新能源汽車硬件在環(huán)測(cè)試系統(tǒng)環(huán)境搭建及測(cè)試流程綜述

陳瑛

摘 要：硬件在環(huán)測(cè)試系統(tǒng)在新能源汽車電控系統(tǒng)的開發(fā)、測(cè)試、驗(yàn)證過程中具有重要的地位，基于硬件在環(huán)（HIL）測(cè)試設(shè)備的環(huán)境搭建和測(cè)試流程是電控系統(tǒng)開發(fā)過程中的關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)，通過建立完善的環(huán)境搭建和測(cè)試流程技術(shù)體系，并結(jié)合HIL測(cè)試的完整實(shí)施方案，實(shí)現(xiàn)HIL測(cè)試的完整測(cè)試平臺(tái)體系建設(shè)，對(duì)于汽車電控系統(tǒng)的測(cè)試具有重要的意義。

關(guān)鍵詞：硬件在環(huán) 環(huán)境搭建 測(cè)試流程

中圖分類號(hào)：U467.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2018）12（b）-000-02

在新能源汽車的電控系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中，HIL測(cè)試關(guān)鍵技術(shù)，它建立了虛擬的試驗(yàn)環(huán)境，對(duì)控制器進(jìn)行功能測(cè)試、通訊測(cè)試、診斷測(cè)試。HIL測(cè)試的目的是驗(yàn)證控制器與功能需求匹配性，HIL測(cè)試把被控對(duì)象的模型生成C代碼并編譯成可執(zhí)行的程序下載至RTPC中計(jì)算，模擬真實(shí)的被控對(duì)象，實(shí)現(xiàn)閉環(huán)的控制系統(tǒng)。HIL測(cè)試常常被用于：（1）被控對(duì)象成本高，控制器開發(fā)階段性能不夠完善；（2）被控對(duì)象失效會(huì)危及人身安全；（3）為控制器提供同時(shí)測(cè)試的模型對(duì)象。

1 HIL測(cè)試環(huán)境搭建流程

HIL測(cè)試環(huán)境的搭建直接影響測(cè)試的結(jié)果，以及測(cè)試過程的順利實(shí)施。因此，在搭建測(cè)試環(huán)境的過程中，需要清晰的思路、完善的搭建方法、明確的實(shí)施方案。

1.1 完善DUT及HIL臺(tái)架的文件

明確測(cè)試的控制功能，測(cè)試依據(jù)包括控制器的軟硬件需求文件，控制器設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)及設(shè)計(jì)規(guī)范，用戶需求問卷表等；確定控制器的管腳定義、信號(hào)類型、信號(hào)的有效性，基于信號(hào)需求表建立出信號(hào)指標(biāo)列表，依據(jù)I/O測(cè)試的文件和測(cè)試信號(hào)的清單建立I/O測(cè)試列表，并建立正確的電氣連接；確定HIL臺(tái)架的通道的負(fù)載配置；確定被測(cè)件的針腳在整車中的連接關(guān)系等，同時(shí)確定HIL臺(tái)架板卡中通道的配置及硬件資源是否符合設(shè)計(jì)需求。

1.2 HIL與被測(cè)件信號(hào)一致性檢測(cè)及其信號(hào)列表的制作

通過需求分析確定測(cè)試的范圍以及確定軟硬件環(huán)境一致性需求；分析被測(cè)件電氣參數(shù)及信號(hào)接口電路；依據(jù)HIL臺(tái)架的板卡信號(hào)的數(shù)量合理的分配被測(cè)件的針腳，及時(shí)糾正DUT與板卡信號(hào)的列表；根據(jù)測(cè)試的信號(hào)參數(shù)及信號(hào)名稱修正信號(hào)列表中信息；分析DUT分布原理圖，同時(shí)依據(jù)板卡與DUT及BOB信號(hào)的列表匹配性；對(duì)HIL臺(tái)架進(jìn)行匹配性和信號(hào)列表的校核。

1.3 制作線束及模擬信號(hào)的實(shí)現(xiàn)

準(zhǔn)備線束制作工具和相關(guān)線束及接口件；制作外圍線束；驗(yàn)證外圍線束的合理性；連接HIL臺(tái)架故障注入等內(nèi)部線束；驗(yàn)證HIL臺(tái)架內(nèi)部線束的正確性；匹配模擬信號(hào)；驗(yàn)證內(nèi)外部線束及信號(hào)連接的正確性。

1.4 開環(huán)測(cè)試驗(yàn)證

搭建HIL模型以及I/O接口；搭建測(cè)試軟件的實(shí)驗(yàn)工程，完成HIL測(cè)試模型，搭建測(cè)試環(huán)境界面，并建立模型信號(hào)與控件的關(guān)聯(lián)；按通道特性進(jìn)行開環(huán)測(cè)試；編寫開環(huán)測(cè)試報(bào)告。

2 HIL測(cè)試流程

HIL測(cè)試流程從需求分析、測(cè)試用例的設(shè)計(jì)、仿真模型的建立、測(cè)試的實(shí)施至測(cè)試報(bào)告的撰寫，都是HIL測(cè)試過程的關(guān)鍵。因此，制定完善的測(cè)試流程，有利于測(cè)試的順利實(shí)施，如圖1所示。

2.1 控制策略解析

將控制器的測(cè)試需求細(xì)分為測(cè)試模塊；根據(jù)測(cè)試模塊包含的控制策略解析出測(cè)試需求；按照測(cè)試需求設(shè)計(jì)出測(cè)試文本。

2.2 測(cè)試用例設(shè)計(jì)

測(cè)試用例的設(shè)計(jì)直接決定了測(cè)試的成敗，測(cè)試的覆蓋度、測(cè)試的準(zhǔn)確度等。測(cè)試用例的設(shè)計(jì)方法主要包括等價(jià)類劃分法、邊界值分析法、因果圖法、判定表驅(qū)動(dòng)法、正交試驗(yàn)法、功能圖法等。測(cè)試用例設(shè)計(jì)是根據(jù)測(cè)試需求進(jìn)行細(xì)分測(cè)試步驟，并為測(cè)試結(jié)果設(shè)定測(cè)試目標(biāo)。依據(jù)測(cè)試文本編寫測(cè)試用例，并結(jié)合控制器協(xié)議和控制策略；安排測(cè)試用例設(shè)計(jì)的評(píng)審會(huì)。

2.3 測(cè)試環(huán)境配置

將控制器與HIL臺(tái)架進(jìn)行連接；仿真模型的配置（搭建測(cè)試仿真模型，更改測(cè)試模型參數(shù)）；HIL軟件的配置（建立測(cè)試界面）。

2.4 測(cè)試用例執(zhí)行

根據(jù)測(cè)試用例，按照測(cè)試的步驟，在硬件在環(huán)環(huán)境中進(jìn)行測(cè)試用例的實(shí)現(xiàn)。

2.5 測(cè)試報(bào)告

結(jié)合HIL平臺(tái)測(cè)試流程和測(cè)試方法，依據(jù)測(cè)試用例，逐條將測(cè)試的期望結(jié)果與測(cè)試結(jié)果進(jìn)行比較，并判定測(cè)試結(jié)果與期望結(jié)果的一致性，并直觀地顯示出測(cè)試通過與失敗。

3 結(jié)語(yǔ)

本文詳細(xì)地描述了硬件在環(huán)測(cè)試系統(tǒng)環(huán)境搭建及測(cè)試流程，從測(cè)試環(huán)境的配置的實(shí)施方案，到控制器HIL測(cè)試流程的實(shí)施，建立了控制器硬件在環(huán)測(cè)試平臺(tái)的完整實(shí)施過程。

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