DE102016200782A1

DE102016200782A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Bestimmen einer Gasführungssystemgröße in einem Motorsystem mit einem Verbrennungsmotor

Info

Publication number: DE102016200782A1
Application number: DE102016200782.3A
Authority: DE
Inventors: Frank Mueller; Shuwen Ling; Richard Holberg; Daniel Conzelmann; Eduard Moser; Nadine Fischer
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2016-01-21
Filing date: 2016-01-21
Publication date: 2017-07-27

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erstellen eines datenbasierten Funktionsmodells zum Bestimmen einer Gasführungssystemgröße in einem Verbrennungsmotor (2), mit folgenden Schritten: e) Bereitstellen (S1) von Trainingsdatenpunkten mit einer Anzahl von Eingangsgrößen, denen ein Messwert für die Gasführungssystemgröße zugeordnet ist; f) Trainieren (S2) des datenbasierten Funktionsmodells basierend auf den Trainingsdatenpunkten, g) Bestimmen (S3) aus dem trainierten Funktionsmodell für jede der Eingangsgrößen einen jeweiligen Korrelationswert, der eine Korrelation der betreffenden Eingangsgröße zu dem Messwert der Gasführungssystemgröße angibt, h) Wiederholen (S4, S5) der Schritte b) bis c) mit Trainingsdatenpunkten, aus denen eine oder mehrere der Eingangsgrößen abhängig von den jeweiligen Korrelationswerten entfernt sind.

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft Motorsysteme mit aufgeladenen Verbrennungsmotoren, insbesondere Verfahren zum Bestimmen einer Gasführungssystemgröße in einem Motorsystem mit einem Verbrennungsmotor.
Technischer Hintergrund
Zum effizienten Betreiben eines Motorsystems mit einem Verbrennungsmotor ist eine Kenntnis von Gasführungssystemgrößen notwendig. Beispielsweise werden Verbrennungsmotoren, insbesondere Dieselmotoren, häufig mit einer abgasgetriebenen Aufladeeinrichtung, einem sogenannter Abgasturbolader, versehen. Zum Betrieb eines solchen Verbrennungsmotors ist z. B. die Kenntnis des bereitstehenden Ladedrucks notwendig. Neben der Möglichkeit, einen Ladedrucksensor zum Messen des Ladedrucks vorzusehen, kann der Ladedruck auch in einem Motorsteuergerät modelliert werden. Die Verwendung eines solchen Ladedruckmodells zur Ermittlung des Ladedrucks hat u. a. den Vorteil, dass ein aktuellerer Wert des Ladedrucks zur Verfügung gestellt werden kann als dies mit einem Ladedrucksensor möglich ist, dessen Messwert aufgrund seiner Zeitkonstanten verzögert zur Verfügung steht. Weiterhin kann der Ladedruck für einen gewissen Zeitraum prädiziert werden kann, so dass durch den Vergleich des prädizierten Modellwerts des Ladedrucks mit dem Sollwert des Ladedrucks frühzeitig Korrekturen vorgenommen werden können.
Ferner ist es aufgrund der Gesetzgebung notwendig, Komponenten in Motorsystemen, die zur Emissionsreduzierung beitragen, regelmäßig auf ihre Funktionsfähigkeit zu überprüfen, was insbesondere auch die Erkennung von Fehlern in dem Gasführungssystem erfordert. Durch Vergleich zwischen einer modellierten Gasführungssystemgröße und einer gemessenen Gasführungssystemgröße können Fehler erkannt werden.
Offenbarung der Erfindung
Erfindungsgemäß sind ein Verfahren zum Bestimmen eines Ladedrucks gemäß Anspruch 1 sowie eine Vorrichtung und ein Motorsystem gemäß den nebengeordneten Ansprüchen vorgesehen.
Weitere Ausgestaltungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Gemäß einem ersten Aspekt ist ein Verfahren zum Erstellen eines datenbasierten Funktionsmodells zum Bestimmen einer Gasführungssystemgröße in einem Verbrennungsmotor vorgesehen, mit folgenden Schritten:

a) Bereitstellen von Trainingsdatenpunkten mit einer Anzahl von Eingangsgrößen, denen ein Messwert für die Gasführungssystemgröße zugeordnet ist;
b) Trainieren des datenbasierten Funktionsmodells basierend auf den Trainingsdatenpunkten,
c) Bestimmen aus dem trainierten Funktionsmodell für jede der Eingangsgrößen einen jeweiligen Korrelationswert, der eine Korrelation der betreffenden Eingangsgröße zu dem Messwert der Gasführungssystemgröße angibt,
d) Wiederholen der Schritte b) bis c) mit Trainingsdatenpunkten, aus denen eine oder mehrere der Eingangsgrößen abhängig von den jeweiligen Korrelationswerten entfernt sind.

