高效的汽車(chē)電子測(cè)試――種貫穿HIL仿真到診斷的測(cè)試

在當(dāng)今的汽車(chē)電子開(kāi)發(fā)過(guò)程中，測(cè)試扮演著十分重要的角色。然而，在使用正確的策略、思想和工具以使將來(lái)實(shí)現(xiàn)更為高效和自動(dòng)化執(zhí)行測(cè)試方面，業(yè)界仍然有許多潛力可挖。本文分析了測(cè)試技術(shù)的現(xiàn)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(xiàn)成的工具以一種優(yōu)雅而高效的方式解決與測(cè)試相關(guān)的具體項(xiàng)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(xiàn)在某些豪華車(chē)安裝的ECU數(shù)量已經(jīng)超過(guò)[JW1]了60個(gè)。增加的電子系統(tǒng)提高了安全性、舒適性并節(jié)約了能源。今天，更多的創(chuàng)新依賴于電子技術(shù)，而很多功能的實(shí)現(xiàn)也日益依賴于軟件。

復(fù)雜度的提高使得全面而高效的測(cè)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(dǎo)致潛在錯(cuò)誤源的數(shù)量急劇增多。由于測(cè)試可以盡早發(fā)現(xiàn)并改正錯(cuò)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(yùn)行于真實(shí)環(huán)境和實(shí)時(shí)條件下時(shí)，一些系統(tǒng)缺陷才會(huì)暴露出來(lái)。這讓測(cè)試成為了一門(mén)跨部門(mén)和跨廠商的學(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(tǒng)測(cè)試的情況下會(huì)發(fā)生什么問(wèn)題。問(wèn)題發(fā)現(xiàn)的越晚，對(duì)抬高成本產(chǎn)生的影響就越嚴(yán)重。而極端情況下由于修正錯(cuò)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(xùn)，對(duì)測(cè)試極為重視，然而我們?nèi)匀豢梢酝ㄟ^(guò)現(xiàn)有的資源來(lái)進(jìn)一步提高測(cè)試效率。此外，盡管測(cè)試成本占用了項(xiàng)目預(yù)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(xiàn)代方法和工具代替不全面的自動(dòng)測(cè)試步驟)來(lái)最大化的提高測(cè)試質(zhì)量和測(cè)試深度是非常重要的。

2.分析、仿真和測(cè)試工具

ECU網(wǎng)絡(luò)是汽車(chē)電子的中樞。而殘余總線仿真方法為進(jìn)行ECU測(cè)試建立了重要基礎(chǔ)。如果沒(méi)有對(duì)ECU環(huán)境的初步模擬，那么大多數(shù)ECU都不能有效地地運(yùn)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(yùn)轉(zhuǎn)。

來(lái)自Vector Informatik公司的CANoe是一款被廣泛用于分析、仿真和測(cè)試分布式、嵌入式系統(tǒng)的工具(圖1)。它被廣泛應(yīng)用于殘余總線仿真并且支持所有重要的總線系統(tǒng)――特別是CAN、LIN、MOST和FlexRay――Vector Informatik公司也提供適用于這些總線系統(tǒng)的PC接口?，F(xiàn)有的商業(yè)接口卡可用于從CANoe訪問(wèn)ECU的I/O線路。此外，Vector還宣布將發(fā)布一種帶有特定測(cè)試功能(比如切換附加負(fù)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(duì)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的分析、仿真和測(cè)試功能。

各種分析功能、仿真組件和測(cè)試序列依賴于以數(shù)據(jù)庫(kù)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(cè)試描述文件除了包含系統(tǒng)的基本信息外，還包含了信號(hào)、報(bào)文和診斷服務(wù)等的符號(hào)化名稱(chēng)。這簡(jiǎn)化了測(cè)試人員和測(cè)試開(kāi)發(fā)者的工作，并且在測(cè)試和通信描述之間創(chuàng)建了一個(gè)抽象層。