EA030515B1 - Системы и способы диагностики вспомогательного оборудования, связанного с двигателем - Google Patents

Системы и способы диагностики вспомогательного оборудования, связанного с двигателем Download PDF

Info

Publication number
EA030515B1
EA030515B1 EA201490354A EA201490354A EA030515B1 EA 030515 B1 EA030515 B1 EA 030515B1 EA 201490354 A EA201490354 A EA 201490354A EA 201490354 A EA201490354 A EA 201490354A EA 030515 B1 EA030515 B1 EA 030515B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
frequency
auxiliary equipment
engine
frequency content
controller
Prior art date
Application number
EA201490354A
Other languages
English (en)
Other versions
EA201490354A1 (ru
Inventor
Аджит Кумар
Сомакумар Рамачандрапаникер
Пол Флинн
Ариджит Банерджи
Рупам Мухерджи
Original Assignee
Дженерал Электрик Компани
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Дженерал Электрик Компани filed Critical Дженерал Электрик Компани
Publication of EA201490354A1 publication Critical patent/EA201490354A1/ru
Publication of EA030515B1 publication Critical patent/EA030515B1/ru

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D29/00—Controlling engines, such controlling being peculiar to the devices driven thereby, the devices being other than parts or accessories essential to engine operation, e.g. controlling of engines by signals external thereto
    • F02D29/06—Controlling engines, such controlling being peculiar to the devices driven thereby, the devices being other than parts or accessories essential to engine operation, e.g. controlling of engines by signals external thereto peculiar to engines driving electric generators
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/42—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by the architecture of the hybrid electric vehicle
    • B60K6/46—Series type
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W20/00—Control systems specially adapted for hybrid vehicles
    • B60W20/50—Control strategies for responding to system failures, e.g. for fault diagnosis, failsafe operation or limp mode
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0097—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents using means for generating speed signals
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1497—With detection of the mechanical response of the engine
    • F02D41/1498—With detection of the mechanical response of the engine measuring engine roughness
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/22—Safety or indicating devices for abnormal conditions
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/22—Safety or indicating devices for abnormal conditions
    • F02D41/221—Safety or indicating devices for abnormal conditions relating to the failure of actuators or electrically driven elements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00—Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/18—Propelling the vehicle
    • B60W30/20—Reducing vibrations in the driveline
    • B60W2030/206—Reducing vibrations in the driveline related or induced by the engine
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/24—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
    • F02D41/26—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using computer, e.g. microprocessor
    • F02D41/28—Interface circuits
    • F02D2041/286—Interface circuits comprising means for signal processing
    • F02D2041/288—Interface circuits comprising means for signal processing for performing a transformation into the frequency domain, e.g. Fourier transformation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00—Input parameters for engine control
    • F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/10—Parameters related to the engine output, e.g. engine torque or engine speed
    • F02D2200/1002—Output torque
    • F02D2200/1004—Estimation of the output torque
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00—Input parameters for engine control
    • F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/10—Parameters related to the engine output, e.g. engine torque or engine speed
    • F02D2200/1006—Engine torque losses, e.g. friction or pumping losses or losses caused by external loads of accessories
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00—Input parameters for engine control
    • F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/10—Parameters related to the engine output, e.g. engine torque or engine speed
    • F02D2200/101—Engine speed
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00—Input parameters for engine control
    • F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/10—Parameters related to the engine output, e.g. engine torque or engine speed
    • F02D2200/1012—Engine speed gradient
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2250/00—Engine control related to specific problems or objectives
    • F02D2250/18—Control of the engine output torque
    • F02D2250/24—Control of the engine output torque by using an external load, e.g. a generator
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62—Hybrid vehicles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
  • Control Of Eletrric Generators (AREA)
  • Hybrid Electric Vehicles (AREA)
  • Testing Of Engines (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Testing And Monitoring For Control Systems (AREA)

Abstract

Предлагаются способы и системы для двигателя (110) и связанного с ним вспомогательного оборудования (130, 140). Состояние вспомогательного оборудования (130, 140) может быть диагностировано на основе информации, предоставленной сигналами от генератора (120), функционально связанного со вспомогательным оборудованием (130, 140), и/или другими сигналами, связанными с двигателем (110). Могут распознаваться различные типы износа на основе различимых характеристик в упомянутой информации. Износ компонента вспомогательного оборудования (130, 140) может быть выявлен, чтобы уменьшить задержку, вызванную техническим обслуживанием двигателя.

