一種發(fā)動機異響故障在線診斷系統(tǒng)和診斷方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種發(fā)動機異響故障在線診斷系統(tǒng)和診斷方法，診斷系統(tǒng)包括聲信號傳感器、聲信號采集儲存模塊和分析診斷模塊，所述分析診斷模塊包括通過頻譜分析獲得頻譜參量的頻譜分析診斷模塊、通過小波分析獲得能量參量的小波分析診斷模塊，以及通過心理聲學(xué)分析獲得心理聲學(xué)參量的心理聲學(xué)分析診斷模塊；頻譜分析診斷模塊、小波分析診斷模塊和心理聲學(xué)分析診斷模塊分別提取頻譜參量、能量參量和心理聲學(xué)參量來表征異響故障特征。本發(fā)明能替代人工完成發(fā)動機異響故障的在線診斷工作，其診斷的準(zhǔn)確性和一致性高，能夠滿足發(fā)動機生產(chǎn)線實時、快速、準(zhǔn)確的異響故障診斷需求，提高了發(fā)動機檢測線的工作效率。
【專利說明】一種發(fā)動機異響故障在線診斷系統(tǒng)和診斷方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種發(fā)動機檢測技術(shù)，尤其是涉及一種發(fā)動機異響故障在線診斷系統(tǒng)和診斷方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在發(fā)動機下線檢測過程中，異響故障診斷是其中的重要一環(huán)，當(dāng)前的發(fā)動機異響故障在線檢測是依靠有經(jīng)驗的工人師傅進行人工聽診分辨，篩選出存在異響的故障發(fā)動機。這樣的主觀判定篩選受到諸多因素影響，如環(huán)境噪聲干擾、工人師傅的工作狀態(tài)、不同師傅的判定尺度不同等等，這些都會導(dǎo)致診斷結(jié)果不同甚至完全相反，給發(fā)動機的下線檢測和質(zhì)量控制帶來極大的困擾。
[0003]為解決此問題，中國實用新型專利(專利號:ZL200720094131.6)公開了一種汽車發(fā)動機異響檢測儀，該檢測儀由聲音傳感器、數(shù)據(jù)采集卡以及計算機軟硬件構(gòu)成，采用小波變換極大模特征，采用閾值法和矢量法相結(jié)合的技術(shù)手段對異響信號的非平穩(wěn)特征進行提取與識別。異響故障類型包括活塞敲缸、活塞銷響、曲軸軸承響、連桿軸承響、氣門響、挺桿響等，但其測試過程需要2分鐘，操作需要4個以上的步驟，這種診斷方式適用于離線的故障診斷，采樣時間較長(2分鐘)且操作步驟相對較多，不適用于生產(chǎn)節(jié)拍較快的發(fā)動機生產(chǎn)線，且采用的特征提取算法單一，缺乏對不同異響特征的針對性，也缺乏多指標(biāo)相互印證交叉判定，不利于提高異響故障診斷結(jié)果的準(zhǔn)確性。另一件中國實用新型專利(專利號:ZL200820167967.9)公開了一種發(fā)動機異響分析儀，該分析儀采用振動傳感器、信號處理器、計算機來代替人工判斷發(fā)動機狀態(tài)，其主要方法是將振動傳感器安裝在發(fā)動機的適當(dāng)位置，通過比較振動信號與標(biāo)準(zhǔn)信號的波形、頻率、幅度，來得到發(fā)動機的工作狀態(tài)，但振動傳感器的安裝對于鐵質(zhì)發(fā)動機機體可用磁座較為方便，而對于目前普遍采用的鋁質(zhì)發(fā)動機機體則難以安裝，若用膠水固定則效率低且會破壞發(fā)動機表面；另一方面，該實用新型對異響評判方式采用較為簡單的波形、頻率、幅度的比較，并沒有通過信號處理方法提取各類異響對應(yīng)的特征值及判別閾值以便于系統(tǒng)自動分析判定，這樣的信號比較需要人工干預(yù)分析判定過程，在發(fā)動機異響故障在線診斷系統(tǒng)中無法采用。
