摘要：随着汽车行业的发展，诊断协议的不断更新，汽车对每个控制器的诊断功能要求也越来越全面。电池管理系统（BMS）作为新能源汽车中的核心控制器，对安全性要求也越来越高。电池管理系统有必要对开发的诊断功能进行有效的功能测试。本文提供了一种基于 CANoe工具的诊断测试方法，根据测试需求设计了测试用例，搭建测试环境，测试结果符合预期。
关键词：BMS UDS诊断 测试
引言：随着汽车市场的发展，汽车零部件的故障诊断功能要求越来越高。当前汽车诊断技术不仅仅用于售后维修，更多的应用于安全、刷新程序、下线匹配等方面，控制器配置诊断功能非常重要。UDS协议诊断标准是当前主流诊断标准，电池管理系统也基于UDS标准开发了诊断功能，用于读取、配置BMS信息，诊断检测电池包的故障。CANoe软件作为CAN总线的测试工具，可通过二次开发，实现一些复杂的测试逻辑。本文在CANoe软件的基础上，通过二次编程，完成了BMS中诊断功能的测试，包括，BMS数据流的读取，配置版本号，读取BMS当前/历史故障。
1 UDS诊断协议规范
UDS协议即ISO14229统一诊断服务，它定义了一种汽车通用诊断协议标准。可用于读取控制器中的故障码、读取控制器当前数据流信息、配置当前控制器的版本信息。作为诊断仪与控制器之间的诊断协议，该规范定义了诊断仪和汽车控制器之间的请求响应规则，以及控制器的处理行为。
汽车CAN诊断协议遵循ISO15765标准。每个控制器的诊断物理ID都是唯一的。诊断仪通过不同的诊断ID访问不同的ECU，实现读取诊断信息的目的。
2 CANoe软件的作用
CANoe软件主要由主窗口、CAPL浏览器（CAPL Browser）、数据库编辑器（CANdb++ Editor）、面板编辑器（PanelEditor）、CAPL程序生成器（CAPL Generator）、面板生成器（Panel Generator）等部分组成。CAPL是一种类C语言，可编写复杂的逻辑，用于CAN总线数据的测试，它是基于事件的建模语言包，易于掌握使用。在BMS诊断功能开发过程中，可以使用CANoe模拟诊断仪这个节点，发送诊断指令，用于完成诊断功能的测试。
3诊断需求分析
某项目中，为了提高BMS的可维护性，设计了诊断功能。根据整车厂诊断规范，BMS诊断软件需遵循ISO15765协议，并实现如下诊断功能：读取数据流、写入配置数据、存储读取故障、清除故障、程序刷新；支持功能寻址和物理寻址；支持响应抑制功能；支持对应的否定响应。具体需要支持的服务详见表1。
表1 支持的诊断服务
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注：“X”表示诊断服务在任何安全状态下都可运行；“X*”表示诊断服务职能在安全状态为解锁状态下运行；“-”表示不支持。
通过分析当前诊断功能需求，将对应的测试需求分解如下：
1）测试正常诊断通信传输及响应；
2）测试错误请求及支持的否定响应；
3）测试控制器网络超时处理；
4）测试响应抑制功能；
4 测试用例设计
CAPL（CAN access programming language）语言是CANoe的编程语言。它是通过触发的方式进行测试的，主要的触发源可以是总线上的报文、环境变量、键盘输入或定时器溢出。测试用例可根据不同的功能匹配不同的触发方式。对于事件的响应可以是向总线发送报文或改变环境变量的值。
CANoe初始化完成后，通过按键触发的方式发送一帧诊断测试报文，BMS解析报文后，对诊断的内容进行判断，并在规定时间内作出响应（否定响应/肯定响应）。CANoe收到响应报文后，对报文进行判断，根据判断的结果评断此条测试用例通过与否。具体的测试流程如图1。
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图1 测试流程
5诊断仿真测试
根据具体的测试需求，使用CAPL编写不同的测试用例，对BMS进行诊断测试，测试结果如表2所示。
表2 诊断测试结果
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结束语：本文针对当前BMS诊断功能开发的必要性，提出了一种使用CANoe对BMS进行诊断功能测试的方法。通过测试需求分析，设计的测试用例。对CANoe进行二次开发，使用CAPL编程编写对应的测试用例，以满足BMS的诊断测试的需求。通过使用CANoe进行诊断测试，实现了在BMS开发阶段，完成诊断开发的测试需求。
参考文献：
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