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【摘要】建立了重型商用车AMT系统的硬件在环仿真的模型，提出了TCU底层及控制层测试方法，并根据实际需求增加相应的测试用例，为TCU程序设计人员修改控制策略等提供有效的测试方法。
【关键词】机械式自动变速器；电控单元；测试
【中图分类号】TM 【文献标识码】A
【文章编号】1007-4309（2013）06-0074-1.5
在ECU的整个软硬件测试过程当中，硬件的测试工作相对规范和简单，由于汽车ECU所嵌入对象——车辆本身的复杂性与特殊性，使得ECU软件的测试过程变得相对复杂和困难。为了解决ECU的测试难题，针对重型商用车AMT系统特点，通过研究TCU控制软件工程，给出一种系统的TCU测试方案，对其进行快速、准确的底层硬件接口测试和基于硬件在环的控制策略测试，及时存储、分析整个测试过程中出现的问题，缩短检测时间，保证产品可靠。
一、TCU底层基本功能测试方法
对重型商用车AMT的TCU底层部分进行的基本功能测试主要是为保证TCU底层各驱动模块、输入输出设备等能够正常工作，测试相关代码是否能够正常运行，相关的驱动功能是否能够实现，确保下一步对TCU控制策略等的测试能够顺利进行，有助于上层应用开发，并进行相关驱动测试计划的制定。
测试主要针对的模块有：CAN驱动模块，串行外部接口（SPI：Serial Peripheral Interface）驱动模块，模数转换（AD：Analog-to-digital converter）模块，以及应用程序接口（API：Application Interface）等部分。
测试方法是采用AMT系统测试负载箱，通过负载箱发送输入量信号或改变输入量信号状态，在任务中使用测试用例调用对应API接口，读取输入量并将所读的输入值通过CAN通讯接口发送到CAN总线上，利用USBtoCAN观察输入值是否正确，通过上位机PC进行监测。对于输出量，在任务中用测试用例调用对应API接口，通过示波器观察是否输出量满足要求，上位机PC负责监控指令的发送和响应及指令的接收情况，提供友好的人机交互界面及诊断、显示、打印等功能。各部分之间可以通过CAN总线进行实时通信。
二、TCU控制策略层的测试方法
针对TCU上层控制策略的测试是以所建的重型商用车AMT硬件在环仿真模型为测试平台进行的。基于dSPACE的重型商用车AMT模型来代替真实车辆，与TCU连接，向TCU发送各种传感器信息，接收TCU控制指令，模拟车辆当前运行状态，通过CANape实时监控车辆状态，采集所需数据。在测试过程中，dSPACE充当系统控制对象，模拟被控对象所产生的信号，以检验控制算法的正确性和可靠性。
三、测试用例
车辆功能和性能测试有：前进档起步测试、倒档测试、手动升降档测试、自动升降档测试、滑行模式下降档点测试、急刹车摘空档测试、巡航模式测试、自动模式下对换档进行手动干预测试、自动档换档时间测试、车辆前进时挂入倒档测试、车辆后退挂入前进档测试、系统压力不足测试、经济模式换档测试、动力模式换档测试、气压传感器数据采集测试。一些误操作测试，如车辆前进时挂入倒档测试，相比于做实车试验硬件在环测试比较安全，且能够达到测试目的。由于测试过程相似，下面就以车辆前进时挂入倒档为例说明测试过程。
1.利用USB Multilink连接电脑与被测TCU，将目标程序下载到TCU中。运行测试仿真模拟器程序，进入Control Desk界面。打开CANape软件，开始监控，等待测试。
2.根据测试用例在Control Desk中进行系统设置，选定相关的CANape监控量，开始进行测试。
3.车辆正常起步，达到一定车速，在前进过程中挂入倒档，观察车辆运行状态，预计本测试用例过程中车辆应该发出报警，并不挂入倒档。
4.对测试过程、结果进行记录，与预计测试结果进行对比，如果与预测结果间存在差别，需要分析差别原因。
下图为通过CANape监测到的车辆前进时挂入倒档的测试曲线，可以看到，车辆在前进过程中，误操作挂入倒（R）档时，车辆实际档位并没有随之改变，控制程序逻辑正确，避免出现危险情况。图中：红色线——发动机转速；绿色线——当前档位；黑色线——当前车速；蓝色线——发动机油门开度；橙色线——D档位置开关；紫色线——R档位置开关。
四、结论
提出了TCU底层基本功能的测试方法，利用dSPACE硬件在环仿真模型提出了TCU控制策略层的测试方法，dSPACE硬件平台与TCU接口连接，仿真模型代替实验车验证TCU控制策略的稳定性和正确性，实现了功能性能试验测试。针对dSPACE进行的控制策略层测试基本上属于手动测试，可以利用Automotion Desk软件编写测试用例，自动执行测试，实现无人化测试。
【参考文献】
[1]葛安林.车辆自动变速理论与设计[M].北京：机械工业出版社，1993 .
[2]杨剑，等.大客车AMT的离合器最佳接合规律动力学研究[J].机械设计与制造，2005（6）.
[3]张泰，等.改善车辆起步换档品质提高乘车舒适性的研究[J].农业机械学报，2003（1）.
