AT510912B1 - Method for optimizing the emission of internal combustion engines - Google Patents
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Abstract
Ein Verfahren zur Optimierung von Verbrennungskraftmaschinen, insbesondere zur Emissions- und/oder Verbrauchsoptimierung, bei welchen über Korrekturfunktionen in ihren Steuergeräten in jedem Betriebspunkt gegebenenfalls zumindest eine der Nebeneinflussgrößen derart eingestellt wird, dass in einem definierten Zyklus von Betriebspunkten die Emissionsgrenzwerte eingehalten sind, soll derart verbessert werden, dass von der Messung am Motorprüfstand über die Modellbildung bis hin zur Kalibrierung der Steuergeräteparameter so viele Schritte wie möglich automatisiert ablaufen können. Dazu ist vorgesehen, dass in einem ersten Schritt ein Versuchsplan für die Haupteinflussgrößen und Nebeneinflussgrößen unter Verwendung mathematischer Modelle der Steuergerätefunktionen und der Verbrennungskraftmaschine in Bezug auf die zu optimierende Größe erstellt und am Prüfstand abgefahren wird, wobei basierend auf diesen Modellen die optimalen Werte der Nebeneinflussgrößen unter Einhaltung der Emissionsgrenzwerte bestimmt und diese Werte zur Erstbedatung der Korrekturfunktionen im Steuergerät herangezogen werden.A method for optimizing internal combustion engines, in particular for optimizing emissions and / or consumption, in which optionally at least one of the secondary influencing variables is set via correction functions in their control units at each operating point in such a way that the emission limit values are maintained in a defined cycle of operating points, is thus improved will be able to automatically automate as many steps as possible, from measuring on the engine test bench to modeling and calibrating ECU parameters. For this purpose, it is provided that in a first step, a test plan for the main influencing variables and secondary factors using mathematical models of the control unit functions and the internal combustion engine is created with respect to the size to be optimized and driven on the test bench, based on these models, the optimal values of the side influence variables Compliance with the emission limit values determined and these values are used for Erstbedatung the correction functions in the control unit.
Description
Beschreibungdescription
VERFAHREN ZUR EMISSIONSOPTIMIERUNG VON VERBRENNUNGSKRAFTMASCHINENMETHOD FOR THE EMISSION OPTIMIZATION OF INTERNAL COMBUSTION ENGINES
[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Optimierung von Verbrennungskraftmaschinen,insbesondere zur Emissions- und/oder Verbrauchsoptimierung, bei welchen über Korrekturfunk¬tionen in ihren Steuergeräten in jedem Betriebspunkt gegebenenfalls zumindest eine der Ne¬beneinflussgrößen derart eingestellt wird, dass in einem definierten Zyklus von Betriebspunktendie Emissionsgrenzwerte eingehalten sind.The invention relates to a method for optimizing internal combustion engines, in particular for emission and / or consumption optimization, in which optionally at least one of the Ne'beneinflussgrößen is set via Korrekturfunk¬tionen in their control units at each operating point such that in a defined cycle from operating points, the emission limits are met.
[0002] Um Abgasvorgaben für Emissionen einhalten zu können, ist es notwendig, einen Ver¬brennungsmotor so abzustimmen, dass die Emissionsgrenzwerte sowohl im warmen als auchim Aufwärmbetrieb eingehalten werden. Aus diesem Grund gibt es in Motorsteuergeräten Kor¬rekturfunktionen, die abhängig von der Kühlwassertemperatur, Last und Drehzahl die Grundpa¬rameter, wie zum Beispiel Einspritzbeginn, Saugrohrdruck, Einspritzdauer etc., verstellen. DieParameter dieser Funktionen sind als Kennfelder bzw. Kennlinien ausgeführt. Der Kalibrierin¬genieur hat die Aufgabe, diese Parameter an einen spezifischen Motor in einem Fahrzeuganzupassen, um die Emissionsgrenzwerte einzuhalten. Diese bislang manuell durchgeführteAbstimmung ist sehr zeitaufwendig.In order to comply with exhaust gas specifications for emissions, it is necessary to tune an internal combustion engine so that the emission limits are met both in warm and warm-up operation. For this reason, correction functions exist in engine control units which, depending on the cooling water temperature, load and rotational speed, adjust the basic parameters, such as, for example, start of injection, intake manifold pressure, injection duration, etc. The parameters of these functions are designed as maps or characteristic curves. The calibration engineer has the task of adapting these parameters to a specific engine in a vehicle in order to comply with the emission limit values. This hitherto manual adjustment is very time consuming.
