EA031509B1 - Система и способ диагностики двигателей - Google Patents

Система и способ диагностики двигателей Download PDF

Info

Publication number
EA031509B1
EA031509B1 EA201490440A EA201490440A EA031509B1 EA 031509 B1 EA031509 B1 EA 031509B1 EA 201490440 A EA201490440 A EA 201490440A EA 201490440 A EA201490440 A EA 201490440A EA 031509 B1 EA031509 B1 EA 031509B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
engine
generator
frequency
sensor
voltage
Prior art date
Application number
EA201490440A
Other languages
English (en)
Other versions
EA201490440A1 (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 EA201490440A1 publication Critical patent/EA201490440A1/ru
Publication of EA031509B1 publication Critical patent/EA031509B1/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)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Automation & Control Theory (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)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
  • Testing And Monitoring For Control Systems (AREA)

Abstract

Предлагаются способы и системы для двигателя (110). Состояние двигателя (110) может быть диагностировано на основе профиля крутящего момента двигателя внутреннего сгорания (110), оцененного с использованием сигналов от генератора (120), функционально связанного с двигателем (110), и/или других сигналов, связанных с двигателем (110). Могут распознаваться различные типы износа на основе различимых характеристик в данных оцененного профиля крутящего момента двигателя внутреннего сгорания. Износ компонента двигателя (110) может быть выявлен, чтобы уменьшить задержку, вызванную техническим обслуживанием двигателя.

