CN100416067C - 调整发动机管理系统的装置和方法 - Google Patents
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Abstract
提供一种用于内燃机的方法和控制装置,能使操作者调整与发动机运转特性相关的发动机性能。该控制装置包括:一个将特性值与基本发动机控制值相联系的基本发动机控制性能图,一个将特性值与调整控制值相联系的调整控制性能图,一个用于从基本发动机控制和调整控制性能图获取基于特性值的各个基本发动机控制值和调整控制值的发动机控制单元,以及一个同发动机控制单元耦接在一起并包括用于控制提供给发动机控制单元的调整信号的第一开关的仪表板。该调整控制性能图独立于基本控制性能图。发动机控制单元基于所得值计算发动机运转控制值。计算得到的发动机运转控制值被提供给内燃机以改变发动机性能。第一开关适合于由操作者对其进行操纵。调整信号使得发动机控制单元修改调整控制性能图内的调整控制值。
Description
相关未决申请
本发明声明要求2000年2月18日申请的美国临时申请60/183,380的优先权,在此其内容被全部引入本发明作为参考.
技术领域
本发明涉及提供一种用来调整发动机运转的装置和方法.特别地,本发明旨在使操作者无论是在发动机不运转还是在预定环境下运转的情况下,通过改变调整控制值能调整发动机的运转,这种改变代表对基于发动机控制性能图(map)的基本发动机控制值的修改.更特别地,本发明使经改造的车辆的司机在骑车或开车的状态下,能够产生用来校正基本发动机控制性能图的调整控制性能图,如点火定时和燃料供应.
背景技术
一般认为内燃机的性能依赖于许多因素,包括工作循环(如两冲程、四冲程、奥托、狄塞尔或汪克尔),燃烧室的数目和设计,点火和燃料供应系统的选择和控制以及发动机运转的周围条件.
燃烧室设计选择的例子被认为包括选择一个压缩比和选择与每个燃烧室相连的进气及排气阀的数目。一般认为,在发动机制造完成后,不能为了调整发动机运转而改变这些选择.
就点火系统而言,已知有断闭点系统和电子点火系统.一般认为,这些已知的系统提供基于发动机一个运转特性如旋转速度和负载的火花定时。就断闭点系统而言,一般认为通常使用离心偏移重量机械地检测发动机的速度,通常还采用进气岐管(intake manifold)真空来检测发动机负载.就电子点火系统而言,一般认为发动机速度可以用与曲轴的旋转相联系的角运动传感器检测出来,而发动机负载通常可以通过例如节流阀门位置传感器的输出检测出来。不论那种情况,基于这些用于发动机给定运转状态的已知系统,火花定时被认为是固定不变的.
就燃料供应系统而言,已知有化油器和燃料喷射系统。一般认为这些已知的系统根据允许进入发动机的空气的数量,即根据操作者设定的节流阀门的位置提供一定数量的燃料,如汽油.就化油器来说,一般认为燃料是通过一种喷嘴(已知为“喷口”)系统来供应的.作为化油器操作的例子,一般认为,慢速喷口可在发动机慢速(idlingspeed)运转时沿下行流方向向节流阀提供燃料,且可通过一个加速器泵推进燃料供应,以便将发动机速度快速提上去.一般认为,必须分解大多数化油器,且必须安装不同尺寸的喷口或泵才能改变燃料供应量.然而,这是一项费力的过程,而且经常被认为只能在发动机不运转时进行.
一般认为,能够被电子操控的已知燃料喷射系统可以喷射数量经过精确计量的燃料进入吸入系统,或者直接进入燃烧汽缸.燃料数量被认为由控制器基于发动机状态和已知作为“性能图”或“查寻表”的数据表来决定.一般认为性能图包括对应每一个(至少一个)独立变量(即发动机状态的一个特性)的可能的值和设定点的集合,这些变量能够通过与控制器相连的传感器来测量,还包括对应一个非独立变量控制功能,如燃料数量的相应控制值的集合.
通常,性能图在工厂中由发动机制造商来设定,并永久地设置在发动机控制单元内。目前,对于上路的车辆,这被认为是为了遵守排气污染法规的要求.然而,一般认为,即便法律上不要求,也有许多原因使制造商禁止发动机操作者修改性能图,如制造商确信他们的性能图提供了最佳的发动机性能,制造商担心发动机操作者设定不合适的控制值可能会对发动机造成损坏,或者制造商假定发动机操作者可能不具备足够的技能来对性能图进行恰当的修改.然而,一般认为,制造商在他们自己规定的一组条件下已使他们的性能图达到最优,而在多数情况下,这些条件与发动机实际运转的条件并不符合.因此,厂家性能图被认为是限制了,而不是优化了发动机的性能.
更进一步说,象空气温度、海拔和大气压力等环境条件也会影响发动机的性能.这些条件一般会影响发动机的整个运转范围.就燃料喷射来说,已知可以通过为发动机的每个运转状态计算一个调整值来补偿这些条件.
这样,一般认为发动机的性能实质上依赖于在周围环境条件下燃烧是如何完成的.空气和汽油的化学计量配比为14.7∶1。然而,一般认为,从10∶1到20∶1的比率都能燃烧,通常希望调整空气-燃料比来实现特定的发动机性能(如一定水平的功率输出,燃料更节省或减少排放)。同理,还希望调整点火定时,通常通过在活塞到达压缩冲程的上死点之前根据曲柄旋转角度来测量,以便实现特定的发动机性能(如,最低的燃料消耗或减少排放).
一般认为,已知点火定时系统和燃料供应系统的一个缺点是,发动机的操作受限于由这些系统提供者所设定的固定控制.另一个缺点是,对这些已知系统任何可能的调整都要求一个技术人员重新配置该系统的一个或更多组件,或者拆卸该系统,安装替代组件,再重新组装系统.因此,这些已知系统的又一个缺点是,当在预定的环境下连续操纵发动机时,这些调整既不有效也不充分.这些已知系统的再一个缺点是这些调整的效果不能直接比较.
相信有必要克服已知点火和燃料供应系统的上述缺陷.
发明内容
本发明提供一种用于内燃机的控制装置,使操作者能够调整与发动机运转特性相关的发动机性能.该控制装置包括一个将特性值与基本发动机控制值联系起来的基本发动机控制性能图,一个将特性值与调整控制值联系起来的调整控制性能图,一个发动机控制单元,用于从基本发动机控制和调整控制性能图获取基于特性值的各个基本发动机控制值和调整控制值,以及一个同发动机控制单元耦接在一起并包括用于调整提供给发动机控制单元的调整信号的第一开关的仪表板.调整控制性能图独立于基本控制性能图.发动机控制单元基于所得值计算发动机运转控制值.计算得到的发动机运转控制值提供给内燃机以改变发动机的性能.第一开关适合于由操作者操纵.调整信号使得发动机控制单元在该第一开关每次被操纵时修改调整控制性能图内的多个调整控制值.
