一種噴油器故障診斷方法和裝置的製作方法
2023-09-23 07:08:40 3
專利名稱：一種噴油器故障診斷方法和裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及故障診斷領域，特別是涉及一種噴油器故障診斷方法和裝置。
背景技術：
在高壓共軌發動機中，噴油器是共軌系統的核心部件之一，噴油器性能的優劣直接影響發動機性能的好壞。目前廣泛應用的高壓共軌系統，噴油器由於各種原因容易出現噴孔磨損、堵塞或針閥卡死等故障，所有的故障最終通過噴油量的特徵表現出來。共軌腔壓力，簡稱軌壓，是燃油系統的關鍵信號，在目前的電控系統中已經得到廣泛應用。軌壓信息可以反映出噴油器噴油量的多少，通過對瞬態軌壓信號進行特殊處理，可以得出很多有用 的信息，這些信息不僅可以用於系統性能的提升，而且為系統診斷提供了一種思路。無錫油泵油嘴研究所申請了名為《共軌燃油噴射系統噴油器油嘴故障診斷方法》的發明專利，專利中提及的診斷方法為先用曲軸傳感器測量發動機各缸瞬態轉速的差異，利用診斷軟體依據發動機缸間平衡噴油量補償算法確定發生故障的氣缸；再根據軌壓傳感器測得的軌壓變化規律判斷噴油器是否發生故障，確定故障的準確位置。在對本發明進行研究的過程中，本發明的發明人發現現有的傳統診斷方法至少存在如下問題當通過噴油量來診斷噴油器是否發生故障時，噴油量的變化通常不足以引起足夠大的軌壓壓降，因此，根據微小的軌壓變化並不容易診斷出噴油器的故障情況，通過該方法診斷出的結果往往也不夠準確和精確。
發明內容
為了解決上述技術問題，本發明提供一種用於噴油器故障診斷的方法和裝置，以提高噴油器故障診斷的準確度和精確度。本發明實施例公開了如下技術方案—種噴油器故障診斷方法，噴油器出廠前，預先在滿足不同的工作狀況條件下，對每個型號的發動機採集一次做功循環期間的軌壓信號，對採集的軌壓信號進行離散傅立葉變換DFT處理，得到不同工作狀況下的軌壓頻域幅值，形成各個型號發動機基於不同工作狀況下的軌壓頻域幅值的基礎MAP圖組，所述方法包括步驟噴油器出廠後，每隔一段時間，並當滿足預先設定的外部環境時，採集一次被診斷髮動機的軌壓信號，第一計數器加I ;對採集的軌壓信號進行DFT處理，得到軌壓頻域幅值；將處理後得到的軌壓頻域幅值與所述軌壓頻域幅值的基礎MAP圖組中基於相同工作狀況下的軌壓頻域幅值進行對比，如果在對應預設基頻處的頻域幅值差值的絕對值都超過預先設定的軌壓幅值裕度，第二計數器加I ;當第二計數器的計數值與第一計數器的計數值的商大於預先設定的閾值，則判定噴油器發生故障。優選的，在得到所述基於不同工作狀況下的軌壓頻域幅值的基礎MAP圖組之後且在執行步驟A之前，所述方法還包括噴油器出廠後，在一段更新時間範圍內，每隔一段時間，並當滿足預先設定的外部環境時，米集一次同一型號的每臺出廠發動機的軌壓信號；對採集的軌壓信號進行DFT處理，得到同一型號的每臺出廠發動機在預設基頻處的軌壓頻域幅值；根據得到的同一型號的每臺出廠發動機的軌壓頻域幅值，更新基於相同工作狀況下對應型號的軌壓頻域幅值的基礎MAP圖組，得到相應於同一型號的每臺出廠發動機的軌壓頻域幅值的更新MAP圖組，相應的，步驟C中所述軌壓頻域幅值的基礎MAP圖組替換為步驟A03得到的所述的更新後的軌壓頻域幅值的更新MAP圖組。
