DE102004013205A1

DE102004013205A1 - Automatic application system e.g. for vehicle drive control systems, uses sensors and actuators for variation of working point

Info

Publication number: DE102004013205A1
Application number: DE102004013205A
Authority: DE
Inventors: Sven Meyer
Original assignee: IAV GmbH Ingenieurgesellschaft Auto und Verkehr
Current assignee: IAV GmbH Ingenieurgesellschaft Auto und Verkehr
Priority date: 2004-03-17
Filing date: 2004-03-17
Publication date: 2005-10-06
Anticipated expiration: 2024-03-18
Also published as: DE102004013205B4

Abstract

A system for application of vehicle control systems, which has an application software as well as sensor and actuator systems for variation of the working point and variables parameters. Within this, system application processes are defined and graphically prepared and control and execution of the application process sequence are realized. An independent claim is included for a method for application of vehicle control systems.

Description

Die Erfindung betrifft ein System und ein Verfahren zur automatisierten Applikation von Fahrzeugsteuerungssystemen mit den im Oberbegriff des Patenanspruches 1 genannten Merkmalen.The The invention relates to a system and a method for automated Application of vehicle control systems with those in the preamble of the patent claim 1 mentioned features.

Steuerungssysteme gegenwärtiger Fahrzeugantriebssysteme verfügen über immer komplexere Funktionen und Regelalgorithmen. Dadurch wird ein hohes Maß an Sicherheit, Komfort, Umweltverträglichkeit und Wirtschaftlichkeit ermöglicht. Umgesetzt sind heute unter anderem die kennfeldgesteuerte Kraftstoffeinspritzung und Zündung sowie adaptive Funktionen zur Gemisch- und Klopfregelung, Antiblockier- und schlupfsysteme sowie anpassungsfähige Fahrprogramme bei Automatikgetrieben.control systems current Vehicle drive systems always have more complex functions and control algorithms. This will be a high Measure Safety, comfort, environmental compatibility and economic feasibility. Implemented today are, among other things, the map-controlled fuel injection and ignition as well as adaptive functions for mixture and knock control, antilock and slip systems as well as adaptive driving programs for automatic transmissions.

Die zur Anpassung dieser Steuerungssysteme an die jeweiligen Motor- und Fahrzeugtypen durchgeführten Arbeiten werden als Applikation bezeichnet. Ziel der Applikation ist die Optimierung der Regelfunktionen bzw. der Steuer- und Regelparameter in Form von Kennfeldern, Kennlinien und Kennwerten, die das physikalische Verhalten des Antriebs bzw. des gesamten Fahrzeugs widerspiegeln.The to adapt these control systems to the respective engine and vehicle types carried out Work is called an application. Target of the application is the optimization of the control functions or the control parameters in the form of maps, characteristics and characteristics that are the physical Behavior of the drive or the entire vehicle reflect.

Zur Optimierung dieser Parameter werden während der Applikation eine Reihe elektrischer und physikalischer Messgrößen am Prüfstand und in Fahrversuchen erfasst und von dem Bearbeiter bewertet. Applikationssysteme unterstützen den Entwickler bei diesen Arbeiten. Sie verbinden die Steuerungssysteme mit einer Applikationssoftware und ermöglichen das Arbeiten mit dem Bearbeiter bekannten physikalischen Größen und Einheiten. Es sind folglich keine Detailkenntnisse über das Steuergerät notwendig. Applikationssysteme können mit Prüfstandssteuerungen und weiterer Messtechnik gekoppelt und synchronisiert werden.to Optimization of these parameters will be a during the application Series of electrical and physical parameters on the test bench and in driving tests recorded and evaluated by the editor. Application systems support the Developer in this work. They connect the control systems with an application software and allow working with the Processor known physical quantities and units. It is therefore no detailed knowledge about the control unit necessary. Application systems can with test bench controls and other metrology coupled and synchronized.

Vorbekannt aus der DE 100 20 448 A1 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Optimierung des Betriebs eines Verbrennungsmotors. Durch die darin beschriebene Vorgehensweise sollen die Abstimmungsarbeiten der Funktionen einer Motorsteue rung vereinfacht werden. Das wird dadurch erreicht, dass an einem Motorprüfstand mit geeigneter Sensorik in den einzelnen Betriebspunkten des Verbrennungsmotors eine begrenzte Anzahl von Variationen der vorhandenen Stellgrößen durchgeführt und die zu optimierenden Größen messtechnisch erfasst werden. Die auf diese Weise entstehende Datenbasis kann mit Hilfe eines rechnergestützten physikalischen Motormodells Offline weiterverarbeitet werden. Das heißt, die am Prüfstand gewonnen Daten ermöglichen die Ermittlung des Zusammenhangs zwischen den Stell- und Zielgrößen durch eine Offline-Stellgrößenvariation mittels des physikalischen Motormodells. Die Funktionen der Motorsteuerung werden anschließend in Abhängigkeit der berechneten optimalen Stellgrößen bedatet.Previously known from the DE 100 20 448 A1 is a method and apparatus for optimizing the operation of an internal combustion engine. By the procedure described therein, the coordination work of the functions of a Motorsteue tion are to be simplified. This is achieved by carrying out a limited number of variations of the existing manipulated variables on an engine test bench with suitable sensors in the individual operating points of the internal combustion engine and measuring the quantities to be optimized by measuring them. The resulting database can be further processed offline using a computer-aided physical engine model. That is, the data obtained on the test bench allow the determination of the relationship between the manipulated variables and target variables by means of an offline manipulated variable variation by means of the physical motor model. The functions of the motor control are then used as a function of the calculated optimum manipulated variables.

