CN113110394A - 多控制器联合硬件在环测试系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多控制器联合硬件在环测试系统及方法，属于车辆测试技术领域。本发明通过实时操作模块、测试模块、故障注入模块及被测控制器模块依次连接，实时操作模块与故障注入模块连接，被测控制器模块包括相互连接的助力转向控制器、底盘控制器、发动机控制器及变速箱控制器，实时操作模块根据车辆模型信号获取各控制器对应的传感信号，根据传感信号生成运行工况信号，测试模块根据运行工况信号生成传感器特性信号，故障注入模块根据传感器特性信号生成故障测试信号，被测控制器模块根据故障测试信号对各控制器进行测试，生成测试信号，实时操作模块根据测试信号实现多控制器测试，多控制器的联合运行提高车辆硬件在环测试覆盖度。

Description

多控制器联合硬件在环测试系统及方法

技术领域

本发明涉及车辆测试技术领域，尤其涉及一种多控制器联合硬件在环测试系统及方法。

背景技术

随着国内汽车智能化发展程度越来越高，总线技术的应用和对电子控制单元(Electronic Control Unit，ECU)大规模使用，使得硬件在环测试(Hardware-in-the-Loop，HIL)需求也越来越大。硬件在环测试是整车开发过程中不可或缺的环节之一，硬件在环测试可进行部分极限工况测试，从而避免实车测试时的风险。目前，硬件在环测试方案主要集中在单节点控制器的测试，以获得单个ECU的功能测试结果，使得整车硬件在环测试覆盖度较低。上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种多控制器联合硬件在环测试系统及方法，旨在解决现有技术中硬件在环测试方案主要集中在单节点控制器的测试，使得整车硬件在环测试覆盖度较低的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种多控制器联合硬件在环测试系统，所述多控制器联合硬件在环测试系统包括依次连接的实时操作模块、测试模块、故障注入模块及被测控制器模块，所述实时操作模块与所述故障注入模块连接，所述被测控制器模块包括相互连接的助力转向控制器、底盘控制器、发动机控制器及变速箱控制器；

所述实时操作模块，用于获取车辆模型信号，根据所述车辆模型信号获取所述被测控制器模块中各控制器对应的传感信号，根据所述传感信号生成运行工况信号，将所述运行工况信号发送至所述测试模块；

所述测试模块，用于根据所述运行工况信号生成传感器特性信号，将所述传感器特性信号发送至所述故障注入模块；

所述故障注入模块，用于根据所述传感器特性信号生成故障测试信号，将所述故障测试信号发送至所述被测控制器模块；

所述被测控制器模块，用于根据所述故障测试信号对各控制器进行测试，生成测试信号，将所述测试信号发送至所述故障注入模块，以使所述故障注入模块将所述测试信号反馈至所述实时操作模块，实现多控制器测试。

可选地，所述实时操作模块包括：第一实时操作单元、第二实时操作单元及第三实时操作单元；

所述第二实时操作单元及所述第三实时操作单元分别与所述第一实时操作单元光纤连接，所述第一实时操作单元、所述第二实时操作单元及所述第三实时操作单元分别与所述测试模块光纤连接，所述第一实时操作单元、所述第二实时操作单元及所述第三实时操作单元还分别与所述故障注入模块光纤连接。

可选地，所述第一实时操作单元，用于获取车辆模型信号，根据所述车辆模型信号生成信号采集指令，根据所述信号采集指令获取所述底盘控制器对应的第一传感信号，并将所述信号采集指令输出至所述第二实时操作单元及所述第三实时操作单元；

所述第二实时操作单元，用于根据所述信号采集指令获取所述助力转向控制器对应的第二传感信号，将所述第二传感信号反馈至所述第一实时操作单元；

所述第三实时操作单元，用于根据所述信号采集指令获取所述发动机控制器及所述变速箱控制器对应的第三传感信号，将所述第三传感信号反馈至所述第一实时操作单元；

所述第一实时操作单元，还用于根据所述第一传感信号、所述第二传感信号及所述第三传感信号生成运行工况信号，将所述运行工况信号发送至所述测试模块、以使所述测试模块进行仿真。

可选地，所述测试模块包括：第一测试组件、第二测试组件及第三测试组件；

所述第一测试组件与所述第一实时操作单元光纤连接，第二测试组件与所述第二实时操作单元光纤连接，第三测试组件与所述第三实时操作单元光纤连接，所述第一测试组件、所述第二测试组件及所述第三测试组件分别与所述故障注入模块线束连接。

可选地，所述第一测试组件，用于根据所述运行工况信号生成所述底盘控制器对应的第一传感器特性信号，将所述第一传感器特性信号发送至所述故障注入模块，以使所述故障注入模块对所述底盘控制器进行故障注入；