優選的，還包括，對步驟C中造成第二計數器加I的所有軌壓頻域幅值圖組進行分析，分析各個頻段軌壓頻域幅值差值的絕對值的變化趨勢，並和已知噴油嘴故障類型的軌壓頻域幅值圖的變化趨勢進行比對，從而判斷噴油嘴的故障類型。優選的，在進行DFT處理之前，所述方法還包括對所述採集的軌壓信號進行提純處理，消除直流分量和趨勢項。優選的，在步驟A中採集一次被診斷髮動機的軌壓信號之前還包括判斷當前的工作狀況是否為所述軌壓頻域幅值的基礎MAP圖組中的任意一個工作狀況，如果是，進入步驟A，否則，等待下一個採集時刻。優選的，所述工作狀況包括發動機轉速和噴油嘴的噴油量。優選的，所述外部環境包括發動機水溫、發動機進氣溫度、發動機外部環境溫度和所處位置的大氣壓力。優選的，所述預設基頻包括1/6基頻、1/3基頻、1/2基頻、I倍基頻和2倍基頻。一種噴油器故障診斷裝置，其特徵為，包括裝置基礎MAP圖組生成單元，用於當噴油器出廠前，預先在滿足不同的工作狀況條件下，對每個型號的發動機採集一次做功循環期間的軌壓信號，對採集的軌壓信號進行離散傅立葉變換DFT處理，得到不同工作狀況下的軌壓頻域幅值，形成各個型號發動機基於不同工作狀況下的軌壓頻域幅值的基礎MAP圖組；第一軌壓採集單元，用於當噴油器出廠後，每隔一段時間，並當滿足預先設定的外部環境時，採集一次被診斷髮動機的軌壓信號，第一計數器加I ;信號處理單元，用於對採集的軌壓信號進行DFT處理，得到軌壓頻域幅值；處理對比單元，用於將處理後得到的軌壓頻域幅值與所述軌壓頻域幅值的基礎MAP圖組中基於相同工作狀況下的軌壓頻域幅值進行對比，如果在對應預設基頻處的頻域幅值差值的絕對值都超過預先設定的軌壓幅值裕度，第二計數器加I ;判斷單元，用於當第二計數器的計數值與第一計數器的計數值的商大於預先設定的閾值，則判定噴油器發生故障。優選的，所述裝置還包括第二軌壓採集單元，用於當噴油器出廠後，在一段更新時間範圍內，每隔一段時間，並當滿足預先設定的外部環境時，採集一次同一型號的每臺出廠發動機的軌壓信號；
處理單元，用於對採集的軌壓信號進行DFT處理，得到同一型號的每臺出廠發動機在預設基頻處的軌壓頻域幅值；自學習單元，用於根據得到的同一型號的每臺出廠發動機的軌壓頻域幅值，更新基於相同工作狀況下對應型號的軌壓頻域幅值的基礎MAP圖組，得到相應於同一型號的每臺出廠發動機的軌壓頻域幅值的更新MAP圖組，相應的，處理對比單元中所述軌壓頻域幅值的基礎MAP圖組替換為自學習單元得到的所述的更新後的軌壓頻域幅值的更新MAP圖組。優選的，所述裝置還包括故障比對單元，用於對處理對比單元中造成第二計數器加I的所有軌壓頻域幅值圖組進行分析，分析各個頻段軌壓頻域幅值差值的絕對值的變化趨勢，並和已知噴油嘴故障類型的軌壓頻域幅值圖的變化趨勢進行比對，從而判斷噴油嘴的故障類型。
優選的，所述裝置還包括提純單元，用於對所述採集的軌壓信號進行提純處理，消除直流分量和趨勢項。優選的，所述裝置還包括工作狀況判定單元，用於判斷當前的工作狀況是否為所述軌壓頻域幅值的基礎MAP圖組中的任意一個工作狀況，如果是，觸發第一軌壓採集單元採集一次被診斷髮動機的軌壓信號，否則，等待下一個採集時刻。優選的，所述工作狀況包括發動機轉速和噴油嘴的噴油量。優選的，所述外部環境包括發動機水溫、發動機進氣溫度、發動機外部環境溫度和所處位置的大氣壓力。優選的，所述預設基頻包括1/6基頻、1/3基頻、1/2基頻、I倍基頻和2倍基頻。由上述實施例可以看出，對採集到的軌壓信號進行DFT(Discrete FourierTransform，離散傅立葉變換)處理，軌壓信號的微小變化都能從軌壓頻域幅值上非常明顯的觀察到，顯著提高了噴油器故障判斷的精確性和準確性。
為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖I為本發明一種噴油器故障診斷方法的一個流程圖；圖2為本發明一種噴油器故障診斷方法的另一個流程圖；圖3為本發明一種噴油器故障診斷方法的另一個流程圖；圖4為本發明一種噴油器故障診斷方法的使用軌壓控制中的穩態軌壓處理方法圖；圖5為本發明一種噴油器故障診斷方法的一個噴油嘴正常狀態下軌壓頻域幅值圖；圖6為本發明一種噴油器故障診斷方法的一個噴油嘴噴孔堵塞狀態下的軌壓頻域幅值圖7為本發明一種噴油器故障診斷裝置的一個結構圖；圖8為本發明一種噴油器故障診斷裝置的另一個結構圖；圖9為本發明一種噴油器故障診斷裝置的另一個結構圖；圖10為本發明一種噴油器故障診斷裝置的另一個結構圖。
