DE10200946B4 - Adaptive pilot control of the ignition timing for internal combustion engines with knock control - Google Patents

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Abstract

Verfahren zur adaptiven Vorsteuerung des Zündzeitpunkts einer Brennkraftmaschine mit Klopfregelung, bei dem parallel zu einer Zündwinkelberechnung unter Verwendung eines neuronalen Netzes der Lernalgorithmus des neuronalen Netzes abläuft, wobei der Lernalgorithmus des neuronalen Netzes in einem langsameren Zeitraster als die Zündwinkelberechnung abläuft und wobei mit dem Ausgangswert des neuronalen Netzes der applizierte Zündwinkel vorgesteuert wird.method for adaptive pilot control of the ignition timing an internal combustion engine with knock control, in parallel with an ignition angle calculation using a neural network the learning algorithm of the neural network expires, the learning algorithm of the neural network in a slower Time grid as the ignition angle calculation expires and wherein with the output value of the neural network of the applied firing angle is pre-controlled.

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Figure 00000001

Description

Die Erfindung betrifft eine adaptive Vorsteuerung des Zündzeitpunkts für Brennkraftmaschinen, insbesondere Ottomotoren, mit Klopfregelung. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung für die adaptive Vorsteuerung des Zündzeitpunkts.The The invention relates to an adaptive pilot control of the ignition timing for internal combustion engines, in particular Otto engines, with knock control. In particular, the invention relates a method and an apparatus for adaptive precontrol the ignition timing.

Aus der DE 39 17 905 A1 und der DE 39 17 906 A1 sind Verfahren zur Klopfregelung unter Einsatz von neuronalen Netzen bekannt.From the DE 39 17 905 A1 and the DE 39 17 906 A1 For example, methods for knock control using neural networks are known.

Bei Brennkraftmaschinen und insbesondere bei Ottomotoren mit Klopfregelung wird in der Regel nach einem erkannten Klopfereignis zusätzlich zu einer Zündwinkelspätverstellung unter bestimmten Umständen die Spätverstellung in ein Adaptionskennfeld geschrieben bzw. aus diesem ausgelesen. Auf diese Weise soll der unterschiedliche Spätverstellungsbedarf im Last-/ Drehzahl-Kennfeld bei Betriebspunktwechseln besser vorgesteuert werden. Die Spätverstellung wird dabei in verschiedenen Last- und Drehzahlfeldern abgespeichert, die jeweils für einen bestimmten Betriebsbereich gelten. Die Zugehörigkeit des aktuellen Betriebspunkts zum jeweiligen Bereich bestimmt das Feld, in das der Adaptionswert geschrieben wird bzw. aus dem die Vorsteuerung gelesen wird.at Internal combustion engines and in particular in Otto engines with knock control is usually added after a detected knock event a Zündwinkelspätverstellung under certain circumstances the late adjustment written in an adaptation map or read from this. On this way, the different retards need in the load / Speed map with operating point changes better pre-controlled become. The late adjustment is stored in different load and speed fields, each for a certain operating range. The affiliation of the current operating point to the respective area determines the Field in which the adaptation value is written or from which the Feedforward control is read.

Durch die Einteilung des Betriebsbereiches in Felder gilt ein Wert jedoch immer nur für einen gewisse Drehzahl- und Lastspanne. Damit ist der Wert immer nur für genau eine Drehzahl und Last passend, für die restlichen Drehzahlen und Lasten des Bereiches nicht. Beim Durchfahren des Betriebsbereiches kommt es zu erheblichen Zündwinkelsprüngen beim Auslesen der Adaptionsbereiche, da die Bereiche untereinander nicht verbunden sind. Dies ist mit dem Nachteil verbunden, daß Zugkraftschwankungen beim Beschleunigen entstehen.By However, the division of the operating area into fields is a value always only for a certain speed and load range. This value is always only for exactly one speed and load fitting, for the remaining speeds and loads of area not. When driving through the operating range it comes to significant Zündwinkelsprüngen the Reading out the adaptation ranges, as the ranges do not work with each other are connected. This is associated with the disadvantage that traction fluctuations arise during acceleration.

Ein weiter Nachteil ist darin zu sehen, daß die Abhängigkeit des Klopfverhaltens von der Kühlmittel- und Ansauglufttemperatur nicht in der Adaption berücksichtigt wird, sondern durch zusätzliche Funktionen fest vorgegeben werden muß.One Another disadvantage is the fact that the dependence of the knocking behavior from the coolant and intake air temperature not included in the adaptation is, but through additional features must be specified.

