用于诊断发动机气缸的方法和系统技术方案

公开提供了用于诊断发动机中的气缸的系统和方法。在一个实例中，所述方法可包括在接收来自耦合到发动机第一气缸的振动传感器的第一反馈时，在发动机运行期间对第一气缸进行扰动。响应于指示第一振级落差大于或等于第一阈值差的第一反馈，可以设置第一气缸的第一退化状态的第一指示，此后可根据是否设置了第一指示来运行发动机。指示来运行发动机。指示来运行发动机。

【技术实现步骤摘要】
用于诊断发动机气缸的方法和系统


[0001]本文公开的主题的实施例涉及用于诊断发动机气缸的方法和系统。

技术介绍

[0002]诸如轨道车辆之类的车辆包括动力源，如柴油内燃机。一个或多个退化的气缸可能会导致发动机的功率损耗。在一些实例中，气缸性能的退化可能是由其他退化部件(例如，燃料喷射器或燃料泵、动力组件和/或汽门机构)、内部水泄漏、油包水等造成的。用于评估气缸性能的一些诊断策略可包括在燃料供应的扰动期间一次诊断一个气缸的燃料喷射性能的pop测试，还可包括安装永久性的爆震传感器(例如，传感器存在于发动机的整个生命周期中)，该爆震传感器可在典型运行期间监测发动机的性能。诊断策略的性能可能受到其精确度、可靠性、实施的便捷性、成本和/或其他因素的影响。希望提出一种在功能上与目前可用的方法和系统不同的用于诊断退化气缸的方法和系统。上述问题在现有技术中不被承认。

