DE102012206046B4 - Machine calibration system for calibrating a controlled variable for an actuator - Google Patents

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Abstract

Maschinenkalibrierungsgerät miteiner Sollverhaltensparameter-Bestimmungsschaltung (31), die einen Sollwert von jedem aus einer Vielzahl von Verhaltensparametern bestimmt, die unterschiedliche Verhaltenstypen einer Brennkraftmaschine (10) wiedergeben,einer Sollverbrennungsparameter-Bestimmungsschaltung (32), die Sollwerte einer Vielzahl von Verbrennungsparametern, die Verbrennungszustände von Kraftstoff in der Brennkraftmaschine (10) wiedergeben, auf der Grundlage der Sollwerte der Verhaltensparameter unter Verwendung erster Korrelationsdaten bestimmt, die Korrelationen zwischen den Verhaltensparametern und den Verbrennungsparametern wiedergeben, wobei die Verbrennungszustände durch Betätigungen von Betätigungsgliedern eingerichtet werden,einer Befehlsberechnungseinrichtung (33), die Befehlswerte als eine Funktion der Sollwerte der Verbrennungsparameter, wie sie durch die Sollverbrennungsparameter-Bestimmungsschaltung (32) bestimmt werden, unter Verwendung zweiter Korrelationsdaten berechnet, die Korrelationen zwischen den Verbrennungsparametern und gesteuerten Parametern wiedergeben, wobei die Befehlswerte bereitgestellt sind, um die Betätigungsglieder derart zu betätigen, dass Sollwerte der gesteuerten Parameter erzielt werden, wobei die gesteuerten Parameter durch die Betätigungen der Betätigungsglieder bereitgestellt werden und zu den Verbrennungszuständen des Brennstoffs beitragen,einer Steuerungseinrichtung, die die Befehlswerte den Betätigungsgliedern bereitstellt, um die Betätigungen der Betätigungsglieder zu steuern, um in einer Rückkopplungsbetriebsart die tatsächlichen Werte der Verhaltensparameter in Übereinstimmung mit deren Sollwerten zu bringen, wie diese durch die Sollverhaltensparameter-Bestimmungsschaltung (31) bestimmt worden sind, undeiner Maschinenkalibrierungseinrichtung, die die Sollwerte der gesteuerten Parameter in einer Vielzahl von Betriebsbereichen der Verbrennungsmaschine kalibriert, wobei die Maschinenkalibrierungseinrichtung die Sollwerte der Verhaltensparameter in einem ausgewählten Betriebsbereich der Betriebsbereiche als Kalibrierungssollwerte bestimmt, die Maschinenkalibrierungseinrichtung außerdem die Befehlswerte, wenn die tatsächlichen Werte der Verhaltensparameter durch eine Operation der Steuerungseinrichtung in Übereinstimmung mit den Kalibrierungssollwerten versetzt werden, in dem einen der Betriebsbereiche als kalibrierte Werte als entsprechend zu den Sollwerten der gesteuerten Parameter bestimmt, die der Brennkraftmaschine (10) genügen, und die kalibrierten Werte in einem Speicher speichert.An engine calibration device having a target behavior parameter determining circuit (31) which determines a target value of each of a plurality of behavior parameters which reflect different types of behavior of an internal combustion engine (10), a target combustion parameter determining circuit (32), the target values of a plurality of combustion parameters, the combustion states of fuel in the internal combustion engine (10), determined on the basis of the target values of the behavior parameters using first correlation data, the correlations between the behavior parameters and the combustion parameters, the combustion states being established by operations of actuators, a command calculation device (33), the command values as a function of the target values of the combustion parameters, as determined by the target combustion parameter determination circuit (32), using second correlation data chnet representing correlations between the combustion parameters and controlled parameters, the command values being provided to operate the actuators such that setpoint values of the controlled parameters are achieved, the controlled parameters being provided by the operations of the actuators and to the states of combustion of the fuel contribute, a control device which provides the command values to the actuators to control the operations of the actuators in order to bring the actual values of the behavior parameters into conformity with their target values as determined by the target behavior parameter determining circuit (31) in a feedback mode , anda machine calibration device which calibrates the setpoints of the controlled parameters in a plurality of operating ranges of the internal combustion engine, the machine calibration device the setpoints te the behavior parameters in a selected operating range of the operating ranges are determined as calibration target values, the machine calibration device also determines the command values when the actual values of the behavior parameters are offset by an operation of the control device in accordance with the calibration target values in one of the operating ranges as calibrated values as corresponding to the Setpoint values of the controlled parameters are determined which satisfy the internal combustion engine (10), and the calibrated values are stored in a memory.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND OF THE INVENTION

Technisches GebietTechnical area

Diese Offenbarung betrifft allgemein ein Maschinenkalibrierungssystem, das in Kraftfahrzeugen angewendet werden kann und ausgelegt ist, gesteuerte Variable für in einer Maschine eingebaute Betätigungsglieder zu optimieren oder kalibrieren.This disclosure relates generally to an engine calibration system that can be used in automobiles and that is configured to optimize or calibrate controlled variables for actuators installed in a machine.

Stand der TechnikState of the art

Es sind Maschinenkalibrierungssysteme zur Steuerung von Brennkraftmaschinen bekannt, die ausgelegt sind, Werte von Verhaltensparametern (beispielsweise die Menge von aus der Maschine emittiertem NOx oder CO und der Verbrauch von Kraftstoff in der Maschine), die das Verhalten (Leistungsvermögen) der Maschine wiedergeben, in Übereinstimmung mit optimalen Sollwerten davon in gegebenen Kalibrierungsbedingungen zu bringen, die sequentiell zu ändern sind, um optimale Werte von gesteuerten Parametern wie der Kraftstoffmenge, die in die Maschine einzuspritzen ist, und des Einspritzzeitverlaufs zu finden. Die japanische Patenterstveröffentlichung JP 2006 - 118 516 A lehrt eine Bestimmung der Reihenfolge und Richtungen, in denen verschiedene Typen gesteuerter Parameter zu ändern sind, um Werte der Verhaltensparameter zu verringern, die optimale Sollwerte überschreiten, und die Werte der gesteuerten Parameter in der bestimmten Reihenfolge und den bestimmten Richtungen zu ändern, um die Koordination oder Adaption der gesteuerten Parameter auf Eigenschaften der Maschine zu ändern (was nachstehend ebenfalls als Parameterkalibrierung oder Parameteroptimierung bezeichnet ist).There are known engine calibration systems for controlling internal combustion engines, which are designed to match values of behavior parameters (e.g. the amount of NOx or CO emitted from the engine and the consumption of fuel in the engine) that reflect the behavior (performance) of the engine with optimal setpoints thereof in given calibration conditions to be sequentially changed to find optimal values of controlled parameters such as the amount of fuel to be injected into the engine and the injection timing. Japanese Patent First Publication JP 2006 - 118 516 A teaches a determination of the order and directions in which various types of controlled parameters are to be changed to reduce values of the behavioral parameters that exceed optimal setpoints and to change the values of the controlled parameters in the particular order and directions to improve coordination or to change the adaptation of the controlled parameters to the properties of the machine (which is also referred to below as parameter calibration or parameter optimization).

Das vorstehend beschriebene Kalibrierungssystem gemäß dem Stand der Technik ist ausgelegt, die Parameterkalibrierung auf der Grundlage von Korrelationen zwischen den Verhaltensparametern und den gesteuerten Parametern durchzuführen, jedoch kann dies zu einer Interferenz oder einem Ausgleich zwischen den Verhaltensparametern dahingehend führen, dass, wenn einer der Verhaltensparameter seinen optimalen Sollwert erreicht, ein anderer Verhaltensparameter von seinem optimalen Sollwert abweicht. Es gibt einige echte Beschränkungen zur vollständigen Beseitigung einer derartigen Interferenz, was zu Bedenken bezüglich der Wiederholung der Parameterkalibrierung oder eines Abfalls in der Genauigkeit der Parameterkalibrierung führen.The prior art calibration system described above is designed to perform the parameter calibration on the basis of correlations between the behavioral parameters and the controlled parameters, but this may result in an interference or a tradeoff between the behavioral parameters in that if one of the behavioral parameters is reached optimal target value, another behavior parameter deviates from its optimal target value. There are some real limitations to completely eliminating such interference, which raises concerns about repetition of parameter calibration or a drop in the accuracy of parameter calibration.

Die Druckschrift DE 43 22 319 A1 offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine, wobei ein erstes Regelmittel ausgehend von zumindest einem ersten Istwert und einem ersten Sollwert eine erste Steuergröße vorgibt. Ein zweites Regelmittel gibt ausgehend von einem zweiten Istwert und einem zweiten Sollwert eine zweite Steuergröße vor. Die Sollwerte sind derart vorgebbar, dass bei Vorliegen bestimmter Betriebsbedingungen Sollwerte für die Luftmenge und bei Nichtvorliegen der bestimmten Betriebsbedingungen Sollwerte für den Lambdawert vorgebbar sind.The pamphlet DE 43 22 319 A1 discloses a method and a device for controlling an internal combustion engine, a first control means specifying a first control variable based on at least a first actual value and a first setpoint value. A second control means specifies a second control variable based on a second actual value and a second setpoint value. The setpoint values can be specified in such a way that setpoint values for the amount of air can be specified when certain operating conditions exist and setpoint values for the lambda value can be specified when the specific operating conditions are not present.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNGSUMMARY OF THE INVENTION

Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, ein Maschinenkalibrierungsgerät anzugeben, das ausgelegt ist, eine verbesserte Genauigkeit der Parameterkalibrierung zu erzielen und ebenfalls die Arbeit an der Parameterkalibrierung zu erleichtern.It is therefore an object of the invention to specify a machine calibration device which is designed to achieve an improved accuracy of the parameter calibration and also to facilitate the work on the parameter calibration.

Diese Aufgabe wird durch ein Maschinenkalibrierungsgerät gelöst, wie es in Patentanspruch 1 angegeben ist. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.This object is achieved by a machine calibration device as specified in claim 1. Advantageous refinements are given in the dependent claims.

Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist ein Maschinenkalibrierungsgerät angegeben, das in Kraftfahrzeugen angewendet werden kann, um gesteuerte Variablen von Betätigungsgliedern zu optimieren, um Eigenschaften einer in dem Fahrzeug eingebauten Maschine zu genügen. Das Maschinenkalibrierungsgerät weist auf: (a) eine Sollverhaltensparameter-Bestimmungsschaltung, die einen Sollwert von jedem aus einer Vielzahl von Verhaltensparametern bestimmt, die unterschiedliche Verhaltenstypen einer Brennkraftmaschine wiedergeben, (b) eine Sollverbrennungsparameter-Bestimmungsschaltung, die Sollwerte einer Vielzahl von Verbrennungsparametern, die Verbrennungszustände von Kraftstoff in der Brennkraftmaschine wiedergeben, auf der Grundlage der Sollwerte der Verhaltensparameter unter Verwendung erster Korrelationsdaten bestimmt, die Korrelationen zwischen den Verhaltensparametern und den Verbrennungsparametern wiedergibt, wobei die Verbrennungszustände durch Betätigungen von Betätigungsgliedern eingerichtet werden, (c) eine Befehlsberechnungseinrichtung, die Befehlswerte als eine Funktion der Sollwerte der Verbrennungsparameter, wie sie durch die Sollverbrennungsparameter-Bestimmungsschaltung bestimmt werden, unter Verwendung zweiter Korrelationsdaten berechnet, die Korrelationen zwischen den Verbrennungsparametern und gesteuerten Parametern wiedergeben, wobei die Befehlswerte bereitgestellt sind, um die Betätigungsglieder derart betätigen, dass Sollwerte der gesteuerten Parameter erzielt werden, wobei die gesteuerten Parameter durch die Betätigungen der Betätigungsglieder bereitgestellt werden und zu den Verbrennungszuständen des Brennstoffs beitragen, (d) eine Steuerungseinrichtung, die die Befehlswerte den Betätigungsgliedern bereitstellt, um die Operationen der Betätigungsglieder zu steuern, um in einer Rückkopplungsbetriebsart die tatsächlichen Werte der Verhaltensparameter in Übereinstimmung mit deren Sollwerten zu bringen, wie diese durch die Sollverhaltensparameter-Bestimmungsschaltung bestimmt worden sind, und (e) eine Maschinenkalibrierungseinrichtung, die die Sollwerte der gesteuerten Parameter in einer Vielzahl von Betriebsbereichen der Verbrennungsmaschine kalibriert. Die Maschinenkalibrierungseinrichtung bestimmt die Sollwerte der Verhaltensparameter in einem ausgewählten Betriebsbereich der Betriebsbereiche als Kalibrierungssollwerte. Die Maschinenkalibrierungseinrichtung bestimmt außerdem die Befehlswerte, wenn die tatsächlichen Werte der Verhaltensparameter durch eine Operation der Steuerungseinrichtung in Übereinstimmung mit den Kalibrierungssollwerten versetzt werden, in dem ausgewählten Betriebsbereich als kalibrierte Werte als entsprechend zu den Sollwerten der gesteuerten Parameter, die der Brennkraftmaschine genügen, wobei die kalibrierten Werte in einem Speicher gespeichert werden.According to one embodiment of the invention, a machine calibration device is specified which can be used in motor vehicles in order to optimize controlled variables of actuators in order to satisfy properties of a machine installed in the vehicle. The engine calibration device comprises: (a) a target behavior parameter determining circuit that determines a target value of each of a plurality of behavior parameters representing different types of behavior of an internal combustion engine, (b) a target combustion parameter determining circuit that determines the target values of a plurality of combustion parameters, the combustion states of Reproduce fuel in the internal combustion engine, determined on the basis of the target values of the behavior parameters using first correlation data, the correlations between the behavior parameters and the combustion parameters, the combustion states being established by operations of actuators, (c) a command calculation device, the command values as a function the target values of the combustion parameters as determined by the target combustion parameter determining circuit are calculated using second correlation data, d ie reflect correlations between the combustion parameters and controlled parameters, the command values being provided to operate the actuators to achieve setpoints of the controlled parameters, the controlled parameters being provided by the operations of the actuators and contributing to the states of combustion of the fuel ( d) control means providing the command values to the actuators for controlling the operations of the actuators to be actual in a feedback mode Bringing values of the behavioral parameters into conformity with their setpoints as determined by the setpoint behavioral parameter determining circuit, and (e) an engine calibration device that calibrates the setpoints of the controlled parameters in a plurality of operating ranges of the internal combustion engine. The machine calibration device determines the target values of the behavior parameters in a selected operating range of the operating ranges as calibration target values. The machine calibration device also determines the command values when the actual values of the behavior parameters are offset by an operation of the control device in accordance with the calibration target values, in the selected operating range as calibrated values as corresponding to the target values of the controlled parameters that satisfy the internal combustion engine, the calibrated Values are stored in a memory.

