(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
制御装置において当該制御装置の診断機能の間に内燃機関の動作データを受信し、当該動作データを前記制御装置から診断装置へと伝送する方法であって、前記動作データは前記制御装置内で、前記内燃機関に割り当てられたセンサによって、及び／又は、当該センサの出力信号から導出された値から、及び／又は、制御装置内部の値から定められる、前記方法において、
動作データの種類、及び、前記値受信の時間分解能の詳細が前記診断装置から前記診断機能へと伝送され、
前記制御装置において前記診断機能を用いて前記動作データの時間的な推移が集められ、
前記値受信の速度は、制御装置と診断装置との間のインタフェースの伝送速度よりも速く選択され、
前記診断装置によって前記値受信が開始され、
前記動作データが前記制御装置内のバッファメモリに格納され、
前記動作データが前記バッファメモリから前記インタフェースを介して前記診断装置へと伝送されることを特徴とする、方法。
【請求項２】
動作データの前記受信の間に前記内燃機関のパラメータが前記診断装置によって設定されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記診断機能は前記診断装置によって開始され、又は、開始時点、若しくは、前記診断装置からの開始信号と前記診断機能の前記開始時点との間の遅延時間が、前記診断装置によって制御装置へと伝送されることを特徴とする、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
受信される前記動作データの数が、前記診断装置から前記制御装置へと伝送されることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
前記動作データが、当該動作データの前記受信の終了後に、前記制御装置から前記診断装置へと伝送されることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
診断機能のためのプログラムシーケンスが前記制御装置内のメモリに格納され、バッファメモリとしての前記メモリの一部に、診断機能からの動作データが格納されることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
内燃機関の動作データを、前記内燃機関の制御のために設けられた制御装置内で、当該制御装置の診断機能の間に受信するため、及び、前記制御装置から当該制御装置と接続された診断装置へと前記動作データを伝送するための装置であって、前記制御装置には、前記動作データを受信するためのセンサが割り当てられ、及び／又は、当該センサの出力信号から動作データを導出するために設けられた機能が前記制御装置内に備えられ、前記制御装置内に診断機能が備えられる、前記装置において、
前記制御装置内に、前記動作データの時間的な推移を格納するためのバッファメモリが設けられ、
前記動作データを前記制御装置が受信する速度は、前記制御装置から前記診断装置へ前記動作データを伝送する速度より速く選択され、
前記診断機能は、前記バッファメモリへの高時間分解能されたデータ受信及びデータ格納のために構成されることを特徴とする、装置。
【請求項８】
前記制御装置には、タイマーがプログラムシーケンス又は回路として設けられることを特徴とする、請求項７に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、制御装置において当該制御装置の診断機能の間に内燃機関の動作データを受信し、当該動作データを制御装置から診断装置へと伝送する方法であって、動作データは制御装置内で、内燃機関に割り当てられたセンサによって、及び／又は、当該センサの出力信号から導出された値から、及び／又は、制御装置内部の値から定められる、上記方法に関する。
【０００２】
さらに、本発明は、内燃機関の動作データを、当該内燃機関の制御のために設けられた制御装置内で、当該制御装置の診断機能の間に受信するため、及び、制御装置から当該制御装置と接続された診断装置へと動作データを伝送するための装置であって、制御装置には、動作データを受信するためのセンサが割り当てられ、及び／又は、当該センサの出力信号から動作データを導出するために設けられた機能が制御装置内に備えられ、制御装置内に診断機能が備えられる、上記装置に関する。
【背景技術】
【０００３】
内燃機関のための制御装置は、ラムダセンサ、気温センサ、空気量計測器、回転角センサ、シリンダ圧力センサ、ノックセンサ、及び、運転者入力センサのようなセンサから信号を受信して処理し、燃料計測素子、電気点火素子、及び、給気計測素子のような、内燃機関のアクチュエータを制御する。目的は、運転者の入力に応じた内燃機関の出力を提供することである。しかしながら、制御装置のタスクはさらに、低公害の燃焼に鑑みた内燃機関の正確な機能を実現し、必要な場合には、内燃機関の機能の制御を可能とする診断データを提供することにある。制御装置の機能は、電気回路として、又は、プログラムシーケンスとして、又は、両者の組み合わせとして実現することが出来る。
【０００４】
内燃機関の機能の制御のために、通常では、標準インタフェースを介して、外部の検査装置、所謂診断検査機又は診断装置と制御とを接続し、当該検査装置を介して、内燃機関の動作状態を合目的的に調整するために、データを制御装置に送信することが可能であり、及び、当該検査装置を介して、制御装置からデータを読み出し、処理し、提示することが可能である。これにより、工場でのチェックの際に、内燃機関、制御装置、接続されたセンサ、及びアクチュエータの機能の包括的な検査を行うことが可能である。
【０００５】
このような検証では、外部の検査装置が、制御装置に対して特定の値タイプに対する問い合わせを送信し、これに対して制御装置が当該値タイプの実際値を送り返す。例えば、ラムダセンサの信号の実際値について問い合わせを行うことが可能である。時間的に互いに連続する複数の値が必要とされる場合には、各送信される値について、外部検査装置の問い合わせが送信される。記載される方法からは、検査装置と制御装置とのデータ交換がその決定に関与する最小サイクル時間が推測され、問い合わせの最大周波数が制限される。さらに、サイクル時間は必ずしも一定ではないため、周期的な問い合わせ、例えば、内燃機関の回転速度と関連した問い合わせが困難になる。
【０００６】
米国特許第６６０１０１５号明細書には、農作業用車両を駆動するための周期的に動く複数のピストンを備えた内燃機関と、当該内燃機関のためのデータメモリを備えた制御装置とが記載される方法が開示されており、当該方法では、複数の出力パラメータの周期的な監視によって内燃機関が制御され、第１の数の値が第１の所定の周波数によりメモリに格納される第１の開始イベントが設定され、当該第１の数の値は、内燃機関の出力パラメータの少なくとも一部を表し、第２の数の値が第２の所定の周波数によりメモリに格納される第２の開始イベントが設定され、当該値は、内燃機関の出力パラメータの少なくとも一部を表し、第１の所定の周波数は第１の開始イベントにより設定可能であり、第１の周波数と第２の周波数とは別々に設定することが可能である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の課題は、診断段階の間に所定のタイムスロットにおいて、高いサンプリングレートによって、及び／又は、内燃機関の回転速度に同期して、内燃機関の動作状態に特徴的な値を受信し、当該値を診断装置へと伝送することを可能とする方法を提供することにある。更に本発明の課題は、本方法を実施するための装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本方法に対応する本発明の課題は、動作データの種類、及び、値受信の時間分解能の詳細を診断装置から診断機能へと伝送し、診断機能により動作データが制御装置に記録され、診断装置によって値受信が開始され、動作データが制御装置内のバッファメモリに格納され、動作データが当該バッファメモリから診断装置へと伝送されることによって解決される。
【０００９】
様々な動作状態における内燃機関の動作データを決定するために、通常では、内燃機関の制御装置を外部の診断装置と接続し、当該診断装置は、一方では動作状態のパラメータを制御装置へと伝送することが可能であり、他方では、内燃機関の動作データを制御装置から読み出すことが可能である。診断装置と制御装置との接続は、費用面での理由及び伝送安全性（Ｓｔｏｅｒｕｎｇｓｓｉｃｈｅｒｈｅｉｔ）の理由からその伝送速度が制限された標準インタフェースを介して行われる。回路及び／又はプログラムシーケンスとして構成可能な、制御装置内の診断機能の本発明に掛かる構成であって、動作データ値の全てが個別に診断装置により呼び出されるのではなく、一連の動作データ値が制御装置内のバッファメモリに格納されるという上記構成により、診断装置と制御装置との間のデータ転送の速度によってデータ受信が制限されず、制御装置の内部構成によってのみ当該データ受信が制限される。更に、診断装置により送信され受信されるデータトラフィックは基本的に低減されることはないため、動作データの転送のための利用可能なデータレートを用いることが可能であり、従来技術よりも低減された割合で管理データを送信すればよい。
【００１０】
本発明に掛かる方法により、制御装置と診断装置との間のインタフェースの伝送速度に依存せずにデータ受信の速度を選択することが可能であり、従って当該速度が特により速いということも可能である。高速のデータ受信によって更に、例えばラムダ値、空気量値、及び排ガス気温値のような複数種の動作データ値を並行して記録し、内燃機関の動作状態の時間的推移の、より正確なイメージを得ることも可能である。本発明により、１秒あたり１００個の個別データというペースでの、複数種の動作データについての並行したデータ受信も可能であり、回転速度に同期したデータ受信も達成可能である。制御装置と診断装置との間のデータ転送に対して、データ受信の速度が依存しないことの更なる利点は、厳密に設定可能なタイムクロックにおいてデータを受信出来ることにある。即ち、診断装置からの問い合わせによる遅延、又は、制御装置からの送信時点からの遅延による時間的なずれが発生し得ない。また、例えば回転速度に同期したデータ受信を達成するために、制御装置内でのデータ受信のタイムクロックを設定することを構想することも可能である。診断機能は接続された診断装置においてのみ有効化されるので、走行動作への影響は生じない。
【００１１】
特に内燃機関の動作挙動を最適化するため、及び、エラー探索のための様々な動作状態の合目的的な検査は、動作データの受信の間に合目的的に、診断装置を用いて内燃機関のパラメータを設定することで可能となる。実施形態においては、パラメータ切り替えを、動作データの受信と時間的に同期させることが構想されうる。データ受信の間に、内燃機関の動作パラメータが設定可能な範囲内で変化することが構想されうる。上記最適化及びエラー探索は、データの送受信により妨害されない、広い限界値内で自由に選択可能なデータ受信の周期によって軽減される。診断装置に対する入力により特定される非周期的なデータ受信も構想されうる。本方法により実現可能なより高いデータレートは有利であり、当該データレートは、より迅速なエラー探索及び最適化を可能とし、当該データレートによって初めて、特に負荷変動プロセスが解析可能となる。
【００１２】
内燃機関の動作データの受信のフレキシビリティは、様々な形態でのデータ受信の開始が設定可能であることによって、診断装置の診断機能が開始されることで、又は、開始時点、若しくは、診断装置からの開始信号と診断機能の開始時点との間の遅延時間が診断装置から制御装置へと伝送されることで高められる。また、例えば、制御装内での値の超過又は不足のような開始条件を診断装置により設定出来るように、診断機能を構成することが可能である。
【００１３】
受信される動作データの数が診断装置から制御装置へと伝送されることで、動作データの受信段階の長さを設定することが可能である。なぜならば、当該数が、データ取得の時間分解能と共に総時間を定めるからである。さらに、受信されるデータの数の詳細により、制御装置内の利用可能なメモリを最適に利用することが可能であり、当該利用可能なメモリ領域の限界に達した際に最初に受信されたデータを上書きする機能（「ローリングバッファ」、ｒｏｌｌｉｎｇ  ｂｕｆｆｅｒ）なしで済ますということが可能である。「ローリングバッファ」の省略によって、一連の測定値の開始時点に関して、動作データの一意の時間的な対応付けが可能である。
【００１４】
データ受信時の速い速度、及び、データ受信とデータ伝送との分離は、動作データの受信終了後に制御装置から診断装置へと動作データを伝送することによって達成される。上記分離により、設けられたデータレートで動作データをバッファメモリに収納し、引き続いてブロックとして伝送することが可能であり、このことによって伝送時間が短縮される。この場合に、動作データの出力の開始は、診断装置の命令に応じて、又は、測定終了後に自動的に行われる。また、バッファメモリが満たされた場合にデータ伝送が開始するということも構想することが出来る。
【００１５】
制御装置に設けられたメモリの特に有効な利用は、制御装置内のメモリに、診断機能のためのプログラムシーケンスが格納され、バッファメモリとしてのメモリの一部に、診断機能からの動作データが格納されることを見込んでいる。工場での駆動において、又は、試験台での内燃機関の最適化の際に、制御装置内に存在する、診断装置のために設けられた揮発性メモリを利用することが可能である。即ち、動作データを格納するための追加的な不揮発性メモリは不要である。従って、本発明に掛かる解決策は特に容易であり、安価で実施可能である。
【００１６】
本装置に対応する課題は、制御装置内に動作データを格納するためのバッファメモリを設けることで、並びに、バッファメモリへの高時間分解能されたデータ受信（ｚｅｉｔｌｉｃｈ  ｈｏｃｈ  ａｕｆｇｅｌｏｅｓｔｅ  Ａｕｆｎａｈｍｅ  ｖｏｎ  Ｄａｔｅｎ）及びデータ格納のために診断機能が構成されることで解決される。ここでは、診断機能は、制御装置内の回路及び／又はプログラムシーケンスとして実現可能である。診断機能は、動作データの受信と、診断装置への当該動作データの伝送との分離を可能とし、制御装置と診断装置との間のデータ伝送速度によって、データ受信の時間的な制限を解消する。本発明によれば、動作データの全ての値が個別に診断装置により問い合わせが行われ伝送されるのではなく、一連の測定値が特定され、そのイベントがブロックとして制御装置から診断装置へと伝送される。この場合、内燃機関に割り当てられたセンサの出力データから計算によって動作データを生成し、制御装置に存在するデータと、センサの出力データとの組み合わせから動作データを決定するという選択肢が含まれる。
【００１７】
制御装置内に、タイマーがプログラムシーケンス又は回路として設けられる場合に、制御装置内で設定可能なタイムクロックにおいてデータを決定し格納するために、本発明に掛かるデータ受信とデータ伝送との分離を利用することが可能である。当該タイマーは、プログラム可能に構成することが出来るため、診断装置内でタイムクロックを設定し、制御装置内のタイマーに伝送することが可能である。タイマーはまた、様々な時間機能が診断装置からタイマーへと伝送され、タイマーにより実行されるように構想することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
本発明は、以下、図に示された実施例を用いて解説される。
【図１】内燃機関の動作データを受信するためのフローチャートである。
【００１９】
図１は、内燃機関の制御装置内で内燃機関の動作データを受信するため、及び、当該動作データを診断装置へと伝送のためのフローチャート１０を示している。本発明によれば、開始１１の後に、外部の検査装置、所謂診断検査機が、データ特定１２において、内燃機関のどの種類の動作データが受信され、格納されるべきかについての情報を内燃機関の制御装置へと伝送する。さらに、外部の検査装置は、上記データ特定１２において、どのような時間的頻度で、データが受信されるべきかについての情報を送信する。データ記録１３において、制御装置は、動作データを受信し、制御装置のメモリ領域へと書き込む。データ伝送１４において、動作データが、制御装置内のメモリ領域から外部の診断装置へと伝送される。この場合、動作データを図式的に提示し、評価することが可能である。終了１５で、本発明に掛かるシーケンスが終了する。
【図１】
0005336610.tif 000002