[0004]國外的發(fā)動機故障診斷在70年代已開始研究，在90年代便已逐步開發(fā)出相應(yīng)的智能診斷系統(tǒng)，如 United States Patent “US5932801Failure Diagnosis System forAutomobile Engine”, 1999年,該系統(tǒng)采用反拖發(fā)動機和離線信號處理的方式，并且采用了聲信號+曲軸轉(zhuǎn)角信號+凸輪軸轉(zhuǎn)角信號三個信號結(jié)合的信號采集方式，這種信號離線處理和多信號采集的方式不適用于在線故障診斷，且故障診斷過程發(fā)動機不點火，這與發(fā)動機工作的實際運行情況不符，缺少引起發(fā)動機振動噪聲的最大激勵源。又如=UnitedStates Patent “US7187773B2System for evaluating abnormal sound, sound recorderand apparatus for evaluating abnormal sound，，，2007 年，該系統(tǒng)提出了一套基于網(wǎng)絡(luò)的分布式異響記錄診斷系統(tǒng)，該系統(tǒng)適用與遠程診斷和遠程技術(shù)支持使用，不適用于快速高效的現(xiàn)場在線診斷，并且只是提出了一個系統(tǒng)架構(gòu)并沒有考慮實際應(yīng)用層面的軟硬件支撐平臺。再如:United States Patent “US7933742B2Abnormality diagnosing methodfor sound or vibration and abnormality diagnosing apparatus for sound orvibration”，2011年，其中提出了一套異常(故障)判斷的方法，此方法首先將振動或噪聲信號進行低通濾波，然后采用復(fù)小波的算法，并且用相關(guān)系數(shù)這一參數(shù)來辨別出是否異常。這種方法局限于低頻的特征，而發(fā)動機異響大多數(shù)情況是由于機械故障引起的中高頻的振動噪聲信號，因而這一方法也是不適用于發(fā)動機的異響故障診斷的。另外，這種方法僅采用單一的復(fù)小波算法，異響特征指標(biāo)單一，缺乏多指標(biāo)交叉判定，對于不同種類的異響故障特征提取難以全面覆蓋，難以保證復(fù)雜異響故障辨別的準(zhǔn)確性。
[0005]為解決此問題，有必要研制一套用于發(fā)動機檢測線的發(fā)動機異響故障在線診斷系統(tǒng)，以替代人工完成發(fā)動機異響故障的在線診斷工作，用客觀統(tǒng)一的判定標(biāo)準(zhǔn)來進行發(fā)動機異響故障的下線檢測。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種發(fā)動機異響故障在線診斷系統(tǒng)和診斷方法，它能替代人工完成發(fā)動機異響故障的在線診斷工作，其診斷的準(zhǔn)確性和一致性高，能夠滿足發(fā)動機生產(chǎn)線實時、快速、準(zhǔn)確的異響故障診斷需求，提高了發(fā)動機檢測線的工作效率。
[0007]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:包括相連接的聲學(xué)傳感器、聲信號米集儲存模塊和分析診斷模塊，所述聲學(xué)傳感器為一個并安裝在一處檢測，所述分析診斷模塊包括通過頻譜分析獲得頻譜參量的頻譜分析診斷模塊、通過小波分析獲得能量參量的小波分析診斷模塊，以及通過心理聲學(xué)分析獲得心理聲學(xué)參量的心理聲學(xué)分析診斷模塊；頻譜分析診斷模塊、小波分析診斷模塊和心理聲學(xué)分析診斷模塊分別提取頻譜參量、能量參量和心理聲學(xué)參量來表征異響故障特征并與預(yù)設(shè)的相應(yīng)故障特征閾值比較，來判定是否為正常機或異響機。
