CN117825060A - 一种天然气发动机检测方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本公开涉及发动机控制技术领域，特别涉及一种天然气发动机检测方法、装置、设备及存储介质。该方法包括：在天然气发动机的每个工作周期中对天然气发动机的振动信号进行监控；若监控到有目标振动信号，则基于目标振动信号的产生时间和目标工作周期的起始时间，确定目标相位时刻；基于预设的相位时刻与异响故障类型之间的第一映射关系，确定目标相位时刻对应的目标异响故障类型。本公开用以提高对天然气发动机进行故障检测的效率。
Description
技术领域
本公开涉及发动机技术领域，特别涉及一种天然气发动机检测方法、装置、设备及存储介质。
背景技术
在生活中，天然气发动机逐渐应用于各种电子设备上，例如应用于车辆上。因此，天然气发动机与我们的生活息息相关。
但是，相关技术中，对天然气发动机进行故障检测时，需要由专业人员，使用专业设备才能检测天然气发动机是否发生故障，因此，相关技术中对天然气发动机进行故障检测的过程较为繁琐，需要花费用户较长的时间去寻找专业设备及专业人员来进行故障检测，对天然气发动机进行故障检测的效率较低，则相关技术中不能及时检测到天然气发动机的故障。
发明内容
本公开的目的是提供一种天然气发动机检测方法、装置、设备及存储介质，用以提高对天然气发动机进行故障检测的效率。
第一方面，本公开提供一种天然气发动机检测方法，所述方法包括：
在天然气发动机的每个工作周期中对所述天然气发动机的振动信号进行监控；
若监控到有目标振动信号，则基于所述目标振动信号的产生时间和目标工作周期的起始时间，确定目标相位时刻，其中所述目标振动信号是幅值大于预设的幅值阈值的振动信号，所述目标工作周期是所有气缸完成一次四冲程的时长；
基于预设的相位时刻与异响故障类型之间的第一映射关系，确定所述目标相位时刻对应的目标异响故障类型。
本公开通过对振动信号进行监控，在监控到有目标振动信号时，根据目标振动信号的产生时间和目标工作周期的起始时间，确定目标相位时刻，则本公开可以在气缸发生异响故障时，立即检测到天然气发动机发生异响故障的情况，并且，根据目标振动信号的产生时间和目标工作周期的起始时间，能够确定发生目标振动信号时对应的目标相位时刻，由于本公开是根据目标振动信号的产生时间和目标工作周期的起始时间确定对应的目标相位时刻，则该目标相位时刻能够体现出：发生异响故障的气缸在目标振动信号产生时间时，发生异响故障的气缸所处于的运行阶段。则本公开基于确定的目标相位时刻，以及预设的相位时刻与异响故障类型之间的映射关系，能够确定该目标相位时刻对应的目标异响故障类型。则本公开有利于实时监控天然气发动机的运行状态，保证用户的行驶安全，并且，由于目标相位时刻能够体现发生异响故障的气缸所处于的运行阶段，则根据目标相位时刻能够准确确定目标异响故障类型，避免用户再去寻找专业人员及专业设备检测天然气发动机的时间，提高用户的效率。
在一种可能的实现方式中，所述基于所述目标振动信号的产生时间和目标工作周期的起始时间，确定目标相位时刻，包括：
基于所述目标振动信号的产生时间和目标工作周期的起始时间，确定在所述目标工作周期中产生所述目标振动信号的时间间隔；
根据所述时间间隔与单位时间对应的参考相位值，确定所述目标振动信号对应的目标相位时刻。
在一种可能的实现方式中，在所述确定所述目标相位时刻对应的目标异响故障类型之前，还包括：
基于预设的振动信号与候选气缸之间的第二映射关系，确定所述目标振动信号对应的候选气缸；
所述基于预设的相位时刻与异响故障类型之间的第一映射关系，确定所述目标相位时刻对应的目标异响故障类型，包括：
针对任意一个候选气缸，若基于与所述任意一个候选气缸绑定的所述第一映射关系，确定出所述目标相位时刻对应的异响故障类型，则将确定出的异响故障类型作为所述目标异响故障类型。
在一种可能的实现方式中，在所述确定所述目标振动信号对应的候选气缸之后，还包括：
针对任意一个候选气缸，若基于所述任意一个候选气缸与相位时刻之间的第三映射关系，确定出所述目标相位时刻对应的候选气缸，则将确定出的候选气缸作为所述天然气发动机中的故障气缸。
在一种可能的实现方式中，所述目标工作周期的起始时间是根据所述天然气发动机中的活塞处于上止点位置时的时间确定的。
