VT System在電控單元總線(xiàn)通信測(cè)試中的應(yīng)用

郭琳

（中國(guó)第一汽車(chē)股份有限公司天津技術(shù)開(kāi)發(fā)分公司，天津，300462）

0 引言

隨著人們對(duì)汽車(chē)的舒適度和自動(dòng)化程度要求的不斷提高，電控單元功能也變得十分復(fù)雜，對(duì)電控單元各種功能的診斷和測(cè)試工作也變得越來(lái)越復(fù)雜。如果對(duì)其進(jìn)行手動(dòng)測(cè)試，會(huì)使得測(cè)試繁瑣、測(cè)試環(huán)境不統(tǒng)一、測(cè)試內(nèi)容不全面、測(cè)試報(bào)告不方便管理。

本系統(tǒng)是一個(gè)可擴(kuò)展的自動(dòng)測(cè)試平臺(tái)，可以靈活地應(yīng)用于以后新開(kāi)發(fā)車(chē)型的各個(gè)電控單元的功能驗(yàn)證以及整車(chē)網(wǎng)絡(luò)集成測(cè)試。

1 系統(tǒng)概述

電控單元總線(xiàn)通信自動(dòng)化測(cè)試系統(tǒng)以vTESTstudio軟件和Vector Test（簡(jiǎn)稱(chēng)：VT）硬件系統(tǒng)為核心，還包括機(jī)柜和電源等。vTESTstudio軟件實(shí)現(xiàn)了表格化的測(cè)試用例編輯開(kāi)發(fā)；VT硬件系統(tǒng)是Vector公司提供的ECU自動(dòng)化測(cè)試設(shè)備，通過(guò)一系列硬件板卡模擬ECU測(cè)試環(huán)境所需要的輸入輸出信號(hào)，電控單元總線(xiàn)通信自動(dòng)化測(cè)試系統(tǒng)可以覆蓋網(wǎng)絡(luò)集成測(cè)試和車(chē)身ECU功能測(cè)試的要求。與其它測(cè)試設(shè)備相比，VT硬件系統(tǒng)具有高度集成的特點(diǎn)，可以直接用于汽車(chē)級(jí)信號(hào)的調(diào)理，從而簡(jiǎn)化了測(cè)試系統(tǒng)硬件的復(fù)雜度。而且可以和我們現(xiàn)有的總線(xiàn)開(kāi)發(fā)工具CANoe進(jìn)行無(wú)縫集成，支持總線(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)的導(dǎo)入，這樣就大大縮短了測(cè)試環(huán)境的搭建周期和測(cè)試用例的開(kāi)發(fā)周期。在整車(chē)開(kāi)發(fā)初期，本系統(tǒng)可以驗(yàn)證網(wǎng)絡(luò)管理、睡眠喚醒機(jī)制、硬線(xiàn)信號(hào)與總線(xiàn)信號(hào)之間轉(zhuǎn)換的設(shè)計(jì)是否合理，并與其他實(shí)物節(jié)點(diǎn)進(jìn)行半實(shí)物原型測(cè)試；在整車(chē)開(kāi)發(fā)后期，本系統(tǒng)可以對(duì)電控單元的的功能進(jìn)行驗(yàn)證，并進(jìn)行故障注入測(cè)試，即測(cè)試供應(yīng)商提供的各個(gè)電控單元各故障代碼的確認(rèn)機(jī)制、消除機(jī)制，故障燈的點(diǎn)亮邏輯等。

2 系統(tǒng)硬件組成

電控單元總線(xiàn)通信自動(dòng)化測(cè)試系統(tǒng)由VT板卡系統(tǒng)，手動(dòng)BOB箱，EDAC接口和總線(xiàn)接口組成。系統(tǒng)實(shí)物圖如下圖1所示，系統(tǒng)原理圖如圖2所示。本系統(tǒng)可以為被測(cè)電控單元提供各種外部環(huán)境，包括供電電源、IO信號(hào)仿真及采集、總線(xiàn)通信仿真及監(jiān)測(cè)、故障注入等。

