整車電器功能集成測試分析

孫立柱　黃旭玲　叔大海

摘 ?要：隨著汽車電子的不斷發(fā)展，汽車電器功能越來越復(fù)雜，提高電器功能的可靠性成為各主機廠在研發(fā)過程中的核心環(huán)節(jié)，整車電器功能集成測試作為重要的手段，起著至關(guān)重要的作用。該文結(jié)合筆者的工作經(jīng)驗，提出了一種以功能為中心的整車電器功能集成測試流程，并詳細(xì)闡述了系統(tǒng)集成測試的種類及內(nèi)容，對未來集成測試的發(fā)展方向進行了展望。該文所闡述的內(nèi)容在某整車廠成功運用，取得了良好效果。

關(guān)鍵詞：汽車電器;測試流程;集成測試

中圖分類號：U467 ? ? ? ? ? 文獻標(biāo)志碼：A

0 前言

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進步，汽車電子系統(tǒng)的復(fù)雜程度不斷提高，越來越多的電子產(chǎn)品融入汽車中，使汽車更加電動化、智能化和集成化。提高產(chǎn)品的質(zhì)量、合理地降低成本、不斷集成新技術(shù)是各大主機廠提高核心競爭力的有效途徑[1]。提升產(chǎn)品質(zhì)量不僅需要優(yōu)化設(shè)計，而且需要貫穿整個開發(fā)周期的整車電器功能集成測試，以此來降低故障率，提高整車功能的可靠性。

1 整車測試流程

為了提高集成測試的質(zhì)量和效率，必須制定一套完善且實用的測試流程。該文介紹了一種以功能開發(fā)為中心的整車集成測試流程即功能釋放迭代測試流程。該流程貫穿整個項目周期，是基于整車功能清單和功能執(zhí)行計劃，將整車電器功能分階段集成，多階段集成驗證的迭代過程，如圖1所示。

圖1中清晰地描述了各驗證階段與整車開發(fā)里程碑的對應(yīng)關(guān)系。項目前期，基于配置表和主計劃制定整車集成測試方案，主要包括制定各功能驗證階段的周期、搭載測試臺架的種類和數(shù)量、需求測試樣件和樣車的數(shù)量等。整車功能定義完成后，制定功能執(zhí)行計劃，詳細(xì)定義每個驗證階段實現(xiàn)的功能，執(zhí)行計劃隨著項目的推進及功能的變更不斷更新。對于零部件開發(fā)來說，各電器功能零部件均可按照該流程開發(fā)零部件，通過細(xì)化整車功能執(zhí)行計劃來制定各零部件的功能開發(fā)子計劃，并在不同的功能驗證階段提供集成相應(yīng)功能的樣件，進行整車集成測試。對于集成測試團隊來說，通過功能執(zhí)行計劃可清晰地了解每個驗證階段集成的功能，篩選相關(guān)測試用例，有目的性、有針對性地進行測試。

2 單驗證階段測試流程

每個驗證階段開始前，測試管理工程師收集該階段的測試樣件及測試文件。基于當(dāng)前驗證階段狀態(tài)，統(tǒng)計該階段的主要測試任務(wù)。基于測試功能項，篩選測試用例。根據(jù)測試任務(wù)編寫測試計劃，將測試內(nèi)容分配到各臺架及實車，最終確保各測試任務(wù)按時間計劃進行。測試開始后，測試工程師更新臺架及實車，基于測試用例進行整車系統(tǒng)功能和客戶功能測試，測試過程中發(fā)現(xiàn)問題時，生成并提交測試報告。問題管理工程師負(fù)責(zé)收集問題，下發(fā)問題，跟蹤并得到問題解決方案，最終通過問題驗證解決問題，如圖2所示。

3 測試種類

3.1 LabCar測試

LabCar是在實驗室中以功能為中心，將整車所有電器功能樣件及線束模擬整車裝配的形式搭載在一起進行測試的虛擬整車臺架，該測試貫穿整個項目周期，是最重要的整車測試臺架。LabCar主要進行系統(tǒng)功能測試，測試內(nèi)容包括總線網(wǎng)絡(luò)測試、診斷功能測試、一般電器功能測試、靜態(tài)電流測試及部分用戶功能測試等。LabCar還可以進行所有電器零部件與整車線束的匹配測試，在裝車前提前驗證，避免裝車時出現(xiàn)接插件不匹配的問題，提高裝車效率。LabCar作為一個虛擬整車，靈活性很高，隨時可以進行功能更改驗證，很大程度地提高了測試效率。

