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(中國(guó)北方車(chē)輛研究所，北京 100072)

基于BIT技術(shù)的電氣系統(tǒng)故障診斷方法

張思寧，李申，王雪濤

(中國(guó)北方車(chē)輛研究所，北京100072)

隨著電子技術(shù)的不斷發(fā)展，大量先進(jìn)的電氣設(shè)備裝備在車(chē)輛上，電氣系統(tǒng)承擔(dān)的任務(wù)越來(lái)越多，地位也越來(lái)越重要；電氣系統(tǒng)出現(xiàn)故障如果不能及時(shí)檢測(cè)并排除，故障就有可能進(jìn)一步擴(kuò)大，造成功能失效，影響整車(chē)任務(wù)的執(zhí)行；近年來(lái)，電氣系統(tǒng)的數(shù)字化程度逐步提高，總線技術(shù)也得到了充分應(yīng)用，為電氣系統(tǒng)在線故障診斷提供了有利條件；以數(shù)字化部件為基礎(chǔ)，選取某控制系統(tǒng)為電氣系統(tǒng)的代表子系統(tǒng)，開(kāi)展電氣系統(tǒng)BIT技術(shù)研究；根據(jù)子系統(tǒng)的典型故障，執(zhí)行電機(jī)工作故障、傳感器短路斷路故障、電爆管故障、通信模塊故障等給出了相應(yīng)的故障檢測(cè)方法，并設(shè)計(jì)了故障診斷電路；以樣機(jī)為基礎(chǔ)，采用上電BIT、周期BIT和維護(hù)BIT三種方式，對(duì)系統(tǒng)的典型故障進(jìn)行了驗(yàn)證；結(jié)果表明，研究方法對(duì)電氣系統(tǒng)在線故障診斷設(shè)計(jì)具有一定的指導(dǎo)意義。

機(jī)內(nèi)測(cè)試；故障診斷；故障檢測(cè)

0 引言

隨著特種車(chē)輛電氣化水平的不斷提高，大量的控制系統(tǒng)、信息系統(tǒng)技術(shù)運(yùn)用到裝甲車(chē)上，系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度、信號(hào)的交連程度、任務(wù)的相關(guān)度也越來(lái)越高，在提高裝備的功能的同時(shí)，也帶來(lái)了維護(hù)保障的困難，一旦發(fā)生故障，故障模式不易確定。尤其是在野外，系統(tǒng)發(fā)生故障的情況下，乘員無(wú)法按傳統(tǒng)的故障診斷方法對(duì)車(chē)輛進(jìn)行簡(jiǎn)單處理，即使在維修分隊(duì)，采用傳統(tǒng)的修復(fù)方法，也很難準(zhǔn)確定位故障原因。

多年來(lái)，車(chē)輛維護(hù)保養(yǎng)維修從早期的“被動(dòng)式維修”到“主動(dòng)式預(yù)防維修”，一直到現(xiàn)今的以可靠性理論為指導(dǎo)的“現(xiàn)代維修”階段，電氣系統(tǒng)的故障信息和故障診斷技術(shù)的綜合利用已經(jīng)成為影響著車(chē)輛產(chǎn)品應(yīng)用的重要技術(shù)之一。

1 電氣系統(tǒng)BIT設(shè)計(jì)分析

根據(jù)對(duì)電氣系統(tǒng)故障的統(tǒng)計(jì)與分析，數(shù)字控制部件故障是常見(jiàn)故障。數(shù)字控制部件的故障主要是指電氣系統(tǒng)中各種控制盒內(nèi)部電路的故障，故障外部的表現(xiàn)方式為控制系統(tǒng)不能工作或輸出控制信號(hào)錯(cuò)誤，控制系統(tǒng)故障診斷對(duì)象主要是控制盒內(nèi)部數(shù)字電路的故障。目前在航空和軍用裝備領(lǐng)域，應(yīng)用較多的設(shè)計(jì)方法主要包括余度BIT和回繞BIT。余度BIT是采用增加傳感器和電路通路的數(shù)量實(shí)現(xiàn)故障診斷，這種方式會(huì)增加部件體積和成本，因此該方法在電氣系統(tǒng)BIT設(shè)計(jì)中很少采用；回繞BIT是由微處理器實(shí)現(xiàn)診斷的一種BIT設(shè)計(jì)方法，通過(guò)硬件電路閉環(huán)設(shè)計(jì)，測(cè)試輸入和響應(yīng)輸出之間的比較分析，由CPU完成系統(tǒng)硬件模塊或分系統(tǒng)的功能測(cè)試及故障診斷。

