CN105277371A - 用于调整内燃发动机的发动机控制参数的设备和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及调整内燃发动机的发动机控制参数的设备和方法。根据本发明的用于调整内燃发动机(8)的发动机控制参数的设备包含用于调整使内燃发动机(8)运转的多个发动机控制参数的调整装置(1)，特别是在发动机试验工作台(7)上的调整装置(1)，其中所述调整装置(1)包含具有多个手动运转的控制器的操作者控制台，用于在每种情况下调整至少一个发动机控制参数。本发明还涉及用于调整内燃发动机(8)的发动机控制参数的对应方法。

Description

用于调整内燃发动机的发动机控制参数的设备和方法

技术领域

本发明涉及用于调整内燃发动机的发动机控制参数的设备，并且涉及用于调整内燃发动机的发动机控制参数的对应方法，该设备包含用于调整使内燃发动机运转的多个发动机控制参数的调整装置，特别是在发动机试验工作台上的调整装置。

背景技术

在现代的内燃发动机(特别是用于机动车辆的内燃发动机)中，确定内燃发动机的运转的多个发动机控制参数能够被调整。这类发动机控制参数不仅涉及燃烧过程本身，而且还涉及(例如)空气和燃料的供应并且涉及排气后处理以及涉及被分配给传动系统的进一步的组件。为了检测一个或多个发动机控制参数的改变的影响，或为了确定最佳参数值和在发展过程的范围内的参数值的组合，需要调整前面提到的多个进一步的发动机控制参数。具体地，这应用在这种发展阶段中，其中内燃发动机的控制装置的校准尚未可用，即适合于或最佳于使内燃发动机或传动系统运转的参数值和参数值的组合尚未被确定。

已知的是，使用被配置为与内燃发动机或传动系统(动力传动系统控制模块，PCM)的控制装置通信的个人计算机(PC)来调整在发动机试验工作台上运转的内燃发动机或传动系统的发动机控制参数。为此目的，校准模块被安装在PC上，所述校准模块支撑操作者控制界面，所述操作者控制界面允许利用PC的键盘和鼠标选择并调整发动机控制参数。由于多个参数是并行有效的并且必须被调整，然而，以此方式选择要调整的参数并将它们调整到期望的参数值是非常耗时的，并且就操作者而言它需要高程度的实践。此外，在此背景下，快速地对测量值作出反应是不可能的，该测量值在发动机试验工作台上的内燃发动机的运转期间被确定。因此，内燃发动机的检查和校准变得更困难，并不总是导致最佳结果。增加的反应时间甚至可能在某些情况下构成安全风险。

发明内容

本发明的目的是详述一种用于调整内燃发动机的发动机控制参数的一般类型的设备，其中尽可能避免指定的缺点，特别是在操作者控制能力方面进行改善的设备。此外，本发明的目的是详述一种用于调整内燃发动机的发动机控制参数的改善方法。

该目的借助于一种设备并且借助于一种方法来实现，如本申请所详述的。

一种根据本发明的用于调整内燃发动机(特别是机动车辆的内燃发动机)的发动机控制参数的设备，该设备包含用于调整使内燃发动机运转的多个发动机控制参数的调整装置，特别是在发动机试验工作台上的调整装置。发动机试验工作台包含带有供应装置和测量装置的用于内燃发动机的试验设置和用于控制内燃发动机的控制装置(PCM)。控制装置能够被配置为在试验工作台上的运转期间以及在机动车辆的运转期间控制内燃发动机；控制装置也可能够被设计为进一步控制发动机试验工作台的功能。具体地，试验工作台被配置用于使包括空气供应和燃料供应以及排气后处理的内燃发动机运转，并且也能够被设计为使传动系统的其他组件运转。在本发明的范围内，为了简便起见，用于内燃发动机和内燃发动机的进一步的组件以及机动车辆的传动系统的其他组件的试验工作台被称为发动机试验工作台，并且内燃发动机的发动机控制参数和进一步的组件的发动机控制参数被称为内燃发动机的发动机控制参数。此外，根据本发明的设备还能够用于在例如为试验运转被提供对应装置的机动车辆中的内燃发动机的运转期间调整发动机控制参数。

