CN117803474A - 发动机连杆运行监测系统、检测方法、电子设备及车辆 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种发动机连杆运行监测系统、检测方法、电子设备及车辆，所述系统包括：滑动配合的缸体及活塞，位于缸体外侧壁上的闭合电路，以及位于活塞上的磁力件，活塞在缸体内做直线往复运动的过程，同样也为磁力件靠近、远离或穿过闭合电路的运动过程，应用电磁感应原理，在该运行过程中，所述闭合电路切割所述磁力件的磁力线，并产生电信号。本申请通过监测电信号的变化来判断连杆运行是否正常，由此实现对发动机连杆运行的有效快速预警监测，以保障发动机运行的动力性和可靠性。

Description

发动机连杆运行监测系统、检测方法、电子设备及车辆

技术领域

本申请涉及车辆技术领域，尤其涉及一种发动机连杆运行监测系统、检测方法、电子设备及车辆。

背景技术

发动机是汽车的心脏，连杆是发动机中的重要组成部分之一，它的作用是连接活塞和曲轴，将活塞的上下运动转化为曲轴的旋转运动，从而驱动汽车行驶。连杆的作用至关重要，如果连杆出现问题，就会导致发动机无法正常工作。

发明内容

有鉴于此，本申请的目的在于提出一种发动机连杆运行监测系统、检测方法、电子设备及车辆，以对连杆的运行状态进行监测。

基于上述目的，本申请提供了一种发动机连杆运行监测系统，包括：

缸体和活塞，所述活塞滑动设置于所述缸体内，并用以与所述连杆转动连接；

磁力件，位于所述活塞上；

闭合电路，设置于所述缸体外侧壁上，并在活塞相对于缸体往复运动的过程中与所述磁力件构成电磁感应配合，以产生监测电信号。

进一步，所述闭合电路在所述缸体外侧壁上设有一个或多个。

进一步，所述缸体外侧壁上设有上止点区域，所述闭合电路位于所述上止点区域内；其中，所述上止点区域为当所述活塞位于缸体内的上止点时，所述磁力件在缸体外侧壁上的环向正投影区域。

进一步，所述缸体外侧壁上设有下止点区域，所述闭合电路位于所述下止点区域内；其中，所述下止点区域为当所述活塞位于缸体内的下止点时，所述磁力件在缸体外侧壁上的环向正投影区域。

进一步，所述缸体外侧壁上设有上止点区域和下止点区域，所述闭合电路位于上止点区域和下止点区域之间的环向区域内；其中，所述上止点区域为当所述活塞位于缸体内的上止点时，所述磁力件在缸体外侧壁上的环向正投影区域，所述下止点区域为当所述活塞位于缸体内的下止点时，所述磁力件在缸体外侧壁上的环向正投影区域。

基于同一发明构思，本公开还提供了一种发动机连杆运行监测方法，应用于上述任一所述的监测系统，所述方法包括：

获取曲轴转角、闭合电路的位置和电信号；

基于所述曲轴转角、闭合电路的位置和电信号，判断所述连杆是否运行正常；

其中，每一所述电信号对应一所述曲轴转角。

进一步，所述基于所述曲轴转角、闭合电路的位置和电信号，判断所述连杆是否运行正常，包括：

响应于确定所述闭合电路位于上止点区域内，监测在预设的第一曲轴转角范围内的至少一第一目标电信号；

响应于确定所述第一目标电信号小于预标定的第一电信号，则确定所述连杆运行异常；

其中，所述第一曲轴转角范围为磁力件进入和/或退出上止点区域的过程中对应的曲轴转角。

进一步，所述基于所述曲轴转角、闭合电路的位置和电信号，判断所述连杆是否运行正常，包括：

响应于确定所述闭合电路位于下止点区域内，监测在预设的第二曲轴转角范围内的至少一第二目标电信号；

响应于确定所述第二目标电信号大于预标定的第二电信号，和/或在多个所述第二目标电信号中存在反向电信号，则确定所述连杆运行异常；

其中，所述第二曲轴转角范围为磁力件进入和/或退出下止点区域的过程中对应的曲轴转角。

进一步，所述基于所述曲轴转角、闭合电路的位置和电信号，判断所述连杆是否运行正常，包括：

响应于确定所述闭合电路位于上止点区域和下止点区域之间的环向区域内，监测在预设的至少一第三曲轴转角的第三目标电信号；

响应于确定所述第三目标电信号与预标定的第三信号不同，则确定所述连杆运行异常。

基于同一发明构思，本公开还提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器在执行所述计算机程序时实现如上所述的方法。

基于同一发明构思，本公开还提供了一种车辆，所述车辆包括如上任一所述的发动机连杆运行监测系统及上述的电子设备。

从上面所述可以看出，本申请提供的发动机连杆运行监测系统、检测方法、电子设备及车辆，其中所述系统包括滑动配合的缸体及活塞，位于缸体外侧壁上的闭合电路，以及位于活塞上的磁力件，活塞在缸体内做直线往复运动的过程，同样也为磁力件靠近、远离或穿过闭合电路的运动过程，应用电磁感应原理，在该运行过程中，所述闭合电路切割所述磁力件的磁力线，并产生电信号。当连杆发生弯曲时，在磁力件随活塞的往复运动过程中，与连杆未发生弯曲时相比，闭合电路的位置并没有变化，磁力件随活塞在缸体内的行程发生了变化，使得闭合电路产生的电信号与连杆未发生弯曲时有所不同，即可以通过监测电信号的变化来判断连杆运行是否正常，由此实现对发动机连杆运行的有效快速预警监测，以保障发动机运行的动力性和可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请或相关技术中的技术方案，下面将对实施例或相关技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例的一种发动机连杆运行监测系统的结构示意图；