【作者简介】王海鹏：装甲兵技术学院。 张建国：装甲兵技术学院。 接晓：装甲兵技术学院。 李文卓：装甲兵技术学院。
【关键词】机械式自动变速器；电控单元；测试
【中图分类号】TM 【文献标识码】A
【文章编号】1007-4309（2013）06-0074-1.5
在ECU的整个软硬件测试过程当中，硬件的测试工作相对规范和简单，由于汽车ECU所嵌入对象——车辆本身的复杂性与特殊性，使得ECU软件的测试过程变得相对复杂和困难。为了解决ECU的测试难题，针对重型商用车AMT系统特点，通过研究TCU控制软件工程，给出一种系统的TCU测试方案，对其进行快速、准确的底层硬件接口测试和基于硬件在环的控制策略测试，及时存储、分析整个测试过程中出现的问题，缩短检测时间，保证产品可靠。
一、TCU底层基本功能测试方法
对重型商用车AMT的TCU底层部分进行的基本功能测试主要是为保证TCU底层各驱动模块、输入输出设备等能够正常工作，测试相关代码是否能够正常运行，相关的驱动功能是否能够实现，确保下一步对TCU控制策略等的测试能够顺利进行，有助于上层应用开发，并进行相关驱动测试计划的制定。
测试主要针对的模块有：CAN驱动模块，串行外部接口（SPI：Serial Peripheral Interface）驱动模块，模数转换（AD：Analog-to-digital converter）模块，以及应用程序接口（API：Application Interface）等部分。
测试方法是采用AMT系统测试负载箱，通过负载箱发送输入量信号或改变输入量信号状态，在任务中使用测试用例调用对应API接口，读取输入量并将所读的输入值通过CAN通讯接口发送到CAN总线上，利用USBtoCAN观察输入值是否正确，通过上位机PC进行监测。对于输出量，在任务中用测试用例调用对应API接口，通过示波器观察是否输出量满足要求，上位机PC负责监控指令的发送和响应及指令的接收情况，提供友好的人机交互界面及诊断、显示、打印等功能。各部分之间可以通过CAN总线进行实时通信。
二、TCU控制策略层的测试方法
针对TCU上层控制策略的测试是以所建的重型商用车AMT硬件在环仿真模型为测试平台进行的。基于dSPACE的重型商用车AMT模型来代替真实车辆，与TCU连接，向TCU发送各种传感器信息，接收TCU控制指令，模拟车辆当前运行状态，通过CANape实时监控车辆状态，采集所需数据。在测试过程中，dSPACE充当系统控制对象，模拟被控对象所产生的信号，以检验控制算法的正确性和可靠性。
三、测试用例
车辆功能和性能测试有：前进档起步测试、倒档测试、手动升降档测试、自动升降档测试、滑行模式下降档点测试、急刹车摘空档测试、巡航模式测试、自动模式下对换档进行手动干预测试、自动档换档时间测试、车辆前进时挂入倒档测试、车辆后退挂入前进档测试、系统压力不足测试、经济模式换档测试、动力模式换档测试、气压传感器数据采集测试。一些误操作测试，如车辆前进时挂入倒档测试，相比于做实车试验硬件在环测试比较安全，且能够达到测试目的。由于测试过程相似，下面就以车辆前进时挂入倒档为例说明测试过程。
1.利用USB Multilink连接电脑与被测TCU，将目标程序下载到TCU中。运行测试仿真模拟器程序，进入Control Desk界面。打开CANape软件，开始监控，等待测试。
2.根据测试用例在Control Desk中进行系统设置，选定相关的CANape监控量，开始进行测试。
3.车辆正常起步，达到一定车速，在前进过程中挂入倒档，观察车辆运行状态，预计本测试用例过程中车辆应该发出报警，并不挂入倒档。
4.对测试过程、结果进行记录，与预计测试结果进行对比，如果与预测结果间存在差别，需要分析差别原因。
下图为通过CANape监测到的车辆前进时挂入倒档的测试曲线，可以看到，车辆在前进过程中，误操作挂入倒（R）档时，车辆实际档位并没有随之改变，控制程序逻辑正确，避免出现危险情况。图中：红色线——发动机转速；绿色线——当前档位；黑色线——当前车速；蓝色线——发动机油门开度；橙色线——D档位置开关；紫色线——R档位置开关。
四、结论
提出了TCU底层基本功能的测试方法，利用dSPACE硬件在环仿真模型提出了TCU控制策略层的测试方法，dSPACE硬件平台与TCU接口连接，仿真模型代替实验车验证TCU控制策略的稳定性和正确性，实现了功能性能试验测试。针对dSPACE进行的控制策略层测试基本上属于手动测试，可以利用Automotion Desk软件编写测试用例，自动执行测试，实现无人化测试。
【参考文献】
[1]葛安林.车辆自动变速理论与设计[M].北京：机械工业出版社，1993 .
[2]杨剑，等.大客车AMT的离合器最佳接合规律动力学研究[J].机械设计与制造，2005（6）.
[3]张泰，等.改善车辆起步换档品质提高乘车舒适性的研究[J].农业机械学报，2003（1）.
【作者简介】王海鹏：装甲兵技术学院。 张建国：装甲兵技术学院。 接晓：装甲兵技术学院。 李文卓：装甲兵技术学院。