CN116964327A - 用于位于润滑/冷却组件内的智能泵的控制系统 - Google Patents
用于位于润滑/冷却组件内的智能泵的控制系统 Download PDFInfo
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Abstract
一种流体泵,所述流体泵包括设置在外壳体内的电机。所述电机包括定子和与所述定子电磁连通的转子。接收用于限定所述电磁连通的电流的绕组设置在所述定子上。泵元件经由驱动轴附接到所述转子。所述泵元件与所述转子一起操作以输送流体穿过液压流体路径。多个传感器测量与所述定子、所述绕组、所述转子、所述泵元件、所述流体和所述液压流体路径中的至少一者相关的信息。控制器与所述绕组通信用于将所述电流输送至所述绕组。所述控制器还与所述多个传感器通信用于测量和记录所述信息并且将该信息传递至外部存储器和外部控制器中的一者。
Description
技术领域
本公开总体上涉及流体泵,并且更具体地涉及具有控制系统的流体泵,该控制系统利用各种传感器和算法用于评估流体泵的效率、健康状况和状态以及移动穿过流体泵的流体。
背景技术
在各种流体机构内,流体泵用于输送用于流体输送系统内的润滑和/或冷却功能的材料。该流体泵可以包括用于监测流体泵的状态的各种控制装置。
发明内容
根据本公开的第一方面,流体泵包括外壳体。电机设置在外壳体内。电机包括定子和与定子电磁连通的转子。接收用于限定电磁连通的电流的绕组设置在定子上。泵元件经由驱动轴附接到转子。泵元件与转子一起操作以输送流体穿过液压流体路径。多个传感器测量与定子、绕组、转子、泵元件、流体和液压流体路径中的至少一者相关的信息。控制器与绕组通信用于将电流输送至绕组。控制器还与多个传感器通信用于测量和记录信息并且将该信息传递至外部存储器和外部控制器中的一者。
根据本公开的另一方面,交通工具包括流体输送系统。电气系统包括数据系统。流体系统和电气系统各自与流体泵通信。流体泵包括外壳体。电机设置在外壳体内。电机包括定子和与定子电磁连通的转子。绕组设置在定子上,该绕组从电气系统接收用于限定电磁连通的电流。泵元件经由驱动轴附接到转子。泵元件与转子一起操作以从流体输送系统输送流体并且穿过流体泵的液压流体路径。多个传感器测量与定子、绕组、转子、泵元件、流体和液压流体路径中的至少一者相关的信息。控制器与绕组通信用于将电流输送至绕组。控制器还与多个传感器通信用于测量和记录信息并且将该信息传递至电气系统的外部存储器和电气系统的外部控制器中的一者。
根据本公开的另一方面,流体泵包括设置在外壳体内的定子。绕组设置在定子上。转子相对于定子定位。泵元件经由驱动轴附接到转子。泵元件与转子一起操作以输送流体穿过液压流体路径。多个传感器测量与定子、绕组、转子、泵元件、流体和液压流体路径中的至少一者相关的信息。控制器与绕组通信用于将电流输送至绕组。控制器还与多个传感器通信用于测量和记录信息并且传递该信息用于报告。
根据本公开的另一方面,一种用于操作交通工具内的流体泵的方法包括各自与流体泵通信的流体输送系统、电气系统和数据系统。该方法包括使用控制器来操作电机。该电机包括与定子电磁连通的转子,该定子具有设置在其上的绕组。转子旋转地操作泵元件。该方法还包括使用泵元件移动流体穿过液压流体路径。该方法还包括使用与控制器通信的多个传感器来监测多个参数。多个参数与控制器、电机、流体和液压流体路径中的至少一者相关。该方法还包括使用控制器和多个传感器操作板载控制算法以确定与所述流体泵的操作条件相关的输出。该方法还包括将与输出相关的通信输送至内部存储器、外部存储器和外部控制器中的一者。
通过研究以下说明书、权利要求和附图,那些本领域技术人员将理解和领会本公开的这些和其他方面、目的和特征。
附图说明
在附图中:
图1是在流体输送系统内使用的流体泵的一个方面的透视图;
图2是在流体输送系统内使用的流体泵的一个方面的第二透视图;
图3是在流体输送系统内使用的流体泵的一个方面的第三透视图;
图4是在流体输送系统内使用的流体泵的一个方面的横截面视图;
图5是在流体输送系统内使用的流体泵的一个方面的横截面视图;
图6是在流体输送系统内使用的流体泵的一个方面的横截面视图;
图7是通用交通工具的示意性立面图,该通用交通工具结合了与交通工具的流体输送系统、电气系统和数据系统通信的流体泵的一个方面;
图8是展示用于操作交通工具内的流体泵的方法的示意性流程图;
图9是展示用于操作流体泵的控制器内的板载控制算法以确定操作输出的方法的示意性流程图;
图10是展示用于操作流体泵的控制器内的板载控制算法以确定操作输出的方法的示意性流程图;
图11是展示用于操作流体泵的控制器内的板载控制算法以确定操作输出的方法的示意性流程图;
图12是展示用于操作流体泵的控制器内的板载控制算法以确定操作输出的方法的示意性流程图;
图13是展示用于操作流体泵的控制器内的板载控制算法以确定操作输出的方法的示意性流程图;
图14是展示用于操作流体泵的控制器内的板载控制算法以确定操作输出的方法的示意性流程图;
图15是展示用于操作流体泵的控制器内的板载控制算法以确定操作输出的方法的示意性流程图;
图16是展示用于操作流体泵的控制器内的板载控制算法以确定操作输出的方法的示意性流程图;
图17是展示用于操作流体泵的控制器内的板载控制算法以确定操作输出的方法的示意性流程图;
图18是展示用于操作流体泵的控制器内的板载控制算法以确定操作输出的方法的示意性流程图;
图19是展示用于操作流体泵的控制器内的板载控制算法以确定操作输出的方法的示意性流程图;
图20是展示用于操作流体泵的控制器内的板载控制算法以确定操作输出的方法的示意性流程图;
图21是展示用于操作流体泵的控制器内的板载控制算法以确定操作输出的方法的示意性流程图;
图22是展示用于操作流体泵的控制器内的板载控制算法以确定操作输出的方法的示意性流程图;
图23是展示用于操作流体泵的控制器内的板载控制算法以确定操作输出的方法的示意性流程图;并且
图24是展示用于操作流体泵的控制器内的板载控制算法以确定操作输出的方法的示意性流程图。
具体实施方式
本公开的附加特征和优点将在随后的详细描述中阐述并且对于本领域技术人员来说从该描述中将是显而易见的,或者通过实践以下描述中所描述的本发明以及权利要求和附图认识到。
如本文所使用,当用于具有两个或更多个项目的列表中时,术语“和/或”意指可以单独采用所列项目中的任一个,或可以采用所列项目中的两个或更多个的任何组合。例如,如果组合物被描述为含有组分A、B和/或C,则该组合物可以单独含有A;单独含有B;单独含有C;含有A和B的组合;含有A和C的组合;含有B和C的组合;或含有A、B和C的组合。
在本文件中,诸如第一和第二、顶和底等关系术语仅可以用于将一个实体或动作与另一个实体或动作进行区分,而不一定需要或暗示此类实体或动作之间的任何实际的此类关系或顺序。
出于本公开的目的,术语“联接(coupled)”(以其所有形式:couple、coupling、coupled等)通常意味着两个组件(电的或机械的)彼此直接或间接接合。此接合在本质上可以是固定的或可移动的。此接合可以两个组件(电的或机械的)和/或任何额外中间部件来实现。此接合可以包含部件彼此一体地形成为单个一体式主体(即,一体地联接),或可以指代两个组件的接合。除非另外说明,否则此接合本质上可以是永久的,或者本质上可以是可移除的或可释放的。
如本文所使用的术语“实质的”、“基本上”及其变体旨在指出所描述的特征等于或近似等于值或描述。例如,“基本上平坦的”表面旨在表示平坦或近似平坦的表面。此外,“基本上”旨在表示两个值相等或近似相等。在一些实施例中,“基本上”可以表示彼此相差约10%以内的值,诸如彼此相差约5%以内的值,或彼此相差约2%以内的值。
如本文所使用,术语“所述(the)”、“一(a)”或“一个(an)”表示“至少一个”,且除非明确地指示相反的情况,否则不应限于“仅一个”。因此,举例来说,除非上下文另外明确地指示,否则对“组件”的提及包含具有两个或更多个此类组件的实施例。
现在参考图1至图6,附图标记10总体上指的是在流体输送系统12内使用的流体泵,用于将流体14从一个位置输送到另一个位置。该流体14可以用于机械组件内的各种功能。此类功能可以包括但不限于在流体输送系统12内的润滑和/或冷却功能。通常,本文描述的流体泵10是用于润滑和/或冷却在交通工具应用或其他机械场景内的单独的机构的润滑剂或冷却剂。根据该装置的各种方面,流体泵10通常包括具有与转子22电磁连通的定子16的电机100。定子16被包覆成型或嵌入注射成型以形成壳体18。各种绕组20围绕定子16延伸。当绕组20经由电流通电时,相对于定子16产生电磁场并且电磁场与定位在定子16内(或在内定子配置中围绕定子16)的转子22协作以使转子22围绕旋转轴线24旋转。定子16与转子22的电磁接合之间产生的电动势导致转子22使驱动轴26围绕旋转轴线24旋转。驱动轴26依次与用于将流体14从一个位置移动到另一个位置的泵元件28连接。通常,流体14从储存器移动穿过液压流体路径30并且到达驱动单元或其他机械组件。通常,驱动单元可以是发动机、变速器、差速器或其他类似的机械组件的形式。
