劉德利，谷原野，孫運璽，節(jié)忠海

（一汽轎車股份有限公司，吉林 長春 130000）

基于CAPL程序的汽車儀表功能測試方法

劉德利，谷原野，孫運璽，節(jié)忠海

（一汽轎車股份有限公司，吉林 長春 130000）

提出一種基于CAPL程序的汽車儀表功能測試方法。通過測試環(huán)境建立、自定義CAPL程序、硬件設(shè)備連接及軟件設(shè)置等，介紹了該功能測試方法。最后通過測試實例進一步說明該方法的優(yōu)勢。

功能測試方法；汽車儀表；CAPL程序

隨著經(jīng)濟的迅速發(fā)展，人們的生活水平不斷提高，汽車已成為生活中必不可少的交通工具。儀表作為汽車重要部件之一，其接收的信號和顯示的信息也越來越多?，F(xiàn)代汽車普遍使用CAN總線技術(shù)，該技術(shù)能夠大量減少硬線連接數(shù)量，將需要傳輸?shù)男盘栆訡AN信號的形式進行傳輸［1-2］。

CAN總線是1986年由德國博世公司首先提出的一種串行總線通信方式，主要為解決汽車系統(tǒng)中眾多的控制與測試儀器之間的數(shù)據(jù)交換而開發(fā)的。它是一種多主總線形式，通信介質(zhì)可以是雙絞線、同軸電纜或光導(dǎo)纖維，通信速率可達1MB／s［3］。

傳統(tǒng)的儀表測試方法，針對汽車儀表特定的功能需求無法驗證，如連續(xù)丟失10個報文等。為保證汽車儀表的功能性和可靠性得到充分全面的驗證，本文介紹一種基于CAPL（CAN Access Programming Language，CAN總線訪問編程語言）程序的汽車儀表功能測試方法。

1 測試環(huán)境建立

根據(jù)設(shè)計輸入文件，建立dbc文件，然后按照圖1所示步驟建立測試環(huán)境。該測試環(huán)境優(yōu)點在Panel面板上進行輸入?yún)?shù)，通過環(huán)境變量關(guān)聯(lián)Node（節(jié)點）中的CAPL程序，進而實現(xiàn)對發(fā)送報文和信號的控制，最終達到測試的目的［4-6］。

圖1 測試環(huán)境建立示意圖

2 自定義CAPL程序

在圖1測試環(huán)境建立完成基礎(chǔ)上，如果測試過程中有其他需求，可自定義CAPL程序，方便測試。具體步驟為建立環(huán)境變量，Panel通過環(huán)境變量改變CAPL程序中的參數(shù)，從而控制節(jié)點發(fā)送的報文值，實現(xiàn)測試。

3 硬件設(shè)備連接及軟件設(shè)置

硬件設(shè)備有一臺可調(diào)直流電源、一套CANcaseXL及一臺測試筆記本電腦，硬件設(shè)備連接如圖2所示?？烧{(diào)直流電源設(shè)置為12V，給被測儀表供電。筆記本電腦中運行CANoe軟件，電腦通過USB接口與CANcaseXL連接，CANcaseXL通過DB9接口與被測儀表的CAN_H和CAN_L相連接［7］。

圖2 硬件設(shè)備連接示意圖

硬件設(shè)備連接后，需要進行軟件設(shè)置，軟件設(shè)置包括配置CANcaseXL通道、節(jié)點的配置、打開CANoe軟件的Simulation仿真窗口，根據(jù)測試需求編制CAPL程序并與Panel關(guān)聯(lián)。

4 測試實例

為進一步驗證本文測試方法的優(yōu)勢，現(xiàn)舉實例如下。

某汽車儀表的某項功能需求為：①當(dāng)PDC（Parking Distance Control，倒車雷達控制單元）信號所在報文PDC_1短時間丟失時（丟失時間<10倍循環(huán)周期），PDC聲音提示保持丟失前狀態(tài)。②當(dāng)PDC信號所在報文PDC_1長時間丟失時（丟失時間≥10倍循環(huán)周期），PDC聲音提示關(guān)閉。此功能需求利用傳統(tǒng)的測試方法和文獻［8］中測試方法都無法驗證，只能借助CAPL程序進行驗證。具體步驟如下。

1）在CANdb++Editor中建立環(huán)境變量TPMS_1_Vliad，并設(shè)置相關(guān)參數(shù)，如圖3所示。

圖3 環(huán)境變量設(shè)置參數(shù)

2）編寫CAPL程序，程序主要由on start初始化信號、on timer設(shè)置循環(huán)發(fā)送周期兩部分組成，為方便管理自定義程序，將所有自定義程序加載到新建節(jié)點Valid，具體程序如下。

圖4 Panel面板與環(huán)境變量關(guān)聯(lián)示意圖

3）將MainPanel面板上的編輯框和按鍵與環(huán)境變量關(guān)聯(lián)，以便進行調(diào)用CAPL程序，進而達到測試的目的。具體關(guān)聯(lián)關(guān)系如圖4所示，編輯框與DisableCycle_IC進行關(guān)聯(lián)，PDC_1按鍵與PDC_1_Valid進行關(guān)聯(lián)。

4）按照圖2連接硬件設(shè)備，配置軟件通道，根據(jù)功能需求，編寫3個測試用例，分別為丟失9倍、10倍和11倍循環(huán)周期。

5）測試執(zhí)行。運行CANoe軟件，在MainPanel中的編輯框內(nèi)分別填入9、10和11，并觀察PDC聲音提示。結(jié)果表明：①當(dāng)PDC_1丟失時間為9倍循環(huán)周期，PDC聲音提示保持丟失前狀態(tài)；②當(dāng)PDC丟失時間為10和11倍循環(huán)周期，PDC聲音提示關(guān)閉。