本发明提供另一种用于内燃机的控制装置,使操作者能够调整发动机的性能.该控制装置包括一个用于检测内燃机第一发动机运转特性的第一传感器,一个用于检测内燃机第二发动机运转特性的第二传感器,一组将第一和第二特性值与第一基本发动机控制值和第二基本发动机控制值联系起来的基本发动机控制性能图,一组将第一和第二特性值与第一调整控制值和第二调整控制值联系起来的的调整控制性能图,一个发动机控制单元,用于从该组基本发动机控制和调整控制性能图获取基于第一和第二特性值的各个第一基本发动机控制值、第二基本发动机控制值、第一调整控制值和第二调整控制值,一个同发动机控制单元耦接在一起并适合于同操作者连系的仪表板,以及一个从发动机控制单元接收信息信号的显示设备.第一传感器提供代表第一特性的第一传感器信号,第二传感器提供代表第二特性的第二传感器信号。该组调整控制性能图独立于该组基本控制性能图.发动机控制单元基于所得到的第一基本发动机控制值和第一调整控制值计算第一发动机运转控制值,并基于所得到的第二基本发动机控制值和第二调整控制值计算第二发动机运转控制值.计算所得的第一和第二发动机运转控制值提供给内燃机以改变发动机的性能.仪表板包括第一开关和第二开关.第一开关控制提供给发动机控制单元的调整信号,并适合于由操作者操纵.调整信号使得发动机控制单元修改该组调整控制性能图内的第一和第二调整控制值中的至少一个.第二开关控制提供给发动机控制单元的调整消除(defeat)信号,并适合于由操作者在其第一配置和第二配置之间进行操纵.在第二开关的第一配置中,调整消除信号使得发动机控制单元计算等于由各个第一和第二调整控制值修改的发动机各个第一和第二基本发动机控制值的第一和第二发动机控制运转值.在第二开关的第二配置中,调整消除信号使得发动机控制单元计算等于各个第一和第二基本发动机控制值的第一和第二发动机控制运转值.信息信号由显示设备来显示,以使操作者能够判读.
本发明提供又一种用于内燃机的控制装置,其使操作者能够调整发动机的性能.该控制装置包括一个用于检测内燃机第一发动机运转特性的第一传感器,一个用于检测内燃机第二发动机运转特性的第二传感器,第一组基本发动机控制性能图和第二组基本发动机控制性能图,第一组调整控制性能图和第二组调整控制性能图,还包括一个发动机控制单元,用于从第一组和第二组基本发动机控制和调整控制性能图中的一个获取基于特性值的各个第一发动机基本控制值、第二发动机基本控制值、第一调整控制值和第二调整控制值,一个与发动机控制单元耦接在一起的数据端口,以及一个与发动机控制单元耦接在一起并适合于同操作者连系的仪表板。第一传感器提供代表第一特性的第一传感器信号,第二传感器提供代表第二特性的第二传感器信号.第一和第二组基本发动机控制性能图中的每一个包括一个第一基本发动机控制性能图和一个第二基本发动机控制性能图.第一基本发动机控制性能图中的每一个将第一和第二特性值与第一基本发动机控制值联系起来,第二基本发动机控制性能图中的每一个将第一和第二特性值与第二基本发动机控制值联系起来。第一和第二组调整控制性能图独立于第一和第二组基本控制性能图.第一和第二组调整控制性能图中的每一个包括一个第一调整控制性能图和一个第二调整控制性能图.第一调整控制性能图中的每一个将第一和第二特性值与第一调整控制值联系起来,第二调整控制性能图中的每一个将第一和第二特性值与第二调整控制值联系起来.发动机控制单元也基于所得到的第一基本发动机控制值和第一调整控制值计算第一发动机运转控制值,并基于所得到的第二基本发动机控制值和第二调整控制值计算第二发动机运转控制值.计算所得到的第一和第二发动机运转控制值提供给内燃机以改变发动机的性能.数据端口适用于从外部处理器下载第一和第二组基本控制性能图并适用于将第一和第二组调整控制性能图上传给外部处理器.仪表板包括控制提供给发动机控制单元的性能图选择信号的第二开关,控制提供给发动机控制单元的调整信号的第一开关,以及一个从发动机控制单元接收信息信号的显示设备.第二开关适合于由操作者在其第一配置和第二配置之间进行选择.在第二开关的第一配置中,性能图选择信号使得发动机控制单元读取第一组基本控制性能图和第一组调整控制性能图.在第二开关的第二配置中,性能图选择信号使得发动机控制单元读取第二组基本控制性能图和第二组调整控制性能图.第一开关适合于由操作者操纵。调整信号使得发动机控制单元修改根据第一开关的配置读取的某组调整控制性能图内的第一和第二调整控制值中的至少一个。信息信号由显示设备来显示,以使操作者能够判断.
本发明也提供一种方法,其允许操作者可调整与内燃机的第一和第二发动机运行特性相关的发动机性能.该方法包括向发动机控制单元提供一组基本控制性能图和一组调整控制性能图,并用调整信号修改对应于第一和第二调整控制性能图中的一个的第一和第二调整控制值中的至少一个.该组基本控制性能图包括第一基本发动机控制性能图和第二基本发动机控制性能图.第一基本发动机控制性能图将第一和第二特性值与第一基本发动机控制值联系起来,而第二基本发动机控制性能图将第一和第二特性值与第二基本发动机控制值联系起来.这组调整控制性能图包括发动机第一调整控制性能图和第二调整控制性能图。第一调整控制性能图将第一和第二特性值与第一调整控制值联系起来,而第二调整控制性能图将第一和第二特性值与第二调整控制值联系起来.发动机控制单元从基本发动机控制和调整控制性能图获取基于特性值的各个第一基本发动机控制值、第二基本发动机控制值、第一调整控制值和第二调整控制值.发动机控制单元也基于所得到的第一基本发动机控制值和第一调整控制值计算第一发动机运转控制值,并基于所得到的第二基本发动机控制值和第二调整控制值计算第二发动机运转控制值.计算所得到的第一和第二发动机运转控制值提供给内燃机以改变发动机的性能。用每个调整信号改变来修改在第一和第二调整控制性能图的相应的一个中的第一和第二调整控制值。调整信号由适合于操作者操纵的第一开关来控制.
本发明还提供一种发动机控制器,包括:单个信号处理器,其具有输入和输出;其中,该发动机控制器中存储:一个基本发动机控制性能图,包含多个基本性能图值,该基本性能图值与至少一个发动机运转特性相联系,以便产生一个基本控制值;一个调整控制性能图,包含多个调整性能图值,该调整性能图值与所述至少一个发动机运转特性相联系,以便产生一个调整值;和,多条指令;和,一个耦接到所述输入的开关,由此当操作者操纵该开关时,该开关改变该多个调整性能图值中的至少一个;由此,当操作者执行所述指令时,使得所述处理器执行以下操作:从所述基本发动机控制性能图中选择对应于发动机运转特性的当前水平的基本值;从所述调整控制性能图中选择对应于发动机运转特性的当前水平的调整值;基于所述基本值和所述调整值计算一个控制值;和,在输出处提供相应于所述计算的控制值的信号.