再次参考图1至图6,流体泵10通常包括可以设置在壳体18的一部分内的控制器32。该控制器32可以是印刷电路板(PCB)34的一部分,该印刷电路板被配置为调节向用于定子16的绕组20的电力的输送。该控制器32还可以联接至用于监测流体泵10以及移动穿过液压流体路径30的流体14的状态的各种传感器36。PCB 34还可以包括各种传感器36,该传感器也用于直接和/或间接地测量和确定各种性能参数,以评估流体泵10、在其中移动的流体14和由流体泵10服务的机械组件的健康状况、性能、寿命和有效性。这些传感器36可以包括但不限于复数个加速度计38、复数个光学传感器40、复数个电流传感器42、复数个温度传感器44、复数个扭矩传感器46和复数个其他类似的传感器36,如本文将更全面地描述的,其可以用于监测流体泵10和在其中移动的流体14的各种方面。
参看图1至图7,控制器32可以包括在PCB内的存储器82,诸如内部存储器。控制器32还可以与机械组件的外部存储器通信。机械组件可以是交通工具160(如图7所示)的形式、包括流体输送系统12的固定装置或其他类似的机电机构的形式。在交通工具160的情况下,交通工具160可以包括向流体泵10提供流体14的流体输送系统12。交通工具160还可以包括向流体泵10和包含在其中的电气部件提供电流的电气系统164。交通工具160的电气系统164还可以包括数据和通信系统166,该系统用于贯穿交通工具160(包括流体泵10)发送、接收和传送数据通信。交通工具160的数据和通信系统166还可以用于发送和接收关于交通工具160的外部的外部位置的数据,诸如通过有线或无线通信。
再次参考图1至图6,流体泵10可以包括加速度计38,该加速度计附接到,或至少与流体泵10的旋转可操作元件中的一个通信,诸如泵元件28、驱动轴26、转子22或在流体泵10内的其他类似的部件。该加速度计38监测操作冲击事件,其中流体泵10的部件中的一个的旋转速度在短时间内急剧变化。操作冲击事件可以由移动穿过泵元件28并且暂时堵塞或以其他方式中断泵元件28的操作的碎片64产生。操作冲击事件还可以由施加在流体泵10上的外部力、定子16与转子22之间可能发生的镶齿效应以及可能导致流体泵10的旋转部件的旋转速度突然变化的其他类似事件产生。加速度计38与控制器32协作以监测某些操作冲击事件并且将其与流体泵10先前可能已经经历过的其他操作冲击事件进行比较。控制器32单独地评估这些各种操作冲击事件并且还随时间累积地比较各种操作冲击事件。这种累积分析得出用于未来操作冲击事件的内部接受阈值。该内部接受阈值产生经计算的容差水平,用于评估随后可能发生的未来操作冲击事件。
发生的后续操作冲击事件由加速度计38测量并且由流体泵10的控制器32对照经得出的阈值进行评估。当超过用于操作冲击事件的经得出的阈值时,控制器32将事件加上时间戳标记为机械冲击风险事件。该机械冲击风险事件被通信至控制器32和交通工具160用于稍后报告。该报告可以在交通工具160的维修期间发生。另外,还可以实时报告机械冲击风险事件用于报告给交通工具160或远程位置。通常,当请求关于交通工具160的健康报告时,经记录的机械冲击风险事件被包括在关于交通工具160的报告内。这些报告被累积使得可以做出并且实施关于交通工具160和具有加速度计38的流体泵10的服务推荐。机械冲击风险事件可以用于确定操作冲击事件是否严重到需要维修、修理或更换。机械冲击风险事件还可以与目视检查结合使用以确定流体泵10的部件的损坏程度(如果有的话)。一般来说,数据和事件的报告可以根据各种方法中的任何一种来执行,如下面将更全面地描述的。
再次参考图1至图6,流体泵10可以包括与控制器32通信的光学传感器40。该光学传感器40可以包括位于与流体泵10通信的液压流体路径30中的一个或多个部分内的发射器和接收器。该光学传感器40可以定位在液压流体路径30内、流体泵10内、流体泵10的外部的液压流体路径30的一部分内或定位成靠近液压流体路径30并且与穿过液压流体路径30的流体14的流量通信。使用光学传感器40,发射器和接收器能够检测在液压流体路径30内的流体14的透明度。这种透明度是通过监测接收器处的光检测中的相对变化来检测的。换句话说,发射器发射光或其他波长穿过流体14。接收器捕捉穿过流体14过滤的该波长并且监测穿过流体14发射的波长的相对半透明度。随着时间的推移监测该相对半透明度以评估流体14的透明度。这种透明度可以用于评估流体14的有效性、流体14的有效寿命、流体14或流体过滤器是否需要更换或者液压流体路径30的其他部件是否需要维修、更换或以其他方式维护。
在装置的某些方面,光学传感器40可以包括向接收器发射光子的发射器。当光子与移动穿过液压流体路径30的流体14接合时,光子被反射或折射远离接收器或穿过流体14被引导至接收器。基于由接收器接收的光子的数量,可以在光学传感器40的操作期间测量、得出、外推或以其他方式评估某些透明度数据。
流体泵10可以包括传感器36的组合,传感器可以协作地用于评估关于流体泵10和在其中移动的流体14的某些状态信息60。运行时间传感器62和温度传感器44(诸如微型温度传感器)可以组合使用以确定油寿命的百分比。流体14的温度随时间的变化(如通过运行时间传感器62的运行时间读数测量的)以及在流体泵10的操作循环期间的某些运行时间处的变化,可以指示包含在流体14内的颗粒和其他碎片64。由微型温度传感器44测量的这些温度的变化可以依次指示何时应更换流体14、何时应更换流体过滤器或两者。运行时间传感器62和微型温度传感器44可以用于确定穿过流体泵10移动的流体14的剩余寿命的百分比。
再次参考图1至图6,可以通过使用多个传感器36来得出某些状态信息60。在某些情况下,可以在不使用温度传感器44的情况下评估流体14的温度。在装置的此类方面,用于流体泵10的控制器32可以基于可以存储在PCB 34上的存储器82(诸如内部存储器)或在交通工具160内的外部存储器内的各种信息表80来确定、估计或以其他方式得出流体温度。
在装置的示例性方面,信息表80可以与流体14的速度或流速以及传递至定子16的绕组20或由其汲取的电流相关。此类系统可以在液压流体路径30包括设定限制件84的情况下使用,诸如在润滑或冷却应用中。在该设定限制件84内,流体14穿过限制部84的速度或流速可以保持恒定。随着时间的推移,流体14变得更多地被碎片64污染,导致流体14的更粘稠的状态。结果,由于流体14的粘度增加,绕组20汲取以驱动泵元件28并且以恒定流速移动流体14的电流的数量通常增加。汲取电流的增加可能导致流体14的温度对应的增加。各种信息表80可以通过具体应用中的具体流体泵10的产品测试来得出,或者可以是与流体14的流速或速度以及用于流体泵10的润滑或冷却应用中汲取的电流相对应的更通用的数据表。另外,在液压流体路径30内,某些限制区域,诸如狭窄部分,可以用于评估流体14的速度或流速。在这些限制件84处,可以记录各种数据点并且与提供给定子16用于操作转子22和泵元件28的电流进行比较。通过此类配置,可以实现多个数据点和数据点的比较,用于更准确地估计穿过液压流体路径30移动的流体14的温度。
再次参考图1至图6,用于流体泵10的控制器32可以包括与电机100联接的单分流磁场定向控制算法98,该电机通常为三相电机100的单相形式。通常,三相电机100包括具有定子16的对应的绕组20的U、V和W相绕组。这些三相将电流传送至用于定子16的绕组20的三个对应集,该三相对应于电机100的三个单独相。单分流磁场定向控制算法98可以利用单分流感测实施方式,该实施方式在电机100的循环内的具体点和间隔处感测穿过三相电机100的专用电路的电流。使用单分流磁场定向控制算法98,可以估计用于U、V和W相绕组中的每个的均方根(RMS)相电流的估计。再次,这通过测量三相电机100的U、V和W相绕组中的通常仅一个内的电流来实现。RMS相可以用于表示电路内的平均电流或电压。然后可以传送该平均电流或电压用于记录和最终报告用于流体泵10的电机100的状态。单分流磁场定向控制算法98可以与电机100的U、V和W相绕组中的任何一个联接。在每种情况下,直接测量相中的一个中的电流并且可以估计剩余两个相中的电流。该估计可以部分地通过使用监测电机100和流体泵10的操作方面的附加传感器36来得出,诸如用于监测转子22的旋转速度的旋转速度传感器、用于监测转子22或泵元件的扭矩输出的扭矩传感器、用于监测穿过液压流体路径30的流体的流速的流体流量传感器、它们的组合和其他参数。再次,监测的结果被报告给控制器32和交通工具160并且最终在交通工具160的维修访问期间被报告。经记录的数据可以用于确定流体泵10是否有效地运行或者流体泵10内是否存在需要维护或安置的任何问题。
再次参考图1至图6,正温度系数(PTC)电阻器112可以定位在用于控制器32的电路的场效应晶体管(FET)110附近。正温度系数电阻器112监测并且报告由于跨经定位的PTC电阻器112的电阻的变化导致的FET 110处的电桥温度。因此,PTC电阻器112可以用于监测FET110处的温度。这些温度读数可以用于估计在电机100和流体泵10的操作期间移动穿过FET110的电流,诸如由绕组20汲取的电流的数量。该信息可以依次用于评估流体泵10的健康状况和性能。报告经监测的温度值可以被上传用于在服务呼叫时或在交通工具160的维护检查期间进行报告。
