ES2236665T3 - Metodo de diagnosis de un sistema generador de aire comprimido de un vehiculo. - Google Patents

Metodo de diagnosis de un sistema generador de aire comprimido de un vehiculo.

Info

Publication number
ES2236665T3
ES2236665T3 ES03103310T ES03103310T ES2236665T3 ES 2236665 T3 ES2236665 T3 ES 2236665T3 ES 03103310 T ES03103310 T ES 03103310T ES 03103310 T ES03103310 T ES 03103310T ES 2236665 T3 ES2236665 T3 ES 2236665T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
compressed air
data elements
pressure
temperature
database
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
ES03103310T
Other languages
English (en)
Inventor
Marco Mauro
Maria Paola Bianconi
Andrea c/o C.R.F. Fortunato
Mario c/o C.R.F. Gambera
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Centro Ricerche Fiat SCpA
Original Assignee
Centro Ricerche Fiat SCpA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Centro Ricerche Fiat SCpA filed Critical Centro Ricerche Fiat SCpA
Application granted granted Critical
Publication of ES2236665T3 publication Critical patent/ES2236665T3/es
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B49/00Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00
    • F04B49/06Control using electricity
    • F04B49/065Control using electricity and making use of computers

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Control Of Positive-Displacement Pumps (AREA)
  • Testing And Monitoring For Control Systems (AREA)
  • Vehicle Body Suspensions (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Measuring Fluid Pressure (AREA)

Abstract

Un método de diagnosis de un sistema generador de aire comprimido de un vehículo, que comprende las operaciones de: - adquirir (110, 120) varios elementos de datos funcionales asociados con el funcionamiento del sistema generador de aire comprimido entre la activación del sistema y la subsiguiente desactivación del mismo; - tratar los elementos de datos funcionales adquiridos y acumular los elementos de datos para crear al menos una base de datos; y - examinar (170) la situación de los elementos de datos en la mencionada base de datos para determinar situaciones de fallo y/o de fallo potencial del citado sistema generador de aire comprimido.

