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)測試工程師來說,，高效地測試變得越來越重要,，因此對(duì)ECU測試平臺(tái)及測試開發(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,、測試以及ECU的開發(fā),、測試、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),。
測試工程師面臨的難題
目前,，測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)測試向自動(dòng)化測試的轉(zhuǎn)變,，二是測試項(xiàng)目越來越多,。
測試工程師重點(diǎn)關(guān)注：測試平臺(tái)能否滿足故障測試要求、測試平臺(tái)在新項(xiàng)目中的通用性和測試平臺(tái)是否具有可擴(kuò)展性,。
使用ECU自動(dòng)化測試平臺(tái),，能夠提高測試的效率,、精度和一致性，將測試人員精力分配至前端的測試規(guī)范和后端測試結(jié)果的分析,，并且通過完善測試開發(fā)的流程,，可以積累和管理測試庫及測試數(shù)據(jù)，保障測試開發(fā)成果的復(fù)用性及測試平臺(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)化測試平臺(tái)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)ECU進(jìn)行高效地自動(dòng)化測試,提高測試效率的同時(shí),，有效地節(jié)約成本,。
汽車ECU自動(dòng)化測試的優(yōu)勢
相較于手動(dòng)測試，自動(dòng)化測試有幾項(xiàng)優(yōu)勢,，包括更快速地執(zhí)行測試用例,、更高的測試準(zhǔn)確度和更高的可重用性。
進(jìn)行汽車ECU自動(dòng)化測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ECU在特定測試狀態(tài)下的行為,。此類測試通常被稱作“HiL”(Hardware in the Loop,，硬件在環(huán))測試。圖1所示為ECU及自動(dòng)化測試環(huán)境簡圖,。
此類測試的必要功能包括能夠仿真總線,、傳感器和執(zhí)行器，模擬和測量ECU的I/O以及腳本測試,。所有的這些功能都可以通過Vector的測試工具鏈很好地完成,。
Vector的測試工具鏈
Vector提供完整的工具鏈用于不同的ECU測試(見圖2)：
1. CANoe是集總線仿真、記錄和測試于一體的汽車網(wǎng)絡(luò)開發(fā)軟件平臺(tái),，其集成測試環(huán)境為測試系統(tǒng)構(gòu)建及自動(dòng)化測試過程提供了強(qiáng)大支持,，包括：網(wǎng)絡(luò)通訊及高層協(xié)議仿真、測試過程記錄,、測試腳本生成,、測試面板開發(fā)、測試模式及函數(shù)庫集成等,。CANoe還提供了靈活的測試面板設(shè)計(jì)功能,，用戶可直觀的控制測試過程，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,，滿足診斷測試需求;無縫集成 CANoe,，可完全覆蓋網(wǎng)絡(luò)測試的需求，如交互層,、網(wǎng)絡(luò)管理和診斷協(xié)議等,。
3. 測試用例編寫軟件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)行測試用例的開發(fā)與維護(hù),。創(chuàng)建和編輯測試序列,，定義測試用例的執(zhí)行順序;可使用CAN、LIN和FlexRay的數(shù)據(jù)庫(DBC,、LDF,、FIBEX)中的元素;可使用診斷數(shù)據(jù)庫(CDD、ODX)中的元素;以圖形方式來參數(shù)化測試模式;鏈接和修改CAPL庫中的測試用例;以測試規(guī)范的形式來輸出測試列表,，供檢查復(fù)核,。
測試系統(tǒng)組成
基于VT的ECU自動(dòng)化測試平臺(tái)整體架構(gòu)如圖3所示，包括以下組成部分：
(1)測試用例是依據(jù)相應(yīng)的測試規(guī)范開發(fā)的測試腳本,，可基于CAPL,，vTESTStudio或CANoe.DiVa實(shí)現(xiàn)。其中vTESTStudio在提高測試用例編寫效率和測試用例覆蓋度方面有著明顯的技術(shù)優(yōu)勢;
(2)CANoe 提供測試執(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試;
(6)其他設(shè)備 構(gòu)建控制器工作和測試環(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,，測試工程師的工作量也在不斷增加,。測試工程師需要根據(jù)其規(guī)范內(nèi)容實(shí)施相關(guān)測試驗(yàn)證工作,。然而傳統(tǒng)的測試手段大多存在如下問題：
(1)測試效率低，通常需要進(jìn)行大量的手動(dòng)測試,，占用測試人員的大量測試時(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,。
隨著測試需求的不斷增多，傳統(tǒng)的測試技術(shù)和方法已力不從心,。測試工程師將面臨由手動(dòng)測試向自動(dòng)化測試轉(zhuǎn)變所帶來的諸多挑戰(zhàn),。
HiL測試系統(tǒng)可模擬駕駛員、車輛及其工作環(huán)境,，因而是自動(dòng)化測試ECU的一種主流的方式,，其具有以下優(yōu)勢：
(1)測試覆蓋度，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)測試高效性,，可實(shí)現(xiàn)24h/day，7days/week自動(dòng)化測試,，測試開發(fā)成果便于積累和復(fù)用,，降低重復(fù)開發(fā);
(3)測試系統(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,。