專利名稱：用來測(cè)定用于控制器的功能參數(shù)的方法
用來測(cè)定用于控制器的功能參數(shù)的方法 本發(fā)明涉及一種用來測(cè)定用于控制器的功能參數(shù)的方法以及這種控制器。
背景技術(shù)：
在內(nèi)燃機(jī)的噴射系統(tǒng)中，必須根據(jù)關(guān)于制造商和最終用戶在目標(biāo)參量或評(píng)估判據(jù)方面的要求、通過功能參數(shù)來設(shè)計(jì)在所使用的控制器中執(zhí)行的控制器函數(shù)。函數(shù)的復(fù)雜性并且進(jìn)而功能參數(shù)的數(shù)目隨著對(duì)系統(tǒng)增加的要求而提高。但同時(shí)用戶要求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化，因?yàn)閺?fù)雜的軟件結(jié)構(gòu)僅能利用專業(yè)知識(shí)才能操作并且難以應(yīng)用。前面提及的控制器函數(shù)提供了如下可能性通過常數(shù)、特征曲線和特征場(chǎng)圖借助ー個(gè)參數(shù)組、在許多情況下也借助多個(gè)參數(shù)組來確定固定的設(shè)置。在此要注意，函數(shù)的復(fù)雜性并且因此特征場(chǎng)圖的數(shù)目不斷増加。因此，在最有利的情況下了解每個(gè)參數(shù)的影響的函數(shù)專家可以相應(yīng)于用戶的要求來設(shè)計(jì)函數(shù)。用戶從許多最佳的可能的折衷方案中獲得其所期望的折衷方案。與要求的可能偏差可以通過遞推來補(bǔ)償。

發(fā)明內(nèi)容
基于此背景，提出了ー種具有權(quán)利要求I的、用于測(cè)定功能參數(shù)的方法以及ー種具有權(quán)利要求10的特征的控制器。實(shí)施形式由從屬權(quán)利要求和說明書中給出。通過使用自應(yīng)用的函數(shù)可以為應(yīng)用者將多個(gè)功能參數(shù)、特征曲線和特征場(chǎng)圖降低為ー個(gè)或少數(shù)幾個(gè)與工作點(diǎn)有關(guān)的加權(quán)特征場(chǎng)圖。從而，即使在控制器函數(shù)的復(fù)雜性升高時(shí)仍可以為用戶或應(yīng)用者降低復(fù)雜性。應(yīng)用作為預(yù)先給定目標(biāo)參量以及判據(jù)或其加權(quán)來實(shí)現(xiàn)。因此，應(yīng)用者不必是函數(shù)專家，以便能夠轉(zhuǎn)換對(duì)系統(tǒng)的所期望的要求。此外不需要應(yīng)用者知悉功能參數(shù)。借助該方法能夠通過將客觀的目標(biāo)參量或判據(jù)預(yù)先給定至在控制器中的函數(shù)來實(shí)現(xiàn)應(yīng)用。要注意，由于復(fù)雜程度總是逐漸增加的軟件結(jié)構(gòu)，則不僅在內(nèi)部而且在用戶處提高了應(yīng)用時(shí)的耗費(fèi)和專業(yè)要求。在控制器中使用具有加權(quán)特征場(chǎng)圖的自應(yīng)用的函數(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)直接通過目標(biāo)參量或評(píng)估判據(jù)或通過其加權(quán)來改變和預(yù)先給定系統(tǒng)特性。對(duì)于應(yīng)用者而言，由此可以將多個(gè)功能參數(shù)、功能特征曲線和功能特征場(chǎng)圖降低到ー個(gè)或少數(shù)幾個(gè)與工作點(diǎn)有關(guān)的加權(quán)特征場(chǎng)圖。本發(fā)明能夠通過設(shè)定目標(biāo)參量來實(shí)現(xiàn)應(yīng)用,在此關(guān)注目標(biāo)參量而非功能參數(shù)。這會(huì)導(dǎo)致對(duì)于使用者的復(fù)雜性降低，同時(shí)不需要函數(shù)專家用于調(diào)諧。借助所提出的方法實(shí)現(xiàn)了具有調(diào)節(jié)的客觀評(píng)估的系統(tǒng)過程。