硬件測(cè)試規(guī)范最新

1、項(xiàng)目：純電動(dòng)A級(jí)轎車(chē)項(xiàng)目整車(chē)控制器硬件測(cè)試規(guī)范編號(hào)：版本:_V編制：校對(duì)：審核：標(biāo)準(zhǔn)化：會(huì)簽：批準(zhǔn)：安徽江淮汽車(chē)股份有限公司2010年07月10日版本信息版本號(hào)日期作者描述2010/03/01陳繼第一輪初稿2010/04/08陳繼第二次修改2010/04/28陳繼第三次修改2010/05/10陳繼第四次修改批準(zhǔn)實(shí)施1適用范圍本規(guī)范適用于JAC技術(shù)中心新能源汽車(chē)部整車(chē)控制器硬件測(cè)試。該測(cè)試規(guī)范只用于 研發(fā)階段的功能測(cè)試，不包含控制器環(huán)境耐久測(cè)試。2 參考標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)名稱(chēng)ISO 7637- 2: 2002Road vehicles - Electricaldisturbance byconductio

2、n and couplingCISPR25Radio disturbance characteristicsfor theprotection of receivers used on board vehicles, boats, and on devices-Limits and methods ofmeasurementISO11452-2Road vehicles - Component test methods for electrical disturbances from narrowband radiated electromagnetic energy Part 2: Abso

3、rber-lined shielded enclosureISO11452-4Road vehicles - Component test methods for electrical disturbances from narrowband radiated electromagnetic energy Part 4:Bulk current injection (BCI)ISO10605Road vehicles- Test methods for electrical disturbances from electrostatic dischargeEN/IEC 60068-2-11-K

4、aEnvironmental Testing. Test Methods. Tests. Test KA Salt MistEN/IEC 60068-2-27EnvironmentalTesting.TestMethods.Environmental testing procedures, Test. Test Ea and guidelines. ShockEN/IEC 60068-2-32Environmental Testing. Test Methods. Test Ed, Free FallDIN 40 050: Part 9: 1993IEC 529Road Vehicles. D

5、egree of protection (IP Code). Protection against foreign objects, water and access. Electrical EquipmentISO 16750 (Draft)Road Vehicles - Environmental Conditions and testing of E/E equipmentISO 16750 -3Road vehicles-Environmentalconditionsandtestingforelectricaland electronicequipment-Part 3: Mecha

6、nical loadsEN/IEC 61000-2-6Environmental testing - Part 2: Tests - Test Fc: Vibration (sinusoidal)3術(shù)語(yǔ)解釋原理圖電路原理圖，用原理圖設(shè)計(jì)工具（EDA繪制的，表達(dá)硬件電路中各種器件之間的 連接關(guān)系的圖。網(wǎng)絡(luò)表由原理圖設(shè)計(jì)工具自動(dòng)生成的，表達(dá)元器件電氣連接關(guān)系的文本文件， 一般包含元 器件封裝、網(wǎng)絡(luò)列表和屬性定義等組成部分。PCBPrint circuit Board:印刷電路板。目前大多數(shù)的電路板都是采用貼附抗蝕刻劑（壓 膜或涂布），經(jīng)過(guò)曝光顯影后，再用蝕刻方式做出電路板。布局PCBS計(jì)過(guò)程中，按

7、照設(shè)計(jì)要求，把元器件放置到印刷電路板上的過(guò)程。單位換算1英寸（mil ）=毫米（mm）1克（g）=盎司（OZ）4硬件單元系統(tǒng)測(cè)試規(guī)范數(shù)字信號(hào)輸入測(cè)試在試驗(yàn)室里，按照電路設(shè)計(jì)原理圖，在萬(wàn)能板上離線搭建開(kāi)放測(cè)試電路。利用萬(wàn)用 表，示波器，獨(dú)立可調(diào)電源，信號(hào)發(fā)生器等設(shè)備進(jìn)行電路調(diào)試，特別是器件參數(shù)的調(diào)整。測(cè)試結(jié)果和電路調(diào)整應(yīng)該做好相應(yīng)的紀(jì)錄。硬件電路的變更紀(jì)錄，包括試驗(yàn)過(guò)程中測(cè)試和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的紀(jì)錄和模塊參數(shù)的更新和調(diào)節(jié)。紀(jì)錄表格模板見(jiàn)第6章附錄。輸入信號(hào)的來(lái)源，有實(shí)際部件的，需要將實(shí)際部件接入電路；如果實(shí)際部件獲取比 較困難的，如ABS空制器等，可以通過(guò)信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生需要的信號(hào)。電路測(cè)試和調(diào)整的內(nèi)容包

