CN113006959B - 用于对内燃发动机控制单元进行编程的方法和系统 - Google Patents
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Abstract
一种用于对内燃发动机控制单元进行编程的方法包括以第一速度和第一扭矩运行测试内燃发动机，同时通过限制空气流向测试内燃发动机以模拟测试内燃发动机的高度变化或升高空气流的温度以模拟测试内燃发动机的环境温度变化来模拟测试内燃发动机的条件。该方法还包括在以第一速度和第一扭矩运行测试内燃发动机的同时并且在模拟测试内燃发动机的条件的同时测量发动机性能信息，并且通过将所测量的发动机性能信息存储在与内燃发动机控制单元相关联的存储器中来对内燃发动机控制单元进行编程。
Description
技术领域
本发明总体上涉及用于控制内燃发动机的系统，并且更具体地涉及用于在发动机控制系统中建立和使用控制数据的方法和系统。
背景技术
内燃发动机系统经常包括控制系统，该控制系统包括辅助控制发动机的一个或多个发动机控制单元。这些控制单元通常与检测发动机的运行条件的传感器一起运行。这些检测到的条件连同所存储的数据(例如，查找表或地图)一起可以帮助控制单元控制发动机系统。近来，控制单元已经设计具有使用传感器信息、地图和其他信息来预测发动机在特定条件下将如何执行的模型。然后，这些预测用于为发动机系统选择适当的控制。模型可以从在各种条件下运行的实际内燃发动机系统收集的经验数据导出。然而，用典型的测试发动机精确地收集一些发动机条件的数据可能是困难、昂贵和/或耗时的。这会限制模型在这样的条件下精确预测发动机性能的能力。因此，在这些运行条件下可能损害对发动机系统的适当控制。
在Stewart等人的美国专利第7，415，389号(’389专利)中公开了一种校准发动机控制系统的方法。’389专利的测试系统可以用于确定单个变量如何影响内燃发动机。该系统可以用于确定期望值(诸如期望增压压力)与测量值(诸如测量增压压力)之间的误差信号。可以根据发动机条件和环境条件开发校准参数。虽然该方法和测试系统在一些情况下可能是有用的，但是对于各种条件下(包括难以模拟的条件)预测发动机性能可能没有用。
所公开的方法和系统可以解决上述问题中的一个或多个和/或本领域中的其他问题。然而，本发明的范围由所附权利要求限定，而不是由解决任何具体问题的能力限定。
发明内容
在一方面，一种用于对内燃发动机控制单元进行编程的方法可以包括以第一速度和第一扭矩运行测试内燃发动机，同时通过限制空气流向测试内燃发动机以模拟测试内燃发动机的高度变化或升高空气流的温度以模拟测试内燃发动机的环境温度变化来模拟测试内燃发动机的条件。该方法还可以包括在以第一速度和第一扭矩运行测试内燃发动机的同时并且在模拟测试内燃发动机的条件的同时测量发动机性能信息，并且通过将所测量的发动机性能信息存储在与内燃发动机控制单元相关联的存储器中来对内燃发动机控制单元进行编程。
在另一方面，一种校准内燃发动机控制单元的方法可以包括以多个发动机速度和发动机输出运行测试内燃发动机，同时模拟测试内燃发动机的条件并且测量发动机性能信息，同时在模拟条件下在以多个发动机速度和发动机输出下运行测试内燃发动机，其中模拟条件是高空条件或高温条件中的至少一个。该方法还可以包括通过将所测量的发动机性能信息存储在与内燃发动机控制单元相关联的存储器中来校准内燃发动机控制单元。
