一种用于发动机开发阶段的故障检测系统和方法与流程

文档序号:15208086发布日期:2018-08-21 12:40阅读:132来源:国知局

本发明涉及发动机技术领域。



背景技术:

发动机的开发是一个系统的工程,而现代的开发是以零部件为基础的。发动机的开发试验验证是对整个系统的验证过程,当遇到问题时,总要组织大量的零部件工程师排查,同时相关联的零部件工程师也要现场支持。而一旦某个模块的零部件工程师缺席,就会为解决和快速锁定问题造成不便。

目前也有公开的发动机故障检测系统,如cn200620122434.x,《一种数据流采集装置》;cn201410339833.0,《一种发动机故障检测方法及系统》;cn201510149913.4g01m15/00(2006.01)i汽车发动机故障检测方法和装置;cn201610037023.9,《一种汽车发动机故障检测装置及检测方法》;cn200920232585.4,《汽车电控发动机故障检测装置》;cn201620054244.2,《一种汽车发动机故障检测装置》。

上述现有技术,仍存在系统复杂,可靠性难以保障,并且系统成本高,对工程师具有较高要求,难以快速的排查出发动机的故障点。



技术实现要素:

本发明所要解决的技术问题是实现一种制作较为简单,成本较低,操作方便的发动机故障检测系统,不需要较高技能的试验人员即可掌握,并且排查过程不需要组织较多的零部件、系统工程师进行现场会诊就能快速的锁定问题点。

为了实现上述目的,本发明采用的技术方案为:一种用于发动机开发阶段的故障检测系统,待测发动机固定在第一发动机台架上,第一发动机控制器输出驱动信号至待测发动机,所述待测发动机上设有用于探测数据的第一传感器单元,所述第一传感器单元输出感应信号至数据采集器,所述数据采集器连接第一发动机控制器,所述数据采集器存储第一传感器单元输入的感应数据,所述数据采集器向第一发动机控制器发送触发信号。

系统设有固定在第二发动机台架上的标准发动机,第二发动机控制器输出驱动信号至标准发动机,所述标准发动机上设有用于探测数据的第二传感器单元,所述第二传感器单元输出感应信号至数据采集器,所述数据采集器连接第二发动机控制器,所述数据采集器存储第二传感器单元输入的感应数据,所述数据采集器向第二发动机控制器发送触发信号。

所述数据采集器包括处理单元、中央处理器和存储器,所述处理单元连接第一发动机控制器、第二发动机控制器、第一传感器单元以及第二传感器单元,所述处理单元包括触发器、数字信号模块、模拟信号模块和通信模块,所述处理单元与中央处理器通信,所述中央处理器将获取的信号至处理器。

所述数据采集器获取第一发动机控制器、第二发动机控制器、第一传感器单元以及第二传感器单元每个针脚的基础电压、电压值。

基于所述用于发动机开发阶段的故障检测系统的检测方法:

1)预先根据待测发动机故障发生工况,设置触发记录的参数设置;

2)启动标准发动机并执行参数设置,使标准发动机运行到故障工况,并记录第一组数据;

3)启动待测发动机并执行参数设置,使待测发动机运行到故障工况,并记录第二数据;

4)导出两组数据,分析差异,找到差异点。

所述2)、3)中数据采集器通过内部触发记录该工况下,按照数字信号、模拟信号分类记录各传感器、发动机控制器每个针脚的基础电压、电压值。

所述故障发动机控制器的针脚信号标记为端子号n-1-v/i,所述标准发动机控制器的针脚信号标记为端子号n-2-v/i,其中n为端子编号。

本发明通过在发动机台架试验过程中,若发现故障,选好控制器的开发平台,确定故障的试验工况。根据试验工况设定好触发记录的设置参数,可一个参数,也可组合参数来触发。通过对比正常发动机与故障发动机的控制器与传感器、执行器每个针脚的基础电压、电压值,找出异常点。系统制作较为简单,成本较低,通过简单的安装,不需要较高技能的试验人员即可掌握,排查过程不需要组织较多的零部件、系统工程师进行现场会诊就能快速的锁定问题点。