此外，用于匹配要求的遞推耗費(fèi)較低。必要時(shí)也可以減小在控制器中的特征場(chǎng)圖結(jié)構(gòu)。借助該方法能實(shí)現(xiàn)研發(fā)控制器函數(shù)或擴(kuò)展現(xiàn)有的控制器函數(shù)，從而其獨(dú)立地應(yīng)用。函數(shù)目標(biāo)由應(yīng)用者或用戶在設(shè)計(jì)方案中通過目標(biāo)參量和判據(jù)的ー個(gè)或多個(gè)加權(quán)特征場(chǎng)圖預(yù)先給定。函數(shù)學(xué)到為此所需的內(nèi)部功能參數(shù)。
本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)和設(shè)計(jì)方案從說明書和附圖中給出。不言而喻，前面所述的和以下還要闡述的特征不僅能分別以所給出的組合而且能以其它組合或単獨(dú)地應(yīng)用，而沒有脫離本發(fā)明的范圍。


圖I以示意圖示出了所描述的方法的ー種可能的實(shí)施形式。
圖2示出了該方法的另ー種可能的實(shí)施形式。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明借助在附圖中的實(shí)施例示意性示出并且下面參照附圖詳細(xì)地進(jìn)行描述。在圖I中概略地示出了方法流程，該方法流程直接在目標(biāo)系統(tǒng)或系統(tǒng)10上執(zhí)行參數(shù)變量、例如功能參數(shù)，并且其中該系統(tǒng)10在不同的工作點(diǎn)中運(yùn)行。在步驟12中，根據(jù)系統(tǒng)響應(yīng)來計(jì)算系統(tǒng)10中的判據(jù)。然后，由所計(jì)算的判據(jù)和預(yù)先給定的目標(biāo)參量形成例如數(shù)學(xué)模型或者說判據(jù)模型14，其建立目標(biāo)參量和判據(jù)與參數(shù)的相關(guān)性。優(yōu)化器16可以基于預(yù)先給定的加權(quán)判據(jù)根據(jù)在模型14上的加權(quán)特征場(chǎng)圖(Gewichtungskennfeld)18進(jìn)行優(yōu)化,并且確定最佳功能參數(shù)20并且將功能參數(shù)提供給控制器22的本來的函數(shù)并且又被一直更新，其中優(yōu)化器16可以考慮系統(tǒng)響應(yīng)的發(fā)展或?yàn)橄到y(tǒng)響應(yīng)計(jì)算的判據(jù)，或通過斜度觀察或評(píng)估。因此，該系統(tǒng)10初始以控制器函數(shù)的起動(dòng)參數(shù)運(yùn)行。在此,該系統(tǒng)10在任何工作點(diǎn)都以所設(shè)定的功能參數(shù)20來運(yùn)行，其中該系統(tǒng)提供輸出參量，為輸出參量計(jì)算判據(jù)。利用判據(jù)創(chuàng)建判據(jù)模型或特性模型14。優(yōu)化器16在特性模型14的所測(cè)量的范圍中確定具有預(yù)先給定的權(quán)重的最佳參數(shù)并且隨著相應(yīng)的功能參數(shù)的結(jié)果而改變。這意味著系統(tǒng)10在開始時(shí)使用例如預(yù)先給定或接受的功能參數(shù)。但是，功能參數(shù)通常并不與系統(tǒng)10相匹配，這就是說功能參數(shù)對(duì)于系統(tǒng)10來說并不最佳的。在確定功能參數(shù)20開始時(shí)，特性模型14通常并不存在。然而，也可以存儲(chǔ)類似系統(tǒng)10的特性模型14。然后，系統(tǒng)10以不同的工作點(diǎn)運(yùn)行并且在此學(xué)到不同在工作點(diǎn)處的固有的特性。在該過程中，函數(shù)的優(yōu)化器16預(yù)先給定參數(shù)組合，參數(shù)組合表示優(yōu)化器16在特性模型14的改進(jìn)方面的預(yù)測(cè)。因此測(cè)試參數(shù)組合，其應(yīng)改進(jìn)系統(tǒng)10的特性。特性模型14擴(kuò)展了判據(jù)和參數(shù)組合。