李萌 無(wú)錫職業(yè)技術(shù)學(xué)院

基于模糊理論診斷桑塔納轎車(chē)空調(diào)電路故障方法的研究

李萌 無(wú)錫職業(yè)技術(shù)學(xué)院

在對(duì)桑塔納轎車(chē)空調(diào)電路故障分析的基礎(chǔ)上，給出了利用模糊理論診斷其電路故障的方法，并通過(guò)實(shí)例驗(yàn)證了其在汽車(chē)空調(diào)電路故障中診斷的良好效果。

空調(diào)電路；模糊理論；故障診斷

桑塔納轎車(chē)空調(diào)系統(tǒng)控制電路如圖所示，其主要由壓縮機(jī)電磁離合器電路、鼓風(fēng)機(jī)電路、冷凝風(fēng)扇電路、車(chē)內(nèi)、外空氣循環(huán)電路（新鮮空氣電磁閥控制）、怠速提升電路和空調(diào)指示燈電路等組成。各電路主要由控制元件、線束和執(zhí)行元件組成，執(zhí)行元件與控制元件之間的控制關(guān)系相當(dāng)復(fù)雜，往往一個(gè)執(zhí)行元件工作狀態(tài)受到幾個(gè)控制元件參數(shù)影響。此外，執(zhí)行元件、控制元件之間的連接線路分布比較分散，且較隱蔽不易檢查。因此，故障原因的判斷、故障部位的查找比較困難，如果采用模糊理論診斷空調(diào)電路故障，則可以簡(jiǎn)化診斷過(guò)程，容易找到故障原因和部位，及時(shí)排除故障，縮短維修時(shí)間。

一、建立模糊理論數(shù)學(xué)模型

汽車(chē)空調(diào)系統(tǒng)在工作過(guò)程中，其電路系統(tǒng)故障現(xiàn)象與故障原因之間的關(guān)系是錯(cuò)綜復(fù)雜的，同一種故障現(xiàn)象可能對(duì)應(yīng)多種故障原因，而同一種故障原因又可能引起多種故障現(xiàn)象。為了從故障現(xiàn)象中診斷出故障原因，就必須預(yù)先確定出故障現(xiàn)象與故障原因之間的權(quán)系數(shù)(權(quán)系數(shù)的確定是建立在汽車(chē)空調(diào)維修人員豐富的故障診斷經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上的)，然后才能建立模糊關(guān)系矩陣,最后通過(guò)計(jì)算得出結(jié)論。

1.模糊理論故障診斷原理

桑塔納轎車(chē)空調(diào)電路系統(tǒng)常見(jiàn)的故障現(xiàn)象有壓縮機(jī)電磁離合器不吸合、鼓風(fēng)機(jī)不轉(zhuǎn)、冷凝風(fēng)扇不工作、怠速電磁閥不工作和新鮮空氣閥不工作等5種，則故障現(xiàn)象模糊向量為：

上面所述故障故障現(xiàn)象可能由以下原因引起的，原因可能是保險(xiǎn)絲S1、S23、S14、空調(diào)開(kāi)關(guān)、繼電器J23、J26、F38環(huán)境溫度開(kāi)關(guān)、F33溫控開(kāi)關(guān)、F18溫控開(kāi)關(guān)、壓力開(kāi)關(guān)、N23鼓風(fēng)機(jī)電阻、E6鼓風(fēng)機(jī)變速開(kāi)關(guān)和線路等13種原因，則故障原因模糊向量為：

μyi是對(duì)象具有征兆yi的隸屬度。因此，故障原因與征兆之間的模糊關(guān)系方程為：Y=X·R。

式中R是體現(xiàn)診斷專(zhuān)家經(jīng)驗(yàn)知識(shí)的模糊診斷矩陣。

其中0≤rij≤1。

2.模糊診斷矩陣的確定

模糊診斷矩陣R確定的合理性，關(guān)系到模糊推理結(jié)果的正確性。矩陣中各元素值的大小與實(shí)際情況的符合程度，直接影響診斷效果。依據(jù)經(jīng)驗(yàn)或統(tǒng)計(jì)方法確定出故障現(xiàn)象與故障原因之間的權(quán)系數(shù)，通過(guò)對(duì)大量桑塔納空調(diào)電路故障案例分析，確定其一故障現(xiàn)象xi是由某一故障原因yi引起的可能性大小的具體數(shù)值(即隸屬度或權(quán)系數(shù))，得到模糊關(guān)系矩陣，如表1所示。

表1 桑塔納空調(diào)電路故障現(xiàn)象與故障原因集

圖1 桑塔納轎車(chē)空調(diào)電路

3.計(jì)算

故障原因與征兆之間的模糊關(guān)系方程為：

Y=X—R

μyi最大值為故障原因。

二、故障診斷實(shí)例

1.故障的基本情況

有一輛桑塔納轎車(chē)，開(kāi)空調(diào)，沒(méi)有冷風(fēng)出來(lái)。經(jīng)檢查，發(fā)現(xiàn)壓縮機(jī)電磁離合器不吸合，發(fā)動(dòng)機(jī)的怠速也沒(méi)有變化，檢測(cè)壓縮機(jī)電磁離合器和怠速電磁閥本身正常。

2.建立模糊理論數(shù)學(xué)模型

故障現(xiàn)象為壓縮機(jī)電磁離合器和怠速電磁閥不工作，故障原因見(jiàn)表1壓縮機(jī)電磁離合器和怠速電磁閥不工作的原因。

其中第12項(xiàng)為0.80最大，即y12所對(duì)應(yīng)的各種有關(guān)征兆的隸屬度的總值為最大，據(jù)此可認(rèn)定故障原因?yàn)閥12，即為線路出現(xiàn)問(wèn)題。

經(jīng)進(jìn)一步檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，線路中有個(gè)插接件松動(dòng)，接觸不良，插緊后試車(chē)，故障排除。

三、結(jié)束語(yǔ)

本文通過(guò)建立模糊理論數(shù)學(xué)模型，對(duì)桑塔納轎車(chē)空調(diào)電路系統(tǒng)故障進(jìn)行診斷，準(zhǔn)確并迅速地找到了故障原因，從而為汽車(chē)空調(diào)系統(tǒng)的故障診斷提供了一種新的可行的方法。

[1]張文修.模糊數(shù)學(xué)基礎(chǔ)[M].西安：西安交通大學(xué)出版社.1994

[2]潘偉榮.汽車(chē)空調(diào).機(jī)械工業(yè)出版社.2001

10.3969/j.issn.1001-8972.2011.11.072