DE102012212390A1 - Method for performing selective motor parameter analysis for engine parameter of internal combustion engine, involves detecting cylinder pressure inside combustion space or -chamber of combustion engine to generate cylinder pressure signal - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und ein System für das Durchführen einer selektiven Motorparameter-Analyse für wenigstens einen Motorparameter eines Verbrennungsmotors.The invention relates to a method and system for performing a selective engine parameter analysis for at least one engine parameter of an internal combustion engine.
In herkömmlichen Fahrzeugen werden physikalische Sensoren bereitgestellt, um spezielle Informationsdaten für moderne Steuerungskonzepte eines Verbrennungsmotors des jeweiligen Fahrzeugs zu erhalten. Da es viele Motorparameter gibt, welche durch Motorparameter-Sensoren gemessen werden, wird die Komplexität des Systems erhöht. Außerdem altern die physikalischen Sensoren und unterliegen über ihre Lebenszeit hinweg Driften. Die physikalischen Sensoren besitzen Messtoleranzen, welche durch externe Einflüsse oder durch Herstellprozesse verursacht sind. Diese Toleranzen und Driften haben als eine Konsequenz, dass die Genauigkeit der Vorhersagen, welche auf der Grundlage der Sensordaten durchgeführt werden, vermindert wird.In conventional vehicles, physical sensors are provided to obtain specific information data for modern control concepts of an internal combustion engine of the respective vehicle. Since there are many engine parameters that are measured by engine parameter sensors, the complexity of the system is increased. In addition, the physical sensors age and drift over their lifetime. The physical sensors have measurement tolerances caused by external influences or manufacturing processes. As a consequence, these tolerances and drifts reduce the accuracy of the predictions made based on the sensor data.
Entsprechend ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und ein System bereitzustellen, welches die Genauigkeit der Vorhersagen erhöht, ohne die Komplexität des Systems zu erhöhen.Accordingly, it is an object of the present invention to provide a method and system which increases the accuracy of the predictions without increasing the complexity of the system.
Diese technische Aufgabe kann durch ein Verfahren erreicht werden, welches die Schritte des Anspruchs 1 aufweist.This technical object can be achieved by a method comprising the steps of
Entsprechend stellt die Erfindung ein Verfahren für das Durchführen einer selektiven Motorparameter-Analyse für wenigstens einen Motorparameter eines Verbrennungsmotors bereit, welches die folgenden Schritte aufweist:
- (a) Detektieren eines Zylinderdrucks innerhalb eines Verbrennungsraums bzw. einer Verbrennungskammer des besagten Verbrennungsmotors, um ein Zylinderdrucksignal zu erzeugen;
- (b) Bearbeiten des erzeugten Zylinderdrucksignals für unterschiedliche Phasen eines Motorzyklus des besagten Verbrennungsmotors, um Zylinderdruck-Ableitungssignale und/oder Zylinderdruck-Integrationssignale für jede Phase des besagten Motorzyklus bereitzustellen; und
- (c) Evaluieren des erzeugten Zylinderdrucksignals und der bearbeiteten Zylinderdruck-Ableitungssignale und/oder Zylinderdruck-Integrationssignale von wenigstens einer ausgewählten Phase des besagten Motorzyklus, welche relevant für den jeweiligen Motorparameter ist, um eine optimale Korrelation zwischen den besagten evaluierten Signalen und einem Motorparametersignal, welches durch einen Motorparameter-Sensor ausgegeben ist, oder zwischen dem besagten evaluierten Signal und einem Motorparameter-Signal, welches entsprechend einem Motorparameter-Vorhersagemodell berechnet ist, zu erhalten.
- (a) detecting a cylinder pressure within a combustion chamber of said internal combustion engine to produce a cylinder pressure signal;
- (b) processing the generated cylinder pressure signal for different phases of an engine cycle of said internal combustion engine to provide cylinder pressure derivative signals and / or cylinder pressure integration signals for each phase of said engine cycle; and
- (c) evaluating the generated cylinder pressure signal and the processed cylinder pressure derivative signals and / or cylinder pressure integration signals from at least one selected phase of said engine cycle which is relevant to the respective engine parameter to obtain an optimal correlation between said evaluated signals and a motor parameter signal by a motor parameter sensor, or between said evaluated signal and a motor parameter signal calculated according to a motor parameter predictive model.