在一种可能的实现方式中，所述目标异响故障类型包括以下至少一种：进气门异响，排气门异响，连杆衬套磨损，活塞敲击和活塞撞气门。
第二方面，本公开提供一种天然气发动机检测装置，包括：
监控模块，用于在天然气发动机的每个工作周期中对所述天然气发动机的振动信号进行监控；
确定模块，用于若监控到有目标振动信号，则基于所述目标振动信号的产生时间和目标工作周期的起始时间，确定目标相位时刻，其中所述目标振动信号是幅值大于预设的幅值阈值的振动信号，所述目标工作周期是所有气缸完成一次四冲程的时长；
映射模块，用于基于预设的相位时刻与异响故障类型之间的第一映射关系，确定所述目标相位时刻对应的目标异响故障类型。
在一种可能的实现方式中，所述确定模块具体用于：
基于所述目标振动信号的产生时间和目标工作周期的起始时间，确定在所述目标工作周期中产生所述目标振动信号的时间间隔；
根据所述时间间隔与单位时间对应的参考相位值，确定所述目标振动信号对应的目标相位时刻。
在一种可能的实现方式中，所述映射模块还用于：
基于预设的振动信号与候选气缸之间的第二映射关系，确定所述目标振动信号对应的候选气缸；
所述映射模块具体用于：
针对任意一个候选气缸，若基于与所述任意一个候选气缸绑定的所述第一映射关系，确定出所述目标相位时刻对应的异响故障类型，则将确定出的异响故障类型作为所述目标异响故障类型。
在一种可能的实现方式中，所述映射模块还用于：
针对任意一个候选气缸，若基于所述任意一个候选气缸与相位时刻之间的第三映射关系，确定出所述目标相位时刻对应的候选气缸，则将确定出的候选气缸作为所述天然气发动机中的故障气缸。
在一种可能的实现方式中，所述目标工作周期的起始时间是根据所述天然气发动机中的活塞处于上止点位置时的时间确定的。
在一种可能的实现方式中，所述目标异响故障类型包括以下至少一种：进气门异响，排气门异响，连杆衬套磨损，活塞敲击和活塞撞气门。
第三方面，本公开实施例提供一种天然气发动机检测设备，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有可在所述处理器上运行的计算机程序，当所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器实现第一方面任一项所述的方法。
第四方面，本公开实施例提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现第一方面任一项所述的方法。
附图说明
为了更清楚地说明本公开实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是根据示例性实施例示出的应用场景示意图；
图2是根据示例性实施例示出的爆震传感器安装示意图；
图3是根据示例性实施例示出的天然气发动机检测方法的流程图；
图4是根据示例性实施例示出的确定目标相位时刻的流程图；
图5A是根据示例性实施例示出的转速信号的示意图；
图5B是根据示例性实施例示出的转速信号的示意图；
图6是根据示例性实施例示出的气缸运行相位时刻的示意图；
图7是根据示例性实施例示出的目标异响故障类型的示意图；
图8是根据示例性实施例示出的确定目标异响故障类型的整体示意图；
图9是根据示例性实施例示出的天然气发动机检测装置的示意图；
图10是根据示例性实施例示出的天然气发动机检测设备的示意图。
具体实施方式
为了使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本公开作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本公开的保护范围。
下面对文中出现的一些词语进行解释：
1、本公开实施例中术语“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
2、本公开的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本公开的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
3、异响：发动机出现的不正常的噪声，多数情况下具有一定的规律性和随机性。