Description

Область техники
Варианты осуществления изобретения относятся к системам и способам диагностики двигателей.
Предпосылки создания изобретения
Компоненты двигателя при его эксплуатации могут различным образом изнашиваться. Например, цилиндр двигателя может начать давать неправильное зажигание вследствие износа свечи зажигания. Одним из подходов для обнаружения износа двигателя является контроль частоты вращения двигателя. Процедуры диагностики позволяют контролировать, поднимаются ли составляющие частоты вращения двигателя выше порогового уровня, и формировать диагностические коды или другие указания для запроса обслуживания двигателя, снижения частоты вращения двигателя или выключения двигателя. Однако авторы обнаружили, что анализ частоты вращения двигателя часто не отвечает требованиям полной диагностики неисправности двигателя.
Сущность изобретения
В одном из вариантов осуществления изобретения предлагается способ диагностики состояния поршневого двигателя, функционально связанного с генератором. Согласно предлагаемому способу измеряют с использованием датчика частоту вращения вала двигателя, определяют частоту половинного порядка, равную половине частоты вращения вала двигателя, измеряют с использованием по меньшей мере одного датчика электрический параметр, связанный с генератором и включающий по меньшей мере одно из следующего: напряжение в соединительной линии постоянного тока, ток в соединительной линии постоянного тока, напряжение возбуждения генератора, ток возбуждения генератора, выходное напряжение генератора или выходной ток генератора, определяют частотный состав измеренного электрического параметра, связанного с генератором и сравнивают амплитуду частотной составляющей половинного порядка указанного частотного состава с заданным пороговым значением.
При этом диагностируют износ двигателя, если амплитуда частотной составляющей половинного порядка больше, чем заданное пороговое значение.
В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения предлагается транспортное средство. Упомянутое транспортное средство содержит: двигатель; генератор, функционально связанный с двигателем; по меньшей мере один датчик для измерения, во время работы генератора, электрического параметра, связанного с генератором и включающего по меньшей мере одно из следующего: напряжение в соединительной линии постоянного тока, ток в соединительной линии постоянного тока, напряжение возбуждения генератора, ток возбуждения генератора, выходное напряжение генератора или выходной ток генератора; датчик для измерения частоты вращения вала двигателя и контроллер, включающий инструкции, сконфигурированные для: измерения, с использованием датчика, частоты вращения вала поршневого двигателя, определения частоты половинного порядка, равной половине частоты вращения вала двигателя, измерения с использованием по меньшей мере одного датчика, электрического параметра, связанного с генератором, определения частотного состава измеренного электрического параметра, связанного с генератором, сравнения амплитуды частотной составляющей половинного порядка указанного частотного состава с заданным пороговым значением и, если амплитуда частотной составляющей половинного порядка больше, чем заданное пороговое значение, диагностики износа двигателя.
В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения предлагается диагностический комплект для диагностики состояния поршневого двигателя, функционально связанного с генератором. Упомянутый диагностический комплект включает по меньшей мере один датчик для измерения электрического параметра, связанного с генератором и включающего по меньшей мере одно из следующего: напряжение в соединительной линии постоянного тока, ток в соединительной линии постоянного тока, напряжение возбуждения генератора, ток возбуждения генератора, выходное напряжение генератора или выходной ток генератора; датчик для измерения частоты вращения вала поршневого двигателя; и контроллер, выполненный с возможностью: измерения, с использованием датчика, частоты вращения вала поршневого двигателя, определения частоты половинного порядка, равной половине частоты вращения вала двигателя, измерения, с использованием по меньшей мере одного датчика, электрического параметра, связанного с генератором, определения частотного состава измеренного электрического параметра, связанного с генератором, сравнения амплитуды частотной составляющей половинного порядка указанного частотного состава с заданным пороговым значением и, если амплитуда частотной составляющей половинного порядка больше, чем заданное пороговое значение, диагностики износа двигателя.
Настоящий раздел предоставлен для введения набора концепций изобретения в упрощенной форме, которые описываются подробно далее. Настоящий раздел не предназначен для идентификации ключевых признаков или существенных признаков изобретения и не ограничивает изобретение. Кроме того, изобретение не ограничено вариантами его осуществления, которые устраняют любые или все недостатки, указанные в любой части настоящего описания.
Краткое описание чертежей
Изобретение будет понятно из последующего описания вариантов его осуществления со ссылками
- 1 031509 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 - один из примеров осуществления двигателя и генератора, показанного на фиг. 1, которые функционально связаны с различным вспомогательным оборудованием и тяговыми двигателями;
фиг. 3 - один из примеров оценки профиля крутящего момента двигателя внутреннего сгорания на основе частоты вращения двигателя и электрических параметров генератора;
фиг. 4 - один из примеров преобразования электрических параметров генератора в профиль электромагнитного крутящего момента;
фиг. 5 - один из примеров формирования профиля инерционного крутящего момента на основе частоты вращения двигателя;
фиг. 6 - один из примеров оценки профиля крутящего момента двигателя внутреннего сгорания;
фиг. 7 - один из примеров использования процедуры сравнения крутящего момента для диагностики состояния двигателя;
фиг. 8 - примеры формирования частотного содержания профиля крутящего момента во временной области, которое может использоваться для диагностики двигателя.
Подробное описание изобретения
Варианты осуществления настоящего изобретения относятся к системам и способам диагностики двигателей. 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 двигателя и для различения состояний соответствующих компонентов двигателя.
При диагностике конкретных типов износа двигателя он может приводиться в определенное рабочее состояние или определенный 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. 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.
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 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
- 2 031509 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.
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 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, 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 в центр управления с помощью сообщений, передаваемых из системы 190 связи. В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения сообщение может передаваться системой 190 связи в центр управления в случае обнаружения износа компонента двигателя, 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 мо
- 3 031509 жет 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.
Датчик 160 частоты вращения измеряет частоту вращения вала 111 двигателя во время его 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.
В соответствии с различными вариантами осуществления настоящего изобретения контроллер 150 выполнен с возможностью передачи отчета о состоянии износа двигателя, например, с помощью системы 190 связи. Кроме того, в соответствии с различными вариантами осуществления настоящего изобретения упомянутый контроллер включает инструкции, сконфигурированные для регулировки эксплуатационного параметра двигателя на основе диагностированного состояния двигателя.