Mit dem Verfahren entsprechend der vorliegenden Erfindung kann die Genauigkeit der Sensordaten-Vorhersage aufgrund der speziellen Verbindung zwischen den gut definierten Verbrennungsphasen mit ausgewählten physikalischen und chemischen Verbrennungseffekten signifikant verbessert werden.With the method according to the present invention, the accuracy of the sensor data prediction can be significantly improved due to the specific connection between the well-defined combustion phases with selected physical and chemical combustion effects.
Außerdem kann auch mit dem Verfahren entsprechend der vorliegenden Erfindung die Korrelation mit den Sensor-Zielparametern verbessert werden.In addition, also with the method according to the present invention, the correlation with the sensor target parameters can be improved.
In einer möglichen Ausführungsform des Verfahrens entsprechend der vorliegenden Erfindung wird das Motorparametersignal, welches durch den Motorparametersensor ausgegeben ist, an eine Motorsteuereinheit des Verbrennungsmotors geliefert, wenn die erhaltene Korrelation zwischen den evaluierten Signalen und dem Motorparametersignal, welches durch den Motorparametersensor, welcher für den jeweiligen Motorparameter bereitgestellt ist, hoch ist.In a possible embodiment of the method according to the present invention, the engine parameter signal output by the engine parameter sensor is provided to an engine control unit of the internal combustion engine when the obtained correlation between the evaluated signals and the engine parameter signal provided by the engine parameter sensor corresponding to the respective engine parameter is high.
In einer weiteren möglichen Ausführungsform des Verfahrens entsprechend der vorliegenden Erfindung wird eine Fehlerbehandlungsprozedur, welche eine Sensor-Driftkorrektur aufweist, durchgeführt, wenn die erhaltene Korrelation zwischen den evaluierten Signalen und dem Motorparametersignal, welches durch den Motorparametersensor, welche für den jeweiligen Motorparameter bereitgestellt ist, niedrig ist.In another possible embodiment of the method according to the present invention, an error handling procedure comprising a sensor drift correction is performed when the obtained correlation between the evaluated signals and the engine parameter signal provided by the engine parameter sensor provided for the respective engine parameter becomes low is.
In einer noch weiteren möglichen Ausführungsform des Verfahrens entsprechend der vorliegenden Erfindung wird das berechnete Motorparametersignal an eine Motorsteuereinheit des besagten Verbrennungsmotors ausgegeben, wenn die erhaltene Korrelation zwischen den evaluierten Signalen und einem Motorparametersignal, welches entsprechend zu dem vorher festgelegten Motorparameter-Vorhersagemodell berechnet wird, hoch ist.In yet another possible embodiment of the method according to the present invention, the calculated engine parameter signal is output to an engine control unit of said internal combustion engine when the obtained correlation between the evaluated signals and a motor parameter signal calculated according to the predetermined engine parameter prediction model is high ,
In einer weiteren möglichen Ausführungsform des Verfahrens entsprechend der vorliegenden Erfindung wird das Zylinderdrucksignal für die unterschiedlichen Phasen des Motorzyklus des Verbrennungsmotors bearbeitet, um ein Wärmeabgabe-Informationssignal bereitzustellen.In another possible embodiment of the method according to the present invention, the cylinder pressure signal is processed for the different phases of the engine cycle of the internal combustion engine to provide a heat release information signal.
In einer weiteren möglichen Ausführungsform des Verfahrens entsprechend der vorliegenden Erfindung wird das Wärmeabgabe-Informationssignal für wenigstens eine ausgewählte Phase des besagten Motorzyklus evaluiert, welche relevant für den jeweiligen Motorparameter ist, um eine optimale Korrelation zwischen den besagten evaluierten Signalen und einem Motorparametersignal zu erhalten, welches durch einen Motorparametersensor oder zwischen den evaluierten Signalen und einem Motorparametersignal ausgegeben ist, welches entsprechend zu einem Motorparameter-Vorhersagemodell berechnet ist.In a further possible embodiment of the method according to the present invention, the heat release information signal for at least a selected phase of said Engine cycle which is relevant to the respective engine parameter is evaluated to obtain an optimal correlation between said evaluated signals and a motor parameter signal output by a motor parameter sensor or between the evaluated signals and a motor parameter signal calculated according to a motor parameter predictive model ,
In einer weiteren möglichen Ausführungsform des Verfahrens entsprechend der vorliegenden Erfindung wird das Evaluieren des erzeugten Zylinderdrucksignals und der bearbeiteten Zylinderdruck-Ableitungssignale und/oder Zylinderdruck-Integrationssignale und/oder des bearbeiteten Wärmeabgabe-Informationssignals durch eine neurale Netzwerksoftware durchgeführt, welche von einer Berechnungseinheit laufen gelassen wird.In another possible embodiment of the method according to the present invention, the evaluation of the generated cylinder pressure signal and the processed cylinder pressure derivative signals and / or cylinder pressure integration signals and / or the processed heat output information signal is performed by a neural network software run by a computing unit ,
In einer weiteren möglichen Ausführungsform des Verfahrens entsprechend der vorliegenden Erfindung weisen die Phasen des Motorzyklus, in welchen das erzeugte Zylinderdrucksignal bearbeitet wird, eine Kompressionsphase, eine Verbrennungsphase, eine Expansionsphase und eine Gasaustauschphase auf.In another possible embodiment of the method according to the present invention, the phases of the engine cycle in which the generated cylinder pressure signal is processed comprise a compression phase, a combustion phase, an expansion phase and a gas exchange phase.
