一 背景和挑戰

| 背景：

隨著汽車功能的日益豐富，ECU和域控制器的復雜性大大增加，導致測試需求大幅上升，尤其是在ECU的故障診斷和性能驗證方面。然而，傳統的實車測試方法難以滿足高頻率迭代和驗證需求，不僅如此，實車測試成本高昂、周期長且存在安全隱患（如自動駕駛算法故障）。相比之下，模擬器通過集成通信協議（如CAN、以太網等）可在虛擬環境中進行早期驗證，從而有效縮短開發周期并降低潛在風險。

| 技術挑戰：

1. 模型精度：模擬器的精度直接影響測試結果，高精度模型的構建復雜且耗時。

2. 實時性要求：車輛控制系統對實時性要求高，模擬器需在極短時間內完成復雜計算。

3. 故障模擬：模擬器需要能夠模擬各種故障類型及故障碼。

4. 多控制器集成：現代汽車包含多個相互關聯的控制器，模擬器需實現這些控制器的有效、快速集成與協同工作。

5. 數據管理：測試會產生大量數據，因此如何有效管理、分析和存儲這些數據是一大難題。

6. 標準化與兼容性：不同廠商的UDS診斷服務實現有差異、私有CAN報文定義等，導致模擬器適配成本高。

二?什么是模擬器？

模擬器是一種用于模擬ECU行為的工具，能夠在不同測試環境中替代真實的ECU，從而簡化開發和測試過程它不僅可模擬ECU進行故障診斷并記錄故障信息，還可模擬ECU與其他車載系統的通信和數據傳輸。模擬器被廣泛應用于多個領域，尤其在汽車總線產品研發、車聯網企業、車載產品生產工廠以及OBD設備廠商中。

|?模擬器的作用：

1. 提前驗證診斷數據庫（如ODX/CDD）：診斷數據庫（如ODX/OTX/CDD）是描述ECU診斷能力的標準化文件，但直接依賴真實ECU來驗證其準確性則存在成本高、周期長的問題。通過以下方式，模擬器可提升數據庫驗證效率：

● 協議兼容性驗證：

模擬器可模擬ECU的通信行為（如CAN/LIN/UDS協議），并驗證數據庫文件中的服務定義（如UDS服務0x22讀數據、0x2E寫數據）是否與協議規范一致。例如，檢查ODX中定義的診斷請求格式是否觸發正確的響應。

● 數據一致性校驗：

通過注入預設的DID（數據標識符）或DTC（故障碼）值，可驗證診斷工具是否能夠按照數據庫的描述來正確解析響應數據。例如，模擬器返回特定DTC狀態（如0x01“待處理故障”），確保診斷工具界面顯示與數據庫定義相匹配。

●?錯誤場景覆蓋：

模擬ECU異常響應（如NRC 0x31“請求超出范圍”），可驗證數據庫是否包含完整的錯誤處理邏輯，避免因遺漏配置而導致診斷工具崩潰。

2. 對診斷序列進行測試：診斷序列通常涉及多步驟操作（如軟件刷寫、安全解鎖），需要確保其魯棒性和兼容性。模擬器在這一過程中提供以下支持：

●?流程驗證：

模擬完整的診斷刷寫流程（如編程會話進入→安全訪問→數據下載→復位ECU），可驗證診斷工具能否能夠按預期執行，并有效處理超時、重試等異常場景。例如，模擬安全訪問算法中的種子-密鑰交換過程，可確保工具能夠順利完成身份認證。

●?異常場景模擬：

通過人為注入通信中斷、響應延遲或錯誤碼，可測試診斷工具的容錯機制。例如，在數據傳輸階段模擬TCP斷聯，可驗證工具是否能夠暫停傳輸。

3. 故障復現與根因分析：在真實車輛中，偶發性故障難以捕捉，而模擬器可通過精準復現加速問題排查：

●?DTC觸發模擬：

配置模擬器數據以觸發特定的DTC，并驗證診斷工具能否正確讀取、清除故障碼、以及解析故障碼的凍結幀、擴展幀數據。

●?故障復現：

在實車測試過程中可能會遇到一些偶發的問題，比如在刷寫過程中，數據停發、診斷軟件崩潰等。通過導入實車測試日志轉換得到的診斷數據，模擬器可根據這些數據進行模擬，輔助測試人員或研發人員進行測試排查，使得故障復現更加方便。

三?通過模擬器實現車輛診斷測試

| 方案概述:

本文所介紹的方案是利用模擬器來進行診斷測試。這一方案主要是由風丘科技自主研發的工程診斷儀Q-Tester.Expert和模擬器組成，其主要原理是，通過PC上位機診斷軟件和模擬器之間的通訊，實現診斷數據的收發。此外，模擬產生的診斷日志可通過轉換工具，一鍵式轉換為模擬器使用的診斷數據文件，從而方便測試使用。

| 優勢：

1. 模擬器內置CAN/CAN FD及DoIP通信協議棧，覆蓋多場景測試需求......

請點擊此處，查看剩余35%精彩內容！

| 往期回顧

??貫穿開發、生產與售后的全能診斷測試軟件：Q-Tester

??提升新平臺車型診斷測試效率 | 在Q-Tester中實現診斷測試序列