具體實施例方式本發明實施例提供了一種噴油器故障診斷方法和裝置。對採集到的軌壓信號進行D FT處理，軌壓信號的微小變化都能從軌壓頻域幅值上非常明顯的觀察到，顯著提高了噴油器故障判斷的精確性和準確性。為使本發明的上述目的、特徵和優點能夠更加明顯易懂，下面結合附圖對本發明實施例進行詳細描述。 實施例一請參閱圖1，其為本發明一種噴油器故障診斷方法的一個流程圖，該方法包括以下步驟SOl :噴油器出廠前，預先在滿足不同的工作狀況條件下，對每個型號的發動機採集一次做功循環期間的軌壓信號，對採集的軌壓信號進行離散傅立葉變換DFT處理，得到不同工作狀況下的軌壓頻域幅值，形成各個型號發動機基於不同工作狀況下的軌壓頻域幅值的基礎MAP圖組；在現有技術中，通常影響軌壓信號變化的主要因素為發動機轉速和噴油嘴的噴油量，因此，在本實施例中可以在不同的發動機轉速和不同的噴油嘴的噴油量條件下採集軌壓信號，並建立軌壓頻域幅值的基礎MAP圖組。當然，在本發明中，工作狀況條件除了包括有發動機轉速和噴油嘴的噴油量這些影響軌壓信號變化的主要因素之外，也可以包括其它影響軌壓信號變化的次要因素。而本發明對工作狀況條件的構成因素並不進行限定。S02:噴油器出廠後，每隔一段時間，判斷是否滿足預先設定的外部環境時，如果是，進入S03，第一計數器加1，如果否，繼續判斷；需要說明的是，當採集時刻到達時，如果不滿足預先設定的外部環境，則不進行信號採集，而是等待下一個採集時刻的到達，重新進行採樣。在現有技術中，通常發動機的工作正常與否會受到外界環境的影響，在滿足一定的外界環境條件時，發動機才能正常工作，否則，發動機無法正常工作，也會導致採集的軌壓信號異常。因此，保證發動機工作在一定外界環境條件下，即排除了因外界環境的因素而導致的軌壓信號異常情況。本發明對影響發動機工作正常與否的外界環境不進行具體的限定，包括有主要影響條件和次要影響條件。例如，優選的，在本實施例中，外部環境的主要因素包括發動機水溫、發動機進氣溫度、發動機外部環境溫度和所處位置的大氣壓力。S03:採集一次被診斷髮動機的軌壓信號，具體的，在本實施例中，可以使用軌壓控制中的穩態軌壓處理方法，如，A/D採樣周期為1ms，然後對其取10點峰值，詳見圖3S04 :對採集的軌壓信號進行提純處理，消除直流分量和趨勢項；需要說明的是，本步驟S04為可選步驟，也可以跳過本步驟，直接將步驟S03中採集的軌壓信號進行DFT處理。
S05 :對提純後的軌壓信號進行DFT處理，得到軌壓頻域幅值；S06 :將處理後得到的軌壓頻域幅值與所述軌壓頻域幅值的基礎MAP圖組中基於相同工作狀況下的軌壓頻域幅值進行對比，如果在對應預設基頻處的頻域幅值差值的絕對值都超過預先設定的軌壓幅值裕度，第二計數器加I ;需要說明的是，如果不是所有的對應預設基頻處的頻域幅值差值的絕對值都超過預先設定的軌壓幅值裕度，則等待下一個採樣時刻的到達，並重新採樣。在本發明中，可以選定將DFT處理後的軌壓頻域幅值與所述軌壓頻域幅值的基礎MAP圖組中基於相同工作狀況下的軌壓頻域幅值在固定的幾處基頻位置進行比較，看兩者的差值的絕對值是否超過預先設定的軌壓幅值裕度，在選定的幾處基頻位置，軌壓頻域幅值都比較大，易於進行對比並進行故障診斷。因此，通常將軌壓頻域信號中軌壓頻域幅值大的基頻位置選為上述步驟S06中的預設基頻處。本發明對選擇的預設基頻位置不進行限定。優選的，本實施例中的預設基頻包括·1/6基頻、1/3基頻、1/2基頻、I倍基頻和2倍基頻。