Charakteristisch für das im Stand der Technik beschriebene Verfahren ist, dass dieses insbesondere für Optimierungen der Stellgrößenparameter bei stationärem Betrieb der Verbrennungskraftmaschine vorgesehen ist. So sind weitere, sich an die stationäre Abstimmung der Verbrennungskraftmaschine anschließende Applikationsaufgaben wie beispielsweise die Optimierung der Parameter der Übergangskompensation eines Verbrennungsmotors mit Kanaleinspritzung oder die Optimierung der Parameter eines PID-Reglers zur Nockenwellenpositionierung nicht ohne größeren Aufwand mit diesem Verfahren bzw. der Vorrichtung umsetzbar. Abgesehen davon, dass für diese weiterführenden Aufgaben der Regleroptimierung eine von dem verwendeten Motormodell abweichende Methode zur Optimierung der Reglerparameter angewendet werden muss, ist es außerdem notwendig, den Prüfablauf, also die Parametrierung der übergeordneten Prüfstandssteuerung, insofern zu ändern, dass anstelle der einzelnen Stellgrößenvariationen in verschiedenen Betriebspunkten beispielsweise dynamische Stellgrößenänderungen durchgeführt werden können.Characteristic for the The method described in the prior art is that this particular for optimizations the manipulated variable parameter at stationary Operation of the internal combustion engine is provided. So are more, to the stationary Tuning the internal combustion engine subsequent application tasks such as optimizing the transition compensation parameters an internal combustion engine with port injection or optimization the parameter of a PID controller for camshaft positioning is not without much effort implementable with this method or the device. Apart from this, that for this continuing Tasks of the controller optimization one of the engine model used different method used to optimize the controller parameters it has to be, it is as well necessary, the test procedure, So the parameterization of the parent Test control, to change insofar that instead of the individual manipulated variable variations in different Operating points, for example, dynamic manipulated variable changes carried out can be.

Die einzelnen Etappen der Optimierungsarbeiten eines Verbrennungsmotors sind folglich zum einen von Routineaufgaben, wie Anfahren von Betriebspunkten, Messen, Dokumentieren und Offline-Optimierung gekennzeichnet. Zum anderen können sich die Optimierungsmethoden bzw. die charakteristischen Prüfabläufe erheblich voneinander unterscheiden.The individual stages of the optimization work of an internal combustion engine are therefore on the one hand of routine tasks, such as approaching operating points, Measurement, documentation and offline optimization marked. To the others can the optimization methods or the characteristic test procedures considerably differ from each other.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein flexibles System und Verfahren zur automatisierten Applikation von Fahrzeugsteuerungssystemen bereitzustellen, das die Planung, Abarbeitung und Dokumentation von komplexen Applikationsmethoden ermöglicht.task It is the object of the present invention to provide a flexible system and method to provide automated application of vehicle control systems, the planning, execution and documentation of complex application methods allows.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale der Patentansprüche 1 bis 9 gelöst.According to the invention Task by the characterizing features of claims 1 to 9 solved.

Vorteileadvantages

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, dass innerhalb eines Systems Applikationsprozesse definiert und grafisch aufbereitet sowie die Steuerung und Durchführung des Applikationsprozessablaufes realisiert werden können, dass dieses System für die Simulationen von Applikationsprozessen nutzbar ist, dass dieses System für die Abstimmung sämtlicher Steuerungen von Fahrzeugantriebssystemen, vorzugsweise Motorsteuerungen und Getriebesteuerungen, anwendbar ist, dass Abstimmungsarbeiten von Steuerungssystemen auch an Fahrzeugen durchführbar sind, dass der Applikationsprozess automatisiert abgearbeitet und grafisch geführt werden kann, dass dieses System zur automatisierten Applikation auf einer herkömmlichen PC-Plattform mobil einsetzbar ist und dass aufbauend auf vorhandene Applikationsmethoden neue Applikationsmethoden erstellbar sind.The advantages achieved by the invention are in particular that defined within a system application processes and graphically processed and the control and implementation of the application process flow can be realized that this system can be used for the simulation of application processes that this system for the coordination of all controls Vehicle drive systems, preferably engine controls and transmission controls applicable is that coordination work of control systems can also be carried out on vehicles, that the application process can be automated and executed graphically, that this system for automated application on a conventional PC platform mobile can be used and based on existing application methods new application methods can be created.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen beschrieben, sie werden zusammen mit ihren Wirkungen erläutert.Further advantageous embodiments are described in the subclaims, they are explained along with their effects.

