汽车软件测试专栏—软件测试环境的创建（第五期）

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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+被控对象+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+被控对象+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+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。结合下图更直观的理解。



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。

预告：近期有一位读者朋友私信我，希望能出一期软件测试入门的相关文章，刚进入一个行业是迷茫的，也是充满兴趣的，和刚刚进入这个行业的我一样。因此，下一篇文章《汽车软件测试的入门指南》，希望给这位朋友一些建议，并与大家分享。