在又一方面，一种用于对内燃发动机控制单元进行编程的系统可以包括测试内燃发动机；至少一个传感器，其经配置产生指示测试内燃发动机的条件的传感器信号；进气控制装置，包括进气节流阀或加热装置中的至少一个。该系统还可以包括控制器，其经配置产生控制信号以控制进气控制装置，并且当进气控制装置限制空气流以模拟测试内燃发动机的高度变化或升高空气温度以模拟测试内燃发动机的环境温度变化时，至少部分地基于由至少一个传感器产生的传感器信号来确定与测试内燃发动机的多个速度和发动机扭矩相关联的发动机性能信息。该控制器还可以经配置基于发动机性能信息对内燃发动机控制单元进行编程。
附图说明
并入本说明书并且构成本说明书的一部分的附图示出了各种示例性实施例，并且与说明书一起用于解释所公开的实施例的原理。
图1是示出根据本发明的一方面的发动机编程系统的示意图。
图2是示出与图1的发动机编程系统一起使用的一系列示例性测试条件的图表。
图3是用于对内燃发动机的控制单元进行编程的示例性方法的流程图。
具体实施方式
前面的一般描述和下面的详细描述都仅仅是示例性和说明性的，并不限制所要求保护的特征。如本文所使用的，术语“包括(comprises)”、“包括(comprising)”、“具有(having)”、“包括(including)”或其其他变体旨在涵盖非排他性的内含物，使得包括一系列要素的过程、方法、物品或设备不仅包括这些要素，而且可以包括未明确列出的或这种过程、方法、物品或设备所固有的其他要素。此外，在本发明中，相对术语(诸如，“大约”、“基本上”、“总体上”和“近似地”等)用于指示所陈述的值中±10％的可能变化。如本文使用的，“编程”和“产生”包括创建、重写、更新和/或修改程序或信息，包括添加或补充与发动机模型和/或控制单元相关联的信息。如本文所使用的，当诸如进气节流阀的装置放置在与该装置对于特定发动机输出、发动机速度或两者的运行相比减少提供给内燃发动机的空气量的位置时，空气流受“限制”。如本文使用的，与该装置对于特定发动机输出、发动机速度或两者的运行相比，当装置(诸如进气冷却器)升高进气的温度或以较小程度冷却进气时，空气流的温度“升高”。
图1是示出用于对发动机控制单元90进行编程的示例性控制单元校准或编程系统10的示意图。编程系统10可以包括测试系统60、模型模块88和可运行地连接到测试系统60的内燃发动机14。测试系统60可以经配置监测、控制和调节测试条件，并且可以包括传感器系统70和测试控制单元80。内燃发动机14可以形成用于编程系统的示例性测试发动机，并且可以是任何合适的发动机，诸如柴油发动机或汽油发动机。发动机14可以经配置单独地或与柴油一起(例如，经由柴油的引燃喷射)燃烧气态燃料，诸如天然气。内燃发动机14可以包括在形成于发动机14的主体内的相应燃烧室22内往复运动的多个活塞20。发动机14可以包括多个燃料喷射器16以将燃料诸如柴油燃料喷射到每个燃烧室22中。燃料和空气的燃烧可以产生动力以驱动曲轴24，曲轴24可以连接到下游动力系部件(未示出)，用于输出动力以产生电力、提供运动、驱动一个或多个液压系统，或执行其他作业。燃料可以通过发动机燃料供应18(例如，燃料轨)供应到每个燃料喷射器16。可以经由诸如进气歧管的发动机进气通道38和用于每个燃烧室22的至少一个进气阀(未示出)向每个燃烧室22提供进气。在示例性配置中，一个或多个空气压缩机32可以设在进气通道38的上游。压缩机32可以是经配置接收来自进气28的空气的涡轮增压器的压缩机。空气，无论是环境空气还是从压缩机32供应的空气，都可以进入连接到冷却器36的入口的空气引入通道30。冷却剂路径64可以在冷却器36内延伸以引导发动机冷却剂或另一流体在冷却器36内的流动，以便于冷却剂和通过冷却器36的空气之间的热传递。冷却剂供应装置66可以包括一个或多个泵、热交换器和/或加热器以控制路径64内的冷却剂的流动和温度。连接通道34可以从冷却器36的出口延伸到进气节流阀(ITV)62。ITV 62可以是经配置选择性地限制通过其的空气流的任何合适的阀，诸如节流阀主体的阀。由空气和燃料的燃烧产生的燃烧气体(排气)可以经由用于每个燃烧室22的一个或多个排气阀(未示出)离开每个燃烧室22。排气通道42，诸如排气歧管，可以接收该排气。排气通道42可以将排气流引导至一个或多个后处理装置(未示出)以减少从发动机14排出的NOx、碳烟、碳氢化合物等的量。