8、括：A.正常信號(hào)輸入下，電路能否正常工作。特別是需要通過(guò)示波器觀察實(shí)際信號(hào)的跳 變過(guò)程。如果電路無(wú)法正常工作，或正常工作了，但信號(hào)無(wú)法達(dá)到設(shè)計(jì)要求時(shí)，應(yīng)該進(jìn)行 參數(shù)調(diào)整，如更換電阻阻值等。如果是電路原理本身邏輯有問(wèn)題， 可采用在Mulisim上進(jìn) 行電路仿真，確認(rèn)邏輯是正確的后，再實(shí)際搭建電路調(diào)整。B.在極限工作情況下，電路能否能正常工作，以及是否需要正常工作。極限工作情 況的出現(xiàn)，主要是由于電源電壓變化，導(dǎo)致的輸入信號(hào)和上拉電壓等產(chǎn)生變化。 電路應(yīng)該 根據(jù)電源等級(jí)進(jìn)行功能的實(shí)現(xiàn)。下表為在不同電源電壓下，控制器功能實(shí)現(xiàn)的分級(jí)。該表 格可用來(lái)判斷該電路在極限工作情況下是否需要正常工作。表1 ：電

9、源等級(jí)表C.確認(rèn)電路中，各個(gè)器件的對(duì)該部分接口電路的影響，便于后期DFEMA勺形成。如，電路中某電阻短路后，電路會(huì)出現(xiàn)什么異常等。在實(shí)際電路測(cè)試中，可采用將器件斷路，短 路或通過(guò)極限條件將器件燒毀的方式，實(shí)際分析電路的變化。D.對(duì)于某些重要的電路，看是否有冗余設(shè)計(jì)。在測(cè)試時(shí)，可將冗余設(shè)計(jì)的所有電路進(jìn) 行同時(shí)整體測(cè)試。例如制動(dòng)踏板上的兩路冗余的剎車(chē)信號(hào)。E.特別注意，某些輸入信號(hào)可能其他部件也在使用。所以，測(cè)試時(shí)可將其余部件的對(duì)外 電氣特性引入。例如，手剎信號(hào)，該信號(hào)同時(shí)還要給儀表。儀表接收該信號(hào)時(shí)，對(duì)外有輸出 上拉電壓。Low Side數(shù)字信號(hào)輸入Low Side數(shù)字信號(hào)，即信號(hào)狀態(tài)為0V （

10、車(chē)身搭鐵地）和OPEN（懸空）兩種類(lèi)型。典型 信號(hào)代表為手剎上觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)信號(hào)。拉上手剎時(shí)，手剎上的觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)，通過(guò)機(jī)械結(jié)構(gòu)與車(chē)身導(dǎo) 通，觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)信號(hào)為0V;釋放手剎時(shí)，手剎上的觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，此時(shí)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)信號(hào)處于懸空 的狀態(tài)。該部分接口電路的原理圖如圖 1所示。測(cè)試時(shí)，可按照上述的 A、B、C、D E的規(guī) 范進(jìn)行測(cè)試。圖1: Low Side輸入信號(hào)原理圖High Side 數(shù)字信號(hào)輸入High Side數(shù)字信號(hào)，即信號(hào)狀態(tài)為12V （車(chē)載12V鉛酸蓄電池）和OPEN（懸空）兩種 類(lèi)型。典型信號(hào)代表為點(diǎn)火開(kāi)關(guān) ONW號(hào)。點(diǎn)火開(kāi)關(guān)旋至ONffi ST檔時(shí)，輸出12V電平信號(hào)； 點(diǎn)火開(kāi)關(guān)旋至ACCf口

