基于CAPL程序的汽車儀表功能測試方法

劉德利，谷原野，孫運璽，節忠海

（一汽轎車股份有限公司，吉林 長春 130000）

基于CAPL程序的汽車儀表功能測試方法

劉德利，谷原野，孫運璽，節忠海

（一汽轎車股份有限公司，吉林 長春 130000）

提出一種基于CAPL程序的汽車儀表功能測試方法。通過測試環境建立、自定義CAPL程序、硬件設備連接及軟件設置等，介紹了該功能測試方法。最后通過測試實例進一步說明該方法的優勢。

功能測試方法；汽車儀表；CAPL程序

隨著經濟的迅速發展，人們的生活水平不斷提高，汽車已成為生活中必不可少的交通工具。儀表作為汽車重要部件之一，其接收的信號和顯示的信息也越來越多?，F代汽車普遍使用CAN總線技術，該技術能夠大量減少硬線連接數量，將需要傳輸的信號以CAN信號的形式進行傳輸［1-2］。

CAN總線是1986年由德國博世公司首先提出的一種串行總線通信方式，主要為解決汽車系統中眾多的控制與測試儀器之間的數據交換而開發的。它是一種多主總線形式，通信介質可以是雙絞線、同軸電纜或光導纖維，通信速率可達1MB／s［3］。

傳統的儀表測試方法，針對汽車儀表特定的功能需求無法驗證，如連續丟失10個報文等。為保證汽車儀表的功能性和可靠性得到充分全面的驗證，本文介紹一種基于CAPL（CAN Access Programming Language，CAN總線訪問編程語言）程序的汽車儀表功能測試方法。

1 測試環境建立

根據設計輸入文件，建立dbc文件，然后按照圖1所示步驟建立測試環境。該測試環境優點在Panel面板上進行輸入參數，通過環境變量關聯Node（節點）中的CAPL程序，進而實現對發送報文和信號的控制，最終達到測試的目的［4-6］。

圖1 測試環境建立示意圖

2 自定義CAPL程序

在圖1測試環境建立完成基礎上，如果測試過程中有其他需求，可自定義CAPL程序，方便測試。具體步驟為建立環境變量，Panel通過環境變量改變CAPL程序中的參數，從而控制節點發送的報文值，實現測試。

3 硬件設備連接及軟件設置

硬件設備有一臺可調直流電源、一套CANcaseXL及一臺測試筆記本電腦，硬件設備連接如圖2所示?？烧{直流電源設置為12V，給被測儀表供電。筆記本電腦中運行CANoe軟件，電腦通過USB接口與CANcaseXL連接，CANcaseXL通過DB9接口與被測儀表的CAN_H和CAN_L相連接［7］。

圖2 硬件設備連接示意圖

硬件設備連接后，需要進行軟件設置，軟件設置包括配置CANcaseXL通道、節點的配置、打開CANoe軟件的Simulation仿真窗口，根據測試需求編制CAPL程序并與Panel關聯。

4 測試實例

為進一步驗證本文測試方法的優勢，現舉實例如下。

某汽車儀表的某項功能需求為：①當PDC（Parking Distance Control，倒車雷達控制單元）信號所在報文PDC_1短時間丟失時（丟失時間<10倍循環周期），PDC聲音提示保持丟失前狀態。②當PDC信號所在報文PDC_1長時間丟失時（丟失時間≥10倍循環周期），PDC聲音提示關閉。此功能需求利用傳統的測試方法和文獻［8］中測試方法都無法驗證，只能借助CAPL程序進行驗證。具體步驟如下。

1）在CANdb++Editor中建立環境變量TPMS_1_Vliad，并設置相關參數，如圖3所示。

圖3 環境變量設置參數

2）編寫CAPL程序，程序主要由on start初始化信號、on timer設置循環發送周期兩部分組成，為方便管理自定義程序，將所有自定義程序加載到新建節點Valid，具體程序如下。

圖4 Panel面板與環境變量關聯示意圖

3）將MainPanel面板上的編輯框和按鍵與環境變量關聯，以便進行調用CAPL程序，進而達到測試的目的。具體關聯關系如圖4所示，編輯框與DisableCycle_IC進行關聯，PDC_1按鍵與PDC_1_Valid進行關聯。

4）按照圖2連接硬件設備，配置軟件通道，根據功能需求，編寫3個測試用例，分別為丟失9倍、10倍和11倍循環周期。

5）測試執行。運行CANoe軟件，在MainPanel中的編輯框內分別填入9、10和11，并觀察PDC聲音提示。結果表明：①當PDC_1丟失時間為9倍循環周期，PDC聲音提示保持丟失前狀態；②當PDC丟失時間為10和11倍循環周期，PDC聲音提示關閉。

