CN112129533A - 利用振动信号检测发动机的轴承损伤的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及利用振动信号检测发动机的轴承损伤的方法。一种利用振动信号检测发动机的轴承损伤的方法可以包括：将通过安装在车辆发动机一侧的振动传感器检测到的发动机的振动信号分离为燃烧爆震产生的振动信号和安装在曲柄销与连杆之间的轴承的振动信号；通过信号处理滤波器从轴承的振动信号中提取预定固有频带的信号；在发动机运行期间，确定在预定的发动机状态条件下的轴承的振动信号是否高于预定的轴承损伤阈值，以检测轴承的损坏；确认轴承已经损伤。

Description

利用振动信号检测发动机的轴承损伤的方法

与相关申请的交叉引用

本申请要求2019年6月25日提交的韩国专利申请No.10-2019-0075915的优先权和权益，上述申请的全部内容通过引用结合于此。

技术领域

本发明涉及一种利用振动信号检测发动机的轴承损伤的方法，该方法在即使没有用于直接检测轴承损伤的传感器的情况下，也能够对安装在车辆上的发动机发出的振动信号进行处理，从而检测轴承的损伤。

背景技术

本部分中的陈述仅仅提供与本发明相关的背景信息，并不构成现有技术。

在车辆的发动机中，各种部件在相互联接的状态下运行，并且轴承安装在每一部件经联接以运行的部分上，以减少摩擦。

图1示出了连杆11和曲轴12彼此联接的部分。连杆11的较大端部被固定以围绕曲轴12的曲柄销12b，轴承13设置在连杆11的较大端部与曲柄销12b之间。曲轴12通过曲柄轴颈12a支撑在汽缸体上，连杆11的较小端部与活塞14连接。此外，在连杆11的较大端部与曲柄销12b之间加注有发动机机油，以减少运行时连杆11的较大端部与曲柄销12b之间的摩擦。在正常状态下(参见图1)，轴承13和曲柄销12b之间的间隙很小，并且两者之间形成油膜，使得噪声和振动很小。

但是，如果发动机在异常情况下(例如，异物流入、机油不足、连杆轴颈处理状态不佳等)处于长期耐久状态(参见图2)，当发动机在轴承13已经磨损和损坏的状态下持续运行时，轴承13和曲柄销12b之间的间隙G增大，并且发动机运行时连杆11和曲柄销12b的撞击会导致噪声和振动产生。

如果这种状态继续，如图3所示，轴承13会卡住曲柄销12b，从而阻止机油被供应至连杆11的较大端部与曲柄销12b之间。如上所述，当发动机在连杆11中的轴承13已经损坏的状态下运行时，卡滞会继续发展并且金属会接触到轴承13、连杆11的较大端部等等，从而产生超出正常范围的噪声和振动。此外，还会出现轴承13等损坏的现象。

当轴承13损坏时，摩擦阻力的增加会导致车辆的发动机失速现象。也就是说，当轴承13损坏时，摩擦阻力的增加会导致发动机的输出降低，并且当操作油门踏板进行补偿时，发动机的RPM会增加。然而，发动机的RPM的增加导致重复恶性循环，再次增加安装轴承13的部分的摩擦阻力。此时，摩擦部分的温度由于摩擦阻力的增加而升高，从而随着轴承13的温度升高加速卡滞，进而损坏与轴承13相邻的部件，即连杆11和曲柄销12b。

如上所述，当轴承13发生卡滞时，会导致发动机的整体问题，从而发生例如发动机失速的问题，这种问题无法仅通过修理或更换任一个部件来解决，而是需要维修或更换整个发动机。

发明内容

本发明提供一种用于检测发动机的轴承损伤的方法，该方法通过分离发动机发出的振动信号来进行处理，并且在监视该信号时，即使不添加单独的硬件，利用振动信号而在超过预定次数的振动被输入时确认出轴承损伤。

用于实现目标的一种利用振动信号检测发动机的轴承损伤的方法包括：分离信号，其将通过安装在车辆发动机一侧的振动检测装置检测到的发动机的振动信号分离为燃烧爆震产生的振动信号和安装在曲柄销与连杆之间的轴承的振动信号；处理信号，其通过信号处理滤波器从轴承的振动信号中提取预定固有频带的信号并对该信号积分；确定轴承损伤，其在发动机运行期间，在预定的发动机状态特定条件下确定轴承的振动信号是否高于预定的轴承损伤阈值，以检测轴承的损坏；确认轴承的损伤，其确认轴承已经损伤，并且根据发动机状态特定条件或曲轴的旋转角度，能够对轴承的振动信号与燃烧爆震产生的振动信号进行相互区分开。

发动机状态特定条件包括发动机是开始减速的初始减速的状态或发动机在减速期间进入怠速的状态中的至少一种状态。

发动机在减速期间进入怠速状态包括：发动机在减速期间的燃料切断状态下进入怠速状态；以及发动机在减速期间的燃料未切断状态下进入怠速状态。

利用振动信号检测发动机的轴承损伤的方法包括：在发动机状态特定条件下，针对每个发动机状态特定条件分别使监视计数器增加，并且进一步包括：在进行轴承损伤的确认之后，每当轴承的振动信号高于预定的轴承损伤阈值时，使损伤计数器增加。

确认轴承的损伤是在增加的监视计数器小于或等于预定的损伤判断累积监视计数器的情况下，进行轴承损伤的确认。

从相对于曲轴的旋转角度的预定检测部分产生的信号接收轴承的振动信号。

检测部分针对每个汽缸而设置，并且在上止点(TDC)之前和之后的一定角度范围。

利用振动信号检测发动机的轴承损伤的方法进一步包括：在确认轴承的损伤之后，执行跛行模式以通过发动机将发动机RPM限制为预定的最大安全发动机RPM或以下的值；或者当轴承损伤时，运行安装在车辆内部的警告装置并用于向乘员警示轴承损伤。

此外，一种利用振动信号检测发动机的轴承损伤的方法包括：分离信号，其将通过安装在车辆发动机一侧的振动检测装置检测到的发动机的振动信号分离为燃烧爆震产生的振动信号和安装在曲柄销与连杆之间的轴承的振动信号；处理信号，其通过信号处理滤波器从轴承的振动信号中提取预定固有频带的信号，并对该信号进行积分；在发动机运行期间，在预定的发动机状态特定条件下，对于每个发动机状态特定条件，每当轴承的振动信号高于预定的轴承损伤阈值时使损伤计数器增加，以检测轴承的损坏；确认轴承的损伤，其确认轴承已经损伤，并且确认轴承的损伤可以在增加的监视计数器小于或等于预定的损伤判断累积监视计数器的情况下进行轴承损伤的确认。

