高效的汽車(chē)電子測試――種貫穿HIL仿真到診斷的測試

在當今的汽車(chē)電子開(kāi)發(fā)過(guò)程中，測試扮演著(zhù)十分重要的角色。然而，在使用正確的策略、思想和工具以使將來(lái)實(shí)現更為高效和自動(dòng)化執行測試方面，業(yè)界仍然有許多潛力可挖。本文分析了測試技術(shù)的現狀，闡明了在實(shí)踐中所發(fā)生的交互作用疑難問(wèn)題，并且證明了今天已經(jīng)可以使用現成的工具以一種優(yōu)雅而高效的方式解決與測試相關(guān)的具體項目任務(wù)。

1.引言

過(guò)去十年，汽車(chē)電子行業(yè)的狀況發(fā)生了翻天覆地的變化。起初，在汽車(chē)上僅使用了幾個(gè)ECU，但是現在某些豪華車(chē)安裝的ECU數量已經(jīng)超過(guò)[JW1]了60個(gè)。增加的電子系統提高了安全性、舒適性并節約了能源。今天，更多的創(chuàng )新依賴(lài)于電子技術(shù)，而很多功能的實(shí)現也日益依賴(lài)于軟件。

復雜度的提高使得全面而高效的測試變得比以往任何時(shí)候都更加重要。大量電子元件的廣泛使用導致潛在錯誤源的數量急劇增多。由于測試可以盡早發(fā)現并改正錯誤和降低成本，因此無(wú)論在ECU開(kāi)發(fā)的哪個(gè)所有階段它都是不可或缺的。此外，只有將部件集成起來(lái)并運行于真實(shí)環(huán)境和實(shí)時(shí)條件下時(shí)，一些系統缺陷才會(huì )暴露出來(lái)。這讓測試成為了一門(mén)跨部門(mén)和跨廠(chǎng)商的學(xué)科。

早期發(fā)生的大量電子故障說(shuō)明，在不考慮上述事實(shí)且忽視系統測試的情況下會(huì )發(fā)生什么問(wèn)題。問(wèn)題發(fā)現的越晚，對抬高成本產(chǎn)生的影響就越嚴重。而極端情況下由于修正錯誤而引起的產(chǎn)品召回更加清楚地說(shuō)明了這一點(diǎn)。雖然汽車(chē)工業(yè)的成員吸取了這些教訓，對測試極為重視，然而我們仍然可以通過(guò)現有的資源來(lái)進(jìn)一步提高測試效率。此外，盡管測試成本占用了項目預算大部分資源，但它保證了ECU的正確功能。因此，使用明晰的概念(比如使用現代方法和工具代替不全面的自動(dòng)測試步驟)來(lái)最大化的提高測試質(zhì)量和測試深度是非常重要的。

2.分析、仿真和測試工具

ECU網(wǎng)絡(luò )是汽車(chē)電子的中樞。而殘余總線(xiàn)仿真方法為進(jìn)行ECU測試建立了重要基礎。如果沒(méi)有對ECU環(huán)境的初步模擬，那么大多數ECU都不能有效地地運行。比如，很多ECU只有在提供網(wǎng)絡(luò )管理功能的條件下才能正常運轉。

來(lái)自Vector Informatik公司的CANoe是一款被廣泛用于分析、仿真和測試分布式、嵌入式系統的工具(圖1)。它被廣泛應用于殘余總線(xiàn)仿真并且支持所有重要的總線(xiàn)系統――特別是CAN、LIN、MOST和FlexRay――Vector Informatik公司也提供適用于這些總線(xiàn)系統的PC接口?，F有的商業(yè)接口卡可用于從CANoe訪(fǎng)問(wèn)ECU的I/O線(xiàn)路。此外，Vector還宣布將發(fā)布一種帶有特定測試功能(比如切換附加負載到ECU終端和將其直接短路)的I/O硬件產(chǎn)品。

圖1：CANoe包含針對網(wǎng)絡(luò )系統的分析、仿真和測試功能。

各種分析功能、仿真組件和測試序列依賴(lài)于以數據庫形式集成在工具中的模型。它們可能是用于CAN的DBC格式的通信矩陣、用于FlexRay的FIBEX文件、用于MOST的XML功能目錄或用于 LIN的LDF文件。同樣，CDD和ODX描述文件可以用來(lái)描述ECU的診斷功能。測試描述文件除了包含系統的基本信息外，還包含了信號、報文和診斷服務(wù)等的符號化名稱(chēng)。這簡(jiǎn)化了測試人員和測試開(kāi)發(fā)者的工作，并且在測試和通信描述之間創(chuàng )建了一個(gè)抽象層。