用于校准机器控制器的方法和系统技术方案

本发明专利技术涉及一种用于对一个机器进行运行分析和/或用于校准一个机器的，特别是内燃机的控制器的方法，其中接近通过许多事先确定的运行参数的数值定义得和通过一个统计试验设计从一个多维的试验空间中选出的测试点，其中在接近测试点时分别在从一个测试点(T

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于校准机器控制器的方法和系统


[0001]本专利技术涉及一种用于校准机器的，特别是内燃机的控制器的方法，其中接近通过许多事先确定的运行参数的数值定义的和通过一个统计试验设计从一个多维的试验空间中选出的测试点，其中在接近测试点时分别在许多步骤中改变至少一个运行参数。

技术介绍

[0002]为了校准机器，特别是驱动装置，通常在试验台上实施测试，其中为了具有事先确定的转速和/或负荷的确定的接近点实施用于不同运行参数的分析，特别是灵敏度分析。由这个分析获得的知识可以用于校准内燃机的控制器，其中目的是优化校准内燃机。
[0003]如果为了一个负荷点同时调节多个运行参数的话，例如喷油始点、点火时刻、燃料压力、进气管压力、废气再循环率等等，那么产生极大数量的可能的参数组合，在需检测的机器上的运行测量中必须逐一地检查这些参数组合。然而，这将造成很大的测量工作量。
[0004]假设每个运行参数例如也仅仅检查十个不同数值的话，那么在两个运行参数的情况中就得接近100个测试点，在三个运行参数的情况中就得接近1000个测试点，在四个运行参数的情况中就得接近10000个测试点和在五个运行参数的情况中就得接近100000个测试点。这个工作量在实际当中是无法完成的。为了将测量工作量减少到可承受的程度，借助统计试验设计，例如通过中心复合设计从试验空间的总量中选出具有代表性的测试点。通过这种方式，能够大大地减少测量工作量，例如从测量8000个测试点减少到50个测试点。
[0005]为了将测量工作量限制在符合实际的程度上，一般借助数学模型选择根据确定的边界条件选出的典型测试点数量。
[0006]通常根据统计学方法进行测试点选择，其中根据分析的设定目标和课题采用一个确定的选择策略。这种处理方法作为统计试验设计(英文：design of experiments)为众所周知。为此例如请参阅：“统计学试验设计和试验评估”，埃伯哈德
·
舍弗勒，德国基础工业出版社，斯图加特，1997年。
[0007]根据相应的选择策略，要么根据一个模型将测量点均匀地分布在一个多维空间内，要么根据特定的边界条件进行加权评估。
[0008]利用统计试验设计的校准方法一般基于根据经验的时不变模型，这些模型利用一个来自固定测量的数据组被参数化，然后得到优化和再次利用固定测量得到验证。
[0009]然而，固定测量的获取比较耗时，因此是无效率的。对测试场数据的分析结果是，在固定测量的情况中每个测试点的持续时间为平均约4分钟。这4分钟由将运行参数调节到一个新的测试点上、检查运行参数变化的时间，运行极限处理，稳定，平均值和一个至起始点的所谓的返回筛选(Screenback)构成
‑
所有这些都是为了测量一个单个的测试点。
[0010]在统计试验设计的情况中，另外在实际运行极限不明确的情况下根据纯粹的统计标准进行测试点选择。因此，根据分别使用的统计试验设计，所选择的测试点的一部分在机器的运行范围之外。
[0011]在分析时和为了校准机器控制器或者为了在基于模型的校准的范围内的建模，不
能考虑运行范围之外的测试点或者不可移动的测试点，因为没有对这些测试点进行测量。由于缺乏测试点或者这些测试点上的测量，对分析报告质量产生不利影响，从而对校准质量产生不利影响。
[0012]原则上可以通过如下方式防止位于不可移动的测量范围内的测试点不足和由此导致的数据基础减少，即在使用统计试验设计之前为相应的负荷点求出机器的运行极限，然后如下地调整试验设计，即填满整个可移动的空间。然而，由于为此所需的测量工作量很高，这个处理方法不在考虑范围内。
[0013]现有技术中已知有一系列用于调节运行参数的方法，用以产生可以用于校准机器控制器的测量。
[0014]文献DE 101 56 557 B4例如涉及违反运行极限。该文献公开了一种用于校准机器的，特别是内燃机的控制器的方法，其中为至少一个负荷点对不同的运行参数的敏感性进行分析，并且在使用统计试验设计的情况下为选择的、具有事先确定的运行参数的测量点在机器上实施运行测量，其中为了至少一个不可移动的测量点定义辅助测量点，这些辅助测量点位于机器运行极限内的一个稳定的中心测量点与所述测量点之间的连接线上，最接近运行极限的、可移动的辅助测量点作为替代测量点被提供给另外的运行测量。