发动机状态特定条件包括：发动机是开始减速的初始减速状态、发动机在减速期间进入怠速状态或发动机在减速期间的燃料切断状态下进入怠速状态中的任意一种状态。

利用振动信号检测发动机的轴承损伤的方法进一步包括：针对每个发动机状态特定条件分别使监视计数器增加；确认轴承的损伤是在增加的监视计数器小于或等于预定的损伤判断累积监视计数器的情况下，当增加的损伤计数器达到损伤确认累积损伤计数器时，确认轴承的损伤。

此外，一种利用振动信号检测发动机的轴承损伤的方法包括：分离信号，其将通过安装在车辆发动机一侧的振动检测装置检测到的发动机的振动信号分离为燃烧爆震产生的振动信号和安装在曲柄销与连杆之间的轴承的振动信号；处理信号，其通过信号处理滤波器从轴承的振动信号中提取预定固有频带的信号并对该信号进行积分；确定轴承损伤，其在发动机运行期间，在预定的发动机状态特定条件下确定轴承的振动信号是否高于预定的轴承损伤阈值，以检测轴承的损坏；确认轴承的损伤，其确认轴承已经损伤，轴承的振动信号还可以在相对于曲轴的旋转角度的预定检测部分中被检测到。

基于曲轴的旋转角度对每个汽缸分别设置检测部分。

检测部分形成在每个汽缸的点火时刻的预定角度范围内。

检测部分在每个汽缸的上止点(TDC)之前和之后的一定角度范围内。

利用振动信号检测发动机的轴承损伤的方法进一步包括：在发动机状态特定条件下，针对每个发动机状态特定条件分别使监视计数器增加；每当轴承的振动信号高于预定的轴承损伤阈值时，使损伤计数器增加。

确认轴承的损伤是在增加的监视计数器小于或等于预定的损伤判断累积监视计数器的情况下确认出轴承损伤。

处理信号将轴承产生的振动信号中的1.5kHz至2.5kHz设置为中心频率，将中心频率的预定频带内的频带设置为固有频带，并且去除固有频带以外的信号。

根据具有上述配置的本发明的利用振动信号检测发动机的轴承损伤的方法，可以通过处理输入至已经安装到发动机的爆震传感器的振动信号来检测轴承的损伤，而不需要添加单独的硬件组件。特别地，在车辆减速时施加到轴承的载荷突然变化的状态下，可以通过轴承的损伤产生的有区别的振动来准确地检测轴承的损伤。

可以在初期检测轴承的损伤，从而防止在轴承已经损伤的状态下车辆强行行驶而损坏发动机。

此外，当检测到轴承损伤时，可以进入车辆的跛行模式，从而将车辆移动到安全区域或汽车修理厂，同时防止轴承的损伤继续发展。

此外，可以使得驾驶员识别出这一点，从而进行保养。

然后，可以识别出损伤的轴承是哪个汽缸的轴承。因此，可以直接更换损伤的轴承而不必查找哪个汽缸的轴承，从而节省更换轴承所需的时间。

通过本文提供的描述，更多的应用领域将变得明显。应当理解的是，本说明书和具体示例仅仅旨在用于说明的目的，而并非旨在限制本发明的范围。

附图说明

为了可以更好地理解本发明，将参照所附附图来描述以示例的方式给出的本发明的各种实施方案，附图中：

图1是示出将轴承卡装在连接发动机中连杆和曲柄销的部分上的过程的截面图。

图2是示出将轴承卡装在连接发动机中连杆和曲柄销的部分上的过程的截面图。

图3是示出将轴承卡装在连接发动机中连杆和曲柄销的部分上的过程的截面图。

图4是示出本发明一种实施方案中的执行利用振动信号检测发动机的轴承损伤的方法的系统的框图。

图5是示出本发明一种实施方案中的利用振动信号检测发动机的轴承损伤的方法的流程图。

图6A是示出在正常发动机减速时由振动传感器测量的信号经过快速傅立叶变换的状态的图形。

图6B是示出在轴承已经损伤的发动机减速时由振动传感器测量的信号经过快速傅立叶变换的状态的图形。

图7是示出其中根据曲轴的旋转角度为每个汽缸设置了检测轴承的振动信号的检测部分的示例的图形。

图8A是示出在发动机初始减速时连杆的载荷变化的图形。

图8B是示出发动机在初始减速时的状态以及正常发动机中爆震传感器(knockingsensor)的状态的图形。

图8C是示出发动机在初始减速时的状态以及轴承已经损伤的发动机中爆震传感器的状态的图形。

图9A是示出发动机在减速期间进入怠速时连杆的载荷变化的图形。

图9B是示出发动机在减速期间进入怠速时的状态以及正常发动机中爆震传感器的状态的图形。

图9C是示出发动机在减速期间进入怠速时的状态以及轴承已经损伤的发动机中爆震传感器的状态的图形。

图10A是示出发动机在减速期间在燃料切断状态下进入怠速时连杆的载荷变化的图形。

图10B是示出发动机在减速期间在燃料切断状态下进入怠速时的状态以及正常发动机中爆震传感器的状态的图形。

图10C是示出发动机在减速期间在燃料切断状态下进入怠速时的状态以及轴承已经损伤的发动机中爆震传感器的状态的图形。

图11A是示出在本发明一种实施方案的利用振动信号检测发动机的轴承损伤的方法中根据每一操作条件的轴承损伤阈值的图形。

图11B是示出在本发明一种实施方案的利用振动信号检测发动机的轴承损伤的方法中根据每一操作条件的轴承损伤阈值的图形。

图11C是示出在本发明一种实施方案的利用振动信号检测发动机的轴承损伤的方法中根据每一操作条件的轴承损伤阈值的图形。

图12是示出在本发明一种实施方案的利用振动信号检测发动机的轴承损伤的方法中，在确认轴承的损伤之前和之后的车辆速度、油门踏板值、发动机RPM以及传感器信号的状态的图形。

本文中描述的附图仅仅用于说明的目的，并非旨在以任何方式限制本发明的范围。

具体实施方式

下面的描述在本质上仅仅是示例性的，并非旨在限制本发明、应用或用途。应当理解，在整个附图中，相应的附图标记表示相同或相应的部件和特征。

下文将参照所附附图详细地描述根据本发明的利用振动信号检测发动机的轴承损伤的方法。

首先，根据本发明的执行利用振动信号检测发动机的轴承损伤的方法的系统将描述如下。

如图4所示，该系统包括爆震传感器15和控制单元20，爆震传感器15是安装在发动机10的一侧并通过测量从发动机10传递的振动来检测发动机爆震的振动检测装置的示例，控制单元20用于控制发动机10的运行，并且在发动机10产生的振动信号中由轴承损伤产生的振动信号的幅度大于轴承损伤阈值时，确定发动机10的轴承13已经损伤。

