【正文】 lgorithm》等論著中首先提出。模糊性是指客觀事物在狀態(tài)及其屬性方面的不分明性，其根源是在類似事物間存在一系列過渡狀態(tài)，它們互相滲透、互相貫通，使得彼此之間沒有明顯的分界線 [7]。 ② 能進行有效的推理，具有啟發(fā)性 ，能夠運用人類專家的經(jīng)驗和知識進行啟發(fā)性的搜索、試探性的推理，容易被理解 。 模糊理論擅長改善其它人工智能方法的容錯性能，但在模糊故障診斷中，構(gòu)造隸屬函數(shù)是實現(xiàn)模糊故障診斷的前提，由于隸屬函數(shù)是人為構(gòu)造的，含有一定的主觀因素 。這種診斷方法的知識獲取相對較困難，特別是故障與征兆的模糊關(guān)系不易確定，且系統(tǒng)的診斷能力依賴于模糊知識庫，學(xué)習(xí)能力差、易發(fā)生漏診和誤診 ， 而且，由于模糊語言變量是用隸屬函數(shù)表示的，實 現(xiàn)語言變量與隸屬函數(shù)之間的轉(zhuǎn)換是一個難點 [9]。它是從微觀上模擬人腦功能 ,是一種分布式的微觀數(shù)值模型，神經(jīng)元 網(wǎng)絡(luò)通過大量經(jīng)驗樣本學(xué)習(xí)知識。此外，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)還 具有冗余性，即使 某 個神經(jīng)元失效，也不會影響整個網(wǎng)絡(luò)的功能。特別是對于實際中難以建立數(shù)學(xué)模型的復(fù)雜系統(tǒng)，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)更顯示出其獨特的功效。 （ 4）基于故障樹的專家系統(tǒng) 故障樹分析法簡稱 FTA 法，是一種將系統(tǒng)故障形成的原因由總體至部分按樹枝狀逐漸細化的分析方法。故障樹分析法就是把所研究系統(tǒng) 的 最不希望發(fā)生的故障狀態(tài)作為故障分析的目標(biāo)，然后尋找直接導(dǎo)致這一故障發(fā)生的全部因素，再找出造成下一級事件發(fā)生的全部直接因素，以致追查到那些原始的、勿須再深究的因素為止。以故障樹為工具，分析系統(tǒng)發(fā)生故障的各種途徑，計算各個可靠性特征量，對系統(tǒng)的安全性或可靠性進行評價的方法稱為故障樹分析法 [10]。但是故障樹分析法仍存在 以下 不足：應(yīng)用 故障樹分析 方法診斷時，對多因多果事件的鑒別性差，造成自頂事件向下搜索故障起因遇到邏輯門時，并不明確應(yīng)該優(yōu)先沿哪條路徑搜索下去，往往造成多次回溯，影響了 診斷效率 ； 應(yīng)用該方法尋因搜索過程中，采取寬度優(yōu)先搜索，沒有利用啟發(fā)信息故屬于盲目搜索，并在安排搜索順序時沒有考慮各中間事件或底事件檢測代價的大小和發(fā)生概率的高低，此種低效搜索過程需要優(yōu)化 ， 其邏輯門形式不能適應(yīng)復(fù)雜系統(tǒng)的快速故障診斷的需要。依靠單一方法往往難以滿足汽車發(fā)動機較為復(fù)雜的故障診斷要求。 本文的主要研究內(nèi)容 本文的主要研究對象是奧迪 A6 電控發(fā)動機，采用基于模糊推理分析的方法，通過收集資料和與專家交流的形式獲得奧迪 A6 電控發(fā)動機電控系統(tǒng)故障診斷知識，建立模糊規(guī)則，然后對所建立的模糊規(guī)則進行定性分析，生成診斷系統(tǒng)的知識庫，并最終實現(xiàn)奧迪 A6 電控發(fā)動機電控系統(tǒng)故障的診斷。在混合模糊推理的過程中，隸屬度 （ 可信度 ） 大小的確定非常關(guān) 鍵，它決定了診斷結(jié)果的準確性，從而決定了能否快速確定故障所在。 ② 推理方法 的 研究。 ③ 對專家系統(tǒng)知識表示進行研究。 3 奧 迪 A6 電控發(fā)動機故障診斷技術(shù) 奧迪 A6 發(fā)動機概述 奧迪 A6 轎車發(fā)動機基本有三種型號： ANQ 型 升 ，直列四缸。