另外，在理想狀態下，軌壓頻域幅值的基礎MAP圖組中的軌壓頻域幅值是噴油器未發生任何故障情況下的所採集得到正常軌壓頻域幅值。如果DFT處理後的軌壓頻域幅值與所述軌壓頻域幅值的基礎MAP圖組中基於相同工作狀況下的軌壓頻域幅值在固定的幾處基頻位置不同，認為採集的被診斷髮動機的軌壓頻域信號異常，否則，認為正常。但是，在實際應用中，實際建立的軌壓頻域幅值的基礎MAP圖組中的軌壓頻域幅值並不是理想狀態下的噴油器未發生任何故障情況下的所採集得到正常軌壓頻域幅值，它存在一定的誤差。因此，在本發明中，預先設定的一個軌壓幅值裕度，如果處理後得到的軌壓頻域幅值與所述軌壓頻域幅值的基礎MAP圖組中基於相同工作狀況下的軌壓頻域幅值在對應預設基頻處的頻域幅值差值的絕對值都超過預先設定的軌壓幅值裕度，可以認為是在軌壓頻域幅值的基礎MAP圖組中的軌壓頻域幅值誤差範圍之外，相當於採集的被診斷髮動機的軌壓頻域信號異常，否則，認為是在軌壓頻域幅值的基礎MAP圖組中的軌壓頻域幅值誤差範圍之內，相當於正常。需要說明的是，本發明對預先設定的軌壓幅值裕度的數值不進行限定，該數值由故障診斷的精確性決定，如果對故障診斷的精確性要求高，則預先設定的軌壓幅值裕度的數值小，如果對故障診斷的精確性要求低，則預先設定的軌壓幅值裕度的數值大。S07 :計算第二計數器的計數值與第一計數器的計數值的商；S08:當得到的商大於預先設定的閾值，則判定噴油器發生故障，進行報警。在噴油器故障診斷中，第一計數器用於對被診斷髮動機的軌壓信號的採集次數進行計數，第二計數器用於對被診斷髮動機的軌壓信號出現異常的次數進行計數，當被診斷髮動機的軌壓信號出現異常的次數除以對被診斷髮動機的軌壓信號的採集次數的商大於預先設定的閾值時，即認為頻繁出現被診斷髮動機的軌壓信號異常的情況，則判定為噴油器發生故障。本發明對閾值的數值不進行限定，該數值由噴油器的性能要求決定。如果對噴油器的性能要求高，則預先設定閾值的數值小，如果對噴油器的性能要求高，則預先設定閾值的數值大。實施例二
請參閱圖2，其為本發明一種噴油器故障診斷方法的另一個流程圖，相對於實施例一，還包括出廠後的自學習部分，自學習更新MAP圖，是為了消除燃油系統製造一致性因素的影響，從而提高判斷比對的準確性，該方法還包括以下步驟SOl :噴油器出廠前，預先在滿足不同的工作狀況條件下，對每個型號的發動機採集一次做功循環期間的軌壓信號，對採集的軌壓信號進行離散傅立葉變換DFT處理，得到不同工作狀況下的軌壓頻域幅值，形成各個型號發動機基於不同工作狀況下的軌壓頻域幅值的基礎MAP圖組；S10:進行自學習判斷，如果已經完成自學習，進入步驟S 07，如果沒有，進入Sll ；Sll :噴油器出廠後，在一段更新時間範圍內，每隔一段時間，並當滿足預先設定的外部環境時，米集一次同一型號的每臺出廠發動機的軌壓信號；
S12 :對採集的軌壓信號進行提純處理，消除直流分量和趨勢項；S13 :對採集的軌壓信號進行D FT處理，得到同一型號的每臺出廠發動機在預設基頻處的軌壓頻域幅值；S14:根據得到的同一型號的每臺出廠發動機的軌壓頻域幅值，更新基於相同工作狀況下對應型號的軌壓頻域幅值的基礎MAP圖組，得到相應於同一型號的每臺出廠發動機的軌壓頻域幅值的更新MAP圖組；相應的，步驟SOl中所述軌壓頻域幅值的基礎MAP圖組替換為步驟S14得到的所述的更新後的軌壓頻域幅值的更新MAP圖組。S02:噴油器出廠後，每隔一段時間，判斷是否滿足預先設定的外部環境時，如果是，進入S03，第一計數器加1，如果否，繼續判斷；S03 :採集一次被診斷髮動機的軌壓信號；具體的，在本實施例中，可以使用軌壓控制中的穩態軌壓處理方法，如，A/D採樣周期為1ms，然後對其取10點峰值，詳見圖4S04 :對採集的軌壓信號進行提純處理，消除直流分量和趨勢項；需要說明的是，本步驟S04為可選步驟，也可以跳過本步驟，直接將步驟S03中採集的軌壓信號進行DFT處理。