除了传感器系统70和测试控制单元80之外，测试系统60可以包括一个或多个环境模拟控制装置，诸如ITV 62和/或冷却剂供应装置66，以控制一个或多个环境条件。在一方面，该一个或多个环境模拟控制装置可以包括进气控制装置，其经配置再现与升高的高度相关联的条件，诸如受限制的可用空气流。例如，ITV 62可以形成示例性进气控制装置，并且可以放置在一个或多个部分关闭的位置以减少通过其中的空气流。虽然ITV62可以是内燃发动机14的现有部件，但是ITV 62可以替代地是作为测试系统60的一部分而包括在内并且可移除地连接到测试发动机14的测试部件。因此，ITV 62可以设在不同于图1所示的示例性位置的位置，诸如压缩机32的上游，或者压缩机32和冷却器36之间。附加地或替代地，一个或多个环境模拟控制装置可以包括冷却剂供应装置66，其可以经配置再现环境空气具有升高的温度的条件。在示例性配置中，冷却剂供应装置66可以形成加热装置，其包括冷却剂加热器以升高提供给冷却器36的冷却剂的温度。因此，与关联于特定发动机输出(扭矩)的正常运行相比，通过冷却器36的空气可以通过热交换被加热，或者被冷却到较低的程度。
传感器系统70可以包括与内燃发动机14的进气部件、排气部件、燃料供应部件等相关联的多个传感器。在一方面，可以提供一个或多个进气传感器72以监测进气系统的条件和性能。进气传感器72可以设在ITV 62下游和发动机14的进气阀上游的进气通道38中。一个或多个进气传感器72也可以包括在连接通道34(冷却器36的下游和ITV 62的上游)、空气引入通道30(冷却器36和ITV 62的上游)和/或进气28内。进气传感器72可以包括气流传感器(例如，质量气流速率传感器)、压力传感器(例如，进气歧管绝对压力(IMAP)传感器)，或者温度传感器(例如，进气歧管温度(IMAT)传感器)中的一个或多个。如果需要，进气传感器72中的一个或多个可以设在进气系统内的不同位置。可以提供一个或多个燃料传感器73以提供指示燃料速率、燃料压力等的信号。燃料传感器73可以包括例如包括在燃料路径和/或燃料泵内的一个或多个传感器，以确定喷射器16喷射燃料的速率和喷射开始时的燃料压力。燃料传感器73可以是测试系统60的一部分，并且可以包括经配置测量经由喷射器16喷射的燃料量的一个或多个燃料速率传感器。燃料传感器73可以经配置测量从燃料源(由图1中的箭头表示)，诸如燃料泵供应的燃料量，该燃料源将燃料供应到发动机燃料供应18。在一方面，可以从与测试系统60相关联的装置向发动机燃料供应18提供燃料。可以在排气和/或后处理系统中提供一个或多个排气传感器74。排气传感器74可以包括排气温度传感器、排气再循环(EGR)速率传感器(用于包括EGR的发动机14)、用于测量后处理装置的温度的传感器和/或用于检测NOx、碳烟、颗粒物质和/或碳氢化合物的产生、累积和/或排放的传感器中的一个或多个。排气传感器74还可以包括气流传感器、用于检测氧气的存在的传感器，或与排气系统相关联的任何其他合适的传感器中的一个或多个。当存在诸如涡轮增压器的压缩机的压缩机32以向发动机14提供压缩空气时，传感器系统70可以包括一个或多个涡轮增压器传感器75，其检测涡轮增压器的速度和/或涡轮增压器的压缩机32的出口处的温度。传感器系统70还可以包括一个或多个发动机测试传感器76，诸如经配置测量曲轴24的旋转和/或位置的发动机速度传感器。发动机测试传感器76还可以包括经配置测量发动机14的输出(诸如扭矩)的发动机输出传感器(例如，扭矩传感器)。负载装置，诸如制动器，可以固定到曲轴24并且由测试控制单元80控制以可控方式施加负载。
