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Stand der Technik
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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zur automatischen Ermittlung der
Güte einer Übergangskompensation,
wobei die Übergangskompensation
bei einer Steuerung und Regelung eines Benzinmotors eine zumindest
teilweise Kompensation der Auswirkung eines Wandfilmeffekts bewirkt.
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Die
Erfindung betrifft auch eine Steuergerät zum Steuern und Regeln eines
Benzinmotors, wobei das Steuergerät Mittel zur zumindest teilweisen
Kompensation der Auswirkung eines einen Betrieb des Benzinmotors
beeinflussenden Wandfilmeffekts aufweist. Die Erfindung betrifft
ferner einen Benzinmotor mit Steuergerät zum Steuern und Regeln des
Benzinmotors.
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Die
Erfindung betrifft schließlich
einen Computer, insbesondere einen tragbaren Computer, sowie ein
Computerprogramm, das auf einem Rechengerät, insbesondere auf einem Steuergerät zur Steuerung
und Regelung eines Benzinmotors, ablauffähig ist.
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Es
ist bekannt, bei einem Benzinmotor das zum Betrieb benötigte Luft-Kraftstoff-Gemisch über ein
sogenanntes Saugrohr dem Benzinmotor zuzuführen. Hierbei findet die Bildung
des Luft-Kraftstoff-Gemisches
häufig
innerhalb des Saugrohres mittels eines oder mehrerer geeigneter
Einspritzventile statt (sogenannte Saugrohreinspritzung).
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Während des
Betriebs eines derartigen Benzinmotors kann sich in Abhängigkeit
eines aktuellen Betriebszustandes Kraftstoff an der Saugrohrinnenwand
ablagern, was als Wandfilmaufbau bezeichnet wird. Bei einem anderen
Betriebszustand kann der abgelagerte Kraftstoff dann wieder abgetragen
werden, was als Wandfilmabbau bezeichnet wird. Der Effekt des Wandfilmaufbaus
und Wandfilmabbaus wird als Wanfilmeffekt bezeichnet.
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Der
Wandfilmeffekt tritt besonders deutlich bei Lastwechseln auf. Bei
einer als positiver Lastwechsel bezeichneten Erhöhung der Last steigt der Druck
in dem Saugrohr und dadurch lagert sich mehr Kraftstoff an der Saugrohrinnenwand
ab. Bei einem negativen Lastwechsel, also bei einer Reduzierung der
Last, sinkt der Druck in dem Saugrohr und dies bewirkt einen Abbau
des Wandfilms.
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Die
Steuerung und Regelung des Benzinmotors umfasst insbesondere Maßnahmen
zur Bereitstellung des aktuell benötigten Luft-Kraftstoff-Gemischs.
Da das der Verbrennung zugeführte Luft-Kraftstoff-Gemisch
jedoch durch Wandfilmeffekte beeinflusst wird, wird mittels einer
sogenannten Übergangskompensation
der während
der Lastwechsel auftretende Wandfilmeffekt über eine entsprechende Steuergerätefunktionalität kompensiert,
um stets einen abgasoptimierten Betrieb des Benzinmotors zu ermöglichen.
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Die
Wirksamkeit der Übergangskompensation
hängt von
vielerlei Faktoren ab, beispielsweise der Qualität bzw. Zusammensetzung des
aktuell verwendeten Kraftstoffs sowie Art und Alter einzelner Bauteile
des Benzinmotors, beispielsweise der Einspritzventile. Wird eine Übergangskompensation
für die
Steuerung und Regelung eines bestimmten Benzinmotors appliziert,
so wird gegenwärtig
von dem Applikateur die Wirksamkeit der Übergangskompensation an einigen
Lastwechseln überprüft. Der
Applikateur entscheidet dann, ob eine Kalibrierung der Übergangskompensation
notwendig ist oder nicht. Nach einer Kalibrierung wird gegebenenfalls
erneut anhand einzelner Lastwechsel die Wirksamkeit der Übergangskompensation überprüft und erneut
kalibriert. Dieses Verfahren wird solange wiederholt, bis der Applikateur
die Wirksamkeit der Übergangskompensation
als ausreichend bewertet.
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Dieses
Verfahren ist sehr zeitaufwendig. Ferner ist die Güte einer
Applikation hierbei im Allgemeinen von Erfahrungswerten des Applikateurs
abhängig.
