用于診斷與發(fā)動機相關(guān)聯(lián)的輔助設(shè)備的系統(tǒng)和方法
【專利摘要】本發(fā)明提供用于發(fā)動機（110）和相關(guān)聯(lián)輔助設(shè)備（130、140）的方法和系統(tǒng)。所述輔助設(shè)備（130、140）的狀況可基于信息來診斷，所述信息由來自可操作地連接到所述輔助設(shè)備（130、140）的發(fā)電機（120）的信號和/或與所述發(fā)動機（110）相關(guān)聯(lián)的其他信號提供。可基于所述信息內(nèi)的辨別特性來區(qū)分不同退化類型。因此，可以減少維修引起的延遲的方式來識別退化輔助系統(tǒng)（130、140）部件。
【專利說明】用于診斷與發(fā)動機相關(guān)聯(lián)的輔助設(shè)備的系統(tǒng)和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本說明書所公開主題的實施例涉及用于診斷發(fā)動機和相關(guān)聯(lián)輔助設(shè)備的系統(tǒng)和方法。
【背景技術(shù)】
[0002]發(fā)動機部件和相關(guān)聯(lián)輔助設(shè)備部件可能在運行過程中以各種方式退化。例如，發(fā)動機中的發(fā)動機汽缸可能由于磨損的火花塞而開始啞火。散熱器風扇(輔助設(shè)備)可能由于失衡的風扇葉片而開始顫動。牽引電機(輔助設(shè)備)的性能可能由于電機線圈繞組中的開路而退化。
[0003]一種檢測發(fā)動機退化或輔助設(shè)備退化的途徑是監(jiān)測發(fā)動機速度。診斷例行程序可監(jiān)測發(fā)動機速度的分量是否上升到閾值水平以上，并且生成診斷碼或請求維修、降低發(fā)動機功率、關(guān)閉所述發(fā)動機、降低輔助設(shè)備功率或關(guān)閉所述輔助設(shè)備的其他指示。
[0004]然而，在本說明書中，本發(fā)明人已認識到對發(fā)動機速度的分析經(jīng)常不足以徹底診斷發(fā)動機問題或輔助設(shè)備問題。此外，發(fā)動機速度通常不與某些類型的輔助設(shè)備(例如，脫離連接到所述發(fā)動機的發(fā)電機(交流發(fā)電機)的輔助設(shè)備，如散熱器風扇或牽引電機)相關(guān)聯(lián)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]在一個實施例中，公開了一種用于電聯(lián)接到可操作地連接到往復(fù)式發(fā)動機的發(fā)電機的輔助設(shè)備的方法。所述方法包括:測量在運行過程中與所述發(fā)電機相關(guān)聯(lián)的直流鏈路參數(shù)，和基于所述直流鏈路參數(shù)的頻譜來診斷所述輔助設(shè)備的狀況。
[0006]在一個實施例中，公開了一種用于可操作地連接到往復(fù)式發(fā)動機的旋轉(zhuǎn)軸的輔助設(shè)備的方法。所述方法包括:測量所述往復(fù)式發(fā)動機在運行過程中的旋轉(zhuǎn)軸速度，和基于所述軸速度的頻譜(frequency content)來診斷所述輔助設(shè)備的狀況。
[0007]在一個實施例中，公開了一種車輛系統(tǒng)。所述車輛系統(tǒng)包括:發(fā)電機；輔助設(shè)備，其電聯(lián)接到所述發(fā)電機；直流鏈路傳感器，其用于測量在運行過程中與所述發(fā)電機相關(guān)聯(lián)的直流鏈路參數(shù)；和控制器。所述控制器包括指令，所述指令配置用于:對所測量的直流鏈路參數(shù)進行采樣和變換，識別所述直流鏈路參數(shù)的頻譜，并且基于所述直流鏈路參數(shù)的頻譜來診斷所述輔助設(shè)備的狀況。
[0008]在一個實施例中，公開了一種車輛系統(tǒng)。所述車輛系統(tǒng)包括:往復(fù)式發(fā)動機，其具有旋轉(zhuǎn)軸；輔助設(shè)備，其可操作地聯(lián)接到所述旋轉(zhuǎn)軸；傳感器，其用于在運行過程中隨時間測量所述旋轉(zhuǎn)軸的速度；和控制器。所述控制器包括指令，所述指令配置用于:對所測量的速度進行采樣和變換，識別所述速度的頻譜，并且基于所述速度的頻譜來診斷所述輔助設(shè)備的狀況。
[0009]在一個實施例中，公開了 一種測試工具箱。所述測試工具箱包括控制器，所述控制器可操作地基于隨時間所測量的與所述發(fā)電機相關(guān)聯(lián)的直流鏈路參數(shù)的頻譜來確定電聯(lián)接到所述發(fā)電機的輔助設(shè)備的狀況。
[0010]在一個實施例中，公開了 一種測試工具箱。所述測試工具箱包括控制器，所述控制器可操作地基于隨時間所測量的所述軸的速度的頻譜來確定可操作地聯(lián)接到往復(fù)式發(fā)動機的旋轉(zhuǎn)軸的輔助設(shè)備的狀況。
[0011]提供此
【發(fā)明內(nèi)容】
來以簡化形式介紹本說明書中進一步描述的一些概念。此
【發(fā)明內(nèi)容】
并不意圖確認所要求的主題的關(guān)鍵特征或基本特征，也并非意圖用于限制所要求的主題的范圍。此外，所要求的主題并不限于克服本發(fā)明的任何部分中指出的任何或所有缺點的實施方案。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]參考附圖閱讀以下非限制性實施例的描述將更好地理解本發(fā)明，其中:
[0013]圖1是具有發(fā)動機和發(fā)電機(交流發(fā)電機)的車輛系統(tǒng)(例如，機車系統(tǒng))的示例性實施例的圖解，所述車輛系統(tǒng)在本說明書中描繪為配置用于通過多個車輪在軌道上運行的軌道車輛；
[0014]圖2是可操作地連接到各種輔助設(shè)備140和牽引電機的圖1的發(fā)動機和發(fā)電機的示例性實施例的圖解；
[0015]圖3是如何從時間采樣的直流鏈路參數(shù)生成頻譜的示例性實施例的圖解；
[0016]圖4是示出“健康”和“不健康”頻譜的示例性實施例的圖解；
[0017]圖5是控制器中的診斷邏輯如何能夠檢測出直流鏈路參數(shù)的頻譜中的不健康狀況的示例性實施例的圖解；