[0003] Es war daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, den beschriebenen Vorgangweitgehend automatisch abzuwickeln, beginnend mit der Messung am Motorprüfstand, über dieModellbildung bis hin zur Kalibrierung der Steuergeräteparameter.It was therefore the object of the present invention to handle the described process largely automatically, starting with the measurement on the engine test bench, on the modeling up to the calibration of the ECU parameters.
[0004] Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass in einemersten Schritt ein Versuchsplan für die Haupteinflussgrößen und Nebeneinflussgrößen unterVerwendung mathematischer Modelle der Steuergerätefunktionen und der Verbrennungskraft¬maschine in Bezug auf die zu optimierende Größe erstellt und am Prüfstand abgefahren wird,wobei basierend auf diesen Modellen die optimalen Werte der Nebeneinflussgrößen unterEinhaltung der Emissionsgrenzwerte bestimmt und diese Werte zur Erstbedatung der Korrektur¬funktionen im Steuergerät herangezogen werden.To solve this problem, the invention is characterized in that in a first step, an experimental plan for the main influencing variables and secondary factors using mathematical models of the control unit functions and Verbrennungskraft¬ engine created in relation to the size to be optimized and traversed the test bench, based On these models, the optimal values of the secondary influencing variables are determined in compliance with the emission limit values and these values are used for the initial definition of the correction functions in the control unit.
[0005] Gemäß einer ersten Ausführungsvariante ist vorgesehen, dass dynamische Modelleunter stationären Bedingungen ausgewertet und in der Optimierung verwendet werden.According to a first embodiment, it is provided that dynamic models are evaluated under stationary conditions and used in the optimization.
[0006] Vorzugsweise sind die Betriebspunkte durch die Parameter Temperatur, Last und Dreh¬zahl gegeben.Preferably, the operating points are given by the parameters temperature, load and Dreh¬zahl.
[0007] Dabei ist vorteilhafterweise vorgesehen, dass für den Parameter Temperatur zumindestdrei unterschiedliche Temperaturniveaus vorgegeben werden.It is advantageously provided that at least three different temperature levels are specified for the parameter temperature.
[0008] Eine weitere Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dadurch ge¬kennzeichnet, dass der Betriebsbereich der Verbrennungskraftmaschine in mehrere Bereichezerlegt wird, wobei für jeden Teilbereich separate Versuchspläne erstellt und am Prüfstandabgefahren und plausibilisiert werden, und dass aus den gemessenen Daten für jeden Teilbe¬reich teilglobale Modelle erstellt werden.A further embodiment of the method according to the invention is characterized in that the operating range of the internal combustion engine is divided into several areas, being created for each sub-area separate experimental plans and plausibility at the test bench and plausibility, and that from the measured data for each Teilbe¬reich partial global models are created.
[0009] Dabei werden vorzugsweise die Versuchspläne in jedem Teilbereich durch zweistufigenglobale Versuchsplanung erstellt.In this case, the experimental plans are preferably created in each sub-area by two-stage global experimental design.
[0010] Es kann auch vorgesehen sein, dass für jeden Teilbereich teilglobale Modelle erstelltwerden.It can also be provided that partial global models are created for each subarea.
