DE102022102584A1 - System und verfahren zur diagnose der integrität eines kryogenen kraftstofftanks - Google Patents

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Joshua Thomas Perko
Matthew Jordan Engfehr
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Abstract

Ein Kraftstoffsystem (200) für eine Maschine (100) kann einen Kraftstofftank (102), der zur Aufnahme von kryogenem Kraftstoff (202) konfiguriert ist, einen Drucksensor (212) und ein elektronisches Steuermodul (ECM) (118) umfassen. Das ECM (118) kann eine Druckänderung des Kraftstoffs (202) zwischen einem ersten Zeitpunkt und einem zweiten Zeitpunkt bestimmen, eine vorhergesagte Druckänderung des Kraftstoffs (202) zwischen dem ersten Zeitpunkt und dem zweiten Zeitpunkt bestimmen und bestimmen, dass die Druckänderung und die vorhergesagte Druckänderung größer als ein Schwellenwert (306) sind. Basierend darauf, dass die Druckänderung und die vorhergesagte Druckänderung größer als der Schwellenwert (306) ist, kann eine Benachrichtigung (124) angezeigt werden, die einer Integrität des Kraftstofftanks (102) zugeordnet ist.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf ein System zur Messung des Drucks in einem Tank einer Maschine. Genauer gesagt bezieht sich die vorliegende Offenbarung auf ein System zur Messung des Drucks in einem Tank, um eine Verschlechterung des Tanks zu bestimmen.
  • Hintergrund
  • Maschinen, wie Bergbau-LKWs, Lader, Planierraupen oder andere Bau- und Bergbauausrüstungen, werden häufig für Bau-, Konstruktions-, Bergbau- und andere Aktivitäten verwendet. Bergbau-LKWs werden beispielsweise häufig für den Abtransport von abgebautem Material aus dem Bergbau eingesetzt. In einigen Fällen können diese Maschinen mit alternativen Kraftstoffen wie Flüssigerdgas (Liquified Natural Gas, LNG) betrieben werden. Maschinen, die mit LNG angetrieben werden, profitieren zum Beispiel von geringeren Kohlenstoff- (z. B. Kohlendioxid), Partikel- (z. B. Dieselruß), Stickoxid-(z. B. NOx) und/oder organischen (z. B. flüchtige organische Verbindungen (Volatile Organic Compounds, VOC)) Emissionen im Vergleich zu Maschinen, die mit herkömmlichen Kraftstoffen (z. B. Diesel, Benzin usw.) betrieben werden. Darüber hinaus bieten LNG-betriebene Maschinen wünschenswerte Leistungsmerkmale, wie eine relativ hohe Leistungsabgabe, ein vorteilhaftes Drehmomentprofil usw. im Vergleich zu Maschinen, die mit herkömmlichen Kraftstoffen betrieben werden.
  • Während Maschinen, die mit LNG angetrieben werden, verschiedene Umwelt- und Leistungsvorteile bieten, kann die Messung und Lagerung von LNG in vorhandenen Maschinentanks eine Herausforderung darstellen. Da LNG in einer relativ kalten und unter Druck stehenden Umgebung gelagert werden muss, sind die Tanks für LNG in der Regel mehrschichtig aufgebaut, um eine relativ gute Wärmeisolierung zu gewährleisten. Risse in diesen Tanks können jedoch die isolierenden Eigenschaften solcher Tanks gefährden und zu einem Vakuumverlust führen. In solchen Fällen besteht die Gefahr, dass der Druck in den Tanks ansteigt und das LNG verdampft. Bei Rissen, Vakuumverlust und/oder Verdampfung ist es wünschenswert, die Lebensdauer des Vakuums im Tank genau zu messen und/oder vorherzusagen.
  • Ein Mechanismus zur Messung der Qualität des Vakuums in einem LNG-Tank ist in der deutschen Anmeldung Nr. 102018002072 (im Folgenden als „die Referenz '072“ bezeichnet) beschrieben. Die Referenz '072 beschreibt die Messung eines Druckanstiegs innerhalb eines Behälters über ein Zeitintervall und den Vergleich des Druckanstiegs mit einem erwarteten Druckanstieg. Wie in der Referenz '072 erläutert, kann der Vergleich in einigen Fällen darauf hinweisen, dass der Behälter durch ein schlechtes Vakuum oder eine schlechte Isolierung gekennzeichnet ist. Das in der Referenz '072 beschriebene System ist jedoch nicht so konfiguriert, dass es andere nützliche Eigenschaften des Behälters, wie z. B. eine geschätzte Haltezeit, eine verbleibende Nutzungsdauer des Behälters und Ähnliches, bestimmt. Infolgedessen kann der in der Referenz '072 beschriebene Vergleich die Bediener des Systems dazu veranlassen, die beschriebenen Behälter vorzeitig außer Betrieb zu nehmen, Dadurch verringert sich die Effizienz des Systems und die dem System zugeordneten Wartungs- und Betriebskosten steigen.
  • Beispiele der vorliegenden Offenbarung zielen darauf ab, einen oder mehrere der oben genannten Mängel zu beheben.
  • Zusammenfassung
  • Gemäß einem ersten Aspekt kann eine Maschine Folgendes umfassen: einen Motor, einen Kraftstofftank, der zur Aufnahme eines kryogenen Kraftstoffs konfiguriert ist, der dem Motor zugeordnet ist, einen Drucksensor, der mit dem Kraftstofftank in Fluidverbindung steht, einen Temperatursensor, einen Kraftstoffsensor, der mit dem Kraftstofftank in Fluidverbindung steht, und ein elektronisches Steuermodul (Electronic Control Module, ECM), das mit dem Motor, dem Drucksensor, dem Temperatursensor und dem Kraftstoffsensor in Verbindung steht. Das ECM kann für Folgendes konfiguriert sein: Empfangen, zu einem ersten Zeitpunkt, von ersten Druckdaten von dem Drucksensor, die einen ersten Druck innerhalb des Kraftstofftanks anzeigen, Empfangen, zu dem ersten Zeitpunkt, von ersten Temperaturdaten von dem Temperatursensor, die eine erste Temperatur einer Umgebung anzeigen, in der die Maschine angeordnet ist, Empfangen, zu dem ersten Zeitpunkt, von ersten Fülldaten von dem Kraftstoffsensor, die einen ersten Kraftstoffstand in dem Kraftstofftank anzeigen, und Bestimmen, zumindest teilweise basierend auf den ersten Druckdaten, den ersten Temperaturdaten und den ersten Fülldaten, einer vorhergesagten Druckanstiegsrate innerhalb des Kraftstofftanks. Das ECM kann ferner für Folgendes konfiguriert sein: Empfangen, zu einem zweiten Zeitpunkt, der sich von dem ersten Zeitpunkt unterscheidet, von zweiten Druckdaten von dem Drucksensor, die einen zweiten Druck innerhalb des Kraftstofftanks anzeigen, Empfangen, zu dem zweiten Zeitpunkt, einer zweiten Temperatur von dem Temperatursensor, die eine zweite Temperatur der Umgebung anzeigt, Empfangen, zu dem zweiten Zeitpunkt, von zweiten Fülldaten von dem Kraftstoffsensor, die einen zweiten Kraftstoffstand in dem Kraftstofftank anzeigen, Bestimmen einer Zeitspanne zwischen dem ersten Zeitpunkt und dem zweiten Zeitpunkt, Bestimmen, zumindest teilweise basierend auf der vorhergesagten Druckanstiegsrate und der Zeitspanne, eines vorhergesagten Drucks innerhalb des Kraftstofftanks, und Erzeugen einer Benachrichtigung zumindest teilweise basierend auf dem vorhergesagten Druck, wobei die Benachrichtigung dem Kraftstofftank zugeordnet ist.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt kann ein System einen oder mehrere Prozessoren und ein oder mehrere nicht-transitorische computerlesbare Medien umfassen, die Anweisungen speichern, die, wenn sie von dem einen oder den mehreren Prozessoren ausgeführt werden, den einen oder die mehreren Prozessoren veranlassen, Handlungen durchzuführen. Die Handlungen können Folgendes umfassen: Empfangen erster Daten, die einen ersten Druck in einem Kraftstofftank einer Maschine anzeigen, Empfangen zweiter Daten, die einen ersten Kraftstoffstand in dem Kraftstofftank anzeigen, Empfangen dritter Daten, die einen zweiten Druck in dem Kraftstofftank anzeigen, und Bestimmen eines erwarteten Drucks in dem Kraftstofftank, zumindest teilweise basierend auf dem ersten Druck und dem ersten Kraftstoffstand. Die Handlungen können ferner Folgendes umfassen: Bestimmen einer ersten Differenz zwischen dem ersten Druck und dem zweiten Druck, Bestimmen einer zweiten Differenz zwischen der ersten Differenz und dem erwarteten Druck, und zumindest teilweise basierend auf der zweiten Differenz, Veranlassen der Ausgabe einer Benachrichtigung, die eine erste Haltezeit des Kraftstoffs in dem Kraftstofftank und/oder eine zweite Haltezeit des Kraftstoffs in dem Kraftstofftank anzeigt, wobei die zweite Haltezeit kürzer als die erste Haltezeit ist.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt kann ein Kraftstoffsystem einer Maschine Folgendes umfassen: einen Kraftstofftank, der zur Aufnahme von Kraftstoff konfiguriert ist, einen Drucksensor, der mit dem Kraftstofftank in Fluidverbindung steht, und ein elektronisches Steuermodul (ECM), das mit dem Drucksensor kommuniziert. Das ECM kann dafür konfiguriert sein, Informationen von dem Drucksensor zu empfangen, wobei die Informationen Folgendes anzeigen: einen Druck in dem Kraftstofftank zu einem ersten Zeitpunkt und einen Druck in dem Kraftstofftank zu einem zweiten Zeitpunkt. Das ECM kann ferner für Folgendes konfiguriert sein: Bestimmen einer Druckänderung innerhalb des Kraftstofftanks basierend auf den Informationen, Bestimmen einer vorhergesagten Druckänderung in dem Kraftstofftank, wobei die vorhergesagte Druckänderung dem ersten Zeitpunkt und dem zweiten Zeitpunkt zugeordnet ist, Bestimmen, dass eine Differenz zwischen der Druckänderung und der vorhergesagten Druckänderung größer als ein Schwellenwert ist, Bestimmen, zumindest teilweise basierend darauf, dass die Differenz größer als der Schwellenwert ist, einer anzuzeigenden Benachrichtigung, und Veranlassen der Anzeige der Benachrichtigung.
  • Figurenliste
  • Die vorliegende Offenbarung wird unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren dargelegt. Die linke(n) Ziffer(n) einer Bezugsnummer in den Figuren kennzeichnet/kennzeichnen die Figur, in der die Bezugsnummer zuerst erscheint. Die Verwendung der gleichen Bezugsnummern in verschiedenen Figuren weist auf ähnliche oder identische Elemente hin. Darüber hinaus können die Figuren als ungefähre Darstellung der relativen Größen der einzelnen Komponenten innerhalb der einzelnen Figuren betrachtet werden. Die Darstellungen in den Figuren sind jedoch nicht maßstabsgetreu, und die relativen Größen der einzelnen Komponenten können sowohl innerhalb der einzelnen Figuren als auch zwischen den verschiedenen Figuren von den Darstellungen abweichen. Insbesondere können einige der Figuren Komponenten in einer bestimmten Größe oder Form darstellen, während andere Figuren dieselben Komponenten aus Gründen der Übersichtlichkeit in einem größeren Maßstab oder in einer anderen Form zeigen können.
    • 1 zeigt eine beispielhafte Maschine mit einem beispielhaften Tank und beispielhaften Komponenten zur Bestimmung einer Verschlechterung des Tanks gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
    • 2 zeigt ein schematisches Beispiel eines beispielhaften Kraftstoffzufuhrsystems der Maschine aus 1 und Komponenten zur Bestimmung der Verschlechterung des Tanks gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
    • 3 zeigt ein Beispiel für Komponenten der Maschine aus 1 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
    • 4 und 5 zeigen ein Beispiel für ein Verfahren zur Bestimmung der Verschlechterung des Tanks der Maschine aus 1, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
    • 6 zeigt ein Beispiel für ein Verfahren zur Bestimmung der Verschlechterung des Tanks der Maschine aus 1, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
  • Ausführliche Beschreibung
  • 1 ist eine schematische Darstellung einer beispielhaften Maschine 100 mit einem Tank 102 gemäß Beispielen der vorliegenden Offenbarung. Obwohl die Maschine 100 als eine Art Transportfahrzeug dargestellt ist, kann die Maschine 100 jede geeignete Maschine sein, wie z. B. eine beliebige Art von Lader, Planierraupe, Muldenkipper, Kompaktlader, Bagger, Verdichtungsmaschine, Baggerlader, Mähdrescher, Kran, Bohrausrüstung, Tank, Grabenfräse, Traktor, jede geeignete stationäre Maschine, jede Vielzahl von Generatoren, Lokomotiven, Schiffsmotoren, Kombinationen davon oder Ähnlichem. Im Allgemeinen ist die Maschine 100 für den Antrieb mit einem dualen Kraftstoffsystem konfiguriert, z. B. mit Flüssigerdgas (LNG), jedem anderen kryogenen Kraftstoff wie Wasserstoff, verschiedenen Kohlenwasserstoffen (Methan, Ethan, Propan, Butan, Pentan, Hexan, Kombinationen davon oder ähnliches), komprimiertem Erdgas (CNG), Erdgas, mit Diesel gemischtem LNG, mit Benzin gemischtem LNG, mit Kerosin gemischtem LNG, Flüssiggas (LPG), Kombinationen davon oder ähnliches, wie hierin offenbart. In einigen Fällen kann die Maschine 100 einen Mischsatz oder eine Baugruppe zum Kombinieren von LNG und Diesel umfassen, zum Beispiel zum Kombinieren verschiedener Kraftstoffquellen. Es wird darauf hingewiesen, dass das duale Kraftstoffsystem (d.h. LNG und Diesel), wie hier beschrieben, für den Einsatz in einer Vielzahl von Maschinen 100 konfiguriert ist.
  • Die Maschine 100 ist z. B. für den Transport von Straßenbaumaterialien (z. B. Asphalt), Bergbaumaterialien, Erde, Abraum, schweren Baumaterialien und/oder Ausrüstung für den Straßenbau, den Hochbau, andere Bergbau-, Pflaster- und/oder Bauanwendungen konfiguriert. Die Maschine 100 kann beispielsweise dort eingesetzt werden, wo Materialien wie Mineralerze, loses Gestein, Kies, Erde, Sand, Beton und/oder andere Materialien zu oder von einer Baustelle transportiert werden müssen oder zwischen verschiedenen Orten über eine Fläche 104 auf der Baustelle transportiert werden müssen. Die Maschine 100 ist dafür konfiguriert, solche Materialien z. B. in einer Kippmulde 106 zwischen solchen Orten auf der Baustelle zu transportieren.
  • Die Maschine 100 umfasst einen Rahmen 108 und Räder 110. Der Rahmen 108 ist aus beliebigen geeigneten Materialien wie Eisen, Stahl, Aluminium oder anderen Metallen hergestellt. In einigen Fällen besteht der Rahmen 108 aus einer einzigen Karosserie, in anderen Fällen wird er aus zwei oder mehr separaten Karosserieteilen zusammengesetzt. Die Teile oder Komponenten des Rahmens 108 werden durch eine Vielzahl geeigneter Mechanismen verbunden, z. B. durch Schweißen, Bolzen, Schrauben, andere Befestigungsmittel, Epoxidharz, Kombinationen davon oder Ähnliches. Die Räder 110 sind mechanisch mit einem Antriebsstrang (nicht dargestellt) gekoppelt, um die Maschine 100 anzutreiben. Die Maschine 100 umfasst einen Motor 112, der von beliebiger Art, Größe, Leistung usw. ist. Wenn der Motor 112 betrieben wird, versetzt der Motor 112 die Räder 110 über den Antriebsstrang in Drehung, damit die Maschine 100 die Oberfläche 104 durchfahren kann. Der Motor 112 ist mechanisch mit einer Vielzahl von Komponenten des Antriebsstrangs gekoppelt, z. B. einer Antriebswelle und/oder Achsen, um die Räder 110 zu drehen und die Maschine 100 anzutreiben. In einigen Fällen umfasst der Antriebsstrang eine Vielzahl anderer Komponenten, einschließlich, ohne darauf beschränkt zu sein, ein Differential, Verbindungsstück(e), Gleichlauf- (Constant Velocity, CV) Gelenke, usw. Obwohl in 1 eine Nabe mit einem Gummireifen dargestellt ist, können die Räder 110 in anderen Beispielen durch Trommeln, Kettenantriebe, Raupen, Kombinationen davon oder Ähnliches ersetzt werden.