图2为本申请实施例的连杆弯曲前后的活塞上止点和下止点的位置变化示意图；

图3为本申请实施例的发动机连杆运行监测系统的结构示意图一，其中闭合电路位于上止点区域内；

图4为本申请实施例的发动机连杆运行监测系统的结构示意图二，其中闭合电路位于下止点区域内；

图5为本申请实施例的发动机连杆运行监测系统的结构示意图三，其中闭合电路位于活塞速度峰值区域内；

图6为本申请实施例的闭合电路在缸体外侧壁上的一种位置布局图；

图7为本申请实施例的一种发动机连杆运行监测方法的流程示意图；

图8为本申请实施例的一种发动机连杆运行监测装置示意图；

图9为本申请实施例提供的一种电子设备硬件结构示意图。

图中：1、缸体；11、顶盖；12、喷油嘴；13、燃烧室；2、活塞；21、密封圈；3、磁力件；4、闭合电路；5、连杆；6、曲轴；h1、上止点、标准上止点；h2、下止点、标准下止点；h1’、弯曲上止点；h2’、弯曲下止点；A1、上止点区域；A2、下止点区域；A3、活塞速度峰值区域。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本申请进一步详细说明。

需要说明的是，除非另外定义，本申请实施例使用的技术术语或者科学术语应当为本申请所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本申请实施例中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

相关技术中，连杆是发动机中的重要组成部分之一，用以连接活塞和曲轴，以将活塞的上下运动转化为曲轴的旋转运动，从而驱动汽车行驶。在发动机工作过程中，连杆除承受燃烧室燃气产生的压力外，还要承受纵向和横向的惯性力；因此，连杆在一个复杂的应力状态下工作，既受交变的拉压应力、又受弯曲应力，极易出现弯曲变形，影响发动机的动力性和可靠性。

具体地，发动机连杆弯曲的原因可能有以下几种情况：(1)发动机气缸进水：随着进水量的增多，水会积存在活塞顶部，使燃烧室的有效容积减少，压缩阻力增大，活塞传给连杆的压力也增大导致弯曲。(2)发动机润滑不良：连杆与曲轴抱死导致发动机连杆弯曲。(3)连杆本身的质量问题：比如硬度不达标等也可能导致弯曲。(4)发动机进排气系统故障，如排气歧管破裂，进气管漏气等，导致活塞上行过程中阻力增大，连杆受力不均而弯曲。

连杆弯曲后对发动机的影响的表现可能有以下几种情况：(1)发动机起动后怠速不稳并伴有发抖震动。(2)活塞偏缸，活塞与气缸的缸体内壁发生偏磨，造成发动机异响，且偏缸时间长了，气缸会漏气，影响到缸压不足，发动机出现缺火现象，严重发抖震动。以上为连杆已发生弯曲或弯曲严重时对发动机的影响，相关技术中并未有对因连杆弯曲造成的运行故障的预警系统及预警方法。

本申请即是在上述技术问题的基础上，利用电磁感应原理，在气缸的缸体外设置闭合电路，在活塞上设置磁力件，正常情况下活塞会在缸体内上行至上止点并下行至下止点，如此往复运动，当活塞在上行至上止点的过程中缸体外的闭合电路会做切割磁力件的磁力线的相对运动，并在闭合电路内产生电信号(即感应电流)，通过监测该电信号即可判断连杆运行是否正常。

以下结合附图来详细说明本申请的实施例。

本申请提供一种发动机连杆运行监测系统，如图1、图2所示，包括：

缸体1和活塞2，所述活塞2滑动设置于所述缸体1内，并用以与所述连杆5转动连接；

磁力件3，位于所述活塞2上；

闭合电路4，设置于所述缸体1外侧壁上，并在活塞2相对于缸体1往复运动的过程中与所述磁力件3构成电磁感应配合，以产生监测电信号。

即，当所述活塞2在所述缸体1内做直线往复运动的过程中，所述闭合电路4切割所述磁力件3的磁力线，并产生检测用的电信号。

其中，磁力件3可以为磁铁，该磁铁可以为条形磁铁，该条形磁铁的一端为N极，另一端为S极。

其中，闭合电路4可以是带有电流传感器的闭合线圈，电信号可以为感应电流，该感应电流的大小可以由设置于闭合电路4上的电流传感器采集得到，并由电流传感器发送至发动机控制器。

为后续实施例描述方便，如图2所示，将连杆5没有发生弯曲时，活塞2在缸体1内能到达的上止点h1和下止点h2分别称之为标准上止点h1和标准下止点h2；将连杆5发生弯曲时，活塞2在缸体1内能到达的上止点和下止点分别称之为弯曲上止点h1’和弯曲下止点h2’。且，后续实施例中涉及的“上止点”和“下止点”，如果没有进一步说明，则均分别指代“标准上止点”和“标准下止点”。

继续如图2所示，弯曲上止点比标准上止点低，弯曲下止点比标准下止点低。即，在连杆5发生弯曲的情况下，活塞2在缸体1内往复运行一个周期的过程中，其始终不能到达标准上止点，但是会经过标准下止点两次。即，可以总结为，当连杆5发生弯曲后，活塞2在缸体1内的行程会发生改变，进而磁力件3在缸体1内的行程也会发生改变，而闭合电路4的位置并没有改变，由此必然导致生成的电信号与连杆5未弯曲时的电信号不同。

本实施例提供了一种发动机连杆5运行监测系统，该系统包括滑动配合的缸体1及活塞2，位于缸体1外侧壁上的闭合电路4，以及位于活塞2上的磁力件3，活塞2在缸体1内做直线往复运动的过程，同样也为磁力件3靠近、远离或穿过闭合电路4的运动过程，应用电磁感应原理，在该运行过程中，所述闭合电路4切割所述磁力件3的磁力线，并产生电信号。当连杆5发生弯曲时，在磁力件3随活塞2的往复运动过程中，与连杆5未发生弯曲时相比，闭合电路4的位置并没有变化，磁力件3随活塞2在缸体1内的行程发生了变化，使得闭合电路4产生的电信号与连杆5未发生弯曲时有所不同，即可以通过监测电信号的变化来判断连杆5运行是否正常，由此实现对发动机连杆5运行的有效快速预警监测，以保障发动机运行的动力性和可靠性。