[0008]進一步地，所述頻譜參量的獲取，是對測得的聲信號進行傅立葉變換并計算出功率譜，然后統(tǒng)計出功率譜中各個峰值與相鄰谷值之間的差值以及峰谷值連線的陡峭程度。
[0009]進一步地，所述能量參量的獲取，是采用母小波對測得的聲信號進行連續(xù)小波變換，做出小波能量譜曲線，并在時域和頻域上共同觀察信號特征。通過小波能量譜可以看到更多的信息，如頻率、脈沖的時間間隔以及能量的大小，這些特征可以有效地識別發(fā)動機異響特征，特別是對心理聲學(xué)所不能很好識別的某些異響有較強的識別能力。
[0010]進一步地，所述心理聲學(xué)參量包括響度、粗糙度和尖銳度，用這些心理聲學(xué)參量來表征人對聲音的主觀感受量化指標(biāo)，定量地反映出噪聲所造成的聽覺感受差別程度，考慮了人耳的聽覺特性，在異響特征頻率的識別中具有獨特的優(yōu)勢。
[0011]進一步地，為保證診斷結(jié)果的有效性，達到經(jīng)驗師傅的理想人耳判定標(biāo)準(zhǔn)，所述故障特征閾值的設(shè)定，是在統(tǒng)計正常發(fā)動機的異響故障特征值和各類常見異響發(fā)動機的異響故障特征值的基礎(chǔ)上，再通過互動濾波的方式，由人工對采集的各類型異響發(fā)動機樣本進行回放聽音和濾波確認來進行。
[0012]進一步地，為了提高檢測效率和降低操作難度，便于現(xiàn)場實施使用，本診斷系統(tǒng)還包括發(fā)動機工況判斷模塊，當(dāng)發(fā)動機工況判斷模塊判斷發(fā)動機處于怠速轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)時，才進行聲信號采集。[0013]本發(fā)明還提供了一種發(fā)動機異響故障在線診斷方法，在發(fā)動機下線檢測臺上安裝上述發(fā)動機異響故障在線診斷系統(tǒng)，將所述聲學(xué)傳感器安裝于發(fā)動機曲軸箱上方且靠近曲軸箱的位置，將測功機輸入軸與發(fā)動機輸出軸相連接，對發(fā)動機進行包括以下步驟的異響故障檢測:
[0014]步驟100，發(fā)動機工況判定，測轉(zhuǎn)速后，由發(fā)動機工況判斷模塊判斷發(fā)動機是否處于怠速工況，若判定發(fā)動機處于怠速工況則進入步驟101，否則在調(diào)整節(jié)氣門后重新開始步驟 100 ；
[0015]步驟101，聲信號采集，通過聲學(xué)傳感器采集聲信號，并通過數(shù)據(jù)采集前端進行模擬信號調(diào)理和數(shù)字信號轉(zhuǎn)換；
[0016]步驟102，信號保存，由聲信號采集儲存模塊對聲音數(shù)字信號進行保存；
[0017]步驟103，信號分析，由分析診斷模塊的頻譜分析診斷模塊作頻譜分析，由小波分析診斷模塊作小波分析，由心理聲學(xué)分析診斷模塊作心理聲學(xué)分析；
[0018]步驟104，異響故障特征提取，三個分模塊分別通過頻譜參量、能量參量和心理聲學(xué)參量來提取異響故障特征，心理聲學(xué)參量包括響度、粗糙度、尖銳度和抖動強度；
[0019]步驟105，異響故障判斷診斷，三個分模塊分別將步驟104提取的異響故障特征與各模塊中預(yù)設(shè)的相應(yīng)故障特征閾值進行比較，若在故障特征閾值范圍內(nèi)為正常機，否則為異響機；
[0020]步驟106，診斷結(jié)果輸出、保存。
[0021]進一步地，在步驟101的聲信號采集完成后進行轉(zhuǎn)速復(fù)檢和發(fā)動機工況判定，若判定發(fā)動機處于怠速工況則進入步驟102，否則轉(zhuǎn)入步驟100。
[0022]進一步地，所述心理聲學(xué)參量包括響度、粗糙度、尖銳度和抖動強度。