调整装置以这样的方式被设计，即操作者能够调整内燃发动机的发动机控制参数，并且因此控制内燃发动机并且(如果适当的话)要分配给内燃发动机或传动系统的进一步的组件的运转，特别是在发动机试验工作台上的运转。为此目的，调整装置优选体现为用户界面(人机界面，HMI)，所述用户界面既允许操作者看出在内燃发动机的运转期间特别是在发动机试验工作台上确定的测量值，也允许通过调整发动机控制参数干预内燃发动机的运转；此外，发动机试验工作台本身的控制也会是可能的。在此背景下，安全功能(例如，紧急关闭开关)以及其他功能(例如用于内燃发动机和发动机试验工作台的自动运转和远程控制运转)能够被提供。调整装置例如经由用于传输经调整的参数值的总线被连接到控制装置(PCM)。在此背景下，将数据(例如经确定的测量值)从控制装置传输到调整装置也是可能的。

根据本发明，所述调整装置包含操作者控制台，该操作者控制台具有多个手动运转的控制器，用于在每种情况下调整至少一个发动机控制参数。具体地，控制器可以充当用于调整至少一个发动机控制参数的致动器元件。控制器能够通过被操作者触摸而被移动，因此控制器的手动移动引起相应的至少一个发动机控制参数以与控制器的移动程度有关的方式而改变。手动运转的控制器因此允许多个发动机控制参数的模拟调整。

由于调整装置包含用于在每种情况下调整至少一个参数的、具有多个手动运转的控制器的操作者控制台的事实，内燃发动机的发动机控制参数的简单的、操作者友好的且直观的调整特别是在发动机试验工作台上的运转期间变得可能。同时，这能够缩短对确定的测量值的反应的反应时间，并且因此例如在发动机试验工作台的运转期间或在车辆中的试验运转期间的安全性能够增加。

手动运转的控制器优选体现为彼此靠近布置在操作者控制台的操作者控制侧上的滑动控制器和/或旋转控制器。具体地，操作者控制台的操作者控制侧是操作者控制台的前侧或上侧，为了使操作者控制能力更好，所述操作者控制侧会被倾斜和/或能够被体现为平面的、台阶形的或弧形的表面。具体地，滑动控制器或旋转控制器被彼此靠近布置在操作者控制台的操作者控制侧上，因此同时或至少快速连续地发生的多个滑动控制器或旋转控制器的方便的调整变得可能。因此，例如多个滑动控制器被彼此平行地布置是可能的，因此操作者能够在视觉控制下如果适当的话甚至用一只手同时移动多个滑动控制器。经调整的参数值能够被同时或至少快速连续地传输到试验工作台的控制装置(PCM)。能够每个被彼此靠近布置在操作者控制台的不同区域或操作者控制台的上侧中的多个滑动控制器和多个旋转控制器也有利地存在。操作者控制台能够具有其他操作者控制元件，诸如按键或开关。由于手动运转的控制器是被彼此靠近布置在操作者控制台的操作者控制侧上的滑动控制器和/或旋转控制器的事实，调整装置的用于调整多个发动机控制参数的简单、快速且直观的操作者控制变得可能。

经调整的参数值的模拟显示优选地被分配给多个手动运转的控制器，特别是分配给每一个手动运转的控制器。模拟显示能够在滑动控制器的情况下通过滑动器的位置来执行而在旋转控制器的情况下通过旋钮的旋转位置来执行，其中刻度能够在滑动控制器或旋转控制器的情况下被布置在操作者控制台的操作者控制侧上。在旋转控制器的情况下，经调整的参数值的显示能够例如借助于指向刻度并连接到旋钮的指针或否则通过位于刻度下面的LED显示器来执行。这进一步促进用于调整发动机控制参数的直观的操作者控制。

此外，有利的是，要调整的发动机控制参数到手动运转的控制器的分配能够由操作者选择。这使通过调整装置调整比这些手动运转的控制器具有的更大量的发动机控制参数成为可能。具体地，有利地可能的是，选择要调整的一组参数或一套参数并将这些参数调整到期望值，且然后选择另一组发动机控制参数并之后调整该组参数。要调整的发动机控制参数到手动运转的控制器的分配也能够为使得多个参数能够通过单个控制器被同时调整的情形。为了界定发动机控制参数到控制器的分配，调整装置能够具有其他操作者控制元件。这扩大了根据本发明的由于多种试验情况的设备的使用的可能性。