Фиг. 3 иллюстрирует один из примеров осуществления способа 300 оценки профиля крутящего момента двигателя внутреннего сгорания на основе частоты вращения двигателя и электрических параметров генератора. На шаге 310 отсчитывают сигнал частоты вращения двигателя с помощью контроллера 150 (например, с использованием датчика 160 частоты вращения). На шаге 320 на основе частоты вращения двигателя оценивают профиль инерционного крутящего момента двигателя. На шаге 330 отсчитывают ток и/или напряжение генератора с помощью контроллера 150 (например, с использованием датчиков 170 генератора). На шаге 340 отсчитанный ток и/или напряжение пропускают через модель генератора переменного тока. На шаге 350 на основе выходных данных модели генератора переменного тока оценивают профиль электромагнитного крутящего момента генератора. На шаге 360 профиль инерционного крутящего момента изменяют с использованием профиля электромагнитного крутящего момента для получения профиля крутящего момента двигателя внутреннего сгорания. На шаге 370 профиль крутящего момента двигателя внутреннего сгорания сравнивают с базовым или ожидаемым профилем крутящего момента двигателя.
Фиг. 4 иллюстрирует один из примеров преобразования электрических параметров генератора в профиль электромагнитного крутящего момента. Напряжение в соединительной линии постоянного тока и ток возбуждения генератора (например, измеренные датчиками 171 и 172 генератора) подают в модель 410 генератора переменного тока, реализованную в контроллере 150 и включающую обратную модель 420 выпрямителя 210 и модель 430 генератора 120. Упомянутый выпрямитель в соответствии с различными вариантами осуществления настоящего изобретения может быть диодным выпрямителем, фазоуправляемым выпрямителем или выпрямителем с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ). В соответствии с одним из альтернативных вариантов осуществления настоящего изобретения вместо использования выпрямителя может быть подключена нагрузка переменного тока, напрямую или опосредованно через управляемые электронные устройства питания, при этом может быть создана ее обратная модель.
Обратная модель 420 оценивает выходное напряжение генератора на основе напряжения в соединительной линии постоянного тока. Аналогично, модель 430 генератора оценивает выходное напряжение генератора на основе тока возбуждения генератора. Выходной ток и выходное напряжение генератора подают в процедуру 440 оценки электромагнитного крутящего момента, реализованную в контроллере 150. В процедуре 440 оценки электромагнитного крутящего момента используют выходное напряжение и выходной ток генератора, вместе с указанием на частоту вращения двигателя, для оценки профиля электромагнитного крутящего момента. Указание на частоту вращения двигателя используют для передачи в модель 440 оценки крутящего момента информации о местоположении анализируемых гармонических частот. Частота вращения с датчика 160 частоты вращения может использоваться в качестве входных данных, или частотное содержание (например, шестая гармоника) на выходе выпрямителя 210 (например, частотное содержание сигнала напряжения в соединительной линии постоянного тока) может использоваться в качестве указания на частоту вращения двигателя.
- 4 031509
В результате, на основе напряжения в соединительной линии постоянного тока и тока возбуждения генератора может быть получен профиль электромагнитного крутящего момента, связанный с генератором. Альтернативно, могут использоваться ток в соединительной линии постоянного тока и напряжение возбуждения генератора с соответствующими моделями для оценки выходного тока генератора на основе тока в соединительной линии постоянного тока и выходного напряжения генератора на основе напряжения возбуждения генератора. Если выходное напряжение и ток генератора уже доступны в контроллере 150 (благодаря наличию таких датчиков на генераторе), то обратная модель 420 и модель 430 генератора могут быть опущены. Кроме того, если приемлема менее точная оценка профиля крутящего момента, то для его оценки может использоваться только один из параметров (напряжение в соединительной линии постоянного тока, ток в соединительной линии постоянного тока, ток возбуждения генератора, напряжение возбуждения генератора, выходной ток генератора, выходное напряжение генератора) вместо обоих этих параметров.
В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения в контроллере реализована процедура оценки инерционного крутящего момента. Фиг. 5 иллюстрирует один из примеров формирования профиля инерционного крутящего момента на основе частоты вращения двигателя с использованием процедуры 510 оценки профиля инерционного крутящего момента в контроллере 150. Профиль инерционного крутящего момента двигателя может оцениваться на основе частоты вращения двигателя путем отсчета во времени измеряемой частоты вращения двигателя (например, с датчика 160 частоты вращения), получения составляющих ускорения (посредством рассмотрения производной частоты вращения по времени) на основе упомянутой измеряемой частоты вращения, соответствующей заданным характеристическим частотам, и комбинирования упомянутых составляющих ускорения для определения профиля инерционного крутящего момента.
Фиг. 6 иллюстрирует один из примеров оценки профиля крутящего момента двигателя внутреннего сгорания. В контроллере 150 реализована процедура 610 оценки крутящего момента двигателя, которая компенсирует профиль электромагнитного крутящего момента генератора с использованием профиля инерционного крутящего момента двигателя с заданными флуктуациями частоты вращения для получения точного профиля крутящего момента на стороне двигателя внутреннего сгорания. Как показано на фиг. 7, в контроллере 150 реализована процедура 710 сравнения профилей крутящего момента, предназначенная для сравнения оцененного профиля крутящего момента двигателя внутреннего сгорания с ожидаемым или базовым профилем крутящего момента. В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения для выполнения упомянутого сравнения применяют алгоритм сопоставления с шаблоном или алгоритм сопоставления сигнатур. Конкретное отклонение от базового профиля крутящего момента может соответствовать износу конкретного компонента двигателя (например, какой компонент узла мощности отказал). В соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения оцененный профиль крутящего момента двигателя внутреннего сгорания указывает на профиль внутрицилиндрового давления двигателя. Соответственно, способ 300 позволяет осуществлять точное прогнозирование профилей внутрицилиндрового давления двигателей с использованием существующих датчиков двигателя и генератора.
В соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения перед выполнением процедуры 300 оценки профиля крутящего момента двигателя внутреннего сгорания поршневой двигатель сначала может быть приведен в определенные рабочие условия, состояние или режим. В соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения, процедуру 300 оценки профиля крутящего момента двигателя внутреннего сгорания не выполняют до тех пор, пока двигатель не достигнет определенных рабочих условий, состояния или режима во время его штатной работы, при этом контроллер начнет выполнение процедуры оценки крутящего момента и последующее сравнение оцененного профиля крутящего момента с базовым профилем крутящего момента.
В соответствии с различными вариантами осуществления настоящего изобретения контроллер 150 выполнен с возможностью передачи отчета о состоянии износа двигателя, например, с помощью системы 190 связи. Кроме того, в соответствии с различными вариантами осуществления настоящего изобретения упомянутый контроллер включает инструкции, сконфигурированные для регулировки эксплуатационного параметра двигателя на основе диагностированного состояния двигателя.
Может предоставляться диагностический комплект, который содержит контроллер, выполненный с возможностью определения состояния поршневого двигателя, функционально связанного с генератором, на основе сравнения оцененного профиля крутящего момента двигателя внутреннего сгорания с ожидаемым профилем крутящего момента двигателя. Упомянутый комплект также содержит по меньшей мере один датчик для измерения по меньшей мере одного электромагнитного параметра (например, напряжения в соединительной линии постоянного тока и/или тока возбуждения генератора), связанного с генератором. Контроллер выполнен с возможностью связи с упомянутыми датчиками и с возможностью отсчета во времени упомянутого электромагнитного параметра. Контроллер выполнен также с возможностью оценки профиля электромагнитного крутящего момента на основе упомянутых электромагнитных параметров. Упомянутый комплект также содержит датчик для измерения частоты вращения вала поршневого двигателя. Контроллер выполнен с возможностью связи с упомянутым датчиком для отсчета во вре
