DE102008001235A1 - Verfahren zur energetischen Auslegung und Bedatungsprüfung eines Steuergeräts für ein Einspritzsystem einer Brennkraftmaschine - Google Patents

Verfahren zur energetischen Auslegung und Bedatungsprüfung eines Steuergeräts für ein Einspritzsystem einer Brennkraftmaschine Download PDF

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur energetischen Auslegung und Bedatungsprüfung eines Steuergeräts für ein Einspritzsystem einer Brennkraftmaschine, wobei der Energiefluss zwischen einer Leistungsendstufe des Steuergeräts und einem Injektor des Einspritzsystems simuliert wird, wobei während der Simulation überprüft wird, ob die Leistungsbilanz ausgeglichen ist sowie ein vorgebbarer Effektivstrom und eine vorgebbare Verlustleistung nicht überschritten werden.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur energetischen Auslegung und Bedatungsprüfung eines Steuergeräts für ein Einspritzsystem einer Brennkraftmaschine, ein entsprechendes Computerprogramm sowie ein entsprechendes Computerprogrammprodukt.
  • Stand der Technik
  • Motorsteuergeräte für moderne Common-Rail-Systeme mit Magnet-(SV) oder Piezoaktuatoren (PV) sind in der Lage, pro Arbeitsspiel eines Zylinders mehrere Ansteuerungen der Injektoren durchzuführen und damit Einspritzungen in den Brennraum auszuführen. Steigende Anforderungen an Fahrzeuge bzgl. Wirkungsgrad, Verbrauch, Komfort (z. B. Geräusch), Abgas (gesetzliche Anforderungen) und insbesondere der Einsatz von Abgasfilter, die einer Regeneration mit zusätzlichen, teilweise gesplitteten Einspritzungen, bedürfen, führen zu ständig steigenden Forderungen bzgl. der Anzahl der in einem Arbeitsspiel auszuführenden Ansteuerungen.
  • Mit der Anzahl der Einspritzungen steigen jedoch der Energiebedarf und die Verlustleistung des Steuergeräts für das Einspritzsystem. Beide Größen skalieren mit der Drehzahl. Je nach System kann zusätzlich der Raildruck Einfluss nehmen, wenn die Ansteuerspannung bzw. der Ansteuerstrom mit dem Raildruck variiert. Dem kann in gewissen Grenzen durch Anpassung der Steuergeräte-Hardware oder spezielle Kühlmaßnahmen begegnet werden, was aber mit steigenden Kosten und/oder Einschränkungen bzgl. des Anbauorts des Steuergeräts einhergeht. Daraus resultiert, dass aktuelle Steuergeräteprojekte oft an der Energie- bzw. Verlustleistungsgrenze betrieben werden.
  • Zur Optimierung der oben angeführten Kriterien in allen Fahrsituationen, Betriebspunkten und Randbedingungen werden die Anzahl und Lage von Ansteuerungen in einer komplexen Softwarestruktur in Abhängigkeit von einer Vielzahl von Einflussgrößen (Last, Drehzahl, Gang, Betriebsart, Motortemperatur, Lufttemperatur, Luftdruck usw.) definiert. Die Bedatung dieser Struktur erfolgt in der Regel von verschiedenen Personen und iterativ über einen längeren Zeitraum hinweg bis kurz vor Serienstart. Dies führt zu der besonderen Schwierigkeit, die konkrete Anzahl und Lage der Ansteuerungen unter allen Bedingungen zu überblicken und damit sicherzustellen, dass die oben beschriebenen Restriktionen immer eingehalten werden.
  • Die Auswahl der passenden Hardware wird dadurch erschwert, dass zu dem Zeitpunkt innerhalb der Planungsphase, an dem die Hardware festgelegt wird, nur vage Vorstellungen bzgl. der Anzahl und Lage von Ansteuerungen existieren und die endgültige Bedatung noch nicht vorliegt. Durch Messungen zur Absicherung von Energiebedarf und Verlustleistung können Exemplartoleranzen nur schwer oder mit hohem Aufwand (Grenzmuster) berücksichtigt werden.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Erfindungsgemäß werden daher ein Verfahren zur energetischen Auslegung und Bedatungsprüfung eines Steuergeräts für ein Einspritzsystem einer Brennkraftmaschine, ein entsprechendes Computerprogramm sowie ein entsprechendes Computerprogrammprodukt mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche vorgeschlagen, die diese Nachteile nicht in diesem Maße aufweisen. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der nachfolgenden Beschreibung.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren verwendet ein bzgl. Hardwaretopologie und Injektor parametrierbares Simulationsmodell des Energiehin- und rückflusses zwischen einer Leistungsendstufe des Steuergeräts und einem Injektor des Einspritzsystems.
