新能源汽車硬件在環測試系統環境搭建及測試流程綜述

陳瑛

摘 要：硬件在環測試系統在新能源汽車電控系統的開發、測試、驗證過程中具有重要的地位，基于硬件在環（HIL）測試設備的環境搭建和測試流程是電控系統開發過程中的關鍵技術環節，通過建立完善的環境搭建和測試流程技術體系，并結合HIL測試的完整實施方案，實現HIL測試的完整測試平臺體系建設，對于汽車電控系統的測試具有重要的意義。

關鍵詞：硬件在環 環境搭建 測試流程

中圖分類號：U467.1 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2018）12（b）-000-02

在新能源汽車的電控系統設計過程中，HIL測試關鍵技術，它建立了虛擬的試驗環境，對控制器進行功能測試、通訊測試、診斷測試。HIL測試的目的是驗證控制器與功能需求匹配性，HIL測試把被控對象的模型生成C代碼并編譯成可執行的程序下載至RTPC中計算，模擬真實的被控對象，實現閉環的控制系統。HIL測試常常被用于：（1）被控對象成本高，控制器開發階段性能不夠完善；（2）被控對象失效會危及人身安全；（3）為控制器提供同時測試的模型對象。

1 HIL測試環境搭建流程

HIL測試環境的搭建直接影響測試的結果，以及測試過程的順利實施。因此，在搭建測試環境的過程中，需要清晰的思路、完善的搭建方法、明確的實施方案。

1.1 完善DUT及HIL臺架的文件

明確測試的控制功能，測試依據包括控制器的軟硬件需求文件，控制器設計標準及設計規范，用戶需求問卷表等；確定控制器的管腳定義、信號類型、信號的有效性，基于信號需求表建立出信號指標列表，依據I/O測試的文件和測試信號的清單建立I/O測試列表，并建立正確的電氣連接；確定HIL臺架的通道的負載配置；確定被測件的針腳在整車中的連接關系等，同時確定HIL臺架板卡中通道的配置及硬件資源是否符合設計需求。

1.2 HIL與被測件信號一致性檢測及其信號列表的制作

通過需求分析確定測試的范圍以及確定軟硬件環境一致性需求；分析被測件電氣參數及信號接口電路；依據HIL臺架的板卡信號的數量合理的分配被測件的針腳，及時糾正DUT與板卡信號的列表；根據測試的信號參數及信號名稱修正信號列表中信息；分析DUT分布原理圖，同時依據板卡與DUT及BOB信號的列表匹配性；對HIL臺架進行匹配性和信號列表的校核。

1.3 制作線束及模擬信號的實現

準備線束制作工具和相關線束及接口件；制作外圍線束；驗證外圍線束的合理性；連接HIL臺架故障注入等內部線束；驗證HIL臺架內部線束的正確性；匹配模擬信號；驗證內外部線束及信號連接的正確性。

1.4 開環測試驗證

搭建HIL模型以及I/O接口；搭建測試軟件的實驗工程，完成HIL測試模型，搭建測試環境界面，并建立模型信號與控件的關聯；按通道特性進行開環測試；編寫開環測試報告。

2 HIL測試流程

HIL測試流程從需求分析、測試用例的設計、仿真模型的建立、測試的實施至測試報告的撰寫，都是HIL測試過程的關鍵。因此，制定完善的測試流程，有利于測試的順利實施，如圖1所示。

2.1 控制策略解析

將控制器的測試需求細分為測試模塊；根據測試模塊包含的控制策略解析出測試需求；按照測試需求設計出測試文本。

2.2 測試用例設計

測試用例的設計直接決定了測試的成敗，測試的覆蓋度、測試的準確度等。測試用例的設計方法主要包括等價類劃分法、邊界值分析法、因果圖法、判定表驅動法、正交試驗法、功能圖法等。測試用例設計是根據測試需求進行細分測試步驟，并為測試結果設定測試目標。依據測試文本編寫測試用例，并結合控制器協議和控制策略；安排測試用例設計的評審會。

2.3 測試環境配置

將控制器與HIL臺架進行連接；仿真模型的配置（搭建測試仿真模型，更改測試模型參數）；HIL軟件的配置（建立測試界面）。

2.4 測試用例執行

根據測試用例，按照測試的步驟，在硬件在環環境中進行測試用例的實現。

2.5 測試報告

結合HIL平臺測試流程和測試方法，依據測試用例，逐條將測試的期望結果與測試結果進行比較，并判定測試結果與期望結果的一致性，并直觀地顯示出測試通過與失敗。

3 結語

本文詳細地描述了硬件在環測試系統環境搭建及測試流程，從測試環境的配置的實施方案，到控制器HIL測試流程的實施，建立了控制器硬件在環測試平臺的完整實施過程。

參考文獻

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