基于模糊理論診斷桑塔納轎車空調電路故障方法的研究

李萌 無錫職業技術學院

基于模糊理論診斷桑塔納轎車空調電路故障方法的研究

李萌 無錫職業技術學院

在對桑塔納轎車空調電路故障分析的基礎上，給出了利用模糊理論診斷其電路故障的方法，并通過實例驗證了其在汽車空調電路故障中診斷的良好效果。

空調電路；模糊理論；故障診斷

桑塔納轎車空調系統控制電路如圖所示，其主要由壓縮機電磁離合器電路、鼓風機電路、冷凝風扇電路、車內、外空氣循環電路（新鮮空氣電磁閥控制）、怠速提升電路和空調指示燈電路等組成。各電路主要由控制元件、線束和執行元件組成，執行元件與控制元件之間的控制關系相當復雜，往往一個執行元件工作狀態受到幾個控制元件參數影響。此外，執行元件、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電路故障，則可以簡化診斷過程，容易找到故障原因和部位，及時排除故障，縮短維修時間。

一、建立模糊理論數學模型

汽車空調系統在工作過程中，其電路系統故障現象與故障原因之間的關系是錯綜復雜的，同一種故障現象可能對應多種故障原因，而同一種故障原因又可能引起多種故障現象。為了從故障現象中診斷出故障原因，就必須預先確定出故障現象與故障原因之間的權系數(權系數的確定是建立在汽車空調維修人員豐富的故障診斷經驗基礎上的)，然后才能建立模糊關系矩陣,最后通過計算得出結論。

1.模糊理論故障診斷原理

桑塔納轎車空調電路系統常見的故障現象有壓縮機電磁離合器不吸合、鼓風機不轉、冷凝風扇不工作、怠速電磁閥不工作和新鮮空氣閥不工作等5種，則故障現象模糊向量為：

上面所述故障故障現象可能由以下原因引起的，原因可能是保險絲S1、S23、S14、空調開關、繼電器J23、J26、F38環境溫度開關、F33溫控開關、F18溫控開關、壓力開關、N23鼓風機電阻、E6鼓風機變速開關和線路等13種原因，則故障原因模糊向量為：

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

式中R是體現診斷專家經驗知識的模糊診斷矩陣。

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，關系到模糊推理結果的正確性。矩陣中各元素值的大小與實際情況的符合程度，直接影響診斷效果。依據經驗或統計方法確定出故障現象與故障原因之間的權系數，通過對大量桑塔納空調電路故障案例分析，確定其一故障現象xi是由某一故障原因yi引起的可能性大小的具體數值(即隸屬度或權系數)，得到模糊關系矩陣，如表1所示。

表1 桑塔納空調電路故障現象與故障原因集

圖1 桑塔納轎車空調電路

3.計算

故障原因與征兆之間的模糊關系方程為：

Y=X—R

μyi最大值為故障原因。

二、故障診斷實例

1.故障的基本情況

有一輛桑塔納轎車，開空調，沒有冷風出來。經檢查，發現壓縮機電磁離合器不吸合，發動機的怠速也沒有變化，檢測壓縮機電磁離合器和怠速電磁閥本身正常。

2.建立模糊理論數學模型

故障現象為壓縮機電磁離合器和怠速電磁閥不工作，故障原因見表1壓縮機電磁離合器和怠速電磁閥不工作的原因。

其中第12項為0.80最大，即y12所對應的各種有關征兆的隸屬度的總值為最大，據此可認定故障原因為y12，即為線路出現問題。

經進一步檢測發現，線路中有個插接件松動，接觸不良，插緊后試車，故障排除。

三、結束語

本文通過建立模糊理論數學模型，對桑塔納轎車空調電路系統故障進行診斷，準確并迅速地找到了故障原因，從而為汽車空調系統的故障診斷提供了一種新的可行的方法。

[1]張文修.模糊數學基礎[M].西安：西安交通大學出版社.1994

[2]潘偉榮.汽車空調.機械工業出版社.2001

10.3969/j.issn.1001-8972.2011.11.072