Das obige Verfahren zum Erstellen eines datenbasierten, nicht-parametrischen Funktionsmodells für die Gasführungssystemgröße sieht vor, ein datenbasiertes Funktionsmodell basierend auf Eingangsgrößen zu erstellen, Zustandsgrößen und/oder Verläufe von Zustandsgrößen darstellen. Dadurch können auch transiente Vorgänge abgebildet werden können. Anschließend werden iterativ diejenigen Eingangsgrößen des Modells eliminiert, die nur eine geringe Korrelation zur resultierenden Gasführungssystemgröße aufweisen. Es erfolgt eine Neumodellierung des datenbasierten Funktionsmodells unter Weglassen der betreffenden Eingangsgrößen, bis die verbliebenen Eingangsgrößen eine bestimmte Anzahl erreicht haben oder bis die Korrelation der verbliebenen Eingangsgrößen einer Mindestkorrelation entspricht. Auf diese Weise lässt sich ein datenbasiertes Funktionsmodell zur Ermittlung der Gasführungssystemgröße mit einer relativ hohen Güte bei einer vergleichsweise geringen Anzahl von Eingangsgrößen erstellen.
Weiterhin können die Eingangsgrößen der Trainingsdatenpunkte eine oder mehrere Ansteuergrößen für den Verbrennungsmotor, eine oder mehrere Zustandsgrößen und mindestens eine um eine oder mehrere Messzyklen verzögerte Ansteuergröße und/oder Zustandsgröße umfassen.
Es kann vorgesehen sein, dass die Schritte b) bis c) iterativ wiederholt werden, bis jede der Eingangsgrößen der Trainingsdatenpunkte ein Korrelationswert zu der Gasführungssystemgröße zugeordnet ist, der größer ist als ein vorgegebener Korrelationsschwellenwert.
Insbesondere kann das datenbasierte Funktionsmodell einem Gaußprozessmodell entsprechen.
Es kann vorgesehen sein, dass die Gasführungssystemgröße einem Ladedruck entspricht, wobei die Eingangsgrößen mindestens eine der folgenden Größen umfassen: einen Frischluftmassenstrom, eine Position eines Laderstellers, eine Position einer Drosselklappe, eine Position eines Abgasrückführungsventils und ein Abgasgegendruck.
Alternativ kann die Gasführungssystemgröße einer Temperatur stromabwärts des Ladeluftkühlers entsprechen, wobei die Eingangsgrößen mindestens eine der folgenden Größen umfassen: einen Luftmassenstrom, einen Ladedruck, eine Umgebungstemperatur und, eine Fahrzeuggeschwindigkeit.
Alternativ kann die Gasführungssystemgröße einem Frischluftmassenstrom entsprechen, wobei die Eingangsgrößen mindestens eine der folgenden Größen umfassen: eine Stellung des Abgasrückführungsventils, eine Stellung des weiteren Abgasrückführungsventils, eine Position der Drosselklappe, eine Position der Abgasstauklappe, ein Ladedruck, eine Temperatur nach dem Ladeluftkühler und einer Position einer variablen Nockenwelle.
Weiterhin kann die Gasführungssystemgröße einem Saugrohrdruck entsprechen, wobei die Eingangsgrößen mindestens eine der folgenden Größen umfassen: eine Stellung des Abgasrückführungsventils, eine Stellung des weiteren Abgasrückführungsventils, eine Position der Drosselklappe, eine Position der Abgasstauklappe, ein Ladedruck, eine Temperatur nach dem Ladeluftkühler und eine Position einer variablen Nockenwelle.
Es kann vorgesehen sein, dass die Gasführungssystemgröße einem Abgasgegendruck entspricht, wobei die Eingangsgrößen mindestens eine der folgenden Größen umfassen: ein Frischluftmassenstrom, eine Position der Abgasstauklappe, ein Ladedruck, eine Stellung des Laderstellers, eine Abgastemperatur und eine Druckdifferenz über einem Partikelfilter.
Die Gasführungssystemgröße kann auch einem Druck auf der Abgasseite eines weiteren Abgasrückführungsventils entsprechen, wobei die Eingangsgrößen mindestens eine der folgenden Größen umfassen: ein Frischluftmassenstrom, eine Position der Abgasstauklappe und eine Abgastemperatur.