Description

Настоящее изобретение будет понятно из последующего описания вариантов его осуществления со ссылками на приложенные чертежи.
Фиг. 1 иллюстрирует один из примеров осуществления системы транспортного средства (например, системы локомотива), содержащей двигатель и генератор (генератор переменного тока) и показанной в виде рельсового транспортного средства, сконфигурированного для перемещения по рельсам посредством колес.
Фиг. 2 иллюстрирует один из примеров осуществления двигателя и генератора, показанного на фиг. 1, которые функционально связаны с различным вспомогательным оборудованием 140 и тяговыми двигателями.
Фиг. 3 иллюстрирует один из примеров формирования частотного содержания на основе отсчитываемого во времени параметра соединительной линии постоянного тока.
Фиг. 4 иллюстрирует пример "исправного" и "неисправного" частотного содержания.
Фиг. 5 иллюстрирует пример обнаружения диагностической логикой контроллера неисправного состояния в частотном содержании параметра соединительной линии постоянного тока.
Фиг. 6 иллюстрирует пример выявления износа конкретной вспомогательной системы.
Фиг. 7 иллюстрирует пример диагностики состояния вспомогательного оборудования с использованием банка настроенных полосовых фильтров.
Подробное описание изобретения
Варианты осуществления настоящего изобретения относятся к системам и способам диагностики вспомогательного оборудования, связанного с двигателем. Предлагаются также диагностические комплекты для выполнения упомянутых способов. Двигатель может входить в состав транспортного средства, например, системы локомотива. Другие подходящие типы двигателей могут включать автомобили, внедорожные транспортные средства, горное оборудование, самолет и морские суда. Другие варианты осуществления настоящего изобретения могут применяться для стационарных двигателей, таких как ветряные турбины или генераторы мощности. Двигатель может представлять собой дизельный двигатель или может сжигать другое топливо или топливную смесь. Такие альтернативные виды топлива могут включать бензин, керосин, биодизельное топливо, природный газ и этанол, а также комбинации перечисленного. В подходящих двигателях может использоваться воспламенение сжатием и/или искровое зажигание. Упомянутые транспортные средства могут содержать двигатель, компоненты которого могут изнашиваться в процессе эксплуатации.
Кроме того, в вариантах осуществления изобретения используют данные генератора, например измеренные электрические параметры генератора, или данные генератора (например, профиль крутящего момента), полученные на основе измеренных электрических параметров генератора и/или параметров двигателя (например, частоты вращения), для диагностики состояния вспомогательного оборудования и для различения состояний соответствующих компонентов двигателя и вспомогательного оборудования.
При поиске конкретных типов износа двигателя он может приводиться в определенные рабочие условия, состояние или режим работы. Например, диагностика двигателя может происходить в состоянии самозагрузки как части процедуры проверки, в состоянии установки динамического торможения или в состоянии установившегося режима работы двигателя. Аналогично, при поиске конкретных типов износа вспомогательного оборудования вспомогательная система может быть переведена в определенные рабочие условия, состояние или режим работы. Способы диагностики и прогноза, описанные в настоящем документе, могут использоваться для анализа тенденций, сравнения различий между цилиндрами, выполнения процедур проверки, подтверждения необходимости ремонта и помощи в ремонте. Альтернативно, данные генератора и/или двигателя могут отсчитываться и анализироваться при достижении двигателем определенного режима работы или состояния во время его нормальной работы.
Фиг. 1 иллюстрирует один из примеров осуществления системы 100 транспортного средства (например, системы локомотива), в данном случае показанного в виде рельсового транспортного средства 106, сконфигурированного для перемещения по рельсам 102 с помощью колес 108. Как показано на фиг. 1, рельсовое транспортное средство 106 содержит двигатель 110, функционально связанный с генератором (генератором переменного тока) 120. Транспортное средство 106 содержит тяговые двигатели 130, функционально связанные с генератором 120 и предназначенные для приведения в движение колес 108. Транспортное средство 106 также содержит различные вспомогательные системы или оборудование 140, функционально связанные с генератором 120 или двигателем 110 (например, с вращающимся валом 111 двигателя, см. фиг. 2), для выполнения различных функций. Хотя на фиг. 1 тяговые двигатели 130 обозначены отдельно, в настоящем описании они рассматриваются как тип вспомогательного оборудования.
Транспортное средство 106 также содержит контроллер 150 для управления различными компонентами, связанными с системой 100 транспортного средства. В одном из примеров изобретения контроллер 150 включает компьютерную систему управления. В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения упомянутая компьютерная система управления является в основном программной и содержит процессор, например процессор 152, сконфигурированный для исполнения компьютерных инструкций. Контроллер 150 может содержать блоки управления двигателем (engine control units, ECU), при этом
- 2 030515
система управления может быть распределена между всеми блоками ECU. Контроллер 150 также содержит машиночитаемый носитель для хранения данных, например, память 154, содержащую инструкции (например, исполняемые компьютером инструкции), обеспечивающие возможность бортового контроля и управления работой рельсового транспортного средства. Память 154 может включать энергозависимое или энергонезависимое запоминающее устройство. В соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения упомянутый контроллер может быть реализован аппаратно, например, на основе цифровых сигнальных процессоров (digital signal processors, DSP) или других аппаратных логических схем для выполнения различных функций, описанных в настоящем документе.
Контроллер может следить за контролем и управлением системой 100 транспортного средства. Контроллер может принимать сигнал от датчика 160 частоты вращения двигателя или от различных датчиков 170 генератора для определения рабочих параметров и рабочих условий и в соответствии с этим регулировать различные приводы 162 двигателя для управления рельсовым транспортным средством 106. В соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения упомянутый датчик частоты вращения включает зубчатое колесо датчика, соединенное с валом 111 двигателя, и датчик магнитного сопротивления для обнаружения прохождения зубца упомянутого колеса датчика вблизи датчика магнитного сопротивления. Например, упомянутый контроллер может принимать сигналы, представляющие различные параметры генератора, от различных датчиков генератора. Упомянутые параметры генератора могут включать напряжение в соединительной линии постоянного тока, ток в соединительной линии постоянного тока, напряжение возбуждения генератора, ток возбуждения генератора, выходное напряжение генератора и выходной ток генератора. В соответствии с различными другими вариантами осуществления настоящего изобретения могут использоваться также и другие параметры генератора. Соответственно, контроллер может управлять системой транспортного средства посредством передачи команд в различные компоненты, такие как тяговые двигатели, генератор переменного тока, клапаны цилиндров, дроссельная заслонка и т.п. Сигналы от датчиков 170 генератора могут быть сгруппированы и переданы по одному или более жгутам проводов, для уменьшения пространства, выделенного под проводку в системе 100 транспортного средства, и для защиты сигнальных проводов от механических повреждений и вибрации.
Упомянутый контроллер может включать также бортовые электронные средства диагностики для записи эксплуатационных характеристик двигателя. Эксплуатационные характеристики могут включать, например, измерения, полученные от датчиков 160 и 170. В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения упомянутые эксплуатационные характеристики могут сохраняться в базе данных в памяти 154. В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения текущие эксплуатационные характеристики могут сравниваться с предыдущими эксплуатационными характеристиками для определения тенденций изменения рабочих параметров двигателя и/или вспомогательного оборудования.
Упомянутый контроллер может включать бортовые электронные средства диагностики для определения и записи потенциального износа и отказов компонентов системы 100 транспортного средства. Например, при обнаружении потенциально изношенного компонента, в памяти 154 может сохраняться определенный диагностический код. В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения уникальный диагностический код может соответствовать каждому типу износа, который может быть определен контроллером. Например, первый диагностический код может указывать на неисправность в цилиндре № 1 двигателя, второй диагностический код может указывать на неисправность в цилиндре №2 двигателя, третий диагностический код могут указывать на неисправность в одной из вспомогательных систем и т.д.
Упомянутый контроллер может быть связан с дисплеем 180, таким как дисплей интерфейса диагностики, обеспечивающий пользовательский интерфейс для рабочего персонала локомотива и персонала по обслуживанию. Контроллер может управлять двигателем в ответ на ввод оператора, выполняемый с помощью элементов 182 пользовательского управления, с помощью передачи команды для соответствующего регулирования различных приводов 162 двигателя. Примеры элементов 182 пользовательского управления могут включать элемент управления дроссельной заслонкой, элемент управления торможением, клавиатуру и выключатель электропитания. Кроме того, с помощью дисплея 180 оператору и/или персоналу по обслуживанию могут передаваться отчеты об эксплуатационных характеристиках двигателя и вспомогательного оборудования, например, диагностические коды, соответствующие изношенным компонентам.
Упомянутая система транспортного средства может содержать систему 190 связи, связанную с упомянутым контроллером. В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения система 190 связи может включать радиостанцию и антенну для приема и передачи голосовых сообщений и сообщений данных. Например, обмен данными может осуществляться между упомянутой системой транспортного средства и железнодорожным центром управления, другим локомотивом, спутником и/или путевым устройством, например, железнодорожной стрелкой. Например, контроллер может оценивать географические координаты системы транспортного средства с использованием сигналов GPS-приемника. В качестве другого примера, контроллер может передавать эксплуатационные характеристики двигателя и/или вспомогательного оборудования в центр управления с помощью сообщений, передаваемых из системы
- 3 030515
190 связи. В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения сообщение может передаваться системой 190 связи в центр управления в случае обнаружения износа компонента двигателя или вспомогательного оборудования, при этом может быть назначено техническое обслуживание системы транспортного средства.
Фиг. 2 иллюстрирует один из примеров осуществления двигателя 110 и генератора 120, показанных на фиг. 1, которые функционально связаны с различным вспомогательным оборудованием 140 (141, 142, 143, 144) и тяговыми двигателями 130. Различное вспомогательное механическое оборудование 144 может быть функционально связано с вращающимся валом 111 двигателя и приводиться им в движение. Другое вспомогательное оборудование 140 приводится в движение генератором 120 через выпрямитель 210, который формирует напряжение в соединительной линии постоянного тока для регуляторов 230 мощности. Примеры такого вспомогательного оборудования включают нагнетатель 141, компрессор 142 и вентилятор 143 радиатора. Тяговые двигатели 130 приводятся в движение генератором 120 через выпрямитель 210, который формирует напряжение в соединительной линии постоянного тока для инвертера 220. Такое вспомогательное оборудование 140, тяговые двигатели 130 и их реализации хорошо известны в настоящей области техники. В соответствии с некоторыми из вариантов осуществления настоящего изобретения генератор 120 в реальности может представлять собой один или более генераторов, например, главный генератор для приведения в действие тяговых двигателей 130 и вспомогательный генератор для приведения в действие части вспомогательного оборудования 140. Другие примеры вспомогательного оборудования включают турбокомпрессоры, насосы и системы охлаждения двигателя, решетки тормозных резисторов и системы накопления энергии.
Датчик 160 частоты вращения измеряет частоту вращения вала 111 двигателя во время работы. Датчик 171 в соединительной линии постоянного тока является датчиком генератора и способен, в соответствии с различными вариантами осуществления настоящего изобретения, измерять напряжение в соединительной линии постоянного тока, ток в соединительной линии постоянного тока или оба этих параметра. Датчик 172 возбуждения является датчиком генератора и способен измерять, в соответствии с различными вариантами осуществления настоящего изобретения, ток возбуждения генератора, напряжение возбуждения генератора или оба этих параметра. В соответствии с некоторыми из вариантов осуществления настоящего изобретения имеются датчики 173 и 174 генератора для измерения выходного напряжения и тока арматуры генератора, соответственно. В зависимости от параметров конкретного применения могут быть выбраны соответствующие коммерчески доступные датчики.
Как показано на фиг. 2, напряжение с выхода генератора 120 переменного тока выпрямляется диодным выпрямителем 210 для формирования напряжения в соединительной линии постоянного тока, которое подается в различные вспомогательные системы или оборудование посредством шины постоянного тока. Напряжение в соединительной линии постоянного тока приводит в действие некоторое вспомогательное оборудование (например, нагнетатель 141, компрессор 142 и вентилятор 143 радиатора) посредством регуляторов 230 мощности. Напряжение в соединительной линии постоянного тока приводит в действие тяговые двигатели 130 через инвертер 220.
Согласно одному из вариантов выполнения настоящего изобретения напряжение в соединительной линии постоянного тока измеряется датчиком 171 в соединительной линии постоянного тока и анализируется контроллером 150 для диагностики состояния вспомогательного оборудования на основе частотного содержания напряжения в соединительной линии постоянного тока. Для определения частотного содержания напряжения в соединительной линии постоянного тока может использоваться процедура 310 преобразования Фурье или процедура 320 полосовой фильтрации, как показано на фиг. 3. Для вспомогательных систем, которые работают с перерывами, могут использоваться методы частотно-временного анализа, такие как оконное преобразование Фурье или вейвлет-преобразование. Альтернативно, вместо напряжения в соединительной линии постоянного тока может измеряться и использоваться величина тока в соединительной линии постоянного тока. Контроллер 150 сконфигурирован для анализа одной или более составляющих частотного содержания, отделенного для конкретной вспомогательной системы, и диагностики состояния конкретной вспомогательной системы (например, вплоть до конкретного компонента вспомогательной системы). Согласно одному из вариантов выполнения настоящего изобретения двигатель 110 может быть сначала приведен в конкретные рабочие условия, состояние или режим до диагностики вспомогательного оборудования.
Контроллер 150 отсчитывает во времени упомянутый параметр соединительной линии постоянного тока и выполняет процедуру частотного анализа данных параметра соединительной линии постоянного тока. В соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения процедура частотного анализа представляет собой процедуру 310 преобразования Фурье (например, процедуру быстрого преобразования Фурье (Fast Fourier Transform, FFT)). В соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения упомянутая процедура частотного анализа представляет собой процедуру 320 полосовой фильтрации. Упомянутая процедура частотного анализа обеспечивает преобразование отсчитанного параметра соединительной линии постоянного тока во временной области в частотное содержание в частотной области. Различные частотные составляющие упомянутого частотного содержания могут включать частотную составляющую постоянного тока (нулевого порядка), фундаментальную частот- 4 030515
ную составляющую (первого порядка) и гармонические частотные составляющие (второго порядка, половинного порядка, третьего порядка и т.д.). Фундаментальные частоты для каждой соединенной вспомогательной системы могут отличаться в зависимости от скорости/режима работы вспомогательных систем. В соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения процедура преобразования Фурье и процедура полосовой фильтрации включают исполнение компьютерных инструкций процессором 152. Упомянутое частотное преобразование может выполняться над обработанными/полученными сигналами, например, в единицах киловольт-ампер (кВА) или киловатт (кВт), которые представляют собой произведение тока на напряжение, или над крутящим моментом в единицах кВт/частота сигнала.
Двигатель может иметь цилиндры, зажигаемые в заранее заданной последовательности, при этом каждый цилиндр зажигается один раз в течение четырехтактного или двухтактного цикла. Например, четырехцилиндровый четырехтактный двигатель может иметь последовательность зажигания 1-3-4-2, в которой каждый цилиндр зажигается один раз за каждые два оборота двигателя. Таким образом, частота зажигания заданного цилиндра равна половине частоты вращения двигателя, при этом частота зажигания любого цилиндра равна удвоенной частоте вращения двигателя. Частота вращения двигателя может называться частотой первого порядка двигателя. Эта частотная составляющая первого порядка проявляется в частотном содержании измеренного параметра генератора. Частота зажигания заданного цилиндра четырехтактного двигателя может называться частотой половинного порядка двигателя, при этом частота половинного порядка двигателя равна половине частоты вращения двигателя. Эта частотная составляющая половинного порядка также может проявляться в частотном содержании измеренного параметра соединительной линии постоянного тока. Аналогично, различные вспомогательные системы (вентиляторы, насосы, компрессоры, тяговые двигатели и т.д.) могут иметь циклические компоненты, также способные производить частотные составляющие, которые могут появляться в параметре соединительной линии постоянного тока.