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Bei
einer Applikation der Übergangskompensation
werden sowohl auf einem Prüfstand
als auch während
eines Straßenbetriebs
Lastwechselmessungen durchgeführt.
Um die Wirksamkeit der Übergangskompensation
bei möglichst
vielen Betriebspunkten zu überprüfen, müssen die
Lastwechsel bei einer Vielzahl verschiedener Motortemperaturen und Motordrehzahlen
beobachtet werden. Beobachtete Abweichungen des Luft-Kraftstoff-Gemischs
(sogenannte Lambda-Abweichung) werden dann von dem Applikateur überprüft und bewertet.
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Die
Bewertung beruht hierbei auf den subjektiven Erfahrungen des Applikateurs.
Folglich wird die Güte
einer Übergangskompensation
bzw. einer Kalibrierung maßgeblich
durch den Erfahrungsschatz und die subjektive Einschätzung des
Applikateurs bestimmt. Aufgrund des hohen zeitlichen und personellen
Aufwands und der häufig
nicht optimalen Einschätzung
durch den Applikateur andererseits ist die Übergangskompensation oftmals
nicht optimal wirksam.
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Offenbarung der Erfindung
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Es
ist Aufgabe der Erfindung, eine Möglichkeit bereitzustellen,
um eine gegenüber
dem Stand der Technik verbesserte Kompensation des Wandfilmeffekts
zu erreichen. Es ist ferner Aufgabe der Erfindung, eine zuverlässigere
Bewertung der Güte
einer Übergangskompensation
zu erhalten. Insbesondere soll damit eine Vergleichbarkeit von applizierten Übergangskompensationen
bezüglich
ihrer Güte
erreicht werden.
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Die
Aufgabe wird durch ein Verfahren der eingangs genannten Art dadurch
gelöst,
dass während
eines Betriebs des Benzinmotors mit aktivierter Übergangskompensation in einer
Prüfphase
automatisch der Verlauf der Lambda-Werte und der Last erfasst wird.
In Abhängigkeit
von den ermittelten Verläufen
werden automatisch relevante Lastwechsel extrahiert und in Abhängigkeit
von vorgebbaren Kriterien klassifiziert. Hierbei wird jedem Lastwechsel automatisch
mindestens ein Lambda-Wert-Verlauf zugeordnet, der in der Prüfphase ermittelt
wurde. Der Lambda-Wert-Verlauf beschreibt insbesondere eine aufgrund des
Wandfilmeffekts während
des Lastwechsels auftretende Beeinflussung des Luft-Kraftstoff-Gemisches und der
Abgase.
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Für jeden
extrahierten Lastwechsel wird automatisch in Abhängigkeit von einer Abweichung
des mindestens einen zugeordneten Lambdawerts von mindestens einem
vorgebaren Soll-Lambda-Wert
ein Gütewert
ermittelt. Der Soll-Lambda-Wert beträgt beispielsweise 1 und kennzeichnet
damit das Luft-Kraftstoff-Verhältnis,
das für
einen optimalen Betrieb eines zur katalytischen Abgasnachbehandlung eingesetzten
3-Wege-Katalysators eingehalten werden muss. Der Gütewert kann
beispielsweise die Differenz des zugeordneten Lambda-Werts von dem vorgebbaren
Soll-Lambda-Wert beschreiben.
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In
Abhängigkeit
von der erfolgten Klassifizierung wird dann jeder ermittelte Gütewert gewichtet. Aus
den gewichteten Gütewerten
wird schließlich eine
Gesamtgüte
berechnet. Hierzu wird mindestens ein statistisches Verfahren angewendet.
Das statistische Verfahren ermöglicht
beispielsweise die Berechnung eines Streuungsmaßes und damit die Beschreibung
der Häufigkeit
und Größe der nicht
kompensierten Auswirkungen des Wandfilmeffekts bei Steuerung und
Regelung des Benzinmotors mit der Übergangskompensation. Als statistische
Streuungsmaße
können
hier insbesondere eine Varianz und eine Standartabweichung vorteilhaft
angewendet werden.
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Mittels
des erfindungsgemäßen Verfahrens ist
es folglich möglich,
automatisch und objektiv die Güte
einer Übergangskompensation
zu bestimmen.