Beschreibung eines AnwendungsbeispielenDescription of a sample application

Beisüielhaft wird hier die Anwendung des erfindungsgemäßen Systems und Verfahrens beschrieben. In der dazugehörigen Figur zeigt:Beisüielhaft Here is the application of the system and method according to the invention described. In the corresponding Figure shows:

1: Strukturebenen des Systems zur automatisierten Applikation 1 : Structural levels of the system for automated application

Grundgedanke des Systems zur automatisierten Applikation ist die Kopplung einer Applikationssoftware, welche die erforderlichen Merkmale für die Arbeit mit dem zu optimierenden Steuerungssystem bereitstellt, mit einer Software zur grafischen Darstellung und Ablaufsteuerung von Prozessen. Diese Verbindung bedeutet, in zwei Ebenen arbeiten zu können. Das heißt, in der Planungsebene A kann zunächst der entsprechende Applikationsprozess grafisch modelliert werden. In der Durchführungsebene B läuft der vorher modellierte Prozess unter Anwendung der Applikationssoftware ab.basic idea of the system for automated application is the coupling of a Application software, which has the required features for work with the control system to be optimized, with a Software for graphic representation and process control. These Connection means being able to work in two levels. The is called, in the planning level A can first the corresponding application process can be graphically modeled. In the implementation level B is running the previously modeled process using the application software from.

Beispielsweise werden zur automatisierten Auslegung eines Regelalgorithmus, wie in 1 dargestellt, nach der Definition des Projektes sowie der Hard- und Software des Steuerungssystems in Schritt 1 anschließend in Schritt 2 die Applikationsmethode und die Software zur grafischen Darstellung und Ablaufsteuerung von Prozessen zusammengeführt. Wird eine Applikationsmethode erstmalig erarbeitet, erfolgt in Schritt 3a die Definition und die grafische Erstellung des Prozesses. Schritt 3b beschreibt die Möglichkeit, eine vorhandene Applikationsmethode zu modifizieren. Resultat der Schritte 3a und 3b ist ein definiertes Prozessablaufmodell in Schritt 4, welches die entsprechende Applikationsanweisung und die Ablaufsteuerung beinhaltet. Alle obengenannten Schritte erfolgen in der Planungsebene A. Durch die Kopplung Software zur grafischen Darstellung und Ablaufsteuerung des Prozessablaufmodells mit der Applikationssoftware im Schritt 5 wird zu der Durchführungsebene B übergeleitet. Der Applikationsprozess kann gestartet, automatisiert abgearbeitet und grafisch geführt werden.For example, for the automated design of a control algorithm, as in 1 according to the definition of the project as well as the hardware and software of the control system in step 1 then in step 2 the application method and the software for the graphical representation and process control of processes are brought together. If an application method is first developed, it is done in step 3a the definition and the graphic creation of the process. step 3b describes the possibility to modify an existing application method. Result of the steps 3a and 3b is a defined process flow model in step 4 which contains the corresponding application instruction and the sequence control. All of the above steps take place in the planning level A. By linking software for graphical representation and process control of the process flow model with the application software in step 5 is transferred to the execution level B. The application process can be started, processed automatically and graphically managed.

Zur Optimierung der Reglerparameter wird nun der entsprechende Betriebspunkt angefahren und es werden Stellgrößenvariationen durchgeführt. Die Applikationssoftware liefert Messwerte, die zur Berechnung der neuen Parameterwerte benötigt werden. Beispielsweise werden mittels einem iterativen Verfahren, welches im Applikationsablauf enthalten ist, die Reglerparameter verändert und deren Auswirkungen anhand von Messungen überprüft, bis die Optimalwerte gefunden sind bzw. Abbruchkriterien erreicht werden.to Optimization of the controller parameters will now be the appropriate operating point approached and there are manipulated variable variations carried out. The Application software provides readings that are used to calculate the new Parameter values are needed. For example, by means of an iterative method, which contained in the application process, the controller parameters changed and their effects are checked by measurements until the optimal values are found are or termination criteria can be achieved.

Claims

System for the application of vehicle control systems, which has an application software and suitable sensors and actuators for varying operating points and manipulated variable parameters, characterized in that defined within this one system application processes and graphically processed and the control and implementation of the application process flow can be realized.

System according to claim 1, characterized in that this system for the simulations of application processes can be used.

System according to claims 1 and 2, characterized that this system for the vote of all Controls of vehicle drive systems, preferably engine controls and Transmission controls, is applicable.

System according to claim 1 to 3, characterized that the coordination work of control systems also on vehicles feasible are.

System according to Claims 1 to 4, characterized that the application process is processed automatically and graphically guided becomes.

System according to claims 1 to 5, characterized in that that the system for automated application on a conventional PC platform is mobile.

System according to claims 1 to 6, characterized that based on existing application methods new application methods are producible.

Method for the application of vehicle control systems, characterized in that a graphically created in the planning level Application flow has been transferred to the execution level and started, whereby the application software delivers measured values, which subsequently be processed in accordance with the application process so that Further steps of the application process are feasible.

Method according to claim 8, characterized in that that an application flow graphically created in the planning level Test-started and executed within the planning level becomes.