[0011] Eine andere Variante des Verfahrens sieht vor, dass auf Basis eines dynamischen Ver¬suchsplans dynamische Modelle der zu optimierenden Größe über den gesamten Betriebsbe¬reich der Verbrennungskraftmaschine erstellt werden. Typischerweise basieren Verfahren zurOnlineversuchsplanung auf einem initialen Versuchsplan, der offline berechnet wird und an¬schließend während der Vermessung an den zu vermessenden Prozess (d.h. hier den Ver¬brennungsmotor) angepasst wird, unter der Verwendung eines mathematischen Modells. Nachder Vermessung des Prüflings sind dann nicht nur Messdaten generiert worden, die zur Modell¬ bildungen herangezogen werden können, sondern steht auch auch ein fertiges Modell bei¬spielsweise der Verbrennungskraftmaschine, basierend auf den Haupteinflussgrößen wie Last,Drehzahl und erfindungsgemäß auch Temperatur, sowie den Nebeneinflussgrößen (ECU Grö¬ßen) zur Verfügung. Dieses Modell kann direkt zur Bedatung der Temperaturkorrekturfunktio¬nen herangezogen werden. Das Verfahren zur Online- und Offline-Modellbildung kann bei¬spielsweise auf Neuro-Fuzzy Ansätzen basieren. Die Bestimmung der Teilmodelle kann bei¬spielsweise auf einem Decisiontree-Verfahren basieren, bei dem die Teilung des Eingangsrau¬mes durch Hyperebenen bestimmt wird. Das Gesamtprozessmodell kann dabei auch in mehre¬re Teilmodelle aufgeteilt sein, wobei zwischen dynamischen und stationären Vorgängen ge¬trennt wird und Ausgänge der einzelnen Stufen als Eingänge für die jeweils nächste Modellie¬rungsstufe verwendet werden.Another variant of the method provides that based on a dynamic Ver¬suchsplan dynamic models of the size to be optimized over the entire Betriebsbe¬reich the internal combustion engine are created. Typically, methods for on-line trial planning are based on an initial design plan that is calculated off-line and then adapted to the process to be measured (i.e., the internal combustion engine) during the survey using a mathematical model. After the measurement of the test specimen not only measurement data have been generated, which can be used for Modell¬ educations, but is also a finished model bei spielsweise the internal combustion engine, based on the main factors such as load, speed and according to the invention also temperature, and the secondary factors (ECU sizes) available. This model can be used directly for the conditioning of the temperature correction functions. The method for online and offline modeling can be based, for example, on neuro-fuzzy approaches. The determination of the partial models can be based, for example, on a decisiontree method in which the division of the input pattern is determined by hyperplanes. In this case, the overall process model can also be divided into several submodels, with a separation between dynamic and stationary processes and outputs of the individual stages being used as inputs for the respectively next modeling stage.
[0012] Das Training der einzelnen Modellstufen wird vorzugsweise durch das Verfahren wiezuvor beschrieben (Online- und Offline-Modellbildung) durchgeführt.The training of the individual model stages is preferably performed by the method as described previously (online and offline modeling).
[0013] Bei allen der oben beschriebenen Varianten kann vorteilhafterweise die Korrekturfunkti¬onen aus einem Basiskennfeld für eine Referenztemperatur der Verbrennungskraftmaschineund mindestens einem Korrekturkennfeld für die Verbrennungskraftmaschine bei einer weiterenReferenztemperatur bestehen, welches Korrekturkennfeld mittels eines Faktorkennfeldes inAbhängigkeit von der aktuellen Temperatur der Verbrennungskraftmaschine zum Ausgang desBasiskennfelds addiert wird.In all of the variants described above, the correction functions may advantageously consist of a basic map for a reference temperature of the internal combustion engine and at least one correction map for the internal combustion engine at a further reference temperature, which adds the correction map by means of a factor map as a function of the current temperature of the internal combustion engine to the output of the base map becomes.
[0014] Dabei ist vorzugsweise vorgesehen, dass eine modellbasierte Funktionsoptimierung fürdie Kennfelder vorgenommen wird, wobei die Werte auf den Stützstellen der entsprechendenKennfelder optimiert werden.It is preferably provided that a model-based function optimization is made for the maps, wherein the values are optimized on the nodes of the corresponding maps.
[0015] In der nachfolgenden Beschreibung soll die Erfindung am Beispiel der Emissionsoptimie¬rung eines Verbrennungsmotors, einer Temperaturkorrekturfunktion und unter Bezugnahme aufdie Zeichnungsfiguren beschrieben werden.In the following description, the invention will be described using the example of the emission optimization of an internal combustion engine, a temperature correction function and with reference to the drawing figures.
[0016] Dabei zeigt die Fig. 1 ein Beispiel für die Zuordnung einzelner Modelle zu den zugehöri¬gen Bereichen des Testzyklus, Fig. 2 ist ein schematisches Blockdiagramm für die Ermittlungdes Gesamt-Zyklusergebnis, und Fig. 3 zeigt ein Diagramm der Auswertung für ein simuliertesZyklusergebnis.1 shows an example of the assignment of individual models to the associated areas of the test cycle, FIG. 2 is a schematic block diagram for determining the overall cycle result, and FIG. 3 shows a diagram of the evaluation for a simuliertesZyklusergebnis.