根據(jù)電氣系統(tǒng)的特點(diǎn)和使用要求，BIT設(shè)計(jì)除關(guān)重傳感器部件采用冗余設(shè)計(jì)方法外，其余均采用環(huán)繞BIT設(shè)計(jì)方法；考慮在線故障診斷需求，數(shù)字控制部件BIT工作模式采用啟動(dòng)BIT、維護(hù)BIT和回繞BIT三種工作模式。系統(tǒng)啟動(dòng)后，首先通過(guò)啟動(dòng)BIT功能實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)硬件電路的全面檢測(cè)。維護(hù)BIT功能由操作人員通過(guò)直接手動(dòng)操作實(shí)施系統(tǒng)在線或地面測(cè)試時(shí)的各硬件單元故障診斷。上位機(jī)控制BIT工作模式是指受上位機(jī)控制可隨時(shí)選擇性實(shí)現(xiàn)不同部件的檢測(cè)即故障診斷。

2 典型子系統(tǒng)故障統(tǒng)計(jì)

某控制系統(tǒng)主要由傳感器、報(bào)警器、風(fēng)扇電機(jī)、控制盒和執(zhí)行器等部件組成。系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，既包含數(shù)字電路也包含模擬電路，又存在功率較大的機(jī)電設(shè)備等執(zhí)行部件，對(duì)于電氣系統(tǒng)來(lái)說(shuō)具有一定的代表性，所以選擇該系統(tǒng)作為研究對(duì)象。

該子系統(tǒng)的典型故障統(tǒng)計(jì)如表1。

表1 控制系統(tǒng)典型故障模式表

3 典型子系統(tǒng)故障檢測(cè)方法

3.1 傳感器開(kāi)路或短路故障檢測(cè)方法

針對(duì)子系統(tǒng)中傳感器開(kāi)路或者短路的故障，采用通過(guò)恒流源給出小電流的方法進(jìn)行故障檢測(cè)。故障檢測(cè)原理圖如圖1所示。

圖1 傳感器故障檢測(cè)

具體實(shí)現(xiàn)方案為：由恒流源產(chǎn)生恒定的小電流，在待檢測(cè)傳感器不工作的情況下或不造成器件損壞的前提下，經(jīng)過(guò)與檢測(cè)控制信號(hào)的比較，恒流源產(chǎn)生的小電流I通過(guò)采樣電阻Ra、待檢測(cè)傳感器、采樣電阻Rb和車(chē)體地形成檢測(cè)通路，通過(guò)信號(hào)采樣得到檢測(cè)電阻Ra和Rb兩端的電壓Ua、Ub，并通過(guò)判斷電壓Ua、Ub的狀態(tài)，得到待檢測(cè)傳感器的故障狀態(tài)和診斷結(jié)果。

設(shè)定Ra=Rb，判斷依據(jù)和結(jié)果：

1)如果Ua=Ub≠0,則為正常狀態(tài)。

2)如果Ua=Ub=0，則為斷路狀態(tài)。

3)如果Ua=RaI,Ub=0，則為短路狀態(tài)。

4)如果Ua=RaI≠Ub≠0則為漏電狀態(tài)。

3.2 風(fēng)扇電機(jī)工作故障檢測(cè)方法

風(fēng)扇電機(jī)故障包括勵(lì)磁回路短路、斷路及電樞回路參數(shù)畸變等故障，采用通過(guò)向風(fēng)扇電機(jī)的電樞和勵(lì)磁回路輸入不同頻率的脈沖電壓檢測(cè)信號(hào)的方法，進(jìn)行風(fēng)扇電機(jī)故障的檢測(cè)，故障檢測(cè)原理如圖2所示。

