CN104100393B - 用于在机动车中实施至少一种学习功能的方法和用于实现该方法的器件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于实施学习功能的方法（100），使用所述学习功能用于提供至少一个校正系数用于补偿机动车（1）的至少一个组件的至少一个标称值偏差。在此借助学习功能在机动车（1）的至少一个定义的运行状态中获得至少一个特性参数并且用于确定至少一个校正系数。规定所述方法（100）包括促使机动车（1）的驾驶员在至少一个定义的运行状态中运行机动车（1）。用于实现相应的方法的器件同样是本发明的主题。

Description

用于在机动车中实施至少一种学习功能的方法和用于实现该 方法的器件

技术领域

本发明涉及一种用于在机动车中实施至少一种学习功能的方法以及用于实现该方法的器件。

背景技术

在制造机动车时，不可避免使用的构件的、尤其是内燃机的构件的或者内燃机本身的一定的公差。对于这种公差例如能够涉及在内燃机的气缸的压缩值中的差异和涉及在在相同的产品系列或者批次的多个内燃机之间的压缩平均值中的差异。在建造的喷油嘴中和在内燃机的全部排气相关的构件（涡轮增压器、空气量传感器、排气循环阀等等）中也出现相应的公差。

在该方面专业人员经常谈及所谓的最小和最大组件。最大喷油嘴在相同的控制持续时间中比标称喷油嘴喷射更多的燃油。这里标称喷油嘴是没有任何偏差地对应于其每个规格的喷油嘴（即具有零公差）。在此也谈及“黄金喷油嘴”或者说相应的“黄金”构件。

在机动车研发中在所谓的应用阶段中以“黄金系统”工作。这尤其适用于排气优化的应用阶段。“黄金系统”或者“黄金发动机”仅配备标称构件。

为了在实际建造的机动车中补偿标称值偏差，已知一系列学习功能，所述学习功能分别施加确定的输入值。所述能够使用在现有发明的范畴中的学习功能例如设置在主要涉及柴油发动机的IQA（英语：喷油量调整；在喷油嘴制造中的制造公差补偿）、MCC（基于模型的充电控制；基于模型的充电调节）、PWC（压力波补偿；液压波动补偿）、MBC（基于模型的增压控制；基于模型的增压调节）、ZFC（零燃油校准；预喷射校正，零油量校准）、FBC（燃油平衡控制；喷油量的气缸差异补偿）、FMA（燃油平均值适配；基于的空气质量和空气量校正）和FMO（燃油质量观察器；在全负荷时基于的量校正）中。在汽油发动机中存在学习功能例如用于混合气适配或者转矩损失适配。

学习功能例如借助相应的校正系数校正发动机控制参数，从而内燃机在应用校正系数之后表现为“黄金发动机”。理想地，带有独有的最小或者最大构件的内燃机在相应的校正之后也具有与带有标称构件的发动机相同的功率和相同的排放结果。相应的学习功能也校正偏差或者能够在机动车使用期期间出现的漂移。因此，标称值偏差这里也表示为“取决于制造”和“取决于老化”的标称值偏差。如果喷油嘴例如在机动车运行过程中在一定的范围内从最初存在的值漂移开，则这通过学习功能校正。

所阐述的学习功能的缺点是，这些学习功能需要几千公里（通常约为5000公里）直到其能够有效地起作用或者说被解锁。这归因于此，即所述学习功能分别对于机动车的大量的每个不同定义的运行状态必须获得相应的特性参数并且之后才能够提供校正系数。此外，必须在机动车的整个使用期上不断地重新调整相应的学习功能，这同样包括在多个定义的运行状态中确定相应的特性参数。

因此，此外在实施相应的学习功能时存在改善的需要，尤其是用于缩短对于相应的学习功能需要的时间。

发明内容

以此为背景，本发明提供了一种用于在机动车中实施至少一种学习功能的方法以及用于实现具有独立权利要求所述的特征的这种方法的器件。优选的设计方案是从属权利要求以及以下描述的主题。

本发明从用于实施相应的学习功能的方法出发，使用所述学习功能用于提供校正系数用于补偿机动车的至少一个组件的至少一个标称值偏差。在此借助学习功能在机动车的至少一个定义的运行状态中获得特性参数并且用于确定校正系数。

