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用于诊断低温燃料箱的完整性的系统和方法与流程

2022-08-17 08:15:21 来源:中国专利 TAG:


1.本发明涉及一种用于测量机器的箱内的压力的系统。更具体地,本发明涉及一种用于测量箱内的压力以确定箱的劣化的系统。


背景技术:

2.诸如采矿卡车、装载机、推土机或其它建造和采矿设备的机器经常用于建筑、建造、采矿和其它活动。例如,采矿卡车经常用于从采矿场运输采矿材料。在一些情况下,诸如液化天然气(lng)的替代燃料可用于为这些机器提供动力。例如,相对于传统的燃料(例如,柴油、汽油等)提供动力的机器,使用lng驱动的机器受益于减少的碳(例如,二氧化碳)、微粒(例如,柴油烟灰)、一氧化二氮(例如,nox)和/或有机(例如,挥发性有机化合物(voc))排放。另外,相对于用传统燃料提供动力的机器,lng提供动力的机器提供所需的性能属性,例如相对高的功率输出、有利的扭矩曲线等。
3.虽然用lng提供动力的机器可提供各种环境和动力优点,但在现有机器燃料箱中测量和储存lng可提出挑战。例如,由于lng需要保持在相对冷和加压的环境中,因此保持lng的箱通常采用多层配置,以便提供相对高水平的热绝缘。然而,这些箱内的裂纹可能危及这些箱的绝缘性能,并可能导致真空损失。在这样的情况下,存在这样的箱内的压力可能增加并且lng可能汽化的风险。例如,对于裂缝、真空损失和/或汽化,希望能够精确地测量和/或预测箱真空寿命。
4.在德国申请第102018002072号(以下称为“'072参考文献”)中描述了一种用于测量lng箱中的真空质量的机构。'072参考文献描述了在一段时间间隔内测量容器内的压力增加,并将该压力增加与预期压力增加进行比较。如'072参考文献中所解释的,在一些情况下,该比较可以指示该容器的特征在于差的真空或差的绝缘。然而,'072参考文献中描述的系统没有被配置为识别容器的其他有用特性,例如估计的保持时间、容器的剩余使用寿命等。结果,'072参考文献中描述的比较可能导致系统的操作者过早地停止使用所描述的容器,从而降低系统的效率,并且增加与系统相关联的总体维护和操作成本。
5.本发明的示例旨在克服上述缺陷中的一个或多个。


技术实现要素:

6.根据第一方面,一种机器可包括发动机、配置为保持与发动机相关联的低温燃料的燃料箱、流体连接到燃料箱的压力传感器、温度传感器、流体连接到燃料箱的燃料传感器,以及与发动机、压力传感器、温度传感器和燃料传感器通信的电子控制模块(ecm)。ecm可配置为在第一时间从压力传感器接收指示燃料箱内的第一压力的第一压力数据,在第一时间从温度传感器接收指示机器设置在其中的环境的第一温度的第一温度数据,在第一时间从燃料传感器接收指示燃料箱内的第一燃料液位的第一填充数据,并且至少部分地基于第一压力数据、第一温度数据和第一填充数据来确定燃料箱内的预测压力升高速率。ecm可进一步配置为在不同于第一时间的第二时间从压力传感器接收指示燃料箱内的第二压力
的第二压力数据,在第二时间从温度传感器接收指示环境的第二温度的第二温度,在第二时间从燃料传感器接收指示燃料箱内的第二燃料液位的第二填充数据,确定第一时间和第二时间之间的时间量,至少部分地基于所述预测压力升高速率和所述时间量确定所述燃料箱内的预测压力,并且至少部分地基于所述预测压力生成通知,所述通知与所述燃料箱相关联。
7.根据另一方面,一种系统可包括一个或多个处理器以及存储指令的一个或多个非暂时性计算机可读介质,所述指令在由所述一个或多个处理器执行时使所述一个或多个处理器执行动作。这些动作可以包括接收指示机器的燃料箱内的第一压力的第一数据,接收指示燃料箱内的第一燃料液位的第二数据,接收指示燃料箱内的第二压力的第三数据,以及至少部分地基于第一压力和第一燃料液位来确定燃料箱内的期望压力。所述动作还可以包括确定所述第一压力和所述第二压力之间的第一差值,确定所述第一差值和所述预期压力之间的第二差值,以及至少部分地基于所述第二差值,使得输出指示所述燃料箱内的燃料的第一保持时间或所述燃料箱内的燃料的第二保持时间中的至少一个的通知,所述第二保持时间小于所述第一保持时间。
8.根据另一方面,机器的燃料系统可包括配置为保持燃料的燃料箱,流体连接到燃料箱的压力传感器,以及与压力传感器通信的电子控制模块(ecm)。该ecm可以被配置为用于从该压力传感器接收信息,该信息指示:第一时间的燃料箱内的压力和第二时间的燃料箱内的压力。ecm可以进一步被配置为基于该信息确定燃料箱内的压力变化,确定燃料箱内的预测压力变化,该预测压力变化与第一时间和第二时间相关联,确定压力变化与预测压力变化之间的差值大于阈值,至少部分地基于该差值大于阈值来确定要显示的通知,并且使显示通知。
附图说明
9.参考附图阐述本发明。在图中,附图标记的最左边的数字标识附图标记首次出现的图。不同附图中相同的附图标记表示相似或相同的项目。此外,附图可以被认为是提供对各个附图内的各个部件的相对尺寸的近似描述。然而,附图中的表示不是按比例绘制的,并且在各个附图中和不同附图之间的各个部件的相对尺寸可以与所描述的不同。特别地,为了清楚起见,一些附图可以将部件描绘成一定的尺寸或形状,而其它附图可以以更大的比例描绘相同的部件或不同的形状。
10.图1示出了根据本发明的实施例的包括示例箱和用于确定箱的劣化的示例部件的示例机器。
11.图2示出了根据本发明的实施例的图1的机器的示例燃料输送系统和用于确定箱的劣化的部件的示例示意图。
12.图3示出了根据本发明的实施例的图1的机器的示例部件。
13.图4和图5示出了根据本发明的实施例的与确定图1的机器的箱的劣化相关联的示例过程。
14.图6示出了根据本发明的实施例的与确定图1的机器的箱的劣化相关联的示例过程。
具体实施方式
15.图1是根据本发明的示例的具有箱102的示例机器100的示意图。虽然机器100被描述为一种类型的拖运卡车,但是机器100可以是任何合适的机器,例如任何类型的装载机、推土机、自卸卡车、滑动转向装载机、挖掘机、压实机、反铲挖土机、联合收割机、起重机、钻探设备、坦克、挖沟机、拖拉机、任何合适的固定机器、任何种类的发电机、机车、船用发动机,其组合等。通常,机器100配置为使用双燃料系统推进,如液化天然气(lng)、任何其它低温燃料如氢、各种烃(甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、戊烷、己烷、它们的组合等)、压缩天然气(cng)、天然气、与柴油混合的lng、与汽油混合的lng、与煤油混合的lng、液化石油气(lpg)、它们的组合等,如本文所公开的。在一些情况下,机器100可包括混合套件或组件,用于组合lng和柴油,例如用于组合各种燃料源。应了解,如本文所述的双燃料系统(即,lng和柴油)被配置为用于多种机器100中。
16.机器100例如配置为用于移动铺路材料(例如沥青)、采矿材料、土壤、覆盖层、重型建筑材料和/或用于道路施工、建筑施工、其它采矿、铺路和/或建造应用的设备。例如,机器100可用于诸如矿物矿石、疏松石料、砾石、土壤、沙子、混凝土和/或其它材料的材料需要运输到工地或从工地运输,或需要经由工地处的表面104在不同位置之间运输的情况。机器100配置为在例如工地的这些位置之间的倾卸箱106中运送这些材料。
17.机器100包括框架108和车轮110。框架108由任何合适的材料构成,例如铁、钢、铝或其它金属。在一些情况下,框架108是单体构造,而在其它情况下,框架108通过连接两个或更多个单独的主体件来构造。框架108的部分或部件通过任何适当种类的机构连接,包括例如焊接、螺栓、螺钉、其它紧固件、环氧树脂、其组合等。车轮110机械地联接到传动系(未示出)以推进机器100。机器100包括任何合适类型、尺寸、动力输出等的发动机112。当发动机112被提供动力时,发动机112通过传动系使车轮110旋转,以使机器100能够横穿表面104。这样,发动机112机械地联接到各种传动系部件,例如驱动轴和/或轮轴,以旋转车轮110并推进机器100。在一些情况下,传动系包括任何种类的其他部件,包括但不限于差速器、连接器、恒速(cv)接头等。虽然在图1中示出为具有带橡胶轮胎的轮毂,但是在其他示例中,车轮110可以由鼓、链传动、履带、其组合等代替。