  • Der hier beschriebene Motor 112 ist ein beliebiger geeigneter Typ, z. B. ein Verbrennungsmotor, der LNG und Diesel (oder eine andere brennbare Flüssigkeit) als Kraftstoff verwendet. In einigen Fällen kann der Motor 112 gemischte Kraftstoffe verwenden, wie z. B. 90 % LNG und 10 % Diesel. Das vorgenannte Gemisch ist ein Beispiel, und es versteht sich, dass das Kraftstoffgemisch ein beliebiges geeignetes Verhältnis aufweisen kann (z. B. 85 % LNG und 15 % Diesel, 95 % LNG und 5 % Diesel usw.). Der Motor 112 kann jedoch auch mit anderen Kraftstoffgemischen betrieben werden, z. B. mit LNG-Benzin-Gemischen, LNG-Kerosin-Gemischen usw. Darüber hinaus kann der Motor 112 mit anderen Kraftstoffen betrieben werden, z. B. mit CNG, LPG, anderen gasförmigen Kraftstoffen, anderen flüssigen Kraftstoffen, anderen kryogenen Kraftstoffen usw. LNG, CNG, LPG oder andere potenzielle Kraftstoffe, die den Motor 112 antreiben, können eine Vielzahl von gasförmigen und/oder flüssigen Kohlenwasserstoffen umfassen einschließlich, ohne darauf beschränkt zu sein, Methan, Ethan, Propan, Butan, Pentan, Hexan, Heptan, Oktan, Ethen, Propen, Isobuten, Butadien, Penten, jedes geeignete Alkan, jedes geeignete Alken, jedes geeignete Alkin, jedes geeignete Cycloalkan, Kombinationen davon oder Ähnliches.
  • Der Motor 112 wird angetrieben, indem der Motor 112 mit Kraftstoff, wie LNG oder anderen geeigneten Kraftstoffen und/oder Kraftstoffgemischen, die hierin erörtert werden, aus dem Tank 102 versorgt wird. Der Tank 102 speichert den Kraftstoff und/oder der Kraftstoff kann für den Betrieb des Motors 112 gemischt werden. Kraftstoff wird dem Motor 112 durch die hier beschriebenen Mechanismen zugeführt. In einigen Beispielen kann der Tank 102, insbesondere für kryogene Kraftstoffe (z. B. LNG), mehrschichtig sein, um ein relativ hohes Maß an Wärmedämmung zu erreichen. So kann der Tank 102 beispielsweise einen doppelwandigen vakuumisolierten Tank umfassen. In solchen Fällen kann ein innerer Behälter des Tanks 102 mit einem Isolator umhüllt sein, und zusätzliche Isoliereigenschaften können dadurch erreicht werden, dass möglichst viel Luft, Partikel usw. aus dem Zwischenraum zwischen den beiden Behältern entfernt werden. In einigen Fällen wird das Vakuum bis nahe an den absoluten Nullpunkt gezogen.
  • In einigen Fällen kann der Tank 102 einen Tank für das LNG darstellen. In solchen Fällen kann die Maschine 100 zusätzliche Tanks für Diesel oder andere Kraftstoffquellen umfassen. So kann die Maschine 100 eine Vielzahl von Tanks zur Speicherung von Kraftstoffquellen für den Antrieb der Maschine 100 umfassen. In solchen Fällen wird der Motor 112 über die von der Maschine 100 mitgeführten Tanks angetrieben.
  • Wie bereits erwähnt, umfasst die Maschine 100 die Kippmulde 106 oder andere bewegliche Elemente, die zum Bewegen, Heben, Tragen und/oder Auskippen von Materialien konfiguriert sind. Die Kippmulde 106 wird durch ein oder mehrere hydraulische Systeme 114 oder andere geeignete mechanische Systeme angetrieben. In einigen Fällen wird das Hydrauliksystem 114 durch den Motor 112 angetrieben, z. B. durch den Antrieb von Hydraulikpumpen (nicht dargestellt) des Hydrauliksystems 114. Es ist jedoch zu beachten, dass das Hydrauliksystem 114 bei anderen Maschinentypen (z. B. bei anderen Maschinen als Bergbau-Lkw) eine andere Konfiguration als die in 1 gezeigte aufweisen kann, dass es zum Betreiben anderer Elemente als der Kippmulde 106 verwendet werden kann und/oder dass es ausgelassen werden kann.
  • Die Maschine 100 umfasst zudem eine Kabine oder eine andere Bedienerstation 116. Die Bedienerstation 116 ist so konfiguriert, dass ein Bediener (nicht dargestellt) darin Platz findet. Der in der Bedienerstation 116 sitzende Bediener interagiert mit verschiedenen Steuerschnittstellen und/oder Aktoren (z. B. Lenkrad, Hebel, Joysticks usw.) innerhalb der Bedienerstation 116, um die Bewegung der Maschine 100 und/oder verschiedener Komponenten der Maschine 100, wie z. B. das Anheben und Absenken der Kippmulde 106, zu steuern. In einigen Fällen kann die Maschine 100 jedoch auch ferngesteuert werden.
  • Ein elektronisches Steuermodul (ECM) 118 der Maschine 100 empfängt Bedienersignale, wie z. B. ein Beschleunigungssignal, das zumindest teilweise auf den Interaktionen des Bedieners mit einer oder mehreren Steuerschnittstellen und/oder Aktuatoren der Maschine 100 basiert. Das ECM 118 verwendet das/die Bedienersignal(e), um Befehlssignale zur Steuerung verschiedener Komponenten der Maschine 100 zu erzeugen. Die Bedienerstation 116 kann auch eine Benutzeroberfläche (User Interface, UI) 120 umfassen, um eine oder mehrere Komponenten der Maschine 100 zu steuern, z. B. das Hydrauliksystem 114 zur Steuerung der Bewegung der Kippmulde 106. Die Benutzeroberfläche 120 kann eine berührungsempfindliche Schnittstelle, ein Anzeigefeld (z. B. LCD, LED usw.) umfassen. Es können jedoch auch andere Steuerschnittstellen und/oder Aktoren innerhalb der Bedienerstation 116 die Steuerung der Hydrauliksysteme 114 oder anderer Komponenten der Maschine 100 ermöglichen. In solchen Fällen kann das ECM 118 Bedienersignale empfangen und die Bedienersignale verwenden, um verschiedene Befehlssignale oder Anweisungen zur Steuerung verschiedener Komponenten der Maschine 100 zu erzeugen. Die Maschine 100 umfasst außerdem eine beliebige Anzahl anderer Komponenten innerhalb der Bedienerstation 116 und/oder an einer oder mehreren anderen Stellen des Rahmens 108. Diese Komponenten können beispielsweise einen oder mehrere Positionssensoren (z. B. ein globales Positionsbestimmungssystem (GPS)), eine Klimaanlage, eine Heizung, Kommunikationssysteme (z. B. Funk, Wi-Fi-Verbindungen), Kollisionsvermeidungssysteme, Kameras usw. umfassen. Diese Komponenten und/oder Systeme werden durch einen beliebigen geeigneten Mechanismus mit Strom versorgt, z. B. durch eine Gleichstromversorgung, die vom Motor 112 zusammen mit einem Generator (nicht dargestellt) und/oder einem Wechselrichter (nicht dargestellt) gespeist wird, durch eine Wechselstromversorgung, die vom Motor 112 und einem Generator gespeist wird, und/oder durch mechanische Kopplung mit dem Motor 112. Das ECM 118 kann kommunikativ mit den Komponenten und/oder Systemen verbunden sein, um deren Betrieb zu steuern.
  • Außerdem kann das ECM 118 mit dem einen oder den mehreren Sensoren 122 der Maschine 100 in Verbindung stehen. Der eine oder die mehreren Sensoren 122 können beispielsweise einen oder mehrere Temperatursensoren (z. B. Motortemperatur, Getriebetemperatur, Kühlmitteltemperatur, Umgebungstemperatur usw.), Drucksensoren (z. B. Tankdruck, Reifendruck usw.), Tankfüllstandssensoren (z. B. Füllstand, Kraftstoffstand usw.) und so weiter umfassen. Das ECM 118 kann verschiedene Signale von dem einen oder den mehreren Sensoren 122 empfangen, um den Betrieb der Maschine 100 zu steuern und/oder Warnungen, Hinweise oder andere Benachrichtigungen 124 an den Bediener auszugeben. Wenn beispielsweise der Druck des Tanks 102 einen bestimmten Schwellenwert überschreitet, kann das ECM 118 eine Benachrichtigung 124 erzeugen, die eine entsprechende Warnung, einen Hinweis oder andere Informationen enthält. In solchen Beispielen und wie in 1 schematisch dargestellt, kann das ECM 118 veranlassen, dass die Benachrichtigung 124 auf der Benutzeroberfläche 120 innerhalb der Bedienerstation 116 ausgegeben wird. In einem anderen Beispiel kann das ECM 118 ein Signal von einem Sensor 122 empfangen, das ein Füllereignis im Tank 102 anzeigt, um den aktuellen Kraftstoffstand im Tank 102 zu bestimmen. Das ECM 118 kann auch Signale von Sensoren 122 empfangen, die anzeigen, wann sich die Maschine 100 auf der Oberfläche 104 bewegt (z. B. Gaspedal), wann die Maschine 100 ein- und ausgeschaltet wird (z. B. Zündschalter) und so weiter. In solchen zusätzlichen Beispielen kann das ECM 118 eine oder mehrere Benachrichtigungen 124 erzeugen, die den empfangenen Informationen entsprechen und/oder diese umfassen, und kann veranlassen, dass eine oder mehrere solcher Benachrichtigungen 124 von der Benutzeroberfläche 120 ausgegeben werden. Zusätzlich oder alternativ kann das ECM 118 eine der hier beschriebenen Benachrichtigungen 124 über ein Netzwerk 128 an ein entferntes System 126 senden. Wie hierin beschrieben, können die Benachrichtigungen 124 verschiedene Aktionen, Befehle oder Ereignisse auslösen, die der Maschine 100 und/oder dem Tank 102 zugeordnet sind (z. B. Planung von Wartungsarbeiten usw.).
  • Das ECM 118 kann einen Datenregler 130 zum Empfang von Daten von dem einen oder den mehreren Sensoren 122 umfassen. Der Datenregler 130 kann beispielsweise Druck-, Temperatur- und/oder Kraftstoffstandsdaten von einem oder mehreren der Sensoren 122 empfangen. Der Datenregler 130 kann die Daten zur Verwendung durch das ECM 118 bei der Erzeugung und/oder Bestimmung der auszugebenden Benachrichtigungen 124 verarbeiten. Das ECM 118 ist ferner mit einem Tankcharakterisierungsregler 132 dargestellt, der die auf der Benutzeroberfläche 120 auszugebenden Benachrichtigungen 124 erzeugt und/oder bestimmt. In einigen Fällen kann der Tankcharakterisierungsregler 132 die Druck-, Temperatur- und Kraftstoffstandsdaten, wie sie vom Datenregler 130 verarbeitet werden, verwenden, um die hierin beschriebenen Benachrichtigungen 124 zu erzeugen.
  • Die Benutzeroberfläche 120 wird beispielsweise mit Angaben zu Tankfüllstand, Haltezeit, Tankintegrität und/oder Wartung dargestellt. Der Tankfüllstand kann das LNG-Volumen im Tank 102 anzeigen, und die Haltezeit kann eine Zeitspanne darstellen, die der Tank 102 den Kraftstoff im Tank 102 halten kann, bevor ein Überdruckventil geöffnet wird. In solchen Beispielen kann die Haltezeit ein Hinweis auf die Isoliereigenschaften des Tanks 102 sein. In einigen Fällen und wie hierin erörtert, kann das ECM 118 die Haltezeit bestimmen, indem es Druck, Tankfüllstand und/oder Temperatur mit einer zugehörigen vorhergesagten Haltezeit korreliert. Mit anderen Worten kann das ECM 118 zumindest teilweise basierend auf dem Druck im Tank 102, dem LNG-Volumen im Tank 102 und/oder der Umgebungstemperatur eine entsprechende Haltezeit für den Tank 102 unter den angegebenen Bedingungen bestimmen. Basierend auf der Haltezeit kann der Tank 102 eine entsprechende Integrität aufweisen. Ob eine Wartung empfohlen wird, kann auf der Haltezeit und/oder der Tankintegrität beruhen. Die Integritätsbewertung kann mithilfe von Nachschlagetabellen, einer Karte, einem Algorithmus oder anderen Verfahren bestimmt werden. Das ECM 118 kann beispielsweise die bestimmte Haltezeit mit einer Vielzahl von Schwellenwerten/Schwellenwertbereichen vergleichen, die den jeweiligen Integritätsbewertungen entsprechen. Wenn die Haltezeit beispielsweise unter einem ersten Schwellenwert (z. B. einem Tag) liegt, kann der Tank 102 eine niedrige Haltezeit und/oder Tankintegrität aufweisen. Tanks 102, die eine niedrige Haltezeit und/oder eine schlechte Tankintegrität aufweisen, können zu erhöhten Kraftstoffkosten und/oder Kohlenstoffemissionen führen (z. B. als Folge des sich öffnenden Überdruckventils 238 und des Abkochens von Kraftstoff). Wenn die Haltezeit größer als der erste Schwellenwert, aber kleiner als ein zweiter Schwellenwert (z. B. drei Tage) ist, kann der Tank 102 eine mittlere Haltezeit aufweisen. Ist die Haltezeit größer als der zweite Schwellenwert, aber kleiner als ein dritter Schwellenwert (z. B. fünf Tage), kann der Tank 102 eine hohe Haltezeit aufweisen. Die Haltezeit kann anzeigen, ob der Tank 102 gewartet werden sollte und/oder ob der Tank 102 ausgetauscht oder gewartet werden sollte, indem das Vakuum durch einen Abpumpvorgang wiederhergestellt wird. Die Haltezeit kann auch ein Indikator für die Integrität des Tanks 102 sein. Ist die Haltezeit beispielsweise niedrig, kann der Tank eine schlechte Integrität aufweisen, während eine hohe Haltezeit auf eine gute Integrität des Tanks 102 hinweisen kann.
  • Der Tankcharakterisierungsregler 132 kann die bestimmte Haltezeit und/oder Integrität zur Charakterisierung des Tanks 102 verwenden. In solchen Beispielen kann der Tankcharakterisierungsregler 132 eine entsprechende Benachrichtigung 124 erzeugen und/oder ausgeben, die diese Informationen anzeigt.
  • In einigen Fällen kann die Maschine 100 kommunikativ mit einer entfernten Computervorrichtung oder einem entfernten System 126 verbunden sein. Beispielsweise können die Maschine 100, das ECM 118 oder andere Komponenten der Maschine 100 bewirken, dass von dem einen oder den mehreren Sensoren 122 erzeugte Signale, die Benachrichtigungen 124 und/oder andere Daten an das entfernte System 126 gesendet werden.
  • Das entfernte System 126 kann sich in der Umgebung der Maschine 100 befinden (z. B. auf der Baustelle) und/oder von der Umgebung entfernt sein. In jedem der hier beschriebenen Beispiele kann die Funktionalität des ECM 118 so verteilt sein, dass bestimmte Operationen von der Maschine 100 und andere Operationen von dem entfernten System 126 ausgeführt werden. Zum Beispiel können die Vorgänge zur Ausgabe der Benachrichtigungen 124 auf der Benutzeroberfläche 120 von dem entfernten System 126 an die Maschine 100 gesendet werden. In solchen Fällen kann die Maschine 100 (oder eine andere zwischengeschaltete Vorrichtung) so konfiguriert sein, dass sie Signale von dem einen oder den mehreren Sensoren 122 an das entfernte System 126 überträgt, um die Benachrichtigungen 124 auszugeben. Dementsprechend kann das entfernte System 126 den Betrieb der Maschine 100 steuern und/oder die dem Tank 102 zugeordneten Drücke bestimmen, um bestimmte Benachrichtigungen 124 auszugeben.
  • In einigen Fällen kann das entfernte System 126 über ein Netzwerk 128 mit der Maschine 100 in Verbindung stehen. Das Netzwerk 128 kann ein lokales Netzwerk („LAN“), ein größeres Netzwerk wie ein Weitverkehrsnetzwerk („WAN“) oder eine Sammlung von Netzwerken, wie das Internet, sein. Zur Implementierung des Netzwerks 128 können Protokolle für die Netzwerkkommunikation (z. B. drahtlose Maschine-zu-Maschine-Kommunikationsprotokolle), wie TCP/IP, verwendet werden.
  • Als solches kann das ECM 118 der Maschine 100 Sensordaten von dem einen oder den mehreren Sensoren 122 der Maschine 100 empfangen, um die Unversehrtheit des Tanks 102 zu bestimmen. Der Datenregler 130 des ECM 118 kann beispielsweise die Sensordaten empfangen und/oder die Sensordaten zur Bestimmung der Integrität verarbeiten. Darin kann der Tankcharakterisierungsregler 132 eine Charakterisierung des Tanks 102 bestimmen, die für die Ausgabe bestimmter Benachrichtigungen 124 an den Bediener verwendet werden kann. Jeder dieser Vorgänge kann jedoch auch von dem entfernten System 126 durchgeführt und an die Maschine 100 zurückgemeldet werden, um die Benachrichtigungen 124 auszugeben. Auf diese Weise können die Bediener der Maschine 100 die Wartung der Maschine 100 vorausschauend durchführen, um die Produktivität, die Ausfallzeiten und/oder die Schäden an den Komponenten der Maschine 100 zu erhöhen.
  • 2 ist eine schematische Darstellung eines Kraftstoffzufuhrsystems 200 der in 1 dargestellten Maschine 100. Der Tank 102 ist so konfiguriert, dass er LNG, ein LNG-Gemisch und/oder jeden anderen geeigneten Kraftstoff aufnehmen oder speichern kann. Der Tank 102 kann eine erste Kammer 202 mit LNG und eine zweite Kammer 204 mit Erdgas umfassen, das auch als LNG-Dampf, Kopfraumdampf, abgekochtes Gas und/oder Gas bezeichnet wird. Das LNG in der ersten Kammer 202 kann gesättigtes LNG oder einen Kraftstoff darstellen, bei dem LNG und Erdgas im Gleichgewicht sind. In einigen Fällen kann das Erdgas in der zweiten Kammer 204 durch die LNG-Erwärmung aus der Umgebung der Maschine 100 erzeugt werden.
