隨著汽車ECU電控單元的功能和網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜度的提高，質(zhì)量、成本及開發(fā)周期的相互制衡，使得整車廠和供應(yīng)商面臨著越來越多的挑戰(zhàn)。對(duì)測(cè)試工程師來說，高效地測(cè)試變得越來越重要，因此對(duì)ECU測(cè)試平臺(tái)及測(cè)試開發(fā)也提出了新的要求。
Vector致力于為全球汽車用戶的ECU提供自動(dòng)化測(cè)試硬件及服務(wù)，同時(shí)提供全球領(lǐng)先的總線開發(fā)工具、網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)測(cè)試驗(yàn)證工具和嵌入式軟件組件，為汽車總線網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)、建模、仿真、分析、測(cè)試以及ECU的開發(fā)、測(cè)試、標(biāo)定和診斷等提供一系列強(qiáng)有力的軟硬件工具和源代碼服務(wù)。
測(cè)試工程師面臨的難題
目前，測(cè)試工程師面臨越來越多的挑戰(zhàn)，主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面：一是由手動(dòng)測(cè)試向自動(dòng)化測(cè)試的轉(zhuǎn)變，二是測(cè)試項(xiàng)目越來越多。
測(cè)試工程師重點(diǎn)關(guān)注：測(cè)試平臺(tái)能否滿足故障測(cè)試要求、測(cè)試平臺(tái)在新項(xiàng)目中的通用性和測(cè)試平臺(tái)是否具有可擴(kuò)展性。
使用ECU自動(dòng)化測(cè)試平臺(tái)，能夠提高測(cè)試的效率、精度和一致性，將測(cè)試人員精力分配至前端的測(cè)試規(guī)范和后端測(cè)試結(jié)果的分析，并且通過完善測(cè)試開發(fā)的流程，可以積累和管理測(cè)試庫(kù)及測(cè)試數(shù)據(jù)，保障測(cè)試開發(fā)成果的復(fù)用性及測(cè)試平臺(tái)的易擴(kuò)展性。
基于CANoe軟件、VN系列接口卡和VT系統(tǒng)構(gòu)建的ECU自動(dòng)化測(cè)試平臺(tái)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)ECU進(jìn)行高效地自動(dòng)化測(cè)試,提高測(cè)試效率的同時(shí)，有效地節(jié)約成本。
汽車ECU自動(dòng)化測(cè)試的優(yōu)勢(shì)
相較于手動(dòng)測(cè)試，自動(dòng)化測(cè)試有幾項(xiàng)優(yōu)勢(shì)，包括更快速地執(zhí)行測(cè)試用例、更高的測(cè)試準(zhǔn)確度和更高的可重用性。
進(jìn)行汽車ECU自動(dòng)化測(cè)試的一般方法是仿真ECU周邊的殘余總線、傳感器和執(zhí)行器。這實(shí)際上是在進(jìn)行一個(gè)閉環(huán)仿真，即仿真ECU工作環(huán)境的同時(shí)觀測(cè)ECU在特定測(cè)試狀態(tài)下的行為。此類測(cè)試通常被稱作“HiL”(Hardware in the Loop，硬件在環(huán))測(cè)試。圖1所示為ECU及自動(dòng)化測(cè)試環(huán)境簡(jiǎn)圖。
此類測(cè)試的必要功能包括能夠仿真總線、傳感器和執(zhí)行器，模擬和測(cè)量ECU的I/O以及腳本測(cè)試。所有的這些功能都可以通過Vector的測(cè)試工具鏈很好地完成。
Vector的測(cè)試工具鏈
Vector提供完整的工具鏈用于不同的ECU測(cè)試(見圖2)：
1. CANoe是集總線仿真、記錄和測(cè)試于一體的汽車網(wǎng)絡(luò)開發(fā)軟件平臺(tái)，其集成測(cè)試環(huán)境為測(cè)試系統(tǒng)構(gòu)建及自動(dòng)化測(cè)試過程提供了強(qiáng)大支持，包括：網(wǎng)絡(luò)通訊及高層協(xié)議仿真、測(cè)試過程記錄、測(cè)試腳本生成、測(cè)試面板開發(fā)、測(cè)試模式及函數(shù)庫(kù)集成等。CANoe還提供了靈活的測(cè)試面板設(shè)計(jì)功能，用戶可直觀的控制測(cè)試過程，并查看被控單元狀態(tài)。CANoe同時(shí)支持CAN、LIN、FlexRay、MOST、J1939和Ethernet等不同的總線類型。
