VT System在电控单元总线通信测试中的应用

郭琳

（中国第一汽车股份有限公司天津技术开发分公司，天津，300462）

0 引言

随着人们对汽车的舒适度和自动化程度要求的不断提高，电控单元功能也变得十分复杂，对电控单元各种功能的诊断和测试工作也变得越来越复杂。如果对其进行手动测试，会使得测试繁琐、测试环境不统一、测试内容不全面、测试报告不方便管理。

本系统是一个可扩展的自动测试平台，可以灵活地应用于以后新开发车型的各个电控单元的功能验证以及整车网络集成测试。

1 系统概述

电控单元总线通信自动化测试系统以vTESTstudio软件和Vector Test（简称：VT）硬件系统为核心，还包括机柜和电源等。vTESTstudio软件实现了表格化的测试用例编辑开发；VT硬件系统是Vector公司提供的ECU自动化测试设备，通过一系列硬件板卡模拟ECU测试环境所需要的输入输出信号，电控单元总线通信自动化测试系统可以覆盖网络集成测试和车身ECU功能测试的要求。与其它测试设备相比，VT硬件系统具有高度集成的特点，可以直接用于汽车级信号的调理，从而简化了测试系统硬件的复杂度。而且可以和我们现有的总线开发工具CANoe进行无缝集成，支持总线数据库的导入，这样就大大缩短了测试环境的搭建周期和测试用例的开发周期。在整车开发初期，本系统可以验证网络管理、睡眠唤醒机制、硬线信号与总线信号之间转换的设计是否合理，并与其他实物节点进行半实物原型测试；在整车开发后期，本系统可以对电控单元的的功能进行验证，并进行故障注入测试，即测试供应商提供的各个电控单元各故障代码的确认机制、消除机制，故障灯的点亮逻辑等。

2 系统硬件组成

电控单元总线通信自动化测试系统由VT板卡系统，手动BOB箱，EDAC接口和总线接口组成。系统实物图如下图1所示，系统原理图如图2所示。本系统可以为被测电控单元提供各种外部环境，包括供电电源、IO信号仿真及采集、总线通信仿真及监测、故障注入等。

图1 VT测试系统实物图

2.1 供电电源设计

电控单元总线通信自动化测试系统供电方案如下图3所示，由电源、VT7001电源控制板卡、BOB箱构成。其中电源可以有两种来源，一种可以来自安装在机柜内部的开关电源；另一种也可以来自外部的程控电源，都可以实现系统供电电压调节功能。VT7001具有两个通道，可以分别测量被测控制器外部供电回路的电流。

为了满足电控单元功能和CAN网络集成测试中特殊电压波形仿真需求，本方案选用Vector的电源板卡VT7001，通过RS232接口控制一台程控电源，实现电源信号的仿真及连续控制，从而达到自动化测试的目的。同时，为了保证系统稳定运行，机柜内另外安装了一台开关电源单独给VT板卡供电。

图2 VT测试系统原理图

图3 系统供电电源示意图

2.2 VT板卡特点[1]

板载信号调理，直接覆盖汽车级电气信号范围。

部分板卡板载故障注入，可以实现输入和输出端故障诊断测试。

与CANoe无缝接口，便于为被测电控单元提供网络仿真环境，如网络管理等。

2.3 系统接口

本系统提供4路电源接口，112路信号接口， 6路对外总线接口，1路OBD接口和两组EDAC信号接口。系统接口主要用于实现本系统与被测电控单元、负载及其它外设的信号交互。本系统可以通过手动和自动两种方式实现故障注入。手动故障注入是通过手动BOB箱，按照下图4所示的BOB信号交互原理实现的；自动故障注入是通过CANoe控制相应的VT板卡实现的。

3 系统软件组成

本系统使用的软件主要有CANoe和vTESTstudio。CANoe是进行总线网络开发、测试和分析的全面工具，支持总线网络开发从需求分析到系统实现的全过程，包括模型创建、仿真、测试、诊断及通信分析等。本测试系统主要使用CANoe的测试功能，可以根据用户配置来执行测试序列，并自动生成测试报告。vTESTstudio是一个开发测试用例或者脚本的集成化环境，用于创建在CANoe中运行的测试程序。它支持多种语言编程，也支持以图形化的方式编写测试用例。

图4 BOB信号交互原理图

在单个电控单元和整体网络系统的开发过程中，都需要不断地创建、维护和执行测试序列，测试序列是由一系列的测试用例组成的。配置测试用例的方式有两种，第一种是参数化现有的测试模式；第二种是使用CAPL语言编写测试用例。自动化测试软件vTESTstudio提供了一个既方便又快速地创建测试用例及测试模块的开发环境，其主要的功能特性如下[2]。

（1）创建和编辑测试序列；（2）定义测试用例的执行顺序；（3）清晰地构建测试组中的测试用例；（4）通过将预定义的测试模式进行参数化来生成测试用例；（5）以图形方式来参数化测试模块；（6）链接和修改CAPL库中的测试用例；（7）以测试规范的形式来输出测试列表，供测试工程复核；（8）图形化的用户界面，窗口可拖拽，可缩放。

4 基于VT测试系统测试车身控制器的碰撞解锁功能

以车身控制器为例，将本测试系统和车身控制器通过EDAC接口连接，测试车身控制器的碰撞解锁功能。首先测试前，根据测试规范及车身控制器的功能规范整理出元素列表，即在测试过程中需要用到的公共元素、输入元素和输出元素，定义各个元素的

名称、硬件通道分配等属性的列表。

表1 元素映射列表

从上述元素映射列表可以看出，测试系统需要通过配置不同功能的VT板卡采集和模拟车身控制器相应的硬件信号和总线信号，同时利用CAPL和vTESTstudio编写测试用例， 在CANoe加载编写好的测试用例，完成测试配置，并执行测试用例，测试完成时会根据实际测试的完成情况生成html格式的测试报告。

5 结束语

电控单元总线通信自动化测试系统基于VT System搭建了一个可扩展的自动化测试平台，仿真电控单元连接的执行器信号、传感器信号，对电控单元的功能进行测试和验证，本系统是以实时处理器运行仿真模型来模拟受控对象的运行状态，能够对被测电控单元进行全方面的、系统的测试和评估。在缺乏实际负载及总线通信伙伴节点的情况下，在整车开发前期及早地发现问题并解决问题，以减少实车路试的次数，缩短了整车开发的时间，降低了整车开发的成本。

参考文献

[1]VT System User Manual Version1.12.

[2]vTestStudio Concept Manual Version1.1.2.