[0017] Beim Durchfahren beispielsweise des NEDC-Zyklus, wie er zur Zertifizierung von Fahr¬zeugen vorgeschrieben ist, werden neben unterschiedlichen Last-Drehzahl Bereichen auchunterschiedlich Temperaturbereiche, vom kalten Motor bis zum warmen Motor, durchfahren.When driving through, for example, the NEDC cycle, as prescribed for the certification of vehicles, in addition to different load speed ranges also different temperature ranges, from the cold engine to the warm engine, passed through.
[0018] Um die Steuergerätefunktionen teilautomatisiert und damit zeiteffektiv kalibrieren zukönnen, ist es notwendig, mathematische Modelle von den Steuergerätefunktionen sowie vomMotor in Bezug auf Emissionen zu haben.In order to be able to calibrate the control unit functions semi-automatically and thus in a time-effective manner, it is necessary to have mathematical models of the control unit functions as well as of the engine with regard to emissions.
[0019] Die Versuchsplanung, Vermessung und Modellierung kann auf zwei unterschiedlicheArten erfolgen. Bei einer ersten Methode handelt es sich um ein stationäres Verfahren. Um dieEmissionsmodelle - bzw. Modelle für jede zu optimierende Größe, insbesondere des Kraftstoff¬verbrauchs - erstellen zu können, wird der Betriebsbereich des Motors in mehrere Bereichezerlegt. In jedem Teilereich werden mit der Methodik der zweistufigen Modellbildung, wie bei¬spielsweise in der EP 2088486 A beschrieben ist, Testpläne für Last, Drehzahl, Kühlwasser¬temperatur und aller weiteren Variationsparameter erstellt. Die Teilereiche unterscheiden sichaufgrund unterschiedlicher Betriebsstrategien der Motorsteuerung in der Anzahl der Variations¬parameter. Die so erstellten Versuchspläne werden automatisiert am Motorprüfstand abgefah¬ren und plausibilisiert. Aus den gemessenen Daten werden pro Teilereich teilglobale Modellenach erstellt, wie etwa in der AT 7710 U geoffenbart ist.The experimental design, surveying and modeling can be done in two different ways. A first method is a stationary procedure. In order to be able to create the emission models or models for each variable to be optimized, in particular the fuel consumption, the operating range of the engine is divided into several regions. In each subarea, test plans for load, rotational speed, cooling water temperature and all other variation parameters are created using the method of two-stage modeling, as described, for example, in EP 2088486 A. The subranges differ due to different operating strategies of the engine control in the number of Variations¬ parameters. The test plans created in this way are automatically downloaded and checked for plausibility on the engine test bench. From the measured data, partial global models are created per subregion, as disclosed, for example, in AT 7710 U.
[0020] Eine andere Methode basiert auf einem dynamischen Modellierungsverfahren, bei demauch das Zeitverhalten des Motors abgebildet werden kann. Auf Basis eines dynamischenVersuchsplans, basierend beispielsweise auf dem in „Analytic Model Based Design of Experi¬ments", M. Stadlbauer et al., Design of Experiments in Engine Development, 2010, Expert-Another method is based on a dynamic modeling method in which the timing of the motor can also be mapped. On the basis of a dynamic design plan, based for example on the "Analytic Model Based Design of Experiments", M. Stadlbauer et al., Design of Experiments in Engine Development, 2010, Expert
Verlag beschriebenen Verfahren, erweitert um Variationen auch für die Wassertemperatur,werden dynamische Emissionsmodelle über den gesamten Betriebsbereich des Motors erstellt,wie beispielhaft in „Dynamic Modeling using local model networks", C. Hametner et al., Designof Experiments in Engine Development, 2010, Expert-Verlag oder „Global Dynamic Modeling: Aconsistent approach for both diesel and gasoline engines", K. Shimojo et al., Design of Experi¬ments in Engine Development, 2010, Expert-Verlag beschrieben.Published by the publisher, extended to include variations for water temperature as well, dynamic emission models are created over the entire operating range of the engine, as exemplified in "Dynamic modeling using local model networks", C. Hametner et al., Designof Experiments in Engine Development, 2010, Expert-Verlag or "Global Dynamic Modeling: Aconsistent approach for both Diesel and Gasoline Engines", K. Shimojo et al., Design of Experiments in Engine Development, 2010, Expert-Verlag.