В качестве другого примера четырехтактного двигателя, двенадцатицилиндровый двигатель может иметь последовательность зажигания 1-7-5-11-3-9-6-12-2-8-4-10, при этом каждый цилиндр зажигается один раз за каждые два оборота двигателя. Таким образом, частота зажигания заданного цилиндра равна половине частоты вращения двигателя, а частота зажигания любого цилиндра равна частоте вращения двигателя, умноженной на шесть. В качестве примера двухтактного двигателя, двенадцатицилиндровый двигатель может иметь последовательность зажигания 1-7-5-11-3-9-6-12-2-8-4-10, при этом каждый цилиндр зажигается один раз при каждом обороте двигателя. Таким образом, частота зажигания заданного цилиндра равна частоте вращения двигателя, а частота зажигания любого цилиндра равна частоте вращения двигателя, умноженной на двенадцать. Аналогично, эти частотные составляющие могут проявляться в частотном содержании измеренного параметра соединительной линии постоянного тока.
Например, упомянутый двигатель может представлять собой четырехтактный двигатель, работающий на частоте 1050 об/мин. Следовательно, гармоника первого порядка двигателя равна 17,5 Гц, а гармоника половинного порядка двигателя равна 8,75 Гц. Напряжение в соединительной линии постоянного тока при вращении вала 111 во время работы двигателя может изменяться с периодической частотой. Например, частотное содержание напряжения в соединительной линии постоянного тока может включать частотную составляющую с частотой первого порядка двигателя. Другими словами, пик амплитуды частотного содержания может совпадать с частотной составляющей первого порядка. Напряжение в соединительной линии постоянного тока может также включать частотное содержание других гармоник частоты первого порядка, например, частоту второго порядка (удвоенную частоту вращения двигателя), частоту третьего порядка (частоту вращения двигателя, умноженную на три) и т.п. Аналогично, упомянутое напряжение в соединительной линии постоянного тока может включать частотное содержание с частотами, меньшими, чем частота первого порядка, например, с частотой половинного порядка (половина частоты вращения двигателя).
Для исправного двигателя или вспомогательной системы, функционирующих корректно, частотное содержание измеренного параметра соединительной линии постоянного тока может иметь определенную "исправную" сигнатуру. Отклонения от такой исправной сигнатуры могут указывать на неисправности в двигателе или во вспомогательной системе. Например, в соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения состояние вспомогательной системы может диагностироваться путем анализа амплитуды и/или фазы гармоники половинного порядка в упомянутом частотном содержании.
Фиг. 4 иллюстрирует пример "исправного" и "неисправного" частотного содержания. В соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения частотное содержание 410 исправной вспомогательной системы (то есть вспомогательной системы, работающей корректно) имеет три частотные составляющие, абсолютные и относительные амплитуды которых показаны на фиг. 4. Частотное содержание 420 неисправного двигателя (то есть вспомогательной системы, работающей некорректно вследствие износа или отказа) имеет три частотные составляющие, расположенные в тех же положениях, как и в частотном содержании 410 исправного двигателя. Однако амплитуда одной частотной составляющей 421 (например, составляющей половинного порядка) искажена (например, амплитуда увеличена), при этом амплитуда другой частотной составляющей 423 (например, составляющей второго поряд- 5 030515
ка) также искажена (например, амплитуда уменьшена), в соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения. В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения искаженные частотные составляющие 421 и 423 в частотном содержании 420 указывают на неисправность вспомогательной системы. Кроме того, конкретные характеристики искаженных частотных составляющих (например, амплитуда) относительно других частотных составляющих в частотном содержании 420 неисправной вспомогательной системы могут указывать на конкретный тип износа или отказа. Кроме того, фаза составляющей половинного порядка относительно опорной составляющей вспомогательной системы может использоваться для выявления проблемы конкретного компонента вспомогательной системы.
Изношенные компоненты могут приводить к менее эффективной работе вспомогательной системы. Кроме того, изношенное состояние компонентов может ускорять их износ, что может увеличивать вероятность катастрофического отказа вспомогательной системы и аварии на линии. Диагностика в таком случае может включать как предупреждение об износе, так и указание на тип и/или местоположение изношенного компонента вспомогательной системы.
Фиг. 5 иллюстрирует один из вариантов осуществления обнаружения диагностической логикой 510 контроллера 150 неисправного состояния по частотному содержанию параметра соединительной линии постоянного тока. Например, частотная составляющая 421 половинного порядка может сравниваться диагностической логикой 510 с пороговым уровнем T. Если амплитуда частотной составляющей 421 превышает пороговый уровень T, то диагностическая логика 510 определяет, что во вспомогательной системе имеется износ. Кроме того, если диагностическая логика 510 определяет, что отношение частотной составляющей 421 половинного порядка к составляющей 422 первого порядка превышает второй пороговый уровень, и отношение частотной составляющей первого порядка к частотной составляющей 423 второго порядка превышает третий пороговый уровень, то диагностическая логика 510 определяет, что износ относится к конкретному компоненту вспомогательной системы. В соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения диагностическая логика включает исполняемые инструкции, которые исполняются процессором 152. В соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения отношение частотной составляющей половинного порядка к составляющей постоянного тока, или нулевого порядка, может указывать на неисправность вспомогательной системы. Кроме того, упомянутый пороговый уровень Т может зависеть от условий работы вспомогательной системы, например, от мощности, частоты вращения, условий окружающей среды, предшествующего ремонта и т.п.
Типы износа или отказов вспомогательной системы, которые могут быть диагностированы, распознаны и локализованы, могут включать, например, несбалансированную лопасть радиатора, неисправный компрессор и изношенный тяговый двигатель. После того, как диагностирован износ или отказ, могут предприниматься определенные действия. Подобные действия могут включать, например, предоставление предупреждающего сигнала оператору (например, с помощью дисплея 180), регулировку эксплуатационного параметра вспомогательной системы (например, снижение мощности вспомогательной системы, отключение по меньшей мере части вспомогательной системы, полное отключение вспомогательной системы), запись действия технического обслуживания и передачу диагностированного состояния в центральный пункт (например, с помощью системы 190 связи).
На фиг. 6 показан пример выявления износа конкретной вспомогательной системы. Конкретная частотная составляющая частотного содержания процедуры быстрого преобразования Фурье (FFT) или процедуры полосовой фильтрации отслеживается (по частоте) контроллером 150 с помощью процедуры 610 фазовой автоподстройки частоты (phase-locked loop, PLL). Частотная составляющая может перемещаться вследствие изменения рабочих условий (например, скорости работы компрессора, частоты вращения вентилятора радиатора, частоты вращения двигателя и т.д.) Согласно варианту выполнения настоящего изобретения рабочие условия, состояние или режим (например, частота вращения) конкретной вспомогательной системы (например, вентилятора 143 радиатора) могут меняться контроллером 150. Если конкретная частотная составляющая изменяется (что отслеживается процедурой PLL) в соответствии с изменением рабочих условий, состояния или режима конкретной вспомогательной системы, то эту конкретную частотную составляющую коррелируют с этой конкретной вспомогательной системой. Амплитуда и/или фаза отслеживаемой частотной составляющей вне процедуры PLL может сравниваться с одним или более пороговыми значениями для диагностики конкретной проблемы (например, конкретного изношенного компонента) в пределах отдельной вспомогательной системы.
Согласно еще одному варианту выполнения настоящего изобретения множество частотных составляющих частотного содержания напряжения в соединительной линии постоянного тока (или тока в соединительной линии постоянного тока) непрерывно отслеживают и коррелируют с конкретным вспомогательным оборудованием. Если конкретная частотная составляющая не коррелируется с конкретной вспомогательной системой, то рабочие условия, состояние или режим двигателя 110 (например, частота вращения) могут быть изменены, чтобы определить, коррелируется ли конкретная частотная составляющая с двигателем. Этим способом можно отличить износ двигателя от износа вспомогательного оборудования. Согласно одному из вариантов выполнения настоящего изобретения различные вспомогательные системы обеспечивают обратную связь контроллеру 150 (посредством индикаторов датчиков), так
- 6 030515
что контроллер знает, какое рабочее условие и для какой вспомогательной системы изменено.
В результате, если в частотном содержании напряжения в соединительной линии постоянного тока резко появляется конкретная частотная составляющая, способы, описанные в настоящем документе, можно использовать для отнесения этой частотной составляющей к двигателю или вспомогательному оборудованию. Если двигатель исключен, то способы, описанные здесь, могут также использоваться, чтобы выявить конкретную вспомогательную систему и, в конечном счете, конкретную проблему в конкретной вспомогательной системе. Например, частотная составляющая 12 Гц, которая резко появляется в частотном содержании напряжения в соединительной линии постоянного тока, исключается как относящаяся к двигателю, при изменении частоты вращения двигателя. Рабочее состояние вентилятора 143 радиатора, компрессора 142, нагнетателя 141 воздуха и тягового двигателя 130 последовательно изменяются контроллером 150 до тех пор, пока, наконец, составляющая 12 Гц не будет отнесена к тяговому двигателю 130. Затем амплитуду составляющей 12 Гц сравнивают с несколькими пороговыми значениями и определяют, что, вероятно, скоро произойдет катастрофический отказ тягового двигателя 130. В результате, тяговый двигатель 130 выключают.
Как показано на фиг. 2, различное вспомогательное оборудование 144 с механическим приводом может быть функционально связано с вращающимся валом 111 двигателя 110. Примеры такого оборудования с механическим приводом могут включать насосы и системы охлаждения двигателя. Согласно одному из вариантов выполнения настоящего изобретения измеряют частоту вращения вала двигателя 110 (например, посредством датчика 160 частоты вращения), при этом контроллер 150 диагностирует состояние вспомогательного оборудования на основе частотного содержания частоты вращения вала.
Для определения частотного содержания частоты вращения вала может использоваться процедура 310 преобразования Фурье или процедура 320 полосовой фильтрации. Для вспомогательных систем, которые работают с перерывами, можно использовать методы частотно-временного анализа, например оконное преобразование Фурье или вейвлет-преобразование. Контроллер 150 сконфигурирован для анализа одной или более составляющих частотного содержания, отдельного для конкретной вспомогательной системы, соединенной с вращающимся валом 111, и диагностики состояния этой конкретной вспомогательной системы. Согласно еще одному варианту выполнения настоящего изобретения двигатель 110 или любое вспомогательное оборудование могут быть перед диагностикой сначала приведены в конкретные рабочие условия, состояние или режим. Например, если частота, формируемая двигателем, совпадает с частотой или близка к частоте, производимой вспомогательным оборудованием во время диагностики, то режим/частоту работы двигателя, вспомогательного оборудования или их обоих можно изменить, обеспечивая частотное разделение. Такое разделение может быть выполнено во время диагностики.
На фиг. 6 показан пример выявления износа конкретной вспомогательной системы. Конкретная частотная составляющая частотного содержания процедуры быстрого преобразования Фурье (FFT) или процедуры полосовой фильтрации отслеживается (по частоте) контроллером 150 с помощью процедуры 610 фазовой автоподстройкой частоты (PLL). Согласно еще одному варианту выполнения настоящего изобретения рабочие условия, состояние или режим (например, давление) конкретной вспомогательной системы (например, насоса) могут изменяться контроллером 150. Если конкретная частотная составляющая меняется (что отслеживается процедурой PLL) в соответствии с изменяющимися рабочими условиями, состоянием или режимом работы конкретной вспомогательной системы, то эту конкретную частотную составляющую коррелируют с этой конкретной вспомогательной системой. Амплитуда и/или фаза отслеживаемой частотной составляющей может сравниваться с одним или более пороговыми значениями для диагностики конкретной проблемы в отдельной вспомогательной системе.
Согласно еще одному варианту выполнения настоящего изобретения множество частотных составляющих частотного содержания частоты вращения вала непрерывно отслеживают и коррелируют с конкретным вспомогательным оборудованием, соединенным с валом 111. Согласно еще одному варианту выполнения настоящего изобретения различные вспомогательные системы обеспечивают обратную связь контроллеру 150, так что контроллер знает, какое состояние и для какой вспомогательной системы изменено. В результате, если в частотном содержании сигнала частоты вращения резко появляется конкретная частотная составляющая, способы, описанные здесь, могут использоваться для отнесения частотной составляющей к вспомогательному оборудованию и, в конечном счете, для выявления конкретной проблемы в конкретной вспомогательной системе.
В соответствии с различными вариантами осуществления настоящего изобретения контроллер 150 выполнен с возможностью передачи отчета об изношенном состоянии вспомогательной системы, например, с помощью дисплея 180 и системы 190 связи. Кроме того, в соответствии с различными вариантами осуществления настоящего изобретения упомянутый контроллер 150 включает инструкции, сконфигурированные для регулировки эксплуатационного параметра вспомогательной системы (например, частоты вращения вентилятора) на основе диагностированного состояния.
Еще один вариант выполнения настоящего изобретения включает диагностический комплект, содержащий контроллер, выполненный с возможностью определения состояния вспомогательного оборудования, электрически связанного с генератором, на основе частотного содержания измеряемого во вре- 7 030515
мени параметра соединительной линии постоянного тока, связанного с генератором. Диагностический комплект может также содержать датчик для измерения параметра соединительной линии постоянного тока (например, напряжения или тока), связанного с генератором. Кроме того, контроллер также выполнен с возможностью связи с датчиком для отсчета во времени параметра соединительной линии постоянного тока и извлечения частотного содержания параметра соединительной линии постоянного тока.
Другой вариант выполнения настоящего изобретения включает диагностический комплект, содержащий контроллер, выполненный с возможностью определения состояния вспомогательного оборудования, функционально связанного с вращающимся валом поршневого двигателя, на основе частотного содержания измеряемой во времени частоты вращения вала. Диагностический комплект может также содержать датчик для измерения частоты вращения вала. Контроллер также выполнен с возможностью связи с датчиком частоты вращения для отсчета во времени частоты вращения и извлечения частотного содержания частоты вращения.
Альтернативно, вместо использования процедуры PLL, напряжение в соединительной линии постоянного тока (или ток в соединительной линии постоянного тока) или сигнал частоты вращения могут быть обработаны банком полосовых фильтров в контроллере 150, при этом каждый фильтр настроен на конкретную частоту, соответствующую работе в конкретных условиях. Среднеквадратичные (root-meansquare, RMS) значения фильтрованных сигналов (или некоторая другая их комбинация, например, среднее фильтрованных сигналов) обеспечивают указание исправности вспомогательных компонентов (например, путем сравнения среднеквадратичных значений с определенными пороговыми значениями). На фиг. 7 показан пример диагностики состояния вспомогательного оборудования с использованием банка настроенных полосовых фильтров 710 совместно с использованием процедуры 720 RMS и процедуры 730 сравнения, предоставленных контроллером (например, в виде исполняемых компьютером инструкций).
Вместо использования процедуры PLL напряжение в соединительной линии постоянного тока или сигнал частоты вращения могут быть обработаны с помощью процедуры быстрого преобразования Фурье или процедуры полосовой фильтрации, при этом шаблоны частотного содержания могут быть проанализированы контроллером для определения износа или отказа вспомогательного оборудования. Различные гармоники частотного содержания могут коррелироваться с конкретным вспомогательным оборудованием, если заранее известна фундаментальная частота работы конкретных вспомогательных систем. Например, частота 12 Гц субгармоники может коррелироваться со вспомогательной системой, работающей на фундаментальной частоте 24 Гц.
Как частотное содержание сигнала частоты вращения, так и частотное содержание напряжения в соединительной линии постоянного тока (или тока в соединительной линии постоянного тока) могут использоваться для диагностики состояния вспомогательного оборудования. Различные способы, описанные здесь, могут быть объединены определенным образом, с использованием как частоты вращения, так и сигналов соединительной линии постоянного тока, чтобы отличить неисправность двигателя, выделить конкретную вспомогательную систему, а также конкретный компонент вспомогательной системы.