  • Der Tank 102 steht mit einer Durchflussregelungsvorrichtung 206 in Fluidverbindung. Der Durchflussregelungsvorrichtung 206 kann Kraftstoff, wie z. B. LNG oder Erdgas, zugeführt werden. Wie dargestellt, kann die Durchflussregelungsvorrichtung 206 einen Verdampfer 208 (z. B. einen Wärmetauscher), ein Kraftstoffventil 210 und/oder einen Drucksensor 212 umfassen. Der Verdampfer 208 ermöglicht es, dass das LNG aus der ersten Kammer 202 des Tanks 102 in gasförmiger Form (z. B. als Erdgas) dem Motor 112 zugeführt wird. In einigen Fällen kann der Verdampfer 208 das LNG mit Hilfe von Flüssigkeit (z. B. Wasser), die vom Motor 112 erhitzt wird, erhitzen oder aufwärmen. Auf diese Weise bringt der Verdampfer 208 den Kraftstoff auf eine Temperatur und/oder einen Druck, der geeignet ist, den Kraftstoff in die Gasphase zu überführen. In einigen Fällen erwärmt der Verdampfer 208 das aus dem Tank 102 empfangene LNG. In dem Verdampfer 208 können die Temperaturen des LNG steigen, aber der Druck kann im Wesentlichen gleich bleiben (z. B. konstanter Druck). Zusätzlich oder alternativ ermöglicht der Verdampfer 208 eine Ausdehnung des LNG (z. B. einen Phasenwechsel von Flüssigkeit zu Gas). In einigen Fällen ermöglicht der Verdampfer 208 sowohl die Erwärmung als auch die Expansion des LNG. Unabhängig davon verlässt der Kraftstoff den Verdampfer 208 in einem Zustand, der für den Verbrauch durch den Motor 112 geeignet und/oder optimiert ist.
  • Das Kraftstoffventil 210 kann die Menge des dem Motor 112 zugeführten Kraftstoffs variieren. Wenn beispielsweise ein Gaspedal (nicht dargestellt) von einem Bediener der Maschine 100 betätigt wird (z. B. mit dem Fuß), um eine gewünschte Bewegung der Maschine 100 anzuzeigen, kann das ECM 118 ein zugehöriges Steuersignal 224 erzeugen und übertragen. Diese Steuersignale 224 können als Reaktion auf Bedienersignale 226 erzeugt werden, die von verschiedenen Reglern 228 der Maschine 100 empfangen werden. Mit anderen Worten kann das Gaspedal einen Regler 228 der Maschine 100 darstellen, der das Bedienersignal 226 erzeugt, das an das ECM 118 gesendet wird. Das Bedienersignal 226 kann das Ausmaß der gewünschten Bewegung der Maschine 100 anzeigen, und wenn es vom ECM 118 empfangen wird, steuert das ECM 118 verschiedene Aspekte des Kraftstoffzufuhrsystems 200, um Kraftstoff aus dem Tank 102 zum Motor 112 zu liefern. Das an die Durchflussregelungsvorrichtung 206 gesendete Steuersignal 224 kann beispielsweise eine Durchflussmenge an Kraftstoff anzeigen, die dem Motor 112 zugeführt werden soll. Als Reaktion darauf kann die Durchflussregelungsvorrichtung 206 das Kraftstoffventil 210 um verschiedene Beträge oder in unterschiedlichem Ausmaß betätigen oder öffnen.
  • In einigen Fällen ist der Drucksensor 212 so konfiguriert, dass er den Druck des Kraftstoffs misst, der dem Verdampfer 208 zugeführt wird. Zusätzlich oder alternativ ist der Drucksensor 212 so konfiguriert, dass er den Druck des Kraftstoffs stromabwärts des Verdampfers 208 und stromaufwärts des Kraftstoffventils 210 misst. Der Drucksensor 212 kann auch stromaufwärts von Ansaugkrümmern, Reglern oder anderen Komponenten der Durchflussregelungsvorrichtung 206 vor dem Eintritt in den Motor 112 angeordnet sein. Der Drucksensor 212 oder eine Gruppe von Drucksensoren 212 kann jedoch den Druck sowohl stromaufwärts als auch stromabwärts des Verdampfers 208 messen. Der Drucksensor 212 ist so konfiguriert, dass er ein Drucksignal 214 erzeugt und an das ECM 118 sendet.
  • Das Kraftstoffzufuhrsystem 200 umfasst ferner einen Tankanzeiger 216. Der Tankanzeiger 216 kann eine Menge des LNG im Tank 102 oder in der ersten Kammer 202 messen (z. B. Füllstand, Füllvolumen usw.). Der Tankanzeiger 216 kann zum Beispiel ein kapazitiver Sensor sein, der die Dielektrizitätskonstante des Kraftstoffs im Tank misst. Da die Dielektrizitätskonstante des LNG eng mit der Dichte zusammenhängt, kann die Dielektrizitätskonstante zur Messung des Volumens des LNG innerhalb des Tanks 102 verwendet werden. Wie dargestellt, ist der Tankanzeiger 216 so konfiguriert, dass er ein Tanksignal 218 erzeugt und an das ECM 118 sendet, wobei das Tanksignal 218 den Kraftstoffstand des LNG im Tank 102 oder in der ersten Kammer 202 angibt.
  • Das Kraftstoffzufuhrsystem 200 kann ferner einen Temperatursensor 220 umfassen. Der Temperatursensor 220 kann an verschiedenen oder um verschiedene Teile der Maschine 100 herum angeordnet sein, z. B. außerhalb der Bedienerstation 116. Der Temperatursensor 220 kann die Umgebungstemperatur in der Umgebung der Maschine 100 messen. Der Temperatursensor 220 ist so konfiguriert, dass er ein Temperatursignal 222 erzeugt und an das ECM 118 sendet.
  • In einigen Fällen können der Drucksensor 212, der Tankanzeiger 216 und/oder der Temperatursensor 220 jeweils Signale nach vorgegebenen Zeitplänen erzeugen und senden. Zum Beispiel können der Drucksensor 212, der Tankanzeiger 216 und/oder der Temperatursensor 220 Druck, Tankfüllstände und/oder Temperaturen jede Sekunde, Minute usw. an das ECM 118 übertragen. Darüber hinaus können der Drucksensor 212, der Tankanzeiger 216 und/oder der Temperatursensor 220 in einigen Fällen und wie hierin erörtert, Signale an das ECM 118 basierend auf bestimmten Auslöseereignissen, Betriebszuständen oder Bedienersignalen 226, die vom ECM 118 empfangen werden, übertragen. In einigen Fällen können die auslösenden Ereignisse Ein/Aus-Ereignissen der Maschine 100 zugeordnet sein, wenn die Maschine stillsteht (d.h. sich nicht bewegt), und so weiter. Wenn die Maschine 100 beispielsweise ausgeschaltet wird, kann das ECM 118 ein Bedienersignal 226 (von einem Zündmechanismus) empfangen, und als Reaktion darauf kann das ECM 118 das Drucksignal 214, das Tanksignal 218 und/oder das Temperatursignal 222 empfangen. In einigen Fällen kann das ECM 118 das Drucksignal 214, das Tanksignal 218 und/oder das Temperatursignal 222 als Reaktion darauf empfangen, dass das ECM 118 einen Befehl oder eine Anforderung an den Drucksensor 212, den Tankanzeiger 216 und/oder den Temperatursensor 220 übermittelt hat, um die Signale zu empfangen. In einigen Fällen können der Drucksensor 212, der Tankanzeiger 216 und/oder der Temperatursensor 220 als der eine oder die mehreren Sensoren 122 bezeichnet werden, wie oben in Bezug auf 1 eingeführt.
  • In einigen Fällen können das Drucksignal 214, das Tanksignal 218 und/oder das Temperatursignal 222 zu einem Zeitpunkt, der dem Ausschalten der Maschine 100 entspricht, oder zu einem Zeitpunkt kurz vor oder unmittelbar vor dem Abschalten der Maschine 100 (z. B. eine Sekunde, zwei Sekunden usw.) empfangen werden. Anders ausgedrückt, wenn das Bedienersignal 226 anzeigt, dass der Bediener die Maschine 100 ausschaltet, kann der Drucksensor 212 als Reaktion darauf das Drucksignal 214 an das ECM 118 liefern, der Tankanzeiger 216 kann das Tanksignal 218 an das ECM 118 liefern, und der Temperatursensor 220 kann das Temperatursignal 222 an das ECM 118 liefern. In einigen Fällen kann das ECM 118 als Teil des Ausschaltvorgangs das Drucksignal 214, das Tanksignal 218 und/oder das Temperatursignal 222 empfangen. Wie oben erwähnt, können die Signale oder die den Signalen zugeordneten Daten Messungen anzeigen, die zeitlich mit dem Abschalten der Maschine 100 (oder dem Bedienersignal 226) oder mit einem Zeitpunkt kurz vor dem Abschalten der Maschine 100 übereinstimmen.
  • Wie dargestellt, kann das Kraftstoffzufuhrsystem 200 ein Überdruckventil 238 umfassen, das mit dem Tank 102 in Fluidverbindung steht. Das Überdruckventil 238 kann sich öffnen, wenn ein bestimmter Druck im Tank 102 oder ein bestimmter Schwellenwert überschritten wird. In einigen Fällen kann das Kraftstoffzufuhrsystem 200 mehr als ein Überdruckventil 238 umfassen. Das Überdruckventil 238 kann Schäden an der Maschine 100 und/oder eine Explosion infolge eines Druckanstiegs innerhalb des Tanks 102 verhindern. Wenn die Maschine 100 beispielsweise nicht in Betrieb ist, kann der Druck im Tank 102 mit der Umgebungstemperatur und dem Siedepunkt des LNG ansteigen. Es ist zu erwarten, dass der Druck aufgrund der Umgebungstemperatur der Umgebung, in der sich die Maschine 100 befindet, und/oder anderer Umgebungsbedingungen um einen bestimmten Betrag ansteigt.
  • Beim Einschalten der Maschine 100 kann das ECM 118 ein Bedienersignal 226 empfangen. Als Reaktion darauf kann das ECM 118 das Drucksignal 214, das Tanksignal 218 und/oder das Temperatursignal 222 empfangen. Das Drucksignal 214 kann einen Druck in dem Tank 102 nach dem Einschalten oder als Teil eines Einschaltvorgangs und in Übereinstimmung mit dem Einschalten der Maschine 100 anzeigen. Das Tanksignal 218 kann einen Füllstand des LNG im Tank 102 nach dem Einschalten oder als Teil eines Einschaltvorgangs und in Übereinstimmung mit dem Einschalten der Maschine 100 anzeigen. In einigen Fällen kann das Drucksignal einen Druck in der Kraftstoffleitung stromabwärts des Verdampfers 208, aber stromaufwärts des Motors 112 anzeigen. Der Druck an dieser Stelle kann den Druck im Tank 102 anzeigen.
  • In einigen Fällen kann das ECM 118 den Zustand, die Verschlechterung oder die Unversehrtheit des Tanks 102 zumindest teilweise anhand des einen oder der mehreren Drucksignale 214, des einen oder der mehreren Tanksignale 218 und/oder des einen oder der mehreren Temperatursignale 222 zwischen dem Einschalten der Maschine 100 und dem Ausschalten bestimmen. In einigen Fällen kann der Zustand, die Verschlechterung und/oder die Unversehrtheit des Tanks 102 mit dem Vakuum und/oder den Isoliereigenschaften des Tanks 102 in Verbindung gebracht werden. Wenn sich beispielsweise das Vakuum im Tank 102 verschlechtert, nehmen die Isoliereigenschaften des Tanks 102 ab, und dem Kraftstoff kann mehr Wärme zugeführt werden. Infolgedessen kann der Druck im Tank 102 steigen, was wiederum dazu führen kann, dass sich das Überdruckventil 238 öffnet und das Erdgas ablässt. Allgemeiner ausgedrückt kann das ECM 118 den Zustand oder die Unversehrtheit des Tanks 102 basierend auf dem gemessenen Druck charakterisieren.
  • In einigen Fällen kann der Zustand oder die Integrität des Tanks 102 mit den Vakuumeigenschaften des Tanks 102 und/oder der physischen strukturellen Integrität des Tanks 102 zusammenhängen. Beispielsweise verschlechtert sich die Integrität des Vakuums im Tank 102 mit der Zeit, wenn Partikel durch die Wände des Tanks 102 (z. B. O-Ringe, Nähte usw.) dringen. In diesen Fällen kann eine Vakuumpumpe an den Tank angeschlossen und das Vakuum wiederhergestellt werden. Eine physische strukturelle Unversehrtheit des Tanks 102 kann Mikrorissen, sichtbaren Rissen, Vereisungen und Rissen im Innenbehälter des Tanks 102 zugeordnet sein, die ohne Zerlegung des Tanks nicht zu sehen sind. In beiden Fällen kann die Integrität des Tanks 102 beeinträchtigt sein, wenn der gemessene und der erwartete Druck voneinander abweichen.
  • Um die Verschlechterung des Tanks 102 zu bestimmen, ist das ECM 118 mit einen oder den mehreren Prozessoren 230 und einem Speicher 232 dargestellt, wobei der eine oder die mehreren Prozessoren 230 verschiedene Funktionen und Operationen ausführen können, die der Bestimmung der Unversehrtheit des Tanks 102 zugeordnet sind, und der Speicher 232 Anweisungen speichern kann, die von dem einen oder den mehreren Prozessoren 230 ausgeführt werden können, um die hier beschriebenen Operationen durchzuführen. Zusätzlich kann das ECM 118 den Datenregler 130 zum Empfangen von Daten von dem Kraftstoffventil 210, dem Drucksensor 212, der Tankanzeige 216 und/oder dem Temperatursensor 220 umfassen. Als Reaktion auf den Empfang des Drucksignals 214, des Tanksignals 218 und des Temperatursignals 222 beim Einschalten der Maschine 100 kann das ECM 118 beispielsweise eine vorhergesagte Haltezeit bestimmen. Die vorausgesagte Haltezeit kann eine Zeitspanne darstellen, in der der Tank 102 den Kraftstoff im Tank 102 halten kann, bevor das Überdruckventil 238 geöffnet wird. Wie lange der Tank 102 in der Lage ist, den Kraftstoff zu halten, kann ein Hinweis auf die Isoliereigenschaften des Tanks 102 sein.
  • Das ECM 118 kann die voraussichtliche Haltezeit beispielsweise anhand einer oder mehrerer Karten 234 und/oder Algorithmen 236 bestimmen, die in dem Speicher 232 gespeichert sind und/oder auf die das ECM 118 anderweitig zugreifen kann. In einigen Fällen können die Karten 234 Druck, Tankfüllstand und/oder Temperatur mit einer zugehörigen vorhergesagten Haltezeit abbilden oder korrelieren. Anders ausgedrückt kann der Tank 102 zumindest teilweise basierend auf dem Druck innerhalb des Tanks 102, dem LNG-Volumen im Tank 102 und/oder der Umgebungstemperatur eine bestimmte Haltezeit aufweisen. Diese Haltezeiten können abgebildet und miteinander korreliert werden. In einigen Fällen kann das ECM 118 die Algorithmen 236 zur Bestimmung der Haltezeit verwenden und durch Zugriff auf die Karten 234 den Druck, den Tankfüllstand und/oder die Temperatur mit der Haltezeit korrelieren. Beispielsweise können die Algorithmen 236 als Eingabe den Druck des Kraftstoffs, einen Kraftstoffstand und/oder eine Temperatur akzeptieren und eine zugehörige Haltezeit des Tanks 102 unter Verwendung der Karten 234 bestimmen. Zusätzlich können die Algorithmen 236 basierend auf der Haltezeit einen Druckanstieg im Tank 102 pro Sekunde, Minute, Stunde, Tag usw. bestimmen. Mit anderen Worten können die Algorithmen 236 die Haltezeit mit einer Druckanstiegsrate im Tank 102 korrelieren. Wenn das ECM 118 beispielsweise basierend auf den Karten 234 bestimmt, dass die Haltezeit des Kraftstoffs fünf Tage beträgt, können die Algorithmen 236 eine erwartete Druckanstiegsrate des Kraftstoffs im Tank 102 pro Sekunde, Minute usw. bestimmen. Als kurzes Beispiel: wenn der Druckanstieg zwischen dem Ausschalten und dem Einschalten der Zündung über einen Zeitraum von 4 Stunden 15 psi beträgt während der Kraftstoffstand bei 50 % liegt und die durchschnittliche Umgebungstemperatur 80 °F beträgt, können die Algorithmen 236 bestimmen, dass die Haltezeit des Tanks drei Tage beträgt, was als funktionsfähiger Tank angesehen werden würde. Diese Zeitspanne kann pro Tag, pro Stunde, pro Minute usw. angegeben werden.
  • Die erwartete Haltezeit und/oder der erwartete Druckanstieg innerhalb des Tanks 102 kann mit den tatsächlich gemessenen Werten verglichen werden. Beim Einschalten der Maschine 100 kann das ECM 118 zum Beispiel ein Bedienersignal 226 empfangen. Als Reaktion darauf kann das ECM 118, wie oben erwähnt, das Drucksignal 214, das Tanksignal 218 und/oder das Temperatursignal 222 empfangen. Das Drucksignal 214 kann einen Druck in dem Tank 102 nach dem Einschalten oder als Teil eines Einschaltvorgangs und in Übereinstimmung mit dem Einschalten der Maschine 100 anzeigen. Das Tanksignal 218 kann einen Füllstand des LNG im Tank 102 nach dem Einschalten oder als Teil eines Einschaltvorgangs und in Übereinstimmung mit dem Einschalten der Maschine 100 anzeigen. Mit anderen Worten kann das ECM 118 den tatsächlichen Druck im Tank 102 beim Einschalten der Maschine bestimmen.
