DE102009024544A1 - Method for automated data input for controller of vehicle for improving moment prediction of vehicle drive, involves using data input to build characteristic for parameters concerning ignition angle - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine automatisierte Bedatung für ein Steuergerät eines Fahrzeugs zur Verbesserung einer Momentenvorhersage eines Fahrzeugantriebs sowie ein Testfeld mit einem Fahrzeugantrieb, der zumindest eine fremdgezündete Verbrennungskraftmaschine und einen Rechner umfasst, der ein Modell eines Steuergeräts des Fahrzeugs als mathematische Funktion sowie einen Optimierer, beispielsweise einen numerischen Optimierer aufweist.The The present invention relates to an automated device for a control unit of a vehicle for improving a Torque forecast of a vehicle drive and a test field with a vehicle drive, the at least one spark-ignited Internal combustion engine and a calculator that includes a model a control unit of the vehicle as a mathematical function and an optimizer, such as a numeric optimizer having.
Um die immer komplexer werdenden Entwicklungen bei insbesondere Kraftfahrzeugantrieben, aber auch bei anderen Fahrzeugen mit überschaubarerem Aufwand betreiben zu können, wird immer mehr auf eine virtuelle Entwicklungsebene zurückgegriffen, mittels der auf Basis vorhandener Daten, die insbesondere experimentell gewonnen werden, Rückschlüsse auf das aktuelle tatsächliche Verhalten gewonnen werden können.Around the increasingly complex developments in particular motor vehicle drives, but also with other vehicles with manageable effort being able to operate is becoming more and more virtual Development level, using the basis of existing data obtained in particular experimentally, Conclusions on the current actual Behavior can be won.
So ist es beispielsweise bekannt, bei der Entwicklung von fremdgezündeten Verbrennungskraftmaschinen eine Momentenstruktur als Grundstruktur eines Motorsteuerungssystems heranzuziehen. Hierbei werden eine Auswahl oder aber alle hierfür erforderlichen Leistungsanforderungen von beispielsweise Fahrer, ein oder mehreren Assistenzsystemen wie auch ein oder mehreren Nebenaggregaten erfasst. Hieraus kann beispielsweise ein Gesamtmoment gebildet werden, das als Soll-Moment dienen soll. Beispielsweise wird ein derartiges Wunschmoment als eine Führungsgröße eines Antriebsbetriebes, insbesondere eines Betriebs einer Verbrennungskraftmaschine, genutzt. Ein effektives Drehmoment, welches erzeugt wird, wird sodann beispielsweise über ein Momentenmodell im Motorsteuergerät berechnet. Die Genauigkeit des Momentenmodells im Motorsteuergerät ist grundlegend dafür, dass zum einen eine schnelle Anpassung des Motormomentes entsprechend einer Leistungsanforderung, zum anderen ein ruckfreies Fahrverhalten ermöglicht wird.So For example, it is known in the development of spark-ignited Internal combustion engines a moment structure as a basic structure an engine control system. This will be a Choice or all required performance requirements For example, driver, one or more assistance systems such as also one or more accessories detected. This can, for example a total moment to be formed, which is to serve as a target moment. For example, such a desired moment becomes a reference variable a drive operation, in particular an operation of an internal combustion engine, used. An effective torque that is generated then becomes for example via a moment model in the engine control unit calculated. The accuracy of the torque model in the engine control unit is fundamental for a quick adaptation the engine torque according to a power requirement, on the other a smooth ride is possible.
So
ist aus dem Stand der Technik beispielsweise die
Aus
- 1. Gruppierung von Messdaten entsprechend von Zündwinkelschleifen
- 2. Modellierung eines inneren Moments über einen Zündwinkel in jeder Zündwinkelschleife mittels eines Polynommodells
- 3. Eintragen eines Maximalwerts eines jeden Polynommodells an einer zugehörigen Stützstelle für eine Drehzahl und eine Füllung in ein erstes Kennfeld und einen zugehörigen Zündwinkel in ein zweites Kennfeld; bei einem klopfbegrenzten Motorbetrieb ist zur Ermittlung des Maximums eine Extrapolation des Polynommodells erforderlich
- 4. Aus den eingetragenen Werten in dem ersten und zweiten Kennfeld werden durch Interpolation und Extrapolation Werte an initialen Stützstellen der Kennfelder berechnet
- 5. Die bis zu ihrem Maximum extrapolierten Modelle der Zündwinkelschleifen werden auf den Maximalwert von 1 normiert
- 6. Eine Mittelung der normierten Zündwinkelschleifen ergibt eine Kennlinie für den Zündwinkelwirkungsgrad
- 1. Grouping of measured data corresponding to ignition angle loops
- 2. Modeling of an internal moment via an ignition angle in each ignition angle loop by means of a polynomial model
- 3. Entering a maximum value of each polynomial model at an associated support point for a speed and a filling in a first map and an associated firing angle in a second map; in a knock-limited engine operation, an extrapolation of the polynomial model is required to determine the maximum
- 4. From the registered values in the first and second maps, values are calculated at initial reference points of the maps by interpolation and extrapolation
- 5. The up to their maximum extrapolated models of the firing angle loops are normalized to the maximum value of 1
- 6. Averaging the normalized firing angle loops gives a characteristic for the Zündwinkelwirkungsgrad
Die zuletzt aufgezeigte Vorgehensweise ist eine durchaus übliche, weist allerdings einen hohen Auswerteaufwand auf. Dieser ist bedingt durch viele einzelne Arbeitsschritte. Darüber hinaus ist eine Kennfeldglättung als finaler Arbeitsschritt vorgesehen, der wiederum eine Genauigkeit des Momentenmodells ohne eine eingehende Betrachtung der jeweiligen Auswirkungen durch die Kennfeldglättung selbst ermöglicht. Darüber hinaus birgt die Nutzung eines Modells zur Bestimmung von Kennfeldwerten für ein optimales Moment wie auch einen Zündwinkel Fehlerquellen, insbesondere dann, falls der angenommene Modellansatz ein physikalisches Verhalten in den Zündwinkelschleifen nicht wiedergeben kann. Des Weiteren ist als systemimmanenter Nachteil bei derartigen Modellen vorhanden, dass bei einer Extrapolation keine Datenbasis vorliegt und somit nur eine eingeschränkte, wenn nicht sogar keine Gültigkeit der dabei aufgefundenen Werte vorhanden ist. Ein weiterer Nachteil ergibt sich daraus, dass eine Verringerung des Vorhersagefehlers des Momentenmodells nur auf indirektem Wege erfolgt. Ein Zusammenspiel von Kennfeldwerten bezüglich eines optimalen Motormoments sowie zugehörigem optimalen Zündwinkels nebst Zündwinkelwirkungsgrad und Vorhersagefehler werden bei dieser Vorgehensweise gerade nicht berücksichtigt.The last-mentioned procedure is quite usual, but has a high evaluation effort. This is due to many individual steps. In addition, a map smoothing is provided as a final step, which in turn allows accuracy of the torque model without a detailed consideration of the respective effects of the map smoothing itself. In addition, the use of a model for determining map values for an optimal moment as well as a firing angle involves sources of error, especially if the assumed model approach can not reflect a physical behavior in the firing angle loops. Furthermore, as a system-inherent disadvantage of such models, there is no database for extrapolation, and thus only limited, if not even, validity of the values found thereby is present. Another disadvantage arises from the fact that a reduction of the prediction error of the moment model only done indirectly. An interaction of characteristic map values with regard to an optimal engine torque as well as the associated optimum ignition angle together with ignition angle efficiency and prediction error are not taken into account in this procedure.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine automatisierte Bedatung zur Verfügung zu stellen, die die oben angesprochenen Nachteile zumindest teilweise überwindet, insbesondere einen geringeren Auswerteaufwand wie auch eine Verbesserung der Vorhersagegenauigkeit ermöglicht.task The present invention is an automated calibration to provide the above-mentioned disadvantages at least partially overcomes, especially a lesser Evaluation effort as well as an improvement of the prediction accuracy allows.
Diese Aufgabe wird mit einer automatisierten Bedatung für ein Steuergerät eines Fahrzeugs mit den Merkmalen des Anspruches 1 sowie mit einem Testfeld mit einem Fahrzeugantrieb mit den Merkmalen des Anspruches 16 gelöst. Weitere vorteilhafte. Ausgestaltungen und Merkmale sind in den jeweiligen Unteransprüchen angegeben. Die jeweiligen Merkmale sind jedoch nicht auf die einzelnen Unteransprüche beschränkt. Vielmehr können diese mit Merkmalen aus anderen Unteransprüchen wie auch aus der nachfolgenden Beschreibung zu weiteren Ausgestaltungen verknüpft werden.These Task comes with an automated setting for a Control device of a vehicle with the features of the claim 1 and with a test field with a vehicle drive with the features of claim 16 solved. Further advantageous. refinements and features are given in the respective subclaims. However, the respective features are not limited to the individual subclaims limited. Rather, these can be with features from other dependent claims as well as from the following Description linked to further embodiments.
Es wird eine automatisierte Bedatung für ein Steuergerät eines Fahrzeugs zur Verbesserung einer Momentenvorhersage eines Fahrzeugantriebs vorgeschlagen, wobei der Fahrzeugantrieb eine fremdgezündete Verbrennungskraftmaschine umfasst. Die Bedatung wird zum Aufbau zumindest einer Kennlinie für einen einen Zündwinkelwirkungsgrad betreffenden Parameter, eines ersten Kennfelds betreffend ein inneres Motormoment und eines zweiten Kennfelds betreffend eines zum inneren Motormoment zugehörigen Zündwinkels genutzt. Des Weiteren wird eine Anzahl auszuwertender Messdaten, die bei unterschiedlichen Betriebspunkten, insbesondere betreffend Drehzahl, Temperatur und/oder Füllung der Verbrennungskraftmaschine ermittelt werden, eine mathematische Formulierung eines Momentenmodells des Steuergeräts und ein Optimierer genutzt, wobei der Optimierer Werte in der Kennlinie und den beiden Kennfeldern derart vorgibt, dass Abweichungen zwischen Momentenvorhersagen und gemessenen Momentenwerten minimiert werden.It becomes an automated conditioner for a controller a vehicle for improving a torque prediction of a vehicle Vehicle propulsion proposed, wherein the vehicle drive a spark-ignited internal combustion engine includes. The rating becomes the structure of at least one characteristic for an ignition angle efficiency Parameter, a first map relating to an internal engine torque and a second map relating to an engine internal torque used ignition angle. Furthermore is a number of measurement data to be evaluated, which at different Operating points, in particular with respect to speed, temperature and / or Filling the internal combustion engine are determined a mathematical formulation of a moment model of the controller and an optimizer, where the optimizer has values in the characteristic and the two maps so pretends that deviations between Moment predictions and measured torque values are minimized.
Auf diese Weise kann iterativ überprüft und eingestellt werden, dass die Werte der Bedatung so gut sind, dass im späteren Betrieb die Momentenvorhersage ein Ziel-Moment ergibt, welches mindestens annähernd dem entspricht, was gewünscht wird.On this way can be iteratively checked and adjusted be that the values of the rating are so good that in the later Operation, the torque prediction yields a target torque which is at least almost corresponds to what is desired.
Gemäß einer Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass der Optimierer die mathematische Formulierung des Momentenmodells nutzt, um dadurch die ersten Messdaten automatisch in die Kennlinie, das erste und das zweite Kennfeld umzusetzen.According to one Embodiment is proposed that the optimizer the mathematical Formulation of the torque model uses, thereby the first measurement data automatically into the characteristic curve, the first and the second characteristic map implement.
Ein Vorteil dieser Vorgehensweise ist, dass für einen Nutzer dieser automatisierten Bedatung ein Einschritt-Verfahren genutzt werden kann. Mittels dieses Einschritt-Verfahrens werden die Kennfelder nicht mehr schrittweise entsprechend einer Zündwinkelschleife für die jeweilige Stützstelle von Drehzahl und Füllung bedatet. Vielmehr erlaubt der Einsatz des Optimierers, das alle Einträge in den Kennfeldern und auch der Kennlinie gleichzeitig bedatet werden können. Bevorzugt ist hierbei, dass der Optimierer, bevorzugt ein numerischer Optimierer, ein Gradientenverfahren einsetzt. Darüber hinaus ist es ebenfalls bevorzugt, wenn der Optimierer eine Minimierung aller Abweichungen zwischen den jeweiligen Vorhersagen des Momentenmodells und den entsprechenden Messdaten bewirkt. Bevorzugt erfolgt eine Minimierung der Summe der Quadrate aller Abweichungen. Gemäß einer Ausgestaltung nutzt der Optimierer ein numerisches Verfahren oder aber einen genetischen Algorithmus.One Advantage of this approach is that for a user This automated assessment uses a one-step procedure can be. By means of this one-step process, the maps no longer stepwise according to a firing angle loop for each support point of speed and Filling bedatet. Rather, the use of the optimizer allows all entries in the maps and also the characteristic can be fed at the same time. Preference is here, that the optimizer, preferably a numerical optimizer, a gradient method starts. In addition, it is also preferable if the optimizer minimizes any deviations between the respective predictions of the moment model and the corresponding Measured data causes. Preferably, the sum is minimized the squares of all deviations. According to one embodiment the optimizer uses a numerical method or a genetic one Algorithm.
Eine Weiterbildung sieht vor, dass ausgehend von einer initialen Bedatung der Optimierer einen ersten Kostenwert berechnet und sodann eine iterative Anpassung der Bedatung erfolgt, bis eine ausreichende, insbesondere vorgebbare Minimierung erreicht wird. Als Abbruchkriterium dient bevorzugt eine Einstellung einer unteren Grenze der Kostendifferenz von einer Iteration zur nächsten Iteration. Auf diese Weise kann auf direktem Wege eine Minimierung von Fehlern in der Berechnung eines inneren Momentes erfolgen.A Further training provides that, starting from an initial Bedatung the optimizer calculates a first cost value and then a iterative adjustment of the rating takes place until a sufficient, particular specifiable minimization is achieved. As a termination criterion is preferably a setting of a lower limit of the cost difference from one iteration to the next iteration. In this way can directly minimize errors in the calculation an internal moment.
Die Nutzung eines Kostenmodells weist darüber hinaus den Vorteil auf, dass eine Glattheit der Kennfelder während der Berechnung vorgenommen werden kann durch Berücksichtigung entsprechender Kostenterme. Im Gegensatz zu der im Stand der Technik bekannten Vorgehensweise, bei der eine nachgeschaltete Glättung nach Bedatung der Kennfelder beziehungsweise der Kennlinie erfolgt, wird nun vorgeschlagen, stattdessen durch Berücksichtigung entsprechender Kostenterme in der Kostenfunktion des Optimierers direkt eine Glättung durch Lösung des Optimierungsproblems zu erzielen. Der Optimierer ist somit in der Lage, einen jeweils zugehörigen Kostenwert errechnen zu können, so dass anschließend zugehörige Werte der Motorsteuerung iterativ angepasst werden können, bis der Kostenwert entsprechend minimiert ist. Weiterhin bevorzugt ist es, dass eine Gewichtung des Kostenterms zur Berücksichtigung einer Glattheit gegenüber einer Größe betreffend eines Vorhersagefehlers erfolgt. Mittels dieser Gewichtung kann im Rahmen der Aufstellung der Kostenfunktion des Optimierers festgelegt werden, ob zu Lasten der Glattheit der Vorhersagefehler zunimmt oder aber umgekehrt, der Vorhersagefehler minimiert, gleichzeitig aber die Glattheit aufgegeben wird. Durch entsprechende Vorgaben kann hierbei ein gewünschter Ausgleich zwischen beiden Zielen gefunden werden.The use of a cost model also has the advantage that a smoothness of the maps during the calculation can be made by taking into account corresponding cost terms. In contrast to the procedure known in the prior art, in which a subsequent smoothing takes place after the characteristic curves or the characteristic curve have been defined, it is now proposed instead to achieve a smoothing by solving the optimization problem by taking into account corresponding cost terms in the cost function of the optimizer. The optimizer is thus able to calculate a respective associated cost value, so that subsequently associated values of the engine control can be iteratively adjusted until the cost value is minimized accordingly. Furthermore, it is preferable that a weighting of the cost term to take into account a smoothness compared to a size be a prediction error occurs. By means of this weighting, it can be determined within the framework of the cost function of the optimizer whether, at the expense of smoothness, the prediction error increases or vice versa, the prediction error is minimized, but at the same time the smoothness is abandoned. By appropriate specifications this can be found a desired balance between the two goals.
Gemäß einer Weiterbildung ist des Weiteren vorgesehen, dass der Optimierer zumindest die Mehrzahl, vorzugsweise alle Werte an Stützstellen der Kennlinie, des ersten und des zweiten Kennfeldes ermittelt, insbesondere berechnet. Auf diese Weise ist beispielsweise sichergestellt, dass bei einer notwendigen Interpolation zwischen entsprechenden Stützstellen die Vorhersagegenauigkeit sehr hoch sein wird, so dass der Kostenterm bezüglich der geforderten Glattheit kleiner ausfallen kann. Bevorzugt benutzt der Optimierer die Gesamtheit der Messdaten, vorzugsweise in jedem Optimierungsschritt.According to one Further development is further provided that the optimizer at least the majority, preferably all values at nodes of Characteristic, the first and the second map determined, in particular calculated. This ensures, for example, that with a necessary interpolation between corresponding nodes the prediction accuracy will be very high, so the cost term with regard to the required smoothness may be smaller. Preferably, the optimizer uses the entirety of the measurement data, preferably in every optimization step.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass der Optimierer nicht gefüllte Kennfeldpunkte und/oder Kennlinienpunkte zumindest teilweise, bevorzugt vollständig automatisch ergänzt. Auch kann vorgesehen sein, dass der Optimierer die Werte von Kennfeldpunkten, an denen kein Moment gemessen wurde, also keine Messdaten bestehen, automatisch ermittelt. Auf diese Weise kann bei entsprechender Versuchsplanung vorgesehen werden, dass nicht alle Drehzahl- beziehungsweise Füllungspunkte in einem fahrbaren Kennfeldbereich vermessen werden. Vielmehr ist der Optimierer in der Lage, nicht vermessene Kennfeldstellen entsprechend den beispielsweise eingesetzten Glattheitskriterien füllen zu können. Auf diese Weise kann im Rahmen einer Versuchsplanung eine Verringerung der Anzahl von Zündwinkelschleifen in einem Messprogramm reduziert werden. Dadurch wird zum einen der Messaufwand, zum anderen die Messzeit erheblich reduziert. Insbesondere die Berücksichtigung der Glattheitsterme ermöglicht, dass der Optimierer auch Steuergerätewerte ermittelt, welche nicht in der Simulation verwendet werden, trotzdem aber eindeutig bestimmbar sind. Bevorzugt ist gemäß einer Weiterbildung vorgesehen, dass stets alle Messdaten eingesetzt werden, beispielsweise in jedem Optimierungsschritt.A Another advantageous embodiment provides that the optimizer unfilled map points and / or characteristic points at least in part, preferably completely automatically added. It can also be provided that the optimizer the values of map points on which no moment was measured, ie no measured data exist, determined automatically. In this way can be provided with appropriate experimental design that not all speed or filling points in a mobile map area are measured. Rather, that is Optimizer capable of performing unmeasured map locations accordingly fill the smoothness criteria used, for example to be able to. In this way, in the context of a trial planning a reduction in the number of firing angle loops in be reduced to a measuring program. This is the one of the Measuring effort, on the other hand, the measurement time significantly reduced. Especially the consideration of smoothness terms allows that the optimizer also determines ECU values, which not used in the simulation, but nevertheless unique are determinable. Preferred according to a development provided that always all measurement data are used, for example in every optimization step.
Eine
weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die automatische
Bedatung zumindest über eine Schnittstelle für
ein Tool zur virtuellen Motorenentwicklung einen Datenaustausch
vornimmt. Auf diese Weise ist es beispielsweise möglich,
dass eine Off-Line-Applikation im Zusammenspiel mit der automatischen Bedatung
eingesetzt wird. Beispielsweise kann ein System der Anmelderin eingesetzt
werden, das unter der Bezeichnung ”TOPexpert” genutzt
wird. Eine Beschreibung dieses Systems geht beispielsweise aus
Für das oben beschriebene Verfahren wie aber auch für andere Einsatzzwecke, die beispielhaft, aber nicht abschließend im oberen Absatz beschrieben sind, wird des Weiteren ein Testfeld mit einem Fahrzeugantrieb vorgeschlagen, der zumindest eine fremdgezündete Verbrennungskraftmaschine, Sensoren zur Messung von Betriebsparametern der Verbrennungskraftmaschine und damit verbunden eine Datenaufnahme- und Speichervorrichtung aufweist, einen Rechner und einen zu bedatenden Speicher umfasst, wobei der Rechner zumindest ein Modell einer Steuergerätefunktion, bevorzugt zumindest teilweise ein Modell eines Steuergeräts des Fahrzeugantriebs als mathematische Funktion und einen bevorzugt numerischen Optimierer aufweist, wobei die in der Datenspeichervorrichtung aufgenommenen Messwerte der Betriebsparameter an den Optimierer übergebbar sind und die vom Optimierer aus den Messwerten ermittelbaren Ergebnissen zur Bedatung des Speichers einsetzbar sind. Anstelle eines Modells eines Steuergeräts des Fahrzeugsantriebs als mathematische Funktion kann je nach Einsatzzweck für das Fahrzeug beispielsweise ein entsprechendes Einspritzmodell oder ein Emissionsmodell eingesetzt werden. Bevorzugt ist, wenn das Modell ein Momentenmodell des Steuergeräts ist. Hierbei wird besonders bevorzugt vorgesehen, dass die erfassten Betriebsparameter Zündwinkel und zugehörige Drehzahl und Füllungen umfassen. Eine besondere Ausgestaltung sieht vor, dass das Testfeld eine Eingabe für die Initialisierungsdaten, für Minimalund/oder Maximalwerte eines Kennfelds und/oder einer Kennlinie vorgesehen hat. Auf diese Weise kann ein Nutzer des Testfelds diejenigen Bereiche vergeben, innerhalb der entsprechende Kennfelder beziehungsweise Kennlinien zu erstellen sind und in welchem Raum diese vorhanden sein sollen. Des Weiteren erlaubt die Eingabe für den Nutzer, zum Starten des Optimierers nur noch die Startkonfiguration entsprechend eingeben zu müssen. Sodann kann der Optimierer automatisch aufgrund der zugewiesenen Messdatendatei diese auslesen und unter Berücksichtigung des Minimal- und Maximalwertes für die jeweiligen Kennfelder unter Berücksichtigung der initialen Werte für die Kennfelder und die Kennlinie eine Bedatung unter gleichzeitiger Glättung vornehmen.For the method described above, as well as for other purposes, which are described by way of example but not exhaustively in the upper paragraph, further proposed is a test field with a vehicle drive, the at least one spark-ignited internal combustion engine, sensors for measuring operating parameters of the internal combustion engine and related a computer and a memory to be stored, wherein the computer has at least one model of a control unit function, preferably at least partially a model of a control device of the vehicle drive as a mathematical function and a preferably numerical optimizer, wherein the recorded in the data storage device Measured values of the operating parameters can be transferred to the optimizer and the results that can be determined by the optimizer from the measured values can be used to calibrate the memory. Instead of a model of a control device of the vehicle drive as a mathematical function, depending on the intended use for the vehicle, for example, a corresponding injection model or an emission model can be used. It is preferred if the model is a torque model of the control unit. In this case, it is particularly preferred that the detected operating parameters include firing angle and associated speed and fillings. A special embodiment provides that the test field has provided an input for the initialization data, for minimum and / or maximum values of a characteristic field and / or a characteristic curve. In this way, a user of the test field can allocate those areas within which corresponding maps or characteristic curves are to be created and in which room these should be present. Furthermore, the user input only needs to enter the startup configuration to start the optimizer. Then the optimizer automatically read them based on the assigned measurement data file and, taking into account the minimum and maximum values for the respective characteristic maps, taking into account the initial values for the maps and the characteristic curve, make a calculation with simultaneous smoothing.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen werden anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert. Die aus den einzelnen Figuren oder der zugehörigen Beschreibung hervorgehenden Merkmale sind jedoch nicht auf die einzelne Ausgestaltung beschränkt. Vielmehr können ein oder mehrere Merkmale aus ein oder verschiedenen Figuren wie auch aus der oben angeführten Beschreibung zu weiteren Ausgestaltungen miteinander kombiniert werden. Es zeigen:Further advantageous embodiments and developments are based on the explained in more detail below. From the individual figures or the associated description However, the features which emerge are not based on the individual design limited. Rather, one or more features can be used from one or more figures as well as from the above Description of further embodiments combined become. Show it:
- – Kostenfunktion des Optimierers: Kosten = normierte Quadratsumme der Fehler zwischen MIST gemessen und berechnet + gewichtete Glattheitskosten für das Kennfeld KF_MIMIT + gewichtete Glattheitskosten für das Kennfeld KF_spkMIT + gewichtete Glattheitskosten für die Kennlinie KL_eta_spk
- - cost function of the optimizer: cost = normalized sum of squares of the errors between MIST measured and calculated + weighted smoothness costs for the map KF_MI MIT + weighted smoothness costs for the map KF_spk MIT + weighted smoothness costs for the curve KL_eta_spk
Der Optimierer kann somit als ein Programmpaket genutzt werden, was beispielsweise bei einem Testfeld mit einem Fahrzeugantrieb einsetzbar ist.Of the Optimizer can thus be used as a program package, what used for example in a test field with a vehicle drive is.
- n – engine speed, rl – relative filling, Mi – indicated torque of high-Pressure cycle, MiMIT – maximum indicated torque for stoichiometric Operation without knock, spk – ignition timing, spkMIT – ignition timing for maximum indicated torque, spkeff – spark efficiency.
- n - engine speed, rl - relative filling, Mi - Indicated torque of high-pressure cycle, Mi WITH - maximum Indicated torque for stoichiometric operation without knock, spk - ignition timing, WITH spk - ignition timing for maximum Indicated torque, spkeff - spark efficiency.
Ein numerischer Löser wird zur Parameteroptimierung des Drehmomentmodels eingesetzt. Zusätzlich zur Summe der Abweichung der Quadrate wird der Löser gesteuert durch die Glattheit der Kennfelder und der Kurve, die zu kalibrieren sind. Die Gesamtkosten werden beispielhaft durch die nachfolgende Gleichung berechnet: mit den folgenden, entsprechend der englischen Bedeutung herangezogenen Abkürzungen:
- Ft – total cost; Fa MI – cost for accuracy of inner torque prediction; FS map_MiMIT – cost for smoothness of map for optimal indicated torque; FS map_spkMIT – cost for smoothness of map for ignition angle at optimal indicated torque; FS curve_spkeff – cost for smoothness of curve for spark efficiency, α, β, γ, δ – weighting factors.
- F t - total cost; F a MI - cost for accuracy of internal torque prediction; F S map_MiMIT - cost for smoothness of map for optimally indicated torque; F S map_spkMIT - cost for smoothness of map for ignition angle at optimally indicated torque; F S curve_spkeff - cost for smoothness of curve for spark efficiency, α, β, γ, δ - weighting factors.
Das größte Gewicht der Kostenfunktion liegt auf dem Kostentrm Fa Mi, der mit der Summe der Abweichung der Fehlerquadrat gekoppelt ist. Die Reduzierung des Werts Fa Mi ist gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung das vorrangige Ziel der Kalibrierungsaufgabe. Die Glattheit representiert durch die Terme FS map_MiMIT, FS map_spkMIT und FS curve_spkeff haben weniger Gewichtung bezogen auf den Gesamtkostenwert, sind aber von besonderer Bedeutung für die Lösbarkeit des Optimierungsproblems. Ohne Berücksichtigung der Glattheit würden die gewünschten Kennfelder- und Kennlinienwerte, die keinen Einfluss auf die Vorhersage eines gemessenen Drehmomentwertes haben, nicht zu dem Kostenwert der Optimierung beitragen. Diese Parameter wären dann indifferent zu der Vorhersagegenauigkeit des Drehmomentmodels und das Optimierungsproblem würde unlösbar werden. Mittels der Gewichtungsparameter α, β, γ, δ kann eine Anpassung vorgenommen werden, insbesondere zur Erzielung einer hohen Genauigkeit einerseits, anderseits einer ausreichenden Glättung. Eine Anpassung der Gewichtungsparameter kann händisch oder automatisiert erfolgen, zwischen jedem Optimierungsschritt oder nach ausgewählten Optimierungsschritten.The largest weight of the cost function lies on the cost center F a Mi , which is coupled with the sum of the deviation of the error square. The reduction of the value of F a Mi according to a preferred embodiment, the primary objective of the calibration object. The smoothness represented by the terms F S map_MiMIT , F S map_spkMIT and F S curve_spkeff have less weighting relative to the total cost, but are of particular importance for the solvability of the optimization problem. Without regard to smoothness, the desired map and characteristic values that do not affect the prediction of a measured torque value would not add to the cost of the optimization. These parameters would then be indifferent to the prediction accuracy of the torque model and the optimization problem would become unsolvable. By means of the weighting parameters .alpha., .Beta., .Gamma., .Delta., An adaptation can be made, in particular for achieving a high accuracy on the one hand, and on the other hand a sufficient smoothing. An adaptation of the weighting parameters can be done manually or automatically, between each optimization step or after selected optimization steps.
Ferner
besteht die Möglichkeit, die Vorhersage des Momentenmodells
nicht über eine mathematische Formulierung des Modells
zu berechnen, sondern das Momentenmodell in einem Simulationstool,
z. B. Simulink, oder TOPexpert, abzubilden, und die Vorhersage des
Momentenmodells mit dem Simulationstool zu erzeugen. Mittels Simulink
und dessen Rückgriff auf Matlab können eine Vielzahl
unterschiedlicher Modelle selbst erstellt und simuliert werden.
Die Möglichkeiten des Simulationstools gehen zum Beispiel
aus
Im
Rahmen der Offenbarung wird des weiteren vollinhaltlich hinsichtlich
aller Merkmale auf den Artikel
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- - ”Automated ECU-Calibration – Example: Torque Structure of Gasoline Engines” von Alex Schlosser, Carsten Schonfelder, Mark Hendrikx, Stefan Pischinger und Thomas Sentis, im Tagungsband zur Tagung ”Design of Experiments (DoE) in der Motorenentwicklung”, 5. Konferenz, 29. und 30. Juni 2009, veranstaltet durch die IAV in Berlin [0035] - "Automated ECU-Calibration - Example: Torque Structure of Gasoline Engines" by Alex Schlosser, Carsten Schonfelder, Mark Hendrikx, Stefan Pischinger and Thomas Sentis, in the conference volume for the conference "Design of Experiments (DoE) in Engine Development", 5th Conference , 29th and 30th June 2009, organized by the IAV in Berlin [0035]
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SCHÖNFELDER,C.,et.al.: Modelbbasierte Methoden zur Bedatung moderner Steuergeräte. Beispiel Diesel Abgasnachbehandlung - 16. Aachener Kolloquium. Fahrzeug- und Motorentechnik,8.-10.Okt.2007, Aachen.S.1475-1492 $Kap.3.2.1,Bilder 7,13$ * |
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