Далее приведены другие примеры применения описанных в настоящем документе систем и способов. Эти примеры иллюстрируют различные подходы для диагностики и различения типов износа вспомогательной системы на основе частотного содержания данных соединительной линии постоянного тока и/или данных частоты вращения двигателя.
В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения износ вспомогательной системы может обнаруживаться на основе сигнатуры частотного содержания, например, на основе превышения амплитуды частотной составляющей половинного порядка порогового значения половинного порядка. В альтернативном варианте осуществления настоящего изобретения амплитуды частотного содержания могут быть проинтегрированы по диапазону частот, при этом изношенный компонент вспомогательной системы может обнаруживаться на основе того, что результат интегрирования превышает пороговое значение интегрирования.
Для обнаружения одного изношенного компонента, в то время как остальные компоненты вспомогательной системы являются более исправными (или менее изношенными), можно использовать более ясную сигнатуру частотного содержания, чем в случаях, когда изношены множество компонентов вспомогательной системы. Например, сигнатура частотного содержания одного изношенного компонента может быть выявлена путем сравнения амплитуды частотной составляющей половинного порядка с пороговым значением амплитуды половинного порядка. Однако множество изношенных компонентов могут иметь сигнатуру частотной составляющей, отличную от сигнатуры для одного изношенного компонента. Кроме того, позиция в порядке рабочей последовательности множества изношенных компонентов может влиять на сигнатуру частотного содержания. Например, два изношенных компонента, работающие с разностью фаз 180°, могут иметь отличающуюся сигнатуру частотной составляющей, по сравнению с двумя изношенными компонентами в последовательном рабочем порядке, и поэтому описанные в настоящем документе способы позволяют выявлять один или более изношенных компонентов на основе различных изменений в сигнатуре частотного содержания. Кроме того, может быть предпочтительным
- 8 030515
формировать сигнатуру частотного содержания исправной вспомогательной системы с помощью записи частотного содержания на различных частотах и в различных рабочих условиях. В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения частотное содержание вспомогательной системы может сравниваться с сигнатурой частотного содержания исправной вспомогательной системы. Аномалии, не соответствующие сигнатуре частотного содержания исправной вспомогательной системы, или другой изношенный компонент вспомогательной системы могут быть выявлены и, например, переданы в отчете контроллером.
В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения данные соединительной линии постоянного тока во временной области могут фильтроваться с использованием фильтра нижних частот с частотой среза, немного большей частоты первого порядка. Например, частота среза может быть на 1020 процентов больше, чем частота первого порядка. Соответственно в одном из вариантов осуществления настоящего изобретения частота среза может задаваться с использованием частоты вращения двигателя. Данные соединительной линии постоянного тока могут отсчитываться во времени с частотой, большей или равной частоте Найквиста. В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения сигнал во временной области может отсчитываться с частотой, превышающей удвоенную частоту двигателя первого порядка (или частоту вспомогательной системы первого порядка). В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения сигнал во временной области может отсчитываться с частотой, большей удвоенной максимальной частоты двигателя. Следовательно, при фильтрации низких частот и отсчете с частотой, большей или равной минимальной частоте Найквиста, частотное содержание данных соединительной линии постоянного тока не будет подвержено влиянию низкочастотных помех дискретизации. То же применимо для данных частоты вращения двигателя.
В соответствии с настоящим описанием отсчитанные данные соединительной линии постоянного тока (например, напряжение в соединительной линии постоянного тока, ток в соединительной линии постоянного тока) могут быть преобразованы для формирования частотного содержания в частотной области. В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения для формирования частотного содержания в частотной области может использоваться быстрое преобразование Фурье. В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения для сравнения частотного содержания данных соединительной линии постоянного тока и/или данных частоты вращения двигателя с сигнатурой состояния вспомогательной системы может применяться алгоритм коррелирования. Например, сигнатура исправной вспомогательной системы может включать частотное содержание с частотной составляющей первого порядка с амплитудой меньше порогового значения первого порядка и частотной составляющей половинного порядка с амплитудой меньше порогового значения половинного порядка. Упомянутое пороговое значение первого порядка может соответствовать рабочему состоянию вспомогательной системы.
Например, упомянутые предыдущие данные вспомогательной системы могут храниться в базе данных, содержащей отсчеты частотного содержания из предыдущей работы вспомогательной системы. Следовательно, возможно обнаружение тенденций в частотном содержании, при этом упомянутые тенденции могут быть использованы для определения исправности вспомогательной системы. Например, рост амплитуды частотной составляющей половинного порядка для заданной частоты вращения и нагрузки вентилятора может указывать на износ вентилятора.
В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения частотное содержание данных соединительной линии постоянного тока и/или данных частоты вращения двигателя может храниться в базе данных, содержащей предыдущие данные вспомогательного оборудования. Например, база данных может храниться в памяти 154 контроллера 150. В качестве другого примера, база данных может храниться в местоположении, удаленном относительно рельсового транспортного средства 106. Например, предыдущие данные могут инкапсулироваться в сообщение и передаваться с помощью системы 190 связи. Таким образом, центр управления может контролировать исправность вспомогательного оборудования в реальном времени. Например, центр управления может выполнять шаги диагностики состояния вспомогательного оборудования с использованием данных соединительной линии постоянного тока и/или данных частоты вращения двигателя, передаваемых с помощью системы 190 связи. Например, центр управления может принимать от рельсового транспортного средства 106 данные генератора, включающие данные напряжения в соединительной линии постоянного тока, выполнять частотное преобразование данных напряжения в соединительной линии постоянного тока, применять алгоритм коррелирования к преобразованным данным и диагностировать потенциальный износ вспомогательной системы. Кроме того, центр управления может планировать техническое обслуживание и использовать исправные локомотивы и персонал по обслуживанию так, чтобы оптимизировать вложения капитала. Предыдущие данные могут использоваться также для оценки исправности вспомогательного оборудования до или после технического обслуживания оборудования, модификации оборудования и замены компонентов оборудования.
В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения отчет о потенциальном отказе может передаваться рабочему персоналу локомотива с помощью дисплея 180. После того, как оператор будет уведомлен, он может регулировать работу рельсового транспортного средства 106 таким образом, чтобы минимизировать потенциальный или дальнейший износ вспомогательного оборудования. В одном из
- 9 030515
вариантов осуществления настоящего изобретения сообщение с указанием на потенциальный отказ может передаваться с использованием системы 190 связи в центр управления. Кроме того, может также сообщаться степень серьезности потенциального отказа. Например, диагностика отказов на основе частотного содержания данных соединительной линии постоянного тока и/или данных частоты вращения двигателя может позволять обнаруживать отказы раньше, чем с использованием только усредненной информации вспомогательной системы. Следовательно, после обнаружения потенциального отказа на ранней стадии износа вспомогательная система может продолжать работу. Напротив, если потенциальный отказ диагностирован как серьезный, может потребоваться остановить работу вспомогательной системы или назначить быстрое техническое обслуживание. В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения степень серьезности потенциального отказа может определяться в соответствии с разностью между пороговым значением и амплитудой одной или более частотных составляющих частотного содержания данных соединительной линии постоянного тока и/или данных частоты вращения.
С помощью анализа частотного содержания данных соединительной линии постоянного тока и/или данных частоты вращения двигателя появляется возможность контроля и диагностики вспомогательного оборудования во время работы. Кроме того, работа вспомогательной системы с изношенным компонентом может регулироваться, чтобы потенциально уменьшить дополнительный износ компонента и вероятность дополнительных отказов вспомогательной системы и отказа при эксплуатации. Например, частотная составляющая половинного порядка может сравниваться с пороговым значением половинного порядка. В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения, если амплитуда частотной составляющей половинного порядка больше, чем пороговое значение половинного порядка, то потенциальным отказом может являться первый изношенный компонент. Однако, если амплитуда частотной составляющей половинного порядка не больше, чем пороговое значение половинного порядка, то потенциальным отказом может быть второй изношенный компонент.
В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения отчет о потенциальном отказе может передаваться рабочему персоналу локомотива с помощью дисплея 180, при этом оператор может регулировать работу рельсового транспортного средства 106, чтобы снизить степень дальнейшего износа. В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения сообщение с диагностикой потенциального отказа может быть передано с помощью системы 190 связи в центр управления.
В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения может контролироваться частотная составляющая половинного порядка данных соединительной линии постоянного тока и/или данных частоты вращения при отключении каждого из компонентов вспомогательной системы. Отключенный компонент может быть изношен, если при отключении этого компонента частотная составляющая половинного порядка опускается ниже порогового значения половинного порядка для состояния, когда компонент выключен. Компонент может быть исправен, если при отключении этого компонента частотная составляющая половинного порядка остается выше порогового значения половинного порядка для состояния, когда компонент выключен. Другими словами, изношенный компонент может быть тем компонентом, который вносит больший вклад в частотную составляющую половинного порядка в частотном содержании, по сравнению с другими компонентами вспомогательной системы. В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения диагностика с выборочным отключением может выполняться при работе вспомогательной системы в режиме ожидания или при небольшой нагрузке.
Может быть более предпочтительным отключение вспомогательной системы, чем отказ вследствие изношенного компонента, который может приводить к дополнительным повреждениям вспомогательной системы. В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения может быть определено пороговое значение, которое указывает на то, что продолжение работы вспомогательной системы нежелательно вследствие высокой степени серьезности потенциального отказа. Например, потенциальный отказ может быть определен как серьезный, если амплитуда составляющей половинного порядка превышает пороговое значение. Если степень серьезности потенциального отказа превышает пороговое значение, вспомогательная система может быть отключена.
Может передаваться запрос на планирование технического облуживания, например, с помощью сообщения, передаваемого через систему 190 связи. Кроме того, с помощью передачи информации о состоянии потенциального отказа и степени серьезности этого потенциального отказа может быть уменьшено время простоя рельсового транспортного средства 106. Например, техническое обслуживание рельсового транспортного средства 106 может быть отложено при низкой степени серьезности потенциального отказа. Время простоя может быть уменьшено еще более с помощью снижения мощности вспомогательной системы, например, с помощью регулировки эксплуатационного параметра вспомогательной системы на основе диагностированного состояния. Может выполняться определение, разрешено ли снижение мощности вспомогательной системы. Например, в результате снижения мощности вспомогательной системы может уменьшаться амплитуда одной или более составляющих частотного содержания данных соединительной линии постоянного тока.
В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения для определения частотного содержания данных соединительной линии постоянного тока и/или данных частоты вращения двигателя и диагностики состояния вспомогательного оборудования на основе частотного содержания этих данных
- 10 030515
может применяться диагностический комплект. Например, диагностический комплект может включать контроллер, выполненный с возможностью связи с одним или более датчиками соединительной линии постоянного тока и/или датчиками частоты вращения двигателя и с возможностью отсчета соответствующих данных. Контроллер может быть также выполнен с возможностью преобразования сигналов от одного или более датчиков в частотное содержание, предоставляющее частотную информацию вспомогательного оборудования. Контроллер также может быть выполнен с возможностью диагностики состояния вспомогательного оборудования на основе частотного содержания данных генератора, полученных от датчиков. Упомянутый диагностический комплект может также содержать один или более датчиков для измерения параметров соединительной линии постоянного тока (например, напряжения в соединительной линии постоянного тока) и/или параметров двигателя (например, частоты вращения двигателя).
В настоящем описании и формуле изобретения используется ряд терминов, которые имеют изложенное ниже значение. Использование единственного числа включает множественное число, если явно не указано иное. В описании изобретения и формуле изобретения могут использоваться выражения, указывающие на приблизительные значения, для обозначения того, что количественное представление допускает изменение без изменения в результате этого связанной с ним основной функции. Соответственно, значение, сопровождаемое таким выражением как "около", не ограничено точным указанным значением. В некоторых случаях выражения, указывающие на приблизительные значения, могут соответствовать точности инструмента для измерения этого значения. Аналогично, выражение "без" может использоваться в комбинации с каким-либо термином и может подразумевать незначительное или ничтожное количество, при этом указывая на отсутствие термина, с которым используется это выражение. Более того, если прямо не указано иное, термины "первый", "второй" и т.д. не задают порядок или важность элементов, а используются для различения одного элемента от другого.
Использованные в настоящем документе слова "может" и "может быть" указывают на возможность появления конкретного свойства, характеристики или функции при некоторых обстоятельствах и обладание конкретным свойством, характеристикой или функцией и/или уточняет другой глагол, выражая одно или более из следующего: способность, умение или возможность, связанные с уточняемым глаголом. Соответственно, использование слов "может" и "может быть" указывает на то, что модифицированный термин является, по-видимому, подходящим, допускающим или соответствующим указанной способности, функции или применению с учетом того, что в некоторых обстоятельствах модифицированный термин может иногда не быть подходящим, допускающим или соответствующим. Например, в некоторых обстоятельствах можно ожидать некоторого события или возможности, в то время как в других обстоятельствах такое событие или такая возможность не могут возникнуть - это различие и фиксируется словами "может" и "может быть". Термины "генератор" и "генератор переменного тока" используются в настоящем документе взаимозаменяемо (однако признается, что тот или другой термины могут быть более подходящими в зависимости от применения). Термины "частотное содержание" и "гармоническое содержание" используются в настоящем документе взаимозаменяемо и могут относиться к составляющим фундаментальной частоты (и/или фазы) и соответствующим составляющим гармонических частот (и/или фаз) выше и ниже фундаментальных составляющих. Термин "инструкции", используемый в отношении контроллера или процессора, может относиться к исполняемым компьютером инструкциям.
Описанные варианты осуществления настоящего изобретения представляют собой примеры изделий, систем и способов, включающих элементы, которые соответствуют элементам изобретения, изложенным в формуле изобретения. Данное описание обеспечивает специалистам возможность создания и применения вариантов осуществления изобретения, имеющих альтернативные элементы, которые соответствуют элементам изобретения, изложенным в формуле изобретения. Таким образом, объем настоящего изобретения включает изделия, системы и способы, не отличающиеся от буквального изложения формулы изобретения, а также другие изделия, системы и способы, имеющие незначительные отличия от буквального изложения формулы изобретения. Несмотря на то, что в настоящем документе были описаны и проиллюстрированы конкретные признаки и варианты осуществления настоящего изобретения, специалистам понятны множество модификаций и изменений изобретения. Приложенная формула изобретения охватывает все такие модификации и изменения.