Es kann vorgesehen sein, dass ein Fehlermodell als ein weiteres datenbasiertes Modell bereitgestellt wird, wobei das Fehlermodell einen Fehlerwert des Funktionsmodells der Gasführungssystemgröße an einem Betriebspunkt des Verbrennungsmotors angibt, wobei insbesondere abhängig von dem Modellwert der Gasführungssystemgröße, der gemessenen Gasführungssystemgröße und den Fehlerwert ein Fehler festgestellt werden kann.
Gemäß einem weiteren Aspekt ist ein Verfahren zum Durchführen einer Diagnose einer Ladedruckregelung vorgesehen, wobei bei einem bestimmten Betriebszustand ein Modellwert für den Ladedruck mithilfe eines Ladedruckmodells, das einem datenbasierten nicht-parametrischen Funktionsmodell entspricht, ermittelt wird und ein Ladedruck gemessen wird, wobei abhängig von dem Modellwert des Ladedrucks und dem gemessenen Ladedruck ein Fehler der Ladedruckregelung festgestellt wird.
Gemäß einem weiteren Aspekt ist vorgesehen, dass in dem Verfahren zur Durchführung einer Diagnose einer Ladedruckregelung die Feststellung des Fehlers der Ladedruckregelung von dem Modellwert des Ladedrucks, dem gemessenen Ladedrucks und zusätzlich einem durch ein Fehlermodell bestimmten Fehler des Ladedruckmodells abhängt.
Gemäß einem weiteren Aspekt ist ein Verfahren zum Durchführen einer Ladedruckregelung vorgesehen, wobei die Ladedruckregelung mit einem Sollwert des Ladedrucks und einem nach dem obigen Verfahren modellierten Istwert des Ladedrucks durchgeführt wird.
Gemäß einem weiteren Aspekt ist vorgesehen, dass in dem Verfahren zum Durchführen einer Ladedruckregelung die Ladedruckregelung mit dem Sollwert des Ladedrucks, dem modellierten Istwert des Ladedrucks und zusätzlich einem durch ein Fehlermodell bestimmten Fehler des Ladedruckmodells durchgeführt wird.
Gemäß einem weiteren Aspekt ist ein Verfahren zum Durchführen einer Diagnose einer Ladedruckregelung vorgesehen, wobei bei einem bestimmten Betriebszustand ein Modellwert für den Ladedruck als Gasführungssystemgröße mithilfe eines Ladedruckmodells, das einem datenbasierten nicht-parametrischen Funktionsmodell entspricht, ermittelt wird, ein Modellwert für den Fehler des Ladedruckmodells ermittelt wird und ein Ladedruck gemessen wird, wobei abhängig von dem Modellwert des Ladedrucks, dem Modellwert für den Fehler des Ladedruckmodells und dem gemessenen Ladedruck ein Fehler der Ladedruckregelung festgestellt wird.
Gemäß einem weiteren Aspekt ist ein Verfahren zum Durchführen einer Ladedruckregelung, wobei bei einem bestimmten Betriebszustand ein Modellwert für den Ladedruck als Gasführungssystemgröße mithilfe eines Ladedruckmodells, das einem datenbasierten nicht-parametrischen Funktionsmodell entspricht, ermittelt wird und die Ladedruckregelung mit diesem Modellwert und einem Sollwert des Ladedrucks durchgeführt wird.
Gemäß einem weiteren Aspekt ist ein Verfahren zum Durchführen einer Ladedruckregelung, wobei bei einem bestimmten Betriebszustand ein Modellwert für den Ladedruck als Gasführungssystemgröße mithilfe eines Ladedruckmodells, das einem datenbasierten nicht-parametrischen Funktionsmodell entspricht, ermittelt wird, ein Modellwert für den Fehler des Ladedruckmodells ermittelt wird und die Ladedruckregelung mit dem Modellwert des Ladedrucks, dem Modellwert für den Fehler des Ladedruckmodells und einem Sollwert des Ladedrucks durchgeführt wird.
Die obigen Verfahren sehen vor, eine Gasführungssystemgröße mit Hilfe eines datenbasierten, nicht-parametrischen Funktionsmodells zu modellieren, um beispielsweise die Gasführungssystemgröße mit einer geringeren Zeitverzögerung zu bestimmen bzw. die Gasführungssystemgröße zu prädizieren. Dies ermöglicht es, eine verbesserte Regelung der Gasführungssystemgröße durchzuführen oder ein Diagnoseverfahren basierend auf einer gemessenen Gasführungssystemgröße und der modellierten Gasführungssystemgröße auszuführen.
Gemäß einem weiteren Aspekt ist eine Verwendung eines datenbasierten Funktionsmodells insbesondere eines datenbasierten Funktionsmodells vorgesehen, das mithilfe eines der obigen Verfahren erstellt wird, zum Ermitteln eines modellierten Ladedrucks, einer modellierten Temperatur stromabwärts des Ladeluftkühlers, eines Frischluftmassenstroms, eines Saugrohrdrucks, eines Abgasgegendrucks oder eines Drucks auf der Abgasseite eines Abgasrückführungsventils.
