汽车软件测试专栏—软件测试环境的创建(第五期)
软件测试环境的建立方法
测试环境的创建是测试工程师的基本技能,巧妇难为无米之炊,没有测试环境,就无法去执行测试。测试环境的创建主要包括解析测试需求,根据测试需求,搭建测试环境,同时也要根据测试执行过程中对测试环境的要求进行更新和维护,最终需要输出测试环境使用报告、驱动模型仿真报告、闭环被控模型等。
接下来从测试的不同层级,创建了一套模型创建的流程供大家参考,并简要叙述其中主要的工作流程。
对于MIL测试,软件测试环境=应用层软件+数据准备+测试工具(Simulink)。MIL测试是一个应用层软件的测试环境,主要是建立开环测试和闭环测试模型,根据控制器的软件测试需求,首先针对接口以及覆盖度进行测试,然后建立被控模型,形成测试闭环。数据准备主要是被控对象模型。
对于HIL测试,软件测试环境=硬件+全功能软件+数据准备+测试工具(HIL)。HIL测试环境是软件测试中最为复杂的测试环境,需要借助台架进行测试。针对HIL层级的测试环境的创建,需要从整车级的功能进行分析,分析功能的所有交互的信号,包括硬线信号以及CAN信号。连接测试是对台架内部的信号连接进行检测的一种方法,避免线束连接错误,是一种针对台架的测试方法。开环测试是针对HIL台架软硬件资源与ECU电气接口的测试,没有被控模型的参与,是通过给定输入,直接观测输出的一种测试方法。闭环测试是需要ECU、HIL台架软硬件资源、被控对象模型全部参与的一种测试方法,包括接口连接的正确性以及被控对象模型的实时性和正确性。
对于实车测试,软件测试环境=实车+全功能软件+数据准备+测试工具(CANOE / INCA)。实车测试环境的创建是最简单的,实车测试是接近用户体验的测试层级,主要是针对汽车性能方法的测试,主要是由于MIL及HIL测试无法模拟完全真实的实车测试环境,因此,类似于扭矩性能方面的测试项目,都建议在实车进行测试。
以下针对最复杂的HIL测试环境的创建,并结合VCU中扭矩功能来具体解释如何进行测试环境的创建。从整车级的功能出发,描述扭矩产生的整个路径。从而分析出哪些部分需要建立被控对象模型。
1、驾驶员的输入信号,包括油门、制动、档位、模式等,并结合车速信号与踏板信号进行查表,查出驾驶员请求扭矩值。
2、需要建立外部扭矩请求信号以及扭矩限制请求信号。
3、需要建立动力学模型,通过扭矩反馈车速或者电机转速给控制器进行扭矩计算的闭环控制。
下面根据具体的控制器扭矩请求进行分析,需要配置的资源有哪些?
1、控制器扭矩的子系统需求
2、定义软件及硬件资源
软件资源主要包括配置软件、操作软件、被控对象模型创建软件等。
硬件资源包括:
驾驶员踩下油门/制动踏板,并结合档位、模式,来产生相应的扭矩。这一部分是与控制器交互的驾驶员输入部分,需要通过台架进行信号的模拟,输入给控制器,主要需要用到DA、IO、CAN等信号,因此建立被控模型的时候,需要加入。
CAN信号的输入模块,主要是外部扭矩的输入以及扭矩限制信号,需要加入。同时将扭矩信号进行CAN输出。
3、整合硬件资源
4、硬件连接测试
5、安装软件及导入license
步骤3、4、5 一般由设备供应商完成
6、创建开环调试模型
配置硬件资源与ECU控制器进行连接,并进行开环测试,例如:驾驶员踩下50%油门,电压对应主油门2V,副油门1V,CAN总线发出轮端扭矩请求1500Nm。驾驶员踩下100%油门,电压对应主油门4V,副油门2V,CAN总线发出轮端扭矩请求2500Nm。
HIL配置:操作软件界面给定50%开度,在被控对象模型建立开度与电压的比例关系,主油门输入通过DA板卡通道x输出到控制器的主油门引脚,副油门输入通过DA板卡通道Y输出到控制器的副油门引脚,控制器经过计算,通过CAN发出对应的扭矩。
驾驶员输入档位D档请求,控制器CAN总线输出档位为D档状态。驾驶员输入档位R档请求,控制器CAN总线输出档位为R档状态。
HIL配置:操作界面给定D档,DO板卡通道x输出12V使能给控制器的D档检测引脚,控制器经过检测,通过CAN发出D档状态。操作界面给定R档,DO板卡通道Y输出12V使能给控制器的R档检测引脚,控制器经过检测,通过CAN发出R档状态。
7、创建并调试闭环测试模型
在开环测试的基础上,建立汽车动力学模型,配置硬件资源与ECU控制器进行连接,并进行闭环测试,例如:驾驶员踩下0-100%油门,电压对应主油门0-4V,副油门0-2V,CAN总线发出轮端扭矩请求0-2000-800Nm的动态变化。
8、创建并调试辅助测试工具
并通过INCA以及CANOE等工具进行辅助测试。
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