所有的發(fā)動機都為五氣門，帶有凸輪軸調(diào)整器 、 進氣歧管切換閥、機油冷卻器，有的發(fā)動機帶有二次進氣系統(tǒng)。 奧迪 A6（ ANQ型） 發(fā)動機電控燃油噴射系統(tǒng)的組成 四缸 ANQ 型發(fā)動機采用舉世無雙的五氣門技術(shù)，頂置凸輪布置，進氣歧管轉(zhuǎn)換閥，德 國 Bosch公司 Motronic電控多點汽油噴射系統(tǒng) 和 氧傳感器閉環(huán)控制系統(tǒng)等世界先進技術(shù)。 轎車加速性好，整車速度快，排放低 等優(yōu)點成為 世界范圍內(nèi)的先進的發(fā)動機。 電控燃油噴射系統(tǒng)由三個系統(tǒng)組成：燃油系統(tǒng)、進氣系統(tǒng)和電控系統(tǒng) [12]?？諝饨?jīng)空氣濾清器、空氣流量計、節(jié)氣門體、進氣總管、進氣歧管進入氣缸。 圖 1 進氣系統(tǒng) 2） 燃油系統(tǒng) 燃油系統(tǒng)的功能是向進氣管噴射燃燒時所需的燃油量。 圖 2 燃油系統(tǒng) 3） 電控系統(tǒng) 電控系統(tǒng)是電控單元根據(jù)傳感器檢測到的 汽車 運行工況和 發(fā)動機 運行工況來確定噴油量及點火提前角，從而控制發(fā)動機在最佳工況下運轉(zhuǎn)。 油箱 電動汽油泵 汽油濾清器 壓力調(diào)節(jié)器 噴油器 冷啟動噴油器 回油管 氣缸 各缸進氣歧管總管 節(jié)氣門體 空氣流量計 空氣濾清器 空氣閥 魯東大學(xué)本科畢業(yè) 設(shè)計 11 圖 3 電控系統(tǒng) 四缸 ANQ 型發(fā)動機以一個電子控制裝置 (ECU)為控制中心，利用安裝在發(fā)動機不同部位上的各種傳感器（空氣量 計 、 冷卻液溫度 傳感器、轉(zhuǎn)速傳感器、氧傳感器、爆燃傳感器、進氣溫度傳感器、節(jié)氣門位置傳感器等），測得發(fā)動機各種工作參數(shù)，按照 ECU中設(shè)定好的控制程序，通過控制噴油器， 進而 精確 地 控制噴油量，使發(fā)動機在各種工作情況下都能獲得最佳濃度的混合氣。滿足發(fā)動機在特殊 工況下對混合氣的要求，使發(fā)動機獲得良好的燃油經(jīng)濟性和排放性，同時也提高了汽車的使用性能 [11]。 由于電控發(fā)動機的故障特點的復(fù)雜性，汽車電控系統(tǒng)故障可以分為常見故障和疑難故障。電控系統(tǒng)的疑難故障是指利用儀器檢測未能發(fā)現(xiàn) ， 使用車載自診斷仍不能確定以及依靠維修經(jīng)驗還不能診斷的故障。歸納實際維修工作中疑難故障出現(xiàn)的概率，總結(jié)疑難故障存在的性質(zhì)，大體可分為以下幾種情況 [13]。它的癥狀表現(xiàn)為電控系統(tǒng)故障特征不明顯，通常 表現(xiàn) 為汽車電控系統(tǒng)故障的隱蔽性狀態(tài) 。它的癥狀表現(xiàn)為電控系統(tǒng)故障特征極不穩(wěn)定，通常為汽車電控系統(tǒng)故障的斷續(xù)性狀態(tài)。如果一個元件，一個插接件、一個傳感器或是一個執(zhí)行進氣量 空氣流量計 轉(zhuǎn)速信號 其他傳感器 基本噴油量 補充噴油量 噴射信號 噴 油器 魯東大學(xué)本科畢業(yè) 設(shè)計 12 器接觸不良都會引起電控系統(tǒng)出現(xiàn)間斷性故障。 4）虛假性故障 虛假性故障是指發(fā)動機電控系統(tǒng)出現(xiàn)單一故障后，由于汽車處于運轉(zhuǎn)的狀態(tài)下，使的故障損壞程度進一步延伸惡化，將電控系統(tǒng)的故障以非電控系統(tǒng)故障的癥狀顯示，故障原因難以查明。 奧迪 A6（ ANQ 型）電控發(fā)動機的故障診斷方法 系統(tǒng)分析法是一種綜合分析解決問題的方法， 它 把 診斷維修 過程從故障車進入維修車間到排除故障試車合格出廠看成一個整體來加以考慮。 當(dāng)車輛進入維修車間 后 ，維修技師首先使用問診法對車主進行調(diào)查，接下來采用直接觀察法中的人工檢查法來進一步縮小故障范圍。