所述第二测试组件，用于根据所述运行工况信号生成所述助力转向控制器对应的第二传感器特性信号，将所述第二传感器特性信号发送至所述故障注入模块，以使所述故障注入模块对所述助力转向控制器进行故障注入；

所述第三测试组件，用于根据所述运行工况信号生成所述发动机控制器及所述变速箱控制器对应的第三传感器特性信号，将所述第三传感器特性信号发送至所述故障注入模块，以使所述故障注入模块对所述发动机控制器及所述变速箱控制器进行故障注入。

可选地，所述故障注入模块包括：第一故障注入单元、第二故障注入单元及第三故障注入单元；

所述第一故障注入单元分别与所述第一测试组件及所述底盘控制器线束连接，所述第二故障注入单元分别与所述第二测试组件及所述助力转向控制器线束连接，所述第三故障注入单元分别与所述第三测试组件及所述发动机控制器及所述变速箱控制器线束连接，其中，所述第一故障注入单元还分别与所述被测控制器模块及所述第一实时操作单元CAN总线连接。

可选地，所述第一故障注入单元，用于根据所述第一传感器特性信号生成所述底盘控制器对应的第一故障测试信号，将所述第一故障测试信号发送至所述被测控制器模块，以使所述被测控制器模块对所述底盘控制器进行测试；

所述第二故障注入单元，用于根据所述第二传感器特性信号生成所述助力转向控制器对应的第二故障测试信号，将所述第二故障测试信号发送至所述被测控制器模块，以使所述被测控制器模块对所述助力转向控制器进行测试；

所述第三故障注入单元，用于根据所述第三传感器特性信号生成所述发动机控制器及所述变速箱控制器对应的第三故障测试信号，将所述第三故障测试信号发送至所述被测控制器模块，以使所述被测控制器模块对所述发动机控制器及所述变速箱控制器进行测试。

可选地，所述多控制器联合硬件在环测试系统还包括：上位机及交换机，所述上位机与所述交换机网线连接，所述交换机与所述实时操作模块网线连接。

可选地，所述上位机，用于获取车辆模型，根据所述车辆模型生成所述车辆模型信号，将所述车辆模型信号发送至所述交换机；

所述交换机，用于将所述车辆模型信号发送至所述实时操作模块，以使所述实时操作模块得到所述车辆模型信号；

所述交换机，还用于接收所述实时操作模块发送的所述测试信号，将所述测试信号反馈至所述上位机；

所述上位机，还用于接收所述测试信号，根据所述测试信号对多控制器测试结构进行展示。

此外，为实现上述目的，本发明还提出一种多控制器联合硬件在环测试方法，所述多控制器联合硬件在环测试方法应用于如上文所述的多控制器联合硬件在环测试系统，所述多控制器联合硬件在环测试系统包括：实时操作模块、测试模块、故障注入模块及被测控制器模块；

所述多控制器联合硬件在环测试方法包括：

所述实时操作模块获取车辆模型信号，根据所述车辆模型信号获取所述被测控制器模块中各控制器对应的传感信号，根据所述传感信号生成运行工况信号，将所述运行工况信号发送至所述测试模块；

所述测试模块根据所述运行工况信号生成传感器特性信号，将所述传感器特性信号发送至所述故障注入模块；

所述故障注入模块根据所述传感器特性信号生成故障测试信号，将所述故障测试信号发送至所述被测控制器模块；

所述被测控制器模块根据所述故障测试信号对各控制器进行测试，生成测试信号，将所述测试信号发送至所述故障注入模块，以使所述故障注入模块将所述测试信号反馈至所述实时操作模块，实现多控制器测试。

本发明多控制器联合硬件在环测试系统包括依次连接的实时操作模块、测试模块、故障注入模块及被测控制器模块，实时操作模块与故障注入模块连接，被测控制器模块包括相互连接的助力转向控制器、底盘控制器、发动机控制器及变速箱控制器，实时操作模块获取车辆模型信号，根据车辆模型信号获取被测控制器模块中各控制器对应的传感信号，根据传感信号生成运行工况信号，将运行工况信号发送至测试模块，测试模块根据运行工况信号生成传感器特性信号，将传感器特性信号发送至故障注入模块，故障注入模块根据传感器特性信号生成故障测试信号，将故障测试信号发送至被测控制器模块，被测控制器模块根据故障测试信号对各控制器进行测试，生成测试信号，将测试信号发送至故障注入模块，以使故障注入模块将测试信号反馈至实时操作模块，实现多控制器测试，多控制器的联合运行提高车辆硬件在环测试覆盖度。

