基于成本优化模型的系统寿命延长技术方案

本发明专利技术涉及基于成本优化模型的系统寿命延长。一种方法，记录用于系统中第一和第二部件的当前性能标签，记录用于部件的校准基线性能标签，和通过老化模型处理性能标签以确定用于每一个部件的未来性能标签。通过系统功能模型处理未来性能标签以确定用于每一个可能的修理情况的系统功能状态。成本最佳的修理情况随后从可能的修理情况确定，且记录在存储器中。一种设备，包括系统的第一和第二部件和主机，主机配置为用于通过老化和系统功能模型处理当前和基线性能标签，如上所述。成本最佳的修理情况从可能的修理情况确定，且随后记录在存储器中。示例性系统可以是具有启动器电动机和电池的发动系统。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及基于成本优化模型的方法和设备，用于延长具有多个部件的系统的寿命O
技术介绍
系统形成整合整体的一组相互作用或相互依赖的部件。构成系统的各种部件的性能随时间以不同速率下降。因为每一个部件的角色和成本非常不同，给定部件性能随时间的下降相对于用在同一系统中的其他部件对系统的功能状态有独特的影响。因此，精确地识别系统中要修理或更换的成本最佳部件(一个或多个)是有难度的。
技术实现思路
本文公开的老化模型和系统功能模型用于确定系统的应该被修理或更换的具体部件(一个或多个)以提供成本优化的系统工作寿命延长。成本优化可以考虑用户的期望系统寿命，例如用户还想期望拥有和操作具体车辆或其他系统多久。以这种方式，本方法可避免以更高的总成本向期望多拥有和操作该系统仅一年的用户推荐提供五年运行寿命的修理方案。系统的功能状态(SOF)取决于构成该具体系统的每一个部件的健康状态(S0 H)。 每一个部件的SOH影响是协作的，即甚至在部件的SOH保持在零以上时系统的SOF也是零。 因此，SOF可以基于所有可能的修理情况针对系统估计或预测，即构件可能的每一个修理情况修理/更换部件中的一些、所有或不修理/更换。如上所述，这种分析也可以考虑用户的期望系统寿命，例如车辆服务的期望终点。具体说，本方法包括针对用在系统中的每一个部件记录当前和新的/校准基线性能标签，随后通过老化模型处理当前和校准基线性能标签以确定用于每一个部件的未来性能标签。方法包括通过系统功能模型处理用于当前和校准基线部件的未来性能标签，以确定用于每一个可能的修理情况的系统S0F，2n-l个修理情况可用于η个部件的系统。方法进一步包括计算η种情况的成本最佳的修理情况，且记录该情况在例如与部件和/或数据记录器通信的数据记录器或主机的存储器中。成本最佳的修理的确定可包括确定用户期望的系统寿命终点，成本优化的推荐也考虑到期望寿命终点。设备至少包括第一和第二部件以及与第一和第二部件通信的主机。主机包括老化模型和系统功能模型，例如编程在实体的非瞬时的存储器。主机配置为用于接收用于每一个第一和第二部件的当前和校准基线性能标签，和通过老化模型处理当前和校准基线性能标签以确定用于每一个第一和第二部件的未来性能标签。主机还通过系统功能模型处理未来性能标签以确定用于每一个可能的修理情况的系统S0F，其中每一个可能的修理情况描述了第一和第二部件的可能修理组合，且从可能的修理情况中计算成本最佳的修理情况。如上所述，成本最佳的修理情况可以考虑用户对系统的期望服务寿命终点。成本最佳的修理情况可以记录在存储器用于随后获取，例如通过执行修理情况的维护人员获取。在下文结合附图进行的对实施本专利技术的较佳模式做出的详尽描述中能容易地理解上述的本专利技术的特征和优点以及其他的特征和优点。附图说明图1图2图3修理/更换。图4图5图6确定哪些部件需要修理/更换C是具有一对部件的示例性系统的示意图。是可用在图1所示的老化模型的示例性时间曲线图。·是显示基于模型的方法的各种部分的流程图，其用于确定系统的哪些部件要是描述示例性修理情况的表格。是用于不同示例性修理情况的各种预测系统功能的另一流程图。是基于模型的方法的流程图，其用于在例如图1的示例性系统这样的系统中具体实施方式参见附图，其中相同的附图标记表示相同的元件，示例性系统10显示为具有一对部件，即与主机20通信的第一部件12和第二部件14。出于简单的目的，仅两个部件用在下列的例子中，但是本领域技术人员应理解任意多个(η)部件可被使用而不脱离本专利技术的范围。在具体的非限制性的实施例中，图1的系统10可以配置为是车辆发动系统 (cranking system)。在这样的实施例中，第一部件12可以是启动器电动机而第二部件14 可以是电池。发动功能基于电池、启动器电动机、或这两个部件的逐渐劣化而随时间劣化。 为了在该例子中恢复一些丧失的发动功能或在任何其他系统中恢复丧失的系统功能状态 (S0F)，部件12和14中的一个或两者可被修理或更换。目前的方法考虑针对2n-l中可能的修理/更换情况考虑修理成本对寿命延长，出于简单的目的以下称为修理情况。系统10 由于每一个修理情况造成的最终SOF随后被预测以由此确定哪些部件(一个或多个)应该被修理/更换。在系统10中，可选的数据记录器15可以用于在实体的/非瞬时存储器18中记录相应部件12和14的当前性能标签(performance signature)(箭头11,110)。经由数据记录器15的记录取决于实施例可以是连续的或周期性的。记录的值可以包括动力消耗、速度、故障数据或充分地描述该具体部件的当前或现在的性能的任何其他信息。在其他实施例中，数据记录器15可以省略且用于相应部件12和14的当前性能标签(箭头11，110)可以传递或流动到主机20。主机20可以远离系统10且与之以无线通信，或与系统10定位在一起，例如在系统10配置为是车辆系统时在与系统10在同一车辆上的车辆控制器。在例如经由传感器25 (见图3)从第一和第二部件12和14获取当前性能标签时主机20接收当前性能标签(箭头 11，110)。主机20可以从新的或经过验证的/修理部件测量和记录校准的新的/修理的标签，用于以后使用。这些校准信号的使用将参考图5在下文详细描述。主机20可以包括微处理器或中央处理单元(CPU)、存储器这样的通用元件，包括但不限于实体的/非瞬时的存储器(在其上记录实施图5的本方法100中的指令、只读存储器(ROM)、随机访问存储器(RAM)、电可编程只读存储器(EEPROM),高速时钟、模拟-数字 (A/D)和数字-模拟(D/A)电路和任何所需的输入/输出(I/O)电路和装置以及信号调制和缓冲电路。主机20包括用于第一部件12的老化模型22和用于第二部件14的老化模型24， 其可以在实体的/非瞬时的存储器中记录为曲线、公式、查找表。在更多部件被使用的情况下，将给出额外的老化模型。如在本文使用的，术语“老化模型”是指其预测部件劣化或恶化的任何装置。主机20还包括与老化模型22和24通信的系统功能模型26。系统功能模型26可因此处理通过老化模型22和24产生的信息，以及直接地处理用于每一个部件12 和14的当前性能标签(箭头11)。参见图2，示例性子模型50可以用作图1的老化模型22的一部分。迹线52代表现有部件(在该例子中为电池)的性能，且迹线54代表新的电池的性能。垂直轴线(R)代表电池电阻。水平轴线代表时间(t)，例如月。相似的子模型可以用于给定部件的其他部件或其他参数，例如具有在垂直轴线上绘制的电阻或反电磁力(EMF)的启动器电动机。通过测量所需参数，和通过得知相似的车辆中同一部件随时间的过去的性能，迹线52的轨迹可被预测且由此建模。参见图3，图1的监视系统10和主机20之间的信息流以图块模式示出。使用标签获取逻辑的传感器25可以用于获取分别用于第一和第二部件12和14的当前性能标签(箭头11，110)。当前性能标签(箭头11，110)最终例如经由远程信息处理单元、经由施加到图1的数据记录器15的维护探针、闪存装置或以其他方式而传递到主机20。一旦通过主机20接收，当前性能标签(箭头11，110)通过老化模型22、24处理。 这种老化本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种方法，包括:记录用于系统中第一和第二部件的当前性能标签;记录用于第一和第二部件的校准基线性能标签;通过老化模型处理当前和校准基线性能标签以确定用于每一个部件的未来性能标签;通过系统功能模型处理用于部件的未来性能标签以确定用于每一个可能的修理情况的系统功能状态（SOF），其中每一个可能的修理情况描述了第一和第二部件的可能的修理组合;从可能的修理情况计算成本最佳的修理情况;和在存储器中记录成本最佳的修理情况。