如果沒有故障碼就寫下無故障代碼。部件檢查、電路檢查和故障部件辨認就是檢查其電特性和機械特性，如符合規(guī)則則說明部件或電路正常，反之 則 有問題。為了準確 地 判斷故障，必須按表 1 所示 的步驟進行檢查。 ② 癥狀確認。 ③ 癥狀模擬在故障診斷時，有時需要對車輛故障情況進行模擬，常用的方法有振動法、加熱法、水淋法、電器全部接通法和冷卻法。在動態(tài)模式讀取故障碼時，若顯示故障代碼，應(yīng)按故障代碼進行故障診斷與排除；若無故障代碼顯示，則按其他系統(tǒng)進行故障診斷。通 過檢查電路，可以判斷傳感器、執(zhí)行器、線束、連接器和 ECU 是否正常工作。當(dāng)故障癥狀明顯顯示為某一部件有故障時，應(yīng)按部件檢查方法進行檢查。 ⑦ 調(diào)整或維修。 ⑧ 試車檢驗。 圖 4 故障診斷流程圖 表 1 故障代碼檢查步驟表 故障碼檢查及清除 癥狀確認 故障碼再次檢查 癥狀狀況 正常碼 故障存在在 故障碼 故障不出現(xiàn) 部件檢查 不合格 電路檢查 瞬時斷電檢查 故障部件辨認 癥狀模擬 癥狀確 認 專家調(diào)查法 經(jīng)驗法 故障車進入維修車間 問診法 人工檢測法 讀取和清除故障代碼碼 故障癥狀關(guān)聯(lián)表 故障代碼檢查 基本檢查 故障代碼表 調(diào)整或維修 試車檢驗 出廠 魯東大學(xué)本科畢業(yè) 設(shè)計 14 顯示故障碼 癥狀存在 顯示同一故障碼 故障碼所指電路故障依然存在 顯示正常碼 故障不在故障碼所指電路 ， 在另一故障點 癥狀消失 顯示正常碼 第一次顯示故障碼是歷史記錄 顯示正常碼 癥狀存在 顯示正常碼 故障不在診斷電路中，但存在 癥狀消失 顯示正常碼 故障不在診斷電路中，已清除 奧迪 A6（ ANQ 型）電控發(fā)動機的常見故障診斷及其修理 奧迪轎車電噴系統(tǒng)出現(xiàn)故障，可以通過 自診斷系統(tǒng)提供的故障碼找出故障，也可以根據(jù)綜合故障表現(xiàn)進行診斷，結(jié)合故障碼按照系統(tǒng)分析法的相關(guān)原理進行綜合診斷。 表 2 電噴系統(tǒng)常見綜合故障的現(xiàn)象、原因和排除方法 故障現(xiàn)象 故障原因 排除方法 發(fā)動機冷起動困難（發(fā)動機在冷態(tài)下起動困難，或在冷態(tài)下起 動后轉(zhuǎn)速遲緩） 冷氣 起 動閥故障 修復(fù)或更換冷 起 動閥 冷態(tài)可控制壓力不正確 調(diào)整冷態(tài)控制壓力 燃油系統(tǒng)油路滲漏 排除燃油系統(tǒng)油路滲漏 氣流感知板靜止位置不正確 調(diào)整氣流感知板靜止位置 氣流感知板或控制柱塞卡滯 清洗氣流感知板或控制柱塞 熱控限開關(guān)未關(guān) 關(guān)閉熱控限開關(guān) 發(fā)動機熱 起 動困難（發(fā)動機在熱態(tài)下難以啟動，或在熱態(tài)下 起 動后轉(zhuǎn)速遲緩） 熱態(tài)控制壓力不正常 調(diào)整熱態(tài)控制壓力 混合氣調(diào)整不正確 調(diào)整混合氣濃度 燃油系統(tǒng)油路滲漏 排除燃油滲漏 真空系統(tǒng)滲漏 排除真空泄露 氣流感知板故障 修復(fù)或更換氣流感知板 控制柱塞故障 修復(fù)或更換控制柱塞 發(fā)動機冷態(tài)下不能 起 動 燃油泵不供油 修復(fù)或更換燃油泵 燃油系統(tǒng)油路滲漏 排除油路滲漏 真空系統(tǒng)泄 漏 排除真空系統(tǒng)泄 漏 熱控限時開關(guān)常開 適時關(guān)閉熱控限時開關(guān) 冷 起 動閥故障 修復(fù)更換冷 起 動閥 發(fā)動機不能熱 起 動 燃油泵故障 修復(fù)或更換燃油泵 噴油器閥滲漏或開閥壓力低 修復(fù)更換噴油器閥 真空系統(tǒng)泄 漏 排除真空系統(tǒng)泄漏 燃油系統(tǒng)油路滲漏 排除油路滲漏 混合氣濃度調(diào)整不正確 重新調(diào)整混合氣濃度 熱態(tài)控制壓力過低 