圖2 風(fēng)扇電機(jī)故障檢測(cè)

具體實(shí)現(xiàn)方案為：在待測(cè)的風(fēng)扇電機(jī)不進(jìn)入工作狀態(tài)的前提下，改變脈沖電壓信號(hào)的頻率ω，測(cè)量RT兩端的電壓UT，通過(guò)實(shí)測(cè)RT兩端的電壓值，判斷風(fēng)扇電機(jī)回路及電樞回路的故障狀態(tài)，進(jìn)而得到相應(yīng)的診斷結(jié)果。

判斷依據(jù)和結(jié)果：

1)當(dāng)風(fēng)扇電機(jī)的狀態(tài)正常時(shí)，輸入幅值恒定頻率變化的一組信號(hào)，得到正常狀態(tài)下的電壓測(cè)試信號(hào)UT0。將實(shí)測(cè)電壓信號(hào)與UT0進(jìn)行比較，當(dāng)|UT-UT0|≤ξ時(shí)，則風(fēng)扇電機(jī)為正常狀態(tài)。

2)當(dāng)RT兩端的電壓UT=Us=Acosωt時(shí)，則風(fēng)扇電機(jī)的電樞回路或勵(lì)磁回路發(fā)生短路故障。

5)當(dāng)風(fēng)扇電機(jī)處于故障狀態(tài)，且排除2)～4)的故障種類(lèi)，則風(fēng)扇電機(jī)為回路參數(shù)故障。

3.3 電爆管故障檢測(cè)方法

電爆管輸入電路故障檢測(cè)采用通過(guò)附加電路產(chǎn)生激勵(lì)的方法，在有激勵(lì)信號(hào)輸入的情況下判斷檢測(cè)模塊的響應(yīng)，確定當(dāng)前電路的狀態(tài)。

具體實(shí)現(xiàn)方案為：由CPU發(fā)送檢測(cè)信號(hào)，經(jīng)由光耦、三極管等器件，給定檢測(cè)電路附加的激勵(lì)信號(hào)，檢測(cè)檢測(cè)信號(hào)的輸出，即可實(shí)現(xiàn)電路當(dāng)前故障狀態(tài)的判斷。

電爆管驅(qū)動(dòng)輸出電路故障檢測(cè)采用通過(guò)CPU產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)信號(hào)，再檢測(cè)電路測(cè)試響應(yīng)，比較驅(qū)動(dòng)信號(hào)和檢測(cè)信號(hào)的關(guān)系，確定當(dāng)前電路的狀態(tài)。

具體實(shí)現(xiàn)方案為：CPU上電后控制PWM信號(hào)輸出端口輸出低電平信號(hào)，經(jīng)驅(qū)動(dòng)電路使MOSFET導(dǎo)通。如果MOSFET處于正常狀態(tài)，其導(dǎo)通壓降比較小，因此檢測(cè)回路中光耦無(wú)法導(dǎo)通，輸出檢測(cè)信號(hào)為高電平；如果MOSFET發(fā)生斷路故障，勵(lì)磁電壓直接加在光耦器件原邊，光耦導(dǎo)通，輸出檢測(cè)信號(hào)為低電平。CPU通過(guò)判斷檢測(cè)信號(hào)的電平狀態(tài)即可實(shí)現(xiàn)電爆管驅(qū)動(dòng)輸出電路斷路故障診斷。同理可以檢測(cè)電爆管驅(qū)動(dòng)輸出電路短路故障。

3.4 通信模塊故障檢測(cè)方法

針對(duì)CAN總線通信電路，采用硬件上發(fā)送、接收回繞檢測(cè)方法實(shí)現(xiàn)對(duì)其進(jìn)行故障測(cè)試與診斷。回繞檢測(cè)方法電路原理如圖3。

