动力换挡变速箱电控单元负责接收拖拉机驾驶员的操作指令,控制变速箱实现平顺的档位切换。电控单元在进入市场之前需要进行大量的测试,以满足可靠性的要求。硬件在环测试通过模拟实车对控制器进行闭环测试,可极大的缩短控制器开发时间,提高控制器质量。本文以面向动力换挡变速箱电控单元的硬件在环测试系统为研究对象,基于NI软硬件平台、PXI故障注入板卡和AMESim软件开发了动力换挡变速箱电控单元硬件在环测试系统。本文首先分析了电控单元硬件在环测试系统总体需求,确定了基于PXI系统搭建电控单元硬件在环测试系统的总体方案,使用VeriStand作为硬件在环测试系统的主控软件和程序开发软件。利用VeriStand开发了硬件在环CAN通信数据库和电控单元诊断仪底层软件,实现了硬件在环测试系统与电控单元间的通信和电控单元故障诊断代码的读取等功能。利用VeriStand开发了硬件在环模拟驾驶、故障注入和电控单元诊断仪操作界面软件,实现了较好的人机交互功能。利用VeriStand开发了位置传感器和温度传感器模拟软件,AMESim中建立了转速传感器模型,设计了转速信号调理电路和温度信号调理电路,利用软件、模型、板卡和信号调理电路产生了电控单元所需的传感器信号。设计了电磁阀线圈电流采集电路,实现了功率级别的硬件在环测试。使用等价划分法、边界值分析法和错误推测法设计了测试用例,使用VeriStand编写了自动化测试脚本软件,实现了测试用例自动化执行。采用AMESim建立了发动机、比例电磁阀、湿式多片离合器、动力换挡变速箱传动系统、齿轮泵、稳压阀和拖拉机车辆动力学模型,使用线性分析和遗传算法对模型进行了优化,对比仿真与实验结果显示,模型达到了仿真精度与计算步长的平衡。本文利用标定软件对硬件在环测试系统进行了标定测试,结果显示信号符合电控单元要求,电控单元诊断仪可以顺利的读取故障诊断代码。利用硬件在环测试系统对电控单元的起步、换挡和故障诊断功能进行了测试,结果显示硬件在环测试系统工作正常,电控单元换挡和故障诊断功能良好,硬件在环测试可节约电控单元测试时间,减少测试成本。