本申請涉及柴油機(jī)狀態(tài)監(jiān)控，具體涉及一種柴油機(jī)曲軸箱主動安全監(jiān)測系統(tǒng)和監(jiān)測方法。

背景技術(shù)：

1、隨著車用柴油發(fā)動機(jī)高功率密度提升，其缸內(nèi)壓力以及活塞線速度也隨之大幅提高，導(dǎo)致發(fā)動機(jī)連桿承受的拉壓力增加，從而使得發(fā)動機(jī)活塞環(huán)及軸承磨損風(fēng)險(xiǎn)大大增加?；钊h(huán)磨損會導(dǎo)致曲軸箱竄氣量增加，可能會影響發(fā)動機(jī)的充氣效率，減少燃燒室的壓縮比，從而導(dǎo)致發(fā)動機(jī)的輸出功率和效率降低。軸承磨損會導(dǎo)致曲軸箱竄氣含油量增加，會導(dǎo)致部分機(jī)油通過曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)被帶走，使得發(fā)動機(jī)機(jī)油消耗速度過快，需要更頻繁地補(bǔ)充機(jī)油，導(dǎo)致車輛的運(yùn)營成本增高。

2、由于柴油發(fā)動機(jī)車輛的底盤布局緊密，目前車用柴油發(fā)動機(jī)無法安裝現(xiàn)有的曲軸箱主動安全系統(tǒng)，導(dǎo)致無法識別軸承磨損，因此需要開發(fā)新的監(jiān)測方法對發(fā)動機(jī)曲軸箱狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測，從而實(shí)現(xiàn)對軸承磨損進(jìn)行準(zhǔn)確識別。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本申請?zhí)峁┮环N柴油機(jī)曲軸箱主動安全監(jiān)測系統(tǒng)和方法，可以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的柴油機(jī)車輛無法識別軸承磨損技術(shù)問題。

2、第一方面，本申請實(shí)施例提供柴油機(jī)曲軸箱主動安全監(jiān)測系統(tǒng)，所述柴油機(jī)曲軸箱主動安全監(jiān)測系統(tǒng)包括：

3、竄氣監(jiān)測模塊，其用于監(jiān)測發(fā)動機(jī)曲軸箱的竄氣流量；

4、油氣監(jiān)測模塊，其用于監(jiān)測所述發(fā)動機(jī)曲軸箱的油霧濃度；

5、機(jī)旁監(jiān)測箱，其用于采集所述竄氣流量、所述油霧濃度、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速和發(fā)動機(jī)扭矩，并進(jìn)行發(fā)送；

6、云服務(wù)器，其用于根據(jù)所述機(jī)旁監(jiān)測箱發(fā)送的所述竄氣流量、所述油霧濃度、所述發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速和所述發(fā)動機(jī)扭矩，通過訓(xùn)練好的遷移學(xué)習(xí)模型，確定發(fā)動機(jī)活塞環(huán)和主軸承磨損程度。

7、結(jié)合第一方面，在一種實(shí)施方式中，所述竄氣監(jiān)測模塊包括竄氣監(jiān)測管路和流量傳感器；

8、所述竄氣監(jiān)測管路包括依次連接的闊壓管、穩(wěn)壓腔和文丘里管，且所述擴(kuò)壓管與發(fā)動機(jī)曲軸箱通風(fēng)接口相連；

9、所述流量傳感器設(shè)置于所述文丘里管的喉管內(nèi)。

10、在一種實(shí)施方式中，所述油氣監(jiān)測模塊包括油霧濃度傳感器；

11、所述油霧濃度傳感器設(shè)置于所述文丘里管的喉管內(nèi)。

12、在一種實(shí)施方式中，所述機(jī)旁監(jiān)測箱包括：

13、采集模塊，其用于采集所述竄氣流量、所述油霧濃度、所述發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速和所述發(fā)動機(jī)扭矩；