Gemäß einem weiteren Aspekt ist eine Vorrichtung zum Durchführen einer Diagnose einer Ladedruckregelung vorgesehen, wobei die Vorrichtung ausgebildet ist, um bei einem bestimmten Betriebszustand ein Modellwert für den Ladedruck als Gasführungssystemgröße mithilfe eines Ladedruckmodells, das einem datenbasierten nicht-parametrischen Funktionsmodell entspricht, zu ermitteln und einen Ladedruck zu messen, wobei abhängig von dem Modellwert des Ladedrucks und dem gemessenen Ladedruck ein Fehler der Ladedruckregelung festgestellt wird.
Weiterhin kann der Fehler der Ladedruckregelung abhängig einem Modellwert für den Fehler des Ladedruckmodells festgestellt werden.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Ausführungsformen werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
1 ein Motorsystem mit einem Verbrennungsmotor und einer Aufladeeinrichtung;
2 eine schematische Darstellung eines Prüfstands zum Vermessen eines Motorsystems, um einen modellierten Ladedruck für Eingangsgrößen zu erhalten;
3 ein Flussdiagramm zur Veranschaulichung eines Verfahrens zum Erstellen eines Gauß-Prozess-Modells zum Modellieren eines Ladedrucks.
Beschreibung von Ausführungsformen
1 zeigt eine schematische Darstellung eines Motorsystems 1 mit einem Verbrennungsmotor 2, der beispielsweise als Dieselmotor oder Ottomotor ausgebildet sein kann. Der Verbrennungsmotor 2 wird im Viertaktbetrieb betrieben.
Dem Verbrennungsmotor 2 wird Frischluft über ein Luftzuführungssystem 4 in einem Ansaugtakt zugeführt, und Verbrennungsabgase werden aus den Zylindern 3 des Verbrennungsmotors 2 nach dem Verbrennungstakt über ein Abgassystem 5 abgeführt.
Es ist eine Aufladeeinrichtung 6 vorgesehen, die eine Turbine 61 im Abgassystem 5 aufweist und einen Verdichter 62 im Luftzuführungssystem 4. Die Turbine 61 und der Verdichter 62 sind über eine Welle 63 mechanisch miteinander gekoppelt, so dass Abgasenthalpie, die in der Turbine 61 umgesetzt wird, als mechanische Energie zum Antreiben des Verdichters 62 bereitsteht. Der Verdichter 62 saugt Frischluft aus der Umgebung an und stellt diese über einen Ladeluftkühler 9 zur Kühlung der komprimierten Frischluft in einem Ladedruckabschnitt 41 des Luftzuführungssystems 4 unter einem Ladedruck zur Verfügung. Der Ladedruckabschnitt 41 ist durch eine Drosselklappe 8 begrenzt, wobei zwischen der Drosselklappe 8 und dem Verbrennungsmotor 2 ein Saugrohrabschnitt 42 vorgesehen ist. Im Ladedruckabschnitt 41 kann ein Ladedrucksensor 7 angeordnet sein, um einen Messwert des Ladedrucks bereitzustellen.
Die Turbine 61 ist mit einem Ladersteller 64 gekoppelt, der beispielsweise als VTG-Steller (VTG: Variable Turbinengeometrie) als Waste-Gate-Ventil oder dergleichen ausgebildet sein kann. Mithilfe des Laderstellers 64 kann der Anteil der in die mechanische Energie umgesetzten Abgasenthalpie eingestellt werden.
Es kann eine Abgasrückführungsleitung 15 vorgesehen sein, die den Saugrohrabschnitt 42 mit dem Abgassystem 5 an einer Ausgangsseite des Verbrennungsmotors 2 verbindet. In der Abgasrückführungsleitung 15 sind ein Abgasrückführungskühler 16 und ein Abgasrückführungsventil 17 vorgesehen. Das Abgasrückführungsventil 17 ist variabel verstellbar ausgebildet.
Es kann eine Niederdruck-Abgasrückführungsleitung 20 vorgesehen sein, die eine Ausgangsseite der Turbine 61 mit einer Eingangsseite des Verdichters 62 verbindet. In der Niederdruck-Abgasrückführungsleitung 20 ist ein weiteres Abgasrückführungsventil 21 angeordnet, dass variabel verstellbar ausgebildet ist Neben dem Ladedrucksensor 7 können ein Luftmassenstromsensor 25 eingangsseitig des Luftzuführungssystems 4, ein Saugrohrdrucksensor 26 eingangsseitig des Verbrennungsmotors 2, ein Abgasgegendrucksensor 27 ausgangsseitig des Verbrennungsmotors 2, ein Temperatursensor 27 im Ladedruckabschnitt 41 und/oder ein Differenzdrucksensor 28 für eine Niederdruck-Abgasrückführung auf der Abgasseite des weiteren Abgasrückführungsventils 21 vorgesehen sein, um entsprechende Gasführungssystemgrößen zu messen.
