基于硬件在環(huán)的汽車診斷自動(dòng)化測(cè)試系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及的是一種汽車診斷測(cè)試領(lǐng)域的技術(shù)，具體是一種基于硬件在環(huán)的汽車診斷自動(dòng)化測(cè)試系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，隨著人們對(duì)汽車的節(jié)能、安全性、舒適性等要求的提高，汽車開發(fā)商提出了很多新的理念來滿足用戶需求，提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。在新產(chǎn)品的研發(fā)過程中，測(cè)試環(huán)節(jié)顯得尤為重要。測(cè)試質(zhì)量直接反映開發(fā)的產(chǎn)品的性能和品質(zhì)，而診斷測(cè)試在汽車安全性方面有著至關(guān)重要的作用。汽車診斷測(cè)試在車輛投入使用后的作用在于檢測(cè)系統(tǒng)和設(shè)備是否存在故障以及進(jìn)一步確定故障所在，在產(chǎn)品開發(fā)階段的作用在于驗(yàn)證故障發(fā)生和故障碼是否對(duì)應(yīng)，以及對(duì)應(yīng)診斷后處理功能是否正確，簡(jiǎn)言之就是驗(yàn)證產(chǎn)品是否符合相關(guān)診斷規(guī)范。新產(chǎn)品在研發(fā)階段經(jīng)歷了多次全面的診斷測(cè)試，包括故障碼檢測(cè)、診斷后處理等功能測(cè)試，診斷測(cè)試種類繁多，測(cè)試量大，重復(fù)性高，若單純依靠人工手動(dòng)測(cè)試，工作量大，耗時(shí)耗力。
[0003]硬件在環(huán)(Hardware-1n-the_Loop，HIL)測(cè)試平臺(tái)是以實(shí)時(shí)處理器運(yùn)行仿真模型來模擬受控對(duì)象的運(yùn)行狀態(tài)，通過I/O接口與被測(cè)的電子控制單元(Electronic ControlUnit，ECU)連接，對(duì)被測(cè)ECU進(jìn)行全方位的、系統(tǒng)的測(cè)試。硬件在環(huán)系統(tǒng)是一種半實(shí)物仿真，采用實(shí)際控制器，仿真實(shí)際對(duì)象，即實(shí)際控制器和虛擬對(duì)象相結(jié)合的方式完成系統(tǒng)控制。HIL測(cè)試平臺(tái)內(nèi)部采用高速PHS總線通訊，并帶有故障注入板卡，為信號(hào)失效、ECU故障測(cè)試等提供了有效的平臺(tái)工具。
[0004]經(jīng)過對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的檢索發(fā)現(xiàn)，中國(guó)專利文獻(xiàn)號(hào)CN103412562A，公告日2013.11.27，公開了一種車輛通用診斷測(cè)試裝置，包括用于分析處理數(shù)據(jù)的控制模塊，與控制模塊連接并進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的車輛總線通訊模塊、K_Line物理層測(cè)試模塊、顯示模塊、與上位機(jī)連接的上位機(jī)通訊模塊和時(shí)鐘模塊，與控制模塊連接并向控制模塊傳輸數(shù)據(jù)的信號(hào)采集模塊，與控制模塊連接的存儲(chǔ)模塊、工作狀態(tài)顯示燈和報(bào)警模塊，以及為各模塊提供電源的電源模塊。但該技術(shù)需要在測(cè)試過程中人工輸入配置信息，并另行編寫控制程序，延長(zhǎng)了測(cè)試時(shí)間，降低測(cè)試效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，提出一種基于硬件在環(huán)的汽車診斷自動(dòng)化測(cè)試系統(tǒng)及方法，通過自動(dòng)操作測(cè)試任務(wù)模塊控制整車環(huán)境參數(shù)和測(cè)量標(biāo)定工具，實(shí)時(shí)修改環(huán)境參數(shù)和標(biāo)定參數(shù)進(jìn)行測(cè)試，無需人工干預(yù)，重復(fù)性和工況再現(xiàn)性好，節(jié)約成本，提高診斷測(cè)試質(zhì)量。