附图说明

图1为本发明多控制器联合硬件在环测试系统第一实施例的结构示意图；

图2为本发明多控制器联合硬件在环测试系统第二实施例的结构示意图；

图3为本发明多控制器联合硬件在环测试方法第一实施例的流程示意图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				100	实时操作模块	101	第一实时操作单元
200	测试模块	102	第二实时操作单元
				300	故障注入模块	103	第三实时操作单元
400	被测控制器模块	201	第一测试组件
				500	上位机	202	第二测试组件
600	交换机	203	第三测试组件
				EPS	助力转向控制器	301	第一故障注入单元
ESC	底盘控制器	302	第二故障注入单元
				EMS	发动机控制器	303	第三故障注入单元
TCU	变速箱控制器	B	线束
				A	光纤	C	CAN总线
D	网线

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

参照图1，图1为本发明多控制器联合硬件在环测试系统第一实施例的结构示意图。

本第一实施例中，所述多控制器联合硬件在环测试系统包括依次连接的实时操作模块100、测试模块200、故障注入模块300及被测控制器模块400，所述实时操作模块100与所述故障注入模块300连接，所述被测控制器模块400包括相互连接的助力转向控制器EPS、底盘控制器ESC、发动机控制器EMS及变速箱控制器TCU。

需要说明的是，实时操作模块100可分别与测试模块200及故障注入模块300光纤A连接，实时操作模块100还与故障注入模块300通过CAN总线C连接，故障注入模块300分别与测试模块200及被测控制器模块400线束B连接，被测控制器模块400中采用CAN总线C相互连接的助力转向控制器EPS、底盘控制器ESC、发动机控制器EMS及变速箱控制器TCU还同时与故障注入模块300通过CAN总线C连接。

所述实时操作模块100，用于获取车辆模型信号，根据所述车辆模型信号获取所述被测控制器模块400中各控制器对应的传感信号，根据所述传感信号生成运行工况信号，将所述运行工况信号发送至所述测试模块200。

应当理解的是，实时操作模块100可以为一台装有实时操作系统的计算机，如面向仪器系统的外围组件互连扩展(PCI extensions for Instrumentation，PXI)机箱。实时操作模块100内部可包括实时处理器和现场可编程逻辑门阵列(Field Programmable GateArray，FPGA)，支持下载Simulink编译后的算法文件并进行在线标定，实时操作模块100的计算机支持网卡接口以及光纤接口，本实施例不加以限制。

可以理解的是，车辆模型信号可包括用户上传的已开发完善的车辆模型和模型使用时间，车辆模型可以包括转向、底盘、发动机、变速箱等控制器的虚拟模型。实时操作模块100中的实时处理器在运行该虚拟模型时，可通过光纤A从测试模块200中获取被测控制器模块400中各控制器对应的传感信号，因测试模块200具有仿真功能，测试模块200中存储有助力转向控制器EPS、底盘控制器ESC、发动机控制器EMS及变速箱控制器TCU需要的传感器类型的信息，传感信号可为被测控制器模块400中各控制器需要的传感器类型的信息，运行工况信号可为实时操作模块100内的车辆模型计算得出整个车辆中各控制器的一些运行状态信息(如温度，输出功率及压力值等状态信息)，本实施例不加以限制。

所述测试模块200，用于根据所述运行工况信号生成传感器特性信号，将所述传感器特性信号发送至所述故障注入模块300。

需要说明的是，测试模块200包括模拟、数字信号仿真板卡总成，电压信号、电流信号、PWM信号、数字信号采集板卡总成，且测试模块200支持光纤接口。

可以理解的是，测试模块200的调理仿真板卡根据运行工况信号进行仿真，传感器特性信号可为传感器输出的仿真结果，本实施例不加以限制。

所述故障注入模块300，用于根据所述传感器特性信号生成故障测试信号，将所述故障测试信号发送至所述被测控制器模块400。

易于理解的是，故障测试信号可为根据传感器特性信号实现短路到高电压、地，断路等故障的测试信号。测试模块200与被测控制器模块400之间的线束B连接全部经过故障注入模块300，且采用接插件的方式进行连接，故障注入模块300可通过两根线束B与被测控制器模块400连接，一根用于进行传感器仿真的信号传输，另一根用于执行器信号采集，两根线束B互相隔离，信号传输互补干扰且有利于提高信号传输速度，本实施例不加以限制。

所述被测控制器模块400，用于根据所述故障测试信号对各控制器进行测试，生成测试信号，将所述测试信号发送至所述故障注入模块300，以使所述故障注入模块300将所述测试信号反馈至所述实时操作模块100，实现多控制器测试。

易于理解的是，测试信号可为多控制器联合硬件在环测试系统的测试结果，且可包括单控制器或多控制器的测试结果，被测控制器模块400可包括助力转向控制器EPS、底盘控制器ESC、发动机控制器EMS及变速箱控制器TCU的硬件、线束B、接插件及电控执行器单元，电控执行器单元包括多个电控执行器，各电控执行器分别于各控制器连接，用于控制对应控制器是否接入到整体硬件在环测试系统中，从而实现单控制器测试或多控制器联合测试，被测控制器模块400中各控制器都支持CAN总线通讯，本实施例不加以限制。