Nachteilig ist ferner, daß in einzelnen Kennfeldbereichen falsche Adaptionswerte eingetragen sein können, da beispielsweise im zugehörigen Drehzahl-Last-Bereich bei der Bestimmung des Adaptionswertes andere Klopfvoraussetzungen (warmer Motor/kalter Motor; Klopffestigkeit des Kraftstoffs; etc.) vorlagen.adversely is further that in individual map areas incorrect adaptation values must be entered can, because, for example, in the associated speed-load range in the determination of the adaptation value other knock requirements (warm engine / cold engine, knock resistance of fuel, etc.) templates.

In der DE-A-196 15 448 wird eine Vorrichtung zur Klopferkennung und Regelung einer Brennkraftmaschine angegeben, bei der die Ausgangssignale von Klopfsensoren zunächst einer Signalvorverarbeitungsstufe zugeführt werden, die aus den einzelnen Signalen charakteristische Merkmale extrahiert und entsprechende Daten zur Weiterverarbeitung an ein neuronales Netz weiterleitet. Im neuronalen Netz werden aus den zugeführten Daten Entscheidungskriterien, die eine Aussage über das Vorliegen von Klopfen ermöglichen, gewonnen. Aus den Informationen, die mit dem neuronalen Netz gewonnen werden sowie weiteren für die Brennkraftmaschine typischen Informationen berechnet der Mikrocomputer des Steuergeräts der Brennkraftmaschine Ansteuersignale für die Zündung oder Einspritzung, wobei bei erkanntem Klopfen die Zündung nach spät verstellt wird.In DE-A-196 15 448 is a device for knock detection and Regulation of an internal combustion engine indicated, in which the output signals of knock sensors first fed to a signal pre-processing stage, which consists of the individual Signals characteristic features extracted and corresponding Forwards data to a neural network for further processing. In the neural network, the supplied data becomes decision criteria, the one statement about allow for the presence of knocking, won. From the information obtained with the neural network and others for the internal combustion engine typical information is calculated by the microcomputer of the control unit the internal combustion engine drive signals for the ignition or injection, wherein with recognized knock the ignition retarded becomes.

In der DE-A-198 18 949 wird allgemein die Verwendung von neuronalen Netzen bzw. künstlicher Intelligenz für Steuerungs- und Regelungseinheiten in Kraftfahrzeugen vorgeschlagen.In DE-A-198 18 949 generally discloses the use of neuronal Networks or artificial intelligence for control and control units proposed in motor vehicles.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte adaptive Vorsteuerung des Zündzeitpunkts für Brennkraftmaschinen, insbesondere Ottomotoren, mit Klopfregelung bereitzustellen. Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen der Ansprüche gelöst.Of the Invention is based on the object, one compared to the Prior art improved adaptive pilot control of the ignition timing for internal combustion engines, in particular gasoline engines, to provide knock control. These The object is achieved with the features of the claims.

Die Erfindung geht von dem Grundgedanken aus, zur Vorsteuerung des Zündzeitpunkts parallel zu einer Zündwinkelberechnung unter Verwendung eines künstlichen neuronalen Netzes den Lernalgorithmus des künstlichen neuronalen Netzes ablaufen zu lassen. Der Lernalgorithmus des künstlichen neuronalen Netzes wird dazu insbesondere in einem wesentlich langsameren Zeitraster berechnet, als für die Zündwinkelberechnung verwendet. Der für die Berechnung des Lernalgorithmus des künstlichen neuronalen Netzes notwendige zu lernende Zündwinkelwert wird durch den Mittelwert der bei erkannten Klopfereignissen auf Grund zylinderindividueller Klopferkennung bestimmten Zündwinkel vorgegeben. Durch diese Vorgehensweise bildet die Adaption des künstlichen neuronalen Netzes den im stationären Betrieb zur Vorsteuerung für die Klopfregelung nötigen Zündwinkel ab. Durch das langsamere Zeitraster für die Berechnung des Lernalgorithmus ist eine neben dem normalen Motor betriebene parallel laufende Adaption trotz des höheren Rechenbedarfs für die Berechnung des Lernalgorithmus möglich.The The invention is based on the basic concept of pilot control of the ignition timing parallel to a ignition angle calculation using an artificial one neural network the learning algorithm of the artificial neural network to expire. The learning algorithm of the artificial neural network This is especially true in a much slower time grid calculated as for the ignition angle calculation uses. The for the calculation of the learning algorithm of the artificial neural network necessary ignition angle value to be learned is determined by the mean of detected knock events Reason cylinder-specific knock detection certain firing angle specified. Through this approach forms the adaptation of the artificial neural network in stationary Operation for pilot control for Need the knock control firing angle from. Due to the slower time frame for the calculation of the learning algorithm is a parallel-running adaptation operated in addition to the normal motor despite the higher Computing requirements for the calculation of the learning algorithm possible.

