VT System在電控單元總線通信測試中的應用

郭琳

（中國第一汽車股份有限公司天津技術開發分公司，天津，300462）

0 引言

隨著人們對汽車的舒適度和自動化程度要求的不斷提高，電控單元功能也變得十分復雜，對電控單元各種功能的診斷和測試工作也變得越來越復雜。如果對其進行手動測試，會使得測試繁瑣、測試環境不統一、測試內容不全面、測試報告不方便管理。

本系統是一個可擴展的自動測試平臺，可以靈活地應用于以后新開發車型的各個電控單元的功能驗證以及整車網絡集成測試。

1 系統概述

電控單元總線通信自動化測試系統以vTESTstudio軟件和Vector Test（簡稱：VT）硬件系統為核心，還包括機柜和電源等。vTESTstudio軟件實現了表格化的測試用例編輯開發；VT硬件系統是Vector公司提供的ECU自動化測試設備，通過一系列硬件板卡模擬ECU測試環境所需要的輸入輸出信號，電控單元總線通信自動化測試系統可以覆蓋網絡集成測試和車身ECU功能測試的要求。與其它測試設備相比，VT硬件系統具有高度集成的特點，可以直接用于汽車級信號的調理，從而簡化了測試系統硬件的復雜度。而且可以和我們現有的總線開發工具CANoe進行無縫集成，支持總線數據庫的導入，這樣就大大縮短了測試環境的搭建周期和測試用例的開發周期。在整車開發初期，本系統可以驗證網絡管理、睡眠喚醒機制、硬線信號與總線信號之間轉換的設計是否合理，并與其他實物節點進行半實物原型測試；在整車開發后期，本系統可以對電控單元的的功能進行驗證，并進行故障注入測試，即測試供應商提供的各個電控單元各故障代碼的確認機制、消除機制，故障燈的點亮邏輯等。

2 系統硬件組成

電控單元總線通信自動化測試系統由VT板卡系統，手動BOB箱，EDAC接口和總線接口組成。系統實物圖如下圖1所示，系統原理圖如圖2所示。本系統可以為被測電控單元提供各種外部環境，包括供電電源、IO信號仿真及采集、總線通信仿真及監測、故障注入等。

圖1 VT測試系統實物圖

2.1 供電電源設計

電控單元總線通信自動化測試系統供電方案如下圖3所示，由電源、VT7001電源控制板卡、BOB箱構成。其中電源可以有兩種來源，一種可以來自安裝在機柜內部的開關電源；另一種也可以來自外部的程控電源，都可以實現系統供電電壓調節功能。VT7001具有兩個通道，可以分別測量被測控制器外部供電回路的電流。

為了滿足電控單元功能和CAN網絡集成測試中特殊電壓波形仿真需求，本方案選用Vector的電源板卡VT7001，通過RS232接口控制一臺程控電源，實現電源信號的仿真及連續控制，從而達到自動化測試的目的。同時，為了保證系統穩定運行，機柜內另外安裝了一臺開關電源單獨給VT板卡供電。

圖2 VT測試系統原理圖

圖3 系統供電電源示意圖

2.2 VT板卡特點[1]

板載信號調理，直接覆蓋汽車級電氣信號范圍。

部分板卡板載故障注入，可以實現輸入和輸出端故障診斷測試。

與CANoe無縫接口，便于為被測電控單元提供網絡仿真環境，如網絡管理等。

2.3 系統接口

本系統提供4路電源接口，112路信號接口， 6路對外總線接口，1路OBD接口和兩組EDAC信號接口。系統接口主要用于實現本系統與被測電控單元、負載及其它外設的信號交互。本系統可以通過手動和自動兩種方式實現故障注入。手動故障注入是通過手動BOB箱，按照下圖4所示的BOB信號交互原理實現的；自動故障注入是通過CANoe控制相應的VT板卡實現的。

3 系統軟件組成

本系統使用的軟件主要有CANoe和vTESTstudio。CANoe是進行總線網絡開發、測試和分析的全面工具，支持總線網絡開發從需求分析到系統實現的全過程，包括模型創建、仿真、測試、診斷及通信分析等。本測試系統主要使用CANoe的測試功能，可以根據用戶配置來執行測試序列，并自動生成測試報告。vTESTstudio是一個開發測試用例或者腳本的集成化環境，用于創建在CANoe中運行的測試程序。它支持多種語言編程，也支持以圖形化的方式編寫測試用例。

圖4 BOB信號交互原理圖

在單個電控單元和整體網絡系統的開發過程中，都需要不斷地創建、維護和執行測試序列，測試序列是由一系列的測試用例組成的。配置測試用例的方式有兩種，第一種是參數化現有的測試模式；第二種是使用CAPL語言編寫測試用例。自動化測試軟件vTESTstudio提供了一個既方便又快速地創建測試用例及測試模塊的開發環境，其主要的功能特性如下[2]。

（1）創建和編輯測試序列；（2）定義測試用例的執行順序；（3）清晰地構建測試組中的測試用例；（4）通過將預定義的測試模式進行參數化來生成測試用例；（5）以圖形方式來參數化測試模塊；（6）鏈接和修改CAPL庫中的測試用例；（7）以測試規范的形式來輸出測試列表，供測試工程復核；（8）圖形化的用戶界面，窗口可拖拽，可縮放。

4 基于VT測試系統測試車身控制器的碰撞解鎖功能

以車身控制器為例，將本測試系統和車身控制器通過EDAC接口連接，測試車身控制器的碰撞解鎖功能。首先測試前，根據測試規范及車身控制器的功能規范整理出元素列表，即在測試過程中需要用到的公共元素、輸入元素和輸出元素，定義各個元素的

名稱、硬件通道分配等屬性的列表。

表1 元素映射列表

從上述元素映射列表可以看出，測試系統需要通過配置不同功能的VT板卡采集和模擬車身控制器相應的硬件信號和總線信號，同時利用CAPL和vTESTstudio編寫測試用例， 在CANoe加載編寫好的測試用例，完成測試配置，并執行測試用例，測試完成時會根據實際測試的完成情況生成html格式的測試報告。

5 結束語

電控單元總線通信自動化測試系統基于VT System搭建了一個可擴展的自動化測試平臺，仿真電控單元連接的執行器信號、傳感器信號，對電控單元的功能進行測試和驗證，本系統是以實時處理器運行仿真模型來模擬受控對象的運行狀態，能夠對被測電控單元進行全方面的、系統的測試和評估。在缺乏實際負載及總線通信伙伴節點的情況下，在整車開發前期及早地發現問題并解決問題，以減少實車路試的次數，縮短了整車開發的時間，降低了整車開發的成本。

參考文獻

[1]VT System User Manual Version1.12.

[2]vTestStudio Concept Manual Version1.1.2.