[發明專利]柴油機、柴油機后處理故障檢測系統及方法

有效

• 申請號: 202110572422.6
• 申請日: 2021-05-25
• 公開（公告）號: CN113339115B
• 公開（公告）日: 2022-08-02
• 發明（設計）人: 宋業棟;杜文莉;張海瑞;鐘偉民;張博強
• 申請（專利權）人: 濰柴動力股份有限公司
• 主分類號: F01N11/00
• 分類號: F01N11/00;G06F17/16;G06F17/15
• 代理公司: 北京辰權知識產權代理有限公司 11619
• 代理人: 王志紅

本發明屬于發動機技術領域，具體涉及一種柴油機、柴油機后處理故障檢測系統及方法。柴油機后處理故障檢測方法包括以下步驟：獲取柴油機后處理系統的歷史數據；根據所述歷史數據，采用典型相關分析法建立典型相關分析模型，計算故障相關變量閾值獲取柴油機后處理系統的當前數據；根據所述當前數據，采用典型相關分析法建立典型相關分析模型，計算故障相關變量實際值T²；比較故障相關變量閾值與故障相關變量實際值T²；根據故障相關變量實際值T²不小于故障相關變量閾值判定柴油機后處理系統發生故障。本實施例的方法，基于柴油機實際運行狀態數據，建立數據驅動的故障檢測模型，能夠提高柴油機故障檢測的準確行和通用性。

技術領域

本發明屬于發動機技術領域，具體涉及一種柴油機、柴油機后處理故障檢測系統及方法。

背景技術

柴油機是燃料利用率高、熱效率高、功率大的往復式內燃機，廣泛應用于汽車、船舶、發電機等機械系統。

目前的柴油機主要由機體、曲柄連桿機構、配氣機構、燃料供給系統、潤滑系統、冷卻系統、啟動系統、后處理系統等組成，集成化和復雜化的設計進一步提高了發動機的性能，但零部件的復雜性也帶來了更多的安全隱患，特別是操作人員的生命安全和日益嚴重的污染問題。

因此，柴油機的故障和排放異常檢測變得越來越重要，成為學術研究和工業應用的關鍵問題之一。

在過去的幾十年里，各種故障診斷方法如支持向量機、灰色目標理論、統計方法、專家系統等常常被用于柴油機故障診斷領域。這些技術通過捕捉柴油機的熱參數變化、潤滑油樣品含量變化和振動信號變化來檢測柴油機的故障。以上故障診斷方法，要么需要對參數高精度的監測，測量難度大；要么所構建的模型適用范圍較小；要么需要經驗豐富的技術人員進行數據分析，占有較高的時間和人力成本，實時性和檢測效率不高。

目前，柴油機的檢測方法大多基于臺架測試和仿真數據，沒有充分考慮實際環境的復雜性和實際運行過程中各部件之間的耦合性，在實際應用中會導致故障監測效果不理想。

由于信息處理技術的發展和新型傳感器的應用，柴油機的監測數據越來越多，例如轉速、扭矩、燃油消耗量、排氣溫度、進氣溫度、進氣壓力和后處理系統相關變量。

基于數據驅動方法不要求具體的解析模型和豐富專家知識，能夠直接利用過程中可獲取的狀態變量數據，通過提取數據中的特征信息，就能對系統的運行狀態進行故障檢測。

因此，基于柴油機高維實際運行狀態數據，建立數據驅動的故障檢測模型對提高柴油機故障監測的準確性及通用性具有重要意義。

發明內容

本發明的目的是至少解決現有的柴油機后處理故障檢測準確性差的問題。該目的是通過以下技術方案實現的：

本發明第一方面提出了柴油機后處理故障檢測方法，柴油機后處理故障檢測方法包括以下步驟：

獲取柴油機后處理系統的歷史數據；

根據所述歷史數據，采用典型相關分析法建立典型相關分析模型，計算故障相關變量閾值

獲取柴油機后處理系統的當前數據；

根據所述當前數據，采用典型相關分析法建立典型相關分析模型，計算故障相關變量實際值T²；

比較故障相關變量閾值與相關變量實際值T²；

根據故障相關變量實際值T²不小于故障相關變量閾值判定柴油機后處理系統發生故障。