Als neuronales Netz wird vorzugsweise ein LOLIMOT-Netz für mehrdimensionale Problemstellungen verwendet (siehe dazu Nelles, Oliver: LOLIMOT-Lokale, lineare Modelle zur Identifikation nichtlinearer, dynamischer Systeme, at-Automatisierungstechnik 45 (1997/4, Seiten 163 bis 173). Dieses Netz zeichnet sich dadurch aus, daß die Zugehörigkeit der einzelnen Neuronen durch eine Gewichtung sogenannter lokaler linearer Modelle auf einen Teilbereich des Eingangsraumes eingeschränkt werden kann. Die Gewichtung findet durch mehrdimensionale Gaußsche Glockenkurven statt, deren Zentren und Breiten in jeder Eingangsdimension als Parameter einstellbar sind.As a neural network, a LOLIMOT network is preferably used for multi-dimensional problems (see Nelles, Oliver: LOLIMOT Local, Linear Models for the Identification of Nonlinear, Dynamic Systems, at-Automatisierungstechnik 45 (1997/4, pages 163 to 173) is characterized by the fact that the affiliation of the individual neurons can be restricted by a weighting of so-called local linear models to a partial area of the input space. The weighting takes place by multidimensional Gaussian bell curves whose centers and widths are adjustable as parameters in each input dimension.

Die erfindungsgemäße Berechnung der Zugehörigkeitsfunktion des LOLIMOT-Netzes erfolgt mit quantisierten Eingangsgrößen. Dadurch können die Zentren und Breiten der Zugehörigkeitsfunktionen („Gaußglocken") in den gleichen Quantisierungen Speicherplatz sparend als Integer-Größen spezifiziert werden.The inventive calculation the membership function of the LOLIMOT network takes place with quantized input variables. This allows the Centers and latitudes of membership functions ("Gaussian bells") in the same Quantizations memory-saving specified as integer sizes become.

Die Berechnung des Ausgangswerts des künstlichen neuronalen Netzes erfolgt vorzugsweise in Fließkommaarithmetik mit normierten Eingangswerten, um die nötige Genauigkeit zu erreichen. Der Ausgangswert wird jedoch wieder als Integer-Größe in der motortypischen Quantisierung ausgegeben. Zusätzlich findet vorzugsweise eine Begrenzung des Ausgangswertes auf physikalisch sinnvolle bzw. für den momentanen Motorzustand erlaubte Werte statt.The Calculation of the output value of the artificial neural network preferably in floating-point arithmetic with normalized input values to achieve the required accuracy. The initial value, however, again as an integer size in the motor-specific quantization output. Additionally, preferably a limitation of the initial value to physically meaningful or for the Current engine state allowed values instead.

Erfindungsgemäß wird für die Adaption der Gewichte des neuronalen Netzes ein globaler Lernalgorithmus verwendet, welcher lokale Überoptimierungen vermeidet und somit ein gutes generalisierendes Verhalten des neuronales Netzes im gesamten Eingangs-Wertebereich sicherstellt. Aus Sicherheitsgründen werden die gelernten Gewichte vorzugsweise ebenfalls begrenzt.According to the invention for the adaptation the weights of the neural network a global learning algorithm which uses local over-optimizations avoids and thus a good generalizing behavior of the neural Network in the entire input value range. For security reasons the learned weights preferably also limited.