圖1 VT測(cè)試系統(tǒng)實(shí)物圖

2.1 供電電源設(shè)計(jì)

電控單元總線(xiàn)通信自動(dòng)化測(cè)試系統(tǒng)供電方案如下圖3所示，由電源、VT7001電源控制板卡、BOB箱構(gòu)成。其中電源可以有兩種來(lái)源，一種可以來(lái)自安裝在機(jī)柜內(nèi)部的開(kāi)關(guān)電源；另一種也可以來(lái)自外部的程控電源，都可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)供電電壓調(diào)節(jié)功能。VT7001具有兩個(gè)通道，可以分別測(cè)量被測(cè)控制器外部供電回路的電流。

為了滿(mǎn)足電控單元功能和CAN網(wǎng)絡(luò)集成測(cè)試中特殊電壓波形仿真需求，本方案選用Vector的電源板卡VT7001，通過(guò)RS232接口控制一臺(tái)程控電源，實(shí)現(xiàn)電源信號(hào)的仿真及連續(xù)控制，從而達(dá)到自動(dòng)化測(cè)試的目的。同時(shí)，為了保證系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，機(jī)柜內(nèi)另外安裝了一臺(tái)開(kāi)關(guān)電源單獨(dú)給VT板卡供電。

圖2 VT測(cè)試系統(tǒng)原理圖

圖3 系統(tǒng)供電電源示意圖

2.2 VT板卡特點(diǎn)[1]

板載信號(hào)調(diào)理，直接覆蓋汽車(chē)級(jí)電氣信號(hào)范圍。

部分板卡板載故障注入，可以實(shí)現(xiàn)輸入和輸出端故障診斷測(cè)試。

與CANoe無(wú)縫接口，便于為被測(cè)電控單元提供網(wǎng)絡(luò)仿真環(huán)境，如網(wǎng)絡(luò)管理等。

2.3 系統(tǒng)接口

本系統(tǒng)提供4路電源接口，112路信號(hào)接口， 6路對(duì)外總線(xiàn)接口，1路OBD接口和兩組EDAC信號(hào)接口。系統(tǒng)接口主要用于實(shí)現(xiàn)本系統(tǒng)與被測(cè)電控單元、負(fù)載及其它外設(shè)的信號(hào)交互。本系統(tǒng)可以通過(guò)手動(dòng)和自動(dòng)兩種方式實(shí)現(xiàn)故障注入。手動(dòng)故障注入是通過(guò)手動(dòng)BOB箱，按照下圖4所示的BOB信號(hào)交互原理實(shí)現(xiàn)的；自動(dòng)故障注入是通過(guò)CANoe控制相應(yīng)的VT板卡實(shí)現(xiàn)的。

3 系統(tǒng)軟件組成

本系統(tǒng)使用的軟件主要有CANoe和vTESTstudio。CANoe是進(jìn)行總線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)開(kāi)發(fā)、測(cè)試和分析的全面工具，支持總線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)開(kāi)發(fā)從需求分析到系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的全過(guò)程，包括模型創(chuàng)建、仿真、測(cè)試、診斷及通信分析等。本測(cè)試系統(tǒng)主要使用CANoe的測(cè)試功能，可以根據(jù)用戶(hù)配置來(lái)執(zhí)行測(cè)試序列，并自動(dòng)生成測(cè)試報(bào)告。vTESTstudio是一個(gè)開(kāi)發(fā)測(cè)試用例或者腳本的集成化環(huán)境，用于創(chuàng)建在CANoe中運(yùn)行的測(cè)試程序。它支持多種語(yǔ)言編程，也支持以圖形化的方式編寫(xiě)測(cè)試用例。

