用于檢測(cè)構(gòu)件狀況的爆震傳感器系統(tǒng)和方法
【專利摘要】在一個(gè)實(shí)施例中，提供一種方法。該方法包括接收通過爆震傳感器傳輸?shù)谋硎景l(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)的信號(hào)，其中，爆震傳感器設(shè)置在發(fā)動(dòng)機(jī)中。方法另外包括獲得在發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行期間的發(fā)動(dòng)機(jī)狀況。方法進(jìn)一步包括：通過查找表使發(fā)動(dòng)機(jī)狀況與信號(hào)相互關(guān)聯(lián)，其中，查找表至少包括第一列和第二列，其中，第一列表示爆震傳感器時(shí)間窗口，而第二列則表示發(fā)動(dòng)機(jī)的構(gòu)件的位置范圍；以及傳送發(fā)動(dòng)機(jī)狀況。
【專利說明】
用于檢測(cè)構(gòu)件狀況的爆震傳感器系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本文公開的主題涉及爆震傳感器，并且更特別地，涉及應(yīng)用于構(gòu)件狀況檢測(cè)的爆震傳感器系統(tǒng)和方法。
【背景技術(shù)】
[0002]內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)典型地燃燒含碳燃料，諸如天然氣、汽油、柴油等，并且使用高溫和高壓氣體的對(duì)應(yīng)的膨脹來對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的某些構(gòu)件(例如，設(shè)置在汽缸中的活塞)施加力，以使構(gòu)件移動(dòng)一定距離。各個(gè)汽缸可包括一個(gè)或多個(gè)閥，閥與含碳燃料的燃燒協(xié)調(diào)地打開和關(guān)閉。例如，吸氣閥可將諸如空氣的氧化劑引導(dǎo)到汽缸中，然后氧化劑與燃料混合且燃燒。然后可通過排氣閥引導(dǎo)諸如熱氣的燃燒流體離開汽缸。因此，含碳燃料轉(zhuǎn)變成機(jī)械運(yùn)動(dòng)，它可用來驅(qū)動(dòng)負(fù)載。例如，負(fù)載可為產(chǎn)生電功率的發(fā)電機(jī)。改進(jìn)對(duì)構(gòu)件狀況的檢測(cè)將是有益的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]下面對(duì)在范圍方面與要求保護(hù)的發(fā)明相當(dāng)?shù)哪承?shí)施例進(jìn)行概述。這些實(shí)施例不意于限制要求保護(hù)的發(fā)明的范圍，而是相反，這些實(shí)施例僅意于提供本發(fā)明的可能形式的簡(jiǎn)要概述。實(shí)際上，本發(fā)明可包括可能類似于或異于下面所論述的實(shí)施例的各種形式。
[0004]在第一實(shí)施例中，提供一種方法。該方法包括接收通過爆震傳感器傳輸?shù)谋硎景l(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)的信號(hào)，其中，爆震傳感器設(shè)置在發(fā)動(dòng)機(jī)中。方法另外包括獲得在發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行期間的發(fā)動(dòng)機(jī)狀況。方法進(jìn)一步包括:通過查找表使發(fā)動(dòng)機(jī)狀況與信號(hào)相互關(guān)聯(lián)，其中，查找表至少包括第一列和第二列，其中，第一列表示爆震傳感器時(shí)間窗口，而第二列則表示發(fā)動(dòng)機(jī)的構(gòu)件的位置范圍；以及傳送發(fā)動(dòng)機(jī)狀況。
[0005]在第二實(shí)施例中，一種系統(tǒng)包括發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)，發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)包括處理器，處理器構(gòu)造成接收通過爆震傳感器傳輸?shù)谋硎景l(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)的信號(hào)，其中，爆震傳感器設(shè)置在發(fā)動(dòng)機(jī)中。處理器構(gòu)造成獲得在發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行期間的發(fā)動(dòng)機(jī)狀況。處理器另外構(gòu)造成:通過查找表使發(fā)動(dòng)機(jī)狀況與信號(hào)相互關(guān)聯(lián)，其中，查找表至少包括第一列和第二列，其中，第一列表示爆震傳感器時(shí)間窗口，而第二列則表示發(fā)動(dòng)機(jī)的構(gòu)件的位置范圍；以及傳送發(fā)動(dòng)機(jī)狀況。
[0006]在第三實(shí)施例中，提供一種存儲(chǔ)代碼的有形的非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)。代碼構(gòu)造成使處理器接收通過爆震傳感器傳輸?shù)谋硎景l(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)的信號(hào)，其中，爆震傳感器設(shè)置在發(fā)動(dòng)機(jī)中。代碼另外構(gòu)造成獲得在發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行期間的發(fā)動(dòng)機(jī)狀況。代碼進(jìn)一步構(gòu)造成:通過查找表使發(fā)動(dòng)機(jī)狀況與信號(hào)相互關(guān)聯(lián)，其中，查找表至少包括第一列和多個(gè)位置列，其中，第一列表不爆震傳感器時(shí)間窗口，而多個(gè)位置列中的各個(gè)則表不發(fā)動(dòng)機(jī)的構(gòu)件的位置范圍；以及傳送發(fā)動(dòng)機(jī)狀況。
[0007]技術(shù)方案1.一種方法，包括:
接收通過爆震傳感器傳輸?shù)谋硎景l(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)的信號(hào)，其中，所述爆震傳感器設(shè)置在發(fā)動(dòng)機(jī)中； 獲得在所述發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行期間的發(fā)動(dòng)機(jī)狀況；
通過查找表使所述發(fā)動(dòng)機(jī)狀況與所述信號(hào)相互關(guān)聯(lián)，其中，所述查找表包括至少第一列和第二列，其中，所述第一列表示爆震傳感器時(shí)間窗口，而所述第二列則表示所述發(fā)動(dòng)機(jī)的構(gòu)件的位置范圍；以及傳送所述發(fā)動(dòng)機(jī)狀況。
[0008]技術(shù)方案2.根據(jù)技術(shù)方案I所述的方法，其特征在于，使所述發(fā)動(dòng)機(jī)狀況與所述信號(hào)相互關(guān)聯(lián)包括通過查詢所述查找表來核實(shí)所述構(gòu)件在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行期間處于第一位置。
[0009]技術(shù)方案3.根據(jù)技術(shù)方案2所述的方法，其特征在于，使所述發(fā)動(dòng)機(jī)狀況與所述信號(hào)相互關(guān)聯(lián)包括通過查詢所述查找表來核實(shí)所述構(gòu)件在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行期間處于第二位置。
