基于新能源汽车整车控制系统的功能测试管理

基于新能源汽车整车控制系统的功能测试管理

作者：宁胜花 陈长健 莫红明 班定东 来源：《企业科技与发展》2016年第02期

【摘 要】新能源汽车整车控制器是整车的大脑，其功能的可靠性及完善性直接影响着整车的安全及功能。为了保证整车控制系统功能的可靠性及完整性，文章梳理了在整车控制系统功能开发过程中较理想的测试管理流程，旨在为整车控制系统功能开发及有效地进行测试工作提供较全面的思路引导，指导后续控制系统的开发和测试工作。 【关键词】测试管理；整车控制系统；功能；测试

【中图分类号】U469 【文献标识码】A 【文章编号】1674-0688（2016）02-0091-03 0 引言

整车控制系统功能的可靠性及完整性对整车性能有着很大的影响，从需求分析、产品设计及实现、控制系统功能测试、整车测试到用户使用，都少不了测试人员的参与和付出。但实际情况经常出现需求分析不清晰、产品功能模糊等现象，导致测试的评价标准存在差异性；同时，测试人员的工作成果常常没有得到开发人员、产品经理或客户的肯定。该问题不同程度地在诸多企业中出现。之所以会有上述情况的发生，主要在于测试活动本身就是一个复杂度很高的工作，测试工作的成果容易受到诸多方面的因素影响。因此，测试团队需要依靠一个科学、合理、灵活、强大的协同测试管理流程来提升测试活动的效率和质量，优化控制系统的测试有效性。

当前，测试技术及测试管理相关参考资料大部分是针对软件的，比如文献[1]针对软件测试管理进行了梳理，文献[2]涵盖了软件测试认知及技术。而对于整车控制系统测试相关的参考文献大多是基于某工具的测试，文献[3]基于整车控制硬件在环总结了测试流程及测试用例库设计方法；文献[4]阐述了python脚本在整车控制系统HIL测试中的应用；文献[5]基于LabVIEW的整车控制器测试系统进行了研究与开发。综上所述，诸多文献阐述了软件测试的相关技术、测试管理及基于某方面整车控制系统测试研究，但针对整车控制系统缺少测试管理的相关总结，因此探索和研究并形成新能源汽车整车控制系统的测试管理系统很有必要。 1 测试需求及测试需求管理

任何一项工作均有一个前提要求或需求，整车控制系统也不例外。整车控制系统开发需求是整车控制功能开发的基础，也是测试工作的主要依据，但由于当前条件下，很多的需求文档

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不全或不完善，造成设计文档及设计过程的不完善甚至不合理，从而导致测试效率较低。针对这些问题，主要有以下对策：

（1）测试人员参与需求评审，并根据需求分析检查清单，发现需求分析的不完善之处。该需求分析检查清单需要测试人员持续构建。

（2）控制系统开发前期对测试人员进行比较全面的被测系统培训，使测试人员充分了解被测控制系统的功能及其他有关电气特性。

（3）测试人员需要在新能源汽车用户的角度上，发现需求的不足，并对需求提出相应的改进意见，该过程需要测试人员持续地维护。

（4）测试人员需要根据测试的经验，提出当前测试的需求。测试过程中的经验也是测试需求分析时重点要考虑的。

通过以上4个对策，既可以进一步弥补整车控制系统功能开发需求文档的不足，又可以保证测试需求的有效性。在该过程中应持续构建测试需求，为后续项目测试需求提供更有效、更快捷的获得方式。 2 测试策略与计划

在整车控制系统开发人员开展概念设计、设计策略、时间计划时，测试人员要根据开发人员提供的材料，制订测试的策略与测试计划。测试策略的设计要考虑以下几个方面：首先，确定测试范围；其次，深入分析测试对象；再次，确定测试内容及测试方法。在制订测试策略的过程中，需要同时考虑到测试人员不同的测试分工及测试的侧重点，并据此分配相应的测试计划。测试计划需要考虑项目计划，根据项目的不同阶段，制订测试的不同阶段及不同层次的计划。同时，测试计划也为测试工作制定时间目标，测试人员需要根据测试计划制订自己的工作计划。

3 测试环境搭建

测试环境的搭建是反映被测对象所处环境的重要体现，因为测试人员对被测对象所处环境的模拟越接近现实，其测试结果越接近实车情况。模拟整车控制系统的输入中主要体现为CAN信号输入、模拟量输入、数字量输入、频率输入4种信号特性，其信号特性是否和实车环境一致，一方面在于测试需求中的测试需求文档是否描述得清晰、准确，另一方面在于测试设备是否具备模拟这些信号特性的条件。只有在2个方面都满足的情况下，才能搭建出和实车情况接近的测试环境。搭建接近实车的测试环境并不是一蹴而就的，需要测试人员根据经验或已有的流程来优化测试环境的搭建工作。

