基于模糊理论诊断桑塔纳轿车空调电路故障方法的研究

李萌 无锡职业技术学院

基于模糊理论诊断桑塔纳轿车空调电路故障方法的研究

李萌 无锡职业技术学院

在对桑塔纳轿车空调电路故障分析的基础上，给出了利用模糊理论诊断其电路故障的方法，并通过实例验证了其在汽车空调电路故障中诊断的良好效果。

空调电路；模糊理论；故障诊断

桑塔纳轿车空调系统控制电路如图所示，其主要由压缩机电磁离合器电路、鼓风机电路、冷凝风扇电路、车内、外空气循环电路（新鲜空气电磁阀控制）、怠速提升电路和空调指示灯电路等组成。各电路主要由控制元件、线束和执行元件组成，执行元件与控制元件之间的控制关系相当复杂，往往一个执行元件工作状态受到几个控制元件参数影响。此外，执行元件、控制元件之间的连接线路分布比较分散，且较隐蔽不易检查。因此，故障原因的判断、故障部位的查找比较困难，如果采用模糊理论诊断空调电路故障，则可以简化诊断过程，容易找到故障原因和部位，及时排除故障，缩短维修时间。

一、建立模糊理论数学模型

汽车空调系统在工作过程中，其电路系统故障现象与故障原因之间的关系是错综复杂的，同一种故障现象可能对应多种故障原因，而同一种故障原因又可能引起多种故障现象。为了从故障现象中诊断出故障原因，就必须预先确定出故障现象与故障原因之间的权系数(权系数的确定是建立在汽车空调维修人员丰富的故障诊断经验基础上的)，然后才能建立模糊关系矩阵,最后通过计算得出结论。

1.模糊理论故障诊断原理

桑塔纳轿车空调电路系统常见的故障现象有压缩机电磁离合器不吸合、鼓风机不转、冷凝风扇不工作、怠速电磁阀不工作和新鲜空气阀不工作等5种，则故障现象模糊向量为：

上面所述故障故障现象可能由以下原因引起的，原因可能是保险丝S1、S23、S14、空调开关、继电器J23、J26、F38环境温度开关、F33温控开关、F18温控开关、压力开关、N23鼓风机电阻、E6鼓风机变速开关和线路等13种原因，则故障原因模糊向量为：

μyi是对象具有征兆yi的隶属度。因此，故障原因与征兆之间的模糊关系方程为：Y=X·R。

式中R是体现诊断专家经验知识的模糊诊断矩阵。

其中0≤rij≤1。

2.模糊诊断矩阵的确定

模糊诊断矩阵R确定的合理性，关系到模糊推理结果的正确性。矩阵中各元素值的大小与实际情况的符合程度，直接影响诊断效果。依据经验或统计方法确定出故障现象与故障原因之间的权系数，通过对大量桑塔纳空调电路故障案例分析，确定其一故障现象xi是由某一故障原因yi引起的可能性大小的具体数值(即隶属度或权系数)，得到模糊关系矩阵，如表1所示。

表1 桑塔纳空调电路故障现象与故障原因集

图1 桑塔纳轿车空调电路

3.计算

故障原因与征兆之间的模糊关系方程为：

Y=X—R

μyi最大值为故障原因。

二、故障诊断实例

1.故障的基本情况

有一辆桑塔纳轿车，开空调，没有冷风出来。经检查，发现压缩机电磁离合器不吸合，发动机的怠速也没有变化，检测压缩机电磁离合器和怠速电磁阀本身正常。

2.建立模糊理论数学模型

故障现象为压缩机电磁离合器和怠速电磁阀不工作，故障原因见表1压缩机电磁离合器和怠速电磁阀不工作的原因。

其中第12项为0.80最大，即y12所对应的各种有关征兆的隶属度的总值为最大，据此可认定故障原因为y12，即为线路出现问题。

经进一步检测发现，线路中有个插接件松动，接触不良，插紧后试车，故障排除。

三、结束语

本文通过建立模糊理论数学模型，对桑塔纳轿车空调电路系统故障进行诊断，准确并迅速地找到了故障原因，从而为汽车空调系统的故障诊断提供了一种新的可行的方法。

[1]张文修.模糊数学基础[M].西安：西安交通大学出版社.1994

[2]潘伟荣.汽车空调.机械工业出版社.2001

10.3969/j.issn.1001-8972.2011.11.072