高效的汽车电子测试――种贯穿HIL仿真到诊断的测试

在当今的汽车电子开发过程中，测试扮演着十分重要的角色。然而，在使用正确的策略、思想和工具以使将来实现更为高效和自动化执行测试方面，业界仍然有许多潜力可挖。本文分析了测试技术的现状，阐明了在实践中所发生的交互作用疑难问题，并且证明了今天已经可以使用现成的工具以一种优雅而高效的方式解决与测试相关的具体项目任务。

1.引言

过去十年，汽车电子行业的状况发生了翻天覆地的变化。起初，在汽车上仅使用了几个ECU，但是现在某些豪华车安装的ECU数量已经超过[JW1]了60个。增加的电子系统提高了安全性、舒适性并节约了能源。今天，更多的创新依赖于电子技术，而很多功能的实现也日益依赖于软件。

复杂度的提高使得全面而高效的测试变得比以往任何时候都更加重要。大量电子元件的广泛使用导致潜在错误源的数量急剧增多。由于测试可以尽早发现并改正错误和降低成本，因此无论在ECU开发的哪个所有阶段它都是不可或缺的。此外，只有将部件集成起来并运行于真实环境和实时条件下时，一些系统缺陷才会暴露出来。这让测试成为了一门跨部门和跨厂商的学科。

早期发生的大量电子故障说明，在不考虑上述事实且忽视系统测试的情况下会发生什么问题。问题发现的越晚，对抬高成本产生的影响就越严重。而极端情况下由于修正错误而引起的产品召回更加清楚地说明了这一点。虽然汽车工业的成员吸取了这些教训，对测试极为重视，然而我们仍然可以通过现有的资源来进一步提高测试效率。此外，尽管测试成本占用了项目预算大部分资源，但它保证了ECU的正确功能。因此，使用明晰的概念(比如使用现代方法和工具代替不全面的自动测试步骤)来最大化的提高测试质量和测试深度是非常重要的。

2.分析、仿真和测试工具

ECU网络是汽车电子的中枢。而残余总线仿真方法为进行ECU测试建立了重要基础。如果没有对ECU环境的初步模拟，那么大多数ECU都不能有效地地运行。比如，很多ECU只有在提供网络管理功能的条件下才能正常运转。

来自Vector Informatik公司的CANoe是一款被广泛用于分析、仿真和测试分布式、嵌入式系统的工具(图1)。它被广泛应用于残余总线仿真并且支持所有重要的总线系统――特别是CAN、LIN、MOST和FlexRay――Vector Informatik公司也提供适用于这些总线系统的PC接口。现有的商业接口卡可用于从CANoe访问ECU的I/O线路。此外，Vector还宣布将发布一种带有特定测试功能(比如切换附加负载到ECU终端和将其直接短路)的I/O硬件产品。

图1：CANoe包含针对网络系统的分析、仿真和测试功能。

各种分析功能、仿真组件和测试序列依赖于以数据库形式集成在工具中的模型。它们可能是用于CAN的DBC格式的通信矩阵、用于FlexRay的FIBEX文件、用于MOST的XML功能目录或用于 LIN的LDF文件。同样，CDD和ODX描述文件可以用来描述ECU的诊断功能。测试描述文件除了包含系统的基本信息外，还包含了信号、报文和诊断服务等的符号化名称。这简化了测试人员和测试开发者的工作，并且在测试和通信描述之间创建了一个抽象层。