乘用车组合仪表测试台架的研究

2014-03-12关牧野战伟

现代电子技术 2014年5期

关牧野　战伟

摘要：为了提高乘用车组合仪表测试的工作效率，满足测试人员对多种性能功能的测量要求，搭建一个灵活高效的测试台架就显得尤为必要。通过总结评估组合仪表目前的功能性能参数，从满足待测组合仪表的性能参数方面选择硬件，从测试的效率和执行稳定性方面选择软件，从测试流程简洁准确方面设计台架的测试架构。详细阐述了搭建一个乘用车组合仪表测试台架的方法。

关键词：测试；组合仪表；台架；测试脚本

中图分类号： TN06?34； TM464 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2014）05?0114?03

0 引言

随着汽车电子的发展，作为交互界面的组合仪表，需要提供给驾驶员的运行参数也越来越丰富。从最初的车速、转速、水温、燃油到后来的燃油提醒、里程累积，发展到现在的蓝牙信息，胎压提醒以及今后应用的投影导航、实时夜视，都不断地增加仪表的显示信息。给仪表提供信息的相关器件也日益增多，从最基础的动力系统，到后来增加的车载导航系统，蓝牙通信系统，胎压监控系统等众多系统；和仪表相关联的开关也从简单的仪表板开关，增加了复杂的方向盘左右控制开关灯。

与组合仪表显示信息日益复杂的现状相反，留给组合仪表测试工作的时间却在不断减少，而这必然导致测试人员工作强度不断增大。因此，提升测试工具的通用性和高效性就成为测试人员必不可少的一项工作。开发一个乘用车组合仪表的测试台架，既能够适应对多个项目的组合仪表测试需求，又能够帮助测试人员从大量显示信息中及时快速地发现问题，再现问题就具有了积极的意义。

1 测试系统搭建

1.1 硬件系统的构建

组合仪表的需要测量的信号主要通过CAN线和LIN线传递，有些则是直接采集相关电压、电阻信号。因此，在硬件选择上，尽量将常用信号的采集方式都在测试台架上提前预留出来。

台架的控制端由一台工控机作为软件工作平台，选取了一台35～45 A的电源作为台架的供电设备。考虑到组合仪表测试台架的制作目的主要在于组合仪表功能的测试，因此在此忽略动力系统的发电机和起动机在汽车起动时造成的电压波动的影响，相关系统的测试在实车上配合高低温性能试验一起进行。台架含有一块通信板卡，能够提供3路CAN通信和3路Lin通信，完全能够满足测试台架的应用。测试台架框图如图1所示。

由于希望保持台架对于整个组合仪表功能的覆盖性，因此在制作过程中考虑到目前国内零部件供应商大量使用硬线控制信号，因此在整个测试台架中选用2组数/模转换控制模块来调整和反馈硬线端口的电压。每组数/模转换模块有8路模拟输入，2路模拟输出，12路数字输入输出端口。通过使用这些输入输出口的介入，满足了测试中多条硬线的控制条件的改变。

在测试过程中，测试人员经常需要监控被测系统的电流，如启动电流、峰值电流，一套良好的电流监控设备能帮助测试人员及时地发现隐患和排查问题。台架在搭建时，需要选用一块高品质的电流测量模块，能够及时迅速的反映电流变化，同时又满足电流在大范围内波动的工作情况。综合考虑后，选取了一款最小采样时间0.01～0.2 ms，量程跳变范围为0.001 mA～100 A的电流模块。考虑到电流模块的工作特性，为了更好地保护电流模块，延长电流模块的使用寿命，在台架内部添加了电流模块工作选择系统。在不需要电流测量时，不用打开测试台架，直接通过操作界面，将电流模块隔离在工作回路之外，既降低了台架内部的散热量，又延长了电流模块的使用寿命。