Mit Hilfe einer Steuereinheit 10, z. B. in Form eines Motorsteuergeräts, wird der Verbrennungsmotor gemäß einer Vorgabe V, wie zum Beispiel einem Fahrerwunschmoment (Fahrpedalstellung oder dergleichen), durch Einstellen von Stellgebern, wie der Drosselklappe 8, dem Ladersteller 64, den Ein- und Auslassventilen, den Einspritzventilen und dergleichen betrieben.
Im folgenden wird das Verfahren zum Erstellen eines datenbasierten, nicht-parametrischen Funktionsmodells zur Ermittlung eines Ladedrucks als beispielhafte Gasführungssystemgröße dargestellt. Das Verfahren ist jedoch grundsätzlich auch zum Erstellen eines datenbasierten, nicht-parametrischen Funktionsmodells zur Ermittlung anderer Gasführungssystemgrößen verwendbar, insbesondere einer Temperatur nach dem Ladeluftkühler 9, eines Frischluftmassenstroms, eines Saugrohrdrucks, eines Abgasgegendrucks, eines Drucks eingangsseitig des weiteren Abgasrückführungsventils 21 und dergleichen.
Um eine dem Verbrennungsmotor 2 zuzuführende Luftmenge einstellen zu können, wird der Ladedruck in dem Ladedruckabschnitt in der Regel mit Hilfe einer Ladedruckregelung geregelt. Die Ladedruckregelung kann in der Steuereinheit 10 ausgeführt werden. Die Ladedruckregelung erhält von einem Momentenberechnungsalgorithmus, der in der Steuereinheit 10 ausgeführt werden kann, einen Sollwert für den Ladedruck und stellt den Ladersteller 64 und ggfs. die Drosselklappe 8 gemäß einer variablen Stellgröße so ein, dass der vorgegebene Sollwert des Ladedrucks möglichst schnell eingeregelt wird. Der dazu verwendete aktuelle Istwert des Ladedrucks kann beispielsweise mit Hilfe des Ladedrucksensors 7 ermittelt werden oder alternativ mit Hilfe eines Ladedruckmodells ermittelt werden.
Im Folgenden wird erläutert, wie ein Ladedruckmodell als datenbasiertes, nicht-parametrisches Funktionsmodell bestimmt werden kann. In 2 ist eine schematische Darstellung eines Prüfstands 20 zum Testen eines Motorsystems 1 gezeigt. Der Prüfstand 20 umfasst eine Teststeuereinheit 21, die das Motorsystem 1 durch zyklisches Bereitstellen einer Anzahl n von Ansteuergrößen u₁, u₂, u₃ ... u_n und einer Anzahl m von Zustandsgrößen w₁, w₂, w₃ ... w_m zu einem Zeitpunkt t in einem möglichst großen Betriebsbereich betreibt. Entsprechend werden in jedem Messzyklus ein Istwert y(t) des Ladedrucks des Motorsystems 1 gemessen und dieser den entsprechenden Ansteuergrößen des gleichen Messzyklus zugeordnet.
Um das dynamische Verhalten des Motorsystems 1 vollumfänglich zu testen, ist es nicht ausreichend, die Eingangsgrößen in ihren Wertebereichen zu variieren, in dem Motorsystem 1 anzuwenden und den entsprechend resultierenden Wert des Ladedrucks zu ermitteln. Vielmehr ist es wünschenswert, auch das dynamische Verhalten des Verbrennungsmotors 2 in entsprechender Weise in einem zu erstellenden datenbasierten Funktionsmodell abzubilden. Daher werden beim Vermessen in dem Prüfstand 20 die Ansteuergrößen u₁, u₂, u₃ ... u_n mit unterschiedlichem dynamischen Verhalten bzw. unterschiedlichen zeitlichen Gradienten variiert, um die entsprechende dynamische Antwort des Motorsystems 1 in Form des entsprechenden Ladedrucks zu erhalten.