  • Mit Hilfe der Algorithmen 236 kann das ECM 118 einen vorhergesagten Tankdruck beim Einschalten der Maschine 100 bestimmen. Beispielsweise kann das ECM 118 in Kenntnis der Zeitspanne zwischen dem Ausschalten der Maschine und dem Einschalten der Maschine 100 einen vorhergesagten (oder erwarteten) Tankdruck bestimmen. Das heißt, dass das ECM 118 anhand der Zeitspanne zwischen einem „Schlüssel-Aus“-Ereignis und einem „Schlüssel-Ein“-Ereignis einen erwarteten Druck im Tank 102 bestimmen kann. Dieser erwartete Druck kann mit dem tatsächlichen Druck verglichen werden, der beim Einschalten der Maschine 100 gemessen wurde. Das heißt, die Kenntnis der tatsächlichen Druckänderung zwischen dem „Schlüssel-Aus“-Ereignis und dem „Schlüssel-Ein“-Ereignis sowie des vorhergesagten (oder erwarteten) Drucks ermöglicht die Berechnung einer Differenz. Diese Differenz kann anzeigen, ob der vorhergesagte Druck korrekt oder ungenau war. Wenn er genau ist, kann dies darauf hindeuten, dass der Druck genau vorhergesagt wurde und der Tank 102 korrekt isoliert ist. Ist die Vorhersage jedoch ungenau, kann dies darauf hindeuten, dass der Tank 102 nicht korrekt isoliert ist und ein größerer Druckanstieg als erwartet auftrat. Eine solche Feststellung kann auf eine Verschlechterung des Tanks 102 hinweisen. Ein kurzes Beispiel: wenn der vorhergesagte Tankdruck 150 psi und der gemessene Tankdruck 250 psi beträgt, kann dies darauf hindeuten, dass der Tank 102 nicht korrekt isoliert ist und einen größeren Druckanstieg als erwartet aufweist. In diesem Fall kann der Tankcharakterisierungsregler 132 den Tank charakterisieren (z. B. schlecht, mittelmäßig, schlecht usw.), so dass bestimmte Benachrichtigungen ausgegeben werden. Die Benachrichtigungen können auf der Charakterisierung des Tanks 102 oder auf der Schwere der Differenz zwischen dem erwarteten und dem tatsächlichen Druckanstieg basieren. Größere Abweichungen (z. B. über einem Schwellenwert) können darauf hinweisen, dass der Tank 102 sich anders verhält als erwartet, während kleinere Abweichungen darauf hinweisen können, dass der Tank 102 sich wie erwartet verhält. Im ersten Fall kann die Wartung des Tanks 102 von größerer Bedeutung sein.
  • Das oben erwähnte „Schlüssel-Aus“-Ereignis kann sich auf eine Aktion oder ein anderes Ereignis beziehen, bei dem ein Bediener einen Schlüssel der Maschine 100 dreht, um eine oder mehrere Komponenten der Maschine 100 abzuschalten. Das „Schlüssel-Aus“-Ereignis kann anzeigen, wann die Maschine 100 ausgeschaltet ist und/oder ob der Motor 112 ausgeschaltet ist, während andere Komponenten der Maschine noch in Betrieb sind. In solchen Fällen kann das ECM 118 einen Hinweis auf das Schlüssel-Aus-Ereignis empfangen und bestimmen, dass sich die Maschine 100 in einem Schlüssel-Aus-Zustand befindet. In einigen Fällen kann ein Schlüssel-Aus-Zustand damit verbunden sein, dass die Maschine 100 nicht in Bewegung ist. Ähnlich wie das „Schlüssel-Aus“-Ereignis kann sich das oben erwähnte „Schlüssel-Ein“-Ereignis auf eine Aktion oder ein anderes Ereignis beziehen, bei dem eine oder mehrere Komponenten der Maschine 100 eingeschaltet werden. Auch hier kann das ECM 118 einen Hinweis auf das „Schlüssel-Ein“-Ereignis empfangen und bestimmen, dass sich die Maschine 100 in einem „Schlüssel-Ein“-Zustand befindet. In einigen Fällen ist das ECM 118 so konfiguriert, dass es erkennt, dass der Motor 112 eingeschaltet wurde, z. B. indem ein Bediener den Schlüssel in die Ein-Position dreht.
  • In einigen Fällen kann die Differenz zwischen dem tatsächlichen Druck und dem erwarteten Druck mit einem oder mehreren Schwellenwerten verglichen werden. Beispielsweise kann eine geringe Abweichung (z. B. +/- 5 psi, +/- 10 psi, +/- 10 % Differenz usw.) des tatsächlichen Drucks oder des erwarteten Drucks akzeptabel sein oder innerhalb eines bestimmten Bereichs liegen. Größere Abweichungen (z. B. +/- 50 psi, +/-100 psi, +/- 100 % Differenz usw.) können jedoch Anlass zur Sorge sein und darauf hinweisen, dass sich die Integrität des Tanks 102 verschlechtert. Die Integrität des Tanks 102 kann auf die Haltezeiten des Tanks 102 oder die Zeitspanne, die der Tank 102 Kraftstoff halten kann, ohne das Ablassventil 238 zu öffnen, zurückzuführen sein. Durch den Vergleich der Druckdifferenz mit Schwellenwerten kann der Tank 102 charakterisiert werden, um die verbleibende Lebensdauer des Tanks 102 zu bestimmen oder zu bestimmen, ob der Tank 102 eine Haltezeit aufweist, die kürzer als eine bestimmte Zeitspanne ist. Mehrere Schwellenwerte können zum Vergleich herangezogen werden, um die Integrität des Tanks 102 zu klassifizieren.
  • Basierend auf der Integrität des Tanks 102 kann das ECM 118 die Benachrichtigungen 124 ausgeben. Die Benachrichtigungen 124 können die Isoliereigenschaften des Tanks 102, die Haltezeit des Tanks 102, den Zustand des Tanks 102 (z. B. gut, schlecht, mittelmäßig usw.), Wartung oder Instandhaltung des Tanks 102 (z. B. Austausch des Vakuumstopfens), die verbleibende Lebensdauer des Tanks 102, den Schweregrad der Verschlechterung (z. B. akzeptabel, Zeitplan für die Instandhaltung, Verlust der Vakuumintegrität usw.) anzeigen. In einigen Fällen können die Benachrichtigungen 124 auf der Benutzeroberfläche 120 ausgegeben werden, damit der Bediener eine oder mehrere Maßnahmen ergreifen kann (z. B. eine Wartung planen). Zusätzlich oder alternativ können die Benachrichtigungen 124 zur weiteren Analyse an das entfernte System 126 gesendet werden.
  • Zur Veranschaulichung und als Beispiel: zu einem ersten Zeitpunkt und als Reaktion auf einen ersten Betriebszustand kann das ECM 118 einen Tankdruck, der zumindest teilweise auf dem Drucksignal 214 basiert, und einen Tankfüllstand, der zumindest teilweise auf dem Tanksignal 218 basiert, aufzeichnen. Beispielsweise kann das ECM 118 einen Druckwert, der zumindest teilweise auf dem Drucksignal 214 basiert, und einen Tankfüllstand, der zumindest teilweise auf dem Tanksignal 218 basiert, bei einem Schlüssel-Aus-Ereignis der Maschine 100 aufzeichnen. Das ECM 118 kann beim ersten Mal darüber hinaus eine Temperatur aufzeichnen, die zumindest teilweise auf dem Temperatursignal 222 basiert. Das ECM 118 kann zu einem späteren zweiten Zeitpunkt und als Reaktion auf einen zweiten Betriebszustand den Tankdruck zumindest teilweise basierend auf dem Drucksignal 214 und den Tankfüllstand zumindest teilweise basierend auf dem Tanksignal 218 erfassen. Beispielsweise erfasst das ECM 118 bei einem nachfolgenden Schlüssel-Ein-Ereignis der Maschine 100 erneut einen Druckwert, der zumindest teilweise auf dem Drucksignal 214 basiert, und einen Tankfüllstand, der zumindest teilweise auf dem Tanksignal 218 basiert.
  • Unter Verwendung der Karten 234 und/oder der Algorithmen 236 kann das ECM 118 eine erwartete Druckänderung zwischen dem ersten Zeitpunkt und dem zweiten Zeitpunkt (z.B. zwischen dem Schlüssel-Aus-Ereignis und dem Schlüssel-Ein-Ereignis) bestimmen. Wenn die Druckänderung zwischen dem ersten Zeitpunkt und dem zweiten Zeitpunkt von dem erwarteten Wert abweicht (z. B. durch Vergleich mit einem oder mehreren Schwellenwerten), kann dies auf eine Verschlechterung der Integrität des Tanks 102 hinweisen. Zum Beispiel kann der erwartete Druck 150 psi betragen, der tatsächliche Druck jedoch 200 psi. In einigen Fällen kann die Differenz von 50 psi auf eine Verschlechterung über den normalen zulässigen Schwellenwert hinaus hinweisen, was wiederum ein Anzeichen dafür ist, dass die Integrität des Tanks gefährdet ist. Das ECM 118 kann die Integrität des Tanks 102 basierend auf einer Differenz zwischen dem erwarteten Druck und dem tatsächlichen Druck und/oder durch Vergleich mit mehreren Schwellenwerten charakterisieren. Die Charakterisierungen des Tanks 102 können mit entsprechenden Benachrichtigungen 124 verknüpft werden, die an den Bediener ausgegeben werden. Das heißt, dass basierend auf dem Erreichen oder Überschreiten der Schwellenwerte bestimmte Benachrichtigungen ausgegeben werden können, wobei die Benachrichtigungen mit der Integrität des Tanks 102 und/oder der verbleibenden Lebensdauer des Tanks 102 in Verbindung stehen.
  • In einigen Fällen kann das ECM 118 zunächst bestimmen, ob ein Befüllungsereignis während zweier beliebiger Zeitpunkte aufgetreten ist, z. B. zwischen dem Schlüssel-Aus-Ereignis und dem Schlüssel-Ein-Ereignis. Zum Beispiel kann das ECM 118 den Tankfüllstand, der zum ersten Zeitpunkt aufgezeichnet wurde, mit dem Tankfüllstand zum zweiten Zeitpunkt vergleichen. Der Vergleich des Tankfüllstands kann anzeigen, ob der Tank 102 mit LNG nachgefüllt wurde. Wenn der Tankfüllstand zum Beispiel beim „Schlüssel-Aus“-Ereignis bei 50 % und beim „Schlüssel-Ein“-Ereignis bei 90 % lag, kann dies anzeigen, dass der Tank 102 nachgefüllt wurde. Das Auftreten eines Befüllungsereignisses bestimmt, ob die Daten für Tankintegritätsberechnungen verwendet werden.
  • Wie hier verwendet, kann ein Prozessor, wie der eine oder die mehreren Prozessoren 230, mehrere Prozessoren und/oder einen Prozessor mit mehreren Kernen umfassen. Darüber hinaus können der eine oder die mehreren Prozessoren 230 einen oder mehrere Kerne unterschiedlichen Typs umfassen. Beispielsweise können der eine oder die mehreren Prozessoren Anwendungsprozessoreinheiten, Grafikverarbeitungseinheiten usw. umfassen. In einer Implementierung können der eine oder die mehreren Prozessoren 230 einen Mikroregler und/oder einen Mikroprozessor umfassen. Der eine oder die mehreren Prozessoren 230 können eine Grafikverarbeitungseinheit (Graphics Processing Unit, GPU), einen Mikroprozessor, einen digitalen Signalprozessor oder andere in der Technik bekannte Verarbeitungseinheiten oder Komponenten umfassen. Alternativ oder zusätzlich kann die hier beschriebene Funktion zumindest teilweise von einer oder mehreren Hardware-Logikkomponenten ausgeführt werden. Zu den beispielhaften Arten von Hardware-Logikkomponenten, die verwendet werden können, gehören beispielsweise feldprogrammierbare Gate-Arrays (Field-Programmable Gate Arrays, FPGAs), anwendungsspezifische integrierte Schaltungen (Application-Specific Integrated Circuits , ASICs), anwendungsspezifische Standardprodukte (Application-Specific Standard Products, ASSPs), System-auf-einem-Chip-Systeme (System-On-a-Chip Systems, SOCs), komplexe programmierbare Logikbausteine (Complex Programmable Logic Devices, CPLDs) usw. Zusätzlich kann jeder der Prozessoren über einen eigenen lokalen Speicher verfügen, in dem auch Programmkomponenten, Programmdaten und/oder ein oder mehrere Betriebssysteme gespeichert werden können.
  • Der Speicher 232 kann flüchtige und nichtflüchtige Speicher, auswechselbare und nicht auswechselbare Medien umfassen, die in einem beliebigen Verfahren oder einer beliebigen Technologie zur Speicherung von Informationen, wie z. B. computerlesbaren Anweisungen, Datenstrukturen, Programmkomponenten oder anderen Daten, implementiert sind. Ein solcher Speicher kann unter anderem Folgendes umfassen: RAM, ROM, EEPROM, Flash-Speicher oder andere Speichertechnologien, CD-ROM, vielseitig einsetzbare digitale Disks (Digital Versatile Disks, DVD) oder andere optische Speicher, Magnetkassetten, Magnetbänder, Magnetplattenspeicher oder andere magnetische Speichervorrichtungen, RAID-Speichersysteme oder jedes andere Medium, das zur Speicherung der gewünschten Informationen verwendet werden kann und auf das eine Computervorrichtung zugreifen kann. Der Speicher kann als computerlesbares Speichermedium (Computer-Readable Storage Media, „CRSM“) implementiert werden, wobei es sich um jedes verfügbare physische Medium handeln kann, auf das der eine oder die mehreren Prozessoren zugreifen können, um im Speicher gespeicherte Anweisungen auszuführen. In einer grundlegenden Implementierung kann das CRSM einen Direktzugriffsspeicher („RAM“) und Flash-Speicher umfassen. In anderen Implementierungen kann das CRSM einen Festwertspeicher (Read-Only Memory, „ROM“), einen elektrisch löschbaren programmierbaren Festwertspeicher (Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory, „EEPROM“) oder jedes andere greifbare Medium umfassen, das zum Speichern der gewünschten Informationen verwendet werden kann und auf das der eine oder die mehreren Prozessoren zugreifen können.
  • Das Kraftstoffzufuhrsystem 200 kann daher Komponenten zur Messung des Drucks im Tank 102, des Kraftstoffstands im Tank 102 und der Temperaturen in der Umgebung der Maschine 100 umfassen. Das ECM 118 kann diese Informationen zur Bestimmung des Zustands des Tanks 102 verwenden, indem es Daten in die Karten 234 und/oder Algorithmen 236 eingibt. Basierend auf den Feststellungen des ECM 118 und des Zustands des Tanks 102 kann das ECM 118 die Ausgabe von Benachrichtigungen veranlassen (z. B. auf einer Anzeigevorrichtung der Maschine 100).
  • 3 ist ein Blockdiagramm des ECM 118, das die Unversehrtheit, Verschlechterung und/oder Isoliereigenschaften des Tanks 102 bestimmen kann. Im Vergleich zu 2 kann 3 ein detailliertes Komponentendiagramm des ECM 118 und der einen oder der mehreren Komponenten darstellen, die zur Bestimmung der Integrität des Tanks 102 verwendet werden.
  • Wie bereits erwähnt, kann die Maschine 100 den Motor 112 für den Antrieb der Maschine 100 sowie verschiedene Komponenten der Maschine 100 (z. B. Hydraulik, Antriebsmechanismen usw.) umfassen. Die Maschine 100 umfasst ferner den Tank 102 zur Aufnahme von Kraftstoff, der die Maschine 100 antreibt, wie z. B. den Motor 112, den einen oder die mehreren Sensoren 122, die die Betriebszustände der Maschine 100 messen. Der eine oder die mehreren Sensoren 122 können in einigen Fällen dem Drucksensor 212, dem Tankanzeiger 216 und/oder dem Temperatursensor 220 entsprechen, wie oben mit dem Kraftstoffzufuhrsystem 200 eingeführt. Der Tank 102 steht darüber hinaus in Fluidverbindung mit der Durchflussregelungsvorrichtung 206, um den Motor 112 mit Kraftstoff zu versorgen.
  • Das ECM 118 ist mit dem einen oder den mehreren Prozessoren 230 und dem Speicher 232 dargestellt. Das ECM 118 ist dafür konfiguriert, Druckdaten 300, Tankfüllstandsdaten 302 (z. B. Kraftstofffüllstandsdaten) und/oder Temperaturdaten 304 von dem einen oder den mehreren Sensoren 122 zu empfangen. In einigen Fällen kann das ECM 118 die Druckdaten 300, die Tankfüllstandsdaten 302 und/oder die Temperaturdaten 304 nach einem vorbestimmten Zeitplan und/oder als Reaktion auf bestimmte Betriebszustände der Maschine 100 empfangen. In einigen Fällen kann es sich bei den Betriebszuständen um Ausschalt- und/oder Einschaltvorgänge der Maschine 100 handeln. Das ECM 118 kann den Datenregler 130 zum Empfangen und/oder Verarbeiten der Druckdaten 300, der Tankfüllstandsdaten 302 und/oder der Temperaturdaten 304 umfassen.
