动力系统损坏分析与控制系统的制作方法

本发明总体上涉及动力系统，并且更具体地涉及用于动力系统的损坏分析和控制。

背景技术：

操作发动机(例如动力系统的发动机)总体上涉及耐久性和性能之间的折衷。例如，越充分地操作发动机从而实现更高的性能，相对于较不充分地操作的发动机和/或操作以实现更低性能的发动机而言，则更可能以较快的速率(或丧失耐久性)损坏发动机。对发动机的累积性损坏减少了发动机的寿命。在先前的技术中，可以经由损坏模型连续地监测发动机，以检测损坏，从而确定发动机的操作状态和对发动机的相应损坏。然而，当这样的损坏模型以相对高的频率重复地分析操作状态和损坏时，会出现问题，因为消耗了相对大量的计算资源(例如，处理资源和/或存储器资源)，防止系统(例如，发动机控制模块(ecm))能够监测和/或控制发动机的其他方面。在另一方面，当这样的损坏模型以相对低的频率分析损坏时，会出现另外的问题，因为这样的损坏模型在可预测性或确定累积性损坏方面丧失准确性，和/或可能在对发动机的损坏水平已经达到毁坏性水平或降低发动机寿命的水平之后检测对发动机的损坏。

在2017年10月31日授予commenda等人的美国专利号9,803,756(“'576专利”)中的一种方法描述了预测校准值。具体地，'576专利公开了一种用于预测车辆的校准值的系统。该系统被配置成接收针对车辆的部件的多个训练数据组。每个训练数据组包括一个或多个训练输入和一个或多个相应的训练输出。该系统还被配置成基于多个训练数据组自动开发预测模型。该系统进一步被配置成接收输入数据组并使用预测模型基于输入数据组确定预测校准值。

虽然'576专利的系统描述了使用训练数据组来预测校准值，但是'576专利的系统没有提供这样一种系统，即在使用接收到的针对操作状态的损坏测量值来确定对发动机的损坏量的同时降低确定对发动机的损坏的频率的系统。

本发明的损坏控制系统解决了一个或多个上述问题和/或本领域中的其他问题。

技术实现要素：

根据一些实施方式，方法可以包括在发动机的操作时段期间接收与该发动机相关联的操作参数组的操作测量值；基于该操作测量值标识发动机在操作时段期间的操作状态；接收针对与发动机相关联的损坏参数的损坏测量值，其中损坏测量值与在操作时段期间在操作状态下的发动机相关联；将这些损坏测量值以针对操作状态的损坏分布存储，其中损坏分布被配置成基于发动机在操作状态下来存储这些损坏测量值；经由损坏模型并且基于损坏分布来确定在操作时段期间与操作状态相关联的损坏分值，其中损坏模型被配置成基于发动机在操作时段期间在操作状态下的时间量和损坏测量值来确定损坏分值；以及基于损坏分值配置一个或多个控制装置以基于该损坏分值控制发动机。

根据一些实施方式，装置可以包括存储器；以及通信地耦合到存储器的一个或多个处理器，用于：在发动机的操作时段期间接收与发动机相关联的测量值组，其中这些测量值组包括操作测量值组和损坏测量值组；基于操作测量值组标识在操作时段期间发动机的操作状态；对于每个测量值组，将对应的损坏测量值组与对应的操作测量值组存储在数据结构中，其中该数据结构被配置成存储针对发动机的操作状态的损坏分布，其中针对这些操作状态的这些损坏分布是基于针对这些操作状态的这些损坏测量值组；基于损坏模型和损坏分布，确定在操作时段期间发动机的操作状态的损坏分值；以及配置一个或多个控制装置以基于损坏分值控制发动机。

根据一些实施方式，非暂时性计算机可读介质可以存储一个或多个指令，这些指令在由装置的一个或多个处理器执行时使一个或多个处理器：接收与发动机的操作时段相关联的测量值数据组，其中测量值数据组标识发动机在操作时段期间在操作状态下的频率，并且其中测量值数据组标识与操作状态相关联的损坏测量值的频率；使用损坏模型和测量值数据组确定在发动机的操作时段期间操作状态的损坏分值，其中该损坏分值表示根据损坏模型由发动机引起的损坏量，并且其中基于发动机在操作状态下的频率和与操作状态相关联的损坏测量值的频率来确定损坏分值；确定损坏分值满足与损坏模型相关联的阈值损坏分值；以及基于满足阈值损坏分值的损坏分值执行与发动机相关联的动作。

附图说明

图1是本文所述的示例性动力系统的图示。

图2是可以包括在图1的动力系统内的示例性损坏控制系统的图示，如在本文所描述的。

图3和图4是可以由图2的损坏控制系统产生和/或使用的数据组的示例性表示的图示，如在本文所描述的。

图5是与发动机损坏分析和控制相关联的示例性过程的流程图。

具体实施方式

本发明涉及使用损坏控制系统的动力系统的损坏分析和控制。如在本文所描述的，损坏控制系统具有对使用这种损坏控制系统的任何机器的普遍适用性。术语“机器”可以指执行与诸如采矿、建筑、耕作、运输工业或任何其他工业相关联的操作的任何机器。作为一些示例，该机器可以是车辆、反铲装载机、冷刨床、轮式装载机、压实机、伐木归堆机、林业机器、运输机、收割机、挖掘机、工业装载机、钳式装载机、材料搬运机、自动平地机、铺管机、道路取料机、滑移装载机、铲运机、远程装卸机、拖拉机、推土机、拖拉机铲运机、发电机(或用于发电的其他类型的机器)或其他地上设备、地下设备、空中设备或海上设备。此外，一个或多个机具可连接到机器并由动力系统优化器驱动，如在本文所描述的。

图1是本文描述的示例性动力系统10的图示。动力系统10在本文可描述为压缩点火内燃机。然而，动力系统10可以包括任何其他类型的内燃机，诸如火花、激光或等离子点火发动机。动力系统10可以由诸如蒸馏柴油燃料、生物柴油、二甲醚的燃料，诸如氢、天然气、丙烷、醇、乙醇的气体燃料，和/或其任意组合来提供燃料。此外，动力系统10可以在操作(例如，由于发动机缸体中的燃烧)期间消耗一种或多种可消耗资源(例如，燃料(例如，汽油、柴油燃料等)、柴油机排气流体(def)、一种或多种冷却剂、一种或多种润滑剂(例如，油、油脂等)，等)。