Claims (22)

  1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
    1. Способ диагностики состояния вспомогательного оборудования, электрически связанного с генератором, который функционально связан с поршневым двигателем, включающий
    получение зависимости изменения во времени связанного с генератором напряжения или тока звена постоянного тока во время работы с использованием датчика для измерения напряжения или тока звена постоянного тока,
    получение частотного содержания упомянутой зависимости напряжения или тока звена постоянного тока,
    сравнение амплитуды частотной составляющей, соответствующей вспомогательному оборудованию, с пороговым значением и,
    - 11 030515
    если амплитуда указанной частотной составляющей превышает пороговое значение, установление факта износа вспомогательного оборудования.
  2. 2. Способ по п.1, в котором поршневой двигатель сначала приводят в заданные рабочие условия, состояние или режим.
  3. 3. Способ по п.1, в котором частотное содержание упомянутой зависимости изменения во времени напряжения или тока звена постоянного тока получают путем выполнения преобразования Фурье.
  4. 4. Способ по п.1, в котором частотное содержание упомянутой зависимости изменения во времени напряжения или тока звена постоянного тока получают путем полосовой фильтрации.
  5. 5. Способ по п.1, также включающий отслеживание по меньшей мере одной составляющей частотного содержания при изменении рабочих условий, состояния или режима работы поршневого двигателя и/или вспомогательного оборудования.
  6. 6. Способ по п.5, в котором отслеживание частотной составляющей осуществляют с использованием петли фазовой автоподстройки.
  7. 7. Способ по п.5, в котором отслеживание частотной составляющей осуществляют с использованием набора полосовых фильтров.
  8. 8. Способ по п.5, также включающий коррелирование отслеживаемой частотной составляющей с изменяемым поршневым двигателем или изменяемым вспомогательным оборудованием.
  9. 9. Способ диагностики состояния вспомогательного оборудования, функционально связанного с вращающимся валом поршневого двигателя, включающий
    получение зависимости изменения во времени скорости вращения вала поршневого двигателя во время его работы с использованием датчика скорости вращения,
    получение частотного содержания упомянутой зависимости скорости вращения вала поршневого двигателя,
    сравнение амплитуды частотной составляющей, соответствующей вспомогательному оборудованию, с пороговым значением и,
    если амплитуда указанной частотной составляющей превышает пороговое значение, установление факта износа вспомогательного оборудования.
  10. 10. Способ по п.9, в котором поршневой двигатель сначала приводят в заданные рабочие условия, состояние или режим.
  11. 11. Способ по п.9, в котором частотное содержание упомянутой зависимости изменения во времени скорости вращения вала получают путем выполнения преобразования Фурье.
  12. 12. Способ по п.9, в котором частотное содержание упомянутой зависимости изменения во времени скорости вращения вала получают путем полосовой фильтрации.
  13. 13. Способ по п.9, также включающий отслеживание по меньшей мере одной составляющей частотного содержания при изменении рабочих условий, состояния или режима работы поршневого двигателя и/или вспомогательного оборудования.
  14. 14. Способ по п.13, в котором отслеживание частотной составляющей осуществляют с использованием петли фазовой автоподстройки.
  15. 15. Способ по п.13, в котором отслеживание частотной составляющей осуществляют с использованием набора полосовых фильтров.
  16. 16. Способ по п.13, также включающий коррелирование отслеживаемой частотной составляющей с изменяемым поршневым двигателем или изменяемым вспомогательным оборудованием.
  17. 17. Система транспортного средства, содержащая генератор;
    вспомогательное оборудование, электрически связанное с генератором;
    датчик для измерения связанного с генератором напряжения или тока звена постоянного тока во время работы и
    контроллер, содержащий инструкции для осуществления способа по п.1.
  18. 18. Система по п.17, в которой контроллер сконфигурирован для передачи отчета об изношенном состоянии вспомогательного оборудования.
  19. 19. Система по п.17, в которой контроллер также содержит инструкции, сконфигурированные для регулировки эксплуатационного параметра вспомогательного оборудования на основании диагностированного состояния.
  20. 20. Система транспортного средства, содержащая поршневой двигатель, имеющий вращающийся вал;
    вспомогательное оборудование, функционально связанное с вращающимся валом; датчик для измерения во времени скорости вращения вала при работе и контроллер, содержащий инструкции для осуществления способа по п.11.
  21. 21. Система по п.20, в которой контроллер сконфигурирован для передачи отчета об изношенном состоянии вспомогательного оборудования.
  22. 22. Система по п.20, в которой контроллер также содержит инструкции, сконфигурированные для подстройки рабочего параметра вспомогательного оборудования на основании диагностированного со- 12 030515
    стояния.
EA201490354A 2011-09-15 2012-08-31 Системы и способы диагностики вспомогательного оборудования, связанного с двигателем EA030515B1 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201161535049P 2011-09-15 2011-09-15
US13/234,380 US8626371B2 (en) 2011-09-15 2011-09-16 Systems and methods for diagnosing auxiliary equipment associated with an engine
PCT/US2012/053473 WO2013039723A1 (en) 2011-09-15 2012-08-31 Systems and methods for diagnosing auxiliary equipment associated with an engine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA201490354A1 EA201490354A1 (ru) 2014-08-29
EA030515B1 true EA030515B1 (ru) 2018-08-31