  • Erfindungsgemäß wird während der Simulation überprüft, ob eine Leistungsbilanz ausgeglichen ist. Insbesondere werden eine kurzfristige und/oder eine langfristige Energiebilanz betrachtet.
  • Eine in Frage kommende langfristige Leistungsbilanz betrifft die Leistung aus dem Bordnetz über den DC-Wandler auf einen Buffer- oder Boosterkondensator (PV bzw. SV) gegenüber dem Bedarf für die Ansteuerungen des (PV- bzw. SV-)Injektors der Endstufe, welche über ein Arbeitsspiel (720° Kurbelwelle) ausgeglichen sein muss, um dauerhaft korrekte Ansteuerungen zu gewährleisten.
  • Alternativ oder zusätzlich können als Leistungsbilanz kurzfristige Spannungs/Energie-Verläufe simuliert werden, welche sich innerhalb eines Arbeitsspiels ergeben und Einfluss auf die korrekte Ansteuerung des Injektors haben, da insbesondere die Verletzung der Kurzzeitenergie für die Motorapplikation kritisch und nur schwer abschätzbar ist.
  • Es ist somit vorteilhaft, wenn sowohl die langfristige Bilanz über das gesamte Arbeitsspiel als auch die kurzfristige Bilanz innerhalb schneller Einspritzsequenzen überwacht wird.
  • Erfindungsgemäß wird weiterhin während der Simulation überprüft, ob ein vorgebbarer Effektivstrom nicht überschritten wird. Die in der Leistungsendstufe verwendeten Bauteile sind für einen bestimmten Effektivstrom spezifiziert, der nicht überschritten werden darf.
  • Erfindungsgemäß wird weiterhin während der Simulation überprüft, ob eine vorgebbare Verlustleistung nicht überschritten wird. Dies betrifft insbesondere die Einhaltung thermischer Limits. Bei dem Energiehin- und -rückfluss zwischen Steuergerät und Aktuator entsteht eine Verlustleistung, die zu einer Erwärmung des Steuergerätes führt. Zur Prüfung, ob eine zulässige maximale Steuergerätetemperatur nicht überschritten wird, ist eine thermische Bilanzierung des Steuergerätes vorteilhaft, welche insbesondere einen Wärmeübergang an die Umgebung berücksichtigt.
  • Vorteile der Erfindung
  • Es wurde erkannt, dass bei einer Simulation der Funktionalität eines Steuergeräts wesentliche Randbedingungen eingehalten werden müssen, um brauchbare Ergebnisse zu erzielen. Mit der erfindungsgemäßen Lösung ist es möglich, durch eine realitätsnahe Simulation des Energiebedarfs und der Verlustleistung des Systems Steuergerät/Kabelbaum/Injektor zum einen die Auswahl und Auslegung der Steuergeräte-Hardware in der Planungsphase oder Akquisitionsphase eines Projekts zu vereinfachen und zu objektivieren und zum anderen während der Bedatungsphase eines Projekts die Einhaltung der Restriktionen der gewählten Hardware fortlaufend und zuverlässig zu prüfen. Dadurch kann sichergestellt werden, dass das Steuergerät optimal ausgelegt werden kann, wodurch überflüssiger Bauteilaufwand und damit Kosten vermieden werden. Das Steuergerät kann optimal auf die notwendige Anzahl und Lage von Ansteuerungen ausgerichtet werden. Durch die Verwendung eines Simulationsmodells können Toleranzen durch entsprechende Parametrierung des Modells berücksichtigt werden.
  • Es ist möglich, weitere, insbesondere von den Injektoren, von der Hydraulik oder dem Gesamtsystem abhängige Randbedingungen wie z. B. Gültigkeit von modellbasierten Korrekturfunktionen, Grenzabstand zwischen Einspritzungen bzgl. der Durchförderung, Volumenbilanz des hydraulischen Kopplers im Piezoinjektor, Minimale Dauer einer Einspritzung in die Prüfung einzubeziehen. Die Randbedingungen können insbesondere über einfache Kennfeldmodelle abgebildet werden.