  • Die Karten 234 können einen gegebenen Druck, einen gegebenen Tankfüllstand und/oder eine gegebene Temperatur mit einem erwarteten Druckanstieg im Tank 102 in Verbindung bringen. Bei einem Schlüssel-Aus-Ereignis können beispielsweise der gemessene Druck, der Tankfüllstand und/oder die Temperatur verwendet werden, um einen vorhergesagten Druckanstieg über ein bestimmtes Zeitintervall zu bestimmen. Bei einem Schlüssel-Ein-Ereignis können der Druck, der Tankfüllstand und/oder die Temperatur erneut aufgezeichnet werden. Zusätzlich kann ein Zeitintervall zwischen dem Schlüssel-Aus-Ereignis und dem Schlüssel-Ein-Ereignis bestimmt werden. Das Zeitintervall kann verwendet werden, um einen vorhergesagten Druck im Tank 102 zu bestimmen. Das bedeutet, dass das ECM 118 in Kenntnis des vorhergesagten Druckanstiegs (d. h. der Rate) und der Zeitspanne, in der die Maschine 100 ausgeschaltet war, einen vorhergesagten Druck bestimmen kann. Das ECM 118 ist dafür konfiguriert, Druck-, Zeit- und/oder Temperaturunterschiede zwischen einem ersten Zeitpunkt und einem nachfolgenden zweiten Zeitpunkt zu erkennen. Das ECM 118 ist beispielsweise so konfiguriert, dass es Druck-, Zeit- und/oder Temperaturunterschiede zwischen den Ereignissen „Schlüssel-Aus“ und „Schlüssel-Ein“ zumindest teilweise basierend auf des/der Sensors/Sensoren 122 identifiziert, der/die Signale oder Daten an das ECM 118 liefert/liefern.
  • In einigen Fällen kann der vorhergesagte Druck unter Verwendung der Algorithmen 236 bestimmt werden. In einigen Fällen können die Algorithmen 236 jede geeignete Eingabe verwenden, wie z. B. den Druck, die Zeit zwischen dem Schlüssel-Aus- und Schlüssel-Ein-Ereignis, die Temperatur beim Schlüssel-Aus-Ereignis, Temperatur beim Schlüssel-Ein-Ereignis, Temperaturunterschied zwischen dem Schlüssel-Aus-Ereignis und dem Schlüssel-Ein-Ereignis, Kombinationen davon oder ähnliches. Die Karten 234 und/oder die Algorithmen 236 können durch das Trainieren jeder geeigneten Art von Modell durch Korrelation von Druck, Temperatur und/oder Tankfüllstand erzeugt werden. Als nicht einschränkende Beispiele können diese Druckmodelle von jedem geeigneten Typ sein, wie z. B. jede Art von Nachschlagetabelle, Anpassungsfunktion, maschinelles Lernen und/oder Modelle künstlicher Intelligenz, wie z. B. neuronale Netzwerkmodelle. Andere Beispiele für maschinelle Lernmodelle, die als ein oder mehrere Druckmodelle generiert und verwendet werden, umfassen lineare Regressionsmodelle, Entscheidungsbaummodelle, Random-Forest-Modelle, Bayes'sche Netzwerkmodelle, eine Vielzahl von Heuristiken (z. B. genetische Algorithmen, Schwarmalgorithmen usw.), Kombinationen davon oder Ähnliches. In einigen Beispielen sind die Algorithmen 236 eine Kombination aus verschiedenen maschinellen Lernmodellen.
  • Um die Verwendung der Karten 234 und der Algorithmen 236 zu veranschaulichen, kann das ECM 118 zu einem ersten Zeitpunkt und als Reaktion auf ein Schlüssel-Aus-Ereignis Druckdaten 300, Tankfüllstandsdaten 302 und/oder Temperaturdaten 304 empfangen. Zu einem zweiten Zeitpunkt, der nach dem ersten Zeitpunkt liegt, kann das ECM 118 als Reaktion auf ein Schlüssel-Ein-Ereignis Druckdaten 300, Tankfüllstandsdaten 302 und/oder Temperaturdaten 304 empfangen. Das ECM 118 kann eine Zeitspanne zwischen dem ersten Zeitpunkt und dem zweiten Zeitpunkt sowie Differenzen zwischen den Druckdaten 300, den Tankfüllstandsdaten 302 und/oder den Temperaturdaten 304 bestimmen, die zum ersten Zeitpunkt bzw. zum zweiten Zeitpunkt gemessen wurden.
  • Das ECM 118 kann bestimmen, ob ein Befüllungsereignis eingetreten ist, indem es die Tankfüllstandsdaten 302 und den ersten Zeitpunkt mit den Tankfüllstandsdaten 302 zum zweiten Zeitpunkt vergleicht. Wenn beispielsweise die Tankfüllstandsdaten 302 zum ersten Zeitpunkt einen Kraftstoffstand von 50 % (d. h. 50 % LNG) anzeigen und anschließend, zum zweiten Zeitpunkt, die Tankfüllstandsdaten 302 einen Kraftstoffstand von 50 % oder im Wesentlichen 50 % anzeigen, kann das ECM 118 bestimmen, dass kein Füllvorgang stattgefunden hat. In einigen Fällen, wenn die Kraftstoffstände zwischen dem ersten Zeitpunkt und dem zweiten Zeitpunkt im Wesentlichen ähnlich sind (z. B. innerhalb von 1 %), kann das ECM 118 bestimmen, dass ein Befüllungsereignis nicht stattgefunden hat.
  • Anschließend kann das ECM 118 unter Verwendung der Karten 234, der Algorithmen 236 und einer Zeitspanne zwischen dem ersten Zeitpunkt und dem zweiten Zeitpunkt einen erwarteten Druckanstieg bestimmen. Wie gezeigt, können in den Druckdaten 300 sowohl der tatsächliche Druck (d. h. der zum ersten Zeitpunkt und zum zweiten Zeitpunkt gemessene tatsächliche Druck) als auch der vorhergesagte Druck gespeichert werden. Wenn das ECM 118 beispielsweise die Zeitspanne kennt, die zwischen dem ersten Zeitpunkt und dem zweiten Zeitpunkt verstreicht, kann es einen erwarteten Druck im Tank 102 zum zweiten Zeitpunkt unter Verwendung der Karten 234 und/oder der Algorithmen 236 bestimmen.
  • Der Vergleich des tatsächlichen Drucks zum zweiten Zeitpunkt mit dem erwarteten Druck kann eine bestimmte Differenz ergeben. Wenn beispielsweise der Druckanstieg im Tank 102 geringer ist als der vorhergesagte Druck, kann dies darauf hindeuten, dass der Tank 102 korrekt isoliert ist. Ist der Druckanstieg im Tank 102 jedoch größer als der vorhergesagte Druck, kann dies darauf hindeuten, dass der Tank 102 nicht korrekt isoliert ist. Um diese Feststellung zu unterstützen, kann das ECM 118 die Differenz zwischen dem Druck und dem vorhergesagten Druck mit einem oder mehreren Schwellenwerten 306 vergleichen.
  • In einigen Fällen können die Schwellenwerte 306 einen, zwei, drei, usw. Schwellenwerte umfassen, mit denen die Differenz zwischen dem tatsächlichen Druck und dem tatsächlichen Druck verglichen wird. Die Schwellenwerte 306 können anhand der Nennwerte des Tanks 102 und/oder der Herstellerspezifikationen des Tanks 102 bestimmt werden. Alternativ kann der Schwellenwert 306 basierend auf dem vorhergesagten Druckanstieg bestimmt werden. Wenn der vorhergesagte Druckanstieg zwischen dem ersten Zeitpunkt und dem zweiten Zeitpunkt beispielsweise 25 psi beträgt, können die Schwellenwerte 306 auf 30 psi (z. B. 120 %), 40 psi (z. B. 160 %) und 50 psi (z. B. 200 %) festgelegt werden. Mit anderen Worten: die Schwellenwerte 306 können basierend auf einem bestimmten Faktor oder Prozentsatz des vorhergesagten Drucks festgelegt werden. In anderen Fällen können die Schwellenwerte 306 basierend auf bestimmten Sicherheitsüberlegungen festgelegt werden.
  • Die Schwellenwerte 306 können jeweils einer bestimmten Charakterisierung 308 des Tanks 102 zugeordnet sein. Die Charakterisierungen 308 können beispielsweise Folgendes anzeigen: einen Schweregradindex des Vakuums im Tank 102 (z. B. akzeptabel, zur Wartung vorgesehen, Verlust der Vakuumintegrität), eine verbleibende Lebensdauer des Tanks 102 (z. B. ein Monat, ein Jahr usw.), eine Verweilzeit des Kraftstoffs im Tank 102 und/oder einen allgemeinen Zustand des Tanks 102, der auf die Isoliereigenschaften schließen lässt. Wenn sich beispielsweise das Vakuum des Tanks 102 verschlechtert, nehmen die Isoliereigenschaften ab, und dem LNG wird mehr Wärme zugeführt. Infolgedessen kann das LNG in der ersten Kammer 202 sieden und einen Anstieg des Dampfdrucks verursachen. Wenn der Dampfdruck steigt, kann sich das Überdruckventil 238 des Tanks 102 öffnen. In einigen Fällen kann die Haltezeit des Tanks 102 einer Zeitspanne zugeordnet sein, bevor das Überdruckventil 238 geöffnet wird. In einigen Fällen kann der Tankcharakterisierungsregler 132 eine zugehörige Charakterisierung 308 des Tanks 102 basierend auf dem Vergleich der Differenz zwischen dem Druck und dem vorhergesagten Druck mit einem oder mehreren Schwellenwerten 306 bestimmen.
  • Der Zustand des Tanks 102 kann daher mit der Haltezeit korreliert werden. So können Tanks 102 mit niedrigen Haltezeiten (z. B. ein Tag) unerwünschte Isoliereigenschaften aufweisen, während Tanks 102 mit längeren Haltezeiten (z. B. fünf Tage) erwünschte Isoliereigenschaften aufweisen können. Bei niedrigen Haltezeiten kann der Kraftstoff beispielsweise verkochen, was wiederum die Kraftstoffkosten und den Kohlenstoffausstoß erhöhen kann. Zwischen diesen beiden Spektren können die Tanks 102 jedoch durch unterschiedliche Haltezeiten gekennzeichnet sein. Darüber hinaus kann in einigen Fällen jede der Haltezeiten einer entsprechenden Charakterisierung 308 zugeordnet sein. Beträgt die Haltezeit beispielsweise einen Tag, kann die Charakterisierung 308 des Tanks 102 „schlecht“ sein, während bei einer Haltezeit von fünf Tagen die Charakterisierung 308 des Tanks 102 „gut“ sein kann. Wie oben erwähnt, können die Charakterisierungen 308 unter Verwendung der Karten 234 und/oder Algorithmen 236 bestimmt werden, um die Auswirkungen von Temperatur, Druck und/oder Tankfüllstand auf die Haltezeit zu verstehen. Darüber hinaus können die Charakterisierungen 308, auch wenn sie mit einer Haltezeit in Verbindung gebracht werden, mit einer Druckanstiegsrate oder einem Druckanstieg pro gegebener Zeitspanne in Verbindung gebracht werden.
  • Basierend auf den Charakterisierungen 308 kann das ECM 118 eine entsprechende Benachrichtigung 124 ausgeben. Die Benachrichtigungen 124 können beispielsweise dem Zustand oder der Unversehrtheit des Tanks 102 zugeordnet sein. Die Benachrichtigungen 124 können in einigen Fällen hörbar und/oder sichtbar sein und auf der Benutzeroberfläche 120 in der Bedienerstation 116 ausgegeben werden. Solche Benachrichtigungen 124 können dazu dienen, den Bediener über Maßnahmen zu informieren, die er zur Reparatur oder Wartung der Maschine 100 oder des Tanks 102 ergreifen muss. So kann die Charakterisierung 308 des Tanks 102 dazu führen, dass eine zugehörige Benachrichtigung 124 an den Bediener (z. B. über die Benutzeroberfläche 120, eine Anzeigevorrichtung usw.) übertragen oder angezeigt wird.
  • Die Maschine 100 kann kommunikativ mit dem entfernten System 126 verbunden sein. In einigen Fällen kann das entfernte System 126 alle von der ECM 118 durchgeführten Operationen zur Bestimmung der Unversehrtheit des Tanks 102 durchführen. In einigen Fällen kann das entfernte System 126 als ein oder mehrere Server implementiert sein und kann in einigen Fällen einen Teil einer über das Netzwerk zugänglichen Computerplattform bilden, die als Computerinfrastruktur mit Prozessoren, Speicher, Software, Datenzugriff usw. implementiert ist, die über das Netzwerk 128, z. B. das Internet, gewartet und zugänglich ist. Das entfernte System 126 erfordert keine Kenntnisse des Endbenutzers über den physischen Standort und die Konfiguration des Systems, das die Dienste bereitstellt. Zu den gängigen Begriffen im Zusammenhang mit diesen einen oder mehreren Servern gehören „Bedarfs-Computing“ (On-Demand-Computing), „Software als Dienst“ (Software as a Service, SaaS), „Plattform-Computing“, „netzzugängliche Plattform“, „Cloud-Dienste“, „Rechenzentren“ usw.
  • Das entfernte System 126 kann Zugriff auf alle Daten des ECM 118 haben, wie z. B. die Druckdaten 300, die Tankfüllstandsdaten 302 und/oder die Temperaturdaten 304. Außerdem kann das entfernte System 126 Zugriff auf die Karten 234 und/oder die Algorithmen 236 haben. Das entfernte System 126 kann Komponenten zum Analysieren der Druckdaten 300, der Tankfüllstandsdaten 302 und/oder der Temperaturdaten 304 umfassen, wie sie von der Maschine 100 (oder einem anderen Zwischensystem, einer anderen Vorrichtung oder einem anderen Server) empfangen werden, um die Benachrichtigungen 124 zu bestimmen. Als Reaktion darauf kann das entfernte System 126 die Benachrichtigung 124 zur Anzeige an die Maschine 100 übertragen und/oder die Benachrichtigung 124 an andere Dienste und/oder Datenbanken weiterleiten. Zum Beispiel kann das entfernte System 126 einen Wartungstermin für die Maschine 100 basierend auf dem festgestellten Zustand der Integrität des Tanks 102 planen.
  • Da das entfernte System 126 über eine Rechenkapazität verfügen kann, die die der Maschine 100 bei weitem übersteigt, kann das entfernte System 126 Muster in den Druckdaten 300, den Tankfüllstandsdaten 302 und/oder den Temperaturdaten 304 bestimmen und/oder verfolgen, um die Integrität des Tanks 102 genau zu bestimmen. Daten oder Drücke, die erheblich von den erwarteten Werten abweichen, können Anlass zur Besorgnis geben und zur Wartung gemeldet werden. Auf diese Weise kann das entfernte System 126 kontinuierlich Daten empfangen oder aufzeichnen, um den Zustand des Tanks 102 zu entschlüsseln, Schlussfolgerungen zu ziehen und Benachrichtigungen auszugeben 124.
  • Die eine oder mehreren Netzwerkschnittstellen 310 ermöglichen es dem ECM 118, über das eine oder die mehreren Netzwerke 128 mit dem entfernten System zu kommunizieren. Die eine oder mehreren Netzwerkschnittstellen 310 können eine Kombination aus Hardware, Software und/oder Firmware umfassen und können Softwaretreiber zur Ermöglichung einer Vielzahl von protokollbasierten Kommunikationen und einer Vielzahl von drahtgebundenen und/oder drahtlosen Anschlüssen/Antennen umfassen. Die eine oder mehreren Netzwerkschnittstellen 310 können beispielsweise eines oder mehrere der Folgenden umfassen: WiFi, Mobilfunk, eine drahtlose (z. B. IEEE 802. 1x-basierte) Schnittstelle, eine Bluetoothü-Schnittstelle und ähnliches.
  • Die Komponenten der Maschine 100, wie das ECM 118, können die Unversehrtheit des Tanks 102 durch den Empfang von Druckdaten 300, Tankfüllstandsdaten 302 und Temperaturdaten 304 bestimmen. Das ECM 118 kann unter Verwendung der Karten 234 und/oder der Algorithmen 236 die Daten verarbeiten, um zu bestimmen, ob der erwartete Druckanstieg größer ist als der gemessene Druckanstieg. Die Differenzen dazwischen können die Integrität des Tanks 102 anzeigen. Ist der gemessene Druckanstieg größer als erwartet, kann dies beispielsweise darauf hindeuten, dass der Tank 102 eine Verschlechterung aufweist, einen Vakuumverlust aufweist und so weiter.
  • In 4 bis 6 sind verschiedene Verfahren zur Bestimmung der Integrität des Tanks 102 dargestellt. Die hier beschriebenen Prozesse werden als Sammlungen von Blöcken in logischen Flussdiagrammen dargestellt, die eine Abfolge von Operationen darstellen, die teilweise oder vollständig in Hardware, Software oder einer Kombination davon implementiert sein können. Im Zusammenhang mit Software können die Blöcke computerausführbare Anweisungen darstellen, die auf einem oder mehreren computerlesbaren Medien gespeichert sind und bei Ausführung durch einen oder mehrere Prozessoren die Prozessoren so programmieren, dass sie die genannten Vorgänge ausführen. Zu den computerausführbaren Anweisungen gehören im Allgemeinen Routinen, Programme, Objekte, Komponenten, Datenstrukturen und dergleichen, die bestimmte Funktionen ausführen oder bestimmte Datentypen implementieren. Die Reihenfolge, in der die Blöcke beschrieben werden, ist nicht als Einschränkung zu verstehen, es sei denn, dies ist ausdrücklich vermerkt. Eine beliebige Anzahl der beschriebenen Blöcke kann in beliebiger Reihenfolge und/oder parallel kombiniert werden, um den Prozess oder alternative Prozesse zu implementieren, und es müssen nicht alle Blöcke ausgeführt werden. Zu Diskussionszwecken werden die Prozesse unter Bezugnahme auf die in den Beispielen beschriebenen Umgebungen, Maschinen, Architekturen und Systeme beschrieben, wie z.B. die in den 1 bis 3 beschriebenen, obwohl die Prozesse in einer Vielzahl anderer Umgebungen, Maschinen, Architekturen und Systeme implementiert werden können.