[0006]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0007]本發(fā)明涉及一種基于硬件在環(huán)的汽車診斷自動(dòng)化測(cè)試系統(tǒng)，包括:依次相連并構(gòu)成環(huán)路的變速箱ECU模塊、整車試驗(yàn)環(huán)境模塊、自動(dòng)操作測(cè)試任務(wù)模塊和測(cè)量標(biāo)定工具，其中:變速箱ECU模塊向整車試驗(yàn)環(huán)境模塊發(fā)送變速箱控制指令，整車試驗(yàn)環(huán)境模塊向變速箱ECU模塊發(fā)送模擬車輛行駛參數(shù)信息;變速箱ECU模塊向測(cè)量標(biāo)定工具發(fā)送整車和標(biāo)定的通訊信號(hào)，測(cè)量標(biāo)定工具向變速箱ECU模塊發(fā)送修改標(biāo)定參數(shù)指令；自動(dòng)操作測(cè)試任務(wù)模塊分別向整車試驗(yàn)環(huán)境模塊和測(cè)量標(biāo)定工具發(fā)送控制指令，整車試驗(yàn)環(huán)境模塊向自動(dòng)操作測(cè)試任務(wù)模塊發(fā)送模擬車輛行駛參數(shù)信息，測(cè)量標(biāo)定工具向自動(dòng)操作測(cè)試模塊發(fā)送整車和標(biāo)定的通訊信號(hào)。
[0008]所述的變速箱控制指令是指:轉(zhuǎn)速請(qǐng)求、扭矩請(qǐng)求和變速箱根據(jù)實(shí)際行駛情況作出的其他判斷信息。
[0009]所述的模擬車輛行駛參數(shù)信息是指:模擬的整車環(huán)境參數(shù)(如環(huán)境溫度、坡度)和模擬的車輛內(nèi)部硬件機(jī)構(gòu)的運(yùn)行參數(shù)(如發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、車輪轉(zhuǎn)速)。
[0010]所述的整車和標(biāo)定的通訊信號(hào)包括:整車的通訊信號(hào)，即變速箱與其它整車硬件之間的交互信息;標(biāo)定的通訊信號(hào)，即變速箱ECU模塊中的控制軟件可標(biāo)定的參數(shù)信息。
[0011]所述的修改標(biāo)定參數(shù)指令是指:修改標(biāo)定的通訊信號(hào)的指令。
[0012]所述的控制指令包括:修改整車運(yùn)行參數(shù)命令、修改標(biāo)定參數(shù)命令、賦值命令、測(cè)量啟動(dòng)/終止命令、故障注入啟動(dòng)/終止命令和診斷測(cè)試啟動(dòng)/終止命令。
[0013]所述的變速箱ECU模塊包括:控制器單元和通訊單元，其中:控制器單元向通訊單元傳輸變速箱控制信息。
[0014]所述的整車試驗(yàn)環(huán)境模塊包括:上位機(jī)單元和下位機(jī)單元，其中:上位機(jī)單元對(duì)模擬車輛行駛參數(shù)信息進(jìn)行監(jiān)控和控制，上位機(jī)單元與下位機(jī)單元通過高速串口通訊接口相連并傳輸模擬車輛行駛參數(shù)信息。
[0015]所述的自動(dòng)操作測(cè)試任務(wù)模塊與中央處理器板卡載入的整車模型相關(guān)聯(lián)，通過修改整車信號(hào)控制模擬車輛的運(yùn)行工況;通過對(duì)測(cè)量標(biāo)定工具發(fā)出開始測(cè)量或停止測(cè)量的指令實(shí)現(xiàn)任意時(shí)間的測(cè)量控制，獲得任意工況下的全部測(cè)試數(shù)據(jù);通過激活診斷測(cè)試腳本的保存文件子函數(shù)，在測(cè)量標(biāo)定工具停止采集信息時(shí)按指定路徑自動(dòng)保存測(cè)試數(shù)據(jù)文件，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)整車試驗(yàn)環(huán)境模塊和測(cè)量標(biāo)定工具的無延時(shí)配合控制。
[0016]本發(fā)明涉及基于上述系統(tǒng)的汽車診斷自動(dòng)化測(cè)試方法，包括以下步驟:
[0017]步驟1、整車試驗(yàn)環(huán)境模塊模擬整車運(yùn)行環(huán)境，生成整車運(yùn)行參數(shù)信息并輸出至變速箱ECU模塊；自動(dòng)操作測(cè)試任務(wù)模塊根據(jù)測(cè)試需求對(duì)整車運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行修改。
