基于車載電氣設(shè)備難于快速檢測的研究方案

電氣系統(tǒng)作為車輛的重要組成部分，擔負著電源供電、車輛起動、車體防護、重要參數(shù)信息指示以及燈光、音響的提供等功能，其各項功能的實現(xiàn)將直接影響整車戰(zhàn)技性能的發(fā)揮。由于電氣設(shè)備故障具有一定的隨機性，有必要在車輛使用前后對整車技術(shù)狀況進行普查，方便車倆的管理與使用。然而，針對車輛多個電氣設(shè)備實施系統(tǒng)精確性能測試耗時較長，這在基層級測試過程中難以實現(xiàn)，同時也是完全沒有必要的。同時也是完全沒有必要的。本文以面向任務(wù)的裝備性能普查為目標，設(shè)計一種車輛電氣系統(tǒng)不解體快速技術(shù)狀況檢測方法，并根據(jù)測試結(jié)果評估車輛電氣系統(tǒng)總體性能，為車輛動用提供數(shù)據(jù)支持。

1 總體測試方案

針對快速技術(shù)狀況檢測的需求，本文提出一種面向任務(wù)的分層測試方案，首先進行總體指標檢測，在此基礎(chǔ)上，根據(jù)任務(wù)確定底層檢測方案，實施檢測。檢測方案如圖1所示。總體指標檢測主要通過對檢測儀表的觀察，對起動過程的經(jīng)驗判斷，初步判斷被測車輛電源系統(tǒng)、起動系統(tǒng)、檢測儀表是否存在明顯故障，完成整車基本信息收集，給出整車性能初步評估，為底層測試方案的確定提供基礎(chǔ)信息。

底層指標檢測根據(jù)總體指標檢測提供的基礎(chǔ)信息、車輛歷史狀況記錄以及本次車輛保障任務(wù)的要求，確定各子系統(tǒng)檢測方案，綜合運用目測、手動檢查及儀器測試等多種手段，對各電氣子系統(tǒng)的技術(shù)狀況進行分層次、有重點的檢測，給出各子系統(tǒng)狀態(tài)描述，為車輛具體性能評估提供信息支持。

2 測試手段的選擇

電氣系統(tǒng)各子系統(tǒng)相對獨立，測試方法也各不相同。因此，系統(tǒng)采用通用的分布式節(jié)點設(shè)計，根據(jù)被測子系統(tǒng)的不同選用不同的測試終端。考慮到測試時間要求短，針對性強，有必要對測試手段及測試層次進行選擇與優(yōu)化。可直接通過觀察、試驗實現(xiàn)性能測試的被測設(shè)備要求盡量簡化其測試手段，特別是有自檢功能的子系統(tǒng)，盡量利用其自檢功能完成測試。對于檢測過程繁瑣，檢測節(jié)點難于安裝的系統(tǒng)，可采用系統(tǒng)內(nèi)分層測試方式，首先進行1級參數(shù)測試，在1級參數(shù)不滿足要求的情況下，再進行下一級參數(shù)檢查。

根據(jù)以上規(guī)則，最終確定整個檢測過程中基本信息的采集、滅火系統(tǒng)自檢、儀表系統(tǒng)檢測、輔助部件檢測由測控人員直接手動實施，并通過PDA 無線輸入終端傳入測控主機。電源系統(tǒng)檢測、起動系統(tǒng)檢測、滅火系統(tǒng)部件級測試采用專用檢測控制終端，設(shè)計有專門的檢測接口電路，實現(xiàn)子系統(tǒng)的分布式檢測，檢測結(jié)果通過數(shù)據(jù)總線傳入測控主機。

測試原理如圖2所示。

各測試項目的內(nèi)容雖然相對獨立，但各測試項目需要放在一個整體測試流程中實施，為節(jié)省測試時間，提高測試效率，需要對測試流程進行整合與優(yōu)化，測試流程的確定需要考慮以下幾方面的因素：

(1)需要考慮各測試流程準備工作的相互制約。

如電源系統(tǒng)測試需要車輛起動，并使發(fā)動機達到充電轉(zhuǎn)速，這就需要測試時合理設(shè)計測試流程，避免重復(fù)起車或重復(fù)開關(guān)電路總開關(guān)。

