CN110084454B - 在线评估部件使用情况的系统和方法 - Google Patents

Abstract

本公开一种用于在线评估车辆部件的使用情况的在线评估系统(100)，包括：被配置用于检测部件的实时负载集的在线检测模块(10)；存储模块(20)，其被配置用于存储所述部件的历史信息和算法以及预设的使用情况的值；与在线检测模块(10)和存储模块(20)通信发在线计算模块(30)，其被配置用于利用来自在线检测模块(10)的实时负载集以及来自存储模块(20)的历史信息和算法来计算所述部件的实际使用情况；以及与所述在线计算模块(30)和所述存储模块(20)发通信在线控制模块(40)，其被配置用于使来自在线计算模块(30)的实际使用情况和来自存储模块(20)的预设的使用情况的值相比较，并且响应于实际使用情况达到或超过预设的使用情况的值而触发警报。

Description

在线评估部件使用情况的系统和方法

技术领域

本申请总体涉及用于在线评估部件使用情况的在线评估系统和方法。具体地，本申请涉及用于评估车辆部件的失效率的在线评估系统和方法，例如，所述车辆部件可以是车辆共轨系统的构成部件。

背景技术

通常，车辆部件、例如共轨系统的构成部件在设计或研发时都考虑在负载情形较坏的情况下要覆盖整个使用寿命，并且多数情况都考虑的是负载情形最坏的情况，并且出于安全目的，通常考虑非常大的安全系数。然而，多数情况下，考虑负载情形较坏或最坏情况设计部件会导致部件的超安全标准设计，比较昂贵，由此导致部件成本过高。

而且，对于许多新的市场来说，比如非洲，很难估计可能的负载情形，而且由于超高安全标准设计造成的产品价格过高限制了或降低了与其它制造商或供应商的市场竞争性。

另一方面，通常来说客户需要花很多钱在重要部件的检查、保养或维修上，例如，车辆共轨系统(CRS)的构成部件或车辆其它部件。部件的意外失效还可能造成事故或对客户带来伤害。

所以需要解决上述技术问题。

发明内容

本申请的目的是提供一种考虑实时负载集和实际使用情况的客户定制化部件设计方案，具体地通过提供用于在线地评估车辆部件的使用情况的在线评估系统和方法，以此使使用者或客户知晓他们所感兴趣的部件的实际或实时使用情况、比如失效率，或者知晓部件的实际运行时间，进而正确地估计部件的剩余寿命。

为此，提供了一种用于在线评估车辆部件的使用情况的在线评估系统，包括：在线检测模块，其被配置用于检测部件的实时负载集；存储模块，其被配置用于存储所述部件的历史信息，与所述部件有关的算法，和用于所述部件的预设的使用情况的值；在线计算模块，其与所述在线检测模块和所述存储模块通信，并且被配置用于利用来自在线检测模块的实时负载集以及来自存储模块的历史信息和算法来计算所述部件的实际使用情况；以及在线控制模块，其与所述在线计算模块和所述存储模块通信，被配置用于使来自所述在线计算模块的实际使用情况和来自所述存储模块的预设的使用情况的值相比较，并且响应于所述实际使用情况达到或超过所述预设的使用情况的值而触发警报。具体地，所述实际使用情况可以是所述部件的实际失效率，而所述预设的使用情况的值可以是所述部件的预设失效率；或者所述实际使用情况可以是所述部件的实际运行时间，而所述预设的使用情况的值可以是所述部件的预设使用寿命。

所述在线评估系统可以集成在车辆的电子控制单元中，或者所述在线检测模块、所述存储模块、所述在线计算模块和所述在线控制模块中的一个或多个可以集成在车辆的电子控制单元中。所述车辆部件是车辆共轨系统中的部件。

另外，本申请还提供了一种利用上述在线评估系统在线地评估车辆部件的使用情况的方法，包括下述步骤：用在线检测模块检测所述部件的实时负载集；在线计算模块从在线检测模块获取所述实时负载集，从存储模块获取历史信息和算法，并且基于此计算所述部件的实际使用情况；在线控制模块从在线计算模块接收所述实际使用情况，从所述存储模块接收预设的使用情况的值，使两者相比较，并且响应于所述实际使用情况达到或超过所述预设的使用情况的值而触发警报。

利用根据本申请的在线评估系统，能够及时计算和获取部件的实时使用情况，从而在其损坏或造成伤害或危险之前及时得到维修或更换。能够避免针对目标部件的任何不必要维修以及包含此部件的整个系统的任何不必要停机，因而降低了与此相关的经济损失。