4、上止点位置(Top Dead Center，简称TDC)：这是活塞运动的最高点，也是活塞与汽缸顶部最接近的位置。在该位置上，活塞改变方向并准备开始向下运动。
5、爆震传感器的作用是监测发动机燃烧室内的压力变化，及时检测和识别爆震现象，并通过与发动机电控系统的配合，采取相应的措施来预防和避免发动机爆震带来的损害。
6、怠速工况(Idle condition)是指发动机在没有施加负载或驱动力的情况下以最低转速稳定运行的状态。在怠速工况下，发动机仅提供足够的动力来维持其正常运转和执行辅助功能，如发电机、润滑系统、冷却系统等。
7、ECU是指引擎控制单元(Engine Control Unit)或称为电子控制单元。它是一种用于管理和控制发动机功能的电子设备。
本公开实施例描述的应用场景是为了更加清楚的说明本公开实施例的技术方案，并不构成对于本公开实施例提供的技术方案的限定，本领域普通技术人员可知，随着新应用场景的出现，本公开实施例提供的技术方案对于类似的技术问题，同样适用。其中，在本公开的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在生活中，天然气发动机逐渐应用于各种电子设备上，例如应用于车辆上。因此，天然气发动机与我们的生活息息相关。
但是，相关技术中，对天然气发动机进行故障检测时，需要由专业人员，使用专业设备才能检测天然气发动机是否发生故障，因此，相关技术中对天然气发动机进行故障检测的方式较为繁琐，并且，一般情况下都是在天然气发动机发生故障后，才去对进行检测，则相关技术中不能及时检测到天然气发动机的故障。
因此，为了解决上述问题，本公开提供了一种天然气发动机检测方法、装置、设备及存储介质，用以实时监控天然气发动机的运行状态，若检测到发生异响则为用户进行预警提醒。
首先参阅图1，其为本公开实施例的应用场景示意图，包括天然气发动机11、爆震传感器12、天然气发动机检测设备13；
其中，爆震传感器12用于获取天然气发动机11的振动信号，将振动信号传输至天然气发动机检测设备13；
天然气发动机检测设备13用于在天然气发动机的每个工作周期中对天然气发动机的振动信号进行监控；若监控到有目标振动信号，则基于目标振动信号的产生时间和目标工作周期的起始时间，确定目标相位时刻；基于预设的相位时刻与异响故障类型之间的第一映射关系，确定目标相位时刻对应的目标异响故障类型。
可选的，本公开实施例中天然气发动机检测设备13可以为ECU(Engine ControlUnit)引擎控制单元。
实施中，本公开实施例检测到振动信号的幅值大于预设的幅值阈值时，确定监控到目标振动信号。
需要说明的是，天然气发动机在运行时会产生振动信号。
本公开实施例通过将爆震传感器安装在天然气发动机的气缸机体上，采集天然气发动机的振动信号。
示例性的，若天然气发动机为6个气缸类型的发动机，则可以将爆震传感器安装在机体第2缸和机体第5缸上，如图2所示。
其中，机体第1缸、机体第2缸和机体第3缸为前侧气缸，机体第4缸、机体第5缸和机体第6缸为后侧气缸。
需要说明的是，本公开实施例并不限制爆震传感器安装的气缸机体位置。
本公开实施例中，提供了一种天然气发动机检测方法，本公开基于同一构思，还提供了一种天然气发动机检测装置、一种天然气发动机检测设备以及一种计算机可读存储介质。
本公开实施例中，下面通过具体的实施例对本公开提供的一种天然气发动机检测方法进行说明，如图3所示，包括：
步骤S301、在天然气发动机的每个工作周期中对天然气发动机的振动信号进行监控；
本公开实施例通过爆震传感器获取天然气发动机中气缸的振动信号。
实施中，若天然气发动机存在气缸零部件故障造成的异响，会存在明显的异常振动信号。
可选的，本公开实施例根据爆震传感器采集的电压信号，将电压信号转换为振动信号，并传输给引擎控制单元。
其中，在爆震传感器中，通过滤波电路对获取的电压信号进行处理，将电压信号输入PC机(个人计算机)，得到PC机输出的振动信号。
需要说明的是，在天然气发动机出现振动或敲缸时，爆震传感器中的压电陶瓷产生一个电压峰值，其值随着天然气发动机的振动程度或敲缸程度的增强而升高，则通过检测振动信号能够检测天然气发送机是否出现异常。
可选的，为保证获取的振动信号的准确性，本公开可以在以下至少一种情况时获取天然气发动机的振动信号：
情况1、天然气发动机处于怠速工况；