Description

Método de diagnosis de un sistema generador de aire comprimido de un vehículo.
El presente invento se refiere a un método de diagnosis de un sistema generador de aire comprimido de un vehículo.
Se conocen sistemas generadores de aire comprimido en los que un compresor, accionado por un motor eléctrico o por un motor de combustión, suministra aire comprimido a un depósito, donde se almacena para ser utilizado por diversos sistemas neumáticos del vehículo, por ejemplo, suspensiones neumáticas, actuadores neumáticos de componentes del vehículo, etc. Un sistema generador de aire comprimido es conocido, por ejemplo, a partir de la memoria descriptiva de la patente norteamericana 6.089.831.
Como también es sabido, el envejecimiento y el desgaste del compresor y/o de los miembros que gobiernan el flujo de aire y/o el almacenamiento y/o el uso del mismo, son responsables de una notable falta de eficacia del sistema.
Existe, por tanto, la demanda de un método que sea capaz de determinar, de forma completamente automática, un fallo del sistema y que, también, permita determinar el gradual deterioro del sistema con el fin de predecir con suficiente anticipación un fallo del sistema.
De acuerdo con el presente invento, se proporciona un método de diagnosis del sistema generador de aire comprimido de un vehículo, caracterizado porque comprende las operaciones de adquirir varios elementos de datos funcionales asociados con el funcionamiento del sistema generador de aire comprimido, entre la puesta en marcha y la subsiguiente desconexión del sistema; tratar los elementos de datos funcionales adquiridos y acumular los elementos de datos para crear, al menos, una base de datos; y examinar la situación de los elementos de datos en la mencionada base de datos con el fin de determinar situaciones de fallo y/o de fallo potencial del citado sistema generador de aire comprimido.
Se describirá, a modo de ejemplo, una realización preferida, no limitativa, del invento, haciendo referencia a los dibujos adjuntos, en los que:
la Figura 1 muestra una gráfica de flujo funcional del método de acuerdo con el presente invento;
la Figura 2 muestra una primera base de datos utilizada en el método de acuerdo con el presente invento;
la Figura 3 ilustra una variante del método de acuerdo con el presente invento;
la Figura 4 representa una segunda base de datos utilizada en el método de acuerdo con el presente invento.
La Figura 1 muestra las operaciones realizadas de acuerdo con una primera realización del método según el presente invento para la diagnosis del sistema generador de aire comprimido de un vehículo, en particular un vehículo industrial (por ejemplo, un autobús).
Para comenzar, un bloque 100 determina si el sistema generador de aire comprimido está activado. Si no lo está (sistema desactivado), el bloque 100 permanece en espera; en caso contrario (sistema activado), el bloque 100 da paso a un bloque 110.
En el bloque 110 se adquieren y almacenan en memoria, las siguientes magnitudes:
\bullet
la velocidad \omega_{comp} del compresor del sistema generador de aire comprimido;
\bullet
la temperatura T_{aire} del aire comprimido;
\bullet
una temperatura asociada con el funcionamiento del compresor, en particular la temperatura T_{agua} del fluido (agua) de refrigeración del compresor o la temperatura del cuerpo del compresor.
El bloque 110 va seguido por un bloque 120, en el que se calcula la diferencia de temperatura \DeltaT entre la temperatura T_{aire} del aire comprimido y la temperatura T_{agua} del fluido (agua) de refrigeración del compresor, es decir:
\Delta T = T_{aire} - T_{agua}
El bloque 120 va seguido por un bloque 125, en el que se forma una estructura de datos en la que se determinan, y se almacenan en memoria, estados operativos S(\DeltaT, \omega_{comp}) del sistema generador de aire comprimido en función del valor calculado para \DeltaT y de la velocidad \omega_{comp} del compresor.
La estructura de datos guarda también en memoria el período de tiempo Ts que se mantiene el sistema generador de aire comprimido en cada estado operativo S(\DeltaT,(\omega_{comp}).
Por ejemplo, la base de datos puede representarse en forma de diagrama de coordenadas cartesianas X-Y - Figura 2 - en el que cada traza corresponde a un estado operativo; y el diámetro de la traza muestra durante cuanto tiempo se registra el estado operativo, es decir, cuanto tiempo se mantiene el sistema generador de aire comprimido en ese estado operativo particular.
El bloque 125 va seguido por el bloque 130, en el que se determina si el sistema generador de aire comprimido ha sido desactivado. Si no ha sido así (sistema activo y en funcionamiento), el bloque 130 devuelve al bloque 110; de lo contrario (sistema desactivado y bloqueado), el bloque 130 da paso a un bloque 170 de diagnosis.
Al salir del bloque 130 se calcula (bloque 140, entre los bloques 130 y 170), también, el tiempo total de marcha, Tmarcha (medido en segundos, minutos u horas) que transcurre entre la activación y la desactivación del sistema generador de aire comprimido, que es igual a la suma de los períodos de tiempo transcurrido en los distintos estados operativos registrados.
Los estados operativos son, así, almacenados en memoria y acumulados en diferentes bandas de condiciones de funcionamiento (ilustrado mediante una retícula en la Figura 2).
Alternativamente, o además, en oposición al período de tiempo transcurrido en cada estado operativo, puede almacenarse también en memoria el porcentaje del tiempo de marcha total Tmarcha que se ha empleado en ese estado operativo particular.
Cuando se desactiva el sistema generador de aire comprimido, la estructura tridimensional de datos contiene, así, los períodos de tiempo transcurridos en los diversos estados operativos registrados.
Períodos de marcha repetidos del sistema generan una base de datos que contiene todos los estados en que ha estado funcionando el sistema.
De acuerdo con el presente invento, en el bloque 170 se comprueba, periódicamente, la base de datos que contiene todas las estructuras de datos acumuladas, para determinar cualquier situación de fallo.