[0018]圖6是如何將退化隔離到特定輔助系統(tǒng)的示例性實施例的圖解；以及
[0019]圖7是如何使用一組已調(diào)諧帶通濾波器來診斷輔助設(shè)備的狀況的示例性實施例的圖解。
【具體實施方式】
[0020]本說明書所公開主題的實施例涉及用于診斷與發(fā)動機相關(guān)聯(lián)的輔助設(shè)備的系統(tǒng)和方法。還提供了用于執(zhí)行所述方法的測試工具箱(Test kits)。發(fā)動機可包括在如機車系統(tǒng)的車輛中。其他合適類型的車輛可包括公路上車輛，非公路車輛、采礦設(shè)備、航空器和船舶。本發(fā)明的其他實施例可用于如風機或發(fā)電機的固定式發(fā)動機。發(fā)動機可以是柴油機，或可以燃燒另一種燃料或多種燃料的組合。此類替代燃料可包括汽油、煤油、生物柴油、天然氣和乙醇以及前述燃料的組合。合適的發(fā)動機可使用壓縮點火和/或火花點火。這些車輛可包括具有隨著使用而退化的部件的發(fā)動機。
[0021]此外，本說明書所公開主題的實施例使用發(fā)電機數(shù)據(jù)來診斷輔助設(shè)備的狀況(condition)，并且在相關(guān)聯(lián)發(fā)動機部件與輔助設(shè)備的狀況之間進行區(qū)分，所述發(fā)電機數(shù)據(jù)如所測量的發(fā)電機電參數(shù)或從所測量的發(fā)電機電參數(shù)和/或發(fā)動機參數(shù)(例如，速度)所導(dǎo)出的發(fā)電機數(shù)據(jù)(例如，所導(dǎo)出的轉(zhuǎn)矩曲線)。
[0022]在尋找特定類型的發(fā)動機退化時，可以使發(fā)動機處于特定運行條件、狀態(tài)或模式下。例如，可以在自負載條件、動態(tài)制動(dynamic brake ;db)設(shè)置條件或穩(wěn)態(tài)監(jiān)測條件過程中診斷發(fā)動機作為測試程序的一部分。類似地，在尋找特定類型的輔助設(shè)備退化時，可以使輔助系統(tǒng)處于特定運行條件、狀態(tài)或模式下。本說明書所論述的診斷和預(yù)測方法可用于趨勢分析，比較汽缸與汽缸之間的變化，執(zhí)行測試程序、修復(fù)確認和輔助修復(fù)?；蛘?，當發(fā)動機在正常運行過程中達到特定運行條件或狀態(tài)時，可以對發(fā)電機數(shù)據(jù)和/或發(fā)動機數(shù)據(jù)進行采樣和分析。
[0023]圖1是車輛系統(tǒng)100 (例如，機車系統(tǒng))的示例性實施例的圖解，所述車輛系統(tǒng)在本說明書中描繪為配置用于通過多個車輪108在軌道102上運行的軌道車輛106。如所描繪，軌道車輛106包括可操作地連接到發(fā)電機(交流發(fā)電機)120的發(fā)動機110。車輛106還包括可操作地連接到發(fā)電機120的牽引電機130以用于驅(qū)動車輪108。車輛106進一步包括可操作地連接到發(fā)電機120或發(fā)動機110的各種輔助系統(tǒng)或設(shè)備140(例如，可旋轉(zhuǎn)的發(fā)動機軸111，參見圖2)以用于執(zhí)行各種功能。盡管在圖1中單獨標記，但在本說明書中認為牽引電機130是一種類型的輔助設(shè)備。
[0024]車輛106進一步包括控制器150以控制與車輛系統(tǒng)100相關(guān)的各種部件。在一個實例中，控制器150包括計算機控制系統(tǒng)。在一個實施例中，所述計算機控制系統(tǒng)主要基于軟件并且包括配置用于執(zhí)行計算機可操作指令的處理器，如處理器152?？刂破?50可包括多個發(fā)動機控制單元(ECU)，并且所述控制系統(tǒng)可分布在每個ECU之間。控制器150進一步包括計算機可讀存儲介質(zhì)，如存儲器154，所述計算機可讀存儲介質(zhì)包括用于使得能夠進行車載監(jiān)測和對軌道車輛運行進行控制的指令(例如，計算機可執(zhí)行指令)。存儲器154可包括易失性和非易失性內(nèi)存存儲器。根據(jù)另一個實施例，所述控制器150可以基于硬件，所述硬件使用例如，數(shù)字信號處理器(DSP)或其他硬件邏輯電路來執(zhí)行本說明書所述的各種功倉泛。
[0025]所述控制器可監(jiān)視對車輛系統(tǒng)100的控制和管理。所述控制器可從發(fā)動機的速度傳感器160或從各種發(fā)電機傳感器170接收信號，以便確定運行參數(shù)和運行條件，并且相應(yīng)地調(diào)整各個發(fā)動機致動器162來控制軌道車輛106的運行。根據(jù)實施例，所述速度傳感器160包括連接到發(fā)動機軸111的多齒接取輪(mult1-tooth pick-up wheel)和用于在所述接取輪的齒經(jīng)過磁阻傳感器時感測的磁阻傳感器。例如，所述控制器可從各個發(fā)電機傳感器接收表示各種發(fā)電機參數(shù)的信號。所述發(fā)電機參數(shù)可包括直流鏈路電壓、直流鏈路電流、發(fā)電機勵磁電壓、發(fā)電機勵磁電流、發(fā)電機輸出電壓和發(fā)電機輸出電流。根據(jù)多個實施例，其他發(fā)電機參數(shù)也是可能的。相應(yīng)地，所述控制器可通過將命令發(fā)送到如牽引電機、交流發(fā)電機、汽缸閥、節(jié)流閥等的各種部件來控制車輛系統(tǒng)?？蓪碜园l(fā)電機傳感器170的信號捆綁在一起形成一個或多個線束，以減少車輛系統(tǒng)100中專用于接線的空間并且保護信號線免受磨損和振動。
[0026]所述控制器可包括用于記錄發(fā)動機運行特性的車載電子診斷儀。運行特性可包括例如，來自傳感器160和170的測量值。在一個實施例中，所述運行特性可存儲在存儲器154中的數(shù)據(jù)庫中。在一個實施例中，可將當前運行特性與過去運行特性進行比較，以確定發(fā)動機性能和/或輔助設(shè)備性能的趨勢。
[0027]所述控制器可以包括用于識別和記錄車輛系統(tǒng)100的部件的可能退化和故障的車載電子診斷儀。例如，當識別到可能退化的部件時，可以將診斷碼存儲在存儲器154中。在一個實施例中，獨特的診斷碼可對應(yīng)于可由所述控制器識別到的每種退化類型。例如，第一診斷碼可指示發(fā)動機的汽缸I的問題，第二診斷碼可指示發(fā)動機的汽缸2的問題，第三診斷碼可指示輔助系統(tǒng)中的一個的問題，等等。