S05 :對提純後的軌壓信號進行DFT處理，得到軌壓頻域幅值；S06 :將處理後得到的軌壓頻域幅值與所述軌壓頻域幅值的更新MA P圖組中基於相同工作狀況下的軌壓頻域幅值進行對比，如果在對應預設基頻處的頻域幅值差值的絕對值都超過預先設定的軌壓幅值裕度，第二計數器加I ;S07 :計算第二計數器的計數值與第一計數器的計數值的商；S08:當得到的商大於預先設定的閾值，則判定噴油器發生故障，進行報警。實施例三請參閱圖3，其為本發明一種噴油器故障診斷方法的另一個流程圖，相對於實施例一，還包括判斷當前工作狀況的部分，在步驟A之前判斷採集時刻的工作狀況，可以更好的提高系統工作效率，剔除無效工作，該方法還包括以下步驟SOl :噴油器出廠前，預先在滿足不同的工作狀況條件下，對每個型號的發動機採集一次做功循環期間的軌壓信號，對採集的軌壓信號進行離散傅立葉變換DFT處理，得到不同工作狀況下的軌壓頻域幅值，形成各個型號發動機基於不同工作狀況下的軌壓頻域幅值的基礎MAP圖組；S09 :判斷當前的工作狀況是否為所述軌壓頻域幅值的基礎MAP圖組中的任意一個工作狀況，如果是，進入步驟S02，否則，返回步驟S09 ；S02:噴油器出廠後，每隔一段時間，判斷是否滿足預先設定的外部環境時，如果是，進入S03，第一計數器加1，如果否，返回步驟S02 ；當然，在本實施例中，還可以先執行步驟S02，當判斷結果為是時，進入步驟S09，在執行步驟S09時，當判斷結果為是時，進入步驟S03。S03:採集一次被診斷髮動機的軌壓信號，具體的，在本實施例中，可以使用軌壓控制中的穩態軌壓處理方法，如，A/D採樣周期為1ms，然後對其取10點峰值，詳見圖4S04 :對採集的軌壓信號進行提純處理，消除直流分量和趨勢項；·需要說明的是，本步驟S04為可選步驟，也可以跳過本步驟，直接將步驟S03中採集的軌壓信號進行DFT處理。S05 :對提純後的軌壓信號進行DFT處理，得到軌壓頻域幅值；S06 :將處理後得到的軌壓頻域幅值與所述軌壓頻域幅值的基礎MAP圖組中基於相同工作狀況下的軌壓頻域幅值進行對比，如果在對應預設基頻處的頻域幅值差值的絕對值都超過預先設定的軌壓幅值裕度，第二計數器加I ;S07 :計算第二計數器的計數值與第一計數器的計數值的商；S08:當得到的商大於預先設定的閾值，則判定噴油器發生故障，進行報警。請參閱圖5，其為本發明一個噴油嘴正常狀態下軌壓頻域幅值圖，請參閱圖6，其為本發明一個噴油嘴噴孔堵塞狀態下的軌壓頻域幅值圖，下面針對上述噴油嘴故障狀態為例，本發明的故障診斷方法還包括故障類型的分析過程對造成上述實施例一至三中的第二計數器加I的所有軌壓頻域幅值圖組進行分析，分析各個頻段軌壓頻域幅值差值的絕對值的變化趨勢，並和已知噴油嘴故障類型的軌壓頻域幅值圖的變化趨勢進行比對，從而判斷噴油嘴的故障類型。例如，在1/6倍基頻、1/3倍基頻、1/2倍基頻對應的MAP中，軌壓強度與標定值相比有所增大，隨著時間的推移，有進一步增大的趨勢；並且在基頻、2倍頻對應的MAP中，軌壓強度與標定值相比有所減小，隨著時間的推移，有進一步減小的趨勢；對每張MAP圖中不同工況點進行統計分析，如果大部分工況點按照上述規律變化，則可以判斷某一缸或某幾缸噴油器噴油量有所減小，並有不斷減小的趨勢，則此時噴油器流量減小了，可能的原因是噴孔堵塞。實施例四與上述一種噴油嘴故障診斷方法相對應，本發明實施例還提供了一種噴油嘴故障診斷裝置。請參閱圖7，其為本發明一種噴油器故障診斷裝置的一個結構圖，該裝置包括第一軌壓採集單元701、提純單元702、處理對比單元703、判斷單元704和基礎MAP圖組生成單元705。