  • Zweckmäßigerweise wird für ein einen Piezoventil-Injektor aufweisendes Einspritzsystem während der Simulation weiterhin überprüft, ob die Spannung am Buffer-Kondensator einen vorgebbaren Schwellwert nicht unterschreitet.
  • Zweckmäßigerweise wird für ein einen Magnetventil-Injektor aufweisendes Einspritzsystem während der Simulation weiterhin überprüft, ob die Spannung am Booster-Kondensator einen vorgebbaren Schwellwert nicht unterschreitet.
  • Auch wenn die Leistungsbilanz über ein Arbeitsspiel ausgeglichen ist, muss bei einer zu hohen Dichte von Einspritzungen (hohe Anzahl von Ansteuerungen mit geringem Abstand oder sogar Überlappung auf zwei Bänken) sichergestellt sein, dass die Buffer- bzw. Boosterspannung einen Mindestwert nicht unterschreitet. Dazu werden insbesondere der zeitliche Verlauf der Spannung und das Nachladeverhalten betrachtet und geprüft. Diese Ausgestaltung der Erfindung ermöglicht in vorteilhafter Weise, vor der Serie bzgl. der Bauteiltoleranzen grenzwertige Steuergeräte zu betrachten, um später die Funktion in Serie in der gesamten Streubreite sicher zu stellen.
  • Alle bisher genannten Signale werden gegen definierte Grenzwerte geprüft. Zusätzlich können noch weitere Randbedingungen für den Injektor und/oder das hydraulische System, die über einfache Kennfeldmodelle abgebildet werden, in die Prüfung einbezogen werden. Für verschiedene Anwendungsfälle sind verschiedene Module (Messung, Simulation, Editor) als Quelle für die zur Prüfung benötigten Signale denkbar. Zur nachvollziehbaren Dokumentation und Visualisierung der Prüfergebnisse können insbesondere verschiedene grafische Ausgaben oder Listenausgaben bereitgestellt werden.
  • Für die Prüfung der relevanten Signale bzw. Daten, z. B. Anzahl, Lage und Dauer von Einspritzungen, Drehzahl und Raildruck (bei PV), sind unterschiedliche Datenquellen möglich. Beispielsweise eignet sich ein Szenarieneditor in vorteilhafter Weise zur Datenerzeugung, wenn keine exakten Messdaten, sondern nur abstrakte Anforderungen oder konkrete Fragestellungen vorliegen. Dadurch lassen sich künstlich erzeugte Datensätze zur Prüfung generieren. Hierbei können die vorhanden Informationen und Randbedingungen vorteilhaft mittels einer grafischen Benutzeroberfläche vorgegeben werden.
  • Ebenso zweckmäßig werden die Daten unter Verwendung von Steuergeräte-Firmware erzeugt. Wie in der Beschreibungseinleitung dargelegt, ist eine Softwarefunktion zur Definition von Lage und Anzahl der Einspritzungen in Steuergeräten komplex, wobei das Ergebnis von vielen Eingangsparametern wie z. B. Last, Drehzahl, Gang, Betriebsart, Motortemperatur, Lufttemperatur, Luftdruck usw. abhängig ist. Um sicherzustellen, dass eine Bedatung im gesamten Parameterraum innerhalb der vorgegebenen Randbedingung liegt, ist der Parameterraum komplett abzurastern. Dies ist jedoch unter realen Bedingungen bspw. im Fahrzeug oder am Prüfstand nur schwer möglich. Zur Lösung dieser Aufgabenstellung kann vorteilhafterweise der Steuergerätecode der Einspritzfunktion in einer computerimplementierten Ausgestaltung der Erfindung nachgebildet oder verwendet werden. Bei Piezoventil-Injektoren wird wegen der Auswirkung auf die Spannung zweckmäßigerweise auch eine Raildrucksollwertbildung durchgeführt. In der Folge ist die Parametervariation einfach bspw. auf einem PC durchführbar. Durch Verwendung des originalen Steuergerätecodes lässt sich für jedes Projekt so die originale Bedatung bzgl. ihrer Kompatibilität zur verwendeten Hardware und zum Injektortyp einfach auf dem PC prüfen. Zur Definition der Eingangstimuli kann bspw. eine grafische Benutzeroberfläche ergänzt werden.
