前言

對(duì)于汽車(chē)電子測(cè)試工程師來(lái)說(shuō)，實(shí)車(chē)級(jí)網(wǎng)絡(luò)及診斷測(cè)試是項(xiàng)繁瑣卻又必要的工作。風(fēng)吹日曬，寒來(lái)暑往，固然擋不住測(cè)試人奮斗的腳步。但是手提示波器、身背測(cè)試儀、一個(gè)個(gè)，一路路地去手動(dòng)測(cè)試車(chē)輛上幾十個(gè)甚至上百個(gè)ECU，是不是太繁瑣了？能不能更加自動(dòng)化、高效化呢？北匯信息在與國(guó)內(nèi)多家OEM進(jìn)行實(shí)車(chē)級(jí)網(wǎng)絡(luò)及診斷測(cè)試的合作過(guò)程中，始終在思考這個(gè)問(wèn)題。

基于對(duì)實(shí)車(chē)級(jí)網(wǎng)絡(luò)及診斷測(cè)試需求的準(zhǔn)確把握、VECTOR測(cè)試工具鏈的豐富應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，北匯信息開(kāi)發(fā)了一套使用方便、測(cè)試可靠、運(yùn)行穩(wěn)定的實(shí)車(chē)級(jí)網(wǎng)絡(luò)及診斷自動(dòng)化測(cè)試系統(tǒng)，下面就讓我們一睹為快吧！


圖1：測(cè)試系統(tǒng)實(shí)物

1  背景

實(shí)車(chē)級(jí)網(wǎng)絡(luò)及診斷測(cè)試的必要性

從完整的車(chē)輛開(kāi)發(fā)角度而言，實(shí)車(chē)級(jí)網(wǎng)絡(luò)及診斷測(cè)試是真正的“大考”，其重要性和必要性不言而喻。

﹡ 首先，保證控制器的通信穩(wěn)定是實(shí)車(chē)功能正常的前提基礎(chǔ)。但在有限的整車(chē)空間內(nèi)集成大量傳感器、控制器、大功率執(zhí)行器，實(shí)車(chē)電氣環(huán)境復(fù)雜且使用場(chǎng)景組合比較復(fù)雜，這可能會(huì)對(duì)控制器間的通信行為帶來(lái)一定影響

﹡ 部分測(cè)試場(chǎng)景需要在實(shí)車(chē)環(huán)境下測(cè)試更為有意義，如整車(chē)電源模式變化對(duì)ECU通信診斷的影響

﹡ 在實(shí)車(chē)上會(huì)偶發(fā)一些問(wèn)題，如車(chē)輛啟動(dòng)后丟幀的情況，通過(guò)手動(dòng)或者傳統(tǒng)單節(jié)點(diǎn)自動(dòng)化測(cè)試腳本難以測(cè)試或分析出問(wèn)題

傳統(tǒng)實(shí)車(chē)級(jí)網(wǎng)絡(luò)及診斷測(cè)試方法及缺點(diǎn)

﹡ 通過(guò)手動(dòng)方式對(duì)整車(chē)上所有ECU進(jìn)行逐個(gè)測(cè)試，記錄及分析結(jié)果，時(shí)間長(zhǎng)且效率低

﹡ 測(cè)試系統(tǒng)供電來(lái)自實(shí)車(chē)，采集到的整車(chē)電流等信息有誤，對(duì)實(shí)車(chē)數(shù)據(jù)分析結(jié)果帶來(lái)偏差

北匯信息的創(chuàng)新

針對(duì)實(shí)車(chē)網(wǎng)絡(luò)及診斷測(cè)試必要性以及傳統(tǒng)測(cè)試方法不足，北匯信息基于VECTOR的VN8900(具備Standalone功能)、CANoe、PicoScope以及電池模塊、自研設(shè)備路由板卡DRB實(shí)現(xiàn)實(shí)車(chē)級(jí)網(wǎng)絡(luò)及診斷自動(dòng)化測(cè)試，并對(duì)采集的實(shí)車(chē)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，定位實(shí)車(chē)可能的問(wèn)題點(diǎn)。

2  測(cè)試方案

測(cè)試系統(tǒng)框圖


圖2：測(cè)試方案

設(shè)備功能簡(jiǎn)介

﹡ 鋰電池：測(cè)試系統(tǒng)供電，可支持系統(tǒng)獨(dú)立運(yùn)行

﹡ VN8900：測(cè)試腳本獨(dú)立運(yùn)行設(shè)備，需要結(jié)合CANoe/CANalyzer Standalone basic/extended License使用


