引言
近年以來,隨著整車功能復雜程度的提升,整車下線流程(EOL,End of Line)也變得越來越復雜,除了傳統(tǒng)的動力、車身部分的下線流程擴充外,更有智能駕駛,網(wǎng)絡(luò)安全相關(guān)的新流程加入。而下線流程作為整車生產(chǎn)環(huán)節(jié)末端的一部分,一旦出現(xiàn)問題,則會對生產(chǎn)效率產(chǎn)生較大影響,甚至導致生產(chǎn)停滯。因此,在車型研發(fā)過程中,越來越需要在量產(chǎn)之前基于單部件和實車環(huán)境測試驗證整車下線流程相關(guān)需求,確保產(chǎn)線裝車過程中下線流程的功能穩(wěn)定性。本文將結(jié)合北匯信息為多個OEM提供研發(fā)階段下線流程測試的經(jīng)驗,為整車下線流程的測試提供一種可靠的解決方案。
1.背景知識
傳統(tǒng)的下線流程主要涉及動力和車身兩大部分內(nèi)容,一般是車輛完成裝配后,離開生產(chǎn)線以前進行的一系列準備工作,比如制動油液的加注、動力系統(tǒng)自檢、門窗天窗的自學習等。近年來智能駕駛和網(wǎng)絡(luò)安全相關(guān)功能在車內(nèi)得以應用,與之相關(guān)的部分流程,例如雷達標定、安全信息寫入/校驗等也被加入了下線流程。得益于目前車內(nèi)總線式的通信方式,目前大部分的下線流程,均可通過上位機下發(fā)診斷指令來完成,也即通過ISO-14229中定義的2F服務(輸入輸出控制)和31服務(例程控制)來控制對應控制器執(zhí)行相關(guān)步驟。
因為下線流程涉及到產(chǎn)線生產(chǎn),所以一旦出現(xiàn)嚴重問題往往意味著產(chǎn)線停止,嚴重影響生產(chǎn)效率。一些涉及到信息安全相關(guān)的功能,例如控制器之間的認證流程,一旦出現(xiàn)問題,車輛將無法啟動;而涉及到動力和底盤的功能出現(xiàn)問題,也常常導致產(chǎn)線暫停。因此,在一款車型投產(chǎn)之前,對下線相關(guān)流程進行測試是很有必要的,尤其面對當今越來越復雜的下線流程,及早測試并發(fā)現(xiàn)問題往往意味著生產(chǎn)效率的大幅度提升。
就下線流程的測試而言,我們可以將其分為兩部分:通過仿真上位機的指令來觀察下線流程中的診斷數(shù)據(jù)流是否正確;發(fā)送相應指令后觀察各執(zhí)行器的動作是否正常。這其中,數(shù)據(jù)流的測試可以通過部件級測試執(zhí)行,也可以通過實車級測試執(zhí)行;而后者因為涉及到相關(guān)執(zhí)行器,一般在實車級測試中執(zhí)行較為方便。
2.實現(xiàn)難點
下線流程相較于傳統(tǒng)的診斷協(xié)議和診斷功能,更注重與控制器功能上的交互;而與功能測試相比,為了提升效率,部分流程可能會通過診斷儀或者產(chǎn)線設(shè)備來自動化執(zhí)行。因此下線流程測試綜合了傳統(tǒng)診斷測試與功能測試,對測試上位機有更高的要求,我們在分析多個OEM的下線流程后,總結(jié)了如下常見的實現(xiàn)難點,并針對這些難點開發(fā)了對應的解決方案。
①多控制器兼容性:由于下線流程往往涉及多個控制器,因此需下線設(shè)備可同時兼容對多個不同功能控制器的測試。
②下線流程靈活調(diào)配:開發(fā)階段的下線流程往往尚處于調(diào)試過程中,可能會隨需求及實際項目進度發(fā)生改變,這就要求測試設(shè)備可以靈活的增減下線流程,便于開發(fā)階段的調(diào)試。
③多控制器并行診斷:隨著目前車內(nèi)網(wǎng)絡(luò)帶寬的提升,越來越多的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)支持并行診斷或控制器并行升級,下線流程也往往使用并行診斷的方式,這就要求下線流程測試設(shè)備也可以做到對診斷請求的并行診斷。
3.方案簡介
針對上文列及的測試難點,北匯信息結(jié)合項目實際開發(fā)了一套可行測試方案,并在OEM的下線流程測試中進行了實踐,獲得了較好的效果。下面我們將對該解決方案做簡要介紹。
