBild 1: Schematischer Testaufbau des CANoe Test Package VAG.
ming Language) -Testbibliotheken für UDS (Uni© automotive
fied Diagnostic Services) und KWP (Key-WordProtokoll) sowie der VAG-Interaction-Layer für
die
Restbussimulation
(Bild 2). CANoe ist also nicht nur für
Definiertes Testen beim Zulieferer
die
eigentlichen
Testabläufe
verantwortlich, sondern realiDer Zulieferer trägt die Hauptverantwortung für ein korreksiert auch die notwendige Restbussimulation mit Hilfe des
tes und definiertes Verhalten des Prüflings unter allen diekostenlos mitgelieferten VAG-AddOns, bestehend aus
sen Randbedingungen. Die Kosten für die Testumsetzung
Simulationsgenerator, Interaction Layer (IL) und Netzwerksind angesichts der steigenden Komplexität der Automomanagement (NM). Um eine vollständige Automatisierung
bilelektronik nicht unerheblich. Die Testapplikationen sind
zu erreichen nutzt das Test Package das VH1100 für die
zu erstellen und zu pflegen oder ein Testhaus ist zu beaufSpannungsversorgung des Steuergeräts sowie das Störtragen. Letztlich erfordert jedes neue Steuergerät und jede
modul CANstress (Bild 1).
Modifikation ein aufwändiges Anpassen der selbst erstellten Tests. Problematisch bei dieser Vorgehensweise ist,
dass die Testumsetzungen aller Beteiligten – egal ob ZulieSteuerung der Spannungsversorgung
ferer, Testhaus oder OEM – in Details mehr oder weniger
Bei dem VH1100 handelt es sich um eine Spannungsverdivergieren können. Liefern Tests unterschiedliche Ergebsorgung, mit dessen Hilfe das Testsystem für das zu prünisse hinsichtlich der aktuellen Testspezifikation, sind zeitfende Steuergerät verschiedene Versorgungssituationen
raubende Fehlersuchen vorprogrammiert. Außerdem ist
nachbildet. Es verfügt über Relais zum unabhängigen
die unangenehme Frage zu klären, wer nun für die Ursache
Schalten der Klemmenanschlüsse 15, 30 und 31 und
verantwortlich ist. Denn Fehler müssen nicht zwingend
ermöglicht exakte Messungen der Stromaufnahme des zu
vom Steuergerät ausgehen, auch in der Spezifikation bzw.
prüfenden Steuergeräts. Ferngesteuert lassen sich über
deren Interpretation sind Lücken nicht ausgeschlossen.
USB verschiedene Spannungsverläufe und Störungen
Die alte Weisheit, Fehler möglichst frühzeitig zu erkennen,
simulieren und so das Verhalten des Prüflings bei Überum Kostenexplosionen bei
der Beseitigung zu vermeiden, bewahrheitet sich hier
einmal mehr.
Testen auf Knopfdruck
Kostenreduktion und Qualitätssteigerung bei Steuergerätetests müssen kein Widerspruch sein, wie eine Erweiterung des Test- und Simulationssystems CANoe von
Vector zeigt. Die Verwendung
des „CANoe Test Package
VAG“ führt VAG-Entwickler,
Testhäuser und selbstverständlich auch In-houseAbteilungen beim OEM
ungleich schneller zum Ziel.
Auf Knopfdruck und ohne
weiteren Vorbereitungsauf-
Bild 2: Auf Knopfdruck erstellt das CANoe Test Package VAG eine komplette Test-Konfiguration, startet den Testablauf und generiert einen Report.
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Übersichtliche HTML-Testreports
In Abhängigkeit von der Anzahl der Sendeund Empfangsbotschaften werden mehrere hunderte Testfälle generiert (Bild 3).
Jeder Testfall liefert einen ausführlichen
HTML-Testreport sowie Log-Dateien im
ASCII-Format. Die Testreports sind in
Kapitelnummern untergliedert, die den
Bezeichnungen in der VAG-Testspezifikation entsprechen. Durch die farbliche Hervorhebung von Fehlern gewinnen die
Anwender einen schnellen Überblick über
Erfolg oder Misserfolg der durchlaufenen
Testfälle.