[0028]所述控制器可進一步鏈接到向機車操作人員和維護人員提供用戶界面的顯示器180，如診斷界面顯示器。所述控制器可響應(yīng)于操作員通過用戶輸入控件182的輸入，通過發(fā)送命令以相應(yīng)地調(diào)整各個發(fā)動機致動器162來控制發(fā)動機。用戶輸入控件182的非限制性實例可包括節(jié)流閥控件、制動控件、鍵盤和電源開關(guān)。此外，發(fā)動機和輔助設(shè)備的運行特性，如對應(yīng)于退化部件的診斷碼，可以通過顯示器180報告給操作員和/或維護人員。
[0029]車輛系統(tǒng)可包括鏈接到控制器的通信系統(tǒng)190。在一個實施例中，通信系統(tǒng)190可包括用于傳送和接收語音和數(shù)據(jù)信息的收音機和天線。例如，數(shù)據(jù)通信可在車輛系統(tǒng)與鐵路控制中心、另一個機車、衛(wèi)星和/或如鐵路轉(zhuǎn)轍器的路邊裝置之間進行。例如，所述控制器150可使用來自GPS接收器的信號來估算車輛系統(tǒng)的地理坐標。再如，所述控制器150可通過從通信系統(tǒng)190所傳送的信息將發(fā)動機和/或輔助設(shè)備的運行特性傳送到控制中心。在一個實施例中，當檢測到發(fā)動機或輔助設(shè)備的退化部件時，信息可以由通信系統(tǒng)190傳送到命令中心并且可以安排車輛系統(tǒng)進行維護。
[0030]圖2是可操作地連接到各種輔助設(shè)備140 (141、142、143、144)和牽引電機130的圖1的發(fā)動機Iio和發(fā)電機120的示例性實施例的圖解。多個機械輔助設(shè)備144可以可操作地聯(lián)接到旋轉(zhuǎn)發(fā)動機軸111并由其驅(qū)動。其他輔助設(shè)備140由發(fā)電機120通過整流器210來驅(qū)動，所述整流器210產(chǎn)生通向功率調(diào)節(jié)器230的直流鏈路電壓。此輔助設(shè)備的實例包括鼓風機141、壓縮機142和散熱器風扇143。牽引電機130由發(fā)電機120通過整流器210來驅(qū)動，所述整流器210產(chǎn)生通向逆變器220的直流鏈路電壓。此輔助設(shè)備140、牽引電機130及其實施方案是此【技術(shù)領(lǐng)域】中眾所周知的。根據(jù)某些實施例，發(fā)電機120實際上可以是一個或多個發(fā)電機，例如，驅(qū)動牽引電機130的主發(fā)電機和驅(qū)動輔助設(shè)備140的一部分的輔助發(fā)電機。輔助設(shè)備的其他實例包括渦輪增壓器、泵、發(fā)動機冷卻系統(tǒng)、制動電網(wǎng)(brakinggrids)和能量存儲系統(tǒng)。
[0031]速度傳感器160測量發(fā)動機的旋轉(zhuǎn)軸111在運行過程中的速度。根據(jù)多個實施例，直流鏈路傳感器171是發(fā)電機傳感器并且可測量直流鏈路電壓、直流鏈路電流或二者。根據(jù)多個實施例，場傳感器172是發(fā)電機傳感器并且可測量發(fā)電機的勵磁電流、發(fā)電機的勵磁電壓或二者。根據(jù)某些實施例，提供發(fā)電機傳感器173和174以分別用于測量發(fā)電機的電樞輸出電壓和電樞輸出電流。合適的可商購的傳感器可基于應(yīng)用特定參數(shù)來選擇。
[0032]再次參照圖2，發(fā)電機120的交流輸出由二極管整流器210整流，以形成通過直流總線供應(yīng)到各個輔助系統(tǒng)或設(shè)備的直流鏈路電壓。所述直流鏈路電壓通過功率調(diào)節(jié)器230驅(qū)動某個輔助設(shè)備(例如，鼓風機141、壓縮機142和散熱器風扇143)。所述直流鏈路電壓通過逆變器220來驅(qū)動牽引電機130。
[0033]根據(jù)實施例，所述直流鏈路電壓由直流鏈路傳感器171測量并且由控制器150分析，以便基于所述直流鏈路電壓的頻譜來診斷輔助設(shè)備的狀況。如圖3中所示，傅里葉變換過程(Fourier transform process) 310或帶通濾波過程320可用于確定所述直流鏈路電壓的頻譜。對于間歇性運行的輔助系統(tǒng)來說，可使用如短時傅里葉變換或小波變換的時頻分析技術(shù)。作為替代方案，可測量并使用直流鏈路電流而不是直流鏈路電壓?？刂破?50配置用于分析頻譜的一個或多個分量，隔離到特定的輔助系統(tǒng)，并且診斷所述特定輔助系統(tǒng)的狀況(例如，直至所述輔助系統(tǒng)的特定部件)。根據(jù)實施例，在診斷輔助設(shè)備之前，首先可將發(fā)動機110驅(qū)動到指定的運行條件、狀態(tài)或模式。
[0034]控制器150隨時間對直流鏈路參數(shù)進行采樣并且對直流鏈路參數(shù)數(shù)據(jù)執(zhí)行頻率分析過程。根據(jù)一個實施例，頻率分析過程是傅里葉變換過程310 (例如，快速傅里葉變換(FFT)過程)。根據(jù)另一個實施例，頻率分析過程是帶通濾波過程320。所述頻率分析過程將所采樣的時域直流鏈路參數(shù)變換成頻域中的頻譜。頻譜的各種頻率分量可包括直流(零階)頻率分量、基本(一階)頻率分量和諧波(二階、半階、三階等)頻率分量。取決于所連接的輔助系統(tǒng)運行的速度/模式，所述輔助系統(tǒng)中的每一個的基頻可不同。根據(jù)實施例，傅里葉變換過程和帶通濾波過程包括由處理器152執(zhí)行的計算機可執(zhí)行指令?？蓪σ烟幚?導(dǎo)出的信號執(zhí)行頻率變換，所述信號例如為是電流和電壓的乘積的千伏安(kVA)或千瓦(kW)，或是信號的kW/頻率的轉(zhuǎn)矩。