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Vorteilhafterweise
umfasst die Prüfphase
die Erfassung von mindestens einer Randbedingung, wobei die Randbedingung
eine Momentenanforderung, eine dem Benzinmotor zugeordnete Temperatur
oder eine Drehzahl beschreibt. Die Gütewerte werden dann zusätzlich in
Abhängigkeit
von mindestens einer dieser Randbedingungen gewichtet. Hierbei wird
die Momentenanforderung beispielsweise mittels eines Pedalwertgebers
erfasst. Es ist ebenso vorstellbar, die Momentenanforderung aus
einer beispielsweise in einem Steuergerät vorhandenen Funktionalität zur Bestimmung
eines Momentenpfads auszulesen.
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Die
dem Benzinmotor zugeordnete Temperatur kann beispielsweise mittels
eines Temperatursensors zur Erfassung einer Kühlmitteltemperatur oder mittels
eines Temperatursensors zur Ermittlung einer Öltemperatur erfasst werden.
Die Drehzahl kann beispielsweise von einer Funktionalität des Steuergeräts ausgelesen
werden, oder über
geeignete Sensoren, beispielsweise Kurbelwellensensoren und Phasengeber,
ermittelt werden.
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Eine
Gewichtung der Gütewerte
in Abhängigkeit
derartiger Randbedingung ermöglicht
eine nochmals verbesserte Bestimmung der Gesamtgüte. Hiermit kann insbesondere
erreicht werden, dass einzelne Gütewerte
bzw. einzelne Lastwechsel, bei denen eine Kompensation des Wandfilmeffekts
aus technischen Gründen
nur sehr schwer möglich
ist, nur sehr gering gewichtet sind und damit nur sehr gering die
Gesamtgüte
beeinflussen können.
Damit kann auch erreicht werden, dass besonders häufig auftretende
Lastwechsel höher
gewuchtet werden.
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Vorteilhafterweise
erfolgt die Klassifizierung der extrahierten Lastwechsel bezüglich einer Sprungrichtung,
einer Sprunghöhe,
eines Niveaus, einer Höhe
der Lambda-Abweichung und/oder einer Richtung der Lambda-Abweichung.
Diese Klassifizierungskriterien ermöglichen eine besonders hoch
auflösende
Klassifizierung und damit eine besonders exakte Bestimmung der objektiven
Gesamtgüte.
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Eine
Sprungrichtung beschreibt beispielsweise, ob ein Wechsel von einer
niedrigen Last zu einer hohen Last, sogenannter positiver Lastwechsel, oder
ein Wechsel von einer hohen Last zu einer niedrigen Last, sogenannter
negativer Lastwechsel beschreibt. Die Sprunghöhe beschreibt die Differenz zwischen
der ersten Last und der zweiten Last. Das Niveau kann beispielsweise
in einer prozentualen Angabe die Stärke der ersten Last bzw. der
zweiten Last beschreiben. Hierbei entspräche keine Last einer Last von
0 % und eine Volllast einer Last von 100 %. Die Höhe der Lambda-Abweichung
während
eines Lastwechsels kann anzeigen, dass bei diesem Lastwechsel eine
besonders hohe Kompensation erforderlich ist. Die Richtung der Lambda-Abweichung gibt einen
Hinweis, wie eine Kompensation erfolgen kann.
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Einige
der oben genannten Klassifizierungskriterien sind implizit in den
anderen enthalten, bzw. können
vorteilhaft implizit bei der Ermittlung eines anderen Klassifizierungskriteriums
erhalten werden. Wird die Sprunghöhe beispielsweise aus der Differenz
zwischen der ersten und der zweiten Last ermittelt, kann das Vorzeichen
(+, –)
des Ergebnisses direkt die Sprungrichtung kennzeichnen. Sind Niveau der
ersten Last und der zweiten Last bekannt, so kann daraus ebenfalls
die Sprunghöhe
und die Sprungrichtung bestimmt werden.
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In
einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens
wird automatisch erkannt, ob die extrahierten Lastwechsel eine vordefinierte
Menge möglicher
relevanter Lastwechsel enthält.
Die vordefinierte Menge möglicher
Lastwechsel kann beispielsweise alle überhaupt möglichen Lastwechsel umfassen.
Insbesondere umfasst die vordefinierte Menge der möglichen
Lastwechsel jedoch besonders häufig
auftretende Lastwechsel oder Lastwechsel, bei denen eine Übergangskompensation besonders
schwierig durchführbar
ist, oder Lastwechsel, bei denen besonders hohe Lambda-Abweichungen
auftreten.