14、處理模塊，其用于對所述竄氣流量、所述油霧濃度、所述發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速和所述發(fā)動機(jī)扭矩進(jìn)行打包，生成打包數(shù)據(jù)；

15、發(fā)射模塊，其用于將所述打包數(shù)據(jù)發(fā)送至所述云服務(wù)器；

16、隔熱涂層，其用于包裹所述采集模塊、所述處理模塊和所述發(fā)射模塊。

17、在一種實(shí)施方式中，所述云服務(wù)器還用于：

18、對接收到的所述打包數(shù)據(jù)進(jìn)行卡方檢驗(yàn)、信息增益比和相關(guān)系數(shù)檢驗(yàn)，以相關(guān)系數(shù)最小冗余且信息增益比和卡方檢驗(yàn)結(jié)果最大相關(guān)為目標(biāo)，識別所述打包數(shù)據(jù)中的目標(biāo)數(shù)據(jù)；

19、對所述目標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行單一化降維重構(gòu)，生成降維目標(biāo)數(shù)據(jù)；

20、通過空間聚類算法識別所述降維目標(biāo)數(shù)據(jù)中的異常值，并對所述異常值進(jìn)行過濾，得到最終目標(biāo)數(shù)據(jù)。

21、在一種實(shí)施方式中，所述云服務(wù)器還用于：

22、將所述最終目標(biāo)數(shù)據(jù)中的所述竄氣流量、所述油霧濃度、所述發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速和所述發(fā)動機(jī)扭矩輸入至所述訓(xùn)練好的遷移學(xué)習(xí)模型中，得到發(fā)動機(jī)活塞環(huán)和主軸承磨損程度。

23、在一種實(shí)施方式中，所述云服務(wù)器還用于：

24、將發(fā)動機(jī)分別在第一工況、第二工況和第三工況下，發(fā)動機(jī)活塞環(huán)和主軸承不同磨損程度時(shí)的多個工況數(shù)據(jù)、發(fā)動機(jī)活塞環(huán)和主軸承磨損程度、對應(yīng)的竄氣流量和油霧濃度，作為源域輔助數(shù)據(jù)，其中所述工況數(shù)據(jù)包括發(fā)動機(jī)負(fù)荷率和發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速，所述發(fā)動機(jī)活塞環(huán)和主軸承磨損程度包括未磨損、輕微磨損、中度磨損和嚴(yán)重磨損；

25、將發(fā)動機(jī)在第四工況下，發(fā)動機(jī)活塞環(huán)和主軸承不同磨損程度時(shí)的多個工況數(shù)據(jù)、發(fā)動機(jī)活塞環(huán)和主軸承磨損程度、對應(yīng)的竄氣流量和油霧濃度，作為目標(biāo)域數(shù)據(jù)；

26、將全部所述源域輔助數(shù)據(jù)和所述目標(biāo)域數(shù)據(jù)中的m個數(shù)據(jù)作為訓(xùn)練數(shù)據(jù)，將全部所述目標(biāo)域數(shù)據(jù)作為測試數(shù)據(jù)，對遷移學(xué)習(xí)模型進(jìn)行訓(xùn)練，以得到所述訓(xùn)練好的遷移學(xué)習(xí)模型。

27、第二方面，本申請實(shí)施例提供了一種基上述任意一項(xiàng)所述的柴油機(jī)曲軸箱主動安全監(jiān)測系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的柴油機(jī)曲軸箱主動安全監(jiān)測方法，所述柴油機(jī)曲軸箱主動安全監(jiān)測方法包括：

28、通過竄氣監(jiān)測模塊監(jiān)測發(fā)動機(jī)曲軸箱的竄氣流量；

29、通過油氣監(jiān)測模塊監(jiān)測所述發(fā)動機(jī)曲軸箱的油霧濃度；

30、通過機(jī)旁監(jiān)測箱采集所述竄氣流量、所述油霧濃度、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速和發(fā)動機(jī)扭矩，并進(jìn)行發(fā)送；