测试控制单元80可以经配置接收从传感器系统70的每个传感器产生或输出的各种感测的输入或传感器信号，并且产生指令或控制信号以控制燃料喷射器16、ITV 62和冷却剂供应装置66的运行。在测试发动机14的测试期间，测试控制单元80还可以产生指令信号以控制例如EGR阀的位置、可变几何形状涡轮增压器的叶片的位置、涡轮增压器废气门位置的控制、负载装置(制动器)的位置等，以收集模拟的高度变化和/或温度变化下的数据(包括发动机性能信息)。例如，当发动机14在模拟条件诸如高空(例如，低大气压力或低环境压力)和/或高温条件下运行时，测试控制单元80可以收集发动机性能信息。测试控制单元80可以经配置存储和/或更新在测试发动机14的测试期间测量的发动机性能信息。测试控制单元80可以体现为接收输入并且发出控制信号的单个微处理器或多个微处理器。这些指令可以允许测试控制单元80根据喷射开始的期望定时(SOI)、喷射开始时的燃料压力(SOIP)、喷射的燃料量和喷射策略(例如，喷射次数、喷射之间的定时等)使喷射器16喷射燃料。测试控制单元80可以包括存储器、辅助存储装置、处理器(诸如中央处理单元)或用于完成根据本发明的任务的任何其他工具。与控制单元80相关联的存储器或辅助存储装置可以存储数据和软件以允许控制单元80执行其功能，包括下面关于方法200(图3)描述的功能。具体地，存储器或辅助存储装置中的这种数据和软件可以允许测试控制单元80在模型模块88中存储、产生和/或更新数据，诸如发动机性能信息。当这个数据被存储在模型模块88的存储器中时，模型模块88可以经配置通过创建、更新或补充存储在与发动机控制单元90相关联的存储器中的发动机性能信息来对发动机控制单元90进行编程。因此，由测试控制单元80产生和/或更新的数据可以用于发动机控制单元90的校准或编程。
模型模块88可以是经配置对一个或多个发动机控制单元90进行编程的任何合适的硬件、软件或其组合。模型模块88可以由单独的计算装置形成，或者可以实现为测试控制单元80内的软件。模型模块88可以包括存储器、辅助存储装置和处理器，诸如中央处理单元。与模型模块88相关联的存储器可以允许模型模块88用在方法200期间测量的任何数据(例如，发动机性能信息)来进行编程。发动机控制单元90可以包括存储器、辅助存储装置、处理器(诸如中央处理单元)。与发动机控制单元90相关联的存储器可以允许发动机控制单元90存储发动机模型82和发动机性能信息。许多市售微处理器可以经配置执行测试控制单元80、模型模块88和发动机控制单元90的功能。各种其他已知电路可以与测试控制单元80和发动机控制单元90相关联，包括信号调节电路、通信电路和其他适当的电路。
发动机模型82可以对应于存储信息的任何合适的模型，当提供给与发动机控制单元90相关联的存储器时，允许发动机控制单元90向发动机的部件发出指令以控制发动机。例如，发动机模型82可以包括平均值模型或其他合适的模型。平均值模型可以是例如发动机14的简化模型，其允许发动机控制单元90实时或接近实时地预测发动机14的性能。发动机模型82可以包括一个或多个经验关系、控制地图或允许发动机控制单元90基于检测到的或计算出的运行条件来控制发动机的任何其他合适的信息。发动机控制单元90可以用由发动机编程系统10获得的发动机性能信息来进行编程(例如，更新和/或补充)。
工业实用性