[0010]技術(shù)方案4.根據(jù)技術(shù)方案I所述的方法，其特征在于，所述爆震傳感器時(shí)間窗口包括在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行期間，在通過所述爆震傳感器傳輸作為所述信號(hào)的所述發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)表示所述發(fā)動(dòng)機(jī)狀況時(shí)的時(shí)間范圍。
[0011 ]技術(shù)方案5.根據(jù)技術(shù)方案I所述的方法，其特征在于，獲得所述發(fā)動(dòng)機(jī)狀況包括對(duì)所述信號(hào)應(yīng)用特征分析。
[0012]技術(shù)方案6.根據(jù)技術(shù)方案I所述的方法，其特征在于，獲得所述發(fā)動(dòng)機(jī)狀況包括對(duì)所述信號(hào)應(yīng)用基準(zhǔn)分析。
[0013]技術(shù)方案7.根據(jù)技術(shù)方案I所述的方法，其特征在于，所述查找表包括第三列，以及其中，所述第三列表示所述發(fā)動(dòng)機(jī)的第二構(gòu)件的第二位置范圍。
[0014]技術(shù)方案8.根據(jù)技術(shù)方案7所述的方法，其特征在于，使所述發(fā)動(dòng)機(jī)狀況與所述信號(hào)相互關(guān)聯(lián)包括通過查詢所述查找表來核實(shí)所述構(gòu)件在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行期間處于第一位置，以及核實(shí)所述第二構(gòu)件在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行期間處于第二位置。
[0015]技術(shù)方案9.根據(jù)技術(shù)方案I所述的方法，其特征在于，所述方法包括通過所述查找表和第二查找表來使所述發(fā)動(dòng)機(jī)狀況與所述信號(hào)相互關(guān)聯(lián)，其中，所述第二查找表至少包括第三列和第四列，其中，所述第三列表示第二爆震傳感器時(shí)間窗口，而所述第三列則表示所述發(fā)動(dòng)機(jī)的第二構(gòu)件的第二位置范圍。
[0016]技術(shù)方案10.—種系統(tǒng)，包括:
發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)，其包括處理器，所述處理器構(gòu)造成:
接收通過爆震傳感器傳輸?shù)?、表示發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)的信號(hào)，其中，所述爆震傳感器設(shè)置在發(fā)動(dòng)機(jī)中；
獲得在所述發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行期間的發(fā)動(dòng)機(jī)狀況；
通過查找表使所述發(fā)動(dòng)機(jī)狀況與所述信號(hào)相互關(guān)聯(lián)，其中，所述查找表包括至少第一列和第二列，其中，所述第一列表示爆震傳感器時(shí)間窗口，而所述第二列則表示所述發(fā)動(dòng)機(jī)的構(gòu)件的位置范圍；以及傳送所述發(fā)動(dòng)機(jī)狀況。
[0017]技術(shù)方案11.根據(jù)技術(shù)方案10所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述處理器構(gòu)造成至少部分地基于所述發(fā)動(dòng)機(jī)狀況來控制所述發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行。
[0018]技術(shù)方案12.根據(jù)技術(shù)方案10所述的系統(tǒng)，其特征在于，使所述發(fā)動(dòng)機(jī)狀況與所述信號(hào)相互關(guān)聯(lián)包括通過查詢所述查找表來核實(shí)所述構(gòu)件在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行期間處于第一位置。
[0019]技術(shù)方案13.根據(jù)技術(shù)方案12所述的系統(tǒng)，其特征在于，使所述發(fā)動(dòng)機(jī)狀況與所述信號(hào)相互關(guān)聯(lián)包括通過查詢所述查找表來核實(shí)所述構(gòu)件在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行期間處于第二位置。
[0020]技術(shù)方案14.根據(jù)技術(shù)方案10所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述處理器構(gòu)造成通過所述查找表和第二查找表來使所述發(fā)動(dòng)機(jī)狀況與所述信號(hào)相互關(guān)聯(lián)，其中，所述第二查找表至少包括第三列和第四列，其中，所述第三列表示第二爆震傳感器時(shí)間窗口，而所述第三列則表示所述發(fā)動(dòng)機(jī)的第二構(gòu)件的第二位置范圍。
[0021 ]技術(shù)方案15.—種存儲(chǔ)代碼的有形的非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，所述代碼構(gòu)造成使處理器進(jìn)行下者:
接收通過爆震傳感器傳輸?shù)谋硎景l(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)的信號(hào)，其中，所述爆震傳感器設(shè)置在發(fā)動(dòng)機(jī)中；
獲得在所述發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行期間的發(fā)動(dòng)機(jī)狀況；
通過查找表使所述發(fā)動(dòng)機(jī)狀況與所述信號(hào)相互關(guān)聯(lián)，其中，所述查找表至少包括第一列和多個(gè)位置列，其中，所述第一列表示爆震傳感器時(shí)間窗口，而所述多個(gè)位置列中的各個(gè)則表示所述發(fā)動(dòng)機(jī)的構(gòu)件的位置范圍；以及傳送所述發(fā)動(dòng)機(jī)狀況。
[0022]技術(shù)方案16.根據(jù)技術(shù)方案15所述的有形的非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其特征在于，使所述發(fā)動(dòng)機(jī)狀況與所述信號(hào)相互關(guān)聯(lián)包括通過查詢所述查找表來核實(shí)所述構(gòu)件在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行期間處于第一位置。
[0023]技術(shù)方案17.根據(jù)技術(shù)方案16所述的有形的非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其特征在于，使所述發(fā)動(dòng)機(jī)狀況與所述信號(hào)相互關(guān)聯(lián)包括通過查詢所述查找表來核實(shí)所述構(gòu)件在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行期間處于第二位置。
[0024]技術(shù)方案18.根據(jù)技術(shù)方案15所述的有形的非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其特征在于，所述代碼構(gòu)造成使處理器通過所述查找表和第二查找表，來使所述發(fā)動(dòng)機(jī)狀況與所述信號(hào)相互關(guān)聯(lián)，其中，所述第二查找表至少包括第三列和第四列，其中，所述第三列表示第二爆震傳感器時(shí)間窗口，而所述第三列則表示所述發(fā)動(dòng)機(jī)的第二構(gòu)件的第二位置范圍。