In einer weiteren möglichen Ausführungsform des Verfahrens entsprechend der vorliegenden Erfindung wird die Kompressionsphase als relevant für wenigstens einen der folgenden Motorparameter ausgewählt, welche umfassen: die Luftmasse, den Boost- bzw. Auflade-Druck, die Boost-Temperatur, das Verbrennungsgeräusch, das Überwachen des Luftreinigungsdienstes und das OBD-Backup für einen ausgewählten Parameter.In another possible embodiment of the method according to the present invention, the compression phase is selected to be relevant to at least one of the following engine parameters, including: air mass, boost pressure, boost temperature, combustion noise, monitoring of the engine Air purification service and the OBD backup for a selected parameter.
In einer weiteren möglichen Ausführungsform des Verfahrens entsprechend der vorliegenden Erfindung wird die Verbrennungsphase als relevant für wenigstens einen der folgenden Motorparameter ausgewählt, welche aufweisen: eine Verbrennungsverzögerung, eine Auspuffgas-Regelungs-(EGR-)Rate, NOx-Emissionen, eine Rußbildung, einen Spitzenfeuerungsdruck, ein Verbrennungsgeräusch und ein OBD-Backup für einen ausgewählten Parameter.In another possible embodiment of the method according to the present invention, the combustion phase is selected to be relevant to at least one of the following engine parameters, including combustion retardation, exhaust gas control (EGR) rate, NO x emissions, soot formation, a Top firing pressure, combustion noise and OBD backup for a selected parameter.
In einer weiteren möglichen Ausführungsform des Verfahrens entsprechend der vorliegenden Erfindung wird die Expansionsphase als relevant für wenigstens einen der folgenden Motorparameter ausgewählt, welche aufweisen: den Ausstoßdruck, die Ausstoßtemperatur, die Turboladergeschwindigkeit, die Rußbildung, den Dieselpartikelfilter-(DPF-)Zustand und das OBD-Backup für einen ausgewählten Parameter.In another possible embodiment of the method according to the present invention, the expansion phase is selected to be relevant to at least one of the following engine parameters including exhaust pressure, exhaust temperature, turbocharger speed, soot formation, diesel particulate filter (DPF) state and OBD -Backup for a selected parameter.