Para tal fin, el mapa diagramático X-Y (Figura 2) muestra varias regiones de calibrado, incluyendo:
\bullet
una región de alarma Z1;
\bullet
una región de pre-alarma, Z2; y
\bullet
una región Z3 de funcionamiento normal o seguro.
Las regiones Z1, Z2 y Z3 del diagrama X-Y pueden calibrarse en función de las características del sistema generador de aire comprimido.
La comprobación, por parte del bloque 170, puede llevarse a cabo de tres formas:
\bullet
comprobando la estructura de datos al término de cada ciclo operativo del sistema generador de aire comprimido con el fin de determinar fallos instantáneos (por ejemplo, la situación de, al menos, un estado operativo en la región de alarma Z1);
\bullet
comprobando las estructuras de datos de varios ciclos operativos del mismo sistema, a fin de determinar un deterioro gradual (por ejemplo, la migración de estados operativos acumulados desde la región Z3 de funcionamiento normal hasta las regiones Z1 y Z2;
\bullet
comparando las estructuras de datos de diferentes sistemas generadores de aire comprimido para determinar anomalías en un sistema con respecto a los otros que se toman como referencia.
Puede establecerse un funcionamiento defectuoso del sistema sobre la base de diversos criterios, que incluyen:
\bullet
un período de tiempo en estado operativo en la región de alarma Z1 superior a un valor máximo dado;
\bullet
la migración de los períodos de tiempo en estado operativo hacia la región de alarma Z1;
\bullet
el patrón de estados operativos de un sistema difiere del de otros varios sistemas.
En el método alternativo ilustrado en la Figura 3, un bloque 200 determina si el sistema generador de aire comprimido está activado. Si no lo está (sistema desactivado), el bloque 200 se mantiene en espera; en caso contrario (sistema activado), el bloque 200 da paso a un bloque 210.
En el bloque 210 se determina si la presión P_{aire} del aire comprimido generado por el sistema tiene un valor superior a un valor S1 de umbral de presión, es decir:
P_{aire} > S1
Si no es así (P_{aire} < S1), el bloque 210 devuelve al bloque 200; de lo contrario (P_{aire} > S1), el bloque 210 da paso a un bloque 220.
Dicho de otro modo, el sistema se mantiene en el bucle entre los bloques 200-210 hasta que la presión del aire comprimido generado por el sistema aumenta lo suficiente para alcanzar el valor de umbral S1.
En el bloque 220 se determina el patrón de tiempos de la presión P_{aire} que, como es sabido, tiene un patrón de tiempos sinusoidal, sustancialmente alternante, en el que los picos de presión se alternan con regiones de menor presión (valles).
Más específicamente, en el bloque 220 se determina cuando la presión P_{aire} registrada supera un segundo valor de umbral, S2, y cuando cae por debajo de un tercer valor de umbral, S3, de preferencia menor que el segundo valor de umbral, S2.
El bloque 220 va seguido por un bloque 230, en el que se determina si el sistema generador de aire comprimido ha sido desactivado. Si no es el caso (sistema activado), el bloque 230 devuelve al bloque 220; en caso contrario (sistema desactivado), el bloque 230 va seguido por un bloque 240 en el que se determina Tmarcha entre la activación (bloque 200) y la desactivación (bloque 230) del sistema, es decir, el tiempo Tmarcha que el sistema generador de aire comprimido ha estado activo de manera continuada, realizando así un ciclo operativo completo.
El bloque 240 va seguido por un bloque 250 en el que se calcula la frecuencia F_{S2} con que se presentan valores de presión superiores al umbral S2, es decir, se determina la relación entre el número de veces que la presión P_{aire} supera el umbral S2 y el tiempo Tmarcha que el sistema generador de aire comprimido ha estado activo de manera continuada.
En el bloque 250 se calcula, también, la frecuencia F_{S3} con que los valores de la presión se han encontrado por debajo del umbral S3, es decir, se determina la relación entre el número de veces que la presión P_{aire} está por debajo del umbral S2 y el tiempo Tmarcha que el sistema generador de aire comprimido ha estado activo de manera continuada.
El bloque 250 va seguido por un bloque 260, en el que para cada ciclo operativo examinado, se almacena en memoria el respectivo valor F_{S2} de la frecuencia con que los valores de la presión se han encontrado por encima del umbral S2.
Se constituye así una primera base de datos bidimensional (Figura 4) que puede representarse en forma de diagrama cartesiano, cuyo eje X muestra sucesivos ciclos operativos y cuyo eje Y muestra los valores de la frecuencia F_{S2} asociados con cada ciclo.
En el bloque 260 se guarda también en memoria, para cada ciclo operativo examinado, el respectivo valor F_{S3} de la frecuencia con que los valores de la presión se han encontrado por debajo del umbral S3.
Se constituye así una segunda base de datos bidimensional, que puede representarse en forma de diagrama cartesiano, cuyo eje X muestra sucesivos ciclos operativos y cuyo eje Y muestra los valores de la frecuencia F_{S3} asociados con cada ciclo.
De acuerdo con el presente invento, un procedimiento independiente de las operaciones realizadas en los bloques 200-260, e indicado mediante un bloque 270 en la Figura 3, comprueba periódicamente una o ambas bases de datos para determinar cualesquiera situaciones de fallo.
Puede establecerse un funcionamiento defectuoso del sistema generador de aire comprimido sobre la base de varios criterios, que incluyen:
\bullet
valores de frecuencia F_{S2} y F_{S3} mayores que los valores superiores de prealarma y de alarma;
\bullet
valores de frecuencia F_{S2} y F_{S3} menores que los valores inferiores de prealarma y de alarma;
\bullet
migración de los valores de frecuencia F_{S2} y F_{S3} hacia los valores de prealarma y de alarma.
Los valores de prealarma y de alarma pueden ser calibrados.
El método de acuerdo con el presente invento permite, por tanto, determinar de forma completamente automática una situación de fallo del sistema generador de aire comprimido.