  • Ebenso zweckmäßig werden die Daten mittels einer Schnittstelle zu einem Applikationswerkzeug wie INCA über eine API-Schnittstelle erzeugt. Damit ist es möglich, während der Bedatung am Prüfstand oder Fahrzeug den aktuellen Arbeitspunkt zu prüfen. Die Datenübernahme zur Prüfung kann zyklisch oder mit spezieller Aktivierung, bspw. durch Auslösen eines Signals, Schalters usw. erfolgen.
  • Ebenso zweckmäßig werden die Daten unter Verwendung von Messdaten erzeugt, wobei bspw. eine Schnittstelle zu verschiedenen Dateiformaten, bspw. MDF oder CSV, vorgesehen sein kann. Diese Ausgestaltung eignet sich insbesondere dafür, bei Prüfstands-/Fahrzeugversuchen die relevanten Daten aufzuzeichnen und später mit dem erfindungsgemäßen Verfahren zu überprüfen.
  • Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden modulare Modelle verwendet, in denen das Verhalten der Serien-Leistungsendstufe nachgebildet wird. In diesen Modellen wird jeweils das Verhalten der einzelnen Elektronik- oder auch Hydraulikkomponenten unter variablen Randbedingungen wie z. B. Umgebungstemperatur, Toleranzlage und/oder Alterung simuliert und bewertet. Zusätzlich lässt sich das Modell individuell an verschiedene Endstufenvarianten und Hydraulikvarianten anpassen, um z. B. verschiedene Konzepte zu bewerten.
  • Die Erfindung betrifft zudem ein Computerprogramm mit Programmcodemitteln, die geeignet sind, ein erfindungsgemäßes Verfahren auszuführen, wenn das Computerprogramm auf einem Computer oder einer entsprechenden Recheneinheit ausgeführt wird. Das erfindungsgemäße Verfahren kann vorzugsweise in der CAE-Umgebung ”MATLAB/SIMULINK” realisiert werden.
  • Das erfindungsgemäß vorgesehene Computerprogrammprodukt umfasst auf einem computerlesbaren Datenträger gespeicherte Programmcodemittel, die geeignet sind, ein erfindungsgemäßes Verfahren auszuführen, wenn das Computerprogramm auf einem Computer oder einer entsprechenden Recheneinheit ausgeführt wird. Geeignete Datenträger sind insbesondere Disketten, Festplatten, Flash-Speicher, EEPROMs, CD-ROMS, DVDs u. a. m. Auch ein Download eines Programms über Computernetze (Internet, Intranet usw.) ist möglich.
  • Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der beiliegenden Zeichnung.
  • Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 zeigt in schematischer Darstellung ein Blockdiagramm gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.
  • Ausführungsform der Erfindung
  • In 1 ist eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung als schematisches Blockdiagramm dargestellt und insgesamt mit 10 bezeichnet. Ein erster Block 100 betrifft die Erzeugung von Daten 101, ein zweiter Block 200 betrifft die Simulation und Prüfung auf Grundlage der Daten 101 und die Erzeugung eines Prüfergebnisses 201, ein dritter Block 300 betrifft schließlich die Ausgabe an den Benutzer.
  • In der dargestellten bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung werden dem Block 200 die Daten 101 zugeführt, wobei in einem Simulations- und Prüfmodul 210 in dem Block 200 der Energiefluss zwischen einer Leistungsendstufe des Steuergeräts und einem Injektor bzw. allen Injektoren des Einspritzsystems simuliert wird, wobei während der Simulation die Einhaltung von Randbedingungen in dem Simulations- und Prüfmodul 210 geprüft wird. Simulations- und Prüfmodul 210 bildet das Verhalten einer Serien-Leistungsendstufe nach, wobei zusätzlich auch das Verhalten einzelner Elektronik- oder auch Hydraulikkomponenten unter variablen Randbedingungen wie z. B. Umgebungstemperatur, Toleranzlage, Alterung simuliert und bewertet wird.
