[发明专利]对压缩空气供送系统构件的剩余寿命的预测

说明书

本发明涉及一种装置(1)，其用于预测车辆的压缩空气供送系统(S)中的构件(2，3，4)的剩余寿命。该装置包括：存储单元(5)，其用于与构件(2，3，4)的劣化程度相关的值；用于使用量(6a，6b)的至少一个第一输入部，所述使用量是对构件(2，3，4)的操作时间和/或操作周期数的量度，和/或是对由压缩空气供送系统(S)传送的压缩空气的量的量度；用于至少一个状态变量(7a，7b，7c，7d，7e)的至少一个第二输入部，所述至少一个状态变量是对至少一个车辆和/或空气供送操作条件或环境条件的量度。它还包括评价处理单元(8)，其配置成：能将使用量(6a，6b)和状态变量(7a，7b，7c，7d，7e)组合成寿命衰减值(15)，所述寿命衰减值是根据使用量(6a，6b)对构件(2，3，4)的由使用引起的劣化程度的量度，以及能根据寿命衰减值(15)来更新存储单元(5)中的该值。本发明还涉及一种用于校准该装置(1)的有益方法。

技术领域

本发明涉及一种装置，其用于预测车辆、优选是商用车辆的压缩空气供送系统中的构件的剩余寿命。

背景技术

在用于商用车辆的压缩空气供送系统中，一些构件被规定为在车辆的寿命期间是免维护的，而其他构件必须以可以以时间或以里程计量的定期间隔进行维护。这些规范通常只对一定范围的使用情形有效。通常，规范中留有较大的安全裕度，因此偏离设想的使用情形不太可能导致构件过早损坏。

由于较大的安全裕度，因此，构件与实际需要相比被更频繁地维护。它们的寿命没有被有效地消耗。另一方面，降低安全裕度将会导致构件在特别重度使用过程中过早失效的危险。在这种情况下，车辆将无法开回家，因为它的许多重要系统需要压缩空气来运行。

文件KR 10 128 36 44 B1公开了一种通过监测轴承磨耗来预测船舶发动机的磨损情况的方法。在用于压缩空气系统的构件中，通常不可能在正常操作期间这样直接观察磨损情况。

文件JP 2005 171 940 A公开了一种发动机维护时间预测装置，其在时间区间期间以平均发动机负荷对这些时间区间进行权衡。由于压缩空气系统构件的磨损通常取决于多个变量，因此，这样的权衡将不能准确到足以可靠地预测构件何时到期维护。

发明内容

因此，本发明的目的是为压缩空气供送系统中的构件的剩余寿命提供更可靠的预测。

该目的通过根据主权利要求的装置和根据另一独立权利要求的校准方法来解决。从属权利要求详细说明了其他有利的实施例。

本发明提供了一种用于预测车辆的压缩空气供送系统中的构件的剩余寿命的装置。该车辆优选是道路车辆，例如商用车辆。

该装置包括存储单元，该存储单元用于与构件的劣化程度相关的值。该装置包括用于使用量的至少一个第一输入部，该使用量是对构件的操作时间和/或操作周期的量度，和/或是对由压缩空气供送系统传送的压缩空气量的量度。操作周期例如可以是构件的接通/断开周期，或旋转构件的转动周期。它们可例如是压缩机的转动周期。该装置还具有用于至少一个状态变量的至少一个第二输入部，所述至少一个状态变量是对至少一个车辆和/或空气供送操作条件或环境条件的量度。

该装置还包括评价处理单元，其配置成：能将使用量和状态变量组合成寿命衰减值，该寿命衰减值是根据使用量对构件的由使用引起的劣化程度的量度。评价处理单元配置成根据该寿命衰减值来更新存储单元中的值。

在本发明的一个特别有利的实施例中，评价处理单元配置成：能通过由状态变量来估计构件的劣化程度相对于使用量的导数并将该导数在使用量上积分来确定寿命衰减值。导数可以是一阶或高阶导数。在使用量上的积分可例如是：以使用量的函数表示的导数在从零至使用量的值的限度内的积分。例如，如果电机或压缩机过载，则由于该过载所引起的劣化可能随着该过载所持续的时间区间而非线性地增加。