Insbesondere verwendet das Maschinenkalibrierungsgerät die ersten Korrelationsdaten, die die Korrelationen zwischen den verschiedenen Typen von Verhaltensparametern und den verschiedenen Typen von Verbrennungsparametern definieren, um jeweils die Sollwerte der Verbrennungsparameter als eine Funktion der Sollwerte der Verhaltensparameter zu bestimmen. Das Maschinenkalibrierungsgerät verwendet ebenfalls die zweiten Korrelationsdaten, die die Korrelationen zwischen den verschiedenen Typen von Verbrennungsparametern und den verschiedenen Typen gesteuerter Parameter definieren, um die Befehlswerte (d.h. Sollwerte) der gesteuerten Parameter als eine Funktion der Sollwerte der Verbrennungsparameter zu bestimmen. Zusätzlich arbeitet das Maschinenkalibrierungsgerät, Abweichungen der tatsächlichen Werte der Verhaltensparameter von deren Sollwerten in der Rückkupplungsbetriebsart zu minimieren. Die ersten Korrelationsdaten definieren die Korrelationen zwischen den Verhaltensparametern so wie die Menge von NOx, die Menge von PM (Feinstaub (Particulate Matter)), Drehmomentabgabe der Maschine und Kraftstoffverbrauch in der Maschine sowie den Verbrennungsparametern wie der Zündzeitverlauf, die Zündverzögerung und die Rate der Wärmeabgabe und den maximalen Wärmeabgaberatenzeitverlauf, definieren jedoch nicht eine Eins-Zu-Eins-Entsprechung zwischen jedem der Verhaltensparameter und einem der Verbrennungsparameter. Die zweiten Korrelationsdaten definieren die Korrelationen zwischen den Verbrennungsparametern und den gesteuerten Parametern wie dem Zündzeitverlauf, der in die Maschine einzuspritzende Kraftstoffmenge und dem Zünddruck, definieren jedoch nicht eine Eins-Zu-Eins-Entsprechung zwischen jeden der Verbrennungsparameter und einem der gesteuerten Parameter. Insbesondere definiert das Maschinenkalibrierungssystem durch die Korrelationen der Verbrennungsparameter, die als Zwischenparameter mit sowohl den Verhaltensparametern als auch den gesteuerten Parametern verwendet werden, als auch die Korrelationen zwischen den Verhaltensparametern und den gesteuerten Parametern, wie jeder der Verhaltensparameter sich mit Änderungen in den gesteuerten Parametern ändert. Dies minimiert gegenseitige Interferenzen zwischen den Verhaltensparametern im Vergleich mit einem System, das die gesteuerten Parameter auf der Grundlage direkter Beziehungen zwischen den gesteuerten Parametern und den Verhaltensparametern bestimmt.In particular, the engine calibration device uses the first correlation data defining the correlations between the various types of behavioral parameters and the various types of combustion parameters to determine the setpoints of the combustion parameters as a function of the setpoints of the behavioral parameters, respectively. The engine calibration device also uses the second correlation data, which defines the correlations between the various types of combustion parameters and the various types of controlled parameters, to determine the command values (i.e., setpoints) of the controlled parameters as a function of the setpoints of the combustion parameters. In addition, the machine calibration device works to minimize deviations of the actual values of the behavior parameters from their setpoints in the feedback mode. The first correlation data define the correlations between the behavioral parameters such as the amount of NOx, the amount of PM (Particulate Matter), torque output of the engine and fuel consumption in the engine as well as the combustion parameters such as the ignition timing, the ignition delay and the rate of heat dissipation and the maximum heat release rate time course, but do not define a one-to-one correspondence between each of the behavioral parameters and one of the combustion parameters. The second correlation data defines the correlations between the combustion parameters and the controlled parameters such as the ignition timing, the amount of fuel to be injected into the engine and the ignition pressure, but does not define a one-to-one correspondence between each of the combustion parameters and any of the controlled parameters. In particular, the engine calibration system defines through the correlations of the combustion parameters used as intermediate parameters with both the behavioral parameters and the controlled parameters, as well as the correlations between the behavioral parameters and the controlled parameters, how each of the behavioral parameters changes with changes in the controlled parameters. This minimizes mutual interference between the behavioral parameters as compared with a system which determines the controlled parameters based on direct relationships between the controlled parameters and the behavioral parameters.

Je größer die Anzahl der Verbrennungsparameter ist, umso leichter ist der Wert jeder der Verbrennungsparameter, der beliebigen der Verhaltensparameter genügt, zu finden. Dies erleichtert die Einfachheit der Suche des Werts von jedem der gesteuerten Parameter, die beliebigen der Verhaltensparameter genügt.The greater the number of combustion parameters, the easier it is to find the value of each of the combustion parameters that satisfies any of the behavioral parameters. This facilitates the ease of finding the value of each of the controlled parameters that satisfy any of the behavioral parameters.

In einer Maschinenkalibrierungsbetriebsart verwendet das Maschinenkalibrierungsgerät die ersten und zweiten Korrelationsdaten, um die tatsächlichen Werte der Verhaltensparameter in Übereinstimmung mit deren Sollwerten in der Regelungsbetriebsart zu bringen, und sucht ebenfalls die Befehlswerte der gesteuerten Parameter, wenn die tatsächlichen Werte der Verhaltensparameter auf die Sollwerte in zumindest einem der Betriebsbereiche der Maschine konvergiert sind, und speichert dann derartige Befehlswerte in dem Speicher (beispielsweise einem nichtflüchtigen Speicher) als die kalibrierten Werte. Dies minimiert die gegenseitige Interferenz zwischen den Verhaltensparametern und erleichtert die Einfachheit des Findens der optimalen Werte der gesteuerten Parameter, die an die Maschine angepasst sind, was ebenfalls zu einer verbesserten Genauigkeit der Parameterkalibrierung führt und ebenfalls die Arbeit der Parameterkalibrierung erleichtert.In a machine calibration mode, the machine calibration device uses the first and second correlation data to bring the actual values of the behavior parameters into conformity with their set values in the control mode, and also searches the command values of the controlled parameters when the actual values of the behavior parameters on the set values in at least one of the operating ranges of the machine have converged, and then stores such command values in the memory (e.g., a non-volatile memory) as the calibrated values. This minimizes the mutual interference between the behavioral parameters and facilitates the ease of finding the optimal values of the controlled parameters adapted to the machine, which also leads to an improved accuracy of the parameter calibration and also facilitates the work of the parameter calibration.

Gemäß der bevorzugten Betriebsart kann die Steuerungseinrichtung arbeiten, in einer Rückkopplungsbetriebsart tatsächliche Werte der Verbrennungsparameter in Übereinstimmung mit deren Sollwerte zu bringen, wie diese durch die Sollverbrennungsparameter-Bestimmungsschaltung bestimmt werden. Dies führt zu einer verbesserten Genauigkeit bei der Steuerung des Betriebs der Maschine.According to the preferred operating mode, the control device can operate in a feedback mode of operation to bring actual values of the combustion parameters into agreement with their setpoint values, as these are determined by the setpoint combustion parameter determination circuit. This leads to an improved accuracy in controlling the operation of the machine.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Die vorliegende Erfindung wird anhand der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung und unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen der bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung deutlicher.The present invention will become more apparent from the following detailed description and with reference to the accompanying drawings of preferred exemplary embodiments of the invention.

In den Zeichnungen zeigen:

  • 1 ein Blockschaltbild, das ein Maschinenkalibrierungssystem gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht,
  • 2(a) ein Blockschaltbild, das ein Kraftstoffverbrauchrückkopplungssystem veranschaulicht, das in dem Maschenkalibrierungssystem gemäß 1 eingebaut ist,
  • 2(b) eine Veranschaulichung, die eine Determinante wiedergibt, die als ein arithmetischer Verbrennungsparameterausdruck verwendet wird,
  • 2(c) eine Veranschaulichung, die eine Determinante wiedergibt, die als ein arithmetischer Ausdruck für einen gesteuerten Parameter verwendet wird,
  • 3 ein Flussdiagramm eines Kraftstoffverbrauchsregelungsprogramms, das durch das Maschinenkalibrierungssystem gemäß 1 auszuführen ist,
  • 4 ein Flussdiagramm eines automatischen Kalibrierungsprogramms, das durch das Maschinenkalibrierungssystem gemäß 1 auszuführen ist,
  • 5 eine Darstellung, die Maschinensteuerungskennfelder demonstriert, die darin kalibrierte Werte gesteuerter Parameter auflisten,
  • 6 Zeitverläufe, die Änderungen in den Verhaltensparametern, Verbrennungsparametern und gesteuerten Parametern demonstrieren, wenn diese in einer Maschinenkalibrierungsbetriebsart optimiert werden, und
  • 7 ein Blockschaltbild, das ein Kraftstoffverbrauchsrückkopplungssystem gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel zeigt.
In the drawings show:
  • 1 a block diagram illustrating a machine calibration system according to the first embodiment of the invention;
  • 2 (a) FIG. 13 is a block diagram illustrating a fuel economy feedback system included in the mesh calibration system of FIG 1 is built in,
  • 2 B) an illustration showing a determinant used as a combustion parameter arithmetic expression,
  • 2 (c) an illustration showing a determinant used as an arithmetic expression for a controlled parameter,
  • 3 FIG. 4 is a flow chart of a fuel economy control program implemented by the engine calibration system of FIG 1 is to be carried out
  • 4th FIG. 3 is a flow diagram of an automatic calibration program implemented by the machine calibration system of FIG 1 is to be carried out
  • 5 a representation that demonstrates machine control maps listing values of controlled parameters calibrated therein,
  • 6th Timelines demonstrating changes in behavior parameters, combustion parameters and controlled parameters when optimized in an engine calibration mode, and
  • 7th is a block diagram showing a fuel consumption feedback system according to the second embodiment.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELEDESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS

Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen, in denen gleiche Bezugszeichen gleiche Teile in unterschiedlichen Darstellungen bezeichnen, ist insbesondere in 1 ein Maschinenkalibrierungssystem gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel gezeigt, das ausgelegt ist, eine Kalibrierung unterschiedlicher Typen von Steuerungsaufgaben zu erzielen, um kalibrierte Werte (d.h. optimale Werte) zu beschaffen und in einem Speicher einer Maschinen-ECU (elektronische Steuerungseinheit) 20 zu speichern. With reference to the drawings, in which the same reference symbols designate the same parts in different representations, FIG 1 An engine calibration system according to the first embodiment is shown, which is designed to achieve calibration of various types of control tasks in order to obtain calibrated values (ie, optimal values) and to store them in a memory of an engine ECU (electronic control unit) 20.

Das Maschinenkalibrierungssystem arbeitet ebenfalls als ein Maschinensteuerungssystem für eine Brennkraftmaschine 10, die in einem Kraftfahrzeug eingebaut ist. Die nachfolgende Diskussion bezieht sich als ein Beispiel auf eine Selbstzündungs-Dieselmaschine, in der Kraftstoff in vier Zylinder #1 bis #4 mit einem hohen Druck eingesprüht wird. Die Maschine 10 weist darin eingebaute Betätigungsglieder 11 auf, die zur Steuerung des Laufs der Maschine 10 in einer gewünschten Betriebsbedingung arbeiten. Die in einem Kraftstoffsystem eingebauten Betätigungsglieder 11 sind beispielsweise Kraftstoffeinspritzeinrichtungen, die Kraftstoff in die Maschine 10 einspritzen, und eine Hochdruckpumpe, die den Druck des zu den Kraftstoffeinspritzeinrichtungen zu fördernden Kraftstoffs steuert. Die in einem Lufteinlasssystem eingebauten Betätigungsglieder 11 sind beispielsweise ein AGR- (Abgasrückführungs-) Ventil, das die Menge eines Teils des Abgases, das aus der Maschine 10 emittiert wird, steuert, die zu einem Einlassanschluss der Maschine 10 zurückzuführen ist (was nachstehend ebenfalls als eine AGR-Menge bezeichnet ist), einen variabel gesteuerten Lader (Turbolader), der den Ladedruck variabel reguliert, ein Drosselklappenventil, das die Menge von Frischluft steuert, die in die Zylinder der Maschine 10 einzuführen ist, und ein Ventilsteuerungsmechanismus, der Öffnungs- und Schließzeitpunkte der Einlass- und Abgasventile der Maschine 10 einstellt und die Abhebungsgröße der Einlass- und Auslassventile reguliert.The engine calibration system also functions as an engine control system for an internal combustion engine 10 which is installed in a motor vehicle. The following discussion refers to, as an example, a compression ignition diesel engine in which fuel is injected into four cylinders # 1 to # 4 at a high pressure. The machine 10 has built-in actuators 11 on that to control the running of the machine 10 work in a desired operating condition. The actuators built into a fuel system 11 Examples include fuel injectors that add fuel to the engine 10 inject, and a high-pressure pump that controls the pressure of the fuel to be delivered to the fuel injection devices. The actuators built into an air intake system 11 Examples include an EGR (exhaust gas recirculation) valve that controls the amount of some of the exhaust gas that is released from the engine 10 controls that are emitted to an inlet port of the machine 10 (which is also referred to below as an EGR amount), a variably controlled supercharger (turbocharger) that variably regulates the boost pressure, a throttle valve that controls the amount of fresh air entering the cylinders of the engine 10 is to be introduced, and a valve control mechanism, the opening and closing times of the intake and exhaust valves of the engine 10 and regulates the lift-off size of the intake and exhaust valves.