31、通過云服務(wù)器根據(jù)所述機(jī)旁監(jiān)測箱發(fā)送的所述竄氣流量、所述油霧濃度、所述發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速和所述發(fā)動機(jī)扭矩，通過訓(xùn)練好的遷移學(xué)習(xí)模型，確定發(fā)動機(jī)活塞環(huán)和主軸承磨損程度。

32、結(jié)合第二方面，在一種實(shí)施方式中，所述機(jī)旁監(jiān)測箱包括采集模塊、處理模塊、發(fā)射模塊、隔熱涂層，通過機(jī)旁監(jiān)測箱采集所述竄氣流量、所述油霧濃度、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速和發(fā)動機(jī)扭矩，并進(jìn)行發(fā)送，包括：

33、通過所述采集模塊采集所述竄氣流量、所述油霧濃度、所述發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速和所述發(fā)動機(jī)扭矩；

34、通過所述處理模塊對所述竄氣流量、所述油霧濃度、所述發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速和所述發(fā)動機(jī)扭矩進(jìn)行打包，生成打包數(shù)據(jù)；

35、通過所述發(fā)射模塊將所述打包數(shù)據(jù)發(fā)送至所述云服務(wù)器；

36、通過所述隔熱涂層包裹所述采集模塊、所述處理模塊和所述發(fā)射模塊。

37、在一種實(shí)施方式中，在通過云服務(wù)器根據(jù)所述機(jī)旁監(jiān)測箱發(fā)送的所述竄氣流量、所述油霧濃度、所述發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速和所述發(fā)動機(jī)扭矩，通過訓(xùn)練好的遷移學(xué)習(xí)模型，確定發(fā)動機(jī)活塞環(huán)和主軸承磨損程度之前，還包括：

38、通過所述云服務(wù)器對接收到的所述打包數(shù)據(jù)進(jìn)行卡方檢驗(yàn)、信息增益比和相關(guān)系數(shù)檢驗(yàn)，以相關(guān)系數(shù)最小冗余且信息增益比和卡方檢驗(yàn)結(jié)果最大相關(guān)為目標(biāo)，識別所述打包數(shù)據(jù)中的目標(biāo)數(shù)據(jù)；

39、對所述目標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行單一化降維重構(gòu)，生成降維目標(biāo)數(shù)據(jù)；

40、通過空間聚類算法識別所述降維目標(biāo)數(shù)據(jù)中的異常值，并對所述異常值進(jìn)行過濾，得到最終目標(biāo)數(shù)據(jù)。

41、本申請實(shí)施例提供了一種柴油機(jī)曲軸箱主動安全監(jiān)測系統(tǒng)和方法，所述柴油機(jī)曲軸箱主動安全監(jiān)測系統(tǒng)包括：竄氣監(jiān)測模塊，其用于監(jiān)測發(fā)動機(jī)曲軸箱的竄氣流量；油氣監(jiān)測模塊，其用于監(jiān)測所述發(fā)動機(jī)曲軸箱的油霧濃度；機(jī)旁監(jiān)測箱，其用于采集所述竄氣流量、所述油霧濃度、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速和發(fā)動機(jī)扭矩，并進(jìn)行發(fā)送；云服務(wù)器，其用于根據(jù)所述機(jī)旁監(jiān)測箱發(fā)送的所述竄氣流量、所述油霧濃度、所述發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速和所述發(fā)動機(jī)扭矩，通過訓(xùn)練好的遷移學(xué)習(xí)模型，確定發(fā)動機(jī)活塞環(huán)和主軸承磨損程度，實(shí)現(xiàn)了對發(fā)動機(jī)曲軸箱竄氣情況的精準(zhǔn)監(jiān)測，并通過遷移學(xué)習(xí)模型準(zhǔn)確的識別出發(fā)動機(jī)活塞環(huán)和主軸承磨損程度，實(shí)現(xiàn)了對發(fā)動機(jī)的健康在線狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。