另外，可以存储在线检测模块检测到的所有数据以及在线计算模块计算得到的所有数据以便将来使用，这使得能够获得考虑实时负载集和实际使用情况的定制化部件设计方案。因此，对于针对在特定使用环境下使用或者针对特定客户的部件设计来说，不再必须根据最坏情况的负载集进行，这样能够减少设计时考虑的变量数目、避开或减少制造过程中要处理的变量。因此，能够帮助客户或使用者提供竞争力并且因而保护客户的品牌。

附图说明

本申请的上述和其它特征和优势在下面对附图给出的优选实施例的详细描述中将得到更好的理解，图中：

图1示意出根据本申请的、用于在线地评估部件使用情况的在线评估系统的一个实施例的框图；

图2是使用图1的在线评估系统进行在线评估的方法的流程图；以及

图3是以CRS中的一部件为例来说明使用根据本发明的在线评估系统和不使用本发明的在线评估系统的比较示意图。

本领域内的技术人员应理解图中示出以及在下面描述的步骤、细节和特征仅用于说明性和解释性目的，不应理解为限制本申请的范围。

具体实施方式

下面参考图1详细描述根据本申请的在线评估系统100。图1的在线评估系统100被配置用于在线地评估一部件的使用情况。

在本文中，所述部件可以是车辆部件，例如车辆的某一特定系统中的部件。作为一例子，该特定系统例如是车辆的共轨系统(CRS)。

在本文中，部件的“使用情况”是指部件在使用过程中的实际操作状态或情况，具体地，其可以是部件的实际或实时失效率和/或实际运行时间，或者可以是能够表示部件失效程度的任何其它参数。在本文中，以“失效率”为例进行说明。

根据本申请的在线评估系统100在不需要停机包含该部件的整个系统的情况下、在线地计算正在使用中的该部件的实际失效率，根据需要可选地通知使用者或用户或者车辆的驾驶员该实际失效率，并且更加具有优势地，在实际失效率达到或超过预设失效率时自动触发警报，警示使用者。实际失效率达到或超过预设失效率表示该部件将要失效或者已经失效。根据需要，所有检测到的数据或计算得到的数据可以进行存储以备日后使用，比如用于后续的研发，例如定向地研发在特定国家销售的或者在特定环境下使用的新产品。

总体上，如图1所示，其为本发明的在线评估系统的一个实施例的功能框图，根据本申请的在线评估系统100可以包括在线检测模块10，存储模块20，在线计算模块30，在线控制模块40，报警模块60，以及显示模块50。

在线检测模块10被配置用于检测处于使用中的部件的实时负载集，具体地用于检测目标部件的一个或多个参数。对于CRS应用来说，即待评估的目标部件是构成CRS的某一部件，实时负载集可以包括、但不限于下述中的一个或多个：共轨中的燃油压力、燃油速度、燃油温度、燃油流量等。为此目的，在线检测模块10可以包括本领域内已知的任何数量的相应传感器，用于获得如上述的一个或多个参数。传感器可以是专用于在线检测模块10而配置的。可替代地，在线检测模块10包括与其它功能性系统共用而已经设置于车辆内部的传感器。在线检测模块10与在线计算模块30通信以便在线计算模块30能够及时获取该部件的实时负载集。

在线评估系统100的存储模块20被配置用于存储目标部件的历史信息、与该部件有关的各种算法、以及用于该部件的预设参数。典型地，所述预设参数可以包括该部件的预设失效率。存储模块20可以提供为任何类型的适当存储装置，可以为在线检测模块10专用，或者可以是与其它功能性系统共用的、已经设置于车辆内部的任何适当存储装置。存储模块20与在线计算模块30通信。

在线计算模块30被配置用于从在线检测模块10获取目标部件的实时负载集，从存储模块20获取相关的历史信息(如果需要的话)和合适的算法，并且利用该部件的实时负载集、历史信息和算法计算该部件的实际失效率。

在线控制模块40与存储模块20和在线计算模块30通信，用于从在线计算模块30获取实际失效率，从存储模块20获取预设失效率，并且使实际失效率和预设失效率进行比较。

在线评估系统100中设置有报警模块60，报警模块60与在线控制模块40通信，从而能够在部件的实际使用情况、例如实际失效率达到或超过该部件的预设参数时做出响应而触发警报模块60。报警模块60可以包括本领域内已知的任何报警装置，包括、但不限于视觉报警装置、听觉报警装置和振动报警装置中的一者或多者。