- 5 031509 мени частоты вращения вала. Контроллер выполнен также с возможностью оценки профиля инерционного крутящего момента на основе частоты вращения вала. Контроллер также выполнен с возможностью определения оцененного профиля крутящего момента двигателя внутреннего сгорания на основе профиля электромагнитного крутящего момента и профиля инерционного крутящего момента.
Далее приведены другие примеры применения описанных в настоящем документе систем и способов. Эти примеры иллюстрируют различные подходы для диагностики и различения типов износа двигателя на основе профиля крутящего момента двигателя внутреннего сгорания, оцененного на основе параметров генератора и частоты вращения двигателя.
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 упомянутого измеренного параметра генератора.
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 генератора.
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).
В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения изношенный цилиндр четырехтактного двигателя может обнаруживаться на основе сравнения оцененного профиля крутящего момента двигателя внутреннего сгорания с ожидаемым или базовым профилем крутящего момента двигателя. Обнаружение одного изношенного цилиндра, в то время как остальные цилиндры двигателя являются более исправными (или менее изношенными), может иметь лучшее совпадение профиля крутящего момента, чем в случае износа нескольких цилиндров двигателя. Например, износ одного цилиндра может определяться с помощью сравнения одной части оцененного профиля крутящего момента двигателя внутреннего сгорания с той же частью базового профиля крутящего момента. Однако при износе нескольких цилиндров могут возникать отклонения в нескольких частях профиля крутящего момента двигателя внутреннего сгорания. Кроме того, позиция этих нескольких изношенных цилиндров в последовательности зажигания может влиять на части оцененного профиля крутящего момента двигателя внутреннего сгорания, которые будут отклоняться от базового профиля крутящего момента. Например, два изношенных цилиндра, работающие с разностью фаз 180°, могут влиять на отличающиеся части профиля крутящего момента, по сравнению с двумя изношенными цилиндрами, следующими друг за другом в последовательности зажигания, поэтому описанные в настоящем документе способы позволяют выявлять один или более изношенных цилиндров на основе различных изменений оцененного профиля крутящего момента. Аномалии, расходящиеся с базовым профилем крутящего момента исправного двигателя, или износ других компонентов двигателя могут выявляться и передаваться в отчете контроллером. Примеры износа других компонентов двигателя включают износ системы откачки картерных газов, из
- 6 031509 нос турбокомпрессора и износ картера.
В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения данные генератора во временной области (например, напряжение в соединительной линии постоянного тока и ток возбуждения) могут фильтроваться с использованием фильтра нижних частот с частотой среза, немного большей частоты первого порядка. Например, частота среза может быть на 10-20% больше, чем частота первого порядка. Соответственно, в одном из вариантов осуществления настоящего изобретения частота среза может задаваться с использованием частоты вращения двигателя. Данные генератора 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. 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 генератора не будет подвержено влиянию низкочастотных помех дискретизации. То же применимо для данных частоты вращения двигателя.
Фиг. 8 иллюстрирует пример формирования частотного содержания профиля крутящего момента во временной области, которое может быть использовано для диагностики двигателя. Оцененный профиль крутящего момента двигателя внутреннего сгорания (данные во временной области) может быть передан в процедуру 810 быстрого преобразования Фурье (например, в процедуру FFT (Fast Fourier Transform)) или в процедуру 820 полосовой фильтрации для получения содержания в частотной области оцененного профиля крутящего момента двигателя внутреннего сгорания. Кроме того, для получения частотного содержания аналогичным образом могут быть обработаны сигналы генератора (например, напряжение в соединительной линии постоянного тока) и сигнал частоты вращения двигателя.
В соответствии с описанием в настоящем документе отсчитанные данные генератора (например, напряжение в соединительной линии постоянного тока, крутящий момент и т.п.) 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 другом варианте осуществления настоящего изобретения для формирования частотного содержания в частотной области может применяться процедура 320 полосовой фильтрации. Процедура частотного анализа преобразует отсчитанный параметр во временной области в частотное содержание в частотной области. Различные частотные составляющие упомянутого частотного содержания могут включать составляющую постоянного тока (нулевого порядка), фундаментальную частотную составляющую (первого порядка) и гармонические частотные составляющие (второго порядка, половинного порядка, третьего порядка и т.д.) В соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения процедура преобразования Фурье и процедура полосовой фильтрации включают инструкции, исполняемые процессором 152.
В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения для сравнения частотного содержания данных генератора с сигнатурой состояния двигателя может применяться алгоритм корреляции. Например, сигнатура исправного двигателя 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 частоте вращения двигателя, нагрузке двигателя, температуре картера и предыдущим данным двигателя. При этом упомянутый пороговый уровень Т может зависеть от условий работы двигателя, например мощности, частоты вращения, условий окружающей среды, предшествующего ремонта и т.п.
Например, упомянутые предыдущие данные двигателя и генератора могут храниться в базе данных, содержащей отсчеты частотного содержания из предыдущей работы двигателя. Следовательно, возможно обнаружение тенденций в частотном содержании, при этом упомянутые тенденции могут быть использованы для определения исправности двигателя. Например, рост амплитуды частотной составляющей половинного порядка для заданной частоты вращения и нагрузке двигателя может указывать на износ цилиндра. В качестве другого примера рост среднего давления картера с отсутствием роста амплитуды частотной составляющей половинного порядка для заданной частоты вращения и нагрузке двигателя может указывать на износ турбокомпрессора или системы откачки картера. Потенциальный отказ может включать изношенный цилиндр, изношенный турбокомпрессор или изношенную систему откачки картера.
В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения частотное содержание профиля крутящего момента двигателя внутреннего сгорания может храниться в базе данных. В другом варианте осуществления настоящего изобретения в базе данных могут храниться данные базового профиля крутящего момента. 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 двигателя в реальном времени. Например, центр управления может выполнять шаги диагно
- 7 031509 стики состояния двигателя с использованием данных профиля крутящего момента двигателя внутреннего сгорания, передаваемых с помощью системы 190 связи. Например, центр управления может принимать данные оцененного профиля крутящего момента двигателя внутреннего сгорания от рельсового транспортного средства 106, выполнять частотное преобразование данных профиля крутящего момента и диагностировать потенциальный износ двигателя. Альтернативно, центр управления может принимать данные оцененного профиля крутящего момента двигателя внутреннего сгорания от рельсового транспортного средства, применять к этим оцененным данным алгоритм сопоставления с шаблоном (выполнять сравнение с базовым профилем крутящего момента) и диагностировать потенциальный износ двигателя. Кроме того, центр управления может планировать техническое обслуживание и использовать исправные локомотивы и персонал по обслуживанию так, чтобы оптимизировать вложения капитала. Предыдущие данные генератора могут использоваться также для оценки исправности двигателя до или после технического обслуживания двигателя, модификации двигателя и замены компонентов двигателя.
