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

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 Download PDF

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Abstract

The method involves detecting (S1) a cylinder pressure inside a combustion space or a combustion chamber of an internal combustion engine to generate a cylinder pressure signal. The generated cylinder pressure signal is processed (S2) for different phases of the engine cycle of the internal combustion engine to provide the cylinder pressure derivative signals or -integration signals for each phase of the engine cycle. The generated cylinder pressure signal and the cylinder pressure derivative signals or -integration signals of the selected phase of the engine cycle are evaluated (S3). An independent claim is included for a system for performing a selective motor parameter analysis for an engine parameter of an internal combustion engine of a vehicle.

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 claim 1.

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.
Accordingly, the invention provides a method for performing selective engine parameter analysis for at least one engine parameter of an internal combustion engine, comprising the steps of:
  • (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 claim 12.

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.
Accordingly, the invention provides a system for performing selective engine parameter analysis for at least one engine parameter of an internal combustion engine, comprising:
  • (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 claim 15.

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.
Accordingly, the invention provides an internal combustion engine for a vehicle having a system for performing a selective engine parameter analysis for at least one engine parameter of an internal combustion engine, the system for performing a selective engine parameter analysis comprising:
  • (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.

1 zeigt ein Blockdiagramm für eine mögliche Ausführungsform eines Systems für das Durchführen einer selektiven Motorparameter-Analyse entsprechend der vorliegenden Erfindung; 1 FIG. 12 is a block diagram of one possible embodiment of a system for performing selective engine parameter analysis according to the present invention; FIG.

2 zeigt ein Ablaufdiagramm einer möglichen Ausführungsform eines Verfahrens für das Durchführen einer selektiven Motorparameter-Analyse für wenigstens einen Motorparameter eines Verbrennungsmotors entsprechend einer möglichen Implementierung der vorliegenden Erfindung; 2 FIG. 10 is a flowchart of one possible embodiment of a method for performing selective engine parameter analysis for at least one engine parameter of an internal combustion engine according to a possible implementation of the present invention;

3A, 3B zeigen Diagramme für das Erläutern der Bearbeitung des erzeugten Zylinderdrucksignals, welches durch das Verfahren entsprechend der vorliegenden Erfindung durchgeführt wird, wie dies in 2 dargestellt ist; 3A . 3B FIG. 10 are diagrams for explaining the processing of the generated cylinder pressure signal, which is performed by the method according to the present invention, as shown in FIG 2 is shown;

4 zeigt eine schematische Zeichnung für die Darstellung eines Verbrennungsmotors, bei welchem das Verfahren für das Durchführen einer selektiven Motorparameter-Analyse entsprechend der vorliegenden Erfindung angewendet werden kann; 4 shows a schematic drawing for the representation of an internal combustion engine, in which the method for carrying out a selective engine parameter analysis according to the present invention can be applied;

5 zeigt eine Tabelle, welche relevante Motorparameter anzeigt, welche relevant für unterschiedliche Phasen eines Motorzyklus sind, welche durch das Verfahren und System entsprechend der vorliegenden Erfindung benutzt werden; 5 Fig. 12 shows a table indicating relevant engine parameters relevant to different phases of an engine cycle used by the method and system according to the present invention;

6, 7, 8, 9 stellen vier unterschiedlichen Phasen eines Motorzyklus dar, in welchen das Zylinderdrucksignal durch das Verfahren für das Durchführen einer selektiven Motorparameter-Analyse entsprechend der vorliegenden Erfindung bearbeitet wird. 6 . 7 . 8th . 9 illustrate four different phases of an engine cycle in which the cylinder pressure signal is processed by the method for performing selective engine parameter analysis in accordance with the present invention.