在一些实施例中，如图3所示，所述缸体外侧壁上设有上止点区域A1，所述闭合电路位于所述上止点区域内；其中，所述上止点区域为当所述活塞位于缸体内的上止点时，所述磁力件在缸体外侧壁上的环向正投影区域。

需要注意的是，该上止点区域区别于活塞在缸体内的上止点，如图3所示，本实施例的上止点区域A1为当活塞位于缸体内的上止点(即标准上止点)时，磁力件在缸体外侧壁上的环向正投影区域，即上止点区域A1位于标准上止点以下。示例性的，当连杆未发生弯曲的情况下，磁力件在缸体内进入或退出该上止点区域时，闭合电路切割磁力件的磁力线，产生感应电流。当连杆发生弯曲的情况下，活塞在缸体内往复运行的过程中，其始终不能到达标准上止点，则磁力件在缸体内靠近或远离上止点区域时，闭合电路能切割到的磁力件的磁力线密度降低，甚至无法切割到磁力线，则该过程中闭合电路产生的感应电流较连杆未发生弯曲时的小，由此，可以判断连杆是否弯曲，即可以通过监测电信号的变化来判断连杆运行是否正常，由此实现对发动机连杆运行的有效快速预警监测，以保障发动机运行的动力性和可靠性。

在一些实施例中，如图4所示，所述缸体外侧壁上设有下止点区域A2，所述闭合电路位于所述下止点区域内；其中，所述下止点区域为当所述活塞位于缸体内的下止点时，所述磁力件在缸体外侧壁上的环向正投影区域。

需要注意的是，该下止点区域区别于活塞在缸体内的下止点，如图4所示，本实施例的下止点区域A2为当活塞位于缸体内的下止点(即标准下止点)时，磁力件在缸体外侧壁上的环向正投影区域，即下止点区域A2位于标准下止点以上。示例性的，当连杆未发生弯曲的情况下，磁力件在缸体内进入或退出该下止点区域时，闭合电路切割磁力件的磁力线，产生感应电流。当连杆发生弯曲的情况下，活塞在缸体内往复运行一个周期的过程中，其会到达标准下止点两次，则磁力件在缸体内同样也会进入或退出下止点区域，但是进入或退出下止点区域时，活塞的速度要高于连杆未弯曲时活塞进入或退出下止点区域的速度，即在单位时间内，闭合电路切割的磁力线会更多，该过程中闭合电路产生的感应电流较连杆未发生弯曲时的大，由此，可以判断连杆是否弯曲，即可以通过监测电信号的变化来判断连杆5运行是否正常，由此实现对发动机连杆5运行的有效快速预警监测，以保障发动机运行的动力性和可靠性。

在一些实施例中，如图5所示，所述闭合电路位于上止点区域和下止点区域之间的环向区域内。该实施例中的位于上止点区域和下止点区域之间的环向区域内，是指在缸体外侧壁上，位于上止点区域和下止点区域之间的其他区域，且，进一步可选的，所述环向区域可以为活塞速度峰值区域A3，可以将闭合电路4设置于缸体1外侧壁上与所述活塞速度峰值区域相对的位置。当然，也可以简单的认为该活塞速度峰值区域A3为上止点区域和下止点区域之间的中间点区域。

需要说明的是，本实施例中活塞2的上止点和下止点为连杆5未弯曲时，活塞2在缸体1内上下往复运行的标准上止点和标准下止点。在磁力件3随活塞2往复运动的过程中，会出现活塞速度峰值区域A3，该活塞速度峰值区域即活塞2运行速度较高(例如200mm/s以上)的区域，运行速度较高的磁力件3由闭合电路4切割磁力线，闭合电路4才能产生较高的感应电流(例如100mA)，有利于发动机控制器的监测。因此，可以将闭合电路4设置于缸体1外侧壁上与所述活塞速度峰值区域(例如为发动机转速1000r/min下，活塞2速度为200mm/s以上对应的区域)相对的位置，以保证磁力件3是在高速下穿过的闭合电路4，使得闭合电路4产生准确可靠的电信号。

示例性的，当连杆未发生弯曲的情况下，磁力件在缸体内随活塞快速穿过该活塞速度峰值区域时，闭合电路切割磁力件的磁力线，产生较高的感应电流。当连杆发生弯曲的情况下，磁力件会较连杆未发生弯曲时提早进入该活塞速度峰值区域，则闭合电路切割磁力线产生的电信号曲线会较连杆未弯曲时提早出峰，由此，可以判断连杆是否弯曲，即可以通过监测电信号的变化来判断连杆5运行是否正常，由此实现对发动机连杆5运行的有效快速预警监测，以保障发动机运行的动力性和可靠性。

在一些实施例中，如图6-8所示，所述闭合电路在所述缸体外侧壁上设有一个或多个。即，在缸体外侧壁上可以设置至少一个闭合电路，示例性地，可以设置1个、2个、3个、4个闭合电路，具体设置数量以实际需求为准，在此不做限定。

进一步可选地，可以在活塞的上止点和下止点之间的任一位置设置至少一闭合电路，如图3、图4、图5所示，均为在上止点和下止点之间设置一闭合电路，如图6所示，为在上止点和下止点之间设置两个闭合电路。

再进一步可选的，可以在上止点区域A1、下止点区域A2、活塞速度峰值区域A3中的至少一区域设置一闭合电路。

无论将闭合电路设置在缸体外侧壁上的哪个位置或哪个区域，其均通过监测活塞运行过程中闭合电路产生的电信号，并将监测到的电信号与预先标定的电信号进行对比，以实现对发动机连杆运行的有效快速预警监测。

