应用ECU在环仿真的EPS系统嵌入式软件测试研究

发布时间：2018-05-14 23:29

本文选题：ECU软件测试 + 电动助力转向　；参考：《吉林大学》2012年硕士论文

【摘要】：由于近年来，节能、环保、具有良好操纵感的电动助力转向系统（EPS）受到消费者和汽车企业越来越多的青睐，所以从整个汽车系统的安全可靠性来考虑，研发人员逐步认识到EPS软件系统的测试具有举足轻重的意义。依托课题组的校企合作项目“某A0轿车的EPS系统开发”，本文就其贯穿于开发过程中的软件测试问题进行了研究，提出了一种应用ECU在环仿真技术的EPS软件测试的思路。 ECU在环测试环境的建立是进行ECU软件测试的基础，本文分两个层次开展了这项工作。第一个层次是以Matlab/Simulink的xPC-Target技术为基础建立ECU在环仿真测试环境，实现实时仿真环境和ECU输入信号模拟。在此过程中，开发了模拟量输出卡和数字量/频率量输出卡，它们可以根据从CAN总线接收到的指令实时产生模拟量、数字量和模拟量。第二个层次是建立基于模型的EPS ECU软件测试环境，其重点是被控对象模型和控制策略模型的建立。分别建立了EPS台架试验模型和整车试验模型，其中整车模型利用veDYNA软件建立，，通过对其转向系统模型的改造，使其可以进行转向盘力输入仿真。开发了面向ECU软件测试应用的EPS控制策略模型，在此基础上，利用课题组已开发EPS ECU原型和配套的自动代码生成技术，获得了作为被测对象的EPS ECU原型。在以上工作基础上，主要研究了三项测试技术，即控制逻辑测试、故障逻辑测试和测试自动化的实现。控制逻辑测试的目的是在已知控制逻辑的情况下，检查由控制逻辑转化来的嵌入式软件是否存在错误，这种错误多是由编程错误造成的。控制策略软件编写错误激发和测试结果判定是主要技术难点。为了激发可能的控制策略编写错误，采取了“针对各项控制策略，分别编制典型试验工况，分别进行测试”的方法。控制策略软件编写错误会反映在相应测试工况下相关响应与期望的差别上，为此确定了通过“比较相同测试工况下纯软件仿真和ECU在环仿真相应响应曲线差别”进行错误判定的方法。在此过程中需要用到控制策略模型，这在之前的工作中已开发完成。故障逻辑测试是ECU软件测试的又一项重要内容，其目的是测试ECU对故障的检测和响应是否与设计的一致。测试用例的编制与管理、故障模拟和测试结果判定是主要技术要点。针对前者，本文提出利用故障测试用例定义表的形式进行测试用例规范化定义和管理的方式，其具有方便后续测试用例持续追加和修订的优点。本文按故障测试用例定义表编写了Simulink故障模拟模块，测试结果判定采用“通过分析ECU在规定时间内是否产生期望的故障编码和故障等级编码进行测试结果判定”的方法。当待测试故障众多时，有必要实现测试的自动化，本文提出了以“用触发变量参数化定义以实现对故障产生顺序和组合的任意控制、用M文件进行测试用例调度及测试进程管理、基于CAN通信的测试评价自动化”为特点的测试自动化实现方法，其具有编辑测试顺序和追加测试用例方便的特点。本文结合实际EPS ECU嵌入式软件测试工作开展，有效地提高测试工作的效率和质量。
[Abstract]:In recent years , the electric power steering system ( EPS ) with good operating feeling is more and more popular among consumers and automobile enterprises , so the research and development personnel have realized that the testing of EPS software system is of great importance from the safety and reliability of the whole automobile system .

Based on the project team ' s cooperation project " Development of EPS System of A Car " , this paper studies the software testing problem which runs through the development process , and puts forward an idea to apply ECU to EPS software testing of loop simulation technology .

An ECU software test environment is established based on the xPC - Target technology of Matlab / Simulink . The simulation quantity , the digital quantity and the analog quantity are generated in real time based on the instruction received from the CAN bus .

Based on the above work , three test techniques , namely , control logic test , fault logic test and test automation are studied .

The purpose of the control logic test is to check whether the embedded software converted by the control logic is wrong in the case of the known control logic . The error is caused by the programming error . The control strategy software writes the error excitation and the test result determination is the main technical difficulty .

The fault logic test is another important part of ECU software testing . The purpose of this paper is to test whether the fault detection and response is consistent with the design .

When there are many faults to be tested , it is necessary to realize the automation of the test . This paper presents a test automation realization method based on the parameter definition of trigger variable to realize the sequence and combination of fault generation , test case scheduling and test process management by M file , and test evaluation automation based on CAN communication . It has the characteristics of editing test sequence and adding test cases .

In this paper , the practical EPS ECU embedded software test is carried out to effectively improve the efficiency and quality of the test work .

【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：U463.6;TP368.1

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