控制单元编程系统10可以用于编程或校准控制单元，诸如发动机控制单元90，以与包括内燃发动机的任何合适的机器或车辆一起使用。例如，发动机控制单元90可以将发动机模型82存储在与发动机控制单元90相关联的存储器中，其预测生产发动机将如何在各种条件下运行。例如，性能信息可以存储在发动机控制单元90的存储器中，以基于一个或多个模拟的条件，诸如模拟的高空条件或模拟的升高的进气温度来预测发动机14的运行。可以将该编程提供给多个控制单元90，用于与具有与编程系统10使用的测试发动机14相同或相似特性的附加的发动机一起使用。
图2是示出了示例性发动机运行包络100的图表，其表示对应于发动机14的功能的各种发动机速度和输出(例如，扭矩)。运行包络100内的一系列测试点102可以表示用于在一个或多个模拟条件下获得与发动机模型82一起使用的性能信息的过程。该过程可以采用一种实验设计，在该实验设计中，在传感器系统70和控制单元80测量和记录发动机性能信息的同时，发动机14在多个不同状态下运行。例如，可以在多个测试点102中的每一个处记录发动机性能信息。每个测试点102可以对应于特定输出(例如，发动机扭矩)和特定发动机速度，并且可以包括起始点104或转变点106。在一方面，测试控制单元80可以将指令输出至发动机14，例如，至喷射器16，以使发动机14产生预定扭矩并以与测试点102相关联的预定速度运行。具体地，预定扭矩和预定速度可以对应于曲轴24的旋转速度和在曲轴24处产生的预定扭矩。实验设计可以包括一个或多个测试周期，其中发动机14以特定顺序在多个测试点102(包括起始点104和转变点106)中的每一个处运行。每个测试周期可以在不同的起始点104开始，并且可以前进通过一个或多个后续的测试点102。
第一测试点102(例如，图2中的测试点“1”)可以对应于在编程过程期间发动机14运行时的最大扭矩。在第一测试周期开始时，测试控制单元80可以输出指令以使发动机14以对应于第一测试点102的预定扭矩和预定速度运行。在一方面中，可以在测试周期的至少一部分期间模拟模拟模拟条件，诸如高空和/或高温条件。为了模拟示例性的高空条件，可以致动一个或多个环境模拟控制装置，诸如ITV 62。这些环境模拟控制装置可以在第一测试点102(第一起始点104)模拟最苛刻的条件(例如，最大限制)。最苛刻的条件可以是最大限制，例如，测试发动机14可以经历同时在与第一起始点104相关联的扭矩和速度下提供可接受的性能(例如，无烟)。该限制位置可以将到燃烧室22的空气流限制为导致预定空燃比(诸如，空燃比小于24)的量。在另一方面，预定空燃比可以在15和20之间，并且更具体地，近似地等于16。在一些方面，该限制位置可以是ITV 62的大约50-80％闭合的位置。
在第一模拟条件(例如，通过将ITV 62置于预定限制条件下模拟的高空环境条件)下执行的示例性第一测试周期中，发动机14可以在与第一起动点104相关联的速度和扭矩下运行至少足以达到近似稳态(非瞬态)的时间段。在该稳态运行期间，发动机性能信息或发动机参数的各种项可以由测试控制单元80基于来自传感器系统70的传感器的信号来记录。发动机性能信息还可以被记录在瞬态中，诸如到与第一起始点104相关联的速度和输出的转变。除了感测的信息之外，可以将由测试控制单元80输出的一个或多个控制信号记录为发动机性能信息的一部分。在一方面，测量的发动机性能信息可以包括：由排气传感器74测量的空燃比(例如，来自与排气和/或排气温度中存在的氧气的检测量相对应的信号)。IMAP、质量气流速率和/或增压压力可以由进气传感器72测量。