在传统的机动车中在后台中运行相应的学习功能。驾驶员未察觉学习功能的实施。在学习功能和已行驶的行车距离之间的联系传统地来说同样不存在。

按照本发明提出，为了加速和简化相应的学习功能的实施，尤其是在至少一个学习运行时期期间在至少一个定义的运行状态中促使机动车的驾驶员运行机动车并且在实施学习功能时有利地包括已经行驶的和/或待行驶的行车距离。

尤其是通过按照本发明的方法缩短相应的学习功能需要的时间以便能够提供校正系数用于补偿标称值偏差（即用于“学习”）。例如之前提到的和之后阐述的零油量校准（ZFC）在滑行阶段中在确定的转速和确定的蓄压管压力中“学习”。

在像例如在文献DE 101 59 016 A1中公开的那样的零油量校准中，例如对于第一部分喷射、例如预喷射的控制持续时间从零值出发，其中只要确保不进行喷射，则控制持续时间增加直到获得表示点火延迟特征的特性参数、例如离子电流。于是，控制持续时间一直继续增加，直到表示点火延迟的特征的特性参数不再显著变化。所述方法以此为根据，即点火延迟、即在气门控制和燃烧开始之间的时间间隔随着增加的控制时间首先减小。从一个确定的控制持续时间开始点火延迟则不再变化。点火延迟在其中转入到饱和中的控制持续时间被视作对于预喷射的最佳控制持续时间并且用作用于控制的标准值。所获得的值表示零油量校准的功能的学习值并且用于提供相应的校正系数。

“滑行阶段”表示在汽油发动机中关闭节气门、不操作油门踏板和发动机不在空载运行中的阶段。一般所述“滑行阶段”的概念也能够表示内燃机未点火和接合的阶段。即在滑行阶段期间通过车轮带动内燃机。例如在零油量校准时，每个气缸必须各自在相应的滑行阶段中学习。在具有自动变速器的十二缸发动机中，其中滑行阶段相对很少出现，对于全部气缸的学习需要相对长的时间。由此机动车长时间地处于关于其功率和其废气排出值不是最佳的状态中。当学习了全部学习功能并且机动车相当于标称的（“黄金”）系统时，于是才有最佳状态。

本发明通过以下方式克服了该限制，即在相应的学习功能中包括驾驶员并且在至少一个定义的运行状态中促使驾驶员运行机动车。

相应的机动车能够因此较快速地被置于最佳状态中，在所述状态中废气量和油耗值接近最优。因为相应的学习功能的学习时间缩短，该车辆可能排出更少的有害物质和二氧化碳。

本发明此外能够在生产测试和现场测试时遵守废气排放极限，正如例如在关于所谓的COP（英语：生产一致性（Conformity of Production））和“使用承诺”（CAP2000或者说欧3/欧4）的说明书中规定的废气排放极限那样。这些应该确保机动车在确定的时间或者行驶距离的范围中遵守排放法规。在欧4中这些例如是五年或者100000km。

有利地例如由发动机控制获得学习功能的学习状态，所述发动机控制已经拥有全部需要的信息。所述“学习状态”例如指出已经学习了现有学习功能的哪部分或者还未学习学习功能的哪个区域或者说部分。例如然后能够将学习状态-必要时以整理好的形式-传输给驾驶员。能够同时提示驾驶员，所述提示指出驾驶员能够如何实现能够学习还未学习的学习功能（或者相应的部分）。例如能够告知驾驶员能够考虑还未在相应的学习功能范围中的哪个档位选择/转速组合。

为了将相应的信息传输给驾驶员例如能够使用在车载电脑中实现的已知的机动车用户信息系统。所述信息例如能够通过视觉显示由数字仪器和/或可选地视听地通过娱乐系统传输。

在此能够使得待传输给驾驶员的信息的范围和细节丰富度与不同的因素有关。例如能够在不同的专业级范围中预选信息的抽象程度。能够例如告知具有关于发动机控制的广博知识的有经验的驾驶员需要滑行阶段，从而该驾驶员自觉地知道对此采取哪种措施。