动力系统10包括具有多个汽缸14的发动机12(图1的发动机12示出为具有六个汽缸14)。活塞组件可以包括在每个汽缸14内，以在每个汽缸14内形成燃烧室。动力系统10可以包括任何数量的燃烧室，并且燃烧室可以被布置成直列式配置、“v”形配置或任何其他合适的配置。

动力系统10可以包括多个系统。例如，如图1的示例所示，动力系统10可以包括吸气或进气系统16、排气系统18和排气再循环(egr)系统20。进气系统16可以被配置成将空气或空气和燃料混合物(例如，空气和诸如排气的另一气体的混合物)引导到动力系统10中用于随后的燃烧。排气系统18可以将燃烧的副产物排放或释放到动力系统10外部的大气中。egr系统20的再循环回路可以被配置成将一部分排气从排气系统18引导回到进气系统16中用于随后的燃烧。

进气系统16可以包括协作以调节压缩空气并将压缩空气引入汽缸14的多个部件。例如，进气系统16可以包括位于一个或多个压缩机24下游的混合器22或进气歧管。进气系统16进给与各个汽缸14相关联的可变阀致动器26。进气系统16可以包括节流阀、空气冷却器、过滤部件、压缩机旁路部件等。如在本文所描述的，可以根据与动力系统10相关联的确定的损坏水平来控制(例如，由一个或多个控制装置)与进气系统16相关联的各种可调节参数(例如，可控参数或能够由控制装置控制的参数)。例如，可以迭代地执行损坏分析以确定与发动机12的一个或多个部件相关联的损坏水平。此外，损坏水平可以指示(例如，基于损坏水平到可调节参数的一个或多个值的映射)以下中的一个或多个将被控制：将要进入燃烧室的空气压力(例如，通过调节压缩机24中的设置)，以在当空气进入燃烧室时标识空气的正时(例如，通过调节可变阀致动器26的打开正时和/或关闭正时)，以标识进气阀位置(例如，通过调节进气系统16的进气阀的位置)，等。

排气系统18可以包括多个部件，这些部件协作以调节和引导来自汽缸14的排气至大气。例如，排气系统18可以包括排气通道28、由流经排气通道28的排气驱动的一个或多个涡轮机30、位于涡轮机30下游的颗粒收集装置32(诸如，柴油颗粒过滤器(dpf))，以及流体连接在颗粒收集装置32下游的排气后处理装置34(例如，后处理选择性催化还原(scr))。排气系统18可以包括一个或多个旁路部件、排气压缩或限制制动器、衰减装置、附加排气处理装置，等。

涡轮机30可以定位成接收离开动力系统10的排气，并且可以通过共用轴36连接到进气系统16的一个或多个压缩机24以形成涡轮增压器。当离开动力系统10的排气流过涡轮机30并抵靠其叶片膨胀时，涡轮机30可旋转并驱动一个或多个压缩机24以对入口空气加压。

颗粒收集装置32可以是位于涡轮机30下游的dpf，以从动力系统10的排气流中去除颗粒物质。此外，颗粒收集装置32可以包括导电或非导电粗网孔金属或多孔陶瓷蜂窝介质。当排气流过介质时，颗粒可能被介质阻挡并捕获在介质中。随着时间的过去，颗粒可能积聚在介质内，并且如果不考虑的话，可能通过增加排气背压而影响发动机性能。为了最小化背压对发动机性能的影响，收集的颗粒可以通过再生过程被动地和/或主动地去除。当被动再生时，沉积在介质上的颗粒可与催化剂发生化学反应，例如涂覆在颗粒收集装置32上或以其他方式包括在颗粒收集装置32内以降低颗粒的点火温度的贱金属氧化物、熔融盐和/或贵金属。因为颗粒收集装置32可以紧密地位于发动机12的下游(例如，在一个示例中，紧邻涡轮机30的下游)，所以可以控制进入颗粒收集装置32的排气流的温度足够高，以结合催化剂烧掉所捕获的颗粒。当主动再生时，向沉积在过滤介质上的颗粒施加热量以将其温度升高到点火阈值。根据本文描述的其他实施方式，主动再生装置(未示出)，诸如燃料燃烧式燃烧器或电加热器，可以位于颗粒收集装置32附近(例如，在……上游)，以帮助控制颗粒收集装置32的再生。如果需要，可以使用被动和主动再生的组合。

排气后处理装置34可以接收来自涡轮机30的排气并且捕集或转化气流中的特定成分。在一个示例中，排气后处理装置34可以体现为具有位于还原剂喷射器下游的催化剂基底的选择性催化还原(scr)装置。气态或液态还原剂，最常见的是尿素或水和尿素混合物，可以通过还原剂喷射器喷射或以其他方式推进到催化剂基体上游的排气中。当还原剂被吸收到催化剂基底的表面上时，还原剂可以与排气中的nox(no和no2)反应以形成水(h2o)和元素氮(n2)。在一些实施方案中，水解催化剂可以与催化剂基底结合以促进脲均匀分布和转化成氨(nh3)。

根据本发明的其他实施方式，该还原工艺还可以包括氧化催化剂，该氧化催化剂例如可以包括多孔陶瓷蜂窝结构或涂覆有材料(例如贵金属)的金属网基底，该材料催化化学反应以改变排气的组成。例如，氧化催化剂可以包括促进no向no2转化的铂，和/或抑制转化的钒。

排气后处理装置34可能需要脱硫以维持可接受的nox转化率。类似于颗粒收集装置32的再生事件，脱硫事件可能需要增加的排气温度。例如，在脱硫期间将进气阀致动(iva)控制与egr控制解耦可以在这种维护事件期间为排气的热管理提供增强的能力。