18.如本文所述,发动机112是任何合适的类型,例如使用lng和柴油(或其它可燃流体)作为燃料的内燃机。在一些情况下,发动机112可使用混合燃料,例如90%lng和10%柴油。上述混合物是示例,并且应当理解,燃料混合物可以具有任何合适的比(例如,85%lng和15%柴油,95%lng和5%柴油等)。然而,发动机112可使用其它燃料混合物操作,例如lng-汽油混合物、lng-煤油混合物等。另外,发动机112可使用其它燃料操作,例如cng、lpg、其它气体燃料、其它液体燃料、其它低温燃料等。给发动机112提供动力的lng、cng、lpg或其它潜在燃料可包括多种气态和/或液态烃,包括但不限于甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、戊烷、己烷、庚烷、辛烷、乙烯、丙烯、异丁烯、丁二烯、戊烯、任何合适的烷烃、任何合适的烯烃、任何合适的炔烃、任何合适的环烷烃、其组合等。
19.发动机112通过从箱102向发动机112提供燃料(例如lng或本文论述的其它合适的燃料和/或燃料掺合物)来提供动力。箱102存储燃料和/或可以混合燃料用于发动机112的操作。通过本文所述的机构向发动机112提供燃料。在一些示例中,箱102,特别是用于低温燃料(例如lng)的箱102可以是多层的,以用于相对高水平的热绝缘。例如,箱102可包括双
壁真空绝缘箱。在这种情况下,箱102的内部容器可以被包裹在绝缘体中,并且可以通过从两个容器之间的空间中尽可能多的空气、颗粒等来实现附加的绝缘特性。在一些情况下,真空被拉到接近绝对零度。
20.在一些情况下,箱102可表示用于lng的箱。在这种情况下,机器100可包括用于柴油或其它燃料源的附加箱。照此,机器100可包括用于储存燃料源以推进和驱动机器100的多个箱。在这种情况下,发动机112经由由机器100承载的多个箱提供动力。
21.如上所述,机器100包括倾卸箱106或配置为移动、提升、携带和/或倾卸材料的其它可移动元件。倾卸箱106由一个或多个液压系统114或任何其它合适的机械系统致动。在一些情况下,液压系统114由发动机112提供动力,例如由液压系统114的液压泵(未示出)提供动力。然而,应当注意的是,在其他类型的机器(例如,除矿用卡车之外的机器)中,液压系统114可以处于与图1中所示不同的配置,可以用于操作除倾卸箱106之外的元件,和/或可以被省略。
22.机器100还包括机舱或其他操作者站116。操作者站116被配置为在其中安置操作者(未示出)。坐在操作者站116中的操作者与操作者站116内的各种控制接口和/或致动器(例如,方向盘、杠杆、操纵杆等)相互作用,以控制机器100和/或机器100的各种部件的移动,例如升高和降低倾卸箱106。然而,在一些情况下,机器100可被远程控制。
23.机器100的电子控制模块(ecm)118至少部分地基于操作者与机器100的一个或多个控制接口和/或致动器的交互来接收操作者信号,例如加速器信号。ecm 118使用操作者信号来产生控制机器100的各种部件的命令信号。操作者站116还可以包括用户接口(ui)120以控制100的一个或多个部件,例如液压系统114以控制倾卸箱106的移动。ui 120可以包括触敏接口、显示面板(例如,lcd、led等)。然而,操作者站116内的其它控制接口和/或致动器可允许控制液压系统114或机器100的其它部件。在这种情况下,ecm 118可接收操作者信号并使用操作者信号来产生各种命令信号或指令以控制机器100的各种部件。机器100还包括在操作者站116内和/或在框架108上的一个或多个其它位置处的任何数量的其它部件。这些部件可以包括例如位置传感器(例如,全球定位系统(gps))、空调系统、加热系统、通信系统(例如,无线电、wi-fi连接)、防撞系统、相机等中的一个或多个。这些部件和/或系统由任何合适的机构提供动力,例如通过使用由发动机112连同发电机(未示出)和/或逆变器(未示出)一起提供动力的直流(dc)电源、由发动机112和发电机提供动力的交流(ac)电源,和/或通过机械联接到发动机112。ecm 118可通信地联接到用于控制其操作的部件和/或系统。
24.另外,ecm 118可通信地联接到机器100的传感器122。作为示例,传感器122可以包括温度传感器(例如,发动机温度、变速器温度、冷却剂温度、环境温度等)、压力传感器(例如,箱压力、轮胎压力等)、箱液位传感器(例如,填充液位、燃料液位等)等。ecm 118可从传感器122接收各种信号,用于控制机器100的操作和/或向操作者输出警报、指示或其它通知124。例如,如果箱102的压力大于某一阈值,则ecm 118产生包括相应警报、指示或其它信息的通知124。在这样的示例中,并且如图1中示意性示出的,ecm 118可以使通知124在操作者站116内的ui 120上输出。作为另一示例,ecm 118可以从传感器122接收指示箱102处的填充事件的信号,以用于确定箱102中的当前燃料液位。ecm 118还可从传感器122接收指示机器100何时在表面104上移动(例如,加速器)、机器100何时打开和关闭(例如,点火开关)等
的信号。在这样的附加示例中,ecm 118可以生成对应于和/或包括接收到的信息的一个或多个通知124,并且可以使ui 120输出一个或多个这样的通知124。附加地或可选地,ecm 118可以经由网络128向远程系统126提供这里描述的任何通知124。如本文所讨论的,通知124可触发与机器100和/或箱102相关联的各种动作、命令或事件(例如,计划维护等)。
25.ecm 118可包括用于从传感器122接收数据的数据控制器130。例如,数据控制器130可以从一个或多个传感器122接收压力数据、温度数据和/或燃料液位数据。数据控制器130可处理数据以供ecm 118在生成和/或确定要输出的通知124时使用。还示出ecm 118包括箱特征控制器132,其生成和/或确定要在ui 120上输出的通知124。在一些情况下,箱特征控制器132可利用由数据控制器130处理的压力数据、温度数据和燃料液位数据来生成本文所述的通知124。
26.例如,示出的ui 120包括与箱液位、保持时间、箱完整性和/或维护相关联的指示。箱液位可指示箱102内的lng体积,且保持时间可表示箱102可在安全阀打开之前将燃料保持在箱102中的时间量。在这样的示例中,保持时间可以表示箱102的绝缘特性。在一些情况下,并且如本文所讨论的,ecm 118可以通过将压力、箱液位和/或温度与相关联的预测保持时间相关联来确定保持时间。换言之,至少部分地基于箱102内的压力、箱102中的lng体积和/或环境温度,ecm 118可确定在指定条件下与箱102相关联的相应保持时间。基于保持时间,箱102可以具有相关联的完整性。此外,是否推荐维护可以基于保持时间和/或箱完整性。可以使用查找表、映射、算法或其它过程来确定完整性等级。例如,ecm 118可以将所确定的保持时间与对应于各个完整性等级的多个阈值/阈值范围进行比较。例如,如果保持时间小于第一阈值(例如,一天),则箱102可包括低保持时间和/或箱完整性。具有低保持时间和/或差的箱完整性的箱102可导致增加的燃料成本和/或碳排放(例如,由于安全阀238打开和燃料汽化)。如果保持时间大于第一阈值,但小于第二阈值(例如,三天),则箱102可包括介质保持时间。另外,如果保持时间大于第二阈值,但小于第三阈值(例如,五天),则箱102可具有高保持时间。这样,保持时间可以指示是否应当对箱102进行维护和/或是否应当通过经由抽气过程重新建立真空来更换或维修箱102。保持时间也可以表示箱102的完整性。例如,如果保持时间低,则箱可能包括较差的完整性,而如果保持时间高,则箱102可能具有良好的完整性。