Wie in 1 gesehen werden kann, weist das System 1 für das Durchführen einer selektiven Motorparameter-Analyse für wenigstens einen Motorparameter EP in der gezeigten Implementierung auf: eine Detektiereinheit 2, welche geeignet ist, ein Zylinderdrucksignal CPS innerhalb eines Verbrennungsraumes eines Verbrennungsmotors zu detektieren, um ein Zylinderdrucksignal CPS zu erzeugen. Das erzeugte Zylinderdrucksignal CPS wird über eine Signalleitung zu einer Signalbearbeitungseinheit 3 geliefert. Die Signalbearbeitungseinheit 3 ist geeignet, das erzeugte Zylinderdrucksignal CPS für unterschiedliche vorher festgelegte Phasen eines Motorzyklus des Verbrennungsmotors zu bearbeiten. Die Signalbearbeitungseinheit 3 ist konfiguriert, um Zylinderdruck-Ableitungssignale und/oder Zylinderdruck-Integrationssignale für jede Phase PH des jeweiligen Motorzyklus bereitzustellen. Die Bearbeitungseinheit 3 ist an eine Berechnungseinheit 4 angeschlossen. Die Berechnungseinheit 4 ist geeignet, das erzeugte Zylinderdrucksignal CPS ebenso wie die bearbeiteten Zylinderdruck-Ableitungssignale und/oder Zylinderdruck-Integrationssignale von wenigstens einer ausgewählten Phase PH des Motorzyklus, welcher für den jeweiligen Motorparameter EP relevant ist, zu evaluieren. Auf diese Weise kann die Berechnungseinheit 4 eine optimale Korrelation zwischen den evaluierten Signalen und einem Motorparametersignal EPS erhalten. In einer möglichen Implementierung wird das Motorparametersignal EPS über einen Motorparametersensor ausgegeben. In einer alternativen Ausführungsform wird das Motorparametersignal EPS entsprechend einem Motorparameter-Vorhersagemodell, welches in einer Datenspeicherung gespeichert ist, berechnet.As in 1 can be seen, the system assigns 1 for performing a selective engine parameter analysis for at least one engine parameter EP in the illustrated implementation, a detection unit 2 which is adapted to detect a cylinder pressure signal CPS within a combustion chamber of an internal combustion engine to produce a cylinder pressure signal CPS. The generated cylinder pressure signal CPS becomes a signal processing unit via a signal line 3 delivered. The signal processing unit 3 is adapted to process the generated cylinder pressure signal CPS for different predetermined phases of an engine cycle of the internal combustion engine. The signal processing unit 3 is configured to provide cylinder pressure differential signals and / or cylinder pressure integration signals for each phase PH of the respective engine cycle. The processing unit 3 is to a calculation unit 4 connected. The calculation unit 4 is adapted to evaluate the generated cylinder pressure signal CPS as well as the processed cylinder pressure derivative signals and / or cylinder pressure integration signals of at least one selected phase PH of the engine cycle which is relevant to the respective engine parameter EP. In this way, the calculation unit 4 obtain an optimal correlation between the evaluated signals and a motor parameter signal EPS. In one possible implementation, the engine parameter signal EPS is output via a motor parameter sensor. In a In an alternative embodiment, the engine parameter signal EPS is calculated according to a motor parameter prediction model stored in a data storage.

Wie in 1 gesehen werden kann, ist die Berechnungseinheit 4 geeignet, das Motorparametersignal EPS an eine Motorsteuereinheit 5 des Verbrennungsmotors über eine Signalleitung zu liefern. Dies wird durchgeführt, wenn die erhaltene Korrelation zwischen den evaluierten Signalen und dem Motorparametersignal EPS, welches durch den Motorparametersensor ausgegeben ist, welcher für den jeweiligen Motorparameter EP bereitgestellt ist, hoch ist. Im Gegensatz dazu ist, wenn die erhaltene Korrelation zwischen den evaluierten Signalen und dem Motorparametersignal EPS, welches durch den Motorparametersensor ausgegeben ist, welcher für den jeweiligen Motorparameter EP bereitgestellt ist, niedrig ist, die Berechnungseinheit 4 geeignet, in einer möglichen Implementierung eine Fehlerbehandlungsprozedur durchzuführen. Diese Fehlerbehandlungsprozedur kann eine Sensor-Drift-Korrektur des jeweiligen Motorparametersensors aufweisen.As in 1 can be seen is the calculation unit 4 suitable, the engine parameter signal EPS to a motor control unit 5 of the internal combustion engine via a signal line to deliver. This is done when the obtained correlation between the evaluated signals and the engine parameter signal EPS output by the engine parameter sensor provided for the respective engine parameter EP is high. In contrast, when the obtained correlation between the evaluated signals and the engine parameter signal EPS output by the engine parameter sensor provided for each engine parameter EP is low, the computing unit 4 suitable to perform an error handling procedure in one possible implementation. This error handling procedure may include a sensor drift correction of the respective engine parameter sensor.

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 3 für unterschiedliche Phasen PH eines Motorzyklus des Verbrennungsmotors bearbeitet, um die Zylinderdruck-Ableitungssignale und/oder Zylinderdruck-Integrationssignale für jede Phase PH des jeweiligen Motorzyklus bereitzustellen. Diese Phasen PH des Motorzyklus, für welchen das Zylinderdrucksignal CPS bearbeitet werden kann, weist in einer möglichen Implementierung eine Kompressionsphase PH1, eine Verbrennungsphase PH2, eine Expansionsphase PH3 und eine Gasaustauschphase PH4 auf. In einer möglichen Implementierung wird die Kompressionsphase PH1 als relevant für wenigstens einen der folgenden Motorparameter EP ausgewählt, welcher die Luftmasse, den Boost-Druck, die Boost-Temperatur, das Verbrennungsgeräusch, die Luftreinigungsdienst-Überwachung und das OBD-Backup für einen ausgewählten Parameter umfasst. Beispielsweise wird ein Zylinderdrucksignal CPS in der Kompressionsphase PH1 in 6 gezeigt.The cylinder pressure signal CPS is passed through the signal processing unit 3 for different phases PH of an engine cycle of the internal combustion engine is processed to provide the cylinder pressure derivative signals and / or cylinder pressure integration signals for each phase PH of the respective engine cycle. These phases PH of the engine cycle, for which the cylinder pressure signal CPS can be processed, in one possible implementation comprises a compression phase PH1, a combustion phase PH2, an expansion phase PH3 and a gas exchange phase PH4. In one possible implementation, the compression phase PH1 is selected to be relevant to at least one of the following engine parameters EP, which includes air mass, boost pressure, boost temperature, combustion noise, air cleaning service monitoring, and OBD backup for a selected parameter , For example, a cylinder pressure signal CPS in the compression phase PH1 in 6 shown.

