主動測試

主動測試是通過EOL診斷工具等方式對電控系統(tǒng)進行主動控制，并對在特定工作條件下的運行結(jié)果進行分析，得出最終的測試結(jié)論，從而完成相應(yīng)的診斷功能。下面以結(jié)合實際發(fā)動機電控系統(tǒng)的設(shè)計開發(fā)為例，從以下的主動測試功能進行介紹和分析。

主動測試排氣制動功能的主動測試

排氣制動功能是商用車的標準配置。一般情況下，排氣制動功能的使用條件包括必須在掛檔(非空擋)狀態(tài)、發(fā)動機轉(zhuǎn)速在標定轉(zhuǎn)速之上、油門踏板必須完全松開等所有條件都滿足的情況下，該功能才會有效，從而ECU輸出控制排氣制動繼電器動作，使排氣制動蝶閥關(guān)閉。在實際的維修過程中，一般在測試排氣制動閥輸出線路或蝶閥狀態(tài)時，由于該功能上述使用條件的限制，無法在原地進行檢測，增加了維修成本和難度。故開發(fā)該排氣制動輸出繼電器控制的主動測試功能，以便在原地靜止情況下進行維修檢查。排氣制動功能主動測試流程簡圖見圖1。

通過原地停機測試相應(yīng)電氣線路是否正常正常開閉等問題可以確認排氣制動輸出的并可確認排氣蝶閥是否能。

主動測試起動功能的主動測試

發(fā)動機不能正常起動是日常遇到比較突出的問題之一，同時也是不易判斷處理的車輛故障之一。引起發(fā)動機不能起動的原因較多，比如電氣方面的故障，包括起動控制線路損壞、起動繼電器故障、曲軸和凸輪軸轉(zhuǎn)速信號故障、蓄電池電壓過低;燃油系統(tǒng)方面的故障，包括低壓油路供油不暢等。由于存在有多種起動失敗的原因，這就要求技術(shù)人員和售后維修人員有一定的工作經(jīng)驗。才能進行綜合的正確判斷，避免造成誤判。

為能夠通過軟件實現(xiàn)起動故障的判別，需要開發(fā)發(fā)動機ECU和EOL工具對于起動故障的診斷功能。該診斷原理是ECU通過起動過程中的各傳感器信號狀態(tài)，包括水溫、軌壓、提前角、曲軸和凸輪軸轉(zhuǎn)速信號、起動輸入開關(guān)、起動繼電器輸出、蓄電池電壓等信號，在起動失敗后綜合判斷并返回系統(tǒng)故障原因的狀態(tài)字。起動功能主動測試流程簡圖見圖2。

通過這種主動測試功能，使一般技術(shù)人員和售后維修人員面對起動這種問題的綜合處理能力得到提高，可以通過該主動測試反饋的起動失敗原因?qū)ΠY下藥，快速判別和處理起動故障。

主動測試壓縮功能的主動測試

由于氣缸機械方面的故障，如活塞環(huán)磨損、氣缸漏氣等，會造成發(fā)動機怠速抖動或動力不足等故障，而這類故障使用常規(guī)診斷方法是不易實現(xiàn)的。壓縮測試功能正是通過比較各缸相對壓縮性能(非絕對壓縮壓力)并用來評估發(fā)動機各缸氣密性問題的有效方法。

具體的主動測試方法是：在確保發(fā)動機曲軸信號正常的前提下，禁止各缸噴油，然后由起動機帶動發(fā)動機轉(zhuǎn)動，ECU軟件自動測量每缸在上止點之前和之后某一角度區(qū)間運行所需時間，通過比較各缸相同角度區(qū)間的轉(zhuǎn)速偏差來間接評估各缸的機械特性。壓縮功能主動測試流程簡圖見圖3。

壓縮功能的原理是在禁止噴油而只用起動機拖動發(fā)動機的情況下，相當于起動機拖動和壓縮排氣共同推動活塞運動；如果漏氣，相應(yīng)的活塞運動速度會有差異。即比較各缸活塞在上止點之前和之后的運行速度，如存在漏氣，上止點之前活塞運動速度較快；上止點之后活塞運動速度較慢。在實際對目前量產(chǎn)機型的測試中，以上止點之后作為測試區(qū)間，其試驗效果更為明顯。