27.箱特征控制器132可利用所确定的保持时间和/或完整性来特征箱102。在这些示例中,箱特征控制器132可生成和/或输出指示这些信息的相应通知124。
28.在一些情况下,机器100可通信地联接到远程计算装置或远程系统126。例如,机器100、ecm 118或机器100的其它部件可使传感器122产生的信号、通知124和/或其它数据发送到远程系统126。
29.远程系统126可位于机器100的环境中(例如,在工地处)和/或可远离环境定位。在这里描述的任何示例中,ecm118的功能可以是分布式的,使得某些操作由机器100执行,而其它操作由远程系统126执行。例如,用于在ui 120上输出通知124的操作可由远程系统126发送到机器100。在这种情况下,机器100(或另一中间装置)可以被配置为例如将来自传感器122的信号发送到远程系统126以输出通知124。因此,远程系统126可控制机器100的操作和/或确定与箱102相关联的压力以输出某些通知124。
30.在一些情况下,远程系统126可经由网络128与机器100通信。网络128可以是局域
118,其中箱信号218指示箱102内或第一隔室202内的lng的燃料液位。
37.燃料输送系统200还可包括温度传感器220。温度传感器220可设置在机器100的各个零件上或其周围,例如在操作者站116的外部。温度传感器220可以测量机器100的环境的环境温度。温度传感器220被配置为产生温度信号222并将其发送到ecm 118。
38.在一些情况下,压力传感器212、箱液位计216和/或温度传感器220可根据预定计划分别产生和发送信号。例如,压力传感器212、箱液位计216和/或温度传感器220可以每秒、每分钟等分别向ecm 118传送压力、箱液位和/或温度。此外,在一些情况下,并且如本文所讨论的,压力传感器212、箱液位计216和/或温度传感器220可以基于由ecm 118接收的某些触发事件、操作条件或操作者信号226向ecm 118传送信号。在一些情况下,当机器静止(即,不移动)时,触发事件可与机器100的开/关事件相关联,等等。例如,当机器100关闭时,ecm 118可以接收操作者信号226(来自点火机构),并且作为响应,ecm 118可以接收压力信号214、箱信号218和/或温度信号222。在一些情况下,ecm 118可以响应于ecm 118分别向压力传感器212、箱液位计216和/或温度传感器220发送指令或请求来接收压力信号214、箱信号218和/或温度信号222,以获得信号。在一些情况下,压力传感器212、箱液位计216和/或温度传感器220可以被称为传感器122,如以上关于图1所介绍的。
39.在一些情况下,压力信号214、箱信号218和/或温度信号222可在与机器100断电相当的时间,或刚好在机器100断电之前或紧接在机器100断电之前的时间(例如,一秒、两秒等)接收。换言之,如果操作者信号226指示操作者使机器100断电,则作为响应,压力传感器212可向ecm 118供应压力信号214,箱液位计216可向ecm 118供应箱信号218,并且温度传感器220可向ecm 118供应温度信号222。在一些情况下,作为断电的一部分,ecm 118可以接收压力信号214、箱信号218和/或温度信号222。如上所述,信号或与信号相关联的数据可指示与机器100掉电(或操作者信号226)或刚好在机器100掉电之前在时间上相当的测量。
40.如图所示,燃料输送系统200可包括流体连接到箱102的安全阀238。安全阀238可基于箱102内的特定压力或超过特定阈值的压力而打开。在一些情况下,燃料输送系统200可包括多于一个的安全阀238。安全阀238可以防止由于箱102内的压力增加而导致的对机器100的损坏和/或爆炸。例如,当机器100不使用时,箱102内的压力可随着环境温度和lng的汽化而增加。这样,由于机器100所处环境的环境温度和/或其它环境条件,期望压力增加某个给定量。
41.在机器100加电时,ecm 118可以接收操作者信号226。作为响应,ecm 118可以接收压力信号214、箱信号218和/或温度信号222。压力信号214可指示加电之后或作为加电程序的一部分且与机器100加电相当的箱102内的压力。箱信号218可指示在加电后或作为加电程序的一部分且与机器100加电相当的箱102内的lng液位。在一些情况下,压力信号可表示汽化器208下游但发动机112上游的燃料管线的压力。该位置处的压力可指示箱102内的压力。
42.在一些情况下,ecm 118可至少部分地基于机器100加电和断电之间的压力信号214、箱信号218和/或温度信号222来确定箱102的健康、劣化或完整性。在一些情况下,箱102的健康、劣化和/或完整性可与箱102的真空和/或绝缘特性相关联。例如,当燃料箱102内的真空劣化时,燃料箱102的绝缘性能下降,并且更多的热量可能被添加到燃料中。结果,箱102内的压力可能增加,这又可能导致安全阀238打开并排出天然气。更一般地,ecm 118
可以基于测量的压力特征箱102的健康或完整性。
43.在一些情况下,箱102的健康或完整性可以与箱102的真空特性和/或箱102的物理结构完整性相关联。例如,在箱102内,随着颗粒渗透通过箱102的壁(例如,o形环、接缝等),真空完整性将随时间自然劣化。在这些情况下,可以将真空泵附接到箱上,并且可以重新建立真空。箱102的物理结构完整性可能与微裂纹、可见裂纹、结霜有关,裂纹也可能出现在箱102的内部容器上,这在没有箱夹层的情况下是不可能看到的。无论如何,在任一种情况下,在给定不同的测量压力和预期压力的情况下,箱102的完整性可能受损。
44.为了确定箱102的劣化,ecm 118被示为包括处理器230和存储器232,其中处理器230可执行与确定箱102的完整性相关联的各种功能和操作,并且存储器232可存储可由处理器230执行以执行本文所述操作的指令。另外,ecm 118可包括用于从燃料阀210、压力传感器212、箱液位计216和/或温度传感器220接收数据的数据控制器130。例如,当机器100加电时,响应于接收到压力信号214、箱信号218和温度信号222,ecm 118可确定预测保持时间。预测保持时间可以表示在安全阀238打开之前箱102可以将燃料保持在箱102中的时间量。箱102能够保持燃料多长时间可以指示箱102的绝缘特性。
45.ecm 118可以例如使用存储在存储器232中和/或以其他方式可由ecm 118访问的一个或多个映射234和/或算法236来确定预测保持时间。在一些情况下,映射234可以将压力、箱液位和/或温度与相关联的预测保持时间进行映射或关联。换句话说,至少部分地基于箱102内的压力、箱102内的lng体积和/或环境温度,箱102可具有指定的保持时间。这些保持时间可以被映射并彼此相关。在一些情况下,ecm 118可以利用算法236来确定保持时间,并通过访问映射234来将压力、箱液位和/或温度与保持时间相关联。例如,算法236可以接受燃料的压力、燃料液位和/或温度作为输入,并使用映射234确定箱102的相关保持时间。另外,基于保持时间,算法236可确定箱102内每秒、分钟、小时、天等的压力增加量。换句话说,算法236可以将保持时间与箱102中的压力升高速率相关联。例如,如果ecm 118基于映射234确定燃料的保持时间为五天,则算法236可确定箱102内的燃料的每秒、每分钟等的预期压力升高速率。作为简要示例,如果在4小时的时间段内钥匙关闭和钥匙开启之间的压力升高为15psi,而燃料液位为50%,并且平均环境温度为80