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 7 dargestellt.The combustion phase PH2 is selected to be relevant to at least one of the following engine parameters EP, which is e.g. Combustion delay, exhaust gas regulation rate, NO x emissions, soot formation, peak firing pressure, combustion noise, and OBD backup for a selected parameter. An example of a cylinder pressure signal CPS in the combustion phase PH is shown in FIG 7 shown.

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 8 gezeigt.In addition, the expansion phase PH3 is selected to be relevant to at least one of the following engine parameters EP, including exhaust pressure, exhaust temperature, turbocharger speed, soot formation, diesel particulate filter (DPF) state, and OBD backup for a selected parameter. An example of a cylinder pressure signal CPS in the expansion phase PH3 is shown in FIG 8th shown.

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 9 gezeigt.Additionally, the gas exchange phase PH4 is selected to be relevant to at least one of the following engine parameters EP, including exhaust pressure, turbocharger speed, diesel particulate filter DPF state, and OBD backup for a selected parameter. An example of a cylinder pressure signal CPS during gas exchange phase PH4 is shown in FIG 9 shown.

Die Tabelle, welche in 5 gezeigt wird, zeigt einen beispielhaften Überblick über verschiedene Motorparameter EPS, welche für unterschiedliche Phasen PH1, PH2, PH3, PH4 eines Motorzyklus eines Verbrennungsmotors relevant sind. Wenn für den jeweiligen Motorparameter EP ein zusätzlicher physikalischer Sensor für das Messen des jeweiligen Motorparameters bereitgestellt ist, ist es möglich, zu überwachen, ob der jeweilige physikalische Sensor korrekt arbeitet. Eine Korrelation zwischen den evaluierten Signalen und dem Motorparametersignal, welches durch den Motorparametersensor ausgegeben ist, kann anzeigen, ob der jeweilige Motorparametersensor korrekt arbeitet. Alternativ ist es auch möglich, dass die Berechnungseinheit 4 eine Korrelation zwischen den evaluierten Signalen und einem Motorparametersignal EPS erhält, welches entsprechend einem Motorparameter-Vorhersagemodell berechnet ist. Dieses Motorparameter-Vorhersagemodell kann in einem Ladespeicher der Berechnungseinheit 4 gespeichert sein. Außerdem ist es möglich, dass die Berechnungseinheit 4 über ein Datennetz Zugriff auf das Motorparameter-Vorhersagemodell hat. Die Evaluierung des erzeugten Zylinderdrucksignals CPS und der bearbeiteten Zylinderdruck-Ableitungssignale und/oder Zylinderdruck-Integrationssignale, welche durch die Signalbearbeitungseinheit 3 ausgegeben sind, kann in einer möglichen Ausführungsform durch eine neurale Netzsoftware, welche durch die Berechnungseinheit 4 laufen gelassen wird, durchgeführt werden.The table, which is in 5 4 shows an exemplary overview of various engine parameters EPS that are relevant for different phases PH1, PH2, PH3, PH4 of an engine cycle of an internal combustion engine. If an additional physical sensor for measuring the respective engine parameter is provided for the respective engine parameter EP, it is possible to monitor whether the respective physical sensor is operating correctly. A correlation between the evaluated signals and the engine parameter signal output by the engine parameter sensor may indicate whether the respective engine parameter sensor is operating properly. Alternatively it is possible that the calculation unit 4 obtains a correlation between the evaluated signals and a motor parameter signal EPS calculated according to a motor parameter predictive model. This engine parameter prediction model may be stored in a load memory of the computing unit 4 be saved. It is also possible that the calculation unit 4 has access to the engine parameter prediction model via a data network. The evaluation of the generated cylinder pressure signal CPS and the processed cylinder pressure derivative signals and / or cylinder pressure integration signals generated by the signal processing unit 3 can be output in a possible embodiment by a neural network software, which by the calculation unit 4 run.

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 4 für wenigstens eine ausgewählte Phase des Motorzyklus evaluiert werden, welcher relevant für den jeweiligen Motorparameter ist. Auf diese Weise ist es möglich, eine optimale Korrelation zwischen den evaluierten Signalen und einem Motorparametersignal EPS, welches durch einen Motorparametersensor ausgegeben ist, oder zwischen den evaluierten Signalen und einem Motorparametersignal EPS, welches entsprechend dem Motorparameter-Vorhersagemodell berechnet ist, zu erhalten. In einer möglichen Ausführungsform wird die Evaluierung des erzeugten Zylinderdrucksignals CPS und der bearbeiteten Zylinderdruck-Ableitungssignale und/oder des Zylinderdruck-Integrationssignals ebenso wie des bearbeiteten Wärmeabgabe-Informationssignals durch die neurale Netzsoftware durchgeführt, welche von der Berechnungseinheit 4 laufen gelassen wird.In one possible implementation, the cylinder pressure signal CPS is processed for the different phases PH of the engine cycle to also provide a heat release information signal. This heat release information signal may be generated by the calculation unit 4 for at least a selected phase of the engine cycle which is relevant to the respective engine parameter. In this way, it is possible to obtain an optimal correlation between the evaluated signals and a motor parameter signal EPS output by a motor parameter sensor or between the evaluated signals and a motor parameter signal EPS calculated according to the motor parameter predictive model. In one possible embodiment, the evaluation of the generated cylinder pressure signal CPS and the processed cylinder pressure derivative signals and / or the cylinder pressure integration signal as well as the processed heat output information signal is performed by the neural network software generated by the calculation unit 4 is allowed to run.