[0025]技術(shù)方案19.根據(jù)技術(shù)方案15所述的有形的非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其特征在于，多個(gè)位置列包括:凸輪位置(度)；曲柄位置(度)；#1右汽缸活塞位置(離TDC的英寸數(shù))；離最高點(diǎn)的#1右汽缸配重位置角度，其中最高點(diǎn)=0度；#6左汽缸活塞位置(離TDC的英寸數(shù))；離最高點(diǎn)的#6左汽缸配重位置角度，其中最高點(diǎn)=0度;#5右汽缸活塞位置(離TDC的英寸數(shù))；離最高點(diǎn)的#5右汽缸配重位置角度，其中最高點(diǎn)=0度;#2左汽缸活塞位置(離TDC的英寸數(shù))；離最高點(diǎn)的#2左汽缸配重位置角度，其中最高點(diǎn)=0度;#3右汽缸活塞位置(離TDC的英寸數(shù))；離最高點(diǎn)的#3右汽缸配重位置角度，其中最高點(diǎn)=0度;#4左汽缸活塞位置(離TDC的英寸數(shù))；以及離最高點(diǎn)的#4左汽缸配重位置角度，其中最高點(diǎn)=0度。
[0026]技術(shù)方案20.根據(jù)技術(shù)方案19所述的有形的非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其特征在于，所述多個(gè)位置列對(duì)應(yīng)于十二汽缸發(fā)動(dòng)機(jī)的構(gòu)件。
【附圖說明】
[0027]當(dāng)參照附圖來閱讀以下詳細(xì)描述時(shí)，本公開的這些和其它特征、方面和優(yōu)點(diǎn)將變得更好理解，其中相同符號(hào)在圖中表示相同部件，其中:
圖1是根據(jù)本公開的各方面的發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)式功率產(chǎn)生系統(tǒng)的實(shí)施例的框圖；
圖2是根據(jù)本公開的各方面的活塞組件的實(shí)施例的側(cè)視橫截面圖；
圖3是根據(jù)本公開的各方面的由圖2中顯示的爆震傳感器測(cè)得的數(shù)據(jù)的發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲標(biāo)圖的實(shí)施例；
圖4是根據(jù)本公開的各方面的在第一個(gè)完整的吸氣、壓縮，燃燒和排氣循環(huán)中繪制的燃燒特征(signature)和閥特征的實(shí)施例；以及
圖5是適合分析振動(dòng)數(shù)據(jù)和應(yīng)用查找表的過程的實(shí)施例的流程圖。
[0028] 部件列表 10功率產(chǎn)生系統(tǒng) 12發(fā)動(dòng)機(jī) 14燃燒室
16空氣供應(yīng)
18氧化劑
20燃料 22燃料供應(yīng)
24活塞
26汽缸
28軸 30負(fù)載
32爆震傳感器 34電子控制單元 36活塞組件 38內(nèi)部環(huán)形壁 40圓柱形腔體 42軸線 44軸線 46方向 48頂部部分 50曲柄軸 52連接桿 54銷 55配重
56燃料噴射器 58吸氣閥 60排氣閥 62曲柄軸傳感器 64處理器 66存儲(chǔ)器 68噪聲標(biāo)圖 70x軸 72y軸
74幅度曲線 76燃燒特征 78閥特征 82標(biāo)圖 84x軸 86y軸 88y軸
80匹配汽缸 150過程 152方框 154查找表 156方框 158方框 160方框 162方框。
【具體實(shí)施方式】
[0029]下面將對(duì)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)具體實(shí)施例進(jìn)行描述。為了致力于提供對(duì)這些實(shí)施例的簡(jiǎn)明描述，在說明書中可能不會(huì)對(duì)實(shí)際實(shí)現(xiàn)的所有特征進(jìn)行描述。應(yīng)當(dāng)理解的是，在任何這種實(shí)際實(shí)現(xiàn)的開發(fā)中，如在任何工程或設(shè)計(jì)項(xiàng)目中那樣，必須作出許多特定于實(shí)現(xiàn)的決策來達(dá)到開發(fā)者的具體目的，諸如服從系統(tǒng)相關(guān)的約束及商業(yè)相關(guān)的約束，該具體目的可隨不同的實(shí)現(xiàn)而改變。此外，應(yīng)當(dāng)理解的是，這種開發(fā)工作可能是復(fù)雜和耗時(shí)的，但對(duì)受益于本公開的普通技術(shù)人員來說，這種開發(fā)工作將不過是設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和制造的例行任務(wù)。
[0030]當(dāng)介紹本公開的各種實(shí)施例的要素時(shí)，冠詞“一”、“該”和“所述”意于表示存在一個(gè)或多個(gè)該要素的意思。用語“包括”、“包含”和“具有”意于為包括性的，并且表示除了列出的要素之外可存在另外的要素的意思。
[0031]本文描述的技術(shù)包括使用一個(gè)或多個(gè)爆震傳感器系統(tǒng)和方法，其可檢測(cè)各種氣體發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)件在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行期間的動(dòng)態(tài)響應(yīng)，以獲得與構(gòu)件有關(guān)的狀況。例如，可檢測(cè)與各種發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)件有關(guān)的爆震傳感器信號(hào)，包括汽缸頭構(gòu)件(例如，汽缸頭和墊圈)、汽缸座構(gòu)件(例如，汽缸座、汽缸襯套)、閥系構(gòu)件(例如，閥、閥座、閥桿)、凸輪軸和驅(qū)動(dòng)構(gòu)件(例如，凸輪軸、凸輪凸瓣、正時(shí)皮帶/鏈條、張緊器)、活塞構(gòu)件(例如，活塞、活塞環(huán)、連接桿)、曲柄軸組件構(gòu)件(即，曲柄軸、發(fā)動(dòng)機(jī)軸承、飛輪)、齒輪系構(gòu)件(例如，齒輪箱、齒輪、輸出軸)等等。
[0032]然后可通過例如使用“查找”表來比較檢測(cè)到的爆震傳感器信號(hào)，以確定可能已經(jīng)產(chǎn)生爆震傳感器信號(hào)的某些發(fā)動(dòng)機(jī)狀況。實(shí)際上，不是應(yīng)用技術(shù)來分開爆震傳感器信號(hào)中存在的爆震與其它噪聲數(shù)據(jù)，本文描述的技術(shù)而是歡迎“偽”數(shù)據(jù)，并且應(yīng)用該數(shù)據(jù)來確定各種發(fā)動(dòng)機(jī)狀況。通過具有與例如曲柄角度度數(shù)有關(guān)的發(fā)動(dòng)機(jī)的關(guān)鍵構(gòu)件的查找表，可相對(duì)于與曲柄角度度數(shù)有關(guān)的時(shí)間窗口口來對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的關(guān)鍵構(gòu)件做索引，以交叉核對(duì)和估計(jì)什么構(gòu)件可能引起噪聲。因此，可提供有前瞻性的發(fā)動(dòng)機(jī)維護(hù)和修理過程。