°
f。算法236可以确定箱的保持时间特性是三天,这将被认为是健康的箱。该时间量可以表示为每天、每小时、每分钟等。
46.可以将箱102内的预期保持时间和/或预期压力升高与实际测量值进行比较。例如,当机器100加电时,ecm 118可以接收操作者信号226。作为响应,如上所述,ecm 118可以接收压力信号214、箱信号218和/或温度信号222。压力信号214可指示在加电之后或作为加电程序的一部分且与机器100加电相当的箱102内的压力。箱信号218可指示在加电之后或作为加电程序的一部分且与机器100加电相当的箱102内的lng液位。换言之,ecm 118可以在机器加电时确定箱102内的实际压力。
47.使用算法236,ecm 118可以在机器100通电时确定预测的箱压力。例如,已知机器断电和机器100加电之间的时间量,ecm 118可确定预测(或预期)箱压力。也就是说,使用“钥匙关闭”事件和“钥匙开启”事件之间的时间量,ecm 118可以确定箱102内的预期压力。该预期压力可与机器100开启时测得的实际压力进行比较。即,知道钥匙关闭事件和钥匙开启事件之间的压力的实际变化以及预测(或预期)压力允许计算差值。该差值可指示预测压力是准确还是不准确。如果准确,这可以指示压力被准确地预测并且箱102被适当地隔离。
然而,如果不准确,这可能指示箱102未被适当地隔离并且具有大于预期压力升高。这种确定可以指示箱102的劣化。通过简单的示例,如果预测的箱压力是150psi,并且测量的箱压力是250psi,则这可以指示箱102没有被适当地隔离并且具有大于预期压力升高。这里,箱特征控制器132可以特征箱(例如,差、一般、坏等)以使得输出某些通知。这些通知可以基于箱102的特征,或预期压力升高与实际压力升高之间的差值的严重性。较大的偏差(例如,高于阈值的偏差)可指示箱102正在与预期不同地执行,而较小的偏差可指示箱102正在如预期那样执行。在前一种情况下,箱102的维护可能是更直接的关注。
48.上述“钥匙关闭”事件可以指操作者转动机器100的钥匙以关闭机器100的一个或多个部件的动作或其它事件。钥匙关闭事件可指示机器100何时断电和/或发动机112是否断电而机器的其它部件仍在运行。在这种情况下,ecm 118可以接收钥匙关闭事件的指示并且可以识别出机器100处于钥匙关闭状态。在一些情况下,钥匙关闭状态可与机器100不移动相关联。类似于钥匙关闭事件,上述“钥匙开启”事件可以指其中机器100的一个或多个部件加电的动作或其它事件。此外,ecm 118可以接收钥匙开启事件的指示,并且可以识别机器100处于钥匙开启状态。在一些情况下,ecm 118配置为例如通过操作者将钥匙转动到开启位置来识别发动机112已加电。
49.在一些情况下,可以将实际压力和预期压力之间的差与一个或多个阈值进行比较。例如,实际压力或预期压力的微小偏差(例如, /-5psi、 /-10psi、 /-10%差值等)可以是可接受的,或者如果在一定范围内。然而,较大的偏差(例如, /-50psi、 /-100psi、 /-100%的差值等)可能是所关心的原因,并且箱102的完整性正在劣化。箱102的完整性可归因于箱102的保持时间,或箱102可在不打开释放阀238的情况下保持燃料的时间量。这样,通过将压力差与阈值进行比较,可以特征箱102以确定箱102的剩余寿命,或者箱102是否具有小于特定时间量的保持时间。可以使用多个阈值进行比较以对箱102的完整性进行分类。
50.基于箱102的完整性,ecm 118可以输出通知124。通知124可以指示箱102的绝缘特性、箱102的保持时间、箱102的健康(例如,好、差、一般等)、箱102的维护或维修(例如,更换真空塞)、箱102的剩余寿命、劣化的严重性(例如,可接受的维修计划、真空完整性的损失等)。在一些情况下,通知124可以在ui 120上输出以允许操作者采取一个或多个动作(例如,计划维修)。附加地或可选地,通知124可以被发送到远程系统126用于进一步分析。
51.为了说明和举例,在第一时间,并且响应于第一操作条件,ecm 118可以至少部分地基于压力信号214记录箱压力,并且至少部分地基于箱信号218记录箱液位。例如,在机器100的钥匙关闭事件时,ecm 118可记录至少部分地基于压力信号214的压力水平和至少部分地基于箱信号218的箱液位。ecm 118还可以在第一时间记录至少部分地基于温度信号222的温度。ecm 118可以在随后的第二时间并响应于第二操作条件再次记录至少部分地基于压力信号214的箱压力和至少部分地基于箱信号218的箱液位。例如,在机器100的随后的钥匙开启事件中,ecm118再次记录至少部分地基于压力信号214的压力水平和至少部分地基于箱信号218的箱液位。
52.使用映射234和/或算法236,ecm 118可以确定在第一时间和第二时间之间(例如,在钥匙关闭事件和钥匙开启事件之间)压力的预期变化。如果第一时间与第二时间之间的压力变化不同于预期压力变化(例如,通过与一个或多个阈值进行比较),则这可以指示箱102的完整性正在劣化。例如,预期压力可以是150psi,但实际压力可以是200psi。在一些情
况下,该50psi差值可以指示高于正常允许阈值的劣化,这将指示与箱完整性有关的水平。ecm 118可以基于预期压力和实际压力之间的差和/或通过与多个阈值的比较来特征箱102的完整性。箱102的特征可以与输出给操作者的相应通知124相关联。也就是说,基于达到或超过阈值,可以输出某些通知,由此这些通知与箱102的完整性和/或箱102的剩余寿命相关联。
53.在一些情况下,最初,ecm 118可以确定填充事件是否已经发生在任意两个时间点期间,例如在钥匙关闭事件和钥匙开启事件之间。例如,ecm 118可以将在第一时间记录的箱液位与在第二时间记录的箱液位进行比较。箱液位的比较可指示箱102是否再填充有lng。例如,如果箱液位在钥匙关闭事件时为50%,在钥匙开启事件时为90%,则这可指示箱102被再填充。填充事件的发生确定数据是否用于箱完整性计算。
54.如这里所使用的,诸如处理器230的处理器可以包括多个处理器和/或具有多个核的处理器。此外,处理器230可以包括不同类型的一个或多个核。例如,处理器可以包括应用处理器单元、图形处理单元等。在一个实现中,处理器230可以包括微控制器和/或微处理器。处理器230可包括图形处理单元(gpu)、微处理器、数字信号处理器或本领域已知的其它处理单元或部件。可替换地或附加地,这里描述的功能可以至少部分地由一个或多个硬件逻辑部件来执行。例如但不限于,可以使用的硬件逻辑部件的说明性类型包括现场可编程门阵列(fpga)、专用集成电路(asic)、专用标准产品(assp)、片上系统系统(soc)、复杂可编程逻辑器件(cpld)等。此外,每个处理器可以拥有其自己的本地存储器,该本地存储器还可以存储程序部件、程序数据和/或一个或多个操作系统。
55.存储器232可以包括以用于存储诸如计算机可读指令、数据结构、程序部件或其它数据等信息的任何方法或技术实现的易失性和非易失性存储器、可移动和不可移动介质。这种存储器可以包括但不限于ram、rom、eeprom、闪存或其它存储器技术、cd-rom、数字多功能盘(dvd)或其它光存储、磁带盒、磁带、磁盘存储或其它磁存储装置、raid存储系统,或可用于存储所需信息并可由计算装置访问的任何其它介质。存储器可实现为计算机可读存储介质(“crsm”),其可以是可由处理器访问以执行存储在存储器上的指令的任何可用物理介质。在一个基本实现中,crsm可以包括随机存取存储器(“ram”)和闪存。在其它实现中,crsm可包括但不限于只读存储器(“rom”)、电可擦除可编程只读存储器(“eeprom”)或可用于存储所需信息并可由处理器访问的任何其它有形介质。