11、OFF檔時(shí)，該信號(hào)斷開(kāi)，處于懸空狀態(tài)。該部分接口電路的原理圖如圖2 所示。測(cè)試時(shí)，可按照上述的 A B、C、D E的規(guī)范進(jìn)行測(cè)試。圖2： High Side輸入信號(hào)原理圖隔離數(shù)字信號(hào)輸入隔離數(shù)字信號(hào)，即信號(hào)狀態(tài)為12V或者懸空狀態(tài)，以及12V或者0V狀態(tài)。該信號(hào)為電 流信號(hào)，抗干擾能力比電壓信號(hào)強(qiáng)，且能夠?qū)蓚€(gè)系統(tǒng)的地信號(hào)平面隔開(kāi)。這部分電路主要 是用于整車(chē)控制系統(tǒng)中一些電控部件不希望受到外部信號(hào)干擾。例如，BMS勺外部接口信號(hào)，電機(jī)控制器外部接口信號(hào)。測(cè)試時(shí)，可按照上述的 A B C、D E的規(guī)范進(jìn)行測(cè)試。唯一特 別的是，需要測(cè)量該信號(hào)的電流強(qiáng)度，確定光耦器件導(dǎo)通信號(hào)范圍。同時(shí)，還需要考慮不

12、同 溫度下，信號(hào)的受影響情況。具體可參考該器件的Datasheet描述。圖3:隔離數(shù)字信號(hào)輸入模擬信號(hào)輸入測(cè)試整車(chē)控制器采集的模擬信號(hào)主要來(lái)自兩部分：傳感器（如，水溫傳感器）的輸出信號(hào)和 人機(jī)部件的輸出信號(hào)（如，電子加速踏板）。模擬信號(hào)的接口電路一般比較簡(jiǎn)單，主要是一些 濾波，分壓和鉗位電路。測(cè)試時(shí)，模擬信號(hào)的產(chǎn)生需接入實(shí)際部件，如將電子加速踏板接入 電路。具體的測(cè)試波形，需用示波器進(jìn)行紀(jì)錄。測(cè)試時(shí)，可按照上述的A、B、C、D E的規(guī)范進(jìn)行測(cè)試。圖3為該部分信號(hào)的接口電路原理圖。注意：水溫傳感器等部件，需要控制器 內(nèi)部上拉。這里的原理圖，沒(méi)有畫(huà)出。圖4：模擬信號(hào)接口電路頻率信號(hào)輸入測(cè)試整車(chē)上的

13、頻率信號(hào)主要來(lái)源于 ABS6制器車(chē)速信號(hào)。頻率信號(hào)需要控制器內(nèi)部上拉電壓， 接口電路也比較簡(jiǎn)單，同模擬信號(hào)輸入接口電路類(lèi)似，只是MCU勺接口 Pin腳不同，需要用到特殊的捕捉口進(jìn)行采集。圖 4為接口電路原理圖。測(cè)試時(shí)，可按照上述的 A、B、C、D E 的規(guī)范進(jìn)行測(cè)試。圖5：頻率信號(hào)輸入接口電路數(shù)字信號(hào)輸出測(cè)試數(shù)字信號(hào)輸出采用Driver芯片。該芯片能夠驅(qū)動(dòng)負(fù)載工作，同時(shí)能夠?qū)⑤敵龆丝诘墓收线M(jìn)行反饋。芯片離線平臺(tái)電路，首先可根據(jù)芯片的Datasheet搭建標(biāo)準(zhǔn)電路，讓芯片能夠工作，如果對(duì)芯片比較熟悉的話，可以跳過(guò)；然后，根據(jù)原理圖搭建開(kāi)放電路測(cè)試。測(cè)試時(shí)， 可用信號(hào)發(fā)生器模擬控制信號(hào)，控制芯片輸

14、出；當(dāng)芯片是采用SPI等串口通訊方式進(jìn)行控制時(shí)，可利用開(kāi)發(fā)板進(jìn)行控制芯片輸出。圖6為驅(qū)動(dòng)芯片的外圍應(yīng)用實(shí)例。測(cè)試時(shí)，也可按照上述的A、R C、D E的規(guī)范進(jìn)行測(cè)試。在極限測(cè)試時(shí)，可將輸出口進(jìn)行對(duì)電源短接，對(duì)地短接，過(guò)溫，多過(guò)流等。在產(chǎn)生這 些故障時(shí)，輸出口是否帶有保護(hù)功能，同時(shí)是否有故障進(jìn)行反饋。圖6:驅(qū)動(dòng)芯片外圍電路圖模擬信號(hào)輸出測(cè)試模擬信號(hào)的輸出采用是一款 DA轉(zhuǎn)換芯片輸出。該芯片的測(cè)試離線電路的搭建可參考數(shù) 字信號(hào)輸出部分。測(cè)試時(shí)，看輸出波形需要用示波器進(jìn)行觀察并紀(jì)錄。極限的工作狀況下也 需要對(duì)輸出口作一些故障操作，如對(duì)地短接，對(duì)電源短接等。注意，特別注意輸出波形的上 下門(mén)限值。例如，模

