爆振传感器信号的联合时频和小波分析制造技术

一种方法，包括接收由设置在燃机的燃烧室中或附近的爆振传感器感测到的噪音信号、预先调节噪音信号以生成预先调节的噪音信号，以及处理预先调节的噪音信号来确定燃机的燃烧室中的峰值焚烧压力的位置、时间或它们的组合。

【技术实现步骤摘要】

本文公开的主题涉及往复式发动机，并且更具体地涉及用于经由联合时频分析和/或小波分析处理来自往复式发动机(例如，内燃机)的爆振传感器的系统和方法。
技术介绍
燃机通常燃烧含碳燃料，诸如天然气、汽油、柴油等，且使用高温和高压的气体的对应膨胀来将力施加到发动机的某些构件(例如，设置在发动机的汽缸中的活塞)上，以使构件移动一定距离。因此，含碳燃料转化成机械运动，其用于驱动负载。例如，负载可为产生电功率的发电机。在某些构造中，燃机的各种操作或状态(例如，峰值焚烧压力)的定时可使用传统技术监测和估计。然而，传统监测技术可能不太准确，且使用传统监测技术的燃机的校正措施可降低发动机的效率。因此，峰值焚烧压力(和/或其它操作事件)的改善的监测可为有用的。
技术实现思路
下文归纳了在范围上等同于原来提出的专利技术的某些实施例。这些实施例不旨在限制提出的专利技术的范围，而相反，这些实施例仅旨在提供本公开内容的可能形式的简要概述。实际上，本公开内容可涵盖可类似于或不同于下文阐明的实施例的多种形式。在第一实施例中，一种方法包括接收由设置在燃机的燃烧室中或附近的爆振传感器感测到的噪音信号、预先调节噪音信号来生成预先调节的噪音信号，以及处理预先调节的噪音信号来确定燃机的燃烧室中的峰值焚烧压力的位置、时间或它们的组合。在第二实施例中，一种系统包配置成监测燃机的燃烧室的峰值焚烧压力的发动机控制系统。发动控制系统包括处理器，其配置成接收由设置在燃机的燃烧室中或附近的爆振传感器感测到的噪音信号、预先调节噪音信号来生预先调节的噪音信号，以及处理预先调节的噪音信号来确定峰值焚烧压力的位置、时间或它们的组合。在第三实施例中，一种非暂时性计算机可读介质包括可执行指令，其在执行促使处理器接收由设置在燃机中或附近的爆振传感器感测的噪音信号，预先调节噪音信号来生成预先调节的噪音信号，将变换函数应用于预先调节的噪音信号来生成变换的信号，以及分析变换的信号来确定燃机的燃烧室中的峰值焚烧压力的位置、时间或它们的组合。本专利技术的第一技术方案提供了一种方法，包括：接收由设置在燃机的燃烧室中或附近的爆振传感器感测到的噪音信号；预先调节噪音信号来生成预先调节的噪音信号；以及处理预先调节的噪音信号来确定燃机的燃烧室中的峰值焚烧压力的位置、时间或它们的组合。本专利技术的第二技术方案是在第一技术方案中，包括将变换函数应用于预先调节的噪音信号来生成变换的信号，其中确定峰值焚烧压力的位置、时间或它们的组合包括分析变换的信号。本专利技术的第三技术方案是在第二技术方案中，分析变换的信号包括生成和分析量图，以确定变换的信号的中心，其中中心的位置坐标与峰值焚烧压力的位置、时间或它们的组合相关。本专利技术的第四技术方案是在第三技术方案中，位置坐标为时间单位、曲轴位置单位或它们的组合。本专利技术的第五技术方案是在第二技术方案中，将变换函数应用于预先调节的噪音信号来生成变换的信号包括应用小波变换函数来导出三维表示。本专利技术的第六技术方案是在第五技术方案中，应用小波变换函数包括应用墨西哥帽小波函数、Meyer小波函数或Morelet小波函数。本专利技术的第七技术方案是在第二技术方案中，将变换函数应用于预先调节的噪音信号以生成变换的信号包括应用联合时频变换函数，以及其中分析变换的信号包括在时域和频率两者中同时分析变换的信号。本专利技术的第八技术方案是在第七技术方案中，应用联合时频变换函数包括应用维格纳-威利分布函数、伽柏变换函数、蔡-威廉斯分布函数、锥形分布函数或科恩分布函数。本专利技术的第九技术方案是在第一技术方案中，预先调节噪音信号来生成预先调节的噪音信号包括以低通、带通或高通滤波器过滤信号、对噪音信号积分，或以上两者。本专利技术的第十技术方案提供了一种系统，包括：配置成监测燃机的燃烧室的峰值焚烧压力的发动机控制系统，其中发动机控制系统包括处理器，其配置成：接收由设置在燃机的燃烧室中或附近的爆振传感器感测的噪音信号；预先调节噪音信号来生成预先调节的噪音信号；以及处理预先调节的噪音信号以确定峰值焚烧压力的位置、时间或它们的组合。本专利技术的第十一技术方案是在第十技术方案中，包括配置成感测曲轴的位置的曲轴传感器，其中处理器进一步配置成：从曲轴传感器接收表现曲轴的位置的曲柄角信号；以及使预先调节的噪音信号与曲柄角信号相关，以确定峰值焚烧压力的位置，其中峰值焚烧压力的位置包括曲轴的位置。本专利技术的第十二技术方案是在第十技术方案中，处理器进一步配置成将变换函数应用于预先调节的噪音信号以生成变换的信号，其中确定峰值焚烧压力的位置、时间或它们的组合包括分析变换的信号。