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4 测试用例及测试用例库管理

测试用例是测试执行的基本依据，测试用例的质量对软件测试起着至关重要的作用，因此它也是软件测试的重点和难点。测试人员设计测试用例时需要关注以下几个方面。

（1）测试人员需要先明确有哪些参考输入，比如需求文档、测试标准及规范、设计开发文档等，单一地参考设计文档或需求文档都是不全面的。

（2）测试用例设计时，除了考虑被测对象的功能之外，也需要关注被测功能与其他功能模块之间的交互[6]。

（3）测试用例设计需要考虑到用户的使用场景。测试的主要目的是测试其整车控制系统的功能是否满足用户的需求，因此测试时考虑用户的使用场景是测试人员必须具备的一种能力。

（4）有了测试用例设计的输入、交叉功能分析、使用场景之后，采用合适的测试用例设计技术与方法编写测试用例。

（5）测试用例编写完成后，需要测试人员组织有效的测试评审，从而实现测试用例入库管理。

（6）结合以往测试经验，制定当前的测试用例，为当前的测试工作提供完整及有效的测试用例服务。

随着测试的进一步进行或者对整车控制系统提出新的需求，都要对测试用例库进行更新，只有这样，才能保证测试质量。拥有一个高质量的测试用例库，是保证测试工作质量的良好基础。

5 测试过程及测试报告

为了提高测试效率，测试实施过程中可采用结伴测试的方式。结伴测试一方面可以减少错误率，另一方面可以彼此互相学习。在测试实施完成后，测试报告是测试人员反馈问题的主要且重要途径，其内容的完整性可以有效地反馈问题。因此完整的测试报告包括测试报告及相关测试数据记录文档。测试报告的有效管理主要体现在测试报告的内容方面，以下列举了测试报告中必须包含的内容。

（1）修订记录。该内容可以有效地保证被测对象及测试结果的版本管理。

（2）概述。包括文档后续中用到的术语或定义、参考文档。由参考文档可迅速得知测试依据的正确性。

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（3）测试基本信息。包括测试阶段及相关信息（比如：测试阶段、模型版本、软件版本、硬件序列号、软硬件集成日期、车辆编号、车型等信息）、测试时间、测试人员及联系方式、测试地点。

（4）测试概述。该部分内容简单描述测试目的、测试方法、测试环境等。

（5）测试结果汇总。该部分内容对测试用例及测试结果简单描述，有效、快捷地反馈测试结果。

（6）测试结果记录。该部分内容是对“（5）测试结果汇总”中的测试内容的评价标准及测试结果详细记录。该部分内容可以为后续的问题复现提供依据。 6 缺陷分析

在整个项目的测试过程中，需要不间断地进行缺陷分析，监控在开发和测试中是否存在问题和漏洞，并根据分析结果来调整测试的内容及测试策略。在整车测试完成后，还需要进行一次缺陷分析，并以此总结经验教训，以便在日后的项目中进行改进。在项目中根据实际情况，可以按严重程度、功能层次、缺陷发现阶段、缺陷修复时间、缺陷发现人员等方式分析缺陷。根据经验，在不同分类方式的缺陷分过程中均会有一定的比例关系，比如严重程度缺陷分析，一级和四级严重缺陷占比例较少，二级和三级缺陷比例应该占大多数，如果一级故障占的比例较高，需要考虑原因，尽量让一级严重缺陷在早期发现并完善。因此，有效地进行缺陷分析是项目测试时和测试完成后都需要重视的一项任务，没有缺陷分析环节，测试工作就没有优化之说。 7 总结

综上所述，测试管理就是在测试过程中不断优化再利用的过程，因此测试管理是测试工作中不可缺少的内容，管理的有效性、合理性是保证测试结果有效性、可靠性的重要基础。为了保证整车控制系统功能测试不断提升其完整性及可靠性，本文梳理了整车控制系统测试工作中的相关内容及管理方式，对后续的控制系统测试及开发工作具有一定的指导意义。 参 考 文 献

[1]黄莹.软件测试技术与测试管理[J].工业控制计机，2003，16（5）.

[2] （美）Ron Patton.软件测试[M].周予滨，姚静，译.北京：机械工业出版社，2002. [3]田真，黄小枫，李志成，等.整车控制器硬件在环测试流程及测试用例库设计[J].汽车工程学报，2014（3）.

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[4]吴超，李玲，张燕.python脚本在整车控制系统HIL测试中的应用[J].上海汽车，2012（2）.

[5]叶子.基于LabVIEW的纯电动客车整车控制器测试系统研究与开发[D].长春：吉林大学，2012.

[6]蔡为东.赢在测试2[M].北京：电子工业出版社，2013. [责任编辑：陈泽琦]