用于监控机器的控制设备制造技术

本发明专利技术涉及一种用于监控机器并且用于监控机器的排放表现的控制设备，其中所述监控基于如下比较来进行：比较基于机器的测量值和/或运行值的标准相对于机器的标称值的相对位置。根据本发明专利技术的用于监控机器(2)的控制设备(1)构成和设立用于执行以下步骤：

【技术实现步骤摘要】
用于监控机器的控制设备


[0001]本专利技术涉及一种用于监控机器并且用于监控机器的排放表现的控制设备，其中所述监控基于如下比较来进行：比较基于机器的测量值和/或运行值的标准相对于机器的标称值的相对位置。

技术介绍

[0002]从DE10 2014 115 485 B4中已知一种用于评估至少一个诊断函数的鲁棒性的方法，其中对于诊断函数的至少一个特征变量确定至少一个特征值。

技术实现思路

[0003]根据本专利技术的用于监控机器的控制设备构成和设立用于执行以下步骤：
[0004]‑
检测机器的测量值和/或运行值，
[0005]‑
基于所检测到的测量值和/或运行值求取标准，
[0006]‑
将标准与标称值进行比较，其中标称值代表机器的功能正常的状态，并且求取标准相对于标称值的相对位置，并且
[0007]‑
基于比较的结果和所确定的相对位置求取机器的状态。
[0008]控制设备基于比较的结果和所述标准的相对于标称值的所确定的相对位置来求取机器的状态，通过这种方式本专利技术实现：能够提升所述求取的鲁棒性，进而能够提升所述监控的鲁棒性。
[0009]将所述监控的有效性理解为鲁棒性。如果尽管机器有缺陷但监控指示机器功能正常，或者尽管机器功能正常但指示机器有缺陷，那么监控是非鲁棒的。因为所检测到的测量值和/或运行值通常会经受一定波动，所以所求取的标准也会经受一定波动。如果尽管存在所述波动，但是监控指示机器的状态正确，那么监控能够视为是鲁棒的。
[0010]所述机器优选是车辆，尤其内燃机。但是原则上，根据本专利技术的控制设备能够在如下机器中使用，对于所述车辆考虑监控测量值和/或运行值。
[0011]将描述机器的状态的变量理解为测量值和/或运行值。这例如能够是效率、噪声排放和/或有害物质排放、温度或压力。在此将例如通过模型的测量和计算或者将从特征曲线族中的读取理解为检测。
[0012]基于机器的检测到的测量值和/或运行值所求取的标准表征机器的当前状态。在此，该标准能够对应于检测到的测量值和/或运行值。但是，尤其地，如果检测机器的多于一个的测量值和/或运行值，有利的是，将将检测到的测量值和/或运行值换算为适用于表征机器的标准。如果机器处于标称状态，即是功能正常的，那么该标准采用标称值。
[0013]标称值代表机器的功能正常的状态。标称值能够与机器的运行状态相关。机器偏离标称状态越远，标准就偏离标称值越远。
[0014]优选地，控制设备构成和设立用于，重复执行检测、求取标准、比较和求取状态的步骤。
[0015]控制设备重复执行检测、求取标准、比较和求取状态的步骤，通过这种方式，本专利技术实现：能够在一段时间内和/或对于多个监控过程监控机器。
[0016]优选地，连续执行检测、求取标准、比较和求取状态的步骤。特别优选地，控制设备用于机器的所谓的车载诊断。
[0017]为了控制监控的鲁棒性，控制设备能够根据标准相对于标称值的相对位置例如确定：重复步骤的频率或时长。如果标准的相对位置远离标称值，那么更频繁或更长时间地执行步骤，以便获得明确的结果。相反，如果标准的相对位置接近标称值，那么较少地重复步骤或者在较短的时间段内执行步骤就足以获得明确的结果。
[0018]优选地，控制设备构成和设立用于，在比较时附加地考虑缺陷值，并且确定标准相对于标称值和相对于缺陷值的相对位置。缺陷值代表机器的缺陷状态。
[0019]控制设备基于比较的结果和标准相对于标称值以及相对于缺陷值的相对位置来考虑对机器状态的求取，通过这种方式，本专利技术实现：能够关于机器的缺陷状态并且关于机器的功能正常的状态评估标准的相对位置。由此能够增加相对位置的有效性，由此也能够提高监控的鲁棒性。
[0020]优选的是，控制设备构成和设立用于，基于标准的相对位置确定缺陷量度，并且在求取机器状态时考虑所确定的缺陷量度。
[0021]控制设备在求取机器状态时考虑特定的缺陷量度，通过这种方式，本专利技术实现：在监控时考虑机器的缺陷量度。
[0022]优选地，为了确定缺陷量度，控制设备将在标称值和缺陷值之间的值域映射到在两个限定的值A和B优选0和1之间的值域上。映射函数在此特别优选地是连续且单调的。标称值映射到值A上而缺陷值映射到值B上。映射函数的示例是线性映射或S函数。映射函数能够与机器的运行状态相关。相反，值A和B与运行状态无关。
[0023]所述标准的位于标称值的背离缺陷值的侧上的值映射到小于或等于A的值上。所述标准的位于缺陷值的背离标称值的侧上的值映射到大于或等于B的值上。相同的映射函数、外插法或另一函数能够用于所述映射。但是该函数也特别优选是连续且单调的。有利的是，所述函数向上和向下受限并且对于远偏离标称值和/或缺陷值的值而言趋向于极限值。
[0024]通过所述标准的映射所确定的值能够被视为机器的缺陷量度。低于或接近A的缺陷量度指示机器功能正常，接近或高于B的缺陷量度指示机器有缺陷。在A和B之间的缺陷量度是不明确的，其中在求取机器状态时，根据缺陷量度能够指示：机器是有缺陷还是功能正常。也能够根据缺陷量度调整检测、求取标准、比较和求取状态的时长或重复次数。
[0025]优选地，控制设备构成和设立用于，基于所述标准的相对位置确定去抖动速度，并且在求取机器状态时考虑所确定的去抖动速度。