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Wird
bei dem erfindungsgemäßen Verfahren erkannt,
dass die vordefinierte Menge der möglichen Lastwechsel bereits
geprüft
wurde, so kann dies angezeigt werden. Dadurch ist es möglich, die
Prüfphase
zu beenden. Besonders vorteilhaft ist es hierbei, wenn die Messung
bzw. die Prüfphase
automatisch abgebrochen wird.
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Wird
bei dieser vorteilhaften Weiterbildung erkannt, dass die extrahierten
Lastwechsel noch nicht alle Lastwechsel der vordefinierten Menge
enthält,
so kann dies ebenfalls angezeigt werden. Insbesondere kann das Fehlen
dieser Lastwechsel bei der Ermittlung der Gesamtgüte derart
berücksichtigt
werden, dass dennoch eine möglichst
zuverlässige
Ermittlung der Gesamtgüte
möglich
ist.
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Mit
dieser Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Verfahrens
kann die Bewertung der Güte besonders
schnell und umfassend durchgeführt
werden, da vorab die Menge aller relevanten Lastwechsel bestimmt
werden kann und die Prüfphase
solange durchgeführt
wird, bis alle relevanten Lastwechsel erfasst bzw. durchgemessen
sind. Ist dies der Fall, so kann vorgesehen sein, dass automatisch
die Prüfphase
beendet wird, so dass nur solange Messungen durchgeführt werden,
bis alle relevanten Lastwechsel erfasst sind.
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Vorzugsweise
wird automatisch für
zumindest eine Klasse von Lastwechseln eine Teilgüte ermittelt
und die Abweichung der Teilgüte
von der Gesamtgüte
bestimmt. Damit kann beispielsweise eine Klasse von Lastwechseln
identifiziert werden, die besonders gut bzw. besonders schlecht
kompensiert werden können.
Diese Lastwechsel können
dann mittels des erfindungsgemäßen Verfahren
angezeigt werden. Insbesondere kann diese Information bei einer
Kalibrierung der Übergangskompensation
verwendet werden. Hierbei kann die Kalibrierung derart durchgeführt werden,
dass zunächst
die Lastwechsel, bei denen der Wandfilmeffekt bisher besonders schlecht
kompensiert wurde, bei der Kalibrierung berücksichtigt werden. Damit kann
besonders schnell und effizient eine Kalibrierung durchgeführt werden.
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Wird
festgestellt, dass eine oder mehrere der relevanten Lastwechsel
in der Prüfphase
nicht gemessen wurden, so kann eine weitere Messung durchgeführt werden
und mittels der dadurch erfassten Messwerte automatisch die Gesamtgüte aktualisiert
werden. Vorzugsweise wird hierbei die weitere Messung automatisch
initiiert. Befindet sich der Benzinmotor beispielsweise auf einem
Prüfstand,
so kann mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens der Benzinmotor
automatisch derart angesteuert werden, dass die noch fehlenden Lastwechsel
gemessen werden.
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Vorzugsweise
werden die Gütewerte
oder wird die Gesamtgüte
in Abhängigkeit
von einer Randbedingung oder von einem Klassifizierungskriterium bestimmt.
Damit ist es möglich,
noch genauere Gütewerte
bzw. eine noch genauere Gesamtgüte
zu erhalten. Die Art der Berücksichtigung
der Randbedingung bzw. des Klassifizierungskriteriums kann sich hierbei
aus der verwendeten statistischen Methode ergeben.
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Vorzugsweise
wird die Gesamtgüte
mittels eines Expertensystems, eines neuronalen Netzwerks oder eines
mehrdimensionalen Kennfelds bestimmt. Mittels eines mehrdimensionalen
Kennfelds ist eine besonders schnelle Bestimmung der Gütewerte
bzw. der Gesamtgüte
möglich.
Mittels eines Expertensystems ist eine besonders große Fülle von
Expertenwissen darstellbar und kann damit zu besonders präzisen Bestimmungen
der Gütewerte
bzw. der Gesamtgüte
eingesetzt werden. Ein neuronales Netzwerk bietet neben den Vorteilen
des Expertensystems den Vorteil, dass es ein Lernverhalten aufweist, mittels
dessen die Bestimmung der Gütewerte
bzw. der Gesamtgüte
besonders bequem optimiert werden kann.