[0023]本發(fā)明僅采用I個聲學(xué)傳感器進行發(fā)動機聲信號測試，整個異響診斷的測試過程只需用一個聲學(xué)傳感器在一個固定的異響故障診斷測試點進行一次測試便可完成；克服了傳統(tǒng)檢測系統(tǒng)只采用一種特定的算法來獲得某一特定參量，并用以表征單一異響故障特征的不足，采用頻譜分析獲得頻譜參量、采用小波分析獲得能量參量、采用心理聲學(xué)分析獲得心理聲學(xué)參量，用多個參量的特定組合來表征異響故障特征，能適應(yīng)不同類型的異響故障特征，異響故障覆蓋范圍廣；并且采用了表征人對聲音主觀感受的量化心理聲學(xué)參量來作為異響故障的特征參量，融合人工聽診技能和診斷法則，創(chuàng)造性的通過模擬工人師傅的異響故障聽診感受來確認故障特征閾值，使工人師傅的聽診經(jīng)驗固化為客觀的故障特征評判準(zhǔn)則。
[0024]因而本發(fā)明的有益效果是:
[0025]1.診斷快速、高效。異響故障診斷測試過程的信號采集時間為4秒，整個測試分析診斷過程不超過5秒，能夠滿足發(fā)動機生產(chǎn)線品質(zhì)檢驗的實時、高效、要求。
[0026]2.診斷準(zhǔn)確、全面。通過提取多種異響故障特征，能覆蓋不同類型的異響故障特征，融合人工聽診的技能和評判法則，進行多特征量的交叉診斷評判，提高了異響故障診斷的準(zhǔn)確率，在高效故障診斷的同時，對常見異響故障診斷的準(zhǔn)確率達95%。
[0027]3.操作簡便。I鍵式操作，工人師傅將聲學(xué)傳感器放置到測試點后僅需點擊“開始” 一個按鍵，之后系統(tǒng)便自動完成發(fā)動機工況判定、信號采集、信號保存、信號分析、異響故障特征提取、異響故障診斷、異響故障診斷結(jié)果顯示，從測試開始至結(jié)果顯示全程無需人工干預(yù)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0028]圖1是本發(fā)明診斷系統(tǒng)的功能模塊框圖。
[0029]圖2是本發(fā)明診斷系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)示意圖。
[0030]圖3是本發(fā)明工作過程的流程示意圖。
[0031]圖4是通過本發(fā)明對某發(fā)動機進行檢測時獲得的異響發(fā)動機小波能量譜圖。
[0032]圖5是通過本發(fā)明進行檢測獲得的正常機心理聲學(xué)參數(shù)曲線圖示例。
[0033]圖6是通過本發(fā)明進行檢測獲得的異響機心理聲學(xué)參數(shù)曲線圖示例。
【具體實施方式】
[0034]以下將結(jié)合附圖，對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行詳細說明。
[0035]如圖1所示，本發(fā)明是一種發(fā)動機異響故障在線診斷系統(tǒng)，包括相連接的聲學(xué)傳感器、發(fā)動機工況判斷模塊、聲信號采集儲存模塊和分析診斷模塊。所述聲學(xué)傳感器為一個并安裝在發(fā)動機缸體旁側(cè)的固定位置進行檢測，當(dāng)發(fā)動機工況判斷模塊判斷發(fā)動機處于怠速工況時，才進行聲信號采集；所述分析診斷模塊包括通過頻譜分析獲得頻譜參量的頻譜分析診斷模塊、通過小波分析獲得能量參量的小波分析診斷模塊，以及通過心理聲學(xué)分析獲得心理聲學(xué)參量的心理聲學(xué)分析診斷模塊；頻譜分析診斷模塊、小波分析診斷模塊和心理聲學(xué)分析診斷模塊分別提取頻譜參量、能量參量和心理聲學(xué)參量來表征異響故障特征并與預(yù)設(shè)的相應(yīng)故障特征閾值比較，來判定是否為正常機或異響機。而故障特征閾值的設(shè)定，是在統(tǒng)計了足夠多的正常發(fā)動機的異響故障特征值和各類常見異響發(fā)動機的異響故障特征值的基礎(chǔ)上，由有經(jīng)驗的工人師傅通過對采集的各類型的異響發(fā)動機樣本進行回放聽音和濾波確認來判定異響的特征頻率范圍和異響類型以及異響的嚴重程度，再最終確定異響故障特征閾值。