本发明也提供一种发动机控制器,包括:一个处理器;耦合到所述处理器的第一输入;耦合到所述处理器的第二输入;耦合到所述处理器的输出;其中,该发动机控制器中存储:一个基本发动机控制性能图,其包含多个基本性能图值,该基本性能图值与至少一个发动机运转特性相联系,以便产生一个基本控制值;一个调整控制性能图,其包含多个调整性能图值,该调整性能图值与所述至少一个发动机运转特性相联系,以便产生一个调整值;和,多条指令;一个耦合到所述第一输入的调整开关,当操作者操纵该调整开关时由该调整开关改变所述多个调整性能图值中的至少一个;一个耦合到所述第二输入的调整消除开关,当该调整消除开关处于禁用位置时,该调整消除开关使得所述调整控制性能图被禁用,以便所述调整控制性能图对从所述输入处传入的信号不产生影响,并且当该调整消除开关处于可用位置时,该调整消除开关使该调整控制性能图可用,以便该调整控制性能图对从所述输入处传入的信号产生影响.
本发明又提供一种发动机控制器,包括:一个处理器;一个耦接到所述处理器的第一输入;一个耦接到所述处理器的第二输入;一个耦接到所述处理器的输出;其中,该发动机控制器中存储:第一基本发动机控制性能图,其包含多个第一基本性能图值,该第一基本性能图值与至少一个发动机运转特性相联系,以便产生一个基本控制值;第一调整控制性能图,其包含多个第一调整性能图值,该第一调整性能图值与该至少一个发动机运转特性相联系,以便产生一个调整值;第二基本发动机控制性能图,其包含多个第二基本性能图值,该第二基本性能图值从所述第一基本性能图值变化并与所述至少一个发动机运转特性相联系,以便产生一个基本控制值;第二调整控制性能图,其包含多个第二调整性能图值,该第二调整性能图值从第一调整性能图值变化并与所述至少一个发动机运转性能相联系,以便产生一个调整值;和,多条指令;耦接到所述第一输入的调整开关,当由操作者操纵该调整开关时,该调整开关改变至少一个调整性能图值;和,一个耦接到所述第二输入的性能图组选择开关,该性能图组选择开关选择第一基本发动机控制性能图的基本控制值以及第一调整控制性能图中的对应于在第一位置的所述发动机运转性能的当前水平的调整值,并选择所述第二基本发动机控制性能图的基本控制值和第二调整控制性能图中的对应于在第二位置的发动机运转特性的当前水平的调整值;其中,所述处理器执行所述指令以使所述处理器执行以下操作:基于所选择的基本控制值和所选择的调整值来计算一个控制值;和,在所述输出处提供对应于所述计算的控制值的信号.
附图说明
下面的附图加入并成为说明书的一部分,其包括本发明的一个或多个实施例,同上面给出的概括说明以及下面给出的具体说明一起根据本发明的最佳实施方式共同解释本发明的原理.
图1是用于调整发动机运转的系统的一个实施例的示意图;
图2是图1所示系统的仪表板的一个实施例的平面图;
图3是图2所示的处在结合状态的仪表板的透视图;
图4是图2所示的处在分离状态的仪表板的放大透视图;
图5是说明本发明的用于调整发动机性能的方法的流程图.
具体实施方式
本发明所使用的术语“调整”、“组”、“性能图调整定义”以及“性能图组”都有其特定的含义.术语“调整”是指改变一个或多个设定点的值.该改变的值可能是正也可能是负,可以是一个最初设定点或选定增量的函数.术语“组”是指由调整行为一致地作用的设定点的集合或包.一个组能由“性能图调整定义”来定义.例如,一个性能图调整定义能够分配打包(parcel)一个发动机控制性能图,以便产成一组位于独立变量(如检测到的发动机运转特性)的选择范围内的设定点.术语“性能图组”是指单个发动机控制性能图或多个相关的发动机控制性能图的集合,例如,一个性能图组可以只包括一个点火定时性能图,或者,也能包括一个点火定时性能图和一个燃料供应性能图.
参照图1,用于调整发动机性能的系统10包括发动机控制单元20,其耦接(如,通过导线或无线)到一个或多个输入或输出设备(如,传感器或致动器).该发动机控制单元20可包括一个处理器,该处理器使用编码指令来处理电子输入信号并提供电子输出信号.下面将详细描述发动机控制单元20同其它各种部件通过导线电连接起来的实施例.发动机控制单元20的外壳20a和其它部件能够以一种已知的方式相对于车辆底盘(未显示),如,摩托车车架电子地接地.关于发动机控制单元20的电连接,包括两个安装在外壳20a上的插座(未显示),用来接收对应的位于导线保护套管(未示出)末端的直角插头(未显示).当然,任何数量的插座和任何数量的插头在任何组合和配置下,都可与外壳20a或导线保护套管相连.
发动机控制单元20可装配在操作者的座位下(未显示).该发动机控制单元20可以有枢轴地安装,以便提高电子连接和点火线圈30的可维护性,可将该点火线圈30安装在发动机控制单元20的下面.发动机控制单元可以绕轴转动也便于从气压传感器22排放污染物,而气压传感器22也能集成在发动机控制单元20的外壳20a内。点火线圈30和气压传感器22的功能以及它们同发动机控制单元20的关系将在后面详细说明.另外,点火线圈30和气压传感器22中任何一个或两者都可以装配在发动机控制单元20之外.
根据一个实施例,发动机控制单元20能够提供单个发动机运转控制值,即,用来调整单个发动机控制,如点火定时.然而,根据另一个实施例,如图中所示,该发动机控制单元20能提供多个发动机运转控制值,即,用来调整多个发动机控制,如燃料数量和点火定时.
发动机控制单元20电连接到燃料供应模块40.该燃料供应模块40可以包含至少一个可装配在节流阀主体40a上的燃料喷嘴42,该节流阀本体40a从燃料入口(未显示)一直延伸到燃料出口(未显示).一个蝶形阀(未显示)设置于节流阀本体40a中进口和出口之间,可以在阻止燃料流过节流阀本体40a的第一状态和允许燃料流过节流阀本体40a的第二状态之间绕轴(未显示)转动.一个致动器凸轮(未显示)连接到该蝶形阀上,用于抵抗回动弹簧,如扭簧(未显示)的偏压,使蝶形阀绕轴从第一状态向第二状态转动.致动器凸轮可通过一个节流阀钢索(未显示)连接到能由操作者控制的节流阀门控制元件(未显示).一个节流阀门位置传感器44也被连到蝶形阀上,用来在蝶形阀绕轴旋转时测量蝶形阀的角度位置,对此后面将做更为详细的描述.
在二冲程发动机内,燃料喷嘴42被定向以能够从节流阀本体40a内向进气口(未显示)喷射精确数量的燃料,而对于四冲程发动机则通过提升阀口(未显示)喷射.对于具有多个进气阀(未显示)的四冲程发动机设计,每个喷嘴42都能被定向以通过各自的阀门开口喷射燃料.
燃料供应模块40还可包含一个进气温度传感器46,其例如可以通过节气门段40a的侧壁安装,并位于蝶形阀的上游.进气温度传感器46的功能和与发动机控制单元20的关系将在后面详细说明.
燃料供应模块40与发动机控制单元20合作一起拥有许多优点,包括可以进行电子调控而不必移除、拆卸、重新组装以及重新安装.另一个优点是可以在发动机运转时进行电子调控.再一个优点是可以分别控制由性能图调整定义规定的不同组设定点,这将在后面详细说明.还有另一个优点是燃料喷嘴42可以被编程以补偿周围环境的变化,如,气压或气温的变化.根据发动机管理系统10的各实施例,有可能补偿电压的变化以启动燃料喷嘴42,并且使用λ传感器也能补偿燃料喷嘴42的磨损和老化.