56.因此,燃料输送系统200可包括用于测量箱102内的压力、箱102内的燃料液位和机器100的环境温度的部件。ecm 118可以通过将数据输入到映射234和/或算法236中来使用该信息来确定箱102的健康。基于ecm 118的确定和箱102的健康,ecm 118可以使通知输出(例如,在机器100的显示装置上)。
57.图3是ecm 118的块图,其可以确定箱102的完整性、劣化和/或绝缘特性。与图2相比,图3可表示ecm 118和用于确定箱102的完整性的部件的详细部件图。
58.如上所述,机器100可包括用于为机器100提供动力的发动机112以及机器100的各种部件(例如,液压装置、驱动机构等)。机器100还包括用于保持为机器100(例如发动机112)提供动力的燃料的箱102、测量机器100的操作条件的传感器122。在一些情况下,传感器122可以对应于压力传感器212、箱液位计216和/或温度传感器220,如上面关于燃料输送系统200所介绍的。箱102还流体连接到流动控制设备206,用于将燃料输送到发动机112。
59.所示ecm 118包括处理器230和存储器232。ecm 118配置为从传感器122接收压力数据300、箱液位数据302(例如,燃料液位数据)和/或温度数据304。在一些情况下,ecm 118可根据预定计划和/或响应于机器100的某些操作条件来接收压力数据300、箱液位数据302和/或温度数据304。在一些情况下,操作条件可以是机器100的钥匙关闭和/或钥匙开启事件。ecm 118可包括用于接收和/或处理压力数据300、箱液位数据302和/或温度数据304的数据控制器130。
60.映射234可以将给定压力、箱液位和/或温度与箱102内的预期压力增加相关联。例如,在钥匙关闭事件中,测量的压力、箱液位和/或温度可用于确定在一定时间间隔内预测的压力升高。在钥匙开启事件时,可以再次记录压力、箱液位和/或温度。另外,可以确定钥匙关闭事件和钥匙开启事件之间的时间间隔。该时间间隔可用于确定箱102内的预测压力。即,已知预测的压力升高(即,速率)和机器100断电的时间量,ecm 118可确定预测的压力。ecm 118配置为识别第一时间和随后的第二时间之间的压力、时间和/或温度差。例如,ecm 118配置为至少部分地基于向ecm 118提供信号或数据的传感器122来识别钥匙关闭和钥匙开启事件之间的压力、时间和/或温度差。
61.在一些情况下,可以使用算法236来确定预测压力。在一些情况下,算法236可使用任何合适的输入,例如压力、钥匙关闭和钥匙开启事件之间的时间、钥匙关闭事件的温度、钥匙开启事件的温度、钥匙关闭事件和钥匙开启事件之间的温度差、其组合等。映射234和/或算法236可以通过关联压力、温度和/或箱液位来训练任何合适类型的模型而生成。作为非限制性示例,这些压力模型是任何合适的类型,诸如任何种类的查找表、拟合函数、机器学习和/或人工智能模型,诸如神经网络模型。生成并用作一个或多个压力模型的其它示例性机器学习模型包括线性回归模型、决策树模型、随机森林模型、贝叶斯网络模型、任何种类的启发式算法(例如,遗传算法、群集算法等)、其组合等。在一些示例中,算法236是不同机器学习模型的组合。
62.为了说明映射234和算法236的使用,ecm 118可以响应于钥匙关闭事件在第一时间接收压力数据300、箱液位数据302和/或温度数据304。在第一时间之后的第二时间,ecm 118可以响应于钥匙开启事件接收压力数据300、箱液位数据302和/或温度数据304。ecm 118可以确定第一时间和第二时间之间的时间量,以及分别在第一时间和第二时间测量的压力数据300、箱液位数据302和/或温度数据304之间的差。
63.ecm 118可以通过将箱液位数据302和第一时间与第二时间的箱液位数据302进行比较来确定是否发生填充事件。例如,如果在第一时间的箱液位数据302指示50%(即,50%lng)的燃料液位,并且随后在第二时间的箱液位数据302指示50%或基本上50%的燃料液位,则ecm 118可以确定甚至不发生填充。在一些情况下,如果第一时间和第二时间之间的燃料液位基本相似(例如,在1%内),ecm 118可以确定没有发生填充事件。
64.随后,使用图234、算法236以及第一时间和第二时间之间的时间量,ecm 118可以确定预期压力升高。如图所示,压力数据300可以存储实际压力(即,在第一时间和第二时间测量的实际压力)以及预测压力。例如,已知在第一时间和第二时间之间经过的时间量,ecm 118可以使用映射234和/或算法236确定在第二时间箱102中的预期压力。
65.第二时间的实际压力与预期压力的比较可产生一定的差值。该差值可以指示预测压力是准确还是不准确。例如,如果箱102中的压力升高小于预测压力,则这可指示箱102被
适当地隔离。可替代地,如果箱102中的压力升高大于预测压力,则这可指示箱102未被适当地隔离。为了帮助该确定,ecm 118可以将压力和预测压力之间的差与一个或多个阈值306进行比较。
66.在一些情况下,阈值306可以包括一个、两个、三个等阈值,实际压力和实际压力之间的差与这些阈值进行比较。阈值306可以使用箱102的等级和/或箱102的制造商规格来确定。或者,可以基于预测的压力增加来确定阈值306。例如,如果第一时间与第二时间之间的预测压力增加是25psi,则阈值306可以设置为30psi(例如,120%)、40psi(例如,160%)和50psi(例如,200%)。换言之,阈值306可以基于预测压力的某个因子或百分比来确定。在其它情况下,可以基于某些安全考虑来确定阈值306。
67.阈值306可以各自与箱102的某些特征308相关联。例如,特征308可以指示箱102内的真空的严重性指数(例如,可接受的、维修计划、真空完整性的损失)、箱102的剩余寿命(例如,一个月、一年等)、箱102内的燃料的保持时间,和/或指示绝缘特性的箱102的总体健康。例如,随着箱102的真空劣化,绝缘性能下降,并且更多的热量被添加到lng。结果,第一隔室202内的lng可能汽化并使蒸气压增加。当蒸气压力增加时,箱102的安全阀238可以打开。在一些情况下,箱102的保持时间可以与安全阀238打开之前的时间量相关联。在一些情况下,箱特征控制器132可基于压力和预测压力之间的差与一个或多个阈值306的比较来确定箱102的关联特征308。
68.因此,箱102的健康可以与保持时间相关。例如,具有低保持时间(例如一天)的箱102可能具有不期望的绝缘特性,而具有较长保持时间(例如五天)的箱102可能具有期望的绝缘特性。例如,低保持时间可能导致燃料汽化,这又可能增加燃料费用和增加碳排放。然而,在这两个频谱之间,箱102可以由各种保持时间来特征。此外,在一些情况下,每个保持时间可以与相应的特征308相关联。例如,如果保持时间是一天,则箱102的特征308可以是“差”,而如果保持时间是五天,则箱102的特征308可以是“大”。如上所述,可以利用图234和/或算法236来确定特征308,以理解温度、压力和/或箱液位对保持时间的影响。此外,尽管将特征308论述为与保持时间相关联,但特征308可与每给定时间段的压力升高速率或压力增加相关联。
69.基于特征308,ecm 118可以输出相应的通知124。例如,通知124可以与箱102的健康或完整性相关联。在一些情况下,通知124可以是可听的和/或可视的,并且可以在操作者站116内的ui 120上输出。这样的通知124可用于通知操作者进行修理或维修机器100或箱102的动作。照此,箱102的特征308可以使得相关联的通知124被传输或显示给操作者(例如,经由ui 120、显示装置等)。