Die erfindungsgemäße Vorsteuerung des Zündzeitpunktes ist mit verschiedenen Vorteilen verbunden. So erfolgt die erfindungsgemäße Vorsteuerung des Zündpunktes kontinuierlich ohne Sprünge und berücksichtigt zusätzlich zur Drehzahl und Last auch die Abhängigkeit der Klopfgrenze von Ansaugluft-/ und Kühlmitteltemperatur. Ferner läßt sich durch die erfindungsgemäße Vorsteuerung des Zündzeitpunktes eine bereichsselektive Zündwinkelvorsteuerung erreichen und außerdem entsteht durch die Überlagerung vieler Neuronen im neuronalen Netz ein weitgehend „glatter" Verlauf des vorgesteuerten Zündwinkels, ohne Last- bzw. Drehzahl abhängige Sprünge.The Feedforward according to the invention the ignition timing is associated with various benefits. Thus, the feedforward control according to the invention of the ignition point continuously without jumps and considered additionally to the speed and load also the dependence of the knock limit of Intake air and coolant temperature. Furthermore, can be by the pilot control according to the invention the ignition timing a range-selective ignition angle precontrol reach and besides arises from the overlay many neurons in the neural network have a largely "smooth" course of the pre-controlled ignition angle, without load or speed dependent jumps.

Durch die gleitende Vorsteuerung des Zündwinkels werden Zugkraftschwankungen vermieden, da der Zündwinkel sich nicht sprunghaft ändert. Dadurch ist das Betriebsverhalten der Brennkraftmaschine robuster. Insbesondere wird das Betriebsverhalten robuster gegenüber einer nicht optimal auf das jeweilige Exemplar des Motors abgestimmte Applikation, da eben keine starren Bereichsgrenzen mehr existieren.By the sliding pilot control of the ignition angle Traction fluctuations are avoided because the firing angle does not change abruptly. Thereby the operating behavior of the internal combustion engine is more robust. Especially the performance is more robust towards one not optimal the respective copy of the engine tuned application, there just no rigid area boundaries exist anymore.

Zusätzlich zur Adaption über Last und Drehzahl bietet die Erfindung die Möglichkeit, das Klopfverhalten in Abhängigkeit der Kühlmittel- und der Ansauglufttemperatur abzulegen. Damit werden separate Funktionen überflüssig, die diese Einflüsse bei herkömmlichen Zündwinkel-Vorsteuerungen einbeziehen. Darüber hinaus erfolgt die somit verbesserte Zündwinkel-Vorsteuerung bei geänderten Temperaturbedingungen adaptiv und individuell für das jeweilige Motorexemplar. Damit wird auch beim Wechsel dieser Randbedingungen die Anzahl der erforderlichen Klopfereignisse bis zum Erreichen des klopffreien Bereichs reduziert.In addition to Adaptation over Load and speed, the invention offers the possibility of knocking dependent on the coolant and store the intake air temperature. This eliminates the need for separate functions these influences at conventional Ignition-pilot controls include. About that In addition, the thus improved ignition angle feedforward control is changed Temperature conditions adaptive and individual for the respective engine copy. Thus, even when changing these boundary conditions, the number of required knock events until reaching the knock-free Reduced area.

Ferner führt der Verzicht auf hochdimensionale Rasterkennfelder dazu, daß der Speicherbedarf der erfindungsgemäßen Zündwinkel-Vorsteuerung geringer ist als bei herkömmlichen Vorsteuerungen. Ferner ist es durch einen modularen Aufbau möglich, das erstellte Steuerprogramm als Basis für weitere mehrdimensionale Adaptionsprozesse in der Motorsteuerung zu verwenden.Further leads the Dispensing with high dimensional grid maps to the memory requirements of the Ignition angle pilot control according to the invention lower is as with conventional Pilot controls. Furthermore, it is possible by a modular design, the created control program as a basis for more multidimensional Adaptation processes in the engine control to use.

Die Erfindung wird im folgenden mit Bezug auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:The The invention will be explained in more detail below with reference to the drawings. It demonstrate:

1 den Ablauf der erfindungsgemäßen Zündwinkelberechnung; 1 the sequence of the Zündwinkelberechnung invention;

2 den Ablauf des erfindungsgemäßen Lernverfahrens; und 2 the course of the learning method according to the invention; and

3 eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Zündwinkel-Vorsteuerung. 3 a schematic representation of the ignition angle pilot control according to the invention.