該測試方案的核心為基于Vector公司CANoe軟件開發(fā)的一套下線流程測試工程。如下圖所示,工程主要由診斷底層模塊,并行處理模塊,下線流程模塊及環(huán)境配置模塊組成,并與其相關(guān)的外圍設(shè)備,數(shù)據(jù)庫等進行交互,仿真下線設(shè)備的響應指令,從而實現(xiàn)對下線流程的測試。接下來我們將對各個組成模塊進行簡單介紹:
診斷底層模塊:北匯信息基于CANoe開發(fā)環(huán)境實現(xiàn)的診斷應用層、TP層,目前已經(jīng)涵蓋了常見的CAN/CANFD/LIN/FlexRay/Ethernet等主流總線協(xié)議,并在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)了診斷應用層協(xié)議ISO-14229,可以通過配置適應不同總線的診斷數(shù)據(jù)發(fā)送需求。
并行處理模塊:提供對多控制器的診斷請求并行發(fā)送處理,并可以針對各個控制器單獨計算響應時間,判斷響應數(shù)據(jù)。因為模塊對于每個診斷地址單獨開辟處理通道,因此可以方便的添加或減少支持同時發(fā)送的診斷地址數(shù)目,具有配置靈活的特點。
下線流程模塊:包含了EOL所需要的流程,并可以通過方便地進行添加刪減或排列組合。此外下線流程模塊還可與數(shù)據(jù)庫進行交互,從而獲取各個控制器在EOL流程中需要用到的必要信息,或者刷新數(shù)據(jù)等。
環(huán)境配置模塊:在項目開發(fā)的整個周期內(nèi),往往測試環(huán)境并不相同,以EOL測試為例,在項目前期,由于系統(tǒng)各組成部分尚處于早期開發(fā)階段,測試環(huán)境往往為零部件級測試或者HiL臺架;而到了測試后期,更多對于整個系統(tǒng)的測試會集中到實車環(huán)境。環(huán)境配置模塊中包含了設(shè)備對外圍設(shè)備控制的指令集,可以隨著開發(fā)周期及測試環(huán)境的改變而適配不同的測試設(shè)備。
從對各個模塊的簡介中,我們不難發(fā)現(xiàn),該解決方案對上文提到的測試難點給出了一系列解決方案。通過該測試工程,使用者可以通過數(shù)據(jù)庫方便地管理整個測試流程,在項目開發(fā)過程中及時進行流程上的調(diào)整;在完善好數(shù)據(jù)庫后,工程使用時也可以通過勾選配置待測試ECU;此外,可配置的并行處理模塊可以方便的調(diào)整并行診斷請求發(fā)送數(shù)目,并且可以通過配置診斷底層來適應多種總線類型;最后,隨著項目推進,測試工程還可以方便地配置測試環(huán)境。
4.方案實踐
為了使讀者對解決方案有一個更直觀的了解,將以我們已經(jīng)開發(fā)的EOL測試工程為例,為讀者介紹該方案在實際場景中的應用。
該測試工程基于以太網(wǎng)DoIP的底層開發(fā),對整車內(nèi)所有控制器進行下線流程測試。如下圖所示,測試工程運行后,會根據(jù)數(shù)據(jù)庫中內(nèi)容,將車內(nèi)支持的全部控制器顯示出來,以供測試人員選取測試控制器。當勾選測試控制器后,測試工程將按照預定流程向整車網(wǎng)關(guān)發(fā)送相應診斷數(shù)據(jù),以仿真實際整車下線流程。
在測試過程中,工程使用并行診斷的方式,同時對多個控制器更新應用程序,且在數(shù)據(jù)庫中,可以方便的配置下線流程。當測試完成后,測試模塊會輸出測試數(shù)據(jù)及測試報告,以供測試人員分析。
小結(jié)
整車功能的急劇擴充,預埋軟硬件成為趨勢,也將測試環(huán)節(jié)的重要性一再凸顯,可以預見,不久的將來整車下線流程將變得越來越復雜,更多的功能需在下線流程環(huán)節(jié)實現(xiàn)配置,這對于整車下線流程的測試提出了更高的要求。
北匯信息長期深耕于汽車電子電器測試,為整車電子電器測試提供部件級,系統(tǒng)級,實車級一站式解決方案。同時,我們也更注重從需求設(shè)計出發(fā),針對整車應用場景完善測試開發(fā),形成閉環(huán),以期為客戶提供更高質(zhì)量和更具前瞻性的測試方案。
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