70.机器100可通信地联接到远程系统126。在一些情况下,远程系统126可执行由ecm 118执行的用于确定箱102的完整性的任何操作。在一些情况下,远程系统126可以被实现为一个或多个服务器,并且在一些情况下,可以形成被实现为处理器、存储器、软件、数据访问等的计算基础结构的网络可访问计算平台的一部分,其经由诸如因特网的网络128被维护和访问。远程系统126不需要终端用户知道递送服务的系统的物理位置和配置。与这些一个或多个服务器相关联的通用表达可以包括“按需计算”、“软件即服务(saas)”、“平台计算”、“网络可访问平台”、“云服务”、“数据中心”等。
71.远程系统126可以访问ecm 118的任何数据,例如压力数据300、箱液位数据302和/
或温度数据304。另外,远程系统126可以访问地图234和/或算法236。远程系统126可包括用于分析从机器100(或其它中间系统、装置或服务器)接收的压力数据300、箱液位数据302和/或温度数据304以确定通知124的部件。作为响应,远程系统126可以将通知124发送到机器100用于显示和/或可以将通知124发送到其它服务和/或数据库。例如,远程系统126可以基于箱102的完整性的健康的确定来计划机器100的服务预约。
72.假定远程系统126可具有远超过机器100的计算能力,则远程系统126可确定和/或跟踪压力数据300、箱液位数据302和/或温度数据304中的模式,以准确地确定箱102的完整性。显著偏离预期值的数据或压力可能是关注的,并被标记用于维修。因此,远程系统126可以连续地接收或记录用于解密箱102的健康的数据,以得出结论并输出通知124。
73.网络接口310使得ecm 118能够经由一个或多个网络128与远程系统通信。网络接口310可以包括硬件、软件和/或固件的组合,并且可以包括用于实现任何种类的基于协议的通信的软件驱动器,以及任何种类的有线和/或无线端口/天线。例如,网络接口310可以包括wifi、蜂窝无线电、无线(例如,基于ieee 802.1x)接口、接口等中的一个或多个。
74.机器100的部件,例如ecm 118,可以通过接收压力数据300、箱液位数据302和温度数据304来确定箱102的完整性。ecm 118使用映射234和/或算法236可以处理用于确定预期压力升高是否大于测量压力升高的数据。它们之间的差值可以指示箱102的完整性。例如,如果测量的压力升高大于预期,则这可指示箱102劣化,具有真空损失等。
75.图4-6示出了与确定箱102的完整性相关的各种过程。这里描述的过程被示为逻辑流程图中的块的集合,其表示操作序列,其中的一些或全部可以以硬件、软件或其组合来实现。在软件的上下文中,这些块可以表示存储在一个或多个计算机可读介质上的计算机可执行指令,这些指令在由一个或多个处理器执行时对这些处理器编程以执行所列举的操作。通常,计算机可执行指令包括执行特定功能或实现特定数据类型的例程、程序、对象、部件、数据结构等。除非特别指出,否则描述块的顺序不应解释为限制。可以以任何顺序和/或并行地组合任何数目的所描述的块以实现该过程或替代过程,并且不需要执行所有的块。出于讨论的目的,参考本文的示例中所描述的环境、机器、架构和系统(例如,参考图1-3所描述的那些)来描述这些过程,但是这些过程可以在各种各样的其它环境、机器、架构和系统中实现。
76.图4和图5示出了用于确定机器100的箱102的劣化的示例过程400。在一些情况下,过程400可由ecm 118单独地或与机器100、燃料输送系统200和/或远程系统126的一个或多个其它部件一起执行。为了便于描述,除非另有说明,过程400将在下面关于ecm 118进行描述。
77.如图4所示,在操作402,ecm 118可以接收与第一操作条件相关联的第一指示。例如,ecm 118可以在机器100处接收钥匙关闭事件的指示,或者可以以其他方式确定(例如,经由接收该指示)机器100正在断电。当机器100断电时,当机器100正在断电时,和/或如果发动机112断电但同时机器的其它部件仍在运行,ecm 118可接收指示。换言之,ecm 118可以接收发动机118已经关闭的指示,例如通过操作者将点火钥匙转动到关闭位置,按压开/关开关,和/或通过任何其他机构来关闭机器100。在一些情况下,机器100的其它部件,例如电气系统、加热/冷却系统等,在钥匙关闭事件之后仍可操作。
78.在操作404,ecm 118可以在第一时间记录第一压力、第一温度和/或第一箱液位。例如,ecm 118可以响应于第一操作条件(例如,钥匙关闭事件)记录第一压力、第一温度和/或第一箱液位。ecm 118可以至少部分地基于压力信号214记录第一压力,至少部分地基于温度信号222记录第一温度,和/或至少部分地基于箱信号218记录第一箱液位。在一些情况下,第一压力、第一温度和/或第一箱液位可以记录为在第一操作条件之前或在第一操作条件之前的特定时间量(例如一秒)内的最后测量值。可替代地,第一压力、第一温度和/或第一箱液位可以在确定第一操作条件之后但在传感器122仍通电时的阈值时间量被记录。ecm 118可将第一压力、第一温度和/或第一箱液位存储在与ecm 118相关联的存储器232中。另外,ecm 118可以存储与所产生的第一压力、第一温度和/或第一箱液位相关联的时间指示。
79.在操作406,ecm 118可以接收与第二操作条件相关联的第二指示。例如,ecm 118可以在机器100处接收钥匙开启事件的指示,或者可以以其他方式确定(例如,经由接收该指示)机器100正在加电。换言之,ecm 118可接收机器100的发动机112已开启的指示,例如通过操作者将点火键转动到开启位置,按压开/关开关,和/或通过任何其它机构来给发动机112加电。
80.在操作408,ecm 118可以在第二时间记录第二压力、第二温度和/或第二箱液位。例如,ecm 118可以响应于第二操作条件(例如,钥匙开启事件)记录第二压力、第二温度和/或第二箱液位。ecm 118可以至少部分地基于压力信号214来记录第二压力,至少部分地基于温度信号222来记录第二温度,和/或至少部分地基于箱信号218来记录第二箱液位。在一些情况下,可以在第二操作条件之后的阈值时间量处记录第二压力、第二温度和/或第二箱液位。ecm 118可将第二压力、第二温度和/或第一第二液位存储在与ecm 118相关联的存储器232中。另外,ecm 118可以存储与第二压力、第二温度和/或第二箱液位相关联的时间。
81.在操作410,ecm 118可以确定是否发生加油或排油事件。例如,ecm 118可以将第一箱液位与第二箱液位进行比较以确定它们之间的变化或差值。第一箱液位和第二箱液位可以与箱102内的lng体积相关联。在第二箱液位大于第一箱液位的情况下,可能已经发生加油事件。例如,箱102可能已经在钥匙关闭事件期间由操作者加油。可替代地,在第二箱液位小于第一箱液位的情况下,可能已经发生排油事件。例如,箱102可能已经在钥匙关闭事件(例如,维修、坏燃料等)期间被排油。可替代地,在一些情况下,如果第二箱液位小于第一箱液位,则这可指示箱102包括泄漏、裂缝或真空损失。在一些情况下,如果第一箱液位和第二箱液位基本上或近似相同(例如,在1%内),则ecm 118可以确定不存在加油或排油事件。如果在操作410,过程400确定发生了排油或加油事件,则过程400可遵循“是”路线并前进到412。
82.在操作412,过程400可以包括确定箱绝缘完整性是可接受的。例如,在发生加油或排油事件的情况下,ecm 118可以确定箱102没有劣化和/或在可接受的范围或阈值内劣化。在这种情况下,ecm 118可以使通知124输出给操作者以指示这种情况,或者可以避免将通知124输出给操作者。可替代地,如果在操作410,过程400确定未发生排油或加油事件,则过程400可遵循“否”路线并前进到414。