本专利技术的第十三技术方案是在第十二技术方案中，将变换函数应用于预先调节的噪音信号来生成变换的信号包括应用小波变换函数。本专利技术的第十四技术方案是在第十三技术方案中，应用小波变换函数包括应用墨西哥帽小波函数、Meyer小波函数或Morelet小波函数。本专利技术的第十五技术方案是在第十二技术方案中，将变换函数应用于预先调节的噪音信号以生成变换的信号包括应用联合时频变换函数，以及其中分析变换的信号包括在时域和频率两者中同时分析变换的信号。本专利技术的第十六技术方案是在第十五技术方案中，应用联合时频变换函数包括应用维格纳-威利分布函数、伽柏变换函数、蔡-威廉斯分布函数、锥形分布函数或科恩分布函数。本专利技术的第十七技术方案是在第十二技术方案中，处理器进一步配置成确定变换的信号的中心，其中峰值焚烧压力的位置、时间或它们的组合对应于变换的信号的中心的位置和/或时间坐标。本专利技术的第十八技术方案是在第十技术方案中，预先调节噪音信号来生成预先调节的噪音信号包括以低通、带通或高通滤波器过滤信号、对噪音信号积分，或以上两者。本专利技术的第十九技术方案是在第十技术方案中，处理器配置成通过直接地分析预先调节的噪音信号来确定峰值焚烧压力的位置、时间或它们的组合，而不使用小波变换函数或联合时频变换函数。本专利技术的第二十技术方案提供了一种非暂时性计算机可读介质，包括可执行指令，其在执行时促使处理器：接收由设置在燃机的燃烧室中或附近的爆振传感器感测到的噪音信号；预先调节噪音信号来生成预先调节的噪音信号；将变换函数应用于预先调节的噪音信号以生成变换的信号；以及分析变换的信号来确定燃机的燃烧室中的峰值焚烧压力的位置、时间或它们的组合。附图说明在参照附图阅读以下详细描述时，本专利技术的这些及其它特征、方面和优点将变得更好理解，在附图中相似的标号表示附图各处相似的零件，在附图中：图1为按照本公开内容的方面的往复式发动机的实施例的框图；图2为按照本公开内容的方面的包括在具有爆振传感器的图1的往复式发动机中的汽缸和活塞组件的实施例的示意性截面视图；图3为按照本公开内容的各方面的由图2中所示的爆振传感器测得的原始数据的发动机噪音图的实施例；图4为按照本公开内容的各方面的具有由图2中所示的爆振传感器测得的原始数据和原始数据的过滤版本的发动机噪音图的实施例；图5为按照本公开内容的各方面的在将小波变换应用于图4的原始数据的过滤版本之后的量图或谱图的实施例；图6为按照本公开内容的各方面的在将维格纳-威利(Wigner-Ville)分布函数应用于图4的原始数据的过滤版本之后的量图或谱图的实施例；图7为按照本公开内容的各方面的具有由图2中所示的爆振传感器本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种方法，包括：接收由设置在燃机的燃烧室中或附近的爆振传感器感测到的噪音信号；预先调节所述噪音信号来生成预先调节的噪音信号；以及处理所述预先调节的噪音信号来确定所述燃机的所述燃烧室中的峰值焚烧压力的位置、时间或它们的组合。

【技术特征摘要】
2015.03.13 US 14/6578171. 一种方法，包括：接收由设置在燃机的燃烧室中或附近的爆振传感器感测到的噪音信号；预先调节所述噪音信号来生成预先调节的噪音信号；以及处理所述预先调节的噪音信号来确定所述燃机的所述燃烧室中的峰值焚烧压力的位置、时间或它们的组合。2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，包括将变换函数应用于所述预先调节的噪音信号来生成变换的信号，其中确定所述峰值焚烧压力的位置、时间或它们的组合包括分析所述变换的信号。3. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，分析所述变换的信号包括生成和分析量图，以确定所述变换的信号的中心，其中所述中心的位置坐标与所述峰值焚烧压力的位置、时间或它们的组合相关，以及其中所述位置坐标为时间单位、曲轴位置单位或它们的组合。4. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，将所述变换函数应用于所述预先调节的噪音信号来生成所述变换的信号包括应用小波变换函数来导出三维表示。5. 根据权利要求4所述的方法，其特征在于，应用所述小波变换函数包括应用墨西哥帽小波函数、Meyer小波函数或Morelet小波函数。6. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，将所述变换函数应...

【专利技术属性】
技术研发人员：JJ比祖布，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：美国;US