  • 4 und 5 veranschaulichen ein Beispielverfahren 400 zur Bestimmung einer Verschlechterung des Tanks 102 der Maschine 100. In einigen Fällen kann der Prozess 400 von dem ECM 118 einzeln oder in Verbindung mit einer oder mehreren anderen Komponenten der Maschine 100, dem Kraftstoffzufuhrsystem 200 und/oder dem entfernten System 126 durchgeführt werden. Zur Vereinfachung der Beschreibung und sofern nicht anders angegeben, wird der Prozess 400 im Folgenden in Bezug auf das ECM 118 beschrieben.
  • Wie in 4 gezeigt, kann das ECM 118 bei Vorgang 402 eine erste Anzeige empfangen, die einem ersten Betriebszustand zugeordnet ist. Das ECM 118 kann beispielsweise einen Hinweis auf ein „Schlüssel-Aus“-Ereignis an der Maschine 100 empfangen oder auf andere Weise bestimmen (z. B. durch Empfang des Hinweises), dass die Maschine 100 ausgeschaltet wird. Wenn die Maschine 100 ausgeschaltet ist, wenn die Maschine 100 ausgeschaltet ist und/oder wenn der Motor 112 ausgeschaltet ist, während andere Komponenten der Maschine noch in Betrieb sind, kann das ECM 118 die Anzeige empfangen. Mit anderen Worten kann das ECM 118 eine Anzeige empfangen, dass der Motor 118 ausgeschaltet wurde, z. B. indem ein Bediener einen Zündschlüssel in die Aus-Stellung dreht, einen Ein/Aus-Schalter drückt und/oder durch einen anderen Mechanismus die Maschine 100 ausschaltet. In einigen Fällen können andere Komponenten der Maschine 100, wie z. B. elektrische Systeme, Heiz-/Kühlsysteme usw., nach dem Ausschalten der Zündung noch in Betrieb sein.
  • Bei Vorgang 404 kann das ECM 118 zu einem ersten Zeitpunkt einen ersten Druck, eine erste Temperatur und/oder einen ersten Tankfüllstand aufzeichnen. Beispielsweise kann das ECM 118 einen ersten Druck, eine erste Temperatur und/oder einen ersten Tankfüllstand als Reaktion auf den ersten Betriebszustand (z. B. das Schlüssel-Aus-Ereignis) aufzeichnen. Das ECM 118 kann den ersten Druck zumindest teilweise basierend auf dem Drucksignal 214, die erste Temperatur zumindest teilweise basierend auf dem Temperatursignal 222 und/oder den ersten Tankfüllstand zumindest teilweise basierend auf dem Tanksignal 218 aufzeichnen. In einigen Fällen können der erste Druck, die erste Temperatur und/oder der erste Tankfüllstand als letzte Messungen vor dem ersten Betriebszustand oder innerhalb einer bestimmten Zeitspanne vor dem ersten Betriebszustand (z. B. eine Sekunde) aufgezeichnet werden. Alternativ können der erste Druck, die erste Temperatur und/oder der erste Tankfüllstand bei einer Schwellenzeitspanne aufgezeichnet werden, nachdem der erste Betriebszustand bestimmt wurde, aber während der eine oder den mehreren Sensoren 122 noch mit Strom versorgt werden. Das ECM 118 kann den ersten Druck, die erste Temperatur und/oder den ersten Tankfüllstand in dem dem ECM 118 zugeordneten Speicher 232 speichern. Zusätzlich kann das ECM 118 eine Zeitangabe speichern, die der Erzeugung des ersten Drucks, der ersten Temperatur und/oder des ersten Tankfüllstands zugeordnet ist.
  • Bei Vorgang 406 kann das ECM 118 eine zweite Anzeige empfangen, die einem zweiten Betriebszustand zugeordnet ist. Das ECM 118 kann beispielsweise einen Hinweis auf ein „Schlüssel-Ein“-Ereignis an der Maschine 100 empfangen oder auf andere Weise bestimmen (z. B. durch Empfang des Hinweises), dass die Maschine 100 eingeschaltet wird. Mit anderen Worten kann das ECM 118 eine Anzeige empfangen, dass der Motor 112 der Maschine 100 eingeschaltet wurde, z. B. indem ein Bediener einen Zündschlüssel in die Ein-Stellung dreht, einen Ein/Aus-Schalter drückt und/oder durch einen anderen Mechanismus den Motor 112 einschaltet.
  • Bei Vorgang 408 kann das ECM 118 zu einem zweiten Zeitpunkt einen zweiten Druck, eine zweite Temperatur und/oder einen zweiten Tankfüllstand aufzeichnen. Das ECM 118 kann beispielsweise einen zweiten Druck, eine zweite Temperatur und/oder einen zweiten Tankfüllstand als Reaktion auf den zweiten Betriebszustand (z. B. das Schlüssel-Ein-Ereignis) aufzeichnen. Das ECM 118 kann den zweiten Druck zumindest teilweise basierend auf dem Drucksignal 214, die zweite Temperatur zumindest teilweise basierend auf dem Temperatursignal 222 und/oder den zweiten Tankfüllstand zumindest teilweise basierend auf dem Tanksignal 218 aufzeichnen. In einigen Fällen kann der zweite Druck, die zweite Temperatur und/oder der zweite Tankfüllstand bei einer Schwellenzeitspanne nach dem zweiten Betriebszustand aufgezeichnet werden. Das ECM 118 kann den zweiten Druck, die zweite Temperatur und/oder den zweiten Tankfüllstand in dem dem ECM 118 zugeordneten Speicher 232 speichern. Zusätzlich kann das ECM 118 eine Zeit speichern, die dem zweiten Druck, der zweiten Temperatur und/oder dem zweiten Tankfüllstand zugeordnet ist.
  • Bei Vorgang 410 kann das ECM 118 bestimmen, ob ein Betankungs- oder Enttankungsereignis eingetreten ist. Zum Beispiel kann das ECM 118 den ersten Tankfüllstand mit dem zweiten Tankfüllstand vergleichen, um eine Änderung oder Differenz zwischen beiden zu bestimmen. Der erste Tankfüllstand und der zweite Tankfüllstand können dem LNG-Volumen im Tank 102 zugeordnet sein. In Fällen, in denen der zweite Tankfüllstand größer als der erste Tankfüllstand ist, kann ein Betankungsereignis stattgefunden haben. Zum Beispiel kann der Tank 102 während des Schlüssel-Aus-Ereignisses vom Bediener nachgefüllt worden sein. Alternativ kann in Fällen, in denen der zweite Tankfüllstand niedriger ist als der erste Tankfüllstand, ein Entleerungsereignis eingetreten sein. Zum Beispiel kann der Tank 102 während des Schlüssel-Aus-Ereignisses entleert worden sein (z. B. Wartung, schlechter Kraftstoff usw.). Ist der zweite Tankfüllstand niedriger als der erste Tankfüllstand, kann dies ein Hinweis darauf sein, dass der Tank 102 Lecks, Risse oder einen Vakuumverlust aufweist. Wenn der erste Tankfüllstand und der zweite Tankfüllstand im Wesentlichen oder annähernd gleich sind (z. B. innerhalb von 1 %), kann das ECM 118 in einigen Fällen bestimmen, dass kein Betankungs- oder Enttankungsereignis vorliegt. Wenn der Prozess 400 bei Vorgang 410 bestimmt, dass das Ereignis des Enttankens oder Betankens eingetreten ist, kann der Prozess 400 dem Weg „JA“ folgen und mit 412 fortfahren.
  • Bei Vorgang 412 kann der Prozess 400 die Bestimmung umfassen, dass die Integrität der Tankisolierung akzeptabel ist. Beispielsweise kann das ECM 118 für den Fall, dass das Betankungs- oder Enttankungsereignis eingetreten ist, bestimmen, dass der Tank 102 sich nicht verschlechtert und/oder eine Verschlechterung aufweist, die innerhalb eines akzeptablen Bereichs oder Schwellenwerts liegt. In solchen Fällen kann das ECM 118 veranlassen, dass eine Benachrichtigung 124 an den Bediener ausgegeben wird, die dies anzeigt, oder es kann davon absehen, die Benachrichtigung 124 an den Bediener auszugeben. Wenn der Prozess 400 bei Vorgang 410 bestimmt, dass das Ereignis des Enttankens oder Betankens nicht eingetreten ist, kann der Prozess 400 alternativ dem Weg „NEIN“ folgen und mit 414 fortfahren.
  • Bei Vorgang 414 kann das ECM 118 einen erwarteten Druckanstieg in Verbindung mit dem zweiten Zeitpunkt bestimmen. Zum Beispiel kann das ECM 118 eine erwartete Druckänderung vom ersten Betriebszustand (z. B. dem Schlüssel-Aus-Ereignis) zum zweiten Betriebszustand (z. B. dem Schlüssel-Ein-Ereignis) bestimmen. Wie hierin erörtert, kann die erwartete Druckänderung zumindest teilweise basierend auf den Karten 234 und/oder der Algorithmen 236 bestimmt werden. In einigen Fällen kann das ECM 118 den ersten Druck, die erste Temperatur und/oder den ersten Tankfüllstand als eine oder mehrere Eingaben zum Nachschlagen oder Aufrufen der Karten 234 verwenden, um den erwarteten Druckanstieg zu bestimmen. Beispielsweise kann das ECM 118 angesichts des ersten Drucks, der ersten Temperatur und/oder des ersten Tankfüllstands die Karten 234 verwenden, um einen erwarteten Druckanstieg im Tank über einen bestimmten Zeitraum oder bei dem zweiten Betriebszustand zu bestimmen. Mit anderen Worten: Im zweiten Betriebszustand (d.h. zum zweiten Zeitpunkt) kann das ECM 118 (z.B. unter Verwendung von Zeitstempeln) eine Zeitspanne bestimmen, die seit dem ersten Betriebszustand (d.h. zum ersten Zeitpunkt) verstrichen ist. Diese Zeitspanne (d.h. Delta) kann mit einem erwarteten oder vorhergesagten Druckanstieg vom ersten Betriebszustand zum zweiten Betriebszustand korreliert werden.
  • Bei Vorgang 416 kann das ECM 118 einen tatsächlichen Druckanstieg bestimmen. Zum Beispiel kann das ECM 118 den ersten Druck mit dem zweiten Druck vergleichen, um eine Differenz zwischen beiden zu bestimmen. In einigen Fällen kann das ECM 118 den zweiten Druck, der im zweiten Betriebszustand aufgezeichnet wurde, vom ersten Druck, der im ersten Betriebszustand aufgezeichnet wurde, subtrahieren, um die Druckänderung zu bestimmen. Zusätzlich oder alternativ kann das ECM 118 den bei dem ersten Betriebszustand aufgezeichneten Druck von dem zweiten Betriebszustand subtrahieren, um die Druckänderung zu bestimmen.
  • Bei Vorgang 418 kann das ECM 118 eine Differenz zwischen dem tatsächlichen Druckanstieg und dem erwarteten Druckanstieg bestimmen. Zum Beispiel kann das ECM 118 den erwarteten Druckanstieg (oder die erwartete Druckänderung), wie er in 414 bestimmt wurde, mit dem tatsächlichen Druckanstieg, wie er in 416 bestimmt wurde, vergleichen. Der Vergleich des erwarteten Druckanstiegs und des tatsächlichen Druckanstiegs kann eine Differenz zwischen diesen beiden Werten anzeigen.
  • Bei Vorgang 420 kann das ECM 118 bestimmen, ob die Differenz größer als ein erster Schwellenwert ist. Zum Beispiel kann das ECM 118 die in Vorgang 418 bestimmte Differenz mit einem ersten Schwellenwert vergleichen. Der erste Schwellenwert kann einer ersten Druckänderung zugeordnet sein (z. B. 50 psi). Zusätzlich oder alternativ kann der erste Schwellenwert ein Faktor, ein Vielfaches oder eine Skala des ersten Drucks sein (z.B. 125% des ersten Drucks, 150% des ersten Drucks, usw.). In einigen Fällen kann der erste Schwellenwert zumindest teilweise basierend auf dem ersten Druck bestimmt oder festgelegt werden. In einigen Fällen kann der erste Schwellenwert jedoch basierend auf den Eigenschaften des Tanks 102 (z. B. der Geometrie des Tanks 102) bestimmt werden.
  • Wenn der erste Druck beispielsweise 125 psi beträgt, kann der erste Schwellenwert 25 psi betragen. Wenn der Druckanstieg zwischen dem ersten Betriebszustand und dem zweiten Betriebszustand größer ist als 25 psi, z. B. 50 psi, kann die Differenz größer sein als der erste Schwellenwert. Mit anderen Worten: Zwischen dem ersten Betriebszustand und dem zweiten Betriebszustand ist ein gewisser Druckanstieg zu erwarten, und die dazwischen liegenden Toleranzen können berücksichtigt werden. Ist dieser Anstieg jedoch größer als der erste Schwellenwert, kann dies auf eine Verschlechterung des Tanks 102 hinweisen. Wenn der Prozess 400 bei dem Vorgang bestimmt, dass die Differenz kleiner als der erste Schwellenwert ist, kann der Prozess 400 dem „NEIN“-Weg folgen und mit 412 fortfahren. Wenn der Prozess 400 bestimmt, dass die Differenz größer als der erste Schwellenwert ist, kann der Prozess 400 dem „JA“-Weg folgen und mit 422 fortfahren.
  • Bei 422 kann das ECM 118 bestimmen, ob die Differenz größer als ein zweiter Schwellenwert ist. Zum Beispiel kann das ECM 118 die Differenz zwischen dem erwarteten Druckanstieg und dem tatsächlichen Druckanstieg mit einem zweiten Schwellenwert vergleichen. In einigen Fällen kann der zweite Schwellenwert größer sein als der erste Schwellenwert. Wenn der erste Schwellenwert beispielsweise 25 psi beträgt, kann der zweite Schwellenwert 50 psi oder 75 psi betragen. Der zweite Schwellenwert kann einer zweiten Druckänderung, einem Faktor, einem Vielfachen oder einer Skala des ersten Drucks zugeordnet sein (z. B. 200 % des ersten Drucks usw.). In einigen Fällen kann der zweite Schwellenwert zumindest teilweise basierend auf dem ersten Druck und/oder basierend auf Eigenschaften des Tanks 102 bestimmt oder festgelegt werden. Die verschiedenen Schwellenwerte können zur Charakterisierung der Integrität des Tanks verwendet werden. Wenn beispielsweise die Differenz zwischen dem erwarteten Druckanstieg und dem tatsächlichen Druckanstieg größer als der erste Schwellenwert (z. B. 25 psi), aber kleiner als der zweite Schwellenwert (z. B. 75 psi) ist, kann dies einer ersten Charakterisierung des Tanks 102 entsprechen. In einigen Fällen kann die erste Charakterisierung einer bestimmten Bewertung oder Integrität des Tanks 102, z. B. „mittelmäßig“, zugeordnet sein. Wenn jedoch die Differenz zwischen dem erwarteten Druckanstieg und dem tatsächlichen Druckanstieg größer ist als der erste Schwellenwert und auch größer ist als der zweite Schwellenwert, kann dies einer zweiten Charakterisierung des Tanks 102 entsprechen. Die zweite Charakterisierung kann beispielsweise einer bestimmten Einstufung oder Integrität, wie z. B. „schlecht“, zugeordnet sein.
  • Wenn das ECM 118 bei 422 bestimmt, dass die Differenz kleiner als der zweite Schwellenwert ist, kann der Prozess 400 dem „NEIN“-Weg folgen und mit „A“ fortfahren, der unter Bezugnahme auf 5 näher erläutert wird. Wenn der Prozess 400 bestimmt, dass die Differenz größer als der zweite Schwellenwert ist, kann der Prozess 400 alternativ den „JA“-Weg folgen und mit „B“ fortfahren, was ebenfalls unter Bezugnahme auf 5 näher erläutert wird.
  • 5 veranschaulicht eine Fortsetzung von 4 und des Prozesses 400. Zunächst kann der Prozess 400 dem „NEIN“-Weg von 422 und „A“ folgend mit 424 fortfahren. Bei 424 kann das ECM 118 eine erste Charakterisierung des Tanks bestimmen. Zum Beispiel kann das ECM 118 die erste Charakterisierung des Tanks 102 zumindest teilweise basierend auf der Differenz zwischen dem ersten Druck und dem zweiten Druck bestimmen, wobei die Differenz größer als der erste Schwellenwert, aber kleiner als der zweite Schwellenwert ist. Die erste Charakterisierung kann eine Integrität, Degradation, Isolierung oder andere Eigenschaften des Tanks 102 darstellen. In einigen Fällen kann die erste Charakterisierung Folgendes anzeigen: eine verbleibende Lebensdauer des Tanks 102, eine Zeitspanne, in der der Tank 102 Kraftstoff bei einem gewünschten Druck halten kann, und/oder ob der Tank 102 gewartet werden muss (z. B. neu isoliert und/oder vakuumiert). Mit anderen Worten kann der Tank 102 basierend auf der Differenz des Druckanstiegs innerhalb des Tanks 102 charakterisiert werden, um die verbleibende Nutzungsdauer des Tanks 102 zu bestimmen. Wenn das ECM 118 beispielsweise bestimmt, dass die Differenz größer als der erste Schwellenwert, aber kleiner als der zweite Schwellenwert ist, kann dies darauf hindeuten, dass die Differenz vernachlässigbar oder nicht von unmittelbarer Bedeutung ist.