3.2 子系統(tǒng)測試

隨著項目的進行，整車功能不斷增多，項目中后期需要搭載更多的臺架來滿足項目需求。根據(jù)配置和功能的不同，可以搭載功能不同的子系統(tǒng)臺架、如動力系統(tǒng)、底盤系統(tǒng)、車身電子系統(tǒng)、多媒體系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)和整車網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)等。子系統(tǒng)臺架同樣將該系統(tǒng)相關(guān)的所有電器功能樣件搭載在一起，以端子排和線束短試樣的形式連接，與LabCar不同的是，該系統(tǒng)與其他系統(tǒng)關(guān)聯(lián)部分功能需要通過仿真工具來實現(xiàn)。子系統(tǒng)臺架的優(yōu)點是搭載便捷、配置可以隨意切換、測試針對性強。子系統(tǒng)臺架測試內(nèi)容主要包括總線網(wǎng)絡(luò)測試、診斷功能測試及不同配置用戶功能測試等。

3.3 硬件在環(huán)測試

為了盡可能地提高測試效率，在項目時間滿足要求的前提下，可搭載硬件在環(huán)自動化測試平臺，硬件在環(huán)測試是半實物虛擬仿真測試，虛擬各ECU運行工況，從而自動化的測試虛擬整車系統(tǒng)[2]。針對一個新的開發(fā)項目，如果想搭載整車自動化測試平臺，硬件在環(huán)系統(tǒng)的搭載和調(diào)試需要很長時間，所以一般在整車功能開發(fā)已經(jīng)趨于完整的項目后期應(yīng)用。硬件在環(huán)測試主要包括各控制器的電氣功能自動化測試、總線網(wǎng)絡(luò)自動化測試、診斷功能自動化測試、故障注入測試等。

3.4 實車測試

實車動態(tài)測試在項目開發(fā)的過程中必不可少，從原型車開始，實車動態(tài)測試參與整車集成測試，與LabCar等臺架的靜態(tài)測試互補，相輔相成。實車測試的測試人員必須擁有豐富的駕駛經(jīng)驗，既可以根據(jù)測試用例進行正向的功能測試，又可以模擬用戶的操作進行整車自由功能測試。實車動態(tài)測試除了進行用戶功能測試外，還包括整車能量管理測試、熱管理測試、性能測試、電磁兼容測試、線束負(fù)載分析測試等。

4 汽車集成測試的發(fā)展方向

4.1 流程電子化

整車電器集成測試流程逐步實現(xiàn)電子化。目前，流程各節(jié)點大多數(shù)是人為控制，測試文件也是線下編輯提交，隨著項目的增多，工作量不斷增多，人員負(fù)荷越來越重，效率降低，同時也存在很多由于人員疏忽帶來的風(fēng)險。為了減少風(fēng)險，提高測試效率，未來測試流程可以定制電子化軟件系統(tǒng)，按時間節(jié)點設(shè)置系統(tǒng)任務(wù)，團隊成員以電子化任務(wù)的形式開展工作，使流程更加目標(biāo)化、清晰化。

4.2 測試自動化

整車電器集成測試越來越自動化、智能化。當(dāng)前測試中存在很多技術(shù)含量低且繁瑣的工作、占用了很多測試時間，降低了測試效率。同時一些測試由于設(shè)備和技術(shù)的限制不能實現(xiàn)，降低了功能的可靠性。未來集成測試還需不斷探索，引進新技術(shù)、新設(shè)備，提升測試自動化水平，解放人力，提高測試效率。增加測試手段，盡可能地覆蓋全功能測試，確保整車無質(zhì)量問題。

4.3 測試平臺化

隨著整車電器集成化程度越來越高，未來集成測試將向著平臺化方向發(fā)展。目前很多主機廠利用平臺化概念開發(fā)車型，相同平臺的車型功能變化不大。基于該種理念，未來整車集成測試也可以利用平臺化的形式進行，搭建平臺化測試臺架，建立平臺化功能庫及測試用例庫，基于功能測試，不以車型為導(dǎo)向。利用這種方式進行測試，節(jié)省臺架搭載及變更的時間，減少了測試文件的準(zhǔn)備時間，釋放了更多的人力，大力提高了測試效率。

5 結(jié)語

該文結(jié)合項目工作經(jīng)驗，提出了一種以功能為中心的整車電器功能集成測試流程，對集成測試的種類和測試內(nèi)容進行了總結(jié)，同時也對未來集成測試的發(fā)展進行了展望。有效提高了汽車的產(chǎn)品質(zhì)量，不僅需要在前期進行設(shè)計優(yōu)化、提升供應(yīng)商的產(chǎn)品質(zhì)量，而且還需要在整車集成測試中應(yīng)用科學(xué)有效的測試流程、先進的測試技術(shù)、更多的測試手段，獲得更高的測試效率。

參考文獻

[1]李偉.汽車電子電器系統(tǒng)集成測試分析[J].黑龍江科學(xué)，2018（1）：148-149.

[2]王曉麗.汽車電子電器系統(tǒng)集成測試探討[J].技術(shù)經(jīng)濟，2014（8）：49-53.