景超

摘 要： 為了快速有效地驗證電控機械式自動變速器（AMT）的控制策略，測試應(yīng)用層軟件的漏洞，提高軟件的質(zhì)量，該文在dSPACE硬件在環(huán)測試平臺的基礎(chǔ)上，采用ECU-TEST軟件來實現(xiàn)AMT控制器自動化測試算例的編寫和執(zhí)行。分別對激活動力模式的軟件功能測試和CAN報文超時的故障注入測試進行說明，結(jié)果表明，軟件功能測試和故障注入測試均可以達到自動化測試的效果?？煽康淖詣踊瘻y試方案對于快速測試AMT控制器具有指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞： 硬件測試功能;保護試驗;重要作用

【中圖分類號】TN492 ? ? 【文獻標識碼】A ? ? 【文章編號】1674-3733（2020）11-0219-01

引言：鋰電池作為新型綠色能源，在電動汽車行業(yè)中的使用變得越來越廣泛，在鋰電池的生產(chǎn)和研究過程中，我們需要運用各種仿真模型對影響電池性能的參數(shù)進行測試研究。目前硬件在環(huán)（hardware_in_the_loop，HIL）仿真測試系統(tǒng)已經(jīng)被廣泛運用于新能源汽車領(lǐng)域。但由于針對鋰電池的仿真測試種類多，因此，HIL測試系統(tǒng)在電池測試時要經(jīng)常修改電池模型算法。此外，在程序升級時HIL測試系統(tǒng)需要保持電池測試的當前狀態(tài)。因此，設(shè)計一套針對部分函數(shù)更新的嵌入式系統(tǒng)具有重要意義。在新能源汽車領(lǐng)域中，HIL仿真測試對于三大核心電控系統(tǒng)：整車控制系統(tǒng)、BMS電池管理系統(tǒng)、MCU電機控制器是非常重要的，HIL仿真測試解決了傳統(tǒng)在鋰電池測試中需要實物測試的諸多弊端。其主要由硬件平臺、實時軟件模型和實驗管理軟件3部分組成，硬件平臺主要提供實時處理器、I/O板卡等硬件設(shè)備;實時軟件模型提供多種仿真模型，包括電池模型、電機模型等;實驗管理軟件配合LabVIEW等豐富的擴展包使用戶能夠根據(jù)需求來對系統(tǒng)進行開發(fā)編程，包括升級系統(tǒng)功能、升級硬件資源、創(chuàng)建可視化交互界面等。本文是在實驗管理軟件的模塊上進行嵌入式IAP開發(fā)，以提升HIL系統(tǒng)的測試效率。

1 AMT控制器工作原理

目前商用車AMT變速器的主流設(shè)計為高度集成的布置方案，采用主副箱或前副箱、主箱、后副箱的結(jié)構(gòu)。高度集成可以減少線束和氣管的連接，提高可靠性。目前國內(nèi)公司均在研發(fā)此類產(chǎn)品，本文研究對象為法士特的某款集成式AMT變速器。AMT控制器的主要功能是根據(jù)車輛的運行工況，通過各路采集的信號，根據(jù)控制器內(nèi)部刷寫的程序進行計算和狀態(tài)判斷，然后驅(qū)動離合器和選換擋執(zhí)行機構(gòu)工作。選擇最合適的檔位和最合適的換擋時機，使車輛一直運行在最適宜的工況，達到提高整車的舒適性和經(jīng)濟性，降低司機工作強度的目的。

2 簡述硬件測試功能在保護試驗中的重要作用

2.1 通信設(shè)備的電路結(jié)構(gòu)