15、擬加速踏板的信號(hào)輸出，范圍就是 V,而不是V。如果輸出0V和5V, 接受該信號(hào)的系統(tǒng)會(huì)認(rèn)為是輸出有故障。測(cè)試時(shí)，也可按照上述的 A、B、C D E的規(guī)范進(jìn)行測(cè)試。對(duì)輸出信號(hào)的觀察，還可以 把輸出波形和實(shí)際部件的波形進(jìn)行對(duì)比。例如，模擬電子加速踏板的輸出信號(hào)給電子節(jié)氣門(mén)。 這就可以將輸出的波形和實(shí)際踏板產(chǎn)生的波形進(jìn)行對(duì)比觀察。電源測(cè)試電源部分的測(cè)試需要分為不同的供電系統(tǒng)，分別測(cè)試。首先，12V蓄電池部分的測(cè)試。電路原理圖為圖 6所示。主要需要考慮電源反接，電源 過(guò)壓等極限狀態(tài)的測(cè)試?？催@部分電路的保護(hù)設(shè)計(jì)是否到位。具體的要求，可參考電源分級(jí) 的表格。圖6：電源部分原理圖其次，12V轉(zhuǎn)5V的電源部

16、分測(cè)試。圖7為電源轉(zhuǎn)換電路的原理圖。該部分電路主要有電 源轉(zhuǎn)換芯片來(lái)實(shí)現(xiàn)的。測(cè)試時(shí)，可參考上述的 Driver芯片的測(cè)試方法。同時(shí)，可長(zhǎng)時(shí)間讓芯 片工作，并且讓輸入電源有一些波動(dòng)，看輸出電源是否穩(wěn)定。同時(shí)，可用手感受或則電子溫 度計(jì)確認(rèn)溫度的變化情況。圖7: 12V轉(zhuǎn)5V外圍電路原理圖最后，輸出給傳感器的5V供電，該部分電路也是通過(guò)芯片來(lái)實(shí)現(xiàn)的。測(cè)試時(shí)，可參考 上述的Driver芯片的測(cè)試方法。極限考慮時(shí)，可進(jìn)行輸出部分短路等操作，看是否能實(shí)現(xiàn)保 護(hù)功能。圖8：傳感器供電芯片外圍電路原理圖通訊接口測(cè)試整車(chē)控制器的通訊接口主要有 CAN!訊模塊，K線通訊模塊和485通訊模塊。MCU 通過(guò)通訊芯片

17、與外部實(shí)現(xiàn)某種類(lèi)型的通訊。測(cè)試電路的搭建，應(yīng)詳細(xì)參考各通訊芯片的Datasheet里面的測(cè)試方法。CAN訊模塊的測(cè)試電路如圖9所示。圖9： CAN!訊測(cè)試電路原理圖測(cè)試時(shí)，可參考上述的Driver芯片的測(cè)試方法。信號(hào)的產(chǎn)生可通過(guò)信號(hào)發(fā)生器或 開(kāi)發(fā)板來(lái)做。輸出的通訊波形，可用示波器進(jìn)行觀察。示波器在觀察CAN訊的信號(hào)波形時(shí)，可采用兩路輸入觀察，即把 CAN儕口 CANIM形同時(shí)接入示波器。極限的工作 狀態(tài)，可考慮取消終端電阻，引入一些干擾，看波形的變化情況。其他通訊方式，如 485, KLine的測(cè)試，可參考CAN奠塊的測(cè)試方法。5硬件系統(tǒng)測(cè)試規(guī)范硬件系統(tǒng)測(cè)試主要是是針對(duì)已經(jīng)做好的整車(chē)控制器硬件