Bild 3: Ablaufsteuerung des VW80118-Tests.
spannungen, Unterspannungen bzw. Spannungseinbrüchen ausloten. Zum Simulieren von digitalen und analogen
Störungen auf dem CAN-Bus dagegen dient das USB-Hardwaremodul CANstress. Es wird direkt in die Busleitung
geschaltet und beeinflusst reproduzierbar die physikalischen Eigenschaften und logischen Pegel. Eine flexible
Trigger- und Störlogik ermöglicht das gezielte Zerstören von
CAN-Botschaften an beliebigen Bit-Positionen und die
Manipulation von Bit-Feldern. Hier leistet die volle Fernsteuerbarkeit über COM (Component Object Model) einen
wertvollen Beitrag zur Automatisierung der VAG-Tests.
OEM liefert Testgrundlage an Zulieferer
Zu den wichtigen Voraussetzungen für die erfolgreiche
Konfiguration der Testumgebung gehört eine konsistente
Kommunikationsbeschreibung des Steuergerätes in Form
der TBD-Datei (Test Basis Dokumentation) sowie die CANNetzwerk-Datenbasis (DBC). Beide Dateien werden vom
OEM erstellt und an den Zulieferer weiter gegeben. Während in der DBC-Datei die OEM-spezifischen Informationen
über das Netzwerk und die Restbussimulation gespeichert
sind, enthält die TBD-Datei detaillierte Angaben über das
Steuergerät. Sie ist für jedes Steuergerät neu zu erstellen
und gibt im XML-Format Auskunft über Steuergeräteinformationen. Diese Informationen enthalten Sende- und Empfangsbotschaften, Diagnoseparameter, Diagnostic Trouble
Codes (DTCs), Spezifikationsversionen usw. Die TBD-Datei
liefert somit die notwendigen Informationen über ein VAGSteuergerät, um die VW80118-Tests korrekt zu konfigurieren. Diese Datei kann auch vom Zulieferer - mit Hilfe eines
von VAG bereitgestellten Editors – beispielsweise um
DTCs ergänzt werden. Der Testkonfigurationsgenerator
liest die TBD- und DBC-Dateien und erzeugt daraus die
CANoe Testkonfiguration (Bild 2), bestehend aus der Restbussimulation und einem XML-Testablaufmodul.
Fazit und Ausblick
Das CANoe Test Package VAG bildet
zusammen mit der Test Hardware
VH1100 sowie dem CANstress-Modul
eine kostengünstige Testumgebung auf
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der Basis von CAN-Standard-Werkzeugen. Die beschriebene Lösung versetzt
Entwickler, Zulieferer und Testhäuser in die Lage, mit minimalem Aufwand die gleichen Tests wie der OEM durchzuführen. Die automatisierten Konfigurationserstellungen
und Testabläufe sparen Zeit und reduzieren Entwicklungskosten. Gleichzeitig profitieren OEM und Zulieferer von
frühzeitiger Fehlererkennung, weniger Iterationen und
einer Qualitätsverbesserung. Das CANoe Test Package
VAG ist das einzige am Markt verfügbare Testsystem, das
von VW für die CAN-HighSpeed-Conformance-Tests zertifiziert ist und explizit für die Tests im Haus der Zulieferer
empfohlen wird. Eine Erweiterung der bestehenden
Lösung um weitere weltweit geltende VAG-Testspezifikationen - wie zum Beispiel für Netzwerkmanagement-Botschaften (NM-High) - ist für die nächste Version bereits eingeplant. (oe)
Gavin C. Rogers B.Eng. M.Sc. ist bei Vector
Informatik Team Manager in der Produktlinie
“Tools for Networks and Distributed
Systems” und Produkt Manager für CANoe
Test Packages.
Dipl. Inform. (FH) Klaus Theobald ist bei
Vector Informatik Senior Software Development Engineer in der Produktlinie "Tools for
Networks and Distributed Systems" und hat
das VAG Test Package entwickelt.
@
Vector Informatik
www.vector.com