[0021] Basierend auf diesen Modellen wird mittels gradientenbasierter Optimierung oder gene¬tischer Algorithmen bei mehreren Temperaturen und an mehreren Last/Drehzahl-Stützstellendie optimalen Werte für die Variationsparameter unter Einhaltung der Emissionsgrenzwerte ausder Abgasnorm bestimmt. Die dynamischen Modelle werden dabei unter stationären Bedingun¬gen ausgewertet und in der Optimierung verwendet. Die Ergebnisse aus der Optimierung wer¬den im nächsten Schritt zur Erstbedatung der Kennfelder und Kennlinien in der Steuergeräte¬funktion verwendet. Bei der Auswahl der Temperaturen, für welche die Optimierung durchge¬führt wird, ist wichtig, dass zumindest drei Temperaturlevel gewählt werden. Als höchstes Levelwird häufig 85°C für eine Basisbedatung und als niedrigstes Level häufig 40° für die Bedatungdes Korrekturkennfelds bei kaltem Motorbetrieb gewählt.Based on these models, the optimum values for the variation parameters are determined by means of gradient-based optimization or genetic algorithms at several temperatures and at a plurality of load / rotational speed control points in compliance with the emission limit values from the exhaust gas standard. The dynamic models are evaluated under steady-state conditions and used in the optimization. The results from the optimization will be used in the next step for the initial definition of the maps and characteristic curves in the control unit function. When selecting the temperatures for which the optimization is carried out, it is important that at least three temperature levels be selected. The highest level is often chosen to be 85 ° C for a base condition and the lowest level is often 40 ° for the cold engine mode correction map.
[0022] Die Korrekturfunktionen bestehen zumeist aus einem Basiskennfeld, welches die Ein¬stellungen für den warmen Motor enthält. Des Weiteren ist mindestens ein Korrekturkennfeldvorhanden, welches für den kalten Motor gilt. Mittels eines Faktorkennfelds wird dieses Korrek¬turkennfeld, abhängig von der aktuellen Motortemperatur, zum Ausgang des Basiskennfeldsaddiert.The correction functions usually consist of a basic map which contains the settings for the warm engine. Furthermore, there is at least one correction map which applies to the cold engine. By means of a factor map this Correk¬turkennfeld, depending on the current engine temperature, added to the output of the basic map.
[0023] Die erzeugten Optimierungsergebnisse enthalten optimale Einstellungen für alle Para¬meter und alle Temperaturen. Mittels einer Gruppierung können die Daten für die jeweiligenTemperaturen getrennt werden. Entscheidend ist dabei die Bestimmung einer „Basis-Temperatur" und einer „Korrektur-Temperatur". Alle anderen Temperaturen werden als „Zwi-schen-Temperaturen" bezeichnet.The generated optimization results contain optimal settings for all para meters and all temperatures. By means of a grouping, the data for the respective temperatures can be separated. Decisive here is the determination of a "base temperature". and a "correction temperature". All other temperatures are referred to as "intermediate temperatures". designated.
[0024] Mittels der Daten der Basis-Temperatur kann das Basiskennfeld berechnet werden.Darauf folgend kann mittels des Ausgangs aus dem Basiskennfeld und der Daten aus der Kor¬rektur-Temperatur das Korrekturkennfeld berechnet werden. Zuletzt wird mittels der Daten allerZwischen-Temperaturen und den Ausgängen aus Basis- und Korrekturkennfeld das Faktor¬kennfeld berechnet. Dabei gilt: KorrekturKennfeld = OptimierungsDatenKorrekturTemperatur -BasisKennfeld und: ZwischenKennfeld = (OptimierungsDatenAlleTemperaturen - BasisKenn-feld) / KorrekturKennfeld.After that, the correction map can be calculated by means of the output from the basic map and the data from the correction temperature. Finally, the factor map is calculated by means of the data of all intermediate temperatures and the outputs from the basic and correction map. The following applies: Correction map = Optimization data Correction temperature Basic map and: Intermediate map = (Optimization data All temperatures - Basic characteristic field) / Correction map.