圖3 CAN通信回繞檢測(cè)電路原理圖

圖4 控制系統(tǒng)BIT硬件單元恒流源電路圖

核心控制CPU，通過(guò)控制回繞開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)信息從發(fā)送端到接收端的自發(fā)自收檢測(cè)。通過(guò)判斷自發(fā)自收檢測(cè)過(guò)程中發(fā)送郵箱和接收信箱數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)CAN通訊功能模塊的故障測(cè)試。

4 控制系統(tǒng)BIT設(shè)計(jì)

針對(duì)表1所示控制系統(tǒng)典型故障模式集，首先基于BIT設(shè)計(jì)方法構(gòu)建備用測(cè)試集。目前，較為通用的數(shù)控系統(tǒng)BIT設(shè)計(jì)方法主要包括冗余BIT、環(huán)繞BIT、并行BIT和基于邊界掃描的數(shù)字BIT。

1)冗余BIT。

冗余BIT通過(guò)增加與被測(cè)電路相同功能冗余電路的方式，基于兩組電路輸出結(jié)果比較實(shí)現(xiàn)待測(cè)電路的故障診斷?；谌哂郆IT的在線故障診斷具有不影響系統(tǒng)正常工作，且易于實(shí)現(xiàn)故障隔離功能等優(yōu)點(diǎn)，但設(shè)計(jì)成本較高，通常用于關(guān)鍵部件的故障診斷。

2)環(huán)繞BIT。

環(huán)繞BIT廣泛應(yīng)用于以微處理器為核心的系統(tǒng)外圍硬件模塊的功能性故障檢測(cè)中，采用增加檢測(cè)電路與被測(cè)硬件單元形成環(huán)路的方式，通過(guò)處理器I/O或其它接口實(shí)施激勵(lì)并判斷測(cè)試環(huán)路響應(yīng)結(jié)果，實(shí)現(xiàn)待測(cè)硬件單元的故障檢測(cè)。環(huán)繞 BIT具有原理簡(jiǎn)單、設(shè)計(jì)靈活以及成本低廉等優(yōu)點(diǎn)，在裝甲車(chē)輛數(shù)控電氣子系統(tǒng)中具有很好的應(yīng)用前景。

3)并行BIT。

并行BIT是指系統(tǒng)在執(zhí)行正?？刂乒δ艿耐瑫r(shí)，完成待測(cè)電路及硬件單元的故障檢測(cè)，具有BIT電路設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、開(kāi)發(fā)成本低和耗費(fèi)系統(tǒng)資源少等優(yōu)點(diǎn)，不足之處在于其檢測(cè)功能的觸發(fā)受系統(tǒng)控制時(shí)序的限制。

4)基于邊界掃描的數(shù)字BIT。

基于邊界掃描的數(shù)字BIT設(shè)計(jì)是針對(duì)集成電子器件的故障檢測(cè)方法。借助待測(cè)器件內(nèi)置的邊界掃描結(jié)構(gòu)，由系統(tǒng)控制邊界掃描控制器實(shí)現(xiàn)器件靜態(tài)功能和線路連接等故障的在線檢測(cè)。與其它三種BIT設(shè)計(jì)方法相比，基于邊界掃描的數(shù)字BIT能突破物理訪問(wèn)限制，具有測(cè)試范圍廣、標(biāo)準(zhǔn)化程度高等優(yōu)點(diǎn)，但BIT設(shè)計(jì)成本較高，且內(nèi)置邊界掃描結(jié)構(gòu)的電子器件獲取也存在一定困難。

結(jié)合子系統(tǒng)系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，應(yīng)用上述BIT設(shè)計(jì)方法，設(shè)計(jì)了子系統(tǒng)典型故障相應(yīng)的測(cè)試方法。

表2 典型故障測(cè)試方法

5 控制系統(tǒng)BIT設(shè)計(jì)具體實(shí)現(xiàn)

5.1 基于環(huán)繞BIT的傳感器故障診斷設(shè)計(jì)

針對(duì)傳感器的開(kāi)路、短路及漏電等故障，基于BIT的控制系統(tǒng)傳感器故障診斷設(shè)計(jì)中，采用變Id條件下測(cè)量多組Ua、Ub并通過(guò)融合判斷的方式獲取最終診斷結(jié)論，有效提高了故障診斷結(jié)果的可靠性。圖4中R5/R6=R4/R7，恒流源電路輸出電流Id與基準(zhǔn)電壓V1之間關(guān)系表達(dá)式為:

5.2 基于環(huán)繞BIT的風(fēng)扇電機(jī)線路故障診斷設(shè)計(jì)

風(fēng)扇電機(jī)屬于控制系統(tǒng)外圍執(zhí)行部件，按其屬性可歸類(lèi)為直流并勵(lì)式電機(jī)類(lèi)負(fù)載。風(fēng)扇電機(jī)線路故障診斷實(shí)現(xiàn)過(guò)程如下：

1)離線獲取風(fēng)扇電機(jī)正常狀態(tài)下的UT測(cè)試序列基準(zhǔn)值UT0(i)和線路基準(zhǔn)參數(shù)La0、Rf0和Lf0，并定義誤差容許上界ξ；

2)控制系統(tǒng)初始化，裝載初始參數(shù)值UT0(i)、La0、Rf0、Lf0和ξ；

3)當(dāng)接收到故障檢測(cè)指令，由DSP輸出PWM脈沖序列控制，系統(tǒng)向風(fēng)扇電機(jī)順序施加頻率為ω=ωi(i=0,1,2…N)脈沖電壓激勵(lì)，A/D獲取UT(i)；

4)判斷∑|UT(i)-UT0(i)|lt;ξ是否成立；如成立，判定風(fēng)扇電機(jī)不存在線路故障；否則，計(jì)算風(fēng)扇電機(jī)當(dāng)前La、Rf和Lf，與La0、Rf0、Lf0對(duì)比判定線路故障狀態(tài)。

5.3 基于環(huán)繞BIT的報(bào)警信號(hào)處理電路故障診斷設(shè)計(jì)

針對(duì)報(bào)警信號(hào)處理電路功能異常故障，采用環(huán)繞型BIT檢測(cè)方法，具體電路如圖5所示。

圖5 報(bào)警信號(hào)處理電路故障BIT檢測(cè)電路圖

系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)中，增加了環(huán)繞BIT測(cè)試電路與系統(tǒng)原有報(bào)警信號(hào)處理電路構(gòu)成故障測(cè)試回路。當(dāng)控制器I/O輸出故障檢測(cè)使能信號(hào)后，由圖示環(huán)繞BIT測(cè)試電路模擬生成當(dāng)前報(bào)警信號(hào)，如報(bào)警信號(hào)處理電路功能正常，該信號(hào)能夠被控制器I/O輸入端正確檢測(cè)；否則，報(bào)警信號(hào)處理電路存在功能異常故障。為提高檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確度，通常輸出多次檢測(cè)使能信號(hào)，基于多次診斷結(jié)果判定故障狀態(tài)。

5.4 電爆管驅(qū)動(dòng)電路及引爆回路BIT設(shè)計(jì)

電爆管的在不小于3A直流電流的作用下才能可靠引爆。因此，控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)中，DSP 輸出引爆I/O信號(hào)需經(jīng)過(guò)驅(qū)動(dòng)電路進(jìn)行隔離和功率放大處理?；诓⑿蠦IT方法設(shè)計(jì)電爆管驅(qū)動(dòng)電路的故障診斷電路。

圖6 電爆管驅(qū)動(dòng)電路及引爆回路故障診斷電路圖

其工作原理描述如下：DSP輸出低電平檢測(cè)信號(hào)導(dǎo)通光耦及三極管T1；此時(shí)，T1集電極電壓經(jīng)R10與引爆回路、R11并聯(lián)阻值串聯(lián)分壓后控制T3及后續(xù)光耦電路；當(dāng)存在引爆回路開(kāi)路故障，引爆回路與R11的并聯(lián)阻值較大，T3及光耦U3導(dǎo)通，引爆回路狀態(tài)信號(hào)輸出高電平；引爆回路狀態(tài)正常時(shí)，其回路阻值很小，與R11并聯(lián)后獲取的分壓值不足以導(dǎo)通T3，此時(shí)引爆回路狀態(tài)信號(hào)為低電平。