Die Maschinen-ECU 20 ist durch eine typische im Fahrzeug eingebaute elektronische Steuerungseinheit implementiert, die mit einem Mikrocomputer ausgerüstet ist, der aus einer CPU 21 und Speichern 22 besteht. Die Speicher 22 weisen einen Flash-Speicher und ein ROM, in denen durch die CPU 21 auszuführende Programme und bei der Ausführung der Programme verwendete Daten gespeichert sind, ein RAM, das zeitweilig Daten, die während der Operationen der CPU 21 erzeugt werden, oder Ergebnisse der Operationen der CPU 21 speichert, ein Sicherungs-RAM, dem elektrische Leistung stets von einer Sicherungs-Leistungszufuhr wie einer in dem Fahrzeug angebrachten Speicherbatterie selbst nach Ausschalten der elektrischen Hauptleistungsquelle der Maschinen-ECU 20 zugeführt wird, und ein EEPROM (elektrisch löschbarer programmierbarer Nur-Lesespeicher) auf. Die Maschinen-ECU 20 ist eine sogenannte kennfeldbasierte ECU, die arbeitet, Werte von gesteuerten Variablen für die Maschine 10 unter Verwendung von Maschinensteuerungskennfeldern zu berechnen, die in dem Flash-Speicher gespeichert sind.The engine ECU 20th is implemented by a typical on-vehicle electronic control unit equipped with a microcomputer composed of a CPU 21st and save 22nd consists. The memory 22nd assign a flash memory and a ROM, which are stored in by the CPU 21st Programs to be executed and data used in executing the programs are stored in a RAM which temporarily holds data that is used during the operations of the CPU 21st or results of the operations of the CPU 21st stores, a backup RAM that stores electric power always from a backup power supply such as a storage battery mounted in the vehicle even after turning off the main electric power source of the engine ECU 20th and an EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read Only Memory). The engine ECU 20th is a so-called map-based ECU that works values of controlled variables for the machine 10 using engine control maps stored in the flash memory.

Insbesondere arbeitet die Maschinen-ECU 20, einen Befehlswert zu berechnen, der einen Sollwert einer gesteuerten Variablen wiedergibt (auf den sich nachstehend als ein gesteuerter Parameter bezogen wird), das heißt, eine Sollkraftstoffmenge, die durch die Hochdruckpumpe einzusaugen und auszustoßen ist, und diesen in Form eines Steuerungssignals zu der Hochdruckpumpe auszugeben, um den Druck des in die Maschine 10 einzusprühenden Kraftstoffs zu steuern. Die Maschinen-ECU 20 bestimmt ebenfalls Befehlswerte, die Sollwerte von gesteuerten Parametern wiedergeben, d.h. eine Sollkraftstoffmenge, die aus jedem der Kraftstoffeinspritzeinrichtungen zu sprühen ist, (d.h. eine Einspritzdauer), einen Solleinspritzzeitverlauf, zu dem jeder der Kraftstoffeinspritzeinrichtungen beginnen soll, den Kraftstoff zu sprühen, und die Anzahl der Male, wie oft jede der Kraftstoffeinspritzeinrichtungen den Kraftstoff in jedem Maschinenbetriebszyklus (d.h. einen Viertaktzyklus) zu sprühen hat, der Einlass oder Ansaugen, Verdichten, Verbrennen und Ausstoßen umfasst, und diese in Form von Steuerungssignalen zu den Kraftstoffeinspritzeinrichtungen auszugeben. Die Maschinen-ECU 20 berechnet ebenfalls Befehlswerte, die Sollwerte von gesteuerten Parametern wiedergeben, das heißt, Sollwerte der AGR-Menge, des Ladungsdrucks, der Menge von Frischluft, der Öffnungs- und Schließzeitpunkte, und der Anhebungsgrößen der Einlass- und Auslassventile, und diese in Form von Steuerungssignalen zu dem AGR-Ventil, dem variabel gesteuerten Lader, dem Drosselklappenventil und dem Ventilsteuerungsmechanismus jeweils auszugeben. Wie aus der vorstehenden Diskussion hervorgeht, werden die Befehlswerte den Betätigungsgliedern 11 zugeführt, um die Sollwerte der gesteuerten Parameter zu erzielen, die durch die Betätigungen der Betätigungsglieder 11 bereitgestellt werden, und zu den gewünschten Verbrennungszuständen des Kraftstoffs in der Maschine 10 beitragen. In der Weise, wie es vorstehend beschrieben worden, steuert die Maschinen-ECU 20 die Betätigungen der Betätigungsglieder 11, um das Soll der gesteuerten Parameter zu erzielen, wodurch die Verbrennungszustände in der Maschine 10 gesteuert werden, um das erforderliche Leistungsvermögen der Maschine 10 zu erzielen.In particular, the engine ECU works 20th to calculate a command value representing a target value of a controlled variable (hereinafter referred to as a controlled parameter), that is, a target amount of fuel to be sucked in and discharged by the high pressure pump, and this in the form of a control signal to the high pressure pump output to the pressure of the in the machine 10 to control injected fuel. The engine ECU 20th also determines command values, the setpoints of reflect controlled parameters, that is, a target amount of fuel to be sprayed from each of the fuel injectors (i.e., an injection duration), a target injection timing at which each of the fuel injectors should start spraying the fuel, and the number of times that each of the fuel injectors to spray the fuel in each engine operating cycle (ie, a four-stroke cycle) that includes intake or induction, compression, combustion and exhaust and output them in the form of control signals to the fuel injectors. The engine ECU 20th also calculates command values that reflect set values of controlled parameters, that is, set values of the EGR amount, the charge pressure, the amount of fresh air, the opening and closing times, and the increase amounts of the intake and exhaust valves, and assigns them in the form of control signals the EGR valve, the variable-speed supercharger, the throttle valve and the valve timing mechanism, respectively. As can be seen from the discussion above, the command values become the actuators 11 supplied to achieve the setpoints of the controlled parameters generated by the operations of the actuators 11 and the desired combustion states of the fuel in the engine 10 contribute. In the manner as described above, the engine ECU controls 20th the operations of the actuators 11 in order to achieve the target of the controlled parameters, thereby reducing the combustion conditions in the engine 10 can be controlled to the required performance of the machine 10 to achieve.

Das Maschinenkalibrierungssystem weist ebenfalls eine Kalibrierungs-ECU (elektronische Steuerungseinheit) 25 auf, die als eine Optimierungsvorrichtung arbeitet. Die Kalibrierungs-ECU 25 arbeitet zum Berechnen kalibrierter Werte, die in einem Maschinensteuerungskennfeld aufzulisten sind, das in der Maschinen-ECU 20 verwendet wird. Die kalibrierten Werte werden in dem Flash-Speicher der Maschinen-ECU 20 gespeichert. Die Kalibrierungs-ECU 25 ist, wie die Maschinen-ECU 20, durch einen typischen Mikrocomputer implementiert, der mit einer CPU 26 und Speichern 27 ausgerüstet ist. Bei einer Maschinenkalibrierung, d. h. einer Optimierung des Leistungsvermögens der Maschine 10 wird die Maschinen-ECU 20 mit der Kalibrierungs-ECU 25 über einen bidirektionalen Bus 28 verbunden. Wenn es erforderlich ist, die Kalibrierung der Maschine 10 zu erzielen, steuert die Kalibrierungs-ECU 25 Betätigungen der Betätigungsglieder 11, um Verbrennungszustände von Kraftstoff in der Maschine 10 zum Erreichen gewünschter Leistungen der Maschine 10 zu regulieren. Insbesondere steuert die Kalibrierungs-ECU 25 die Betätigungen der Betätigungsglieder 11 in einer Rückkopplungsbetriebsart, um optimale oder kalibrierte Werte zu finden, die nötig sind, um die gewünschten Leistungen der Maschine 10 einzurichten.The machine calibration system also has a calibration ECU (Electronic Control Unit) 25th that works as an optimization device. The calibration ECU 25th works to calculate calibrated values to be listed in an engine control map that is in the engine ECU 20th is used. The calibrated values are stored in the flash memory of the machine ECU 20th saved. The calibration ECU 25th is like the engine ECU 20th , implemented by a typical microcomputer using a CPU 26th and save 27 is equipped. With a machine calibration, ie an optimization of the performance of the machine 10 becomes the engine ECU 20th with the calibration ECU 25th via a bidirectional bus 28 connected. If necessary, the calibration of the machine 10 control the calibration ECU 25th Operations of the actuators 11 to find combustion states of fuel in the machine 10 to achieve the desired performance of the machine 10 to regulate. In particular, the calibration ECU controls 25th the operations of the actuators 11 in a feedback mode in order to find optimal or calibrated values necessary to achieve the desired performance of the machine 10 set up.

Die Verbrennungszustände der Maschine 10, wie vorstehend beschrieben, sind durch eine Vielzahl von Typen von Verbrennungsparametern definiert. Beispielsweise sind die Verbrennungsparameter der Zündzeitverlauf, die Zündverzögerung (die ebenfalls als Zündnacheilung bezeichnet ist), die ein Zeitintervall zwischen dem Beginn des Sprühens von Kraftstoff aus der Kraftstoffeinspritzeinrichtung und der Zündung des gesprühten Kraftstoffs ist, die Rate der Wärmeabgabe und der maximale Wärmeabgaberatenzeitverlauf. Derartige Verbrennungsparameter sind physikalische Größen, die üblicherweise beispielsweise durch einen Zylinderdrucksensor gemessen werden, der den Druck in dem Zylinder der Maschine 10 misst.The combustion states of the machine 10 as described above are defined by a variety of types of combustion parameters. For example, the combustion parameters are the ignition timing, the ignition delay (also referred to as ignition lag), which is a time interval between the start of the spray of fuel from the fuel injector and the ignition of the sprayed fuel, the rate of heat release and the maximum heat release rate time history. Combustion parameters of this kind are physical quantities which are usually measured, for example, by a cylinder pressure sensor, which measures the pressure in the cylinder of the engine 10 measures.

Das Verhalten der Maschine 10 wird durch eine Vielzahl von Typen von Verhaltensparametern ausgedrückt, die beispielsweise eine physikalische Größe, die mit Abgasemissionen (beispielsweise der Menge von NOx, der Menge von PM (Feinstaub), der Menge von CO und der Menge von HC) assoziiert ist, eine physikalische Größe, die mit den aus der Maschine 10 abgegebenen Drehmoment (beispielsweise dem Drehmoment einer Ausgangswelle der Maschine 10) und der Drehzahl der Maschine 10 assoziiert ist, eine physikalische Größe, die mit einem Kraftstoffverbrauch in der Maschine 10 (beispielsweise einer Fahrdistanz pro verbrauchten Kraftstoffvolumen oder verbrauchtem Volumen pro Laufzeit der Maschine 10, wie durch Betriebsartlauftests gemessen) und eine physikalische Größe sind, die mit Verbrennungsgeräusch assoziiert ist (beispielsweise Maschinenvibrationen oder Verbrennungs- oder Abgasgeräusch).The behavior of the machine 10 is expressed by a variety of types of behavioral parameters including, for example, a physical quantity associated with exhaust emissions (e.g., the amount of NOx, the amount of PM (particulate matter), the amount of CO and the amount of HC), a physical quantity that with the out of the machine 10 output torque (for example the torque of an output shaft of the machine 10 ) and the speed of the machine 10 is associated with a physical quantity that is associated with fuel consumption in the machine 10 (For example, a driving distance per volume of fuel consumed or volume consumed per machine running time 10 as measured by mode running tests) and are a physical quantity associated with combustion noise (e.g., engine vibrations or combustion or exhaust noise).

Die Maschine 10 weist darin Sensoren 12 und 13 eingebaut auf, die Ausgänge zu der Kalibrierungs-ECU 25 bereitstellen. Die Sensoren 12 sind Maschinenausgangssensoren, die zum tatsächlichen Messen der Verhaltensparameter arbeiten. Beispielsweise sind die Maschinenausgangssensoren 12 durch einen Gassensor, der die Konzentration einer Komponente (beispielsweise NOx) von Abgasemissionen aus der Maschine 10 misst, einen Drehmomentsensor, der das durch die Maschine 10 ausgegebene Drehmoment misst, und einen Geräuschsensor implementiert, der die Größe von Geräuschen misst, die aufgrund der Verbrennung von Kraftstoff in der Maschine 10 auftreten. Die tatsächlichen Werte der Verhaltensparameter können alternativ unter Verwendung algorithmischer Modelle ohne Verwendung der Sensoren 12 berechnet oder geschätzt werden. Die Sensoren 13 sind Verbrennungszustandssensoren zum tatsächlichen Bestimmen der vorstehend beschriebenen Verbrennungsparameter. Beispielsweise sind die Sensoren 13, wie vorstehend beschrieben, durch den Zylinderdrucksensor, der den Druck in der Verbrennungskammer (d. h. dem Zylinder) der Maschine 10 misst, und einen Ionensensor implementiert, der die Menge von Ionen misst, die durch das Verbrennen von Kraftstoff in der Maschine 10 produziert werden. Beispielsweise berechnet die ECU 25 eine Änderung im Druck in der Verbrennungskammer der Maschine 10, wie er durch den Maschinendrucksensor 13 gemessen wird, um sowohl den Zündzeitverlauf als auch die Zündverzögerung zu bestimmen. Die tatsächlichen Werte der Verbrennungsparameter können alternativ unter Verwendung eines algorithmischen Modells ohne Verwendung der Sensoren 13 berechnet oder geschätzt werden.The machine 10 has sensors in it 12 and 13 built on, the outputs to the calibration ECU 25th provide. The sensors 12 are machine output sensors that work to actually measure behavior parameters. For example, are the machine output sensors 12 through a gas sensor that measures the concentration of a component (e.g. NOx) of exhaust emissions from the engine 10 measures a torque sensor that does this through the machine 10 measures output torque, and implements a noise sensor that measures the size of noise caused by the combustion of fuel in the engine 10 occur. The actual values of the behavior parameters can alternatively be obtained using algorithmic models without using the sensors 12 calculated or estimated. The sensors 13 are combustion state sensors for actually determining the combustion parameters described above. For example are the sensors 13 , as described above, by the cylinder pressure sensor that the Pressure in the combustion chamber (i.e. cylinder) of the engine 10 measures, and implemented an ion sensor that measures the amount of ions produced by burning fuel in the engine 10 to be produced. For example, the ECU calculates 25th a change in pressure in the engine's combustion chamber 10 as seen by the machine pressure sensor 13 is measured to determine both the ignition timing and the ignition delay. The actual values of the combustion parameters can alternatively be determined using an algorithmic model without using the sensors 13 calculated or estimated.