In einer weiteren möglichen Ausführungsform des Verfahrens entsprechend der vorliegenden Erfindung wird die Gasaustauschphase als relevant für wenigstens einen der folgenden Motorparameter ausgewählt, welche aufweisen: den Ausstoßdruck, die Turboladergeschwindigkeit, den Dieselpartikelfilter-(DPF-)Zustand und das OBD-Backup für einen ausgewählten Parameter.In another possible embodiment of the method according to the present invention, the gas exchange phase is selected as being relevant to at least one of the following engine parameters, including exhaust pressure, turbocharger speed, diesel particulate filter (DPF) state, and OBD backup for a selected parameter ,
Die Erfindung stellt ferner ein System für das Durchführen einer selektiven Motorparameter-Analyse bereit, welches die Merkmale des Anspruchs 12 besitzt.The invention further provides a system for performing a selective engine parameter analysis having the features of
Entsprechend stellt die Erfindung ein System für das Durchführen einer selektiven Motorparameter-Analyse für wenigstens einen Motorparameter eines Verbrennungsmotors auf, welches aufweist:
- (a) eine Detektiereinheit, welche geeignet ist, einen Zylinderdruck innerhalb eines Verbrennungsraums des besagten Verbrennungsmotors zu detektieren, um ein Zylinderdrucksignal zu erzeugen; und
- (b) eine Signalbearbeitungseinheit, welche geeignet ist, das erzeugte Zylinderdrucksignal für unterschiedliche Phasen eines Motorzyklus des besagten Verbrennungsmotors zu bearbeiten, um Zylinderdruck-Ableitungssignale und/oder Zylinderdruck-Integrationssignale für jede Phase des besagten Motorzyklus bereitzustellen; und
- (c) eine Berechnungseinheit, welche geeignet ist, das erzeugte zylinderdrucksignal und die bearbeiteten Zylinderdruck-Ableitungssignale und/oder Zylinderdruck-Integrationssignale von wenigstens einer ausgewählten Phase des besagten Motorzyklus zu evaluieren, welcher relevant für den jeweiligen Motorparameter ist, um eine optimale Korrelation zwischen den evaluierten Signalen und einem Motorparametersignal, welches durch einen Motorparametersensor ausgegeben ist, oder zwischen den evaluierten Signalen und einem Motorparametersignal, welches entsprechend einem Motorparameter-Vorhersagemodell berechnet ist, zu erhalten.
- (a) a detection unit adapted to detect a cylinder pressure within a combustion chamber of said internal combustion engine to produce a cylinder pressure signal; and
- (b) a signal processing unit operable to process the generated cylinder pressure signal for different phases of an engine cycle of said internal combustion engine to provide cylinder pressure derivative signals and / or cylinder pressure integration signals for each phase of said engine cycle; and
- (c) a computing unit adapted to evaluate the generated cylinder pressure signal and the processed cylinder pressure derivative signals and / or cylinder pressure integration signals from at least one selected phase of said engine cycle which is relevant to the respective engine parameter to provide optimum correlation between the engine parameters evaluated signals and a motor parameter signal output by a motor parameter sensor or between the evaluated signals and a motor parameter signal calculated according to a motor parameter predictive model.
In einer möglichen Ausführungsform des System entsprechend der vorliegenden Erfindung ist die Berechnungseinheit geeignet, das Motorparametersignal zu liefern, welches durch den Motorparametersensor an eine Motorsteuereinheit des Verbrennungsmotors geliefert wird, wenn die erhaltene Korrelation zwischen den evaluierten Signalen und dem Motorparametersignal, welches durch den Motorparametersensor ausgegeben ist, welcher für den jeweiligen Motorparameter bereitgestellt ist, hoch ist.In one possible embodiment of the system according to the present invention, the calculation unit is adapted to provide the engine parameter signal provided by the engine parameter sensor to an engine control unit of the internal combustion engine when the obtained correlation between the evaluated signals and the engine parameter signal output by the engine parameter sensor , which is provided for the respective engine parameter, is high.
In einer weiteren möglichen Ausführungsform des System entsprechend der vorliegenden Erfindung ist die Berechnungseinheit geeignet, eine Fehlerbehandlungsprozedur durchzuführen, wobei diese eine Sensor-Drift-Korrektur aufweist, wenn die erhaltene Korrelation zwischen den evaluierten Signalen und dem Motorparametersignal, welches durch den Motorparametersensor ausgegeben ist, welcher für den jeweiligen Motorparameter bereitgestellt ist, niedrig ist.In a further possible embodiment of the system according to the present invention, the calculation unit is adapted to perform an error handling procedure, wherein this has a sensor drift correction when the obtained correlation between the evaluated signals and the engine parameter signal output by the engine parameter sensor provided for the respective engine parameter is low.