电子操控的燃料泵50具有一个用来接收燃油箱60中燃料的低压燃料入口52,和一个能把加压过的燃料传送给燃料喷嘴42的高压燃料出口54.燃料泵50电连接到发动机控制单元20,其可能是变容式泵,也可能是动力式泵.压力调节器70可以连接到高压燃料出口54,用以调整供给燃料喷嘴42的燃料的压力.通过把一部分高压燃料料送回燃油箱60,该压力调节器70能够释放过大的压力.油泵50可以安放在任何允许的地方,如,可安装在发动机100的外面.
燃料过滤器(未显示)也是有用的,其可作为单独部件安装在燃料供应路线的任何位置,或者也可以被集成在燃油箱60、油泵50、燃料喷嘴42或压力调节器70之内.
再参照图2-4,发动机控制单元20电连接到例如摩托车操作者容易看到的仪表板80上.该仪表板80可包括至少一个用于控制提供给发动机控制单元20的调整信号的开关,还可包括至少一个用于把发动机控制单元20提供的信息传送给操作者的显示设备82.如图2-4中所示,仪表板80可包括一个性能图组选择开关84,至少一个微调(trim)+/-调整开关86(例如图2-4所示的一个微调+按钮86a和一个分开的微调-按钮86b),一个调整消除开关88和一个通/断开关90.调整消除开关88控制使发动机控制单元20执行两个功能的调整消除信号.在调整消除开关88的“开”位置,发动机控制单元20计算等于由调整控制参数值修改过的基本发动机控制参数值的发动机运转控制值,且发动机控制单元20处理调整信号(被至少一个微调+/-调整开关86所控制)以及调整消除信号(被调整消除开关88所控制)。在调整消除开关88的“关”位置,发动机控制单元20计算仅等于基本控制发动机的发动机运转控制值,而忽略调整信号(被至少一个微调+/-调整开关86所控制)以及调整消除信号(被调整消除开关88所控制).通/断开关90接通或断开通往装置10所有部件的电流.例如,通/断开关90能够将发动机控制单元20同电池34和交流发电机(即,定子36和转子38)断开.显示设备82可为任何模拟或数字设备,其能够显示字母数字字符或图象画面.如图2-4所示,显示设备82可包括三个“智能”灯82a、82b、82c.下面将详细描述仪表板80上的开关84、86、88、90和显示设备82的功能以及它们与发动机控制单元20的关系.
仪表板80安装到操作者能够按人类工程学操纵开关84、86、88、90并容易看到显示设备82的地方.例如,就摩托车而言,仪表板80可以安装到车把200上,例如可装在靠近左手柄202的位置.当然,仪表板80也可以安装在当驾驶摩托车时容易被驾驶员接触到/看到的其它地方.如图2-4所示那样.确定仪表板80的位置,开关84、86、88、90就可以按人类工程学方式布置,以便进行触觉识别和用驾驶员的左拇指操作开关84、86、88、90.虚线92显示驾驶员的拇指可能移动的路线.而且,智能灯82a、82b、82c的设置使驾驶员只要快速一瞥就能获知由智能灯定义所规定的智能灯82a、82b、82c提供的信息.
从图4可以最清楚地看出,仪表板80可包括一个固定部分80a和一个可分离部分80b.固定部分80a包括显示设备82、性能图选择开关84和通/断开关90,其固定在车把200上.可分离部分80b包括至少一个微调+/-调整开关86和调整消除开关88,相对车把200是可分离的.这样,当驾驶员不再需要调整发动机100时,可以把该可分离部分80b拆下来.
现在参照所有的附图说明系统各组件的功能和关系.在如图中所示的发动机管理系统10中,发动机控制单元20为第一发动机控制提供第一控制信号,如燃料数量,并为第二发动机控制提供第二个控制信号,如点火定时.这样,对于储存在发动机控制单元20内的每个性能图组,都有一个点火定时性能图和一个燃料数量性能图.然而,一般来说,一个性能图组可包括不同数量的性能图(如,只有一个或多于两个),不同类型的性能图(如,点火定时、能量喷嘴启动或增力阀启动),或性能图类型的不同组合(如,点火定时、燃料定时和增力阀启动).
表1示出了一个包括任意选定数目的点火定时设定点的性能图的例子.每个设定点对应两个发动机运转特性参数值,即,发动机速度参数值和节流阀门位置设定值.这样,对于一个给定发动机速度值(如,可以通过曲轴角运动传感器102的输出信号来检测或获取),以及对于一个给定节流阀门位置设定值(如,可以通过节流阀门位置传感器44来测量),就对应一个点火定时设定值.例如,该性能图在发动机速度为每分钟2000转时,不管节流阀门的开度是多少,都通知发动机控制单元20在达到上死点(BTDC)前提供5度的点火定时.在发动机速度为每分钟5000转时,发动机控制单元20将使点火定时从节流阀门关闭时的25度(BTDC)变到节流阀门开度为75%或更大时的30度BTDC.
表1
一般来说,一个性能图将包括许多设定点,这些设定点可分配给每个能够想到的通过测量一个或多个发动机运转特性获得的发动机性能.如果在性能图中包括规定的特性值之间的差值(如,表1中在规定的发动机转速之间存在2000或更大的差值),则发动机控制单元20能够在该两个规定的特性值之间内插运转控制值.
通过数据端口110,性能图组可以从外部处理器(未显示),如台式个人计算机、膝上型个人计算机或掌上个人计算机下载到发动机控制单元20中.除了性能图组,还能下载性能图调整定义(和智能灯定义)以及发动机控制单元20所需的软件更新.发明人已经发现了很多意想不到的通过使用掌上个人计算机向摩托车发动机控制单元下载而获得的结果.尤其是,比起膝上型或台式个人计算机,掌上个人计算机的成本相对较小,同时掌上个人计算机的尺寸缩小,重量减轻,抵抗机械冲击(如,可能由碰撞、跳动或震动等引起)能力增强,相对于膝上型或台式个人计算机,这些都是掌上电脑的优势所在.对后者而言,小尺寸、轻重量和抗机械冲击能力的增强甚至使得摩托车驾驶员可能携带车载掌上个人计算机,如,可以装在衣服口袋里或装在摩托车储藏箱内参加耐久比赛.配置调整系统同发动机控制单元20的通信可通过使用OPT Cal软件来完成,OPT Cal软件是由Optimum Power Technology制造的个人计算机基本调整软件工具.使用OPT Cal软件,发动机操作者能够通知发动机控制单元20激活哪个性能图组,通知用于指定性能图组有效部分(即,可修改部分)的性能图调整定义,和智能灯定义.用来在个人计算机和发动机控制单元20之间传输数据的数据端口110可以是任何配置(如,使用诸如一个对接设备(docking)或一根电缆的物理连接,使用无线通信技术,等等),也可以使用任何传输协议(如,RS-232或ISO 9141).