Die Sensoren 12 und 13 können durch Sensoren bereitgestellt werden, die in den Maschinensteuerungsaufgaben verwendet werden, die durch die Maschinen-ECU 20 ausgeführt werden, oder können ausgelegt sein, in das Maschinenkalibrierungssystem lediglich dann eingebaut zu werden, wenn die Maschinenkalibrierung durchgeführt wird. Die Ausgänge der Sensoren 12 und 13 können durch die Maschinen-ECU 20 in die Kalibrierungs-ECU 25 eingegeben werden.The sensors 12 and 13 can be provided by sensors used in the machine control tasks performed by the machine ECU 20th or may be designed to be incorporated into the machine calibration system only when the machine calibration is being performed. The outputs of the sensors 12 and 13 can through the engine ECU 20th into the calibration ECU 25th can be entered.

Die Kalibrierungs-ECU 25 ist bezüglich der gesteuerten Ziele dieselbe wie die Maschinen-ECU 20. Insbesondere arbeitet die Kalibrierungs-ECU 25 zur Steuerung des Betriebs der Hochdruckpumpe zum Regulieren des Drucks, bei dem der Kraftstoff in die Maschine 10 einzusprühen ist, der Kraftstoffeinspritzbetriebsarten der Kraftstoffeinspritzeinrichtungen 11 (beispielsweise der in die Maschine 10 eingespritzten Kraftstoffmenge, des Einspritzzeitverlaufs und der Anzahl von Einspritzungen von Kraftstoff in einem Mehrfacheinspritzsystem) und des Betriebs eines Einlasssystems der Maschine 10 (beispielsweise Betrieb des AGR-Ventils, des variabel gesteuerten Laders, des Drosselklappenventils und des Ventilsteuerungsmechanismus). Die Kalibrierungs-ECU 25 kann Steuerungssignale direkt oder indirekt über die Maschinen-ECU 20 den Betätigungsgliedern 11 zuführen.The calibration ECU 25th is the same as the engine ECU in terms of controlled targets 20th . In particular, the calibration ECU operates 25th to control the operation of the high pressure pump to regulate the pressure at which the fuel enters the engine 10 is to be sprayed, the fuel injection modes of the fuel injectors 11 (for example the one in the machine 10 injected fuel amount, the injection timing and number of injections of fuel in a multiple injection system) and the operation of an intake system of the engine 10 (e.g., operation of the EGR valve, the variable control supercharger, the throttle valve, and the valve timing mechanism). The calibration ECU 25th can control signals directly or indirectly via the machine ECU 20th the actuators 11 respectively.

2(a) zeigt ein Blockschaltbild, das ein Verbrennungs-F/B-(Rückkopplungs-) System veranschaulicht, das in der Kalibrierungs-ECU 25 aufgebaut ist. 2 (a) FIG. 13 is a block diagram illustrating a combustion F / B (feedback) system implemented in the calibration ECU 25th is constructed.

Die Kalibrierungs-ECU 25 ist mit einer Verhaltensparameterberechnungseinrichtung 31, einer Verbrennungsparameterberechnungseinrichtung 32, einer Betätigungsgliedsteuerungseinrichtung 33, einer Verhaltensparameterabweichungsberechnungseinrichtung 34 und einer Verbrennungsparameter-Abweichungsberechnungseinrichtung 35 ausgerüstet. Die Verhaltensparameterberechnungseinrichtung 31 dient als Sollverhaltensparameter-Bestimmungsschaltung zur Bestimmung von Sollwerten der Verhaltensparameter. Die Verbrennungsparameterberechnungseinrichtung 32 dient als eine Sollverbrennungsparameter-Bestimmungsschaltung zur Berechnung von Sollwerten der Verbrennungsparameter, die erforderlich sind, um tatsächliche Werte (Ist-Werte) der Verhaltensparameter in Übereinstimmung mit deren Sollwerten zu bringen. Die Betätigungsgliedsteuerungseinrichtung 33 dient als Befehlsberechnungseinrichtung zur Erzeugung von Befehlswerten zur Verwendung bei der Steuerung des Betriebs (d. h. der gesteuerten Parameter) der Betätigungsglieder 11, um Sollverbrennungszustände der Maschine 10 zu erzielen, um erforderliche Stufen des Verhaltens der Maschine 10 zu erzielen. Die Verhaltensparameterabweichungsberechnungseinrichtung 34 dient als Maschinenverhaltensrückkopplungsschaltung, um eine Differenz oder eine Abweichung eines tatsächlichen Wertes jedes Verhaltensparameters (d. h. der Ausgänge aus den Maschinenausgangssensoren 12) von einem Sollwert davon zu berechnen. Die Verbrennungsparameter-Abweichungsberechnungseinrichtung 35 dient als eine Verbrennungsparameterrückkopplungsschaltung zur Berechnung einer Differenz oder Abweichung eines tatsächlichen Wertes jedes der Verbrennungsparameter (d. h. der Ausgänge aus den Verbrennungszustandssensoren 13) von einem Sollwert davon. Diese Funktionsblöcke 31 bis 35 sind logisch in dem Mikrocomputer der Kalibrierungs-ECU 25 implementiert.The calibration ECU 25th is with a behavior parameter calculator 31 , a combustion parameter calculation device 32 , an actuator control device 33 , a behavior parameter deviation calculator 34 and combustion parameter deviation calculating means 35 equipped. The behavior parameter calculator 31 serves as a target behavior parameter determination circuit for determining target values of the behavior parameters. The combustion parameter calculator 32 serves as a target combustion parameter determination circuit for calculating target values of the combustion parameters required to bring actual values (actual values) of the behavior parameters into agreement with their target values. The actuator control device 33 serves as a command calculator for generating command values for use in controlling the operation (ie, the controlled parameters) of the actuators 11 to set the engine combustion states 10 to achieve the required levels of behavior of the machine 10 to achieve. The behavior parameter deviation calculator 34 serves as a machine behavior feedback circuit to detect a difference or deviation in an actual value of each behavior parameter (ie, the outputs from the machine output sensors 12 ) from a nominal value thereof. The combustion parameter deviation calculator 35 serves as a combustion parameter feedback circuit for calculating a difference or deviation in an actual value of each of the combustion parameters (ie, the outputs from the combustion state sensors 13 ) from a setpoint thereof. These functional blocks 31 to 35 are logical in the microcomputer of the calibration ECU 25th implemented.

Insbesondere weist die Verbrennungsparameterberechnungseinrichtung 32 einen Integrierer 32a und einen arithmetischen Verbrennungsparameterausdruck 32b auf. Der Integrierer 32a arbeitet zum Summieren oder Aufaddieren jeder der Verhaltensparameterabweichungen, wie sie durch die Verhaltensparameterabweichungsberechnungseinrichtung 34 berechnet werden. Der arithmetische Verbrennungsparameterausdruck 32b ist in einem Speicher wie dem ROM der ECU 20 gespeichert.In particular, the combustion parameter calculation device 32 an integrator 32a and a combustion parameter arithmetic expression 32b on. The integrator 32a operates to sum or add each of the behavior parameter deviations as determined by the behavior parameter deviation calculator 34 be calculated. The combustion parameter arithmetic expression 32b is in a memory such as the ROM of the ECU 20th saved.

Der arithmetische Verbrennungsparameterausdruck 32b ist erstellt, um Korrelationen zwischen den unterschiedlichen Typen von Verhaltensparametern, die mit unterschiedlichen Typen von Verhalten der Maschine 10 assoziiert sind, und den unterschiedlichen Typen von Verbrennungsparametern zu definieren, die mit verschiedenen Typen von Verbrennungszuständen des Kraftstoffs in der Maschine 10 assoziiert sind. Insbesondere ist der arithmetische Verbrennungsparameterausdruck 32b durch ein Modell von Maschinenverhalten zu Verbrennungsparameter bereitgestellt, wie es in 2(a) veranschaulicht ist, oder einer Determinante bereitgestellt, wie es in 2(b) veranschaulicht ist, und um mathematisch Beziehungen der Verbrennungszustände der Maschine 10 (d. h. der Verbrennungsparameter) zu den Verhaltenszuständen der Maschine 10 (d. h. den Verhaltensparametern) auszudrücken. Anders gesagt produziert der arithmetische Verbrennungsparameterausdruck 32b Werte der Verbrennungszustände der Maschine 10, die nötig sind, um die erforderlichen Werte der Verhaltensparameter zu treffen. Sollwerte der Verbrennungsparameter (oder Größen, um die die Sollwerte, wie sie in den vorhergehenden Steuerungszyklus hergeleitet worden sind, geändert werden müssen) werden durch Einsetzen von Änderungen der Werte der Verhaltensparameter (Größe, um die die letzten Werte der Verhaltensparameter zu ändern sind oder Abweichungen der tatsächlichen Werte von den erforderlichen Werten) in den arithmetischen Verbrennungsparameterausdruck 32b ermittelt.The combustion parameter arithmetic expression 32b is created to find correlations between different types of behavior parameters that correspond to different types of behavior of the machine 10 and define the different types of combustion parameters associated with different types of combustion conditions of the fuel in the engine 10 are associated. In particular, is the combustion parameter arithmetic expression 32b provided by a model of engine behavior to combustion parameters, as it is in 2 (a) is illustrated or a determinant provided as in 2 B) and to mathematically relate the combustion states of the engine 10 (ie the combustion parameter) to the behavior of the engine 10 (ie the behavior parameters). In other words, the arithmetic produces Combustion parameter expression 32b Values of the combustion states of the machine 10 that are necessary to meet the required values of the behavior parameters. Setpoints of the combustion parameters (or quantities by which the setpoints, as they have been derived in the previous control cycle, must be changed) are set by inserting changes in the values of the behavior parameters (size by which the last values of the behavior parameters are to be changed or deviations the actual values from the required values) into the combustion parameter arithmetic expression 32b determined.

In der Praxis integriert oder summiert der Integrierer 32a jeweils die Abweichungen der tatsächlichen Werte der Verhaltensparameter und setzt diese in den arithmetischen Verbrennungsparameterausdruck 32b ein, um die Möglichkeit zu minimieren, dass die tatsächlichen Werte der Verhaltensparameter von deren Sollwerten konstant abweichen werden. Wenn der Gesamtwert der Abweichungen (der nachstehend als Abweichungsintegralwert bezeichnet ist) null (0) wird, wird ein entsprechender Wert, wie er durch den arithmetischen Verbrennungsparameterausdruck 32b berechnet wird, null werden. Die Sollwerte der Verbrennungsparameter werden daher derart eingestellt, dass die Verbrennungszustände der Maschine 10 unverändert beibehalten werden.In practice, the integrator integrates or adds up 32a the deviations of the actual values of the behavior parameters and sets these in the arithmetic combustion parameter expression 32b in order to minimize the possibility that the actual values of the behavior parameters will constantly deviate from their setpoints. When the total value of the deviations (hereinafter referred to as the deviation integral value) becomes zero (0), a corresponding value as indicated by the combustion parameter arithmetic expression becomes 32b calculated to become zero. The setpoint values of the combustion parameters are therefore set in such a way that the combustion states of the machine 10 remain unchanged.

Die Betätigungsgliedsteuerungseinrichtung 33 weist einen Integrierer 33a und einen arithmetischen Ausdruck für gesteuerte Parameter 33b auf. Der Integrierer 33a arbeitet, die Abweichung des tatsächlichen Wertes jedes der Verbrennungsparameter von dessen Sollwert zu summieren oder aufzuaddieren, wie durch die Verbrennungsparameter-Abweichungsberechnungseinrichtung 35 hergeleitet. Der arithmetische Ausdruck für gesteuerte Parameter 33b ist in einem Speicher (d. h. einer Speichervorrichtung) wie dem ROM der ECU 20 gespeichert.The actuator control device 33 assigns an integrator 33a and an arithmetic expression for controlled parameters 33b on. The integrator 33a operates to sum or add the deviation of the actual value of each of the combustion parameters from its target value, as by the combustion parameter deviation calculating means 35 derived. The arithmetic expression for controlled parameters 33b is in a memory (ie, a storage device) such as the ROM of the ECU 20th saved.

Der arithmetische Ausdruck für gesteuerte Parameter 33b ist erstellt, um Korrelationen zwischen den unterschiedlichen Typen von Verbrennungsparametern und den unterschiedlichen Typen gesteuerter Variablen (d. h. gesteuerter Parameter) zu definieren. Der arithmetische Ausdruck für gesteuerte Parameter 33b ist durch ein Modell Verbrennungsparameter zu gesteuertem Parameter bereitgestellt, wie es in 2(a) veranschaulicht ist, oder eine Determinante bereitgestellt, wie es in 2(c) veranschaulicht ist, und drückt mathematisch Werte der gesteuerten Parameter entsprechend gewünschten Verbrennungszuständen der Maschine 10 aus. Anders ausgedrückt stellt der arithmetische Ausdruck für gesteuerte Parameter 33b eine Kombination von Werten der gesteuerten Parameter bereit, die benötigt werden, um die Maschine 10 in Sollverbrennungszustände zu versetzen. Die Befehlswerte der gesteuerten Parameter (oder Größen, um die die gegenwärtigen Werte der gesteuerten Parameter zu ändern sind) werden daher durch Einsetzen von Sollwerten der Verbrennungsparameter (oder Größen, um die die gegenwärtigen Werte der Verbrennungsparameter zu ändern sind) in den arithmetischen Verbrennungsparameterausdruck 33b ermittelt. In dem Beispiel gemäß 2(a) arbeitet die Verbrennungsparameter-Abweichungsberechnungseinrichtung 35, die Verbrennungsparameterabweichungen (d. h. die Größen, um die die letzten Sollwerte der Verbrennungsparameter geändert werden müssen) in dem arithmetischen Ausdruck für gesteuerte Parameter 33b einzusetzen, damit Größen zu bestimmt werden, um die die Befehlswerte, wie sie in dem vorhergehenden Steuerungszyklus hergeleitet worden sind, in diesem Steuerungszyklus geändert werden müssen, damit die Größen hergeleitet werden, um die die gesteuerten Parameter, die in dem vorhergehenden Steuerungszyklus bereitgestellt worden sind, in diesem Steuerungszyklus zu ändern sind.The arithmetic expression for controlled parameters 33b is designed to define correlations between the different types of combustion parameters and the different types of controlled variables (ie controlled parameters). The arithmetic expression for controlled parameters 33b is provided by a model of combustion parameter to controlled parameter, as shown in 2 (a) is illustrated or a determinant is provided as in 2 (c) is illustrated and mathematically expresses values of the controlled parameters according to desired combustion conditions of the engine 10 out. In other words, the arithmetic expression represents controlled parameters 33b a combination of values of the controlled parameters ready that are needed to run the machine 10 to put in target combustion states. The command values of the controlled parameters (or amounts by which the current values of the controlled parameters are to be changed) are therefore obtained by substituting target values of the combustion parameters (or amounts by which the current values of the combustion parameters are to be changed) in the combustion parameter arithmetic expression 33b determined. In the example according to 2 (a) the combustion parameter deviation calculating means operates 35 , the combustion parameter deviations (ie the quantities by which the last setpoints of the combustion parameters must be changed) in the arithmetic expression for controlled parameters 33b so that quantities are determined by which the command values, as they have been derived in the previous control cycle, must be changed in this control cycle, so that the quantities are derived by which the controlled parameters which have been provided in the previous control cycle to be changed in this control cycle.