Die Erfindung stellt ferner einen Verbrennungsmotor für ein Fahrzeug bereit, welcher die Merkmale des Anspruchs 15 aufweist.The invention further provides an internal combustion engine for a vehicle having the features of
Entsprechend stellt die Erfindung einen Verbrennungsmotor für ein Fahrzeug bereit, welches ein System für das Durchführen einer selektiven Motorparameter-Analyse für wenigstens einen Motorparameter eines Verbrennungsmotors aufweist, wobei das System für das Durchführen einer selektiven Motorparameter-Analyse aufweist:
- (a) eine Detektiereinheit, welche geeignet ist, einen Zylinderdruck innerhalb eines Verbrennungsraumes des besagten Verbrennungsmotors zu liefern, um ein Zylinderdrucksignal zu erzeugen; und
- (b) eine Signalbearbeitungseinheit, welche geeignet ist, das erzeugte Zylinderdrucksignal für unterschiedliche Phasen eines Motorzyklus des besagten Verbrennungsmotors zu bearbeiten, um Zylinderdruck-Ableitungssignale und/oder Zylinderdruck-Integrationssignale für jede Phase des besagten Motorzyklus bereitzustellen; und
- (c) eine Berechnungseinheit, welche geeignet ist, das erzeugte Zylinderdrucksignal und die bearbeiteten Zylinderdruck-Ableitungssignale und/oder Zylinderdruck-Integrationssignale wenigstens einer ausgewählten Phase des besagten Motorzyklus, welcher relevant für den jeweiligen Motorparameter ist, zu evaluieren, um eine optimale Korrelation zwischen den evaluierten Signalen und einem Motorparametersignal, welches durch einen Motorparametersensor ausgegeben ist, oder zwischen den besagten evaluierten Signalen und einem Motorparametersignal, welches entsprechend einem Motorparameter-Vorhersagemodell berechnet ist, zu erhalten.
- (a) a detection unit adapted to supply a cylinder pressure within a combustion space of said internal combustion engine to produce a cylinder pressure signal; and
- (b) a signal processing unit operable to process the generated cylinder pressure signal for different phases of an engine cycle of said internal combustion engine to provide cylinder pressure derivative signals and / or cylinder pressure integration signals for each phase of said engine cycle; and
- (c) a calculation unit adapted to evaluate the generated cylinder pressure signal and the processed cylinder pressure derivative signals and / or cylinder pressure integration signals of at least a selected phase of said engine cycle that is relevant to the respective engine parameter, for optimum correlation between the engine parameters evaluated signals and a motor parameter signal output by a motor parameter sensor, or between said evaluated signals and a motor parameter signal calculated in accordance with a motor parameter predictive model.
Im Folgenden werden möglichen Ausführungsformen des Verfahrens und des Systems entsprechend der vorliegenden Erfindung für das Durchführen einer selektiven Motorparameter-Analyse für wenigstens einen Motorparameter eines Verbrennungsmotors detaillierter mit Bezug auf die eingeschlossenen Figuren beschrieben.In the following, possible embodiments of the method and the system according to the present invention for performing a selective engine parameter analysis for at least one engine parameter of an internal combustion engine will be described in more detail with reference to the enclosed figures.
Wie in
Wie in
Das Zylinderdrucksignal CPS weist Information auf, um Motorbetriebszustände zu identifizieren. Die Zylinderdruckkurve kann in jedem Motorbetriebspunkt überwacht werden. Die Kurve des Zylinderdrucksignals CPS ist einzigartig und kann benutzt werden, um die Motorverbrennung des Verbrennungsmotors zu klassifizieren. Die Zylinderdruckkurve kann durch externe Grenzbedingungen beeinflusst werden. In diesem Fall der Motorsteuerung haben viele Motorparameter einen Einfluss auf das Zylinderdruck-Kurvensignal, wie z. B. der umgebende Druck und die Temperatur, der Boost-Druck, die Anzahl und die Zeitabfolge ebenso wie der Betrag jeder Vor-, Haupt- und Nacheinspritzung, Rail bzw. Einspritzleitung, Druck etc. Diese Faktorenkönnen auf der einen Seite durch die jeweilige Anwendung (Kälte- und Höhenkorrekturen) und auf der anderen Seite durch die Komponentenhalterung beeinflusst werden, wie z. B. Einspritzglied-Verspannung, was zu einer Änderung der Einspritzungen führen kann. Als eine Konsequenz kann die Druckkurve durch mögliche Alterungseffekte beeinflusst werden. Während des Trainierens des Systems treten derartige Alterungseffekte nicht auf, und deshalb ist das System dieser Arten von Druckkurvenänderungen nicht gewärtig. Jedoch treten diese Druckkurvenänderungen während des Betriebs in speziellen Bereichen oder Phasen der überwachten Zylinderdrucksignalkurve auf.The cylinder pressure signal CPS has information to identify engine operating conditions. The cylinder pressure curve can be monitored at each engine operating point. The curve of the cylinder pressure signal CPS is unique and can be used to classify the engine combustion of the internal combustion engine. The cylinder pressure curve can be influenced by external boundary conditions. In this case of engine control, many engine parameters have an influence on the cylinder pressure curve signal, such as the engine speed. As the surrounding pressure and temperature, the boost pressure, the number and the time sequence as well as the amount of each pre, main and post injection, rail or injection, pressure, etc. These factors can be on the one hand by the respective application (Cold and altitude corrections) and on the other side are influenced by the component holder, such. B. injector clamping, which can lead to a change in the injections. As a consequence, the pressure curve can be influenced by possible aging effects. During training of the system, such aging effects do not occur and therefore the system of these types of pressure curve changes is not present. However, these pressure curve changes occur during operation in specific areas or phases of the monitored cylinder pressure signal curve.