利用擴(kuò)展的參數(shù)組合和所屬的判據(jù)考慮新的擴(kuò)展的特性模型14。優(yōu)化器16使用特性模型14并且測(cè)試參數(shù)給定值是否已經(jīng)導(dǎo)致系統(tǒng)10的特性改善或變差。由此，優(yōu)化器16逐步確定參數(shù)組合，其中關(guān)于判據(jù)設(shè)定或得到系統(tǒng)10的最佳特性。這以重復(fù)的流程實(shí)現(xiàn)，其中特性模型14發(fā)展直至找到最佳特性。這針對(duì)每個(gè)工作點(diǎn)來執(zhí)行。優(yōu)化器16分別確定特性模型14在所測(cè)量的范圍中的最佳參數(shù)并且給出關(guān)于是否能夠?qū)崿F(xiàn)特性的進(jìn)ー步改進(jìn)的預(yù)測(cè)。優(yōu)化器16的任務(wù)在于根據(jù)加權(quán)特征場(chǎng)圖中的給定值來評(píng)估特性模型14的判據(jù)。在此，優(yōu)化器16的給定值可以是來自加權(quán)的總判據(jù)，優(yōu)化器16為總判據(jù)找到僅參數(shù)的解決方案。替代地，函數(shù)可以如此設(shè)計(jì)，使得優(yōu)化器16通過多個(gè)目標(biāo)優(yōu)化提供多個(gè)功能參數(shù)20，并且功能參數(shù)選擇通過來自存儲(chǔ)器或最佳參數(shù)模型的判據(jù)的加權(quán)來實(shí)現(xiàn)。在這種情況下，在判據(jù)模型14的學(xué)習(xí)之后隨時(shí)可以調(diào)移加權(quán)判據(jù)。功能參數(shù)20立即變得有效。應(yīng)用者能以這種方式來施用，而其不必知悉功能參數(shù)20。在此形成兩個(gè)階段
I.通過協(xié)調(diào)加權(quán)特征場(chǎng)圖18快速地記住功能參數(shù)20和應(yīng)用。2.在生存期(Lebenszeit)中緩慢地匹配功能參數(shù)20。階段切換可以通過所學(xué)習(xí)的工作特性的信息來實(shí)現(xiàn)。如果在通過多目標(biāo)優(yōu)化的第二階段之后，存在用于函數(shù)的最佳參數(shù)模型或存儲(chǔ)器，則加權(quán)隨時(shí)可以改變，例如通過不同加權(quán)特征場(chǎng)圖的切換或通過直接調(diào)節(jié)到加權(quán)上。在圖2中示出了與圖I中類似的流程，不同之處在于，參數(shù)并不直接在系統(tǒng)30上改變，而是通過中間模型32來變化，以避免變化的顯著影響。中間模型32替代系統(tǒng)30并且利用系統(tǒng)30在確定的狀態(tài)下通過標(biāo)識(shí)、優(yōu)化或通過其他計(jì)算來校準(zhǔn)(方塊35)。在步驟34中，根據(jù)中間模型32的響應(yīng)來計(jì)算來自中間模型32的判據(jù)。于是由所計(jì)算的判據(jù)和目標(biāo)參量形成例如數(shù)學(xué)模型或判據(jù)模型36，其創(chuàng)建目標(biāo)參量和判據(jù)與參數(shù)的相關(guān)性。然后，優(yōu)化器38可以通過預(yù)先給定在該模型36上的加權(quán)特征場(chǎng)圖40中的加權(quán)判據(jù)來優(yōu)化并且確定最佳功能參數(shù)42，并且將功能參數(shù)42提供給本來的控制器函數(shù)44并且又一直更新。優(yōu)化也可以在控制器的軌跡或者說隨動(dòng)(Nachlauf)中被計(jì)算。一種替代方案在于在控制器之外計(jì)算該方法，并且通過帶有與控制器的接ロ的工具(或tool)將設(shè)定如此傳輸給試驗(yàn)載體。于是，調(diào)諧的結(jié)果可直接使用在控制器中，或 在協(xié)調(diào)之后必須通過所述工具傳送到控制器中。特別的優(yōu)點(diǎn)是，控制器軟件不必改變。然而應(yīng)注意，必要時(shí)不同的設(shè)定或調(diào)節(jié)不能轉(zhuǎn)換為加權(quán)。此外，必須為應(yīng)用以及用戶提供附加的工具。