Insbesondere integriert oder summiert der Integrierer 33a die Abweichungen der tatsächlichen Werte der Verbrennungsparameter von deren Sollwerten, wie sie durch die Verbrennungsparameter-Abweichungsberechnungseinrichtung 35 hergeleitet werden, und setzt diese jeweils in den arithmetischen Ausdruck für gesteuerte Parameter 33b ein, um die Möglichkeit zu minimieren, dass die tatsächlichen Werte der Verbrennungsparameter von deren Sollwerten konstant abweichen werden. Wenn der Gesamtwert jeder der Abweichungen null (0) wird, wird ein entsprechender Wert, wie durch den arithmetischen Ausdruck für gesteuerte Parameter 33b berechnet wird, null werden. Der Befehlswert für jeden der gesteuerten Parameter wird daher derart eingestellt, dass der letzte Wert des gesteuerten Parameters unverändert gehalten wird.In particular, the integrator integrates or sums 33a the deviations of the actual values of the combustion parameters from their nominal values as determined by the combustion parameter deviation calculating device 35 and sets them in the arithmetic expression for controlled parameters 33b in order to minimize the possibility that the actual values of the combustion parameters will constantly deviate from their setpoints. When the total value of each of the deviations becomes zero (0), it becomes a corresponding value as indicated by the arithmetic expression for controlled parameters 33b calculated to become zero. The command value for each of the controlled parameters is therefore set so that the last value of the controlled parameter is kept unchanged.

Nachstehend ist unter Bezugnahme auf ein Flussdiagramm eines Kraftstoffverbrennungsrückkopplungssteuerungsprogramms, wie es in 3 veranschaulicht ist, beschrieben, wie die Befehlswerte berechnet werden, die zu den Betätigungsgliedern 11 zum Erzielen erwünschter Werte der gesteuerten Parameter davon auszugeben sind. Dieses Programm ist durch die Mikrocomputer der Kalibrierungs-ECU 25 zu einem regelmäßigen Intervall auszuführen (beispielsweise mit einem Betriebszyklus der CPU oder einem Zyklusäquivalent zu einem gegebenen Kurbelwinkel der Maschine 10).Referring now to a flowchart of a fuel combustion feedback control routine as shown in FIG 3 illustrates how the command values to be given to the actuators are calculated 11 to be outputted therefrom to obtain desired values of the controlled parameters. This program is by the microcomputers of the calibration ECU 25th at a regular interval (e.g. one cycle of operation of the CPU or one cycle equivalent to a given crank angle of the engine 10 ).

Nach Eintritt in das Programm geht die Routine zu Schritt S11 über, in dem Sollwerte der jeweiligen Verhaltensparameter auf der Grundlage von Betriebsbedingungen der Maschine 10 wie der Drehzahl der Maschine 10 und der Position des Fahrpedals des Fahrzeugs (d. h. dem Ausmaß der Betätigung des Fahrpedals durch den Fahrer) berechnet werden. Diese Operation wird durch die Verhaltensparameterberechnungseinrichtung 31 durchgeführt. Beispielsweise berechnet die Kalibrierungs-ECU 25 die Sollwerte unter Verwendung eines Kennfeldes, das durch Anwendbarkeitstests erstellt ist und darin optimale Werte der Verhaltensparameter in Bezug auf Drehzahlen der Maschine 10 und Positionen des Fahrpedals speichert.After entering the program, the routine goes to step S11 about, in which setpoints of the respective behavior parameters based on operating conditions of the machine 10 like the speed of the machine 10 and the position of the accelerator pedal of the vehicle (ie, the amount of actuation of the accelerator pedal by the driver) will. This operation is performed by the behavior parameter calculator 31 carried out. For example, the calibration ECU calculates 25th the setpoint values using a map that is created by applicability tests and therein optimal values of the behavior parameters in relation to the rotational speed of the machine 10 and positions of the accelerator pedal.

Die Routine geht zu Schritt S12 über, in dem tatsächliche Werte der jeweiligen Verhaltensparameter anhand von Ausgängen der Maschinenausgangssensoren 12 gemessen werden. Die Kalibrierungs-ECU 25 kann alternativ ausgelegt sein, die gegenwärtigen Verhaltensparameter durch arithmetische Modelle zu schätzen oder zu berechnen und diese als die vorstehend beschriebenen tatsächlichen Werte ohne Verwendung der Maschinenausgangssensoren 12 zu bestimmen. Eine derartige Schätzung kann lediglich an einigen der Verhaltensparameter durchgeführt werden.The routine goes to step S12 about, in which the actual values of the respective behavior parameters based on the outputs of the machine output sensors 12 be measured. The calibration ECU 25th may alternatively be designed to estimate or calculate the current behavior parameters by arithmetic models and use them as the actual values described above without using the engine output sensors 12 to determine. Such an estimation can only be performed on some of the behavioral parameters.

Die Routine geht zu Schritt S13 über, in dem die Operation der Verhaltensparameterabweichungsberechnungseinrichtung 34 ausgeführt wird. Insbesondere werden Abweichungen der in Schritt S12 gemessenen tatsächlichen Werte der Verhaltensparameter von deren in Schritt S11 hergeleiteten Sollwerten bestimmt. Derartige Abweichungen werden nachstehend ebenfalls als Verhaltensparameterabweichungen bezeichnet.The routine goes to step S13 about, in which the operation of the behavior parameter deviation calculator 34 is performed. In particular, there are deviations in step S12 measured actual values of the behavior parameters of their in step S11 derived setpoints. Such deviations are also referred to below as behavior parameter deviations.

Die Routine geht zu Schritt S14 über, wobei die Operation des Integrierers 32a ausgeführt wird. Insbesondere wird ein Integralwert x(i) (d. h. ein Gesamtwert) von jeder der Verhaltensparameterabweichungen, wie in Schritt S13 hergeleitet, bestimmt. Insbesondere wird die Summe jeder der Integralwerte x(i-1), wie in einem Programmausführungszyklus früher hergeleitet, und ein entsprechender der Verhaltensparameterabweichungen, wie in diesem Programmausführungszyklus hergeleitet, als der Integralwert x(i) berechnet. Anders ausgedrückt berechnet der Integrierer 32a die Summe der Verhaltensparameterabweichungen, wie sie in den n letzten Programmausführungszyklen hergeleitet worden sind.The routine goes to step S14 over, taking the operation of the integrator 32a is performed. In particular, becomes an integral value x (i) (ie a total value) of each of the behavior parameter deviations, as in step S13 derived, determined. In particular, the sum of each of the integral values x (i-1) as derived earlier in a program execution cycle and a corresponding one of the behavior parameter deviations as derived in this program execution cycle is calculated as the integral value x (i). In other words, the integrator calculates 32a the sum of the behavior parameter deviations as derived in the last n program execution cycles.

Die Routine geht zu Schritt S15 über, wobei die Sollwerte der Verbrennungsparameter berechnet werden. Insbesondere werden die in Schritt S14 hergeleiteten Integralwerte x(i) in den arithmetischen Verbrennungsparameterausdruck 32b eingesetzt. Lösungen des arithmetischen Verbrennungsparameterausdrucks 32b werden als Größen bestimmt, um die die gegenwärtigen oder letzten Werte der Verbrennungsparameter geändert werden müssen. Beispielsweise ist der arithmetische Verbrennungsparameterausdruck 32b, wie er in 2(b) veranschaulicht ist, derart ausgelegt, dass das Produkt eines Spaltenvektors der r-ten Ordnung A1 von Variablen, die die Verhaltensparameterabweichungen wiedergeben, und einer Matrix A2, die aus q mal r-Elementen a11 bis aqr erstellt ist, als ein Spaltenvektor der q-ten Ordnung A3 von Variablen definiert ist, die Größen wiedergeben, um die die Verbrennungsparameter zu ändern sind. Die Integralwerte x(i) der Abweichungen, wie sie in Schritt S14 hergeleitet sind, werden in die Variablen des Spaltenvektors A1 eingesetzt, um Lösungen der jeweiligen Variablen (Einträge) des Spaltenvektors A3 herzuleiten. Die Lösungen werden als Größen bestimmt, um die die letzten Werte der Verbrennungsparameter geändert werden müssen, um Sollwerte davon zu erreichen, die in diesem Programmzyklus hergeleitet werden (die nachstehend ebenfalls als Verbrennungsparameteränderungen bezeichnet sind). Die Kalibrierungs-ECU 25 bestimmt ebenfalls Referenzwerte der Verbrennungsparameter durch Kennfelder oder mathematische Formeln im Hinblick auf Betriebsbedingungen der Maschine 10 so wie die Drehzahl oder die Last auf der Maschine 10, addiert die Verbrennungsparameteränderungen zu den Referenzwerten und definiert derartige Summen als Sollwerte der Verbrennungsparameter (d. h. Sollwert des Verbrennungsparameters = Referenzwert + Größe, um die der letzte Wert des Verbrennungsparameters zu ändern ist).The routine goes to step S15 over, whereby the nominal values of the combustion parameters are calculated. In particular, those in step S14 derived integral values x (i) into the arithmetic combustion parameter expression 32b used. Solutions of the arithmetic combustion parameter expression 32b are determined as quantities by which the current or latest values of the combustion parameters must be changed. For example, is the combustion parameter arithmetic expression 32b like him in 2 B) illustrated is designed such that the product of a column vector of the r-th order A1 of variables representing the behavior parameter deviations and a matrix A2 , which is made up of q by r elements a 11 to a qr , as a column vector of the q-th order A3 is defined by variables which represent quantities by which the combustion parameters are to be changed. The integral values x (i) of the deviations as shown in step S14 are derived into the variables of the column vector A1 used to find solutions of the respective variables (entries) of the column vector A3 derive. The solutions are determined as the quantities by which the last values of the combustion parameters must be changed in order to achieve setpoint values derived therefrom in this program cycle (which are also referred to below as combustion parameter changes). The calibration ECU 25th also determines reference values of the combustion parameters by means of maps or mathematical formulas with regard to the operating conditions of the machine 10 just like the speed or the load on the machine 10 , adds the combustion parameter changes to the reference values and defines such sums as setpoint values for the combustion parameters (ie setpoint value of the combustion parameter = reference value + variable by which the last value of the combustion parameter is to be changed).

Die Routine geht zu Schritt S16 über, wobei Ausgänge der Verbrennungszustandssensoren 13 überwacht werden, um tatsächliche Werte der Verbrennungsparameter herzuleiten. Die Kalibrierungs-ECU 25 kann alternativ gegenwärtige Werte der Verbrennungsparameter durch arithmetische Modelle berechnen oder schätzen und diese als die vorstehend beschriebenen tatsächlichen Werte ohne Verwendung der Verbrennungszustandssensoren 13 bestimmen. Eine derartige Schätzung kann lediglich an einigen der Verbrennungsparameter durchgeführt werden.The routine goes to step S16 over, being outputs of the combustion state sensors 13 monitored in order to derive actual values of the combustion parameters. The calibration ECU 25th may alternatively calculate or estimate current values of the combustion parameters by arithmetic models and use them as the above-described actual values without using the combustion state sensors 13 determine. Such an estimation can only be performed on some of the combustion parameters.

Die Routine geht zu Schritt S17 über, wobei die Operation der Verbrennungsparameter-Abweichungsberechnungseinrichtung 35 durchgeführt wird. Insbesondere wird eine Abweichung jeder der Sollwerte der Verbrennungsparameter, wie sie in Schritt S15 hergeleitet worden sind, von einem entsprechenden der tatsächlichen Werte der Verbrennungsparameter berechnet, wie sie in Schritt S16 hergeleitet worden sind (die nachstehend ebenfalls als Verbrennungsparameterabweichung bezeichnet ist).The routine goes to step S17 over, wherein the operation of the combustion parameter deviation calculating means 35 is carried out. In particular, a deviation of each of the setpoint values of the combustion parameters, as shown in step S15 have been derived, calculated from a corresponding one of the actual values of the combustion parameters, as in step S16 have been derived (which is also referred to below as the combustion parameter deviation).

Die Routine geht zu Schritt S18 über, in dem die Operation des Integrierers 33a durchgeführt wird. Insbesondere wird ein Integralwert (d. h. ein Gesamtwert) y(i) von jedem der Verbrennungsparameterabweichungen, wie sie in Schritt S17 hergeleitet worden sind, bestimmt. Genauer wird die Summe des Integralwerts y(i-1), wie sie in einem Programmausführungszyklus früher hergeleitet worden ist, und die Verbrennungsparameterabweichung, wie sie in diesem Programmausführungszyklus hergeleitet wird, als der Integralwert y(i) berechnet. Anders ausgedrückt berechnet der Integrierer 33a die Summe der Verbrennungsparameterabweichungen, wie sie in den n letzten Programmausführungszyklen hergeleitet worden sind.The routine goes to step S18 about where the operation of the integrator 33a is carried out. In particular, an integral value (ie, a total value) y (i) of each of the combustion parameter deviations as shown in step S17 have been derived. More specifically, the sum of the integral value y (i-1) as it is in a Program execution cycle has been derived earlier, and the combustion parameter deviation as derived in this program execution cycle is calculated as the integral value y (i). In other words, the integrator calculates 33a the sum of the combustion parameter deviations, as derived in the last n program execution cycles.

