谈到HIL测试，你首先会想到什么呢？想到一大堆的测试用例，测试脚本，还是数不清的测试报告，又或是常年与一台冰箱大小设备相伴工作的场景。如果谈到HIL测试方法，你又会想到什么呢？是各种软件测试方法，是团队的测试流程，还是硬件在环仿真技术本身？......“HIL测试方法”一词太过宏大，为叙述方便，本文特指“为了验证ECU软硬件的设计和实现，基于硬件在环设备，如何设计测试流程、提取测试需求、设计测试用例、编写测试脚本的过程和方法论”。
测试流程
首先我们来看HIL测试流程。
第一步是收集ECU的测试依据，这里的测试依据包括ECU的软硬件设计说明书，ECU用户手册，行业和企业相关标准等；
第二步测试分析，即分析测试依据，找出HIL测试点。测试点顾名思义，就是测试用例要验证的功能点，又称为测试需求。测试点的提取对测试质量非常重要，因为它直接影响到一个项目是否“漏测”，因此，需要组织专家对测试点进行review。
第三步测试设计，即根据提取的测试点，设计测试用例和测试数据；可以使用各种软件测试技术（边界值，等价类，状态图等）来设计测试用例，并根据具体ECU设计情况选择测试数据，以求覆盖所有的测试点。测试用例和测试数据也需要进行review。值得注意的是，如果测试用例打算编写成自动测试脚本，并自动执行，则需要考虑测试脚本实现的可能性和方便性，步骤不应过多过细，最好留给测试自动化工程师一些发挥空间。
最后一步是测试脚本的编写和执行。
整个测试流程中每一步骤都应该保持向前追踪，从而确保测试质量。其中，测试分析阶段最为重要，也是最能体现测试工程师设计能力的地方。
下文主要以2015年12月28日发布的《GBT 27930-2015 电动汽车非车载传导式充电机与电池管理系统之间的通信协议》（后文简称快充协议）作为测试依据，讲解测试分析的过程。
测试范围：
对电池管理系统BMS的快充特性进行功能测试，通信测试和诊断测试。功能测试主要检查BMS在正常状态下充电时序逻辑、非正常状态下停止充电的时序逻辑是否正确；通信测试主要是检查J1939协议是否正确实现，它是功能测试和诊断测试的基础；诊断测试主要检查BMS的对发生的硬件故障是否能够正确记录，存储和清除DTC码。
测试对象分析：
功能测试分析：根据快充国标“附录A.6” 正常充电时序流程图，应测试所有BMS报文开始发送和停止的条件是否正确实现；对于有多个条件触发的报文，应测试所有的条件；同时，应检查BMS对车辆相关继电器的控制是否正确，相关监控点电压是否正确。根据“国标附录A.7，A.8，A9，A10”非正常状态下停止充电的时序流程图，一方面要测试BMS能否正确响应充电机的停止充电请求，另一方面也要测试BMS能否正确主动提出“停止充电请求”，并正确执行相关继电器的控制和电流的监控。根据“国标附录A11，A12”通信超时流程图，一方面应测试BMS对充电机接收报文超时的响应是否正确，另一方面也要测试BMS能否正确发送超时故障报文，并执行相关继电器的控制和电流的监控。
通信测试应检查所有J1939报文的收发是否正确，尤其对于数据字节大于8byte的报文：BRM，BCP，BMV，BMT，BSP，应检查BMS的传输协议功能（消息的拆装和重组）是否正确实现。诊断测试应检查所有的故障诊断报文（包括DTC码）及其功能是否正确实现。
测试点与测试方法：
下面根据功能测试分析的内容，提取测试点，如下表：
|
测试项 |
测试点 |
测试思路 |
测试方法 |
正常充电时序 |
BHM，BRM，BCP，BRO，BCL，BCS，BSM，BMV，BMT，BSP，BST，BSD，BEM的发送条件和终止条件 |
检查每一个报文的发送条件和终止条件是否正确实现 |
有效条件，无效条件，对于超时门限判断，应用边界值方法 |
BMS充电唤醒 |
检查充电唤醒条件是否正确实现 |
有效条件，无效条件 |
BMS系统启动后，BMS根据“检测点2”的电压决定是否进行握手连接 |
检查条件判断是否正确实现 |
有效条件，无效条件 |
BMS判断充电桩参数是否合适 |
检查判断条件及其相关继电器动作是否正确实现 |
有效条件，无效条件 |
BMS时间同步逻辑 |
检查时间同步逻辑是否正确（可选） |
BMS主动停止充电流程 |
检查电流门限是否正确实现，以及继电器是否正确断开 |
边界值方法 |
BMS系统进入休眠 |
检查BMS在充电完成后，是否进入休眠状态 |
有效条件，无效条件 |
非正常状态下停止充电 |
BMS响应充电机的停止充电请求 |
检查电流门限是否正确实现，以及继电器是否正确断开 |
电流门限，继电器断开时间门限：边界值方法 |
BMS主动发出“因故停止充电请求” |
检查各个故障原因（条件）是否正确触发“停止充电请求” |
有效条件，无效条件； |
BMS因故主动停止充电流程 |
检查电流门限是否正确实现，以及继电器是否正确断开 |
电流门限，继电器断开时间门限：边界值方法 |
BMS通信中断条件判断 |
检查通信中断条件是否正确实现 |
有效条件，无效条件 |
BMS因通信中断而主动停止充电 |
检查电流门限是否正确实现，以及继电器是否正确断开 |
电流门限，继电器断开时间门限：边界值方法 |
S开关断开（即检测点1电压不是4V），充电机主动停止充电 |
检查BMS是否进入休眠，并断开继电器 |
通信超时 |
当“充电机接收报文超时”时，BMS停止本次充电 |
检查电流门限是否正确实现，以及继电器是否正确断开； |
电流门限，继电器断开时间门限：边界值方法 |
当“充电机接收报文超时”后，BMS会等待“重新辨识” |
检查BMS是否正确实现了等待“重新辨识”的逻辑条件 |
有效条件，无效条件 |
BMS接收报文超时，主动要求停止本次充电 |
检查电流门限是否正确实现，以及继电器是否正确断开 |
边界值方法（其中，BEM报文触发条件的判断在第一条中验证），继电器断开时间门限 |
“BMS接收报文超时”后，等待重新辨识 |
检查BMS是否正确实现等待“重新辨识”的条件 |
有效条件，无效条件 |
根据上表中的测试点和测试方法（并不全面和充分），结合实际BMS功能的规格书，通过选择测试数据，制定测试步骤和期望结果，可完成测试用例集的设计。
对于通信测试和诊断测试，可以采用类似的分析方法，提取测试点和备注测试方法。本文限于篇幅不再详述。
主要参考文献：
《软件测试之魂 核心测试设计精解（第2版）》 肖利琼 著
《GBT 18487.1-2015 电动汽车传导充电系统 第1部分 通用要求》
《GBT 27930-2015 电动汽车非车载传导式充电机与电池管理系统之间的通信协议》
——文章来源：融创芯城