[0035]發(fā)動機可具有多個以預(yù)定義順序點火的汽缸，其中每個汽缸在一個四沖程循環(huán)或二沖程循環(huán)過程中點火一次。例如，四汽缸、四沖程發(fā)動機可具有1-3-4-2的點火順序，其中每個汽缸針對發(fā)動機的每兩轉(zhuǎn)點火一次。因此，給定汽缸的點火頻率是發(fā)動機轉(zhuǎn)動頻率的一半，并且任意汽缸的點火頻率是發(fā)動機轉(zhuǎn)動頻率的兩倍。可將發(fā)動機的轉(zhuǎn)動頻率描述為發(fā)動機一階(first engine order)。此一階頻率分量可以在所測量的發(fā)電機參數(shù)的頻譜中呈現(xiàn)?？蓪⑺臎_程發(fā)動機的給定汽缸的點火頻率描述為發(fā)動機半階，其中所述發(fā)動機半階是發(fā)動機轉(zhuǎn)動頻率的一半。此半階頻率分量也可以在所測量的直流鏈路參數(shù)的頻譜中呈現(xiàn)。類似地，各種輔助系統(tǒng)(風扇、泵、壓縮機、牽引電機等)可具有循環(huán)分量，所述循環(huán)分量也能夠產(chǎn)生在直流鏈路參數(shù)中出現(xiàn)的頻率分量。
[0036]作為四沖程發(fā)動機的另一個實例，十二汽缸發(fā)動機可具有1-7-5-11-3-9-6-12-2-8-4-10的點火順序，其中每個汽缸針對發(fā)動機的每兩轉(zhuǎn)點火一次。因此，給定汽缸的點火頻率是發(fā)動機轉(zhuǎn)動頻率的一半，并且任意汽缸的點火頻率是發(fā)動機轉(zhuǎn)動頻率的六倍。作為二沖程發(fā)動機的實例，十二汽缸發(fā)動機可具有1-7-5-11-3-9-6-12-2-8-4-10的點火順序，其中每個汽缸針對發(fā)動機的每轉(zhuǎn)點火一次。因此，給定汽缸的點火頻率是發(fā)動機的轉(zhuǎn)動頻率，并且任意汽缸的點火頻率是發(fā)動機轉(zhuǎn)動頻率的十二倍。這些頻率分量同樣可以在所測量的直流鏈路參數(shù)的頻譜中呈現(xiàn)。
[0037]例如，發(fā)動機可以是以1050RPM運行的四沖程發(fā)動機。因此，發(fā)動機一階是在17.5Hz并且發(fā)動機半階是在8.75Hz。直流鏈路電壓可以隨發(fā)動機軸111在運行過程中旋轉(zhuǎn)的周期頻率而變化。例如，直流鏈路電壓的頻譜可包括在發(fā)動機一階的頻率的頻率分量。換句話說，頻譜的峰值可以出現(xiàn)在一階頻率分量處。直流鏈路電壓還可以包括處于一階頻率的其他諧波的頻譜，如在二階頻率(發(fā)動機頻率的兩倍)、三階頻率(發(fā)動機頻率的三倍)等。類似地，直流鏈路電壓可包括在所處頻率小于一階頻率的頻譜，如在半階頻率(發(fā)動機頻率的一半)。
[0038]對于“健康的”并且正常運行的發(fā)動機或輔助系統(tǒng)來說，所測量的直流鏈路參數(shù)的頻譜可具有特定的健康特征(healthy signature)。與此健康特征的偏差可指示發(fā)動機或輔助系統(tǒng)的問題。例如，根據(jù)實施例，可通過分析頻譜的半階幅值和/或相位來診斷輔助系統(tǒng)的狀況。
[0039]圖4是示出“健康”和“不健康”頻譜的示例性實施例的圖解。根據(jù)實施例，健康輔助系統(tǒng)(即，正常運行的輔助系統(tǒng))的頻譜410具有絕對幅值和相對幅值的三個頻率分量，如圖4中所示。不健康發(fā)動機(即，由于某種退化或故障而不能正常運行的輔助系統(tǒng))的頻譜420具有三個頻率分量，所述三個頻率分量與在健康發(fā)動機的頻譜410中處于相同位置。然而，根據(jù)實施例，一個頻率分量421 (例如，半階分量)的振幅失真(例如，振幅增大)，并且另一個頻率分量423 (例如，二階分量)的振幅也失真(例如，振幅減小)。頻譜420中的失真頻率分量421和423指示不健康的輔助系統(tǒng)。此外，失真頻率分量相對于不健康輔助系統(tǒng)的頻譜420中的其他頻率分量而言的特定特性(例如，振幅)可指示特定類型的退化或故障。另外，相對于輔助系統(tǒng)的參考部件而言的半階分量的相位可用來將問題隔離到所述輔助系統(tǒng)的特定部件。
[0040]退化部件可能使得輔助系統(tǒng)的運行效率較低。此外，退化部件的狀況可能加速可能增大嚴重的輔助系統(tǒng)故障和道路故障的可能性的部件的退化。診斷可包括對退化的警告以及退化輔助系統(tǒng)部件的類型和/或位置的指示。
[0041]圖5是控制器150中的診斷邏輯(diagnostic logic)510如何能夠檢測出直流鏈路參數(shù)的頻譜中不健康狀況的實施例的圖解。例如，可由診斷邏輯510將半階分量421與閾值水平T進行比較。如果分量421的幅值超過閾值水平T，那么診斷邏輯510確定輔助系統(tǒng)中已出現(xiàn)退化。此外，如果診斷邏輯510確定半階分量與一階分量422的比超過第二閾值水平，并且一階分量與二階分量423的比超過第三閾值水平，那么診斷邏輯510將退化隔離到特定輔助系統(tǒng)部件。根據(jù)實施例，診斷邏輯包括由處理器152所執(zhí)行的計算機可執(zhí)行指令。根據(jù)實施例，半階分量與直流分量或零階分量的比可指示輔助設(shè)備問題。此外，閾值水平T可取決于輔助設(shè)備的運行條件，例如功率、速度、環(huán)境條件、修復(fù)歷史等。
[0042]可診斷、區(qū)分并隔離的輔助系統(tǒng)退化或故障的類型可包括例如，失衡散熱器風扇、故障壓縮機和退化牽引電機。一旦診斷出退化或故障，就可采取行動。此類行動可包括例如，將警告信號提供給操作員(例如，通過顯示器180)，調(diào)整輔助系統(tǒng)運行參數(shù)(例如，降低輔助系統(tǒng)功率、關(guān)閉輔助系統(tǒng)的一部分、關(guān)閉整個輔助系統(tǒng))，記錄維護行動，和將所診斷的狀況傳送到中央位置(例如，通過通信系統(tǒng)190)。
[0043]圖6是如何將退化隔離到特定輔助系統(tǒng)的示例性實施例的圖解。頻譜的在FFT過程(process)或帶通濾波過程之外的特定頻率分量由控制器150的鎖相環(huán)(PLL)過程610來追蹤(在頻率中)。由于運行條件(例如，壓縮機速度，散熱器風扇速度，發(fā)動機速度等)的變化，頻率分量可能來回移動。根據(jù)實施例，特定輔助系統(tǒng)(例如，散熱器風扇143)的運行條件、狀態(tài)或模式(例如速度)可以由控制器150來改變。如果特定頻率分量根據(jù)特定輔助系統(tǒng)的不同運行條件、狀態(tài)或模式而變化(如由PLL過程所追蹤)，那么所述特定頻率分量與所述特定輔助系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)。可將所追蹤的PLL過程之外的頻率分量的振幅和/或相位與一個或多個閾值進行比較，以診斷所隔離輔助系統(tǒng)內(nèi)的特定問題(例如，特定的退化部件)。