根据本发明的一个优选实施例，调整装置包含计算机装置，例如被配置为用于与内燃发动机的控制装置(PCM)通信且用于与操作者控制台通信的个人计算机(PC)。具体地，计算机装置与控制装置之间的通信能够经由总线发生，并且与操作者控制台的通信能够经由USB接口发生。为此目的，计算机装置能够具有被配置用于与控制装置通信的总线的模块和用于与操作者控制台通信的另一模块。两个模块都能够使用硬件和/或软件来实施。这允许根据本发明的设备的操作者控制能力的进一步改善。具体地，使得用于特别是在发动机试验工作台上的运转期间内燃发动机的常规程序的使用变得可能。

操作者控制台优选以混频操纵台(mixingconsole)的方式配置。这样的混频操纵台具有彼此平行地布置的多个滑动控制器和/或靠近彼此布置在其上侧上的旋转控制器，该滑动控制器和旋转控制器也被称为混频电位器，并且根据本发明的这方面，能够被用来调整内燃发动机的发动机控制参数。此外，混频操纵台能够具有操作者控制元件，所述操作者控制元件例如能够被用来选择要调整的个体发动机控制参数或要调整的一组发动机控制参数，并用于界定发动机控制参数或发动机控制参数组到滑动控制器或旋转控制器的分配。这种类型的混频操纵台是已知的，例如在音频领域中，特别是作为MIDI(乐器数字化接口)控制器。然而，光混频操纵台或其他混频操纵台是可能的，所述光混频操纵台或其他混频操纵台优选地使可以以模拟方式运转的多信道控制可用，也能够适用于在本发明的范围内的使用。指定类型的标准混频操纵台能够被特别有利地用作操作者控制台。这使以简单且成本有益的方式提供用于调整发动机控制参数、能够以通用方式直观地运转和使用的设备成为可能。

根据本发明的一个优选实施例，用于发动机控制参数的改变参数能够被预先确定，其中改变参数均能够针对个体发动机控制参数或针对一组或一套发动机控制参数被预先确定。具体地，改变参数包含输出值和增量或规定通过由控制器(例如滑动控制器或旋转控制器)相对于相关联的调整行程(特别是滑动行程或旋转角度)的手动调整带来的发动机控制参数的改变速率的增益系数。假设非线性关系能够被界定在调整行程与相应发动机控制参数的改变之间也是可能的。这进一步改善用于调整内燃发动机的发动机控制参数的设备的操作者控制能力。

以进一步有利的方式，可以假设在每种情况下，至少一个输出值能够针对一个或多个发动机控制参数被预先确定。在初始化期间，相应的发动机控制参数然后被自动地调整到输出值，并且该输出值被传输到内燃发动机的控制装置。如果多个发动机控制参数被组合以形成一组相应输出值，在初始化期间发动机控制参数被设定到该输出值，该组输出值能够针对该组的所有参数被预先确定。用于至少一个发动机控制参数不同类型的初始化和(如果适当的话)不同的输出值也可以被提供。这允许设备的操作者控制的进一步简化。

以有利的方式，根据本发明的设备能够被设计为致动内燃发动机的多个控制装置，特别是两个控制装置。这使得在单个发动机上使用多个控制装置成为可能。具体地，当一个或多个新功能要被开发并且在开发过程的范围内被检查时，这是有利的，其中连续生产或连续生产类似的控制装置确保发动机的基本功能，并且控制装置的发展模式控制最近要开发的功能。

根据用于调整内燃发动机的发动机控制参数的创造性方法，内燃发动机的多个发动机控制参数通过例如经由总线被连接到内燃发动机的控制装置的调整装置来调整。根据本发明，在此背景下，至少一个发动机控制参数通过手动地移动操作者控制台的手动运转的控制器来调整，该控制器被设计为调整发动机控制参数。具体地，利用被体现为上述的创造性设备来实施根据本发明的方法。