  • Dem Simulations- und Prüfmodul 210 werden in der dargestellten Ausgestaltung als Daten 101 eine Drehzahl, ein Raildruck, eine Anzahl von Ansteuerungen bzw. Injektionen pro Arbeitsspiel sowie der Beginn, Lage und die Dauer einer jeweiligen Ansteuerung zugeführt. Weiterhin werden dem Simulations- und Prüfmodul 210 Daten 211 betreffend Parameter der Injektoren sowie der Endstufe zugeführt. Bei den Parameter betreffend die Injektoren handelt es sich insbesondere um Parameter wie z. B. Leistungsaufnahme, Energiebedarf, Ansteuerspannung, /Wirkungsgrad usw. Bei den Parameter betreffend die Endstufe handelt es sich insbesondere um Parameter wie z. B.
  • Anzahl von Steuergerätebänken, Daten von Zylindern, Anzahl von DC-DC-Wandlern und deren Leistung, Anzahl, Toleranz und Verschaltung der Buffer-Kondensatoren, garantierbare Zwischenkreisspannung usw.
  • Auf Grundlage der Daten 101 sowie der Parameter 211 wird in dem Simulation- und Prüfungsmodul 210 die Simulation durchgeführt und die Einhaltung der Randbedingungen während der Simulation überprüft. Als Randbedingungen wird bei der dargestellten Ausführungsform überprüft, ob die Leistungsbilanz ausgeglichen ist, der vorgegebene Effektivstrom nicht überschritten wird, die vorgegebene Verlustleistung nicht überschritten wird und die Spannung am Buffer-Kondensator den vorgegebenen Schwellwert nicht unterschreitet. Die vorgebbaren Schwellwerte für Effektivstrom, Verlustleistung Bufferspannung hängen vom jeweilig überprüften System ab und ergeben sich für den Fachmann aus der Betrachtung. Bei der dargestellten Ausführungsform der Erfindung wird in dem Simulations- und Prüfungsmodul 210 optional weiterhin die Einhaltung von Randbedingungen betreffend die Injektoren sowie das hydraulische System überprüft, die insbesondere über einfache Kennfeldmodelle abgebildet werden. Auf Grundlage der Überprüfung werden schließlich dem Block 300 die Ergebnisdaten 201 zugeführt.
  • Zur Erzeugung der Daten 101 ist der Block 100 vorgesehen. Der Block 100 umfasst vier Module 110, 120, 130 und 140.
  • Das Modul 110 betrifft einen Szenarieneditor. Wenn keine exakten Messdaten, sondern bspw. nur abstrakte Anforderungen (z. B.: 5 Ansteuerungen bis 2500 U/min) oder konkrete Fragestellungen (z. B.: Bis zu welcher Drehzahl kann eine Nacheinspritzung dreimal gesplittet werden, wenn noch vier andere Ansteuerungen aktiv sind?) vorliegen, können bspw. mit einer grafischen Benutzeroberfläche die vorhanden Informationen und Randbedingungen vorgegeben werden. Auf dieser Basis lassen sich künstlich erzeugte Datensätze als Daten 101 zur Prüfung generieren.
  • Als Alternative zur Erzeugung der Daten 101 ist das Modul 120 vorgesehen, das zur Erzeugung der Daten 101 eine Steuergeräte-Firmware verwendet. Die Softwarefunktion zur Definition von Lage und Anzahl der Einspritzungen in Steuergeräten ist komplex, wobei das Ergebnis von vielen Eingangsparametern wie z. B. Last, Drehzahl, Gang, Betriebsart, Motortemperatur, Lufttemperatur, Luftdruck usw. abhängig ist. sein. Um sicherstellen zu können, dass für den kompletten Eingangsparameterraum der Softwarefunktion die Bedatung zu keiner Verletzung der Randbedingungen führt, muss der Parameterraum komplett abgerastert werden. Da dies unter realen Bedingungen (im Fahrzeug oder am Prüfstand) nur schwer möglich ist, wird der Steuergerätecode der Einspritzfunktion verwendet und als Modell im Modul 120 nachgebildet. Dem Modul 120 werden Eingangsdaten 121 zur Beaufschlagung der Steuergeräte-Firmware zugeführt. Die Art der Eingangsdaten 121 hängt von der jeweiligen Steuergeräte-Firmware ab und kann insbesondere eine Last, eine Drehzahl, einen Gang, eine Betriebsart, eine Motortemperatur, eine Lufttemperatur, einen Luftdruck usw. betreffen. Es kann vorgesehen sein, diese Eingangsdaten 121 automatisch über den möglichen Anwendungsbereich abzurastern. Alternativ oder zusätzlich kann eine grafische Benutzeroberfläche zur Definition der Eingangsdaten 121 vorgesehen sein.