在一些实施例中，如图1所示，所述缸体1顶部设有燃烧室13，所述磁力件3远离所述燃烧室13设置。

需要说明的是，缸体1还包括顶盖11，所述顶盖11上设有喷油嘴12，所述喷油嘴12与所述活塞2顶部相对设置；当活塞2位于上止点时，活塞2顶面以上，气缸盖底面以下所形成的空间为燃烧室13，喷油嘴12会向燃烧室13喷汽油等燃料，燃料会在燃烧室13内燃烧，并推动活塞2向下移动，由此，将燃料的燃烧热能转换为活塞2相对于缸体1上下往复运动的动能，活塞2通过连杆5与曲轴6连接，以将活塞2的上下运动转化为曲轴6的旋转运动，从而驱动汽车行驶。由此，活塞2靠近燃烧室13的部分温度会比较高，为避免磁力件3受燃烧室13的高温影响，尤其是为避免磁力件3产生的磁场受该高温的影响，可以将磁力件3远离燃烧室13设置，以保障磁力件3的使用安全，并进而保证闭合电路4因电磁感应产生的电信号的准确性和稳定性。

在一些实施例中，如图1所示，所述活塞2与缸体1内壁之间设有密封圈21，所述磁力件3位于所述密封圈21远离所述燃烧室13的一侧。

本实施例中，将磁力件3设置于密封圈21远离燃烧室13的一侧，该密封圈21可进一步起到隔绝燃烧室13高温的作用，以保障磁力件3的使用安全，并进而保证闭合电路4因电磁感应产生的电信号的准确性和稳定性。

本申请还在于提供一种发动机连杆运行监测方法，应用于上述任一实施例的发动机连杆运行监测系统，如图7所示，所述方法包括：

S110、获取曲轴转角、闭合电路的位置和电信号；其中，每一所述电信号对应一所述曲轴转角。

本步骤中由发动机控制器获取曲轴转角及所述闭合电路的位置和电信号。

其中，闭合电路的位置可以为出厂时即预存储于存储器中的信息，可供发动机控制器随时获取。当然，存储器中存储的闭合电路的位置可根据闭合电路位置的变化而重置。具体地，闭合电路的位置可以为上述实施例中提及的上止点区域A1、下止点区域A2以及活塞速度峰值区域A3等。

其中，闭合电路的电信号可以为感应电流，该感应电流的大小可以由设置于闭合电路上的电流传感器采集得到，并由电流传感器发送至发动机控制器。

其中，曲轴转角可以由曲轴位置传感器采集得到，并由曲轴位置传感器发送至发动机控制器。所述曲轴位置传感器是发动机电子控制系统中最主要的传感器之一，用于检测活塞上止点、曲轴转角及发动机转速。曲轴位置传感器所采用的结构随车型不同而不同，可分为磁脉冲式、光电式和霍尔式三大类，其通常安装在发动机的曲轴前端、凸轮轴前端、飞轮上或分电器内。

具体地，活塞在缸体内往复运行一个周期，则会带动曲轴旋转一周，示例性的，曲轴旋转一周对应的曲轴转角可以表示为0°～360°，0°代表活塞位于上止点，180°代表活塞位于下止点，-15°～0°(或者表示为345°～0°)代表磁力件进入上止点区域A1过程中对应的曲轴转角，0°～15°代表磁力件退出上止点区域A1过程中对应的曲轴转角；示例性地，165°～180°代表磁力件进入下止点区域A2过程中对应的曲轴转角，180°～195°代表磁力件退出下止点区域A2过程中对应的曲轴转角；示例性地，75°～90°代表磁力件进入活塞速度峰值区域A3过程中对应的曲轴转角，90°～105°代表磁力件退出活塞速度峰值区域A3过程中对应的曲轴转角。

另外，每一所述电信号对应一所述曲轴转角，示例性的，发动机控制器获取到的电信号及曲轴转角均带有时间戳，将同一时间戳的电信号与曲轴转角进行匹配，可得到某一曲轴转角下的电信号，或者得到某一电信号对应的曲轴转角。

S120、基于所述曲轴转角、闭合电路的位置和电信号，判断所述连杆是否运行正常。

本步骤中由发动机控制器基于所述曲轴转角、闭合电路的位置和电信号判断所述连杆是否运行正常，即判断连杆是否发生弯曲，如果连杆并未发生弯曲则说明连杆运行正常，如果连杆发生弯曲则说明连杆运行异常。

需要说明的是，实际上在车辆检测过程中，用户或检测人员是无法获知活塞是位于标准上、下止点，还是位于弯曲上、下止点的。对于本实施例中提及的车辆会安装有曲轴位置传感器，发动机控制器可以通过曲轴的转角，判断活塞是否处于上止点，但是该上止点是标准上止点，还是弯曲上止点则无从得知，需要应用本实施例的技术方案判断连杆是否发生弯曲，才能判断活塞能到达的是标准上、下止点，还是弯曲上、下止点。

本实施例的一种发动机连杆运行监测方法，示例性执行过程如下：磁力件随活塞在缸体内做往复运动，在该过程中，闭合电路切割磁力件的磁力线，并产生电信号。电流传感器将采集到的电信号发送至发动机控制器，曲轴位置传感器将采集到的曲轴转角发送至发动机控制器。发动机控制器调取与当前车速及闭合电路位置均匹配的预标定数据，将当前时刻的电信号与预先标定的该曲轴转角下对应的电信号进行比对，如果该差值超出预设范围，即连杆发生弯曲，则说明连杆运行不正常。当然，电流传感器也可以采集周期性的电信号，并将周期性电信号与对应的曲轴转角生成待检测的周期性电信号图，将待检测周期性电信号图与预先标定的周期性电信号图进行比对，如果该待检测的周期性电信号图相对于预先标定的周期性电信号图的偏移量(具体可以为曲线峰值区域的偏移量)大于预设范围，即连杆发生弯曲，则说明连杆运行不正常。