第一軌壓採集單元701，用於噴油器出廠後，每隔一段時間，並當滿足預先設定的外部環境時，採集一次被診斷髮動機的軌壓信號，第一計數器加I ;第一提純單元702，用於對所述採集的軌壓信號進行提純處理，消除直流分量和趨勢項；需要說明的是，本單元702為可選單元，也可以跳過本單元，直接將單元701中採集的軌壓信號進行DFT處理；處理對比單元703，用於對採集的軌壓信號進行DFT處理，將處理後得到的軌壓頻域幅值與所述軌壓頻域幅值的基礎MAP圖組中基於相同工作狀況下的軌壓頻域幅值進行對比，如果在對應預設基頻處的頻域幅值差值的絕對值都超過預先設定的軌壓幅值裕度，第二計數器加I ;判斷單元704，用於當第二計數器的計數值與第一計數器的計數值的商大於預先設定的閾值，則判定噴油器發生故障；基礎MAP圖組生成單元705，用於當噴油器出廠前，預先在滿足不同的工作狀況條件下，對每個型號的發動機採集一次做功循環期間的軌壓信號，對採集的軌壓信號進行離散傅立葉變換DFT處理，得到不同工作狀況下的軌壓頻域幅值，形成各個型號發動機基於不同工作狀況下的軌壓頻域幅值的基礎MAP圖組。 實施例五請參閱圖8，相對於實施例四，還包括出廠後的自學習部分，其為本發明一種噴油器故障診斷裝置的另一個結構圖，該裝置還包括第二軌壓採集單元801、提純單元802、處理單元803和自學習單元804。第二軌壓採集單元801，用於噴油器出廠後，在一段更新時間範圍內，每隔一段時間，並當滿足預先設定的外部環境時，採集一次同一型號的每臺出廠發動機的軌壓信號；第二提純單元802，用於對所述採集的軌壓信號進行提純處理，消除直流分量和趨勢項；需要說明的是，本單元802為可選單元，也可以跳過本單元，直接將單元801中採集的軌壓信號進行DFT處理。處理單元803，用於對採集的軌壓信號進行DFT處理，得到同一型號的每臺出廠發動機在預設基頻處的軌壓頻域幅值；自學習單元804，用於根據得到的同一型號的每臺出廠發動機的軌壓頻域幅值，更新基於相同工作狀況下對應型號的軌壓頻域幅值的基礎MAP圖組，得到相應於同一型號的每臺出廠發動機的軌壓頻域幅值的更新MAP圖組，相應的，處理對比單元703中所述軌壓頻域幅值的基礎MAP圖組替換為自學習單元804得到的所述的更新後的軌壓頻域幅值的更新MAP圖組。實施例六請參閱圖9，相對於實施例四，還包括工作狀況判定單元，其為本發明一種噴油器故障診斷裝置的另一個結構圖，該裝置還包括工作狀況判定單元901。工作狀況判定單元901，用於判斷當前的工作狀況是否為所述軌壓頻域幅值的基礎MAP圖組中的任意一個工作狀況，如果是，觸發第一軌壓採集單元採集一次被診斷髮動機的軌壓信號，否則，等待下一個採集時刻。實施例七請參閱圖10，相對於實施例四，還包括故障比對單元，其為本發明一種噴油器故障診斷裝置的另一個結構圖，該裝置還包括故障比對單元1001。故障比對單元1001，用於對處理對比單元中造成第二計數器加I的所有軌壓頻域幅值圖組進行分析，分析各個頻段軌壓頻域幅值差值的絕對值的變化趨勢，並和已知噴油嘴故障類型的軌壓頻域幅值圖的變化趨勢進行比對，從而判斷噴油嘴的故障類型。
由上述實施例可以看出，對採集到的軌壓信號進行DFT處理，軌壓信號的微小變化都能從軌壓頻域幅值上非常明顯的觀察到，顯著提高了噴油器故障判斷的精確性和準確性。需要說明的是，本領域普通技術人員可以理解實現上述實施例方法中的全部或部分流程，是可以通過電腦程式來指令相關的硬體來完成，所述的程序可存儲於一計算機可讀取存儲介質中，該程序在執行時，可包括如上述各方法的實施例的流程。其中，所述的存儲介質可為磁碟、光碟、只讀存儲記憶體(Read-Only Memory, ROM)或隨機存儲記憶體(Random Access Memory, RAM)等。以上對本發明所提供的一種噴油嘴故障診斷方法和裝置進行了詳細介紹，本文中應用了具體實施例對本發明的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用於幫助理解本發明的方法及其核心思想；同時，對於本領域的一般技術人員，依據本發明的思想，在具體實施方式