權(quán)利要求
1.用來測(cè)定用于控制器(22)的功能參數(shù)(20，42)的方法，所述方法被設(shè)置用于觸發(fā)技術(shù)系統(tǒng)(10，30)，其中預(yù)先給定至少一個(gè)目標(biāo)參量以用于系統(tǒng)特性，并且執(zhí)行所述功能參數(shù)(20，42)的改變，其中根據(jù)所獲得的對(duì)所述功能參數(shù)(20，42)的響應(yīng)在考慮所述至少一個(gè)預(yù)先給定的目標(biāo)參量的情況下來執(zhí)行對(duì)所設(shè)定的功能參數(shù)(20，42)的評(píng)估。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中，所述功能參數(shù)(20，42)直接在所述系統(tǒng)(10，30)上改變，并且所述響應(yīng)是所述系統(tǒng)(10，30)的響應(yīng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中，所述功能參數(shù)(20，42)通過中間模型(32)來改變，并且所述響應(yīng)是所述中間模型(32)的響應(yīng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I至3中任一項(xiàng)所述的方法，其中，根據(jù)響應(yīng)來計(jì)算判據(jù)，并且由所計(jì)算的判據(jù)和所述至少一個(gè)預(yù)先給定的目標(biāo)參量形成所述系統(tǒng)(10，30)的模型(14，36)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I至4中任一項(xiàng)所述的方法，其中使用優(yōu)化器(16，38)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中，所述優(yōu)化器(16，38)考慮響應(yīng)的發(fā)展。
7.根據(jù)權(quán)利要求I至6中任一項(xiàng)所述的方法，其中預(yù)先給定多個(gè)目標(biāo)參量，并且通過目標(biāo)參量的加權(quán)預(yù)先給定系統(tǒng)特性。
8.根據(jù)權(quán)利要求I至7中任一項(xiàng)所述的方法，所述方法在控制器軟件內(nèi)執(zhí)行。
9.根據(jù)權(quán)利要求I至7中任一項(xiàng)所述的方法，所述方法在控制器軟件之外執(zhí)行。
10.具有計(jì)算單元的控制器，在其上執(zhí)行函數(shù)，其中所述控制器(22)被設(shè)計(jì)用于利用根據(jù)權(quán)利要求I至9中任一項(xiàng)所述的方法測(cè)定所述函數(shù)的功能參數(shù)(20，42)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用來測(cè)定用于控制器(22)的功能參數(shù)(20)的方法和一種控制器(22)，在所述控制器中執(zhí)行該方法。該控制器(22)被設(shè)置用于觸發(fā)技術(shù)系統(tǒng)(10)，其中在該方法中預(yù)先給定至少一個(gè)目標(biāo)參量以用于系統(tǒng)特性，并且執(zhí)行功能參數(shù)(20)的改變，其中根據(jù)所獲得的對(duì)功能參數(shù)(20)的響應(yīng)在考慮所述至少一個(gè)預(yù)先給定的目標(biāo)參量的情況下來執(zhí)行對(duì)所設(shè)定的功能參數(shù)(20)的評(píng)估。
文檔編號(hào)F02D41/24GK102652292SQ201080057323
公開日2012年8月29日 申請(qǐng)日期2010年12月2日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月17日
發(fā)明者M.博斯勒, M.布曼斯, M.約翰納貝爾, M.雷格 申請(qǐng)人:羅伯特·博世有限公司