本实施例通过多控制器联合硬件在环测试系统包括依次连接的实时操作模块100、测试模块200、故障注入模块300及被测控制器模块400，实时操作模块100与故障注入模块300连接，被测控制器模块400包括相互连接的助力转向控制器EPS、底盘控制器ESC、发动机控制器EMS及变速箱控制器TCU，实时操作模块100获取车辆模型信号，根据车辆模型信号获取被测控制器模块400中各控制器对应的传感信号，根据传感信号生成运行工况信号，将运行工况信号发送至测试模块200，测试模块200根据运行工况信号生成传感器特性信号，将传感器特性信号发送至故障注入模块300，故障注入模块300根据传感器特性信号生成故障测试信号，将故障测试信号发送至被测控制器模块400，被测控制器模块400根据故障测试信号对各控制器进行测试，生成测试信号，将测试信号发送至故障注入模块300，以使故障注入模块300将测试信号反馈至实时操作模块100，实现多控制器测试，多控制器的联合运行提高车辆硬件在环测试覆盖度。

参考图2，图2为本发明多控制器联合硬件在环测试系统第二实施例的结构示意图，基于第一实施例提出本发明多控制器联合硬件在环测试系统第二实施例。

本实施例中，所述实时操作模块100包括：第一实时操作单元101、第二实时操作单元102及第三实时操作单元103；

所述第二实时操作单元102及所述第三实时操作单元103分别与所述第一实时操作单元101光纤A连接，所述第一实时操作单元101、所述第二实时操作单元102及所述第三实时操作单元103分别与所述测试模块200光纤A连接，所述第一实时操作单元101、所述第二实时操作单元102及所述第三实时操作单元103还分别与所述故障注入模块300光纤A连接。

所述第一实时操作单元101，用于获取车辆模型信号，根据所述车辆模型信号生成信号采集指令，根据所述信号采集指令获取所述底盘控制器ESC对应的第一传感信号，并将所述信号采集指令输出至所述第二实时操作单元102及所述第三实时操作单元103；

所述第二实时操作单元102，用于根据所述信号采集指令获取所述助力转向控制器EPS对应的第二传感信号，将所述第二传感信号反馈至所述第一实时操作单元101；

所述第三实时操作单元103，用于根据所述信号采集指令获取所述发动机控制器EMS及所述变速箱控制器TCU对应的第三传感信号，将所述第三传感信号反馈至所述第一实时操作单元101；

所述第一实时操作单元101，还用于根据所述第一传感信号、所述第二传感信号及所述第三传感信号生成运行工况信号，将所述运行工况信号发送至所述测试模块200、以使所述测试模块200进行仿真。

应当理解的是，第一实时操作单元101接收用户上传的车辆模型信号，车辆模型信号可包括用户上传的已开发完善的车辆模型和模型使用时间，车辆模型可以包括转向、底盘、发动机、变速箱等控制器的虚拟模型，第一实时操作单元101在运行虚拟模型时生成信号采集指令，信号采集指令用于使第二实时操作单元102及第三实时操作单元103获取被测控制器模块400中对应控制器的传感信号。第一实时操作单元101通过控制被测控制器模块400的电控执行器可实现单控制器测试与多控制器测试切换，有利于提高系统实用性。

可以理解的是，第一实时操作单元101、第二实时操作单元102及第三实时操作单元103分别通过光纤A从测试模块200中获取被测控制器模块400中各控制器对应的传感信号，因测试模块200具有仿真功能，测试模块200中存储有助力转向控制器EPS、底盘控制器ESC、发动机控制器EMS及变速箱控制器TCU需要的传感器类型的信息，第一传感信号可为底盘控制器ESC需要的传感器类型的信息，第二传感信号可为助力转向控制器EPS需要的传感器类型的信息，第三传感信号可为发动机控制器EMS及变速箱控制器TCU需要的传感器类型的信息，本实施例不加以限制。

易于理解的是，第二实时操作单元102及第三实时操作单元103分别将传感信号反馈至第一实时操作单元101，由第一实时操作单元101进行汇总并生成运行工况信号，再由第一实时操作单元101分别发送至第二实时操作单元102及第三实时操作单元103，第一实时操作单元101、第二实时操作单元102及第三实时操作单元103分别将运行工况信号发送至测试模块200，运行工况信号可为实时操作模块100内的车辆模型计算得出整个车辆中各控制器的一些运行状态信息(如温度，输出功率及压力值等状态信息)，本实施例不加以限制。

本实施例中，所述测试模块200包括：第一测试组件201、第二测试组件202及第三测试组件203；

所述第一测试组件201与所述第一实时操作单元101光纤A连接，第二测试组件202与所述第二实时操作单元102光纤A连接，第三测试组件203与所述第三实时操作单元103光纤A连接，所述第一测试组件201、所述第二测试组件202及所述第三测试组件203分别与所述故障注入模块300线束B连接。