测量的发动机性能信息还可以包括由排气传感器74测量的NOx、碳烟、颗粒物质、碳氢化合物、EGR速率和/或排气温度的产生、累积和/或排放，由涡轮增压器传感器75测量的增压压力和压缩机出口温度，和/或可以由发动机测试传感器76测量的发动机扭矩和发动机速度。SOI可以基于从控制单元80向喷射器16发出的指令信号来确定，而SOIP可以由燃料传感器73在对应于一个或多个启动喷射的指令信号的定时测量的燃料压力来确定。可以基于来自控制单元80的指令信号来测量VGT的叶片位置或废气门(例如，用于驱动压缩机32的涡轮机的废气门)的位置。发动机14可以在第一起始点104的速度和输出下运行足以允许这些项的发动机性能信息中的一项或多项达到近似稳态条件的时间段。如果需要，控制单元80可以基于来自传感器系统70的信息来测量并记录多个发动机周期的这些信息项中的一项或多项的平均值。
一旦已经针对第一起始点104记录了上述发动机性能信息的项目，测试控制单元80可以使得发动机14针对第二测试点102(例如，转变点106)以第二速度和第二扭矩运行。第二速度或第二扭矩中的至少一个可以不同于第一速度和第一输出。测试控制单元80可以在发动机14实现稳态运行时测量并记录发动机性能信息，并且还可以在第一起始点104和第二测试点102之间的瞬态期间测量并记录发动机性能信息。可以在从第一测试点到第二测试点102的转变期间保持模拟条件，并且还可以在第二测试点102的稳态运行期间保持模拟条件。例如，限制量可以与当根据第一起始点104运行发动机14时执行的限制量保持在恒定水平。这可以例如通过对于至少一些或全部测试点102保持ITV 62的位置恒定来实现。当已经记录了用于转变点106的发动机性能信息时，控制单元80可以使发动机14前进到第三测试点102(例如，第二起始点104)，同时保持模拟条件(例如，相同的进气量限制)。
在使测试发动机14前进通过剩余的测试点102的同时，可以继续记录发动机性能信息。在一方面，在该前进期间，每个测试点102可以与发动机输出扭矩相关联，该发动机输出扭矩等于或小于前一测试点102的测试发动机14的扭矩输出。因此，可以在第一起始点104处应用第一模拟条件(第一进气量限制)，并且在每个后续的测试点102处保持该条件。
可以执行第二测试周期以评估第二模拟条件。该第二测试周期可以在第二起始点104(诸如图2中标记为“2”的起始点104)处开始。在一方面，第二模拟条件可以模拟测试发动机14在与第二起始点104相关联的扭矩和速度下可能经历的最大限制，同时提供可接受的性能(例如，无烟)。
虽然在第一和第二测试周期中与第二起始点104相关联的扭矩可以是相同的，但是速度可以是不同的(例如，更高)。更高的限制量在第二周期中是可能的，例如，因为与第二起始点相关联的更高的发动机速度可能倾向于将空气吸入燃烧室22中。在第二周期中更高的限制量也是可能的，因为第二起始点104可以与更低的扭矩相关联。可以利用剩余的起始点104执行第三或后续的测试周期，其可以形成用于这些周期的初始测试点102。起始点104可以与总体上较低的扭矩相关联。因此，测试周期总体上可以与ITV 62的更限制性的位置相关联。例如，通过逐渐关闭ITV 62，可以评估具有相同数量的不同模拟条件的7个或更多个测试周期，在逐渐更高的限制水平评估具有较低输出的起始点104。当模拟条件是高温条件时，可能期望从单个起始点104执行每个测试周期。因此，对于相应的多个测试周期，可以模拟不同的高温条件(例如，通过冷却剂供应装置66)。