爆震传感器15安装在发动机10的一侧，爆震传感器15是用于检测在发动机10运行时由发动机10所产生的振动的检测装置。当在燃烧时发生爆震的情况下，爆震传感器15检测由爆震产生的振动信号。

在本发明中，考虑到安装在曲轴12的曲柄销12b和连杆11连接的部分上的轴承13即使在损伤时也会产生振动，爆震传感器15既检测由于轴承13的损伤而产生的振动也检测由爆震所产生的振动。

轴承13在曲轴12旋转时围绕曲柄销12b旋转(轴承围绕曲柄销自转)，同时按照曲柄销12b形成的轨迹围绕曲轴12旋转(轴承围绕曲轴公转)。

通常，用于支撑旋转轴的轴承在旋转期间连续受到恒定的力，而与相位无关。

然而，燃烧室中产生的燃烧压力以及由活塞14和连杆11的运行产生的惯性力作用在轴承13上，而安装在曲轴12的曲柄销12b上的轴承13(下文中，轴承是指安装在曲轴的曲柄销上的轴承)相对于曲轴12的旋转中心执行卫星运动(自转和公转)。由于此力(燃烧压力产生的力和惯性力产生的力)根据曲轴12的相位变化，因此具有的特点在于轴承13所承受的力根据曲轴12的相位而变得不同于施加到轴承13上的力。在本发明中，安装在曲柄销12b上的轴承13的损伤是通过使用上述特点来检测的。

然而，由爆震传感器15检测到的振动通过信号分离和信号处理来分别检测爆震和轴承的损伤。

由爆震传感器15检测到的振动信号还能够通过对窗口(其是发动机能够产生信号的特定旋转角度范围)根据曲轴的旋转角度(图7中的X轴：一个循环是曲轴的两圈旋转角度)进行处理，从而确认哪个汽缸的轴承13已经损伤。

特别地，如图7所示，通过为每个汽缸设置检测部分，可以检测轴承13的损伤。

可以为曲轴的旋转角度设置检测部分。此时，还可以为每个汽缸设置检测部分。如图7所示，可以为每个汽缸设置检测部分A1至A4，以检测第一汽缸至第四汽缸的轴承振动信号。

此时，可以从紧靠每个汽缸的上止点(top dead center,TDC)之前到TDC之后的预定角度设置检测部分。特别地，检测部分的起始点可以从点火时刻和TDC之间开始。连杆11的载荷从每个汽缸的点火时刻开始会快速增加，从而在连杆11的载荷增加的部分处检测轴承13的振动信号。

因此，可以确认哪个汽缸的轴承损伤，从而产生轴承损伤信号。

同时，活塞在TDC周围感测轴承13损伤的原因如下。当发动机的轴承损伤时，活塞的TDC周围会产生噪声。当燃烧室的燃烧压力在活塞14的上止点附近最大化时，间隙增大的轴承13中会发生脉冲噪声。此外，轴承13与曲轴12的曲柄销12b之间的间隙增大，从而在活塞14的上表面与汽缸盖碰撞时产生噪声。基于这一原因，在活塞14的TDC附近监视振动特性。

除了爆震传感器15之外，用于测量发动机10的状态的各种传感器安装在发动机10的一侧。例如，可以安装用于测量发动机机油温度的机油温度传感器16来确认发动机机油的温度。

控制单元20处理由爆震传感器15输入的信号以确定连杆轴承13是否损伤，同时根据驾驶员的操作控制发动机10的燃烧。例如，控制单元20可以包括：发动机控制单元21、信号处理单元22以及轴承损伤确定单元23，发动机控制单元21用于根据驾驶员的操作来控制发动机10的燃烧，信号处理单元22用于分离来自爆震传感器15的信号以将该信号分离为由爆震产生的振动信号以及由轴承的损伤产生的振动信号并且量化轴承信号，轴承损伤确定单元23用于根据由信号处理单元22处理的轴承信号来确定轴承13的损伤。由于控制单元20将后面描述的利用振动信号检测发动机的轴承损伤的方法存储为逻辑，因此所述利用振动信号检测发动机的轴承损伤的方法由控制单元20来执行。

发动机控制单元21控制发动机10的燃烧以使发动机10能够根据驾驶员的操作、车辆的行驶状态等等产生所需的扭矩。由于发动机控制单元21对发动机10的控制与对典型发动机10的控制相对应，因此将省略其详细说明。

信号处理单元22将爆震传感器15输出的信号中由轴承13的损伤产生的振动信号与由燃烧爆震产生的振动信号分离开。由信号处理单元22分离出的爆震信号用于通过单独的爆震控制逻辑来控制爆震。特别地，通过从信号处理单元22分离出的轴承信号中提取预定固有频带(natural frequency band)的信号、对该信号进行放大和积分而将该信号处理为量化的轴承信号。

轴承损伤确定单元23通过将轴承信号与预定的轴承损伤阈值进行比较来确定轴承13是否已经损伤。轴承损伤确定单元23通过后面描述的利用振动信号检测发动机的轴承损伤的方法来确定轴承13的损伤。当轴承损伤确定单元23确定出轴承13已经损伤时，发动机控制单元21控制使得发动机以跛行模式(limp home mode)运行。

当控制单元20确定出轴承13已经损伤时，警告装置警示乘员来识别轴承13的损伤。

例如，警告装置可以是安装在车辆内部或仪表板中的警告灯31。当检测到轴承13的损伤时，控制单元20点亮警告灯31以使乘员能够知道识别轴承13的损伤。

此外，作为警告装置的另一示例，它可以是安装在车辆内部的一侧的扬声器。

根据本发明的利用振动信号检测发动机的轴承损伤的方法包括：分离信号以将通过安装在车辆的发动机一侧的振动检测装置检测到的发动机10的振动信号分离为由燃烧爆震产生的振动信号和由轴承13产生的振动信号(步骤S120)；处理信号以通过信号处理滤波器对预定固有频带的信号进行提取、放大和积分而将轴承13产生的振动信号处理为量化的轴承信号(步骤S130)；通过比较轴承信号是否高于预定的轴承损伤阈值来确定轴承的损伤(步骤S160)。