18、。在硬件完成了底層驅(qū)動(dòng)模塊設(shè)計(jì)后，需要進(jìn)入的下一步工作即是對(duì)控制器硬件的各個(gè)模塊的整體系統(tǒng)測(cè)試。硬件驅(qū)動(dòng)模塊測(cè)試本節(jié)主要內(nèi)容為硬件驅(qū)動(dòng)模塊的一些測(cè)試方法。.對(duì)于已經(jīng)設(shè)計(jì)好的驅(qū)動(dòng)模塊，必須要經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的單元測(cè)試后才能使用；同時(shí)，測(cè)試過(guò) 程要以目錄的形式保留下來(lái)，用于備案。.對(duì)于有可視執(zhí)行結(jié)果的模塊要先測(cè)試?？梢晥?zhí)行結(jié)果是指能通過(guò)小燈的亮滅，LED或用口等設(shè)備去顯示的執(zhí)行結(jié)果。對(duì)于有可視結(jié)果的模塊先行測(cè)試，主要是用于具有不可視執(zhí) 行結(jié)果模塊的測(cè)試。當(dāng)評(píng)估板上對(duì)應(yīng)沒(méi)有的可視化執(zhí)行設(shè)備(如電機(jī))時(shí)，可以用小燈來(lái)等 效處理。因?yàn)楸举|(zhì)上都是開(kāi)關(guān)量的輸出，只要輸出的開(kāi)關(guān)量正常即可證明模塊是正確的。.測(cè)試用例要

19、盡可能覆蓋。測(cè)試只能證明錯(cuò)誤的存在，而不能證明錯(cuò)誤的不存在。測(cè)試 用例至少要包括邊界值和中間值，合法值和非法值，要保證盡可能多的情況在時(shí)間上和空間 上被覆蓋。例如：對(duì)三盞小燈驅(qū)動(dòng)模塊的測(cè)試，必須有每一盞的亮和滅，三盞全亮，全滅， 三盞逐漸全亮，三盞逐漸全滅等測(cè)試用例。.對(duì)于無(wú)可視執(zhí)行結(jié)果的模塊的測(cè)試。對(duì)于無(wú)可視化執(zhí)行結(jié)果的模塊，特別是把數(shù)據(jù) 從外設(shè)硬件傳到內(nèi)存的輸入模塊，由于無(wú)法觀測(cè)模塊的執(zhí)行結(jié)果，必須要借助于具有可視執(zhí) 行結(jié)果的模塊來(lái)顯示。這也是可視執(zhí)行結(jié)果的模塊要先行測(cè)試的原因。注意，由于借助了具 有可視執(zhí)行結(jié)果的模塊，就有可能發(fā)現(xiàn)該模塊有問(wèn)題，此時(shí)必須要返回到有問(wèn)題模塊的測(cè)試 目錄，找出

20、問(wèn)題，重新生成新的驅(qū)動(dòng)模塊，然后再拿過(guò)來(lái)使用。而不能簡(jiǎn)單的直接在無(wú)可視 執(zhí)行結(jié)果的模塊的測(cè)試中直接修改，因?yàn)檫@將違反了面向硬件對(duì)象的驅(qū)動(dòng)封裝原則。.測(cè)試工程中的說(shuō)明。用于測(cè)試驅(qū)動(dòng)模塊的工程中，必須要有一個(gè)用于記錄測(cè)試信息 的文本文件。記錄的內(nèi)容包括測(cè)試人，測(cè)試時(shí)間，測(cè)試結(jié)果及意見(jiàn)等相關(guān)信息。如果測(cè)試信 息的內(nèi)容比較多，也可以在測(cè)試目錄中專(zhuān)門(mén)建一個(gè)WORDC檔，用于進(jìn)一步的說(shuō)明測(cè)試信息。.編寫(xiě)測(cè)試工程的注意事項(xiàng)(1)在測(cè)試工程中調(diào)用測(cè)試模塊時(shí)，最好把測(cè)試用例以常量形式傳入測(cè)試模塊。(2)由于主循環(huán)或定時(shí)中斷能重復(fù)多次執(zhí)行，所以在有很多測(cè)試用例的情況下，可以通過(guò)把測(cè)試用例放到靜態(tài)變量中，然后不斷修改靜態(tài)變量，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)對(duì)測(cè)試用例的覆蓋測(cè)試。(3