摘要：基于一款在研发车型的车身系统控制模块［含BCM（车身控制模块）、PEPS（无钥匙进人及起动）等］，使用Matlab/Simulink仿真软件及dSPACE的软、硬件平台，成功设计开发了车身控制系统的硬件在环测试平台。通过搭建负载台架、开发测试用例、编写测试序列来实现控制模块功能、诊断的自动化测试，提高了产品开发品质且缩短了产品开发周期。
    随着汽车电子技术的不断发展，车身电子电器控制系统的开发越来越重要，车身系统控制模块的集成度及复杂度将不断提高。为满足新车型开发需求，保证产品品质，同时缩短产品开发周期、降低开发成本，在整车开发前期，就需对所有控制模块进行系统、全面的测试开发。为适应上述需求，近年来硬件在环仿真测试作为一种可靠、高效的全自动化测试手段，在新车型开发中起到越来越重要的作用。

    1 硬件在环系统测试原理
    硬件在环测试系统是以实时处理器运行仿真模型来模拟受控对象的运行状态，通过1/O接口与被测控制模块连接，对被测控制模块进行功能、诊断、网络测试。如图1所示，本系统在使用Simulink搭建车辆模型建立控制模块工作环境的基础上，通过各种板卡模拟/采集控制模块的所有端口信号（含CAN,HN通道），实现对控制模块工作输入、输出的全面数字化监控分析叫。

    此外，硬件在环测试系统通过故障注入技术取代破线等操作，快速实现对整车电器故障现象的复现及准确模拟。故障模拟注人的原理如图2所示。

    dSPACE DS0291是专门用于故障注人的板卡，可提供10个通道。本系统通过将20块DS0291板卡与系统信号模拟/采集板卡及DS 1006主处理器板卡连接，可通过测试系统工控机的RS232接口与测试机柜连接通信，控制继电器动作，完成控制模块端口与电源、搭铁的短路、断路、开路及两端口短路的切换，实现控制模块各故障现象的自动化模拟操作。

    2 车身系统控制模块硬件在环测试平台搭建
    在测试系统搭建前进行需求分析，本硬件在环仿真测试系统设计满足如下指标：①高精度的实时仿真物理模型；②高运算效率的处理器板卡；③与控制模块管脚可匹配的输入输出界面板卡；④可制造各种测试工况的配套板卡（如故障注人模块）：⑤诊断和标定工具的接口；⑥可进行信号观测、标定及系统配置的软件；⑦自动化测试软件；⑧可进行残余总线仿真的接口软硬件能力。

    2.1硬件配置
    在综合考虑测试系统需求分析后，本系统选用4核2.8 GHzDS 1006作为核心处理器板卡，同时统计车身系统各控制模块（本系统包含BCM、PEPS等）的硬件接口信息，按模拟输入/出、数字输入/出、脉冲输入/出等类型进行分类统计，本系统主要I/O板卡配置情况如表1所示。

    2.2模型配置
    本系统使用Matlab/simulink进行模型搭建，模型主要分为供电模块、总线模块及I/O模块。电源模块通过控制3个DS285电源开关，实现对所有车身控制模块的常电、搭铁等电源状态的分别控制，同时本系统可通过设定电流采集精度，实现各控制模块工作电流含静态电流的实时监控。总线模块模型可通过在Matlab/simulink中导人．DBC或．LDF文件，设定终端节点及系统残余节点，配合ControlDesk测试软件，实现对各控制模块总线的监控、采集及残余总线仿真。同时系统设置了Main&Local两路总线通道，可实现整车网络中单个总线信号的修改或丢失测试。I/O模块包含控制模块输入模型和输出模型，主要使用DS2211 I/O板卡和DS4004数字I/O板卡，实现对车身控制模块所有传感器、开关输入输出和执行器输入输出等信号的模拟或采集，构建车身系统控制模块工作的虚拟环境。

    2.3台架搭建
    为增加测试结果的直观性，本系统设计真实负载台架，将各类开关、车内/外照明灯、洗涤电机、刮水电机、喇叭、门锁电机、各类指示灯等负载同时使用真实件与模型虚拟负载，实现手动真实负载输入/输出与模型模拟输入/输出的有效切换或结合。
    为实现遥控钥匙有效区域与无效区域的自动化切换，本系统设计了独特的PEPS天线连接、布置方案，如图3所示。

    与PEPS控制模块连接的每根天线都采取图3所示双天线接人方案，将天线1、天线2均安装在遥控钥匙有效区域，并将天线1使用金属罩屏蔽，使用DS4004数字I/O板卡对图3中继电器进行控制，实现PEPS控制模块与天线1和天线2的连接切换，即实现遥控钥匙在有效区域与无效区域的自动化切换，同时不造成天线开路的故障。
    本测试系统使用外置BOB接线盒建立负载台架上控制模块端口与机柜的连接；同时机柜使用Harting接头与台架负载连接，实现负载的控制信号监控及驱动。在BOB接线盒与负载台架之间使用凤凰端子进行线束转接，便于台架布线、手动测量及线路故障排查，如图4和图5所示。



    本系统中外置BOB1接线盒用于连接车身系统BCM控制模块，外置BOB2接线盒用于连接车身系统PEPS等控制模块。考虑到同平台不同开发车型的车身系统各控制模块的线束插接头相同、但原理图和PIN脚定义不同，为增加测试系统的复用性，本系统设计使用了4个//2套外置BOB接线盒，可通过切换BOB接线盒，快速实现测试系统为不同车型测试服务。

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