本实施例提供了一种发动机连杆运行监测方法，该方法基于获取的所述曲轴转角、闭合电路的位置和电信号判断所述连杆是否运行正常。如果获取的闭合电路的电信号与预先标定的该曲轴转角下的电信号的差距在预设范围内，则连杆未弯曲，即确定连杆运行正常；如果差距超出预设范围，则确定连杆弯曲，即连杆运行异常。由此，为监测连杆运行是否正常，提供了简单有效的判断依据，方便对连杆的运行情况进行快速预警式监测，以保障发动机运行的动力性和可靠性。

在一些实施例中，所述基于所述曲轴转角、闭合电路的位置和电信号，判断所述连杆是否运行正常，包括：

响应于确定所述闭合电路位于上止点区域内，监测在预设的第一曲轴转角范围内的至少一第一目标电信号；

响应于确定所述第一目标电信号小于预标定的第一电信号，则确定所述连杆运行异常；

其中，所述第一曲轴转角范围为磁力件进入和/或退出上止点区域的过程中对应的曲轴转角。

本实施例为基于闭合电路位于上止点区域A1内展开的，其示例性的执行原理如下：当连杆未发生弯曲的情况下，磁力件在缸体内进入或退出该上止点区域时，闭合电路切割磁力件的磁力线，产生感应电流。当连杆发生弯曲的情况下，活塞在缸体内往复运行的过程中，其始终不能到达标准上止点，则磁力件在缸体内靠近或远离该上止点区域时，闭合电路能切割到的磁力件的磁力线密度降低，甚至无法切割到磁力线，则该过程中闭合电路产生的感应电流较连杆未发生弯曲时的小，由此，可以判断连杆是否弯曲，即可以通过监测电信号的变化来判断连杆运行是否正常，由此实现对发动机连杆运行的有效快速预警监测，以保障发动机运行的动力性和可靠性。

示例性的，-15°～0°代表磁力件进入上止点区域过程中对应的曲轴转角，0°～15°代表磁力件退出上止点区域过程中对应的曲轴转角。另外，监测的第一目标电信号可以为一个或多个，例如可以监测在2°、4°、6°、8°、10°、12°、14°等7个曲轴转角下的电信号，具体以实际需求为准，在此不做限定。

本实施例的示例性执行过程如下：当只需要监测曲轴转角为8°的电信号时，获取曲轴转角为8°下的闭合电路的第一目标电信号，将该监测到的第一目标电信号与预标定的曲轴转角为8°下的第一电信号进行比较，如果第一目标电信号小于第一电信号，且二者之间的差值超出预设范围，则确定连杆发生弯曲。当需要监测2°、4°、6°、8°、10°、12°、14°等7个曲轴转角下的电信号时，获取相应曲轴转角下的闭合电路的第一目标电信号，将该监测到的7个第一目标电信号的平均值与预标定的相应7个曲轴转角下的第一电信号的平均值进行比较，如果多个第一目标电信号的平均值小于多个第一电信号的平均值，且二者之间的差值超出预设范围，则确定连杆发生弯曲。当然，也可以监测整个第一曲轴转角范围内所有曲轴转角的第一目标电信号，并将该多个第一目标电信号与曲轴转角结合形成待检测的电信号图，将该待检测的电信号图与预先标定的曲轴转角与第一电信号结合形成的预标定的电信号图进行比较，如果待检测的电信号图位于预标定的电信号图以内(即每个第一目标电信号均小于对应的第一电信号)，则确定连杆发生弯曲。

本实施例为基于闭合电路位于上止点区域内的情况进行说明，当监测到的第一曲轴转角范围的第一目标电信号小于预标定的第一电信号的情况下，则确认连杆弯曲，为监测连杆运行是否正常，提供了简单有效的判断依据，方便对连杆的运行情况进行快速预警式监测，以保障发动机运行的动力性和可靠性。

在一些实施例中，所述基于所述曲轴转角、闭合电路的位置和电信号，判断所述连杆是否运行正常，包括：

响应于确定所述闭合电路位于下止点区域内，监测在预设的第二曲轴转角范围内的至少一第二目标电信号；

响应于确定所述第二目标电信号大于预标定的第二电信号，和/或在多个所述第二目标电信号中存在反向电信号，则确定所述连杆运行异常；

其中，所述第二曲轴转角范围为磁力件进入和/或退出下止点区域的过程中对应的曲轴转角。

本实施例为基于闭合电路位于下止点区域内展开的，其示例性的执行原理如下：当连杆未发生弯曲的情况下，磁力件在缸体内进入或退出该下止点区域时，闭合电路切割磁力件的磁力线，产生感应电流。当连杆发生弯曲的情况下，活塞在缸体内往复运行一个周期的过程中，其会到达标准下止点两次，则磁力件在缸体内同样也会进入或退出下止点区域，但是进入或退出下止点区域时，活塞的速度要高于连杆未弯曲时活塞进入或退出下止点区域的速度，即在单位时间内，闭合电路切割的磁力线会更多，该过程中闭合电路产生的感应电流较连杆未发生弯曲时的大。另外，当连杆未发生弯曲的情况下，如果磁力件在缸体内进入或退出该下止点区域过程中并没有发生磁力件中间点穿过闭合电路的过程，则其进入或退出该下止点区域过程中只会产生正电流；而当连杆发生弯曲的情况下，磁力件在缸体内进入或退出该下止点区域的过程中很可能涉及其中间点穿过闭合电路的情况，由此，磁力件的中间点穿过闭合电路前产生正电流，穿过闭合电路后产生负电流，即会产生反向电流。由此，可以基于监测电信号的大小和/或电流方向，判断连杆是否弯曲，实现对发动机连杆运行的有效快速预警监测，以保障发动机运行的动力性和可靠性。

示例性的，165°～180°代表磁力件进入下止点区域A2过程中对应的曲轴转角，180°～195°代表磁力件退出下止点区域A2过程中对应的曲轴转角。另外，监测的第一目标电信号可以为一个或多个，例如可以监测在168°、170°、172°、174°、176°、178°等6个曲轴转角下的电信号，具体以实际需求为准，在此不做限定。