[0033]轉(zhuǎn)到附圖，圖1示出具有發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)式功率產(chǎn)生系統(tǒng)10的一部分的實(shí)施例的框圖。如下面詳細(xì)描述的那樣，系統(tǒng)10包括發(fā)動(dòng)機(jī)12(例如，往復(fù)式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī))，它具有一個(gè)或多個(gè)燃燒室14 (例如，1、2、3、4、5、6、7、8、10、12、14、16、18、20個(gè)或更多個(gè)燃燒室14)。盡管圖1顯示了內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)12，但應(yīng)當(dāng)理解的是，可使用任何往復(fù)式裝置?？諝夤?yīng)16構(gòu)造成對(duì)各個(gè)燃燒室14提供加壓氧化劑18，諸如空氣、氧、富氧空氣、減氧空氣，或者它們的任何組合。燃燒室14還構(gòu)造成接收來自燃料供應(yīng)22的燃料20(例如，液體和/或氣態(tài)燃料)，并且燃料-空氣混合物在各個(gè)燃燒室14內(nèi)點(diǎn)燃和燃燒。熱加壓燃燒氣體使各個(gè)燃燒室14附近的活塞24在汽缸26內(nèi)線性地移動(dòng)，并且將氣體施加的壓力轉(zhuǎn)換成旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)使軸28旋轉(zhuǎn)。另外，軸28可聯(lián)接到負(fù)載30上，通過軸28的旋轉(zhuǎn)對(duì)負(fù)載30提供功率。例如，負(fù)載30可為可通過系統(tǒng)10的旋轉(zhuǎn)輸出來產(chǎn)生功率的任何適當(dāng)?shù)难b置，諸如發(fā)電機(jī)。另外，雖然以下論述參照了空氣作為氧化劑18，但任何適當(dāng)?shù)难趸瘎┒伎捎糜诠_的實(shí)施例。類似地，燃料20可為任何適當(dāng)?shù)臍鈶B(tài)燃料，諸如例如天然氣、相關(guān)聯(lián)的石油氣、丙烷、生物氣、沼氣、填埋氣、煤礦氣。
[0034]本文公開的系統(tǒng)10可適合在固定應(yīng)用(例如，在產(chǎn)生功率的工業(yè)發(fā)動(dòng)機(jī)中)或移動(dòng)應(yīng)用(例如，汽車或飛機(jī))中使用。發(fā)動(dòng)機(jī)12可為兩沖程發(fā)動(dòng)機(jī)、三沖程發(fā)動(dòng)機(jī)、四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)、五沖程發(fā)動(dòng)機(jī)或六沖程發(fā)動(dòng)機(jī)。發(fā)動(dòng)機(jī)12還可包括任何數(shù)量的燃燒室14、活塞24和相關(guān)聯(lián)的汽缸26(例如，1-24個(gè))。例如，在某些實(shí)施例中，系統(tǒng)10可包括大型工業(yè)往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)12，它具有4、6、8、10、16、24個(gè)或更多個(gè)在汽缸26中往復(fù)的活塞24。在一些這樣的情況下，汽缸26和/或活塞20可具有介于大約13.5-34厘米(cm)之間的直徑。在一些實(shí)施例中，汽缸26和/或活塞24可具有介于大約13.5-34厘米(cm)的直徑。在一些實(shí)施例中，汽缸26和/或活塞24可具有介于大約10cm-40cm的直徑，15 cm-25 cm之間的直徑，或者大約15 cm的直徑。系統(tǒng)10可產(chǎn)生范圍為10 kW至10 MW的功率。在一些實(shí)施例中，發(fā)動(dòng)機(jī)12可按小于大約1800轉(zhuǎn)每分鐘(RPM)運(yùn)行。在一些實(shí)施例中，發(fā)動(dòng)機(jī)12可按小于大約2000RPM、1900RPM，1700RPM、1600RPM、1500RPM、1400RPM、1300RPM、1200RPM、1000RPM、900RPM 或 750RPM 運(yùn)行。在一些實(shí)施例中，發(fā)動(dòng)機(jī)12可在大約750-2000RPM、900-1800RPM或1000-1600RPM之間運(yùn)行。在一些實(shí)施例中，發(fā)動(dòng)機(jī)12可按大約18001^]\1、15001?^、12001?^、10001?^或9001?^運(yùn)行。示例性發(fā)動(dòng)機(jī)12可包括例如通用電氣公司的Jenbacher發(fā)動(dòng)機(jī)(例如，Jenbacher類型2、類型3、類型4、類型6或J920 FleXtra)或Waukesha發(fā)動(dòng)機(jī)(例如，Waukesha VGF、VHP、APG、275GL)。
[0035]驅(qū)動(dòng)式功率產(chǎn)生系統(tǒng)10可包括適合檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)“爆震”和/或發(fā)動(dòng)機(jī)12的其它運(yùn)行特性的一個(gè)或多個(gè)爆震傳感器32。爆震傳感器32可為構(gòu)造成感測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)12引起的振動(dòng)的任何傳感器，諸如由于爆燃、預(yù)點(diǎn)燃和/或輕度爆震引起的振動(dòng)。顯示了爆震傳感器32通信地聯(lián)接到控制器(例如，往復(fù)式裝置控制器)發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元(ECU)34上。在運(yùn)行期間，來自爆震傳感器32的信號(hào)傳送到ECU 34，以確定是否存在爆震狀況(例如，輕度爆震)或其它行為。然后ECU 34可調(diào)節(jié)某些發(fā)動(dòng)機(jī)12參數(shù)，以減輕或避免不合需要的狀況。例如，ECU34可調(diào)節(jié)點(diǎn)燃時(shí)刻和/或調(diào)節(jié)增壓壓力，以避免爆震。如本文進(jìn)一步描述的那樣，爆震傳感器32可另外檢測(cè)除了爆震之外的其它振動(dòng)。雖然按照內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)來論述用于分析構(gòu)件的技術(shù)，但相同的技術(shù)可應(yīng)用于其它往復(fù)式裝置，諸如壓縮機(jī)。
[0036]更特別地，一個(gè)或多個(gè)爆震傳感器32可用來檢測(cè)各種信號(hào)，以及基于曲柄角度度數(shù)、噪聲特征或它們的組合來使信號(hào)相互關(guān)聯(lián)。例如，不是過濾掉信號(hào)中的“噪聲”使得信號(hào)僅檢測(cè)爆震，而是可整體地分析爆震傳感器32的信號(hào)，以確定某些發(fā)動(dòng)機(jī)狀況。在一個(gè)實(shí)施例中，可通過使用下面更詳細(xì)地描述的查找表來分析信號(hào)，以確定檢測(cè)到的噪聲是否與某個(gè)曲柄角度或時(shí)刻相互關(guān)聯(lián)。如果是的話，則可將引起噪聲的狀況縮小到小組或單個(gè)狀況。另外或備選地，可執(zhí)行噪聲特征分析，而且檢測(cè)到的噪聲的噪聲特征可與查找表結(jié)合起來甚至更進(jìn)一步縮小狀況組。
[0037]圖2是活塞組件36的實(shí)施例的側(cè)面橫截面圖，活塞組件具有設(shè)置在往復(fù)發(fā)動(dòng)機(jī)12的汽缸26 (例如，發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸)內(nèi)的活塞24。汽缸26具有內(nèi)部環(huán)形壁38，其限定圓柱形腔體40(例如，膛孔)?；钊?4可由軸向軸線或方向42、徑向軸線或方向44和周向軸線或方向46限定?；钊?4包括頂部部分48(例如，端環(huán)槽脊)。頂部部分48大體阻止燃料20和空氣18或燃料-空氣混合物在活塞24的往復(fù)運(yùn)動(dòng)期間從燃燒室14泄漏。