[0025] Die so berechneten Kennfelder werden im Anschluss als „Startwerte" für eine modellba¬sierte Funktionsoptimierung verwendet. Dabei werden nicht mehr die Variationsparameter direktoptimiert, sondern die Werte auf den Stützstellen der entsprechenden Kennfelder. Begonnenwird mit der Optimierung der Basiskennfelder bei betriebswarmen Motor. Basierend auf demErgebnis dieser Optimierung werden im nächsten Schritt die Korrekturkennfelder bei kaltemMotor optimiert. Zum Schluss, basierend auf den bereits berechneten Basis- und Korrektur¬kennfeldern, werden die Faktorkennfelder optimiert. Während bei der Berechnung der Basis-und Korrekturkennfelder meist ein beliebiges (gewichtetes) Punkteraster (Last, Drehzahl) beifestgelegter Temperatur (z.B. 85° warmer Motor, 40° kalter Motor) verwendet wird, wird bei derOptimierung der Faktorkennfelder eine bereits „kontinuierliche" Zyklusmessung verwendet(Last, Drehzahl und Temperatur). Dadurch wird der gesamte Temperaturbereich abgedeckt undzusätzlich auch eine automatische Gewichtung, hinsichtlich im Zyklus mehrmals gefahrenerBetriebsbereiche, durchgeführt.The maps calculated in this way are described below as "start values". used for a model-based function optimization. In this case, the variation parameters are no longer directly optimized, but the values on the interpolation points of the corresponding maps. It starts with the optimization of the basic maps with a warm engine. Based on the result of this optimization, in the next step, the cold engine correction maps are optimized. Finally, based on the already calculated base and correction maps, the factor maps are optimized. While the base and correction maps are usually calculated using an arbitrary (weighted) point grid (load, speed) of established temperature (e.g., 85 ° warm engine, 40 ° cold engine), optimization of the factor maps will provide an already "continuous " Cycle measurement used (load, speed and temperature). This covers the entire temperature range and, in addition, also carries out an automatic weighting with respect to operating zones which have been driven several times in the cycle.
[0026] Im Folgenden wird meist eine modellbasierte Zyklushochrechnung bzw. -simulationdurchgeführt. Dazu werden wieder die globalen Modelle herangezogen, welche bereits zuvorbei der Optimierung verwendet wurden. Der Applikateur muss die einzelnen Modelle den zuge¬hörigen Bereichen des Testzyklus zuweisen. Ein Beispiel für eine derartige Zuweisung ist in Fig.1 dargestellt.In the following, a model-based cycle high calculation or simulation is usually carried out. For this purpose, again the global models are used, which were already used before in the optimization. The applicator must assign the individual models to the associated areas of the test cycle. An example of such an assignment is shown in FIG.
[0027] Als Eingang für die Simulation dient eine Zyklusmessung, welche, wie bei der Funkti¬onsoptimierung, die Daten für Drehzahl, Last und Temperatur enthält. Diese Daten dienen alsEingänge für die Funktionen, welche die temperaturabhängigen Eingangswerte für die Modell¬parameter berechnen. Zuletzt werden die globalen Modelle ausgewertet und zu einem Gesamt-Zyklusergebnis zusammen geführt, wie in Fig. 2 dargestellt ist. Der Applikateur hat hier dieMöglichkeit, die berechneten Kennfelder aller Funktionen manuell einzustellen bzw. zu korrigie¬ren und die Auswirkungen unmittelbar im simulierten Zyklusergebnis zu kontrollieren. In Fig. 3ist ein Diagramm für einen derartigen Vergleich dargestellt.As input for the simulation is a cycle measurement, which, as in the Funkti¬onsoptimierung containing the data for speed, load and temperature. These data serve as inputs to the functions which compute the temperature-dependent input values for the model parameters. Finally, the global models are evaluated and merged to form a total cycle result, as shown in FIG. The applicator here has the possibility of manually setting or correcting the calculated characteristic diagrams of all functions and of checking the effects directly in the simulated cycle result. FIG. 3 shows a diagram for such a comparison.
[0028] Zuletzt werden alle berechneten Kennfelder zurück in die Motorsteuerung geschriebenund am Prüfstand mittels einer Zyklusmessung verifiziert.Finally, all calculated maps are written back into the engine control and verified on the test bench by means of a cycle measurement.