Aus der Menge der nacheinander vermessenen Ansteuergrößen u₁, u₂, u₃ ... u_n, der Zustandsgrößen w₁, w₂, w₃ ... w_m und der entsprechend zugeordneten Istwerte y des Ladedrucks werden Trainingsdatenpunkte ermittelt. Um das dynamische Verhalten des Ladedrucks abbilden zu können, können die Ansteuergrößen u₁, u₂, u₃ ... u_n und Zustandsgrößen w₁, w₂, w₃ ... w_m zumindest teilweise nicht nur mit ihren Momentanwerten, sondern auch mit entsprechend einem zeitlichen Raster vorgegebenen historischen Werten berücksichtigt werden. Beispielsweise kann eine Zustandsgröße mit ihrem aktuellen Wert und mit den Werten der Zustandsgröße aus vorangehenden Messzyklen bzw. Rechenzyklen in dem jeweiligen Trainingsdatenpunkt berücksichtigt werden.
Die Trainingsdatenpunkte TP(t) zu einem Zeitpunkt t stellen Vektoren für jeden Messzyklus dar, die aus den Ansteuergrößen u₁(t), u₂(t), u₃(t) ... u_n(t) und mindestens einer historischen Ansteuergröße (u₁(t – τ), u₁(t – 2τ) ..., u₁(t – kτ), u₂(t – τ), u₂(t – 2τ) ..., u₂(t – kτ), ..., u_n(t – τ), u_n(t – 2τ) ..., u_n(t – kτ) für eine Anzahl k von zurückliegenden Messzyklen, den Zustandsgrößen w₁, w₂, w₃ ... w_m, und mindestens einer historischen Zustandsgröße (w₁(t – τ), w₁(t – 2τ) ..., w₁(t – kτ), w₂(t – τ), w₂(t – 2τ) ..., w₂(t – kτ), ..., w_m(t – τ), w_m(t – 2τ) ..., w_m(t – kτ) für die Anzahl k von zurückliegenden Messzyklen sowie dem den Ansteuergrößen und Zustandsgrößen zugeordneten Istwert y(t) des Ladedrucks gebildet sind. TP(t) = ((u₁(t), u₁(t – τ), u₁(t – 2τ) ..., u₁(t – kτ), u₂(t), u₂(t – τ), u₂(t – 2τ), ..., u_n(t), ..., u_n(t – kτ), w₁(t), w₁(t – τ), w₁(t – 2τ) ..., w₁(t – kτ), w₂(t), w₂(t – τ), w₂(t – 2τ), ..., w_m(t), ..., w_m(t – kτ), y(t))
Die Trainingsdatenpunkte TP(t) für jeden Messzyklus werden als Trainingsdaten in einem Trainingsdatenspeicher 22 gespeichert.
Mögliche Ansteuergrößen u₁, u₂, u₃ ... u_n, die durch die Teststeuereinheit 21 generiert werden, können für das Motorsystem 1 beispielsweise Stellgrößen für den Ladersteller 64, die Drosselklappe 8, die einzuspritzende Kraftstoffmenge und dergleichen umfassen. Die Zustandsgrößen w₁, w₂, w₃ ... w_m können einer Drehzahl des Verbrennungsmotors 2, einer Temperatur des Verbrennungsmotors 2, einem Drehmoment, einem Umgebungsdruck und anderen nicht direkt einstellbaren Größen umfassen.
Die so erhaltenen Trainingsdaten stehen anschließend zur Erstellung eines datenbasierten, nicht-parametrischen Funktionsmodells zur Ermittlung des Ladedrucks zur Verfügung.
In 3 ist ein Flussdiagramm zur Veranschaulichung eines Verfahrens zum Erstellen eines datenbasierten, nicht-parametrischen Funktionsmodells zur Ermittlung des Ladedrucks dargestellt.
Die in oben beschriebener Weise auf dem Prüfstand 20 ermittelten Trainingsdaten TP können der Erstellung eines datenbasierten Funktionsmodells dienen, das auch die dynamischen Eigenschaften des Motorsystems 1 abbildet.
Die Verwendung von nicht parametrischen, datenbasierten Funktionsmodellen basiert auf einem Bayes-Regressionsverfahren. Die Grundlagen der Bayes-Regression sind beispielsweise in C. E. Rasmussen et al., „Gaussian Processes for Machine Learning", MIT Press 2006, beschrieben. Bei der Bayes-Regression handelt es sich um ein datenbasiertes Verfahren, das auf einem Modell basiert. Zur Erstellung des Modells sind die Messpunkte u von Trainingsdaten sowie zugehörige Ausgangsdaten einer zu modellierenden Ausgangsgröße erforderlich. Die Erstellung des Modells erfolgt anhand der Verwendung von Stützstellendaten, die den Trainingsdaten ganz oder teilweise entsprechen oder aus diesen generiert werden. Weiterhin werden abstrakte Hyperparameter bestimmt, die den Raum der Modellfunktionen parametrieren und effektiv den Einfluss der einzelnen Messpunkte der Trainingsdaten auf die spätere Modellvorhersage gewichten.
Die abstrakten Hyperparameter werden durch ein Optimierungsverfahren bestimmt. Eine Möglichkeit für ein solches Optimierungsverfahren besteht in einer Optimierung einer Marginal Likelihood p(Y|H, X). Die Marginal Likelihood p(Y|H, X) beschreibt die Plausibilität der gemessenen y-Werte der Trainingsdaten, dargestellt als Vektor Y, gegeben die Modellparameter H und die x-Werte (Werte der Eingangsgrößen) der Trainingsdaten. Im Modelltraining wird p(Y|H, X) maximiert, indem geeignete Hyperparameter gesucht werden, die zu einem Verlauf der durch die Hyperparameter und die Trainingsdaten bestimmten Modellfunktion führen und die Trainingsdaten möglichst genau abbilden. Zur Vereinfachung der Berechnung wird der Logarithmus von p(Y|H, X) maximiert, da der Logarithmus die Stetigkeit der Plausibilitätsfunktion nicht verändert.
In Schritt S1 werden zunächst wie oben beschriebenen Trainingsdaten durch Messen am Prüfstand 20 ermittelt.
In Schritt S2 wird ein Gauß-Prozess-Modell basierend auf den zuvor ermittelten Trainingsdatenpunkten trainiert. Das Funktionsmodell ist als Gaußprozessmodell gebildet und hat die Form:
wobei

D: der Dimension des Ladedruckmodells;
M: der Anzahl der Trainingsdatenpunkte in den Trainingsdaten;
X_i,j: einem D-dimensionalen Vektor (j = 1 ... D) der Eingangsgrößen für einen Trainingsdatenpunkt i = 1, 2, 3, ..., M;
B_i, r_j: i = 1, 2, 3 ..., M und j = 1, 2, ..., D Hyperparametern des Funktionsmodells,
x_j(t): einem D-dimensionalen Eingangsgrößenvektor des Datenpunktes zu dem ein Ladedruck modelliert werden soll, und
p(x(t)): dem modellierten Ladedruck an dem Datenpunkt entsprechen.

Aus dem Modelltraining erhält man die Hyperparametervektoren B und r., die in Verbindung mit den Eingangsgrößenvektoren X_i,j für die Trainingsdatenpunkte das Funktionsmodell definieren.
In Schritt S3 werden nun diejenigen Eingangsgrößen bestimmt, die eine geringe Korrelation zum Ladedruck aufweisen, d. h. bei denen eine Korrelation zum Ladedruck geringer ist als eine vorgegebene Schwellenkorrelation. Mit anderen Worten, die Auswirkung jedes der Eingangsgrößen auf die Modellgüte wird bewertet. Für die Eingangsgröße x(t) mit j = 1 ... D kann die Korrelation zum Ladedruck beispielsweise so quantifiziert werden, dass die Spitze-Spitze-Veränderung des modellierten Ladedrucks jeweils entlang von zur x_j-Achse parallelen Geradenabschnitten im D-dimensionalen Hyperraum ausgewertet wird, wobei die Geradenabschnitte den physikalisch möglichen Betriebsbereich des Motors hinreichend dicht ausfüllen. Die maximale Spitze-Spitze-Veränderung entlang eines Geradenabschnitts ist ein Maß für die Korrelation.
Diejenigen Eingangsgrößen, die nur eine geringe Auswirkung auf die Modellgüte haben, werden in Schritt S4 aus den Trainingsdatenpunkten entfernt. Wird in Schritt S5 festgestellt, dass mindestens eine Eingangsgröße aus den Trainingsdatenpunkten entfernt worden ist (Alternative: Ja), d. h. die mindestens eine Eingangsgröße weist eine Korrelation zum Ladedruck aufweist, die geringer ist als ein vorgegebener Korrelationsschwellenwert, wird das Verfahren mit neuen Trainingsdaten, die die um die zu entfernenden Eingangsgrößen reduzierten Trainingsdatenpunkte enthalten, durch Rücksprung zu Schritt S2 fortgesetzt und ein erneutes Modelltraining ausgeführt.
Wird in Schritt S5 festgestellt, dass keine Eingangsgröße eine Korrelation zum Ladedruck aufweist, die geringer als der vorgegebene Korrelationsschwellenwert (Alternative: Nein), so wird das Verfahren zum Ermitteln des datenbasierten Funktionsmodells zur Bestimmung des Ladedrucks abgebrochen und das zuletzt ermittelte Funktionsmodell als ein gültiges Funktionsmodell in Schritt S6 bereitgestellt. Die zur Erstellung des Funktionsmodells verwendeten Trainingsdatenpunkte werden als Stützstellendatenpunkte gespeichert. Weiterhin werden die Hyperparametervektoren B, r gespeichert. Diese Parametervektoren definieren gemeinsam mit den Stützstellendatenpunkten das datenbasierte Funktionsmodell zum Ermitteln des Ladedrucks.