[0044]根據(jù)實施例，持續(xù)追蹤直流鏈路電壓(或直流鏈路電流)的頻譜的多個頻率分量并使其與特定輔助設(shè)備相關(guān)聯(lián)。如果特定頻率分量不與特定輔助系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)，那么可改變發(fā)動機110的條件、狀態(tài)或運行條件(例如，速度)，以確定所述特定頻率分量是否與所述發(fā)動機相關(guān)聯(lián)。以此方式，可在發(fā)動機退化與輔助設(shè)備退化之間進行區(qū)分。根據(jù)實施例，各個輔助系統(tǒng)將反饋提供給控制器150 (通過傳感器指示器)，以使得所述控制器獲悉哪個輔助系統(tǒng)的哪個條件正在改變。
[0045]因此，如果直流鏈路電壓的頻譜中突然出現(xiàn)特定頻率分量，那么可采用本說明書中所述的技術(shù)來將所述頻率分量隔離到發(fā)動機或輔助設(shè)備。如果排除了發(fā)動機，那么可進一步采用本說明書中所述的技術(shù)來隔離到特定輔助系統(tǒng)，并且最終隔離到特定輔助系統(tǒng)的特定問題。例如，通過改變發(fā)動機速度排除直流鏈路電壓的頻譜中突然出現(xiàn)的對應(yīng)于發(fā)動機的12Hz頻率分量。由控制器150相繼改變散熱器風扇143、壓縮機142、鼓風機141和牽引電機130的運行狀態(tài)，直到最后將12Hz分量隔離到牽引電機130。然后將12Hz分量的振幅與若干閾值進行比較并且確定牽引電機130可能不久就會發(fā)生嚴重故障。因此，關(guān)閉牽引電機130。
[0046]再次參考圖2，可將各種機械驅(qū)動的輔助設(shè)備144可操作地聯(lián)接到發(fā)動機110的旋轉(zhuǎn)軸111。此類機械驅(qū)動設(shè)備的實例可包括泵和發(fā)動機冷卻系統(tǒng)。根據(jù)實施例，測量發(fā)動機110的旋轉(zhuǎn)軸速度(例如，通過速度傳感器160)，并且控制器150基于所述軸速度的頻譜來診斷輔助設(shè)備的狀況。
[0047]此外，傅里葉變換過程310或帯通濾波過程320可用于確定軸速度的頻譜。對于間歇性運行的輔助系統(tǒng)來說，可以使用如短時傅里葉變換或小波變換的時頻分析技術(shù)。控制器150配置用于分析頻譜的一個或多個分量，隔離到聯(lián)接到旋轉(zhuǎn)軸111的特定輔助系統(tǒng)，并且診斷所述特定輔助系統(tǒng)的狀況。根據(jù)實施例，在診斷輔助設(shè)備之前，首先可以將發(fā)動機110或任意輔助設(shè)備驅(qū)動到指定的運行條件、狀態(tài)或模式。例如，如果在診斷過程中，發(fā)動機所生成的頻率與輔助設(shè)備所產(chǎn)生的頻率相同或非常接近，那么可以改變所述發(fā)動機、輔助設(shè)備或二者的運行模式/頻率，以提供頻率分離。此分離可在診斷時間內(nèi)執(zhí)行。
[0048]同樣，圖6是如何將退化隔離到特定輔助系統(tǒng)的示例性實施例的圖解。頻譜的在FFT過程或帶通濾波過程之外的特定頻率分量由控制器150的鎖相環(huán)(PLL)過程610來追蹤(在頻率中)。根據(jù)實施例，可由控制器150來改變特定輔助系統(tǒng)(例如，泵)的運行條件、狀態(tài)或模式(例如，壓力)。如果特定頻率分量根據(jù)特定輔助系統(tǒng)的不同運行條件、狀態(tài)或模式而變化(如由PLL過程所追蹤)，那么所述特定頻率分量與所述特定輔助系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)。可將所追蹤的頻率分量的振幅和/或相位與一個或多個閾值進行比較，以診斷所隔離的輔助系統(tǒng)的特定問題。
[0049]根據(jù)實施例，持續(xù)追蹤軸速度的頻譜的多個頻率分量并將其與聯(lián)接到軸111的特定輔助設(shè)備相關(guān)聯(lián)。根據(jù)實施例，各個輔助系統(tǒng)將反饋提供給控制器150，以使得所述控制器150獲悉哪個輔助系統(tǒng)的哪個條件正在改變。因此，如果速度信號的頻譜中突然出現(xiàn)特定頻率分量，那么可采用本說明書中所述的技術(shù)來將所述頻率分量隔離到所述輔助系統(tǒng)，并且最終隔離到特定輔助系統(tǒng)的特定問題。
[0050]根據(jù)實施例，控制器150可操作地例如，通過顯示器180和通信系統(tǒng)190報告退化輔助設(shè)備狀況。此外，根據(jù)實施例，控制器150包括配置用于基于所診斷的狀況來調(diào)整輔助設(shè)備運行參數(shù)(例如，風扇速度)的指令。
[0051]一個實施例包括具有控制器的測試工具箱，所述控制器可操作地基于隨時間所測量的與發(fā)電機相關(guān)聯(lián)的直流鏈路參數(shù)的頻譜，來確定電聯(lián)接到所述發(fā)電機的輔助設(shè)備的狀況。所述測試工具箱可進一步包括用來感測與發(fā)電機相關(guān)聯(lián)的直流鏈路參數(shù)(例如，電壓或電流)的傳感器。所述控制器可進一步操作以與傳感器進行通信，以便隨時間對直流鏈路參數(shù)進行采樣并且提取所述直流鏈路參數(shù)的頻譜。
[0052]另一個實施例包括具有控制器的測試工具箱，所述控制器可操作地基于隨時間所測量的軸的速度的頻譜，來確定可操作地聯(lián)接到往復(fù)式發(fā)動機的旋轉(zhuǎn)軸的輔助設(shè)備的狀況。所述測試工具箱可進一步包括用來感測軸的速度的傳感器。所述控制器可進一步操作以與速度傳感器進行通信，以便隨時間對速度進行采樣并且提取所述速度的頻譜。
[0053]作為替代方案，代替采用PLL過程，直流鏈路電壓(或直流鏈路電流)或速度信號可以由控制器150中的一組帶通濾波器來處理，每個帶通濾波器都被調(diào)諧到一特定頻率，所述特定頻率對應(yīng)于特定條件下的運行。經(jīng)濾波的信號的均方根(RMS)值(或所述經(jīng)濾波的信號的某種其他組合，例如，平均值)提供輔助部件的健康狀況(例如，通過將RMS值與確定的閾值進行比較)的指示。圖7是如何使用一組已調(diào)諧帶通濾波器710以及由控制器所提供的RMS過程720和比較器過程730 (例如，以計算機可執(zhí)行指令的形式)來診斷輔助設(shè)備的狀況的圖解。