再次参考图1至图6,流体泵10可以包括磁场定向控制算法98,该算法包含在用于流体泵10的控制器32内或与其通信。磁场定向控制算法98监测定子16与转子22之间的电磁相互作用的状态,以评估电机100是否处于闭环控制状态、开环控制状态或相位超前状态。这些状态中的每个都具有可以实现与电机100的特定操作模式相关的优点,如下面将更全面地描述的。因此,控制器32可以在闭环控制状态、开环控制状态或相位超前状态之间修改电机的状态,并且使用PTC电阻器112来确认状态的变化已经发生。
通常,闭环控制状态利用来自电机100的系统反馈。该反馈可以包括电机信号,诸如由绕组20汲取的电流和关于定子16的转子22的位置。然后控制系统使用反馈信号来调节施加到绕组20的电压或由绕组汲取的电流的数量,以将转子22维持在一致的转速。进而,磁场定向控制可以用于实现用于流体泵10的电机100的各种大小的扭矩、速度和位置控制。电机100的闭环控制状态还为用于流体泵10的电机100的最大扭矩和速度范围提供有效的控制和能力。闭环控制状态可以利用实时位置和定子电流反馈来微调速度控制和电流控制,以修改联接至用于流体泵10的电机100的逆变器的占空比。这确保了使用校正三相电压供应来校正关于来自期望值的偏差的电机反馈。
开环控制状态通常不需要或利用来自电机100的反馈。相反,开环控制状态利用与其频率成比例的供应电压幅值。因为开环控制状态不考虑外部条件,诸如转子22的位置,所以开环控制状态通常不用于校正期望电机速度与实际电机速度之间的偏差。为此,在电机100的使用过程中,开环控制状态和闭环控制状态彼此之间的转变是频繁的。如上所述,磁场定向控制算法98用于监测开环控制状态与闭环控制状态之间的这些转变。
另外,电机100可以在电机100的相位超前状态下操作。在相位超前状态下,电机100可以以通常超过最大额定速度的更快速度操作。当以较快的速度移动时,通常电机100也以较低的扭矩操作。再次,磁场定向控制算法98是基于软件的系统,其监测电机100的控制状态以确定是否正在利用闭环控制状态、开环控制状态或相位超前状态以用于控制流体泵10的电机100。当磁场定向控制算法98监测各种状态之间的这些转变时,控制器32将这些转变以及当它们发生时通信给控制器32和/或交通工具160,使得它们可以根据请求进行报告。
根据装置的各种方面,用于流体泵10的控制器32可以包含存储器82,该存储器可以用于确定自制造日期以来某些软件是否已被更新。在某些方面,单个位或一系列位可以用作存储器82,诸如随机存取存储器(RAM),以确定是否已经上传某些软件更新。一旦已上传了某个软件更新,RAM的位就可以从负数变为正数,反之亦然。因此,该单个位存储器可以用于肯定或否定地确认是否已提供特定软件更新并且将其上传至用于流体泵10的控制器32。
另外,这些用于监测流体泵10的最新软件更新的存储器位还可以包括与流体泵10的制造相关的基本统计信息。该信息可以包括制造日期、制造地点、型号以及与流体泵10或流体泵10的部件的制造商相关的其他类似的信息。通常,此类信息将被嵌入到用于控制器32的存储器82(诸如只读存储器)中,诸如在信息表80内。该信息总体上是关于流体泵10的事实信息,其不会随时间变化。该与制造日期相关的事实信息可以用于监测流体泵10的寿命、与软件更新相关的制造日期以及关于流体泵10的其他类似的日期和寿命相关的信息。
再次参考图1至图6,包括在流体泵10内的传感器36可以用于监测液压流体路径30的障碍物、收缩或其他限制部分是否存在于流体泵10或流体流量系统内。电流传感器42可以监测输送到电机100的各种绕组20的电流。由电流传感器42获得的这些值可以与各种信息表80和存储在流体泵10的存储器82或交通工具160的存储器82内的值表进行比较。电流值与值表的比较可以用于识别过低的电流。在电流太低的情况下,泵元件28可以被描述为缺油。换句话说,移动穿过泵元件28的油量较低,使得几乎没有流体限制件84,并且需要较低的电流用于将泵元件28维持在期望的转速。在泵元件28缺油并且电流传感器42测量到太低的电流的情况下,可以指示流体泵10的入口侧120或吸力侧上的限制件84。相反,流体泵10的出口侧122上的限制件84可以导致流体14在泵元件28内积聚。流体14在泵元件28内的这种积聚导致流体阻力增加。因此,绕组20汲取电流的增加量以维持转子22和泵元件28以期望的一致转速操作。再次,电流传感器42可以监测输送至绕组20的电流并且将该值与存储在流体泵10的存储器82内的各种表格进行比较。当输送到用于电机100的绕组20的电流太高或太低时,这些事件可以存储在存储器82内用于稍后报告。
再次参考图1至图6,用于流体泵10的控制器32可以包括控制算法98,其内部测量传送至绕组20的输入电压(使用电压传感器)、由流体泵10的定子16的绕组20汲取的电流(使用电流传感器)以及流体泵10和/或移动穿过流体泵10的流体14的一部分的温度(使用温度传感器44)。比较这些值以得出所得电阻值。将所得电阻值与存储在流体泵10的存储器82中的信息表80的值进行比较。这些信息表80可以包含具有在流体泵10的正常操作期间观察到的正常电阻值的表。如果该电阻值已增加超过表中包含的正常电阻值,则这可能指示线束存在缺陷以及其他状况。有缺陷的线束可能导致输送至流体泵10的电气部件(诸如用于定子16的绕组20)的欠电压。该信息可以被传递至交通工具160用于立即报告或用于稍后报告。
再次参考图1至图6,本文描述的电流传感器42可以用于评估由流体泵10移动的流体14的状态。作为实例而非限制,在电流传感器42测量低于存储在流体泵10内的信息表80内包含的值的汲取电流的情况下,这可以指示电机100遇到比预期更小的流体阻力。当经历较低的流体阻力时,这可以指示液压流体路径30、整个流体输送系统12或流体泵10内的低流体水平。关于移动穿过液压流体路径30的流体14的水平低于正常操作水平的该信息可以立即与交通工具160通信,使得操作者可以解决该问题,或者将交通工具160带到维修地点。这在流体14是交通工具160的变速器、差速器或其他类似的部件内的自动变速器流体的情况下特别是如此。由电流传感器42获得的测量结果与信息表80之间的推导也可以指示流体泵10的其他问题,如本文所述。
根据该装置的各种方面,运行时间传感器62和温度传感器44可以用于监测运行时间和微温度以确定已使用的流体14的寿命的百分比或流体14剩余的寿命的百分比。通常,随着时间的推移,由温度传感器44监测的温度将波动,因为流体14内的杂质和其他碎片64用于修改流体14温度上升并且达到阈值流体温度的速率。再次,这对于交通工具160的自动变速器流体特别是如此。温度增加的速率或最高温度的这些波动可以与经存储的信息表80进行比较,以评估是否存在任何偏差。使用运行时间传感器62和温度传感器44,可以监测流体14的已用寿命和剩余寿命的百分比并且将其传送至交通工具160用于操作员的观察或用于稍后报告。
再次参考图1至图6,流体泵10可以包括具有控制器32的控制算法98,该算法在内部跟踪流体泵10内的电机100的期望或命令速度或者命令扭矩。控制算法98将命令值与包含在正常或通常操作条件下的流体泵10内使用的已知操作范围的板载信息表80的命令值进行比较。当命令速度或命令扭矩值或目标扭矩值已经偏离信息表80内包括的已知有效操作范围持续延长的或至少预定的时间段时,控制器32可以指示交通工具160的校准或者流体泵10的校准还不成熟或不是最新的。然后可以将该信息传递至交通工具160用于进行报告。该报告在制造、组装、使用或者当交通工具160发生校准或重新校准时的其他时间框架期间可以是有用的。
再次参考图1至图6,流体泵10可以包括具有开关阀的阀体。流体泵10还包括板载控制算法98,该算法可以在内部跟踪流体温度、输送至定子16的绕组20的电流、转子22的速度和转子22的扭矩。控制器32将这些值与存储在包含已知有效操作范围的一个或多个板载信息表80内的可比较值进行比较。将这些已知有效操作范围与经监测和经记录的值进行比较,以确定经汲取的电流、转子22的速度或转子22的扭矩是否已经偏离信息表80的可比较值预定的量并且持续延长的时间段或预定的时间段。如果偏差发生持续至少预定的时间段或延长的时间段,则这可以指示开关阀被卡住、无法操作或以其他方式无效地操作。如果被控制算法98识别,则该信息可以被传递至交通工具160用于稍后报告。
再次参考图1至图6,流体泵10可以包括板载控制算法98,该算法在内部跟踪流体泵10的电机100在流体14的给定温度下的运行状态下所花费的时间的总长度。评估电机100在运行状态所花费的该时间长度和流体温度信息以得出运行时间/温度值。该运行时间/温度值与基于流体泵10随时间的使用而已知的可接受的运行时间/温度值的板载信息表80进行比较。经监测的运行时间/温度值与可接受的运行时间/温度值的这种比较可以用于测量由流体泵10移动的流体14的寿命以及由流体泵10移动的流体14的使用寿命和剩余预期寿命。
再次参考图1至图6,流体泵10可以包括主动监测流体泵10内的各种操作条件和内部故障条件的板载控制算法98。在某些条件下,这些操作内部条件和内部故障条件可以以指示流体泵10的无效操作条件或故障状态的某些所述的方式组合。在这种情况下,板载控制算法98可以通知交通工具160流体泵10不能自我校正并且可能需要更换。该信息可以被传递至交通工具160用于进行报告。另外,流体泵10的故障条件可以指示与流体泵10以及流体泵10向其输送操作流体14的机构相关的交通工具160的其他故障。