与排气系统18相关联的各种可调节参数可以根据与动力系统10(或动力系统10的部件)相关联的确定的损坏水平来控制。例如，损坏水平可以指示以下中的一个或多个将被控制：排气背压阀的打开区域(例如，通过调节排气系统18的背压阀的位置)、通过颗粒收集装置32的质量流(例如，通过经由颗粒收集装置32执行主动和/或被动再生)、排气的压力(例如，通过调节涡轮30下游的排气中的温度和/或压力)等。

egr系统20可以将来自排气系统18的气体重新引导回到进气系统16中用于随后的燃烧。egr是使来自发动机的排气再循环回到进气系统16中以便随后燃烧的过程。再循环排气可降低燃烧室内的氧浓度，同时降低燃烧室内的最大燃烧温度。降低的氧水平可能会减少与存在的氮发生化学反应的机会，并且较低的温度可以减慢导致nox形成的化学过程。如上所述，可以包括冷却器以在气体燃烧之前冷却排气。

当在涡轮增压柴油发动机中使用egr时，待再循环的排气可以在与涡轮增压器相关联的排气驱动涡轮机30的上游被移除。例如，在许多egr应用中，可以从排气通道28转移排气并且经由egr管道38将排气转移到进气系统16。同样地，再循环的排气可以在压缩机24的下游被重新引入进气系统16。系统20可以是外部egr系统和/或可以包括用于实施本文描述的方法的各种特征，诸如主控制阀和旁通阀的系统，以允许发动机控制模块(ecm)40在选定的发动机操作条件期间控制通过egr系统的各种流量。

如在本文所描述的，可以根据对发动机12(或动力系统10的部件)的损坏水平来控制与egr系统20相关联的各种可调节参数。例如，可以迭代地执行损坏分析以确定对发动机12(或动力系统10的部件)的损坏水平。损坏水平可以指示通过egr系统20的排气的质量流将被控制到特定设置(例如，通过调节连接到egr管道38的egr旁通阀等)。

动力系统10包括ecm40。如在本文所描述的，ecm40基于与动力系统10相关联的损坏水平和/或由传感器系统42指示的发动机操作状态来提供动力系统10的控制。ecm40可执行指令以执行各种控制功能和过程来控制动力系统10并自动调节动力系统10的可调参数。ecm40可以包括任何适当类型的发动机控制系统，该发动机控制系统被配置成执行发动机控制功能，使得动力系统10可适当地操作。此外，ecm40还可以控制车辆或机器的另一系统，诸如传动系统、液压系统等。

传感器系统42可以提供与ecm40所使用的各种参数相关联的测量值，以控制动力系统10和/或确定与动力系统10相关联的损坏水平。传感器系统42可以包括物理传感器和/或产生基于计算模型和/或一个或多个测量的参数的感测参数值的任何适当类型的控制系统。感测参数可以包括标识发动机12的操作状态的一个或多个操作参数和/或标识发动机12(和/或动力系统10的部件)的损坏水平或损坏方面的一个或多个损坏参数。

如在本文使用的，感测参数(包括操作参数和/或损坏参数)可以是指由一个或多个传感器(例如，物理传感器、虚拟传感器等)直接测量的和/或估计的那些测量值参数。示例性传感器可以包括温度传感器、速度传感器、化学成分传感器(例如，nox排放传感器)、压力传感器等。感测参数还可以包括可以由物理传感器间接测量的和/或基于物理传感器的读数计算的任何输出参数。如在本文使用的，来自感测参数的测量值可以指与感测参数相关并且指示动力系统10的操作状态和/或与动力系统10相关联的损坏水平的任何值。例如，操作测量值和/或损坏测量值可以与机器参数和/或环境参数相关联，诸如压缩比、涡轮增压器效率、后冷却器特性、温度值、压力值、环境条件、燃料速率、发动机速度等。可以包括测量值作为要提供给与损坏模型的一个或多个损坏参数相关联的一个或多个虚拟传感器的输入。ecm40可以利用损坏模型来确定与动力系统10相关联的损坏水平。

与发动机12的曲轴转角相关联的虚拟传感器可用于确定与发动机12的一个或多个部件(例如，活塞组件、汽缸14等)相关联的损坏水平。虚拟传感器可以利用指示发动机12的曲轴相对于汽缸14的活塞组件的位置的一个或多个物理传感器。如在本文所描述的，一个或多个损坏模型可以被配置成利用这些测量值来确定与动力系统10相关联的损坏水平。例如，损坏模型可以被配置成基于与发动机12的曲轴转角相关联的虚拟传感器来确定对一个或多个汽缸14的损坏水平。如在本文所描述的，可以使用一种或多种其他类型的损坏模型来确定与动力系统10相关联的损坏水平和/或与发动机12的对应部件(例如，零件)相关联的损坏水平。可以指定损坏模型来检测与动力系统10的特定部件相关联的损坏。

传感器系统42可以被配置成与ecm40重合、可以被配置成单独的控制系统，和/或可以被配置成其他控制系统的一部分。此外，ecm40可通过使用计算机软件、硬件或软件和硬件的组合来实施传感器系统42。例如，ecm40可以执行指令以使得传感器系统42的传感器基于损坏模型和/或其他参数来感测和/或生成感测参数(例如，损坏参数)的值。

用户装置44可以包括与接收、生成、存储、处理和/或提供与动力系统10的损坏相关联的信息相关联的一个或多个装置。例如，用户装置44可以包括计算装置，诸如移动电话(例如，智能电话、无线电话等)、计算机或工作站、与动力系统10相关联的机器的操作员站等。用户装置44可以与ecm40分离和/或远离ecm40定位。