Die Routine geht zu Schritt S19 über, in dem der Befehlswert von jedem der gesteuerten Parameter bestimmt wird. Insbesondere werden die Integralwerte y(i) der Verbrennungsparameterabweichungen, wie sie in Schritt S18 hergeleitet worden sind, in den arithmetischen Ausdruck für gesteuerte Parameter 33b eingesetzt. Lösungen der arithmetischen Gleichung für gesteuerte Parameter 33b werden als Größen bestimmt, um die die letzten Befehlswerte für alle Typen der gesteuerten Parameter geändert oder reguliert werden müssen. Beispielsweise ist der arithmetische Ausdruck für gesteuerte Parameter 33b, wie er in 2(c) veranschaulicht ist, derart ausgelegt, dass das Produkt eines Spaltenvektors einer q-ten Ordnung A4 von Variablen, die die Verbrennungsparameterabweichungen darstellen, und einer Matrix A5, die aus p mal q Elementen b11 bis bpq erstellt ist, als ein Spaltenvektor der p-ten Ordnung A6 von Variablen definiert ist, die eine Größe darstellen, um die die gesteuerten Parameter zu ändern sind. Die Integralwerte y(i) der Abweichungen, wie sie in Schritt S18 hergeleitet worden sind, werden in die Variablen des Spaltenvektors A4 eingesetzt, um Lösungen der jeweiligen Variablen (d. h. Elemente) des Spaltenvektors A6 herzuleiten. Die Lösungen werden als Größen bestimmt, um die die letzten Werte der gesteuerten Parameter zu ändern sind, um deren Sollwerte zu erreichen (d. h. Sollbefehlswerte), die in diesem Programmausführungszyklus hergeleitet worden sind (die nachstehend ebenfalls als Änderungen der gesteuerten Parameter bezeichnet sind). Die Kalibrierungs-ECU 25 bestimmt ebenfalls Referenzwerte der gesteuerten Parameter durch Kennfelder oder mathematische Formeln im Hinblick auf Betriebsbedingungen der Maschine 10 wie die Drehzahl oder eine Last auf der Maschine 10, addiert die Änderungen der gesteuerten Parameter zu den Referenzwerten und definiert diese Summen als Sollwerte (d. h. Befehlswerte) der gesteuerten Parameter (d. h. Sollwert des gesteuerten Parameters = Referenzwert + Größe, um die der letzte Wert des gesteuerten Parameters zu ändern ist). Die Befehlswerte sind gesteuerte Betätigungsgliedparameter, die in Form von Steuerungssignalen zu den Betätigungsgliedern 11 auszugeben sind.The routine goes to step S19 in which the command value of each of the controlled parameters is determined. In particular, the integral values y (i) of the combustion parameter deviations as described in step S18 have been derived in the arithmetic expression for controlled parameters 33b used. Solutions to the arithmetic equation for controlled parameters 33b are determined as the quantities by which the final command values must be changed or regulated for all types of the controlled parameters. For example, is the arithmetic expression for controlled parameters 33b like him in 2 (c) is illustrated, designed such that the product of a column vector of a q-th order A4 of variables representing the combustion parameter deviations and a matrix A5 , which is made up of p times q elements b 11 to b pq , as a column vector of the p-th order A6 is defined by variables which represent a quantity by which the controlled parameters are to be changed. The integral values y (i) of the deviations as shown in step S18 are derived into the variables of the column vector A4 used to find solutions of the respective variables (ie elements) of the column vector A6 derive. The solutions are determined as the quantities by which the last values of the controlled parameters are to be changed in order to achieve their setpoints (i.e. setpoint command values) which have been derived in this program execution cycle (which are also referred to below as changes in the controlled parameters). The calibration ECU 25th also determines reference values of the controlled parameters by means of maps or mathematical formulas with regard to operating conditions of the machine 10 like the speed or a load on the machine 10 , adds the changes in the controlled parameters to the reference values and defines these sums as setpoints (i.e. command values) of the controlled parameters (i.e. setpoint of the controlled parameter = reference value + quantity by which the last value of the controlled parameter is to be changed). The command values are controlled actuator parameters that are in the form of control signals to the actuators 11 are to be issued.

4 zeigt ein Flussdiagramm eines automatischen Kalibrierungsprogramms, dass durch die Kalibrierungs-ECU auszuführen ist. Dieses Programm wird zusammen mit dem Kraftstoffverbrauchsregelungsprogramm gemäß 3 durchgeführt. 4th Fig. 13 is a flowchart of an automatic calibration program to be executed by the calibration ECU. This program is run together with the fuel consumption control program according to 3 carried out.

Nach Eintritt in die Maschinenkalibrierungsbetriebsart geht die Routine zu Schritt S21 über, in dem einer aus einer Vielzahl von Maschinenbetriebsbereichen, in dem Betriebsbedingungen der Maschine 10 wie die Drehzahl der Maschine 10 und die Last auf der Maschine 10 fallen, als ein Bereich ausgewählt, in dem die Parameterkalibrierung in diesem Programmausführungszyklus durchzuführen ist. Die Maschinenbetriebsbereiche sind durch Bruchteile eines Gesamtbetriebsbereichs der Maschine 10 vordefiniert. Falls die Parameterkalibrierung bereits in dem ausgewählten Maschinenbetriebsbereich abgeschlossen worden ist, wählt die Kalibrierungs-ECU 25 einen anderen der Maschinenbetriebsbereiche aus und bringt die Betriebsbedingungen der Maschine 10 in diesen Maschinenbetriebsbereich .After entering the machine calibration mode, the routine goes to step S21 over, in which one of a variety of machine operating areas, in the operating conditions of the machine 10 like the speed of the machine 10 and the load on the machine 10 is selected as an area in which the parameter calibration is to be performed in this program execution cycle. The machine operating areas are divided by fractions of a total operating area of the machine 10 predefined. If the parameter calibration has already been completed in the selected machine operating area, the calibration ECU selects 25th select another one of the machine operating areas and bring up the operating conditions of the machine 10 in this machine operating area.

Die Routine geht dann zu Schritt S22 über, in dem Kalibrierungssollwerte der Verhaltensparameter bestimmt werden. Diese Operation wird in der Verhaltensparameterberechnungseinrichtung 31 gemäß 2(a) ausgeführt. Insbesondere werden die Sollwerte der Verhaltensparameter, wie sie in Schritt S11 des Kraftstoffverbrauchsregelungsprogramms gemäß 3 in einer Beziehung zu momentanen Werten der Drehzahl der Maschine 10 und der Position des Fahrpedals berechnet worden sind, als die Kalibrierungssollwerte bestimmt.The routine then goes to step S22 via, in which calibration setpoints of the behavior parameters are determined. This operation is performed in the behavior parameter calculator 31 according to 2 (a) executed. In particular, the setpoints of the behavior parameters as described in step S11 of the fuel consumption control program according to 3 in relation to instantaneous values of the speed of the machine 10 and the position of the accelerator pedal are determined as the calibration setpoints.

Die Routine geht dann zu Schritt S23 über, in dem der Integralwert x(i) von jedem der Verhaltensparameterabweichungen, wie sie in Schritten S12 bis S14 gemäß 3 berechnet worden sind, beschafft wird.The routine then goes to step S23 about, in which the integral value x (i) of each of the behavior parameter deviations as it is in steps S12 to S14 according to 3 have been calculated.

Die Routine geht dann zu Schritt S24 über, in dem bestimmt wird, ob der Integralwert x(i) von jedem der Verhaltensparameterabweichungen innerhalb eines gegebenen Bereichs liegt oder nicht, d. h. ob er innerhalb des gegebenen Bereichs konvergiert hat oder nicht. Falls ein NEIN als Antwort erhalten wird, was bedeutet, dass die tatsächlichen Werte der Verhaltensparameter deren Kalibrierungssollwerte noch nicht erreicht haben, wiederholt die Routine Schritt S24. Die Kraftstoffverbrennungsregelungsaufgabe, wie in 3 veranschaulicht, berechnet die Verhaltensparameterabweichungen, um Sollwerte der Verbrennungsparameter durch die Schritte S12 bis S15 zu bestimmen, und bestimmt dann die Befehlswerte der gesteuerten Parameter durch die Schritte S16 bis S19, während die Sollwerte (d. h. die Kalibrierungssollwerte) der Verhaltensparameter konstant gehalten werden, so dass die tatsächlichen Werte der Verhaltensparameter schließlich auf deren Sollwerte konvergiert werden.The routine then goes to step S24 by determining whether or not the integral value x (i) of each of the behavior parameter deviations is within a given range, that is, whether or not it has converged within the given range. If a NO is received as the answer, which means that the actual values of the behavior parameters have not yet reached their calibration target values, the routine repeats step S24 . The fuel combustion control task, as in 3 Illustrates, calculates the behavior parameter deviations to target values of the combustion parameters through the steps S12 to S15 and then determines the command values of the controlled parameters through the steps S16 to S19 , while the setpoints (ie, calibration setpoints) of the behavioral parameters are kept constant, so that the actual values of the behavioral parameters will eventually converge on their setpoints.

Falls in Schritt S24 ein JA als Antwort erhalten wird, geht die Routine zu Schritt S25 über, in dem, wenn die tatsächlichen Werte der Verhaltensparameter auf deren Kalibrierungssollwerte konvergiert sind, die Befehlswerte der gesteuerten Parameter in dem RAM als kalibrierte Werte als entsprechend zu den Sollwerten der gesteuerten Parameter gespeichert werden, die den Charakteristiken der Maschine 10 genügen.If in step S24 If a YES answer is obtained, the routine goes to step S25 above, in which, when the actual values of the behavior parameters have converged on their calibration setpoints, the command values of the controlled parameters are stored in the RAM as calibrated values as corresponding to the set values of the controlled parameters corresponding to the characteristics of the machine 10 suffice.

Die Routine geht zu Schritt S26 über, in dem bestimmt wird, ob die kalibrierten Werte in allen Maschinenbetriebsbereichen hergeleitet worden sind oder nicht. Falls ein NEIN als Antwort erhalten wird, was bedeutet, dass die kalibrierten Werte noch nicht in allen Maschinenbetriebsbereichen erhalten worden sind, geht die Routine zurück zu Schritt S21, um einen nächsten der Maschinenbetriebsbereiche auszuwählen, in dem die Befehlswerte der gesteuerten Parameter noch nicht kalibriert worden sind, und führt die nachfolgenden Schritte in derselben Weise wie vorstehend beschrieben durch.The routine goes to step S26 which determines whether or not the calibrated values have been derived in all machine operating areas. If the answer is NO, which means that the calibrated values have not yet been obtained in all machine operating areas, the routine goes back to step S21 to select a next one of the machine operating areas in which the command values of the controlled parameters have not yet been calibrated, and perform the subsequent steps in the same manner as described above.

Falls alternativ dazu ein JA als Antwort in Schritt S26 erhalten wird, geht die Routine zu Schritt S27 über, in dem die kalibrierten Werte (d. h. die optimierten Sollwerte der gesteuerten Parameter) beispielsweise in dem Flash-Speicher der Maschinen-ECU 20 für jeden der Maschinenbetriebsbereiche gespeichert werden. Der Flash-Speicher der Maschinen-ECU 20 weist darin eine Vielzahl von Maschinensteuerungskennfeldern gespeichert auf. Die kalibrierten Werte, wie sie in dem Autokalibrierungsprogramm gemäß 4 für jeden der Maschinenbetriebsbereiche hergeleitet worden sind, werden in einem entsprechenden der Maschinensteuerungskennfelder der ECU 20 registriert. Beispielsweise weist die Maschinen-ECU 20 darin gespeichert Maschinensteuerungskennfelder A, B, C,... auf, wie es in 5 veranschaulicht ist. Das Maschinensteuerungskennfeld A listet darin die kalibrierten Werte (d.h. die Sollwerte) der in die Maschine 10 einzuspritzenden Kraftstoffmenge als eine Funktion der Drehzahl der Maschine 10 und der Last auf der Maschine 10 (beispielsweise der Position des Fahrpedals) auf. Das Maschinensteuerungskennfeld B listet darin die kalibrierten Werte (d. h. die Sollwerte) des Einspritzzeitverlaufs als eine Funktion der Drehzahl der Maschine 10 und der Last auf der Maschine 10 auf. Das Maschinensteuerungskennfeld C listet darin die kalibrierten Werte (d. h. die Sollwerte) des Einspritzdrucks als eine Funktion der Drehzahl der Maschine 10 und der Last auf der Maschine 10 auf.Alternatively, if the answer is YES in step S26 is obtained, the routine goes to step S27 via, in which the calibrated values (ie the optimized setpoint values of the controlled parameters), for example in the flash memory of the machine ECU 20th are stored for each of the machine operating areas. The machine ECU's flash memory 20th has a plurality of engine control maps stored therein. The calibrated values as specified in the auto-calibration program 4th have been derived for each of the engine operating areas are stored in a corresponding one of the engine control maps of the ECU 20th registered. For example, the engine ECU 20th machine control maps A, B, C, ... stored therein, as shown in 5 is illustrated. The machine control map A lists the calibrated values (ie the setpoint values) in the machine 10 amount of fuel to be injected as a function of the engine speed 10 and the load on the machine 10 (for example the position of the accelerator pedal). The engine control map B lists therein the calibrated values (ie the setpoint values) of the injection timing as a function of the engine speed 10 and the load on the machine 10 on. The engine control map C lists therein the calibrated values (ie the setpoint values) of the injection pressure as a function of the speed of the engine 10 and the load on the machine 10 on.

6 veranschaulicht Zeitverläufe, die Änderungen in den Verhaltensparametern, den Verbrennungsparametern und den gesteuerten Parametern demonstrieren, wenn diese in der Maschinenkalibrierungsbetriebsart optimiert werden. In den Zeitverläufen der Verhaltensparameter und der Verbrennungsparameter geben durchgezogene Linien Änderungen in den Sollwerten an, und geben gestrichelte Linien Änderungen in den tatsächlichen Werten an. Die Überschneidungen der durchgezogenen und gestrichelten Linien geben Zeiten an, zu denen die tatsächlichen Werte mit den Sollwerten übereinstimmen. 6th Fig. 11 illustrates timing traces demonstrating changes in behavior parameters, combustion parameters, and controlled parameters when optimized in the engine calibration mode. In the time courses of the behavior parameters and the combustion parameters, solid lines indicate changes in the setpoint values, and broken lines indicate changes in the actual values. The intersections of the solid and dashed lines indicate times when the actual values match the target values.