再次参考图1至图6,流体泵10可以包括板载控制算法98,该算法以比经通信的波特率(通常以位秒为单位)快数倍的速率对流体泵10的关键操作参数进行采样。控制器32通常以波特率测量电流、电压、转子22的旋转速度、故障指示以及流体泵10和移动穿过流体泵10的流体14的温度。控制算法98将由控制器32执行的采样速度增加到相对于波特率可以从快五倍到快20倍或更多的采样速率。通常,板载控制算法98可以以比波特率的通信的速率快十倍的速率对操作参数进行采样。在数据的重复采样期间由板载控制算法98捕捉的信息被存储在板载存储器82内,直到达到特定样本大小。然后,在信息被覆盖以及采样过程重复之前,该信息被自动地或根据请求传递至交通工具160。该信息可以每24小时重写一次,使得每24小时周期是该特定一天期间的用于流体泵10信息的单独的信息块。其他尺度的信息和时间可以与板载存储器82一起使用。此外,当交通工具160经历较多使用时,可以进行更频繁的信息上传。
再次参考图1至图6,流体泵10可以包括位于流体入口内或附近的污染物捕集器130,以隔离、捕捉或以其他方式捕捉泵开口内的较大颗粒和碎片64,该泵开口可以为凹腔132的形式。该凹腔132用于在其中以重力方式捕捉大碎片64,以防止该大碎片64进入泵元件28的泵齿轮中。该大碎片64可能磨损泵元件28的部件以及导致泵元件28的各个泵室之间的泄漏。各种传感器36可以包括在凹腔132内以确定凹腔132何时接近这些较大颗粒的容量,使得流体泵10可以被清洁、更换或以其他方式维护。另外,用于捕捉碎片64的较大颗粒的凹腔132可以与各种传感器36结合使用,用于确定移动穿过流体泵10的流体14的寿命或透明度。结合使用,这两个部件以及本文描述的其他部件可以用于确定流体泵10的状态。该凹腔132可以定位在流体泵10的入口或出口附近或者流体泵10的泵元件28附近。
参看图6,流体泵10的泵元件28可以是具有内部齿轮142的经产生的转子140的形式,该内部齿轮定位成与驱动轴26一起围绕驱动轴26的旋转轴线24旋转。偏心齿轮144围绕内部齿轮142定位,其中该偏心齿轮144定位成围绕流体泵10的偏心环146内的偏置轴线旋转。该偏置轴线与围绕旋转轴线24旋转的内部齿轮142结合产生各种泵室,该泵室产生吸力和压力用于使流体14移动穿过经产生的转子140。在装置的各种方面,经产生的转子140可以是聚合物基泵送元件。泵元件28的聚合物基材料148可以用于使流体14内的各种碎片64(诸如金属碎片)嵌入经产生的转子140的聚合物材料内。当经产生的转子140的轮齿和齿轮啮合并且碎片64移动穿过经产生的转子140时,碎片64嵌入聚合物材料内以防止该材料移动穿过流体泵10的液压流量系统的剩余部分。在内部齿轮142与偏心齿轮144接合的位置处,一块碎片64可能导致泵元件28内的操作冲击事件或堵塞。当使用聚合物基材料148时,该块碎片64可以被推入或以其他方式嵌入聚合物基材料148内。随着时间的推移,可能需要更换泵元件28。在更换时,经嵌入的碎片64也从流体泵10移除。还可以想到,泵元件28可以是具有围绕作为涂层的金属部件的聚合物基材料148的金属构件。该聚合物基材料148可以用于使碎片64嵌入其中,用于防止该材料流动穿过流体泵10的液压流量系统。通过捕捉这些颗粒,这些较大的颗粒可以被吸收或嵌入泵元件28的部件内,使得泵元件28的部件或齿轮不会过早地粘合或磨损。
再次参考图1至图6,流体泵10可以包括板载控制算法98,该算法测量诸如来自交通工具160的电气系统164的交通工具总线的流体温度,以及来自经集成的泵控制器32的电压、经估计的速度、电流和其他类似的数据点。这些数据点被提供作为输入并且被提供以产生经估计的容积效率作为流体泵10的输出。然后,该效率作为操作期间的百分比效率被通信回交通工具160。流体温度、电压、经估计的速度和电流被用作输入信息,以与各种输出数据点进行比较。比较这些输入和输出数据点以产生在操作期间的流体泵10的容积效率。这些数据点然后可以被传递至控制器32和/或交通工具160用于稍后报告。
再次参考图1至图6,流体泵10可以包括板载控制算法98,该算法捕捉并且记录来自交通工具160的电气系统164的交通工具总线的流体温度、电压、经估计的速度、电机扭矩/电流常数(Kt)和来自经集成的控制器32的电流的形式的各种输入。这些数据点作为输入提供并且用于估计总效率作为流体泵10的输出。这可以通过各种数学运算来计算。一个此类操作可以包括但不限于:
然后,所得到计算结果可以作为流体泵10的操作期间的百分比效率被通信回控制器32和/或交通工具160。该计算用于确定电压和电流是否被输入至流体泵10中,从而导致用于流体泵10的期望的操作效率。这些测量结果通过各种传感器36的数据点以温度、电压、转子22和/或泵元件28的经估计的旋转速度、电机常数以及电流的形式反映。
再次参考图1至图6,流体泵10可以包括板载控制算法98,该算法使用各种传感器36来捕捉流体温度,诸如来自交通工具160的电气系统164的交通工具总线、电压、经估计的速度、电机扭矩/电流常数(Kt)和来自流体泵10的控制器32的电流。这些数据点作为输入来提供,以估计达到目标流体温度所花费的时间。如果达到目标温度的时间太短,则这可能指示存在暗流,该暗流可能是流体泵10内的特定问题的症状。如果太快地达到目标温度,则这可能指示存在过流,该过流可能指示流体泵10的单独的问题。这些数据点与目标温度的偏差可以被传递至控制器32和/或交通工具160用于稍后报告。
再次参考图1至图6,流体泵10可以包括板载控制算法98,该算法测量诸如来自交通工具总线的流体温度、电压、电机扭矩/电流常数(Kt)和来自经集成的控制器32的电流。这些数据点是以电机100的扭矩的形式提供来估计压力作为输出的输入。这使流体泵10能够接收在流体泵10的操作期间的任何时间的可能期望的出口压力目标。然后,流体泵10可以操作以使电机100内的经估计的压力或扭矩与命令压力或扭矩之间的误差或偏差最小化。经估计的压力与命令压力之间的偏差可以被传递至控制器32和/或交通工具160用于稍后报告。这些压力中的偏差可以指示流体泵10内的更大问题。流体14的较低压力可以指示流体14的低水平或流体泵10的入口处的堵塞,这可能导致流体泵10的缺料状况。相反,流体泵10内的超压可以指示流体泵10内的流体14的过量,这可能是由流体泵10的出口侧122中的堵塞引起的。
再次参考图1至图6,流体泵10可以包括板载控制算法98,该算法捕捉诸如来自交通工具160的电气系统164的交通工具总线的流体温度、电压、转子22的实际速度、泵元件28或流体14和来自用于流体泵10的经集成的控制器32的电流。这些数据点可以用作输入并且被提供以产生流体14的估计容积流量或速度作为输出。这使流体泵10能够接收目标容积流量或出口流量目标,使得一定量的流体14需要由流体泵10从入口移动到出口。然后流体泵10可以操作以使经估计的容积流体流量与期望或目标容积流体流量之间的误差或偏差最小化。这些经估计的容积流体流量与目标容积流体流量之间的偏差可以被传递至控制器32和/或交通工具160用于稍后报告。
本文描述的装置的各种方面可以用于故障排查、诊断、维护或以其他方式监测流体泵10、在其中移动的流体14以及由流体泵10服务的较大机械组件的状态。应当理解,本文描述的这些解决方案可以组合使用以提供与流体泵10相关的各种诊断功能。在装置的某些方面,由传感器36中的一个测量的读数可以指示流体泵10内存在的几种可能的条件。使用传感器36、机构和控制算法98的组合,可以分析和比较信息层以排除可能具有相似的症状表现的某些条件,并且诊断可能实际上在流体泵10内存在的一小组可能的条件或一个可能的条件。
如本文所述,包括在流体泵10内或周围的传感器36的各种报告功能可以被报告给存储在流体泵10内的存储器82;可以被传递至交通工具160用于稍后报告;可以被传递至交通工具160用于立即报告,诸如向操作员报告或者可以定期记录、传送,并且然后在达到某些报告基准后重写。本文描述的各种报告功能可以通过交通工具160的抬头显示器;包括在交通工具160内的、在交通工具160的维护期间通信的各种警告信号;它们的组合以及其他类似的报告时间框架来实现。问题是立即报告给用户还是存储用于稍后报告(或两者)可以取决于情况的严重程度。在某些条件可能影响较大机械组件或一般交通工具160的健康状况的情况下,该问题通常可以立即通信给用户,使得可以解决该问题。在问题可能涉及流体泵10的效率问题或寿命的情况下,该信息可以被存储以在随后的服务访问期间被通信和解决。
现在参考图1至图24,已经描述了装置的各种方面,公开了用于操作设置在交通工具160或其他机电组件内的流体泵10的一系列方法和子程序。所公开的子程序可以用于操作并入用于流体泵10的控制器32内的板载控制算法98。通常,该板载控制算法98用于产生特定的输出,该输出可以自动地或根据请求存储在控制器32内、传输至外部存储器或者传送至外部位置。
