[發明專利]動力系統損壞分析與控制系統

在審

• 申請號: 202010118913.9
• 申請日: 2020-02-26
• 公開（公告）號: CN111624974A
• 公開（公告）日: 2020-09-04
• 發明（設計）人: S·沙博內爾;F·隆巴爾德
• 申請（專利權）人: 卡特彼勒公司
• 主分類號: G05B23/02
• 分類號: G05B23/02
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 萬軍偉;吳鵬

公開了一種損壞分析和控制系統。示例性過程可以包括接收與動力系統的操作時段相關聯的測量值數據組。測量值數據組可以標識動力系統在操作時段期間在操作狀態下的頻率，并且測量值數據組可以標識與操作狀態相關聯的損壞測量值的頻率。該過程可以包括使用損壞模型和測量值數據組來確定動力系統操作時段期間操作狀態的損壞分值。該過程可以包括確定損壞分值滿足與損壞模型相關聯的閾值損壞分值，并且基于滿足閾值損壞分值的損壞分值執行與動力系統相關聯的動作。

技術領域

本發明總體上涉及動力系統，并且更具體地涉及用于動力系統的損壞分析和控制。

背景技術

操作發動機(例如動力系統的發動機)總體上涉及耐久性和性能之間的折衷。例如，越充分地操作發動機從而實現更高的性能，相對于較不充分地操作的發動機和/或操作以實現更低性能的發動機而言，則更可能以較快的速率(或喪失耐久性)損壞發動機。對發動機的累積性損壞減少了發動機的壽命。在先前的技術中，可以經由損壞模型連續地監測發動機，以檢測損壞，從而確定發動機的操作狀態和對發動機的相應損壞。然而，當這樣的損壞模型以相對高的頻率重復地分析操作狀態和損壞時，會出現問題，因為消耗了相對大量的計算資源(例如，處理資源和/或存儲器資源)，防止系統(例如，發動機控制模塊(ECM))能夠監測和/或控制發動機的其他方面。在另一方面，當這樣的損壞模型以相對低的頻率分析損壞時，會出現另外的問題，因為這樣的損壞模型在可預測性或確定累積性損壞方面喪失準確性，和/或可能在對發動機的損壞水平已經達到毀壞性水平或降低發動機壽命的水平之后檢測對發動機的損壞。

在2017年10月31日授予Commenda等人的美國專利號9,803,756(“'576專利”)中的一種方法描述了預測校準值。具體地，'576專利公開了一種用于預測車輛的校準值的系統。該系統被配置成接收針對車輛的部件的多個訓練數據組。每個訓練數據組包括一個或多個訓練輸入和一個或多個相應的訓練輸出。該系統還被配置成基于多個訓練數據組自動開發預測模型。該系統進一步被配置成接收輸入數據組并使用預測模型基于輸入數據組確定預測校準值。

雖然'576專利的系統描述了使用訓練數據組來預測校準值，但是'576專利的系統沒有提供這樣一種系統，即在使用接收到的針對操作狀態的損壞測量值來確定對發動機的損壞量的同時降低確定對發動機的損壞的頻率的系統。

本發明的損壞控制系統解決了一個或多個上述問題和/或本領域中的其他問題。

發明內容

根據一些實施方式，方法可以包括在發動機的操作時段期間接收與該發動機相關聯的操作參數組的操作測量值；基于該操作測量值標識發動機在操作時段期間的操作狀態；接收針對與發動機相關聯的損壞參數的損壞測量值，其中損壞測量值與在操作時段期間在操作狀態下的發動機相關聯；將這些損壞測量值以針對操作狀態的損壞分布存儲，其中損壞分布被配置成基于發動機在操作狀態下來存儲這些損壞測量值；經由損壞模型并且基于損壞分布來確定在操作時段期間與操作狀態相關聯的損壞分值，其中損壞模型被配置成基于發動機在操作時段期間在操作狀態下的時間量和損壞測量值來確定損壞分值；以及基于損壞分值配置一個或多個控制裝置以基于該損壞分值控制發動機。

根據一些實施方式，裝置可以包括存儲器；以及通信地耦合到存儲器的一個或多個處理器，用于：在發動機的操作時段期間接收與發動機相關聯的測量值組，其中這些測量值組包括操作測量值組和損壞測量值組；基于操作測量值組標識在操作時段期間發動機的操作狀態；對于每個測量值組，將對應的損壞測量值組與對應的操作測量值組存儲在數據結構中，其中該數據結構被配置成存儲針對發動機的操作狀態的損壞分布，其中針對這些操作狀態的這些損壞分布是基于針對這些操作狀態的這些損壞測量值組；基于損壞模型和損壞分布，確定在操作時段期間發動機的操作狀態的損壞分值；以及配置一個或多個控制裝置以基于損壞分值控制發動機。