技术实现思路

[0003]在一个实例中，用于发动机的方法可包括在从耦合至所述发动机第一气缸的振动传感器接收第一反馈时，在发动机运行期间扰动所述第一气缸；响应于指示第一振级落差大于或等于第一阈值差的所述第一反馈，设置所述第一气缸的第一退化状态的第一指示；以及此后基于是否设置了所述第一指示运行所述发动机。
[0004]本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
[0005]附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：
[0006]图1示出了根据本公开的一个实施例的一种设有发动机的车辆的示意图。
[0007]图2示出了根据本公开的一个实施例的一种用于诊断发动机中多个气缸中的一个或多个气缸的方法的流程图。
[0008]图3A和3B示出了根据本公开的一个实施例，用于基于扰动多个气缸中的一个气缸之前和之后的振级落差来诊断发动机中多个气缸中的一个或多个气缸的方法的流程图。
[0009]图4示出了根据本公开的一个实施例的一种用于基于一个或多个气缸组被扰动后气缸排之间的涡轮前排气温度落差来诊断发动机中一个或多个气缸组的方法的流程图。
[0010]图5示出了根据本公开的一个实施例的一种用于基于一个或多个气缸中每个气缸的速度扫描期间的振级落差来诊断发动机中一个或多个气缸的方法的流程图。
[0011]图6示出了根据本公开的一个实施例的一种在第一个示例性诊断操作期间，发动机的两个示例性气缸的振级的曲线图。
[0012]图7示出了根据本公开的一个实施例的一种在第二个示例性诊断操作期间，发动
机的两个示例性气缸排的涡轮前排气温度的曲线图。
[0013]图8示出了根据本公开的一个实施例的一种在第三个示例性诊断操作期间，发动机的两个示例性气缸的振级的曲线图。
具体实施方式
[0014]本公开的实施例在下面的描述中公开，并且可涉及用于诊断内燃机系统中的一个或多个退化气缸的系统和方法。此类发动机系统可设置在车辆系统中。本公开的各方面可减少与诊断气缸相关的服务时间和维修成本。
[0015]在气缸状态可能导致发动机系统性能下降的实例中，存在有限的解决方案，用于以高效且划算的方式来诊断导致气缸状态的退化的或其他异常的气缸，特别是非严重退化的气缸。在多缸发动机中识别异常气缸的策略包括根据技术人员在逐缸过度添加燃料时听到或未听到可闻的爆震声来诊断单个气缸的燃料喷射性能的突击测试，和/或安装永久性的(如焊接或以其他方式永久粘贴或不可移动地集成)发动机系统传感器(如爆震传感器)，该传感器可在运行期间监测发动机的性能。然而，在一些实例中，突击测试可能会受到技术人员主观性的影响。此外，在一些实例中，尽管爆震传感器可以监测发动机的功率损耗，但校准可能会影响对造成退化状态的单个部件的识别。在诊断依赖于重大技术专业的实例中，可能会导致校准困难、缺乏精度、错误维修方向、延迟服务时间以及成本增加。基于气缸振动和/或涡轮前排气温度的差异来诊断气缸的方法和系统可以缓解上述一些挑战。
[0016]根据气缸振动和/或涡轮前排气温度的落差来诊断气缸的技术效果在于，以更高的准确性和灵敏度来表征发动机性能的异常。在一些实例中，对发动机功率损耗更早和更准确/更精确/更详细的诊断可能允许技术人员在更昂贵和劳动密集型的退化模式发展之前识别并处理退化的部件。在一个实施例中，可以选择一个或多个目标气缸进行一个或多个诊断测试。诊断测试可包括将振动传感器(如爆震传感器、加速度计、陀螺仪等)耦合(如安装在气缸盖上)至第一气缸，并在发动机运行期间对第一气缸进行扰动(如切断燃料)时用振动传感器监测振级。由扰动引起的第一气缸的振级落差可能指示第一退化状态。振动传感器可与第一气缸解耦(例如，拆装、分离、拆除等)，可对一个或多个目标气缸的每一剩余气缸重复进行诊断测试。在一个示例性实施例中，一个或多个退化的气缸可通过相对于剩余目标气缸的振级的异常振级来识别。在一个另外的或可替代的实施例中，可通过在发动机运行期间扰动(例如，削弱燃料供应)第二气缸时测量的第一气缸处的振级落差来指示一个或多个目标气缸的退化严重程度和/或退化置信度。
[0017]在另一个实施例中，振动传感器可耦合至第一气缸，并且发动机可设置为全油门。当发动机扫到额定转速时，可以接收第一振级。选择第二气缸进行测试，可以接收第二振级。可以将第一和第二气缸之间的振级落差与指示气缸状态的阈值差进行比较。在一个实例中，非异常气缸可以在一个范围内产生速度扫描振级，而异常气缸可以例如在另一范围内产生不同的速度扫描振级。
[0018]在另一个实施例中，诊断测试可包括选择具有一个以上气缸排的发动机系统的目标气缸组，削减对目标气缸组的燃料供应，并测量该系统每个气缸排的涡轮前排气温度。多个气缸排中每个气缸排的涡轮前排气温度之间的差值可以与指示气缸状态的涡轮前排气温度差值的阈值进行比较。
[0019]在一种示例性实施例中，在上述诊断程序中为目标气缸和/或气缸组获得的振动和/或温度测量值之间的差值可允许使用典型的服务环境的工具并在没有复杂校准的情况下识别相对于多个测试气缸的异常性能。
[0020]图1示出了由包括多个气缸的发动机提供动力的车辆系统的一个实施例。具体地，图1示出了车辆系统100的实施例的框图。在图1所示的实例中，发动机104(例如，内燃机，如高速柴油机)与车辆耦合，所述车辆被描述为轨道车辆106(例如，机车)。所述车辆可通过多个车轮112在轨道102上行驶。如所描述的，所述车辆可以包括发动机104。发动机可包括设置在第一气缸排168a和第二气缸排168b中的多个气缸101(图1中仅示出了一个有代表性的气缸)。在一个实施例中，多个气缸可包括目标气缸，在该目标气缸处可对燃料和其他扰动进行调整，并可读取振级或其他运行条件。在另一个实施例中，多个气缸可包括扰动气缸，在该扰动气缸处可对燃料和其他扰动进行调整，在调整期间，可以在另一个(例如，目标)气缸处监测一种或多种运行条件本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于发动机的方法，所述方法包括：在接收来自耦合到所述发动机的第一气缸的振动传感器的第一反馈时，在发动机运行期间扰动所述第一气缸；响应于指示第一振级落差大于或等于第一阈值差的所述第一反馈，设置所述第一气缸的第一退化状态的第一指示；以及此后根据是否设置了所述第一指示运行所述发动机。2.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括：针对所述发动机的多个剩余气缸中的每一第二气缸，所述多个剩余气缸包括所述发动机中除所述第一气缸之外的所有气缸：在所述振动传感器耦合至所述发动机的所述第二气缸的情况下，在接收来自所述振动传感器的第二反馈时，在发动机运行期间扰动所述第二气缸；以及响应于指示第二振级落差大于或等于所述第一阈值差的所述第二反馈，设置所述第二气缸的第二退化状态的第二指示。3.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括：进一步响应于指示第一振级落差大于或等于所述第一阈值差的所述第一反馈：在接收来自耦合至所述第一气缸的所述振动传感器的第二反馈时，在发动机运行期间扰动所述发动机的第二气缸，所述第二气缸与所述第一气缸不同；以及响应于指示第二振级落差大于或等于第二阈值差的所述第二反馈，细化所述第一指示以指示所述第一气缸的第二退化状态，其中，所述第二退化状态表征第一气缸退化的置信度和/或严重程度大于所述第一退化状态。4.根据权利要求1所述的方法，其中所述振动传感器耦合至所述第一气缸的气缸盖。5.根据权利要求4所述的方法，其中所述气缸盖的表面未进行改变、清洁或进行其他准备以安装所述振动传感器。6.根据权利要求1所述的方法，其中在耦合至所述第一气缸时，所述振动传感器未进行校准。7.根据权利要求1所述的方法，其中，扰动所述第一气缸包括：通过切断所述第一气缸的燃料供应来主动扰动所述第一气缸；以及响应于所述第一气缸的所述主动扰动，通过在多个剩余气缸中重新分配发动机负荷，被动扰动所述发动机多个剩余气缸中的每一第二气缸，其中所述多个剩余气缸包括所述发动机中除所述第一气缸之外的所有气缸。8.根据权利要求1所述的方法，其中，根据是否设置了所述第一指示运行所述发动机包括，响应于设置的所述第一指示：根据所述第一指示改变一种或多种发动机运行条件；以及用所述一种或多种改变后的发动机运行条件运行所述发动机。9.一种用于包括多个气缸的发动机的方法，所述方法包括：对于所述多个气缸中的每一目标气缸：将第一振动传感器安装至目标气缸；在通过第一振动传感器监测目标气缸的第一振级时，在小于阈值持续时间的第一持续时间内调整所述多个气缸中的所述目标气缸的燃料供应；
响应于所述第一振级变化大于或等于第一阈值幅度，接收所述目标气缸退化的第一指示；以及在调整所述目标气缸的燃料供应之后，将所述第一振动传感器从所述目标气缸上拆除。10.根据权利要求9所述的方法，还包括在调整所述目标气缸的燃料供应期间中保持一种或多种发动机运行条件，所述一种或多种发动机运行条件包括以下一项或多项：发动机负荷和发动机转速。11.根据权利要求10所述的方法，其中，保持一种或多种发动机运行条件包括设置高负荷油门水平，所述高负荷油门水平包括所述发动机负荷保持在大于或等于最大额定...

【专利技术属性】
技术研发人员：P，
申请(专利权)人：交通知识产权控股有限公司，
类型：发明
国别省市：