  • Weiterhin ist ein Modul 130 vorgesehen, das eine alternative Möglichkeit zur Erzeugung der Daten 101 bietet. In dem Modul 130 ist eine Schnittstelle zu einem Applikationswerkzeug wie z. B. INCA enthalten. Um während der Bedatung am Prüfstand oder Fahrzeug den aktuellen Arbeitspunkt prüfen zu können, ist insbesondere eine API-Schnittstelle vorgesehen. Die Datenübernahme zur Prüfung kann zyklisch oder mit spezieller Aktivierung (manuelle Triggerung oder Erreichen eines stationären Arbeitspunkts) erfolgen.
  • Weiterhin ist ein Modul 140 vorgesehen, das eine weitere Möglichkeit zur Erzeugung der Daten 101 bietet. Das Modul 140 ist dafür vorgesehen, eine Schnittstelle für Messdaten zur Verfügung zu stellen. Bei der Verwendung des Moduls 140 werden die Daten 101 nicht künstlich bzw. auf Grundlage von Vorgängerdaten erzeugt, sondern beispielsweise in Prüfstands- oder Fahrzeugversuchen gemessen und dabei abgespeichert. Die gespeicherten Daten werden dann über das Modul 140 als Daten 101 dem Block 200 zur Verfügung gestellt. Das Modul 140 weist dazu zweckmäßigerweise eine Schnittstelle zu verschiedenen gängigen Dateiformaten wie z. B. MDF, CSV usw. auf.
  • Zur Ausgabe an den Benutzer ist der Block 300 vorgesehen. Der Block 300 umfasst drei Module 310, 320 und 330 und wird mit den Ergebnisdaten 201 beaufschlagt. Weiterhin kann vorgesehen sein, dass Ausgabedaten 102, die nicht für die Simulation und Prüfung relevant sind, direkt vom Block 100 an den Block 300 übertragen werden. Bei diesen Ausgabedaten 102 kann es sich insbesondere um Daten betreffend einen Arbeitspunkt, Umgebungsbedingungen usw. handeln. Ein Arbeitspunkt ist insbesondere durch die Daten 101 sowie gegebenenfalls die Parameter 211 und auch gegebenenfalls die Ausgabedaten 102 definiert.
  • Die Ausgabe in dem Block 300 kann auf übliche Art erfolgen. Beispielsweise kann eine graphische Ausgabe 310 vorgesehen sein, bei der die Ergebnisdaten 201 der untersuchten Arbeitspunkte graphisch, insbesondere zwei- oder dreidimensional, dargestellt werden.
  • Ebenso ist denkbar, die Ausgabe in ein Ergebnisprotokoll 320 vorzunehmen, wobei jeder geprüfte Arbeitspunkt zusammen mit den Ergebnisdaten 201 beispielsweise in einer Liste protokolliert wird. Diese Liste kann bereits in einer für Tabellenkalkulationsprogramme (z. B. Excel) lesbaren Form aufbereitet und formatiert sein.
  • Schließlich kann eine einfache Ausgabe 330 beispielsweise in Form einer Ampelsymbolik (rot, gelb, grün) am Bildschirm dargestellt werden. Dabei kann ”grün” insbesondere bedeuten, dass keine Randbedingungen verletzt sind, ”rot”, dass wenigstens eine Randbedingung verletzt ist, und ”gelb”, dass eine Randbedingung nur unter besonderen Umständen, bspw. am Rand der Toleranzgrenzen verletzt ist. In den beiden letzten Fällen kann neben der reinen Bewertung auch noch eine Detailinformation gegeben werden, welches Kriterium wie verletzt wurde (z. B. dritte Einspritzung mit verletzt ein Energiekriterium) Diese Ampelanzeige kann auch in Form einer Art Oszilloskop realisiert sein, um einen längeren Messzeitraum zu überblicken. Es versteht sich, dass weitere Ausgabemöglichkeiten sowie beliebige Konfigurationen davon möglich sind.