所述第一测试组件201，用于根据所述运行工况信号生成所述底盘控制器ESC对应的第一传感器特性信号，将所述第一传感器特性信号发送至所述故障注入模块300，以使所述故障注入模块300对所述底盘控制器ESC进行故障注入；

所述第二测试组件202，用于根据所述运行工况信号生成所述助力转向控制器EPS对应的第二传感器特性信号，将所述第二传感器特性信号发送至所述故障注入模块300，以使所述故障注入模块300对所述助力转向控制器EPS进行故障注入；

所述第三测试组件203，用于根据所述运行工况信号生成所述发动机控制器EMS及所述变速箱控制器TCU对应的第三传感器特性信号，将所述第三传感器特性信号发送至所述故障注入模块300，以使所述故障注入模块300对所述发动机控制器EMS及所述变速箱控制器TCU进行故障注入。

可以理解的是，第一测试组件201、第二测试组件202及第三测试组件203均包括数字、模拟板卡及CAN通道板卡，第一测试组件201接收第一实时操作单元101发送的运行工况信号，第二测试组件202接收第二实时操作单元102发送的运行工况信号，第三测试组件203接收第三实时操作单元103发送的运行工况信号，第一传感器特性信号可为底盘控制器ESC对应传感器输出的仿真结果，第二传感器特性信号可为助力转向控制器EPS对应传感器输出的仿真结果，第三传感器特性信号可为发动机控制器EMS及变速箱控制器TCU对应传感器输出的仿真结果，第一测试组件201、第二测试组件202及第三测试组件203分别将传感器特性信号发送至故障注入模块300，以使故障注入模块300分别对各控制器进行故障注入，本实施例不加以限制。

本实施例中，所述故障注入模块300包括：第一故障注入单元301、第二故障注入单元302及第三故障注入单元303；

所述第一故障注入单元301分别与所述第一测试组件201及所述底盘控制器ESC线束B连接，所述第二故障注入单元302分别与所述第二测试组件202及所述助力转向控制器EPS线束B连接，所述第三故障注入单元303分别与所述第三测试组件203及所述发动机控制器EMS及所述变速箱控制器TCU线束B连接，其中，所述第一故障注入单元301还分别与所述被测控制器模块400及所述第一实时操作单元101CAN总线C连接。

所述第一故障注入单元301，用于根据所述第一传感器特性信号生成所述底盘控制器ESC对应的第一故障测试信号，将所述第一故障测试信号发送至所述被测控制器模块400，以使所述被测控制器模块400对所述底盘控制器ESC进行测试；

所述第二故障注入单元302，用于根据所述第二传感器特性信号生成所述助力转向控制器EPS对应的第二故障测试信号，将所述第二故障测试信号发送至所述被测控制器模块400，以使所述被测控制器模块400对所述助力转向控制器EPS进行测试；

所述第三故障注入单元303，用于根据所述第三传感器特性信号生成所述发动机控制器EMS及所述变速箱控制器TCU对应的第三故障测试信号，将所述第三故障测试信号发送至所述被测控制器模块400，以使所述被测控制器模块400对所述发动机控制器EMS及所述变速箱控制器TCU进行测试。

易于理解的是，第一故障测试信号可为根据第一传感器特性信号实现短路到高电压、地，断路等故障的测试信号，第二故障测试信号可为根据第二传感器特性信号实现短路到高电压、地，断路等故障的测试信号，第三故障测试信号可为根据第三传感器特性信号实现短路到高电压、地，断路等故障的测试信号。第一测试组件201与底盘控制器ESC之间的线束B连接全部经过第一故障注入单元301，且采用接插件的方式进行连接，第二测试组件202与助力转向控制器EPS之间的线束B连接全部经过第二故障注入单元302，且采用接插件的方式进行连接，第三测试组件203与发动机控制器EMS及变速箱控制器TCU之间的线束B连接全部经过第三故障注入单元303，且采用接插件的方式进行连接第一故障注入单元301、第二故障注入单元302及第三故障注入单元303均可通过两根线束B与被测控制器模块400中对应的控制器连接，一根用于进行传感器仿真的信号传输，另一根用于执行器信号采集，两根线束B互相隔离，信号传输互补干扰且有利于提高信号传输速度，本实施例不加以限制。