图3示出了用于对内燃发动机控制单元90进行编程的示例性方法200的流程图。在步骤202中，测试发动机14可以基于来自测试控制单元80的控制信号以多个速度运行并输出，同时模拟测试发动机14的条件(例如，限制进气流、增加进气温度，或这两者)。例如，测试发动机14可以在多个不同的测试点102处运行，包括一个或多个起始点104和一个或多个转变点106。在可以与步骤202至少部分地同时执行的步骤204中，可以在发动机14以对应于相应测试点102的速度和扭矩运行的同时测量发动机性能信息。性能信息的测量可以包括在与控制单元80相关联的存储器内存储性能信息。步骤202和204可以在模拟条件在整个测试周期中保持近似恒定的同时执行。
步骤206可以包括确定是否评估一个或多个附加的模拟条件，诸如其他水平的进气限制和/或其他增加的进气温度。这可以例如在启动第二或后续的测试周期之前执行。当步骤206的确定是肯定的时，可以在步骤208中改变ITV 36的位置，并且可以通过以改变的限制量重复步骤202和204来执行第二或后续的测试周期。当步骤206中的确定是否定的时，方法200可以前进到步骤210，步骤210可以包括校准或编程发动机控制单元90。在一方面，该编程可以包括在与模型模块88相关联的存储器中存储(创建、更新和/或补充)发动机性能信息。例如，步骤206可以包括补充或更新现有的发动机性能信息(例如，通过将在步骤204中测量的性能信息添加到在没有模拟高度变化或温度变化的情况下获取的性能信息中)。然后可以将该发动机性能信息提供给发动机控制单元90以与发动机模型82一起使用。由模型模块88提供的性能信息可以被提供用于在发动机控制单元90中预编程的发动机模型82，或者可以与发动机模型82一起被包括以对发动机控制单元90进行编程。步骤210还可以包括补充、修改或替换存储在发动机控制单元90的存储器中的现有发动机模型82。
如果需要，可以从一个或多个测试周期(即，测试周期可以仅包括一系列起始点104)去除转变点106。附加地，虽然本文描述了第一和第二测试周期，但是为了清楚起见，使用了术语“第一”和“第二”，因为测试周期可以以任何期望的顺序执行。附加地，测试周期可以间歇地完成。例如，可以在第一时间执行第一测试周期的前三个(或任何数量)测试点102，随后是第二测试周期的三个(或任何数量)测试点102。在这种情况下，可以根据需要调整ITV 62的位置。
虽然在图2中示出了包括多个转变点106的示例性顺序的测试点102，但是如果需要，可以从一个或多个测试周期中去除转变点106。附加地，虽然本文描述了第一和第二测试周期，但是为了清楚起见，使用了术语“第一”和“第二”，因为测试周期可以以任何期望的顺序执行。附加地，测试周期可以间歇地完成。例如，可以在第一时间执行第一测试周期的任意数量的测试点102，随后是第二测试周期的任意数量的测试点102。在这种情况下，可以根据需要调节ITV 62的位置和/或由冷却剂供应66施加的温度。
如本文所述，根据实验设计执行一个或多个测试周期可以提供用于发动机模型的改进的训练数据。该改进的数据可以更好地表示加速事件，或者更好地表示发动机14在高空和升高的温度下的运行。在一个示例中，该数据可以用于以通过提供针对各种条件的信息来提高精确度的方式来训练可以包括平均值模型的发动机模型82。因此，可以改善发动机控制单元的性能，特别是在加速事件期间，特别是当这样的事件处于高空或升高的温度条件时，由于发动机模型82可以包括关于在这些条件下的最佳校准参数的更详细的信息，包括SOI、SOIP、EGR流动速率、ITV位置、VGT叶片位置、废气门控制和/或其他参数。在一方面，通过沿离散路径提供具有固定ITV位置和/或固定IMAT的多个测试点，可以在一天内完成对发动机模型82进行编程的过程。此外，该系统可以为难以用传统测试方法和系统评估的条件提供发动机性能信息，诸如低空燃比和高进气歧管空气温度。