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 двигателя. В одном из 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 сравнения оцененного профиля крутящего момента с базовым профилем крутящего момента может позволять обнаруживать отказы раньше, чем с использованием только усредненной информации двигателя (например, только информации о частоте вращения двигателя). Следовательно, после обнаружения потенциального отказа на ранней стадии износа двигатель может продолжать работу. Напротив, если потенциальный отказ диагностирован как серьезный, может потребоваться остановить работу двигателя 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 оцененного профиля крутящего момента двигателя внутреннего сгорания.
С помощью анализа оцененного профиля крутящего момента двигателя внутреннего сгорания появляется возможность контроля и диагностики двигателя во время его работы. Кроме того, работа двигателя с изношенным компонентом может регулироваться так, чтобы потенциально уменьшить дополнительный износ компонента двигателя и вероятность дополнительных отказов двигателя 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 изношенный цилиндр. Однако, если амплитуда частотной составляющей половинного порядка не больше, чем пороговое значение половинного порядка, то потенциальным отказом может быть износ турбокомпрессора или износ системы откачки картера.
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 так, 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 для выявления изношенного цилиндра могут регулироваться эксплуатационные параметры двигателя. Например, изношенный цилиндр может быть выявлен на основе выборочного отключения впрыска топлива в один или более цилиндров двигателя. В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения впрыск топлива может отключаться последовательно для каждого цилиндра из множества цилиндров, при этом выполняется контроль одного или более данных генератора и связанного с ними частотного содержания. Например, может отключаться впрыск топлива в один цилиндр, тогда как остальные цилиндры работают штатно. Отключая последовательно каждый цилиндр, можно определить изношенный цилиндр. В качестве другого примера может отключаться впрыск топлива в группу цилиндров, тогда как другие цилиндры работают штатно. С помощью циклического последовательного перебора различных групп методом исключения может быть определен изношенный цилиндр.
В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения может контролироваться частотная составляющая половинного порядка данных профиля крутящего момента при отключении каждого из цилиндров четырехтактного двигателя. Отключенный цилиндр может быть изношен, если при отключении этого цилиндра частотная составляющая половинного порядка опускается ниже порогового значения половинного порядка для состояния, когда цилиндр выключен. Отключенный цилиндр может быть исправен, если при отключении этого цилиндра частотная составляющая половинного порядка остается выше порогового значения половинного порядка для состояния, когда цилиндр выключен. Другими словами, изношенный цилиндр может быть тем цилиндром, который вносит больший вклад в частотную
- 8 031509 составляющую половинного порядка в частотном содержании, по сравнению с другими цилиндрами. В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения диагностика с выборочным отключением цилиндров может выполняться при работе двигателя в режиме ожидания или при небольшой нагрузке.
В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения изношенный цилиндр может быть определен на основе выборочной регулировки впрыска топлива в один или более цилиндров двигателя. Например, подача топлива в каждый цилиндр может быть выборочно увеличена или уменьшена при контроле частотной составляющей половинного порядка оцененного профиля крутящего момента. Кроме того, сигнатура, например частотное содержание, каждого цилиндра может сравниваться с предыдущими данными этого двигателя или с данными исправного двигателя. Например, для формирования базовой сигнатуры может быть выполнен диагностический тест на исправном двигателе. Базовая сигнатура может затем сравниваться с частотным содержанием при диагностике двигателя. В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения изношенный цилиндр может определяться с помощью изменения времени впрыска топлива. Например, могут использоваться регулировки угла опережения для диагностики изношенного цилиндра. Например, время впрыска топлива может задерживаться, чтобы потенциально повысить частотное содержание частотной составляющей половинного порядка.
Может быть более предпочтительным отключение двигателя, чем отказ вследствие изношенного цилиндра, который может приводить к дополнительным повреждениям двигателя. В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения может быть определено пороговое значение, которое указывает на то, что продолжение работы двигателя 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, двигатель может быть выключен.
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 снижено 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 снижено еще более с помощью снижения мощности двигателя, например, с помощью регулировки эксплуатационного параметра двигателя на основе диагностированного состояния. Может выполняться определение, разрешено ли снижение мощности двигателя. Например, в результате снижения мощности двигателя может уменьшаться амплитуда одной или более составляющих частотного содержания данных оцененного профиля крутящего момента двигателя внутреннего сгорания.
Может выполняться регулировка эксплуатационного параметра двигателя, например, для уменьшения дополнительного износа изношенного компонента. В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения может осуществляться управление частотой вращения или мощностью двигателя. В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения может быть уменьшен или отключен впрыск топлива в потенциально изношенный цилиндр при продолжении работы других цилиндров. Соответственно, двигатель может продолжать работу, при этом дальнейший износ изношенного цилиндра может быть уменьшен. Таким образом, двигатель может быть отрегулирован для потенциального уменьшения дополнительного износа компонента двигателя и вероятности полного отказа двигателя или неисправности на линии.
В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения для оценки профиля крутящего момента двигателя внутреннего сгорания и диагностики состояния двигателя на основе оцененного профиля крутящего момента двигателя внутреннего сгорания может применяться диагностический комплект. Например, диагностический комплект может включать контроллер, выполненный с возможностью связи с одним или более датчиками генератора и с возможностью отсчета соответствующих данных генератора. Контроллер может быть также выполнен с возможностью преобразования сигналов от одного или более датчиков генератора в профиль электромагнитного крутящего момента двигателя генератора. Контроллер также может быть выполнен с возможностью оценки профиля инерционного крутящего момента двигателя на основе частоты вращения двигателя, измеряемой датчиком частоты вращения, и изменения этого профиля инерционного крутящего момента на основе профиля электромагнитного крутящего момента для оценки профиля крутящего момента двигателя внутреннего сгорания. Контроллер также может быть выполнен с возможностью диагностики состояния двигателя на основе оцененного профиля крутящего момента двигателя внутреннего сгорания. Упомянутый диагностический комплект может также содержать один или более датчиков для измерения параметров генератора (например, выходного напряжения генератора) 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. Соответствен
- 9 031509 но, 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 (5)