1 veranschaulicht die erfindungsgemäße Zündwinkelberechnung. In einem ersten Schritt S1 werden die für die Berechnung verwendete Eingangswerte wie etwa Drehzahl, Last, Kühlmittel- und Ansauglufttemperatur bestimmt bzw. bereitgestellt. Auf der Grundlage dieser Eingangswerte erfolgt in Schritt S2 die Berechnung der Zugehörigkeitsfunktionen für das bevorzugte LOLIMOT-neuronale Netz. Dazu werden quantisierte Eingangsgrößen verwendet, um die Zentren und Breiten der Zugehörigkeitsfunktionen in den gleichen Quantisierungen Speicherplatz sparend als Integer-Größen zu spezifizieren. 1 illustrates the Zündwinkelberechnung invention. In a first step S1, the input values used for the calculation, such as speed, load, coolant and intake air temperature, are determined or provided. On the basis of these input values, the calculation of the membership functions for the preferred LOLIMOT neural network takes place in step S2. For this purpose, quantized input variables are used to specify the centers and widths of the membership functions in the same quantization space-saving as integer sizes.

Anschließend erfolgt eine Umrechnung der Eingangswerte in Fließkommawerte (Schritt S3). Diese Umrechnung erfolgt, um die nötige Genauigkeit in der Berechnung des Ausgangswertes des neuronalen Netzes zu erreichen. Diese Ausgangswerte werden in Schritt S4 berechnet.Then done a conversion of the input values into floating point values (step S3). These Conversion takes place to the necessary Accuracy in the calculation of the output value of the neural Reach network. These output values are calculated in step S4.

Anschließend erfolgt in Schritt S5 eine Begrenzung des Ausgangswertes auf physikalisch sinnvolle bzw. für den momentanen Motorzustand erlaubte Werte und die Ausgangswerte werden wieder als Integer-Größe in der motortypischen Quantisierung ausgegeben.Then done in step S5, a limitation of the output value to physical meaningful or for the current engine state allowed values and the output values are again in integer size in the motor-specific quantization output.

Erfindungsgemäß erfolgt das in 2 dargestellte Lernverfahren für das neuronale Netz in einem wesentlich langsameren Zeitraster als die Zündwinkelberechnung.According to the invention takes place in 2 illustrated learning method for the neural network in a much slower time grid than the Zündwinkelberechnung.

Nach der in Schritt S21 erfolgten Bestimmung der Eingangswerte, Drehzahl, Last, Kühlmittel- und Ansauglufttemperatur werden in Schritt S22 die Zugehörigkeitsfunktionen des neuronalen Netzes berechnet. Auch hier werden wieder quantisierte Eingangsgrößen verwendet, um dadurch die Zentren und Breiten der Zugehörigkeitsfunktionen Speicherplatz sparend als Integer-Größen spezifizieren zu können. Nach der Berechnung der Zugehörigkeitsfunktionen in Schritt S22 werden die Eingangswerte in Schritt S23 in Fließkommawerte umgerechnet, um für die in Schritt S24 erfolgte Berechnung der Ausgangswerte des neuronalen Netzes die nötige Genauigkeit zu erreichen.To the determination of the input values, speed, Load, coolant and Intake air temperature become the membership functions in step S22 of the neural network. Again, quantized Input variables used, in order thereby the centers and widths of the membership functions storage space specify sparingly as integer sizes to be able to. After the calculation of the membership functions In step S22, the input values in step S23 become floating point values converted to for the calculation of the output values of the neural in step S24 Net the necessary To achieve accuracy.

Nach der Berechnung der Ausgangswerte des neuronalen Netzes wird in Schritt S25 unter Verwendung des Zündwinkelmittelwertes aus der Zylinder-individuellen Klopfregelung der Lern-Sollwert berechnet. Auf der Grundlage dieses Lern-Sollwertes erfolgt abschließend in Schritt S26 eine Neuberechnung der Gewichte des neuronalen Netzes.To the calculation of the output values of the neural network is in step S25 using the ignition angle average calculated from the cylinder-individual knock control of the learning setpoint. Based on this learning setpoint finally in step S26, a recalculation of the weights of the neural network.

3 veranschaulicht in Form einer schematischen Darstellung die erfindungsgemäße Vorsteuerung des Zündzeitpunktes. 3 illustrated in the form of a schematic representation of the pilot control of the ignition timing according to the invention.