[0038]如顯示的那樣，活塞24通過連接桿52和銷54附連到曲柄軸50上。還顯示了曲柄軸50的配重55，它可用來平衡曲柄行程的重量。曲柄軸50將活塞24的往復(fù)式線性運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。隨著活塞24移動(dòng)，曲柄軸50旋轉(zhuǎn)，以對(duì)負(fù)載30(在圖1中顯示)提供功率，如上面論述的那樣。如顯示的那樣，燃燒室14定位在活塞24的端環(huán)槽脊48附近。燃料噴射器56對(duì)燃燒室14提供燃料20，并且吸氣閥58控制對(duì)燃燒室14輸送的空氣18。排氣閥58控制來自發(fā)動(dòng)機(jī)12的出口的排氣。但是，應(yīng)當(dāng)理解，可利用用于將燃料20和空氣18提供給燃燒室14，以及/或者用于排出排氣的任何適當(dāng)?shù)脑?或技術(shù)，而且在一些實(shí)施例中，不使用燃料噴射。在運(yùn)行中，燃料20在燃燒室14中與空氣18燃燒可使活塞24沿軸向方向42在汽缸26的腔體40內(nèi)以往復(fù)方式移動(dòng)(例如，前后移動(dòng))。
[0039]在運(yùn)行期間，當(dāng)活塞24處于汽缸26中的最高點(diǎn)時(shí)，活塞24處于被稱為上死點(diǎn)(TDC)的位置。當(dāng)活塞24處于汽缸26中的最低點(diǎn)時(shí)，活塞24處于被稱為下死點(diǎn)(BDC)的位置。隨著活塞24從頂部移動(dòng)到底部或從底部移動(dòng)到頂部，曲柄軸50旋轉(zhuǎn)半圈?；钊?4從頂部到底部或從底部到頂部的各次移動(dòng)稱為沖程，并且發(fā)動(dòng)機(jī)12實(shí)施例可包括兩沖程發(fā)動(dòng)機(jī)、三沖程發(fā)動(dòng)機(jī)、四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)、五沖程發(fā)動(dòng)機(jī)、六沖程發(fā)動(dòng)機(jī)或更多沖程的發(fā)動(dòng)機(jī)。
[0040]在發(fā)動(dòng)機(jī)12的運(yùn)行期間，典型地發(fā)生包括吸氣過程、壓縮過程、做功過程和排氣過程的序列。吸氣過程使得諸如燃料和空氣的可燃混合物能夠被吸入到汽缸26中，因而吸氣閥58打開且排氣閥60關(guān)閉。壓縮過程將可燃混合物壓縮到較小空間中，所以吸氣閥58和排氣閥60兩者都關(guān)閉。做功過程點(diǎn)燃?jí)嚎s的燃料-空氣混合物，這可包括通過火花塞系統(tǒng)點(diǎn)燃火花，以及/或者通過壓縮熱進(jìn)行壓縮點(diǎn)燃。由燃燒產(chǎn)生的壓力然后將活塞24推到BDC。排氣過程典型地使活塞24回到TDC，同時(shí)使排氣閥60保持打開。因而排氣過程通過排氣閥60排出使用過的燃料-空氣混合物。要注意的是，可對(duì)每個(gè)汽缸26使用不止一個(gè)吸氣閥58和排氣閥
60 ο
[0041]發(fā)動(dòng)機(jī)12還可包括曲柄軸傳感器62、一個(gè)或多個(gè)爆震傳感器32和發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元(EOT )34，E⑶34包括處理器64和存儲(chǔ)器66(例如，非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì))。曲柄軸傳感器62感測(cè)曲柄軸50的位置和/或旋轉(zhuǎn)速度。因此，可獲得曲柄角度或曲柄時(shí)刻信息。也就是說，當(dāng)監(jiān)測(cè)內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，常常用曲柄軸50角度來表示時(shí)刻。例如，四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)12的完整循環(huán)可測(cè)量為720°循環(huán)。一個(gè)或多個(gè)爆震傳感器32可為壓電加速計(jì)、微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)傳感器、霍爾效應(yīng)傳感器、磁力控制傳感器，以及/或者設(shè)計(jì)成感測(cè)振動(dòng)、加速度、聲響、聲音和/或移動(dòng)的任何其它傳感器。在其它實(shí)施例中，傳感器32可以不是傳統(tǒng)意義上的爆震傳感器，而是任何可感測(cè)振動(dòng)、壓力、加速度、偏轉(zhuǎn)或移動(dòng)的傳感器。
[0042]由于發(fā)動(dòng)機(jī)12的撞擊性質(zhì)，即使在安裝在汽缸26的外部時(shí)，爆震傳感器32也可能能夠檢測(cè)到發(fā)電機(jī)振動(dòng)和/或與各種發(fā)動(dòng)機(jī)狀況有關(guān)的某些“特征”。一個(gè)或多個(gè)爆震傳感器32可設(shè)置在發(fā)動(dòng)機(jī)12上的許多不同位置處。例如，在圖2中，顯示了一個(gè)爆震傳感器32在汽缸26的頭上。在其它實(shí)施例中，可在汽缸26的側(cè)部上使用一個(gè)或多個(gè)爆震傳感器32。另夕卜，在一些實(shí)施例中，例如一個(gè)或多個(gè)相鄰汽缸26可共用單個(gè)爆震傳感器32。在其它實(shí)施例中，各個(gè)汽缸26可包括在汽缸26的任一側(cè)上或兩側(cè)上的一個(gè)或多個(gè)爆震傳感器32。顯示了曲柄軸傳感器62和爆震傳感器32與發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元(ECU)34處于電子連通。ECU 34包括處理器64和存儲(chǔ)器66。存儲(chǔ)器66可存儲(chǔ)可由處理器64執(zhí)行的非暫時(shí)性代碼或計(jì)算機(jī)指令。E⑶34例如通過調(diào)節(jié)火花時(shí)刻、閥58、60時(shí)刻、調(diào)節(jié)燃料和氧化劑(例如，空氣)的輸送等，來監(jiān)測(cè)和控制發(fā)動(dòng)機(jī)12的運(yùn)行。
[0043]爆震傳感器32用來檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)爆震。發(fā)動(dòng)機(jī)爆震是燃料在正常燃燒包絡(luò)之外過早燃燒。在一些情況下，ECU 34可通過調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行參數(shù)，來試圖在發(fā)生發(fā)動(dòng)機(jī)爆震時(shí)減少或避免它們。例如，ECU 34可調(diào)節(jié)空氣/燃料混合、點(diǎn)燃時(shí)刻、增壓壓力等，以致力于減少或避免發(fā)動(dòng)機(jī)爆震。但是，爆震傳感器還可用來檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)中的與發(fā)動(dòng)機(jī)爆震無關(guān)的其它振動(dòng)。
[0044]圖3是原始發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲標(biāo)圖68的實(shí)施例，它是由安裝在單個(gè)汽缸26上的單個(gè)爆震傳感器32測(cè)得的噪聲數(shù)據(jù)獲得的(例如，由ECU 34獲得)，其中X軸70是時(shí)間，而y軸72是原始噪聲幅度。在描繪的實(shí)施例中，顯示了爆震傳感器32信號(hào)的幅度曲線74。也就是說，原始信號(hào)74包括通過爆震傳感器32感測(cè)到且針對(duì)時(shí)間繪制的振動(dòng)數(shù)據(jù)(例如，噪聲、聲音數(shù)據(jù))的幅度度量。應(yīng)當(dāng)理解，這僅僅是樣本數(shù)據(jù)集的標(biāo)圖68，而且不意于限制ECU 34產(chǎn)生的標(biāo)圖。還應(yīng)當(dāng)理解，標(biāo)圖68是關(guān)于來自安裝到一個(gè)汽缸26上的一個(gè)爆震傳感器32的特征。在其它實(shí)施例中，可存在來自安裝到多個(gè)汽缸(例如，匹配的汽缸)上的多個(gè)爆震傳感器的多個(gè)特征。然后可進(jìn)一步處理原始信號(hào)74，如下面更詳細(xì)地描述的那樣，包括通過使用查找表和/或特征分析。
