用于磨损估计的方法和系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112709647A(43)申请公布日2021.04.27(21)申请号202011132734.7(22)申请日2020.10.21(30)优先权数据16/663,7742019.10.25US(71)申请人卡特彼勒公司地址美国伊利诺伊州(72)发明人J·C·克里格S·K·卡里(74)专利代理机构北京市金杜律师事务所11256代理人苏娟尹景娟(51)Int.Cl.F02D41/22(2006.01)权利要求书1页说明书9页附图3页(54)发明名称用于磨损估计的方法和系统(57)摘要一种用于估计内燃机的至少一个部件的磨损的方法，包括接收传感器信息和指示供应到内燃机的至少一个燃烧室的燃料量的燃料指令，以及至少基于传感器信息和燃料指令来确定内燃机的至少一个部件的磨损量的增量的增加。该方法还包括基于磨损量的增量的增加来确定更新的磨损量，并输出指示更新的磨损量的通知。CN112709647ACN112709647A权利要求书1/1页1.一种用于估计内燃机的至少一个部件的磨损的方法，包括：接收传感器信息和指示供给到所述内燃机的至少一个燃烧室的燃料量的燃料指令；至少基于所述传感器信息和所述燃料指令确定所述内燃机的至少一个部件的磨损量的增量的增加；基于所述磨损量的增量的增加来确定更新的磨损量；以及输出指示所述更新的磨损量的通知。2.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述传感器信息至少包括燃料压力。3.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述传感器信息至少包括所述内燃机的速度。4.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述磨损量是至少基于与燃料压力相关联的传感器信息和指示所述内燃机的速度的传感器信息来更新的。5.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述磨损量是基于表示所述内燃机的所述至少一个部件所经受的磨损相对于发动机输出或相对于燃料量的经验数据的映射来更新的。6.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述通知指示对所述内燃机的所述至少一个部件的更换或执行服务的需要。7.如前述权利要求中任一项所述的方法，进一步包括基于所确定的所述磨损量的增加率来提供指示所述磨损量将超过预定阈值的定时的通知。8.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述磨损量是至少基于发动机输出来更新的。9.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中当所述磨损量增加的速率不同于预定磨损率时，输出所述通知。10.一种用于内燃机的磨损估计系统，所述系统包括：燃料喷射器，被配置为向燃烧室喷射燃料；传感器，被配置为输出指示供给到所述内燃机的燃料量的信息；至少一个阀系部件；和控制器，被配置为：通过向所述燃料喷射器输出命令来控制所述燃料喷射器的操作；接收从所述传感器输出的所述信息；至少基于所述传感器信息确定所述至少一个阀系部件的磨损量的增量的增加；基于所述增量的增加来更新所述磨损量；和输出指示所述更新的磨损量的通知。2CN112709647A说明书1/9页用于磨损估计的方法和系统技术领域[0001]本发明总体上涉及内燃机系统，并且更具体地涉及用于估计内燃机的部件的磨损的方法和系统。背景技术[0002]内燃机包括多个部件，这些部件由于发动机的操作所产生的恶劣环境而经受重复的应力和磨损。例如，发动机可以包括各种阀、密封件、垫圈、轴承或其他部件，这些部件通过相对于发动机的另一部件移动而经受磨损。在一些部件中，诸如阀系的阀元件和/或阀座中，这种磨损的特征在于随着时间的推移逐渐去除材料。这至少部分地由于阀元件与相应阀座的反复运动接触和脱离接触而发生。在一些发动机中，可以从内燃机的缸盖移除阀座。在诸如高端维修的过程期间，阀元件和阀座可以被替换。[0003]通常以各种预定的维修周期更换内燃机的部件，以防止部件过度磨损。这些周期可以基于内燃机的操作时间(例如，发动机时数)、循环次数(例如，发动机转数)等。该预定维修周期可能需要基于相应零件的寿命的保守估计来设置。例如，可以针对基于典型磨损模式的特定操作小时数来设定阀或其他阀系部件的寿命。[0004]虽然维修周期可用作粗略估计，但设置的或不变的维修周期可能无法准确地对应于发动机的各个部件的实际磨损率。例如，频繁地以相对高的功率输出、燃料率、发动机速度等运转的发动机可能以比预定维修周期所基于的速度快得多的速度经受磨损。相反，频繁地以相对低的输出、燃料率和/或速度操作的发动机可能会以比预定维修周期慢得多的速率经受磨损。因此，在一些情况下，预定的维修周期可能导致过早替换用于以相对慢的速率磨损的发动机的昂贵零件。此外，在相对高的输出下操作的具有高功率密度的发动机可能具有在预定的维修周期之前经受更快的磨损和有害操作以及甚至部件故障的部件。[0005]在授予Gorden等人的美国专利申请