整车电器功能集成测试分析

孙立柱　黄旭玲　叔大海

摘  要：随着汽车电子的不断发展，汽车电器功能越来越复杂，提高电器功能的可靠性成为各主机厂在研发过程中的核心环节，整车电器功能集成测试作为重要的手段，起着至关重要的作用。该文结合笔者的工作经验，提出了一种以功能为中心的整车电器功能集成测试流程，并详细阐述了系统集成测试的种类及内容，对未来集成测试的发展方向进行了展望。该文所阐述的内容在某整车厂成功运用，取得了良好效果。

关键词：汽车电器;测试流程;集成测试

中图分类号：U467           文献标志码：A

0 前言

随着科学技术的不断进步，汽车电子系统的复杂程度不断提高，越来越多的电子产品融入汽车中，使汽车更加电动化、智能化和集成化。提高产品的质量、合理地降低成本、不断集成新技术是各大主机厂提高核心竞争力的有效途径[1]。提升产品质量不仅需要优化设计，而且需要贯穿整个开发周期的整车电器功能集成测试，以此来降低故障率，提高整车功能的可靠性。

1 整车测试流程

为了提高集成测试的质量和效率，必须制定一套完善且实用的测试流程。该文介绍了一种以功能开发为中心的整车集成测试流程即功能释放迭代測试流程。该流程贯穿整个项目周期，是基于整车功能清单和功能执行计划，将整车电器功能分阶段集成，多阶段集成验证的迭代过程，如图1所示。

图1中清晰地描述了各验证阶段与整车开发里程碑的对应关系。项目前期，基于配置表和主计划制定整车集成测试方案，主要包括制定各功能验证阶段的周期、搭载测试台架的种类和数量、需求测试样件和样车的数量等。整车功能定义完成后，制定功能执行计划，详细定义每个验证阶段实现的功能，执行计划随着项目的推进及功能的变更不断更新。对于零部件开发来说，各电器功能零部件均可按照该流程开发零部件，通过细化整车功能执行计划来制定各零部件的功能开发子计划，并在不同的功能验证阶段提供集成相应功能的样件，进行整车集成测试。对于集成测试团队来说，通过功能执行计划可清晰地了解每个验证阶段集成的功能，筛选相关测试用例，有目的性、有针对性地进行测试。

2 单验证阶段测试流程

每个验证阶段开始前，测试管理工程师收集该阶段的测试样件及测试文件。基于当前验证阶段状态，统计该阶段的主要测试任务。基于测试功能项，筛选测试用例。根据测试任务编写测试计划，将测试内容分配到各台架及实车，最终确保各测试任务按时间计划进行。测试开始后，测试工程师更新台架及实车，基于测试用例进行整车系统功能和客户功能测试，测试过程中发现问题时，生成并提交测试报告。问题管理工程师负责收集问题，下发问题，跟踪并得到问题解决方案，最终通过问题验证解决问题，如图2所示。

3 测试种类

3.1 LabCar测试

LabCar是在实验室中以功能为中心，将整车所有电器功能样件及线束模拟整车装配的形式搭载在一起进行测试的虚拟整车台架，该测试贯穿整个项目周期，是最重要的整车测试台架。LabCar主要进行系统功能测试，测试内容包括总线网络测试、诊断功能测试、一般电器功能测试、静态电流测试及部分用户功能测试等。LabCar还可以进行所有电器零部件与整车线束的匹配测试，在装车前提前验证，避免装车时出现接插件不匹配的问题，提高装车效率。LabCar作为一个虚拟整车，灵活性很高，随时可以进行功能更改验证，很大程度地提高了测试效率。

3.2 子系统测试

随着项目的进行，整车功能不断增多，项目中后期需要搭载更多的台架来满足项目需求。根据配置和功能的不同，可以搭载功能不同的子系统台架、如动力系统、底盘系统、车身电子系统、多媒体系统、空调系统和整车网络系统等。子系统台架同样将该系统相关的所有电器功能样件搭载在一起，以端子排和线束短试样的形式连接，与LabCar不同的是，该系统与其他系统关联部分功能需要通过仿真工具来实现。子系统台架的优点是搭载便捷、配置可以随意切换、测试针对性强。子系统台架测试内容主要包括总线网络测试、诊断功能测试及不同配置用户功能测试等。

3.3 硬件在环测试

为了尽可能地提高测试效率，在项目时间满足要求的前提下，可搭载硬件在环自动化测试平台，硬件在环测试是半实物虚拟仿真测试，虚拟各ECU运行工况，从而自动化的测试虚拟整车系统[2]。针对一个新的开发项目，如果想搭载整车自动化测试平台，硬件在环系统的搭载和调试需要很长时间，所以一般在整车功能开发已经趋于完整的项目后期应用。硬件在环测试主要包括各控制器的电气功能自动化测试、总线网络自动化测试、诊断功能自动化测试、故障注入测试等。

3.4 实车测试

实车动态测试在项目开发的过程中必不可少，从原型车开始，实车动态测试参与整车集成测试，与LabCar等台架的静态测试互补，相辅相成。实车测试的测试人员必须拥有丰富的驾驶经验，既可以根据测试用例进行正向的功能测试，又可以模拟用户的操作进行整车自由功能测试。实车动态测试除了进行用户功能测试外，还包括整车能量管理测试、热管理测试、性能测试、电磁兼容测试、线束负载分析测试等。

4 汽车集成测试的发展方向

4.1 流程电子化

整车电器集成测试流程逐步实现电子化。目前，流程各节点大多数是人为控制，测试文件也是线下编辑提交，随着项目的增多，工作量不断增多，人员负荷越来越重，效率降低，同时也存在很多由于人员疏忽带来的风险。为了减少风险，提高测试效率，未来测试流程可以定制电子化软件系统，按时间节点设置系统任务，团队成员以电子化任务的形式开展工作，使流程更加目标化、清晰化。

4.2 测试自动化

整车电器集成测试越来越自动化、智能化。当前测试中存在很多技术含量低且繁琐的工作、占用了很多测试时间，降低了测试效率。同时一些测试由于设备和技术的限制不能实现，降低了功能的可靠性。未来集成测试还需不断探索，引进新技术、新设备，提升测试自动化水平，解放人力，提高测试效率。增加测试手段，尽可能地覆盖全功能测试，确保整车无质量问题。

4.3 测试平台化

随着整车电器集成化程度越来越高，未来集成测试将向着平台化方向发展。目前很多主机厂利用平台化概念开发车型，相同平台的车型功能变化不大。基于该种理念，未来整车集成测试也可以利用平台化的形式进行，搭建平台化测试台架，建立平台化功能库及测试用例库，基于功能测试，不以车型为导向。利用这种方式进行测试，节省台架搭载及变更的时间，减少了测试文件的准备时间，释放了更多的人力，大力提高了测试效率。

5 结语

该文结合项目工作经验，提出了一种以功能为中心的整车电器功能集成测试流程，对集成测试的种类和测试内容进行了总结，同时也对未来集成测试的发展进行了展望。有效提高了汽车的产品质量，不仅需要在前期进行设计优化、提升供应商的产品质量，而且还需要在整车集成测试中应用科学有效的测试流程、先进的测试技术、更多的测试手段，获得更高的测试效率。

参考文献

[1]李伟.汽车电子电器系统集成测试分析[J].黑龙江科学，2018（1）：148-149.

[2]王晓丽.汽车电子电器系统集成测试探讨[J].技术经济，2014（8）：49-53.