摘要： 从测试需求和系统测试实施2个方面，对整车电控系统硬件在环测试进行分析；在详尽分析整车测试原理与测试流程的同时，也突出了硬件在环测试技术相比于传统实车测试方法的优势。

    近年来，国内自主品牌企业在整车电控系统研发设计方面投入了很多资金和人员力量，并且配备自主开发的控制器的车型也陆续上市。但从研发设计到实车测试验证阶段，整体来说还不具备较完善的测试环境和测试流程，尤其是控制器控制策略及故障诊断策略的测试验证方面，还处于简单的车身台架及手动测试阶段。这种模式只能对常规的逻辑类功能进行验证，不能覆盖到包括复杂交互式性能、故障 （电器、功能） 注入、极限工况以及对时间参数有严格要求的逻辑功能测试，况且这些工况在实车测试环节中也未必能遇到。由于测试环节的不够完善，导致上市的车辆会存在没有及时发现的潜在问题，因 此自主企业针对电控单元的研发 、测试及验证过程，建立先进的测试环境条件以及完善的测试流程至关重要，本文针对某车型整车电控系统进行硬件在环测试的方案原理及测试流程进行阐述。

    1 系统测试需求分析
    某车型的整车系统网络拓扑架构如图1所示。整个测试过程需要搭建系统硬件在环 （HIL） 仿真测试环境，基于该平台环境，实现对整车系统电器系统的功能策略进行验证测试，实现网络系统的复杂测试，对被控对象进行工况模拟，实现电控系统的故障模式注入 （电器故障和功能故障） 及诊断测试。

    1.1 硬件系统设计需求
系统硬件设计需求分析是搭建HIL测试环境的前提。需要根据以下设计输入 （客户及供应商提供） 对HIL系统进行电器接口配置设计： ①整车电气原理图；②电控单元引脚定义；③电控单元输入输出接口电路；④电控单元传感器特性参数；⑤电控单元执行机构特性参数；⑥电控单元插接件及连接线束；⑦执行机构插接件及连接线束；⑧整车网络拓扑定义；⑨整车网络通信数据库（dbc文件和ldf文件）；⑩诊断协议及诊断数 据库（cdd文件）；11 故障码列表及故障注入方式。

1.2 系统软件设计需求
系统软件设计需求主要是基于用户需求、被测对象功能测试需求分析基础之上，确定测试管理Layout、数据采集及数据分析环境、系统测试控制软件界面以及自动化测试环境等。

1.3 系统建模设计需求
HIL系统功能测试除了搭建系统硬件环境，即满足电控单元所需的整车电气环境、测试软件管理环境之外，还需要搭建整车系统运行环境，需要构建发动机系统、动力传动系统、车辆动力学系统、道路环境及驾驶员模型等车辆运行环境模型。

2 系统测试实施
2.1 系统测试平台概述
HIL测试系统主要包括硬件仿真平台 （dSPA-CESimulator和测试台架）、实时仿真ASM模型以及测试管理软件 （控制台操作界面） 等几部分。

2.1.1 硬件仿真平台Simulator
硬件仿真平台采用的是德国dSPACE Simulat-or，该平台主要用于和真实电控单元进行电气连接及通信，提供控制器所需的各种传感器输入信号，并接受控制器发出的各种控制信号，反馈给车辆模型进行计算仿真，同时可以产生 （模拟） 各种故障用于故障工况仿真。

2.1.2 实时仿真模型
实时仿真模型包括IO模型和车辆模型，IO模型主要负责把传感器等的物理信号通过转换关系得到电气信号值，同时把采集到的电气信号值通过转换关系得到物理值；车辆模型包括发动机、传动系（包括变速器和差速器等）、车辆动力学以及道路环境模型。图2为实时仿真模型外层基本框架。通过ModelDesk利用提供的发动机、变速器等车辆参数对车辆模型进行参数化，使实时仿真模型能够正确模拟车辆运动，被控对象能够及时准确响应控制器的控制动作并把运动状态反馈给控制器。

2.1.3 系统测试控制管理
利用ControlDesk测试管理软件创建图形化界面（图3），对整个测试过程进行控制和管理，能够进行硬件管理、虚拟仪表显示、数据监控、变量及参数设置，并进行模型的下载。基于AutomationDesk自动化测试管理平台，按照测试规范，编制相应的测试序列，实现测试用例的实现及自动化测试脚本开发，并形成测试报告。

2.2 测试系统硬件平台设计
2.2.1 系统硬件接口配置
根据控制器的引脚功能定义、传感器与驱动器的电气特性，对HIL测试系统进行I／O通道的建立与配置管理，并且根据客户的需求完善系统配置。在此基础之上，设计测试系统的信号列表Signal List，该信号列表全面地反映了HIL测试系统的功能配置，并根据需求与定义，完善此列表。主要工作如下：①控制器相关板卡配置；②控制器与仿真柜的硬线连接；③dSPACE相关实时系统软件配置；④I／O模型配置与映射；⑤传感器及执行机构参数匹配；⑥集成CAN\LIN通信模型。

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