【技术特征摘要】
2011.09.21 US 13/238,1441.一种方法，包括记录用于系统中第一和第二部件的当前性能标签；记录用于第一和第二部件的校准基线性能标签；通过老化模型处理当前和校准基线性能标签以确定用于每一个部件的未来性能标签； 通过系统功能模型处理用于部件的未来性能标签以确定用于每一个可能的修理情况的系统功能状态(SOF)，其中每一个可能的修理情况描述了第一和第二部件的可能的修理组合；从可能的修理情况计算成本最佳的修理情况；和在存储器中记录成本最佳的修理情况。2.如权利要求1所述的方法，进一步包括记录用于系统的期望系统寿命，其中从可能的修理情况计算成本最佳的修理情况包括计算在期望系统寿命中成本最佳的的一种修理。3.如权利要求1所述的方法，进一步包括经由数据记录器记录当前和校准基线性能标签；和经由与数据记录器远程通信的主机处理当前和校准基线性能标签。4.如权利要求1所述的方法，其中通过老化模型处理当前和校准基线性能标签包括把当前和校准基线性能标签与对于基本上相似部件的过去性能值的记录迹线进行比较5.如权利要求1所述的方法，其中系统是车辆，第一部件是启动器电动机，第二部件是电池，且SOF是启动器系统的发...

【专利技术属性】
技术研发人员：KK欣，MA萨曼，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作有限责任公司，
类型：发明
国别省市：