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Gemäß einer
besonders vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens
wird in Abhängigkeit
von der Gesamtgüte
eine Referenz-Güte
bestimmt. Hierbei kann die Referenz-Güte beispielsweise
direkt der Gesamtgüte
entsprechen. Während
eines Betriebs des Benzinmotors kann dann eine weitere Messung durchgeführt werden. Dies
kann beispielsweise automatisch oder manuell initiiert sein. In
Abhängigkeit
von den Ergebnissen der Messungen wird dann mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens
eine Ist-Güte
ermittelt. Diese Ist-Güte
wird dann mit der Referenz-Güte
verglichen. Ergibt der Vergleich, dass eine Verschlechterung der Übergangskompensation
eingetreten ist, so kann ein Korrekturwert derart bestimmt werden,
dass eine Verbesserung der Übergangskompensation
erreicht wird. Dies kann mit einer erneuten Messung und Bestimmung
der nun aktualisierten Ist-Güte überprüft werden.
Hierzu wird der Korrekturwert bei der Steuerung und Regelung des
Benzinmotors entsprechend berücksichtigt.
Dies entspricht damit einer Kalibrierung der Übergangskompensation im normalen
Fahrbetrieb.
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Vorzugsweise
wird der Korrekturwert während
des Straßenbetriebs
des Benzinmotors ermittelt und automatisch bei der weiteren Steuerung
und Regelung des Benzinmotors berücksichtigt. Damit ist eine
Adaption, insbesondere eine automatische Adaption der Übergangskompensation
durchführbar. Da
sich beispielsweise bei Änderung
der Kraftstoffqualität
oder durch eine Alterung oder durch einen Austausch von Bauteilen
die auftretenden Wandfilmeffekte ändern können, ist eine automatische
Adaption der Übergangskompensation
besonders vorteilhaft.
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Die
Aufgabe wird auch durch ein Steuergerät zum Steuern und Regeln eines
Benzinmotors sowie durch einen Benzinmotor mit Steuergerät zum Steuern
und Regeln des Benzinmotors dadurch gelöst, dass das Steuergerät Mittel
zur Durchführung
des erfindungsgemäßen Verfahrens
aufweist.
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Die
Aufgabe wird auch durch einen Computer dadurch gelöst, dass
der Computer Mittel zur Durchführung
der erfindungsgemäßen Verfahrens aufweist.
Der Computer kann insbesondere ein als Laptop oder Notebook bezeichneter
tragbarer Computer ausgebildet sein.
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Vorzugsweise
weist der Computer Mittel zur Durchführung einer Simulation eines
Wandfilmeffekts auf. Damit kann folglich die Wirkung einer Übergangskompensation
bzw. einer Kalibrierung dargestellt werden und es können eventuelle
Schwächen einer
aktuellen Applikation besonders schnell aufgedeckt werden.
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Die
Aufgabe wird auch durch ein Computerprogramm der eingangs genannten
Art dadurch gelöst,
dass das Computerprogramm zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens
programmiert ist, wenn das Computerprogramm auf dem Rechengerät, insbesondere
auf dem Steuergerät,
abläuft. Damit
stellt das Computerprogramm ebenso die Erfindung dar, wie das Verfahren,
zu dessen Ausführung
das Computerprogramm programmiert ist.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Weitere
Merkmale, Anwendungsmöglichkeiten
und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung
von Ausführungsbeispielen
der Erfindung, die in den Zeichnungen dargestellt sind. Es zeigen:
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1 eine
schematische Darstellung eines Benzinmotors während einer Prüfphase;
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2 eine
schematische Darstellung eines in einem Fahrzeug angeordneten Benzinmotors,
der zur Durchführung
einer Übergangskompensation bzw.
zur Kalibrierung oder Neukalibrierung der Übergangskompensation geeignet
ist.
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3 ein
vereinfachtes Ablaufdiagramm zur Darstellung von Aspekten des erfindungsgemäßen Verfahrens;
und
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4 ein
schematisiertes Ablaufdiagramm zur Darstellung einiger Aspekte bezüglich einer
Kalibrierung der Übergangskompensation.