本实施例的示例性执行过程如下：当只需要监测曲轴转角为176°的电信号时，获取曲轴转角为176°下的闭合电路的第二目标电信号，将该监测到的第二目标电信号与预标定的曲轴转角为176°下的第二电信号进行比较，如果第二目标电信号大于第二电信号，且二者之间的差值超出预设范围，则确定连杆发生弯曲。当需要监测168°、170°、172°、174°、176°、178°等6个曲轴转角下的电信号时，获取相应曲轴转角下的闭合电路的第二目标电信号，将该监测到的6个第二目标电信号的平均值与预标定的相应6个曲轴转角下的第二电信号的平均值进行比较，如果多个第二目标电信号的平均值大于多个第二电信号的平均值，且二者之间的差值超出预设范围，则确定连杆发生弯曲。当然，也可以监测整个第二曲轴转角范围内所有曲轴转角的第二目标电信号，并将该多个第二目标电信号与曲轴转角结合形成待检测的电信号图，将该待检测的电信号图与预先标定的曲轴转角与第二电信号结合形成的预标定的电信号图进行比较，如果预标定的电信号图位于待检测的电信号图以内(即每个第二目标电信号均大于对应的第二电信号)，则确定连杆发生弯曲。

本实施例的另一示例性执行过程如下：当需要监测165°～195°范围(即第二曲轴转角范围)内的多个第二目标电信号时，即要监测磁力件进入和退出下止点区域A2过程中对应的曲轴转角的电信号，当监测到的进入和退出下止点区域的电流方向相反，而预标定的相应第二曲轴转角范围对应的多个第二电信号并未出现反向电流，则确定连杆发生弯曲。

本实施例为基于闭合电路位于下止点区域内的情况进行说明，当监测到的第二曲轴转角范围的第二目标电信号大于预标定的第二电信号的情况下，和/或监测到的多个第二目标电信号中存在反向电流，则确认连杆弯曲，为监测连杆运行是否正常，提供了简单有效的判断依据，方便对连杆的运行情况进行快速预警式监测，以保障发动机运行的动力性和可靠性。

在一些实施例中，所述基于所述曲轴转角、闭合电路的位置和电信号，判断所述连杆是否运行正常，包括：

响应于确定所述闭合电路位于上止点区域和下止点区域之间的环向区域内，监测在预设的至少一第三曲轴转角的第三目标电信号；

响应于确定所述第三目标电信号与预标定的第三信号不同，则确定所述连杆运行异常。

进一步可选的，所述至少一第三曲轴转角位于所述活塞速度峰值区域A3范围内。

本实施例为基于闭合电路位于活塞速度峰值区域内展开的，其示例性的执行原理如下：当连杆未发生弯曲的情况下，磁力件在缸体内随活塞快速穿过该活塞速度峰值区域时，闭合电路切割磁力件的磁力线，产生较高的感应电流。当连杆发生弯曲的情况下，磁力件会较连杆未发生弯曲时提早进入该活塞速度峰值区域，并会提早退出该活塞速度峰值区域，则对应该进入或退出活塞速度峰值区域的曲轴转角(即第三曲轴转角)对应的感应电流(即第三目标电信号)的大小必然与预标定的感应电流(即第三电信号)不一致，由此，当二者的差值大于预设范围时，则可以确认连杆运行异常。另外，连杆发生弯曲的情况下，闭合电路切割磁力线产生的电信号曲线会较连杆未弯曲时提早出峰，由此，可以判断连杆是否弯曲，即可以通过监测电信号的变化来判断连杆运行是否正常，由此实现对发动机连杆运行的有效快速预警监测，以保障发动机运行的动力性和可靠性。

本实施例的示例性执行过程如下：连杆未发生弯曲时，活塞由标准上止点运行到标准下止点的过程中，闭合电路开始切割磁力线，感应电流逐渐增大，并在磁铁的N极将要进入闭合电路时感应电流达到最大值，在磁铁的N极进入闭合电路后感应电流逐渐减小，并在磁铁的中部穿过闭合电路时，感应电流为0。之后，磁铁的S极开始穿过闭合电路，感应电流反向逐渐变大，并在S极刚穿出闭合电路时感应电流达到反向最大，随着S极的端部离闭合电路越来越远，感应电流逐渐变小，并在活塞到达标准下止点时，感应电流归零，由此，活塞完成从标准上止点到标准下止点的运行过程，该过程可以形成一个以曲轴转角为横坐标、以电流传感器采集到的电信号为纵坐标的正弦曲线S1，该正弦曲线的两个正反峰值分别为N极将要进入闭合电路时(对应曲轴转角w1)对应的感应电流值和S极刚穿出闭合电路时(对应曲轴转角w2)对应的感应电流值。

连杆发生弯曲时，活塞由弯曲上止点运行到弯曲下止点的过程中，闭合电路开始切割磁力线，感应电流逐渐增大，并在磁铁的N极将要进入闭合电路时感应电流达到最大值，在磁铁的N极进入闭合电路后感应电流逐渐减小，并在磁铁的中部穿过闭合电路时，感应电流为0。之后，磁铁的S极开始穿过闭合电路，感应电流反向逐渐变大，并在S极刚穿出闭合电路时感应电流达到反向最大，随着S极的端部离闭合电路越来越远，感应电流逐渐变小，并在活塞到达弯曲下止点时，感应电流归零，由此，活塞完成从弯曲上止点到弯曲下止点的运行过程。该过程可以形成一个以曲轴转角或监测时间为横坐标、以电流传感器采集到的电信号为纵坐标的正弦曲线S2，该正弦曲线的两个正反峰值分别为N极将要进入闭合电路时(对应曲轴转角w1’)对应的感应电流值和S极刚穿出闭合电路时(对应曲轴转角w2’)对应的感应电流值。

需要说明的是，因弯曲上止点较标准上止点低，且以上两种情况中闭合电路的位置并未发生变化，因此，活塞由弯曲上止点到达闭合电路的时间要比由标准上止点到达闭合电路的时间要短，即连杆弯曲情况下磁铁的N极到达闭合电路的时间、要比连杆未弯曲情况下磁铁的N极到达闭合电路的时间要短。同理，连杆弯曲情况下磁铁的S极穿出闭合电路的时间、要比连杆未弯曲情况下磁铁的S极穿出闭合电路的时间要短。而，在闭合电路位于活塞速度峰值区域内的情况下，当N极到达闭合电路、及S极穿出闭合电路的时刻，即对应正弦曲线正反两个峰值时刻。由此，在同一发动机转速下，连杆弯曲情况对应的正弦曲线S2较连杆未弯曲情况对应的正弦曲线S2的出峰时间要早，即w1’小于w1，w2’小于w2。

即，只要连杆发生弯曲，其出峰时间会靠前或出峰对应的曲轴转角偏小，也可以说其相位发生偏移。示例性地，在发动机转速为1000r/min的情况下，当w1’小于w1为5°以上时，则认为偏移超出预设范围，说明连杆发生弯曲，即连杆运行不正常。

本实施例为基于闭合电路位于上止点区域和下止点区域之间的环向区域内的情况进行说明，尤其是针对闭合电路位于活塞速度峰值区域的情况进行说明，当监测到的第三曲轴转角的第三目标电信号与预标定的第三电信号不同的情况下，尤其是当监测到的多个第三目标电信号的峰值较预标定的多个第三电信号的峰值出峰时间早，或者说，多个第三目标电信号的峰值对应的第三曲轴转角，比预标定的多个第三电信号的峰值对应的第三曲轴转角小时，则确认连杆弯曲，为监测连杆运行是否正常，提供了简单有效的判断依据，方便对连杆的运行情况进行快速预警式监测，以保障发动机运行的动力性和可靠性。

在一些实施例中，所述获取曲轴转角及闭合电路的电信号，包括：

获取车辆状态；

响应于确定所述车辆状态为怠速状态，则获取曲轴转角及闭合电路的电信号。

本实施例中，进一步限定了进行连杆监测的前提条件为车辆状态为怠速状态，因怠速状态发动机的转速一般在1000r/min左右，转速偏低，且转速会比较稳定，有利于发动机控制器对闭合电路产生的电信号的监测。另外，因监测结果一旦是连杆运行异常，会进行监测报警，如果车辆为行驶状态，该报警可能会影响用户的行车安全，在车辆为怠速状态下进行报警会更安全。

需要说明的是，本申请实施例的方法可以由单个设备执行，例如一台计算机或服务器等。本实施例的方法也可以应用于分布式场景下，由多台设备相互配合来完成。在这种分布式场景的情况下，这多台设备中的一台设备可以只执行本申请实施例的方法中的某一个或多个步骤，这多台设备相互之间会进行交互以完成所述的方法。

需要说明的是，上述对本申请的一些实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下，在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于上述实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外，在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。

基于同一发明构思，与上述任意实施例方法相对应的，本申请还提供了一种发动机连杆运行监测装置。

参考图8，所述发动机连杆运行监测装置，包括：

获取模块101，被配置为获取曲轴转角、闭合电路的位置和电信号；

判断模块102，被配置为基于所述曲轴转角、闭合电路的位置和电信号，判断所述连杆是否运行正常。

为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种模块分别描述。当然，在实施本申请时可以把各模块的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。

上述实施例的装置用于实现前述任一实施例中相应的发动机连杆运行监测方法，并且具有相应的方法实施例的有益效果，在此不再赘述。

基于同一发明构思，与上述任意实施例方法相对应的，本申请还提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现上任意一实施例所述的发动机连杆运行监测方法。

图9示出了本实施例所提供的一种更为具体的电子设备硬件结构示意图，该设备可以包括：处理器1010、存储器1020、输入/输出接口1030、通信接口1040和总线1050。其中处理器1010、存储器1020、输入/输出接口1030和通信接口1040通过总线1050实现彼此之间在设备内部的通信连接。

处理器1010可以采用通用的CPU(Central Processing Unit，中央处理器)、微处理器、应用专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、或者一个或多个集成电路等方式实现，用于执行相关程序，以实现本说明书实施例所提供的技术方案。

存储器1020可以采用ROM(Read Only Memory，只读存储器)、RAM(Random AccessMemory，随机存取存储器)、静态存储设备，动态存储设备等形式实现。存储器1020可以存储操作系统和其他应用程序，在通过软件或者固件来实现本说明书实施例所提供的技术方案时，相关的程序代码保存在存储器1020中，并由处理器1010来调用执行。

输入/输出接口1030用于连接输入/输出模块，以实现信息输入及输出。输入输出/模块可以作为组件配置在设备中(图中未示出)，也可以外接于设备以提供相应功能。其中输入设备可以包括键盘、鼠标、触摸屏、麦克风、各类传感器等，输出设备可以包括显示器、扬声器、振动器、指示灯等。

通信接口1040用于连接通信模块(图中未示出)，以实现本设备与其他设备的通信交互。其中通信模块可以通过有线方式(例如USB、网线等)实现通信，也可以通过无线方式(例如移动网络、WIFI、蓝牙等)实现通信。

总线1050包括一通路，在设备的各个组件(例如处理器1010、存储器1020、输入/输出接口1030和通信接口1040)之间传输信息。

需要说明的是，尽管上述设备仅示出了处理器1010、存储器1020、输入/输出接口1030、通信接口1040以及总线1050，但是在具体实施过程中，该设备还可以包括实现正常运行所必需的其他组件。此外，本领域的技术人员可以理解的是，上述设备中也可以仅包含实现本说明书实施例方案所必需的组件，而不必包含图中所示的全部组件。

上述实施例的电子设备用于实现前述任一实施例中相应的发动机连杆运行监测方法，并且具有相应的方法实施例的有益效果，在此不再赘述。

基于同一发明构思，与上述任意实施例方法相对应的，本申请还提供了一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令用于使所述计算机执行如上任一实施例所述的发动机连杆运行监测方法。

本实施例的计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。

上述实施例的存储介质存储的计算机指令用于使所述计算机执行如上任一实施例所述的发动机连杆运行监测方法，并且具有相应的方法实施例的有益效果，在此不再赘述。

可以理解的是，在使用本公开中各个实施例的技术方案之前，均会通过恰当的方式对所涉及的个人信息的类型、使用范围、使用场景等告知用户，并获得用户的授权。

例如，在响应于接收到用户的主动请求时，向用户发送提示信息，以明确的提示用户，其请求执行的操作将需要获取和使用到用户的个人信息。从而，使得用户可以根据提示信息来自主的选择是否向执行本公开技术方案的操作的电子设备、应用程序、服务器或存储介质等软件或硬件提供个人信息。

作为一种可选的但非限定的实现方式，响应于接受到用户的主动请求，向用户发送提示信息的方式例如可以是弹窗的方式，弹窗中可以以文字的方式呈现提示信息。此外，弹窗中还可以承载供用户选择“同意”或者“不同意”向电子设备提供个人信息的选择控件。

可以理解的是，上述通知和获取用户授权过程仅是示意性的，不对本公开的实现方式构成限定，其他满足相关法律法规的方式也可应用于本公开的实现方式中。

所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本申请的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本申请的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本申请实施例的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。

另外，为简化说明和讨论，并且为了不会使本申请实施例难以理解，在所提供的附图中可以示出或可以不示出与集成电路(IC)芯片和其它部件的公知的电源/接地连接。此外，可以以框图的形式示出装置，以便避免使本申请实施例难以理解，并且这也考虑了以下事实，即关于这些框图装置的实施方式的细节是高度取决于将要实施本申请实施例的平台的(即，这些细节应当完全处于本领域技术人员的理解范围内)。在阐述了具体细节(例如，电路)以描述本申请的示例性实施例的情况下，对本领域技术人员来说显而易见的是，可以在没有这些具体细节的情况下或者这些具体细节有变化的情况下实施本申请实施例。因此，这些描述应被认为是说明性的而不是限制性的。

尽管已经结合了本申请的具体实施例对本申请进行了描述，但是根据前面的描述，这些实施例的很多替换、修改和变型对本领域普通技术人员来说将是显而易见的。例如，其它存储器架构(例如，动态RAM(DRAM))可以使用所讨论的实施例。

本申请实施例旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此，凡在本申请实施例的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种发动机连杆运行监测系统，其特征在于，包括：

缸体和活塞，所述活塞滑动设置于所述缸体内，并用以与所述连杆转动连接；

磁力件，位于所述活塞上；

闭合电路，设置于所述缸体外侧壁上，并在活塞相对于缸体往复运动的过程中与所述磁力件构成电磁感应配合，以产生监测电信号。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述闭合电路在所述缸体外侧壁上设有一个或多个。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述缸体外侧壁上设有上止点区域，所述闭合电路位于所述上止点区域内；其中，所述上止点区域为当所述活塞位于缸体内的上止点时，所述磁力件在缸体外侧壁上的环向正投影区域。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述缸体外侧壁上设有下止点区域，所述闭合电路位于所述下止点区域内；其中，所述下止点区域为当所述活塞位于缸体内的下止点时，所述磁力件在缸体外侧壁上的环向正投影区域。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述缸体外侧壁上设有上止点区域和下止点区域，所述闭合电路位于上止点区域和下止点区域之间的环向区域内；其中，所述上止点区域为当所述活塞位于缸体内的上止点时，所述磁力件在缸体外侧壁上的环向正投影区域，所述下止点区域为当所述活塞位于缸体内的下止点时，所述磁力件在缸体外侧壁上的环向正投影区域。

6.一种发动机连杆运行监测方法，应用于权利要求1-5任一所述的监测系统，其特征在于，所述方法包括：

获取曲轴转角、闭合电路的位置和电信号；

基于所述曲轴转角、闭合电路的位置和电信号，判断所述连杆是否运行正常；

其中，每一所述电信号对应一所述曲轴转角。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述基于所述曲轴转角、闭合电路的位置和电信号，判断所述连杆是否运行正常，包括：

响应于确定所述闭合电路位于上止点区域内，监测在预设的第一曲轴转角范围内的至少一第一目标电信号；

响应于确定所述第一目标电信号小于预标定的第一电信号，则确定所述连杆运行异常；

其中，所述第一曲轴转角范围为磁力件进入和/或退出上止点区域的过程中对应的曲轴转角。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述基于所述曲轴转角、闭合电路的位置和电信号，判断所述连杆是否运行正常，包括：

响应于确定所述闭合电路位于下止点区域内，监测在预设的第二曲轴转角范围内的至少一第二目标电信号；

响应于确定所述第二目标电信号大于预标定的第二电信号，和/或在多个所述第二目标电信号中存在反向电信号，则确定所述连杆运行异常；

其中，所述第二曲轴转角范围为磁力件进入和/或退出下止点区域的过程中对应的曲轴转角。

9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述基于所述曲轴转角、闭合电路的位置和电信号，判断所述连杆是否运行正常，包括：

响应于确定所述闭合电路位于上止点区域和下止点区域之间的环向区域内，监测在预设的至少一第三曲轴转角的第三目标电信号；

响应于确定所述第三目标电信号与预标定的第三信号不同，则确定所述连杆运行异常。

10.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求6至9任意一项所述的方法。

11.一种车辆，其特征在于，所述车辆包括如权利要求1-5任一所述的发动机连杆运行监测系统及如权利要求10所述的电子设备。