用于判断压缩机中的故障的系统和方法技术方案

提供了用于判断轨道交通工具的发动机的压缩装置劣化的系统和方法。在一个实施例中，一种轨道交通工具系统包括：发动机；进气通道，其联接到发动机；压缩装置，其包括沿进气通道定位的压缩机；大气压力传感器，其用于测量压缩机上游的大气压力；歧管空气压力传感器，其用于测量压缩机下游的歧管空气压力；以及控制器，其被构造成响应于压缩装置劣化的判断基于在指定操作状况期间歧管空气压力与大气压力之间的负压力差来调整轨道交通工具操作参数。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本文公开的主题涉及判断交通工具的发动机的压缩装置是否已劣化。
技术介绍
压缩装置，例如涡轮增压器的压缩机，用内燃发动机实现以压缩进入空气，由此增加进入发动机气缸的充气密度。增加的充气密度使得由发动机气缸中的燃烧产生的功率能够增加，同时维持可接受的空燃比限值和其它操作参数以减少排放。然而，压缩装置劣化产生影响发动机操作的各种问题。例如，如果涡轮增压器由于轴承卡住而失效并停止旋转，则供应至涡轮增压器轴承的油漏入发动机的进气歧管中。当发动机继续操作时，在进气歧管中聚积的油渗入发动机气缸中。发动机油到气缸中的引入导致不期望的燃烧或自燃运转(dieseling)。一旦起动,这种自燃运转便继续,直到发动机耗尽油，这可导致发动机劣化，包括发动机彻底失效。
技术实现思路
因此，为了解决上述问题，本文描述了用于判断压缩装置劣化并且基于压缩装置劣化来操作轨道交通工具的系统和方法的各种实施例。例如，在一个实施例中，一种轨道交通工具系统包括:发动机；进气通道，其联接到发动机；压缩装置，其包括沿进气通道定位的压缩机；大气(barometric air)压力传感器，其用于测量压缩机上游的大气压力；歧管空气压力传感器，其用于测量压缩机下游的歧管空气压力；以及控制器，其被构造成响应于压缩装置劣化的判断基于在指定操作状况期间歧管空气压力与大气压力之间的负压力差来调整轨道交通工具操作参数。歧管空气压力与大气压力之间的负压力差(即，进气歧管真空)的存在，特别是在指定操作状况期间例如在所选速度或负载窗口期间，提供了压缩机已由于劣化而停止且进气歧管中的空气流正减少的准确且强健的指示。通过判断压缩装置劣化，特别是在指定状况期间(例如，仅在那些状况而非其它状况期间)，可调整轨道交通工具操作以减小额外构件劣化或失效的可能性。例如，在聚积使发动机自燃运转和失效的足量油之前，可停止发动机。提供该
技术实现思路
，用于以简化形式引入将在以下具体实施方式中进一步描述的一系列概念。该
技术实现思路
并不意图确认要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不意图用来限制要求保护的主题的范围。此外，要求保护的主题并不限于解决在本公开任何部分中指出的任何或全部缺点的实施方案。附图说明通过参照附图阅读非限制性实施例的以下描述，将更好地理解本专利技术，在附图中: 图1是本公开的轨道交通工具的示例实施例的示意图。图2是用于判断本公开的轨道交通工具的发动机的压缩装置的劣化的方法的示例实施例的流程图。图3是用于基于压缩装置劣化的判断而控制轨道交通工具的方法的示例实施例的流程图。具体实施例方式固定动力设备、船舶、非公路交通工具、轨道交通工具(例如机车)或其它此类系统包括从诸如涡轮增压器的压缩装置接收空气的增压式内燃发动机。如图1所示的轨道交通工具的示例实施例包括控制器，以监测和控制轨道交通工具的各种构件的操作。例如，控制器被构造成:监测压缩装置的性能，基于性能来判断压缩装置是否已劣化，并且基于压缩装置劣化的判断来调整操作。图2示出用于基于不同操作状况来判断发动机的压缩装置是否已劣化的方法的示例实施例。作为示例，压缩装置劣化的判断基于在一个或多个指定操作状况期间(例如，当进气歧管中存在真空且发动机在所选速度和马力窗口中操作时)跨压缩装置的压缩机的压力差。该方法使得压缩装置劣化对于各种系统构型能够被准确地判断。例如，该方法尤其适用于不包括指示压缩装置是否已卡住或劣化的压缩装置速度传感器的轨道交通工具构型，因为该方法可独立于压缩机速度的测量。图3示出用于基于压缩装置劣化的判断来操作交通工具(如轨道交通工具)的方法的示例实施例。作为示例，轨道交通工具的发动机响应于压缩装置劣化的判断而按照指定程序停机。这样，可降低由于压缩装置劣化导致的发动机劣化的可能性。图1是构造成在轨道102上行进的交通工具或交通工具系统(文中描绘为轨道交通工具100)的示例实施例的框图。虽然在轨道交通工具的上下文中示出，但本文所述的各种方法可应用于其它发动机构型，例如，固定动力设备中的发动机、船舶的发动机以及非公路交通工具的发动机。轨道交通工具100包括发动机104。发动机104从进气通道106接收进入空气以用于燃烧。进气通道106从空气过滤器(未示出)接收环境空气，空气过滤器过滤来自轨道交通工具100外部的空气。由发动机104中的燃烧产生的排气被供应至排气通道108。排气流经排气通道108并从轨道交通工具100排出。在一个示例中，发动机104为十六缸柴油发动机，其通过压缩点火来燃烧空气和柴油燃料。在其它非限制性实施例中，发动机104可通过压缩点火(或火花点火)来燃烧燃料，包括汽油、煤油、生物柴油或类似密度的其它石油馏出物。压缩装置116，例如涡轮增压器或至少包括压缩机118的增压机，沿进气通道106布置以压缩用于在发动机104中燃烧的进入空气。