83.在操作414,ecm 118可以确定与第二时间相关联的预期压力升高。例如,ecm 118可以确定压力从第一操作条件(例如,钥匙关闭事件)到第二操作条件(例如,钥匙开启事件)的预期变化。如这里所讨论的,可以至少部分地基于映射234和/或算法236来确定预期
压力变化。在一些情况下,ecm 118可利用第一压力、第一温度和/或第一箱液位作为一个或多个输入,用于查找或调用映射234以确定预期压力升高。例如,给定第一压力、第一温度和/或第一箱液位,ecm 118可以利用映射234来确定在一段时间内或在第二操作条件下箱中的预期压力升高。换言之,在第二操作条件下(即,在第二时间),ecm 118可以确定(例如,使用时间戳)自第一操作条件(即,在第一时间)以来流逝的时间量。该时间量(即,δ)可以与从第一操作条件到第二操作条件的预期或预测的压力升高相关。
84.在操作416,ecm 118可以确定实际压力升高。例如,ecm 118可以将第一压力与第二压力进行比较以确定它们之间的差值。在一些情况下,ecm 118可以从在第一操作条件下记录的第一压力减去在第二操作条件下记录的第二压力,以确定压力变化。另外地或可选地,ecm 118可以从第二操作条件中减去在第一操作条件下记录的压力以确定压力变化。
85.在操作418,ecm 118可以确定实际压力升高和预期压力升高之间的差。例如,ecm 118可以将在414处确定的预期压力升高(或预期压力变化)与在416处确定的实际压力升高进行比较。预期压力升高与实际压力升高的比较可指示其间的差值。
86.在操作420,ecm 118可以确定该差值是否大于第一阈值。例如,ecm 118可以将在操作418确定的差值与第一阈值进行比较。第一阈值可以与压力的第一变化(例如,50psi)相关联。另外地或可选地,第一阈值可以是第一压力的因子、倍数或标度(例如,第一压力的125%、第一压力的150%等)。在一些情况下,可以至少部分地基于第一压力来确定或设定第一阈值。此外,在一些情况下,可以基于箱102的特性(例如,箱102的几何形状)来确定第一阈值。
87.例如,如果第一压力是125psi,则第一阈值可以是25psi。如果第一操作条件和第二操作条件之间的压力升高大于25psi,例如50psi,则该差值可以大于第一阈值。换言之,在第一操作条件和第二操作条件之间可以预期一定量的压力升高,并且可以考虑其间的公差。然而,如果该升高大于第一阈值,则这可指示箱102的劣化。如果在操作中,过程400确定差值小于第一阈值,则过程400可遵循“否”路线并前进到412。或者,如果过程400确定所述差值大于第一阈值,那么过程400可遵循“是”路线并前进到422。
88.在422,ecm 118可以确定该差值是否大于第二阈值。例如,ecm 118可以将预期压力升高和实际压力升高之间的差值与第二阈值进行比较。在一些情况下,第二阈值可以大于第一阈值。例如,如果第一阈值是25psi,则第二阈值可以是50psi或75psi。第二阈值可以与压力的第二变化、第一压力的因子、倍数或标度(例如,第一压力的200%等)相关联。在一些情况下,可以至少部分地基于第一压力和/或基于箱102的特性来确定或设定第二阈值。多个阈值可用于特征箱的完整性。例如,如果预期压力升高与实际压力升高之间的差值大于第一阈值(例如,25psi),但小于第二阈值(例如,75psi),则这可对应于箱102的第一特征。在一些情况下,第一特征可以与箱102的某个等级或完整性相关联,诸如“一般”。然而,如果预期压力升高和实际压力升高之间的差值大于第一阈值并且也大于第二阈值,则这可以对应于箱102的第二特征。例如,第二特征可以与某个等级或完整性相关联,例如“差”。
89.如果在422处,ecm 118确定该差值小于第二阈值,则过程400可遵循“否”路线并前进到“a”,这将参照图5进一步详细讨论。或者,如果过程400确定差值大于第二阈值,则过程400可遵循“是”路线并前进到“b”,这也将参考图5进一步详细讨论。
90.图5示出了图4和过程400的继续。首先,在从422的“否”路线和“a”之后,过程400可
以进行到424。在424,ecm 118可以确定箱的第一特征。例如,至少部分地基于第一压力和第二压力之间的差值以及大于第一阈值但小于第二阈值的差值,ecm 118可以确定箱102的第一特征。第一特征可以表示箱102的完整性、劣化、绝缘或其他特性。在一些情况下,第一特征可指示箱102的剩余寿命、箱102可将燃料保持在期望压力下的时间量,和/或箱102是否需要维修(例如,再绝缘和/或抽真空)。换言之,基于箱102内的压力升高的差值,箱102可被特征为确定箱102的剩余使用寿命。例如,如果ecm 118确定该差值大于第一阈值,但小于第二阈值,则这可指示该差值可忽略不计或不立即关注。
91.在426,ecm 118可以确定与第一特征相关联的第一通知。例如,ecm 118可以确定输出给与第一特征相关联的操作者的第一通知。继续上述示例,第一通知可指示箱102的剩余寿命,箱102是否需要维修,箱的健康(例如,好、差、坏等)等。例如,第一通知可指示操作者应在一段时间(例如,一个月)内箱102计划维修。
92.在428处,ecm 118可以使得输出与第一特征相关联的第一通知。例如,ecm 118可以使第一通知显示在操作者站116内的ui 120上。作为响应,操作者可以采取各种动作或可以不采取任何动作。例如,如果第一通知指示第一特征是可接受的或不关心的,则第一通知可用于通知操作者箱102的剩余寿命。在其他情况下,操作者可以执行一个或多个动作,例如计划对箱102的维护,以通过抽气过程修理或重新建立真空。
93.在430,ecm 118可以接收与附加操作条件相关联的附加指示。例如,过程400可以循环到402,以在下一个钥匙关闭事件发生时,或者可替换地,在另一个时间记录压力、温度和箱液位。这样,ecm 118可以在箱102的整个寿命期间连续地确定箱102的劣化或完整性。
94.或者,在从422的“是”路线和“b”之后,过程400可进行到432。在432,ecm 118可以确定箱的第二特征。例如,至少部分地基于第一压力和第二压力之间的差值以及大于第一阈值和大于第二阈值的差值,ecm 118可以确定箱102的第二特征。第二特征可以表示箱102的完整性、劣化、绝缘或其他特性。在一些情况下,第二特征可指示箱102的剩余寿命、箱102可将燃料保持在期望压力下的时间量,和/或箱102是否需要维修(例如,再绝缘和/或抽真空)。例如,如果ecm 118确定该差值大于第一阈值并且大于第二阈值,则这可以指示该差值是所关心的。因此,第二特征可以用作对操作者关于箱102的完整性的警告或警报。
95.在434处,ecm 118可以确定与第二特征相关联的第二通知。例如,ecm 118可以确定输出给与第二特征相关联的操作者的第二通知。继续上述示例,第二通知可指示箱102劣化、剩余寿命量低等以及需要立即更换或维修的警告。如低保持时间所指示的,箱102的劣化可指示箱102的真空已受损。在这种情况下,箱102内的燃料可以快速地汽化(例如,通过打开释放阀238)。这可能导致增加的燃料成本和/或碳排放。
96.在436处,ecm 118可以使得输出与第二特征相关联的第二通知。例如,ecm 118可以使第二通知显示在操作者站116内的ui 120上。作为响应,操作者可以采取与第二通知相关联的各种动作。例如,如果第二通知指示箱102的绝缘特性是受关注的,则第二通知可用于通知操作者计划修理箱102的维修。从操作434,过程400可以包括前进到430以接收与附加操作条件相关联的附加指示。
97.尽管上述讨论是关于比较第一操作条件和第二操作条件之间的压力升高,但是可以将相对压力与阈值进行比较。例如,第一阈值可以是150psi,并且如果第二压力大于150psi,则可以输出第一通知。此外,尽管过程400示出了将压力升高的差值与两个阈值进