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In 1 ist
ein Benzinmotor 1 dargestellt, der mit einem Computer 2 verbunden
ist. Dem Benzinmotor 1 ist ein Abgassystem 3 zugeordnet,
in dem eine Lambda-Sonde 4 angeordnet ist. Die Lambda-Sonde 4 ist über ein
Signalleitung 5 mit dem Computer 2 verbunden.
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Dem
Benzinmotor 1 sind ferner ein Drehzahlsensor 6 und
ein Temperatursensor 7 zugeordnet. Der Drehzahlsensor 6 umfasst
beispielsweise einen Kurbelwellensensor und einen Phasengeber und ist über eine
Signalleitung 8 mit dem Computer 2 verbunden.
Der Temperatursensor 7 ist beispielsweise als Kühlwassertemperatursensor
oder als Öltemperatursensor
ausgebildet und über
eine Signalleitung 9 mit dem Computer 2 verbunden.
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Dem
Benzinmotor 1 ist ferner ein Saugrohr 10 zugeordnet,
in dem ein Einspritzventil 10a angeordnet ist. Das Einspritzventil 10a ist über eine
Signalleitung 11 mit dem Computer 2 verbunden.
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In 1 ist
ferner ein Sensor zur Erfassung einer Momentenanforderung, der beispielsweise
als Pedalwertgeber 12 ausgebildet ist, dargestellt. Der Pedalwertgeber 12 ist über eine
Signalleitung 13 mit dem Computer 2 verbunden.
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Der
Computer 2 ist als tragbarer Computer, beispielsweise als
Laptop oder als Notebook, ausgebildet. Es ist jedoch ebenso vorstellbar,
dass der Computer 2 als sogenannter Desktop oder als PDA (Personal
Digital Assistent) ausgebildet ist. Der Computer 2 kann
insbesondere auch als sogenanntes Embedded System realisiert sein,
das für
die Durchführung
des erfindungsgemäßen Verfahren
durch Software-Programmierung und/oder durch Auswahl der Hardware-Komponenten
programmiert und optimiert ist. Der Computer 2 weist einen
Prozessor 14a und ein Speicherelement 15a auf.
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Der
Benzinmotor 1 ist beispielsweise auf einem Prüfstand aufgebaut
und wird mittels des Computers 2 gesteuert und geregelt.
Hierbei kann insbesondere das erfindungsgemäße Verfahren zur Ermittlung
der Gesamtgüte
einer applizierten Übergangskompensation
durchgeführt
werden.
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Selbstverständlich ist
es auch vorstellbar, dass dem Benzinmotor 1 ein Steuergerät zum Steuern
und Regeln des Benzinmotors 1 zugeordnet ist. In diesem
Fall könnte
das Einspritzventil 10a über die Signalleitung 11 und
der Pedalwertgeber 12 über
die Signalleitung 13 mit dem Steuergerät verbunden sein. Das Steuergerät könnte dann
vorteilhaft mit dem Computer 2 beispielsweise derart verbunden sein,
dass über
eine Applikationsschnittstelle aktuell dem Einspritzventil 10a bzw.
dem Pedalwertgeber 12 zugeordnete Werte erfassbar sind.
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Insbesondere
ist es auch vorstellbar, dass die Funktionalität des auf dem Computer 2 ablaufenden
erfindungsgemäßen Verfahrens
alleine von einem Steuergerät
realisiert wird. In diesem Fall könnte auf den Computer 2 ganz
verzichtet werden.
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In 2 ist
eine Situation dargestellt, in der der Benzinmotor 1 in
ein Fahrzeug 16 eingebaut ist. Der Benzinmotor 1 wird
durch ein Steuergerät 17 gesteuert
und geregelt. Das Steuergerät 17 ist
insbesondere zur Durchführung
einer Übergangskompensation
programmiert. Das Steuergerät 17 weist
einen Prozessor 14b und ein Speicherelement 15b auf.
In dem Speicherelement 15b ist beispielsweise das erfindungsgemäße Verfahren
abgespeichert und wird mittels des Prozessors 14b durchgeführt.
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Ist
der Benzinmotor 1 in das Fahrzeug 16 eingebaut,
so kann die Bestimmung der Gesamtgüte während einer speziellen Prüfphase durchgeführt werden.