5.5 CAN總線通信電路BIT及冗余功能設(shè)計(jì)

控制系統(tǒng)CAN總線通電路具體設(shè)計(jì)如圖7，該電路除具備基于環(huán)繞BIT的在線故障診斷功能外，還可實(shí)現(xiàn)主回路故障狀態(tài)下的冗余通信，能有效隔離總線故障，提高了總線信息交互的可靠性。

圖7 控制系統(tǒng)CAN總線通信電路圖

6 試驗(yàn)驗(yàn)證與分析

6.1 驗(yàn)證方法

基于上一節(jié)的設(shè)計(jì)，進(jìn)行樣機(jī)驗(yàn)證。驗(yàn)證采用上電BIT、周期BIT和維護(hù)BIT三種方式。

1)上電BIT。

上電BIT由系統(tǒng)加電啟動(dòng)，在系統(tǒng)未運(yùn)行正常控制功能之前所執(zhí)行的測(cè)試功能。控制系統(tǒng)的上電BIT功能不受總線控制，主要針對(duì)系統(tǒng)關(guān)鍵電路或硬件單元故障。

2)周期BIT。

周期BIT屬于非入侵式測(cè)試，是指在不干擾系統(tǒng)執(zhí)行正常工作的同時(shí)，針對(duì)相關(guān)軟、硬件單元實(shí)施的后臺(tái)故障診斷功能。周期BIT故障診斷功能的觸發(fā)不受總線控制，實(shí)施測(cè)試的種類(lèi)和觸發(fā)時(shí)間由系統(tǒng)功能時(shí)序決定。控制系統(tǒng)BIT功能設(shè)計(jì)中，當(dāng)運(yùn)行BIT檢測(cè)到系統(tǒng)故障時(shí)，故障消息以事件觸發(fā)的方式通過(guò)CAN總線實(shí)時(shí)上傳。

3)維護(hù)BIT。

維護(hù)BIT應(yīng)維修人員的請(qǐng)求進(jìn)行，通過(guò)操作駕駛員顯控終端發(fā)送總線指令的方式觸發(fā)，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行更為詳盡和廣泛的檢查，為車(chē)輛乘員提供系統(tǒng)當(dāng)前狀態(tài)信息。當(dāng)接收到總線傳輸?shù)臏y(cè)試BIT使能指令后，控制系統(tǒng)由正常工作模式進(jìn)入系統(tǒng)自檢模式，開(kāi)始執(zhí)行預(yù)設(shè)故障檢測(cè)任務(wù)，并存儲(chǔ)故障狀態(tài)信息；檢測(cè)結(jié)束后，系統(tǒng)恢復(fù)正常工作模式，并通過(guò)總線上傳系統(tǒng)當(dāng)前狀態(tài)信息。

6.2 試驗(yàn)步驟

1)在系統(tǒng)上電模式測(cè)試電源故障、CAN總線通信故障、傳感器故障和報(bào)警信號(hào)處理電路故障。

2)在系統(tǒng)運(yùn)行模式測(cè)試電爆管引爆驅(qū)動(dòng)電路和引爆回路故障。

3)在系統(tǒng)自檢模式測(cè)試應(yīng)盡量包涵故障測(cè)試集中的所有可測(cè)試故障。測(cè)試針對(duì)典型故障，完成除電源故障和電爆管引爆驅(qū)動(dòng)電路故障外的所有故障模式的檢測(cè)。

6.3 試驗(yàn)結(jié)果及分析

上電BIT：設(shè)置外部系統(tǒng)供電電壓超限，對(duì)應(yīng)的電源故障狀態(tài)指示燈點(diǎn)亮；制造CAN總線通信故障，對(duì)應(yīng)的總線通信故障狀態(tài)指示燈點(diǎn)亮；當(dāng)檢測(cè)到傳感器故障時(shí)，控制器屏蔽自身驅(qū)動(dòng)控制功能，同時(shí)將故障狀態(tài)通過(guò)CAN總線上傳，由顯示終端顯示當(dāng)前故障狀態(tài)。當(dāng)檢測(cè)到報(bào)警信號(hào)處理電路故障時(shí)，控制器屏蔽自身控制功能，同時(shí)將當(dāng)前故障狀態(tài)通過(guò)CAN總線上傳，由顯示終端顯示當(dāng)前故障狀態(tài)。