[0045]關(guān)于特征分析，如圖4中顯示的那樣，信號(hào)可濾波成燃燒特征76和閥特征78。然后可根據(jù)特征獲得事件，并且通過查找表來檢查那些事件的時(shí)刻。一旦收集到來自一個(gè)或多個(gè)爆震傳感器32的數(shù)據(jù)，可對(duì)數(shù)據(jù)應(yīng)用一個(gè)或多個(gè)濾波器，以獲得燃燒特征76(8卩，由燃燒事件引起的噪聲)和閥特征78(S卩，由閥58、60移動(dòng)引起的噪聲)?？赏ㄟ^應(yīng)用濾波器、快速傅利葉變換(FFT)，或者對(duì)樣本數(shù)據(jù)應(yīng)用其它數(shù)字信號(hào)處理(DSP)技術(shù)，來獲得燃燒特征76和閥特征78。例如，ECU 34可通過應(yīng)用1200Hz的低通濾波或從0.5Hz至1200Hz的帶通濾波來獲得燃燒特征76。可使用從12Hz至18Hz的帶通濾波來獲得閥特征。圖4是在第一完整的進(jìn)氣、壓縮和燃燒和排氣循環(huán)中的燃燒特征76和閥特征78的樣本標(biāo)圖82的實(shí)施例。X軸84以秒為單位顯示時(shí)間，但也可顯示成曲柄角度。左邊的y軸86對(duì)應(yīng)于閥特征78，而右邊的y軸88則對(duì)應(yīng)于燃燒特征76 ο各個(gè)y軸86、88表示對(duì)應(yīng)的噪聲特征76、78的幅度。取決于測(cè)量技術(shù)和用戶偏好，單位可為dB、伏或一些其它單位)。注意，y軸86、88的比例尺可為不同的，因?yàn)閮蓚€(gè)特征76、78的幅度很有可能是不同的。圖4示出了可通過例如下面關(guān)于圖更詳細(xì)地描述的過程而經(jīng)受數(shù)據(jù)處理的數(shù)據(jù)。圖4的數(shù)據(jù)可包括一旦ECU 34使用數(shù)字信號(hào)處理(DSP)技術(shù)，根據(jù)獲得數(shù)據(jù)燃燒特征76和閥特征78，就通過爆震傳感器32和曲柄角度傳感器62傳輸?shù)臄?shù)據(jù)。此外，為了清楚，圖4中僅顯示了單個(gè)燃燒特征和單個(gè)閥特征。但應(yīng)當(dāng)理解的是，可對(duì)安裝到不止一個(gè)汽缸上的不止一個(gè)爆震傳感器32執(zhí)行相同或相似的處理。
[0046]燃燒特征76包括重大燃燒事件，諸如被測(cè)量的汽缸26和匹配汽缸80(S卩，發(fā)動(dòng)機(jī)中的與被測(cè)量的汽缸26異相360度的汽缸)的峰值燃燒壓力(PEP)。閥特征78包括吸氣閥58和排氣閥60的關(guān)閉。一些燃燒事件，諸如PFP (被測(cè)量的汽缸26和匹配的汽缸80的PFP )，可在燃燒特征76和閥特征78中出現(xiàn)。圖4略微顯示不止一個(gè)完整的燃燒循環(huán)，或者在曲柄軸50處的720度旋轉(zhuǎn)(兩個(gè)滿轉(zhuǎn))ο各個(gè)循環(huán)包括進(jìn)氣、壓縮、燃燒和排氣。
[0047]在一個(gè)示例中，可處理特征76、78和/或原始信號(hào)74，以確定是否存在任何異常狀況。在一個(gè)實(shí)施例中，可比較特征76、78，和/或原始信號(hào)74與基準(zhǔn)，而且使用該比較來確定存在足夠的差異，使出現(xiàn)影響發(fā)動(dòng)機(jī)性能的狀況。特征76、78，和/或原始信號(hào)74和基準(zhǔn)之間的比較包括曲柄角度或時(shí)刻比較。也就是說，特征76、78和/或原始信號(hào)74和基準(zhǔn)之間的差可由基于特征76、78和/或原始信號(hào)74在發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒循環(huán)中被捕捉的時(shí)間的比較來確定，該時(shí)間可與曲柄50的位置或曲柄角度相互關(guān)聯(lián)?？赏ㄟ^觀察發(fā)動(dòng)機(jī)12在多個(gè)燃燒循環(huán)的過程中的正常運(yùn)行來獲得基準(zhǔn)。
[0048]在另一個(gè)實(shí)施例中，可用其它技術(shù)來確定存在某種異常狀況，諸如潤(rùn)滑劑分析、排放分析、磨損碎肩檢測(cè)等。不管用來確定正在發(fā)生某種異常的技術(shù)(包括比較特征76、78和/或原始信號(hào)74與基準(zhǔn))如何，本文描述的技術(shù)可另外或備選地協(xié)助確定可涉及哪個(gè)構(gòu)件或哪些構(gòu)件。更特別地，本文描述的技術(shù)可應(yīng)用查找表來確定當(dāng)前狀況中所涉及的發(fā)動(dòng)機(jī)12的構(gòu)件。
[0049]在一個(gè)實(shí)施例中，發(fā)動(dòng)機(jī)12的十二汽缸實(shí)施例的查找表可包括第一爆震傳感器窗口“打開”，后面是一個(gè)或多個(gè)位置列。位置列可包括凸輪位置(度)、曲柄位置(度)，#1右汽缸活塞位置(離TDC的英寸數(shù))、離最高點(diǎn)的#1右汽缸配重位置角度，其中最高點(diǎn)=0度，#6左汽缸活塞位置(離TDC的英寸數(shù))，離最高點(diǎn)的#6左汽缸配重位置角度，其中最高點(diǎn)=0度，#5右汽缸活塞位置(離TDC的英寸數(shù))，離最高點(diǎn)的#5右汽缸配重位置角度，其中最高點(diǎn)=0度，#2左汽缸活塞位置(離TDC的英寸數(shù))，離最高點(diǎn)的#2左汽缸配重位置角度，其中最高點(diǎn)=0度，#3右汽缸活塞位置(離TDC的英寸數(shù))，離最高點(diǎn)的#3右汽缸配重位置角度，其中最高點(diǎn)=O度，#4左汽缸活塞位置(離TDC的英寸數(shù))，以及離最高點(diǎn)的#4左汽缸配重位置角度，其中最高點(diǎn)=0度。
[0050]爆震傳感器窗口“打開”列可表示特定傳感器32更適合基于一個(gè)或多個(gè)位置列獲得發(fā)動(dòng)機(jī)12狀況所處的時(shí)間窗口(例如，時(shí)間范圍)或曲柄角度窗口(例如，角度范圍)。例如，設(shè)置在#1右汽缸26中的爆震傳感器32在當(dāng)凸輪軸位置(例如，曲柄位置(度)列)介于O度和15度之間時(shí)的窗口或范圍中可為更合適的。同樣，其余列曲柄位置(度)、#1右汽缸活塞位置(離TDC的英寸數(shù))、離最高點(diǎn)的#1右汽缸配重位置角度，其中最高點(diǎn)=0度，#6左汽缸活塞位置(離TDC的英寸數(shù))，離最高點(diǎn)的#6左汽缸配重位置角度，其中最高點(diǎn)=0度，#5右汽缸活塞位置(離TDC的英寸數(shù))，離最高點(diǎn)的#5右汽缸配重位置角度，其中最高點(diǎn)=0度，#2左汽缸活塞位置(離TDC的英寸數(shù))，離最高點(diǎn)的#2左汽缸配重位置角度，其中最高點(diǎn)=0度，#3右汽缸活塞位置(離TDC的英寸數(shù))，離最高點(diǎn)的#3右汽缸配重位置角度，其中最高點(diǎn)=0度，#4左汽缸活塞位置(離TDC的英寸數(shù))，以及離最高點(diǎn)的#4左汽缸配重位置角度，其中最高點(diǎn)=0度可包括與下者有關(guān)的數(shù)據(jù):特定爆震傳感器32(例如，#1右、#1左、#2右、#2左、#3右、#3左、#4右、#4左、#5右、#5左、#6右、#6左)在某些位置處何時(shí)更有效。