[0054]同樣，代替采用PLL過程，直流鏈路電壓或速度信號可由FFT過程或帯通濾波過程來處理，并且可由控制器來分析頻譜中的圖案，從而確定輔助設(shè)備的故障模式或退化?？赏ㄟ^預(yù)先了解特定輔助系統(tǒng)的運行基頻來使頻譜中的各種諧波與特定輔助設(shè)備相關(guān)聯(lián)。例如，12Hz次諧波頻率可與以24Hz基頻運行的輔助系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)。
[0055]速度信號的頻譜和直流鏈路電壓(或直流鏈路電流)的頻譜二者都可用來診斷輔助設(shè)備的狀況。本說明書中所述的各種技術(shù)可以特定方式來結(jié)合，使用速度信號和直流鏈路信號二者來從發(fā)動機中辨別、隔離到特定輔助系統(tǒng)，并且進一步隔離到所述輔助系統(tǒng)的特定部件。
[0056]現(xiàn)提供本說明書中所述的系統(tǒng)和方法的應(yīng)用的其他實例。所述實例闡明用于基于直流鏈路數(shù)據(jù)和/或發(fā)動機速度數(shù)據(jù)的頻譜來診斷和在輔助系統(tǒng)退化的不同類型之間進行區(qū)分的各種方法。
[0057]在一個實施例中，可基于頻譜特征(frequency content signature)來檢測退化輔助系統(tǒng)，所述頻譜特征例如為大于半階閾值的半階頻率分量的幅值。在替代實施例中，可在頻率范圍內(nèi)對頻譜的幅值進行積分，并且可基于積分大于積分閾值來檢測輔助系統(tǒng)的退化部件。
[0058]在輔助系統(tǒng)的其他部件更健康(或較少地退化)的情況下，對一個退化部件的檢測與所述輔助系統(tǒng)的多個部件都退化時相比具有更清楚的頻譜特征。例如，可通過將半階頻率分量的幅值與半階幅值閾值進行比較來識別一個退化部件的頻譜特征。然而，多個退化部件與單個退化部件可具有不同的頻率分量特征。此外，多個退化部件在運行順序次序中的位置可改變頻譜特征。例如，180°異相的兩個退化部件與連續(xù)的運行順序次序中的兩個退化部件可具有不同的頻率分量特征，因此本說明書所公開的方法可基于頻譜特征的各種變化來識別一個或多個退化部件。此外，可能有益的是，通過記錄在不同頻率和運行條件下的頻譜來生成健康輔助系統(tǒng)的頻譜特征。在一個實施例中，可將輔助系統(tǒng)的頻譜與健康輔助系統(tǒng)的頻譜特征進行比較。例如，通過控制器可識別并報告不匹配健康輔助系統(tǒng)的頻譜特征的異常情況或一個不同的退化輔助系統(tǒng)部件。
[0059]在一個實施例中，時域直流鏈路數(shù)據(jù)可由具有稍微大于一階頻率的截止頻率的低通濾波器來過濾。例如，截止頻率可以比一階頻率大百分之十到百分之二十。因此，在一個實施例中，截止頻率可由發(fā)動機速度來確定?？梢源笥诨虻扔谀慰固厮俾?Nyquistrate)的頻率及時地對直流鏈路數(shù)據(jù)進行采樣。在一個實施例中，可以比發(fā)動機一階頻率(或輔助系統(tǒng)的一階頻率)大兩倍的頻率對時域信號進行采樣。在一個實施例中，可以比發(fā)動機紅線頻率(red-line frequency)大兩倍的頻率對時域信號進行采樣。因此,通過以大于或等于奈奎斯特速率的頻率進行低通濾波和采樣，可以使直流鏈路數(shù)據(jù)的頻譜不混疊。同樣的方法可應(yīng)用于發(fā)動機的速度數(shù)據(jù)。
[0060]如本說明書中所論述，可變換所采樣的直流鏈路數(shù)據(jù)(例如，直流鏈路電壓、直流鏈路電流)和/或發(fā)動機速度數(shù)據(jù)以生成頻域頻譜。在一個實施例中，可使用快速傅里葉變換來生成頻域頻譜。在一個實施例中，可應(yīng)用相關(guān)算法來將直流鏈路數(shù)據(jù)和/或發(fā)動機速度數(shù)據(jù)的頻譜與輔助系統(tǒng)的狀況的特征進行比較。例如，健康輔助系統(tǒng)的特征可包括在一階頻率下具有低于一階閾值的幅值的頻譜和在半階頻率下具有低于半階閾值的幅值的頻譜。一階閾值可對應(yīng)于輔助系統(tǒng)的運行狀態(tài)。
[0061]例如，歷史輔助系統(tǒng)數(shù)據(jù)可存儲在包括來自所述輔助系統(tǒng)早期運行的頻譜的樣品數(shù)據(jù)庫中。因此，可檢測到頻譜的趨向并且所述趨向可用來確定輔助系統(tǒng)的健康狀況。例如，在給定散熱器風扇速度和負載的半階分量下的增大幅值可指示散熱器風扇正在退化。
[0062]在一個實施例中，直流鏈路數(shù)據(jù)和/或發(fā)動機速度數(shù)據(jù)的頻譜可存儲在包括歷史輔助設(shè)備數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫中。例如，所述數(shù)據(jù)庫可存儲在控制器150的存儲器154中。作為另一實例，所述數(shù)據(jù)庫可存儲在遠離軌道車輛106的場地處。例如，歷史數(shù)據(jù)可封裝在消息中并且使用通信系統(tǒng)190來傳送。以此方式，命令中心可實時監(jiān)測輔助設(shè)備的健康狀況。例如，命令中心可執(zhí)行步驟，以使用通信系統(tǒng)190所發(fā)送的直流鏈路數(shù)據(jù)和/或發(fā)動機速度數(shù)據(jù)來診斷輔助設(shè)備的狀況。例如，命令中心可接收來自軌道車輛106的直流鏈路電壓數(shù)據(jù)，對所述直流鏈路電壓數(shù)據(jù)進行頻率變換，將相關(guān)算法應(yīng)用于經(jīng)變換的數(shù)據(jù)，并且診斷輔助系統(tǒng)的可能退化。此外，命令中心可以優(yōu)化資本投資的方式安排維護并且部署健康的機車和維護人員。歷史數(shù)據(jù)可進一步用來在設(shè)備維修、設(shè)備改造和設(shè)備部件更換(change-out)之前或之后評估輔助設(shè)備的健康狀況。