Claims (9)

1. Un método de diagnosis de un sistema generador de aire comprimido de un vehículo, que comprende las operaciones de:
-
adquirir (110, 120) varios elementos de datos funcionales asociados con el funcionamiento del sistema generador de aire comprimido entre la activación del sistema y la subsiguiente desactivación del mismo;
-
tratar los elementos de datos funcionales adquiridos y acumular los elementos de datos para crear al menos una base de datos; y
-
examinar (170) la situación de los elementos de datos en la mencionada base de datos para determinar situaciones de fallo y/o de fallo potencial del citado sistema generador de aire comprimido.
2. Un método como se reivindica en la reivindicación 1, en el que dicha operación de adquisición de elementos de datos funcionales asociados con el funcionamiento del sistema generador de aire comprimido comprende la operación de adquirir:
\bullet
la velocidad \omega_{comp} del compresor del sistema generador de aire comprimido;
\bullet
la temperatura T_{aire} del aire comprimido; y
\bullet
una temperatura asociada con el funcionamiento del compresor, en particular la temperatura T_{agua} del fluido de refrigeración del compresor o la temperatura del cuerpo del compresor.
3. Un método como se reivindica en la reivindicación 2, en el que dicha operación de adquisición de elementos de datos funcionales comprende calcular la diferencia de temperatura \DeltaT entre dicha temperatura T_{aire} del aire comprimido y dicha temperatura (T_{agua}) asociada con el funcionamiento del compresor: \DeltaT = T_{aire} - T_{agua}.
4. Un método como se reivindica en la reivindicación 3, en el que dicha operación de acumulación comprende formar una estructura de base de datos en la que se almacenan en memoria varios estados operativos, cada uno de ellos definido en función del valor de la diferencia (\DeltaT) de temperatura calculada y en función de la velocidad \omega_{comp} adquirida.
5. Un método como se reivindica en la reivindicación 1, en el que dicha operación de adquisición de elementos de datos funcionales comprende los pasos de:
-
adquirir (220) el patrón de tiempos de la presión (P_{aire}) del aire comprimido generado por dicho sistema, teniendo dicha presión (P_{aire}) un patrón de tiempos alternante, en el que picos de presión alternan con regiones de baja presión;
-
determinar la relación existente entre dicha presión y, al menos, un valor de umbral (S2, S3) de la presión;
-
repetir (230) dicho paso (220) de adquisición del patrón de tiempos de la presión para un ciclo de trabajo del citado sistema comprendido entre una activación (200) y una desactivación (230) del sistema;
-
calcular (250) la relación existente entre el número de veces que, en un ciclo, la presión P_{aire} adquirida adopta una relación predeterminada con respecto a dicho valor (S2, S3) de umbral y el tiempo Tmarcha que ha estado activo el sistema generador de aire comprimido;
-
almacenar en memoria (260), para cada ciclo operativo, el respectivo valor calculado para la relación a fin de crear dicha base de datos.
6. Un método como se reivindica en la reivindicación 5, en el que dicho paso (220) de adquisición del patrón de tiempos de la presión está precedido por un paso de inicialización (210, 220) hasta que la presión generada por el sistema alcanza un valor de umbral mínimo (S1).
7. Un método como se reivindica en una de las reivindicaciones anteriores, en el que dicha operación de examinar la situación de los elementos de datos acumulados en la mencionada base de datos, comprende los pasos de:
-
definir, en la citada base de datos, diferentes regiones (Z1, Z2, Z3) correspondientes a diferentes estados operativos de dicho sistema generador de aire comprimido; y
-
determinar la situación de los citados elementos de datos en dichas regiones.
8. Un método como se reivindica en la reivindicación 7, en el que dicha operación de examinar la situación de los elementos de datos en la mencionada base de datos, comprende el paso de determinar cuando se supera un valor de tiempo máximo asociado con un estado operativo adquirido situado en una región de alarma (Z1).
9. Un método como se reivindica en la reivindicación 8, en el que dicha operación de examinar la situación de los elementos de datos en la mencionada base de datos, comprende el paso de determinar la migración de dichos estados operativos hacia una región de alarma.
ES03103310T 2002-09-06 2003-09-05 Metodo de diagnosis de un sistema generador de aire comprimido de un vehiculo. Expired - Lifetime ES2236665T3 (es)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IT000781A ITTO20020781A1 (it) 2002-09-06 2002-09-06 Metodo di diagnosi di un impianto per la generazione di
ITTO20020781 2002-09-06

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2236665T3 true ES2236665T3 (es) 2005-07-16

Family

ID=31726562

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES03103310T Expired - Lifetime ES2236665T3 (es) 2002-09-06 2003-09-05 Metodo de diagnosis de un sistema generador de aire comprimido de un vehiculo.