行比较,但是过程400可以将该差值与多于两个阈值或少于两个阈值进行比较。在这种情况下,过程400可以基于小于或大于特定阈值的差值来确定箱102的特征308。这样,ecm 118可以输出与箱102的剩余寿命相关联的相应通知124。
98.这样,过程400示出了用于确定箱102的劣化并导致向操作者输出通知的情形。该通知可用于警告、警报或通知操作者关于箱102的完整性或劣化。这种通知可用于计划箱102的维护、修理或更换。在一些情况下,箱102的完整性可以与箱102的真空特性和/或箱102的物理结构完整性相关联。例如,在箱102内,随着颗粒渗透通过箱102的壁(例如,o形环、接缝等),真空完整性将随时间自然劣化。在这些情况下,可以将真空泵附接到箱102,并且可以重新建立真空。箱102的物理结构完整性可能与微裂纹、可见裂纹、结霜有关,裂纹也可能出现在箱102的内部容器上,这在没有箱夹层的情况下是不可能看到的。无论如何,在任一种情况下,可以确定箱102的完整性以用于调度维护、修理或更换。
99.图6示出了用于基于所确定的箱102的完整性来确定通知的示例过程600。在操作602,ecm 118可以接收与第一操作条件相关联的第一指示。例如,ecm 118可以在机器100处接收钥匙关闭事件的指示,或者可以以其他方式确定(例如,经由接收该指示)机器100正在断电。当机器100断电时,当机器100正在断电时,和/或如果发动机112断电但同时机器的其它部件仍在运行,ecm 118可确定接收到指示。
100.在操作604,ecm 118可以在第一时间确定第一压力、第一温度和/或第一箱液位。例如,ecm 118可以响应于第一操作条件(例如,钥匙关闭事件)确定第一压力、第一温度和/或第一箱液位。ecm 118可以至少部分地基于压力信号214记录第一压力,至少部分地基于温度信号222记录第一温度,和/或至少部分地基于箱信号218记录第一箱液位。在一些情况下,第一压力、第一温度和/或第一箱液位可以记录为在第一操作条件之前或在第一操作条件之前的特定时间量(例如一秒)内的最后测量值。
101.在操作604,ecm 118可发送与第一压力、第一温度和/或第一箱液位相关联的第一数据。例如,ecm 118可以将第一压力、第一温度和/或第一箱液位传送给远程系统126,或者以其他方式使机器100将第一压力、第一温度和/或第一箱液位传送给远程系统126。远程系统126可配置为分析第一压力、第一温度和/或第一箱液位以确定箱102的保持时间。
102.在操作606,ecm 118可以接收与第二操作条件相关联的第二指示。例如,ecm 118可以在机器100处接收钥匙开启事件的指示,或者可以以其他方式确定(例如,经由接收该指示)机器100正在加电。换言之,ecm 118可接收机器100的发动机112已开启的指示,例如通过操作者将点火键转动到开启位置,按压开/关开关,和/或通过任何其它机构来给发动机112加电。
103.在操作608,ecm 118可以在第二时间确定第二压力、第二温度和/或第二箱液位。例如,ecm 118可以响应于第二操作条件(例如,钥匙开启事件)确定第二压力、第二温度和/或第二箱液位。ecm 118可以至少部分地基于压力信号214确定第二压力,至少部分地基于温度信号222确定第二温度,和/或至少部分地基于箱信号218确定第二箱液位。在一些情况下,可以在第二操作条件之后的阈值时间量处记录第二压力、第二温度和/或第二箱液位。
104.在操作610处,ecm 118发送与第二压力、第二温度和/或第二箱液位相关联的第二数据。例如,ecm 118可以将第二压力、第二温度和/或第二箱液位传送到远程系统126,或者以其他方式使机器100将第二压力、第二温度和/或第二箱液位传送到远程系统126。远程系
统126可以被配置为分别相对于第一压力、第一温度和/或第一箱液位来分析第二压力、第二温度和/或第二箱液位。
105.例如,远程系统126可比较第一箱液位和第二箱液位以确定机器100的填充事件是否发生。另外,远程系统126可以访问映射234和/或算法236,用于确定第一时间(即,钥匙关闭事件)和第二时间(即,钥匙开启事件)之间的预测压力增加或预测压力差。远程系统126可以将预测压力增加或预测压力差与第二时间的实际压力差进行比较。另外,远程系统126可以将预测压力增加或预测压力差与一个或多个阈值306进行比较,以确定箱102的特征308。如上所述,特征308可以与箱102的完整性或箱102保持真空的能力相关联。
106.在操作612,ecm 118可以接收与箱的完整性相关联的通知。例如,ecm 118(或机器100)可接收与箱102的完整性或保持时间相关联的通知124。在一些情况下,通知124可以由远程系统126确定为特征箱102的一部分。
107.在操作614,ecm 118可以使通知输出。例如,ecm 118可使ui 120显示通知124。通知124可用于通知操作者箱102的健康、劣化或完整性。这种通知124可以使操作者计划对箱102的维护和/或通知操作者箱102的完整性是可接受的。
108.工业实用性
109.本发明描述了用于确定和指示机器100的箱102的保持时间或剩余寿命的系统和方法,诸如使用lng和/或lng掺合物操作的采矿机器(例如,采矿卡车)。利用lng的机器100提供若干优点,例如减少的碳、微粒和/或voc排放。本文所公开的系统和方法允许以非侵入方式确定箱102内的燃料液位、箱102内的燃料保持时间和机器100的寿命,以用于确定通知、维护或警告。
110.利用在此公开的系统和方法,用于建造、采矿、耕作和其它活动的机器100的可行性得到改进。例如,传统上,机器100需要在延长的时间段内停止使用,或者在箱102上执行侵入操作以确定保持时间、绝缘特性和/或真空密封。比较而言,本文公开的系统和方法允许在两个时间段之间比较箱内的实际压力升高和预期压力升高。这种比较,或者实际压力升高和预期压力升高之间的差值,允许确定箱是否如预期那样储存lng。换句话说,如果实际的压力升高大于预期压力升高,则这可指示箱内的泄漏或破裂,和/或箱的真空是否已受损。在一些情况下,可以将该差值与用于输出不同通知的一个或多个阈值进行比较。例如,如果该差值在预期压力升高之上的预定量内,则通知可以指示在特定时间段内维修箱102。可替代地,如果该差值大于该预定量,则该通知可以指示更换箱102。在此公开的系统和方法可以响应于操作条件,如钥匙关闭和钥匙开启事件,连续地确定实际压力升高和预期压力升高之间的差值,而无需停止使用机器100。因此,在此公开的系统和方法有助于精确地测量用于将诸如lng的低温燃料保持在诸如双壁真空燃料箱的箱内的保持时间。这导致工人和资本效率的水平提高,施工设备的更大正常运行时间和现场使用,以及施工、采矿、农业和/或运输项目的更大效率。另外,通过测量箱102的完整性并通知维护,可以减少碳排放和/或燃料费用。
111.虽然机器100的系统和方法是在矿用卡车的上下文中讨论的,但是应当理解,在此讨论的系统和方法可以应用于跨多种行业的多种机器和车辆,例如建筑、采矿、农业、运输、军事、其组合等。例如,本文公开的燃料液位测量系统可应用于采矿工业中的挖掘机或农业工业中的收割机。
112.虽然相对于具体示例描述了上述发明,但是应当理解,本发明的范围不限于这些具体示例。由于对于本领域的技术人员来说,为适应特定的操作要求和环境而改变的其它修改和变化是显而易见的,因此本发明不被认为限于出于公开的目的而选择的示例,而是覆盖不构成背离本发明的真实精神和范围的所有改变和修改。
113.尽管本技术描述了具有特定结构特征和/或方法动作的实施例,但是应当理解,权利要求不必限于所描述的特定特征或动作。更确切地说,这些具体特征和动作仅仅是说明性的一些实施例,这些实施例落入本技术的权利要求书的范围内。
再多了解一些

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