情况2、天然气发动机的冷却液温度大于预设温度；
示例性的，预设温度可以为40℃。
需要说明的是，爆震传感器的分析频率为20480HZ，对应的采样频率在40960HZ以上。
步骤S302、若监控到有目标振动信号，则基于目标振动信号的产生时间和目标工作周期的起始时间，确定目标相位时刻；
其中目标振动信号是幅值大于预设的幅值阈值的振动信号；
本公开实施例中，目标工作周期是天然气发动机中所有气缸完成一次四冲程的时长；
参阅图4所示，本公开实施例一种确定目标相位时刻的流程图，具体步骤如下所示：
步骤S401、基于目标振动信号的产生时间和目标工作周期的起始时间，确定在目标工作周期中产生目标振动信号的时间间隔；
可选的，本公开实施例中，目标工作周期的起始时间是根据天然气发动机中的活塞处于上止点位置时的时间确定的。
示例性的，本公开实施例将机体第1缸中的活塞处于上止点位置时的时间作为目标工作周期的起始时间。
其中，本公开实施例通过磁电传感器检测气缸的活塞处于上止点位置。
可选的，本公开实施例中，磁电传感器通过检测天然气发动机中齿轮的转速信号，确定天然气发动机中气缸的上止点位置。
实施中，本公开实施例根据天然气发动机中齿轮对应的转速信号中，该齿轮的缺齿信号位置，确定天然气发动机中气缸的上止点位置。
需要说明的是，天然发动机中齿轮对应的转速信号中包括的缺齿信号，是根据该齿轮上的缺齿位置获得的，则该齿轮在运行时，通过磁电传感器对包含缺齿位置的齿轮进行检测，获得包含缺齿信号的转速信号。
实施中，根据缺齿信号在转速信号中的位置，可以确定缺齿信号位置。
需要说明的是，本公开实施例中的转速信号形式可以为方波信号。
本公开实施例转速信号示意图。其中，如图5A所示为齿轮旋转一周出现的两个缺齿信号，如图5B所示为针对其中一个缺齿信号，将缺齿位置后第12个方波信号的位置，确定为天然气发动机中机体第1缸的上止点位置。
本公开实施例中，磁电传感器对上止点位置进行实时检测，在检测到上止点位置后，向引擎控制单元发送信号，则引擎控制单元获取到目标工作周期的起始时间。
步骤S402、根据时间间隔与单位时间对应的参考相位值，确定目标振动信号对应的目标相位时刻。
可选的，本公开实施例中通过公式一确定目标相位时刻：
其中，Y表示目标相位时刻，Y的单位为：度(°)；S表示时间间隔；表示单位时间对应的参考相位值，T表示工作循环周期，T的单位为：秒(s)；
T＝(120/n)，n表示天然气发动机的转速。
需要说明的是，本公开实施例中通过磁电传感器采集天然气发动机的转速。
其中，720°为天然气发动机中的一个气缸工作一个完整周期的相位。
需要说明的是，天然气发动机中的一个气缸完成一次四冲程的时长，为一个气缸工作的一个完整周期。
基于上述过程，可以确定天然气发动机发生异响时对应的目标相位时刻。
步骤S303、基于预设的相位时刻与异响故障类型之间的第一映射关系，确定目标相位时刻对应的目标异响故障类型。
实施中，由于天然气发动机中各个气缸都同时处于运行状态，且所有气缸绑定的第一映射关系中，存在一个相位时刻对应两个不同的目标异响故障类型的现象，则基于确定的目标相位时刻，若直接根据天然气发动机中所有气缸绑定的第一映射关系确定目标异响故障类型，则可能会得到两个不同的目标异响故障类型的结果。
本公开通过对天然气发动机中所有气缸绑定的第一映射关系进行分析，提供一种避免上述问题的方法：在天然气发动机中所有气缸中确定候选气缸，基于确定的目标相位时刻，根据候选气缸绑定的第一映射关系，能够确定一个目标异响故障类型的结果。
其中，候选气缸绑定的第一映射关系中，一个相位时刻只对应一个目标异响故障类型。
因此，本公开实施例在确定目标异响故障类型之前，还可以基于目标振动信号，确定目标振动信号对应的候选气缸。
其中，候选气缸为天然气发动机中可能发生目标异响故障类型的气缸。
可选的，本公开实施例通过如下方式确定目标振动信号对应的候选气缸：基于预设的振动信号与候选气缸之间的第二映射关系，确定目标振动信号对应的候选气缸。
实施中，本公开实施例根据爆震传感器在气缸机体的安装位置，预先设定振动信号与候选气缸之间的第二映射关系。
实施中，基于如图2所示，若天然气发动机包含6个气缸，且第1爆震传感器和第2爆震传感器分别安装在机体第2缸和机体第5缸的位置上，则可以由第1爆震传感器检测机体第1缸、机体第2缸和机体第3缸的第1振动信号，由第2爆震传感器检测机体第4缸、机体第5缸和机体第6缸的第2振动信号。
