[发明专利]利用振动信号检测发动机的轴承损伤的方法

说明书

本发明涉及利用振动信号检测发动机的轴承损伤的方法。一种利用振动信号检测发动机的轴承损伤的方法可以包括：将通过安装在车辆发动机一侧的振动传感器检测到的发动机的振动信号分离为燃烧爆震产生的振动信号和安装在曲柄销与连杆之间的轴承的振动信号；通过信号处理滤波器从轴承的振动信号中提取预定固有频带的信号；在发动机运行期间，确定在预定的发动机状态条件下的轴承的振动信号是否高于预定的轴承损伤阈值，以检测轴承的损坏；确认轴承已经损伤。

与相关申请的交叉引用

本申请要求2019年6月25日提交的韩国专利申请No.10-2019-0075915的优先权和权益，上述申请的全部内容通过引用结合于此。

技术领域

本发明涉及一种利用振动信号检测发动机的轴承损伤的方法，该方法在即使没有用于直接检测轴承损伤的传感器的情况下，也能够对安装在车辆上的发动机发出的振动信号进行处理，从而检测轴承的损伤。

背景技术

本部分中的陈述仅仅提供与本发明相关的背景信息，并不构成现有技术。

在车辆的发动机中，各种部件在相互联接的状态下运行，并且轴承安装在每一部件经联接以运行的部分上，以减少摩擦。

图1示出了连杆11和曲轴12彼此联接的部分。连杆11的较大端部被固定以围绕曲轴12的曲柄销12b，轴承13设置在连杆11的较大端部与曲柄销12b之间。曲轴12通过曲柄轴颈12a支撑在汽缸体上，连杆11的较小端部与活塞14连接。此外，在连杆11的较大端部与曲柄销12b之间加注有发动机机油，以减少运行时连杆11的较大端部与曲柄销12b之间的摩擦。在正常状态下(参见图1)，轴承13和曲柄销12b之间的间隙很小，并且两者之间形成油膜，使得噪声和振动很小。

但是，如果发动机在异常情况下(例如，异物流入、机油不足、连杆轴颈处理状态不佳等)处于长期耐久状态(参见图2)，当发动机在轴承13已经磨损和损坏的状态下持续运行时，轴承13和曲柄销12b之间的间隙G增大，并且发动机运行时连杆11和曲柄销12b的撞击会导致噪声和振动产生。

如果这种状态继续，如图3所示，轴承13会卡住曲柄销12b，从而阻止机油被供应至连杆11的较大端部与曲柄销12b之间。如上所述，当发动机在连杆11中的轴承13已经损坏的状态下运行时，卡滞会继续发展并且金属会接触到轴承13、连杆11的较大端部等等，从而产生超出正常范围的噪声和振动。此外，还会出现轴承13等损坏的现象。

当轴承13损坏时，摩擦阻力的增加会导致车辆的发动机失速现象。也就是说，当轴承13损坏时，摩擦阻力的增加会导致发动机的输出降低，并且当操作油门踏板进行补偿时，发动机的RPM会增加。然而，发动机的RPM的增加导致重复恶性循环，再次增加安装轴承13的部分的摩擦阻力。此时，摩擦部分的温度由于摩擦阻力的增加而升高，从而随着轴承13的温度升高加速卡滞，进而损坏与轴承13相邻的部件，即连杆11和曲柄销12b。

如上所述，当轴承13发生卡滞时，会导致发动机的整体问题，从而发生例如发动机失速的问题，这种问题无法仅通过修理或更换任一个部件来解决，而是需要维修或更换整个发动机。

发明内容

本发明提供一种用于检测发动机的轴承损伤的方法，该方法通过分离发动机发出的振动信号来进行处理，并且在监视该信号时，即使不添加单独的硬件，利用振动信号而在超过预定次数的振动被输入时确认出轴承损伤。