通過完成EOL軟件和ECU軟件的相應(yīng)功能開發(fā)，實現(xiàn)上述禁止噴油的起動工況來進行壓縮測試，在對多例相同機型的試驗驗證后，得出正常機器的參考轉(zhuǎn)速值，這樣EOL軟件在完成壓縮測試后將每缸活塞的轉(zhuǎn)速偏差結(jié)果與參考值進行比較，并得出所測試發(fā)動機的測試結(jié)論和參考意見，從而為技術(shù)人員和售后維修人員提供比較客觀的數(shù)據(jù)。

壓縮功能主動測試的結(jié)果是確定曲軸角度區(qū)間的各缸轉(zhuǎn)動時間，通過簡單的換算可以得出各缸的相應(yīng)轉(zhuǎn)速，從而提供給測試人員比較直觀的轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)對比結(jié)果。

主動測試高壓測試功能的主動測試

高壓測試是通過檢測高壓共軌系統(tǒng)的建壓速率和停機后油路壓力下降時間，來輔助判斷共軌系統(tǒng)的低壓油路是否存在堵塞、高壓油路是否存在泄漏，并檢測高壓建立效率。

高壓主動測試功能的原理是:設(shè)定在幾個不同轉(zhuǎn)速下升高和降低軌壓值，測定軌壓上升和下降階段所需時間；測試最后階段在穩(wěn)定工況下自動關(guān)閉發(fā)動機，檢測高壓系統(tǒng)的泄漏情況。將測試的軌壓上升和下降時間與正常系統(tǒng)相應(yīng)參考值進行比較，并得出參考結(jié)論。這樣，技術(shù)人員和售后維修人員通過該主動測試方法來快速檢測或排查噴油系統(tǒng)故障，例如低壓油路的堵塞、噴油器故障引起的燃油泄漏等實際問題。如果在關(guān)閉發(fā)動機工況下的系統(tǒng)降壓時間過快，就可以從側(cè)面反映高壓系統(tǒng)可能出現(xiàn)泄漏情況。

關(guān)于主動測試中由于測試條件不滿足而退出測試，主要是為了保護發(fā)動機和安全的考慮。例如，在該高壓測試過程中，如果出現(xiàn)系統(tǒng)故障、水溫過低、車速大于0、不在空檔等條件下，就會立即退出測試。在實際的軟件設(shè)計中，必須加入這種安全考慮，以保證主動測試功能的合理性。

高壓測試功能的主動測試流程簡圖見圖4。

主動測試加速轉(zhuǎn)速測試

加速轉(zhuǎn)速測試是通過斷缸操作來檢查噴油器特性的有效診斷方法。一般情況下，如果某缸噴油器噴油量出現(xiàn)偏差故障，會造成動力不足問題。加速轉(zhuǎn)速測試主動測試流程簡圖見圖5。

加速轉(zhuǎn)速測試是在設(shè)定穩(wěn)定工況下進行，即車輛發(fā)動機采用設(shè)定的軌壓、噴油量、噴油次數(shù)和提前角等固定工況條件下工作，在工況穩(wěn)定后開始進行該測試。測試通過按設(shè)定順序逐次斷單缸噴油，并記錄關(guān)閉單缸噴油下的最高發(fā)動機轉(zhuǎn)速，最后將各缸斷油下的最高轉(zhuǎn)速進行對比。在正常情況下各轉(zhuǎn)速應(yīng)基本一致。如果出現(xiàn)轉(zhuǎn)速差異較大的一缸，則該缸噴油器就存在噴油故障的可能，即該缸噴油器的油量偏差過大。