则可以预先设定第1爆震传感器检测的第1振动信号，与机体第1缸、机体第2缸和机体第3缸之间的第二映射关系；预先设定第2爆震传感器检测的第2振动信号，与机体第4缸、机体第5缸和机体第6缸之间的第二映射关系。
需要说明的是，本公开对爆震传感器的安装位置并不限制，则对振动信号与参考气缸之间的第二映射关系并不限制，可以根据爆震传感器安装的实际气缸位置预先设定振动信号与候选气缸之间的第二映射关系。
本公开实施例中，基于如图2，若引擎控制单元在检测到机体第2缸上的爆震传感器采集的振动信号中，存在目标振动信号时，则确定机体第1缸、机体第2缸和机体第3缸中存在气缸发生异响，则机体第1缸、机体第2缸和机体第3缸为候选气缸；若控制单元13在检测到机体第5缸上的爆震传感器采集的振动信号中，存在目标振动信号时，则确定机体第4缸、机体第5缸和机体第6缸中存在气缸发生异响，则机体第4缸、机体第5缸和机体第6缸为候选气缸。
可选的，若引擎控制单元在检测到机体第2缸和机体第5缸上的爆震传感器采集的振动信号中，均存在目标振动信号时；
则本公开实施例可以对机体第2缸上的爆震传感器采集的目标振动信号的幅值，和机体第5缸上的爆震传感器采集的目标振动信号的幅值进行比较，若机体第2缸上的爆震传感器采集的目标振动信号对应的幅值，大于机体第5缸上的爆震传感器采集的目标振动信号对应的幅值，则确定机体第1缸、机体第2缸和机体第3缸中存在气缸发生异响，则确定机体第1缸、机体第2缸和机体第3缸为候选气缸。
其中，机体第1缸、机体第2缸和机体第3缸为天然气发动机中的前侧气缸，机体第4缸、机体第5缸和机体第6缸为天然气发动机中的后侧气缸。
则基于上述确定候选气缸的过程，本公开实施例中得到的候选气缸不会同时属于前侧气缸和后侧气缸，候选气缸仅可以为前侧气缸或者为后侧气缸。
基于上述过程，本公开实施例确定基于预设的振动信号与候选气缸之间的第二映射关系，确定目标振动信号对应的候选气缸。
可选的，本公开基于上述确定的候选气缸，通过如下方式执行步骤S303：针对任意一个候选气缸，若基于与任意一个候选气缸绑定的第一映射关系，确定出目标相位时刻对应的异响故障类型，则将确定出的异响故障类型作为目标异响故障类型。
一种可选的实施方式中，若候选气缸属于前侧气缸，则候选气缸绑定的第一映射关系可以如表1所示：
表1
表1中，x表示为相位时刻的识别公差带，可以预先人为设置，θ1表示排气门晚关时间对应的相位，θ2表示进气门晚关时间对应的相位，[y1,y2]表示进气冲程中段对应的相位时刻。
需要说明的是，本公开实施例中排气门晚关时间和进气门晚关时间均与发动机的机型相关，且排气门晚关时间，进气门晚关时间和进气冲程中段对应的相位时刻都可以是预先设定的。
示例性的，进气冲程中段对应的相位时刻[y1,y2]中，y1可以预设为430°，y2可以预设为470°。
本公开实施例基于上述表1，可以确定目标异响故障类型。
另一种可选的实施方式中，若候选气缸属于后侧气缸，则候选气缸绑定的第一映射关系可以如表2所示：
表2
其中，表2中各个参数的原理参阅表1对应的解释，本公开在此不再赘述。需要说明的是，本公开在将目标相位时刻与预设的第一映射关系进行匹配时，一种可选的实施方式是基于目标相位时刻依次与各个第一映射关系进行匹配；另一种可选的实施方式是基于目标相位时刻同时与多个第一映射关系进行匹配。本公开对此不作限制。
示例性的，基于目标相位时刻依次与各个第一映射关系进行匹配时，若不符合当前匹配的第一映射关系，则与其他第一映射关系依次进行匹配，若匹配成功则确定第一映射关系中对应的异响故障类型，为目标异响故障类型。
需要说明的是，本公开在检测到产生目标振动信号后，会得到该目标振动信号对应的一个目标相位时刻，通过将目标相位时刻与候选气缸对应的第一映射关系进行匹配，能够得到对应的一个目标异响故障类型。
本公开实施例基于上述表2，可以确定目标异响故障类型。
可选的，本公开在确定目标振动信号对应的候选气缸后，还可以根据目标相位时刻，在候选气缸中确定故障气缸。
其中，故障气缸为天然气发动机中发生目标异响故障类型的气缸。
可选的，本公开实施例根据如下方式确定故障气缸：