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20040117080A1 (es)
EP (1) EP1398505B1 (es)
AT (1) ATE290167T1 (es)
DE (1) DE60300358T2 (es)
ES (1) ES2236665T3 (es)
IT (1) ITTO20020781A1 (es)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112879266B (zh) * 2021-02-08 2022-07-19 中车株洲电力机车有限公司 一种城轨车辆压缩机控制方法及控制系统

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB9023422D0 (en) * 1990-10-27 1990-12-12 Air Technology Limited Compressor monitoring system
US6026784A (en) * 1998-03-30 2000-02-22 Detroit Diesel Corporation Method and system for engine control to provide driver reward of increased allowable speed
DE19515895A1 (de) * 1995-04-29 1996-10-31 Bosch Gmbh Robert Druckluft-Versorgungseinrichtung für Fahrzeug-Druckluftanlagen sowie Verfahren zum Steuern der Druckluft-Versorgungseinrichtung
US5680767A (en) * 1995-09-11 1997-10-28 General Electric Company Regenerative combustor cooling in a gas turbine engine
US6138081A (en) * 1998-04-09 2000-10-24 Cmr Technologies, Inc. Data acquisition system and method for monitoring gas turbine engine testing
DE19835638A1 (de) * 1998-08-06 2000-02-17 Knorr Bremse Systeme Elektronische Druckluftaufbereitungsanlage
US6438484B1 (en) * 2001-05-23 2002-08-20 General Electric Company Method and apparatus for detecting and compensating for compressor surge in a gas turbine using remote monitoring and diagnostics

Also Published As

Publication number Publication date
DE60300358T2 (de) 2006-04-06
EP1398505A2 (en) 2004-03-17
DE60300358D1 (de) 2005-04-07
ITTO20020781A1 (it) 2004-03-07
EP1398505A3 (en) 2004-03-31
EP1398505B1 (en) 2005-03-02
ATE290167T1 (de) 2005-03-15
US20040117080A1 (en) 2004-06-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2650983T3 (es) Método para determinar componentes defectuosos en un sistema
JP3945496B2 (ja) ターボチャージャの疲労故障診断方法及び装置
ES2653540T3 (es) Dispositivo y procedimiento para la vigilancia de un freno magnético en vehículos ferroviarios
ES2435843T3 (es) Procedimiento para la detección de daños en engranajes
ES2236665T3 (es) Metodo de diagnosis de un sistema generador de aire comprimido de un vehiculo.
JP6706826B2 (ja) 判定プログラム、判定方法および情報処理装置
CN107884214A (zh) 一种列车走行部部件故障多参数综合决策方法及装置
JP6402551B2 (ja) ターボチャージャの疲労故障診断方法及びターボチャージャの疲労故障診断装置
CA2344908A1 (en) Model based fault detection and diagnosis methodology for hvac subsystems
ES3063094T3 (en) Method for determining the vibration behavior of an electric motor
JP2018001997A (ja) 空制システム異常判定装置、空制システム、空制システム異常判定方法およびプログラム
CN104468176A (zh) 用于控制器局域网络中的故障检测的方法和装置
US20170138723A1 (en) Systems and methods for monitoring components
SE1300126A1 (sv) En metod och en apparat för att prediktera tillståndet hos en maskin eller en komponent hos maskinen
SE1350706A1 (sv) Förfarande för övervakning av driftstorheter i en förbränningsmotor
WO2014143824A8 (en) Multi-modal fluid condition sensor platform and system thereof
JP2014228471A5 (es)
EP1384869B1 (en) Method of diagnosing a vehicle engine cooling system
ES2245360T3 (es) Procedimiento para supervisar las propiedades de marcha de un vehiculo sobre rieles.
ES2828965T3 (es) Sistema para detectar un fallo en un sistema de aceite lubricante de motor de combustión provisto de una fuente de aceite regulable
ES2367432T3 (es) Procedimiento para vigilar la capacidad de funcionamiento de un aparato de control y dispositivo de diagnóstico.
ES2826348T3 (es) Procedimiento y sistema para el reconocimiento de fallos y la vigilancia de una parte de máquina regulada o controlada electrónicamente
ES2394329B2 (es) Sistema y método de vigilancia de un sistema de desexcitación rápida para máquinas síncronas con excitación indirecta
JP2015518104A (ja) 過渡状態期間における発電装置の不具合の分類および検出
Klausen et al. Novel threshold calculations for remaining useful lifetime estimation of rolling element bearings