陳子昊 王超逸 楊超 武利偉 呂小磊 顧金龍

吉利汽車集團(tuán)有限公司 浙江省寧波市 315336

1 引言

隨著汽車行業(yè)的高速發(fā)展，人們對(duì)汽車在安全性，舒適性等方面要求越來越高，隨之而來的是關(guān)于汽車上ECU模塊的種類越來越多，車型配置越來越復(fù)雜，對(duì)于EOL電檢系統(tǒng)的腳本開發(fā)和驗(yàn)證的要求也越來越高，現(xiàn)階段大部分的電檢系統(tǒng)的腳本驗(yàn)證都是通過實(shí)車驗(yàn)證或者是臺(tái)架驗(yàn)證，但是實(shí)車驗(yàn)證和臺(tái)架驗(yàn)證存在以下幾點(diǎn)問題：1.無論是實(shí)車驗(yàn)證或是臺(tái)架驗(yàn)證都是需要實(shí)體資源，在緊急情況下可能很難及時(shí)得到驗(yàn)證。2.實(shí)車和臺(tái)架驗(yàn)證跟腳本存在需求不同的可能，難以得到驗(yàn)證。3.驗(yàn)證效率低，可能并沒有擁有新版腳本的驗(yàn)證條件。因此，本文提出利用VSPY通過模擬仿真外部ECU的回復(fù)，對(duì)診斷設(shè)備發(fā)出的指令進(jìn)行回復(fù)，從而起到對(duì)整車電檢系統(tǒng)腳本虛擬驗(yàn)證的效果。

2 VSPY介紹

在汽車總線仿真測(cè)試行業(yè)中，一般使用最多的為兩款軟件，一是Vector公司的CANOE，另外一個(gè)則是英特佩斯公司的VSPY。

Vector公司CANoe是為了開發(fā)，測(cè)試和分析整個(gè)ECU網(wǎng)絡(luò)和單個(gè)ECU而設(shè)計(jì)的全面的軟件工具，它能夠參與整個(gè)開發(fā)流程，它的功能較為豐富多樣，在全球大部分汽車廠和一級(jí)供應(yīng)商得到廣泛的應(yīng)用，但是其產(chǎn)品分模塊和功能進(jìn)行銷售，同時(shí)其銷售的價(jià)格昂貴。

而英特佩斯的VSPY是一款專業(yè)的汽車總線仿真測(cè)試軟件，專業(yè)的CAN/LIN總線分析儀，能夠進(jìn)行汽車故障診斷，ECU節(jié)點(diǎn)仿真開發(fā)，ECU自動(dòng)化測(cè)試，總線數(shù)據(jù)采集，CAN/LIN線解碼/破解，XCP/CCP協(xié)議的ECU標(biāo)定，以及車輛網(wǎng)絡(luò)總線數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)。簡(jiǎn)單易學(xué)，更重要的是價(jià)格只有Vector公司CANoe的價(jià)格的1/5，購買軟件就可以獲得全部功能，操作方便，因此，在車輛虛擬驗(yàn)證臺(tái)架的搭建過程中，采用VSPY較為合適，不僅提高整個(gè)搭建過程的效率，也降低了搭建的成本。

通過VSPY工具對(duì)整車EOL電檢系統(tǒng)虛擬環(huán)境的搭建，主要利用到VSPY SPY3版本的診斷報(bào)文編輯區(qū)、功能測(cè)試項(xiàng)編輯區(qū)、message模塊編輯區(qū)三個(gè)模塊編輯區(qū)。

2.1 診斷報(bào)文編輯區(qū)（Messages Editor）

診斷報(bào)文編輯區(qū)中主要分為三個(gè)板塊：請(qǐng)求報(bào)文編輯區(qū)（Receive），響應(yīng)報(bào)文編輯（Transmit），數(shù)據(jù)庫（database），在虛擬驗(yàn)證中主要用到Receive功能和Transmit功能。