Family

ID=47879357

Family Applications (4)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA201490352A EA028949B1 (ru) 2011-09-15 2012-08-31 Система и способ диагностики двигателя
EA201490441A EA027107B1 (ru) 2011-09-15 2012-08-31 Системы и способы диагностики двигателя
EA201490440A EA031509B1 (ru) 2011-09-15 2012-08-31 Система и способ диагностики двигателей
EA201490354A EA030515B1 (ru) 2011-09-15 2012-08-31 Системы и способы диагностики вспомогательного оборудования, связанного с двигателем

Family Applications Before (3)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA201490352A EA028949B1 (ru) 2011-09-15 2012-08-31 Система и способ диагностики двигателя
EA201490441A EA027107B1 (ru) 2011-09-15 2012-08-31 Системы и способы диагностики двигателя
EA201490440A EA031509B1 (ru) 2011-09-15 2012-08-31 Система и способ диагностики двигателей

Country Status (9)

Country Link
US (5) US8626372B2 (ru)
JP (4) JP6741395B2 (ru)
CN (3) CN103827468B (ru)
AU (3) AU2012308951B2 (ru)
BR (1) BR112014006099A2 (ru)
DE (4) DE112012003873T5 (ru)
EA (4) EA028949B1 (ru)
WO (4) WO2013039726A1 (ru)
ZA (1) ZA201402389B (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019063252A1 (de) * 2017-09-29 2019-04-04 Audi Ag VERFAHREN ZUR VERSCHLEIßPRÄDIKTION UND KRAFTFAHRZEUG