周期BIT：針對(duì)電爆管引爆驅(qū)動(dòng)電路故障，制造火警信息，進(jìn)行對(duì)應(yīng)的BIT測(cè)試，引爆驅(qū)動(dòng)電路狀態(tài)指示正常；針對(duì)電爆管引爆回路故障，上電BIT結(jié)束后，周期運(yùn)行對(duì)應(yīng)的BIT測(cè)試狀態(tài)，引爆回路電路指示正常，使得電爆管為斷路，進(jìn)行測(cè)試，引爆回路電路指示故障。

維護(hù)BIT：進(jìn)行除電源故障和電爆管引爆驅(qū)動(dòng)電路故障外的其他故障的檢測(cè)試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果同上。

通過(guò)三種BIT測(cè)試,在控制系統(tǒng)不同的工作模式下,可以完成控制系統(tǒng)典型故障的測(cè)試和診斷。

7 結(jié)束語(yǔ)

電氣系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜,信號(hào)的交連程度、任務(wù)的相關(guān)度也較高，數(shù)據(jù)總線在特種車(chē)輛上的廣泛使用，為電氣系統(tǒng)在線故障診斷技術(shù)的研究和應(yīng)用提供了有利條件。以數(shù)字化部件為基礎(chǔ)，選取某控制系統(tǒng)為電氣系統(tǒng)的代表子系統(tǒng)，開(kāi)展電氣系統(tǒng)BIT技術(shù)研究。通過(guò)對(duì)電氣系統(tǒng)子系統(tǒng)典型故障的分析，給出了相應(yīng)的檢測(cè)方法，設(shè)計(jì)故障診斷電路并進(jìn)行了樣機(jī)驗(yàn)證，可以較好地完成典型故障的在線診斷，為電氣系統(tǒng)故障診斷技術(shù)研究提供了一種實(shí)現(xiàn)方法。

[1] 李璇君.航空發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)字控制器與航空電子綜合系統(tǒng)BIT技術(shù)研究[D].南京：南京航空航天大學(xué),2001.

[2] 田 仲，石君友. 系統(tǒng)測(cè)試性設(shè)計(jì)、分析與驗(yàn)證[M]. 北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2003.

[3] 楊善水、劉 祥、嚴(yán)仰光.飛機(jī)電源系統(tǒng)BIT技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展[J].南京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào)，1998(5).

FaultDiagnosisMethodofElectricitySystemBasedonBITTechnology

Zhang Sining，Li Shen，Wang Xuetao

(China North Vehicle Research Institute，Beijing 100072,China)

With the development of electronic technology, a large number of advanced electrical equipment on the vehicle electrical system, more and more tasks undertaken, plays a more and more important role. Electrical system failure if not timely detection and elimination, fault is likely to expand further, resulting in failure, affect the vehicle task execution. In recent years, digital level of electrical system as been gradually improved, bus technology has been fully applied, provide favorable conditions for the on-line fault diagnosis of electrical system. In the digital parts as the foundation, selection of one control system as the representative system of electrical system, to carry out research on BIT technology of electrical system. Through statistics for electrical system fault analysis，to determine the main typical faults occurred during the execution of the motor, sensor, electric tube and communication module, to put forward the corresponding detection method to the typical fault and given the corresponding circuit fault diagnosis. The principle prototype based on BIT, using electricity BIT, periodic BIT and maintain the BIT three mode of typical faults of fire control system is verified.The investigation has certain guidance meaning for the design of fault diagnosis of electrical system.

BIT; fault diagnosis; fault detection

2017-05-10；

2017-06-12。

張思寧(1979-)，女，河北盧龍縣人，副研究員，主要從事車(chē)輛電氣總體技術(shù)方向的研究。

1671-4598(2017)09-0032-04

10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.09.009

TP273

A