图6A和图6B分别示出轴承未损伤的正常发动机的振动信号(图6A)和轴承损伤的发动机的振动信号(图6B)。

通过对爆震传感器在行驶期间的减速状态下测得的信号进行快速傅里叶变换(FFT)而进行比较，可以看出与正常发动机相比，轴承13损伤的发动机具有约为2kHz的固有频率。在通过爆震传感器15测得的燃烧爆震的频率具有在第一处5kHz至6kHz、第二处11kHz至12kHz以及第三处15kHz至16kHz的固有频率的情况下，当轴承13损伤时，其具有约为2kHz的固有频率，因此通过利用它来检测轴承13的损伤。

此外，在正常发动机中，当运行期间进行减速时，施加至轴承13的载荷随着发动机转速的降低而减小，但在轴承损伤的发动机中，轴承的损伤导致间隙增大，从而使得发动机10检测到的振动增加，这具有不同于爆震引起的振动的特性，因此通过利用此原理来检测轴承13的损伤。

确定满足诊断启动条件(步骤S110)是确定发动机10或车辆是否处于检测轴承13的损伤的状态。由于本发明通过利用在发动机10运行期间由发动机10所产生的振动来检测轴承13的损伤，因此发动机10要充分预热以确定发动机10的振动信号是否已经稳定，然后启动对轴承13的诊断。在发动机10预热之前，各种机器的摩擦导致噪声产生，并且无法准确地诊断轴承13的损伤，因此需要确定发动机10是否已经预热，并且在发动机已经预热的状态下诊断轴承13的损伤。此外，由于通过利用发动机10的振动来诊断发动机10的状态，因此本发明以发动机机油的温度而不是冷却液的温度来确定发动机是否已经预热。当发动机机油的温度(T_oil)高于预定的诊断启动温度(T_THD)(T_oil>T_THD)时，可以启动对轴承13的损伤的诊断。此处，诊断启动温度(T_THD)可以设置为80℃。

分离信号步骤S120是对安装在发动机10中的振动检测装置测量到的信号进行分离。由于通过振动检测装置测量到的信号的状态是发动机10的爆震产生的振动与轴承13的损伤产生的振动等相互重叠，因此需要将轴承产生的振动信号从通过振动检测装置测量到的振动信号中分离出来。爆震传感器可以用作振动检测装置，并且在下文中，将爆震传感器描述为振动检测装置的示例。

将轴承13产生的振动信号从通过爆震传感器15测量到的振动信号中分离出来的过程是对通过爆震传感器15测量到的振动信号执行快速傅里叶变换，以将轴承13的振动信号的频带(约为2kHz)分离出来。其余的频带，即5kHz至6kHz的第一频带、11kHz至12kHz的第二频带以及15kHz至16kHz的第三频带用于检测爆震，轴承损伤时输出的不同于正常发动机10的信号的频带(约为2kHz)被分离出来并用于检测轴承13的损伤。

处理信号步骤S130是从分离信号步骤S120中分离出来的轴承信号中去除并量化噪声。

处理信号步骤S130是通过信号处理滤波器对预定固有频率的信号进行提取、放大和积分而将分离的轴承振动信号处理为量化的轴承信号。

轴承13的振动信号通过信号处理滤波器，仅留下与固有频率相邻的频带的信号并且去除剩余频带的信号。当发动机10由于轴承13的损伤而发生振动时，会产生不同于爆震时的约为2kHz的异常信号(参见图6A)，因此处理信号步骤S130将例如从1.5kHz至2.5kHz的范围中选择的频率设置为中心频率，并且仅留下在中心频率预定范围内的相邻频带的信号。例如，当中心频率设置为2kHz时，基于2kHz±0.435kHz，仅留下1.565kHz至2.435kHz的信号，并且去除其它信号(低于1.565kHz以及高于2.435kHz的信号)。可以根据情况来选择中心频率以及中心频率的相邻频带的大小。

然后，信号通过放大、积分等进行量化，从而被处理为用于检测轴承13的损伤的轴承信号。

如上所述，在噪声消除和量化状态下对轴承的信号进行处理，然后与轴承损伤阈值进行比较。

当然，不管本发明如何，通过利用在分离信号步骤S120中未使用的第一频带5kHz至6kHz、第二频带11kHz至12kHz以及第三频带15kHz至16kHz来检测爆震的过程是单独进行的。

在确定满足诊断启动条件步骤S110之后，当发动机10运行时，连续地执行分离信号步骤S120和处理信号步骤S130。

确定发动机状态步骤S140确定发动机10的状态是否是用于检测轴承13的损伤的状态。也就是说，该步骤确定发动机10的状态是否处于发动机状态特定条件，该条件是在检测发动机10的运行状态时用于确定轴承13的损坏的运行条件。也就是说，发动机状态特定条件是在发动机的各种运行状态中适于检测轴承13的损坏的发动机的特定运行条件。

由于主要在发动机10减速时可以监视轴承13是否损伤，因此需要检测发动机10是否处于减速状态。

当发动机10减速时，施加在轴承13上的载荷通过连杆11迅速改变，当轴承13处于损伤状态时，从轴承13产生有区别的振动信号，从而通过利用该信号来检测轴承13的损伤。

特别地，确定发动机状态步骤S140优选地确定发动机10在减速时是否处于预定条件。因此，发动机状态特定条件检测发动机10的状态是否为以下任一种：发动机的RPM开始降低的减速初始状态、发动机的RPM降低时变为怠速发动机RPM的减速期间的怠速进入状态、以及减速期间燃料切断状态下的怠速进入状态。当轴承13未损坏时，即使发动机10处于初始减速状态、发动机减速期间的怠速进入状态以及减速期间的燃料切断状态，作用在轴承13上的载荷也很小，因此轴承13产生的信号不会很大。然而，当轴承13损伤时，由轴承13产生的振动信号具有超过预定值的辨别力，因此本发明通过利用该信号来确定轴承13的损伤。

也就是说，由于根据检测的发动机的运行状态，通过轴承13(其安装在曲柄销12b与连杆11之间)的断裂产生的振动信号与曲轴旋转产生的振动信号彼此不同，因此通过利用该信号来检测安装在曲柄销12b与连杆11之间的轴承13的断裂。