在操作中，计算机软件指令可以存储在ecm40中或加载到ecm40。ecm40可执行计算机软件指令以执行各种控制功能和过程来控制动力系统10并自动调节发动机操作参数，诸如燃料喷射正时和燃料喷射压力、一个或多个操作温度、一个或多个质量流等。ecm40可执行计算机软件指令以产生和/或操作传感器系统42，从而提供发动机温度值、发动机压力值、发动机排放值、发动机速度值、致动器或阀位置值，和/或用于监测和/或控制动力系统10的其他参数值。

ecm40还可标识、获得和/或确定与对应于动力系统10的一个或多个操作的状态(例如，由传感器系统42感测)相关联的操作参数，诸如发动机速度、燃料速率或量、喷射正时、进气歧管温度(imat)、进气歧管压力(imap)、进气阀致动(iva)结束、iva正时、进气阀位置喷射空气压力、喷射燃料压力、由发动机传递的扭矩、总燃料喷射量、排气压力、汽缸14点火的数量、氧/燃料摩尔比、环境温度、环境压力(例如，大气压力)、通过颗粒收集装置32的质量流、排气背压阀位置、喷射模式、冷却剂温度、多喷射模式中的总进气质量流、多喷射模式中的停留(例如，喷射之间的时间长度)等。不可调节的参数可以由某些物理传感器，诸如高精度实验室级物理传感器测量，或者由其他控制系统产生。

在图1中，损坏管理装置230(下面结合图2进一步描述)可以包括在ecm40和/或用户装置44内和/或由ecm40和/或用户装置44实施。如上所述，提供图1作为示例。其他示例也是可能的，并且可以不同于结合图1描述的示例。

图2是示例性损坏控制系统200的图示，其中可以实施在本文所描述的系统和/或方法。如图2所示，损坏控制系统200可以包括一个或多个控制装置210(单独称为“控制装置210”并统称为“控制装置210”)、一个或多个传感器220(单独称为“传感器220”并统称为“传感器220”)，以及损坏管理装置230。如图2所示，损坏管理装置230可以包括处理器232、存储器234、损坏监测模块240、损坏分布模块250和损坏控制映射模块260。如在本文所描述的，损坏管理装置230经由处理器232和/或存储器234以硬件实施。

控制装置210可以是ecm40用来控制动力系统10的性能特征的任何类型的装置。例如，控制装置210可以包括能够打开和/或关闭动力系统10内的阀、调节动力系统10内的温度(例如，使用风扇、冷却系统等)、调节动力系统10内的压力等的一个或多个致动器、开关等。

控制装置210可以与一个或多个可调节参数相关联，这些可调节参数可以经由优化过程来优化，如在本文所描述的。例如，用于控制装置210的可调参数的值可以表示或指示控制装置210的设置，诸如致动器的位置、阀打开的时间长度、阀的位置、动力系统10操作的温度、压缩空气和/或燃料的压力等。

传感器220可以包括被配置成测量动力系统10的操作条件的任何类型的传感器。传感器220可以是传感器系统42的传感器，如在本文所描述的。例如，传感器220可以包括温度传感器(例如，用于检测空气、排气、部件、冷却剂等的温度)、位置传感器(例如，用于检测阀、致动器、发动机零件(例如，活塞)等的位置)、速度传感器(例如，检测发动机速度、机器速度等)、压力传感器(例如，检测动力系统10中的空气或排气的压缩的测量)、排放传感器(例如，检测动力系统10的排放水平)等。

传感器220可以与一个或多个感测参数(例如，操作参数和/或损坏参数)相关联，这些感测参数可以用于确定动力系统10的操作状态和/或与动力系统10相关联的损坏水平，如在本文所描述的。例如，传感器220的操作参数和/或损坏参数的值可以表示或指示传感器220的测量值，诸如由温度传感器测量的温度、由位置传感器测量的阀打开和/或关闭的正时、由速度传感器测量的发动机速度、由位置传感器测量的致动器位置。由排放传感器等测量的排放。

损坏管理装置230可以对应于图1的ecm40和/或用户装置44。处理器232以硬件、固件和/或硬件和软件的组合来实施。处理器232是中央处理单元(cpu)、图形处理单元(gpu)、加速处理单元(apu)、微处理器、微控制器、数字信号处理器(dsp)、现场可编程门阵列(fpga)、专用集成电路(asic)或其他类型的处理部件。处理器232包括能够被编程以执行功能的一个或多个处理器。存储器234包括随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)和/或存储供处理器232使用的信息和/或指令(例如，与损坏监测模块240、损坏分布模块250、损坏控制映射模块260等相关联的信息和/或指令)的另一类型的动态或静态存储装置(例如，闪存、磁存储器和/或光存储器)。

损坏监测模块240被配置成确定与动力系统10相关联的损坏水平(或损坏分值)和/或将控制装置210被配置成控制动力系统10。损坏监测模块240可以接收与动力系统10的操作参数和/或损坏参数相关联的测量值。如在本文所描述的，这些操作参数可以指示和/或限定动力系统10(或发动机12)的操作状态，并且这些损坏参数可以根据一个或多个损坏模型来指示与动力系统10相关联的损坏水平。损坏监测模块240可以标识动力系统10的操作参数和/或损坏参数。例如，损坏监测模块240可以基于通信地耦合到损坏管理装置230的传感器220来标识操作参数，和/或可以基于与损坏监测模块240相关联的一个或多个损坏模型来标识损坏参数。操作参数可以包括喷射压力、喷射正时、发动机速度、燃料流量、imap或imat中的一个或多个。

如在本文所描述的，损坏监测模块240可以以由损坏分布模块250保持的损坏分布存储测量值(例如，操作测量值和/或损坏测量值)。例如，损坏监测模块240可以周期性地(例如，每10毫秒(ms)、20ms、50ms等)接收这些测量值并且将这些测量值存储在该分布中。损坏分布可以存储动力系统10的操作时段的测量值。因此，损坏监测模块240可以将动力系统10的操作状态的记录保持在损坏分布内。损坏分布可以基于(例如，由……排序)用操作测量值标识的操作状态来存储测量值。在这种情况下，损坏分布可以存储当动力系统10在这些操作状态下时测量和/或接收的相应损坏测量值。因此，损坏分布模块250可以接收这些测量值、基于操作测量值和/或损坏测量值对这些测量值进行分类，并且将这些操作测量值连同对应的损坏测量值一起以损坏分布存储。如在本文所描述的，损坏分布可以对应于一个或多个操作时段、发动机在该一个或多个操作时段期间的一个或多个操作状态等。