对于本领域技术人员显而易见的是，在不脱离本发明的范围的情况下，可以对所公开的方法和系统进行各种修改和变化。通过考虑本文公开的方法和系统的说明书和实践，本领域的技术人员将清楚该方法和系统的其他实施例。本说明书和示例旨在被认为仅是示例性的，本发明的真实范围由所附权利要求及其等同物指示。
Claims (10)
1.一种用于对内燃发动机控制单元进行编程的方法，所述方法包括：
以第一速度和第一扭矩运行测试内燃发动机，同时通过限制空气流向所述测试内燃发动机以模拟所述测试内燃发动机的高度变化或升高所述空气流的温度以模拟所述测试内燃发动机的环境温度变化来模拟所述测试内燃发动机的条件；
以所述第一速度和第一扭矩运行所述测试内燃发动机的同时并且在模拟所述测试内燃发动机的所述条件的同时测量发动机性能信息，以及
通过将所述所测量的发动机性能信息存储在与所述内燃发动机控制单元相关联的存储器中来对所述内燃发动机控制单元进行编程，其中对所述内燃发动机控制单元进行编程包括用所述所测量的发动机性能信息更新和/或补充存储在所述存储器中的现有性能信息。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，通过限制流向所述测试内燃发动机的所述空气流来模拟所述条件，并且其中所述方法包括以第二速度和第二扭矩运行所述测试内燃发动机，同时以与以所述第一速度和第一扭矩运行时对所述空气流的限制量相同的量限制所述空气流。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述发动机性能信息是在所述测试内燃发动机从所述第一速度和第一扭矩转变到第二速度和第二扭矩期间测量的。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述发动机性能信息包括排气温度、进气压力、燃料速率、NOx排放物、碳烟积聚、一氧化碳排放物或碳氢化合物排放物中的至少一个。
5.根据权利要求3所述的方法，其中，所述发动机性能信息包括排气温度、进气压力、燃料速率、NOx排放物、碳烟积聚、一氧化碳排放物或碳氢化合物排放物中的至少一个。
6.一种用于对内燃发动机控制单元进行编程的系统，所述系统包括：
测试内燃发动机；
至少一个传感器，经配置产生指示所述测试内燃发动机的条件的传感器信号；
进气控制装置，包括进气节流阀或加热装置中的至少一个；以及
控制器，经配置：
产生控制信号以控制所述进气控制装置；
当所述进气控制装置限制空气流以模拟所述测试内燃发动机的高度变化或升高所述空气的温度以模拟所述测试内燃发动机的环境温度变化时，至少部分地基于由所述至少一个传感器产生的所述传感器信号来确定与所述测试内燃发动机的多个速度和发动机扭矩相关联的发动机性能信息；以及
基于所述发动机性能信息对所述内燃发动机控制单元进行编程，其中对所述内燃发动机控制单元进行编程包括用所述发动机性能信息更新和/或补充存储在与所述内燃发动机控制单元相关联的存储器中的现有性能信息。
7.根据权利要求6所述的系统，其中，所述进气控制装置包括所述进气节流阀，并且所述控制器经配置使得所述进气节流阀在测量所述发动机性能信息的同时限制所述空气的流动。
8.根据权利要求7所述的系统，其中，所述控制器经配置测量在多个不同发动机速度和多个不同发动机扭矩下的发动机性能信息，同时将所述空气的所述流动限制恒定量。
9.根据权利要求8所述的系统，其中，所述限制的空气流对应于小于20的空燃比。
10.根据权利要求6所述的系统，其中，所述进气控制装置包括所述加热装置，所述加热装置经配置在确定所述发动机性能信息的同时升高所述空气的温度。
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