对于涡轮增压器，压缩机118至少部分地由沿排气通道108布置的涡轮120驱动(例如通过轴)。涡轮120加速以基于排气通道108中的排气流来驱动压缩机118。对于增压机，压缩机118至少部分地由发动机和/或电机驱动，并且不包括涡轮。在一个示例中，轨道交通工具100不包括定位在进气通道106中的节流阀，并且不通过节流来改变通往压缩机118的进入空气流，但若需要也可利用节流阀。在一个示例中，轨道交通工具100不包括排气再循环管线，其将来自排气通道108的排气导回至进气通道以用于在发动机104的气缸中燃烧，但若需要也可利用排气再循环。中间冷却器122在发动机104与压缩装置116之间定位在进气通道106中的压缩机118的下游。中间冷却器122冷却由压缩机118压缩的充气，以便能够增加用于由发动机104燃烧的气缸充气密度。在一些实施例中，发动机104包括用于抑制流体进入发动机104的可促动的闸阀。如上文讨论的，在压缩装置劣化后，发动机油可从卡住的轴承漏入发动机的进气歧管中。通过响应于压缩装置劣化的判断而促动闸阀，油被抑制进入发动机，并且有利于发动机停机。在一个示例中，轨道交通工具100为柴油电力交通工具。例如，发动机104为柴油发动机，其产生沿传动轴112传递至电气系统110的扭矩输出。由发动机104产生的扭矩被电气系统110的交流发电机114转化为电力，以用于随后传播至各种下游电气构件。例如，交流发电机114将电功率提供给多个牵引马达(未示出)，以提供用于推进轨道交通工具100的牵引功率。发动机控制器124控制与发动机104的操作有关的各种构件。在一个示例中，发动机控制器124包括计算机控制系统。控制器124还包括计算机可读存储介质125，其包括用于使轨道交通工具操作的机上监测和控制成为可能的非易失性代码，包括用于执行诸如图2和图3所示方法的控制方法的代码。在监督发动机104的控制和管理的同时，发动机控制器124被构造成从包括如本文进一步阐述的发动机传感器130的多种传感器接收信号，以便确定操作参数和操作状况。示例发动机传感器130包括但不限于下列中的一个或多个:发动机冷却剂温度传感器、发动机油温传感器、发动机速度传感器(例如，来自霍尔效应传感器的PIP信号)、歧管压力传感器、氧传感器、大气压力传感器等。相应地，发动机控制器124调整各种发动机促动器128以控制发动机104的操作。示例发动机本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.10.12 US 12/902,1831.一种发动机系统，包括: 发动机； 进气通道，其联接到所述发动机； 压缩装置，其包括沿所述进气通道定位的压缩机； 大气压力传感器，其用于测量所述压缩机上游的大气压力； 歧管空气压力传感器，其用于测量所述压缩机下游的歧管空气压力；以及 控制器，其被构造成响应于压缩装置劣化的判断基于在指定操作状况期间所述歧管空气压力与所述大气压力之间的预定压力差来调整操作参数。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述指定操作状况包括发动机速度大于发动机速度阈值。3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述指定操作状况包括发动机马力大于马力阈值，所述马力阈值设定至使所述压缩装置加速的马力。4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述指定操作状况包括发动机温度大于温度阐值。5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述指定操作状况包括发动机运行时间大于时间阈值。6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述指定操作状况包括发动机减载运行水平大于发动机减载运行阈值。`7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，调整所述操作参数包括警告交通工具操作者压缩装置劣化并关闭向所述发动机的燃料喷射。8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括联接到所述发动机的交流发电机，并且其中，调整所述操作参数包括维持所述发动机上的交流发电机负载以停止所述发动机。9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述发动机系统不包括压缩装置速度传感器，并且所述压缩装置劣化的判断独立于压缩装置速度测量而确定。10.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述发动机系统不包括空气质量流传感器，并且所述压缩装置劣化的判断独立于空气质量流测量而确定。11.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述发动机系统不包括用于对所述进气通道中的空气节流的节流阀。12.一种用于控制交通工具的方法，所述交通工具包括发动机、联接到所述发动机的进气通道、以及包括沿所述进气通道定位的压缩机的压缩装置，所述方法包括:...

【专利技术属性】
技术研发人员：PG尼斯特勒，W格雷，L亨利，JR米施勒，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：
国别省市：