[发明专利]用于借助固体声音传感器对组件维护预告的方法和系统

说明书

本发明涉及用于借助固体声音传感器对内燃机的组件进行维护预告的方法和系统，其提供了对所分析的构件、特别是对气门间隙维护预测的可能性，所述气门间隙作为对于换气阀的气门机构磨损的量度。为此，固体声音传感器的测量信号在所属的分析电子装置中首先被同步、解码并且经受信号变换。对于内燃机的所检查的工作循环特征性的频谱图用作特定于所应用的内燃机适配的回归模型的输入参量，所述频谱图是信号转换的结果，所述回归模型计算当前的气门间隙并且预测该磨损机构的进一步发展。如果将按照本发明的方法应用到用作车队的车辆的驱动装置的结构相同的内燃机上，则因此能够改善用于整个车队维护的资源协调并且进行特定的维护预告。

技术领域

本发明涉及一种按照权利要求1所述的用于借助固体声音传感器对内燃机的、特别是气门机构的组件进行维护预告的方法。本发明还涉及一种用于对内燃机的组件进行维护预告的系统。

背景技术

在考虑用于控制点火时刻的固体声音传感器的内燃机中，所述控制在最初步的实施方式中通过在点火过程期间采集在燃烧室的区域中的振动信号进行。将在此为爆震传感器的固体声音传感器的信号与参考值相比较。根据与该参考值的偏差，在时间上移动气缸的点火时刻。在当前的现有技术中在内燃机中存在对于固体声音或爆震传感器的其他的应用。因此，通过所采集的爆震信号推断出故障点火或构件损坏。在双燃料发动机、例如柴油-燃气-双燃料运行中，有利的是使用爆震传感器以用于调整在燃气运行中各个气缸的点火时刻。此外，爆震传感器特别是在大功率发动机中应用于磨损识别，优选用于气门机构磨损。

在专利文献DE3004605C2中介绍了一种用于测量内燃机的气门间隙的方法，其中，利用爆震传感器来采集来自内燃机的燃烧室的声学信号。在特定的测量窗口中分析所采集的信号并且将其与参考值相比较。如果所述测量值超过参考值，则该差别的电子分析的结果是对于过大的气门机构间隙的指征。为了减少计算功率和数据量，用于探测换气阀的打开和/或关闭噪声的测量窗口仅在关键的时间范围内开启。在此，要分析的信号是在所述时间范围之内的单个频率的或频谱的幅值。所述时间范围以如下方式最小化，即，隐去干扰信号、如内燃机的爆震噪声。在气门间隙的正常状态中采集并且存储所述参考信号。

在专利文献DE19917772B4中公开一种气门间隙监控设备，其优选应用于具有共轨喷射技术并且在没有液压的气门间隙调整的情况下的自点火的内燃机。在此，一个或多个爆震传感器安装在一个或多个喷油阀中。同样在定义的测量窗口中进行信号采集，以便减少计算时间和干扰信号的影响。所述测量窗口相应地包括换气阀的关闭过程，周期性地以确定的时间间隔激活所述测量窗口或可以在内燃机的关键的运行状态中接通所述测量窗口。在此，冷起动或满负荷运行称为内燃机的所述关键的运行状态。与现有技术相类似地，在频率幅值方面分析在所述测量窗口之内所采集的数据并且将其与事先存储的极限值相比较。在此，通过电子分析单元定性地评价存在的气门间隙。附加地，由此推断出可能的气门机构磨损并且检查喷油阀的功能性。存储测量数据并且创建维护历史。利用所述维护历史和气门间隙监控能实现基于状态的维护间隔，从而内燃机的气门机构的维护不再按照固定间隔、而是可以在输入维护信息之后才进行。

在公开文献KR20180020390A中公开一种用于借助爆震传感器监控气门机构的方法，其中，通过爆震传感器和所属的分析电子装置进行对在气门机构上的爆震、故障点火以及损害的监控。使爆震传感器的信号数字化并且将其传递到分析电子装置的两个分开的分析区域上。所述两个分析区域对爆震传感器的信号按照确定的频带来滤波。一个分析区域对爆震传感器的信号按照预先确定的对于爆震特征性的频带来滤波，而另一个分析区域对爆震传感器的信号按照预先确定的对于故障点火特征性的频带滤波。如果在气缸中识别出爆震，则将该信息传送到分析电子装置的控制器上，由此使喷射适配到相应的气缸中。如果在所述另一个分析区域中识别出阀的故障点火或损坏，则将该信息传送到分析电子装置的控制器上并且持续地监控相关的气缸。附加地，可以输出警告和/或停止内燃机。