  • Bei 426 kann das ECM 118 eine erste Benachrichtigung in Verbindung mit der ersten Charakterisierung bestimmen. Zum Beispiel kann das ECM 118 eine erste Benachrichtigung bestimmen, die in Verbindung mit der ersten Charakterisierung an den Bediener ausgegeben wird. In Fortsetzung des obigen Beispiels kann die erste Benachrichtigung die verbleibende Lebensdauer des Tanks 102, ob der Tank 102 gewartet werden muss, den Zustand des Tanks (z. B. gut, schlecht, schlecht usw.) und so weiter anzeigen. Die erste Benachrichtigung kann beispielsweise darauf hinweisen, dass der Bediener die Wartung des Tanks 102 innerhalb eines bestimmten Zeitraums (z. B. eines Monats) planen sollte.
  • Bei 428 kann das ECM 118 die Ausgabe einer ersten Benachrichtigung in Verbindung mit der ersten Charakterisierung veranlassen. Zum Beispiel kann das ECM 118 veranlassen, dass die erste Benachrichtigung auf der Benutzeroberfläche 120 innerhalb der Bedienerstation 116 angezeigt wird. Als Reaktion darauf kann der Bediener verschiedene Maßnahmen ergreifen oder auch gar keine Maßnahmen ergreifen. Wenn die erste Benachrichtigung beispielsweise anzeigt, dass die erste Charakterisierung akzeptabel oder unbedenklich ist, kann die erste Benachrichtigung dazu dienen, den Bediener über die verbleibende Lebensdauer des Tanks 102 zu informieren. In anderen Fällen kann der Bediener eine oder mehrere Maßnahmen ergreifen, wie z. B. die Planung von Wartungsarbeiten am Tank 102 zur Reparatur oder Wiederherstellung des Vakuums durch einen Abpumpvorgang.
  • Bei 430 kann das ECM 118 eine zusätzliche Anzeige in Verbindung mit einem zusätzlichen Betriebszustand empfangen. Wenn das nächste „Schlüssel-Aus“-Ereignis eintritt oder alternativ zu einem anderen Zeitpunkt kann der Prozess 400 zum Beispiel eine Schleife zu 402 fahren, um Druck, Temperatur und Tankfüllstand aufzuzeichnen. Auf diese Weise kann das ECM 118 kontinuierlich die Verschlechterung oder Unversehrtheit des Tanks 102 während der gesamten Lebensdauer des Tanks 102 bestimmen.
  • Alternativ dazu kann der Prozess 400 auf dem „JA“-Weg von 422 und „B“ zu 432 weitergehen. Bei 432 kann das ECM 118 eine zweite Charakterisierung des Tanks bestimmen. Zum Beispiel kann das ECM 118 die zweite Charakterisierung des Tanks 102 zumindest teilweise basierend auf der Differenz zwischen dem ersten Druck und dem zweiten Druck bestimmen, wobei die Differenz größer als der erste Schwellenwert und größer als der zweite Schwellenwert ist. Die zweite Charakterisierung kann eine Integrität, Degradation, Isolierung oder andere Eigenschaften des Tanks 102 darstellen. In einigen Fällen kann die zweite Charakterisierung Folgendes anzeigen: eine verbleibende Lebensdauer des Tanks 102, eine Zeitspanne, in der der Tank 102 Kraftstoff bei einem gewünschten Druck halten kann, und/oder ob der Tank 102 gewartet werden muss (z. B. neu isoliert und/oder vakuumiert). Wenn das ECM 118 beispielsweise bestimmt, dass die Differenz größer als der erste Schwellenwert und größer als der zweite Schwellenwert ist, kann dies darauf hindeuten, dass die Differenz von Bedeutung ist. Dementsprechend kann die zweite Charakterisierung als Warnung oder Alarm für den Bediener hinsichtlich der Integrität des Tanks 102 dienen.
  • Bei 434 kann das ECM 118 eine zweite Benachrichtigung in Verbindung mit der zweiten Charakterisierung bestimmen. Zum Beispiel kann das ECM 118 eine zweite Benachrichtigung bestimmen, die in Verbindung mit der zweiten Charakterisierung an den Bediener ausgegeben wird. In Fortsetzung des obigen Beispiels kann die zweite Benachrichtigung eine Warnung anzeigen, dass der Tank 102 eine Verschlechterung aufweist, eine geringe Restlebensdauer aufweist usw. und sofort ersetzt oder gewartet werden muss. Die Verschlechterung des Tanks 102, die durch die niedrige Haltezeit angezeigt wird, kann ein Hinweis darauf sein, dass das Vakuum des Tanks 102 beeinträchtigt wurde. In solchen Fällen kann der Kraftstoff im Tank 102 schnell verdampfen (z. B. durch Öffnen des Ablassventils 238). Dies kann zu erhöhten Kraftstoffkosten und/oder Kohlenstoffemissionen führen.
  • Bei 436 kann das ECM 118 die Ausgabe einer zweiten Benachrichtigung in Verbindung mit der zweiten Charakterisierung veranlassen. Zum Beispiel kann das ECM 118 veranlassen, dass die zweite Benachrichtigung auf der Benutzeroberfläche 120 innerhalb der Bedienerstation 116 angezeigt wird. Als Reaktion darauf kann der Bediener verschiedene Maßnahmen ergreifen, die mit der zweiten Benachrichtigung zusammenhängen. Wenn die zweite Benachrichtigung beispielsweise anzeigt, dass die Isoliereigenschaften des Tanks 102 bedenklich sind, kann die zweite Benachrichtigung dazu dienen, den Bediener darüber zu informieren, dass er eine Reparatur des Tanks 102 planen soll. Ab dem Vorgang 434 kann der Prozess 400 das Fortfahren bei 430 umfassen, um eine zusätzliche Anzeige zu empfangen, die einem zusätzlichen Betriebszustand zugeordnet ist.
  • Obwohl sich die obige Diskussion auf den Vergleich eines Druckanstiegs zwischen dem ersten Betriebszustand und dem zweiten Betriebszustand bezieht, können die relativen Drücke mit Schwellenwerten verglichen werden. Der erste Schwellenwert kann z. B. 150 psi betragen, und wenn der zweite Druck größer als 150 psi ist, kann die erste Benachrichtigung ausgegeben werden. Obwohl der Prozess 400 den Vergleich der Differenz des Druckanstiegs mit zwei Schwellenwerten veranschaulicht, kann der Prozess 400 die Differenz mit mehr als zwei Schwellenwerten oder weniger als zwei Schwellenwerten vergleichen. In solchen Fällen kann der Prozess 400 Charakterisierungen 308 des Tanks 102 bestimmen, die darauf basieren, dass die Differenz kleiner oder größer als bestimmte Schwellenwerte ist. Auf diese Weise kann das ECM 118 entsprechende Benachrichtigungen 124 ausgeben, die der verbleibenden Lebensdauer des Tanks 102 zugeordnet sind.
  • Der Prozess 400 veranschaulicht somit ein Szenario zur Feststellung einer Verschlechterung des Tanks 102 und zur Ausgabe einer Benachrichtigung an den Bediener. Die Benachrichtigung kann dazu dienen, den Bediener hinsichtlich der Unversehrtheit oder Verschlechterung des Tanks 102 zu warnen, zu alarmieren oder zu informieren. Eine solche Benachrichtigung kann bei der Planung von Wartung, Reparatur oder Austausch des Tanks 102 nützlich sein. In einigen Fällen kann die Integrität des Tanks 102 mit den Vakuumeigenschaften des Tanks 102 und/oder der physischen strukturellen Integrität des Tanks 102 zusammenhängen. Beispielsweise verschlechtert sich die Integrität des Vakuums im Tank 102 mit der Zeit, wenn Partikel durch die Wände des Tanks 102 (z. B. O-Ringe, Nähte usw.) dringen. In diesen Fällen kann eine Vakuumpumpe an den Tank 102 angeschlossen und das Vakuum wiederhergestellt werden. Eine physische strukturelle Unversehrtheit des Tanks 102 kann Mikrorissen, sichtbaren Rissen, Vereisungen und Rissen im Innenbehälter des Tanks 102 zugeordnet sein, die ohne Zerlegung des Tanks nicht zu sehen sind. In beiden Fällen kann die Integrität des Tanks 102 bestimmt werden, um die Wartung, Reparatur oder den Austausch zu planen.
  • 6 zeigt ein Beispielverfahren 600 zur Bestimmung einer Benachrichtigung basierend auf einer festgestellten Unversehrtheit des Tanks 102. Bei Vorgang 602 kann das ECM 118 eine erste Anzeige in Verbindung mit einem ersten Betriebszustand empfangen. Das ECM 118 kann beispielsweise einen Hinweis auf ein „Schlüssel-Aus“-Ereignis an der Maschine 100 empfangen oder auf andere Weise bestimmen (z. B. durch Empfang des Hinweises), dass die Maschine 100 ausgeschaltet wird. Wenn die Maschine 100 ausgeschaltet ist, wenn die Maschine 100 ausgeschaltet ist und/oder wenn der Motor 112 ausgeschaltet ist, während andere Komponenten der Maschine noch in Betrieb sind, kann das ECM 118 den Empfang der Anzeige bestimmen.
  • Bei Vorgang 604 kann das ECM 118 zu einem ersten Zeitpunkt einen ersten Druck, eine erste Temperatur und/oder einen ersten Tankfüllstand bestimmen. Beispielsweise kann das ECM 118 einen ersten Druck, eine erste Temperatur und/oder einen ersten Tankfüllstand als Reaktion auf den ersten Betriebszustand (z. B. das Schlüssel-Aus-Ereignis) bestimmen. Das ECM 118 kann den ersten Druck zumindest teilweise basierend auf dem Drucksignal 214, die erste Temperatur zumindest teilweise basierend auf dem Temperatursignal 222 und/oder den ersten Tankfüllstand zumindest teilweise basierend auf dem Tanksignal 218 aufzeichnen. In einigen Fällen können der erste Druck, die erste Temperatur und/oder der erste Tankfüllstand als letzte Messungen vor dem ersten Betriebszustand oder innerhalb einer bestimmten Zeitspanne vor dem ersten Betriebszustand (z. B. eine Sekunde) aufgezeichnet werden.
  • Bei Vorgang 604 kann das ECM 118 erste Daten übertragen, die dem ersten Druck, der ersten Temperatur und/oder dem ersten Tankfüllstand zugeordnet sind. Beispielsweise kann das ECM 118 den ersten Druck, die erste Temperatur und/oder den ersten Tankfüllstand an das entfernte System 126 übertragen oder die Maschine 100 auf andere Weise dazu veranlassen, diese Daten zu übertragen. Das entfernte System 126 kann so konfiguriert sein, dass es den ersten Druck, die erste Temperatur und/oder den ersten Tankfüllstand analysiert, um eine Haltezeit des Tanks 102 zu bestimmen.
  • Bei Vorgang 606 kann das ECM 118 eine zweite Anzeige empfangen, die einem zweiten Betriebszustand zugeordnet ist. Das ECM 118 kann beispielsweise einen Hinweis auf ein „Schlüssel-Ein“-Ereignis an der Maschine 100 empfangen oder auf andere Weise bestimmen (z. B. durch Empfang des Hinweises), dass die Maschine 100 eingeschaltet wird. Mit anderen Worten kann das ECM 118 einen Hinweis empfangen, dass der Motor 112 der Maschine 100 z. B. dadurch dass ein Bediener einen Zündschlüssel in die Ein-Position dreht, einen Ein-/Aus-Schalter drückt und/oder durch einen anderen Mechanismus zum Einschalten des Motors 112 eingeschaltet wurde.
  • Bei Vorgang 608 kann das ECM 118 zu einem zweiten Zeitpunkt einen zweiten Druck, eine zweite Temperatur und/oder einen zweiten Tankfüllstand bestimmen. Das ECM 118 kann beispielsweise einen zweiten Druck, eine zweite Temperatur und/oder einen zweiten Tankfüllstand als Reaktion auf den zweiten Betriebszustand (z. B. das Schlüssel-Ein-Ereignis) bestimmen. Das ECM 118 kann den zweiten Druck zumindest teilweise basierend auf dem Drucksignal 214, die zweite Temperatur zumindest teilweise basierend auf dem Temperatursignal 222 und/oder den zweiten Tankfüllstand zumindest teilweise basierend auf dem Tanksignal 218 bestimmen. In einigen Fällen kann der zweite Druck, die zweite Temperatur und/oder der zweite Tankfüllstand bei einer Schwellenzeitspanne nach dem zweiten Betriebszustand aufgezeichnet werden.
  • Bei Vorgang 610 kann das ECM 118 zweite Daten übertragen, die dem zweiten Druck, der zweiten Temperatur und/oder dem zweiten Tankfüllstand zugeordnet sind. Beispielsweise kann das ECM 118 den zweiten Druck, die zweite Temperatur und/oder den zweiten Tankfüllstand an das entfernte System 126 übertragen oder die Maschine 100 auf andere Weise dazu veranlassen, diese Daten zu übertragen. Das entfernte System 126 kann dafür konfiguriert sein, den zweiten Druck, die zweite Temperatur und/oder den zweiten Tankfüllstand in Bezug auf den ersten Druck, die erste Temperatur und/oder den ersten Tankfüllstand zu analysieren.
  • Beispielsweise kann das entfernte System 126 den ersten Tankfüllstand und den zweiten Tankfüllstand vergleichen, um zu bestimmen, ob ein Füllvorgang der Maschine 100 stattgefunden hat. Zusätzlich kann das entfernte System 126 Zugang zu den Karten 234 und/oder den Algorithmen 236 haben, um einen vorhergesagten Druckanstieg oder eine vorhergesagte Druckdifferenz zwischen dem ersten Zeitpunkt (d.h. dem Schlüssel-Aus-Ereignis) und dem zweiten Zeitpunkt (d.h. dem Schlüssel-Ein-Ereignis) zu bestimmen. Das entfernte System 126 kann darin den vorhergesagten Druckanstieg oder den vorhergesagten Druckunterschied mit dem tatsächlichen Druckunterschied zum zweiten Zeitpunkt vergleichen. Zusätzlich kann das entfernte System 126 den vorhergesagten Druckanstieg oder die vorhergesagte Druckdifferenz mit einem oder mehreren Schwellenwerten 306 vergleichen, um eine Charakterisierung 308 des Tanks 102 zu bestimmen. Wie oben beschrieben, kann die Charakterisierung 308 der Integrität des Tanks 102 oder der Fähigkeit des Tanks 102, ein Vakuum zu halten, zugeordnet sein.
  • Bei Vorgang 612 kann das ECM 118 eine Benachrichtigung im Zusammenhang mit der Unversehrtheit des Tanks empfangen. Beispielsweise kann das ECM 118 (oder die Maschine 100) eine Benachrichtigung 124 empfangen, die mit der Unversehrtheit oder der Haltezeit des Tanks 102 zusammenhängt. In einigen Fällen kann die Benachrichtigung 124 von dem entfernten System 126 als Teil der Charakterisierung des Tanks 102 bestimmt werden.
  • Bei Vorgang 614 kann das ECM 118 die Ausgabe der Benachrichtigung veranlassen. Zum Beispiel kann das ECM 118 die Benutzeroberfläche 120 veranlassen, die Benachrichtigung 124 anzuzeigen. Die Benachrichtigung 124 kann dazu dienen, den Bediener über den Zustand, die Verschlechterung oder die Integrität des Tanks 102 zu informieren. Eine solche Benachrichtigung 124 kann den Bediener veranlassen, Wartungsarbeiten am Tank 102 zu planen und/oder den Bediener darüber zu informieren, dass die Integrität des Tanks 102 akzeptabel ist.
  • Gewerbliche Anwendbarkeit
  • Die vorliegende Offenbarung beschreibt Systeme und Verfahren zur Bestimmung und Anzeige einer Haltezeit oder Restlebensdauer von Tanks 102 für Maschinen 100, wie Bergbaumaschinen (z. B. ein Bergbau-LKW), die mit LNG und/oder LNG-Gemischen betrieben werden. Die Maschinen 100, die LNG verwenden, bieten mehrere Vorteile, wie z. B. reduzierte Kohlenstoff-, Partikel- und/oder VOC-Emissionen. Die hier offengelegten Systeme und Verfahren ermöglichen die Bestimmung des Kraftstoffstands im Tank 102, der Haltezeit des Kraftstoffs im Tank 102 und der Lebensdauer der Maschine 100 auf nicht-intrusive Weise, um Benachrichtigungen, Wartungsarbeiten oder Warnungen zu bestimmen.