附图说明

下面对本发明说明书中每幅附图表达的内容作简要说明:

图1为用于发动机开发阶段的故障检测方法流程图;

图2为发动机传感器信号传递示意图;

图3为发动机信号采集示意图。

具体实施方式

本发明主要是在发动机台架试验过程中,若发现故障,选好控制器的开发平台,确定故障的试验工况。根据试验工况设定好触发记录的设置参数,可一个参数,也可组合参数来触发。通过在正常发动机的控制器与传感器之间连接该记录器,利用试验台架,控制在故障发生的试验工况,通过内部触发记录该工况下,各传感器、控制器每个针脚的基础电压、电压值,记做发动机控制器“端子号n-1-v”和“端子号n-1-i”。然后取下该记录器,并装在故障发动机的控制器与传感器之间,保持同刚刚测试的发动机的触发记录参数相一致,通过试验台架,控制其在故障的试验工况下运行,通过内部触发记录故障发生时,各传感器、控制器每个针脚的基础电压、电压值,记做发动机控制器“端子号n-2-v”和“端子号n-2-i”。

发动机的控制器上会有很多针脚,用来接收、发送信号,控制发动机的运转。这些针脚都会固定使用一个针脚号,这个号则对应到n-1-v的n,以保证采集的信号具有独立性。如图2所示,“凸轮轴相位传感器”有三路信号a20,a50,a11与发动机的控制器交互。

则在正常台架,在该模块所采集到的信号分别定义为:a20-1-v;a20-1-i;a50-1-v;a50-1-i;a11-1-v;a11-1-i;

则在故障台架,在该模块所采集到的信号分别定义为:a20-2-v;a20-2-i;a50-2-v;a50-2-i;a11-2-v;a11-2-i;

最终通过对各针脚对应的信号对比,找到差异部分,确定问题点。

记录器的中央控制单元,通过记录台架的正常发动机控制器和各模块的传感器、执行器输出的信号,分为模拟信号和数字信号,并根据n-1的值进行排序存储。同样,记录台架的故障发动机控制器和各模块的传感器、执行器输出的信号,并根据n-2的值进行排序存储。试验人员根据采集结果导出分析即可。

上述记录器可以利用具有通讯模块的单片机及数模转换模块、模数转换模块搭接而成,上述数模转换模块、模数转换模块均为常见的功能模块或电路,而具有通讯模块的单片机也已经被广泛应用,因此检测器的原理及使用方法均已被本领域技术人员获知并熟悉,此处不再赘述。

如图1所示,用于发动机开发阶段的故障检测方法如下:

第1步:根据故障发生工况,设定好触发记录的设置参数,可一个参数,也可组合参数来触发故障工况。

第2步:在正常的台架上,把数据流采集器连接到正常台架的发动机控制器与传感器、执行器之间。启动发动机,将发动机运行到故障工况。记录数据,通过内部触发记录该工况下,按照数字信号、模拟信号分类记录各传感器、控制器每个针脚的基础电压、电压值,记做发动机控制器“端子号n-1-v”和“端子号n-1-i”。

第3步:取下数据流采集器。

第4步:在故障的台架上,把数据流采集器连接到故障台架的发动机控制器与传感器、执行器之间。启动发动机,将发动机运行到故障工况。记录数据,通过内部触发记录该工况下,按照数字信号、模拟信号分类记录各传感器、控制器每个针脚的基础电压、电压值,记做发动机控制器“端子号n-2-v”和“端子号n-2-i”。

第5步:导出数据,分析差异,找到差异点。

上面结合附图对本发明进行了示例性描述,显然本发明具体实现并不受上述方式的限制,只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进,或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的,均在本发明的保护范围之内。

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