  1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
    1. Способ диагностики состояния поршневого двигателя, функционально связанного с генератором, в котором измеряют с использованием датчика частоту вращения вала двигателя, определяют частоту половинного порядка, равную половине частоты вращения вала двигателя, измеряют с использованием по меньшей мере одного датчика электрический параметр, связанный с генератором и включающий по меньшей мере одно из следующего: напряжение в соединительной линии постоянного тока, ток в соединительной линии постоянного тока, напряжение возбуждения генератора, ток возбуждения генератора, выходное напряжение генератора или выходной ток генератора, определяют частотный состав измеренного электрического параметра, связанного с генератором, сравнивают амплитуду частотной составляющей половинного порядка указанного частотного состава с заданным пороговым значением и, если амплитуда частотной составляющей половинного порядка больше, чем заданное пороговое значение, диагностируют износ двигателя.
  2. 2. Транспортное средство, содержащее двигатель;
    генератор, функционально связанный с двигателем;
    по меньшей мере один датчик для измерения во время работы генератора электрического параметра, связанного с генератором и включающего по меньшей мере одно из следующего: напряжение в соединительной линии постоянного тока, ток в соединительной линии постоянного тока, напряжение возбуждения генератора, ток возбуждения генератора, выходное напряжение генератора или выходной ток генератора;
    датчик для измерения частоты вращения вала двигателя и контроллер, включающий инструкции, сконфигурированные для измерения с использованием датчика частоты вращения вала поршневого двигателя,
    - 10 031509 определения частоты половинного порядка, равной половине частоты вращения вала двигателя, измерения с использованием по меньшей мере одного датчика электрического параметра, связанного с генератором, определения частотного состава измеренного электрического параметра, связанного с генератором, сравнения амплитуды частотной составляющей половинного порядка указанного частотного состава с заданным пороговым значением и, если амплитуда частотной составляющей половинного порядка больше, чем заданное пороговое значение, диагностики износа двигателя.
  3. 3. Транспортное средство по п.2, в котором упомянутый контроллер выполнен с возможностью передачи отчета о состоянии износа двигателя.
  4. 4. Транспортное средство по п.2, в котором упомянутый контроллер включает также инструкции, сконфигурированные для регулировки эксплуатационного параметра двигателя на основе диагностированного состояния двигателя.
  5. 5. Диагностический комплект для диагностики состояния поршневого двигателя, функционально связанного с генератором, включающий по меньшей мере один датчик для измерения электрического параметра, связанного с генератором и включающего по меньшей мере одно из следующего: напряжение в соединительной линии постоянного тока, ток в соединительной линии постоянного тока, напряжение возбуждения генератора, ток возбуждения генератора, выходное напряжение генератора или выходной ток генератора, датчик для измерения частоты вращения вала поршневого двигателя и контроллер, выполненный с возможностью измерения с использованием датчика частоты вращения вала поршневого двигателя, определения частоты половинного порядка, равной половине частоты вращения вала двигателя, измерения с использованием по меньшей мере одного датчика электрического параметра, связанного с генератором, определения частотного состава измеренного электрического параметра, связанного с генератором, сравнения амплитуды частотной составляющей половинного порядка указанного частотного состава с заданным пороговым значением и, если амплитуда частотной составляющей половинного порядка больше, чем заданное пороговое значение, диагностики износа двигателя.
EA201490440A 2011-09-15 2012-08-31 Система и способ диагностики двигателей EA031509B1 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201161535049P 2011-09-15 2011-09-15
US13/234,411 US8538626B2 (en) 2011-09-15 2011-09-16 Systems and methods for diagnosing an engine
PCT/US2012/053499 WO2013039726A1 (en) 2011-09-15 2012-08-31 Systems and methods for diagnosing an engine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA201490440A1 EA201490440A1 (ru) 2014-08-29
EA031509B1 true EA031509B1 (ru) 2019-01-31