5 結束語

本文提出了基于CAPL程序的汽車儀表功能測試方法，很好地解決了傳統測試方法無法驗證的特定功能需求，并通過測試實例進一步說明該方法的優勢。該方法能夠根據不同的功能需求編寫CAPL程序，實現儀表功能測試，從而保證汽車儀表的功能性和可靠性。

［1］劉侃，滿慶豐．基于MC9S12HY64的電動汽車儀表盤設計［J］．儀表技術與傳感器，2014（12）：22-24．

［2］黃娟娟，夏超英，柳同生．基于英飛凌XC2268N的整車控制系統CAN通信設計［J］．儀表技術與傳感器，2014（5）：60-62．

［3］肖相春．基于CAN總線技術在汽車中的實際應用［J］．裝備制造技術，2011，39（8）：85-87，91．

［4］程躍，康勁松，徐國卿．一種車用CAN總線網絡測試系統的研究［J］．電氣應用，2008，27（1）：83-86．

［5］葉恒杰，李蘭君，樊勇．基于CANoe的汽車儀表系統仿真和故障分析［J］．中國儀器儀表，2012，32（2）：53-55．

［6］王欣，董立．基于CAN總線的車用網絡測試技術案例探析［J］．裝備制造技術，2010，38（8）：48-49．

［7］陳朝軍．汽車儀表的CAN通訊測試系統［J］.汽車電器，2006（4）：57-59．

［8］張立華，吳宏圣．基于CANoe模擬控制單元的儀表功能測試方法設計［J］．計算機與現代化，2013（6）：203-206．

（編輯 心翔）

圖7 經過PWM自學習模塊等效輸出信號

4 總結

本文基于現有的ECU HIL測試系統硬件，通過設計PWM信號自學習模塊，擴展了系統功能。通過實踐證明，對于給定的PWM信號，本文設計的PWM信號自學習模塊能夠解析出其頻率和占空比，并且根據信號的語義準確輸出等效的邏輯結果，滿足ECU HIL測試應用需求，是系統性價比相對較高的ECU HIL測試應用解決方案。

參考文獻：

［1］高利華，趙志宇.基于LabCar的車身系統硬件在環仿真測試［J］.汽車電器，2015（8）：56-59.

［2］倪計民，李曉錦，石秀勇.基于NI PXI平臺的發動機ECU HIL系統上位機程序開發［J］.汽車技術，2014（3）：54-58.

［3］劉衛東，王愛春，燕冬，等.車身控制模塊硬件在環測試系統搭建及測試應用［J］.汽車電器，2015（12）：50-53.

［4］戎輝，張明路，張小俊.基于Veristand的硬件在環測試系統設計［J］.科學技術與工程，2016，16（8）：167-170.

［5］王魏，陳杰，劉少飛，等.基于模型的電子節氣門控制系統開發［J］.小型內燃機與車輛技術，2015，44（5）：57-62.

（編輯 心翔）

IC Function Test Method Based on CAPL

LIU De-li，GU Yuan-ye，SUN Yun-xi，JIE Zhong-hai

（FAW Co.，Ltd.，Changchun 130000，China）

IC function test method based on CAPL is proposed in this paper.Through establishment of testing environment，customCAPLprogram，hardwareconnectionandsoftwaresettings，thefunctiontestmethodis introduced.Finally，advantages of this method are further demonstrated by several testing examples.

function test method；IC；CAPL

U463.7

A

1003－8639（2017）02－0059－03

2016-06-22

劉德利（1987-），男，吉林長嶺人，工程師，碩士，主要工作為汽車電器單系統功能測試、電氣功能測試硬件在環測試系統的設計與應用、整車電氣功能測試等；谷原野（1984-），男，吉林乾安人，工程師，碩士，主要工作為汽車電器單系統功能測試、電氣功能測試硬件在環測試系統的設計與應用、整車電氣功能測試等；孫運璽（1984-），男，遼寧鞍山人，工程師，碩士，主要工作為汽車電器單系統功能測試、電氣功能測試硬件在環測試系統的設計與應用、整車電氣功能測試等；節忠海（1982-），男，黑龍江海倫人，工程師，碩士，主要工作為汽車電器單系統功能測試、電氣功能測試硬件在環測試系統的設計與應用、整車電氣功能測試等。