能够为少有经验的驾驶员指出例如简单的场景，所述场景使得驾驶员实现调节机动车的确定的运行状态或者说在这种运行状态中运行所述车辆。因此，例如能够促使驾驶员导入具有最小发动机转速和定义的档位的滑行阶段。此外，例如能够为此督促驾驶员目标明确地运行到确定的转速范围。在手动换档中，这例如能够包括比平常较迟或者较早的换档，在自动变速器或者半自动变速器中能够为此促使驾驶员变换到相应的手动运行中。当对于所述学习需要空载运行阶段时，例如也能够为此要求驾驶员关断起停系统。替代于此，这也能够自主地通过所述车辆进行，正如例如当车载网络电压太低或者存在空调设备的要求时，在要求蓄电池管理中也是这种情况一样。这能够告知驾驶员，进而该驾驶员不会错误地从车辆的功能故障开始。

相应的用户信息系统也能够例如包括所谓的仪表板，所述仪表板例如给驾驶员指示：“如果可能的话，经常在第三档位中运行滑行阶段。请遵守StVO并且注意交通安全”。如果功能学习成功，能够给驾驶员反馈，即尝试成功。驾驶员就此被包括到学习功能中。

如果设有所谓的换档显示，有利地也能够使用该换档显示。换档显示在车速表上显示最佳换档点或者提示驾驶员其应该以哪个档位行驶。通过相应的换档显示能够替代传统预先给定的换档点在学习功能的学习阶段中预先给出用于学习学习功能最佳的换档点。这允许运行不同于平常的工作点并且由此产生快速学习。在自动变速器中，能够通过发动机控制改变换档点，从而目标明确地运行到对于学习功能要求的范围。

包含已经行驶或者待行驶的距离在本发明的范围中也能够是有利的。为此能够例如实现在发动机控制器和导航系统之间的通讯（例如通过CAN总线）。导航系统提供关于已经行驶距离和关于随即的行驶要求（例如下降或者上升或者传达有关交通信息系统的拥堵）的信息。发动机控制器进而能够根据行驶距离合理地优先和计划确定的功能的学习。如果下降摆在面前，则推测可能是许多滑行阶段。如果上升摆在面前，则指示驾驶员调节滑行阶段反之意义不大。所述方法即能够包括确定相应的几率。

如果驾驶员在导航系统中预先给出确定的目标，则发动机控制能够根据行驶距离的特征和交通情况估计能够学习哪些学习功能并且将这些学习功能学习到什么程度。如果在不同的车速（城市、联邦公路、高速公路）时预计许多不同的滑行阶段，则所述系统能够在给驾驶员指示之前首先等待。在该情况下，可能也能够没有包含驾驶员作为可能的感知的干扰地学习所述功能。

包含所谓的车载诊断功能在更快速学习学习功能的意义上也是可能的。一系列这种车载诊断功能也需要确定的行驶方式和/或确定的条件（工作点、发动机温度），以便能够解锁并且实施诊断。

尤其在编程技术上，设置按照本发明的计算单元、例如设置机动车的控制器作为用于实现按照本发明的方法的器件，以便实施按照本发明的方法。

以软件的形式实现所述方法也是有利的，因为尤其是当执行的控制器还用于其他任务并且因此总归是存在的时，这造成特别低的成本。用于提供计算机程序的合适的数据载体尤其是软盘、硬盘、闪存、EEPROM、CD只读存储器、DVD以及其他。通过计算机网络（因特网、内部网等等）下载程序也是可能的。

由说明书和附图得出本发明的其他优点和设计方案。

可以理解，能够不仅以每个指出的组合、而且以其他组合或者单独地使用以上提到的和以下待阐述的特征，而没有放弃本发明的范围。

根据一个实施例在附图中示意性地示出本发明并且接下来参照附图详细描述本发明。

附图说明

图1以示意图示出了按照本发明能够被运行的机动车的组件；

图2以示意性的流程图示出了根据本发明的一种实施方式的方法。

具体实施方式

在图1中示意地示出了并且以1整体表示按照本发明能够被驱动的机动车的组件。未详细表示的内燃机的活塞2能够在气缸3中上下运动。曲轴14通过所述活塞置于旋转运动中，通过所述旋转运动最终以驱动力矩驱动机动车1的至少一个车轮。曲轴为此与传动系相连接，所述传动系通常具有变速器、离合器、制动器、电机等等。