针对任意一个候选气缸，若基于所述任意一个候选气缸与相位时刻之间的第三映射关系，确定出所述目标相位时刻对应的候选气缸，则将确定出的候选气缸作为所述天然气发动机中的故障气缸。
需要说明的是，天然气发动机中每个气缸工作一个完整周期的相位都为720°，每两个气缸在工作中的相位都不相同。
实施中，天然气发动机中的气缸按照顺序进行工作，任意两个工作顺序相邻的气缸之间的相位差为120°。
示例性的，若天然气发动机中包括6个气缸，则可以按照机体第1缸，机体第5缸，机体第3缸，机体第6缸，机体第2缸和机体第4缸的顺序进行工作。
其中，在机体第1缸启动一个完整周期时，经过120°相位后，机体第5缸启动一个完整周期，则机体第1缸和机体第5缸之间的相位差为120°；在机体第5缸启动一个完整周期时，经过120°相位后，机体第3缸启动一个完整周期，则机体第5缸和机体第3缸之间的相位差为120°，以此类推。
如图6所示，本公开实施例一种各个气缸运行周期的相位示意图。其中，每个气缸在完整工作周期中运行时包括：压缩上止阶段，做功下止阶段，排气上止阶段和进气下止阶段，在完成进气下止阶段后气缸进入下一个循环工作周期中的压缩上止阶段。
一种可选的实施方式中，以目标工作周期中机体第1缸先工作为例，若候选气缸属于前侧气缸，则本公开实施例中候选气缸与相位时刻之间的第三映射关系可以如表3所示：
/>
表3
表3中，x表示为相位时刻的识别公差带，可以预先人为设置，θ1表示排气门晚关时间对应的相位，θ2表示进气门晚关时间对应的相位，[y1,y2]表示进气冲程中段对应的相位时刻。
需要说明的是，本公开实施例中排气门晚关时间和进气门晚关时间均与发动机的机型相关，且排气门晚关时间，进气门晚关时间和进气冲程中段对应的相位时刻都可以是预先设定的。
示例性的，进气冲程中段对应的相位时刻[y1,y2]中，y1可以预设为430°，y2可以预设为470°。
基于表3所示的第三映射关系，将目标振动信号对应的候选气缸作为故障气缸。
另一种可选的实施方式中，若候选气缸属于后侧气缸，则本公开实施例中候选气缸与相位时刻之间的第三映射关系可以如表4所示：
表4
其中，表4中各个参数的原理参阅表3对应的解释，本公开在此不再赘述。示例性的，若目标相位时刻为0°，则根据预设的振动信号与候选气缸之间的第二映射关系确定候选气缸，根据候选气缸绑定的第一映射关系，可以确定目标异响故障类型为：活塞敲击；以及根据候选气缸与相位时刻之间的第三映射关系，将目标相位时刻对应的候选气缸作为故障气缸，则故障气缸为：机体第1缸。
如图7所示，本公开实施例一种与气缸绑定的第一映射关系的示意图。以机体第1缸为例，在不同相位时刻(如图6中的“角度”)对应不同的异响故障类型。
可选的，本公开实施例中，基于确定的目标异响故障类型和故障气缸，向用户提示目标异响故障类型以及对应的故障气缸。
一种可选的实施方式中，控制单元向显示设备发送提示信号，其中提示信号中携带有目标异响故障类型以及对应的故障气缸，则显示设备根据提示信号向用户进行提示。
实施中，若天然气发动机应用于车辆，则本公开实施例可以通过仪表盘向用户进行预警提示。则在控制单元确定目标异响故障类型以及对应的故障气缸后，控制单元向仪表盘发送提示信号，通过仪表盘展示目标异响故障类型以及对应的故障气缸。
可选的，本公开实施例可以在仪表盘上显示目标异响故障类型对应的故障码。
示例性的，本公开实施例可以在仪表盘显示“001，E1”，表示1气缸机体发生的目标异响故障类型为进气门异响。
参阅图8，本公开提供一种确定目标异响故障类型的整体示意图。本公开实施例根据天然气发动机运行时气缸发生的振动，通过爆震传感器检测天然气发动机的振动信号，检测是否存在目标振动信号，在检测到目标振动信号后，根据目标振动信号确定候选气缸，以及根据目标振动信号确定目标相位时刻，判断天然气发动机的发生的目标异响故障类型，并向用户提示发生的目标异响故障类型。其中，若检测到目标振动信号，但未确定出目标异响故障类型，则确定异响故障类型为其他类型，并且向用户提示发生其他类型的异响故障。
实施中，若确定异响故障类型为其他类型，则还可以在仪表盘中显示其他类型对应的故障码。
在一些实施例中，基于相同的发明构思，本公开实施例还提供一种天然气发动机检测装置，由于该装置即是本公开实施例中的方法中的装置，并且该装置解决问题的原理与该方法相似，因此该装置的实施可以参见方法的实施，重复之处不再赘述。