[0026]控制设备在求取机器状态时考虑所确定的去抖动速度，通过这种方式，本专利技术实现：在求取状态时能够将去抖动速度用作为速度参数，从而能够提升所述确定的鲁棒性，进而能够提升所述监控的鲁棒性。
[0027]优选地，控制设备将缺陷量度映射到由值C、D和E所限定的另一值域上。有利地，C小于D并且D小于E。例如，C对应于值
‑
1，D对应于值0，而E对应于值1。在此，在接近A的点处的缺陷量度被映射到C上，在A和B之间所限定的点处的缺陷量度被映射到D上，并且在接近B的点处的缺陷量度被映射到E上。所限定的点特别优选对应于极限值。如果所映射的缺陷量度
位于D和E之间，那么可得知是有缺陷的机器，如果所映射的缺陷量度位于C和D之间，那么可得知是功能正常的机器。
[0028]优选地，映射函数是连续且单调的。有利的是，映射函数针对缺陷量度的非常大和非常小的值是受限的并且趋向于下限值和/或上限值。
[0029]缺陷量度的映射，即去抖动速度，能够被用作为用于求取机器状态的速度参数。这例如能够表示：在控制设备将结果视为鲁棒的并且求取机器状态之前，在去抖动速度高时，少量明确的结果就足够了，但是在去抖动速度低时，需要许多结果。例如，负的去抖动速度能够触发求取功能正常的状态，而正的去抖动速度能够触发确定有缺陷的状态。
[0030]在A和B之间的缺陷量度不明确的情况下，去抖动速度为0或接近0。因此求取不终止或者持续非常长的时间。这与不明确的结果一致，并且解决了在这种状况下随机结果的问题。
[0031]优选地，控制设备本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于监控机器(2)的控制设备(1)，其中所述控制设备构成和设立用于执行以下步骤：
‑
检测(S10)所述机器(2)的测量值和/或运行值，
‑
基于所检测到的测量值和/或运行值求取标准(S20)，
‑
将所述标准与标称值进行比较(S30)，其中所述标称值代表所述机器(2)的功能正常的状态，并且确定(S31)所述标准相对于所述标称值的相对位置，并且
‑
基于所述比较的结果和所确定的相对位置求取所述机器(2)的状态(S40)。2.根据权利要求1所述的控制设备(1)，其中所述控制设备(1)构成和设立用于重复地执行检测(S10)、求取所述标准(S20)、比较(S30)、确定(S31)和求取所述状态(S40)的步骤。3.根据权利要求1或2所述的控制设备(1)，其中所述控制设备(1)构成和设立用于在比较(S30)时附加地考虑缺陷值，其中所述缺陷值代表所述机器(2)的有缺陷的状态，并且确定(S31)所述标准相对于所述标称值和相对于所述缺陷值的相对位置。4.根据上述权利要求中任一项所述的控制设备(1)，其中所述控制设备(1)构成和设立用于基于所述标准的相对位置确定(S32)缺陷量度，并且在求取所述机器(2)的状态(S40)时考虑所确定的缺陷量度(S32)。5.根据上述权利要求中任一项所述的控制设备(1)，其中所述控制设备(1)构成和设立用于基于所述标准的相对位置确定(S33)去抖动速度，并且在求取所述机器(2)的状态(S40)时考虑所确定的去抖动速度(S33)。6.根据上述权利要求中任一项所述的控制设备(1)，其中所述控制设备(1)构成和设立用于基于所述标准的相对位置确定所述机器(2)功能正常和/或有缺陷的概率，并且在求取所述机器(2)的状态(S40)时考虑所确定的概率。7.根据权利要求3所述的控制设备(1)，其中所述控制设备(1)构成和设立用于通过以下步骤确定(S32)缺陷量度：
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将在所述标称值和所述缺陷值之间的值域映射到通过A和B所限定的值域上，
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将所述标称值映射到所定义的值A上，并且将所述缺陷值映射到所定义的值B上，和
‑
将所述标准基于其相对位置映射到小于或等于A、大于或等于B的值上，或者映射到在A和B之间的值域上，其中所述标准的映射对应于所述机器(2)的缺陷量度，并且基于所确定的缺陷量度(S32)求取所述机器(2)的状态(S40)。8.根据权利要求7所述的控制设备(1)，其中所述控制设备(1)构成和设立用于，通过将所确定的缺陷量度(S32)映射到通过三个值C、D和E所限定的值域上，借助以下步骤确定(S33)去抖动速度：
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将对应于值A的缺陷量度映射到值C上，将对应于值B的缺陷量度映射到值E上，并且将在值A和B之间的预设的缺陷量度映射到值D上，和
‑
将不对应于值A和B或预设的缺陷量度的缺陷量度映射到小于C、大于E的值上，或者映射到位于C和E之间的值上，其中缺陷量度的映射对应于去抖动速度，并且基于所确定的去抖动速度(S33)和/或所确定的缺陷量度(S32)求取所述机器(2)的状态(S40)。9.根据权利要求7所述的控制设备(1)，其中所述控制设备(1)构成和设立用于在比较(S30)时
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执行所述缺陷量度到从零至一的值域上的第一映射，其中将小于或等于A的缺陷量度映射到值1上，将大于或等于B的缺陷量度映射到值0上，并且将在A和B之间的缺陷量度映射到在零和一之间的值上，使得所述第一映射对应于所述机器(2)功能正常...

【专利技术属性】
技术研发人员：霍尔格，
申请(专利权)人：FEV集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：