在车辆减速条件下检测轴承13的损伤的原因如下。

当车辆在加速期间减速时，发动机的RPM在中高速状态下逐渐降低。此时，由于不需要发动机的输出，燃烧功迅速减少并且进气量也减少。由于进气量减少，需要活塞14压缩的空气减少，因此燃烧室中的压力上升很小。燃烧室中的压力很小，但发动机处于高速状态，因此，由于活塞上升到TDC时的惯性力，活塞很可能与汽缸盖碰撞。鉴于这一原因，如上所述，由于轴承的损伤导致噪声产生，因此通过利用减速条件来检测轴承的损伤。

此外，确定发动机状态步骤S140还可以检测发动机10的状态是否是怠速运行状态和部分载荷运行状态中的任一种。

确定发动机状态步骤S140可以通过从发动机10输入到控制单元20的RPM信号来确定发动机10的状态。

在分离信号步骤S120、处理信号步骤S130以及确定发动机状态步骤S140，确定发动机状态步骤S140首先被执行，然后，分离信号步骤S120和处理信号步骤S130也可以被执行。

当发动机10的状态是减速初始状态、减速期间的怠速进入状态以及减速期间燃料切断状态下的怠速进入状态中的任一种时，用于使监视计数增加的增加监视计数器步骤S150被执行。

当发动机10处于减速初始状态、减速期间的怠速进入状态或者减速期间燃料切断状态下的怠速进入状态时，监视计数器从当前监视计数器增加(当前监视计数器→当前监视计数器+1)。

此外，本发明中使用的计数器定义如下。

监视计数器是这样一种计数器：每当运行的发动机进入上述发动机状态特定条件中的每一个时，就使该计数器增加。

损伤判断累积监视计数器是通过对于每个发动机状态特定条件将监视计数器加1来确认轴承13的损伤的基准，并且是指通过将监视计数器加1而获得的值中的最大值。

损伤计数器是这样一种计数器：每当轴承的信号等于或大于轴承损伤阈值时，就使该计数器增加。

损伤确定累积损伤计数器是通过对于每个发动机状态特定条件将损伤计数器加1来确认出轴承损伤的基准，并且是指通过将损伤计数器加1而获得的值中的最大值。

增加监视计数器步骤S150仅在相同的发动机状态下使监视计数器增加。例如，在对于减速期间的怠速进入状态的当前监视计数器为“1”的状态下，当发动机的当前状态再次被检测为减速期间的怠速进入状态时，对于减速期间的怠速进入状态的监视计数器增加到“2”。当最新检测到减速期间燃料切断状态下的怠速进入状态时，保持对于减速期间的怠速进入状态的监视计数器，并且增加(+1)对于减速期间燃料切断状态下的怠速进入状态的监视计数器。

即使在其余状态，即减速初始状态、或者减速期间的怠速进入状态、或者减速期间燃料切断状态下的怠速进入状态，这也是相同的，并且对于发动机10的状态是相同状态的情况，使监视计数器增加，对于发动机的状态彼此不同的情况，监视计数器是独立管理的。

如上所述，在分别针对发动机状态特定条件增加监视计数器时，对于发动机的每个发动机状态特定条件，比较轴承振动信号是否高于预定的轴承损伤阈值。

确定轴承损伤步骤S160将轴承的信号与预定的轴承损伤阈值进行比较。

确定轴承损伤步骤S160通过将在处理信号步骤S130执行变换的轴承13的信号与轴承损伤阈值进行比较，来确定轴承的信号是否等于或大于轴承损伤阈值，由此确定出轴承13已经损伤。

优选地，根据发动机10的运行状态而不同地设置轴承损伤阈值。此外，可以将减速期间的怠速进入状态下的轴承损伤阈值设置为低于初始减速时的轴承损伤阈值。

当在确定轴承损伤步骤S160中轴承的信号等于或大于轴承损伤阈值时，增加损伤计数器步骤S170将损伤计数器从当前损伤计数器起增加(当前损伤计数器→当前损伤计数器+1)。

如果在当前损伤计数器为“0”的状态下，轴承的信号等于或大于轴承损伤阈值，那么使损伤计数器增加至“1”。

此外，在增加损伤计数器步骤S170，可以根据检测到的发动机的运行状态(即针对每个发动机状态特定条件)将用于使损伤计数器增加的基准设置为不同。当发动机的运行状态处于减速初始状态时用于使损伤计数器增加的基准、当发动机的运行状态处于减速期间的怠速进入状态时用于使损伤计数器增加的基准以及当发动机的运行状态处于减速期间燃料切断状态下的怠速进入状态时用于使损伤计数器增加的基准可以设置为不同。

确认轴承的损伤步骤S180通过利用损伤计数器来确认轴承13损伤。

在通过使监视计数器增加而累积获得的值(累积监视计数器)小于或等于为了确认轴承的损伤的预定的损伤判断累积监视计数器的情况下，当通过对损伤计数器进行累积而获得的值(累积损伤计数器)等于或大于为了确认轴承的损伤的预定的损伤确定累积损伤计数器时，确认轴承的损伤步骤S180可以确认轴承13损伤。损伤确定累积损伤计数器是为了确定轴承13的损伤而累积的损伤计数器中的最大值，在增加的监视计数器小于或等于损伤判断累积监视计数器的情况下，当增加的损伤计数器等于或大于损伤确定累积损伤计数器时，确认出轴承13损伤。

此处，增加的监视计数器小于或等于损伤判断累积监视计数器的情况可以是增加的监视计数器增加至达到损伤判断累积监视计数器的情况以及增加的监视计数器已经达到损伤判断累积监视计数器的情况。然后，上述情况还可以包括增加的监视计数器已经达到损伤判断累积监视计数器，然后在删除最旧的监视计数器的同时添加新的监视计数器的情况。

因此，即使在通过使监视计数器增加而累积获得的值达到损伤判断累积监视计数器之前，当损伤计数器的累积值达到损伤确定累积损伤计数器时，轴承也被确认为损伤。此外，这同样适用于监视计数器的累积值已经达到损伤判断累积监视计数器的情况。此外，在监视计数器的累积值已经达到损伤判断累积监视计数器之后，通过将损伤计数器的累积值与损伤确定累积损伤计数器进行比较同时持续维护损伤判断累积监视计数器，删除最旧的监视计数器并加入新的监视计数器以确认损伤。

实际上，在增加的监视计数器变为或保持损伤判断累积监视计数器的情况下，在损伤确定累积损伤计数器或更大值处检测到轴承已经损伤，则表示轴承13已经损伤，并且与轴承损伤有关的信号被频繁输出。

作为确认轴承的损伤步骤S180的示例，当损伤判断累积监视计数器设置为“5”并且损伤确定累积损伤计数器设置为“2”时，在损伤判断累积监视计数器在5以内的状态下，当损伤确定累积损伤计数器为2或更大值时，可以确认出轴承13已经损伤。