主動測試斷缸測試

斷缸測試是針對暫停某缸噴油的方式來進行發(fā)動機故障的判別，該方法是提供給有一定經(jīng)驗的技術(shù)人員使用。當某缸噴油器故障而出現(xiàn)霧化不良等現(xiàn)象時，在該斷缸測試中通過發(fā)動機聲音、排煙、轉(zhuǎn)速等變化，可以間接判斷和確定出現(xiàn)故障的那一缸噴油器，從而為快速診斷和維修帶來方便。

通過該主動測試方法可檢測各缸噴油器的噴油量偏差，該方法可有效檢測僅單個噴油器有缺陷的系統(tǒng)，而對存在多個有噴油偏差噴油器的系統(tǒng)診斷能力有限。該方法檢測部分負荷下的噴油器失效故障，因為無需拆解系統(tǒng)部件，從而避免不必要的零部件更換。

斷缸測試功能的主動測試流程簡圖見圖6。

主動測試總結(jié)

主動測試是一種智能測試方法，即針對不同的故障現(xiàn)象，結(jié)合柴油機電控系統(tǒng)的自診斷功能，通過外部診斷工具對柴油機進行相應(yīng)的智能測試，并將測試結(jié)果按照專家系統(tǒng)來分析，從而指導(dǎo)人員進行故障判斷和排除。主動測試與常規(guī)診斷的主要區(qū)別是通過外部診斷工具對柴油機電控系統(tǒng)進行主動控制干預(yù)，在特定干預(yù)控制下的發(fā)動機測試數(shù)據(jù)進行分析并給出客觀的結(jié)果。目前該功能已在柴油機高壓共軌電控系統(tǒng)中應(yīng)用。

對于上面的被動測試的缺點如何解決呢"sup--normal" data-sup="3" data-ctrmap=":3,"> [3]

主動測試正推法

正推法步驟

(1)按照主動測試的方法制定測試目標;

(2)根據(jù)測試目標，設(shè)計主動測試用例，但其中設(shè)計的測試輸入數(shù)據(jù)不需要具體數(shù)據(jù)，只設(shè)計出輸入數(shù)據(jù)的“要求條件范圍”;

(3)從有效歷史測試數(shù)據(jù)庫中分析抽取符合“要求條件范圍”的數(shù)據(jù)，得到測試用例的輸入數(shù)據(jù);

(4)從對應(yīng)的數(shù)據(jù)中獲取測試用例的期望輸出數(shù)據(jù)或測試通過標準。

這樣就完成了測試用例的設(shè)計。然后按照測試用例模擬運行被測軟件，比對模擬運行的結(jié)果與有效測試歷史數(shù)據(jù)庫中真實數(shù)據(jù)之間的誤差。

正推法應(yīng)用實際案例

比如在一個催化裂化仿真軟件的測試中，我們在測試前期的測試計劃中選取了其中一個測試目標:正常工況下再生滑閥開度和待生滑閥開度計算的精度。

經(jīng)過數(shù)據(jù)分離處理，把與測試目標無關(guān)的煙氣中氧含量、煙氣中CO含量濾掉。

把其中相關(guān)的數(shù)據(jù)(主風流量、再生溫度、新鮮原料油流率、回煉油漿流率、反應(yīng)溫度(自動控制)、反應(yīng)催化劑藏量(自動控制)、再生器壓力(自動控制)、反應(yīng)器壓力(自動控制))作為測試輸入數(shù)據(jù)。把對應(yīng)的再生滑閥開度、待生滑閥開度作為期望輸出。

這樣，得到測試用例的輸入數(shù)據(jù)及期望輸出數(shù)據(jù)。

總之，先制定測試目標，再從有效歷史測試數(shù)據(jù)庫搜索相關(guān)符合要求條件的數(shù)據(jù)，經(jīng)過分析處理之后，得到驗證測試目標的測試用例的輸入數(shù)據(jù)及期望輸出數(shù)據(jù)。

主動測試逆推法

逆推法步驟

與上面正推法對應(yīng)，其大致步驟為:

(1)依次提取分析有效歷史測試數(shù)據(jù)庫中的各組數(shù)據(jù);