除了处理下载的数据之外,发动机控制单元20也能连接到任何必需的车载传感器.气温传感器46和气压传感器22能够提供代表吸入发动机100内的空气密度的传感信号,并能用于根据下载到发动机控制单元20的每个性能图组的值引起所有控制信号的整体变化.在本发明中,词汇“整体”是指对控制性能图中的每个设定点进行调整,而“局部”是指控制性能图中的一个设定点或一组设定点.来自发动机速度传感器102和节流阀门位置传感器44的传感器信号,除了受用于访问设定点的发动机控制单元20监视外,还能用于决定哪个或哪些设定点用做调整的基础.使用与包含燃料喷嘴42的燃料供应系统40相关的发动机管理系统10,可以认为与化油器喷射相类似,即,在一定的节流阀门开度之下,根据本发明的调整相当于改变低速喷嘴,在较大节流阀门开度下该调整相当于改变针阀调节喷嘴,在更大节流阀门开度下该调整相当于改变主喷嘴.然而,不象根据系统10进行的调整,大多数喷嘴的改变不能在发动机运转时进行.
另外,电系统电压传感器(未显示)能够测量直接影响反应时间和燃料喷嘴42内电机械运动精确性的电压变化.齿轮位置传感器和侧立散开(side stand deployment)传感器(未显示)可以用来提醒摩托车驾驶员注意潜在的损害或危险情况.用来检测齿轮变化开始的传感器(未显示)能够给发动机控制单元20传递信号,以便暂时切断点火系统或燃料供应模块40,而使换档更顺畅.当然,发动机控制单元20也可以连接到许多其它传感器,如,发动机冷却剂温度或油压传感器(未显示),它们能向发动机操作者提供告警.
发动机控制单元20也接收来自仪表板80的调整信号、调整消除信号以及性能图选择信号,并根据智能灯定义,在恰当时间启动智能灯82a,82b,82c.调整功能由性能图组选择开关84、至少一个性能图调整+/-开关86以及性能图调整消除开关88来控制.如图2-4所示,性能图组选择开关84可为一个三位置触发器(toggle)开关,由此提供对三个性能图组的选择.或者,性能图组选择开关84也可以提供仅仅选择两个性能图组或选择多于三个性能图组.能被选择的性能图组的可能排列是非常多的.作为第一个例子,性能图组选择开关84的中间位置可以分配给最有利于车辆从静止状态加速的性能图组,性能图组选择开关84的较低位置可以分配给大部分时间内使用的性能图组,而性能图组选择开关84的较高位置可以在要求输出峰值功率时使用.作为第二个例子,性能图组选择开关84的较低位置可配置成可以根据附带的性能图调整定义使点火定时性能图能被调整,性能图组选择开关84的较高位置可配置成可以根据附带的性能图调整定义使燃料数量性能图能被调整.
性能图调整+/-开关86可以是一个三位置摇臂开关,用于根据当前有效设定点(或包括当前有效设定点的设定点组)对调整控制值增加或减少规定的函数或数量。或者,把性能图调整+/-开关86摇到(+)或者(-)上,可以开始对包括当前有效设定点的设定点组进行一系列复杂的调整.作为这种复杂调整的一个例子,对组中每个设定点的调整可与对当前有效设定点的调整成比例.而且如上所讨论的,由性能图调整+/-开关86所传输的调整可以应用于当前选定的性能图,或也能应用于所有类似的性能图.如图2-4所示,分离的按钮86a,86b可以被一个三位置摇臂类型的性能图调整+/-摇臂开关86所代替.
性能图调整消除开关88允许发动机操作者在基本性能图组和调整过的性能图组之间进行即时对比,即,“ABAB”.而且,这些比较能够在发动机在其预定环境下连续运转时进行.性能图调整消除开关88可以发信号通知发动机控制单元20是否处理来自性能图调整+/-开关86的输入.
如图2-4所示,显示设备82可以包括一组三个智能灯82a,82b,82c,这些智能灯在调整的过程中帮助发动机操作者.智能灯82a,82b,82c可以根据现用的智能灯定义被接通以传达不同的信息.例如,智能灯82a,82b,82c能够表示发动机当前是否在调整为有效的性能图的一部分内运行,或是否试图超过或低于由发动机操作者预先定义的最大或最小安全值进行调整.智能灯82a,82b,82c也能被定义为提醒发动机操作者注意诸如传感失效、电池电压低或发动机过热等情况.除了有不同的操作方式外(即,灭、连续亮、慢闪和快闪),智能灯82a,82b,82c还可以有不同的颜色(如绿色、琥珀色和红色),用来进一步增加由操作者一瞥便能获知的信息的数量.
图5说明了使用系统10来调整发动机100的空载特性(idelperformance)的方法1000的一个例子,其目的是通过调整燃料供应性能图来获得最佳的发动机空载速度特性.在步骤1010中,性能图调整消除开关88被配置为激活性能图调整+/-开关86a,86b.在步骤1020中,系统10被启动.该启动1020可以包括:1)建立性能图调整定义来指定小节流阀门设置(如0-10%节流阀门开度)作为有效范围,并限制调整能力(如不超过基本控制性能图内设定点值的+/-20%);2)建立智能灯定义,以便当节流阀门位置传感器44提供一个显示发动机100在有效范围内运转的传感器信号时,灯82连续亮;3)将一个性能图组、性能图调整定义和智能灯定义下载到发动机控制单元20内(如,通过数据端口110).在步骤1030,发动机100被启动.在步骤1040,操作者释放节流阀门以使发动机100空转.在步骤1050,根据节流阀门位置传感器44提供的传感器信号,发动机控制单元20判定发动机的状态是否在基于性能图调整定义的有效范围内.在步骤1050中,如果判定为否定(即,“否”),则发动机控制单元20不给显示设备82提供打开智能灯82c的信息信号.在步骤1050中,如果判定为肯定(即,“是”),则发动机控制单元20给显示设备82提供打开智能灯82c的信息信号,从而指示操作者,为调整发动机100而对调整+/-开关86a,86b和调整消除开关88的操作是有效的.步骤1060中,如果步骤1050的判定为正,则操作者按下调整+按钮86a.在步骤1070中,无论操作者是否借助显示设备82,都判定发动机的性能是否已经改变为发动机100运转得更快(即,每分钟转数增加).
在步骤2000,在步骤1070的判定为正后,操作者再次按下调整+按钮86a.在步骤2010中,操作者再次判定发动机的性能是否已经改变为发动机100运转得更快(即,每分钟转数增加).如果步骤2010的判定为正,则重复步骤2000.步骤2000被重复直到或者达到调整能力限制(如,调整信号增加到根据基本控制性能图的设定点值的基本发动机控制值的20%)(未显示),或者操作者判定发动机性能已变化为发动机100运转得更慢(即,每分钟转数减少).如果步骤2010的判定为负,则操作者按下调整-按钮86b以返回先前的发动机性能.
在步骤3000中,在步骤1070的判定为负后,操作者按下调整-按钮86b.在步骤3010中,操作者再次判定发动机的性能是否已经改变为发动机100运转得更快(即,每分钟转数增加).如果步骤3010的判定为正,则重复步骤3000直到或者达到调整能力限制(如,调整信号减少到根据基本控制性能图的设定点值的基本发动机控制值的20%),或者操作者判定发动机性能已变化为发动机100运转得更慢(即,每分钟转数减少).如果步骤3010的判定为负,则操作者按下调整+按钮86a以返回先前的发动机性能.
在步骤1080中,操作者已经成功地优化了发动机100的空载速度性能,即,在根据性能图调整定义的有效范围内.