[0063]在一個實施例中，可通過顯示器180將潛在故障報告給機車操作人員，并且操作員可調(diào)整軌道車輛106的運行以降低進一步退化的可能性。在一個實施例中，可使用通信系統(tǒng)190將指示潛在故障的消息傳送到命令中心。此外，還可報告潛在故障的嚴重程度。例如，基于直流鏈路數(shù)據(jù)和/或發(fā)動機速度數(shù)據(jù)的頻譜來診斷故障可允許比僅使用平均輔助系統(tǒng)信息診斷出故障更早地檢測到所述故障。因此，當在退化早期診斷出潛在故障時，輔助系統(tǒng)可繼續(xù)運行。與此相反，如果診斷到的潛在故障嚴重，那么可能需要停止輔助系統(tǒng)或安排即時維護。在一個實施例中，可根據(jù)閾值與直流鏈路數(shù)據(jù)和/或速度數(shù)據(jù)的頻譜的一個或多個分量的幅值之間的差來確定潛在故障的嚴重程度。
[0064]通過分析直流鏈路數(shù)據(jù)和/或發(fā)動機速度數(shù)據(jù)的頻譜，也許可能在運行過程中監(jiān)測并且診斷輔助設(shè)備。此外，可調(diào)整具有退化部件的輔助系統(tǒng)的運行，以潛在地降低所述部件的額外退化并且潛在地降低額外輔助系統(tǒng)故障和使用中故障的可能性。例如，可將半階分量與半階閾值進行比較。在一個實施例中，如果半階分量的幅值大于半階閾值，那么潛在故障可能是第一退化部件。然而，如果半階分量的幅值不大于半階閾值，那么潛在故障可能是第二退化部件。
[0065]在一個實施例中，可通過顯示器180將潛在故障報告給機車操作人員，并且操作員可調(diào)整軌道車輛106的運行以降低進一步退化的可能性。在一個實施例中，可使用通信系統(tǒng)190將診斷潛在故障的消息傳送到命令中心。
[0066]在一個實例中，可針對輔助系統(tǒng)的每個失效部件來監(jiān)測直流鏈路數(shù)據(jù)和/或速度數(shù)據(jù)的半階頻率分量。當半階頻率分量在所述部件失效時下降到半階閾值以下時，所述部件可能退化。當半階頻率分量在所述部件失效時保持在半階閾值以上時，所述部件可能是健康部件。換句話說，退化部件可能是與其他輔助系統(tǒng)部件相比在半階頻率分量下促成更高頻譜量的部件。在一個實施例中，可在輔助系統(tǒng)在閑置或低負載下運行時執(zhí)行選擇性失效診斷。
[0067]與其讓退化部件以可能對輔助系統(tǒng)造成額外損害的方式發(fā)生故障，不如關(guān)掉所述輔助系統(tǒng)。在一個實施例中，可確定以下閾值，所述閾值指示輔助系統(tǒng)持續(xù)運行可能是不可取的，因為潛在故障很嚴重。例如，如果半階頻率分量超過一定閾值，那么可將潛在故障判斷為嚴重。如果潛在故障的嚴重程度超過所述閾值，那么可停止輔助系統(tǒng)。
[0068]例如，可如由通過通信系統(tǒng)190所發(fā)送的消息來發(fā)送安排維修的請求。此外，通過發(fā)送潛在故障狀況和潛在故障的嚴重程度，可減少軌道車輛106的停機時間。例如，當潛在故障的嚴重程度較低時，可推遲對軌道車輛106的維修?？赏ㄟ^降低輔助系統(tǒng)的功率，如通過基于所診斷的狀況來調(diào)整輔助系統(tǒng)運行參數(shù)而進一步減少停機時間?？梢源_定是否允許降低輔助系統(tǒng)的額定值。例如，降低輔助系統(tǒng)的功率可減小直流鏈路數(shù)據(jù)的頻譜的一個或多個分量的幅值。
[0069]在一個實施例中，測試工具箱可用來識別直流鏈路數(shù)據(jù)和/或發(fā)動機速度數(shù)據(jù)的頻譜，并且基于所述數(shù)據(jù)的頻譜來診斷輔助設(shè)備的狀況。例如，測試工具箱可包括控制器，所述控制器可操作地與一個或多個直流鏈路傳感器和/或發(fā)動機速度傳感器進行通信，并且可操作地對相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)進行采樣。所述控制器可進一步操作以將來自所述一個或多個傳感器的信號變換成表示輔助設(shè)備的頻率信息的頻譜。所述控制器可進一步操作以基于來自所述傳感器的發(fā)電機數(shù)據(jù)的頻譜來診斷輔助設(shè)備的狀況。所述測試工具箱可進一步包括用于感測直流鏈路參數(shù)(例如，直流鏈路電壓)和/或發(fā)動機參數(shù)(例如，發(fā)動機速度)的一個或多個傳感器。
[0070]在本說明書和權(quán)利要求中將參考具有以下含義的許多術(shù)語。除非上下文明確另作規(guī)定，否則單數(shù)形式“一個”、“一種”和“所述”包括復(fù)數(shù)參考。本說明書中和權(quán)利要求書中所用的近似語言可用于修飾任何定量表示，這些定量表示能夠在許可范圍內(nèi)變動，而不改變相關(guān)的基本功能。因此，由術(shù)語如“約”修飾的值并不限于所指定的精確值。在一些情況下，近似語言可能與用于測量值的儀器的精度對應(yīng)。類似地，“不含(free)”可與術(shù)語結(jié)合使用并且可以包括非真實數(shù)目或微量，盡管仍然被認為不含所修飾的術(shù)語。另外，除非上下文另外明確指出，否則術(shù)語“第一”、“第二”等的使用不表示任何次序或重要性，而是使用術(shù)語“第一”、“第二”等來區(qū)分一個元件與另一個元件。
[0071]如本說明書中所使用，術(shù)語“可以”和“可為”表明在環(huán)境集合內(nèi)事件發(fā)生的可能性；擁有指定特性、特征或功能的可能性；和/或通過表述功能、能力或與限定動詞相關(guān)聯(lián)的可能性中之一或多個來限定另一動詞。因此，使用“可以”和“可為”指明，所修飾的術(shù)語明顯適合用于、能夠用于或合適用于經(jīng)指明的能力、功能或用途，同時考慮的是，在一些情況下，所修飾的術(shù)語有時可能并不適當、能用或合適。例如，在一些情況下，某個事件或能力可以預(yù)期發(fā)生，而在其他情況下，所述事件或能力無法發(fā)生，這種差別通過術(shù)語“可以”和“可為”實現(xiàn)。術(shù)語“發(fā)電機”和“交流發(fā)電機”在本說明書中交替使用(然而，應(yīng)了解的是，根據(jù)不同的應(yīng)用，一個術(shù)語或另一個術(shù)語可能更恰當)。術(shù)語“頻譜”和“諧波含量”在本說明書中交替使用，并且可以指示基頻(和/或相位)分量以及在基波分量之上和之下的相關(guān)聯(lián)諧波頻率(和/或相位)分量。如本說明書關(guān)于控制器或處理器所使用的術(shù)語“指令”可以是指計算機可執(zhí)行指令。