[0036]如圖2所示，本發(fā)明診斷系統(tǒng)安裝在發(fā)動機下線檢測臺11上，診斷系統(tǒng)的硬件包括聲學(xué)傳感器2、數(shù)據(jù)米集前端4、發(fā)動機點火控制系統(tǒng)9、觸控式一體機7、測功機10,聲學(xué)傳感器2通過信號線3與數(shù)據(jù)采集前端4連接，數(shù)據(jù)采集前端4通過點火觸發(fā)信號線6和數(shù)據(jù)線5分別與發(fā)動機點火控制系統(tǒng)9和觸控式一體機7相連接，測功機10通過測功機連接軸8與發(fā)動機I的輸出軸相連接。被測發(fā)動機I與測功機10聯(lián)接,模擬發(fā)動機實際工作負荷，發(fā)動機工況監(jiān)控通過采集發(fā)動機點火觸發(fā)信號來監(jiān)控發(fā)動機轉(zhuǎn)速，從而判斷發(fā)動機工況。例如，對一款摩托車用排量為IlOml的臥式發(fā)動機進行檢測，聲學(xué)傳感器2使用I級精度1/2英寸的自由場傳聲器，其檢測位置為曲軸箱正上方中間區(qū)域距離曲軸箱高約IOcm處，檢測位置是根據(jù)主觀聽診時采用的位置來確定的，根據(jù)不同發(fā)動機的測試需要可以調(diào)整到其他位置，一旦確定測試的有效區(qū)域則不能隨意更改測試位置，否則影響判定法則。
[0037]通過本發(fā)明提供的發(fā)動機異響故障在線診斷系統(tǒng)進行診斷的方法是:參照圖2和圖3，將所述聲學(xué)傳感器2安裝于發(fā)動機I的曲軸箱上方且靠近曲軸箱的位置，包括以下步驟的異響故障檢測:
[0038]步驟100，發(fā)動機工況判定，測轉(zhuǎn)速后，由發(fā)動機工況判斷模塊判斷發(fā)動機是否處于怠速工況，若判定發(fā)動機處于怠速工況則進入步驟101，否則在調(diào)整節(jié)氣門后重新開始步驟 100 ；
[0039]步驟101，聲信號采集，通過聲學(xué)傳感器采集聲信號，并通過數(shù)據(jù)采集前端進行模擬信號調(diào)理和數(shù)字信號轉(zhuǎn)換；
[0040]步驟102，信號保存，由聲信號采集儲存模塊對聲音數(shù)字信號進行保存；
[0041]步驟103，信號分析，由分析診斷模塊的頻譜分析診斷模塊作頻譜分析，由小波分析診斷模塊作小波分析，由心理聲學(xué)分析診斷模塊作心理聲學(xué)分析；
[0042]步驟104，異響故障特征提取，三個分模塊分別通過頻譜參量、能量參量和心理聲學(xué)參量來提取異響故障特征，心理聲學(xué)參量包括響度、粗糙度、尖銳度和抖動強度；
[0043]步驟105，異響故障判斷診斷，三個分模塊分別將步驟104提取的異響故障特征與各模塊中預(yù)設(shè)的相應(yīng)故障特征閾值進行比較，若在故障特征閾值范圍內(nèi)為正常機，否則為異響機；
[0044]步驟106，診斷結(jié)果輸出、保存。
[0045]作為一種實施方式，可以在上述步驟101的聲信號采集完成后進行轉(zhuǎn)速復(fù)檢和發(fā)動機工況判定，若判定發(fā)動機處于怠速工況則進入步驟102，否則轉(zhuǎn)入步驟100，重新開始步驟100。
[0046]對于頻譜分析診斷模塊的分析診斷過程，是對測得的聲信號進行傅立葉變換并計算出功率譜，然后統(tǒng)計出功率譜中各個峰值與相鄰谷值之間的差值以及峰谷值連線的陡峭程度，這兩個特征即頻譜參量，當(dāng)這兩個特征達到所設(shè)閾值時，可判定該發(fā)動機存在異響故障。