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FR3031764B1 (en) * | 2015-01-20 | 2017-02-03 | Peugeot Citroen Automobiles Sa | METHOD FOR CONTROLLING A MOTORPOWER GROUP |
AT515154A2 (en) | 2015-03-13 | 2015-06-15 | Avl List Gmbh | Method of creating a model ensemble |
DE102015207252A1 (en) | 2015-04-21 | 2016-10-27 | Avl List Gmbh | Method and device for model-based optimization of a technical device |
DE102015014478A1 (en) | 2015-11-10 | 2017-05-11 | Avl List Gmbh | System and method for calibrating a vehicle component |
AT518174B1 (en) | 2016-02-17 | 2017-08-15 | Avl List Gmbh | Method for reducing the fluctuation range of the exhaust emission values |
FR3050527B1 (en) * | 2016-04-25 | 2018-04-13 | Peugeot Citroen Automobiles Sa | METHOD FOR GENERATING EXPERIMENT PLANS TO EXECUTE ON AN ENGINE TEST BENCH |
DE102017218476A1 (en) | 2017-10-16 | 2019-04-18 | Robert Bosch Gmbh | Method and device for determining emissions |
AT521865B1 (en) * | 2018-10-31 | 2020-10-15 | Avl List Gmbh | Method and system for simulating a number of particles emitted by an internal combustion engine |
CN110348136B (en) * | 2019-07-15 | 2023-04-07 | 吉林师范大学 | Engine torque and emission modeling method based on parameter calibration optimization |
AT522958B1 (en) * | 2019-11-12 | 2021-04-15 | Avl List Gmbh | Method and system for calibrating a control of a machine |
US11193434B2 (en) * | 2019-11-29 | 2021-12-07 | Caterpillar Inc. | Turbocharger control using an intake throttle valve |
AT523048B1 (en) * | 2019-12-02 | 2021-05-15 | Avl List Gmbh | Device, reference vehicle with a device and method for evaluating and / or calibrating a test bench |
US11790126B2 (en) * | 2019-12-19 | 2023-10-17 | Caterpillar Inc. | Method and system for internal combustion engine simulation |
CN113324760B (en) * | 2021-06-17 | 2022-12-23 | 哈尔滨东安汽车动力股份有限公司 | Emission optimization calibration method for automobile acceleration and deceleration working condition |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19910035A1 (en) * | 1999-03-08 | 2000-09-14 | Fev Motorentech Gmbh | Process for the automatic creation of smoothed maps for an electronic engine control of a piston internal combustion engine |
DE10020448B4 (en) * | 2000-04-26 | 2005-05-04 | Daimlerchrysler Ag | Method and device for optimizing the operation of an internal combustion engine |
DE102004026583B3 (en) * | 2004-05-28 | 2005-11-24 | Robert Bosch Gmbh | Method for optimizing maps |
DE102009021781A1 (en) * | 2009-05-18 | 2010-11-25 | Fev Motorentechnik Gmbh | Engine-operating method for calculating an engine-operating map for a vehicle's control device creates a map with a specified number of nodes while measuring data points to calculate a map value |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0482048B1 (en) * | 1989-07-14 | 1995-04-19 | Siemens Aktiengesellschaft | Process for control of an internal-combustion engine |
GB2439566A (en) * | 2006-06-28 | 2008-01-02 | Ford Global Tech Llc | Cold adaptive fuelling |
AT9965U3 (en) | 2008-02-07 | 2009-01-15 | Avl List Gmbh | METHOD FOR MEASURING A NONLINEAR DYNAMIC REAL SYSTEM |
-
2012
- 2012-03-06 AT ATA50060/2012A patent/AT510912B1/en not_active IP Right Cessation
-
2013
- 2013-03-04 WO PCT/EP2013/054236 patent/WO2013131836A2/en active Application Filing
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19910035A1 (en) * | 1999-03-08 | 2000-09-14 | Fev Motorentech Gmbh | Process for the automatic creation of smoothed maps for an electronic engine control of a piston internal combustion engine |
DE10020448B4 (en) * | 2000-04-26 | 2005-05-04 | Daimlerchrysler Ag | Method and device for optimizing the operation of an internal combustion engine |
DE102004026583B3 (en) * | 2004-05-28 | 2005-11-24 | Robert Bosch Gmbh | Method for optimizing maps |
DE102009021781A1 (en) * | 2009-05-18 | 2010-11-25 | Fev Motorentechnik Gmbh | Engine-operating method for calculating an engine-operating map for a vehicle's control device creates a map with a specified number of nodes while measuring data points to calculate a map value |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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