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.

3A, 3B zeigen ein Beispiel für das Bearbeiten eines Zylinderdrucksignals CPS, um die Zylinderdruck-Ableitungssignale für eine Phase PH oder den Bereich des Motorzyklus bereitzustellen. Das erste Diagramm in 3A zeigt eine Zylinderdruckkurve, welche innerhalb eines Verbrennungsraumes des Verbrennungsmotors detektiert ist, wobei der Zylinderdruck von dem Anlass- bzw. Startwinkel CA des Motors abhängt. Dieses Zylinderdrucksignal CPS wird bearbeitet, um die Zylinderdruck-Ableitungssignale für unterschiedliche Phasen oder Bereiche des Motorzyklus bereitzustellen. Die bearbeiteten Zylinderdruck-Ableitungssignale wenigstens einer ausgewählten Phase dieses Motorzyklus, welche relevant für einen jeweiligen Motorparameter EP ist, wird evaluiert, um eine Korrelation zwischen den evaluierten Signalen und einem Motorparametersignal EPS zu erhalten, welches über einen Motorparametersensor ausgegeben ist oder entsprechend einem Motorparameter-Vorhersagemodell berechnet wird. In dem gezeigten Beispiel der 3 werden die Verbrennungsgeräusch-Frequenzen f1, f2, f3 als Motorparameter des Motors detektiert. 3A . 3B show an example of processing a cylinder pressure signal CPS to provide the cylinder pressure derivative signals for a phase PH or the range of the engine cycle. The first diagram in 3A shows a cylinder pressure curve which is detected within a combustion chamber of the internal combustion engine, wherein the cylinder pressure depends on the starting angle CA of the engine. This cylinder pressure signal CPS is processed to provide the cylinder pressure differential signals for different phases or ranges of the engine cycle. The processed cylinder pressure derivative signals of at least a selected phase of this engine cycle relevant to a respective engine parameter EP is evaluated to obtain a correlation between the evaluated signals and a motor parameter signal EPS output via an engine parameter sensor or according to a motor parameter prediction model is calculated. In the example shown the 3 For example, the combustion noise frequencies f1, f2, f3 are detected as engine parameters of the engine.

4 zeigt eine schematische Zeichnung eines Verbrennungsmotors innerhalb eines Fahrzeugs, welcher ein System 1 für das Durchführen einer selektiven Motorparameter-Analyse für wenigstens einen Motorparameter EP des Verbrennungsmotors aufweist, wie dies in der Implementierung der 1 gezeigt wird. Der Verbrennungsmotor 6, welcher in 4 gezeigt wird, weist einen Verbrennungsraum 7 auf, in welchem sich ein Kolben 8 bewegt. Der Motor 6 weist in der gezeigten Implementierung ein Dieselpartikelfilter 8, einen Dieseloxidkatalysator (DOC) 9 und einen Turbolader 10 auf. Außerdem weist der Verbrennungsmotor 6 einen Ausstoßgasregler EGR 11 und einen EGR-Kühler 12 auf. Außerdem werden ein Zwischenkühler 13, ein Turbolader 14 und ein Luftkasten mit einem Luftfilter 15 bereitgestellt. 4 shows a schematic drawing of an internal combustion engine within a vehicle, which is a system 1 for performing a selective engine parameter analysis for at least one engine parameter EP of the internal combustion engine, as in the implementation of 1 will be shown. The internal combustion engine 6 which is in 4 is shown has a combustion chamber 7 on, in which a piston 8th emotional. The motor 6 has a diesel particulate filter in the implementation shown 8th , a diesel oxide catalyst (DOC) 9 and a turbocharger 10 on. In addition, the internal combustion engine points 6 an exhaust gas regulator EGR 11 and an EGR cooler 12 on. There will also be an intercooler 13 , a turbocharger 14 and an air box with an air filter 15 provided.

