[发明专利]用于诊断与发动机相关联的辅助设备的系统和方法

说明书

技术领域

本说明书所公开主题的实施例涉及用于诊断发动机和相关联辅助设备的系统和方法。

背景技术

发动机部件和相关联辅助设备部件可能在运行过程中以各种方式退化。例如，发动机中的发动机汽缸可能由于磨损的火花塞而开始哑火。散热器风扇（辅助设备）可能由于失衡的风扇叶片而开始颤动。牵引电机（辅助设备）的性能可能由于电机线圈绕组中的开路而退化。

一种检测发动机退化或辅助设备退化的途径是监测发动机速度。诊断例行程序可监测发动机速度的分量是否上升到阈值水平以上，并且生成诊断码或请求维修、降低发动机功率、关闭所述发动机、降低辅助设备功率或关闭所述辅助设备的其他指示。

然而，在本说明书中，本发明人已认识到对发动机速度的分析经常不足以彻底诊断发动机问题或辅助设备问题。此外，发动机速度通常不与某些类型的辅助设备（例如，脱离连接到所述发动机的发电机（交流发电机）的辅助设备，如散热器风扇或牵引电机）相关联。

发明内容

在一个实施例中，公开了一种用于电联接到可操作地连接到往复式发动机的发电机的辅助设备的方法。所述方法包括：测量在运行过程中与所述发电机相关联的直流链路参数，和基于所述直流链路参数的频谱来诊断所述辅助设备的状况。

在一个实施例中，公开了一种用于可操作地连接到往复式发动机的旋转轴的辅助设备的方法。所述方法包括：测量所述往复式发动机在运行过程中的旋转轴速度，和基于所述轴速度的频谱（frequency content）来诊断所述辅助设备的状况。

在一个实施例中，公开了一种车辆系统。所述车辆系统包括：发电机；辅助设备，其电联接到所述发电机；直流链路传感器，其用于测量在运行过程中与所述发电机相关联的直流链路参数；和控制器。所述控制器包括指令，所述指令配置用于：对所测量的直流链路参数进行采样和变换，识别所述直流链路参数的频谱，并且基于所述直流链路参数的频谱来诊断所述辅助设备的状况。

在一个实施例中，公开了一种车辆系统。所述车辆系统包括：往复式发动机，其具有旋转轴；辅助设备，其可操作地联接到所述旋转轴；传感器，其用于在运行过程中随时间测量所述旋转轴的速度；和控制器。所述控制器包括指令，所述指令配置用于：对所测量的速度进行采样和变换，识别所述速度的频谱，并且基于所述速度的频谱来诊断所述辅助设备的状况。

在一个实施例中，公开了一种测试工具箱。所述测试工具箱包括控制器，所述控制器可操作地基于随时间所测量的与所述发电机相关联的直流链路参数的频谱来确定电联接到所述发电机的辅助设备的状况。

在一个实施例中，公开了一种测试工具箱。所述测试工具箱包括控制器，所述控制器可操作地基于随时间所测量的所述轴的速度的频谱来确定可操作地联接到往复式发动机的旋转轴的辅助设备的状况。

提供此发明内容来以简化形式介绍本说明书中进一步描述的一些概念。此发明内容并不意图确认所要求的主题的关键特征或基本特征，也并非意图用于限制所要求的主题的范围。此外，所要求的主题并不限于克服本发明的任何部分中指出的任何或所有缺点的实施方案。

附图说明

参考附图阅读以下非限制性实施例的描述将更好地理解本发明，其中：

图1是具有发动机和发电机（交流发电机）的车辆系统（例如，机车系统）的示例性实施例的图解，所述车辆系统在本说明书中描绘为配置用于通过多个车轮在轨道上运行的轨道车辆；

图2是可操作地连接到各种辅助设备140和牵引电机的图1的发动机和发电机的示例性实施例的图解；

图3是如何从时间采样的直流链路参数生成频谱的示例性实施例的图解；

图4是示出“健康”和“不健康”频谱的示例性实施例的图解；

图5是控制器中的诊断逻辑如何能够检测出直流链路参数的频谱中的不健康状况的示例性实施例的图解；

图6是如何将退化隔离到特定辅助系统的示例性实施例的图解；以及

图7是如何使用一组已调谐带通滤波器来诊断辅助设备的状况的示例性实施例的图解。

具体实施方式