根据本发明的调整装置的示例性实施例在下面进行描述。

附图说明

将会在下面参照附图以示例的方式更详细地解释本发明，其中：

图1示出了根据本发明作为方框图的象征形式的设备的设计；以及

图2示出了以示例的方式图示的操作者控制台。

具体实施方式

如在图1中象征性地图示的，根据本发明的示例性实施例的调整装置1包含具有借助于软件实施的两个功能模块(具体是混频器模块3和校准模块4)的个人计算机(PC)2以及混频操纵台5。混频操纵台5经由USB接口10或其他合适的电子连接设备(例如，诸如电缆的有线设备和/或诸如蓝牙设备的无线设备)被连接到PC2，其中混频器模块3被设计用于与混频操纵台5通信，并将能够使用混频操纵台5被调整的相应参数值传给校准模块4。校准模块4以本身已知的方式被设计为借助于PC2的键盘和鼠标调整发动机控制参数，并将发动机控制参数显示在PC2的屏幕上。此外，校准模块4被配置用于与在发动机试验工作台7上运转的内燃发动机8的控制装置(PCM)6通信，并且为此目的所述校准模块4经由总线(例如CCP、XCP或A7总线)或其他合适的电子连接设备36(例如，有线或无线电子设备)被连接到控制装置6。经由总线，经调整的发动机控制参数被传输到控制装置6，并且通过发动机试验工作台7或内燃发动机8的测量装置40记录的测量值被传输到校准模块4。控制装置6以已知的方式被设计为在发动机试验工作台7上的试验运行期间控制内燃发动机8。控制装置6可以包括用于致动选定的发动机部件的多个致动器42。因此，控制装置6可以经由连接系统38被电子地连接到内燃发动机8，连接系统38可以包括使致动请求(例如电子控制信号、气动控制压力、和/或液压控制压力)能从控制装置6发送到发动机8的一个或多个电线、传输器、气动管路、液压管路等。混频器模块3与校准模块4的通信经由应用界面或编程界面(应用编程界面，API)32发生，所述应用界面或编程界面能够被配置用于各种常规的校准模块。混频器模块3也能够被配置用于例如经由CAN总线将参数值直接传输到控制装置6或直接传输到发动机试验工作台7，例如用于与发动机试验工作台7的自动运转的控制器的通信，用于在车辆的内燃发动机8的运转期间与其他控制单元和/或致动器的通信，或否则用于将在车辆的运转期间必需的信号传输到控制装置6。发动机控制参数的调整并且因此的内燃发动机8的校准的确定被混频器模块3和混频操纵台5相当大地促进，其中，尤其使参数值的同时的直观调整变得可能。

图2以自上方的视图示出了根据示例性实施例的混频操纵台5。在其上侧，混频操纵台具有彼此平行地布置的多个滑动控制器(混频电位器)9。总的来说，存在N个这样的滑动控制器9，其中7个滑动控制器9在图2中进行图示，而其他滑动控制器9通过由“…”界定的空柱象征性地表示。在每种情况下，多个按键10和旋转控制器(编码器)11被布置在混频操纵台5的上侧上的滑动控制器上方。另外，旋钮12和开关13被靠近后侧布置。滑动控制器9被分配线性刻度14，而旋转控制器11被分配环形刻度15。混频操纵台5能够是例如具有44个信道的MIDI控制器。

能够通过所描述的调整装置1进行调整的发动机控制参数是(例如)油门踏板位置、节流阀位置、冷却液温度、增压压力、气门切换点、点火时间或喷射时间、喷射量等。例如，内燃发动机8的负荷或输出的扭矩能够通过混频器模块3与试验工作台7的直接通信被调整。根据本发明的方法的一个示例性实施例，以下程序能够被采用以用于要应用特定试验设置的发动机控制参数的期望值的调整。

在PC2开始以及混频器模块3和校准模块4开始之后，选择内燃发动机8的要在校准方法的步骤期间进行调整的那些发动机控制参数。这可以例如使用校准模块4、混频器模块3或否则借助于混频操纵台5的按键10、旋钮12或开关13作出。具体地，借助于四个旋钮12，能够改变八个旋转控制器11以及滑动控制器9的分配，因此能够改变多个参数。这样的参数能够作为XML文件被存储在PC的硬盘上。参数设定尚未含有关于到混频操纵台5的信道的分配的任何信息。校准模块4可以被呈现在显示器34上，所述显示器34被配置为呈现经由PC2产生的图形内容。

此外，产生分配信息，该分配信息被用来将参数设定的相应发动机控制参数分配给混频操纵台5的信道。这利用混频器模块3来执行。分配信息也能够被存储。参数设定与分配信息之间的分派使其易于改变到操作者控制台5的控制器9、11的参数的分配或操作者控制台5的布局。