Die ausgelesenen Ausgangswerte Drehzahl, Last, Ansauglufttemperatur Tans und Kühlmitteltemperatur Tmot werden einem neuronalen Netz zur Verfügung gestellt. Mit dem Ausgangswert des neuronalen Netzes wird der applizierte Zündwinkel erfindungsgemäß vorgesteuert.The read output values speed, load, intake air temperature T ans and coolant temperature T mot are provided to a neural network. With the output value of the neural network, the applied ignition angle is piloted according to the invention.

Zusätzlich werden die Eingangswerte Drehzahl, Last, Kühlmitteltemperatur und Ansauglufttemperatur für das Training des neuronalen Netzes bereitgestellt. Dazu wird auch der Zündwinkelmittelwert aus der Zylinder-individuellen Klopfregelung berücksichtigt, der wie in der rechten Bildhälfte gezeigt mit dem rückgekoppelten Ausgangswert des neuronalen Netzes verrechnet wird.In addition will be the input values speed, load, coolant temperature and intake air temperature for the Training the neural network provided. This is also the Ignition angle average off considered the cylinder-individual knock control, as in the right half of the picture shown with the feedback Output value of the neural network is calculated.

Der mit dem Ausgangswert des neuronalen Netzes vorgesteuerte applizierte Zündwinkel wird zusätzlich einer Spätverstellung unterzogen. Das Resultat ist der auszugebende Zündwinkel.Of the piloted with the output value of the neural network firing angle will be added a late adjustment subjected. The result is the firing angle to be output.

Claims (9)

Verfahren zur adaptiven Vorsteuerung des Zündzeitpunkts einer Brennkraftmaschine mit Klopfregelung, bei dem parallel zu einer Zündwinkelberechnung unter Verwendung eines neuronalen Netzes der Lernalgorithmus des neuronalen Netzes abläuft, wobei der Lernalgorithmus des neuronalen Netzes in einem langsameren Zeitraster als die Zündwinkelberechnung abläuft und wobei mit dem Ausgangswert des neuronalen Netzes der applizierte Zündwinkel vorgesteuert wird.Method for adaptive pilot control of the ignition timing an internal combustion engine with knock control, in parallel with an ignition angle calculation using a neural network the learning algorithm of the neural network expires, the learning algorithm of the neural network in a slower Time grid as the ignition angle calculation expires and wherein with the output value of the neural network of the applied firing angle is pre-controlled. Verfahren nach Anspruch 1, wobei für die Berechnung des Lern-Sollwertes des neuronalen Netzes der Zündwinkelwert aus der Zylinder-individuellen Klopfregelung verwendet wird.Method according to claim 1, wherein for the calculation of the learning setpoint of the neural network of the ignition angle value from the cylinder-individual Knock control is used. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Zündwinkelberechnung die folgenden Schritte aufweist: a1) Bestimmen der Eingangswerte für das neuronale Netz; a2) Berechnen der Zugehörigkeitsfunktionen des neuronalen Netzes anhand der Eingangswerte; a3) Umrechnen der Eingangswerte in Fließkommawerte; a4) Berechnen der Ausgangswerte des neuronalen Netzes anhand der Zugehörigkeitsfunktionen; und a5) Begrenzen der Ausgangswerte auf plausible Werte und Ausgeben der Ausgangswerte als Integer-Größe in der für die Brennkraftmaschine typischen Quantisierung.The method of claim 1 or 2, wherein the Zündwinkelberechnung the following steps: a1) Determining the input values for the neural network; a2) Compute the membership functions of the neural Network based on the input values; a3) Convert the input values in floating-point values; a4) Calculating the output values of the neural network using the membership functions; and a5) Limit the initial values to plausible values and Outputting the output values as integer size in the typical for the internal combustion engine Quantization. Verfahren nach Anspruch 3, wobei als Eingangswerte Drehzahl, Last, Kühlmitteltemperatur und Ansauglufttemperatur verwendet werden.Method according to claim 3, wherein as input values Speed, load, coolant temperature and Intake air temperature can be used. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, wobei die Eingangswerte als Integer-Größen quantisiert werden.Method according to claim 3 or 4, wherein the input values quantized as integer sizes become. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Lernalgorithmus die folgenden Schritte aufweist: b1) Bestimmen der Eingangswerte für das neuronale Netz; b2) Berechnen der Zugehörigkeitsfunktionen des neuronalen Netzes anhand der Eingangswerte; b3) Umrechnen der Eingangswerte in Fließkommawerte; b4) Berechnen der Ausgangswerte des neuronalen Netzes anhand der Zugehörigkeitsfunktionen; b5) Berechnen des Lern-Sollwertes für das neuronale Netz unter Verwendung des Zündwinkelmittelwerts aus der zylinderindividuellen Klopfregelung; und b6) Neuberechnung der Gewichte des neuronalen Netzes.Method according to one of claims 1 to 5, wherein the learning algorithm the following steps: b1) determining the input values for the neural network; b2) calculating the membership functions of the neural Network based on the input values; b3) Converting the input values in floating-point values; b4) Calculating the output values of the neural network using the membership functions; b5) Calculate the learning setpoint for the neural network using the ignition angle average from the cylinder-specific knock control; and b6) recalculation the weights of the neural network. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei als neuronales Netz ein LOLIMOT-neuronales Netz verwendet wird.Method according to one of claims 1 to 6, wherein as neuronal Network a LOLIMOT neural network is used. Vorrichtung zur adaptiven Vorsteuerung des Zündzeitpunkts einer Brennkraftmaschine mit Klopfregelung, mit einer Verarbeitungseinrichtung, die anhand von Eingangswerten eine Zündwinkelberechnung unter Verwendung eines neuronalen Netzes vornimmt und parallel dazu den Lernalgorithmus des neuronalen Netzes durchführt, wobei die Verarbeitungseinrichtung den Lernalgorithmus in einem langsameren Zeitraster durchführt als die Berechnung des Zündwinkels und wobei mit dem Ausgangswert des neuronalen Netzes der applizierte Zündwinkel vorgesteuert wird.Device for the adaptive precontrol of the ignition timing of a knock-control internal combustion engine, having a processing device which calculates a firing angle computation on the basis of input values tion using a neural network and in parallel performs the learning algorithm of the neural network, wherein the processing means performs the learning algorithm in a slower time frame than the calculation of the ignition angle and wherein with the output value of the neural network, the applied ignition angle is precontrolled. Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei bei der Durchführung des Lernalgorithmus der Lern-Sollwert unter Verwendung des Zündwinkelmittelwerts aus der zylinderindividuellen Klopfregelung berechnet wird.Apparatus according to claim 8, wherein in carrying out the Learning algorithm the learning setpoint using the ignition angle average is calculated from the cylinder-specific knock control.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE102007008514A1 (en) 2007-02-21 2008-09-04 Siemens Ag Method and device for neuronal control and / or regulation
DE102010025518A1 (en) 2010-06-29 2011-12-29 Voith Patent Gmbh Method for controlling a functional value of a hydrodynamic component
FR2987403B1 (en) * 2012-02-24 2015-08-21 Peugeot Citroen Automobiles Sa ANTI-CLICED IGNITION CONTROL DEVICE OF A MOTOR VEHICLE COMBUSTION ENGINE
DE102015208359B4 (en) * 2015-05-06 2017-05-11 Robert Bosch Gmbh Method for knock control of an internal combustion engine, control and / or regulating device and computer program

