空调控制器自动化测试

（艾尔维汽车工程技术（上海）有限公司，上海，201805）

空调控制器自动化测试

冯晓刚

（艾尔维汽车工程技术（上海）有限公司，上海，201805）

车载空调控制器功能的自动化测试，节约开发时间和成本，保证多次测试的准确性和一致性。通过搭建测试模型，编辑并执行测试程序，完成车载空调控制器逻辑功能的自动化测试。

空调；测试；自动化

空调系统是车辆舒适系统中不可或缺的重要组成部分。消费者对汽车舒适度要求的提高以及对产品的需求多样化，给新产品功能和可靠性带来了巨大的挑战。汽车空调的高效、便捷性的操控，合理的操作逻辑，稳定的产品性能以及空调的特殊工况标定工作一直是空调系统开发的重点。对空调控制器功能的测试是保证空调系统品质和车辆推向市场的关键步骤，因此开发人员在新产品研发初期阶段，应根据空调控制器的自身特点和结合整车的状况，制定合理有效地测试方案以及方法，加强产品功能测试验证的充分性。

在新空调控制器开发过程中，如果能够实现自动化的对产品进行逻辑测试，将会在产品开发过程节约大量的软件逻辑验证时间。将节约的时间留给空调冷暖工况标定，从而提高整车舒适性。同时自动化测试能够赢得时间、成本和质量，也可替代重复性的令人乏味的测试，从而提高产品的整体品质。

1 空调系统工作原理简介

车载空调系统是一套暖风、通风和用于车内空气除湿和制冷设备的组合。空调控制器依据用户的设定，快速高效的达到用户需要的温度状态。在自动模式下，空调控制器根据车内外温度值，控制鼓风机风量大小和风门电机位置，可使车内温度、湿度保持在令人舒适的状态。特别是有雨雪时，保证前挡风玻璃无起雾现象和快速消除外部的结霜。

以单区自动空调系统为例。系统零件包括：空调控制器；空调箱总成（鼓风机，吹窗风门电机以及电机位置传感器，内循环风门电机以及电机位置传感器，吹面/吹脚风门电机以及电机位置传感器，冷热风门电机以及电机位置传感器，蒸发器温度传感器，出风口温度传感器）；压缩机；车内温度传感器；阳光传感器；外部温度；冷凝器；蒸发器；制冷剂压力传感器以及风道等等。

根据功能需要，空调控制器还需同其他车载控制器进行信息交互。例如，发动机控制器，采集碰撞信息的安全气囊控制器，倒车信号的变速箱控制器等等。

空调控制器的电器输入输出框图如图1。

图1 空调控制器的电器输入输出框图

2 自动化测试原理介绍

空调控制器的自动化测试是硬件在环系统的应用。依据空调系统的设定，使用硬件模拟输入的传感器值，经过控制器的处理，对控制器的各类输出进行采集，自动对结果进行判断，最终确定空调的逻辑是否能够满足设计的要求。

理论上，每一个测试都可以自动化，但是实际中，只有部分测试有必要采用自动化测试。通常针对下列情况选择自动化测试：多次重复测试；有大量输入变量的基本测试；每次执行的步骤相同，但数据不同，十分复杂或易出错的测试；测试需要专用设备来生成合适的输入，激活系统和捕捉分析输出。

合理选择自动化测试有如下优点：

开发好的测试自动化可以使测试不需要有人看管，无需使用人力就可以在夜间和周末进行测试，从而可以增加可用的时间。令人乏味的日常测试活动可以由测试自动化来替代。由于这些测试活动由人执行容易出错，因而自动化将可以提高测试的质量。建立回归测试集，可以使测试团队将时间集中于测试新功能或有改动的功能。测试自动化确保同一个测试在每个时刻，都可以准确地按照同样的方式得到执行。工具可以更好地检测实际输出和预期输出之间的差异，例如使用图像处理可以比对期望结果和实际测试结果的差异。在测试工具的帮助下，可以生成大量的测试数据。

3 自动化测试实现

3.1 测试系统搭建

自动化测试需要搭建软硬件模型。在系统模型的硬件设计中，运用如下组件完成车载控制器的测试工作：电源控制、PXI系统（模拟输入信号板卡，模拟输出信号板卡，输入和输出信号的采集板卡，信号调理板卡，通信板卡）、程控电源、电子负载、BOB盒（集成了调理模块）、工控机、被测对象（空调控制器）。

自动化测试模型框图如图2。

图2 自动化测试模型框图

工作原理：上位机labview软件实现对整个输入输出系统的控制、检测及判断。PXI系统能够在上位机软件的控制下完成硬件在环系统的仿真输入、输出和采集。电源控制是整个系统的供电系统。程控电源能够满足对控制器测试时的电压控制。BOB能够对输入输出信号检测和调理，并能够连接真实的输入输出。

3.2 测试案例的程序化

测试案例程序化前需要在Labview 中开发手动控制界面，在TestStand中建立自动测试流程。以测试案例为基础，整理并分析测试需求。通过对测试案例的技术参数分析，整理出labview能够识别的输入输出参数，并采集参数。利用Labview的程序编辑器编写自动化测试的脚本。使用自动化测试系统的软硬件模型调试自动化测试案例脚本。完成自动化测试的程序文档。

3.3 自动化测试执行以及报告生成

自动化测试的实现：将测试案例中的功能需求转化为软件能够实现的功能控制，然后在自动化测试系统中调试并运行。经被测对象的内部软件处理，对被测对象的输出结果采集、分析、判断，从而实现空调控制器功能的自动化测试。

具体执行如下：Labview软件调用自动化测试案例脚本中的涉及到的技术参数，使用自动化测试系统的软硬件模型，实现PXI硬件系统驱动输入数字/模拟量。labview驱动PXI板卡的输出模拟信号（例如：驱动电阻仿真板卡模拟温度信号）到空调控制器，空调控制器接收到仿真信号并通过自身功能逻辑判断，然后输出对负载电机的控制（如：风门电机，鼓风机等等）。空调控制器的输出量通过PXI中DAQ信号采集板卡，采集数据并处理收集到信号，将处理后的信号反馈到labview上位机中，将空调输入输出状态显示到labview界面上，方便测试人员读取。通过对测试案例的技术参数进行分析。

因为测试案例有设定输入输出关系，设定的输出与实际采集到的输出之间对比，然后判断测试结果是否符合预期的设定。如果符合，判断为测试通过，如果实际输出与设定的输出不一致，输出测试未通过。该测试条例执行完后，进行下一条例的执行，如此，直到整个测试条例完成，然后将整个测试结果输出，自动生成测试报告。并将未通过测试的条目，生成问题报告。

4 总结

对产品进行测试时将产品推向市场的关键步骤之一，通过搭建测试模型，编辑并执行测试程序，完成车载空调控制器功能的自动化测试，节约开发时间和成本，保证产品的准确性和一致性。提升产品竞争力和整车舒适性。

[1] Bart Broekman/Edwin Notenboom(美)著,张君施,张思宇,周承平译,许菊芳审校.嵌入式软件测试Testing Embedded Software(M) 北京:电子工业出版社，2004,1-156.

[2] 郑对元著.精通LabVIEW虚拟仪器程序设计(M).北京:清华大学出版社，2012,1-235.

[3] 赵福堂著.汽车电器与电子设备(M).北京：北京理工大学出版社, 2001,217-223.

冯晓刚，（1982-1），男，籍贯：河南许昌；学历：大学本科，职称：工程师；研究方向：汽车电器系统测试工作。

Air condition module auto test

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

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