空調控制器自動化測試

（艾爾維汽車工程技術（上海）有限公司，上海，201805）

空調控制器自動化測試

馮曉剛

（艾爾維汽車工程技術（上海）有限公司，上海，201805）

車載空調控制器功能的自動化測試，節約開發時間和成本，保證多次測試的準確性和一致性。通過搭建測試模型，編輯并執行測試程序，完成車載空調控制器邏輯功能的自動化測試。

空調；測試；自動化

空調系統是車輛舒適系統中不可或缺的重要組成部分。消費者對汽車舒適度要求的提高以及對產品的需求多樣化，給新產品功能和可靠性帶來了巨大的挑戰。汽車空調的高效、便捷性的操控，合理的操作邏輯，穩定的產品性能以及空調的特殊工況標定工作一直是空調系統開發的重點。對空調控制器功能的測試是保證空調系統品質和車輛推向市場的關鍵步驟，因此開發人員在新產品研發初期階段，應根據空調控制器的自身特點和結合整車的狀況，制定合理有效地測試方案以及方法，加強產品功能測試驗證的充分性。

在新空調控制器開發過程中，如果能夠實現自動化的對產品進行邏輯測試，將會在產品開發過程節約大量的軟件邏輯驗證時間。將節約的時間留給空調冷暖工況標定，從而提高整車舒適性。同時自動化測試能夠贏得時間、成本和質量，也可替代重復性的令人乏味的測試，從而提高產品的整體品質。

1 空調系統工作原理簡介

車載空調系統是一套暖風、通風和用于車內空氣除濕和制冷設備的組合。空調控制器依據用戶的設定，快速高效的達到用戶需要的溫度狀態。在自動模式下，空調控制器根據車內外溫度值，控制鼓風機風量大小和風門電機位置，可使車內溫度、濕度保持在令人舒適的狀態。特別是有雨雪時，保證前擋風玻璃無起霧現象和快速消除外部的結霜。

以單區自動空調系統為例。系統零件包括：空調控制器；空調箱總成（鼓風機，吹窗風門電機以及電機位置傳感器，內循環風門電機以及電機位置傳感器，吹面/吹腳風門電機以及電機位置傳感器，冷熱風門電機以及電機位置傳感器，蒸發器溫度傳感器，出風口溫度傳感器）；壓縮機；車內溫度傳感器；陽光傳感器；外部溫度；冷凝器；蒸發器；制冷劑壓力傳感器以及風道等等。

根據功能需要，空調控制器還需同其他車載控制器進行信息交互。例如，發動機控制器，采集碰撞信息的安全氣囊控制器，倒車信號的變速箱控制器等等。

空調控制器的電器輸入輸出框圖如圖1。

圖1 空調控制器的電器輸入輸出框圖

2 自動化測試原理介紹

空調控制器的自動化測試是硬件在環系統的應用。依據空調系統的設定，使用硬件模擬輸入的傳感器值，經過控制器的處理，對控制器的各類輸出進行采集，自動對結果進行判斷，最終確定空調的邏輯是否能夠滿足設計的要求。

理論上，每一個測試都可以自動化，但是實際中，只有部分測試有必要采用自動化測試。通常針對下列情況選擇自動化測試：多次重復測試；有大量輸入變量的基本測試；每次執行的步驟相同，但數據不同，十分復雜或易出錯的測試；測試需要專用設備來生成合適的輸入，激活系統和捕捉分析輸出。

合理選擇自動化測試有如下優點：

開發好的測試自動化可以使測試不需要有人看管，無需使用人力就可以在夜間和周末進行測試，從而可以增加可用的時間。令人乏味的日常測試活動可以由測試自動化來替代。由于這些測試活動由人執行容易出錯，因而自動化將可以提高測試的質量。建立回歸測試集，可以使測試團隊將時間集中于測試新功能或有改動的功能。測試自動化確保同一個測試在每個時刻，都可以準確地按照同樣的方式得到執行。工具可以更好地檢測實際輸出和預期輸出之間的差異，例如使用圖像處理可以比對期望結果和實際測試結果的差異。在測試工具的幫助下，可以生成大量的測試數據。