圖4 BOB信號(hào)交互原理圖

在單個(gè)電控單元和整體網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)過(guò)程中，都需要不斷地創(chuàng)建、維護(hù)和執(zhí)行測(cè)試序列，測(cè)試序列是由一系列的測(cè)試用例組成的。配置測(cè)試用例的方式有兩種，第一種是參數(shù)化現(xiàn)有的測(cè)試模式；第二種是使用CAPL語(yǔ)言編寫(xiě)測(cè)試用例。自動(dòng)化測(cè)試軟件vTESTstudio提供了一個(gè)既方便又快速地創(chuàng)建測(cè)試用例及測(cè)試模塊的開(kāi)發(fā)環(huán)境，其主要的功能特性如下[2]。

（1）創(chuàng)建和編輯測(cè)試序列；（2）定義測(cè)試用例的執(zhí)行順序；（3）清晰地構(gòu)建測(cè)試組中的測(cè)試用例；（4）通過(guò)將預(yù)定義的測(cè)試模式進(jìn)行參數(shù)化來(lái)生成測(cè)試用例；（5）以圖形方式來(lái)參數(shù)化測(cè)試模塊；（6）鏈接和修改CAPL庫(kù)中的測(cè)試用例；（7）以測(cè)試規(guī)范的形式來(lái)輸出測(cè)試列表，供測(cè)試工程復(fù)核；（8）圖形化的用戶(hù)界面，窗口可拖拽，可縮放。

4 基于VT測(cè)試系統(tǒng)測(cè)試車(chē)身控制器的碰撞解鎖功能

以車(chē)身控制器為例，將本測(cè)試系統(tǒng)和車(chē)身控制器通過(guò)EDAC接口連接，測(cè)試車(chē)身控制器的碰撞解鎖功能。首先測(cè)試前，根據(jù)測(cè)試規(guī)范及車(chē)身控制器的功能規(guī)范整理出元素列表，即在測(cè)試過(guò)程中需要用到的公共元素、輸入元素和輸出元素，定義各個(gè)元素的

名稱(chēng)、硬件通道分配等屬性的列表。

表1 元素映射列表

從上述元素映射列表可以看出，測(cè)試系統(tǒng)需要通過(guò)配置不同功能的VT板卡采集和模擬車(chē)身控制器相應(yīng)的硬件信號(hào)和總線(xiàn)信號(hào)，同時(shí)利用CAPL和vTESTstudio編寫(xiě)測(cè)試用例， 在CANoe加載編寫(xiě)好的測(cè)試用例，完成測(cè)試配置，并執(zhí)行測(cè)試用例，測(cè)試完成時(shí)會(huì)根據(jù)實(shí)際測(cè)試的完成情況生成html格式的測(cè)試報(bào)告。

5 結(jié)束語(yǔ)

電控單元總線(xiàn)通信自動(dòng)化測(cè)試系統(tǒng)基于VT System搭建了一個(gè)可擴(kuò)展的自動(dòng)化測(cè)試平臺(tái)，仿真電控單元連接的執(zhí)行器信號(hào)、傳感器信號(hào)，對(duì)電控單元的功能進(jìn)行測(cè)試和驗(yàn)證，本系統(tǒng)是以實(shí)時(shí)處理器運(yùn)行仿真模型來(lái)模擬受控對(duì)象的運(yùn)行狀態(tài)，能夠?qū)Ρ粶y(cè)電控單元進(jìn)行全方面的、系統(tǒng)的測(cè)試和評(píng)估。在缺乏實(shí)際負(fù)載及總線(xiàn)通信伙伴節(jié)點(diǎn)的情況下，在整車(chē)開(kāi)發(fā)前期及早地發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并解決問(wèn)題，以減少實(shí)車(chē)路試的次數(shù)，縮短了整車(chē)開(kāi)發(fā)的時(shí)間，降低了整車(chē)開(kāi)發(fā)的成本。

參考文獻(xiàn)

[1]VT System User Manual Version1.12.

[2]vTestStudio Concept Manual Version1.1.2.