及應用範圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內容不應理解為對 本發明的限制。
權利要求
1.一種噴油器故障診斷方法，其特徵為，噴油器出廠前，預先在滿足不同的工作狀況條件下，對每個型號的發動機採集一次做功循環期間的軌壓信號，對採集的軌壓信號進行離散傅立葉變換DFT處理，得到不同工作狀況下的軌壓頻域幅值，形成各個型號發動機基於不同工作狀況下的軌壓頻域幅值的基礎MAP圖組，所述方法包括步驟 A、噴油器出廠後，每隔一段時間，並當滿足預先設定的外部環境時，採集一次被診斷髮動機的軌壓信號，第一計數器加I ; B、對採集的軌壓信號進行DFT處理，得到軌壓頻域幅值； C、將處理後得到的軌壓頻域幅值與所述軌壓頻域幅值的基礎MAP圖組中基於相同工作狀況下的軌壓頻域幅值進行對比，如果在對應預設基頻處的頻域幅值差值的絕對值都超過預先設定的軌壓幅值裕度，第二計數器加I ; D、當第二計數器的計數值與第一計數器的計數值的商大於預先設定的閾值，則判定噴油器發生故障。
2.根據權利要求I所述的方法，其特徵為，在得到所述基於不同工作狀況下的軌壓頻域幅值的基礎MAP圖組之後且在執行步驟A之前，所述方法還包括 A01、噴油器出廠後，在一段更新時間範圍內，每隔一段時間，並當滿足預先設定的外部環境時，米集一次同一型號的每臺出廠發動機的軌壓信號； A02、對採集的軌壓信號進行DFT處理，得到同一型號的每臺出廠發動機在預設基頻處的軌壓頻域幅值； A03、根據得到的同一型號的每臺出廠發動機的軌壓頻域幅值，更新基於相同工作狀況下對應型號的軌壓頻域幅值的基礎MAP圖組，得到相應於同一型號的每臺出廠發動機的軌壓頻域幅值的更新MAP圖組， 相應的，步驟C中所述軌壓頻域幅值的基礎MAP圖組替換為步驟A03得到的所述的更新後的軌壓頻域幅值的更新MAP圖組。
3.根據權利要求I所述的方法，其特徵為，還包括， 對步驟C中造成第二計數器加I的所有軌壓頻域幅值圖組進行分析，分析各個頻段軌壓頻域幅值差值的絕對值的變化趨勢，並和已知噴油嘴故障類型的軌壓頻域幅值圖的變化趨勢進行比對，從而判斷噴油嘴的故障類型。
4.根據權利要求1-2任意一項所述的方法，其特徵為，在進行DFT處理之前，所述方法還包括 對所述採集的軌壓信號進行提純處理，消除直流分量和趨勢項。
5.根據權利要求1-3任意一項所述的方法，其特徵為，在步驟A中採集一次被診斷髮動機的軌壓信號之前還包括 判斷當前的工作狀況是否為所述軌壓頻域幅值的基礎MAP圖組中的任意一個工作狀況，如果是，進入步驟A，否則，等待下一個採集時刻。
6.根據權利要求1-3任意一項所述的方法，其特徵為，所述工作狀況包括發動機轉速和噴油嘴的噴油量。
7.根據權利要求1-3任意一項所述的方法，其特徵為，所述外部環境包括發動機水溫、發動機進氣溫度、發動機外部環境溫度和所處位置的大氣壓力。
8.根據權利要求1-3任意一項所述的方法，其特徵為，所述預設基頻包括1/6基頻、1/3基頻、1/2基頻、I倍基頻和2倍基頻。