[0018]步驟2、自動(dòng)操作測(cè)試任務(wù)模塊向測(cè)量標(biāo)定工具發(fā)出測(cè)量啟動(dòng)命令，自動(dòng)操作測(cè)試任務(wù)模塊根據(jù)測(cè)試需求修改整車環(huán)境參數(shù)，并向測(cè)量標(biāo)定工具發(fā)送修改標(biāo)定參數(shù)命令;測(cè)量標(biāo)定工具接收該命令后向變速箱ECU模塊發(fā)送修改指令，變速箱ECU模塊接收該指令后經(jīng)過數(shù)據(jù)處理向整車試驗(yàn)環(huán)境模塊發(fā)送控制指令，實(shí)現(xiàn)變速箱ECU模塊控制整車試驗(yàn)環(huán)境模塊按照預(yù)期整車運(yùn)行參數(shù)和標(biāo)定參數(shù)行駛；
[0019]步驟3、自動(dòng)操作測(cè)試任務(wù)模塊在測(cè)試工況需要的情況下激活整車試驗(yàn)環(huán)境模塊注入故障，整車試驗(yàn)環(huán)境模塊將故障信號(hào)發(fā)送至變速箱ECU模塊，變速箱ECU模塊進(jìn)行故障后處理，并將處理好的控制信息發(fā)送至整車試驗(yàn)環(huán)境模塊，同時(shí)測(cè)量標(biāo)定工具與變速箱ECU模塊進(jìn)行通訊，采集記錄變速箱運(yùn)行狀態(tài)，自動(dòng)操作測(cè)試任務(wù)模塊根據(jù)測(cè)試需求啟動(dòng)診斷操作。
[0020]所述的診斷操作通過以下方式啟動(dòng):
[0021]步驟3.1)指定一個(gè)不影響正常測(cè)試功能的標(biāo)定參數(shù)，自動(dòng)操作測(cè)試任務(wù)模塊向測(cè)量標(biāo)定工具發(fā)送修改標(biāo)定參數(shù)命令，修改該標(biāo)定參數(shù)并賦以不同的值；
[0022]步驟3.2)測(cè)量標(biāo)定工具根據(jù)該標(biāo)定參數(shù)的值判斷是否激活診斷測(cè)試腳本，激活診斷測(cè)試腳本后診斷測(cè)試腳本訪問診斷數(shù)據(jù)庫，按照預(yù)設(shè)好的指令語句逐條發(fā)送診斷服務(wù)請(qǐng)求，得到相應(yīng)的報(bào)文應(yīng)答后記錄在測(cè)量標(biāo)定工具的報(bào)文跟蹤記錄窗口中。
[0023]步驟3.3)如果一次測(cè)試中需要多次診斷相關(guān)測(cè)試，則自動(dòng)操作測(cè)試任務(wù)模塊回到步驟3.1 )，重復(fù)激活診斷測(cè)試腳本，完成對(duì)應(yīng)的診斷服務(wù)測(cè)試。
技術(shù)效果
[0024]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明可自動(dòng)進(jìn)行診斷請(qǐng)求操作，對(duì)于診斷功能和診斷后處理都采用了專業(yè)的數(shù)據(jù)測(cè)量和標(biāo)定工具進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和保存，全程不需人工干預(yù)，重復(fù)性和可再現(xiàn)性尚，尚效準(zhǔn)確，提尚測(cè)試效率。
【附圖說明】
[0025]圖1為本發(fā)明不意圖；
[0026]圖中:I為變速箱ECU模塊，2為整車試驗(yàn)環(huán)境模塊，3為自動(dòng)操作測(cè)試任務(wù)模塊，4為測(cè)量標(biāo)定工具；
[0027]圖2為本發(fā)明流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028]下面對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例作詳細(xì)說明，本實(shí)施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。
實(shí)施例1