损坏分布模块250可以维护与动力系统10和/或与动力系统10相关联(例如，在相同机器中使用的相同类型和/或类似类型)的一个或多个其他动力系统相关联的历史损坏信息。历史损坏信息可以与由损坏监测模块240和/或损坏分布模块250监测和/或分析的特定损坏参数相关联。历史损坏信息可以包括先前计算的与动力系统10相关联的损坏水平、与一个或多个与动力系统10相关联的其他动力系统相关联的损坏水平、与动力系统10相关联的预期损坏水平。预期的损坏水平可以包括和/或由经验数据确定，该经验数据确定动力系统所经历的与动力系统10具有相对相同的特征的常见或已知的损坏水平(例如，类型、使用率、总使用率、使用类型等)。

根据一些实施方式，操作时段的持续时间可以显著长于从传感器220接收测量值组之间的时段。例如，操作时段的持续时间可以是10秒、20秒、40秒等。因此，操作时段的持续时间(和/或可以分析损坏分布的速率)可以比接收损坏测量值之间的时段长一千倍。这样，当分析测量值的频率较小时，测量值的数量仍然相同。通过基于操作时段期间的操作状态的频率外推某些操作状态的损坏水平，损坏管理装置230可以确定在操作时段期间导致的对动力系统10的损坏量。

如在本文所描述的，损坏模型可用于确定动力系统10、动力系统10的部件等的损坏水平(例如，损坏量、损坏程度等)。损坏水平可以表示动力系统10的使用，动力系统10的部件的劣化等。损坏水平可以指示剩余使用寿命、直到动力系统10经历故障和/或动力系统10的部件发生故障的剩余时段。损坏监测模块240可以利用一个或多个损坏模型来确定与动力系统10的一个或多个相应部件相关联的损坏水平。因此，可以使用与一个或多个损坏模型中的每一个相关联的一个或多个损坏分值来确定对动力系统10的损坏水平。损坏模型可以与特定损坏参数(例如，发动机12的曲轴转角、与动力系统10相关联的温度、与动力系统10相关联的压力等)相关联。此外，损坏参数可以指示动力系统10的特定部件的损坏水平。

损坏监测模块240可以使用损坏模型来确定在操作时段的一个或多个操作状态期间与动力系统10相关联的损坏。在这种情况下，损坏监测模块240可以基于从传感器220接收的操作测量值来标识动力系统10的操作状态。例如，损坏监测模块240可以基于动力系统10的对应操作参数的一个或多个测量值范围来标识动力系统10的操作状态。损坏监测模块240可根据预定时间表(例如，在预定操作时段期满之后)和/或基于特定事件(例如，损坏测量值在阈值损坏测量值范围之外)使用损坏模型。如在本文所描述的，损坏模型可从动力系统10的损坏参数确定一个或多个损坏分值。损坏分值可以表示损坏水平、表示对动力系统10导致的损坏类型，和/或表示动力系统10和/或动力系统10的一个或多个部件的损坏状态。

损坏管理装置230可以在损坏控制映射模块260的控制分布(例如，优化分布)中使用控制装置210的控制值，以在动力系统10的操作期间配置控制装置210的设置。例如，损坏控制映射模块260可以包括用于控制装置210的设置，以基于对动力系统10的特定损坏水平和/或基于对动力系统10的一个或多个部件的特定损坏水平来指示如何配置控制装置。因此，损坏管理装置230可以控制控制装置210以调节控制装置210的设置，从而解决对动力系统10和/或动力系统10的一个或多个部件的确定的损坏。损坏管理装置230可以基于所标识的动力系统10的损坏水平和/或所标识的动力系统10的一个或多个部件的损坏水平，动态地配置控制装置210以被设置为防止对动力系统10的进一步损坏和/或对动力系统10的一个或多个部件的进一步损坏。

损坏管理装置230可以发送与确定的损坏水平相关联的通知。例如，基于损坏监测模块240和/或损坏分布模块250指示动力系统10的损坏水平在特定操作状态下满足阈值，损坏管理装置230可向与动力系统10相关联的机器的操作员发送通知(例如，经由机器的操作员站、经由与操作员相关联的用户装置等)警示操作员损坏水平。在这种情况下，操作员可以修改机器的操作以解决在操作状态中导致的损坏水平(例如，通过避免操作状态)。损坏管理装置230可以向与动力系统10相关联的机器发送控制消息，以使机器改变一个或多个操作。例如，控制消息可防止动力系统10在特定操作状态下操作。以此方式，损坏管理装置230可以基于所确定的损坏水平来执行与动力系统10相关联的一个或多个动作。

以此方式，损坏管理装置230可以利用损坏监测模块240的损坏模型、损坏分布模块250的损坏分布和/或损坏控制映射模块260的设置来监测损坏、确定损坏水平满足阈值，并且基于满足阈值的损坏水平将动力系统10配置成根据一个或多个设置来控制。

提供图2所示的装置的数量和布置作为示例。实际上，可以存在比图2所示的装置更多的装置，更少的装置、不同的装置或不同布置的装置。此外，可以在单个装置内实施图2所示的两个或多个装置，或者可以将图2所示的单个装置实施为多个分布式装置。损坏控制系统200的一组装置(例如，一个或多个装置)可以执行描述为由损坏控制系统200的另一组装置执行的一个或多个功能。

图3是可以由图2的损坏控制系统200生成和/或使用的数据组300的示例性表示的图示。如图3所示，数据组300可以被配置成在操作时段期间发生操作状态(示出为os1、os2、os3和os4)的频率的直方图。

损坏监测模块240可以基于集群中的操作参数的操作测量值来确定操作状态。例如，对于操作时段1，燃料流量的第一测量值组可以在第一速率r1的阈值范围内、燃料流量的第二测量值组可以在第二速率r2的阈值范围内、燃料流量的第三测量值组可以在第三速率r3的阈值范围内，并且燃料流量的第四测量值组可以在第四速率r4的阈值范围内。类似地，操作时段1的操作状态的速度s1、s2、s3和s4可以被标识和/或聚集以指定和/或标识操作状态os1、os2、os3和os4。