气缸3设有燃烧室4，进气管6和排气管7通过气门5连接到所述燃烧室上。进气管6通过具有气门盖作为用于外部排气再循环的调整元件的排气循环阀13与排气管7相连接。能够以控制器（ECU）16的信号EGR控制排气循环阀13。此外，能够以信号TI控制的喷嘴8和能够以信号ZW控制的火花塞9与燃烧室4相连接。根据图1的机动车1的内燃机基于火花点火方法。然而要阐明的是，本发明不依赖于内燃机的点火方法并且也非常适合于具有自行点火的内燃机。本发明也能够使用在不具有排气再循环的内燃机中。

在进气管6中安置发出显示在进气管中的充气压力的信号LD的充气压力传感器18和借助信号DK可调节转动位置的节气门12。进气管6此外设有空气量传感器10并且排气管7设有传感器11。空气量传感器10测量输送给进气管6的新鲜空气的空气质量并且根据此产生信号LM。传感器11测量在排气管7中的废气的氧含量并且根据此产生信号。包括催化剂、例如三元催化剂的排气器件（未示出）连接在传感器11之后。

在该示例中在具有涡轮增压的内燃机中在空气量传感器10和节气门12之间布置涡轮增压器的压缩机19。能够借助信号KP控制所述压缩机19、尤其是压缩机19的节气门。在具有涡轮增压的内燃机中在传感器11之后建造涡轮增压器的涡轮机20。能够借助信号TR控制所述涡轮机20、尤其是涡轮机20的转速。

此外控制器16与产生信号FP的油门踏板传感器相连接，所述信号指示由驾驶员可操作的油门踏板17的位置和进而由驾驶员要求的发动机转矩。

设有转速传感器21。设置转速传感器以提供同样传输到控制器16上的信号DZ。这同样适用于车速表26的速度信号SP。

此外存有换档单元15。在该示例中，换档单元15能够构造为机动车的未示出的手动换档变速器的换档单元15。借助所述换档单元15能够置入一个档位。同时能够通过相应的信号GW使得控制器16识别档位选择。

对于充气压力传感器18的信号LD、空气量传感器的信号LM、传感器11的信号和转速传感器21的信号DZ例如涉及特性参数，在定义的内燃机运行状态中、例如在借助信号KP控制的压缩机19的节气门的定义的位置、借助信号TR控制的涡轮机20的定义的转速、和/或由喷嘴8以信号TI控制得出的定义的喷油量中得出所述特性参数。这些特性参数确切地具有哪些值取决于不同的由制造和/或老化而定的标称值偏差。借助根据学习方法获得的校正系数补偿这种标称值偏差。为此同时设置控制器16。

用户信息单元22与控制器16相连接，机动车1的驾驶员能够借助所述用户信息单元对此引发调节机动车1的至少一个定义的运行状态。为此用户能够借助视觉器件23或者听觉器件24、例如借助导航系统的屏幕、借助换档点显示和/或借助扬声器得到相应的应用。通过导航系统25例如能够将行程数据和/或行车数据提供给用户信息单元22和/或控制器16。

在图2中以示意的流程图的形式示出了并且一起以100表示根据本发明的一种实施方式的方法。

按照本发明的方法在步骤110中开始，所述步骤例如像以流程箭头111表明的那样能够循环执行。在步骤110中所述方法或者说相应的控制器16转入到待获得学习方法的状态中。

在步骤120中实现之前阐述的优先权和每个用于更快学习相应的学习功能的方案的选择。例如在此能够考虑信息121，例如借助导航系统130关于行车距离和/或交通情况提供所述信息。