[0051]可創(chuàng)建查找表，例如以使通過爆震傳感器32接收到的噪聲和對(duì)應(yīng)的位置列與一個(gè)或多個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)12狀況相互關(guān)聯(lián)，諸如影響下者的狀況:汽缸26頭構(gòu)件(例如，汽缸頭和墊圈)、汽缸26座構(gòu)件(例如，汽缸座、汽缸襯套)，閥58、60系構(gòu)件(例如，閥、閥座、閥桿)、凸輪軸50和驅(qū)動(dòng)構(gòu)件(例如，凸輪軸、凸輪凸瓣、正時(shí)皮帶/鏈條、張緊器)、活塞24構(gòu)件(例如，活塞、活塞環(huán)、連接桿)、曲柄軸50組件構(gòu)件(S卩，曲柄軸、發(fā)動(dòng)機(jī)軸承、飛輪)、齒輪系構(gòu)件(例如，齒輪箱、齒輪、輸出軸)等等。在一個(gè)實(shí)施例中，曲柄軸傳感器62可通過例如另外提供曲柄軸50位置數(shù)據(jù)(例如，曲柄位置(度)列)來協(xié)助相互關(guān)聯(lián)。通過相互關(guān)聯(lián)特定爆震傳感器32中的哪個(gè)(例如，#1右、#1左、#2右、#2左、#3右、#3左、#4右、#4左、#5右、#5左、#6右和/或#6左爆震傳感器32，其中編號(hào)和位置對(duì)應(yīng)于例如發(fā)動(dòng)機(jī)12的12汽缸實(shí)施例的汽缸32編號(hào)和位置)，以及爆震傳感器32何時(shí)檢測(cè)到不正常或意料的噪聲，本文描述的技術(shù)可提供關(guān)于哪個(gè)構(gòu)件很可能正在引起意外噪聲的估計(jì)。在一個(gè)實(shí)施例中，可使用不止一個(gè)查找表，各個(gè)表使噪聲與特定構(gòu)件、特定一組構(gòu)件、特定發(fā)動(dòng)機(jī)狀況、特定一組發(fā)動(dòng)機(jī)狀況或它們的組合相互關(guān)聯(lián)。在另一個(gè)實(shí)施例中，與位置列和爆震傳感器窗口 “打開”列相互關(guān)聯(lián)的一組發(fā)動(dòng)機(jī)12狀況可存儲(chǔ)為查找表中的額外狀況列。因此，本文描述的技術(shù)可使得能夠通過例如現(xiàn)有爆震傳感器32來實(shí)時(shí)地檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)12狀況，這可產(chǎn)生前攝性發(fā)動(dòng)機(jī)維護(hù)和修理過程。
[0052]圖5是描繪適合通過爆震傳感器32和查找表來分析振動(dòng)數(shù)據(jù)的過程150的流程圖。過程150可實(shí)現(xiàn)為計(jì)算機(jī)代碼或指令，可通過處理器64執(zhí)行計(jì)算機(jī)代碼或指令，而且它們可存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器66中。在描繪的實(shí)施例中，過程150可創(chuàng)建(方框152)—個(gè)或多個(gè)查找表154。如上面提到的那樣，可創(chuàng)建查找表154，以使通過爆震傳感器32接收到的噪聲和對(duì)應(yīng)的位置列與一個(gè)或多個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)12狀況相互關(guān)聯(lián)，諸如影響下者的狀況:汽缸26頭構(gòu)件(例如，汽缸頭和墊圈)、汽缸26座構(gòu)件(例如，汽缸座、汽缸襯套)、閥58、60系構(gòu)件(例如，閥、閥座、閥桿)、凸輪軸50和驅(qū)動(dòng)構(gòu)件(例如，凸輪軸、凸輪凸瓣、時(shí)刻皮帶/鏈條、張緊器)、活塞24構(gòu)件(例如，活塞、活塞環(huán)、連接桿)、曲柄軸50組件構(gòu)件(S卩，曲柄軸、發(fā)動(dòng)機(jī)軸承、飛輪)、齒輪系構(gòu)件(例如，齒輪箱、齒輪、輸出軸)等等。
[0053]在十二汽缸發(fā)動(dòng)機(jī)12的一個(gè)實(shí)施例中，查找表154可包括爆震傳感器窗口“打開”列，后面是一個(gè)或多個(gè)位置列。位置列可包括:凸輪位置(度)、曲柄位置(度)、#1右汽缸活塞位置(離TDC的英寸數(shù))、離最高點(diǎn)的#1右汽缸配重位置角度，其中最高點(diǎn)=0度，#6左汽缸活塞位置(離TDC的英寸數(shù))，離最高點(diǎn)的#6左汽缸配重位置角度，其中最高點(diǎn)=0度，#5右汽缸活塞位置(離TDC的英寸數(shù))，離最高點(diǎn)的#5右汽缸配重位置角度，其中最高點(diǎn)=0度，#2左汽缸活塞位置(離TDC的英寸數(shù))，離最高點(diǎn)的#2左汽缸配重位置角度，其中最高點(diǎn)=0度，#3右汽缸活塞位置(離TDC的英寸數(shù))，離最高點(diǎn)的#3右汽缸配重位置角度，其中最高點(diǎn)=0度，#4左汽缸活塞位置(離TDC的英寸數(shù))，以及離最高點(diǎn)的#4左汽缸配重位置角度，其中最高點(diǎn)=O。
[0054]各行查找表154可包括爆震傳感器窗口“打開”列中的特定爆震傳感器32(例如，#1右、#1左、#2右、#2左、#3右、#3左、#4右、#4左、#5右、#5左、#6右和/或#6左傳感器32)和該位置列的對(duì)應(yīng)的位置值。在一個(gè)實(shí)施例中，可將試驗(yàn)臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)12用儀器配置成且用來創(chuàng)建查找表154。例如，可捕捉和分析與上面列出的一個(gè)或多個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)12狀況有關(guān)的噪聲，并且查找表154的列與噪聲相關(guān)聯(lián)。在使用中，爆震傳感器32可感測(cè)(方框156)發(fā)動(dòng)機(jī)12運(yùn)行期間的發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲?？赏ㄟ^例如使用上面描述的基準(zhǔn)和/或特征技術(shù)或其它技術(shù)，來發(fā)現(xiàn)某些噪聲，諸如不正常噪聲。然后可通過應(yīng)用(方框158)查找表154來使噪聲相互關(guān)聯(lián)。例如，可使用檢測(cè)噪聲和/或來自曲柄軸傳感器62的信號(hào)的相關(guān)爆震傳感器32，來獲得表154的位置列的值?；跈z測(cè)到的噪聲和/或某些構(gòu)件的位置(例如，通過使用查找表154的位置列而獲得)，可獲得某些發(fā)動(dòng)機(jī)狀況(方框160)。
[0055]例如，基于凸輪位置(度)、曲柄位置(度)、#1右汽缸活塞位置(離TDC的英寸數(shù))、離最高點(diǎn)的#1右汽缸配重位置角度，其中最高點(diǎn)=0度，#6左汽缸活塞位置(離TDC的英寸數(shù))，離最高點(diǎn)的#6左汽缸配重位置角度，其中最高點(diǎn)=0度，#5右汽缸活塞位置(離TDC的英寸數(shù))，離最高點(diǎn)的#5右汽缸配重位置角度，其中最高點(diǎn)=0度，#2左汽缸活塞位置(離TDC的英寸數(shù))，離最高點(diǎn)的#2左汽缸配重位置角度，其中最高點(diǎn)=0度，#3右汽缸活塞位置(離TDC的英寸數(shù))，離最高點(diǎn)的#3右汽缸配重位置角度，其中最高點(diǎn)=0度，#4左汽缸活塞位置(離TDC的英寸數(shù))，以及/或者離最高點(diǎn)的#4左汽缸配重位置角度，其中最高點(diǎn)=0，可行的是較輕易地縮小(或完全獲得)(方框160)由爆震傳感器32捕捉到的噪聲是由于某些發(fā)動(dòng)機(jī)狀況或發(fā)動(dòng)機(jī)狀況子集而引起的。