性能图调整消除按钮88可以被操作用来进行ABAB比较,以便同基本控制性能图相比评价调整发动机100的效果.操作者选择的调整控制值可以被编辑并储存在调整控制性能图组中,并可以上传给个人计算机用来修改基本性能图组,这样就创建了一个新的基本性能图供以后使用.
因此,系统10具有很多优点,包括利用当发动机在其预定的环境下运转时可进行的调整来调整发动机的性能,以及在发动机运行时进行ABAB比较以评价调整的效果.“ABAB”比较是指操作者在调整消除开关88的第一和第二配置之间交替切换.在调整消除开关88的第一配置中,调整消除信号使发动机控制单元20计算等于由调整控制值修改的基本发动机控制值的发动机运转控制值(即,利用调整控制性能图修改基本控制性能图).在调整消除开关88的第二配置中,调整消除信号使发动机控制单元20计算仅仅等于基本发动机控制值的发动机运转控制值(即,不用调整控制性能图修改基本控制性能图).
另外,系统10的各实施例可以提供作为一个工具组(kit),以便使发动机控制单元20和点火模块能够代替现有的点火系统,且燃料供应系统40和燃料泵50能够代替现有的化油器.该工具组还包括用于代替现有的导线保护套管的替换导线保护套外管.系统10的另一个优点是它的功能应用非常广泛,即,系统10不专用于某个特定的车型,所有主要组件可以在不同车辆间转接,而只需增加一个保护套管或者第二辆车可能需要的发动机控制单元20的更新软件.
系统10的各实施例能够提供给内燃机驱动的陆地行驶车、船舶和飞行器,因此就可包括摩托车、全地形车、雪上汽车、船、艇以及飞机。
上面所描述的各实施例是用来调整发动机管理系统的本发明的装置和方法的例子,由此很多优点得以实现.
这些优点包括允许当发动机在其预定环境下连续运转时调整发动机的运转.例如,赛车发动机性能能够在比赛时调整,而不必让发动机停下来和进入凹地(pits).而且,发动机的性能可以在特定用户定义的发动机性能范围内进行调整.
这些优点也包括可以把性能图组作为从外部处理器,例如掌上电脑下载的内容提供给发动机控制单元20。通过任何已有的传送技术或协议,包括通过互联网或通过电脑软盘,这些性能图组可以提供给外部处理器.
这些优点还包括在仪表板80上提供调整控制,当发动机在其预定环境下连续运转的过程中发动机操作者可以容易地使用这些调整控制.例如,仪表板80能够包括至少一个开关,其安装成可让抓在摩托车车把200左手柄202上的手指能够容易地操作.调整控制开关可以按人体工程学方式安装在仪表板80上,以便进行触觉识别和由戴手套的驾驶员控制操作.
这些优点还包括在仪表板80上提供一个或多个显示设备82,以便发动机操作者只要一瞥便能获知信息.这些显示设备82可以包括多个“智能”(即,可定义操作)灯82a,82b,82c,这些灯可以使用不同模式(如,关、持续发光、慢闪、快闪等)来表示不同类型的信息(如,发动机状态,发动机控制单元状态,调整情况,等等).用于操作这些智能灯82a,82b,82c的定义可以与性能图组同时下载到发动机控制单元20中.
虽然本发明已经参照特定实施例进行了描述,但也能对这些实施例进行很多修改、改变和变化而不脱离本发明的领域和范围,正如在附后的权利要求书中加以限定的那样.因此,本发明不是意在局限于所描述的实施例,而是具有由下面的权利要求书中的文字及其等价物所定义的整体保护范围.
Claims (37)
1. 一种用于内燃机的控制装置,其可使操作者相对于发动机运转特性调整发动机性能,该控制装置包括:
一个基本发动机控制性能图,用于将特性值与基本发动机控制值联系起来;
一个独立于基本发动机控制性能图的调整控制性能图,用于将特性值与调整控制值联系起来;
一个发动机控制单元,用于从基本发动机控制性能图和调整控制性能图中获取基于特性值的各个基本发动机控制值和调整控制值,并用于根据所得到的值计算发动机运转控制值,该计算得到的发动机运转控制值被提供给内燃机以改变发动机的性能;和
一个同发动机控制单元可操作地耦接在一起的仪表板,其包括用于控制提供给该发动机控制单元的调整信号的第一开关,该第一开关适用于由操作者操纵,且该调整信号使得发动机控制单元在该第一开关每次被操纵时修改调整控制性能图内的多个调整控制值。
2. 如权利1所述的控制装置,还包括:
一个同发动机控制单元可操作地耦接在一起的数据端口,其中该数据端口适用于从外部处理器下载基本控制性能图,以及适用于将调整控制性能图上传给该外部处理器。
3. 如权利1所述的控制装置,还包括:
一个传感器,用于检测特性,并用于将代表该特性的传感器信号提供给发动机控制单元。
4. 如权利1所述的控制装置,还包括:
一个显示设备,用于从发动机控制单元接收信息信号,该信息信号由显示设备显示,以使操作者能够判读。
5. 如权利1所述的控制装置,其中所述仪表板还包括用于控制提供给发动机控制单元的调整消除信号的第二开关,该第二开关适用于由操作者在其第一配置和第二配置之间进行操纵,在该第二开关的第一配置中,该调整消除信号使得发动机控制单元计算等于由调整控制值修改的基本发动机控制值的发动机运转控制值,在该第二开关的第二配置中,该调整消除信号使得发动机控制单元计算等于基本发动机控制值的发动机运转控制值。
6. 如权利1所述的控制装置,其中发动机控制单元包括处理器,且调整信号包括一个电子信号。
7. 一种用于内燃机的控制装置,其可使操作者调整发动机性能,该控制装置包括:
一个第一传感器,用于检测内燃机的第一发动机运转特性,该第一传感器提供代表该第一特性的第一传感器信号;
一个第二传感器,用于检测内燃机的第二发动机运转特性,该第二传感器提供代表该第二特性的第二传感器信号;
一组基本控制性能图,用于将第一和第二特性值与第一基本发动机控制值和第二基本发动机控制值联系起来;
一组独立于该组基本控制性能图的调整控制性能图,用于将第一和第二特性值与第一调整控制值和第二调整控制值联系起来;
一个发动机控制单元,用于从基本控制性能图和调整控制性能图中分别获取基于特性值的第一基本发动机控制值、第二基本发动机控制值、第一调整控制值和第二调整控制值,并基于所得到的第一基本发动机控制值和第一调整控制值计算第一发动机运转控制值,也基于所得的第二基本发动机控制值和第二调整控制值计算第二发动机运转控制值,并将计算所得到的第一和第二发动机运转控制值提供给内燃机以改变发动机的性能;
一个同发动机控制单元可操作地耦合在一起的仪表板,其适用于与操作者联系,该仪表板包括:
一个第一开关,用于控制提供给发动机控制单元的调整信号,该第一开关适用于由操作者对其进行操纵,且该调整信号使得发动机控制单元修改该组调整控制性能图内的第一和第二调整控制值中的至少一个;
一个第二开关,用于控制提供给发动机控制单元的调整消除信号,该第二开关适用于由操作者在其第一配置和第二配置之间进行操纵,在该第二开关的第一配置中,该调整消除信号使得发动机控制单元计算第一和第二发动机运转控制值,该第一和第二发动机运转控制值等于由各个第一和第二调整控制值修改的各个第一和第二基本发动机控制值,在该第二开关的第二配置中,该调整消除信号使得发动机控制单元计算等于各个第一和第二基本发动机控制值的第一和第二发动机运转控制值;和
一个显示设备,用于从发动机控制单元接收信息信号,该信息信号由显示设备显示,以使操作者能够判读。
8. 如权利7所述的控制装置,还包括:
一个工作平台,通常用于支撑第一传感器、第二传感器、发动机控制单元和仪表板。
9. 如权利8所述的控制装置,其中工作平台包括摩托车、全地形车、陆地行驶车辆、雪上汽车、船只、飞行器、艇中的一种。
10. 如权利7所述的控制装置,还包括:
一个同发动机控制单元可操作地耦接在一起的数据端口,其中该数据端口适用于从外部处理器下载所述基本控制性能图组,并适合于将调整控制性能图组上传给该外部处理器。
11. 如权利7所述的控制装置,其中第一特性包括发动机速度,第二特性包括发动机负载。
12. 如权利11所述的控制装置,其中第一传感器包括一个转速计,第二传感器包括一个节流阀门位置传感器。
13. 如权利11所述的控制装置,其中第一基本发动机控制包括燃料量,第二基本发动机控制包括点火定时。
14. 如权利13所述的控制装置,其中每组基本控制性能图包括一个用于将发动机速度和发动机负载与燃料量联系起来的基本燃料性能图,并且还包括一个用于将发动机速度和发动机负载与点火定时联系起来的基本点火性能图。
15. 如权利7所述的控制装置,其中发动机控制单元包括处理器,且第一传感器信号、第二传感器信号、调整信号、调整消除信号和信息信号中的每一个都包括一个电子信号。
16. 一种用于内燃机的控制装置,其可使操作者调整发动机性能,该控制装置包括:
一个第一传感器,用于检测内燃机的第一发动机运转特性,该第一传感器提供代表该第一特性的第一传感器信号;
一个第二传感器,用于检测内燃机的第二发动机运转特性,该第二传感器提供代表该第二特性的第二传感器信号;
第一组基本控制性能图和第二组基本控制性能图,该第一和第二组基本控制性能图中的每一个包括一个第一基本发动机控制性能图和一个第二基本发动机控制性能图,该第一基本发动机控制性能图中的每一个将第一和第二特性值与第一基本发动机控制值联系起来,且该第二基本发动机控制性能图中的每一个将第一和第二特性值与第二基本发动机控制值联系起来;
第一组调整控制性能图和第二组调整控制性能图,该第一组和第二组调整控制性能图独立于第一组和第二组基本控制性能图,该第一组和第二组调整控制性能图中的每一个包括一个第一调整控制性能图和一个第二调整控制性能图,该第一调整控制性能图中的每一个将第一和第二特性值与第一调整控制值联系起来,且该第二调整控制性能图中的每一个将第一和第二特性值与第二调整控制值联系起来;
一个发动机控制单元,用于从第一组和第二组基本控制和调整控制性能图中分别获取基于特性值的第一基本发动机控制值、第二基本发动机控制值、第一调整控制值和第二调整控制值,并基于所得到的第一基本发动机控制值和第一调整控制值计算第一发动机运转控制值,也基于所得到的第二基本发动机控制值和第二调整控制值计算第二发动机运转控制值,计算所得到的第一和第二发动机运转控制值被提供给内燃机以改变发动机的性能;
一个同发动机控制单元可操作地耦接在一起的数据端口,该数据端口适用于从外部处理器下载第一组和第二组基本控制性能图,并适用于将第一组和第二组调整控制性能图上传给该外部处理器;
一个同发动机控制单元可操作地耦接在一起的仪表板,其适合于同操作者联系,该仪表板包括:
一个第二开关,用于控制提供给发动机控制单元的性能图选择信号,该第二开关适用于由操作者在其第一配置和第二配置之间进行操纵,在该第二开关的第一配置中,该性能图选择信号使得发动机控制单元访问第一组基本控制性能图和第一组调整控制性能图,且在该第二开关的第二配置中,该性能图选择信号使得发动机控制单元访问第二组基本控制性能图和第二组调整控制性能图;
一个第一开关,用于控制提供给发动机控制单元的调整信号,该第一开关适用于由操作者对其进行操纵,且该调整信号使得发动机控制单元修改该组调整控制性能图内的第一和第二调整控制值中的至少一个,该组调整控制性能图根据第二开关的配置被访问;
一个显示设备,用于从发动机控制单元接收信息信号,该信息信号由显示设备来显示,以使操作者能够判读。
17. 如权利16所述的控制装置,其中发动机控制单元根据从一个组中选出的至少一个性能图调整定义来处理调整控制信号和提供信息信号,该组包括:
关于第一和第二特性中的至少一个将调整控制性能图中的一个分配打包,以便在第一类包中允许调整,且在第二类包中禁止调整;
限制能够储存在调整控制性能图内的调整控制值的范围;
关于第一和第二特性中的至少一个将调整控制性能图中的一个分配打包,以便在第一类包中发动机控制单元能够提供信息信号,且在第二类包中发动机控制单元不能提供信息信号;
其中数据端口适用于从外部处理器下载至少一个性能图调整定义。
18. 如权利16所述的控制装置,其中仪表板还包括:
一个第三开关,用于控制提供给发动机控制单元的调整消除信号,该第三开关适用于由操作者在其第一配置和第二配置之间进行操纵,在该第三开关的第一配置中,该调整消除信号使得发动机控制单元计算第一和第二发动机运转控制值,该第一和第二发动机运转控制值等于由各个第一和第二调整控制值修改的各个第一和第二基本发动机控制值,在该第三开关的第二配置中,该调整消除信号使得发动机控制单元计算等于各个第一和第二基本发动机控制值的第一和第二发动机运转控制值。
19. 如权利18所述的控制装置,其中仪表板包括第一部分和第二部分,该第一部分包括第一开关、一个通/断开关和显示设备,且该第二部分相对第一部分来说是可以分离的,并包括第二和第三开关。
20. 如权利17所述的控制装置,其中发动机控制单元根据从一个组中选出的至少一个性能图调整定义来提供信息信号,该组包括:
表示能储存在调整控制性能图内的调整控制值的范围的限制;
表示第一特性;
表示第二特性;和
表示代表内燃机的发动机性能的第三特性。
21. 如权利16所述的控制装置,其中发动机控制单元包括处理器,且第一传感器信号、第二传感器信号、性能图选择信号、调整信号和信息信号的每一个都包括一个电子信号。
22. 一种允许操作者相对于内燃机的第一和第二发动机运转特性调整发动机性能的方法,该方法包括:
向发动机控制单元提供一组基本控制性能图和一组调整控制性能图,该组基本控制性能图包括第一基本发动机控制性能图和第二基本发动机控制性能图,该第一基本发动机控制性能图将第一和第二特性值与第一基本发动机控制值联系起来,且该第二基本发动机控制性能图将第一和第二特性值与第二基本发动机控制值联系起来,该组调整控制性能图包括第一调整控制性能图和第二调整控制性能图,该第一调整控制性能图将第一和第二特性值与第一调整控制值联系起来,且该第二调整控制性能图将第一和第二特性值与第二调整控制值联系起来,该发动机控制单元从基本控制性能图和调整控制性能图获取基于特性值的各个第一基本发动机控制值、第二基本发动机控制值、第一调整控制值和第二调整控制值,基于所得到的第一基本发动机控制值和第一调整控制值计算第一发动机运转控制值,并基于所得到的第二基本发动机控制值和第二调整控制值计算第二发动机运转控制值,该计算所得到的第一和第二发动机运转控制值被提供给内燃机以改变发动机的性能;
用每个调整信号改变来修改在第一和第二调整控制性能图的相应的一个中的第一和第二调整控制值,该调整信号由适用于由操作者操纵的第一开关来控制。
23. 如权利22所述的方法,还包括:
通过与发动机控制单元可操作地耦接在一起的数据端口从外部处理器下载所述基本控制性能图组;
通过该数据端口将调整控制性能图组从发动机控制单元上传到该外部处理器。
24. 如权利22所述的方法,还包括:
检测相应于第一和第二传感器的第一和第二特性。
25. 如权利22所述的方法,还包括:
向操作者显示有关内燃机的发动机特性和调整信号中至少一个的信息。
26. 如权利22所述的方法,还包括:
根据从一个组中选出的至少一个性能图调整定义来处理发动机控制单元内的调整控制信号和提供来自该发动机控制单元的信息信号;该组包括:
关于第一和第二特性中的至少一个将调整控制性能图中的一个分配打包,以便在第一类包中允许调整,且在第二类包中禁止调整;
限制能储存在调整控制性能图内的调整控制值的范围;
关于第一和第二特性中的至少一个将调整控制性能图中的一个分配打包,以便在第一类包中发动机控制单元能够提供信息信号,且在第二类包中发动机控制单元不能提供信息信号;
其中数据端口适用于从外部处理器下载至少一个性能图调整定义。
27. 如权利22所述的方法,还包括:
用第二开关消除调整控制,该第二开关适用于由操作者在其第一配置和第二配置之间进行操纵,在该第二开关的第一配置中,发动机控制单元计算第一和第二发动机运转控制值,该第一和第二发动机运转控制值等于由各个第一和第二调整控制值修改的各个第一和第二基本发动机控制值,在该第二开关的第二配置中,发动机控制单元计算等于各个第一和第二基本发动机控制值的第一和第二发动机运转控制值。
28. 一种发动机控制器,包括:
单个信号处理器,其具有输入和输出;
其中,该发动机控制器中存储:
一个基本发动机控制性能图,包含多个基本性能图值,该基本性能图值与至少一个发动机运转特性相联系,以便产生一个基本控制值;
一个调整控制性能图,包含多个调整性能图值,该调整性能图值与所述至少一个发动机运转特性相联系,以便产生一个调整值;和
多条指令;和
一个耦接到所述输入的开关,由此当操作者操纵该开关时,该开关改变该多个调整性能图值中的至少一个;
由此,当操作者执行所述指令时,使得所述处理器执行以下操作:
从所述基本发动机控制性能图中选择对应于发动机运转特性的当前水平的基本值;
从所述调整控制性能图中选择对应于发动机运转特性的当前水平的调整值;
基于所述基本值和所述调整值计算一个控制值;和
在输出处提供相应于所述计算的控制值的信号。
29. 如权利要求28所述的发动机控制器,其中,所述基本发动机控制性能图具有一个范围,所述调整控制性能图具有一个范围,该范围是所述基本发动机控制性能图范围的一个子集,以便当发动机运转特性处于所述调整控制性能图范围之内时所述调整值对所述控制值产生影响,当所述发动机运转特性在所述调整控制性能图范围之外且处于所述基本发动机控制性能图范围之内时,所述调整值不对所述控制值产生影响。
30. 如权利要求28所述的发动机控制器,其中,所述开关改变所述调整控制性能图中的多个调整值。
31. 如权利要求30所述的发动机控制器,其中,所述开关改变所述调整控制性能图中的所有调整值。
32. 一种发动机控制器,包括:
一个处理器;
耦合到所述处理器的第一输入;
耦合到所述处理器的第二输入;
耦合到所述处理器的输出;
其中,该发动机控制器中存储:
一个基本发动机控制性能图,其包含多个基本性能图值,该基本性能图值与至少一个发动机运转特性相联系,以便产生一个基本控制值;
一个调整控制性能图,其包含多个调整性能图值,该调整性能图值与所述至少一个发动机运转特性相联系,以便产生一个调整值;和
多条指令;
一个耦合到所述第一输入的调整开关,当操作者操纵该调整开关时由该调整开关改变所述多个调整性能图值中的至少一个;
一个耦合到所述第二输入的调整消除开关,当该调整消除开关处于禁用位置时,该调整消除开关使得所述调整控制性能图被禁用,以便所述调整控制性能图对从所述输入处传入的信号不产生影响,并且当该调整消除开关处于可用位置时,该调整消除开关使该调整控制性能图可用,以便该调整控制性能图对从所述输入处传入的信号产生影响。
33. 如权利要求32所述的发动机控制器,其中,当所述调整控制性能图被禁用时:
所述发动机控制器计算仅等于基本控制值的控制值,而忽略调整值。
34. 如权利要求32所述的发动机控制器,其中,当所述调整控制性能图可用时:
所述发动机控制器计算等于由调整值修改过的基本控制值的控制值。
35. 如权利要求32所述的发动机控制器,其中,当所述调整消除开关被禁用时,所述处理器不识别在所述调整开关处进行的调整。
36. 如权利要求32所述的发动机控制器,其中,当所述调整消除开关可用时,所述处理器识别在所述调整开关处进行的调整。
37. 一种发动机控制器,包括:
一个处理器;
一个耦接到所述处理器的第一输入;
一个耦接到所述处理器的第二输入;
一个耦接到所述处理器的输出;
其中,所述发动机控制器中存储:
第一基本发动机控制性能图,其包含多个第一基本性能图值,该第一基本性能图值与至少一个发动机运转特性相联系,以便产生一个基本控制值;
第一调整控制性能图,其包含多个第一调整性能图值,该第一调整性能图值与该至少一个发动机运转特性相联系,以便产生一个调整值;
第二基本发动机控制性能图,其包含多个第二基本性能图值,该第二基本性能图值从所述第一基本性能图值变化并与所述至少一个发动机运转特性相联系,以便产生一个基本控制值;
第二调整控制性能图,其包含多个第二调整性能图值,该第二调整性能图值从第一调整性能图值变化并与所述至少一个发动机运转性能相联系,以便产生一个调整值;和
多条指令;
耦接到所述第一输入的调整开关,当由操作者操纵该调整开关时,该调整开关改变至少一个调整性能图值;和
一个耦接到所述第二输入的性能图组选择开关,该性能图组选择开关选择第一基本发动机控制性能图的基本控制值以及第一调整控制性能图中的对应于在第一位置的所述发动机运转性能的当前水平的调整值,并选择所述第二基本发动机控制性能图的基本控制值和第二调整控制性能图中的对应于在第二位置的发动机运转特性的当前水平的调整值;
其中,所述处理器执行所述指令以使所述处理器执行以下操作:
基于所选择的基本控制值和所选择的调整值来计算一个控制值;和
在所述输出处提供对应于所述计算的控制值的信号。
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