用于确定液压系统的执行元件的故障的方法和记录介质技术方案

本发明专利技术提供一种用于确定液压系统的执行元件的故障的方法和存储介质，液压系统包括具有高压区的液压回路和至少两个执行元件，执行元件的运行将导致液压回路的高压区的压力波动。所述方法包括：(a)通过实验，预先确定至少两个执行元件中两两分别在液压回路的高压区中产生的压力波动分量的幅值的基准比值，所述基准比值大体是一个恒定值；(b)确定至少两个执行元件中两两分别在液压回路的高压区中产生的压力波动分量的幅值的实际比值；(c)将所述实际比值与所述基准比值进行比较；(d)如果所述实际比值偏离所述基准比值，确定相应两两元件中的至少一个元件出现故障。根据本发明专利技术，能够快速准确地确定液压系统的执行元件是否出现故障。

【技术实现步骤摘要】
用于确定液压系统的执行元件的故障的方法和记录介质
本专利技术涉及液压系统，尤其涉及一种用于确定液压系统的执行元件的故障的方法。本专利技术还涉及一种记录介质。
技术介绍
在液压系统中，通常在液压回路上设置有诸如泵、阀、喷射装置等的执行元件。这些以特有频率运行的执行元件在运行时，通常会对液压回路中的压力产生影响，例如导致压力波动。理论上，通过傅立叶变换原理可以获得单个执行元件在液压回路中产生的压力波动分量，并且通过监控压力波动分量的变化可以确定该单个执行元件是否正常运行或出现故障。例如,在采用选择性催化还原(SCR)方法的机载尾气处理系统中，泵将尿素水溶液从容器抽吸到液压回路中，尿素水溶液喷射装置将尿素水溶液从液压回路喷射到尾气管中的混合器上，尿素水溶液与混合器上的叶片碰撞而裂解成小微粒并且热解产生氨气。在催化器中的催化剂的作用下，氨气作为还原剂将柴油发动机排放的尾气中有害的氮氧化物转化为无害的氮气和水蒸气。为了获得可靠的尾气处理效果，需要对尿素水溶液喷射装置的喷射量进行精确监控、并且进而确定尿素水溶液喷射装置是否出现故障。这主要是通过在时域或频域中对尿素水溶液喷射装置导致的液压回路中压力波动分量的幅值进行监控而实现的。在理想情况下，以特有频率运行的尿素水溶液喷射装置导致的液压回路中压力变化的幅值应当大体是恒定的。然而，当空气无控制地进入液压回路中，液压回路中压力波动的幅值变化很大。图1显示了当尿素水溶液喷射装置以例如2HZ的频率运行时，尿素水溶液喷射装置在液压回路中产生的压力波动分量ΔP与时间T的关系。由图1可以看出，由于尿素水溶液喷射装置的喷射动作导致的压力波动随着时间增大，最后逐渐趋于平衡，其中在0至3000秒时由于空气的存在，压力波动幅值发生剧烈变化。显然，由于空气的存在，使得通过喷射装置导致的液压回路中压力变化的幅值对尿素水溶液喷射装置的喷射量进行精确监控并且进而确定其是否正常运行是十分困难的。为此，需要对现有用于确定液压系统的执行元件的故障的方法进行改进。
技术实现思路
本专利技术的目的就是要提出一种改进的用于确定液压系统的执行元件的故障的方法，这种用于确定液压系统的执行元件的故障的方法能够在不需要考虑空气对压力波动幅值影响的情况下快速准确地确定液压系统的执行元件是否出现故障。为此，根据本专利技术的一方面，提供一种用于确定液压系统的执行元件的故障的方法，所述液压系统包括具有高压区的液压回路和至少两个执行元件，所述执行元件的运行将导致所述液压回路的高压区的压力波动，所述用于确定液压系统的执行元件的故障的方法包括：通过实验，预先确定所述至少两个执行元件中两两分别在所述液压回路的高压区中产生的压力波动分量的幅值的基准比值，所述基准比值大体是一个恒定值；确定所述至少两个执行元件中两两分别在所述液压回路的高压区中产生的压力波动分量的幅值的实际比值；将所述实际比值与所述基准比值进行比较；如果所述实际比值偏离所述基准比值，确定相应两两元件中的至少一个元件出现故障。根据本专利技术的另一方面，还提供一种记录介质，其上存储有指令，所述指令在由处理器执行时将执行如上所述方法中的至少步骤(b)、(c)和(d)。根据本专利技术的用于确定液压系统的执行元件的故障的方法，通过利用至少两个执行元件中两两分别在液压回路的高压区中产生的压力波动分量的幅值的比值可以不必考虑空气对压力波动幅值的影响，因而能够快速准确地确定液压系统的执行元件是否出现故障。附图说明图1是尿素水溶液喷射装置在液压回路中产生的压力波动分量与时间的关系；图2以简化示意图显示了机载尾气处理系统的液压系统；图3显示了某一时刻在频域中分别由尿素水溶液喷射装置和泵在液压回路中产生的压力波动分量；以及图4是尿素水溶液喷射装置和泵分别在液压回路中产生的压力波动分量以及这两个压力波动分量的比值与时间的关系。具体实施方式下面结合示例详细描述本专利技术的优选实施例。本领域技术人员应理解的是，这些实施例是示例性的，它并不意味着对本专利技术形成任何限制。图2以简化示意图显示了机载尾气处理系统的液压系统。如图2所示，机载尾气处理系统的液压系统1大体包括用于将尿素水溶液从尿素水溶液容器(未示出)抽吸到液压回路的高压区3的泵5、用于将尿素水溶液从液压回路的高压区3喷射到混合器(未示出)上的喷射装置7、以及用于感测液压回路的高压区3中的液体压力的压力传感器9。液压回路的高压区3中夹杂有或多或少的空气11。在工作时，用于将尿素水溶液抽吸到液压回路的高压区3的泵5以固定或变化频率运行以便将尿素水溶液抽吸到液压回路的高压区3，从而导致由压力传感器9感测的液压回路的高压区3中的液体压力发生波动。同样，喷射装置7也以特有频率运行以便将尿素水溶液从液压回路的高压区3喷射到混合器上，这也将导致由压力传感器9感测的液压回路的高压区3中的液体压力发生波动。利用傅里叶变换原理，可以根据由压力传感器9感测的液压回路的高压区3中的液体压力分别计算出由泵5和喷射装置7在液压回路中产生的压力波动分量。作为示例，图3显示了某一时刻在频域中分别由泵5和喷射装置7在液压回路中产生的压力波动分量，其中，横坐标表示频率F，纵坐标表示压力波动幅值ΔP。如图3所示，与喷射装置7的基准频率例如2HZ对应的压力波动幅值为32毫巴，而与泵5的基准频率例如18HZ对应的压力波动幅值为50毫巴。泵5通常是隔膜泵，其运行频率实际上是由电动机的运行频率确定的。尽管泵5以不同频率运行，但是每个单一行程中输送的液体量是固定的。在液压回路的高压区3中存在空气的情况下，由泵5的运行以及液压回路的高压区3中的空气共同在液压回路中产生的压力波动分量可以表示为Apmp。在液压回路的高压区3中没有空气影响的理想状态下，仅由泵5本身的运行在液压回路中产生的压力波动分量可以表示为A′pmp。空气的阻尼抑制系数可以表示为kair。这样，在工作期间，由泵5的运行以及液压回路的高压区3中的空气共同在液压回路中产生的压力波动分量Apmp可以由如下公式表示：Apmp＝A′pmp·kair(1)类似地，在液压回路的高压区3中存在空气的情况下，由喷射装置7的运行以及液压回路的高压区3中的空气共同在液压回路中产生的压力波动分量可以表示为Adv。在液压回路的高压区3中没有空气影响的理想状态下，仅由喷射装置7本身的运行在液压回路中产生的压力波动分量可以表示为A′dv。空气的阻尼抑制系数同样表示为kair。喷射装置7的计量阀的开度系数α可以在0％至100％的范围内受控地调节。这样，在工作期间，由喷射装置7的运行以及液压回路的高压区3中的空气共同在液压回路中产生的压力波动分量Adv可以由如下公式表示：Adv＝A′dv·kair·α(2)通过公式(2)除以公式(1)可以得到如下的公式：在公式(3)中，空气的阻尼抑制系数kair可以被消除。在液压回路的高压区3中没有空气影响的理想状态下，仅由喷射装置7本身的运行在液压回路中产生的压力波动分量A′dv和仅由泵5本身的运行在液压回路中产生的压力波动分量A′pmp分别应当为一个固定值，即，它们的比值C是一个固定值。当喷射装置7的计量阀的开度被确定之后，开度系数α也是位于0与1之间的一个固定值。因此，在实际运行中，由喷射装置7的运行以及液压回路的高压区3中的空气共同在液本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于确定液压系统的执行元件的故障的方法，所述液压系统包括具有高压区的液压回路和至少两个执行元件，所述执行元件的运行将导致所述液压回路的高压区的压力波动，所述用于确定液压系统的执行元件的故障的方法包括如下步骤：(a)通过实验，预先确定所述至少两个执行元件中两两分别在所述液压回路的高压区中产生的压力波动分量的幅值的基准比值，所述基准比值大体是一个恒定值；(b)确定所述至少两个执行元件中两两分别在所述液压回路的高压区中产生的压力波动分量的幅值的实际比值；(c)将所述实际比值与所述基准比值进行比较；(d)如果所述实际比值偏离所述基准比值，确定相应两两元件中的至少一个元件出现故障。