Bei dem Verbrennungsraum 7 wird ein Zylinderdruck CP im Schritt S1 des Verfahrens detektiert, welches in 2 gezeigt wird. Entsprechend wird ein Zylinderdruck CP im Schritt S1 innerhalb des Verbrennungsraumes 7 des Verbrennungsmotors 6 detektiert, um ein Zylinderdrucksignal CPS im Schritt S1 zu erzeugen. In einem weiteren Schritt S2 wird das erzeugte Zylinderdrucksignal CPS für unterschiedliche Phasen des Motorzyklus des Verbrennungsmotors 6 bearbeitet, um Zylinderdruck-Ableitungssignale und/oder Zylinderdruck-Integrationssignale für jede Phase PH des Motorzyklus bereitzustellen. Diese Signalbearbeitung wird durch die Signalbearbeitungseinheit 3 des Systems 1, welches in 1 gezeigt wird, durchgeführt. In einem weiteren Schritt S3 werden das erzeugte Zylinderdrucksignal CPS und die bearbeiteten Zylinderdruck-Ableitungssignale und/oder Zylinderdruck-Integrationssignale von wenigstens einer ausgewählten Phase PH des Motorzyklus, welcher relevant für den jeweiligen Motorparameter EP ist, evaluiert, um die Korrelation zwischen den evaluierten Signalen und dem Motorparametersignal EPS zu erhalten. Die Auswahl der relevanten Phase für einen Motorparameter kann auf der Grundlage einer Tabelle durchgeführt werden, welche in 5 gezeigt wird. Diese Tabelle kann in einem Datenspeicher gespeichert werden, auf welchen die Berechnungseinheit 4 Zugriff hat. In einer bevorzugten Ausführungsform wird die Evaluierung des erzeugten Zylinderdrucksignals CPS und der bearbeiteten Zylinderdruck-Ableitungssignale und/oder Zylinderdruck-Integrationssignale und/oder des bearbeiteten Wärmeabgabe-Informationssignals durch eine neurale Netzsoftware durchgeführt, welche von der Berechnungseinheit 4 laufen gelassen wird.In the combustion chamber 7 a cylinder pressure CP is detected in step S1 of the method, which in 2 will be shown. Accordingly, a cylinder pressure CP at step S1 becomes within the combustion space 7 of the internal combustion engine 6 detected to generate a cylinder pressure signal CPS in step S1. In a further step S2, the generated cylinder pressure signal CPS for different phases of the engine cycle of the internal combustion engine 6 to provide cylinder pressure differential signals and / or cylinder pressure integration signals for each phase PH of the engine cycle. This signal processing is performed by the signal processing unit 3 of the system 1 which is in 1 is shown performed. In a further step S3, the generated cylinder pressure signal CPS and the processed cylinder pressure derivation signals and / or cylinder pressure integration signals of at least one selected phase PH of the engine cycle, which is relevant for the respective engine parameter EP, are evaluated to determine the correlation between the evaluated signals and the engine parameter signal EPS. The selection of the relevant phase for a motor parameter may be made on the basis of a table which is given in 5 will be shown. This table can be stored in a data memory to which the calculation unit 4 Has access. In a preferred embodiment, the evaluation of the generated cylinder pressure signal CPS 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 supplied by the calculation unit 4 is allowed to run.

6, 7, 8, 9 zeigen einen Motorzyklus des Verbrennungsmotors 6, welcher vier unterschiedliche Phasen aufweist, d. h. eine Kompressionsphase PH1, welche in 6 gezeigt wird, eine Verbrennungsphase PH2, welche in 7 gezeigt wird, eine Ausdehnungsphase PH3, welche in 8 gezeigt wird, und eine Gasaustauschphase PH4, welche in 9 gezeigt wird. 6 . 7 . 8th . 9 show an engine cycle of the internal combustion engine 6 which has four different phases, ie a compression phase PH1 which in 6 is shown, a combustion phase PH2, which in 7 is shown, an expansion phase PH3, which in 8th and a gas exchange phase PH4, which is shown in FIG 9 will be shown.

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 7 gezeigt wird.The combustion phase PH2 can start with a pre-injection and ends with a post-injection, as shown in FIG 7 will be shown.

Außerdem kann die Ausdehnungsphase PH3 bei der Nacheinspritzung starten und mit dem Öffnen des Auslassventils bei ungefähr 180°CA enden, wie dies in 8 gezeigt wird.In addition, the expansion phase PH3 may start at the post-injection and end with the exhaust valve opening at approximately 180 ° CA, as shown in FIG 8th will be shown.

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 5 gezeigt werden, auch nur beispielhaft, und es ist möglich, eine Selektive Motorparameter-Analyse für andere Motorparameter EPs ebenso durchzuführen. Das Verfahren entsprechend der vorliegenden Erfindung kann ein neurales Netz für die Motorsteuerung benutzen. Es ist möglich, entsprechend der vorliegenden Erfindung ein Zylinderdrucksignal CPS aufzuzeichnen und es dem Motorsteuersystem zuzuführen. Eine Trennung der ausgewählten Bereiche oder Phasen PH bezüglich der Zielsensoren kann durchgeführt werden. Die Zylinderdruckinformation, welche für jeden Bereich oder jede Phase PH ausgewählt ist, kann für die beste Korrelation zu einem Sensor bearbeitet werden. Das Verfahren entsprechend der vorliegenden Erfindung verbessert das Konzept der neuralen Netzlogik durch das Trennen von speziellen Bereichen des reinen oder gefilterten Zylinderdrucksignals CPS, dessen Ableitungssignale oder sogar der Wärmeabgabeinformation, welche aus dem Zylinderdrucksignal berechnet werden kann, und korreliert dann diese Signalbereiche der Phasen des Verbrennungsmotors zu bzw. mit dem diesbezüglichen physikalischen Sensorinformationsinhalt, welcher einen direkten oder indirekten Einfluss hat.The method and system for performing Selective Engine Parameter Analysis for at least one engine parameter EP may be used for any type of internal combustion engine. Specifically, the number and / or range of phases PH selected to be relevant to a motor parameter EP may vary. Depending on the internal combustion engine, for example, only two phases PH of an engine cycle may be present. In one possible implementation, the engine parameter prediction model is adaptive to the observed engine parameter signals. Also, the engine parameters are EPs, which in the table of 5 are shown, also by way of example only, and it is possible to perform a Selective Engine Parameter Analysis for other engine parameters EPs as well. The method according to the present invention may use a neural network for motor control. It is possible to record a cylinder pressure signal CPS according to the present invention and supply it to the engine control system. A separation of the selected regions or phases PH with respect to the target sensors may be performed. The cylinder pressure information selected for each area or phase PH can be edited for best correlation with a sensor. The method according to the present invention improves the concept of neural network logic by separating specific ranges of the pure or filtered cylinder pressure signal CPS, its derivative signals, or even heat release information, which can be calculated from the cylinder pressure signal, and then correlates those signal ranges to the phases of the internal combustion engine or with the relevant physical sensor information content, which has a direct or indirect influence.