[0047]如圖4所示，對于能量參量的獲取，采用cmorlO-0.7母小波對測得的聲信號進行連續(xù)小波變換，做出發(fā)動機的小波能量譜曲線，并在時域和頻域上共同觀察信號特征，箱體異響頻帶能量主要集中于一處，在頻率800Hz附近有峰值出現(xiàn)，圖中脈沖成分很明顯，這些脈沖的發(fā)生時間有明顯的規(guī)律性，通過計算可知，發(fā)動機每進行一個工作循環(huán)，該異響發(fā)生一次。因而從小波能量譜中可以看到更多的信息，如頻率、脈沖的時間間隔以及能量的大小，這些特征可以有效的識別發(fā)動機異響特征，特別是對心理聲學(xué)所不能很好識別的某些異響有較強的識別能力，這些特征就是小波的能量參量。
[0048]如圖5和圖6所示，本發(fā)明實施例中異響故障分析的心理聲學(xué)參量包括響度、粗糙度、尖銳度和抖動強度。心理聲學(xué)參數(shù)分析考慮了人耳的聽覺特性，能夠定量地反映出噪聲所造成的聽覺感受差別程度，在異響特征頻率的識別中具有獨特的優(yōu)勢，圖5和圖6是正常和異響發(fā)動機的心理聲學(xué)參量計算結(jié)果的比較，從圖中可對比可以看出，正常機的各心理聲學(xué)參數(shù)曲線都比較平緩，沒有突出的峰值，且各參數(shù)的總值偏小；而異響機的各心理聲學(xué)參數(shù)的總值相比正常機有明顯差異，特別是粗糙度相差很大，這與箱體異響的調(diào)制程度相對應(yīng)，在臨界頻帶SBark附近，響度、粗糙度和抖動強度都有明顯的峰值，分別比正常機高了 1.6sone、0.25asper、0.02vacil,表明該頻帶引起了人耳聽覺的差異,這些響度、粗糙度、尖銳度、抖動強度等就是心理聲學(xué)參量，響度、粗糙度和抖動強度超過異響故障特征閾值，此機被判定為異響機。
[0049]本發(fā)明的檢測過程是:操作者按照發(fā)動機一般檢測方法將發(fā)動完成啟動和其他檢測項目，然后將預(yù)先布置好的聲學(xué)傳感器放置到測試點，點開始按鈕同時讓發(fā)動機保持測試需要的轉(zhuǎn)速工況，系統(tǒng)會自動判斷工況是否達到測試條件并自動完成后續(xù)的一系列工作并給出診斷結(jié)果。
[0050]以上僅為本發(fā)明較佳的【具體實施方式】，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，本發(fā)明的結(jié)構(gòu)還可適用于摩托車、電動車等類似車輛。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種發(fā)動機異響故障在線診斷系統(tǒng)，包括相連接的聲學(xué)傳感器、聲信號采集儲存模塊和分析診斷模塊，其特征在于:所述聲學(xué)傳感器為一個并安裝在一處檢測，所述分析診斷模塊包括通過頻譜分析獲得頻譜參量的頻譜分析診斷模塊、通過小波分析獲得能量參量的小波分析診斷模塊，以及通過心理聲學(xué)分析獲得心理聲學(xué)參量的心理聲學(xué)分析診斷模塊；頻譜分析診斷模塊、小波分析診斷模塊和心理聲學(xué)分析診斷模塊分別提取頻譜參量、能量參量和心理聲學(xué)參量來表征異響故障特征并與預(yù)設(shè)的相應(yīng)故障特征閾值比較，來判定是否為正常機或異響機。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動機異響故障在線診斷系統(tǒng)，其特征在于:所述頻譜參量的獲取，是對測得的聲信號進行傅立葉變換并計算出功率譜，然后統(tǒng)計出功率譜中各個峰值與相鄰谷值之間的差值以及峰谷值連線的陡峭程度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動機異響故障在線診斷系統(tǒng)，其特征在于:所述能量參量的獲取，是采用母小波對測得的聲信號進行連續(xù)小波變換，做出小波能量譜曲線，并在時域和頻域上共同觀察信號特征。