此处，用于确认轴承的损伤而分别设置的损伤判断累积监视计数器和损伤确定累积损伤计数器可以根据需要进行不同的设置。

特别地，损伤判断累积监视计数器和损伤确定累积损伤计数器可以根据发动机状态特定条件而不同地设置。例如，当检测到的发动机的运行状态是初始减速时，损伤判断累积监视计数器和损伤确定累积损伤计数器可以被分别设置为“5”和“2”，以确认轴承13的断裂。此外，当发动机状态特定条件进入减速期间的怠速或者进入减速期间燃料切断状态下的怠速时，与上述情况不同，即，损伤判断累积监视计数器和损伤确定累积损伤计数器可以被分别设置为另一示例值，而不是“5”和“2”。

此外，当达到损伤判断累积监视计数器时，在删除最旧的监视计数器的同时使新的监视计数器增加，以使累积监视计数器持续保持为最大值的损伤判断累积监视计数器，从而也检测轴承13的损伤。也就是说，当累积监视计数器达到设置为损伤判断累积监视计数器的“5”时，在小于或等于损伤判断累积监视计数器而同时以删除第一监视计数器并添加新的监视计数器的方法来维持损伤判断累积监视计数器(例如，5)的情况下，可以通过计算损伤确定累积损伤计数器来确定轴承的损伤。

当对于每个发动机状态特定条件加1的监视计数器等于损伤判断累积监视计数器作为在确认轴承的损伤步骤S180中判断是否确定轴承的损伤的条件(第一条件)，即，当累积监视计数器中的最大值等于损伤判断累积监视计数器时，执行确认轴承的损伤步骤S180。

此外，确认轴承的损伤步骤S180确定通过对损伤计数器进行累积而获得的值是否达到损伤确定累积损伤计数器(第二条件)。

也就是说，当通过对损伤计数器进行累积而获得的值达到损伤确定累积损伤计数器，同时通过对监视计数器进行累积而获得的值等于损伤判断累积监视计数器时，确认轴承的损伤步骤S180确认轴承已经损伤。

当两个条件中的任何一个不满足时(当通过对监视计数器进行累积而获得的值小于损伤判断累积监视计数器时，当通过对损伤计数器进行累积而获得的值小于损伤确定累积损伤计数器时)，返回到确定发动机状态步骤S140之前，以确定是否进入发动机状态特定条件。

因此，优选地，确认轴承的损伤步骤S180优选地在第一条件和第二条件均满足时被执行。

在确认轴承的损伤步骤S180，由于当通过对损伤计数器进行累积而获得的值已经达到损伤确定累积损伤计数器时，轴承的损伤是肯定的，因此即使累积监视计数器小于损伤判断累积监视计数器，也能够确认轴承的损伤。

也就是说，在确认轴承的损伤步骤S180，当通过对损伤计数器进行累积而获得的值达到损伤确定累积损伤计数器时，即使累积监视计数器小于损伤判断累积监视计数器，也能够确认轴承的损伤。

这是因为当监视计数器经过累积然后变为等于损伤判断累积监视计数器时，已经达到了第二条件，因此轴承的损伤确认是肯定的。

例如，可以对相同发动机状态累积损伤计数器以确认轴承的损伤。在发动机怠速运行的情况下，无论损伤判断累积监视计数器如何，当损伤确定累积损伤计数器变为3或更大值时，可以确认轴承的损伤。

此外，当在确认轴承的损伤步骤S180确定出轴承13没有损伤时，返回到增加监视计数器步骤S150之前以持续监视轴承13的损伤。这可以对应于如下的情况：累积监视计数器小于轴承损伤判断累积监视计数器的情况，或累积损伤计数器小于损伤确定累积损伤计数器的情况。

当确认出轴承13已经损伤时，执行跛行模式步骤S191。

跛行模式步骤S191将发动机10的RPM限制为预定的最大安全发动机RPM或更低值，以使轴承13的损伤不再发展。由于发动机10的最大RPM受到限制，因此可以防止轴承13的损伤发展。

此外，跛行模式步骤S191还将油门踏板的值限制为预定值，以可以在限制RPM的状态下执行合适的换挡。

此外，发动机10以预定的发动机运转最小发动机RPM运行，以能够维持发动机运转。

如上所述，当轴承已经损伤时，允许车辆在通过跛行模式步骤S191维持发动机运转的状态下，以将输出进行限制的状态来行驶，以使车辆能够移动到可以进行维修的地方。

此外，还执行运行警告装置步骤S192，以使驾驶员能够识别轴承的损伤。当在确认轴承的损伤步骤S180确认出轴承13已经损伤时，安装在车辆中的警告装置被运行，以使乘员能够识别出。例如，将警告灯安装在车辆内部的一侧或仪表板上，开启警告灯31，以使乘员识别轴承13损伤。同时，运行警告装置步骤S192不仅可以开启警告灯31，还可以通过警告声音或振动将轴承的损伤警示给乘员，从而避免发展为卡滞。

图12示出了确认轴承的损伤之前和之后的车辆速度、油门踏板的值、发动机RPM以及传感器信号的状态。在检测到轴承13损伤之前，轴承损伤的发动机由于轴承13的损伤而具有爆震传感器15测量和处理的较大轴承信号(参见图12中的A部分)。然而，在检测到轴承13损伤之后，并且在经过跛行模式步骤S191和运行警告装置步骤S192之后，轴承13已经损伤，但是由于发动机10的RPM和加速踏板的值已经被限制的状态，因此通过爆震传感器15测量出的轴承信号能够降低到正常轴承所施加的水平(参见图12中的B部分)，从而抑制轴承13的损伤发展。此时，驾驶员可以通过警告装置(例如，警告灯31)的运行来识别轴承的损伤，从而将车辆移动到汽车修理厂以对损伤的轴承13进行维修。

此外，图8A至图11C示出了针对发动机10的每个状态，作用于连杆11上的载荷以及轴承13在正常时和损坏时的状态的图形。根据发动机10的状态，从确定发动机状态步骤S140至确认轴承的损伤步骤S180的实施方案将描述如下。

首先，图8A、图8B以及图8C示出了发动机10确定在初始减速状态作用于轴承13上的载荷的变化以及轴承13为正常时和已经损伤时的情况下的损伤的过程。

当轴承13正常时，在车辆行驶的情况下发动机10运行经历伴随燃料切断的减速(PUC)、不伴随燃料切断的减速(PU)、部分载荷(PL)、怠速状态(IS)等等。当处于轴承13未损伤的状态时(参见图8B)，每当在确定发动机状态步骤S140检测到发动机10处于开始减速的状态(PU)时，使监视计数器也增加1。同时，由于减速开始时轴承载荷变化，因此轴承信号也增加，但是因为轴承信号的幅度低于轴承损伤阈值，因此不会使损伤计数器增加。