根据在步骤120中采取的选择实现执行步骤140至170和/或其他的、未示出的步骤。例如能够在步骤140中借助换档点显示示出其他换档点或者说在自动变速器中调节其他换档点。驾驶员能够被告知于此。在步骤150中能够例如关断起停系统并且必要时驾驶员能够被告知于此。替代地，驾驶员也能够对此引发关断起停系统。在步骤160中，驾驶员能够例如对此引发在一个确定的行驶模式中行驶、也就是说以确定的档位和确定的速度行驶。如果不需要执行学习功能或者学习功能无意义，在步骤170中能够带有或者不带有驾驶员信息地继续所述方法。

在步骤180中检测是否成功学习相应的功能。如果没有，则通过流程箭头111以步骤110进行所述方法，也就是说重新执行学习功能。如果成功学习了所有学习功能，则驾驶员能够在步骤190中可选地被告知于此。

Claims (15)

1.用于实施学习功能的方法（100），使用所述学习功能用于提供至少一个校正系数用于补偿机动车（1）的至少一个组件的至少一个标称值偏差，其中借助学习功能在机动车（1）的至少一个定义的运行状态中获得至少一个特性参数并且用于确定至少一个校正系数，其特征在于，所述方法（100）包括促使机动车（1）的驾驶员在至少一个定义的运行状态中运行机动车（1），其中，所述方法（100）此外包括确定机动车（1）在接下来的时段中能够在至少一个定义的运行状态中运行的几率，其中当所述几率超过预先确定的值时，仅促使驾驶员在至少一个定义的运行状态中运行机动车（1）。

2.按权利要求1所述的方法（100），其中在至少一个学习运行时期期间在至少一个定义的运行状态中促使驾驶员运行机动车（1）。

3.按权利要求1或2所述的方法（100），其中借助用户信息系统（22）在至少一个定义的运行状态中促使驾驶员运行机动车（1）。

4.按权利要求3所述的方法（100），其中借助视觉器件（23）和/或听觉器件（24）在至少一个定义的运行状态中促使驾驶员运行机动车（1）。

5.按权利要求1所述的方法（100），其中所述至少一个定义的运行状态包括定义的转速范围、定义的速度范围、定义的档位选择、定义的节气门位置、至少一个车载用电器的定义的激活状态、滑行阶段和/或上述运行特性的至少一个组合。

6.按权利要求1所述的方法（100），其中此外获得行程数据和/或行车数据。

7.按权利要求1所述的方法（100），其中驾驶员得知借助学习功能在至少一个定义的运行状态中成功获得所述至少一个特性参数和/或成功确定至少一个校正系数。

8.按权利要求1所述的方法（100），其中使用学习方法用于补偿机动车（1）的内燃机的至少一个组件的至少一个标称值偏差，其中借助学习功能在机动车（1）的内燃机的至少一个定义的运行状态中获得至少一个特性参数并且用于确定至少一个校正系数。

9.按权利要求1所述的方法（100），其中使用所述学习方法用于补偿至少一个喷油嘴的喷油量和/或零油量的、至少一个气缸内压力的、至少一个充气压力的、至少一个空气质量和/或至少一个空气量的标称值偏差。

10.按权利要求6所述的方法（100），其中获得所述行程数据和/或行车数据用于获得所述几率。

11.机动车（1），设置所述机动车以实施按照上述权利要求中任一项所述的方法，其中设有用于实施学习功能的器件，使用所述学习功能用于提供至少一个校正系数用于补偿机动车（1）的至少一个组件的至少一个标称值偏差，其中借助学习功能能够在机动车（1）的至少一个定义的运行状态中获得至少一个特性参数并且能够使用至少一个特性参数用于确定至少一个校正系数，其中此外设有器件（22、23、24），借助所述器件能够在至少一个定义的运行状态中促使机动车（1）的驾驶员运行机动车（1）。

12.计算单元，设置所述计算单元以实施按权利要求1至10中任一项所述的方法。

13.按权利要求12所述的计算单元，其中所述计算单元是按权利要求11所述的机动车（1）的控制器（16）。

14.可由机器读取的存储介质，所述存储介质具有存储在其上的、具有程序代码的计算机程序，当所述程序代码在计算单元上执行时，所述程序代码促使所述计算单元执行按权利要求1至10中任一项所述的方法。

15.按权利要求14所述的存储介质，其中所述计算单元是按权利要求12或13所述的计算单元。