Families Citing this family (71)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009045218A1 (en) 2007-10-04 2009-04-09 Donovan John J A video surveillance, storage, and alerting system having network management, hierarchical data storage, video tip processing, and vehicle plate analysis
US8013738B2 (en) 2007-10-04 2011-09-06 Kd Secure, Llc Hierarchical storage manager (HSM) for intelligent storage of large volumes of data
DE102009046961A1 (de) * 2009-11-23 2011-05-26 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Erkennung von unkontrollierten Verbrennungen in einem Verbrennungsmotor
US8626372B2 (en) * 2011-09-15 2014-01-07 General Electric Company Systems and methods for diagnosing an engine
US8907658B2 (en) 2012-04-19 2014-12-09 Kohler, Inc. System and method of measuring power produced by a power source
US9219294B2 (en) 2012-08-22 2015-12-22 Eric D. Albsmeier Power management system that changes the operating conditions of a battery charger
US9331498B2 (en) 2012-09-07 2016-05-03 Kohler Co. Power generation system that provides efficient battery charger selection
US8829855B2 (en) 2012-09-26 2014-09-09 Kohler Co. Power generation system that optimizes the power provided to start a generator
DE102012020490B3 (de) * 2012-10-10 2014-03-13 Mtu Friedrichshafen Gmbh Verfahren zur Ausfallerkennung von Injektoren in einem Verbrennungsmotor, Motorsteuergerät und System zur Durchführung eines Verfahrens
US9515592B2 (en) 2012-11-02 2016-12-06 Kohler Co. System and method of detecting a wiring configuration for a controlled field alternator
US10818107B2 (en) * 2013-03-15 2020-10-27 Predictive Fleet Technologies, Inc. Engine analysis and diagnostic system
FR3009021B1 (fr) * 2013-07-23 2015-08-21 Snecma Procede d'estimation sur une courbe d'un point pertinent pour la detection d'anomalie d'un moteur et systeme de traitement de donnees pour sa mise en oeuvre
WO2015084385A1 (en) * 2013-12-06 2015-06-11 Schneider Electric USA, Inc. Branch energy management for multiple evses
JP2015113805A (ja) * 2013-12-13 2015-06-22 トヨタ自動車株式会社 内燃機関
CN103967631A (zh) * 2014-04-16 2014-08-06 中国北方发动机研究所(天津) 一种柴油机动力性能在线识别装置和识别方法
US9869665B2 (en) 2014-05-22 2018-01-16 Kohler, Co. Generator predictive engine oil life algorithm
US9488698B2 (en) 2014-11-20 2016-11-08 Caterpillar Global Mining Equipment Llc System and method for detecting diode failures
US9951703B2 (en) 2014-12-16 2018-04-24 General Electric Company Systems and method for multi-cylinder misfire detection
JP6662627B2 (ja) 2014-12-16 2020-03-11 ジーイー グローバル ソーシング エルエルシーＧＥ Ｇｌｏｂａｌ Ｓｏｕｒｃｉｎｇ ＬＬＣ エンジンのシリンダの失火を検出するシステム
US9606568B2 (en) 2015-02-13 2017-03-28 Infineon Technologies Ag Dynamically adapting device operations to handle changes in power quality
DE102015204096A1 (de) * 2015-03-06 2016-09-08 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Schadenserkennung bei einer Kraftstoffpumpe
DE102015211228A1 (de) * 2015-06-18 2016-12-22 Ford Global Technologies, Llc Abgasturboaufgeladene Brennkraftmaschine mit Teilabschaltung und Zusatzverdichter und Verfahren zum Betreiben einer derartigen Brennkraftmaschine
US10870465B2 (en) * 2015-05-22 2020-12-22 Polaris Industries Inc. Power boost regulator
US10793226B2 (en) * 2015-05-22 2020-10-06 Polaris Industries Inc. Power boost regulator
DE102015110460B4 (de) 2015-06-30 2017-01-19 Schmidhauser Ag Erkennung eines Netzphasenausfalls bei Umrichtern mit einer Frequenzdetektion in der Zwischenkreisspannung
KR101673310B1 (ko) * 2015-08-24 2016-11-07 현대자동차주식회사 인증서 기반의 차량 보안 접속 제어 방법 및 그를 위한 장치 및 시스템
CN108350822B (zh) * 2015-09-28 2021-05-28 通用电气公司 用于分配和指示发动机控制权限的设备及方法
CN105571874A (zh) * 2015-12-11 2016-05-11 中国航空工业集团公司西安航空计算技术研究所 一种发动机振动不平衡相位的实时测量方法
DE102015225144A1 (de) * 2015-12-14 2017-06-14 Siemens Aktiengesellschaft System und Verfahren zur Diagnose von zumindest einer wartungsbedürftigen Komponente eines Geräts und/oder Anlage
US10345195B2 (en) 2016-03-07 2019-07-09 Ge Global Sourcing Llc Method and systems for diagnosing an engine
US11509256B2 (en) 2016-03-07 2022-11-22 Transportation IP Holdings, LLP Method and system for an engine
US10662958B2 (en) 2016-03-18 2020-05-26 Transportation Ip Holdings, Llc Method and systems for a radiator fan
US10267249B2 (en) 2016-04-27 2019-04-23 Ge Global Sourcing Llc Systems for an engine
CN107458383B (zh) * 2016-06-03 2020-07-10 法拉第未来公司 使用音频信号的车辆故障自动检测
FR3052747B1 (fr) * 2016-06-17 2018-05-25 Airbus Operations (S.A.S.) Procede de surveillance des moteurs d'un aeronef
US10962448B2 (en) * 2016-06-17 2021-03-30 Airbus Operations Sas Method for monitoring the engines of an aircraft
US11834023B2 (en) 2021-04-22 2023-12-05 Transportation Ip Holdings, Llc Control system
KR101789062B1 (ko) * 2016-09-02 2017-10-23 한국철도공사 디젤기관차 엔진회전수 검사장치
US10837376B2 (en) 2016-09-28 2020-11-17 Transportation Ip Holdings, Llc Systems for diagnosing a condition of an engine
US10208697B2 (en) * 2016-10-26 2019-02-19 GM Global Technology Operations LLC Detection of irregularities in engine cylinder firing
JP6536601B2 (ja) * 2017-02-28 2019-07-03 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の失火検出装置
US10352189B2 (en) * 2017-05-10 2019-07-16 Pratt & Whitney Canada Corp. Method and system for setting an acceleration schedule for engine start
KR102262095B1 (ko) * 2017-05-29 2021-06-08 부경대학교 산학협력단 사운드 기반 기계고장 진단방법
US10632989B2 (en) 2017-06-09 2020-04-28 Ford Global Technologies, Llc System and method for operating a vehicle powertrain
US10569760B2 (en) 2017-06-09 2020-02-25 Ford Global Technologies, Llc Systems and methods for battery charging in a hybrid vehicle
US10762726B2 (en) * 2017-06-13 2020-09-01 General Electric Company Hybrid-electric propulsion system for an aircraft
US10486686B2 (en) 2017-06-19 2019-11-26 Ford Global Technologies, Llc Methods and system for adjusting engine torque
CN107678419B (zh) * 2017-09-27 2020-03-17 中国第一汽车股份有限公司 智能vgt执行器主动响应性诊断方法
DE102017218355A1 (de) * 2017-10-13 2019-04-18 Rohde & Schwarz Gmbh & Co. Kg Elektrisches messgerät und portables messsystem
DE102018200521A1 (de) * 2018-01-15 2019-07-18 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Bestimmung einer Position einer Verbrennungskraftmaschine
CN110091858B (zh) * 2018-01-30 2021-01-29 纬湃汽车电子(长春)有限公司 用于混合动力车上的发动机的自学习方法
US10845270B2 (en) * 2018-05-03 2020-11-24 Progress Rail Locomotive Inc. Systems and methods for diagnosing an engine
DE102018121270B4 (de) * 2018-08-31 2023-12-21 Volkswagen Aktiengesellschaft Diagnoseverfahren, Diagnosesystem und Kraftfahrzeug
FR3086474B1 (fr) * 2018-09-26 2020-12-04 Safran Electrical & Power Procede de demarrage d'un moteur electrique synchrone a aimants permanents
CN109532489B (zh) * 2018-10-19 2020-08-18 辽宁工业大学 一种基于数字化监测重型车辆发动机的监测系统和监测方法
FR3087495A1 (fr) * 2018-10-22 2020-04-24 Continental Automotive France Procede et systeme de controle d'un regime moteur de vehicule
CN111272434A (zh) * 2018-12-04 2020-06-12 中发天信(北京)航空发动机科技股份有限公司 一种分布式航空发动机试车测控系统
CN110056427B (zh) * 2019-06-19 2019-09-20 潍柴动力股份有限公司 一种发动机检测方法、装置及系统
US11639670B2 (en) 2019-11-14 2023-05-02 General Electric Company Core rub diagnostics in engine fleet
FR3104118B1 (fr) * 2019-12-10 2023-01-06 Alstom Transp Tech Dispositif de contrôle, système de contrôle, véhicule ferroviaire et procédé de contrôle associés
JP7327346B2 (ja) * 2020-10-16 2023-08-16 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
JP7470072B2 (ja) 2021-02-25 2024-04-17 株式会社トランストロン 異常振動検知装置、異常振動検知方法及びプログラム
US11687071B2 (en) 2021-08-19 2023-06-27 Garrett Transportation I Inc. Methods of health degradation estimation and fault isolation for system health monitoring
US11635037B1 (en) 2021-10-05 2023-04-25 Transportation Ip Holdings, Llc Methods and systems for diagnosing engine cylinders
DE102021126722A1 (de) 2021-10-14 2023-04-20 Rolls-Royce Solutions GmbH Verfahren zum Steuern eines Hybrid-Antriebs, Hybrid-Antrieb, Steuergerät, Fahrzeug
US11525728B1 (en) * 2021-11-16 2022-12-13 Geotab Inc. Systems and methods for determining an estimated weight of a vehicle
KR20240113896A (ko) * 2021-11-25 2024-07-23 스미도모쥬기가이고교 가부시키가이샤 극저온냉동기진단시스템, 극저온냉동기 및 극저온냉동기진단방법
JP2023080441A (ja) * 2021-11-30 2023-06-09 株式会社日立製作所 内燃機関の制御装置
CN114295387A (zh) * 2022-01-04 2022-04-08 中国人民解放军陆军装甲兵学院 一种履带车辆发动机实车运行参数测试系统
JP2024024921A (ja) * 2022-08-10 2024-02-26 株式会社日立製作所 内燃機関の診断装置及び診断方法
US12036998B2 (en) 2022-10-04 2024-07-16 Geotab Inc. Systems and methods for determining an estimated weight of a vehicle

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060047408A1 (en) * 2004-09-01 2006-03-02 Kayser William M Engine diagnostic apparatus and method that analyzes the output of a driven electric power generator