3 自動化測試實現

3.1 測試系統搭建

自動化測試需要搭建軟硬件模型。在系統模型的硬件設計中，運用如下組件完成車載控制器的測試工作：電源控制、PXI系統（模擬輸入信號板卡，模擬輸出信號板卡，輸入和輸出信號的采集板卡，信號調理板卡，通信板卡）、程控電源、電子負載、BOB盒（集成了調理模塊）、工控機、被測對象（空調控制器）。

自動化測試模型框圖如圖2。

圖2 自動化測試模型框圖

工作原理：上位機labview軟件實現對整個輸入輸出系統的控制、檢測及判斷。PXI系統能夠在上位機軟件的控制下完成硬件在環系統的仿真輸入、輸出和采集。電源控制是整個系統的供電系統。程控電源能夠滿足對控制器測試時的電壓控制。BOB能夠對輸入輸出信號檢測和調理，并能夠連接真實的輸入輸出。

3.2 測試案例的程序化

測試案例程序化前需要在Labview 中開發手動控制界面，在TestStand中建立自動測試流程。以測試案例為基礎，整理并分析測試需求。通過對測試案例的技術參數分析，整理出labview能夠識別的輸入輸出參數，并采集參數。利用Labview的程序編輯器編寫自動化測試的腳本。使用自動化測試系統的軟硬件模型調試自動化測試案例腳本。完成自動化測試的程序文檔。

3.3 自動化測試執行以及報告生成

自動化測試的實現：將測試案例中的功能需求轉化為軟件能夠實現的功能控制，然后在自動化測試系統中調試并運行。經被測對象的內部軟件處理，對被測對象的輸出結果采集、分析、判斷，從而實現空調控制器功能的自動化測試。

具體執行如下：Labview軟件調用自動化測試案例腳本中的涉及到的技術參數，使用自動化測試系統的軟硬件模型，實現PXI硬件系統驅動輸入數字/模擬量。labview驅動PXI板卡的輸出模擬信號（例如：驅動電阻仿真板卡模擬溫度信號）到空調控制器，空調控制器接收到仿真信號并通過自身功能邏輯判斷，然后輸出對負載電機的控制（如：風門電機，鼓風機等等）。空調控制器的輸出量通過PXI中DAQ信號采集板卡，采集數據并處理收集到信號，將處理后的信號反饋到labview上位機中，將空調輸入輸出狀態顯示到labview界面上，方便測試人員讀取。通過對測試案例的技術參數進行分析。

因為測試案例有設定輸入輸出關系，設定的輸出與實際采集到的輸出之間對比，然后判斷測試結果是否符合預期的設定。如果符合，判斷為測試通過，如果實際輸出與設定的輸出不一致，輸出測試未通過。該測試條例執行完后，進行下一條例的執行，如此，直到整個測試條例完成，然后將整個測試結果輸出，自動生成測試報告。并將未通過測試的條目，生成問題報告。

4 總結

對產品進行測試時將產品推向市場的關鍵步驟之一，通過搭建測試模型，編輯并執行測試程序，完成車載空調控制器功能的自動化測試，節約開發時間和成本，保證產品的準確性和一致性。提升產品競爭力和整車舒適性。

[1] Bart Broekman/Edwin Notenboom(美)著,張君施,張思宇,周承平譯,許菊芳審校.嵌入式軟件測試Testing Embedded Software(M) 北京:電子工業出版社，2004,1-156.

[2] 鄭對元著.精通LabVIEW虛擬儀器程序設計(M).北京:清華大學出版社，2012,1-235.

[3] 趙福堂著.汽車電器與電子設備(M).北京：北京理工大學出版社, 2001,217-223.

馮曉剛，（1982-1），男，籍貫：河南許昌；學歷：大學本科，職稱：工程師；研究方向：汽車電器系統測試工作。

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Feng Xiaogang
（IAV Automotive Engineering(Shanghai) Co.，Ltd.，201805）

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