請(qǐng)求報(bào)文編輯區(qū)主要的作用是編輯識(shí)別并比對(duì)設(shè)備發(fā)出的報(bào)文，并與Function Block功能結(jié)合，完成對(duì)設(shè)備報(bào)文的驗(yàn)證，如果驗(yàn)證比對(duì)成功則通過Function Block功能調(diào)用發(fā)送響應(yīng)的報(bào)文回復(fù)。

響應(yīng)報(bào)文編輯區(qū)的主要作用是編輯設(shè)備請(qǐng)求報(bào)文對(duì)應(yīng)的響應(yīng)報(bào)文，通過報(bào)文編輯區(qū)的數(shù)據(jù)報(bào)文識(shí)別設(shè)備發(fā)送的報(bào)文，通過Fuction Block中的腳本，回復(fù)響應(yīng)報(bào)文區(qū)鏈接的報(bào)文。

2.2 功能測(cè)試項(xiàng)編輯區(qū)（Function Block）

Function Block功能是整車EOL系統(tǒng)虛擬驗(yàn)證的重要部分，也是VSPY中常用的腳本控制語言，它既可以在VSPY中運(yùn)行，也可以用VSPY可將其編譯程CoreMini寫入neoVI硬件產(chǎn)品中脫機(jī)運(yùn)行。目前Function Block大概含有三十條指令，包括常用的邏輯控制、數(shù)據(jù)記錄、發(fā)送報(bào)文等。

在測(cè)試驗(yàn)證過程中，通過Function Block實(shí)現(xiàn)幾點(diǎn)功能：1.用于判斷外部設(shè)備的請(qǐng)求報(bào)文，然后發(fā)送相應(yīng)的響應(yīng)報(bào)文。2.設(shè)置診斷地址，報(bào)文響應(yīng)時(shí)間，響應(yīng)次數(shù)等。3.創(chuàng)建診斷序列，按照一定的順序和發(fā)送響應(yīng)報(bào)文。4.動(dòng)態(tài)設(shè)置ECU響應(yīng)的狀態(tài)值。

2.3 Message模塊

在診斷設(shè)備開始發(fā)送報(bào)文后，我們可以通過Spy Networks-Message進(jìn)入報(bào)文查看界面，所有與報(bào)文信息有關(guān)的查看均在此界面進(jìn)行。

在message界面下，可以看查看各個(gè)參數(shù)，在查看CAN報(bào)文即默認(rèn)狀態(tài)的情況下，有以下的主要內(nèi)容可以查看。

表1 message 可視化內(nèi)容

3 虛擬驗(yàn)證系統(tǒng)搭建的結(jié)構(gòu)及腳本原理

3.1 虛擬驗(yàn)證系統(tǒng)搭建的結(jié)構(gòu)

虛擬驗(yàn)證的實(shí)現(xiàn)方式為將待驗(yàn)證的腳本release導(dǎo)入測(cè)試診斷儀中，然后通過通訊接口跟搭建好的臺(tái)架進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，設(shè)備發(fā)出測(cè)試的DID，通過接口在虛擬臺(tái)架中進(jìn)行判斷，然后虛擬臺(tái)架會(huì)根據(jù)條件回復(fù)相關(guān)的回復(fù)DID通過通訊接口，反饋到診斷設(shè)備中，從而達(dá)到虛擬驗(yàn)證腳本的目的。

圖1 虛擬臺(tái)架的指令傳輸結(jié)構(gòu)

如下圖所示，在虛擬驗(yàn)證系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中，主要分為診斷報(bào)文編輯區(qū)和功能測(cè)試項(xiàng)編輯區(qū)，在診斷報(bào)文編輯區(qū)模塊中，通過設(shè)置請(qǐng)求報(bào)文編輯區(qū)的相關(guān)的指令進(jìn)行識(shí)別并比對(duì)設(shè)備發(fā)出的相關(guān)報(bào)文，通過編輯響應(yīng)報(bào)文編輯區(qū)中相關(guān)數(shù)據(jù)，來進(jìn)行存儲(chǔ)相關(guān)的回復(fù)報(bào)文，兩者通過Function Block進(jìn)行連接，也可以理解為診斷報(bào)文編輯區(qū)起到整個(gè)虛擬驗(yàn)證系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫的功能，F(xiàn)unction Block從中調(diào)用已經(jīng)編輯好的相關(guān)報(bào)文用來進(jìn)行比對(duì)或是回復(fù)。

