发动机监测装置制造方法及图纸

一种用于监测内燃机的发动机量油尺，包括处理器和传感器模块。该传感器模块配置为感测该内燃机的特性并且向该处理器输出代表所感测的特性的数据。发动机量油尺配置为提供用于处理器的壳体。该处理器配置为基于该输出数据来确定代表该内燃机的点火频率的值。

Engine monitoring device

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】发动机监测装置
本专利技术涉及用于监测内燃机性能的装置。例如，本专利技术涉及用于监测内燃机的性能并将发动机数据传输到远程设备的智能设备。
技术介绍
物理对象和/或设备越来越多地具有联网在一起的能力。通常称为″物联网″，对象和/或设备被唯一标识并集成到通信网络中的能力允许提供附加功能。通常，这样的联网设备/对象被称为″智能″设备/对象。例如，日常对象/设备可以包括监测设备的性能/操作的模块和通过网络(即因特网)向远程设备/对象传送关于设备的性能/操作的信息的模块。或者，设备/对象之间的网络连接可用于向互连的设备/对象远程发送指令和/或控制信号。通常，智能设备/对象通过网络与远程设备/对象通信。例如，″智能″设备/对象可以连接到的远程设备可以是服务器、智能电话应用或另一″智能″设备。此外，设备之间的网络连接可以通过例如因特网连接、无线因特网连接(WiFi)、蓝牙连接、移动因特网连接或上述的组合来提供。通常，将″智能″功能结合到设备/对象中需要特殊的设计考虑。用于执行监测和通信的模块可能需要电源和/或通过网络通信的设备。因此，设备/对象通常被专门设计为结合智能特征。因此，将智能特征结合到现有设备中通常是具有挑战性的。特别地，″智能″功能越来越多地结合到使用发动机的机器中，以便提供对这些机器的改进的监测。用于监测这种机器的一种已知类型的设备是发动机数据记录器。发动机数据记录器可用于随时间监测各种发动机参数，例如发动机转速。随时间监测发动机转速可有助于分析发动机的各个方面及其用途，例如机器操作者通常如何使用机器的发动机，发动机可能磨损的可能性等。现有的发动机数据记录器往往大且昂贵，或者需要到控制区域网络(CAN)总线的接口以便从发动机控制单元(ECU)获得当前发动机转速的读数，或者需要附加的测量设备(例如机械、磁或激光转速计，或燃料测量设备)。建立到CAN总线的接口可能是困难且耗时的，并且提供额外的测量设备可能是昂贵且不方便的。一些现有的发动机数据记录器可以配置为建立与服务器的互联网连接，其中发动机转速测量可以随时间被存储和/或被分析。例如，当机器位于因特网网络的地理限制处(例如，在无线电接入网(RAN)小区的地理限制处，或者在WiFi网络区域的地理限制处等)时，建立这样的连接可能是昂贵的、不方便的并且可能是不可靠的。此外，还希望获得与不具有适当的内置感测和/或通信功能的传统机器相关的数据。因此，可能希望将这种感测功能回顾性地附加到发动机。可能希望以最大容易度和最小停机时间实现该功能。在此背景下，提供了一种用于监测内燃机的发动机量油尺，该发动机量油尺包括：处理器；感测器模块，其配置为感测所述内燃机的特性并且向所述处理器输出代表所述感测的特性的数据；其中所述发动机量油尺配置为提供用于所述处理器的壳体；以及所述处理器配置为基于所述输出数据来确定代表所述内燃机的点火频率的值。因此，有利地，数据感测和监测功能可以自包含在发动机量油尺内。这便于用也提供感测和监测功能的机械发动机量油尺直接替换传统的机械发动机量油尺。安装不需要任何显著的机器停机时间。此外，不需要对在不拆卸机器和/或发动机的情况下难以达到的内部发动机部件进行任何昂贵的修改。另外，它的存在是分立的，并且它甚至对于机器操作者可能是不明显的。可选地，感测器模块包括压力感测器，并且感测的特性包括发动机曲柄箱压力。有利地，发动机曲柄箱压力与可通过发动机量油尺内的适度处理能力计算的其它发动机特性相关。例如，处理器可配置为在高速下测量曲柄箱压力。这可以用于计算发动机点火频率并且还用于计算高速曲柄箱压力的均方根(RMS)值。RMS值可用于计算发动机扭矩。该处理器可以配置为生成在点火频率和均方根发动机曲柄箱压力的每个组合下运行的总发动机的聚集汇总。通过以这种方式聚集数据，可以使用非常少量的存储器来汇总发动机使用。这又意味着数据传输只需要适度的带宽。通过用点火频率的当前值和均方根发动机曲柄箱压力的当前值增加聚集汇总，可以以预定的更新频率更新聚集汇总。以这种方式，可以在不记录指数增长的数据量的情况下开发在使用寿命期间发动机使用的概观。例如，聚集汇总可以采取直方图的形式。发动机量油尺还可以包括通信模块，该通信模块配置为传输聚集汇总。