Es ist ebenso möglich,
während
eines "normalen" Straßenbetriebs
des Fahrzeugs 16 Messungen durchzuführen und mittels des Steuergeräts 17 beispielsweise
in dem Speicherelement 15b abzuspeichern. Hierdurch kann
einerseits eine Gesamtgüte
berechnet werden und andererseits kann eine in dem Speicherbereich 15b abgelegte
Referenzgüte ausgelesen
werden, so dass ein Vergleich einer ermittelten Ist-Güte mit der
Referenz-Güte
möglich
ist. In Abhängigkeit
von dem Ergebnis des Vergleichs kann dann automatisch, beispielsweise
während
des Betriebs des Benzinmotors 1, eine Adaption der Übergangskompensation
durchgeführt
werden. Hierzu kann insbesondere ein Korrekturwert ermittelt werden
und einer weiteren Ansteuerung des Benzinmotors 1 zugrundegelegt
werden.
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In 3 ist
eine stark schematisierte Darstellung eines möglichen Ablaufs des erfindungsgemäßen Verfahrens
gezeigt.
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Das
Verfahren beginnt in einem Schritt 100, in dem in einer
Prüfphase
während
des Betriebs des Benzinmotors 1 Messungen durchgeführt werden. Hierbei
wird insbesondere der Verlauf von Lambdawerten und der Verlauf der
Last erfasst. Der Verlauf der Lambda-Werte wird in Abhängigkeit
von den Signalen bestimmt, der von der Lambdasonde 4 über die Datenleitung 4 an
den Computer 2 oder das Steuergerät 17 übermittelt
werden.
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In
einem Schritt 101 werden automatisch relevante Lastwechsel
extrahiert. Ein Lastwechsel kann insbesondere dann als relevant
angesehen werden, wenn dieser einen Wandfilmeffekt bedingt, der
kompensiert werden soll. Bei nur sehr kleinen Lastwechseln bzw.
lang andauernden Lastwechseln kann der dadurch induzierte Wandfilmeffekt
derart gering sein, dass er bei einer Übergangskompensation nicht
berücksichtigt
wird. Ein derartiger Lastwechsel wäre dann nicht relevant und
würde folglich
bei dem weiteren Verfahren nicht berücksichtigt werden. Die Entscheidung,
ob ein Lastwechsel als relevant oder nicht relevant angesehen wird,
kann unter Berücksichtigung
unterschiedlichster Kriterien beziehungsweise zu erreichender Ziele
erfolgen. Sich aus Gründen
der Komplexität
gegenseitig meist ausschließende
Ziele sind beispielsweise eine möglichst exakte
Bestimmung der Güte
einerseits und eine möglichst
kurze Ausführungszeit
des erfindungsgemäßen Verfahrens
andererseits.
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In
einem Schritt 102 wird eine Klassifizierung der extrahierten
Lastwechsel durchgeführt.
Eine Klassifizierung erfolgt hierbei insbesondere nach der Sprungrichtung,
der Sprunghöhe,
des Niveaus, der Höhe
der Lambda-Abweichung und/oder der Richtung der Lambda-Abweichung.
Selbstverständlich kann
vorgesehen sein, die Klassifizierung in Abhängigkeit einer beliebigen Anzahl
und Kombination der Klassifizierungskriterien durchzuführen. Werden
besonders viele Klassifizierungskriterien berücksichtigt, so kann eine besonders
feine Klassifizierung vorgenommen und damit eine besonders genaue
Gesamtgüte
bestimmt werden.
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In
einem Schritt 103 erfolgt die Güteermittlung. Hierzu wird zunächst in
einem Schritt 103a für jeden
relevanten Lastwechsel ein Gütewert
ermittelt. Der Gütewert
kann insbesondere die Güte
der Übergangskompensation
bezüglich
dieses Lastwechsels beschreiben Der Gütewert kann beispielsweise
mittels einer Dezimalzahl darstellbar sein. In einer besonders einfach
realisierbaren Ausführungsform kann
vorgesehen sein, dass die Gütewerte
der Lambda-Abweichung
entsprechen.