本实施例中，所述多控制器联合硬件在环测试系统还包括：上位机500及交换机，所述上位机500与所述交换机网线D连接，所述交换机与所述实时操作模块100网线D连接。

所述上位机500，用于获取车辆模型，根据所述车辆模型生成所述车辆模型信号，将所述车辆模型信号发送至所述交换机；

所述交换机，用于将所述车辆模型信号发送至所述实时操作模块100，以使所述实时操作模块100得到所述车辆模型信号；

所述交换机，还用于接收所述实时操作模块100发送的所述测试信号，将所述测试信号反馈至所述上位机500；

所述上位机500，还用于接收所述测试信号，根据所述测试信号对多控制器测试结构进行展示。

需要说明的是，上位机500可以为个人电脑或者办公电脑，上位机500可具有的最低配置为四核处理器及16GB随机存取存储器内存，且包括网卡配置并支持无连接的传输协议(User Datagram Protocol，UDP)。交换机可为用于电(光)信号转发的网络设备。交换机可以为接入交换机的任意两个网络节点提供独享的电信号通路。

应当理解的是，上位机500可用于制作车辆模型或接收并存储用户上传的车辆模型，采用交换机传输车辆模型及测试信号，有利于提高系统的信号传输速度，本实施例不加以限制。

本实施例通过实时操作模块100包括第一实时操作单元101、第二实时操作单元102及第三实时操作单元103，第一实时操作单元101、第二实时操作单元102及第三实时操作单元103分别根据车辆模型信号获取对应控制器的传感信号，第一实时操作单元101根据传感信号生成运行工况信号，第一实时操作单元101可控制电控执行器开启或关闭，测试模块200包括第一测试组件201、第二测试组件202及第三测试组件203，第一测试组件201、第二测试组件202及第三测试组件203分别根据运行工况信号生成对应的传感器特性信号，故障注入模块300包括第一故障注入单元301、第二故障注入单元302及第三故障注入单元303，第一故障注入单元301、第二故障注入单元302及第三故障注入单元303分别根据对应的传感器特性信号生成对应的故障测试信号，多控制器联合硬件在环测试系统还包括上位机500及交换机，上位机500获取车辆模型，交换机用于信号传输，可实现单控制器或多控制器测试，多控制器的联合运行提高车辆硬件在环测试覆盖度及信号传输速度。

参考图3，图3为本发明多控制器联合硬件在环测试方法第一实施例的流程示意图。所述多控制器联合硬件在环测试方法应用于如上文所述的多控制器联合硬件在环测试系统，所述多控制器联合硬件在环测试系统包括：实时操作模块、测试模块、故障注入模块及被测控制器模块。

本实施例中，所述多控制器联合硬件在环测试方法包括以下步骤：

步骤S10：所述实时操作模块获取车辆模型信号，根据所述车辆模型信号获取所述被测控制器模块中各控制器对应的传感信号，根据所述传感信号生成运行工况信号，将所述运行工况信号发送至所述测试模块。

应当理解的是，实时操作模块可以为一台装有实时操作系统的计算机，如面向仪器系统的外围组件互连扩展(PCI extensions for Instrumentation，PXI)机箱。实时操作模块内部可包括实时处理器和现场可编程逻辑门阵列(FieldProgrammable Gate Array，FPGA)，支持下载Simulink编译后的算法文件并进行在线标定，实时操作模块的计算机支持网卡接口以及光纤接口，本实施例不加以限制。

可以理解的是，车辆模型信号可包括用户上传的已开发完善的车辆模型和模型使用时间，车辆模型可以包括转向、底盘、发动机、变速箱等控制器的虚拟模型。实时操作模块中的实时处理器在运行该虚拟模型时，可通过光纤从测试模块中获取被测控制器模块中各控制器对应的传感信号，因测试模块具有仿真功能，测试模块中存储有助力转向控制器、底盘控制器、发动机控制器及变速箱控制器需要的传感器类型的信息，传感信号可为被测控制器模块中各控制器需要的传感器类型的信息，运行工况信号可为实时操作模块内的车辆模型计算得出整个车辆中各控制器的一些运行状态信息(如温度，输出功率及压力值等状态信息)，本实施例不加以限制。

步骤S20：所述测试模块根据所述运行工况信号生成传感器特性信号，将所述传感器特性信号发送至所述故障注入模块。

需要说明的是，测试模块包括模拟、数字信号仿真板卡总成，电压信号、电流信号、PWM信号、数字信号采集板卡总成，且测试模块支持光纤接口。

可以理解的是，测试模块的调理仿真板卡根据运行工况信号进行仿真，传感器特性信号可为传感器输出的仿真结果，本实施例不加以限制。

步骤S30：所述故障注入模块根据所述传感器特性信号生成故障测试信号，将所述故障测试信号发送至所述被测控制器模块。

易于理解的是，故障测试信号可为根据传感器特性信号实现短路到高电压、地，断路等故障的测试信号。测试模块与被测控制器模块之间的线束连接全部经过故障注入模块，且采用接插件的方式进行连接，故障注入模块可通过两根线束与被测控制器模块连接，一根用于进行传感器仿真的信号传输，另一根用于执行器信号采集，两根线束互相隔离，信号传输互补干扰且有利于提高信号传输速度，本实施例不加以限制。

步骤S40：所述被测控制器模块根据所述故障测试信号对各控制器进行测试，生成测试信号，将所述测试信号发送至所述故障注入模块，以使所述故障注入模块将所述测试信号反馈至所述实时操作模块，实现多控制器测试.