圖3：VN8900的實(shí)物圖

﹡ VN8972：CAN/CANFD/LIN總線報(bào)文收發(fā)設(shè)備，安裝在VN8900中

﹡ IO Piggy8642：用于實(shí)車(chē)電壓采集，安裝在VN8900中

﹡ PicoScope：CAN/CANFD/LIN物理電平信息采集設(shè)備，包含協(xié)議解析功能


圖4：PicoScope實(shí)物圖

﹡ 自研設(shè)備路由板卡DRB：實(shí)現(xiàn)多網(wǎng)段總線自動(dòng)化測(cè)試

﹡ 上位機(jī)PC：編輯和下載測(cè)試腳本、導(dǎo)出測(cè)試報(bào)告和數(shù)據(jù)、運(yùn)行部分測(cè)試腳本

﹡ 顯示屏：顯示當(dāng)前系統(tǒng)電池輸出電壓和電量

測(cè)試范疇的示例

﹡ 物理層測(cè)試：包括輸出電壓、共模電壓、上升/下降沿時(shí)間測(cè)試等

﹡ 通信測(cè)試：包括報(bào)文周期、總線負(fù)載等

﹡ 網(wǎng)絡(luò)管理測(cè)試：驗(yàn)證實(shí)車(chē)上ECU的休眠、喚醒模式是否符合設(shè)計(jì)要求

﹡ 網(wǎng)關(guān)測(cè)試：如所有網(wǎng)段間路由報(bào)文的路由時(shí)間等

﹡ 診斷測(cè)試：讀取不同場(chǎng)景下所有ECU的診斷故障碼，并判斷是否錯(cuò)誤記錄了DTC

測(cè)試過(guò)程

﹡ 使用上位機(jī)PC將測(cè)試工程下載到VN8900中


圖5：VN8900工程配置

﹡ 將實(shí)車(chē)OBD等接口與測(cè)試系統(tǒng)連接

﹡ 使能VN8900的Start，運(yùn)行測(cè)試工程

﹡ 測(cè)試完成后，將上位機(jī)PC和VN8900連接，導(dǎo)出測(cè)試報(bào)告和數(shù)據(jù)


圖6：導(dǎo)出測(cè)試報(bào)告和數(shù)據(jù)

﹡ 將采集的實(shí)車(chē)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，定位車(chē)輛可能存在的問(wèn)題。內(nèi)容如下：

a.  DTC的分析統(tǒng)計(jì)（DTC統(tǒng)計(jì)，DTC關(guān)聯(lián)，DTC恢復(fù)等）l 刷寫(xiě)的分析統(tǒng)計(jì)（刷寫(xiě)流程分析，Hex文件還原）
b.  通訊的分析統(tǒng)計(jì)-協(xié)議層（周期，丟幀，超警戒負(fù)載，信號(hào)范圍，轉(zhuǎn)發(fā)延時(shí)，異常數(shù)據(jù)，校驗(yàn)及安全機(jī)制）
c.  網(wǎng)絡(luò)邏輯分析（上下電過(guò)程，休眠過(guò)程，網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)）
d.  功能邏輯分析（互斥信號(hào)，備份信號(hào)，無(wú)效信號(hào)，默認(rèn)信號(hào)，其他邏輯類）

﹡ 對(duì)于實(shí)車(chē)上出現(xiàn)的問(wèn)題，在網(wǎng)絡(luò)及診斷測(cè)試系統(tǒng)上進(jìn)一步復(fù)現(xiàn)問(wèn)題并排查原因

3  自動(dòng)化測(cè)試報(bào)告示例

網(wǎng)絡(luò)測(cè)試報(bào)告


圖7：網(wǎng)絡(luò)測(cè)試報(bào)告

物理層測(cè)試報(bào)告




圖8：物理層測(cè)試報(bào)告

診斷DTC測(cè)試報(bào)告


圖9：診斷DTC測(cè)試報(bào)告

4  總結(jié)

對(duì)整車(chē)開(kāi)發(fā)而言，實(shí)車(chē)階段的網(wǎng)絡(luò)及診斷測(cè)試是必經(jīng)之路。雖OEM的ECU部件級(jí)和系統(tǒng)級(jí)測(cè)試規(guī)范中包含豐富的測(cè)試用例，但復(fù)雜的實(shí)車(chē)環(huán)境帶來(lái)影響以及車(chē)輛偶發(fā)問(wèn)題的困擾，使實(shí)車(chē)級(jí)網(wǎng)絡(luò)及診斷測(cè)試越來(lái)越受重視。

傳統(tǒng)實(shí)車(chē)級(jí)網(wǎng)絡(luò)及診斷測(cè)試方法強(qiáng)依賴于人工，隨著車(chē)型開(kāi)發(fā)周期逐漸縮短，測(cè)試效率和準(zhǔn)確性均受到嚴(yán)重的挑戰(zhàn)。

北匯信息專注于測(cè)試，著眼于客戶需求，開(kāi)發(fā)出實(shí)車(chē)級(jí)網(wǎng)絡(luò)及診斷自動(dòng)化測(cè)試系統(tǒng)方案。對(duì)于實(shí)車(chē)測(cè)試問(wèn)題，還需要在網(wǎng)絡(luò)及診斷測(cè)試系統(tǒng)上進(jìn)一步復(fù)現(xiàn)問(wèn)題并排查原因。北匯信息提供相應(yīng)成熟的技術(shù)解決方案，歡迎各位行業(yè)同仁垂詢和指導(dǎo)！


參考文獻(xiàn)
【1】 VN8900_Manual_EN.pdf
【2】 Scope_Manual_EN.pdf
注：圖中部分圖片來(lái)自于Vector