参看图1至图8,方法400包括操作交通工具160内的流体泵10,其中交通工具160包括各自与流体泵10通信的流体输送系统12、电气系统164以及数据和通信系统166。方法400包括使用控制器32操作电机100的步骤402。当电机100操作时,流体14根据泵元件的操作移动穿过液压流体路径30(步骤404)。使用并入用于流体泵10的控制器32内或与其通信的多个传感器36来监测多个参数(步骤406)。如本文所述,多个参数与控制器32、电机100、流体14和用于流体泵10的液压流体路径30中的至少一者相关。利用控制器32运行板载控制算法98,该控制器与流体泵10的多个传感器36中的一个或多个协作以确定与流体泵10的操作条件相关的输出(步骤408)。当产生输出时,传送通信,其中该通信与输出相关(步骤410)。该输出被输送到并入控制器32内的内部存储器、交通工具160内或交通工具160外部的外部存储器或者交通工具160内或交通工具160外部的外部控制器32中的一者。如本文所述,该输出可以根据在交通工具160上操作的用户或维修技术人员的具体请求来输送。另外,在电机100和控制器32的运行期间可以自动输送输出。在装置的此类方面中,可以在产生输出时实时地输送输出,或者可以在累积了一定数量的输出之后输送输出。
现在参考图9至图24,并入控制器32内的板载控制算法98执行一个或多个子程序并且利用由多个传感器36中的一个或多个提供的各种测量结果和数据进行操作。该信息可以与通过信息表80获得的信息或与流体输送系统12、电气系统164和/或数据以及通信系统166相关的来自交通工具160的信息组合。利用该信息,板载控制算法98分析并且评估各种信息以得到与流体泵10的操作条件相关的输出。虽然本文描述和公开了示例性子程序,但是可以预期的是,板载控制算法98的这些子程序可以同时地、同期地、顺序地、独立地、共同地或以其他各种组合和排列来操作。还可以预期的是,板载控制算法98的子程序的附加方面也是可以预期的,它们利用本文所描述的多个传感器36中的各种传感器36。
如图9所示,子程序500用于以使用多个传感器36的加速度计38测量的转子的旋转操作的形式产生与流体泵10的操作条件相关的输出。根据子程序500,通过基于加速度计38的测量结果分析操作冲击事件是否已经发生来确定输出(步骤502)。在该分析完成之后,板载控制算法98确定操作冲击事件是否在内部接受阈值之外(步骤504)。在内部接受阈值之外的情况下,操作冲击事件被加上时间戳并且记录下来用于实时记录或根据以后的请求进行记录。
现在参考图10,操作控制算法98的子程序520产生与移动穿过液压流体路径30的流体14的透明度相关的输出。根据子程序520,通过激活发射器来确定透明度,该发射器输送经发射的光子穿过流体14(步骤522)。使用接收器感测经发射的光子以确定经感测的光子(步骤524)。板载控制算法98然后确定在经发射的光子与经感测的光子之间的相对变化以获得流体14的透明度(步骤526)。如本文所述,透明的形式的输出可以用于确定移动穿过液压流体路径30的流体14的剩余寿命的百分比。
现在参考图11,子程序540利用板载控制算法98来产生与液压流体路径30内的流体14的剩余寿命的百分比相关的输出。根据子程序540,板载控制算法98使用运行时间传感器62来监测当前运行时间(步骤542)。使用温度传感器来监测流体14的温度(步骤544)。然后分析相对于流体14的温度的当前运行时间以确定液压流体路径30内的流体14的剩余寿命的百分比(步骤546)。如本文所述,可以根据各种信息表80和其中包含的值来分析相对于流体14的温度的当前运行时间,以得出流体14的剩余寿命的百分比。
现在参考图12,公开了子程序560,其中板载控制算法98产生与移动穿过液压流体路径30中的限制件84的流体14的温度相关的输出。根据子程序560,使用电流传感器来监测由绕组20汲取的电流(步骤562)。使用流体流量传感器来监测移动穿过限制件84的流体14的速度或流速(步骤564)。基于对穿过限制件84的流体14的流速的评估,相对于由绕组20汲取的电流来分析流体14的温度(步骤566)。由与穿过限制件84的流体14的流速相关地分析的绕组20汲取的电流指示液压流体路径30内的流体14的温度。
现在参考图13,公开了子程序580,其中输出与用于定子16的绕组20的每个相绕组的RMS相电流的估计相关。根据子程序580,使用电流传感器来监测相绕组20中的一个的电流(步骤582)。利用由相绕组20中的一个汲取的电流,可以估计用于相绕组20中的所有三个的RMS相电流以确定相绕组20中的每个的经估计的RMS相电流(步骤584)。
现在参考图14,公开了子程序600,其中输出与绕组20的电桥温度相关。根据子程序600,电流被输送穿过PTC电阻器(步骤602)。当电流随时间经过PTC电阻器时,监测电阻的变化(步骤604)。该电阻的变化指示流体泵10的运行期间的绕组20的电桥温度。
现在参考图15,子程序620产生与控制器32的诊断相关的输出。根据子程序620,控制器32使用磁场定向控制算法98对其自身的操作进行分析(步骤622)。基于该分析,作为自监测控制器的控制器32确定其是否在闭环状态、开环状态或相位超前状态中的一者中操作(步骤624)。基于磁场定向控制算法98的使用,可以在控制器32内进行各种修改和改变。
根据装置的各种方面,并且如本文所述,板载控制算法98可以结合或可以利用从一个或多个信息表80获得的各种值。通常,这些信息表80指示流体泵10的正常操作。当通过板载控制算法98获得的值高于或低于这些正常操作值时,这可以指示存在问题,使得控制器32产生输出以与存储器82或外部源通信。
现在参考图16,公开了子程序700,其中输出与液压流体路径30的状况相关。根据子程序700,使用电流传感器42分析由绕组20汲取的电流以确定电流值(步骤702)。然后分析电流值以确定它们是否在信息表80内包含的对应值的正常电流值内(步骤704)。根据子程序700,步骤706可以包括当电流值低于正常电流值时,传达在液压流体路径30的入口处存在可能的入口障碍物。子程序700的步骤708包括当电流值高于正常电流值时,传达在液压流体路径30的出口处存在可能的出口障碍物。
现在参考图17,子程序740用于产生与流体泵10的电机100的线束的状况相关的输出。根据子程序740,分析由绕组汲取的电流以确定电流值(步骤742)。还分析由绕组20使用的电压以确定电压值(步骤744)。确定电机100的电机温度(步骤746)。比较电流、电压和电机温度以得出当前电阻值(步骤748)。将当前电阻值与包括在信息表80的值集合内的正常电阻值进行比较(步骤750)。步骤752包括当当前电阻值超过正常电阻值预定阈值时,传达线束可能有缺陷。
现在参考图18,子程序760用于产生与交通工具160的液压流体路径30和流体输送系统12内的流体14的水平相关的输出。根据子程序760,分析由绕组20汲取的电流以确定电流值(步骤762)。然后控制器32确定电流值是否在信息表80内的值集合的正常电流值内(步骤764)。子程序760还包括步骤766,该步骤包括当电流值在正常电流值之外时传达流体输送系统12内的流体14的水平可能低于最小阈值量。
现在参考图19,子程序780用于产生与流体泵10的校准状态相关的输出。根据子程序780,分析转子的旋转速度和转子的扭矩输出中的一者以确定转子输出值(步骤782)。然后控制器32确定转子输出值是否已经偏离信息表80的值集合的正常转子运行值之外(步骤784)。然后控制器32确定此类偏差是否已经发生达预设时间段(步骤786)。然后,当转子输出值已经偏离正常转子运行值之外达预设时间段时,控制器32传达校准状态过期(步骤788)。
现在参考图20,子程序820产生与流体泵10的泵元件28的经估计的容积效率相关的输出。根据子程序820,控制器32经由用于交通工具160的电气系统164的交通工具总线获得在流体输送系统12内的流体14的流体温度(步骤822)。然后控制器32经由多个传感器36的电压传感器获得在电机100的绕组20内使用的当前电压(步骤824)。控制器32还经由多个传感器36的旋转传感器获得转子的经估计的当前旋转速度(步骤826)。控制器32还使用多个传感器36的电流传感器获得由绕组20汲取的电流(步骤828)。控制器32将流体温度、当前电压、经估计的当前旋转速度和电流组合作为由板载控制算法98利用的输入(步骤830)。板载控制算法98分析输入以确定用于流体泵10的泵元件28的经估计的容积效率(步骤832)。
现在参考图21,子程序840产生与泵元件28的经估计的总效率相关的输出。根据子程序840,控制器32经由用于交通工具160的电气系统164的交通工具总线获得在流体输送系统12内的流体14的流体温度(步骤842)。控制器32还经由多个传感器36的电压传感器获得当前电压(步骤844)。控制器32经由多个传感器36的旋转速度传感器获得转子的经估计的当前转速(步骤846)。控制器32还使用多个传感器36的电流传感器获得由绕组20汲取的电流(步骤848)。然后控制器32经由旋转传感器和电流传感器获得电机扭矩/电流常数(Kt)(步骤850)。根据子程序840的步骤852,控制器32形成板载控制算法98并且使用流体温度、当前电压、经估计的当前旋转速度、电流和电机扭矩/电流常数作为由算法待评估的输入。然后控制器32分析这些输入以确定泵元件的经估计的总效率(步骤854)。