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In
einem Teilschritt 103b wird aus den ermittelten Gütewerten
die Gesamtgüte
bestimmt. Hierbei werden die Gütewerte
in Abhängigkeit
ihrer Klassifizierung und insbesondere in Abhängigkeit von Randbedingungen
gewichtet. Die Randbedingungen beschreiben beispielsweise die aktuelle
Momentenanforderung, beziehungsweise die Änderung der Momentenanforderung
während
des Lastwechsels. Diese Information kann beispielsweise in dem Schritte 100 durch
Auswerten des von dem Pedalwertgeber 12 über die
Signalleitung 13 übermittelten
Signals durchgeführt
werden. Eine Gewichtung kann auch unter Berücksichtigung einer Temperatur
des Benzinmotors erfolgen. Damit können unterschiedliche Auswirkungen
des Wandfilmeffekts bei unterschiedlichen Temperaturen berücksichtigt
werden. Ferner kann die Gewichtung in Abhängigkeit von einer Drehzahl erfolgen.
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Aus
den in Abhängigkeit
von den Randbedingungen gewichteten Gütewerten wird in dem Schritt 103b die
Gesamtgüte
mittels eines statistischen oder stochastischen Verfahrens bestimmt.
Die Gesamtgüte
kann beispielsweise einen Mittelwert der gewichteten Lambda-Abweichungen beschreiben.
Die Gesamtgüte
kann insbesondere auch eine aus der Stochastik bekannte Varianz
oder Standartabweichung beschreiben.
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In
einem Schritt 104 wird die Gesamtgüte beispielsweise als Referenzwert
in dem Speicherelement 15b des Steuergerät 17 oder
dem Speicherelement 15a des Computers 2 abgespeichert.
Es ist ferner möglich,
dass die in dem Schritt 104 für die Ermittlung der Gesamtgüte gemessenen
Verläufe
und die extrahierten Lastwechsel für eine graphisch Darstellung
aufbereitet werden. Insbesondere ist es vorstellbar, dass nicht
erfasste Lastwechsel dargestellt werden oder Lastwechsel, an denen
die Übergangskompensation
besonders gut und/oder besonders schlecht wirkt, in geeigneter Weise
graphisch dargestellt oder in einer Liste zusammengefasst werden.
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In 4 ist
ein schematisiertes Ablaufdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens
dargestellt, während
eine Adaption der Übergangskompensation
durchgeführt
wird. Hierbei entsprechen die Schritte 200 bis 203b den
Schritten 100 bis 103b. Das erfindungsgemäße Verfahren
wird hierbei vorteilhafterweise auf dem Steuergerät 17 ausgeführt. Es
ist aber auch vorstellbar, dass das Verfahren mittels eines tragbaren
Computers 2 ausgeführt
wird.
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In
einem Schritt 204 wird die in dem Schritt 203b während des
Betriebs des Benzinmotors 1 in dem Fahrzeug 16 ermittelte
Gesamtgüte
als Ist-Güte abgespeichert.
In einem Schritt 205 wird die Referenz-Güte ermittelt.
Die Referenz-Güte
kann beispielsweise in dem Speicherelement 15b abgespeichert
sein. Es ist auch vorstellbar, dass die Referenzgüte in dem
Speicherelement 15a des Computers 2 abgespeichert
ist und an das Steuergerät 17 in
geeigneter Weise übermittelt
wird.
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In
einem Schritt 206 wird die Ist-Güte mit der Referenzgüte verglichen.
Ergibt sich keine oder nur eine geringe Abweichung, so wird das
Verfahren in dem Schritt 209 beendet. Eine neue Kalibrierung
der Übergangskompensation
findet nicht statt, so dass der Benzinmotor 1 unverändert angesteuert
wird.
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Ergibt
in dem Schritt 206 jedoch eine Abweichung der aktuellen
Ist-Güte
von der Referenz-Güte so wird
in einem Schritt 207 ein Korrekturwert ermittelt. Der Korrekturwert
wird derartig ermittelt, dass eine Verbesserung der Übergangskompensation
dahingehend möglich
ist, dass diese möglichst
die durch die Referenz-Güte
definierte Güte
annimmt.
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In
einem Schritt 208 wird der Korrekturwert für einen
weiteren Betrieb des Benzinmotors 1 bereit gestellt. Dies
ermöglicht
bei einer zukünftigen
bzw. der weiteren Steuerung und Regelung des Benzinmotors 1 die
Berücksichtigung
des aktuell ermittelten Korrekturwerts.
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In
einem Schritt 209 endet das Verfahren beispielsweise damit,
dass der Benzinmotor 1 mit der korrigierten Übergangskompensation
beziehungsweise unter Berücksichtigung
des aktuell ermittelten Korrekturwerts gesteuert und geregelt wird.