如在本文所描述的，损坏模型可以确定针对对应于每个操作状态的一个损坏测量值组的损坏，并且基于在每个操作时段发生的操作状态os1、os2、os3和os4的频率来确定由操作状态导致的总体损坏。

以此方式，损坏管理装置230可以生成、存储和/或利用数据组(例如，以损坏分布)，该数据组基于动力系统10在操作状态下的时间量和/或在操作时段期间在基本上相同的时刻捕获的损坏测量值组(例如，单个损坏测量值组)允许损坏模型确定在操作时段期间在特定操作状态下与动力系统10相关联的损坏水平(例如，或损坏分值)。

如上所述，提供图3作为示例。其他示例也是可能的，并且可以不同于结合图3描述的示例。

图4是可以由图2的损坏控制系统200生成和/或使用的数据组400的示例性表示的图示。如图4所示，数据组400可以被配置成频率的直方图，针对操作状态(示出为os1、os2、os3和os4)以该频率测量损坏测量值。可以将数据组400以针对操作状态的损坏分布作为历史信息存储。例如，数据组400可以是由损坏管理装置230和/或监测类似于动力系统10的动力系统的一个或多个其他损坏管理装置生成的损坏分值的累积。

如图4所示，可以在第一操作状态(os1)下接收各种损坏测量值。基于被监测以产生数据组400的动力系统10或类似于动力系统10的其他动力系统的各种其他特性，各种损坏测量值可以是不同的。如在本文所描述的，与损坏管理装置230相关联的损坏模型可以使用数据组400来确定操作状态的损坏水平(或损坏分值)。损坏模型可以利用和/或将数据组400与一个或多个其他数据组(例如，数据组300、与数据组400相关联的动力系统的特性的数据组等)进行比较，以确定在操作时段期间对动力系统10的损坏水平。

数据组400可以包括动力系统10的操作状态的预期损坏测量值。在这种情况下，损坏管理装置230可以将数据组400与所测量的损坏测量值进行比较持续操作时段，以确定损坏测量值是否在预期范围内。如果损坏测量值不在预期范围内，则损坏管理装置230可以使损坏模型执行损坏分析，如在本文所描述的，配置一个或多个控制装置210，和/或向操作员或用户装置发送通知/警示。

在一些实施方式中，如果用于数据组400的操作状态的直方图之一指示操作状态不与导致对动力系统10的损坏相关联或者不导致对动力系统10的损坏，则损坏管理装置230可以确定损坏模型不确定由操作状态导致的损坏水平(例如，以便不浪费计算资源)。

以此方式，损坏管理装置230可以利用标识与动力系统10的操作状态相关联的损坏测量值的数据组400来确定对动力系统的损坏水平。

如上所述，提供图4作为示例。其他示例也是可能的，并且可以不同于结合图4描述的示例。

图5是与动力系统损坏分析和控制相关联的示例性过程500的流程图。图5的一个或多个处理框可以由损坏管理装置(例如，损坏管理装置230)执行。另外地或者可替代地，图5的一个或多个过程框可以由与损坏管理装置分开或包括损坏管理装置的另一个装置或一组装置来执行，诸如ecm(例如ecm40)、用户装置(例如用户装置44)和/或在包括动力系统10的机器内部或外部的另一个装置或部件。

如图5所示，过程500可以包括接收与动力系统的操作时段相关联的测量值数据组，其中测量值数据组标识动力系统在操作时段期间在操作状态下的频率，并且其中测量值数据组标识与操作状态相关联的损坏测量值频率(框510)。例如，如上所述，损坏管理装置(例如，使用处理器232、损坏监测模块240、损坏分布模块250等)可以接收与动力系统的操作时段相关联的测量值数据组。测量值数据组可以标识动力系统在操作时段期间在操作状态下的频率，和/或可以标识与操作状态相关联的损坏测量值的频率。

如图5进一步所示，过程500可以包括使用损坏模型和测量值数据组来确定动力系统操作时段期间的操作状态的损坏分值，其中损坏分值表示根据损坏模型的动力系统引起的损坏量，并且其中基于动力系统在操作状态下的频率和与操作状态相关联的损坏测量值的频率来确定损坏分值(框520)。例如，如上所述，损坏管理装置(例如，使用处理器232、损坏监测模块240、损坏分布模块250等)可以使用损坏模型和测量值数据组来确定动力系统的操作时段期间的操作状态的损坏分值。损坏分值可以表示根据损坏模型由动力系统引起的损坏量，并且可以基于动力系统在操作状态下的频率和与操作状态相关联的损坏测量值的频率来确定。

如图5进一步所示，过程500可以包括确定损坏分值满足与损坏模型相关联的阈值损坏分值(框530)。例如，如上所述，损坏管理装置(例如，使用处理器232、损坏监测模块240、损坏分布模块250等)可以确定损坏分值满足与损坏模型相关联的阈值损坏分值。

如图5进一步所示，过程500可以包括基于满足阈值损坏分值的损坏分值来执行与动力系统相关联的动作(框540)。例如，如上所述，损坏管理装置(例如，使用处理器232、损坏监测模块240、损坏分布模块250、损坏控制映射模块260等)可以基于满足阈值损坏分值的损坏分值来执行与动力系统相关联的动作。

过程500可以包括另外的实施方式，诸如以下描述的和/或结合本文别处描述的一个或多个其他过程的任何单个实施方式或实施方式的任何组合。

例如，从与动力系统相关联的电子控制模块接收测量值数据组。电子控制模块可以远离装置定位。阈值损坏分值可以基于与损坏测量值和操作状态相关联的损坏参数。损坏参数可以表示对动力系统的特定部件的损坏。

在一些实施方式中，测量值数据组是多个测量值直方图的测量值的一个直方图，并且可以以第一速率收集多个直方图的测量值，并且可以以比第一速率慢的第二速率接收多个直方图。

当执行动作时，损坏管理装置可以在当执行动作时，向与动力系统相关联的机器的操作员站发送通知，并且通知可以被配置成经由操作员站警示操作员动力系统不在操作状态下操作。损坏管理装置可以向与动力系统相关联的机器发送控制消息，并且控制消息可以被配置成防止动力系统在操作状态下操作。