易于理解的是，测试信号可为多控制器联合硬件在环测试系统的测试结果，且可包括单控制器或多控制器的测试结果，被测控制器模块可包括助力转向控制器、底盘控制器、发动机控制器及变速箱控制器的硬件、线束、接插件及电控执行器单元，电控执行器单元包括多个电控执行器，各电控执行器分别于各控制器连接，用于控制对应控制器是否接入到整体硬件在环测试系统中，从而实现单控制器测试或多控制器联合测试，被测控制器模块中各控制器都支持CAN总线通讯，本实施例不加以限制。

本实施例通过多控制器联合硬件在环测试系统包括依次连接的实时操作模块、测试模块、故障注入模块及被测控制器模块，实时操作模块与故障注入模块连接，被测控制器模块包括相互连接的助力转向控制器、底盘控制器、发动机控制器及变速箱控制器，实时操作模块获取车辆模型信号，根据车辆模型信号获取被测控制器模块中各控制器对应的传感信号，根据传感信号生成运行工况信号，将运行工况信号发送至测试模块，测试模块根据运行工况信号生成传感器特性信号，将传感器特性信号发送至故障注入模块，故障注入模块根据传感器特性信号生成故障测试信号，将故障测试信号发送至被测控制器模块，被测控制器模块根据故障测试信号对各控制器进行测试，生成测试信号，将测试信号发送至故障注入模块，以使故障注入模块将测试信号反馈至实时操作模块，实现多控制器测试，多控制器的联合运行提高车辆硬件在环测试覆盖度。

应当理解的是，以上仅为举例说明，对本发明的技术方案并不构成任何限定，在具体应用中，本领域的技术人员可以根据需要进行设置，本发明对此不做限制。

需要说明的是，以上所描述的工作流程仅仅是示意性的，并不对本发明的保护范围构成限定，在实际应用中，本领域的技术人员可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部来实现本实施例方案的目的，此处不做限制。

另外，未在本实施例中详尽描述的技术细节，可参见本发明任意实施例所提供的多控制器联合硬件在环测试系统及方法，此处不再赘述。

此外，需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如只读存储器(Read OnlyMemory，ROM)/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种多控制器联合硬件在环测试系统，其特征在于，所述多控制器联合硬件在环测试系统包括依次连接的实时操作模块、测试模块、故障注入模块及被测控制器模块，所述实时操作模块与所述故障注入模块连接，所述被测控制器模块包括相互连接的助力转向控制器、底盘控制器、发动机控制器及变速箱控制器；

所述实时操作模块，用于获取车辆模型信号，根据所述车辆模型信号获取所述被测控制器模块中各控制器对应的传感信号，根据所述传感信号生成运行工况信号，将所述运行工况信号发送至所述测试模块；

所述测试模块，用于根据所述运行工况信号生成传感器特性信号，将所述传感器特性信号发送至所述故障注入模块；

所述故障注入模块，用于根据所述传感器特性信号生成故障测试信号，将所述故障测试信号发送至所述被测控制器模块；

所述被测控制器模块，用于根据所述故障测试信号对各控制器进行测试，生成测试信号，将所述测试信号发送至所述故障注入模块，以使所述故障注入模块将所述测试信号反馈至所述实时操作模块，实现多控制器测试。

2.如权利要求1所述的多控制器联合硬件在环测试系统，其特征在于，所述实时操作模块包括：第一实时操作单元、第二实时操作单元及第三实时操作单元；

所述第二实时操作单元及所述第三实时操作单元分别与所述第一实时操作单元光纤连接，所述第一实时操作单元、所述第二实时操作单元及所述第三实时操作单元分别与所述测试模块光纤连接，所述第一实时操作单元、所述第二实时操作单元及所述第三实时操作单元还分别与所述故障注入模块光纤连接。

3.如权利要求2所述的多控制器联合硬件在环测试系统，其特征在于，所述第一实时操作单元，用于获取车辆模型信号，根据所述车辆模型信号生成信号采集指令，根据所述信号采集指令获取所述底盘控制器对应的第一传感信号，并将所述信号采集指令输出至所述第二实时操作单元及所述第三实时操作单元；

所述第二实时操作单元，用于根据所述信号采集指令获取所述助力转向控制器对应的第二传感信号，将所述第二传感信号反馈至所述第一实时操作单元；

所述第三实时操作单元，用于根据所述信号采集指令获取所述发动机控制器及所述变速箱控制器对应的第三传感信号，将所述第三传感信号反馈至所述第一实时操作单元；

所述第一实时操作单元，还用于根据所述第一传感信号、所述第二传感信号及所述第三传感信号生成运行工况信号，将所述运行工况信号发送至所述测试模块、以使所述测试模块进行仿真。