由于存储在聚集汇总中的数据量不随时间增加，所以要传输的数据量在发动机使用的整个使用寿命期间保持适度。此外，如果通信模块传输的数据偶尔未被预期接收方接收，则不会产生长期后果，因为成功接收的下一聚集汇总将提供直到该点的所有聚集数据(包括先前未接收的数据)。发动机量油尺还可包括内部、外部和内部与外部之间的密封件。内部可配置为容纳在发动机的量油尺插入孔中。密封件可配置为密封发动机的量油尺插入孔。这样，发动机量油尺实现传统发动机量油尺的机械要求。发动机量油尺可以包括在内部的外表面和压力感测器的第一感测端口之间的第一流体导管。这样，压力感测器的第一感测端口可以与发动机的曲柄箱直接流体接触。发动机量油尺还可包括位于外部的外表面和压力感测器的第二感测端口之间的第二流体导管。这样，压力感测器的第二感测端口可以与大气直接流体接触。压力感测器可以是压差感测器，压差感测器配置为感测第一感测端口和第二感测端口之间的压差。该处理器可以配置为接收发动机曲柄箱压力并且确定曲柄箱压力振荡的频率，由此确定代表该点火频率的值。因此，可能需要适度的处理功率来根据所感测的数据计算点火频率。感测器模块还可以包括振动感测器，其中感测到的内燃机特性包括随时间变化的振动数据。所感测的特性可以包括发动机曲柄箱压力和发动机振动数据。处理器可以使用发动机曲柄箱压力和发动机振动数据两者来提高点火频率的精度。发动机量油尺可以包括一个或多个附加传感器，例如温度感测器，其中，可选地，通信模块配置为传输从一个或多个附加传感器获得的数据。以此方式，可以向前传输另外的数据用于发动机监测。附图说明现在将参照附图描述本专利技术的第一实施例，其中：图1示出了根据第一实施例的智能量油尺；图2示出了第一实施例的智能量油尺的截面图；图3示出了第一实施例的智能量油尺的手柄的第一截面图；图4示出了第一实施例的智能量油尺的手柄的第二截面图；图5示出了第一实施例的智能量油尺的手柄的三维视图；图6示出了第一实施例的智能量油尺的三维分解图；图7示出了原位具有第一实施例的智能量油尺的内燃机；图8示出了根据本专利技术的实施例的由本地监测设备执行的监测例程的流程图；图9示出了根据本专利技术的实施例的由远程应用程序执行的处理步骤的流程图；图10示出了由根据本专利技术的实施例的压差感测器产生的压力感测器数据的数据曲线图；图11示出了图10所示的压力感测器数据的频域变换；图12示出了根据本专利技术的另一实施例的由本地监测本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于监测内燃机的发动机量油尺，包括：/n处理器；/n感测器模块，其配置为感测所述内燃机的特性并且向所述处理器输出代表所述感测的特性的数据；/n其中所述发动机量油尺配置为提供用于所述处理器的壳体；以及/n所述处理器配置为基于所述输出数据来确定代表所述内燃机的点火频率的值。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170629 GB 1710457.11.一种用于监测内燃机的发动机量油尺，包括：
处理器；
感测器模块，其配置为感测所述内燃机的特性并且向所述处理器输出代表所述感测的特性的数据；
其中所述发动机量油尺配置为提供用于所述处理器的壳体；以及
所述处理器配置为基于所述输出数据来确定代表所述内燃机的点火频率的值。


2.根据权利要求1所述的发动机量油尺，其中所述感测器模块包括压力感测器，并且所述感测的特性包括发动机曲柄箱压力。


3.根据权利要求2所述的发动机量油尺，其中，所述处理器配置为计算发动机曲柄箱压力的均方根值。


4.根据权利要求3所述的发动机量油尺，其中所述处理器配置为生成在点火频率和均方根发动机曲柄箱压力的每个组合下运行的总发动机的聚集汇总。


5.根据权利要求4所述的发动机量油尺，其中，通过用点火频率的当前值和均方根发动机曲柄箱压力的当前值增加所述聚集汇总，以预定更新频率更新所述聚集汇总。


6.根据权利要求4或5所述的发动机量油尺，其中，所述聚集汇总采用直方图的形式。


7.根据权利要求4至6中任一项所述的发动机量油尺，进一步包括通信模块，其中，所述通信模块配置为传输所述聚集汇总。


8.根据前述权利要求中任—项所述的发动机量油尺，其中，所述发动机量油尺还包括内部、外部以及位于所述内部和所述外部之间的密封件，其中，所述内部配置为接收在发动机...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·J·格林，
申请(专利权)人：珀金斯发动机有限公司，
类型：发明
国别省市：英国;GB