参阅图9，上述装置包括以下模块：
监控模块901、用于在天然气发动机的每个工作周期中对所述天然气发动机的振动信号进行监控；
确定模块902、用于若监控到有目标振动信号，则基于所述目标振动信号的产生时间和目标工作周期的起始时间，确定目标相位时刻，其中所述目标振动信号是幅值大于预设的幅值阈值的振动信号，所述目标工作周期是所有气缸完成一次四冲程的时长；
映射模块903、用于基于预设的相位时刻与异响故障类型之间的第一映射关系，确定所述目标相位时刻对应的目标异响故障类型。
作为一种可选的实施方式，所述确定模块902，具体用于：
基于所述目标振动信号的产生时间和目标工作周期的起始时间，确定在所述目标工作周期中产生所述目标振动信号的时间间隔；
根据所述时间间隔与单位时间对应的参考相位值，确定所述目标振动信号对应的目标相位时刻。
在一种可能的实现方式中，所述确定映射模块903还用于：
基于预设的振动信号与候选气缸之间的第二映射关系，确定所述目标振动信号对应的候选气缸；
所述确定映射模块903具体用于：
针对任意一个候选气缸，若基于与所述任意一个候选气缸绑定的所述第一映射关系，确定出所述目标相位时刻对应的异响故障类型，则将确定出的异响故障类型作为所述目标异响故障类型。
在一种可能的实现方式中，所述确定映射模块903还用于：
针对任意一个候选气缸，若基于与所述任意一个候选气缸绑定的所述第三映射关系，确定出所述目标相位时刻对应的候选气缸，则将确定出的候选气缸作为所述天然气发动机中的故障气缸。
在一种可能的实现方式中，所述目标工作周期的起始时间是根据所述天然气发动机中的活塞处于上止点位置时的时间确定的。
在一种可能的实现方式中，所述目标异响故障类型包括以下至少一种：进气门异响，排气门异响，连杆衬套磨损，活塞敲击和活塞撞气门。
在一些实施例中，基于相同的发明构思，本公开实施例中还提供了一种电子设备，该设备可以实现前文论述的天然气发动机检测功能，请参考图10，该设备包括处理器1001和存储器1002，其中所述存储器1002用于存储程序指令；
所述处理器1001调用所述存储器中存储的程序指令，通过运行所述程序指令以实现：
在天然气发动机的每个工作周期中对所述天然气发动机的振动信号进行监控；
若监控到有目标振动信号，则基于所述目标振动信号的产生时间和目标工作周期的起始时间，确定目标相位时刻，其中所述目标振动信号是幅值大于预设的幅值阈值的振动信号，所述目标工作周期是所有气缸完成一次四冲程的时长；
基于预设的相位时刻与异响故障类型之间的第一映射关系，确定所述目标相位时刻对应的目标异响故障类型。
作为一种可选的实施方式，所述处理器1001，具体用于：
基于所述目标振动信号的产生时间和目标工作周期的起始时间，确定在所述目标工作周期中产生所述目标振动信号的时间间隔；
根据所述时间间隔与单位时间对应的参考相位值，确定所述目标振动信号对应的目标相位时刻。
作为一种可选的实施方式，所述处理器1001，还用于：
基于预设的振动信号与候选气缸之间的第二映射关系，确定所述目标振动信号对应的候选气缸；
所述处理器1001具体用于：
针对任意一个候选气缸，若基于与所述任意一个候选气缸绑定的所述第一映射关系，确定出所述目标相位时刻对应的异响故障类型，则将确定出的异响故障类型作为所述目标异响故障类型。
作为一种可选的实施方式，所述处理器1001，还用于：
针对任意一个候选气缸，若基于所述任意一个候选气缸与相位时刻之间的第三映射关系，确定出所述目标相位时刻对应的候选气缸，则将确定出的候选气缸作为所述天然气发动机中的故障气缸。
作为一种可选的实施方式，目标工作周期的起始时间是根据所述天然气发动机中的活塞处于上止点位置时的时间确定的。
作为一种可选的实施方式，所述目标异响故障类型包括以下至少一种：进气门异响，排气门异响，连杆衬套磨损，活塞敲击和活塞撞气门。
本领域内的技术人员应明白，本公开的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本公开可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本公开可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本公开是参照根据本公开的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