Claims (15)

Verfahren für das Durchführen einer selektiven Motorparameter-Analyse für wenigstens einen Motorparameter (EP) eines Verbrennungsmotors (6), welches die folgenden Schritte aufweist: (a) Detektieren (S1) eines Zylinderdrucks (CP) innerhalb eines Verbrennungsraums bzw. einer Verbrennungskammer (7) des Verbrennungsmotors (6), um ein Zylinderdrucksignal (CPS) zu erzeugen; (b) Bearbeiten (S23) des erzeugten Zylinderdrucksignals (CPS) für unterschiedliche Phasen eines Motorzyklus des Verbrennungsmotors (6), um Zylinderdruck-Ableitungssignale und/oder Zylinderdruck-Integrationssignale für jede Phase (PH) des Motorzyklus bereitzustellen; und (c) Evaluieren (S3) des erzeugten Zylinderdrucksignals (CPS) und der bearbeiteten Zylinderdruck-Ableitungssignale und/oder Zylinderdruck-Integrationssignale der wenigstens einen ausgewählten Phase (PH) des besagten Motorzyklus, welcher relevant für den jeweiligen Motorparameter (EP) ist, um eine optimale Korrelation zwischen den besagten evaluierten Signalen und einem Motorparametersignal (EPS), welches durch einen Motorparametersensor ausgegeben ist, oder zwischen den evaluierten Signalen und einem Motorparametersignal (EPS), welches entsprechend einem Motorparameter-Vorhersagemodell berechnet ist, zu erhalten.Method for carrying out a selective engine parameter analysis for at least one engine parameter (EP) of an internal combustion engine ( 6 ), comprising the following steps: (a) detecting (S1) a cylinder pressure (CP) within a combustion chamber or a combustion chamber ( 7 ) of the internal combustion engine ( 6 ) to generate a cylinder pressure signal (CPS); (b) processing (S23) the generated cylinder pressure signal (CPS) for different phases of an engine cycle of the internal combustion engine ( 6 ) to provide cylinder pressure differential signals and / or cylinder pressure integration signals for each phase (PH) of the engine cycle; and (c) evaluating (S3) the generated cylinder pressure signal (CPS) and the processed cylinder pressure derivative signals and / or cylinder pressure integration signals of the at least one selected phase (PH) of said engine cycle relevant to the respective engine parameter (EP) to obtain an optimal correlation between said evaluated signals and a motor parameter signal (EPS) output by a motor parameter sensor or between the evaluated signals and a motor parameter signal (EPS) calculated according to a motor parameter predictive model. Verfahren nach Anspruch 1, wobei, wenn die erhaltene Korrelation zwischen den evaluierten Signalen und dem Motorparametersignal (EPS), welches durch den Motorparameter-(EP-)Sensor ausgegeben ist, welcher für den jeweiligen Motorparameter bereitgestellt ist, hoch ist, das Motorparametersignal (EPS), welches durch den Motorparametersensor ausgegeben ist, an eine Motorsteuereinheit (5) des besagten Verbrennungsmotors (6) geliefert wird.The method of claim 1, wherein when the obtained correlation between the evaluated signals and the engine parameter signal (EPS) output by the engine parameter (EP) sensor provided for the respective engine parameter is high, the engine parameter signal (EPS ) output by the engine parameter sensor to an engine control unit (FIG. 5 ) of said internal combustion engine ( 6 ) is delivered. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei, wenn die erhaltene Korrelation zwischen den evaluierten Signalen und dem Motorparametersignal (EPS), welches durch den Motorparametersensor ausgegeben ist, für den jeweiligen Motorparameter (EP) niedrig ist, eine Fehlerbehandlungsprozedur, welche eine Sensor-Drift-Korrektur aufweist, durchgeführt wird.The method of claim 1 or 2, wherein, when the obtained correlation between the evaluated signals and the engine parameter signal (EPS) output by the engine parameter sensor is low for the respective engine parameter (EP), an error handling procedure involving a sensor drift Correction is performed. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 2 oder 3, wobei, wenn die erhaltene Korrelation zwischen den besagten Signalen und einem Motorparametersignal (EPS), welches entsprechend dem vorher festgelegten Motorparameter-Vorhersagemodell hoch ist, das berechnete Motorparametersignal (EPS) an eine Motorsteuereinheit (5) des besagten Verbrennungsmotors (6) ausgegeben wird.Method according to one of the preceding claims 2 or 3, wherein, if the obtained correlation between said signals and a motor parameter signal (EPS), which is high in accordance with the predetermined engine parameter prediction model, the calculated engine parameter signal (EPS) to an engine control unit ( 5 ) of said internal combustion engine ( 6 ) is output. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1–4, wobei das Zylinderdrucksignal (CPS) für die unterschiedlichen Phasen (PH) des Motorzyklus des besagten Verbrennungsmotors (6) bearbeitet wird, um ein Wärmeabgabe-Informationssignal bereitzustellen, welches für wenigstens eine ausgewählte Phase des besagten Motorzyklus evaluiert wird, welche relevant für den jeweiligen Motorparameter (EP) ist, um eine optimale Korrelation zwischen den evaluierten Signalen und einem Motorparametersignal (EPS), welches durch einen Motorparametersensor ausgewählt ist, oder zwischen den evaluierten Signalen und einem Motorparametersignal (EPS'), welches entsprechend einem Motorparameter-Vorhersagemodell berechnet ist, zu erhalten.Method according to one of the preceding claims 1-4, wherein the cylinder pressure signal (CPS) for the different phases (PH) of the engine cycle of said internal combustion engine (CPS) ( 6 ) is processed to provide a heat release information signal which is evaluated for at least a selected phase of said engine cycle which is relevant to the respective engine parameter (EP) to obtain an optimal correlation between the evaluated signals and a motor parameter signal (EPS) is selected by a motor parameter sensor, or between the evaluated signals and a motor parameter signal (EPS ') calculated according to a motor parameter predictive model. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1–5, wobei das Evaluieren (S3) des erzeugten Zylinderdrucksignals (CPS) und der bearbeiteten Zylinderdruck-Ableitungssignale und/oder der Zylinderdruck-Integrationssignale und/oder des bearbeiteten Wärmeabgabe-Informationssignals durch eine neurale Netzsoftware durchgeführt wird, welche von einer Berechnungseinheit (4) laufen gelassen wird.Method according to one of the preceding claims 1-5, wherein the evaluation (S3) of the generated cylinder pressure signal (CPS) and the processed cylinder pressure derivative signals and / or the cylinder pressure integration signals and / or the processed heat output information signal is performed by a neural network software, which of a calculation unit ( 4 ) is run. Verfahren nach einem der vorhergegangenen Ansprüche 1–6, wobei die besagten Phasen (PH) des Motorzyklus, für welche das Zylinderdrucksignal (CPS) bearbeitet wird, aufweist: eine Kompressionsphase (PH1), eine Verbrennungsphase (PH2), eine Expansionsphase (PH3), und eine Gasaustauschphase (PH4).Method according to one of the preceding claims 1-6, wherein said phases (PH) of the engine cycle for which the cylinder pressure signal (CPS) is processed comprises: a compression phase (PH1), a combustion phase (PH2), an expansion phase (PH3), and a gas exchange phase (PH4). Verfahren nach Anspruch 7, wobei die Kompressionsphase (PH1) als relevant für wenigstens einen der folgenden Motorparameter (EP) ausgewählt wird, welche umfassen: Luftmasse, Boost- bzw. Auflade-Druck, Boost-Temperatur, Verbrennungsgeräusch, Luftreinigungsservice-Überwachung und OBD-Backup für einen ausgewählten Parameter.Method according to claim 7, wherein the compression phase (PH1) is selected as being relevant to at least one of the following engine parameters (EP), comprising: Air mass, boost pressure, boost temperature, combustion noise, air cleaning service monitoring and OBD backup for a selected parameter. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1–8, wobei die Verbrennungsphase (PH2) als relevant für wenigstens einen der folgenden Motorparameter (EP) ausgewählt wird, welcher umfasst: Verbrennungsverzögerung, EGR-(Ausstoßgasregelungs-)Rate, NOx-Emissionen, Rußbildung, Spitzenfeuerungsdruck, Verbrennungsrauschen, und OBD-Backup für einen ausgewählten Parameter.Method according to one of the preceding claims 1-8, wherein the combustion phase (PH2) is selected as relevant to at least one of the following engine parameters (EP), comprising: combustion delay, EGR (exhaust gas control) rate, NO x emissions, soot formation, Top firing pressure, combustion noise, and OBD backup for a selected parameter. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1–9, wobei die Expansionsphase (PH3) als relevant für wenigstens einen der folgenden Motorparameter (EP) ausgewählt wird, welche umfassen: Ausstoßdruck, Ausstoßtemperatur, Turboladergeschwindigkeit, Ruß-Bildung, Dieselpartikelfilter-(DPF-)Zustand, und OBD-Backup für einen ausgewählten Parameter.Method according to one of the preceding claims 1-9, wherein the expansion phase (PH3) is selected as relevant to at least one of the following engine parameters (EP), which include: discharge pressure, Exhaust temperature, turbocharger speed, soot formation, diesel particulate filter (DPF) state, and OBD backup for a selected parameter. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1–10, wobei die Gasaustauschphase (PH4) als relevant für wenigstens einen der folgenden Motorparameter (EP) ausgewählt wird, welche umfassen: Ausstoßdruck, Turboladergeschwindigkeit, Dieselpartikelfilter-(DPF-)Zustand, und OBD-Backup für einen ausgewählten Parameter.Method according to one of the preceding claims 1-10, wherein the gas exchange phase (PH4) is selected to be relevant to at least one of the following engine parameters (EP), comprising: Discharge pressure, Turbocharger speed Diesel particulate filter (DPF) condition, and OBD backup for a selected parameter. System (1) für das Durchführen einer selektiven Motorparameter-Analyse für wenigstens einen Motorparameter (EP) eines Verbrennungsmotors (6), welches aufweist: (a) eine Detektiereinheit (2), welche geeignet ist, einen Zylinderdruck (CP) innerhalb eines Verbrennungsraumes (7) des besagten Verbrennungsmotors (6) zu detektieren, um ein Zylinderdrucksignal (CPS) zu erzeugen; und (b) eine Signalbearbeitungseinheit (3), welche geeignet ist, das erzeugte Zylinderdruckdrucksignal (CPS) für unterschiedliche Phasen (PH) eines Motorzyklus des besagten Verbrennungsmotors (6) zu bearbeiten, um Zylinderdruck-Ableitungssignale und/oder Zylinderdruck-Integrationssignale für jede Phase (PH) des besagten Motorzyklus bereitzustellen; und (c) eine Berechnungseinheit (4), welche geeignet ist, das erzeugte Zylinderdrucksignal (CPS) und die bearbeiteten Zylinderdruck-Ableitungssignale und/oder Zylinderdruck-Integrationssignale wenigstens einer ausgewählten Phase (PH) des besagten Motorzyklus, welcher relevant für den jeweiligen Motorparameter (EP) ist, zu evaluieren, um eine optimale Korrelation zwischen den evaluierten Signalen und einem Motorparametersignal (EPS) zu erhalten, welches durch einen Motorparametersensor ausgegeben ist, oder zwischen den evaluierten Signalen und einem Motorparametersignal (EPS') zu erhalten, welches entsprechend einem Motorparameter-Vorhersagemodell berechnet ist.System ( 1 ) for carrying out a selective engine parameter analysis for at least one engine parameter (EP) of an internal combustion engine ( 6 ), which comprises: (a) a detection unit ( 2 ), which is suitable, a cylinder pressure (CP) within a combustion chamber ( 7 ) of said internal combustion engine ( 6 ) to generate a cylinder pressure signal (CPS); and (b) a signal processing unit ( 3 ), which is adapted to the generated cylinder pressure signal (CPS) for different phases (PH) of an engine cycle of said internal combustion engine ( 6 ) to provide cylinder pressure differential signals and / or cylinder pressure integration signals for each phase (PH) of said engine cycle; and (c) a calculation unit ( 4 ) which is adapted to evaluate the generated cylinder pressure signal (CPS) and the processed cylinder pressure derivative signals and / or cylinder pressure integration signals of at least one selected phase (PH) of said engine cycle relevant to the respective engine parameter (EP) to obtain an optimum correlation between the evaluated signals and a motor parameter signal (EPS) output by a motor parameter sensor or between the evaluated signals and a motor parameter signal (EPS ') calculated according to a motor parameter predictive model. System nach Anspruch 12, wobei die Berechnungseinheit (4) geeignet ist, das Motorparametersignal (EPS), welches durch den Motorparametersensor ausgegeben ist, an eine Motorsteuereinheit (5) des besagten Verbrennungsmotors (6) zu liefern, wenn die erhaltene Korrelation zwischen den evaluierten Signalen und dem Motorparametersignal (EPS), welches durch den Motorparametersensor ausgegeben ist, welcher für den jeweiligen Motorparameter (EP) bereitgestellt ist, hoch ist.The system according to claim 12, wherein the calculation unit ( 4 ), the engine parameter signal (EPS), which is output by the engine parameter sensor, to an engine control unit ( 5 ) of said internal combustion engine ( 6 ) when the obtained correlation between the evaluated signals and the engine parameter signal (EPS) output by the engine parameter sensor provided for the respective engine parameter (EP) is high. System nach Anspruch 12 oder 13, wobei die Berechnungseinheit (4) geeignet ist, eine Fehlerbehandlungsprozedur durchzuführen, welche eine Sensordrift-Korrektur aufweist, wenn die erhaltene Korrelation zwischen den evaluierten Signalen und dem Motorparametersignal (EPS), welches durch den Motorparametersensor ausgegeben ist, welcher für den jeweiligen Motorparameter (EP) bereitgestellt ist, niedrig ist.System according to claim 12 or 13, wherein the calculation unit ( 4 ) is adapted to perform an error handling procedure having a sensor drift correction when the obtained correlation between the evaluated signals and the engine parameter signal (EPS) output by the engine parameter sensor provided for the respective engine parameter (EP) is low , Verbrennungsmotor (6) für ein Fahrzeug, welches aufweist: ein System (1) für das Durchführen einer selektiven Motorparameteranalyse für wenigstens einen Motorparameter (EP) des Verbrennungsmotors (6) entsprechend einem der vorhergehenden Ansprüche 12–14.Internal combustion engine ( 6 ) for a vehicle, comprising: a system ( 1 ) for carrying out a selective engine parameter analysis for at least one engine parameter (EP) of the internal combustion engine ( 6 ) according to one of the preceding claims 12-14.
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