Family

ID=47879357

Family Applications (4)

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

Family Applications After (3)

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

Country Status (9)

Country Link
US (5) US8626372B2 (ru)
JP (4) JP2014526874A (ru)
CN (3) CN103827468B (ru)
AU (3) AU2012308952B2 (ru)
BR (1) BR112014006099A2 (ru)
DE (4) DE112012003847T5 (ru)
EA (4) EA031509B1 (ru)
WO (4) WO2013039726A1 (ru)
ZA (1) ZA201402389B (ru)

Families Citing this family (69)

* 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
US9889760B2 (en) * 2013-12-06 2018-02-13 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
CA3118280C (en) 2015-05-22 2024-01-02 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
US11255287B2 (en) * 2015-09-28 2022-02-22 Westinghouse Air Brake Technologies Corporation Apparatus and methods for allocating and indicating engine control authority
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
US11509256B2 (en) 2016-03-07 2022-11-22 Transportation IP Holdings, LLP Method and system for an engine
US10345195B2 (en) * 2016-03-07 2019-07-09 Ge Global Sourcing Llc Method and systems for diagnosing 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
US10962448B2 (en) * 2016-06-17 2021-03-30 Airbus Operations Sas Method for monitoring the engines of an aircraft
FR3052747B1 (fr) * 2016-06-17 2018-05-25 Airbus Operations (S.A.S.) Procede de surveillance des moteurs d'un aeronef
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
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
DE102017217404A1 (de) * 2017-09-29 2019-04-04 Audi Ag Verfahren zur Verschleißprädiktion und Kraftfahrzeug
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
WO2023095514A1 (ja) * 2021-11-25 2023-06-01 住友重機械工業株式会社 極低温冷凍機診断システム、極低温冷凍機および極低温冷凍機診断方法
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