  • Durch die Verwendung der hier offengelegten Systeme und Verfahren wird die Einsatzfähigkeit der Maschinen 100 für Bau, Bergbau, Landwirtschaft und andere Aktivitäten verbessert. Konventionell müssen die Maschinen 100 beispielsweise für längere Zeit außer Betrieb genommen werden, oder es werden invasive Eingriffe am Tank 102 vorgenommen, um Haltezeiten, Isoliereigenschaften und/oder Vakuumdichtungen zu bestimmen. Die hierin offenbarten Systeme und Verfahren ermöglichen den Vergleich eines tatsächlichen Druckanstiegs mit einem erwarteten Druckanstieg im Tank zwischen zwei Zeiträumen. Dieser Vergleich bzw. die Differenz zwischen dem tatsächlichen Druckanstieg und dem erwarteten Druckanstieg ermöglicht die Bestimmung, ob der Tank wie erwartet LNG speichert. Mit anderen Worten: ist der tatsächliche Druckanstieg größer als der erwartete Druckanstieg, kann dies auf ein Leck oder einen Bruch im Tank hinweisen und/oder darauf, dass das Vakuum des Tanks beeinträchtigt wurde. In einigen Fällen kann die Differenz mit einem oder mehreren Schwellenwerten verglichen werden, um verschiedene Benachrichtigungen auszugeben. Liegt die Differenz beispielsweise innerhalb eines vorbestimmten Betrags über dem erwarteten Druckanstieg, kann die Benachrichtigung darauf hinweisen, dass der Tank 102 innerhalb einer bestimmten Zeitspanne gewartet werden muss. Ist die Differenz größer als der vorgegebene Betrag, kann die Benachrichtigung alternativ anzeigen, dass der Tank 102 ausgetauscht werden muss. Die hierin offenbarten Systeme und Verfahren können die Differenz zwischen dem tatsächlichen Druckanstieg und dem erwarteten Druckanstieg als Reaktion auf Betriebszustände, wie z. B. das Ausschalten und Einschalten, kontinuierlich bestimmen, ohne die Maschinen 100 außer Betrieb zu nehmen. Die hierin offenbarten Systeme und Verfahren eignen sich daher zur genauen Messung von Haltezeiten für kryogene Kraftstoffe, wie z. B. LNG, in Tanks, wie z. B. doppelwandigen Vakuumkraftstofftanks. Dies führt zu einer verbesserten Arbeits- und Kapitaleffizienz, einer höheren Betriebszeit und Feldnutzung von Baumaschinen und einer höheren Effizienz von Bau-, Bergbau-, Landwirtschafts- und/oder Transportprojekten. Durch die Messung der Unversehrtheit des Tanks 102 und die Benachrichtigung von Wartungsarbeiten können außerdem Kohlenstoffemissionen und/oder Kraftstoffkosten reduziert werden.
  • Obwohl die Systeme und Verfahrenn der Maschinen 100 im Zusammenhang mit einem Bergbau-LKW erörtert werden, wird darauf hingewiesen, dass die hier erörterten Systeme und Verfahrenn auf eine breite Palette von Maschinen und Fahrzeugen in einer Vielzahl von Branchen angewandt werden können, wie z. B. im Baugewerbe, im Bergbau, in der Landwirtschaft, im Transportwesen, im Militär, in Kombinationen davon oder in ähnlicher Weise. Das hier beschriebene System zur Messung des Kraftstoffstandes kann zum Beispiel bei einem Bagger im Bergbau oder einer Erntemaschine in der Landwirtschaft eingesetzt werden.
  • Während die vorstehende Erfindung in Bezug auf die spezifischen Beispiele beschrieben wird, wird darauf hingewiesen, dass der Umfang der Erfindung nicht auf diese spezifischen Beispiele beschränkt ist. Da andere Modifikationen und Änderungen zur Anpassung an bestimmte Betriebsanforderungen und -umgebungen für Fachleute offensichtlich sind, ist die Erfindung nicht auf das für die Zwecke der Offenbarung gewählte Beispiel beschränkt und umfasst alle Änderungen und Modifikationen, die keine Abweichung vom wahren Geist und Umfang der Erfindung darstellen.
  • Obwohl die Anmeldung Ausführungsformen mit spezifischen strukturellen Merkmalen und/oder methodischen Handlungen beschreibt, sind die Ansprüche nicht unbedingt auf die beschriebenen spezifischen Merkmale oder Handlungen beschränkt. Vielmehr dienen die spezifischen Merkmale und Handlungen lediglich der Veranschaulichung einiger Ausführungsformen, die in den Anwendungsbereich der Ansprüche der Anmeldung fallen.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102018002072 [0004]

Claims (20)

  1. Maschine, die Folgendes umfasst: einen Motor; einen Kraftstofftank, der dafür konfiguriert ist, einen kryogenen Kraftstoff zu halten, der dem Motor zugeordnet ist; einen Drucksensor, der mit dem Kraftstofftank in Fluidverbindung steht; einen Temperatursensor, einen Kraftstoffsensor, der in Fluidverbindung mit dem Kraftstofftank steht; und ein elektronisches Steuermodul (ECM), das mit dem Motor, dem Drucksensor, dem Temperatursensor und dem Kraftstoffsensor in Verbindung steht, wobei das ECM für Folgendes konfiguriert ist: Empfangen, zu einem ersten Zeitpunkt, von ersten Druckdaten von dem Drucksensor, die einen ersten Druck innerhalb des Kraftstofftanks anzeigen, Empfangen, zu dem ersten Zeitpunkt, von ersten Temperaturdaten von dem Temperatursensor, die eine erste Temperatur einer Umgebung anzeigen, in der die Maschine angeordnet ist, Empfangen, zu dem ersten Zeitpunkt, von ersten Fülldaten von dem Kraftstoffsensor, die einen ersten Kraftstoffstand in dem Kraftstofftank anzeigen, Bestimmen, zumindest teilweise basierend auf den ersten Druckdaten, den ersten Temperaturdaten und den ersten Fülldaten, einer vorhergesagten Druckanstiegsrate innerhalb des Kraftstofftanks, Empfangen, zu einem zweiten Zeitpunkt, der sich von dem ersten Zeitpunkt unterscheidet, von zweiten Druckdaten von dem Drucksensor, die einen zweiten Druck innerhalb des Kraftstofftanks anzeigen, Empfangen, zu dem zweiten Zeitpunkt, einer zweiten Temperatur von dem Temperatursensor, die eine zweite Temperatur der Umgebung anzeigt, Empfangen, zu dem zweiten Zeitpunkt, von zweiten Fülldaten von dem Kraftstoffsensor, die einen zweiten Kraftstoffstand in dem Kraftstofftank anzeigen, Bestimmen einer Zeitspanne zwischen dem ersten Zeitpunkt und dem zweiten Zeitpunkt, Bestimmen, zumindest teilweise basierend auf der vorhergesagten Druckanstiegsrate und der Zeitspanne, eines vorhergesagten Drucks innerhalb des Kraftstofftanks, und Erzeugen einer Benachrichtigung zumindest teilweise basierend auf dem vorhergesagten Druck, wobei die Benachrichtigung dem Kraftstofftank zugeordnet ist.
  2. Maschine nach Anspruch 1, wobei das ECM ferner für Folgendes konfiguriert ist: Bestimmen einer ersten Differenz zwischen den ersten Druckdaten und den zweiten Druckdaten, Bestimmen einer zweiten Differenz zwischen dem vorhergesagten Druck und der ersten Differenz; und Bestimmen, dass die zweite Differenz einen Schwellenwert erreicht oder überschreitet, und wobei die Benachrichtigung zumindest teilweise darauf basiert, dass die zweite Differenz den Schwellenwert erreicht oder überschreitet.
  3. Maschine nach Anspruch 2, wobei das ECM ferner für Folgendes konfiguriert ist: Vergleichen der zweiten Differenz mit einem Schwellenwert; und Bestimmen von mindestens einem der Folgenden: einer ersten Charakterisierung des Kraftstofftanks, die zumindest teilweise darauf basiert, dass die zweite Differenz kleiner als der Schwellenwert ist, wobei die erste Charakterisierung einer ersten Haltezeit des Kraftstofftanks zugeordnet ist, oder einer zweiten Charakterisierung des Kraftstofftanks, die zumindest teilweise darauf basiert, dass die zweite Differenz den Schwellenwert erreicht oder überschreitet, wobei die zweite Charakterisierung einer zweiten Haltezeit des Kraftstofftanks zugeordnet ist, die geringer ist als die erste Haltezeit.
  4. Maschine nach Anspruch 1, wobei die Benachrichtigung mindestens eines der Folgenden angibt: eine Zeitspanne, innerhalb derer die Wartung des Kraftstofftanks eingeplant werden muss; eine verbleibende Lebensdauer des Kraftstofftanks, oder eine Warnung im Zusammenhang mit dem Kraftstofftank.
  5. Maschine nach Anspruch 1, wobei die erste Zeit einem Ausschaltereignis der Maschine zugeordnet ist und die zweite Zeit einem Einschaltereignis der Maschine zugeordnet ist.
  6. Maschine nach Anspruch 1, wobei das ECM ferner dafür konfiguriert ist, zu bestimmen, dass der erste Kraftstoffstand und der zweite Kraftstoffstand im Wesentlichen gleich sind, und wobei die Benachrichtigung zumindest teilweise darauf basiert, dass der erste Kraftstoffstand und der zweite Kraftstoffstand im Wesentlichen gleich sind.
  7. System, das Folgendes umfasst: einen oder mehrere Prozessoren; und ein oder mehrere nicht-transitorische computerlesbare Medien, die Anweisungen speichern, die, wenn sie von dem einen oder den mehreren Prozessoren ausgeführt werden, den einen oder die mehreren Prozessoren veranlassen, Handlungen auszuführen, die Folgendes umfassen: Empfangen erster Daten, die einen ersten Druck in einem Kraftstofftank einer Maschine anzeigen; Empfangen zweiter Daten, die einen ersten Kraftstoffstand in dem Kraftstofftank anzeigen; Empfangen dritter Daten, die einen zweiten Druck in dem Kraftstofftank anzeigen; Bestimmen eines erwarteten Drucks in dem Kraftstofftank, zumindest teilweise basierend auf dem ersten Druck und dem ersten Kraftstoffstand, Bestimmen einer ersten Differenz zwischen dem ersten Druck und dem zweiten Druck, Bestimmen einer zweiten Differenz zwischen der ersten Differenz und dem erwarteten Druck, und zumindest teilweise basierend auf der zweiten Differenz, Veranlassen der Ausgabe einer Benachrichtigung, die mindestens eines der Folgenden anzeigt: eine erste Haltezeit des Kraftstoffs in dem Kraftstofftank, oder eine zweite Haltezeit des Kraftstoffs in dem Kraftstofftank, wobei die zweite Haltezeit geringer ist als die erste Haltezeit.
  8. System nach Anspruch 7, wobei die ersten Daten zu einem ersten Zeitpunkt empfangen werden und die dritten Daten zu einem zweiten Zeitpunkt empfangen werden, der nach dem ersten Zeitpunkt liegt, wobei die Handlungen ferner Folgendes umfassen: Bestimmen einer Zeitspanne zwischen dem ersten Zeitpunkt und dem zweiten Zeitpunkt, und wobei der erwartete Druck zumindest teilweise basierend auf der Zeitspanne bestimmt wird.
  9. System nach Anspruch 7, wobei: das Veranlassen der Ausgabe der Benachrichtigung, die die erste Haltezeit anzeigt, zumindest teilweise darauf basiert, dass die zweite Differenz kleiner als ein Schwellenwert ist, und das Veranlassen der Ausgabe der Benachrichtigung, die die zweite Haltezeit anzeigt, zumindest teilweise darauf basiert, dass die zweite Differenz den Schwellenwert erreicht oder überschreitet.
  10. System nach Anspruch 7, wobei: die ersten Daten und die zweiten Daten als Reaktion auf ein Schlüssel-Aus-Ereignis der Maschine empfangen werden; und die dritten Daten als Reaktion auf ein Schlüssel-Ein-Ereignis der Maschine empfangen werden.
  11. System nach Anspruch 10, wobei: die ersten Daten und die zweiten Daten: zeitgleich mit dem Schlüssel-Aus-Ereignis, innerhalb einer ersten Schwellenzeitspanne vor dem Schlüssel-Aus-Ereignis und/oder innerhalb einer zweiten Schwellenzeitspanne nach dem Schlüssel-Aus-Ereignis empfangen werden; und die dritten Daten: zeitgleich mit dem Schlüssel-Ein-Ereignis und/oder innerhalb einer dritten Zeitspanne nach dem Einschalt-Ereignis empfangen werden.
  12. System nach Anspruch 7, wobei die Handlungen ferner Folgendes umfassen: Empfangen von vierten Daten, die einen zweiten Kraftstoffstand in dem Kraftstofftank anzeigen; und Bestimmen einer dritten Differenz zwischen dem ersten Kraftstoffstand und dem zweiten Kraftstoffstand, und wobei das Veranlassen der Ausgabe der Benachrichtigung zumindest teilweise auf der dritten Differenz basiert.
  13. System nach Anspruch 7, wobei die Handlungen ferner das Empfangen von vierten Daten umfassen, die eine Temperatur einer Umgebung der Maschine anzeigen, und wobei der erwartete Druck innerhalb des Kraftstofftanks zumindest teilweise basierend auf der Temperatur bestimmt wird.
  14. System nach Anspruch 7, wobei die Handlungen ferner das Bestimmen einer Charakterisierung des Kraftstofftanks, die eine verbleibende Lebensdauer des Kraftstofftanks angibt, zumindest teilweise basierend auf der zweiten Differenz umfassen.
  15. System nach Anspruch 7, wobei die Handlungen ferner Folgendes umfassen: Bestimmen, dass die zweite Differenz einen ersten Schwellenwert erreicht oder überschreitet; und Bestimmen, dass: die zweite Differenz kleiner ist als ein zweiter Schwellenwert und/oder die zweite Differenz den zweiten Schwellenwert erfüllt oder überschreitet; und wobei: das Veranlassen der Ausgabe der Benachrichtigung, die die erste Haltezeit anzeigt, zumindest teilweise darauf basiert, dass die zweite Differenz kleiner als der zweite Schwellenwert ist, und das Veranlassen der Ausgabe der Benachrichtigung, die die zweite Haltezeit anzeigt, zumindest teilweise darauf basiert, dass die zweite Differenz den zweiten Schwellenwert erreicht oder überschreitet.
  16. Kraftstoffsystem einer Maschine, das Folgendes umfasst: einen Kraftstofftank, der zur Aufnahme von Kraftstoff konfiguriert ist; einen Drucksensor, der in Fluidverbindung mit dem Kraftstofftank steht; und ein elektronisches Steuermodul (ECM), das mit dem Drucksensor in Verbindung steht, wobei das ECM für Folgendes konfiguriert ist: Empfangen von Informationen von dem Drucksensor, wobei die Informationen Folgendes anzeigen: einen Druck innerhalb des Kraftstofftanks zu einem ersten Zeitpunkt, und einen Druck innerhalb des Kraftstofftanks zu einem zweiten Zeitpunkt; Bestimmen einer Druckänderung innerhalb des Kraftstofftanks basierend auf der Informationen; Bestimmen einer vorhergesagten Druckänderung in dem Kraftstofftank, wobei die vorhergesagte Druckänderung dem ersten Zeitpunkt und dem zweiten Zeitpunkt zugeordnet ist, Bestimmen, dass eine Differenz zwischen der Druckänderung und der vorhergesagten Druckänderung größer als ein Schwellenwert ist, Bestimmen, zumindest teilweise basierend darauf, dass die Differenz größer als der Schwellenwert ist, einer anzuzeigenden Benachrichtigung; und Veranlassen der Anzeige der Benachrichtigung.
  17. Kraftstoffsystem der Maschine nach Anspruch 16, wobei das ECM ferner für Folgendes konfiguriert ist: Empfangen, zu dem ersten Zeitpunkt, einer ersten Temperatur einer Umgebung der Maschine und eines ersten Drucks des Kraftstoffs; und Auswählen eines Modells, das der Abbildung der ersten Temperatur und des ersten Drucks auf die vorhergesagte Druckänderung zugeordnet ist.
  18. Kraftstoffsystem der Maschine nach Anspruch 16, wobei das ECM ferner für Folgendes konfiguriert ist: Bestimmen einer Änderung in einem Kraftstofffüllstand des Kraftstoffs zwischen dem ersten Zeitpunkt und einem zweiten Zeitpunkt; zumindest teilweise basierend auf der Änderung des Kraftstofffüllstands zu bestimmen, dass zwischen dem ersten Zeitpunkt und dem zweiten Zeitpunkt kein Befüllungsereignis stattgefunden hat; und Bestimmen der Druckänderung, wobei die vorhergesagte Druckänderung zumindest teilweise auf der Bestimmung des Fehlens des Füllvorgangs basiert.
  19. Kraftstoffsystem der Maschine nach Anspruch 16, wobei die Benachrichtigung einem der Folgenden zugeordnet ist: einer ersten Haltezeit des Kraftstoffs in dem Kraftstofftank zumindest teilweise basierend darauf, dass die Druckänderung und die vorhergesagte Druckänderung kleiner als ein zweiter Schwellenwert ist, oder einer zweiten Haltezeit des Kraftstoffs in dem Kraftstofftank zumindest teilweise basierend darauf, dass die Druckänderung und die vorhergesagte Druckänderung den zweiten Schwellenwert erreicht oder überschreitet, wobei die zweite Haltezeit kürzer als die erste Haltezeit ist.
  20. Kraftstoffsystem der Maschine nach Anspruch 16, wobei die Benachrichtigung mindestens einem der Folgenden zugeordnet ist: einer Zeitspanne, innerhalb derer die Wartung des Kraftstofftanks eingeplant werden muss; einer verbleibenden Lebensdauer des Kraftstofftanks, oder einer Warnung, die dem Kraftstofftank zugeordnet ist.
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