选定的发动机控制参数的改变参数利用混频器模块3被调整。这样的改变参数例如为：

-关于动作是否为开/关动作的信息，

-在初始化期间是否传递固定值或测量值的指示以及用于传输测量值的固定值或信道的指示，

-用于改变参数值的增量，

-下和/或上限值，

-滑动控制器或旋转控制器的增益系数和敏感性水平以及分辨率水平。

指定的步骤能够在试验运行之前已经被执行，以及相应的文件被储存。这样的配置文件能够被分配给用户并且仅可由所述用户访问。

如果参数设定已经根据分配信息被分配给操作者控制台5的相应控制器9、11并且相应数据经由USB接口已经从混频器模块3传输到混频操纵台5，要在初始化期间传输的发动机控制参数的值被传递到所述混频操纵台5，其中滑动控制器9通过马达被移动到对应于在上与下限值之间的相应参数值的位置。操作者然后能够通过手动地转变滑动控制器9或使旋转控制器11旋转来改变相应参数值。滑动控制器9相对于刻度14的位置构成模拟形式的相应参数值，而要通过旋转控制器11设定的发动机控制参数的改变借助于LED显示器以围绕相应旋转控制器11的环形刻度15进行显示。这为操作者提供了调整参数值的简单且直观的方式。

改变的参数值经由USB接口被传输到混频器模块3。除了参数值的模拟表示或参数值的改变外，当前的参数值也能够被显示在PC的屏幕上。以这样的方式改变参数的设定并且含有关于参数本身和关于相应的有效参数值的参数的设定通过混频器模块3可用于校准模块4。响应于例如能够被用户在PC2处或否则在混频操纵台5处触发的“使能”命令，参数的设定例如经由XCP总线与经调整的参数值一起被传输到控制装置6。可替代地，混频器模块3也能够例如经由CAN总线将该组参数直接传输到控制装置6。控制装置6对应地致动内燃发动机7。总线连接也用于将测量值传输到校准模块4，这使所述测量值可用于混频器模块3。

具有被操作者调整的参数值的改变的试验运行的定序能够通过混频器模块3或通过调整装置1的校准模块4被检测并被存储，因此其变得能够追踪、重复和检查校准过程的定序。

即使当存在大量要被选择并同时被改变的参数时，参数值的模拟调整也允许试验运行的快速且可靠的控制。因此，内燃发动机8的校准能够更快且更可靠地被执行。

Claims (10)

1.一种用于调整内燃发动机的发动机控制参数的设备，其包含：

发动机试验工作台中的调整装置，所述调整装置通过电子连接设备被耦接至所述发动机，并且被配置为调整用于使所述内燃发动机运转的多个发动机控制参数；

其中所述调整装置包含具有多个手动运转的控制器的操作者控制台，每个手动运转的控制器被配置为调整至少一个发动机控制参数。

2.根据权利要求1所述的设备，其中所述手动运转的控制器包括滑动控制器或旋转控制器，并且被彼此相邻地布置在所述操作者控制台的操作者控制侧上。

3.根据权利要求1所述的设备，其中所述手动运转的控制器中的每个均被分配经调整的参数值的模拟显示。

4.根据权利要求1所述的设备，其中要调整的一个或多个发动机控制参数到一个或多个控制器的分配能够被选择。

5.根据权利要求1所述的设备，其中所述调整装置包含计算机，所述计算机被配置为与控制装置通信且与所述操作者控制台通信，所述控制装置被配置为控制所述内燃发动机。

6.根据权利要求1所述的设备，其中所述操作者控制台是混频操纵台。

7.根据权利要求1所述的设备，其中一个或多个改变参数针对要调整的至少一个发动机控制参数被预先确定。

8.根据权利要求7所述的设备，其中所述一个或多个发动机控制参数的输出值被预先确定，所述一个或多个发动机控制参数在初始化期间被调整。

9.根据权利要求1所述的设备，其中所述内燃发动机的多个控制装置能够借助于所述调整装置被致动。

10.根据权利要求1所述的设备，其中所述调整装置被配置为调整所述内燃发动机的多个发动机控制参数，其中通过手动地移动操作者控制台的手动运转的控制器调整至少一个发动机控制参数。