现在参考图22,子程序860产生与实现流体14和流体输送系统12的目标流体温度的经估计的时间相关的输出。根据子程序860,控制器32经由用于交通工具160的电气系统164的交通工具总线获得在流体输送系统12内的流体14的流体温度(步骤862)。控制器32还经由电压传感器获得当前电压(步骤864)。还获得转子的经估计的当前旋转速度(步骤866)。使用多个传感器36的电流传感器获得由绕组20汲取的电流(步骤868)。经由旋转传感器和电流传感器获得电机扭矩/电流常数(Kt)(步骤870)。板载控制算法98利用这些经获得的值作为输入(步骤872)。然后控制器32分析这些输入以确定实现流体输送系统12中的流体14的目标流体温度的经估计的时间(步骤874)。
现在参考图23,子程序890用于获得与泵元件28的经估计的扭矩输出相关的输出。根据子程序890,控制器32经由用于交通工具160的电气系统164的交通工具总线获得在流体输送系统12内的流体14的流体温度(步骤892)。控制器32还获得电机100的当前电压(步骤894)、获得转子的扭矩输出(步骤896)、获得由绕组20汲取的电流(步骤898)并且获得电机扭矩/电流常数(Kt)(步骤900)。然后控制器32执行使用这些测量结果作为输入的板载控制算法98(步骤902)。分析这些输入以确定泵元件28的经估计的扭矩输出(步骤904)。控制器32还获得输出扭矩目标(步骤906)。该输出扭矩目标可以从数据表或从交通工具160的外部控制器32或从一些其他源获得。然后,电机100运行以使经估计的扭矩输出与输出扭矩目标之间的偏差最小化(步骤908)。
现在参考图24,子程序920产生与泵元件28的经估计的流量输出相关的输出。根据子程序920,控制器32获得流体输送系统12内的流体14的流体温度(步骤922)、经由电压传感器获得当前电压(步骤924)、经由速度传感器获得转子的实际旋转速度(步骤926)并且使用电流传感器获得由绕组20汲取的电流(步骤928)。然后控制器32执行板载控制算法98,该算法利用这些经测量的参数作为输入(步骤930)。分析这些输入以确定泵元件28的经估计的流量输出(步骤932)。从数据表、从交通工具160或从外部源获得输出流量目标(步骤934)。然后,电机100运行以使经估计的流量输出与输出流量目标之间的偏差最小化(步骤936)。
本文描述的各种数据点和基准可以用于在交通工具160的有效寿命期间维持交通工具的操作。数据还可以用作未来流体泵10的设计的故障排除信息,该数据可以减轻流体泵10的一定百分比内可能遇到的某些问题。对于流体泵10的未来制造,可以将各种信息上传到中心位置处的制造商。该信息可以经由远程连接在交通工具160内直接通信,或者可以从各种服务站、制造商和其他交通工具相关企业输送给制造商。
本文描述的流体泵10可以是各种流体泵10中的任何一个,该流体泵可以包括但不限于具有单个泵元件28的流体泵10、双泵/单电机流体泵、旋转流体泵、活塞操作式流体泵以及用于向交通工具160的各种部件和其他机械应用提供冷却/润滑的其他类似的流体泵。
应当理解,在不脱离本发明的概念的情况下,可以对前述结构进行变化和修改,并且还应当理解,除非这些权利要求通过其语言明确地另有说明,否则此类概念旨在由所附权利要求覆盖。
Claims (74)
1.一种流体泵,所述流体泵包括:
外壳体;
电机,所述电机设置在所述外壳体内,所述电机包括定子和与所述定子电磁连通的转子,其中接收用于限定所述电磁连通的电流的绕组设置在所述定子上;
泵元件,所述泵元件经由驱动轴附接到所述转子,其中所述泵元件与所述转子一起操作以输送流体穿过液压流体路径;
多个传感器,所述多个传感器测量与所述定子、所述绕组、所述转子、所述泵元件、所述流体和所述液压流体路径中的至少一者相关的信息;以及
控制器,所述控制器与所述绕组通信用于将所述电流输送至所述绕组,其中所述控制器还与所述多个传感器通信用于测量和记录所述信息并且将该信息传递至外部存储器和外部控制器中的一者。
2.根据权利要求1所述的流体泵,其中所述多个传感器包括与所述转子、所述驱动轴和所述泵元件中的至少一者通信的加速度计,其中所述控制器和所述加速度计协作以针对操作冲击事件监测所述泵元件,其中所述控制器和所述加速度计被配置为:
将所述操作冲击事件与内部接受阈值进行比较;并且
当所述操作冲击事件超过所述内部接受阈值时,对所述操作冲击事件加上时间戳记,并且将所述操作冲击事件作为机械冲击风险事件传递至内部存储器。
3.根据权利要求2所述的流体泵,其中所述控制器将所述操作冲击事件孤立地与所述内部接受阈值进行比较以得出所述机械冲击风险事件。
4.根据权利要求2所述的流体泵,其中所述控制器将所述操作冲击事件和先前经记录的冲击事件共同地与所述内部接受阈值进行比较以驱动所述机械冲击风险事件。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的流体泵,其中所述操作冲击事件指示所述流体内至少部分地中断所述泵元件的操作的碎片。
6.根据权利要求1所述的流体泵,其中所述多个传感器包括光学传感器,所述光学传感器相对于所述液压流体路径定位并且监测所述流体以检测流动穿过所述液压流体路径的所述流体的透明度。
7.根据权利要求6所述的流体泵,其中所述光学传感器通过监测穿过所述流体的光检测的相对变化来检测所述流体的所述透明度。
8.根据权利要求6至7中任一项所述的流体泵,其中所述光学传感器包括发射器和接收器,其中在所述发射器处产生的光子在穿过在所述液压流体路径中流动的所述流体之后由所述接收器检测到。
9.根据权利要求1所述的流体泵,其中所述多个传感器包括温度传感器,所述温度传感器测量移动穿过所述液压流体路径的所述流体的温度。
10.根据权利要求9所述的流体泵,其中将由所述温度传感器测量的所述流体的所述温度与由运行时间传感器产生的运行时间读数进行比较,其中所述控制器针对所述运行时间读数分析所述流体的所述温度以确定所述流体的剩余寿命的百分比。
11.根据权利要求9所述的流体泵,其中所述多个传感器包括与所述绕组通信的电流传感器,其中将在限制件处的所述流体的所述温度与由所述电流传感器测量的输送至所述绕组的所述电流进行比较,其中将所述温度和所述电流相互比较以得出剩余油寿命的百分比。
12.根据权利要求1所述的流体泵,其中所述绕组包括三个单独的绕组并且其中所述多个传感器包括分别与所述三个单独的绕组中的至少一个通信的复数个电流传感器。
13.根据权利要求12所述的流体泵,其中所述三个单独的绕组包括U相绕组、V相绕组和W相绕组,并且其中所述复数个电流传感器与所述控制器协作以操作与U相绕组通信的单分流磁场定向控制算法,所述算法包括对所述U相绕组、所述V相绕组和所述W相绕组中的每个的RMS相电流的估计。
14.根据权利要求12所述的流体泵,其中所述三个单独的绕组包括U相绕组、V相绕组和W相绕组,并且其中所述复数个电流传感器与所述控制器协作以操作与V相绕组通信的单分流磁场定向控制算法,所述算法包括对所述U相绕组、所述V相绕组和所述W相绕组中的每个的RMS相电流的估计。
15.根据权利要求12所述的流体泵,其中所述三个单独的绕组包括U相绕组、V相绕组和W相绕组,并且其中所述复数个电流传感器与所述控制器协作以操作与W相绕组通信的单分流磁场定向控制算法,所述算法包括对所述U相绕组、所述V相绕组和所述W相绕组中的每个的RMS相电流的估计。
16.根据权利要求1所述的流体泵,其中所述多个传感器包括正温度系数PTC电阻器。
17.根据权利要求16所述的流体泵,其中所述PTC电阻器位于所述电机的场效应晶体管FET附近,用于通过监测跨所述PTC电阻器的电阻变化来确定所述PTC电阻器的电桥温度。
18.根据权利要求1所述的流体泵,其中所述控制器运行磁场定向控制算法,所述算法监测其自身和所述电机的运行以确定所述电机何时处于闭环控制状态。
19.根据权利要求1所述的流体泵,其中所述控制器运行磁场定向控制算法,所述算法监测其自身和所述电机的操作以确定所述电机何时处于开环控制状态。
20.根据权利要求1所述的流体泵,其中所述控制器运行磁场定向控制算法,所述算法监测其自身和所述电机的运行以确定所述电机何时处于相位超前状态。
21.根据权利要求1所述的流体泵,其中所述控制器包括内部存储器,所述内部存储器包括包含所述控制器和所述电机的制造日期的只读存储器。
22.根据权利要求21所述的流体泵,其中所述只读存储器包括随机存取存储器,所述随机存取存储器记录自所述控制器的所述制造日期以来所述控制器的软件是否已被更新。
23.根据权利要求22所述的流体泵,其中所述随机存取存储器是单个位存储器。
24.根据权利要求1所述的流体泵,其中所述多个传感器包括电流传感器,所述电流传感器联接至所述绕组以监测由所述绕组汲取的电流,其中所述控制器将所述电流与指示所述电机的正常运行的信息表的值进行比较。
25.根据权利要求24所述的流体泵,其中当所述电流低于所述信息表的所述值时,所述控制器传递指示所述液压流体路径的入口侧内的限制件的信号。
26.根据权利要求24所述的流体泵,其中当所述电流高于所述信息表的所述值时,所述控制器传递指示所述液压流体路径的出口侧内的限制件的信号。