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5056487A (en) * 1989-09-02 1991-10-15 Hitachi, Ltd. Torque control apparatus and method for internal combustion engines
US5461289A (en) * 1991-10-04 1995-10-24 Mannesmann Aktiengesellschaft Drive system for a motor vehicle
EP1143134A1 (en) * 1998-12-24 2001-10-10 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Output state detector for internal combustion engine
US6490511B1 (en) * 2000-11-10 2002-12-03 Ford Motor Company Torque-based monitor in a hybrid electric vehicle
JP2004251178A (ja) * 2003-02-19 2004-09-09 Toyota Motor Corp 車両の制御装置
US20110153128A1 (en) * 2009-12-21 2011-06-23 Wright John F Hybrid powertrain diagnostics

Family Cites Families (83)

* 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
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
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
IT1281387B1 (it) 1994-10-13 1998-02-18 Wabco Gmbh Compressore
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
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
AU7143101A (en) 2000-06-26 2002-01-08 Snap On Tech Inc Alternator testing method and system using ripple detection
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
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
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
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
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
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
US8278934B2 (en) 2009-02-13 2012-10-02 Bae Systems Controls Inc. Robust AC chassis fault detection using PWM sideband harmonics
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
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
EP2667503B1 (en) 2011-01-18 2021-06-09 Daikin Industries, Ltd. Power conversion apparatus
US9109517B2 (en) * 2011-03-14 2015-08-18 General Electric Company Condition monitoring of mechanical drive train coupled with electrical machines
US8963481B2 (en) * 2011-05-25 2015-02-24 Green Charge Networks Charging service vehicles and methods using modular batteries
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 (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5056487A (en) * 1989-09-02 1991-10-15 Hitachi, Ltd. Torque control apparatus and method for internal combustion engines
US5461289A (en) * 1991-10-04 1995-10-24 Mannesmann Aktiengesellschaft Drive system for a motor vehicle
EP1143134A1 (en) * 1998-12-24 2001-10-10 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Output state detector for internal combustion engine
US6490511B1 (en) * 2000-11-10 2002-12-03 Ford Motor Company Torque-based monitor in a hybrid electric vehicle
JP2004251178A (ja) * 2003-02-19 2004-09-09 Toyota Motor Corp 車両の制御装置
US20110153128A1 (en) * 2009-12-21 2011-06-23 Wright John F Hybrid powertrain diagnostics

Also Published As

Publication number Publication date
EA201490440A1 (ru) 2014-08-29
JP6741395B2 (ja) 2020-08-19
WO2013039723A1 (en) 2013-03-21
EA201490352A1 (ru) 2014-08-29
CN103797232A (zh) 2014-05-14
CN103827468A (zh) 2014-05-28
DE112012003861T5 (de) 2014-08-07
WO2013039725A1 (en) 2013-03-21
JP2014526874A (ja) 2014-10-06
WO2013039726A1 (en) 2013-03-21
JP2014532166A (ja) 2014-12-04
US20130073127A1 (en) 2013-03-21
JP6302406B2 (ja) 2018-03-28
EA028949B1 (ru) 2018-01-31
EA201490354A1 (ru) 2014-08-29
DE112012003847T5 (de) 2014-07-03
US10036335B2 (en) 2018-07-31
CN103814202A (zh) 2014-05-21
AU2012308951A1 (en) 2014-03-27
WO2013039722A1 (en) 2013-03-21
US20180313277A1 (en) 2018-11-01
CN103814202B (zh) 2016-11-23
US8626372B2 (en) 2014-01-07
JP2014526643A (ja) 2014-10-06
EA030515B1 (ru) 2018-08-31
DE112012003873T5 (de) 2014-07-10
CN103797232B (zh) 2017-02-15
EA027107B1 (ru) 2017-06-30
ZA201402389B (en) 2015-12-23
EA201490441A1 (ru) 2014-08-29
US20130068003A1 (en) 2013-03-21
AU2012308955A1 (en) 2014-03-20
US20130073175A1 (en) 2013-03-21
US10968842B2 (en) 2021-04-06
JP7193444B2 (ja) 2022-12-20
AU2012308952B2 (en) 2016-12-08
US8538626B2 (en) 2013-09-17
AU2012308951B2 (en) 2016-12-15
BR112014006099A2 (pt) 2017-06-13
US8626371B2 (en) 2014-01-07
AU2012308955B2 (en) 2016-09-22
JP2020097938A (ja) 2020-06-25
CN103827468B (zh) 2017-02-15
US20130073126A1 (en) 2013-03-21
AU2012308952A1 (en) 2014-03-27
DE112012003854T5 (de) 2014-06-18

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
US9447745B2 (en) System and method for diagnosing an engine
US10345195B2 (en) Method and systems for diagnosing an engine
US9606022B2 (en) Systems and methods for diagnosing engine components and auxiliary equipment associated with an engine
US11509256B2 (en) Method and system for an engine
US11555759B2 (en) Equipment control system