2. Vector的VT硬件系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)，提供豐富可選的I/O板卡，用于仿真DUT 輸入信號(hào)并檢測(cè)其輸出，同時(shí)具有電流采集接口及電源的控制接口。與其他測(cè)試設(shè)備相比，VT板卡還具有如下的特性：高度集成化，板載信號(hào)調(diào)理模塊可覆蓋汽車行業(yè)對(duì)信號(hào)仿真和采集的要求，部分板卡具有板載故障注入功能，滿足診斷測(cè)試需求;無縫集成 CANoe，可完全覆蓋網(wǎng)絡(luò)測(cè)試的需求，如交互層、網(wǎng)絡(luò)管理和診斷協(xié)議等。
3. 測(cè)試用例編寫軟件vTESTStudio除提供表格化的圖形開發(fā)界面外，還集成了需求管理、變型管理及缺陷跟蹤接口，可以方便用戶進(jìn)行測(cè)試用例的開發(fā)與維護(hù)。創(chuàng)建和編輯測(cè)試序列，定義測(cè)試用例的執(zhí)行順序;可使用CAN、LIN和FlexRay的數(shù)據(jù)庫(kù)(DBC、LDF、FIBEX)中的元素;可使用診斷數(shù)據(jù)庫(kù)(CDD、ODX)中的元素;以圖形方式來參數(shù)化測(cè)試模式;鏈接和修改CAPL庫(kù)中的測(cè)試用例;以測(cè)試規(guī)范的形式來輸出測(cè)試列表，供檢查復(fù)核。
測(cè)試系統(tǒng)組成
基于VT的ECU自動(dòng)化測(cè)試平臺(tái)整體架構(gòu)如圖3所示，包括以下組成部分：
(1)測(cè)試用例是依據(jù)相應(yīng)的測(cè)試規(guī)范開發(fā)的測(cè)試腳本，可基于CAPL，vTESTStudio或CANoe.DiVa實(shí)現(xiàn)。其中vTESTStudio在提高測(cè)試用例編寫效率和測(cè)試用例覆蓋度方面有著明顯的技術(shù)優(yōu)勢(shì);
(2)CANoe 提供測(cè)試執(zhí)行和管理環(huán)境;
(3) VT系統(tǒng) I/O信號(hào)的仿真及測(cè)試模塊化硬件平臺(tái)，可模擬傳感器，執(zhí)行器等外部設(shè)備;
(4)PicoScope 總線示波器，用于記錄并解析總線物理電平，無縫集成于CANoe;
(5)CANStressDR CAN總線干擾儀，可仿真模擬和數(shù)字干擾，可用于總線的一致性測(cè)試;
(6)其他設(shè)備 構(gòu)建控制器工作和測(cè)試環(huán)境，包括程控電源、BOB箱等。
總結(jié)
隨著車輛中電控單元功能和網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜度的增加，測(cè)試工程師的工作量也在不斷增加。測(cè)試工程師需要根據(jù)其規(guī)范內(nèi)容實(shí)施相關(guān)測(cè)試驗(yàn)證工作。然而傳統(tǒng)的測(cè)試手段大多存在如下問題：
(1)測(cè)試效率低，通常需要進(jìn)行大量的手動(dòng)測(cè)試，占用測(cè)試人員的大量測(cè)試時(shí)間;
(2)覆蓋度低，無法實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)功能及功能匹配測(cè)試，極限工況和故障工況難以模擬或風(fēng)險(xiǎn)太大;
(3)重用性和可擴(kuò)展性低，難以適應(yīng)控制器的不同變型。
隨著測(cè)試需求的不斷增多，傳統(tǒng)的測(cè)試技術(shù)和方法已力不從心。測(cè)試工程師將面臨由手動(dòng)測(cè)試向自動(dòng)化測(cè)試轉(zhuǎn)變所帶來的諸多挑戰(zhàn)。
HiL測(cè)試系統(tǒng)可模擬駕駛員、車輛及其工作環(huán)境，因而是自動(dòng)化測(cè)試ECU的一種主流的方式，其具有以下優(yōu)勢(shì)：
(1)測(cè)試覆蓋度，便于模擬各種工況和輸入信號(hào)的各種狀態(tài)組合關(guān)系，模擬/重現(xiàn)復(fù)雜的故障模式;
(2)測(cè)試高效性，可實(shí)現(xiàn)24h/day，7days/week自動(dòng)化測(cè)試，測(cè)試開發(fā)成果便于積累和復(fù)用，降低重復(fù)開發(fā);
(3)測(cè)試系統(tǒng)復(fù)用性，可適應(yīng)控制器變型，系統(tǒng)易于維護(hù)和擴(kuò)展。