【技术特征摘要】
1.一种用于确定液压系统的执行元件的故障的方法，所述液压系统包括具有高压区的液压回路和至少两个执行元件，所述执行元件的运行将导致所述液压回路的高压区的压力波动，所述用于确定液压系统的执行元件的故障的方法包括如下步骤：(a)通过实验，预先确定所述至少两个执行元件中两两分别在所述液压回路的高压区中产生的压力波动分量的幅值的基准比值，所述基准比值大体是一个恒定值；(b)确定所述至少两个执行元件中两两分别在所述液压回路的高压区中产生的压力波动分量的幅值的实际比值；(c)将所述实际比值与所述基准比值进行比较；(d)如果所述实际比值偏离所述基准比值，确定相应两两元件中的至少一个元件出现故障。2.根据权利要求1所述的用于确定液压系统的执行元件的故障的方法，其中，所述至少两个执行元件包括两个执行元件，在确定所述两个执行元件中的至少一个元件出现故障后，根据所述两个执行元件的故障概率和经验进一步确认其中易于出现故障的元件出现故障。3.根据权利要求1所述的用于确定液压系统的执行元件的故障的方法，其中，所述至少两个执行元件包括两个以上的执行元件，基于对所述两个以上的执行元件中的两两分别进行所述比较，确定所述两个以上的执行元件中出现故障的元件。4.根据权利要求1所述的用于确定液压系统的执行元件的故障的方法，其中，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：周洪龙，董驷维，马占胜，许玉江，江以涛，金未平，
申请(专利权)人：罗伯特·博世有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE