EP4244476A1 - Lernfähiges steuergerät mit selbständiger exploration eines betriebsparameterraums - Google Patents

Lernfähiges steuergerät mit selbständiger exploration eines betriebsparameterraums

Info

Publication number
EP4244476A1
EP4244476A1 EP21810945.2A EP21810945A EP4244476A1 EP 4244476 A1 EP4244476 A1 EP 4244476A1 EP 21810945 A EP21810945 A EP 21810945A EP 4244476 A1 EP4244476 A1 EP 4244476A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
control unit
engine
internal combustion
combustion engine
feedback parameter
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP21810945.2A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Jürgen BEYERER
Janina Stompe
Julius Pfrommer
Johannes Sailer
Christian Frey
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Original Assignee
Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV filed Critical Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Publication of EP4244476A1 publication Critical patent/EP4244476A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1401—Introducing closed-loop corrections characterised by the control or regulation method
    • F02D41/1402—Adaptive control
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D35/00—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for
    • F02D35/02—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for on interior conditions
    • F02D35/023—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for on interior conditions by determining the cylinder pressure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1401—Introducing closed-loop corrections characterised by the control or regulation method
    • F02D41/1406—Introducing closed-loop corrections characterised by the control or regulation method with use of a optimisation method, e.g. iteration
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1438—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
    • F02D41/1444—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases
    • F02D41/1448—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases the characteristics being an exhaust gas pressure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1497—With detection of the mechanical response of the engine
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/24—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
    • F02D41/2406—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using essentially read only memories
    • F02D41/2425—Particular ways of programming the data
    • F02D41/2429—Methods of calibrating or learning
    • F02D41/2477—Methods of calibrating or learning characterised by the method used for learning
    • F02D41/2483—Methods of calibrating or learning characterised by the method used for learning restricting learned values
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D13/00—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing
    • F02D13/02—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing during engine operation
    • F02D13/0203—Variable control of intake and exhaust valves
    • F02D13/0215—Variable control of intake and exhaust valves changing the valve timing only
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1401—Introducing closed-loop corrections characterised by the control or regulation method
    • F02D2041/1433—Introducing closed-loop corrections characterised by the control or regulation method using a model or simulation of the system
    • F02D2041/1437—Simulation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00—Input parameters for engine control
    • F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/021—Engine temperature
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00—Input parameters for engine control
    • F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/024—Fluid pressure of lubricating oil or working fluid
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00—Input parameters for engine control
    • F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/04—Engine intake system parameters
    • F02D2200/0404—Throttle position
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00—Input parameters for engine control
    • F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/06—Fuel or fuel supply system parameters
    • F02D2200/0614—Actual fuel mass or fuel injection amount
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00—Input parameters for engine control
    • F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/06—Fuel or fuel supply system parameters
    • F02D2200/0625—Fuel consumption, e.g. measured in fuel liters per 100 kms or miles per gallon
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00—Input parameters for engine control
    • F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/10—Parameters related to the engine output, e.g. engine torque or engine speed
    • F02D2200/1002—Output torque
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00—Input parameters for engine control
    • F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/10—Parameters related to the engine output, e.g. engine torque or engine speed
    • F02D2200/101—Engine speed
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1438—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/24—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
    • F02D41/2406—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using essentially read only memories
    • F02D41/2425—Particular ways of programming the data
    • F02D41/2429—Methods of calibrating or learning
    • F02D41/2477—Methods of calibrating or learning characterised by the method used for learning

Definitions

  • the invention relates to an engine control unit for an internal combustion engine of a vehicle, which has a control unit for setting one or more controlled variables based on one or more measured variables according to a stored control scheme.
  • Modern engine control units in (drive) combustion engines of vehicles control or regulate the combustion engine based on a
  • This control scheme which can be in the form of a high-dimensional map for the engine operating parameters (or, more generally, with such an operating parameter map), corresponds to a mathematical mapping of a number of measured variables, which can also be referred to as input engine operating parameters , to a number of controlled variables, which can also be referred to as output engine operating parameters.
  • the control variables are typically output by the corresponding control unit of the engine control unit as a voltage, with both the level of the corresponding voltage and the time of application, the "timing", of the corresponding voltage determining the corresponding control variable.
  • the ignition point as an output engine operating parameter is usually set via the timing of the corresponding voltage, i.e. the exact point in time of a corresponding voltage peak in the associated control channel, with the point in time being Relative point in time can be specified in relation to a working cycle of the internal combustion engine, for example in relation to a top dead center rtes digital signal (“signal sequence” or “command”) are present, for example as a data signal from corresponding sensors or as a data signal which contains calculated values from a corresponding arithmetic unit based on corresponding sensor values.
  • the control scheme for example in the form of a multi-dimensional operating parameter map, then maps a higher-dimensional measured variable space of, for example, nine dimensions to a lower-dimensional control variable space of, for example, three dimensions.
  • the ideal control scheme for an internal combustion engine also generally depends on factors that are not or are not explicitly considered in the control scheme. For example, fuel quality, air pressure, humidity, ambient temperature or other environmental parameters that can vary during operation of the internal combustion engine and are often not foreseeable when designing the engine control unit, or wear and tear change the behavior of the internal combustion engine.
  • a universal control scheme is accordingly stored in the engine control units, which produces stable, acceptable results for different environmental parameters, ie varying, different values of one or more environmental parameters, for example with regard to a torque response, fuel consumption or an exhaust gas composition. tion of the internal combustion engine.
  • a torque response here describes the course of a provided actual torque of the internal combustion engine in response to a requested target torque.
  • One aspect relates to an engine control device for an internal combustion engine of a vehicle, having a control unit for setting one or more controlled variables based on one or more measured variables according to a stored control scheme.
  • the control scheme can, for example, be in the form of an (operating parameter) map or can include such a map.
  • the control unit thus controls the internal combustion engine using the control variables.
  • the control variable(s) can in particular include or be a throttle valve position and/or an injection quantity and/or an ignition point and/or a valve opening and valve closing point in time and/or a turbocharger charging pressure.
  • the at least one measured variable includes or is preferably an engine speed and/or a throttle valve position and/or an injection spray quantity and/or a combustion residual gas quantity and/or an ignition time and/or a valve opening and valve closing time and/or an engine Temperature and/or a gas mixture pressure on the intake side and/or a pressure in the combustion chamber and/or a gas mixture pressure on the exhaust gas side pressure and/or engine torque and/or engine mileage. Adjusting can include regulating and/or controlling.
  • the control unit is designed to change the stored control scheme during intended use with the working internal combustion engine controlled by the engine control unit according to a predetermined learning algorithm.
  • This change which can also be referred to as learning because it takes place according to the learning algorithm, takes place using at least one feedback parameter that is provided to the control unit and is associated with a respective optimization criterion.
  • the control unit and thus the stored control scheme are thus modified or changed during operation of the internal combustion engine by means of the feedback parameter, which is evaluated using the optimization criteria or criteria, ie for example when the vehicle is moving. For example, a setting for the internal combustion engine can be learned in this way, which minimizes specific pollutant emissions under real conditions if the feedback parameter includes an exhaust gas composition and the optimization criterion rewards a reduction in said pollutant.
  • control scheme used for adjusting the internal combustion engine can flexibly and dynamically take account of changing conditions that have an impact on the behavior of the internal combustion engine.
  • no controlling or regulating external influence is required, since the control variable space can be independently explored by the learning control unit.
  • the engine control unit can also take into account very specific user behavior, as well as corresponding specific constants in the real environment of the combustion engine or changes in these constants, so that there is less effort at the factory when weighing up the different usage scenarios for the combustion engines and thus for the respective Engine control unit must be taken. Improved control for an internal combustion engine under real environmental conditions is achieved.
  • the learning algorithm includes a—preferably model-free—algorithm for “reinforcement learning” or “reinforcement learning”, also known as “reinforcement learning”.
  • reinforcement learning the control unit learns, changes and thus optimizes independently based on the feedback parameter in order to maximize the rewards received through the respective optimization criterion.
  • the learning algorithm there is also at runtime, ie during operation of the combustion engine and thus the learning process implicitly, a constant gradual weighing up between exploitation, ie the choice of the best known strategy, in this case the setting according to an unchanged part of the stored control scheme, and exploration, ie gaining new insights, in this case changing the stored control scheme.
  • control scheme is continuously adapted to the current environmental conditions as a representative of the control strategy generally known from reinforcement learning.
  • the engine control unit can also be adapted to a changing environment in a particularly effective manner and better control of the combustion engine can also be achieved under real conditions.
  • the control unit can be designed accordingly to adjust or vary one or more of the controlled variables in a targeted manner in order to generate random samples with increased information content for the learning process. Limits are specified for the targeted adaptation or variation of the controlled variable(s), for example in the form of the forbidden value ranges explained below. This ensures operational safety.
  • the at least one feedback parameter includes or is a torque of the internal combustion engine and/or a fuel consumption of the internal combustion engine and/or an exhaust gas composition of the internal combustion engine and/or one or more of the measured variables. It is particularly advantageous if the feedback parameter includes the pressure in the combustion chamber as a measured variable, preferably the pressure in each cylinder of the internal combustion engine. Based on the pressure measurements from the cylinders, conclusions can be drawn about the respective combustion advance and thus the combustion process can be optimized. This is particularly advantageous in combination with the continuous provision of the feedback parameter described below.
  • the engine control unit can have a corresponding sensor unit or a corresponding sensor data interface unit. The parameters mentioned have proven particularly useful here as feedback parameters for improving the control of the internal combustion engine and the real conditions.
  • the optimization criterion for each feedback parameter includes a respective desired target value or a respective trend specification. This can be selected depending on the nature of the feedback parameter, for example a corresponding torque request from a user can be specified as a target target value for a torque as a feedback parameter, whereas a trend specification can generally be specified for fuel consumption, for example, which has the lowest possible Fuel consumption rewarded.
  • a respective weighting factor and/or a respective prioritization in relation to one or more other feedback parameters can also be specified in the optimization criterion for each feedback parameter.
  • the control scheme to be learned can thus be adapted particularly precisely to a respective ideal image.
  • the learning can also be adapted to different driving modes of the vehicle, for example, via different weighting factors or prioritization: for example, in a sport mode, a weighting factor of the fuel consumption can be reset as a feedback parameter or a respective prioritization of the fuel consumption compared to the torque, whereas for example in an eco Mode exactly the opposite can be chosen.
  • any hierarchical structures of the optimization criteria can be implemented in the learning process with weighting factors and/or prioritization. This also contributes to better control of the combustion engine in different settings.
  • the control unit is designed so that the at least one feedback parameter is continuously provided (repeated indefinitely with its current value indefinitely often) while the internal combustion engine is working, as well as for a corresponding continuous changing of the control scheme, as long as the change makes sense according to the optimization criterion, ie can be done in accordance with the optimization criterion.
  • the feedback parameter is provided once per ignition or ignition process or ignition cycle (working cycle) of the internal combustion engine.
  • the control unit is preferably designed to change the control scheme once for each provision of the at least one feedback parameter, as long as the change makes sense in accordance with the optimization criterion.
  • the control unit thus learns as quickly as possible, since each change or confirmation of the feedback parameter that occurs when the feedback parameter is provided entails a learning step. Accordingly, providing the feedback parameter(s) frequently and continuously, ideally for each combustion process, is ideal for rapid learning and thus for adapting the engine control unit to the environmental conditions.
  • control unit is a pre-trained control unit in which the stored control scheme has already been corresponds to a pre-training has been changed.
  • the change is then made using at least one simulated feedback parameter that is provided to the control unit and is associated with the optimization criterion, in conjunction with one or more simulated measured variables.
  • the corresponding combustion engine simulation calculates the simulated feedback parameter(s) and the corresponding simulated measured variable(s) from the control variable(s) provided by the control unit of the engine control unit, which are then made available again to the engine control unit will.
  • a further advantageous embodiment provides that forbidden value ranges are specified for the controlled variable or variables in the control unit, in particular in the learning algorithm, so that values from the forbidden value ranges cannot be set and/or learned. This has the advantage of increased operational safety and accelerated learning, since harmful or dangerous controlled variables can be excluded from the outset, and suitable controlled variables can therefore also be found more easily by the learning algorithm.
  • a further aspect also relates to an internal combustion engine or a vehicle with an engine control device according to one of the described embodiments.
  • one aspect also relates to a method for operating an engine control unit for an internal combustion engine of a vehicle, which has a control unit for setting one or more controlled variables based on one or more measured variables according to a stored control scheme.
  • a method step here is changing the stored control scheme according to a predetermined learning algorithm during the intended use of the engine control unit with the working internal combustion engine, using at least one feedback parameter provided to the control unit and associated with an optimization criterion.
  • the engine control unit 1 shows a schematic representation of an exemplary embodiment of a learning engine control unit with independent exploration of an operating parameter space.
  • the engine control unit 1 is coupled to an internal combustion engine 2 of a vehicle, not shown.
  • the engine control device 1 has a control unit 3 for setting one or more controlled variables 4 based on one or more measured variables 5 according to a stored control scheme.
  • the control unit 3 is designed to change the stored control scheme during the intended use with the working internal combustion engine 2, which is currently working in the vehicle and is controlled by the engine control unit 1, according to a predetermined learning algorithm, specifically using at least one provided to the control unit 3, with feedback parameter 6 associated with an optimization criterion.
  • the feedback parameter can be reported back by the internal combustion engine 2, alternatively or additionally by another unit, such as a sensor unit 7.
  • the learning engine control unit 1 can adapt quickly and independently to changing parameters Adjust environmental conditions, such as a changing humidity or a changing air pressure and thus improve the control of the internal combustion engine 2 according to the optimization criterion.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Motor-Steuergerät (1) für einen Verbrennungsmotor (2) eines Fahrzeugs, mit einer Steuereinheit (3) zum Einstellen von einer oder mehreren Regelgrößen (4) basierend auf einer oder mehreren Messgrößen (4) gemäß einem abgespeicherten Steuerschema; wobei die Steuereinheit (3) ausgebildet ist, das abgespeicherte Steuerschema während des bestimmungsgemäßen Gebrauchs mit dem arbeitenden, von dem Motor-Steuergerät (1) gesteuerten Verbrennungsmotor (2) gemäß einem vorgegebenen Lernalgorithmus zu verändern, und zwar anhand zumindest eines an die Steuereinheit (3) bereitgestellten mit einem Optimierungskriterium assoziierten Rückmelde-Parameters (6) um eine verbesserte Steuerung für einen Verbrennungsmotor (2) bereitzustellen.

Description

Lernfähiges Steuergerät mit selbständiger Exploration eines Betriebsparameterraums
Die Erfindung betrifft ein Motor-Steuergerät für einen Verbrennungsmotor eines Fahrzeugs, welches eine Steuereinheit zum Einstellen von einer oder mehreren Regelgrößen basierend auf einer oder mehreren Messgrößen gemäß einem abgespeicherten Steuerschema.
Moderne Motor-Steuergeräte in (Antriebs-)Verbrennungsmotoren von Fahr- zeugen steuern oder regeln den Verbrennungsmotor basierend auf einem
Steuerschema. Dieses Steuerschema, was beispielsweise in Form eines hochdimensionalen Kennfeldes für die Motor-Betriebsparameter (oder, allgemeiner, mit einem solchen Betriebsparameter-Kennfeld) vorliegen kann, entspricht einer mathematischen Abbildung einer Anzahl von Messgrößen, wel- ehe auch als Eingangs-Motorbetriebsparameter bezeichnet werden können, auf eine Anzahl von Regelgrößen, welche auch als Ausgangs-Motor- Betriebsparameter bezeichnet werden können. Die Regelgrößen werden von der entsprechenden Steuereinheit des Motor- Steuergeräts dabei typischerweise als Voltspannung ausgegeben, wobei sowohl die Höhe der entsprechenden Voltspannung, als auch der Zeitpunkt des Anliegens, das „Timing", der entsprechenden Voltspannung den entsprechenden Regelgröße bestimmt. So kann beispielsweise die Größe der entsprechenden Voltspannung für eine Drosselklappenstellung als Ausgangsmotor- Betriebsparameter einen jeweiligen Drosselklappen-Winkel codieren. Der Zündzeitpunkt als Ausgangsmotor-Betriebsparameter wird hingegen üblicherweise über das Timing der entsprechenden Voltspannung, d. h. den genauen Zeitpunkt einer entsprechenden Spannungsspitze in dem zugehörigen Steuerkanal eingestellt, wobei der Zeitpunkt als Relativ-Zeitpunkt bezogen auf einem Arbeitszyklus des Verbrennungsmotors vorgegeben sein kann, beispielsweise auf bezogen einen oberen Totpunkt. Die Eingangsmotor- Betriebsparameter können sowohl als (analoge) Voltspannungen als auch als kodiertes digitales Signal („Signalfolge" oder „Befehl") vorliegen, beispielsweise als Datensignal von entsprechenden Sensoren oder als Datensignal, welches basierend auf entsprechenden Sensorwerten berechnete Werte aus einer entsprechenden Recheneinheit enthält. Das Steuerschema, beispielsweise in Form eines mehrdimensionalen Betriebsparameter-Kennfelds, bildet dann einen höherdimensionalen Messgrößenraum von beispielsweise neun Dimensionen auf einen niederdimensionalen Regelgrößenraum von beispielsweise drei Dimensionen ab.
Das ideale Steuerschema für einen Verbrennungsmotor hängt hier im Allgemeinen auch von Faktoren ab, die nicht explizit in dem Steuerschema berücksichtigt sind oder berücksichtigt werden. Beispielsweise verändert auch eine Spritqualität, ein Luftdruck, eine Luftfeuchtigkeit, eine Umgebungstemperatur oder sonstige Umfeld-Parameter, welche im Betrieb des Verbrennungsmotors variieren können und oft beim Auslegen des Motor-Steuergeräts nicht vorhersehbar sind, oder ein Verschleiß ein Verhalten des Verbrennungsmotors. In der Praxis wird entsprechend ein Universal-Steuerschema in den Motor- Steuergeräten hinterlegt, welches für unterschiedliche Umfeld-Parameter, d.h. variierende, unterschiedliche Werte eines oder mehrerer Umfeld- Parameter, stabil akzeptable Ergebnisse hinsichtlich beispielsweise einer Drehmomentantwort, eines Spritverbrauchs oder einer Abgaszusammenset- zung des Verbrennungsmotors liefert. Eine Drehmomentantwort beschreibt hier den Verlauf eines bereitgestellten Ist-Drehmoments des Verbrennungsmotors in Antwort auf ein angefordertes Soll-Drehmoment.
Eine erste Voraussetzung, um für Verbrennungsmotoren unter Realbedingungen eine verbesserte Motorsteuerung zu erzielen, ist in der US 2004/133 336 Al beschrieben, in welcher eine Verbrennungsleistung eines Fahrzeuges aus der Ferne identifiziert wird, um so eine Fernüberwachung der Fahrzeugleistung zu ermöglichen.
Entsprechend ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Steuerung für einen Verbrennungsmotor bereitzustellen, welche es ermöglicht, reale Umfeldbedingungen, insbesondere sich verändernde Umfeldbedingungen, des Verbrennungsmotors besser bei dessen Steuerung zu berücksichtigen.
Diese Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen, der Beschreibung und der Figur.
Ein Aspekt betrifft ein Motor-Steuergerät für einen Verbrennungsmotor eines Fahrzeugs, mit einer Steuereinheit zum Einstellen von einem oder mehreren Regelgrößen basierend auf einem oder mehreren Messgrößen gemäß einem abgespeicherten Steuerschema. Das Steuerschema kann beispielsweise in Form eines (Betriebsparameter-)Kennfeldes vorliegen oder ein solches umfassen. Die Steuereinheit steuert den Verbrennungsmotor somit mittels der Regelgrößen. Der oder die Regelgrößen können dabei insbesondere eine Drosselklappenstellung und/oder eine Einspritz-Spritzmenge und/oder einen Zündzeitpunkt und/oder einen Ventilöffnungs- und Ventilschließzeitpunkt und/oder einen Turbolader-Aufladedruck umfassen oder sein. Die zumindest eine Messgröße umfasst oder ist bevorzugt eine Motor-Drehzahl und/oder eine Drosselklappenstellung und/oder eine Einspritz-Spritzmenge und/oder eine Verbrennungs-Restgasmenge und/oder einen Zündzeitpunkt und/oder einen Ventilöffnungs- und Ventilschließzeitpunkt und/oder eine Motor- Temperatur und/oder einen ansaugseitigen Gasgemisch-Druck und/oder einen Druck im Verbrennungsraum und/oder einen abgasseitigen Gasgemisch- Druck und/oder ein Motor-Drehmoment und/oder eine Motor-Laufleistung. Das Einstellen kann ein Regeln und/oder ein Steuern umfassen.
Die Steuereinheit ist dabei ausgebildet, das abgespeicherte Steuerschema während des bestimmungsgemäßen Gebrauchs mit dem arbeitenden, von dem Motor-Steuergerät gesteuerten Verbrennungsmotor gemäß einem vorgegebenen Lernalgorithmus zu verändern. Dieses Verändern, welches, da es gemäß dem Lernalgorithmus erfolgt, auch als Lernen bezeichnet werden kann, erfolgt anhand zumindest eines an die Steuereinheit bereitgestellten, mit einem jeweiligen Optimierungskriterium assoziierten Rückmelde- oder Feedback-Parameters. Die Steuereinheit und damit das abgespeicherte Steuerschema werden also mittels des Rückmelde-Parameters, welcher über das oder die Optimierungskriterien bewertet wird, im laufenden Betrieb des Verbrennungsmotors modifiziert oder verändert, also beispielsweise bei fahrendem Fahrzeug. Beispielsweise kann so eine Einstellung für den Verbrennungsmotor gelernt werden, welche unter realen Bedingungen einen spezifischen Schadstoffausstoß minimiert, wenn der Rückmelde-Parameter eine Abgaszusammensetzung umfasst und das Optimierungskriterium eine Verringerung des besagten Schadstoffes belohnt.
Das hat den Vorteil, dass das für das Einstellen des Verbrennungsmotors genutzte Steuerschema flexibel und dynamisch an sich ändernde Bedingungen, welche einen Einfluss auf das Verhalten des Verbrennungsmotors haben, berücksichtigen kann. Dabei ist keinerlei steuernde oder regelnde Außeneinwirkung erforderlich, da der Regelgrößenraum selbständig durch das lernende Steuergerät exploriert werden kann. Dabei kann das Motor-Steuergerät auch ein ganz spezifisches Nutzerverhalten mitberücksichtigen, sowie entsprechende spezifische Konstanten in der realen Umgebung des Verbrennungsmotors oder aber eben Veränderungen in diesen Konstanten, so dass werksseitig auch weniger Aufwand beim Abwägen der unterschiedlichen Nutzungsszenarien für die Verbrennungsmotoren und damit für das jeweilige Motor- Steuergerät getroffen werden müssen. Es wird eine verbesserte Steuerung für einen Verbrennungsmotor unter realen Umfeldbedingungen erreicht.
In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform umfasst der Lernalgorithmus einen -bevorzugt modellfreien- Algorithmus für „bestärkendes Lernen" oder „verstärkendes Lernen", welches auch als „Reinforcement Learning" bekannt ist. Bei dem Reinforcement Learning lernt, verändert und damit optimiert die Steuereinheit selbständig anhand des Rückmelde-Parameters, um durch das jeweilige Optimierungskriterium bestimmte erhaltene Belohnungen zu maximieren. Bei einem derartigen Lernalgorithmus erfolgt auch zur Laufzeit, d.h. bei laufendem Betrieb des Verbrennungsmotors und damit des Lernprozesses implizit ein ständiges graduelles Abwägen zwischen Exploitation, d.h. der Wahl der besten bekannten Strategie, vorliegend dem Einstellen gemäß einem unveränderten Teil des abgespeicherten Steuerschemas, und Exploration, d.h. dem Gewinnen neuer Erkenntnisse, vorliegend dem Verändern des abgespeicherten Steuerschemas vorgenommen. Somit wird das Steuerschema stellvertretend für die allgemein aus dem Reinforcement Learning bekannte Regelstrategie durchgehend den jeweils aktuellen Umfeldbedingungen angepasst. Dadurch kann auch das Moto r-Steuerge rät in besonders effektiver Weise an ein sich veränderndes Umfeld angepasst werden und eine bessere Steuerung des Verbrennungsmotors auch unter Realbedingungen erreicht werden. Die Steuereinheit kann entsprechend ausgebildet sein, eine oder mehrere der Regelgrößen gezielt anzupassen oder zu variieren, um Stichproben mit erhöhtem Informationsgehalt für das Lernverfahren zu erzeugen. Für das gezielte Anpassen oder Variieren der Regelgröße(n) sind dabei Grenzen vorgegeben, beispielsweise in Form der unten noch erläuterten verbotenen Wertebereiche. Damit kann die Betriebssicherheit gewährleistet werden.
In einer vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass der zumindest eine Rückmelde-Parameter ein Drehmoment des Verbrennungsmotors und/oder einen Spritverbrauch des Verbrennungsmotors und/oder eine Abgaszusammensetzung des Verbrennungsmotors und/oder einer oder mehrere der Messgrößen umfasst oder ist. Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Rückmelde-Parameter als Messgröße den Druck im Verbrennungsraum umfasst, bevorzugt den Druck in jedem Zylinder des Verbrennungsmotors. Anhand der Druckmessungen aus den Zylindern kann auf den jeweils vorliegenden Brennvorlauf rückgeschlossen und somit der Verbrennungsverlauf optimiert werden. Das ist besonders in Kombination mit dem unten beschriebenen fortwährenden Bereitstellen des Rückmeldeparameters vorteilhaft. Zum Bereitstellen des Rückmelde-Parameters kann das Motor-Steuergerät eine entsprechende Sensoreinheit oder eine entsprechende Sensor- Datenschnittstelleneinheit aufweisen. Die genannten Parameter haben sich hier als Rückmelde-Parameter für ein Verbessern der Steuerung des Verbrennungsmotors und der Realbedingungen besonders bewährt.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Optimierungskriterium für jeden Rückmelde-Parameter einen jeweiligen Soll- Zielwert oder eine jeweilige Trendvorgabe umfasst. Dies kann je nach der Natur des Rückmelde-Parameters gewählt werden, beispielsweise kann für einen Drehmoment als Rückmelde-Parameter als Soll-Zielwert ein entsprechender Drehmomentabruf eines Nutzers vorgegeben sein, wohingegen beispielsweise für einen Spritverbrauch allgemein eine Trendvorgabe vorgegeben sein kann, welche einen möglichst geringen Spritverbrauch belohnt. Insbesondere kann für jeden Rückmelde-Parameter auch ein jeweiliger Wichtungsfaktor und/oder eine jeweilige Priorisierung gegenüber einem oder mehreren anderen Rückmelde-Parametern in dem Optimierungskriterium vorgegeben sein. Damit kann das zu lernende Steuerschema besonders genau an ein jeweiliges Idealbild angepasst werden. Auch kann beispielsweise über unterschiedliche Wichtungsfaktoren bzw. Priorisierungen das Lernen an unterschiedliche Fahrmodi des Fahrzeugs angepasst werden: beispielsweise kann in einem Sportmodus ein Wichtungsfaktor des Spritzverbrauchs als Rückmelde- Parameter oder eine jeweilige Priorisierung des Spritverbrauchs gegenüber dem Drehmoment zurückgesetzt werden, wohingegen beispielsweise in einem Eco-Modus genau Umgekehrtes gewählt werden kann. Grundsätzliche können mit Wichtungsfaktoren und/oder Priorisierungen beliebige hierarchische Strukturen der Optimierungskriterien im Lernprozess implementiert werden. Auch dies trägt somit zur besseren Steuerung des Verbrennungsmotors in unterschiedlichen Settings bei.
In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Steuereinheit dafür ausgebildet ist, dass der zumindest eine Rückmelde- Parameter während des Arbeitens des Verbrennungsmotors fortwährend (unbestimmt oft wiederholt mit seinem jeweils aktuellen Wert) bereitgestellt wird, sowie für ein entsprechendes fortwährendes Verändern des Steuerschemas, solange das Verändern gemäß dem Optimierungskriterium sinnvoll ist, also in Übereinstimmung mit dem Optimierungskriterium erfolgen kann. Insbesondere kann hier vorgesehen sein, dass der Rückmelde-Parameter pro Zündung oder Zündvorgang oder Zündzyklus (Arbeitsspiel) des Verbrennungsmotors einmal bereitgestellt wird. Bevorzugt ist die Steuereinheit ausgebildet für ein auf jedes Bereitstellen des zumindest einen Rückmelde- Parameters einmal erfolgendes Verändern des Steuerschemas, solange das Verändern dem Optimierungskriterium gemäß sinnvoll ist. Damit lernt die Steuereinheit schnellstmöglich, da jede Veränderung bzw. Bestätigung des Rückmelde-Parameters, welches mit dem Bereitstellen des Rückmelde- Parameters erfolgt, einen Lernschritt nach sich zieht. Entsprechend ist ein häufiges, fortwährendes, idealerweise für jeden Verbrennungsvorgang erfolgendes Bereitstellen des oder der Rückmelde-Parameter ideal für ein schnelles Lernen und damit Anpassen des Motor-Steuergerätes an die Umfeldbedingungen.
In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Steuereinheit eine vortrainierte Steuereinheit ist, in welcher das abgespeicherte Steuerschema bereits vor dem bestimmungsgemäßen Gebrauch mit einem realen Verbrennungsmotor in einem Kraftfahrzeug gemäß dem vorgegebenen Lernalgorithmus oder aber auch einem anderen Lernalgorithmus im Rahmen einer Simulation, welche somit einem Vortraining entspricht, verändert wurde. Das Verändern ist dann anhand zumindest eines an die Steuereinheit bereitgestellten, mit dem Optimierungskriterium assoziierten simulierten Rückmelde-Parameter in Verbindung mit einem oder mehreren simulierten Messgrößen erfolgt. Die entsprechende Verbrennungsmotor-Simulation berechnet dann bei dem Vortraining der Steuereinheit aus dem oder den von der Steuereinheit des Motor-Steuergerätes bereitgestellten Regelgrößen den oder die simulierten Rückmelde-Parameter sowie den oder die entsprechenden simulierten Messgröße, welche dann wieder dem Motor-Steuergerät zur Verfügung gestellt werden. Das hat den Vorteil, dass der Lernalgorithmus vor dem Einsatz mit einem realen Verbrennungsmotor bereits geeicht ist, so dass das Anpassen an die realen Umfeldbedingungen tatsächlich nur noch einer Feineinstellung entspricht. So kann verhindert werden, dass die Steuereinheit eventuell versucht, den realen Verbrennungsmotor mit für diesen schädlichen oder für Nutzer des Verbrennungsmotors gefährlichen Regelgrößen einzustellen. Außerdem wird so auch die Lernzeit der Steuereinheit während des Betriebs verkürzt, was wiederum die Steuerung des Verbrennungsmotors in ei- nem sich ändernden Umfeld verbessert.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass für den oder die Regelgrößen in der Steuereinheit, insbesondere in dem Lernalgorithmus, jeweilige verbotene Wertebereiche vorgegeben sind, so dass Werte aus den verbotenen Wertebereichen nicht eingestellt und/oder nicht gelernt werden können. Das hat den Vorteil der erhöhten Betriebssicherheit und des beschleunigten Lernens, da somit schädliche oder gefährliche Regelgrößen von vornherein ausgeschlossen werden können, und somit auch geeignete Regelgrößen durch den Lernalgorithmus leichter gefunden werden können.
Ein weiterer Aspekt betrifft auch einen Verbrennungsmotor oder ein Fahrzeug mit einem Motor-Steuergerät nach einer der beschriebenen Ausführungsformen.
Schließlich betrifft ein Aspekt auch ein Verfahren zum Betreiben eines Motor- Steuergeräts für einen Verbrennungsmotor eines Fahrzeugs, welches eine Steuereinheit zum Einstellen von einer oder mehreren Regelgrößen, basierend auf einer oder mehreren Messgrößen gemäß einem abgespeicherten Steuerschema, aufweist. Ein Verfahrensschritt ist hier ein Verändern des abgespeicherten Steuerschemas gemäß einem vorgegebenen Lernalgorithmus während des bestimmungsgemäßen Gebrauchs des Motor-Steuergeräts mit dem arbeitenden Verbrennungsmotor, und zwar anhand zumindest eines an die Steuereinheit bereitgestellten, mit einem Optimierungskriterium assoziierten Rückmelde-Parameters.
Vorteile und vorteilhafte Ausführungsformen des Verfahrens entsprechen hier Vorteilen und vorteilhaften Ausführungsformen des Motor-Steuergeräts.
Die vorstehend in der Beschreibung, auch im einleitenden Teil, genannten Merkmale und Merkmalskombinationen, sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in der Figur alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Es sind somit auch Ausführungen von der Erfindung als umfasst und offenbart anzusehen, die in der Figur nicht explizit gezeigt und erläutert sind, jedoch durch separierte Merkmalskombinationen aus den erläuterten Ausführungen hervorgehen und erzeugbar sind. Es sind auch Ausführungen und Merkmalskombinationen als offenbart anzusehen, die somit nicht alle Merkmale eines ursprünglich formulierten unabhängigen Anspruchs aufweisen. Es sind darüber hinaus Ausführungen und Merkmalskombinationen, insbesondere durch die oben dargelegten Ausführungen, als offenbart anzusehen, die über die in den Rückbezügen der Ansprüche dargelegten Merkmalskombinationen hinausgehen oder von diesen abweichen.
Anhand der in der nachfolgenden Figur gezeigten schematischen Zeichnungen soll der erfindungsgemäße Gegenstand näher erläutert werden, ohne diesen auf die hier gezeigten spezifischen Ausführungsformen einschränken zu wollen.
Dabei zeigt Fig. 1 eine schematische Darstellung einer beispielhaften Ausführungsform eines lernenden Motor-Steuergeräts mit selbständiger Exploration eines Betriebsparameterraums. Das Motor-Steuergerät 1 ist mit einem Verbrennungsmotor 2 eines nicht dargestellten Fahrzeugs gekoppelt ist. Das Motor-Steuergerät 1 weist eine Steuereinheit 3 zum Einstellen von einer oder mehreren Regelgrößen 4, basierend auf einer oder mehreren Messgrößen 5 gemäß einem abgespeicherten Steuerschema auf. Dabei ist die Steuereinheit 3 ausgebildet, das abgespeicherte Steuerschema während des bestimmungsgemäßen Gebrauchs mit dem arbeitenden, vorliegend im Fahrzeug arbeitenden, von dem Motor-Steuergerät 1 gesteuerten Verbrennungsmotor 2 gemäß einem vorgegebenen Lernalgorithmus zu verändern und zwar anhand zumindest eines an die Steuereinheit 3 bereitgestellten, mit einem Optimierungskriterium assoziierten Rückmelde-Parameter 6. Der Rückmelde-Parameter kann wie im gezeigten Beispiel von dem Verbrennungsmotor 2 rückgemeldet werden, alternativ oder ergänzend von einer weiteren Einheit, wie beispielsweise einer Sensoreinheit 7.
Da der oder die Rückmelde-Parameter 6 vorliegend fortlaufend also unbestimmt oft wiederholt, insbesondere einmal pro Zündung des Verbrennungsmotors erhoben und an die Steuereinheit 3 bereitgestellt werden, kann das lernende Motor- Steuergerät 1 sich schnell und selbständig an verändernde Umfeldbedingungen, wie beispielsweise eine sich verändernde Luftfeuchtigkeit oder ein sich verändernder Luftdruck anpassen und somit die Steuerung des Verbrennungsmotors 2 entsprechend dem Optimierungskriterium verbessern.

Claims

Patentansprüche
1. Motor-Steuergerät (1) für einen Verbrennungsmotor (2) eines Fahrzeugs, mit einer Steuereinheit (3) zum Einstellen von einer oder mehreren Regelgrößen (4) basierend auf einer oder mehreren Messgrößen (4) gemäß einem abgespeicherten Steuerschema; dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (3) ausgebildet ist, das abgespeicherte Steuerschema während des bestimmungsgemäßen Gebrauchs mit dem arbeitenden, von dem Motor-Steuergerät (1) gesteuerten Verbrennungsmotor (2) gemäß einem vorgegebenen Lernalgorithmus zu verändern, und zwar anhand zumindest eines an die Steuereinheit (3) bereitgestellten mit einem Optimierungskriterium assoziierten Rückmelde-Parameters (6).
2. Motor-Steuergerät (1) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass
- die zumindest eine Messgröße (4) eine Motor-Drehzahl und/oder eine Drosselklappenstellung und/oder eine Einspritz-Spritmenge und/oder eine Verbrennungs-Restgasmenge und/oder einen Zündzeitpunkt und/oder einen Ventilöffnungs- und -schließzeitpunkt und/oder eine Motortemperatur und/oder einen ansaugseitigen Gasgemisch- Druck und/oder einen Druck im Verbrennungsraum und/oder einen abgasseitigen Gasgemisch-Druck und/oder ein Motor-Drehmoment und/oder eine Motor-Laufleistung umfasst, und/oder
- die zumindest eine Regelgröße (4) eine Drosselklappenstellung und/oder eine Einspritz-Spritmenge und/oder einen Zündzeitpunkt und/oder einen Ventilöffnungs- und -schließzeitpunkt umfasst.
3. Motor-Steuergerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Lernalgorithmus ein Algorithmus für verstärkendes Lernen ist oder einen solchen Algorithmus umfasst, und insbesondere die Steuereinheit ausgebildet ist, eine oder mehrere der Regelgrößen gezielt anzupassen, um Stichproben mit erhöhtem Informationsgehalt für das Lernverfahren zu erzeugen.
4. Motor-Steuergerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Rückmelde-Parameter (6) ein Drehmoment des Verbrennungsmotors und/oder ein Spritverbrauch des Verbrennungsmotors und/oder eine Abgaszusammensetzung des Verbren- nungsmotors und/oder eine oder mehrere der Messgrößen (4), insbesondere der Druck im Verbrennungsraum, ist oder umfasst. Motor-Steuergerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Optimierungskriterium für jeden Rückmelde-Parameter (6) einen jeweiligen Soll-Zielwert oder eine jeweilige Trendvorgabe umfasst, insbesondere auch einen jeweiligen Wichtungsfaktor und/oder eine jeweilige Priorisierung gegenüber einem oder mehreren anderen Rück- melde-Parametern (6). Motor-Steuergerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (3) dafür ausgebildet ist, dass der zumindest eine Rückmelde-Parameter (6) während des Arbeitens des Verbrennungsmotors (2) fortwährend bereitgestellt wird, insbesondere pro Zündung des Verbrennungsmotors (2) einmal bereitgestellt wird, und ausgebildet ist für ein fortwährendes Verändern des Steuerschemas, insbesondere für ein auf jedes Bereitstellen des zumindest einen Rückmelde- Parameters (6) einmal erfolgendes Verändern des Steuerschemas, solange das Verändern gemäß dem Optimierungskriterium sinnvoll ist. Motor-Steuergerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (3) eine vortrainierte Steuereinheit (3) ist, in welcher das abgespeicherte Steuerschema gemäß dem vorgegebenen Lernalgorithmus vor dem bestimmungsgemäßen Gebrauch mit dem arbeitenden Verbrennungsmotor (2) im Rahmen einer Simulation verändert wurde, und zwar anhand zumindest eines an die Steuereinheit (3) bereitgestellten mit dem Optimierungskriterium assoziierten simulierten Rückmelde-Parameters (6) in Verbindung mit einer oder mehreren simulierten Messgrößen (4). Motor-Steuergerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für die Regelgröße oder die Regelgrößen (4) in der Steuereinheit (3), insbesondere in dem Lernalgorithmus, jeweilige verbotene Wertebereiche vorgegeben sind, sodass Werte aus den verbotenen Wertebereichen nicht eingestellt werden können, insbesondere nicht gelernt werden können. Verbrennungsmotor (2) oder Fahrzeug mit einem Motor-Steuergerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche. Verfahren zum Betreiben eines Motor-Steuergeräts (1) für einen Ver- brennungsmotor (2) eines Fahrzeugs, mit einer Steuereinheit (3) zum
Einstellen von einer oder mehreren Regelgrößen (4) basierend auf einer oder mehreren Messgrößen (4) gemäß einem abgespeicherten Steuerschema; gekennzeichnet durch den Verfahrensschritt eines Veränderns des abgespeicherten Steuerschemas gemäß einem vorgegebenen Lernalgorithmus während des bestimmungsgemäßen Gebrauchs des Motor-Steuergeräts (1) mit dem arbeitenden Verbrennungsmotor (2), und zwar anhand zumindest eines an die Steuereinheit (3) bereitgestellten mit einem Optimierungskriterium assoziierten Rückmelde-Parameters (6).
EP21810945.2A 2020-11-12 2021-11-09 Lernfähiges steuergerät mit selbständiger exploration eines betriebsparameterraums Pending EP4244476A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102020129873.0A DE102020129873B3 (de) 2020-11-12 2020-11-12 Lernfähiges Steuergerät mit selbständiger Exploration eines Betriebsparameterraums
PCT/EP2021/081083 WO2022101185A1 (de) 2020-11-12 2021-11-09 Lernfähiges steuergerät mit selbständiger exploration eines betriebsparameterraums

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP4244476A1 true EP4244476A1 (de) 2023-09-20

Family

ID=78709398

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP21810945.2A Pending EP4244476A1 (de) 2020-11-12 2021-11-09 Lernfähiges steuergerät mit selbständiger exploration eines betriebsparameterraums

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20230407805A1 (de)
EP (1) EP4244476A1 (de)
DE (1) DE102020129873B3 (de)
WO (1) WO2022101185A1 (de)

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6216083B1 (en) * 1998-10-22 2001-04-10 Yamaha Motor Co., Ltd. System for intelligent control of an engine based on soft computing
US6845314B2 (en) 2002-12-12 2005-01-18 Mirenco, Inc. Method and apparatus for remote communication of vehicle combustion performance parameters
DE102004026582A1 (de) 2004-05-28 2005-12-15 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Aktivierung von Lernvorgängen eines Steuergeräts und Steuergerät
US8612107B2 (en) * 2008-06-10 2013-12-17 The Regents Of The University Of Michigan Method, control apparatus and powertrain system controller for real-time, self-learning control based on individual operating style
DE102009027517A1 (de) 2009-07-08 2011-01-20 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Adaption einer Steuerungsfunktion in einem Steuergerät
JP4924694B2 (ja) * 2009-11-02 2012-04-25 株式会社デンソー エンジン制御装置
JP4975158B2 (ja) 2010-11-08 2012-07-11 本田技研工業株式会社 プラントの制御装置
US9874160B2 (en) * 2013-09-27 2018-01-23 Ford Global Technologies, Llc Powertrain control system
US9803576B2 (en) 2016-02-16 2017-10-31 Robert Bosch Gmbh System and method to predict calibration values based on existing calibrations
US11002202B2 (en) * 2018-08-21 2021-05-11 Cummins Inc. Deep reinforcement learning for air handling control
DE102020129903B4 (de) * 2020-11-12 2022-06-09 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung eingetragener Verein Verbrennungsmotorsteuerung mit aus einem lernfähigen modell abgeleiteten betriebsparameter-kennfeld
DE102020214257A1 (de) * 2020-11-12 2022-05-12 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung eingetragener Verein Zusatz-Motor-Steuergerät, insbesondere lernfähiges Zusatz-Motor-Steuergerät, zum Verwenden mit einem Haupt-Motor-Steuergerät eines Verbrennungsmotors, insbesondere eines Verbrennungsmotors eines Fahrzeugs

Also Published As

Publication number Publication date
WO2022101185A1 (de) 2022-05-19
DE102020129873B3 (de) 2022-03-03
US20230407805A1 (en) 2023-12-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2847021C2 (de)
EP1660766B1 (de) Verfahren zur steuerung des übergangs eines direkteinspritzenden ottomotors
DE10329763A1 (de) Koordinierte Regelung einer elektronischen Drosselklappe und eines Turboladers mit variabler Geometrie in ladedruckverstärkten und stöchiometrisch betriebenen Ottomotoren
DE60012855T2 (de) Koordinierte Ventilsteuerung und Drosselklappensteuerung zur Steuerung der Ansaugluftmenge
DE19527218A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Regelung der Laufruhe einer Brennkraftmaschine
DE102006023473B3 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben einer Brennkraftmaschine
DE10328786B4 (de) Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeuges
EP4244477A1 (de) Verbrennungsmotorsteuerung mit aus einem lernfähigen modell abgeleiteten betriebsparameter-kennfeld
DE10024704A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung der Antriebseinheit eines Fahrzeugs
DE102004054321B4 (de) Regelvorrichtung für variables Ventilbetätigungssystem
DE10315410A1 (de) Verfahren zum Betreiben eines Verbrennungsmotors mit einer Drehmomentüberwachung
DE102005050785A1 (de) Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs
DE10345407B4 (de) Verfahren, computerlesbare Speichermittel und System zur Steuerung einer elektronisch gesteuerten Drosselklappe eines Verbrennungsmotors
DE10249098A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer Antriebseinheit mit einer Brennkraftmaschine
DE102020129873B3 (de) Lernfähiges Steuergerät mit selbständiger Exploration eines Betriebsparameterraums
DE4417802A1 (de) Motorleistung-Regeleinrichtung
DE10064652B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zur schnellen Veränderung eines Drehmoments einer Brennkraftmaschine
EP1005609A1 (de) Verfahren zur steuerung der abgasrückführung bei einer brennkraftmaschine
WO2005054648A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum steuern einer brennkraftmaschine
DE3810750C2 (de) Brennkraftmaschine mit mehreren Drosseln in der Saugrohranordnung
DE10015320A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung der Antriebseinheit eines Fahrzeugs
EP0740058B1 (de) Verfahren zum Einstellen der Bewegung eines leistungsverändernden Regelorgans
EP4244478A1 (de) Motor-steuergerät für einen verbrennungsmotor mit kollektiver einstellung für motor-betriebsparameter
EP1045122B1 (de) Vorrichtung zur Drehzahlbegrenzung von Motoren und/oder Geschwindigkeitsbegrenzung von motorbetriebenen Kraftfahrzeugen
DE10255149A1 (de) Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine, insbesondere einer Brennkraftmaschine mit Direktstartvorrichtung

Legal Events

Date Code Title Description
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: UNKNOWN

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE INTERNATIONAL PUBLICATION HAS BEEN MADE

PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: REQUEST FOR EXAMINATION WAS MADE

17P Request for examination filed

Effective date: 20230607

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

DAV Request for validation of the european patent (deleted)
DAX Request for extension of the european patent (deleted)