(2)測試流程還應(yīng)考慮被測系統(tǒng)的重要程度，如電源系統(tǒng)、起動系統(tǒng)較為重要，有些任務(wù)可能只需完成此兩項測試即可，應(yīng)該優(yōu)先測試。而輔助部件功能相對單一，可放在后面測試，甚至不測。

(3)測試節(jié)點的安裝也應(yīng)該在測試流程設(shè)計中考慮，部分測試內(nèi)容可使用相同測試節(jié)點，如蓄電池容量測試、起動系統(tǒng)空載試驗和電源系統(tǒng)試驗，均需使用蓄電池電壓采集節(jié)點，可盡量集中測試。

最終測試流程的確立還應(yīng)考慮測試目標、前期基本信息采集、歷史數(shù)據(jù)等多方面因素的影響，可采用智能決策專家系統(tǒng)，綜合考慮多種決定因素，自動生成測試流程。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖3所示。

4 電氣系統(tǒng)評估體系

車輛電氣系統(tǒng)總體性能可分為“良好”、“堪用”、“禁用”三類，其具體效能的定位又與各電氣分系統(tǒng)的狀態(tài)有關(guān)(分系統(tǒng)狀態(tài)也可分為“良好”、“堪用”、“禁用”)，因此要實現(xiàn)整體性能的評估，必須實現(xiàn)各分系統(tǒng)效能的評估。評估體系結(jié)構(gòu)如圖4所示。

根據(jù)評估體系，系統(tǒng)完成不見檢測及故障診斷，通過元件結(jié)論評估部件性能，評估子系統(tǒng)性能，通過子系統(tǒng)性能評估車輛電氣系統(tǒng)整體性能。其評估流程如圖5 所示。

面向裝備動用的車輛電氣系統(tǒng)評估涉及裝備運用的各個側(cè)面，評估內(nèi)容進而也具有多層次新性，為完整、清晰地表述評估內(nèi)容，評估內(nèi)容以裝備結(jié)構(gòu)劃分為主線展開，具體分為任務(wù)層，能力層，功能層三個層次。各分系統(tǒng)根據(jù)測試項目，測試部件的不同，評估方法各不相同。以滅火系統(tǒng)為例，某車型含兩套滅火系統(tǒng)，包括一套滅火系統(tǒng)及一套滅火抑爆系統(tǒng)，系統(tǒng)良好必須要求滅火系統(tǒng)及滅火抑爆系統(tǒng)均處于良好狀態(tài)，但只要有一套系統(tǒng)處于其他狀態(tài)，那么性能的評估就變得比較復(fù)雜。

通過分析發(fā)現(xiàn)滅火系統(tǒng)能實現(xiàn)戰(zhàn)斗室和動力室滅火功能，滅火抑爆系統(tǒng)主要用于戰(zhàn)斗室滅火，因此滅火系統(tǒng)評估權(quán)值較大，而滅火抑爆系統(tǒng)評估權(quán)值較小，最終可根據(jù)經(jīng)驗把知識存入專家系統(tǒng)的評估矩陣中，評估子系統(tǒng)性能。表1列出了兩部件系統(tǒng)的評估矩陣結(jié)構(gòu)。

在各分系統(tǒng)性能評估完成后可進行總體性能評估。評估時，同樣應(yīng)考慮各子系統(tǒng)權(quán)值，如電源系統(tǒng)直接決定車輛其他用電設(shè)備性能的發(fā)揮，起動系統(tǒng)直接制約車輛機動性能，權(quán)值應(yīng)很大;而滅火系統(tǒng)在作戰(zhàn)任務(wù)中作用較大，但其他情況作用較小，權(quán)值可適中;而輔助部件功能相對單一權(quán)值可較小，根據(jù)以上規(guī)則可確定某車型電氣系統(tǒng)評估矩陣如表2所示。

5 結(jié)論

本文以面向任務(wù)的性能普查為目標，在縮短測試時間，簡化測試手段的基礎(chǔ)上，設(shè)計了一種車輛電氣設(shè)備不解體測試方法，優(yōu)化了測試流程，并提出了評估方案，該方案能夠短時內(nèi)完成所有車載電氣設(shè)備總體性能的評估，為車輛動用提供數(shù)據(jù)支持，方便車輛的管理使用，具有較大的現(xiàn)實意義。