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3917905A1 (en) * 1989-06-01 1990-12-06 Siemens Ag IC engine efficiency optimisation system - uses detected engine knock and monitored air of engine cylinder working vol to adjust ignition timing
DE3917906A1 (en) * 1989-06-01 1990-12-06 Siemens Ag SYSTEM FOR ADJUSTING THE IGNITION ANGLE OF AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE
DE19615448A1 (en) * 1996-04-19 1997-11-20 Bosch Gmbh Robert Knock detection and control device for an internal combustion engine
DE19818949A1 (en) * 1998-04-28 1999-11-11 Wilhelm Alexander Bairlein Internal combustion engine open-loop and closed-loop control unit and control unit for electrical components in car

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3917905A1 (en) * 1989-06-01 1990-12-06 Siemens Ag IC engine efficiency optimisation system - uses detected engine knock and monitored air of engine cylinder working vol to adjust ignition timing
DE3917906A1 (en) * 1989-06-01 1990-12-06 Siemens Ag SYSTEM FOR ADJUSTING THE IGNITION ANGLE OF AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE
DE19615448A1 (en) * 1996-04-19 1997-11-20 Bosch Gmbh Robert Knock detection and control device for an internal combustion engine
DE19818949A1 (en) * 1998-04-28 1999-11-11 Wilhelm Alexander Bairlein Internal combustion engine open-loop and closed-loop control unit and control unit for electrical components in car

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