很多仪表的燃油显示都需要参考油箱的阻值。通过改变燃油浮子的阻值，来影响燃油表的示数。一块精确的电阻卡对于准确测量燃油表的功能有着极大的帮助。根据台架测量需要的各项指标，选取了最大耐受电压为100 V，最小单位值为1 Ω，精度为0.5%，单个电阻功率为0.5 W，最大耐受电流1 A，量程为0～16 MΩ的一款电阻板卡。

为了更好地满足台架在同一平台下的通用性，考虑到更方便快捷的更换为新的车型的电控单元，因此在测试平台内部，通过BOB盒连接原有线束和控制端。使用BOB盒连接控制端，使控制端的信号调整更加灵活。同时在分析问题时，能够更方便地监控控制信号是否准确，及时定位问题。使用原车线束接口，不但降低了线束端发生问题的概率，同时保持和其他部门线束的引脚定义一致性，能够方便准确地和其他部门进行沟通，更能够直观地检查线束的制作是否满足设计的定义。

1.2 软件系统的构建

操作平台方面使用的是界面友好的Protech系列软件。使用Protech软件进行电源操作，电流模块的工作选择。考虑到组合仪表的工作电源状态不同，将电源系统分成ACC和IG ON两种状态，满足检验在不同电源状态下，组合仪表显示信息的实际工作情况，操作界面如图2所示。

由于组合仪表需要测试的功能繁杂，单纯手动测试，将消耗大量的人力及时间，其效率很低，且无法保证测试执行的一致性。测试台架从成本和效率上考虑，将手动测试与自动化测试相结合，进行了半自动化测试的尝试。既可以弥补手动测试上的效率较低的缺陷，也无需投入高成本的视频识别系统，同时实现测试执行的一致性。

利用PROVEtech：TA自动进行测试数据的输入，自动对信号进行检查但需要人工进行测试结果的判断，最后自动生成测试报告。每个测试步骤都需要弹出几个对话框以辅助测试人员进行测试执行和对结果的判断，测试流程图如图3所示。

为了增加程序的可读性、可移植性，提高编写测试程序效率，降低程序存在BUG的风险，在项目中制定了测试程序模板。主要包括的内容有：程序结构、程序注释、对话框及测试结果。

程序结构由初始化条件，测试步骤，设定清零三部分组成。

程序注释主要是增加程序的可读性。

对话框的标准化有助于提高测试效率，降低误判/漏判风险。测试中通用的测试对话框有两种：一种是判断对话框，一种是错误描述对话框。

判断对话框要求其弹出的对话提示能够帮助测试人员进行准确的判断，如图4所示。

测试结果能够自动打印到测试报告中和测试管理文件中，重要的CAN信号要进行连续采集记录，并嵌入测试报告中。

测试报告是测试阶段最后的文档产物，它是把测试的过程和测试结果写成文档，并对发现的问题和缺陷进行分析，为纠正产品存在的质量问题提供依据，同时为产品的验收和交付打下基础。测试报告中包含足够的信息，包括测试的基本信息、测试的初始化条件、测试过程及评价、测试最终结果等，测试报告基于测试中的数据采集以及对最终的测试结果分析。

测试管理文件自动对测试结果进行记录、整理及统计，把测试者提供每次测试的主要信息直观的反映出来，可以对整体测试结果有更直观的了解，容易找到控制器的问题所在并进行回归测试、提升测试效率和测试质量，如图6所示。

2 程序体管理

台架的测试程序实际应用时，主要是针对某一车型。当想要应用在其他平台时，要对所有的测试程序中的信号及一部分提示信息进行修改，工作量是非常大的。这里采用数据基础库的方式，换平台只需要更改其基础库即可，不用对每一个测试程序进行修改。

采用结构体的方式，把所有的信号全部定义为一个结构体，内部的变量为测试程序惟一相关的信号名称，如图7所示。

3 结论

文中提出了一种测试台架的设计和搭建方法，从组合仪表的功能性能和参数要求出发，设计了一个高效的组合仪表测试台架。台架具有控制简单、性能稳定、效率高等特点。实际使用效果证明了该台架在组合仪表测试中的作用，验证了该设计方案的正确性和有效性。

参考文献

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