Stellantis(前身为FCA: Fiat Chrysler Automobiles)的全球电子工程和软件虚拟工程团队(EE&SW VE 团队)正在实现一款全新升级的软件开发和测试平台。它采用敏捷开发流程和虚拟化功能执行早期验证。

对于敏捷性来说,虚拟化是一个关键概念。

新的测试平台能够快速适应软件开发周期阶段可能出现的变化(例如新需求、代码错误或集成问题),因此可以帮助 EE&SW VE 团队取得优势地位,确保获得最大成功。FCA US LLC的EE&SW VE车辆建模和集成主管 Sangeeta Theru表示:“在FCA,我们致力于实现最优化的软件开发和测试活动。在我们讨论控制和软件开发过程中的敏捷性时,虚拟化显得至关重要。”虚拟化的主要优势包括:

  • 通过前载测试减少了迭代的次数,从而节省成本
  • 在早期阶段对复杂的新功能进行迭代开发
  • 无需物理控制器即可在笔记本电脑/计算机上进行开发工作
  • 跨 xIL 测试平台复用被测对象模型和测试场景,例如模型在环 (MIL)、软件在环 (SIL) 和硬件在环 (HIL)

通过SIL测试进行软件前载验证。

通过敏捷方法优化开发流程。

节省时间和成本

FCA 虚拟测试平台的一大优势是能够执行早期软件验证。这可以通过创建待测电子控制单元 (ECU) 的虚拟版本来实现。虚拟 ECU 是真实 ECU 的物理孪生。通过在软件在环 (SIL) 测试中利用虚拟 ECU,可以尽早执行真实的ECU软件验证,甚至可在第一个原型创建之前执行。通过这一过程,我们可以在开发中尽早发现问题并进行调试,从而节省宝贵的时间和成本。EE&SW VE 团队于2016 年开始进行虚拟测试平台开发,并一直与dSPACE保持密切合作。他们使用的测试平台包括 dSPACE VEOS,这是一款基于 PC 的仿真平台,可以进行虚拟验证。VEOS 可在早期开发阶段对各类不同模型进行仿真,包括功能模型、FMU、虚拟ECU (V-ECU) 和车辆模型等等,不受任何特定仿真硬件的限制。最新版本的 VEOS 能够支持 AUTOSAR Adaptive Platform,从而满足高性能计算需求,例如自动驾驶应用。FCA Italy S.p.A. 虚拟工程主管 Giancarlo Di Mare 解释说:“对于通常在车辆开发后期阶段才发现的问题或错误,我们可以利用早期验证进行识别,从而减少迭代,降低成本。”Di Mare先生补充说,VEOS和虚拟测试平台技术可以顺利集成到基于模型的整体开发和ECU测试工作流程中。集成的工作流程包括数据库和工作流程管理,从而使不同的团队在不同测试阶段和xIL环境(MIL、SIL、HIL)中进行协作。FCA目前使用一个内部的关键字驱动型工具 (VST) 来实现测试自动化并追溯 IBM Rational Quality Manager(RQM)中的要求和测试用例。其中,RQM能够在所有FCA测试设施中进行远程全局测试。此外,FCA还使用dSPACE Test Solution Package (TSP)。TSP 是一种产品安装包解决方案,用于执行高效的自动化 ECU 测试。它包括 dSPACE SYNECT(数据管理和协作软件)、dSPACE AutomationDesk(测试编写和自动化工具)以及 dSPACE Test Authoring Framework (TAF)。“借助TSP,我们能够建立IBM RQM的可追溯性,处理各种不同的系统测试和参数,并执行优化的测试编写和RTC/RQM流程中测试步骤的同步”,FCA US LLC 车辆建模和集成部门的Sisay Molla总结道。

VEOS是一款基于PC的仿真平台,用于在开发早期阶段验证电子控制单元 (ECU) 的软件。

FCA 虚拟测试平台的屏幕截图,显示了四个虚拟测试的情况。

提高测试效率

随着虚拟测试平台技术的成熟,EE&SW VE 团队致力于实现三个重要目标:1) 减少 HIL 测试;2) 对软件在环 (SIL) 进行前载测试;3) 同步并管理各个开发阶段的要求以及各个团队和供应商之间的要求。到目前为止,基于 AUTOSAR软件架构与产品级基础软件,EE& SW VE 团队已经利用该技术成功地在闭环虚拟测试平台中对一个混合控制处理器 (HCP) 和一个发动机控制器进行了虚拟化和实现。此外,团队还致力于虚拟变速箱控制器的集成以及已有代码的虚拟化。

SIL 为效率的提高打下了基础。

全球团队的共同努力

FCA和 dSPACE 的项目团队通过广泛合作,开发并实现了虚拟测试平台。核心技术小组包括 EE&SW VE团队的成员。他们负责虚拟 ECU 的生成和被测对象模型的集成,从而创建闭环虚拟测试平台。用户小组包括 FCA 控制团队卓越中心 (COE) 和软件团队的成员。整个团队的成员遍布世界各地,其中包括北美、意大利、巴西、印度等地的多名FCA成员,以及来自美国和德国的dSPACE 团队成员。FCA 和 dSPACE 团队合作应对多项挑战,包括集成第三方商业供应商的 AUTOSAR 基础软件、开发具有自己软件架构的新 ECU,并对复杂设备驱动程序进行虚拟化。FCA 表示该虚拟测试平台目前用于控制开发和软件测试,并展现了进行早期验证的巨大潜力。

混合控制开发的高级工作流程示例。使用虚拟 ECU 和 HCP 虚拟测试平台,开发团队
可以从更有效的构建和时间过程中获益,并能更早地进行测试。

作者简介:

Sangeeta Theru

Sangeeta Theru

FCA US LLC,EE&SW VE 汽车建模和集成主管

Giancarlo Di Mare

Giancarlo Di Mare

FCA Italy S.p.A. 虚拟工程主管

Sisay Molla

Sisay Molla

负责 FCA US LLC 的汽车建模和集成

《dSPACE杂志》,2021年5月出版

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