妙用CANoe对LIN节点球形阀进行自动化PV验证

汽车电子电器技术飞速发展，无论是车上的ECU还是执行器和零部件等，采用CAN、LIN等协议的总线控制形式的设备数量越来越多，汽车零部件的测试验证的需求也在不断上升。零部件供应商对于生产出来的零部件的测试验证方法各不相同，想要提升测试效率以及简化测试流程是否有更好的解决方案呢？

零部件测试简介

"零部件的验证试验是汽车零部件开发流程中重要的一个节点，汽车零部件的验证试验分为DV和PV，DV是Design Verification设计验证，此时可以是手工件或者模具件。PV是Product Verification产品验证，必须是模具件，并从供应商的量产生产线上做出来的零件。PV之后的零件再完成PPAP审核，就具备了量产供货资格了。"

测试要求一般是通过对产品的需求分解而来，这个在整车和部件上都是通用的，这里的需求包含了对市场的预期、国家的法律法规，用户的需求等等。

整车方面，中国有针对乘用车的强制检验标准，大概40余项，对于可以在市场售卖的车辆而言，这些试验是必须通过的。个别厂商也会对产品做一些其他要求，比方说噪音，振动等，所以这些实验也不可避免。

引用：知乎《汽车零部件DV试验和PV试验》

对于进行零部件大批量的PV验证测试来说，想要在不同使用环境或者场景中实现对零部件进行控制，除了传统的手动控制测试和高成本的集成台架测试之外，能否有一个更简单更经济的方法实现呢？同时面对大量的重复性测试，如何能够缩减测试时间提升效率呢？

案例介绍

案例需求：

PV验证实验中对球形阀被测样件（组）实现自动化控制。

验证目的：

测试汽车零部件产品的耐久性、稳定性、可靠性等参数。

验证途径：

在不同环境下操作样件的长时间动作，以达到测试稳定性等性能要求。

样件总线：

被测球形阀的总线为LIN协议。

需要实现对球形阀样件(组)控制的同时，控制方式更加简单且容易上手操作。

本案例比较有代表性，与本案例类似的以LIN总线或其他类型总线为基础控制的小型执行器样件的PV验证测试，如电磁阀、电机、泵体等都可以适用。

图1 LIN总线PV测试的网络拓扑

图1为LIN总线PV测试的网络拓扑，LIN总线为一主多从的节点分布，因此PV测试样件都是作为从节点参与LIN网络通信。

图2 PV测试的部分通信信号

图为本案例中LIN总线协议下的阀体PV测试中的部分通信信号。

对于不同的PV验证对象，也可以实现对于泵体，电机，继电器等控件实现控制和动作等，根据不同的硬件功能，所发送的具体信号也会有差异。

传统解决方案

传统方式一般通过手动操作外部触发或者借助相关测试台架控制被测单件等方式实现。

客户原来的操作方式为CANoe加载数据库文件进行手动调节信号操作，控制阀体动作。

对于多个样件同时长时间测试过程中，手动操作过于繁琐且时间成本较高。

北汇解决方案

北汇对于汽车电子电器产品验证过程中对于样件控制的方式：

• 基于CANoe作为上位机控制软件，以VN1640A作为通讯接口卡，和样件（组）进行通讯
• 设备的通讯协议为LIN总线，被测件作为slave节点，对上位机master节点的信息进行响应和动作
• 以CANoe的Panel面板为交互的主要窗口，实现对被测样件（组）进行控制。
• 可控制单件执行操作，也可控制一组中的多个单件组合进行操作
• 结合脚本实现样件（组）按照测试规范进行周期动作、间歇动作、线性动作等
• 配合交互界面控件等工具实现被测件状态和信息回读

图3 北汇信息对样件控制的方式

客户具体案例

对LIN总线的阀体（组）控制周期动作，并可自动循环测试，以面板形式实现控制。

图4 节点信号控制面板

北汇针对客户需求开发了如下的控制工程：

交互界面：

图5 控制工程面板

界面中以单件为单位，可以对于单件的动作进行独立控制。

多个单件组成整个的控制组，在顶部有文本栏对操作的内容进行提示等。

图6 单件控制区

每个单件的控制功能集成了单件的默认状态，测试开始状态，测试循环次数以及循环状态中的状态时长。

使用者可以根据每个样件的情况，单独设定参数并控制单件的测试开始与停止。

同时根据控制器的一些反馈报文或I/O值等，可通过CANoe加载数据库文件等方式实现一些反馈值的解析，如控制器当前的温度，电压等参数。可将数据集成在面板中进行读取和参考。

CANoe环境和脚本：

除了交互界面外，CANoe想要实现对目标阀体的控制还需要我们编辑变量和脚本。

交互界面的实质是对于我们CANoe软件环境中的变量进行控制，将变量通过脚本处理以报文的形式通过总线发送到我们的被测阀体，实现阀体动作。

可以根据不同的样件参数设定不同的CANoe系统变量，并和交互界面控件关联。比如测试的开始停止，动作时长的设定等，都以变量的形式进入CANoe系统环境。

CANoe中的脚本为CAPL语言，是一种面向事件的类C语言，在脚本中可以编写控制报文，报文发送周期，数据回读处理等相关功能语句。在CANoe系统中的变量也是CAPL脚本的处理对象，可以针对输入系统中的数值进行运算和处理。

图7 CANoe simulation标签变量和仿真窗口

图8 CANoe脚本编辑界面

解决方案优势

• 使用图形化交互界面和控件，简化控制流程

• 基于CANoe开发，并可通过CANoe平台实现其他功能，如：观测总线通讯状态，控制过程的记录和回放，被测件状态信息回读等

• 可实现自定义控制逻辑，扩展性更高

总结

无论是测试阀体、泵体、电机单个零部件还是其他电子电器零部件组，无论是LIN总线零部件还是CAN总线或其他总线形式通讯的零部件，大批量大规模的测试更多需要的是自动化的控制和测试方式去节省人工和节约测试时间。

以CANoe为平台开发的控制工程以图形化的界面和简介的操控方式能够大大提高测试效率，并且依靠CANoe软件本身的功能实现测试以外如数据分析记录、样件仿真、诊断等更多功能的扩展。

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北汇信息可以根据客户的实际需求定制开发相关控制工程，以及提供对设备的调试和培训等定制化服务，协助客户更快更高效完成产品PV的验证工作。

注：
图中部分图片来自于Vector。

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