Family Cites Families (88)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT9466B (de) * 1900-03-30 1902-10-25 Martin Wallach Nachfolger Fa Tropfpipette mit Saug- bezw. Druckball.
DE2044783A1 (de) 1970-09-10 1972-03-16 Bosch Gmbh Robert Schutzschaltung für Andrehvorrichtungen von Brennkraftmaschinen
JPS5226302B2 (ru) 1972-09-09 1977-07-13
US4334427A (en) 1980-10-20 1982-06-15 Rca Corporation Testing the condition of a turbocharger
JPH0750700Y2 (ja) 1988-12-21 1995-11-15 株式会社明電舎 エンジン異常検出装置
JP2749389B2 (ja) 1989-09-02 1998-05-13 株式会社日立製作所 内燃機関のトルク制御装置
DE3932649A1 (de) 1989-09-29 1991-04-18 Bosch Gmbh Robert Verfahren zum ermitteln der laufunruhe einer brennkraftmaschine
US5487008A (en) 1990-04-20 1996-01-23 The Regents Of The University Of Michigan Method and system for detecting the misfire of a reciprocating internal combustion engine in frequency domain
JP2843871B2 (ja) 1990-05-14 1999-01-06 本田技研工業株式会社 内燃エンジンの燃焼異常検出装置
JPH0436047A (ja) 1990-05-31 1992-02-06 Fuji Heavy Ind Ltd エンジンの失火診断装置
GB9102232D0 (en) 1991-02-01 1991-03-20 Lucas Ind Plc Method of and apparatus for processing internal combustion engine speed data
JP3168017B2 (ja) 1991-04-15 2001-05-21 松下電工株式会社 自家用発電装置
US5103783A (en) 1991-07-11 1992-04-14 Thermo King Corporation Detection of engine fuel problems
DE4133059A1 (de) * 1991-10-04 1993-04-08 Mannesmann Ag Antriebsanordnung fuer ein kraftfahrzeug
US5383107A (en) 1992-11-06 1995-01-17 Sundstrand Corporation Harmonic control for an inverter by use of an objective function
US5509302A (en) 1994-05-02 1996-04-23 Saturn Corporation Misfire detection in internal combustion engines
JPH0847107A (ja) 1994-07-29 1996-02-16 Toyota Motor Corp シリーズハイブリッド車の発電制御方法
US5860800A (en) 1994-10-13 1999-01-19 Wabco Vermogensverwaltungs Gmbh Compressor cylinder head having a partition
JP3435864B2 (ja) 1994-12-22 2003-08-11 いすゞ自動車株式会社 三相交流機の発電電圧制御装置
US5728941A (en) 1995-10-09 1998-03-17 Denso Corporation Misfire detecting apparatus using difference in engine rotation speed variance
JPH09151779A (ja) 1995-11-29 1997-06-10 Unisia Jecs Corp コントロール装置の検査装置
JP3694940B2 (ja) 1995-12-06 2005-09-14 株式会社デンソー 内燃機関の燃料性状検出装置
JP3460461B2 (ja) 1996-08-20 2003-10-27 株式会社明電舎 欠相検出方式
JP3743073B2 (ja) 1996-10-17 2006-02-08 株式会社デンソー 内燃機関の失火検出装置
JPH10198420A (ja) 1997-01-13 1998-07-31 Hitachi Ltd 異常診断方法及びその装置
US6021758A (en) 1997-11-26 2000-02-08 Cummins Engine Company, Inc. Method and apparatus for engine cylinder balancing using sensed engine speed
FR2781031B1 (fr) * 1998-07-09 2001-11-23 Daniel Drecq Moteur a combustion interne comportant un moyen de reduction des acyclismes pour les fonctionnements a bas regime
US6522024B1 (en) 1998-12-24 2003-02-18 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Output state detector for internal combustion engine
JP3622576B2 (ja) 1999-06-08 2005-02-23 マツダ株式会社 パワートレインの制御装置
US6510731B2 (en) 1999-06-28 2003-01-28 Caterpillar Inc Method for determining a weak cylinder in an internal combustion engine
JP2001076012A (ja) 1999-08-31 2001-03-23 Hitachi Ltd 車両情報収集方法および装置
JP4004694B2 (ja) * 1999-10-01 2007-11-07 ヤンマー株式会社 内燃機関の制御装置
DE10001487A1 (de) 2000-01-15 2001-08-09 Daimler Chrysler Ag Verfahren und Vorrichtung zur Überwachung und/oder Steuerung und/oder Regelung von Brennkraftmaschinen
KR20030013467A (ko) 2000-06-26 2003-02-14 스넵-온 테크놀로지스 인코포레이티드 적시의 부하 연결을 통한 교류기 테스트 방법 및 시스템
JP4461586B2 (ja) 2000-08-03 2010-05-12 株式会社デンソー 内燃機関用失火検出装置
JP2002138893A (ja) 2000-11-01 2002-05-17 Denso Corp 内燃機関の燃焼状態検出装置
DE10055192C2 (de) 2000-11-07 2002-11-21 Mtu Friedrichshafen Gmbh Rundlaufregelung für Dieselmotoren
US6490511B1 (en) 2000-11-10 2002-12-03 Ford Motor Company Torque-based monitor in a hybrid electric vehicle
US6546912B2 (en) 2001-03-02 2003-04-15 Cummins Engine Company, Inc. On-line individual fuel injector diagnostics from instantaneous engine speed measurements
TW579424B (en) * 2001-07-09 2004-03-11 Shell Int Research Vibration analysis for predictive maintenance in machinery
JP2003065142A (ja) 2001-08-29 2003-03-05 Osaka Gas Co Ltd エンジン失火検出装置
DE10235665A1 (de) 2002-07-31 2004-02-12 Conti Temic Microelectronic Gmbh Regelung der Betriebsweise einer Brennkraftmaschine
DE10360481A1 (de) 2002-12-24 2004-09-02 Denso Corp., Kariya Sekundärluftzufuhr-Anormalitätserfassungssystem
US6968268B2 (en) 2003-01-17 2005-11-22 Denso Corporation Misfire detector for an internal combustion engine
JP3941708B2 (ja) 2003-02-19 2007-07-04 トヨタ自動車株式会社 車両の制御装置
JP2005061487A (ja) 2003-08-08 2005-03-10 Toyota Central Res & Dev Lab Inc 動力伝達装置及びそれを備えたハイブリッド車両の駆動装置
US7146851B2 (en) 2004-01-29 2006-12-12 Denso Corporation Diagnostic apparatus for variable valve control system
JP4179192B2 (ja) 2004-03-08 2008-11-12 株式会社デンソー 内燃機関の燃焼状態検出装置
JP2005291182A (ja) 2004-04-05 2005-10-20 Denso Corp 失火検出装置
JP4519507B2 (ja) 2004-04-15 2010-08-04 ヤンマー株式会社 自家用発電装置
GB0416330D0 (en) 2004-07-22 2004-08-25 Microgen Energy Ltd Method and apparatus for instability detection and correction in a domestic combined heat and power unit
US7182065B2 (en) * 2004-07-29 2007-02-27 Ford Global Technologies, Llc Vehicle and method for operating an engine in a vehicle
JP4192907B2 (ja) 2005-03-11 2008-12-10 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッドシステムの補機故障診断装置
JP2007071191A (ja) 2005-09-09 2007-03-22 Yanmar Co Ltd 内燃機関の失火検出装置
AT9466U1 (de) 2005-09-22 2007-10-15 Avl List Gmbh Verfahren zur bestimmung von kompressionsunterschieden bei einer mehrzylinder-brennkraftmaschine
JP4349400B2 (ja) 2006-02-28 2009-10-21 トヨタ自動車株式会社 車両およびその制御方法
DE102006012858A1 (de) 2006-03-21 2007-09-27 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Diagnose von Aussetzern einer Verbrennungskraftmaschine
DE102006018958A1 (de) 2006-04-24 2007-10-25 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine und Steuergerät hierfür
JP2008050985A (ja) 2006-08-24 2008-03-06 Nippon Sharyo Seizo Kaisha Ltd エンジン発電装置
EP1911952B1 (en) * 2006-10-11 2017-11-22 Nissan Motor Co., Ltd. Internal combustion engine
CN101168426B (zh) 2006-10-25 2010-10-06 株式会社安川电机 起重机装置及其控制方法
US7530261B2 (en) 2007-02-12 2009-05-12 Delphi Technologies, Inc. Fourier-based misfire detection strategy
FR2913769B1 (fr) 2007-03-12 2009-06-05 Snecma Sa Procede de detection d'un endommagement d'un roulement de palier d'un moteur
JP4489098B2 (ja) 2007-06-05 2010-06-23 日立オートモティブシステムズ株式会社 発電制御装置
US8049460B2 (en) * 2007-07-18 2011-11-01 Tesla Motors, Inc. Voltage dividing vehicle heater system and method
DE102008050287A1 (de) 2007-10-22 2009-04-23 Luk Lamellen Und Kupplungsbau Beteiligungs Kg Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine
JP2009121303A (ja) 2007-11-14 2009-06-04 Denso Corp 内燃機関の失火検出装置
DE102008032174B4 (de) 2008-01-16 2022-07-07 Vitesco Technologies Germany Gmbh Verfahren zur Identifikation von Zylindern einer Brennkraftmaschine bei Auftreten von zylinderindividuellen Ereignissen
JP2009221992A (ja) 2008-03-17 2009-10-01 Denso Corp 排出ガスセンサの異常診断装置
US7761223B2 (en) 2008-06-17 2010-07-20 Gm Global Technology Operations, Inc. Fuel system diagnostics by analyzing engine cylinder pressure signal and crankshaft speed signal
US8097969B2 (en) 2008-09-16 2012-01-17 GM Global Technology Operations LLC Method to estimate the output current of an automotive generator (alternator)
JP5343468B2 (ja) 2008-09-16 2013-11-13 株式会社リコー モータ駆動装置、画像形成装置、モータ駆動方法、及びコンピュータプログラム
JP5424612B2 (ja) 2008-10-28 2014-02-26 澤藤電機株式会社 インバータ発電機
US8150603B2 (en) * 2008-11-26 2012-04-03 Caterpillar Inc. Engine control system having fuel-based timing
US8161800B2 (en) 2008-12-30 2012-04-24 General Electric Company Methods and systems for valve leak simulation
US8278934B2 (en) 2009-02-13 2012-10-02 Bae Systems Controls Inc. Robust AC chassis fault detection using PWM sideband harmonics
US8046155B2 (en) 2009-02-13 2011-10-25 Denso Corporation Method and apparatus for misfire detection using engine cycles at least subsequent to actual misfire event
JP5444111B2 (ja) 2009-05-13 2014-03-19 トヨタ自動車株式会社 車両のバネ上制振制御装置
DE102009051624B4 (de) 2009-07-31 2021-04-01 Vitesco Technologies Germany Gmbh Verfahren zur Spaktralanalyse eines Signals einer Brennkraftmaschine sowie Steuergerät für eine Brennkraftmaschine zur Durchführung eines derartigen Verfahrens
US8392057B2 (en) * 2009-12-21 2013-03-05 Cummins Inc. Hybrid powertrain diagnostics
JP5553677B2 (ja) * 2010-05-06 2014-07-16 本田技研工業株式会社 ハイブリッド式発動発電機の出力制御装置
JP5288009B2 (ja) 2011-01-18 2013-09-11 ダイキン工業株式会社 電力変換装置
US9109517B2 (en) 2011-03-14 2015-08-18 General Electric Company Condition monitoring of mechanical drive train coupled with electrical machines
US9007020B2 (en) * 2011-05-25 2015-04-14 Green Charge Networks Charging service vehicles with battery and generator sources
US20130020993A1 (en) * 2011-07-18 2013-01-24 Green Charge Networks Llc Multi-Mode Electric Vehicle Charging Station
US8626372B2 (en) 2011-09-15 2014-01-07 General Electric Company Systems and methods for diagnosing an engine
US9156368B2 (en) * 2011-11-11 2015-10-13 San Diego Gas & Electric Company Method for detection of plug-in electric vehicle charging via interrogation of smart meter data
US9606022B2 (en) 2012-08-31 2017-03-28 General Electric Company Systems and methods for diagnosing engine components and auxiliary equipment associated with an engine

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060047408A1 (en) * 2004-09-01 2006-03-02 Kayser William M Engine diagnostic apparatus and method that analyzes the output of a driven electric power generator

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019063252A1 (de) * 2017-09-29 2019-04-04 Audi Ag VERFAHREN ZUR VERSCHLEIßPRÄDIKTION UND KRAFTFAHRZEUG

Also Published As

Publication number Publication date
US20130073175A1 (en) 2013-03-21
WO2013039722A1 (en) 2013-03-21
JP6302406B2 (ja) 2018-03-28
EA031509B1 (ru) 2019-01-31
AU2012308955B2 (en) 2016-09-22
BR112014006099A2 (pt) 2017-06-13
DE112012003861T5 (de) 2014-08-07
EA201490441A1 (ru) 2014-08-29
CN103827468B (zh) 2017-02-15
WO2013039726A1 (en) 2013-03-21
JP7193444B2 (ja) 2022-12-20
AU2012308951A1 (en) 2014-03-27
US8538626B2 (en) 2013-09-17
EA201490352A1 (ru) 2014-08-29
CN103797232B (zh) 2017-02-15
AU2012308952B2 (en) 2016-12-08
JP6741395B2 (ja) 2020-08-19
WO2013039723A1 (en) 2013-03-21
JP2020097938A (ja) 2020-06-25
CN103797232A (zh) 2014-05-14
AU2012308951B2 (en) 2016-12-15
JP2014526874A (ja) 2014-10-06
EA028949B1 (ru) 2018-01-31
DE112012003854T5 (de) 2014-06-18
CN103814202B (zh) 2016-11-23
EA027107B1 (ru) 2017-06-30
US10968842B2 (en) 2021-04-06
JP2014532166A (ja) 2014-12-04
CN103827468A (zh) 2014-05-28
US20130073126A1 (en) 2013-03-21
US10036335B2 (en) 2018-07-31
AU2012308952A1 (en) 2014-03-27
EA201490354A1 (ru) 2014-08-29
EA201490440A1 (ru) 2014-08-29
CN103814202A (zh) 2014-05-21
WO2013039725A1 (en) 2013-03-21
AU2012308955A1 (en) 2014-03-20
US20180313277A1 (en) 2018-11-01
DE112012003873T5 (de) 2014-07-10
US8626372B2 (en) 2014-01-07
ZA201402389B (en) 2015-12-23
US20130068003A1 (en) 2013-03-21
US8626371B2 (en) 2014-01-07
DE112012003847T5 (de) 2014-07-03
JP2014526643A (ja) 2014-10-06
US20130073127A1 (en) 2013-03-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7193444B2 (ja) エンジンを診断するシステム及び方法
US9606022B2 (en) Systems and methods for diagnosing engine components and auxiliary equipment associated with an engine
US10345195B2 (en) Method and systems for diagnosing an engine
US9447745B2 (en) System and method for diagnosing an engine
US11509256B2 (en) Method and system for an engine
US11555759B2 (en) Equipment control system

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): AM AZ BY KZ KG TJ TM RU

NF4A Restoration of lapsed right to a eurasian patent

Designated state(s): AM AZ BY KZ KG TJ TM RU