9.一種噴油器故障診斷裝置，其特徵為，包括裝置 基礎MAP圖組生成單元，用於當噴油器出廠前，預先在滿足不同的工作狀況條件下，對每個型號的發動機採集一次做功循環期間的軌壓信號，對採集的軌壓信號進行離散傅立葉變換DFT處理，得到不同工作狀況下的軌壓頻域幅值，形成各個型號發動機基於不同工作狀況下的軌壓頻域幅值的基礎MAP圖組； 第一軌壓採集單元，用於當噴油器出廠後，每隔一段時間，並當滿足預先設定的外部環境時，採集一次被診斷髮動機的軌壓信號，第一計數器加I ; 信號處理單元，用於對採集的軌壓信號進行DFT處理，得到軌壓頻域幅值； 處理對比單元，用於將處理後得到的軌壓頻域幅值與所述軌壓頻域幅值的基礎MAP圖 組中基於相同工作狀況下的軌壓頻域幅值進行對比，如果在對應預設基頻處的頻域幅值差值的絕對值都超過預先設定的軌壓幅值裕度，第二計數器加I ; 判斷單元，用於當第二計數器的計數值與第一計數器的計數值的商大於預先設定的閾值，則判定噴油器發生故障。
10.根據權利要求9所述的裝置，其特徵為，所述裝置還包括 第二軌壓採集單元，用於當噴油器出廠後，在一段更新時間範圍內，每隔一段時間，並當滿足預先設定的外部環境時，採集一次同一型號的每臺出廠發動機的軌壓信號； 處理單元，用於對採集的軌壓信號進行DFT處理，得到同一型號的每臺出廠發動機在預設基頻處的軌壓頻域幅值； 自學習單元，用於根據得到的同一型號的每臺出廠發動機的軌壓頻域幅值，更新基於相同工作狀況下對應型號的軌壓頻域幅值的基礎MAP圖組，得到相應於同一型號的每臺出廠發動機的軌壓頻域幅值的更新MAP圖組， 相應的，處理對比單元中所述軌壓頻域幅值的基礎MAP圖組替換為自學習單元得到的所述的更新後的軌壓頻域幅值的更新MAP圖組。
11.根據權利要求9所述的裝置，其特徵為，所述裝置還包括 故障比對單元，用於對處理對比單元中造成第二計數器加I的所有軌壓頻域幅值圖組進行分析，分析各個頻段軌壓頻域幅值差值的絕對值的變化趨勢，並和已知噴油嘴故障類型的軌壓頻域幅值圖的變化趨勢進行比對，從而判斷噴油嘴的故障類型。
12.根據權利要求9-10任意一項所述的裝置，其特徵為，所述裝置還包括提純單元，用於對所述採集的軌壓信號進行提純處理，消除直流分量和趨勢項。
13.根據權利要求9-11任意一項所述的裝置，其特徵在於，所述裝置還包括 工作狀況判定單元，用於判斷當前的工作狀況是否為所述軌壓頻域幅值的基礎MAP圖組中的任意一個工作狀況，如果是，觸發第一軌壓採集單元採集一次被診斷髮動機的軌壓信號，否則，等待下一個採集時刻。
14.根據權利要求9-11任意一項所述的裝置，其特徵為，所述工作狀況包括發動機轉速和噴油嘴的噴油量。
15.根據權利要求9-11任意一項所述的裝置，其特徵為，所述外部環境包括發動機水溫、發動機進氣溫度、發動機外部環境溫度和所處位置的大氣壓力。
16.根據權利要求9-11任意一項所述的裝置，其特徵為，所述預設基頻包括1/6基頻、1/3基頻、1/2基 頻、I倍基頻和2倍基頻。
全文摘要
本發明實施例公開了一種噴油嘴故障診斷方法和裝置，噴油器出廠前，預先在滿足不同的工作狀況條件下，對每個型號的發動機採集一次做功循環期間的軌壓信號，對採集的軌壓信號進行離散傅立葉變換DFT處理，形成各個型號發動機基於不同工作狀況下的軌壓頻域幅值的基礎MAP圖組；噴油器出廠後，每隔一段時間，並當滿足預先設定的外部環境時，採集一次被診斷髮動機的軌壓信號，對採集的軌壓信號進行DFT處理，將處理後得到的軌壓頻域幅值與所述軌壓頻域幅值的基礎MAP圖組中基於相同工作狀況下的軌壓頻域幅值進行對比；由上述實施例可以看出，對採集到的軌壓信號進行DFT處理，顯著提高了噴油器故障判斷的精確性和準確性。
文檔編號F02M65/00GK102748181SQ20121027203
公開日2012年10月24日 申請日期2012年8月1日 優先權日2012年8月1日
發明者呂志華, 嶽廣照, 張展騰, 桑海浪 申請人:濰柴動力股份有限公司