高效的汽車電子測試――種貫穿HIL仿真到診斷的測試

在當(dāng)今的汽車電子開發(fā)過程中，測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實(shí)現(xiàn)更為高效和自動化執(zhí)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(xiàn)狀，闡明了在實(shí)踐中所發(fā)生的交互作用疑難問題，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試相關(guān)的具體項(xiàng)目任務(wù)。

1.引言

過去十年，汽車電子行業(yè)的狀況發(fā)生了翻天覆地的變化。起初，在汽車上僅使用了幾個ECU，但是現(xiàn)在某些豪華車安裝的ECU數(shù)量已經(jīng)超過[JW1]了60個。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試變得比以往任何時候都更加重要。大量電子元件的廣泛使用導(dǎo)致潛在錯誤源的數(shù)量急劇增多。由于測試可以盡早發(fā)現(xiàn)并改正錯誤和降低成本，因此無論在ECU開發(fā)的哪個所有階段它都是不可或缺的。此外，只有將部件集成起來并運(yùn)行于真實(shí)環(huán)境和實(shí)時條件下時，一些系統(tǒng)缺陷才會暴露出來。這讓測試成為了一門跨部門和跨廠商的學(xué)科。

早期發(fā)生的大量電子故障說明，在不考慮上述事實(shí)且忽視系統(tǒng)測試的情況下會發(fā)生什么問題。問題發(fā)現(xiàn)的越晚，對抬高成本產(chǎn)生的影響就越嚴(yán)重。而極端情況下由于修正錯誤而引起的產(chǎn)品召回更加清楚地說明了這一點(diǎn)。雖然汽車工業(yè)的成員吸取了這些教訓(xùn)，對測試極為重視，然而我們?nèi)匀豢梢酝ㄟ^現(xiàn)有的資源來進(jìn)一步提高測試效率。此外，盡管測試成本占用了項(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測試步驟)來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)是汽車電子的中樞。而殘余總線仿真方法為進(jìn)行ECU測試建立了重要基礎(chǔ)。如果沒有對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(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ECU的I/O線路。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(fù)載到ECU終端和將其直接短路)的I/O硬件產(chǎn)品。

圖1：CANoe包含針對網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)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于以數(shù)據(jù)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描述文件可以用來描述ECU的診斷功能。測試描述文件除了包含系統(tǒng)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。這簡化了測試人員和測試開發(fā)者的工作，并且在測試和通信描述之間創(chuàng)建了一個抽象層。