27.根据权利要求24所述的流体泵,其中所述多个传感器还包括电压传感器和温度传感器,其中所述控制器运行板载控制算法,所述板载控制算法监测由所述电压传感器测量的输入电压、所述电流以及所述电机和所述流体中的一者的温度以得出电阻值,其中所述控制器将所述电阻值与所述信息表的所述值进行比较以确定所述电阻值的增加是否指示与所述绕组联接的有缺陷的线束。
28.根据权利要求24所述的流体泵,其中所述控制器监测所述电流以确定所述电流是否低于所述信息表的所述值并且传递指示移动穿过所述液压流体路径的所述流体的水平低于正常操作水平的信号。
29.根据权利要求1至28中任一项所述的流体泵,其中所述流体是冷却剂和润滑剂中的一者。
30.根据权利要求1所述的流体泵,其中所述多个传感器包括均与所述电机通信的旋转速度传感器和扭矩传感器,其中所述控制器监测所述转子的命令速度和所述转子的扭矩输出中的至少一者以执行板载控制算法,其中将所述命令速度和所述扭矩输出与指示所述电机的正常操作的信息表的值进行比较。
31.根据权利要求30所述的流体泵,其中当所述命令速度和所述扭矩输出中的至少一者已偏离所述信息表的所述值之外时,所述控制器传递指示需要校准所述电机的信号。
32.根据权利要求1所述的流体泵,其中所述液压流体路径包括开关阀,并且其中所述多个传感器包括用于监测所述流体的温度的温度传感器、用于测量由所述绕组汲取的电流的电流传感器以及用于测量所述转子的旋转速度的速度传感器,其中所述控制器将所述流体的所述温度、所述电流和所述转子的所述旋转速度与指示所述电机的正常运行的信息表的值进行比较。
33.根据权利要求31所述的流体泵,其中当所述流体的温度、所述电流和所述转子的旋转速度已经偏离所述信息表的所述值预定的量并且达预定的时间段时,所述控制器传递指示开关阀无法操作的信号。
34.根据权利要求1所述的流体泵,其中所述多个传感器包括测量所述电机已经运行的时间长度的运行时间传感器以及测量移动穿过所述液压流体路径的所述流体的温度的温度传感器,其中当所述控制器运行监测所述电机在特定温度下已经运行的所述时间长度的板载控制算法以得出经监测的运行时间/温度值,并且将所述经监测的运行时间/温度值与信息表的可接受的运行时间/温度值进行比较以确定所述流体的剩余寿命的百分比时。
35.根据权利要求1至34中任一项所述的流体泵,其中所述控制器运行所述板载控制算法,所述板载控制算法监测所述电机和所述液压流体路径的操作条件并且还监测所述控制器的内部故障状况,其中当所述内部故障状况无法被修正时,所述控制器传递指示所述流体泵需要更换的信号。
36.根据权利要求1至34中任一项所述的流体泵,其中所述控制器与所述多个传感器协作以运行所述板载控制算法,所述板载控制算法以比波特率的通信快10倍的速率选择性地采样操作参数并且输送所述操作参数至板载存储器。
37.根据权利要求36所述的流体泵,其中当所述操作参数被输送至所述外部存储器时,所述板载存储器被随后经记录的操作参数重写。
38.根据权利要求36所述的流体泵,其中所述操作参数包括电流、电压、所述转子的旋转速度、所述流体的温度、所述电机的温度和故障发生。
39.根据权利要求1所述的流体泵,其中所述壳体包括凹腔,所述凹腔以重力方式捕捉大碎片并且防止大碎片进入而进入所述泵元件。
40.根据权利要求1所述的流体泵,其中所述泵元件是聚合物基泵元件,其中所述流体内的金属碎片至少部分地嵌入并且被捕捉在所述聚合物基泵元件的聚合物材料内。
41.一种交通工具,所述交通工具包括:
流体输送系统;
电气系统,所述电气系统包括数据系统,其中所述流体系统和所述电气系统各自与流体泵通信,所述流体泵包括:
外壳体;
电机,所述电机布置在所述外壳体内,所述电机包括定子和与所述定子电磁连通的转子,其中从所述电气系统接收用于限定所述电磁连通的电流的绕组设置在所述定子上;
泵元件,所述泵元件经由驱动轴附接到所述转子,其中所述泵元件与所述转子一起操作以从所述流体输送系统输送流体并且穿过所述流体泵的液压流体路径;
多个传感器,所述多个传感器测量与所述定子、所述绕组、所述转子、所述泵元件、所述流体和所述液压流体路径中的至少一者相关的信息;以及
控制器,所述控制器与所述绕组通信用于将所述电流输送至所述绕组,其中所述控制器还与所述多个传感器通信用于测量和记录所述信息并且将该信息传递至所述电气系统的外部存储器和所述电气系统的外部控制器中的一者。
42.根据权利要求41所述的交通工具,其中所述流体泵被配置为运行板载控制算法,所述板载控制算法经由所述电气系统的交通工具总线获得所述流体输送系统内的所述流体的流体温度,并且其中所述控制器与所述多个传感器协作以确定由所述绕组使用的电压、所述转子的旋转速度和由所述绕组汲取的电流,并且其中所述控制器利用所述流体温度、所述电压、所述旋转速度和所述电流来提供传递至所述数据系统的所述流体泵的经估计的容积效率。
43.根据权利要求42所述的交通工具,其中所述经估计的容积效率作为所述流体泵的操作期间的百分比效率进行传递。
44.根据权利要求41所述的交通工具,其中所述流体泵被配置为运行板载控制算法,所述板载控制算法经由交通工具总线获得所述流体输送系统内的所述流体的流体温度,并且其中所述控制器与所述多个传感器协作以确定由所述绕组使用的电压、所述转子的经估计的旋转速度、电机扭矩/电流常数Kt和由所述绕组汲取的电流,并且其中所述控制器利用所述流体温度、所述电压、所述旋转速度、电机扭矩/电流常数和所述电流来提供实现所述流体输送系统内的所述流体的目标流体温度所需的经估计的时间,其中所述经估计的时间被传递至所述数据系统。
45.根据权利要求41所述的交通工具,其中所述控制器运行板载控制算法,所述板载控制算法经由所述电气系统的交通工具总线获得所述流体输送系统中的所述流体的流体温度,并且其中所述控制器与所述多个传感器协作以确定由所述绕组使用的电压、所述转子的经估计的旋转速度、电机扭矩/电流常数Kt和由所述绕组汲取的电流,并且其中所述控制器利用所述流体温度、所述电压、所述旋转速度、所述电机扭矩/电流常数和所述电流来以(经估计的出口压力×经估计的流量)/(输入电压×输入电流)的形式提供经估计的总效率作为输出。
46.根据权利要求45所述的交通工具,其中所述经估计的总效率作为所述流体泵的操作期间的百分比效率被传递至所述数据系统。
47.根据权利要求41所述的交通工具,其中所述控制器运行板载控制算法,所述板载控制算法经由所述电气系统的交通工具总线获得所述流体输送系统中的所述流体的流体温度,并且其中所述控制器与所述多个传感器协作以确定由所述绕组利用的电压、电机扭矩/电流常数Kt和由所述绕组汲取的电流,并且其中所述控制器利用所述流体温度、所述电压、所述电机扭矩/电流常数和所述电流来以经估计的扭矩输出的形式提供经估计的总效率作为输出。
48.根据权利要求47所述的交通工具,其中所述控制器使用目标扭矩值并且操作以使所述经估计的扭矩与所述目标扭矩值之间的偏差最小化。
49.根据权利要求48所述的交通工具,其中所述经估计的扭矩与所述目标扭矩值之间的超过阈值偏差的偏差在所述流体泵的操作期间被传递至所述数据系统。
50.根据权利要求41所述的交通工具,其中所述控制器运行板载控制算法,所述板载控制算法经由所述电气系统的交通工具总线获得所述流体输送系统中的所述流体的流体温度,并且其中所述控制器与所述多个传感器协作以确定由所述绕组利用的电压、所述转子的旋转速度和由所述绕组汲取的电流,并且其中所述控制器利用所述流体温度、所述电压、所述旋转速度和所述电流来提供所述流体的经估计的容积流量作为输出。
51.根据权利要求50所述的交通工具,其中所述控制器使用目标容积流量并且操作所述电机以使所述经估计的容积流量与所述目标容积流量之间的偏差最小化。
52.根据权利要求48所述的交通工具,其中所述经估计的容积流量与所述目标容积流量之间的超过阈值偏差的偏差在所述流体泵的操作期间被传递至所述数据系统。
53.一种流体泵,所述流体泵包括:
定子,所述定子设置在所述外壳体内,其中所述绕组设置在所述定子上;
转子,所述转子相对于所述定子定位;
泵元件,所述泵元件经由驱动轴附接到所述转子,其中所述泵元件与所述转子一起操作以输送流体穿过液压流体路径;
多个传感器,所述多个传感器测量与所述定子、所述绕组、所述转子、所述泵元件、所述流体和所述液压流体路径中的至少一者相关的信息;以及
控制器,所述控制器与所述绕组通信用于将电流输送至所述绕组,其中所述控制器还与所述多个传感器通信用于测量和记录所述信息并且传递该信息用于报告。
54.一种用于操作交通工具内的流体泵的方法,所述交通工具具有各自与所述流体泵通信的流体输送系统、电气系统和数据系统,所述方法包括:
使用控制器操作电机,所述电机具有转子,所述转子与其上设置有绕组的定子电磁连通,其中所述转子旋转地操作泵元件;
使用所述泵元件使流体移动穿过液压流体路径;
使用与所述控制器通信的多个传感器来监测多个参数,其中所述多个参数与所述控制器、所述电机、所述流体和所述液压流体路径中的至少一者相关;
使用所述控制器和所述多个传感器操作板载控制算法以确定与所述流体泵的操作条件相关的输出;并且
将与所述输出相关的通信输送至内部存储器、外部存储器和外部控制器中的一者。
55.根据权利要求54所述的方法,其中所述输出是根据用户的具体请求而输送的。
56.根据权利要求54所述的方法,其中在所述电机和所述控制器的操作期间自动输送所述输出。
57.根据权利要求54所述的方法,其中与所述流体泵的操作条件相关的所述输出是使用所述多个传感器的加速度计测量的所述转子的旋转操作,并且其中所述输出通过以下方式确定:
根据所述加速度计的测量结果分析是否已经发生了操作冲击事件;并且
确定所述操作冲击事件是否在内部接受阈值之外。
58.根据权利要求54所述的方法,其中与所述流体泵的所述操作条件相关的所述输出是使用所述多个传感器中的光学传感器的移动穿过所述液压流体路径的所述流体的透明度,并且其中所述输出通过以下方式确定:
激活发射器,所述发射器输送经发射的光子穿过所述流体;
使用接收器感测所述经发射的光子以确定经感测的光子;并且
确定所述经发射的光子与所述经感测的光子之间的相对变化以获得所述流体的所述透明度。
59.根据权利要求54所述的方法,其中与所述流体泵的所述操作条件相关的所述输出是由所述多个传感器中的运行时间传感器和温度传感器确定的所述液压流体路径内的所述流体的剩余寿命的百分比,并且其中所述输出通过以下方式确定:
使用所述运行时间传感器监测当前运行时间;
使用所述温度传感器监测所述流体的温度;
分析相对于所述流体的所述温度的当前运行时间以确定所述液压流体路径内的所述流体的剩余寿命的所述百分比。
60.根据权利要求54所述的方法,其中与所述流体泵的所述操作条件相关的所述输出是使用所述多个传感器中的电流传感器和流体流量传感器的移动穿过所述液压流体路径中的限制件的所述流体的温度,并且其中所述输出通过以下方式确定:
使用所述电流传感器监测由所述绕组汲取的电流;
使用所述流体流量传感器监测穿过所述限制件的所述流体的流速;
相对于由所述绕组汲取的所述电流,基于对穿过所述限制件的所述流体的所述流速的评估来分析所述流体的所述温度。
61.根据权利要求54所述的方法,其中与所述流体泵的所述操作条件相关的所述输出是使用电流传感器和单分流磁场定向控制算法相的针对所述定子的所述绕组中的每个相绕组的RMS相电流的估计,并且其中所述输出通过以下方式确定:
使用所述电流传感器监测到所述相绕组中的一个的电流;并且
估计所述相绕组中的每个中的所述RMS相电流。
62.根据权利要求54所述的方法,其中与所述流体泵的所述操作条件相关的所述输出是所述绕组的电桥温度,并且其中所述输出通过以下方式确定:
通过正温度系数PTC电阻器输送电流;并且
当所述电流经过所述PTC电阻器时,监测所述电阻的变化。
63.根据权利要求54所述的方法,其中与所述流体泵的所述操作条件相关的所述输出是所述控制器的诊断,其中所述控制器:
使用磁场定向控制算法分析实施对其自身运行的分析;
基于该分析,所述控制器确定所述控制器是否在闭环状态、开环状态和相位超前状态中的一者中操作。
64.根据权利要求54所述的方法,其中所述板载控制算法包括指示所述流体泵的正常操作的信息表的值集合。
65.根据权利要求64所述的方法,其中与所述流体泵的所述操作条件相关的所述输出是使用由所述多个传感器中的电流传感器监测的由所述绕组汲取的电流的所述液压流体路径的条件,并且其中所述输出通过以下方式决定:
分析由所述绕组汲取的所述电流以确定电流值;
确定所述电流值是否在所述信息表的所述值集合的正常电流值内;
当电流值低于所述正常电流值时,传达在所述液压流体路径的入口处存在可能的入口障碍物;并且
当所述电流值高于所述正常电流值时,传达在所述液压流体路径的出口处存在可能的出口障碍物。
66.根据权利要求64所述的方法,其中所述输出与使用分别由所述多个传感器中的电流传感器、电压传感器和温度传感器监测的由所述绕组汲取的电流、由所述绕组使用的电压以及所述电机的温度的联接至所述电机的所述绕组的线束的所述操作条件相关,并且其中所述输出通过以下方式确定:
确定由所述绕组汲取的所述电流以确定电流值;
确定由所述绕组使用的所述电压以确定电压值;
确定所述电机的电机温度;
比较所述电流、所述电压和电机温度以得出当前电阻值;
将所述当前电阻值与所述信息表的所述值集合中的正常电阻值进行比较;并且
当所述当前电阻值超过所述正常电阻值预定阈值时,传达所述线束可能有缺陷。
67.根据权利要求64所述的方法,其中与所述流体泵的所述操作条件相关的所述输出是由所述多个传感器中的电流传感器监测的所述液压流体路径内的所述流体的水平,并且其中所述输出通过以下方式确定:
分析由所述绕组汲取的所述电流以确定电流值;
确定所述电流值是否在所述信息表的所述值集合的正常电流值内;并且
传达所述流体的流体水平可能低于最小阈值量。
68.根据权利要求64所述的方法,其中与所述流体泵的所述操作条件相关的所述输出是由所述多个传感器中的旋转速度传感器和扭矩传感器中的一者监测的所述流体泵的校准状态,并且其中所述输出通过以下方式确定:
分析所述转子的旋转速度和所述转子的扭矩输出中的一者以确定转子输出值;
确定所述转子输出值是否已经偏离所述信息表的所述值集合的正常转子运行值之外;
确定此类偏差是否已经发生达预设时间段;并且
当所述转子输出值已经偏离所述正常转子运行值之外达所述预设时间段时,传达所述校准状态过期。
69.根据权利要求64所述的方法,其中与所述流体泵的所述操作条件相关的所述输出是由所述多个传感器中的旋转速度传感器和扭矩传感器中的一者监测的所述流体泵的校准状态,并且其中所述输出通过以下方式确定:
分析所述转子的旋转速度和所述转子的扭矩输出中的一者以确定转子输出值;
确定所述转子输出值是否已经偏离所述信息表的所述值集合的正常转子运行值之外;
确定此类偏差是否已经发生达预设时间段;并且当所述转子输出值已经偏离所述正常转子运行值之外达所述预设时间段时,传达所述校准状态过期。
70.根据权利要求54所述的方法,其中与所述流体泵的所述操作条件相关的所述输出是所述泵元件的经估计的容积效率,其中所述控制器:
经由所述电气系统的交通工具总线获得所述流体输送系统内的所述流体的流体温度;
经由所述多个传感器中的电压传感器获取当前电压;
经由所述多个传感器中的旋转传感器获得所述转子的经估计的当前速度;
使用所述多个传感器中的电流传感器获得由所述绕组汲取的电流;
执行使用所述流体温度、所述当前电压、所述经估计的当前速度和所述电流作为输入的板载控制算法;
分析所述输入以确定所述泵元件的所述经估计的容积效率。
71.根据权利要求54所述的方法,其中与所述流体泵的所述操作条件相关的所述输出是所述泵元件的经估计的总效率,其中所述控制器:
经由所述电气系统的交通工具总线获得所述流体输送系统内的所述流体的流体温度;
经由所述多个传感器中的电压传感器获取当前电压;
经由所述多个传感器中的旋转传感器获得所述转子的经估计的当前速度;
使用所述多个传感器中的电流传感器获得由所述绕组汲取的电流;
经由所述旋转传感器和所述电流传感器获得电机扭矩/电流常数Kt;
执行使用所述流体温度、所述当前电压、所述经估计的当前速度、所述电流和所述电机扭矩/电流常数Kt作为输入的板载控制算法;并且
分析所述输入以确定所述泵元件的所述经估计的总效率。
72.根据权利要求54所述的方法,其中与所述流体泵的所述操作条件相关的所述输出是实现所述流体输送系统中的所述流体的目标流体温度的经估计的时间,其中所述控制器:
经由所述电气系统的交通工具总线获得所述流体输送系统内的所述流体的流体温度;
经由所述多个传感器中的电压传感器获取当前电压;
经由所述多个传感器中的旋转传感器获得所述转子的经估计的当前速度;
使用所述多个传感器中的电流传感器获得由所述绕组汲取的电流;
经由所述旋转传感器和所述电流传感器获得电机扭矩/电流常数Kt;
执行使用所述流体温度、所述当前电压、所述经估计的当前速度、所述电流和所述电机扭矩/电流常数Kt作为输入的板载控制算法;并且
分析所述输入以确定实现所述流体输送系统中的所述流体的所述目标流体温度的所述经估计的时间。
73.根据权利要求54所述的方法,其中与所述流体泵的所述操作条件相关的所述输出是所述泵元件的经估计的扭矩输出,其中所述控制器:
经由所述电气系统的交通工具总线获得所述流体输送系统内的所述流体的流体温度;
经由所述多个传感器中的电压传感器获取当前电压;
经由所述多个传感器中的扭矩传感器获取所述转子的扭矩输出;
使用所述多个传感器中的电流传感器获得由所述绕组汲取的电流;
经由所述旋转传感器和所述电流传感器获得电机扭矩/电流常数Kt;
执行使用所述流体温度、所述当前电压、所述经估计的当前速度、所述电流和所述电机扭矩/电流常数Kt作为输入的板载控制算法;
分析所述输入以确定所述泵元件的所述经估计的扭矩输出
获得输出扭矩目标;并且
运行所述电机以使所述经估计的扭矩输出与所述输出扭矩目标之间的偏差最小化。
74.根据权利要求54所述的方法,其中与所述流体泵的所述操作条件相关的所述输出是所述泵元件的经估计的流量输出,其中所述控制器:
经由所述电气系统的交通工具总线获得所述流体输送系统内的所述流体的流体温度;
经由所述多个传感器中的电压传感器获取当前电压;
经由所述多个传感器中的速度传感器获取所述转子的实际旋转速度;
使用所述多个传感器中的电流传感器获得由所述绕组汲取的电流;
执行使用所述流体温度、所述当前电压、所述实际旋转速度和所述电流作为输入的板载控制算法;
分析所述输入以确定所述流体元件的所述经估计的流量输出;
获得输出流量目标;并且
运行所述电机以使所述经估计的流量输出与所述输出流量目标之间的偏差最小化。
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