[0056]然后過程150可傳送(方框162)獲得的發(fā)動(dòng)機(jī)12狀況。例如，過程150可在通信地聯(lián)接到E⑶34上的顯示器中顯示一個(gè)或多個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)12狀況，設(shè)定錯(cuò)誤代碼(例如，控制器區(qū)域網(wǎng)絡(luò)[CAN]代碼、機(jī)載診斷II[0BD-1I]代碼)，設(shè)定警報(bào)或警告等等。通過用查找表154相互關(guān)聯(lián)噪聲，本文描述的技術(shù)可加強(qiáng)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行和維護(hù)過程。
[0057]本發(fā)明的技術(shù)效果包括通過某些傳感器(諸如爆震傳感器)檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)?？蓜?chuàng)建某些查找表，其適合使一個(gè)或多個(gè)爆震傳感器“窗口”與某些發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)件的一個(gè)或多個(gè)位置相關(guān)聯(lián)。通過一個(gè)或多個(gè)查找表和/或曲柄軸傳感器數(shù)據(jù)來使振動(dòng)相互關(guān)聯(lián)，而且可檢測(cè)某些發(fā)動(dòng)機(jī)狀況。
[0058]本書面描述使用示例來公開本發(fā)明，包括最佳模式，并且還使本領(lǐng)域任何技術(shù)人員能夠?qū)嵺`本發(fā)明，包括制造和使用任何裝置或系統(tǒng)，以及實(shí)行任何結(jié)合的方法。本發(fā)明的可取得專利的范圍由權(quán)利要求限定，并且可包括本領(lǐng)域技術(shù)人員想到的其它示例。如果這樣的其它示例具有不異于權(quán)利要求的字面語言的結(jié)構(gòu)要素，或者如果它們包括與權(quán)利要求的字面語言無實(shí)質(zhì)性差異的等效結(jié)構(gòu)要素，則它們意于處在權(quán)利要求的范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種方法，包括: 接收通過爆震傳感器傳輸?shù)谋硎景l(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)的信號(hào)，其中，所述爆震傳感器設(shè)置在發(fā)動(dòng)機(jī)中； 獲得在所述發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行期間的發(fā)動(dòng)機(jī)狀況； 通過查找表使所述發(fā)動(dòng)機(jī)狀況與所述信號(hào)相互關(guān)聯(lián)，其中，所述查找表包括至少第一列和第二列，其中，所述第一列表示爆震傳感器時(shí)間窗口，而所述第二列則表示所述發(fā)動(dòng)機(jī)的構(gòu)件的位置范圍；以及 傳送所述發(fā)動(dòng)機(jī)狀況。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，使所述發(fā)動(dòng)機(jī)狀況與所述信號(hào)相互關(guān)聯(lián)包括通過查詢所述查找表來核實(shí)所述構(gòu)件在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行期間處于第一位置。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，使所述發(fā)動(dòng)機(jī)狀況與所述信號(hào)相互關(guān)聯(lián)包括通過查詢所述查找表來核實(shí)所述構(gòu)件在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行期間處于第二位置。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述爆震傳感器時(shí)間窗口包括在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行期間，在通過所述爆震傳感器傳輸作為所述信號(hào)的所述發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)表示所述發(fā)動(dòng)機(jī)狀況時(shí)的時(shí)間范圍。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，獲得所述發(fā)動(dòng)機(jī)狀況包括對(duì)所述信號(hào)應(yīng)用特征分析。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，獲得所述發(fā)動(dòng)機(jī)狀況包括對(duì)所述信號(hào)應(yīng)用基準(zhǔn)分析。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述查找表包括第三列，以及其中，所述第三列表示所述發(fā)動(dòng)機(jī)的第二構(gòu)件的第二位置范圍。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，使所述發(fā)動(dòng)機(jī)狀況與所述信號(hào)相互關(guān)聯(lián)包括通過查詢所述查找表來核實(shí)所述構(gòu)件在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行期間處于第一位置，以及核實(shí)所述第二構(gòu)件在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行期間處于第二位置。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法包括通過所述查找表和第二查找表來使所述發(fā)動(dòng)機(jī)狀況與所述信號(hào)相互關(guān)聯(lián)，其中，所述第二查找表至少包括第三列和第四列，其中，所述第三列表示第二爆震傳感器時(shí)間窗口，而所述第三列則表示所述發(fā)動(dòng)機(jī)的第二構(gòu)件的第二位置范圍。10.—種系統(tǒng)，包括: 發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)，其包括處理器，所述處理器構(gòu)造成: 接收通過爆震傳感器傳輸?shù)摹⒈硎景l(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)的信號(hào)，其中，所述爆震傳感器設(shè)置在發(fā)動(dòng)機(jī)中； 獲得在所述發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行期間的發(fā)動(dòng)機(jī)狀況； 通過查找表使所述發(fā)動(dòng)機(jī)狀況與所述信號(hào)相互關(guān)聯(lián)，其中，所述查找表包括至少第一列和第二列，其中，所述第一列表示爆震傳感器時(shí)間窗口，而所述第二列則表示所述發(fā)動(dòng)機(jī)的構(gòu)件的位置范圍；以及 傳送所述發(fā)動(dòng)機(jī)狀況。
【文檔編號(hào)】F02B77/08GK106065814SQ201610253130
【公開日】2016年11月2日
【申請(qǐng)日】2016年4月22日 公開號(hào)201610253130.5, CN 106065814 A, CN 106065814A, CN 201610253130, CN-A-106065814, CN106065814 A, CN106065814A, CN201610253130, CN201610253130.5
【發(fā)明人】J.J.比祖布
【申請(qǐng)人】通用電氣公司