技術(shù)特征：

1.一種柴油機(jī)曲軸箱主動安全監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述柴油機(jī)曲軸箱主動安全監(jiān)測系統(tǒng)包括：

2.如權(quán)利要求1所述的柴油機(jī)曲軸箱主動安全監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述竄氣監(jiān)測模塊包括竄氣監(jiān)測管路和流量傳感器；

3.如權(quán)利要求1所述的柴油機(jī)曲軸箱主動安全監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述油氣監(jiān)測模塊包括油霧濃度傳感器；

4.如權(quán)利要求1所述的柴油機(jī)曲軸箱主動安全監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述機(jī)旁監(jiān)測箱包括：

5.如權(quán)利要求4所述的柴油機(jī)曲軸箱主動安全監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述云服務(wù)器還用于：

6.如權(quán)利要求5所述的柴油機(jī)曲軸箱主動安全監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述云服務(wù)器還用于：

7.如權(quán)利要求1所述的柴油機(jī)曲軸箱主動安全監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述云服務(wù)器還用于：

8.一種基于權(quán)利要求1至7任意一項(xiàng)所述的柴油機(jī)曲軸箱主動安全監(jiān)測系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的柴油機(jī)曲軸箱主動安全監(jiān)測方法，其特征在于，所述柴油機(jī)曲軸箱主動安全監(jiān)測方法包括：

9.如權(quán)利要求8所述的柴油機(jī)曲軸箱主動安全監(jiān)測方法，其特征在于，所述機(jī)旁監(jiān)測箱包括采集模塊、處理模塊、發(fā)射模塊、隔熱涂層，通過機(jī)旁監(jiān)測箱采集所述竄氣流量、所述油霧濃度、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速和發(fā)動機(jī)扭矩，并進(jìn)行發(fā)送，包括：

10.如權(quán)利要求9所述的柴油機(jī)曲軸箱主動安全監(jiān)測方法，其特征在于，在通過云服務(wù)器根據(jù)所述機(jī)旁監(jiān)測箱發(fā)送的所述竄氣流量、所述油霧濃度、所述發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速和所述發(fā)動機(jī)扭矩，通過訓(xùn)練好的遷移學(xué)習(xí)模型，確定發(fā)動機(jī)活塞環(huán)和主軸承磨損程度之前，還包括：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種柴油機(jī)曲軸箱主動安全監(jiān)測系統(tǒng)和方法，所述柴油機(jī)曲軸箱主動安全監(jiān)測系統(tǒng)包括：竄氣監(jiān)測模塊，其用于監(jiān)測發(fā)動機(jī)曲軸箱的竄氣流量；油氣監(jiān)測模塊，其用于監(jiān)測所述發(fā)動機(jī)曲軸箱的油霧濃度；機(jī)旁監(jiān)測箱，其用于采集所述竄氣流量、所述油霧濃度、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速和發(fā)動機(jī)扭矩，并進(jìn)行發(fā)送；云服務(wù)器，其用于根據(jù)所述機(jī)旁監(jiān)測箱發(fā)送的所述竄氣流量、所述油霧濃度、所述發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速和所述發(fā)動機(jī)扭矩，通過訓(xùn)練好的遷移學(xué)習(xí)模型，確定發(fā)動機(jī)活塞環(huán)和主軸承磨損程度，實(shí)現(xiàn)了對發(fā)動機(jī)曲軸箱竄氣情況的精準(zhǔn)監(jiān)測，并通過遷移學(xué)習(xí)模型準(zhǔn)確的識別出發(fā)動機(jī)活塞環(huán)和主軸承磨損程度，實(shí)現(xiàn)了對發(fā)動機(jī)的健康在線狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。

技術(shù)研發(fā)人員：萬標(biāo),李斯,李智,張雷,萬眾,趙金朋,高以康
受保護(hù)的技術(shù)使用者：東風(fēng)商用車有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/23