[0072]本說明書所述的實施例是具有與本發(fā)明在權(quán)利要求書中所列舉的要素對應(yīng)的要素的物品、系統(tǒng)和方法的實例。本說明書可使所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠制造并使用具有同樣與本發(fā)明在權(quán)利要求書中所列舉的要素對應(yīng)的替代要素的實施例。因此，本發(fā)明的范圍包括與權(quán)利要求書的字面意義相同的物品、系統(tǒng)和方法，并且進一步包括與權(quán)利要求書的字面意義無實質(zhì)差別的其他物品、系統(tǒng)和方法。雖然本說明書僅對某些特征和實施例進行闡明和描述，但是相關(guān)領(lǐng)域的一般技術(shù)人員可能會想到許多修改和變化。
【權(quán)利要求】
1.一種用于電聯(lián)接到發(fā)電機(120)的輔助設(shè)備(130、140)的方法，所述發(fā)電機(120)可操作地連接到往復(fù)式發(fā)動機(110)，所述方法包括: 在運行過程中測量與所述發(fā)電機(120)相關(guān)聯(lián)的直流鏈路(171)參數(shù)；以及 基于所述直流鏈路(171)參數(shù)的頻譜(420)來診斷所述輔助設(shè)備(130、140)的狀況。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述直流鏈路(171)參數(shù)是直流鏈路(171)電壓。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述直流鏈路(171)參數(shù)是直流鏈路(171)電流。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其進一步包括:當所述往復(fù)式發(fā)動機(110)和所述輔助設(shè)備(130、140)中的至少一個的運行條件、狀態(tài)或模式改變時，追蹤所述頻譜(420)的至少一個分量。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其進一步包括:使所追蹤的頻率分量與所述改變的往復(fù)式發(fā)動機(110)和所述改變的輔助設(shè)備(130、140)之一相關(guān)聯(lián)。
6.一種用于可操作地聯(lián)接到往復(fù)式發(fā)動機(110)的旋轉(zhuǎn)軸(111)的輔助設(shè)備(130、140)的方法，其包括: 在運行過程中測量所述往復(fù)式發(fā)動機(110)的旋轉(zhuǎn)軸(111)速度；以及 基于所述軸(111)速度的頻譜(420)來診斷所述輔助設(shè)備(130、140)的狀況。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其進一步包括:當所述往復(fù)式發(fā)動機(110)和所述輔助設(shè)備(130、140)中的至少一個的運行條件、狀態(tài)或模式改變時，追蹤所述頻譜(420)的至少一個分量。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其進一步包括:使所追蹤的頻率分量與所述改變的往復(fù)式發(fā)動機(110)和所述改變的輔助設(shè)備(130、140)之一相關(guān)聯(lián)。
9.一種車輛系統(tǒng)(100)，所述車輛系統(tǒng)包括: 發(fā)電機(120)； 輔助設(shè)備(130、140)，其電聯(lián)接到所述發(fā)電機(120)； 直流鏈路傳感器(171)，其用于在運行過程中測量與所述發(fā)電機(120)相關(guān)聯(lián)的直流鏈路(171)參數(shù)；以及 控制器(150)，所述控制器(150)包括指令，所述指令配置用于: 采樣并變換所測量的直流鏈路(171)參數(shù)； 識別所述直流鏈路(171)參數(shù)的頻譜(420);并且 基于所述直流鏈路(171)參數(shù)的所述頻譜(420)來診斷所述輔助設(shè)備(130、140)的狀況。
10.如權(quán)利要求9所述的車輛系統(tǒng)(100)，其中所述直流鏈路(171)參數(shù)是直流鏈路(171)電壓。
11.如權(quán)利要求9所述的車輛系統(tǒng)(100)，其中所述直流鏈路(171)參數(shù)是直流鏈路(171)電流。
12.如權(quán)利要求9所述的車輛系統(tǒng)(100)，其中所述控制器(150)可操作地報告退化輔助設(shè)備(130、140)狀況。
13.一種車輛系統(tǒng)(100)，所述車輛系統(tǒng)包括: 往復(fù)式發(fā)動機(110)，其具有旋轉(zhuǎn)軸(111)； 輔助設(shè)備(130、140)，其可操作地聯(lián)接到所述旋轉(zhuǎn)軸(111);傳感器(160)，其用于在運行過程中隨時間測量所述旋轉(zhuǎn)軸(111)的速度；以及 控制器(150 )，所述控制器(150 )包括指令，所述指令配置用于: 采樣并變換所測量的速度； 識別所述速度的頻譜(420);并且 基于所述速度的所述頻譜(420)來診斷所述輔助設(shè)備(130、140)的狀況。
14.如權(quán)利要求13所述的車輛系統(tǒng)(100)，其中所述控制器(150)可操作地報告退化輔助設(shè)備(130、140)狀況。`
【文檔編號】B60W50/02GK103797232SQ201280044851
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2012年8月31日 優(yōu)先權(quán)日:2011年9月15日
【發(fā)明者】A.庫馬, S.拉馬錢德拉帕尼克, P.弗林, A.班納吉, R.穆赫吉 申請人:通用電氣公司