調(diào)整熱態(tài)控制壓力 發(fā)動機怠速不穩(wěn)定 進氣歧管泄漏 修復(fù)或更換進氣歧管 魯東大學(xué)本科畢業(yè) 設(shè)計 15 燃油系統(tǒng) 滲 漏 檢查排除燃油系統(tǒng)泄漏 燃油壓力調(diào)節(jié)器故障 更換燃油壓力調(diào)節(jié)器故障 噴油器阻塞 清洗或更換噴油 器 火連接故障 修復(fù)花塞或高壓線故障 點火正時不正確 調(diào)整點火正時 節(jié)氣門電位計故障 更換節(jié)氣門電位計 發(fā)動機動力不足 點火或配氣不正時 調(diào)整點火或配氣正時 進氣或排氣阻力大 疏通進氣或排氣管路 噴油器不工作 修復(fù)或更換噴油器 節(jié)氣門阻滯 修復(fù)節(jié)氣門使工作正常 傳感器工作不良 檢查相關(guān)傳感器使工作正常 燃油壓力不足 檢查供油管路 油耗過高 燃油系統(tǒng)油路滲漏 修復(fù)燃油系統(tǒng)油路故障 混合氣過濃 調(diào)整混合氣濃度 熱態(tài)控制壓力過低 調(diào)整熱態(tài)控制壓力 進氣管回火 熱態(tài)控制 壓力過高 調(diào)整熱態(tài)控制壓力 真空系統(tǒng)泄 漏 排除真空系統(tǒng)泄 漏 排氣管回火 起動閥滲漏 修復(fù)更換起動閥 熱態(tài)控制壓力過高 調(diào)整熱態(tài)控制壓力 燃油系統(tǒng)油路滲漏 排除燃油系統(tǒng)油路泄 漏 混合氣過濃 調(diào)整混合氣濃度 發(fā)動機自燃 超速斷油閥故障 修復(fù)更換超速斷油閥 氣流感知板卡滯 修復(fù)氣流感知板 控制柱塞卡滯 排除控制柱塞卡滯 修理時應(yīng)首先關(guān) 閉 點火開關(guān)，若是更換元件，應(yīng)對新元件進行檢查測試，以確保新元件正常。因此在開始作業(yè)前，一定要先確認故障現(xiàn)象，然后 確定出故障部位及原因 ,再進行修理。 電控發(fā)動機故障診斷技術(shù)的發(fā)展趨勢 電控技術(shù)在發(fā)動機上的應(yīng)用，極大地提高了發(fā)動機的性能，減少了燃油消耗，改善了排放。但從上述分析的診斷方法來看，現(xiàn)有診斷系統(tǒng)還存在如下一些方面的不足 : ① 現(xiàn)有的電控系統(tǒng)能進行故障自診斷，但也僅僅是在系統(tǒng)發(fā)生故障后報警，并把相應(yīng)故障碼存貯起 來，然后需由維修人員通過自診斷系統(tǒng)或解碼器讀取故障碼。 ② 現(xiàn)有診斷系統(tǒng)不能自動完成對測試結(jié)果的分析解釋，也不能準確地確定出故障的具體部位和原因，還需由維修人員做進一步的逐項檢查。如燃油壓力、氣缸密封性等。當(dāng) 車輛在途中發(fā)生故障時，就必須送回修理廠進行修理 ，遇到 疑難問題時，也不能立即進行專家會診。 ① 智能化 系統(tǒng)既能報警 ,即在被監(jiān)控設(shè)備發(fā)生故障時報警， 也 能對設(shè)備運行的具體狀態(tài)、過程等進行監(jiān)控和隨時顯示，并能對各種參數(shù)及測試結(jié)果進行分析解釋，并提出專家建議，為設(shè)備的使用、維護等提供依據(jù)，在故障發(fā)生前把隱患消除，延長設(shè)備的使用壽命，使設(shè)備始終在良好技術(shù)狀態(tài)下運行。 4 基于模糊推理的故障診斷系統(tǒng)的概述 系統(tǒng)的基本原理 故障診斷總的來說就是識別對象系統(tǒng)的 各種 狀態(tài)是否正常，發(fā)現(xiàn)并確定故障的部位和性質(zhì)，尋找故障的起因，預(yù)報故障的趨勢，得出相應(yīng)的診斷結(jié)論并給出維修建議。 系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu) 本系統(tǒng)是將模糊推理技術(shù)、汽車故障診斷技術(shù) 并結(jié)合專家系統(tǒng)的基本原理 ，在Windows 環(huán)