[0029]如圖1所示，本實(shí)施例包括:依次相連并構(gòu)成環(huán)路的變速箱ECU模塊1、整車試驗(yàn)環(huán)境模塊2、自動(dòng)操作測(cè)試任務(wù)模塊3和測(cè)量標(biāo)定工具4，其中:變速箱ECU模塊I向整車試驗(yàn)環(huán)境模塊2發(fā)送變速箱控制指令，整車試驗(yàn)環(huán)境模塊2向變速箱ECU模塊I發(fā)送模擬車輛行駛參數(shù)信息;變速箱ECU模塊I向測(cè)量標(biāo)定工具4發(fā)送整車和標(biāo)定的通訊信號(hào)，測(cè)量標(biāo)定工具4向變速箱ECU模塊I發(fā)送修改標(biāo)定參數(shù)指令；自動(dòng)操作測(cè)試任務(wù)模塊3分別向整車試驗(yàn)環(huán)境模塊2和測(cè)量標(biāo)定工具4發(fā)送控制指令，整車試驗(yàn)環(huán)境模塊2向自動(dòng)操作測(cè)試任務(wù)模塊3發(fā)送模擬車輛行駛參數(shù)信息，測(cè)量標(biāo)定工具4向自動(dòng)操作測(cè)試模塊3發(fā)送整車和標(biāo)定的通訊信號(hào)。
[0030]所述的變速箱控制指令是指:轉(zhuǎn)速請(qǐng)求、扭矩請(qǐng)求和變速箱根據(jù)實(shí)際行駛情況作出的其他判斷信息。
[0031]所述的模擬車輛行駛參數(shù)信息是指:模擬的整車環(huán)境參數(shù)(如環(huán)境溫度、坡度)和模擬的車輛內(nèi)部硬件機(jī)構(gòu)的運(yùn)行參數(shù)(如發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、車輪轉(zhuǎn)速)。
[0032]所述的整車和標(biāo)定的通訊信號(hào)包括:整車的通訊信號(hào)，即變速箱與其它整車硬件之間的交互信息;標(biāo)定的通訊信號(hào)，即變速箱ECU模塊I中的控制軟件可標(biāo)定的參數(shù)信息。
[0033]所述的修改標(biāo)定參數(shù)指令是指:修改標(biāo)定的通訊信號(hào)的指令。
[0034]所述的控制指令包括:修改整車環(huán)境參數(shù)命令、修改標(biāo)定參數(shù)命令、賦值命令、測(cè)量啟動(dòng)/終止命令、故障注入啟動(dòng)/終止命令和診斷測(cè)試啟動(dòng)/終止命令。
[0035]所述的變速箱E⑶模塊I包括:控制器單元和通訊單元，其中:控制器單元向通訊單元傳輸變速箱控制信息。
[0036]所述的控制器單元寫入變速箱控制軟件，運(yùn)行控制軟件程序并進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。
[0037]所述的整車試驗(yàn)環(huán)境模塊2包括:上位機(jī)單元和下位機(jī)單元，其中:上位機(jī)單元對(duì)模擬車輛行駛參數(shù)信息進(jìn)行監(jiān)控和控制，上位機(jī)單元與下位機(jī)單元通過高速串口通訊接口相連并傳輸模擬車輛行駛參數(shù)信息。
[0038]所述的下位機(jī)單元即硬件在環(huán)設(shè)備，包括:中央處理器板卡、高速高分辨率模數(shù)轉(zhuǎn)換板卡、帶定時(shí)器數(shù)字I/O板卡、故障注入板卡、高速串口通訊接口和負(fù)載箱，其中:中央處理器板卡運(yùn)行整車環(huán)境模型，并通過帶定時(shí)器數(shù)字I/O板卡傳輸傳感器信息，接收變速箱控制信息；負(fù)載箱發(fā)送電壓信息給中央處理器板卡，并接收中央處理器板卡傳輸?shù)男畔?；?fù)載箱與故障注入板卡相連并模擬故障信息。
[0039]所述的整車環(huán)境模型通過MATLAB/Simulink搭建。
[0040]所述的自動(dòng)操作測(cè)試任務(wù)模塊3與中央處理器板卡載入的整車模型相關(guān)聯(lián)，可通過修改整車信號(hào)(如點(diǎn)火開關(guān)控制、發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)、剎車踏板控制、油門加速踏板控制)來控制模擬車輛的運(yùn)行工況，通過對(duì)測(cè)量標(biāo)定工具4發(fā)出開始測(cè)量或停止測(cè)量的指令，使得無需人工干預(yù)，便可實(shí)現(xiàn)任意時(shí)間的測(cè)量控制，獲得任意工況下的全部測(cè)試數(shù)據(jù)。
[0041]所述的自動(dòng)操作測(cè)