  • Bei der dargestellten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfassen die Blöcke 100, 200 und 300 verschiedene Module, die insbesondere für verschiedene Anwendungsfälle vorteilhaft kombiniert werden können. Durch die modulare Ausgestaltung der Erfindung ist die Vergleichbarkeit und Konsistenz der Ergebnisse für alle Anwendungsfälle sichergestellt. Die dargestellte Ausführungsform der Erfindung ist beispielsweise zur Auslegung der Hardware während der Akquisitions- bzw. Planungsphase eines Projekts geeignet, wobei in diesem Fall zweckmäßigerweise die Module 110, 210 sowie 310 und/oder 320 Anwendung finden.
  • Nach Abschluss eines Bedatungsvorganges können die relevanten Parameter bei einer abschließenden oder während der Bedatung durchgeführten Messung ermittelt werden. Zur Prüfung der Messergebnisse ist insbesondere eine Kombination der Module 140, 210, 310 und/oder 320 geeignet.
  • Ist eine Online-Prüfung beispielsweise eines aktuellen Arbeitspunktes während einer manuellen Bedatung, bei Stichversuchen o. a. erwünscht, kann vorzugsweise eine Kombination der Module 130, 210, 320 und/oder 330 verwendet werden.
  • Zur Datensatzprüfung bzw. Datensatzfreigabe, insbesondere zur Serienfreigabe eines Projekts oder nach Abschluss größerer Bedatungsabschnitte (beispielsweise vor Sommerfahrt, Winterfahrt o. ä.) kann zur Prüfung der kompletten Bedatung insbesondere eine Kombination der Module 120, 210, 310 und/oder 320 verwendet werden.
  • Es versteht sich, dass in der Figur nur eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung dargestellt ist. Daneben ist jede andere Ausführungsform denkbar, ohne den Rahmen dieser Erfindung zu verlassen.

Claims (10)

  1. Verfahren zur energetischen Auslegung und Bedatungsprüfung eines Steuergeräts für ein Einspritzsystem einer Brennkraftmaschine, wobei der Energiefluss zwischen einer Leistungsendstufe des Steuergeräts und einem Injektor des Einspritzsystems simuliert wird, wobei während der Simulation (200) die Einhaltung folgender Randbedingungen überprüft wird: – eine Leistungsbilanz ist ausgeglichen: – ein vorgebbarer Effektivstrom wird nicht überschritten; – eine vorgebbare Verlustleistung wird nicht überschritten.
  2. Verfahren nach Anspruch 1 für ein einen Piezoventil-Injektor aufweisendes Einspritzsystem, wobei während der Simulation (200) weiterhin folgende Randbedingung überprüft wird: – die Spannung am Buffer-Kondensator unterschreitet nicht einen vorgebbaren Schwellwert.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 für ein einen Magnetventil-Injektor aufweisendes Einspritzsystem, wobei während der Simulation (200) weiterhin folgende Randbedingung überprüft wird: – die Spannung am Booster-Kondensator unterschreitet nicht einen vorgebbaren Schwellwert.
  4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Simulation (200) Daten (101) zugeführt werden, welche ausgewählt sind aus der Gruppe: Drehzahl; Raildruck; Anzahl von Ansteuerungen sowie Beginn und Dauer jeder einzelnen Ansteuerung.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei die Daten (101) durch einen Szenarieneditor (110) erzeugt werden.
  6. Verfahren nach Anspruch 4, wobei die Daten (101) unter Verwendung (120) einer Steuergeräte-Firmware erzeugt werden.
  7. Verfahren nach Anspruch 4, wobei die Daten (101) unter Verwendung (140) einer Schnittstelle zu einem Applikationswerkzeug erzeugt werden.
  8. Verfahren nach Anspruch 4, wobei die Daten (101) unter Verwendung (150) von Messdaten erzeugt werden.
  9. Computerprogramm mit Programmcodemitteln, die geeignet sind, ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8 auszuführen, wenn das Computerprogramm auf einem Computer oder einer entsprechenden Recheneinheit ausgeführt wird.
  10. Computerprogrammprodukt umfassend auf einem computerlesbaren Datenträger gespeicherte Programmcodemittel, die geeignet sind, ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8 auszuführen, wenn das Computerprogramm auf einem Computer oder einer entsprechenden Recheneinheit ausgeführt wird.
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CN114486283A (zh) * 2022-01-05 2022-05-13 阿尔特汽车技术股份有限公司 一种整车的热平衡测试的方法、系统以及测试台架

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