可选地，在线评估系统100中设置有显示模块50，显示模块50与在线控制模块40通信，从而于在线计算模块30中计算得到的实际失效率部件可以根据需要直观地显示给使用者、客户或车辆驾驶员。显示模块50可以提供为任何类型的显示装置，例如是屏幕的形式，用于用数字、各种颜色的灯光或者图案指示实际失效率。

所述报警模块60与显示模块50可以同时具备或者在其它实施例中择一使用，如仅报警但不显示，或仅显示但不报警。

根据本申请的在线评估系统100可以集成在车辆的电子控制单元(ECU)内，或者在线评估系统100的各模块中的一者或多者可以是ECU的一部分，或者任何其它功能性系统的构成部分。作为可选实施例，在线评估系统100的所有部件可以独立于ECU提供。

除图1中示出的各构成部分之外，在线评估系统100还可以包括人机交互界面，从而使用者或车辆的驾驶员可以选择或者输入预评估的目标部件的名称。本领域内技术人员应该理解该人机交互界面可以与在线监测模块10和存储模块20通信。这里，需指出，本申请中提及的“通信”可以包括无线通信方式和/或有线通信方式。

利用根据本申请的在线评估系统，用户能够知晓或计算得到其感兴趣的部件的实时使用情况，例如实时失效率，例如通过显示模块50显示的方式。有利地，在实际失效率达到或超过预设失效率的情况下，使用者能够及时地获得警示，及时将车辆移至维修站从而得到有关维修或更换部件有关的专业建议。一方面，增大了安全性，另一方面，能够避免该部件或整个系统的失效的可能性，相应地节省了可能的维修成本。出于相同的原因，这能够避免任何不必要的停机，从而减少停机造成的经济损失。对于在特定环境下或者在特定国家使用的产品来说，能够增强使用者或客户的竞争力以及保护客户的品牌。

部件的使用情况通常以失效率表征，如上所述的，实时使用情况为实时失效率，对应的预设参数为预设失效率值。除此之外，利用此在线评估系统100还可以获得或计算目标部件的实际运行时间，以便客户能够知晓该目标部件的剩余寿命。

根据本申请的在线评估系统100，由在线检测模块10检测到的所有数据以及由在线计算模块30计算出的所有数据可以进行存储和/或输出，以备将来的使用。以这种方式，使得向未来的使用者或客户提供针对特定使用环境或者针对特定负载集的经验失效率成为可能。有利的是，对于专用于特定使用环境或特定负载集的部件来说，可以按照如上述积累得到的数据设计和制造该部件，而不再必须按照最坏情况下的负载集设计和制造，增强了针对性，降低了成本，还减少了可能出现的变数以及避免或者减少了应对这些变数的付出成本。

作为另一益处，在使用者或客户计划将该部件或包含本部件的特定系统出售给第三方时，通过知晓某一或某些部件的实际失效率或实际运行时间，能够正确地形成产品价值。

上面已经详细描述了根据本申请的在线评估系统100及其带来的优势，下面参考图2描述利用上述在线评估系统100在线地评估目标部件的使用情况的方法。

本方法起始于步骤110，利用在线检测模块10检测目标部件的实时负载集。然后，在线计算模块30在步骤120处从在线检测模块10获取目标部件的实时负载集；在步骤130处从存储装置20获取有关本部件的历史信息和算法；并且在步骤140处利用所获取的实时负载集、历史信息和算法计算该部件的实时使用情况。接着，本方法进行到步骤150，在此步骤中，在线控制模块40从在线计算模块30接收实时使用情况；从存储装置20获取预设使用情况的值；并且使两者进行比较。在目标部件的实时使用情况达到或超过该部件的预设使用情况的值时，本方法进行步骤160、即触发警报。此外，本方法还包括将来自在线计算模块30的实时使用情况显示在显示模块50上的可选步骤。

图3是以CRS中的一部件为例给出的使用本申请的在线评估系统100和不使用在线评估系统100的比较图示。在图3中，横坐标是使用寿命，纵坐标表示失效可能性。线L1和L2分别是利用最恶劣负载集情况设计的该部件和根据本申请的在线评估系统设计的该部件的使用寿命失效可能性之间的关系。从图3中可以看出，对于利用最恶劣负载集情况设计的部件来说，当使用寿命大约800000km时，显示出失效的可能性为大约10％；而在设有在线评估系统的情况下，使用寿命约1600000km时，失效的可能性才约8.8％，充分体现了提供根据本申请的在线评估系统的益处。

