隨著汽車ECU電控單元的功能和網絡復雜度的提高，質量、成本及開發(fā)周期的相互制衡，使得整車廠和供應商面臨著越來越多的挑戰(zhàn)。對測試工程師來說，高效地測試變得越來越重要，因此對ECU測試平臺及測試開發(fā)也提出了新的要求。

Vector致力于為全球汽車用戶的ECU提供自動化測試硬件及服務，同時提供全球領先的總線開發(fā)工具、網絡節(jié)點測試驗證工具和嵌入式軟件組件，為汽車總線網絡的設計、建模、仿真、分析、測試以及ECU的開發(fā)、測試、標定和診斷等提供一系列強有力的軟硬件工具和源代碼服務。

測試工程師面臨的難題

目前，測試工程師面臨越來越多的挑戰(zhàn)，主要體現(xiàn)在兩個方面：一是由手動測試向自動化測試的轉變，二是測試項目越來越多。

測試工程師重點關注：測試平臺能否滿足故障測試要求、測試平臺在新項目中的通用性和測試平臺是否具有可擴展性。

使用ECU自動化測試平臺，能夠提高測試的效率、精度和一致性，將測試人員精力分配至前端的測試規(guī)范和后端測試結果的分析，并且通過完善測試開發(fā)的流程，可以積累和管理測試庫及測試數據，保障測試開發(fā)成果的復用性及測試平臺的易擴展性。

基于CANoe軟件、VN系列接口卡和VT系統(tǒng)構建的ECU自動化測試平臺，可實現(xiàn)對ECU進行高效地自動化測試,提高測試效率的同時，有效地節(jié)約成本。

汽車ECU自動化測試的優(yōu)勢

相較于手動測試，自動化測試有幾項優(yōu)勢，包括更快速地執(zhí)行測試用例、更高的測試準確度和更高的可重用性。

進行汽車ECU自動化測試的一般方法是仿真ECU周邊的殘余總線、傳感器和執(zhí)行器。這實際上是在進行一個閉環(huán)仿真，即仿真ECU工作環(huán)境的同時觀測ECU在特定測試狀態(tài)下的行為。此類測試通常被稱作“HiL”(Hardware in the Loop，硬件在環(huán))測試。圖1所示為ECU及自動化測試環(huán)境簡圖。

此類測試的必要功能包括能夠仿真總線、傳感器和執(zhí)行器，模擬和測量ECU的I/O以及腳本測試。所有的這些功能都可以通過Vector的測試工具鏈很好地完成。

Vector的測試工具鏈

Vector提供完整的工具鏈用于不同的ECU測試(見圖2)：

1. CANoe是集總線仿真、記錄和測試于一體的汽車網絡開發(fā)軟件平臺，其集成測試環(huán)境為測試系統(tǒng)構建及自動化測試過程提供了強大支持，包括：網絡通訊及高層協(xié)議仿真、測試過程記錄、測試腳本生成、測試面板開發(fā)、測試模式及函數庫集成等。CANoe還提供了靈活的測試面板設計功能，用戶可直觀的控制測試過程，并查看被控單元狀態(tài)。CANoe同時支持CAN、LIN、FlexRay、MOST、J1939和Ethernet等不同的總線類型。

2. Vector的VT硬件系統(tǒng)采用模塊化設計，提供豐富可選的I/O板卡，用于仿真DUT 輸入信號并檢測其輸出，同時具有電流采集接口及電源的控制接口。與其他測試設備相比，VT板卡還具有如下的特性：高度集成化，板載信號調理模塊可覆蓋汽車行業(yè)對信號仿真和采集的要求，部分板卡具有板載故障注入功能，滿足診斷測試需求;無縫集成 CANoe，可完全覆蓋網絡測試的需求，如交互層、網絡管理和診斷協(xié)議等。

3. 測試用例編寫軟件vTESTStudio除提供表格化的圖形開發(fā)界面外，還集成了需求管理、變型管理及缺陷跟蹤接口，可以方便用戶進行測試用例的開發(fā)與維護。創(chuàng)建和編輯測試序列，定義測試用例的執(zhí)行順序;可使用CAN、LIN和FlexRay的數據庫(DBC、LDF、FIBEX)中的元素;可使用診斷數據庫(CDD、ODX)中的元素;以圖形方式來參數化測試模式;鏈接和修改CAPL庫中的測試用例;以測試規(guī)范的形式來輸出測試列表，供檢查復核。

測試系統(tǒng)組成

基于VT的ECU自動化測試平臺整體架構如圖3所示，包括以下組成部分：

(1)測試用例是依據相應的測試規(guī)范開發(fā)的測試腳本，可基于CAPL，vTESTStudio或CANoe.DiVa實現(xiàn)。其中vTESTStudio在提高測試用例編寫效率和測試用例覆蓋度方面有著明顯的技術優(yōu)勢;

(2)CANoe 提供測試執(zhí)行和管理環(huán)境;

(3) VT系統(tǒng) I/O信號的仿真及測試模塊化硬件平臺，可模擬傳感器，執(zhí)行器等外部設備;

(4)PicoScope 總線示波器，用于記錄并解析總線物理電平，無縫集成于CANoe;

(5)CANStressDR CAN總線干擾儀，可仿真模擬和數字干擾，可用于總線的一致性測試;

(6)其他設備 構建控制器工作和測試環(huán)境，包括程控電源、BOB箱等。

總結

隨著車輛中電控單元功能和網絡復雜度的增加，測試工程師的工作量也在不斷增加。測試工程師需要根據其規(guī)范內容實施相關測試驗證工作。然而傳統(tǒng)的測試手段大多存在如下問題：

(1)測試效率低，通常需要進行大量的手動測試，占用測試人員的大量測試時間;

(2)覆蓋度低，無法實現(xiàn)動態(tài)功能及功能匹配測試，極限工況和故障工況難以模擬或風險太大;

(3)重用性和可擴展性低，難以適應控制器的不同變型。

隨著測試需求的不斷增多，傳統(tǒng)的測試技術和方法已力不從心。測試工程師將面臨由手動測試向自動化測試轉變所帶來的諸多挑戰(zhàn)。

HiL測試系統(tǒng)可模擬駕駛員、車輛及其工作環(huán)境，因而是自動化測試ECU的一種主流的方式，其具有以下優(yōu)勢：

(1)測試覆蓋度，便于模擬各種工況和輸入信號的各種狀態(tài)組合關系，模擬/重現(xiàn)復雜的故障模式;

(2)測試高效性，可實現(xiàn)24h/day，7days/week自動化測試，測試開發(fā)成果便于積累和復用，降低重復開發(fā);

(3)測試系統(tǒng)復用性，可適應控制器變型，系統(tǒng)易于維護和擴展。