Das Zylinderdrucksignal CPS wird durch die Signalbearbeitungseinheit
Die Verbrennungsphase PH2 wird als relevant für wenigstens einen der folgenden Motorparameter EP ausgewählt, welcher z. B. die Verbrennungsverzögerung, die Ausstoßgas-Regulierrate, die NOx-Emissionen, die Rußbildung, den Spitzen-Feuerungsdruck, das Verbrennungsgeräusch und den OBD-Backup für einen ausgewählten Parameter aufweist. Ein Beispiel für ein Zylinderdrucksignal CPS in der Verbrennungsphase PH wird in
Außerdem wird die Expansionsphase PH3 als relevant für wenigstens einen der folgenden Motorparameter EP ausgewählt, welche aufweisen: den Ausstoßdruck, die Ausstoßtemperatur, die Turboladergeschwindigkeit, die Rußbildung, den Dieselpartikelfilter-(DPF-)Zustand und den OBD-Backup für einen ausgewählten Parameter. Ein Beispiel für ein Zylinderdrucksignal CPS in der Expansionsphase PH3 wird in
Außerdem wird die Gasaustauschphase PH4 als relevant für wenigstens einen der folgenden Motorparameter EP ausgewählt, welcher aufweist: den Ausstoßdruck, die Turboladergeschwindigkeit, den Dieselpartikelfilter-DPF-Zustand und den OBD-Backup für einen ausgewählten Parameter. Ein Beispiel für ein Zylinderdrucksignal CPS während der Gasaustauschphase PH4 wird in
Die Tabelle, welche in
In einer möglichen Implementierung wird das Zylinderdrucksignal CPS für die unterschiedlichen Phasen PH des Motorzyklus bearbeitet, um auch ein Wärmeabgabe-Informationssignal bereitzustellen. Dieses Wärmeabgabe-Informationssignal kann durch die Berechnungseinheit
Mit dem Verfahren entsprechend der vorliegenden Erfindung ist es möglich, das Konzept der herkömmlichen neuralen Netzlogik durch Trennen sehr spezieller Bereiche und Phasen des reinen oder gefilterten Zylinderdrucksignals CPS, dessen erste und/oder zweite Ableitungssignale oder sogar des Wärmeabgabe-Informationssignals, welches aus dem Zylinderdrucksignal CPS berechnet wird, zu verbessern, und die Signalbereiche der Phasen des Motors mit den diesbezüglichen physikalischen Sensor-Informationsdaten zu korrelieren, welche einen direkten oder indirekten Einfluss haben.With the method according to the present invention, it is possible to overcome the concept of conventional neural network logic by separating very specific regions and phases of the pure or filtered cylinder pressure signal CPS, its first and / or second derivative signals or even the heat output information signal resulting from the cylinder pressure signal CPS is calculated to improve, and to correlate the signal ranges of the phases of the motor with the related physical sensor information data having a direct or indirect influence.
Mit dem Verfahren entsprechend der vorliegenden Erfindung ist es möglich, die Genauigkeit der neuralen Netzwerksensordaten-Vorhersage aufgrund der spezifischeren Verbindung zwischen den gut definierten Motorzyklusphasen PH mit den ausgewählten physikalischen und chemischen Verbrennungseffekten signifikant zu verbessern, und schließlich auch die Korrelation mit den Sensor-Zielparametern zu verbessern. Um ungewünschte Einflüsse des Zylinderdrucksignals CPS und dadurch Einflüsse auf die Berechnung der Motorsignale zu vermeiden, analysiert das Verfahren entsprechend der vorliegenden Erfindung nur spezielle, wohldefinierte Bereiche der speziellen diesbezüglichen Motorparameter oder Motorparametergruppen.With the method according to the present invention, it is possible to significantly improve the accuracy of the neural network sensor data prediction due to the more specific connection between the well-defined engine cycle phases PH with the selected physical and chemical combustion effects, and finally also the correlation with the sensor target parameters improve. In order to avoid undesired influences of the cylinder pressure signal CPS and thereby influences on the calculation of the engine signals, the method according to the present invention analyzes only specific, well-defined regions of the specific related engine parameters or engine parameter groups.