圖2 虛擬驗(yàn)證系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

3.2 Fuction Block腳本邏輯原理

以吉利SS11車型的寫入功能測(cè)試協(xié)議為例，F(xiàn)unction Block的script類型與C語言類似，首先為if語句進(jìn)行判斷，判斷條件為請(qǐng)求報(bào)文編輯區(qū)中的設(shè)置好的RX_SIM_2EF101模塊，而RX_SIM_2EF101模塊中編輯的報(bào)文為2E F1 01，即在lin線的數(shù)據(jù)流中，如果出現(xiàn) 2E F1 01的報(bào)文，即開始執(zhí)行該條件下的腳本，同理Else If類同于C語言中的功能，從而實(shí)現(xiàn)判斷不同指令執(zhí)行不同的腳本的作用。

圖3 function block 正反饋邏輯圖（部分功能）

Wait Until語句為當(dāng)前條件循環(huán)，類同于C語言中的While語句，控制腳本一直處理等待狀態(tài)，直到設(shè)置的條件為真才繼續(xù)往下執(zhí)行。

而Transmit語句則是發(fā)送響應(yīng)報(bào)文編輯區(qū)中設(shè)置好的報(bào)文，發(fā)送到數(shù)據(jù)流中，對(duì)If語句的判斷條件進(jìn)行回復(fù)，而最后的set value則是使這次回復(fù)的次數(shù)為1次，如果取消這個(gè)語句，則腳本會(huì)對(duì)判斷報(bào)文一直循環(huán)發(fā)送回復(fù)報(bào)文。發(fā)送結(jié)束后，跳到End If語句結(jié)束腳本的運(yùn)行。

通過上述操作可以驗(yàn)證正反饋的腳本驗(yàn)證，同理，也可以對(duì)相關(guān)腳本的負(fù)反饋也進(jìn)行驗(yàn)證，流程圖如下，由此可見，虛擬驗(yàn)證不僅可以驗(yàn)證腳本的正反饋，也可以測(cè)試負(fù)反饋是否會(huì)對(duì)腳本產(chǎn)生影響。

4 整車電檢系統(tǒng)虛擬驗(yàn)證環(huán)境的應(yīng)用

基于SS11車型 ESC模塊進(jìn)行測(cè)試驗(yàn)證，正負(fù)反饋均驗(yàn)證成功，驗(yàn)證總時(shí)長約3S，測(cè)試結(jié)果的部分信息如下圖所示。

圖4 測(cè)試正反饋部分結(jié)果

以UK lotus為例，當(dāng)初版腳本導(dǎo)入后，經(jīng)過實(shí)車驗(yàn)證關(guān)于腳本問題平均一周發(fā)現(xiàn)并解決的腳本問題為2個(gè)，而通過虛擬臺(tái)架驗(yàn)證腳本問題一天平均發(fā)現(xiàn)并解決腳本問題為5個(gè)，大大提高了腳本的驗(yàn)證效率，降低了腳本在實(shí)車測(cè)試運(yùn)行失敗的風(fēng)險(xiǎn)。

5 結(jié)論

提出一種利用VSPY工具，搭建整車EOL電檢系統(tǒng)腳本驗(yàn)證的虛擬環(huán)境的方法，該方法也可根據(jù)編輯不同的報(bào)文模塊，完成對(duì)電檢腳本不同工位的進(jìn)行測(cè)試。解決了當(dāng)前缺少實(shí)體資源和實(shí)體資源與腳本測(cè)試條件不符的情況，同時(shí)也提高了電檢系統(tǒng)腳本的驗(yàn)證效率，降低腳本的邏輯錯(cuò)誤的概率，為后面的基地實(shí)車腳本驗(yàn)證提供了技術(shù)支持。