同时，在轴承已经损伤的状态(参见图8C)，每当发动机10进入减速状态(PU)时(步骤S140)，使监视计数器增加1(步骤S150)。同时，当将由于轴承载荷的变化而导致轴承信号增加的状态时的幅度与轴承损伤阈值进行比较时(步骤S160)，轴承信号会超过轴承损伤阈值。每当轴承信号超过轴承损伤阈值时，使损伤计数器增加(步骤S170)，并且损伤计数器被累积。与轴承是正常的状态相比，在轴承已经损伤的状态下，当轴承的载荷在车辆开始减速时迅速减小时，会产生有区别的噪声和振动，因此对其进行检测并累积检测到的次数。

在图8C中，监视计数器和损伤计数器被累积，使得损伤计数器累积到3(累积损伤计数器＝3)，而监视计数器累积到5(损伤判断累积监视计数器＝5)，以成为预定阈值(损伤确定累积损伤计数器)或更大值，因此确认轴承13已经损伤(步骤S180)。

如上所述，当在初始减速时确认出轴承损伤时(步骤S180)，执行跛行模式步骤S191和运行警告装置步骤S192的任一个，或者执行跛行模式步骤S191和运行警告装置步骤S192两者。

此外，在初始减速时的燃料切断状态下，以上描述的过程可以按照相同的方式进行确认。

图9A、图9B以及图9C示出了确定作用于连杆11上的载荷的变化以及轴承13为正常的或已经损伤的情况下的损伤的过程。当发动机10在减速期间进入怠速时，为了将发动机10的RPM改变为怠速RPM，载荷会发生变化，并且与轴承为正常时的状态相比，在轴承已经损伤的状态下，在载荷变化时会出现相对较大的振动，因此对其进行检测以确定轴承的损伤。

当轴承13正常时，发动机10在车辆行驶时运行经历：伴随燃料切断的减速(PUC)、未伴随燃料切断的减速(PU)、部分载荷(PL)、怠速状态(IS)等等。当轴承13未损伤时(参见图9B)，每当在确定发动机状态时检测到发动机10为在减速期间进入怠速的状态时(PU→IS)(步骤S140)，也使监视计数器增加1。同时，当在减速期间进入怠速时(PU→IS)，由于轴承载荷的变化，因此轴承信号也增加，但是因为轴承信号的幅度低于轴承损伤阈值，因此不会使损伤计数器增加。

然而，在轴承13已经损伤的状态下的运行期间，当检测到发动机10为在减速期间进入怠速的状态(PU→IS)时(步骤S140)，也使监视计数器增加1(步骤S150)。如果在轴承13已经损伤的状态下发动机10在减速期间进入怠速(PU→IS)，那么由于轴承13的损伤导致间隙增大，所以安装轴承13的部分处产生的振动大于正常情况下的振动，因此每当轴承的信号超过轴承损伤阈值时增加损伤计数器(步骤S170)并对其累积。

当累积损伤计数器超过预定的损伤确定累积损伤计数器“2”同时确认轴承的损伤的用于累积监视计数器的损伤判断累积监视计数器被累积到“5”时，确认轴承13已经损伤(步骤S180)。在图9C中，当损伤计数器的累计量(累积损伤计数器)变为“4”而不是变为“3”时确认轴承的损伤的原因在于：累积监视计数器变为5，该值被设置为损伤判断累积监视计数器。

如上所述，当在减速期间进入怠速时(PU→IS)通过检测轴承的损伤而确认了轴承13损伤时(步骤S180)，同样地，执行跛行模式步骤S191和运行警告装置步骤S192的任一个，或者执行跛行模式步骤S191和运行警告装置步骤S192两者。

此外，以上描述的过程在初始减速时的燃料切断状态下可以按照相同的方式进行确认。

此外，图10A、图10B以及图10C示出了在减速期间的燃料切断状态下进入怠速时，确定作用于连杆11上的载荷的变化以及轴承13为正常或已经损伤的情况下的损伤的过程。当发动机10在减速期间的燃料切断状态下进入怠速时，为了将RPM从减速期间的燃料切断状态改变为怠速，发动机10重新开始燃烧，因此载荷发生变化，此时，当轴承已经损伤时，与正常情况相比，会出现有区别的振动，因此通过利用该振动来检测轴承13的损伤。

当轴承13正常时，发动机10在车辆行驶时运行经历：伴随燃料切断的减速(PUC)、未伴随燃料切断的减速(PU)、部分载荷(PL)、怠速状态(IS)等等。当轴承13未损伤时(参见图10B)，每当在确定发动机状态时检测到发动机10为在减速期间的燃料切断状态下进入怠速的状态时(PUC→IS)(步骤S140)，也使监视计数器增加1。同时，当在减速期间的燃料切断状态下进入怠速时(PUC→IS)，由于轴承载荷的变化，因此轴承信号也变化。尽管轴承信号的幅度大于图8B和图9B所示的上述实施方案的幅度，但是其实在图10B中，轴承信号的幅度低于轴承损伤阈值，因此持续监视轴承的状态而不使损伤计数器增加。

然而，在轴承13已经损伤的状态下的运行期间，当检测到发动机10为在减速期间的燃料切断状态下进入怠速的状态(PUC→IS)时(步骤S140)，也使监视计数器增加1(步骤S150)。在轴承13已经损伤的状态下，当发动机10在减速期间的燃料切断状态下进入怠速时(PUC→IS)，由于轴承13的损伤导致间隙增大，因此会检测到安装轴承13的部分处产生的振动大于正常情况下的振动。此时，一些轴承信号会超过轴承损伤阈值，其余的轴承信号不会超过轴承损伤阈值。每当发动机在减速期间的燃料切断状态下进入怠速时(PUC→IS)(步骤S140)，使监视计数器增加(步骤S150)，并且每当轴承信号超过轴承损伤阈值时(步骤S160)，使损伤计数器增加。

当累积损伤计数器为预定阈值(损伤确定累积损伤计数器＝“2”)或更大值并且累积监视计数器为损伤判断累积监视计数器(“5”)时，确认轴承13已经损伤(步骤S180)。