4.如权利要求3所述的多控制器联合硬件在环测试系统，其特征在于，所述测试模块包括：第一测试组件、第二测试组件及第三测试组件；

所述第一测试组件与所述第一实时操作单元光纤连接，第二测试组件与所述第二实时操作单元光纤连接，第三测试组件与所述第三实时操作单元光纤连接，所述第一测试组件、所述第二测试组件及所述第三测试组件分别与所述故障注入模块线束连接。

5.如权利要求4所述的多控制器联合硬件在环测试系统，其特征在于，所述第一测试组件，用于根据所述运行工况信号生成所述底盘控制器对应的第一传感器特性信号，将所述第一传感器特性信号发送至所述故障注入模块，以使所述故障注入模块对所述底盘控制器进行故障注入；

所述第二测试组件，用于根据所述运行工况信号生成所述助力转向控制器对应的第二传感器特性信号，将所述第二传感器特性信号发送至所述故障注入模块，以使所述故障注入模块对所述助力转向控制器进行故障注入；

所述第三测试组件，用于根据所述运行工况信号生成所述发动机控制器及所述变速箱控制器对应的第三传感器特性信号，将所述第三传感器特性信号发送至所述故障注入模块，以使所述故障注入模块对所述发动机控制器及所述变速箱控制器进行故障注入。

6.如权利要求5所述的多控制器联合硬件在环测试系统，其特征在于，所述故障注入模块包括：第一故障注入单元、第二故障注入单元及第三故障注入单元；

所述第一故障注入单元分别与所述第一测试组件及所述底盘控制器线束连接，所述第二故障注入单元分别与所述第二测试组件及所述助力转向控制器线束连接，所述第三故障注入单元分别与所述第三测试组件及所述发动机控制器及所述变速箱控制器线束连接，其中，所述第一故障注入单元还分别与所述被测控制器模块及所述第一实时操作单元CAN总线连接。

7.如权利要求6所述的多控制器联合硬件在环测试系统，其特征在于，所述第一故障注入单元，用于根据所述第一传感器特性信号生成所述底盘控制器对应的第一故障测试信号，将所述第一故障测试信号发送至所述被测控制器模块，以使所述被测控制器模块对所述底盘控制器进行测试；

所述第二故障注入单元，用于根据所述第二传感器特性信号生成所述助力转向控制器对应的第二故障测试信号，将所述第二故障测试信号发送至所述被测控制器模块，以使所述被测控制器模块对所述助力转向控制器进行测试；

所述第三故障注入单元，用于根据所述第三传感器特性信号生成所述发动机控制器及所述变速箱控制器对应的第三故障测试信号，将所述第三故障测试信号发送至所述被测控制器模块，以使所述被测控制器模块对所述发动机控制器及所述变速箱控制器进行测试。

8.如权利要求1至7任一项所述的多控制器联合硬件在环测试系统，其特征在于，所述多控制器联合硬件在环测试系统还包括：上位机及交换机，所述上位机与所述交换机网线连接，所述交换机与所述实时操作模块网线连接。

9.如权利要求8所述的多控制器联合硬件在环测试系统，其特征在于，

所述上位机，用于获取车辆模型，根据所述车辆模型生成所述车辆模型信号，将所述车辆模型信号发送至所述交换机；

所述交换机，用于将所述车辆模型信号发送至所述实时操作模块，以使所述实时操作模块得到所述车辆模型信号；

所述交换机，还用于接收所述实时操作模块发送的所述测试信号，将所述测试信号反馈至所述上位机；

所述上位机，还用于接收所述测试信号，根据所述测试信号对多控制器测试结构进行展示。

10.一种多控制器联合硬件在环测试方法，其特征在于，所述多控制器联合硬件在环测试方法应用于如权利要求1至9任一项所述的多控制器联合硬件在环测试系统，所述多控制器联合硬件在环测试系统包括：实时操作模块、测试模块、故障注入模块及被测控制器模块；

所述多控制器联合硬件在环测试方法包括：

所述实时操作模块获取车辆模型信号，根据所述车辆模型信号获取所述被测控制器模块中各控制器对应的传感信号，根据所述传感信号生成运行工况信号，将所述运行工况信号发送至所述测试模块；

所述测试模块根据所述运行工况信号生成传感器特性信号，将所述传感器特性信号发送至所述故障注入模块；

所述故障注入模块根据所述传感器特性信号生成故障测试信号，将所述故障测试信号发送至所述被测控制器模块；

所述被测控制器模块根据所述故障测试信号对各控制器进行测试，生成测试信号，将所述测试信号发送至所述故障注入模块，以使所述故障注入模块将所述测试信号反馈至所述实时操作模块，实现多控制器测试。

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