Bei dem Verbrennungsraum
Die Kompressionsphase PH1 startet mit dem Schließen des Einlassventils, z. B. bei 180°CA BTDC, und endet in der gezeigten Implementierung mit dem Start der ersten Einspritzung, z. B. bei ungefähr 0°CA BTDC.The compression phase PH1 starts with the closing of the intake valve, e.g. At 180 ° CA BTDC, and ends in the illustrated implementation with the start of the first injection, e.g. At about 0 ° CA BTDC.
Die Verbrennungsphase PH2 kann mit einer Voreinspritzung starten und endet mit einer Nacheinspritzung, wie sie in
Außerdem kann die Ausdehnungsphase PH3 bei der Nacheinspritzung starten und mit dem Öffnen des Auslassventils bei ungefähr 180°CA enden, wie dies in
Die Gasaustauschphase PH4 kann mit dem öffnen des Auslassventils starten und mit dem Schließen des Einlassventils enden.The gas exchange phase PH4 can start with the opening of the exhaust valve and end with the closing of the intake valve.
Die Neuralnetz-Auswahlparameter-Analyse, wie sie durch das Verfahren entsprechend der vorliegenden Erfindung durchgeführt wird, kann benutzt werden, physikalische Sensoren für die jeweiligen Motorparameter EP zu ersetzen. Im Speziellen kann das Neuralnetz der selektiven Parameter-Analyse für einen Turbolader benutzt werden, um einen Geschwindigkeitsschutz zu erhalten. Eine weitere mögliche Benutzung der NN-SPA (Neuralnetz-Selektive Parameteranalyse), wie sie durch das Verfahren entsprechend der vorliegenden Erfindung durchgeführt wird, ist die Motorsteuerung, im Speziellen das Zylinderspitzendruck-Überwachen. Außerdem kann die NN-SPA für eine An-Bord-Diagnose (OBD) benutzt werden. Das Neuralnetz-Selektive Parameter-Analyse-(NN-SPA-)Verfahren kann auch für das Überwachen vorhandener physikalischer Sensoren und für das Prüfen benutzt werden, ob sie ohne Fehler arbeiten. Darüber hinaus kann die NN-SPA für die Sensor-Drift-Korrektur benutzt werden, wenn eine Sensor-Drift beobachtet wird. Ein weiteres mögliches Anwenden des NN-SPA-Verfahrens ist das Kraftstoffqualität-Detektieren des Kraftstoffs, welcher durch den Verbrennungsmotor benutzt wird.The neural network selection parameter analysis, as performed by the method according to the present invention, can be used to replace physical sensors for the respective engine parameters EP. In particular, the neural network of the selective parameter analysis for a turbocharger can be used to obtain speed protection. Another possible use of NN-SPA (Neural Net Selective Parameter Analysis), as performed by the method according to the present invention, is engine control, specifically cylinder peak pressure monitoring. In addition, the NN-SPA can be used for on-board diagnostics (OBD). The Neural Net Selective Parameter Analysis (NN-SPA) method can also be used to monitor existing physical sensors and to check if they are working without errors. In addition, the NN-SPA can be used for sensor drift correction when sensor drift is observed. Another possible application of the NN-SPA method is the fuel quality detection of the fuel used by the internal combustion engine.
Das Verfahren und das System für das Durchführen einer Selektiven Motorparameter-Analyse für wenigstens einen Motorparameter EP kann für jede Art von Verbrennungsmotoren benutzt werden. Speziell ausgedrückt, die Anzahl und/oder der Bereich von Phasen PH, welcher als relevant für einen Motorparameter EP ausgewählt wird, können variieren. Abhängig von dem Verbrennungsmotor können beispielsweise auch nur zwei Phasen PH eines Motorzyklus vorhanden sein. In einer möglichen Implementierung ist das Motorparameter-Vorhersagemodell für die beobachteten Motorparametersignale anpassungsfähig. Auch sind die Motorparameter EPs, welche in der Tabelle der
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