技术实现思路

[0015]本专利技术的目的是提供一种用于分析和/或用于校准机器的方法和系统，该方法和系统提供
‑
特别是在运行极限范围内
‑
对所检查的运行空间的改进的分析，特别是更高的信息含量，而无需增加分析所需的时间。
[0016]根据本专利技术，这个目的通过一个根据独立权利要求所述的方法和系统得以实现。在从属权利要求中对有利的构造设计要求权利保护。
[0017]本专利技术的第一方面涉及一种方法，其用于校准机器的，特别是内燃机、燃料电池或者电动机的控制器，其中接近通过许多事先确定的运行参数的数值定义的和通过一个统计试验设计从一个多维的试验空间中选出的测试点，其中在接近测试点时分别在从一个测试点到下一个测试点的许多步骤中改变至少一个运行参数，其中在通过相应的步幅产生的测量点处和在原本的测试点处实施运行测量，其中为了分析和校准控制器输出并连续存储来自运行测量的测量数据。
[0018]本专利技术的第二方面涉及一种用于校准机器的，特别是内燃机的控制器的系统，其具有：
[0019]一个试验台，用于接近通过许多事先确定的运行参数的数值定义的和通过一个统计试验设计从一个多维的试验空间中选出的测试点，
[0020]装置，用于接近测试点，设置用于在从一个测试点到下一个测试点的许多步骤中改变分别至少一个运行参数，
[0021]传感器，用于在通过一个相应的步幅产生的测量点处和原本的测试点处实施运行测量，和
[0022]一个数据接口，用于输出来自运行测量的测量数据，基于该测量数据对机器进行分析并对控制器进行校准，和
[0023]一个数据存储器，设置用于连续存储测量数据。
[0024]本专利技术意义上的一个运行范围优选是一个多维空间，该空间通过运行参数构成并且受到运行参数的事先规定的取值范围的限制。优选取值范围通过机器的稳定的运行范围事先规定。进一步优选机器或者一个在功能上与该机器相关的系统，例如一个废气后处理装置在运行范围之外损坏。
[0025]本专利技术意义上的测量数据优选具有在运行测量中测得的或者监测到的参数或者变量的数值和/或经调节的参数或者变量的数值。
[0026]本专利技术意义上的“连续的”优选是指“在一个时段上不断的，特别是在接近测试点，特别是所有测试点的时段上不断的”。优选以同样的采样率存储所有记录的运行参数。如果具有不同的测量频率的话，那么要么存储最小公分母，要么如下地处理所有测量值，即能够以一个固定的采样率进行存储，例如1Hz；优选运行参数的信号为此经过过滤，例如通过一个连续的平均值。通过这种方式例如可以本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于对机器(1)进行运行分析和/或用于校准机器(1)的、特别是内燃机的控制器(2)的方法(100)，其中接近通过许多事先确定的运行参数的数值定义的和通过统计试验设计从多维的试验空间中选出的测试点(101)，其中在接近测试点时分别在从一个测试点(T
n
)到下一个测试点(T
n+1
)的许多步骤中改变至少一个运行参数(P1)，其中在通过相应的步幅产生的测量点(M
n
)处和在原本的测试点(T
n
，T
n+1
)处实施运行测量(meas)(102)，其中为了分析和校准控制器(2)输出并连续存储来自运行测量的测量数据(103)。2.根据权利要求1所述的方法(100)，其中连续实施运行测量，其中优选在实施运行测量的测量部分(meas)之前没有设置单独的稳定部分(stab)，在该稳定部分中将所述至少一个运行参数保持为恒定不变。3.根据权利要求1或2所述的方法(100)，其中所述至少一个运行参数(P)的变化在时间上的分布是阶梯状的。4.根据前述权利要求中任一项所述的方法(100)，其中在通过运行测量监测到的运行参数超过极限值时中止接近下一个测试点(T
n+1
)，并接近前一个测试点(T
n
)、事先确定的安全的接近点或者下一个测试点(T
n+1
)之后的测试点(T
n+2
)。5.根据前述权利要求之任一项所述的方法(100)，其中将测量数据提供给统计学或者数学评估方法或者建模算法，特别是人工神经元网络(104)。6.根据权利要求5所述的方法(100)，其中在执行方法(100)期间
‑
特别是连续地
‑
通过建模算法和/或试验空间调整模型。7.根据权利要求6所述的方法(100)，其中尚未测量的测试点和/或额外的测试点...

【专利技术属性】
技术研发人员：玛丽索菲，
申请(专利权)人：AVL里斯脱有限公司，
类型：发明
国别省市：