上面参考图中给出的实施例详细描述了用于在线评估车辆部件的使用情况的系统和方法。然而，本发明不意于被限制于在图中示出的和在上面描述的详细构成和形式。相反，在不偏离本申请的实质和范围的情况下，本领域内的技术人员可以进行任何修改、变化、省略和替代。

Claims (10)

1.一种用于在线评估车辆部件的使用情况的在线评估系统(100)，包括：

在线检测模块(10)，其被配置用于检测部件的实时负载集；

存储模块(20)，其被配置用于存储所述部件的历史信息，与所述部件有关的算法，和用于所述部件的预设的使用情况的值；

在线计算模块(30)，其与所述在线检测模块(10)和所述存储模块(20)通信，并且被配置用于利用来自在线检测模块(10)的实时负载集以及来自存储模块(20)的历史信息和算法来计算所述部件的实际使用情况；以及

在线控制模块(40)，其与所述在线计算模块(30)和所述存储模块(20)通信，被配置用于使来自所述在线计算模块(30)的实际使用情况和来自所述存储模块(20)的预设的使用情况的值相比较，并且响应于所述实际使用情况达到或超过所述预设的使用情况的值而触发警报，

其中，所述实际使用情况是所述部件的实际失效率，而所述预设的使用情况的值是所述部件的预设失效率；或者所述实际使用情况是所述部件的实际运行时间，而所述预设的使用情况的值是所述部件的预设使用寿命。

2.根据权利要求1所述的在线评估系统(100)，其中，所述在线检测模块(10)包括仅仅为所述在线评估系统(100)提供的或者与其它功能性系统共用的且已经设置于车辆内部的传感器；和/或

所述存储模块(20)是仅仅为所述在线评估系统(100)提供的或者与其它功能性系统共用的且已经设置于车辆内部的存储装置。

3.根据权利要求1所述的在线评估系统(100)，还包括：

用于显示所述实际使用情况的显示模块(50)，所述显示模块(50)包括仅仅为所述在线评估系统(100)提供的或者与其它功能性系统共用的且已经设置于车辆内部的显示装置，所述显示模块(50)与所述在线控制模块(40)通信从而能够显示所述实际使用情况；和/或

报警模块(60)，其包括仅仅为所述在线评估系统(100)提供的或者与其它功能性系统共用的且已经设置于车辆内部的报警装置，所述报警模块(60)与所述在线控制模块(40)通信。

4.根据权利要求1所述的在线评估系统(100)，其中，所述警报是视觉警报、听觉警报和振动警报中的一种或多种。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的在线评估系统(100)，还包括允许使用者选择待评估的部件和/或选择表征使用情况的参数的人机交互界面。

6.根据权利要求1-4中任一项所述的在线评估系统(100)，其中，所述在线评估系统被集成在车辆的电子控制单元中，或者所述在线检测模块、所述存储模块、所述在线计算模块和所述在线控制模块中的一个或多个被集成在车辆的电子控制单元中。

7.根据权利要求1-4中任一项所述的在线评估系统(100)，其中，所述车辆部件是车辆共轨系统中的部件。

8.根据权利要求7所述的在线评估系统(100)，其特征在于，所述实时负载集包括下述中的至少一个：共轨中的燃油压力、燃油速度、燃油温度和燃油流量。

9.一种利用根据权利要求1-8中任一项所述的在线评估系统(100)在线地评估车辆部件的使用情况的方法，包括下述步骤：

用在线检测模块(10)检测所述部件的实时负载集，

在线计算模块(30)从在线检测模块(10)获取所述实时负载集，从存储模块(20)获取历史信息和算法，并且基于此计算所述部件的实际使用情况，

在线控制模块(40)从在线计算模块(30)接收所述实际使用情况，从所述存储模块(20)接收预设的使用情况的值，使两者相比较，并且响应于所述实际使用情况达到或超过所述预设的使用情况的值而触发警报，

其中，所述实际使用情况是所述部件的实际失效率，而所述预设的使用情况的值是所述部件的预设失效率；或者所述实际使用情况是所述部件的实际运行时间，而所述预设的使用情况的值是所述部件的预设使用寿命。

10.根据权利要求9所述的方法，还包括选择性地显示所述实际使用情况。