5 結(jié)束語

本文提出了基于CAPL程序的汽車儀表功能測試方法，很好地解決了傳統(tǒng)測試方法無法驗證的特定功能需求，并通過測試實例進一步說明該方法的優(yōu)勢。該方法能夠根據(jù)不同的功能需求編寫CAPL程序，實現(xiàn)儀表功能測試，從而保證汽車儀表的功能性和可靠性。

［1］劉侃，滿慶豐．基于MC9S12HY64的電動汽車儀表盤設(shè)計［J］．儀表技術(shù)與傳感器，2014（12）：22-24．

［2］黃娟娟，夏超英，柳同生．基于英飛凌XC2268N的整車控制系統(tǒng)CAN通信設(shè)計［J］．儀表技術(shù)與傳感器，2014（5）：60-62．

［3］肖相春．基于CAN總線技術(shù)在汽車中的實際應(yīng)用［J］．裝備制造技術(shù)，2011，39（8）：85-87，91．

［4］程躍，康勁松，徐國卿．一種車用CAN總線網(wǎng)絡(luò)測試系統(tǒng)的研究［J］．電氣應(yīng)用，2008，27（1）：83-86．

［5］葉恒杰，李蘭君，樊勇．基于CANoe的汽車儀表系統(tǒng)仿真和故障分析［J］．中國儀器儀表，2012，32（2）：53-55．

［6］王欣，董立．基于CAN總線的車用網(wǎng)絡(luò)測試技術(shù)案例探析［J］．裝備制造技術(shù)，2010，38（8）：48-49．

［7］陳朝軍．汽車儀表的CAN通訊測試系統(tǒng)［J］.汽車電器，2006（4）：57-59．

［8］張立華，吳宏圣．基于CANoe模擬控制單元的儀表功能測試方法設(shè)計［J］．計算機與現(xiàn)代化，2013（6）：203-206．

（編輯 心翔）

圖7 經(jīng)過PWM自學(xué)習(xí)模塊等效輸出信號

4 總結(jié)

本文基于現(xiàn)有的ECU HIL測試系統(tǒng)硬件，通過設(shè)計PWM信號自學(xué)習(xí)模塊，擴展了系統(tǒng)功能。通過實踐證明，對于給定的PWM信號，本文設(shè)計的PWM信號自學(xué)習(xí)模塊能夠解析出其頻率和占空比，并且根據(jù)信號的語義準(zhǔn)確輸出等效的邏輯結(jié)果，滿足ECU HIL測試應(yīng)用需求，是系統(tǒng)性價比相對較高的ECU HIL測試應(yīng)用解決方案。

參考文獻：

［1］高利華，趙志宇.基于LabCar的車身系統(tǒng)硬件在環(huán)仿真測試［J］.汽車電器，2015（8）：56-59.

［2］倪計民，李曉錦，石秀勇.基于NI PXI平臺的發(fā)動機ECU HIL系統(tǒng)上位機程序開發(fā)［J］.汽車技術(shù)，2014（3）：54-58.

［3］劉衛(wèi)東，王愛春，燕冬，等.車身控制模塊硬件在環(huán)測試系統(tǒng)搭建及測試應(yīng)用［J］.汽車電器，2015（12）：50-53.

［4］戎輝，張明路，張小俊.基于Veristand的硬件在環(huán)測試系統(tǒng)設(shè)計［J］.科學(xué)技術(shù)與工程，2016，16（8）：167-170.

［5］王魏，陳杰，劉少飛，等.基于模型的電子節(jié)氣門控制系統(tǒng)開發(fā)［J］.小型內(nèi)燃機與車輛技術(shù)，2015，44（5）：57-62.

（編輯 心翔）

IC Function Test Method Based on CAPL

LIU De-li，GU Yuan-ye，SUN Yun-xi，JIE Zhong-hai

（FAW Co.，Ltd.，Changchun 130000，China）

IC function test method based on CAPL is proposed in this paper.Through establishment of testing environment，customCAPLprogram，hardwareconnectionandsoftwaresettings，thefunctiontestmethodis introduced.Finally，advantages of this method are further demonstrated by several testing examples.

function test method；IC；CAPL

U463.7

A

1003－8639（2017）02－0059－03

2016-06-22

劉德利（1987-），男，吉林長嶺人，工程師，碩士，主要工作為汽車電器單系統(tǒng)功能測試、電氣功能測試硬件在環(huán)測試系統(tǒng)的設(shè)計與應(yīng)用、整車電氣功能測試等；谷原野（1984-），男，吉林乾安人，工程師，碩士，主要工作為汽車電器單系統(tǒng)功能測試、電氣功能測試硬件在環(huán)測試系統(tǒng)的設(shè)計與應(yīng)用、整車電氣功能測試等；孫運璽（1984-），男，遼寧鞍山人，工程師，碩士，主要工作為汽車電器單系統(tǒng)功能測試、電氣功能測試硬件在環(huán)測試系統(tǒng)的設(shè)計與應(yīng)用、整車電氣功能測試等；節(jié)忠海（1982-），男，黑龍江海倫人，工程師，碩士，主要工作為汽車電器單系統(tǒng)功能測試、電氣功能測試硬件在環(huán)測試系統(tǒng)的設(shè)計與應(yīng)用、整車電氣功能測試等。