[发明专利]柴油机、柴油机后处理故障检测系统及方法

说明书

本发明属于发动机技术领域，具体涉及一种柴油机、柴油机后处理故障检测系统及方法。柴油机后处理故障检测方法包括以下步骤：获取柴油机后处理系统的历史数据；根据所述历史数据，采用典型相关分析法建立典型相关分析模型，计算故障相关变量阈值获取柴油机后处理系统的当前数据；根据所述当前数据，采用典型相关分析法建立典型相关分析模型，计算故障相关变量实际值T²；比较故障相关变量阈值与故障相关变量实际值T²；根据故障相关变量实际值T²不小于故障相关变量阈值判定柴油机后处理系统发生故障。本实施例的方法，基于柴油机实际运行状态数据，建立数据驱动的故障检测模型，能够提高柴油机故障检测的准确行和通用性。

技术领域

本发明属于发动机技术领域，具体涉及一种柴油机、柴油机后处理故障检测系统及方法。

背景技术

柴油机是燃料利用率高、热效率高、功率大的往复式内燃机，广泛应用于汽车、船舶、发电机等机械系统。

目前的柴油机主要由机体、曲柄连杆机构、配气机构、燃料供给系统、润滑系统、冷却系统、启动系统、后处理系统等组成，集成化和复杂化的设计进一步提高了发动机的性能，但零部件的复杂性也带来了更多的安全隐患，特别是操作人员的生命安全和日益严重的污染问题。

因此，柴油机的故障和排放异常检测变得越来越重要，成为学术研究和工业应用的关键问题之一。

在过去的几十年里，各种故障诊断方法如支持向量机、灰色目标理论、统计方法、专家系统等常常被用于柴油机故障诊断领域。这些技术通过捕捉柴油机的热参数变化、润滑油样品含量变化和振动信号变化来检测柴油机的故障。以上故障诊断方法，要么需要对参数高精度的监测，测量难度大；要么所构建的模型适用范围较小；要么需要经验丰富的技术人员进行数据分析，占有较高的时间和人力成本，实时性和检测效率不高。

目前，柴油机的检测方法大多基于台架测试和仿真数据，没有充分考虑实际环境的复杂性和实际运行过程中各部件之间的耦合性，在实际应用中会导致故障监测效果不理想。

由于信息处理技术的发展和新型传感器的应用，柴油机的监测数据越来越多，例如转速、扭矩、燃油消耗量、排气温度、进气温度、进气压力和后处理系统相关变量。

基于数据驱动方法不要求具体的解析模型和丰富专家知识，能够直接利用过程中可获取的状态变量数据，通过提取数据中的特征信息，就能对系统的运行状态进行故障检测。

因此，基于柴油机高维实际运行状态数据，建立数据驱动的故障检测模型对提高柴油机故障监测的准确性及通用性具有重要意义。

发明内容

本发明的目的是至少解决现有的柴油机后处理故障检测准确性差的问题。该目的是通过以下技术方案实现的：

本发明第一方面提出了柴油机后处理故障检测方法，柴油机后处理故障检测方法包括以下步骤：

获取柴油机后处理系统的历史数据；

根据所述历史数据，采用典型相关分析法建立典型相关分析模型，计算故障相关变量阈值

获取柴油机后处理系统的当前数据；

根据所述当前数据，采用典型相关分析法建立典型相关分析模型，计算故障相关变量实际值T²；

比较故障相关变量阈值与相关变量实际值T²；

根据故障相关变量实际值T²不小于故障相关变量阈值判定柴油机后处理系统发生故障。