(2)根據(jù)有效歷史測試數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的相關(guān)性，分析這些數(shù)據(jù)與哪些可能的測試目標有關(guān)系;

(3)選取其中相對重要的測試目標;

(4)根據(jù)測試目標把這些數(shù)據(jù)進行組合，合成測試用例，使其能驗證這個測試目標。

逆推法應(yīng)用實際案例

比如，根據(jù)有效歷史測試數(shù)據(jù)庫中的表2數(shù)據(jù)可以得到測試目標，并得到如表通所列的測試用例的輸入及期望輸出數(shù)據(jù)。

測試目標：正常工況下反應(yīng)器催化劑藏量計算的精度。

思路概括:直接分析有效歷史測試數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)，由這些數(shù)據(jù)組合歸納得到相關(guān)的測試目標及測試用例。

主動測試正推法與逆推法的一種混合方法

正推法的主要優(yōu)點是測試目標能夠主動選取，缺點是大量的有效歷史數(shù)據(jù)可能沒有充分利用。逆推法的主要優(yōu)點是能充分利用有效歷史測試數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)，缺點是數(shù)據(jù)量過大，使得人工數(shù)據(jù)分析的工作量也很大。

需要把正推法和逆推法再進一步混合互補，步驟如下:

(1)按照優(yōu)先級制定7，個測試目標;

(2)循環(huán)，做如下處理:

用正推法從有效歷史測試數(shù)據(jù)庫中選取合理的數(shù)據(jù)去逐一驗證測試目標，并將每次己經(jīng)使用的記錄數(shù)據(jù)做標記剔除;

(3)對有效歷史測試數(shù)據(jù)庫中剩余的未被使用的數(shù)據(jù)運用逆推法進行分類;

(4)概括出與每一類數(shù)據(jù)相關(guān)的軟件功能或性能，分析提取出測試目標并用逆推法測試驗證。

這樣一方面既能夠主動地驗證優(yōu)先的測試目標，另一方面能盡量充分利用有效歷史測試數(shù)據(jù)庫中的各組數(shù)據(jù)，盡量不浪費。實踐證明，這種方法更具有靈活性、實效性。

新的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和通訊設(shè)備的快速發(fā)展，使得Internet正在全球范圍內(nèi)迅速擴展協(xié)議是整個網(wǎng)絡(luò)的靈魂，協(xié)議實現(xiàn)的正確及效率直接關(guān)系著網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定和效率協(xié)議測試就是用來測試協(xié)議實現(xiàn)是否符合協(xié)議文本規(guī)范的，因此對網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品進行協(xié)議測試，對發(fā)現(xiàn)協(xié)議實現(xiàn)中的錯誤，保證網(wǎng)絡(luò)及Internet的正常運行有著非常重要的作用。

現(xiàn)在協(xié)議測試的研究主要集中在主動測試領(lǐng)域，主動測試以測試例為中心，由測試程序完全控制整個測試過程，測試程序負責生成測試序列，并將其發(fā)給待測協(xié)議實現(xiàn)( Implementation Under Test, IUT)作為對IU T的激勵，然后測試程序繼續(xù)監(jiān)測IUT，看其能否做出正確的響應(yīng)主動測試是一種非常有效的測試手段，但由于測試程序要與IUT直接通信，因此做主動測試時IUT一般要與網(wǎng)絡(luò)分離，而且目前協(xié)議越來越復(fù)雜，用主動測試的話，在測試程序編寫和測試序列構(gòu)造等方面面臨著很大的困難被動測試采用了另一種思想，它不向IUT發(fā)送任何報文，而只是’被動’地監(jiān)聽IU T和其他網(wǎng)絡(luò)設(shè)備通信時的輸入輸出行為，通過分析監(jiān)聽到的數(shù)據(jù)，來推斷協(xié)議實現(xiàn)中是否存在錯誤被動測試比較簡單，不需要構(gòu)造測試集，支持在線測試，且可以長時間進行測試而無需人工干預(yù)}‘}盡管被動測試具有上述優(yōu)點，但由于它不控制測試過程，所以不能保證測試的完備性。