In den Zeitverläufen gemäß 6 gibt „Zeitpunkt 10“ den Zeitpunkt an, zu dem die Werte der Verhaltensparametern EM1, EM2, EM3 und EM4 geändert werden. Darauffolgend werden die tatsächlichen Werte der Verhaltensparameter EM1 bis EM4 zu deren Sollwerten (d.h. den kalibrierten Werten) geändert. Die gleichzeitige Änderung in allen kalibrierten Werten der Verhaltensparameter werden daher bewirken, dass die Sollwerte und die tatsächlichen Werte der Verbrennungsparameter VEBR1 bis VEBR4 ansteigen oder abfallen, und die Befehlswerte der gesteuerten Parameter BET1 bis BET4 ansteigen oder abfallen.In the course of time according to 6th "Time 10" indicates the point in time at which the values of the behavior parameters EM1, EM2, EM3 and EM4 are changed. The actual values of the behavior parameters EM1 to EM4 are then changed to their nominal values (ie the calibrated values). The simultaneous change in all calibrated values of the behavior parameters will therefore cause the setpoints and the actual values of the combustion parameters VEBR1 to VEBR4 to rise or fall, and the command values of the controlled parameters BET1 to BET4 to rise or fall.

Zu etwa dem Zeitpunkt 12 konvergiert der tatsächliche Wert jedes der Verhaltensparameter auf dessen Kalibrierungssollwert. Darauffolgend werden zu dem Zeitpunkt t1 die Befehlswerte der gesteuerten Parameter als die kalibrierten Wert D1, D2, D3 und D4 bestimmt, wenn die tatsächlichen Werte der Verhaltensparameter sich in Übereinstimmung mit deren Kalibrierungssollwerten befinden. Das Maschinenkalibrierungssystem arbeitet daher, die unterschiedlichen Typen gesteuerte Parameter in der koordinierten Rückkopplungsbetriebsart zu steuern, um deren optimale Werte zu suchen, die erforderlich sind, um gewünschte Werte der Verhaltensparameter gleichzeitig treffen.At about that time 12 the actual value of each of the behavioral parameters converges to its calibration setpoint. Subsequently, at the time point t1, the command values of the controlled parameters become the calibrated values D1 , D2 , D3 and D4 determined when the actual values of the behavior parameters are in agreement with their calibration target values. The machine calibration system therefore works to control the different types of controlled parameters in the coordinated feedback mode in order to search for their optimal values which are necessary to meet desired values of the behavior parameters simultaneously.

Das Maschinekalibrierungssystem gemäß diesem Ausführungsbeispiel bietet die nachfolgenden Vorteile.The machine calibration system according to this embodiment offers the following advantages.

Das Maschinenkalibrierungssystem arbeitet, den arithmetischen Verbrennungsparameterausdruck 32b (d.h. die ersten Korrelationsdaten), der die Korrelationen zwischen den unterschiedlichen Typen der Verhaltensparameter und den unterschiedlichen Typen von Verbrennungsparametern definiert, zur Bestimmung jeweils der Sollwerte der Verbrennungsparameter als eine Funktion der Sollwerte der Verhaltensparameter zu verwenden. Das Maschinenkalibrierungssystem verwendet ebenfalls den arithmetischen Ausdruck für gesteuerte Parameter 33b (d.h. die zweiten Korrelationsdaten), der die Korrelationen zwischen den unterschiedlichen Typen der Verbrennungsparameter und den unterschiedlichen Typen gesteuerter Parameter definiert, um die Befehlswerte (d.h. Sollwerte) der gesteuerten Parameter als eine Funktion der Sollwerte der Verbrennungsparameter zu bestimmen. Zusätzlich arbeitet das Maschinenkalibrierungssystem, die tatsächlichen Werte der Verhaltensparameter in Übereinstimmung mit deren Sollwerten in der Rückkopplungsbetriebsart zu bringen, um die Verhaltensparameterabweichungen zu minimieren. Insbesondere definiert das Maschinenkalibrierungssystem, wie jeder der Verhaltensparameter sich mit Änderungen in den gesteuerten Parametern ändert, durch die Beziehungen der Verbrennungsparameter, die als Zwischenparameter mit sowohl den Verhaltensparametern als auch den gesteuerten Parametern verwendet werden, als auch die Beziehungen zwischen den Verhaltensparametern und den gesteuerten Parametern. Dies minimiert gegenseitige Interferenzen zwischen den Verhaltensparametern im Vergleich zu dem System, das die gesteuerten Parameter auf der Grundlage direkter Beziehungen zwischen den gesteuerten Parametern und den Verhaltensparametern bestimmt.The engine calibration system works, the combustion parameter arithmetic expression 32b (ie the first correlation data), which defines the correlations between the different types of behavioral parameters and the different types of combustion parameters, to determine the respective setpoints of the combustion parameters as a function of the setpoints of the behavioral parameters. The machine calibration system also uses the arithmetic expression for controlled parameters 33b (ie the second correlation data) which defines the correlations between the different types of combustion parameters and the different types of controlled parameters to determine the command values (ie setpoints) of the controlled parameters as a function of the setpoints of the combustion parameters. In addition, the machine calibration system works to bring the actual values of the behavior parameters into conformity with their setpoints in the feedback mode in order to minimize the behavior parameter deviations. In particular, the machine calibration system defines how each of the Behavioral parameters change with changes in the controlled parameters, through the relationships of the combustion parameters used as intermediate parameters with both the behavioral parameters and the controlled parameters, and the relationships between the behavioral parameters and the controlled parameters. This minimizes mutual interference between the behavioral parameters compared to the system which determines the controlled parameters based on direct relationships between the controlled parameters and the behavioral parameters.

Je größer die Anzahl der Verbrennungsparameter ist, umso leichter ist der Wert jedes der Verbrennungsparameter zu finden, der beliebigen der Verhaltensparameter genügt.The greater the number of combustion parameters, the easier it is to find the value of each of the combustion parameters that satisfies any of the behavioral parameters.

In der Maschinenkalibrierungsbetriebsart verwendet das Maschenkalibrierungssystem den arithmetischen Verbrennungsparameterausdruck 32b und den arithmetischen Ausdruck für gesteuerte Parameter 33b, um die tatsächlichen Werte der Verhaltensparameter in Übereinstimmung mit deren Sollwerte in der Rückkopplungsbetriebsart zu bringen, und sucht ebenfalls die Befehlswerte der gesteuerten Parameter, wenn die tatsächlichen Werte der Verhaltensparameter auf die Sollwerte in jeden der Maschinenbetriebsbereiche konvergiert haben, und speichert dann derartige Befehlswerte in den Flash-Speicher als die kalibrierten Werte. Dies minimiert die gegenseitige Interferenz zwischen den Verhaltensparametern und erleichtert das Finden bzw. Ermitteln der optimalen Werte der gesteuerten Parameter, die auf die Maschine 10 angepasst sind.In the engine calibration mode, the mesh calibration system uses the combustion parameter arithmetic expression 32b and the arithmetic expression for controlled parameters 33b to bring the actual values of the behavior parameters into agreement with their set values in the feedback mode, and also searches the command values of the controlled parameters when the actual values of the behavior parameters have converged to the set values in each of the machine operating areas, and then stores such command values in the Flash memory as the calibrated values. This minimizes the mutual interference between the behavior parameters and makes it easier to find or determine the optimal values of the controlled parameters that affect the machine 10 are adapted.

Das Maschinenkalibrierungssystem arbeitet ebenfalls, die Verbrennungsparameter in der Rückkopplungsbetriebsart als auch die Verhaltensparameter zu steuern, wodurch die Steuerung der Maschine 10 verbessert wird, was zu einer Verbesserung des Maschinenkalibrierungsbetriebs führt.The engine calibration system also operates to control the combustion parameters in the feedback mode as well as the behavior parameters, thereby controlling the engine 10 is improved, which leads to an improvement in the machine calibration operation.

Das Maschinenkalibrierungssystem gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel ist nachstehend beschrieben.The machine calibration system according to a second embodiment is described below.

Das Maschinenkalibrierungssystem gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel ist, wie es vorstehend beschrieben worden ist, ausgelegt, die Abweichungen der Vielzahl der Verhaltensparameter in den arithmetischen Verbrennungsparameterausdruck 32b (d.h. die ersten Korrelationsdaten) einzusetzen, um die Änderungen in der Vielzahl der Verbrennungsparameter herzuleiten, und ebenfalls die Abweichungen der Vielzahl der Verbrennungsparameter in den arithmetischen Ausdruck für gesteuerte Parameter 33b (d.h. die zweiten Korrelationsdaten) einzusetzen, um die Änderungen in der Vielzahl der gesteuerten Parameter herzuleiten. Das Maschinenkalibrierungssystem gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von demjenigen gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel in derartigen Operationen.As described above, the engine calibration system according to the first embodiment is designed to reduce the deviations of the plurality of behavior parameters in the combustion parameter arithmetic expression 32b (ie, the first correlation data) to derive the changes in the plurality of combustion parameters and also the deviations of the plurality of combustion parameters in the arithmetic expression for controlled parameters 33b (ie, the second correlation data) to infer the changes in the plurality of parameters being controlled. The machine calibration system according to the second embodiment differs from that according to the first embodiment in such operations.

Insbesondere ist das Maschinenkalibrierungssystem gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel, wie es in 7 veranschaulicht ist, ausgelegt, die Sollwerte der Verhaltensparameter in den arithmetischen Verbrennungsparameterausdruck 32b (d.h. die ersten Korrelationsdaten) einzusetzen, um die Sollwerte der Verbrennungsparameter herzuleiten, und ebenfalls die Sollwerte der Verbrennungsparameter in den arithmetischen Ausdruck für gesteuerte Parameter 33b (d.h. die zweiten Korrelationsdaten) einzusetzen, um die Befehlswerte (d.h. Sollwerte) der gesteuerten Parameter herzuleiten.In particular, the machine calibration system according to the second embodiment as shown in FIG 7th illustrated, designed the set values of the behavior parameters in the combustion parameter arithmetic expression 32b (ie the first correlation data) to derive the setpoints of the combustion parameters, and also the setpoints of the combustion parameters in the arithmetic expression for controlled parameters 33b (ie the second correlation data) to derive the command values (ie setpoints) of the controlled parameters.

Das Maschinenkalibrierungssystem weist ebenfalls Regler (Rückkopplungssteuerungseinrichtungen) 51 und 53 sowie Korrekturschaltungen 52 und 54 auf. Die Korrekturschaltung 52 arbeitet, die Sollwerte der Verhaltensparameter, wie sie durch den arithmetischen Verbrennungsparameterausdruck 32b hergeleitet werden, unter Verwendung von Korrekturwerten zu korrigieren, wie diese durch den Regler 51 berechnet wird. Gleichermaßen arbeitet die Korrekturschaltung 54, die Befehlswerte der gesteuerten Parameter, wie sie durch den arithmetischen Ausdruck für gesteuerte Parameter 33b hergeleitet werden, unter Verwendung von Korrekturwerten zu korrigieren, wie sie durch den Regler 53 berechnet werden. The machine calibration system also has regulators (feedback control devices) 51 and 53 as well as correction circuits 52 and 54 on. The correction circuit 52 works, the setpoints of the behavior parameters as defined by the arithmetic combustion parameter expression 32b can be derived using correction values such as these to be corrected by the controller 51 is calculated. The correction circuit works in the same way 54 , the command values of the controlled parameters as indicated by the arithmetic expression for controlled parameters 33b can be derived using correction values as corrected by the controller 53 be calculated.

Das Maschinenkalibrierungssystem gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel verwendet, wie gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel, den arithmetischen Verbrennungsparameterausdruck 32b und den arithmetischen Ausdruck für gesteuerte Parameter 33b (d.h. die ersten und zweiten Korrelationsdaten), um die tatsächlichen Werte der Verhaltensparameter und der Verbrennungsparameter in Übereinstimmung mit deren Sollwerten in der Rückkopplungsbetriebsart zu bringen, wodurch die gegenseitige Interferenz zwischen den Verhaltensparametern minimiert wird und das Finden bzw. Ermitteln der optimalen Werte der gesteuerten Parameter erleichtert wird, die auf die Maschine 10 angepasst werden.The engine calibration system according to the second embodiment uses, like the first embodiment, the combustion parameter arithmetic expression 32b and the arithmetic expression for controlled parameters 33b (ie, the first and second correlation data) to bring the actual values of the behavior parameters and the combustion parameters into agreement with their target values in the feedback mode, thereby minimizing the mutual interference between the behavior parameters and finding the optimal values of the controlled parameters being relieved on the machine 10 be adjusted.

Obwohl die vorliegende Erfindung im Hinblick auf die bevorzugten Ausführungsbeispiele offenbart worden ist, um eine besseres Verständnis davon zu erleichtern, sei bemerkt, dass die Erfindung in verschiedener Weise ohne Abweichungen von dem Prinzip der Erfindung umgesetzt werden kann. Daher sollte die Erfindung derart verstanden werden, dass alle möglichen Ausführungsbeispiele und Modifikationen an den gezeigten Ausführungsbeispielen enthält, die ohne Abweichungen von dem Prinzip der Erfindung, wie sie in den beigefügten Patentansprüchen dargelegt ist, umgesetzt werden können.Although the present invention has been disclosed in terms of the preferred embodiments in order to facilitate better understanding thereof, it should be understood that the invention can be implemented in various ways without departing from the principle of the invention. The invention should therefore be understood to include all possible exemplary embodiments and modifications to the exemplary embodiments shown, which can be implemented without departing from the principle of the invention as set out in the accompanying patent claims.