另外地或者可替代地，过程可以包括在动力系统的操作时段期间接收与动力系统相关联的操作参数组的操作测量值。例如，如上所述，损坏管理装置(例如，使用处理器232、损坏监测模块240、损坏分布模块250等)可以在动力系统的操作时段期间接收与动力系统相关联的操作参数组的操作测量值。

这种过程可以包括基于操作测量值来标识在操作时段期间动力系统的操作状态。例如，如上所述，损坏管理装置(例如，使用处理器232、损坏监测模块240、损坏分布模块250等)可以基于操作测量值来标识动力系统在操作期间的操作状态。

这种过程可以包括接收与动力系统相关联的损坏参数的损坏测量值，其中损坏测量值与在操作时段期间在操作状态下的动力系统相关联。例如，损坏管理装置(例如，使用处理器232、损坏监测模块240、损坏分布模块250等)可以接收与动力系统相关联的损坏参数的损坏测量值，如上所述。损坏测量值与在操作时段在操作状态下的动力系统相关联。

这种过程可以包括将这些损坏测量值以针对操作状态的损坏分布存储，其中损坏分布被配置成基于动力系统在操作状态下来存储损坏测量值。例如，损坏管理装置(例如，使用处理器232、损坏监测模块240、损坏分布模块250等)可以将损坏测量值以针对操作状态的损坏分布存储，如上所述。损坏分布被配置成基于动力系统在操作状态下来存储损坏测量值。

这种过程可以包括经由损坏模型并且基于该损坏分布来确定在该操作时段期间与该操作状态相关联的损坏分值，其中该损坏模型被配置成基于该动力系统在该操作时段期间在该操作状态下的时间量以及这些损坏测量值来确定该损坏分值。例如，如上所述，损坏管理装置(例如，使用处理器232、损坏监测模块240、损坏分布模块250等)可以经由损坏模型并且基于损坏分布来确定与操作时段期间的操作状态相关联的损坏分值。损坏模型被配置成基于动力系统在操作时段期间在操作状态下的时间量和损坏测量值来确定损坏分值。

这种过程可以包括基于损坏分值配置一个或多个控制装置以基于损坏分值控制动力系统。例如，损坏管理装置(例如，使用处理器232、损坏监测模块240、损坏分布模块250等)可以基于损坏分值配置一个或多个控制装置以基于损坏分值控制动力系统，如上所述。

这种过程可以包括另外的实施方式，诸如以下描述的任何单个实施方式或实施方式的任何组合，和/或结合本文别处描述的一个或多个其他过程。

例如，损坏模型可以进一步被配置成基于与损坏参数相关联的历史损坏信息来确定损坏分值，并且历史损坏信息可以包括以下各项中的至少一项：先前计算的与动力系统相关联的损坏分值、与一个或多个与动力系统相关联的其他动力系统相关联的损坏分值，或与动力系统相关联的预期损坏分值。

另外地或者可替代地，该组操作参数可以包括以下各项中的一项或多项：喷射压力、喷射正时、动力系统的速度、燃料流量、进气歧管压力或进气歧管温度。在一些实施方式中，当配置一个或多个控制装置以控制动力系统时，损坏管理装置可以配置一个或多个控制装置以在损坏分值满足根据损坏模型的阈值损坏分值时防止动力系统在操作状态下操作。

损坏管理装置可以确定损坏分值满足损坏分值阈值。损坏分值阈值可以基于损坏参数和操作状态。当配置控制装置时，损坏管理装置可以基于确定损坏分值满足损坏分值阈值来配置一个或多个控制装置，以防止动力系统在操作状态下操作。

损坏管理装置可以确定损坏测量值的第一损坏测量值满足阈值损坏测量值。阈值损坏测量值可以基于操作状态和损坏参数，并且可以基于确定第一损坏测量值满足阈值损坏测量值来确定损坏分值。另外地或者可替代地，可以根据预定时间表来确定损坏分值。

另外地或者可替代地，过程可以包括在动力系统的操作时段期间接收与动力系统相关联的测量值组，其中这些测量值组包括操作测量值组和损坏测量值组。例如，如上所述，损坏管理装置(例如，使用处理器232、损坏监测模块240、损坏分布模块250等)可以在动力系统的操作时段期间接收与动力系统相关联的测量值组。这些测量值组包括操作测量值组和损坏测量值组。

这种过程可以包括基于操作测量值组标识在操作时段期间动力系统的操作状态。例如，如上所述，损坏管理装置(例如，使用处理器232、损坏监测模块240、损坏分布模块250等)可以基于操作测量值组来标识在操作时段期间动力系统的操作状态。

对于每个测量值组，这种过程可以包括将对应的损坏测量值组与对应的操作测量值组存储在数据结构中，其中该数据结构被配置成存储用于该动力系统的这些针对操作状态的损坏分布，其中针对这些操作状态的这些损坏分布是基于针对这些操作状态的损坏测量值组。例如，如上所述，损坏管理装置(例如，使用处理器232、损坏监测模块240、损坏分布模块250等)可以将相应的损坏测量值组与相应的操作测量值组存储在数据结构中。该数据结构被配置成存储该动力系统的针对操作状态的损坏分布。针对操作状态的损坏分布基于针对操作状态的损坏测量值组。

这种过程可以包括基于损坏模型和损坏分布来确定在操作时段期间动力系统的操作状态的损坏分值。例如，如上所述，损坏管理装置(例如，使用处理器232、损坏监测模块240、损坏分布模块250等)可以基于损坏模型和损坏分布来确定动力系统在操作时段期间在操作状态下的损坏分值。

这种过程可以包括配置一个或多个控制装置以基于损坏分值控制动力系统。例如，损坏管理装置(例如，使用处理器232、损坏监测模块240、损坏分布模块250等)可以配置一个或多个控制装置以基于损坏分值控制动力系统，如上所述。