主動測試和被動測試被用來測試協(xié)議時各有利弊，如果能將二者結(jié)合起來，使其優(yōu)勢互補，應(yīng)該可以取得更好的測試效果。

常用于磨削和珩磨加工中，主要有測軸、測孔和配磨主動測量。

① 測軸主動測量有兩種。圖1為利用三點式主動量儀測軸，常用于普通外圓磨床上。測量時，用手把懸掛在外圓磨床砂輪罩上的三點式主動量儀的測量卡規(guī)卡在工件上，工件在磨削過程中的尺寸變化通過中繼測桿由長度傳感器轉(zhuǎn)換為電信號，操作者根據(jù)指示表（圖1中未表示）所示量值控制進給量(見切削用量),直至達到預(yù)定尺寸。圖2中測軸部分為兩點式主動測量的工作原理。測量裝置由液壓系統(tǒng)或伺服電機操縱自動進入測量位置，把磨削過程中工件尺寸變化通過安裝在其中的長度傳感器轉(zhuǎn)換為電信號，輸入控制指示儀控制進給量直至達到預(yù)定尺寸，并控制測量裝置自動退出測量位置。

② 測孔主動測量有兩點式和塞規(guī)式兩種。兩點式常用于內(nèi)圓磨床上，測量過程與測軸的相同。塞規(guī)式常用于珩磨和小孔磨削中。它的測量過程基本上與用塞規(guī)(見量規(guī))、氣動塞規(guī)（見氣動量儀）的測孔過程相同,但它具有將被測尺寸信號自動顯示和輸出的功能。

③ 配磨主動測量,用于控制軸孔配對工件的配合間隙,例如柴油機油泵的噴油嘴偶件等。它的測量方法(圖2)是先用具有氣電轉(zhuǎn)換功能的氣動量儀或其他能輸出電信號的孔徑量儀測出配對工件的孔的尺寸，轉(zhuǎn)換為電信號后輸入和差演算控制儀中。正在機床上加工的與該孔相配合的軸的尺寸，由兩點式測軸裝置測出，也轉(zhuǎn)換為電信號后輸入和差演算控制儀中。當達到預(yù)定配合間隙時，和差演算控制儀即發(fā)出停止加工信號。

此外，還有數(shù)字控制和適應(yīng)控制主動測量。前者主要用于數(shù)字控制外圓磨床上測量階梯軸各外徑尺寸，采用絕對測量方法（見長度計量技術(shù)），測量過程由數(shù)字控制系統(tǒng)控制自動進行。后者常用于自動測量工件的錐度、圓度和表面粗糙度等,并按測量結(jié)果發(fā)出的信號,通過控制系統(tǒng)等使機床處于最佳工作狀態(tài)。

主動測量分為加工中主動測量和加工后主動測量兩種。前者是指在加工的同時測量工件的尺寸和表面粗糙度等，并立即按測量所得信息調(diào)整加工條件，以保證不斷加工出合格工件；加工后主動測量是指緊接在加工工序完畢后，在（或不在）加工設(shè)備上全部或抽樣測量有關(guān)幾何參數(shù)，并立即按測量所得信息調(diào)整加工條件，以不斷加工出合格工件。主動測量把測量和加工過程結(jié)合在一起，能保證工件的精度和提高生產(chǎn)效率，預(yù)防廢品，是一種積極的測量方法，故也稱積極測量。

20世紀30年代起，首先在汽車和軸承制造中應(yīng)用主動測量。初期使用的是單點式和三點式主動量儀，采用百分表作為指示部分。40年代起，由于電感式長度傳感器和氣動量儀的發(fā)展，開始應(yīng)用兩點式主動量儀。自60年代至70年代初期，磨床主動測量在大量生產(chǎn)中得到較廣泛應(yīng)用。70年代以后，由于數(shù)字控制機床等的發(fā)展，出現(xiàn)了采用光柵、感應(yīng)同步器等測量系統(tǒng)的大量程主動測量。同時，激光測長技術(shù)也開始在主動測量中應(yīng)用。