Das Maschinenkalibrierungssystem gemäß dem ersten und dem zweiten Ausführungsbeispiel ist mit einem bidirektionalen Bus 28 ausgerüstet, durch den die Kalibrierungs-ECU 25 extern lediglich dann mit der Maschinen-ECU 20 verbunden ist, wenn in die Maschinenkalibrierungsbetriebsart eingetreten wird, jedoch kann die Kalibrierungs-ECU 25 stets in dem Fahrzeug eingebaut sein. Die ECU 20 kann alternativ derart ausgelegt sein, dass sie das Kraftstoffverbrauchsreglungsprogramm gemäß 3 und das automatische Kalibrierungsprogramm gemäß 4 anstelle der Kalibrierungs-ECU 25 aufweist.The machine calibration system according to the first and second embodiments is with a bidirectional bus 28 by which the calibration ECU 25th externally only with the machine ECU 20th is connected when entering the engine calibration mode, however, the calibration ECU may 25th always be installed in the vehicle. The ECU 20th can alternatively be designed in such a way that the fuel consumption control program according to 3 and the automatic calibration program according to 4th instead of the calibration ECU 25th having.

Das Maschinenkalibrierungssystem gemäß jedem der vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele steuert die tatsächlichen oder berechneten Werte der Verhaltensparameter und der Verbrennungsparameter in der Rückkopplungsbetriebsart, jedoch können diese alternative ausgelegt sein, die letzteren und/oder die ersteren in der Steuerungsbetriebsart (Betriebsart im offenen Kreis) zu steuern. Beispielsweise können die Verbrennungsparameter-Abweichungsberechnungseinrichtung 35, die Reglungseinrichtung 53 und die Korrekturschaltung 54 entfallen. Die Sollwerte der gesteuerten Parameter, wie sie durch den arithmetischen Ausdruck für gesteuerte Parameter 33b berechnet werden, werden direkt zu den Betätigungsgliedern 11 ausgegeben, ohne dass diese in der Rückkopplungsbetriebsart justiert werden.The engine calibration system according to each of the embodiments described above controls the actual or calculated values of the behavior parameters and the combustion parameters in the feedback mode, but these alternatively can be designed to control the latter and / or the former in the control mode (open loop mode). For example, the combustion parameter deviation calculating device 35 , the control device 53 and the correction circuit 54 omitted. The setpoints of the controlled parameters as indicated by the arithmetic expression for controlled parameters 33b are calculated directly to the actuators 11 without adjusting them in the feedback mode.

Das Maschinenkalibrierungssystem verwendet die ersten Korrelationsdaten (d.h. den arithmetischen Verbrennungsparameterausdruck 32b), die die Korrelationen zwischen den unterschiedlichen Typen der Verhaltensparameter und den unterschiedlichen Typen der Verbrennungsparameter definieren, um die Sollwerte der Verbrennungsparameter zu berechnen, und verwendet ebenfalls die zweiten Korrelationsdaten (d.h. den arithmetische Ausdruck für gesteuerte Parameter 33b), die die Korrelationen zwischen den unterschiedlichen Typen der Verbrennungsparameter und den unterschiedlichen Typen der gesteuerten Parameter definieren, um die Befehlswerte der gesteuerten Parameter zur Steuerung der Betätigungen der Betätigungsglieder 11 usw. zu berechnen, kann jedoch alternativ ausgelegt sein, die Befehlswerte der gesteuerten Parameter durch ein Anwendbarkeitskennfeld ohne Verwendung der ersten Korrelationsdaten und/oder der zweiten Korrelationsdaten zu berechnen. Das heißt, das Maschinenkalibrierungssystem kann ausgelegt sein, darin die ersten und/oder Korrelationsdaten in einer Form zu speichern, die sich von dem arithmetischen Parameterausdrücken (d.h. den Determinanten) unterscheidet. Beispielsweise kann einer oder beide der ersten und zweiten Korrelationsdaten durch Kennfelder ausgedrückt werden. Insbesondere können die ersten Korrelationsdaten durch abgebildete Konstanten erstellt werden, die eine Korrelation von jedem der Verbrennungsparameter zu der Vielzahl der gesteuerten Parameter wiedergeben. Die zweiten Korrelationsdaten können durch abgebildete Konstanten erstellt werden, die eine Korrelation von jedem der gesteuerten Parameter mit der Vielzahl der Verbrennungsparameter darstellen.The engine calibration system uses the first correlation data (ie, the combustion parameter arithmetic expression 32b ), which define the correlations between the different types of behavioral parameters and the different types of combustion parameters to calculate the setpoints of the combustion parameters, and also uses the second correlation data (ie the arithmetic expression for controlled parameters 33b ), which define the correlations between the different types of combustion parameters and the different types of controlled parameters, the command values of the controlled parameters for controlling the operations of the actuators 11 etc., but may alternatively be designed to calculate the command values of the controlled parameters by an applicability map without using the first correlation data and / or the second correlation data. That is, the machine calibration system may be configured to store therein the first and / or correlation data in a form different from the parameter arithmetic expressions (ie, determinants). For example, one or both of the first and second correlation data can be expressed by maps. In particular, the first correlation data can be created by mapped constants which reflect a correlation of each of the combustion parameters with the multiplicity of the controlled parameters. The second correlation data can be established by mapped constants that represent a correlation of each of the controlled parameters with the plurality of combustion parameters.

Ein Maschinenkalibrierungsgerät arbeitet zur Bestimmung eines Sollwerts von jedem von Verhaltensparametern, die unterschiedliche Verhaltenstypen einer Brennkraftmaschine wiedergeben, zur Bestimmung von Sollwerten von Verbrennungsparametern, die Verbrennungszustände von Kraftstoff in der Brennkraftmaschine wiedergeben, auf der Grundlage der Sollwerte der Verhaltensparameter unter Verwendung von Verhaltensparameter-zu-Verbrennungsparameter-Korrelationen, und zur Berechnung von Befehlswerten von gesteuerten Parametern für Betätigungsglieder als eine Funktion von Sollwerten der Verbrennungsparameter, unter Verwendung von Korrelationen zwischen Verbrennungsparametern und gesteuerten Parametern. Das Maschinenkalibrierungsgerät arbeitet ebenfalls zur Bestimmung der Befehlswerte, wenn die tatsächlichen Werte der Verhaltensparameter in Übereinstimmung mit deren Sollwerten sind, als kalibrierte Werte, die den Sollwerten der gesteuerten Parameter entsprechen, die der Verbrennungsmaschine genügen.An engine calibration device works to determine a target value of each of behavior parameters that reflect different types of behavior of an internal combustion engine, for determining target values of combustion parameters that reflect combustion states of fuel in the internal combustion engine, based on the target values of the behavior parameters using behavior parameter-to-combustion parameters Correlations, and for computing command values of controlled parameters for actuators as a function of setpoint values of the combustion parameters, using correlations between combustion parameters and controlled parameters. The machine calibration apparatus also operates to determine the command values when the actual values of the behavior parameters are in accordance with their setpoints, as calibrated values corresponding to the setpoints of the controlled parameters that satisfy the internal combustion engine.

Claims (3)

Maschinenkalibrierungsgerät mit einer Sollverhaltensparameter-Bestimmungsschaltung (31), die einen Sollwert von jedem aus einer Vielzahl von Verhaltensparametern bestimmt, die unterschiedliche Verhaltenstypen einer Brennkraftmaschine (10) wiedergeben, einer Sollverbrennungsparameter-Bestimmungsschaltung (32), die Sollwerte einer Vielzahl von Verbrennungsparametern, die Verbrennungszustände von Kraftstoff in der Brennkraftmaschine (10) wiedergeben, auf der Grundlage der Sollwerte der Verhaltensparameter unter Verwendung erster Korrelationsdaten bestimmt, die Korrelationen zwischen den Verhaltensparametern und den Verbrennungsparametern wiedergeben, wobei die Verbrennungszustände durch Betätigungen von Betätigungsgliedern eingerichtet werden, einer Befehlsberechnungseinrichtung (33), die Befehlswerte als eine Funktion der Sollwerte der Verbrennungsparameter, wie sie durch die Sollverbrennungsparameter-Bestimmungsschaltung (32) bestimmt werden, unter Verwendung zweiter Korrelationsdaten berechnet, die Korrelationen zwischen den Verbrennungsparametern und gesteuerten Parametern wiedergeben, wobei die Befehlswerte bereitgestellt sind, um die Betätigungsglieder derart zu betätigen, dass Sollwerte der gesteuerten Parameter erzielt werden, wobei die gesteuerten Parameter durch die Betätigungen der Betätigungsglieder bereitgestellt werden und zu den Verbrennungszuständen des Brennstoffs beitragen, einer Steuerungseinrichtung, die die Befehlswerte den Betätigungsgliedern bereitstellt, um die Betätigungen der Betätigungsglieder zu steuern, um in einer Rückkopplungsbetriebsart die tatsächlichen Werte der Verhaltensparameter in Übereinstimmung mit deren Sollwerten zu bringen, wie diese durch die Sollverhaltensparameter-Bestimmungsschaltung (31) bestimmt worden sind, und einer Maschinenkalibrierungseinrichtung, die die Sollwerte der gesteuerten Parameter in einer Vielzahl von Betriebsbereichen der Verbrennungsmaschine kalibriert, wobei die Maschinenkalibrierungseinrichtung die Sollwerte der Verhaltensparameter in einem ausgewählten Betriebsbereich der Betriebsbereiche als Kalibrierungssollwerte bestimmt, die Maschinenkalibrierungseinrichtung außerdem die Befehlswerte, wenn die tatsächlichen Werte der Verhaltensparameter durch eine Operation der Steuerungseinrichtung in Übereinstimmung mit den Kalibrierungssollwerten versetzt werden, in dem einen der Betriebsbereiche als kalibrierte Werte als entsprechend zu den Sollwerten der gesteuerten Parameter bestimmt, die der Brennkraftmaschine (10) genügen, und die kalibrierten Werte in einem Speicher speichert.An engine calibration device with a target behavior parameter determining circuit (31) which determines a target value of each of a plurality of behavior parameters which reflect different types of behavior of an internal combustion engine (10), a target combustion parameter determining circuit (32), the target values of a plurality of combustion parameters, the combustion states of Reproduce fuel in the internal combustion engine (10), determined on the basis of the target values of the behavior parameters using first correlation data, the correlations between the behavior parameters and the combustion parameters, the combustion states being established by actuations of actuators, a command calculator (33), the command values as a function of the target values of the combustion parameters as determined by the target combustion parameter determining circuit (32) using second correlation data b are calculated representing the correlations between the combustion parameters and controlled parameters, the command values being provided to the actuators actuate that setpoints of the controlled parameters are achieved, the controlled parameters being provided by the operations of the actuators and contributing to the combustion states of the fuel, a control device that provides the command values to the actuators to control the operations of the actuators to operate in a Feedback mode of bringing the actual values of the behavior parameters into agreement with their setpoints, as determined by the setpoint behavior parameter determining circuit (31), and an engine calibration device which calibrates the setpoints of the controlled parameters in a plurality of operating ranges of the internal combustion engine, the engine calibration device the setpoint values of the behavior parameters in a selected operating range of the operating ranges are determined as calibration setpoint values, and the machine calibration device also determines the commands Is values when the actual values of the behavior parameters are offset by an operation of the control device in accordance with the calibration target values, in which one of the operating ranges is determined as calibrated values as corresponding to the target values of the controlled parameters that satisfy the internal combustion engine (10) and the calibrated Stores values in a memory. Maschinenkalibrierungsgerät nach Anspruch 1, wobei die Steuerungseinrichtung arbeitet, in einer Rückkopplungsbetriebsart die tatsächlichen Werte der Verbrennungsparameter in Übereinstimmung mit deren Sollwerten zu bringen, wie diese durch die Sollverbrennungsparameter-Bestimmungsschaltung (32) bestimmt worden sind.Machine calibration device Claim 1 wherein the control means operates in a feedback mode to bring the actual values of the combustion parameters into agreement with their target values as determined by the target combustion parameter determining circuit (32). Maschinenkalibrierungsgerät nach Anspruch 1, weiterhin mit einer Verhaltensparameter-Abweichungsberechnungseinrichtung (34), die zur Berechnung einer Abweichung eines tatsächlichen Werts jedes Verhaltensparameters von einem Sollwert davon dient, wobei die Sollverbrennungsparameter-Bestimmungsschaltung (32) Sollwerte der Vielzahl der Verbrennungsparameter, die Verbrennungszustände von Kraftstoff in der Brennkraftmaschine (10) wiedergeben, auf der Grundlage der durch die Verhaltensparameter-Abweichungsberechnungseinrichtung (34) berechneten Abweichungen unter Verwendung eines arithmetischen Verbrennungsparameterausdrucks (32b) bestimmt, der die ersten Korrelationsdaten bereitstellt, die Korrelationen zwischen den Verhaltensparametern und den Verbrennungsparametern wiedergeben, um gleichzeitig die Vielzahl der Verhaltensparameter in die Vielzahl der Verbrennungsparameter umzuwandeln, und wobei die Befehlsberechnungseinrichtung (33) die Befehlswerte als eine Funktion der Sollwerte der Verbrennungsparameter, wie sie durch die Sollverbrennungsparameter-Bestimmungsschaltung (32) bestimmt werden, unter Verwendung eines arithmetischen Ausdrucks für gesteuerte Parameter (33b) berechnet, der die zweiten Korrelationsdaten bereitstellt, die Korrelationen zwischen den Verbrennungsparametern und den gesteuerten Parametern wiedergeben, um gleichzeitig die Vielzahl der Verbrennungsparameter in die gesteuerten Parameter umzuwandeln.Machine calibration device Claim 1 , further comprising a behavior parameter deviation calculator (34) which serves to calculate a deviation of an actual value of each behavior parameter from a target value thereof, the target combustion parameter determining circuit (32) target values of the plurality of combustion parameters, the combustion states of fuel in the internal combustion engine (10 ) are determined on the basis of the deviations calculated by the behavior parameter deviation calculating means (34) using a combustion parameter arithmetic expression (32b) which provides the first correlation data representing correlations between the behavior parameters and the combustion parameters to simultaneously calculate the plurality of behavior parameters in converting the plurality of combustion parameters, and wherein the command calculator (33) calculates the command values as a function of the setpoints of the combustion parameters as given by the setpoint The combustion parameter determining circuit (32) can be determined using a controlled parameter arithmetic expression (33b) which provides the second correlation data representing correlations between the combustion parameters and the controlled parameters to simultaneously convert the plurality of the combustion parameters into the controlled parameters .
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