通信設(shè)備有多種電路結(jié)構(gòu)的劃分方式，本文從機內(nèi)測試的角度對通信設(shè)備的電路結(jié)構(gòu)進行劃分。機內(nèi)測試的目的是檢測出設(shè)備是否發(fā)生故障并定位設(shè)備的故障，因此可將待測設(shè)備劃分為車間可更換單元（ShopReplaceableUnit，SRU）和現(xiàn)場可更換單元（LineReplaceableUnit，LRU，方便后期直接更換故障單元，極大縮短設(shè)備的維修時間。參照GJB3385-98《測試與診斷術(shù)語》中的定義，現(xiàn)場可更換單元又稱為外場可更換單元，其主要是指能在設(shè)備工作的現(xiàn)場環(huán)境中完成拆卸并更換的單元。車間可更換單元又稱為內(nèi)場可更換單元，指可以在維修中繼車間內(nèi)實現(xiàn)拆卸并更換的單元，一般為現(xiàn)場可更換單元中的子模塊。

2.2 自動化測試的維護和復(fù)用

從前面的測試可以看出，測試結(jié)果并不是總按照預(yù)期結(jié)果進行。當測試結(jié)果出現(xiàn)失敗或不確定時，就需要檢驗測試算例設(shè)置是否正確，測試條件是否考慮充分，軟件邏輯是否正確，然后再進行測試。分析可得，第9步的測試算例步驟有可能設(shè)置得有歧義，數(shù)值應(yīng)該設(shè)置為0，即判斷VeMD_StTrsmPerf是否等于0。可以修改此測試算例后再進行測試。對于有疑問的測試算例，也可以通過增加測試次數(shù)或改變賦值的方法進行重復(fù)測試，來確認軟件邏輯是否正確。在ECU-TEST里面要實現(xiàn)重復(fù)測試非常容易，只需要通過拖拽操作，然后設(shè)置循環(huán)次數(shù)即可。如果重復(fù)測試結(jié)果仍然顯示為不確定或者失敗，則需要檢測軟件邏輯是否正確。在實際使用過程中，還存在某1種工況或者某幾步操作在很多測試算例中都會使用的情況。雖然拖拽操作很方便，但每次進行重復(fù)的操作也會浪費時間和增加出錯的可能。在ECU-TEST里，可以將常用的操作保存為.pkg格式的文件，在其他測試算例中，直接插入此.pkg文件就可以使用。

2.3 IAP驅(qū)動程序的設(shè)計與實現(xiàn)

本文設(shè)計的IAP驅(qū)動程序是在HIL系統(tǒng)的基礎(chǔ)上進行的，即是將驅(qū)動程序代碼加入到HIL系統(tǒng)，使得HIL系統(tǒng)在原有系統(tǒng)測試功能的基礎(chǔ)上，增加了實現(xiàn)算法更新的功能，相當于將驅(qū)動程序和HIL系統(tǒng)程序集成到一起。本文設(shè)計的驅(qū)動程序?qū)崿F(xiàn)的功能有：1）上下位機信息通信;2）接收bin文件，并將其寫入Flash區(qū)域;3）對bin文件進行MD5計算，以確保寫入算法文件的正確性。其主要包含如下源文件。

2.4 頻率和周期的測量

測試方案：對輸入波形的頻率和周期進行量可以將一個固定頻率的信號輸入至頻率計，并觀察上位機中測量的值是否與輸入信號值相同。測試步驟：（1）將RIGOL波形發(fā)生器的輸出設(shè)置為幅度1.6Vpp、不同頻率的正弦波;（2）在上位機中配置頻率計開始頻率和周期測量;C3觀察上位機中測量的頻率大小是否與設(shè)定值相同;（4）觀察上位機中測量的周期大小是否為與設(shè)定值相同。

結(jié)語：文章對AMT控制器的硬件在環(huán)測試系統(tǒng)總體布置方案，以及軟件功能和故障注入的自動化測試方法進行了介紹。按照該方法，使用ECU-TEST可以使自動測試更直觀，能夠有效地對測試結(jié)果進行評估。此外，測試算例的維護和復(fù)用也很容易實現(xiàn)，減少了測試算例的實際開發(fā)量，也降低了不同AMT軟件版本重復(fù)測試的工作量，大大降低了測試成本。

參考文獻

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