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動機異響故障在線診斷系統(tǒng)，其特征在于:所述心理聲學(xué)參量包括響度、粗糙度和尖銳度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一所述的發(fā)動機異響故障在線診斷系統(tǒng)，其特征在于:所述故障特征閾值的設(shè)定，是在統(tǒng)計正常發(fā)動機的異響故障特征值和各類常見異響發(fā)動機的異響故障特征值的基礎(chǔ)上，再通過互動濾波的方式，由人工對采集的各類型異響發(fā)動機樣本進行回放聽音和濾波確認來進行。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的發(fā)動機異響故障在線診斷系統(tǒng)，其特征在于:還包括發(fā)動機工況判斷模塊，當(dāng)發(fā)動機工況判斷模塊判斷發(fā)動機處于怠速轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)時，才進行聲信號米集。
7.一種發(fā)動機異響故障`在線診斷方法，其特征在于:在發(fā)動機下線檢測臺上安裝如權(quán)利要求I所述的發(fā)動機異響故障在線診斷系統(tǒng)，將所述聲學(xué)傳感器安裝于發(fā)動機曲軸箱上方且靠近曲軸箱的位置，將測功機輸入軸與發(fā)動機輸出軸相連接，對發(fā)動機進行包括以下步驟的異響故障檢測: 步驟100，發(fā)動機工況判定，測轉(zhuǎn)速后，由發(fā)動機工況判斷模塊判斷發(fā)動機是否處于怠速工況，若判定發(fā)動機處于怠速工況則進入步驟101，否則在調(diào)整節(jié)氣門后重新開始步驟`100 ； 步驟101，聲信號采集，通過聲學(xué)傳感器采集聲信號，并通過數(shù)據(jù)采集前端進行模擬信號調(diào)理和數(shù)字信號轉(zhuǎn)換； 步驟102，信號保存，由聲信號采集儲存模塊對聲音數(shù)字信號進行保存； 步驟103，信號分析，由分析診斷模塊的頻譜分析診斷模塊作頻譜分析，由小波分析診斷模塊作小波分析，由心理聲學(xué)分析診斷模塊作心理聲學(xué)分析； 步驟104，異響故障特征提取，三個分模塊分別通過頻譜參量、能量參量和心理聲學(xué)參量來提取異響故障特征； 步驟105，異響故障判斷診斷，三個分模塊分別將步驟104提取的異響故障特征與各模塊中預(yù)設(shè)的相應(yīng)故障特征閾值進行比較，若在故障特征閾值范圍內(nèi)為正常機，否則為異響機；步驟106，診斷結(jié)果輸出、保存。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的發(fā)動機異響故障在線診斷方法，其特征在于:在步驟101的聲信號采集完成后進行轉(zhuǎn)速復(fù)檢和發(fā)動機工況判定，若判定發(fā)動機處于怠速工況則進入步驟102，否則轉(zhuǎn)入步驟100。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的發(fā)動機異響故障在線診斷方法，其特征在于:所述心理聲學(xué)參量包括 響度、粗糙度、尖銳度和抖動強度。
【文檔編號】G01H17/00GK103558029SQ201310499436
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2013年10月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月22日
【發(fā)明者】楊振冬, 楊誠, 謝德云, 段偉兵, 劉侃 申請人:重慶建設(shè)摩托車股份有限公司