显然，本领域的技术人员可以对本公开进行各种改动和变型而不脱离本公开的精神和范围。这样，倘若本公开的这些修改和变型属于本公开权利要求及其等同技术的范围之内，则本公开也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (10)
1.一种天然气发动机检测方法，其特征在于，所述方法包括：
在天然气发动机的每个工作周期中对所述天然气发动机的振动信号进行监控；
若监控到有目标振动信号，则基于所述目标振动信号的产生时间和目标工作周期的起始时间，确定目标相位时刻，其中所述目标振动信号是幅值大于预设的幅值阈值的振动信号，所述目标工作周期是所有气缸完成一次四冲程的时长；
基于预设的相位时刻与异响故障类型之间的第一映射关系，确定所述目标相位时刻对应的目标异响故障类型。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述目标振动信号的产生时间和目标工作周期的起始时间，确定目标相位时刻，包括：
基于所述目标振动信号的产生时间和目标工作周期的起始时间，确定在所述目标工作周期中产生所述目标振动信号的时间间隔；
根据所述时间间隔与单位时间对应的参考相位值，确定所述目标振动信号对应的目标相位时刻。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述确定所述目标相位时刻对应的目标异响故障类型之前，还包括：
基于预设的振动信号与候选气缸之间的第二映射关系，确定所述目标振动信号对应的候选气缸；
所述基于预设的相位时刻与异响故障类型之间的第一映射关系，确定所述目标相位时刻对应的目标异响故障类型，包括：
针对任意一个候选气缸，若基于与所述任意一个候选气缸绑定的所述第一映射关系，确定出所述目标相位时刻对应的异响故障类型，则将确定出的异响故障类型作为所述目标异响故障类型。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述确定所述目标振动信号对应的候选气缸之后，还包括：
针对任意一个候选气缸，若基于所述任意一个候选气缸与相位时刻之间的第三映射关系，确定出所述目标相位时刻对应的候选气缸，则将确定出的候选气缸作为所述天然气发动机中的故障气缸。
5.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述目标工作周期的起始时间是根据所述天然气发动机中的活塞处于上止点位置时的时间确定的。
6.如权利要求1-5任一项所述的方法，其特征在于，所述目标异响故障类型包括以下至少一种：进气门异响，排气门异响，连杆衬套磨损，活塞敲击和活塞撞气门。
7.一种发动机控制装置，其特征在于，该装置包括：
监控模块，用于在天然气发动机的每个工作周期中对所述天然气发动机的振动信号进行监控；
确定模块，用于若监控到有目标振动信号，则基于所述目标振动信号的产生时间和目标工作周期的起始时间，确定目标相位时刻，其中所述目标振动信号是幅值大于预设的幅值阈值的振动信号，所述目标工作周期是所有气缸完成一次四冲程的时长；
映射模块，用于基于预设的相位时刻与异响故障类型之间的第一映射关系，确定所述目标相位时刻对应的目标异响故障类型。
8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述确定模块，具体用于：
基于所述目标振动信号的产生时间和目标工作周期的起始时间，确定在所述目标工作周期中产生所述目标振动信号的时间间隔；
根据所述时间间隔与单位时间对应的参考相位值，确定所述目标振动信号对应的目标相位时刻。
9.一种天然气发动机检测设备，其特征在于，包括：处理器；用于存储处理器可执行指令的存储器；其中，所述处理器通过运行所述可执行指令以实现权利要求1至6任一项所述方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质内存储有计算机程序，其特征在于：所述计算机程序被处理器执行时，实现权利要求1至6任一项所述的方法。
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