这种过程可以包括基于操作测量值组标识在操作时段期间动力系统的操作状态。例如，如上所述，损坏管理装置(例如，使用处理器232、损坏监测模块240、损坏分布模块250等)可以基于操作测量值组来标识在操作时段期间动力系统的操作状态。

这种过程可以包括另外的实施方式，诸如以下描述的任何单个实施方式或实施方式的任何组合，和/或结合本文别处描述的一个或多个其他过程。

例如，可以在操作时段期间以第一速率接收测量值组，并且可以以比第一速率慢至少一千倍的第二速率确定损坏分值。第二速率可以对应于操作时段的持续时间。

在一些实施方式中，当标识动力系统的操作状态时，损坏管理装置可以确定该组操作测量值的对应操作测量值的范围组，并且基于这些范围组指定操作状态。损坏分布和损坏模型可以与相同的损坏参数相关联，并且损坏参数可以与动力系统的指定部件相关联。

损坏管理装置可以标识对应于损坏分值的操作状态的预期损坏分值，将操作状态的损坏分值与操作状态的预期损坏分值进行比较，并且确定操作状态的至少一个损坏分值在至少一个对应的预期损坏分值的阈值范围之外。此外，当配置一个或多个控制装置时，损坏管理装置可以将一个或多个控制装置配置成基于操作状态的至少一个损坏分值在至少一个相应的预期损坏分值的阈值范围之外来控制动力系统。

尽管图5示出了过程500的示例块，但是过程500可以包括与图5所示的那些框相比更多的框、更少的框、不同的框或不同布置的框。另外地或者可替代地，可以并行执行过程500的两个或多个框。

工业实用性

在操作期间，取决于动力系统的使用和/或动力系统的操作状态(例如，由动力系统的一个或多个操作参数定义的)，动力系统可能以不同的速率和/或以不同的方式被损坏。虽然监测操作状态并且连续地执行损坏分析可以使得能够相对快速地检测对动力系统的损坏，但是动力系统(例如，动力系统的ecm)和/或与动力系统相关联的其他装置的计算资源(例如，处理器资源和/或存储器资源)可能是有限的和/或不能连续监测对动力系统的损坏。此外，如在本文所提及的，在相对延长的间隔之间周期性地测量损坏可能导致不准确的损坏模型计算和/或在延长的间隔期间对动力系统的不可修复的或灾难性的损坏，因为在获得损坏测量值和使用损坏模型来确定动力系统的损坏水平之间可能经过太多的时间。

如在本文所描述的，损坏控制系统被配置成以相对较快的速率(例如，每10ms、每15ms、每30ms等)连续地获得和/或周期性地获得与动力系统相关联的测量值，在特定操作时段期间存储测量值(例如，10秒、20秒、60秒的时段等)、分类和/或组织损坏分布中的测量值(例如，根据在操作时段期间动力系统的操作状态)，并且在每个操作时段之后分析损坏分布。这样，损坏模型的计算次数以及这些计算次数所需的相应计算资源在相同的时段内大大减少，而不会损失损坏模型的期望精度水平。

例如，假设损坏模型通过进行360至720次之间的计算来连续监测动力系统的损坏水平，以测量特定操作状态下的动力系统的损坏水平。因此，损坏模型每10ms(或损坏模型确定损坏水平的时间量，和/或动力系统切换操作状态可能花费的时间量)可以计算360至720次(例如，其可以是资源繁冗的计算)，导致每秒36,000至72,000次计算。如在本文所描述的，因为损坏控制系统可以确定特定操作时段期间的操作状态的数量(例如，对于20秒的时段，可以多至1000个不同的操作状态)，所以损坏控制系统可以在每个操作时段之后对每个操作状态计算360至720次。假设操作时段大约为20秒，则损坏控制系统可以每20秒而不是每秒计算36,000至72,000次(或者每20秒计算720,000至144,000次)，因此，因为模型的结果可以单纯地基于频率和/或时段的直方图进行外推或加权，在该时段期间，动力系统在相应的操作状态下，损坏控制系统不使损坏模型连续地计算或确定动力系统的损坏水平，但仍使用完整的数据组来准确地确定对动力系统的损坏。

此外，损坏控制系统还可以通过标识和/或确定损坏模型可能没有检测到某些操作状态的损坏和/或某些操作状态没有损坏动力系统来节省计算资源。因此，当在操作时段标识出这样的操作状态时，损坏控制系统可能不会导致损坏模型浪费计算这些操作状态的损坏的计算资源。以此方式，损坏控制系统还可以进一步节省更多的计算资源，这些计算资源可以(例如，由动力系统的ecm)用于动力系统的其他操作。

此外，损坏控制系统可以被配置成基于特定事件(例如，基于满足阈值损坏值的损坏测量值)确定损坏分析。以此方式，如果一个或多个损坏测量值显著地在预期范围之外，则可以触发损坏控制系统以使用损坏模型来确定在操作时段期间(例如，在操作时段期间的持续时间期满之前)对动力系统的损坏。

因此，如在本文所描述的，损坏控制系统可以被配置成相对于先前技术精确地确定对动力系统的损坏水平，同时节省与使用损坏模型来确定对动力系统的损坏水平相关联的计算资源。

如在本文使用的，冠词“一”和“一个”旨在包括一个或多个项目，并且可以与“一个或多个”互换使用。此外，如在本文使用的，术语“具有(has)”、“具有(have)”、“具有(having)”等旨在为开放式术语。此外，短语“基于”旨在表示“至少部分地基于”。

上述公开内容提供了说明和描述，但并不旨在穷举或将实施方式限于所公开的精确形式。可以根据以上公开内容进行修改和变化，或者可以从实施方式的实践中获得修改和变化，本说明书仅被认为是示例，本发明的真实范围由所附权利要求及其等效物指示，即使特征的特定组合在权利要求中叙述和/或在说明书中公开。这些组合并不旨在限制各种实施方式的公开。虽然以下列出的每个从属权利要求可以仅直接从属于一个权利要求，但是各种实施方式的公开包括每个从属权利要求与权利要求集中的每个其他权利要求的组合。