如上所述，在每当在减速期间的燃料切断状态下进入怠速时(PUC→IS)通过检测轴承的损伤而确认了轴承13损伤的情况下，同样地，执行跛行模式步骤S191和运行警告装置步骤S192中的任一个，或者执行上述步骤两者。

图11A至图11C示出了用于根据发动机10的运行状态从轴承产生的信号来确定轴承的损伤的轴承损伤阈值的示例。图11A是在发动机处于初始减速状态(PU)的情况下设置轴承损伤阈值的示例，图11B是在发动机在减速期间进入怠速的状态(PU→IS)下设置轴承损伤阈值的示例，图11C是在发动机在减速时的燃料切断状态下进入怠速的状态(PUC→IS)下设置轴承损伤阈值的示例。

观察附图可以发现，在正常情况下，振动信号的分布相对集中于轴承损伤阈值或更大值，而在轴承已经损伤的状态下，出现了很多超过轴承损伤阈值的情况并且信号的分布也比较分散。

此外，还根据发动机10的运行状态而不同地设置轴承损伤阈值。这是因为由爆震传感器15测量的轴承信号的水平根据各个发动机运行状态而不同，因此根据各个发动机工作状态而将合适的轴承损伤阈值设置为不同。图11A至图11C示出了每一发动机运行状态下轴承损伤阈值的示例，并且轴承损伤阈值可以适当地更改为不同的值。

对本发明的描述在本质上只是示例性的，因此，不偏离本发明主旨的变化旨在落入本发明范围之内。这种变化不应视为对本发明的精神和范围的偏离。

Claims (20)

1.一种利用振动信号检测发动机的轴承损伤的方法，所述方法包括：

将通过安装在车辆发动机一侧的振动传感器检测到的发动机的振动信号分离为燃烧爆震产生的振动信号和安装在曲柄销与连杆之间的轴承的振动信号；

通过信号处理滤波器从轴承的振动信号中提取预定固有频带的信号；

在发动机运行期间，在预定的发动机状态条件下确定轴承的振动信号是否高于预定的轴承损伤阈值，以检测轴承的损坏；

确认轴承已经损伤，

其中，根据预定的发动机状态条件或曲轴的旋转角度，对轴承的振动信号与燃烧爆震产生的振动信号进行相互区分。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述方法包括：

从曲轴的旋转角度的预定检测部分接收轴承的振动信号。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述方法包括：

在上止点之前和上止点之后的预定角度范围内设置每个汽缸的预定检测部分。

4.根据权利要求2所述的方法，其中，所述方法包括：

基于曲轴的旋转角度对每个汽缸分别设置预定检测部分。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述发动机状态条件包括：

发动机进入开始减速的初始减速状态或发动机在减速期间进入怠速状态中的至少一种状态。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，发动机在减速期间进入怠速状态的状态包括：

发动机在减速期间的燃料切断状态下进入怠速状态的状态；以及

发动机在减速期间的燃料未切断状态下进入怠速状态的状态。

7.根据权利要求5所述的方法，其中，所述方法包括：

针对每个发动机状态条件使监视计数器增加；

当轴承的振动信号高于预定的轴承损伤阈值时，使损伤计数器增加；

当增加的监视计数器小于或等于预定的损伤判断累积监视计数器时，进行轴承损伤的确认。

8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述方法进一步包括：

由发动机将发动机的RPM降低至预定的最大安全发动机RPM或以下值；

当轴承损伤时，通过运行安装在车辆上的报警器通知乘员轴承损伤。

9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述方法包括：

将轴承的振动信号的中心频率设置为1.5kHz至2.5kHz；

将预定频带内的频带设置为固有频带；

去除不在固有频带内的信号。

10.一种利用振动信号检测发动机的轴承损伤的方法，所述方法包括：

将通过安装在车辆发动机一侧的振动传感器检测到的发动机的振动信号分离为燃烧爆震产生的振动信号和安装在曲柄销与连杆之间的轴承的振动信号；

通过信号处理滤波器从轴承的振动信号中提取预定固有频带的信号；

在发动机运行期间，在预定的发动机状态条件下，对于每个发动机状态条件，当轴承的振动信号高于预定的轴承损伤阈值时使损伤计数器增加，以检测轴承的损坏。

11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述发动机状态条件包括：

发动机进入开始减速的初始减速状态、发动机在减速期间进入怠速状态或发动机在减速期间燃料切断状态下进入怠速状态中的至少一种状态。

12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述方法进一步包括：

针对每个发动机状态条件使监视计数器增加；

其中，当增加的监视计数器小于或等于预定的损伤判断累积监视计数器时，进行轴承损伤的确认，当增加的监视计数器达到预定的损伤确定累积损伤计数器时，确认出轴承损伤。

13.根据权利要求10所述的方法，其中，所述方法包括：

将轴承的振动信号的中心频率设置为1.5kHz至2.5kHz；

将预定频带内的频带设置为固有频带；

去除不在固有频带内的信号。

14.一种利用振动信号检测发动机的轴承损伤的方法，所述方法包括：

将通过安装在车辆发动机一侧的振动传感器检测到的发动机的振动信号分离为燃烧爆震产生的振动信号和安装在曲柄销与连杆之间的轴承的振动信号；

通过信号处理滤波器从轴承的振动信号中提取预定固有频带的信号；

在发动机运行期间，在预定的发动机状态条件下确定轴承的振动信号是否高于预定的轴承损伤阈值，以检测轴承的损坏；

确认轴承已经损伤，

其中，在曲轴的旋转角度的预定检测部分检测轴承的振动信号。

15.根据权利要求14所述的方法，其中，所述方法包括：

基于曲轴的旋转角度对每个汽缸分别设置预定检测部分。

16.根据权利要求15所述的方法，其中，所述方法包括：

在每个汽缸的点火时刻的预定角度范围内形成预定检测部分。

17.根据权利要求15所述的方法，其中，所述方法包括：

在每个汽缸的上止点之前和上止点之后的预定角度范围内设置预定检测部分。

18.根据权利要求14所述的方法，其中，所述方法进一步包括：

针对每个发动机状态条件使监视计数器增加；

当轴承的振动信号高于预定的轴承损伤阈值时，使损伤计数器增加。

19.根据权利要求18所述的方法，其中，所述方法包括：

当增加的监视计数器小于或等于预定的损伤判断累积监视计数器时，进行轴承损伤的确认。

20.根据权利要求14所述的方法，其中，所述方法包括：

将轴承的振动信号的中心频率设置为1.5kHz至2.5kHz；

将预定频带内的频带设置为固有频带；

去除不在固有频带内的信号。

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