Damit lässt sich in der Steuereinheit 10 mit einer Hardware-Architektur, in der in integrierter Weise eine Hauptrecheneinheit 11 und eine Modellberechnungseinheit 12 zur Hardware-basierten Berechnung eines datenbasierten Funktionsmodells vorgesehen sind, eine Auswertung zum Modellieren des Ladedrucks vornehmen. Die Hauptrecheneinheit 11 und die Modellberechnungseinheit 12 stehen über eine interne Kommunikationsverbindung, wie z. B. einen Systembus, miteinander in Kommunikationsverbindung.
Grundsätzlich ist die Modellberechnungseinheit 12 hartverdrahtet und dementsprechend nicht dazu ausgebildet, einen Softwarecode auszuführen. Aus diesem Grund ist in der Modellberechnungseinheit 12 auch kein Prozessor vorgesehen. Dies ermöglicht eine ressourcenoptimierte Realisierung einer derartigen Modellberechnungseinheit bzw. einen flächenoptimierten Aufbau integrierter Bauweise. Die Modellberechnungseinheit 12 weist einen Rechenkern 13 auf, der eine Berechnung eines vorgegebenen Algorithmus in Hardware implementiert.
Die Berechnung in der Modellberechnungseinheit 12 erfolgt in einer durch den nachfolgenden Pseudo-Code realisierten Hardwarearchitektur der Modellberechnungseinheit 12, die der obigen Berechnungsvorschrift entspricht. Aus dem Pseudo-Code ist zu erkennen, dass Berechnungen in einer inneren Schleife und einer äußeren Schleife erfolgen und deren Teilergebnisse akkumuliert werden. Zu Beginn einer Modellberechnung ist ein typischer Wert für eine Zählerstartgröße Nstart 0.
In der Steuereinheit 10 kann nun basierend auf dem modellierten Ladedruck eine Diagnose einer Ladedruckregelung vorgenommen werden, indem die Abweichung zwischen einem gemessenen Ladedruck und dem modellierten Ladedruck überwacht wird. Überschreitet die Abweichung einen vorgegebenen Schwellenwert, so kann ein Fehler in der Ladedruckregelung oder einer der betroffenen Komponenten festgestellt werden.
Ein Gauß-Prozess-Modell als datenbasiertes Funktionsmodell ist im applizierten Betriebsbereich sehr genau. Jedoch weist dieses schlechte Extrapolationseigenschaften auf, d. h. dass außerhalb des auf dem Prüfstand 20 vermessenen Bereichs die Abweichungen zwischen dem modellierten Ladedruck und dem tatsächlich messbaren gemessenen Ladedruck sehr groß werden können. Wenn nicht sichergestellt werden kann, dass an dem Prüfstand 20 alle im praktischen Betrieb möglichen Betriebspunkte vermessen werden können, kann vorgesehen sein, dass in der Steuereinheit 10 eine zusätzliche Funktionalität verwendet wird, die die Modellgültigkeit beim jeweils aktuellen Betriebspunkt bewertet. Das Kriterium für die Modellgültigkeit kann einem Vergleich zwischen der Genauigkeit der Modellierung und der Genauigkeitsanforderung der Steuergerätefunktionen, die den Modellwert verwenden, entsprechen. Wo die erforderliche Modellierungsgenauigkeit nicht gewährleistet ist, können die entsprechenden Steuergerätefunktionen auf einen Ersatzwert umgestellt oder abgeschaltet werden. Beispielsweise kann vorgesehen sein, eine Ladedruckregelung, die auf einem prädizierten Ladedruck basiert, zu deaktivieren und die Ladedruckregelung auf Basis des gemessenen Ladedrucks durchgeführt werden, wenn die Modellierungsgenauigkeit geringer ist als ein vorgegebener Genauigkeitsschwellenwert. Entsprechend kann eine Diagnosefunktion, die die Ladedruckregelung anhand des modellierten Ladedrucks überprüft, deaktiviert werden.
Die Bewertung der Modellgültigkeit kann grundsätzlich basierend auf Zulässigkeitsbereichen für die Ansteuergrößen und Zustandsgrößen als Grundlage der Trainingsdaten für das Funktionsmodell, wie beispielsweise für die Drehzahl, eine Änderung der Drehzahl und dergleichen, definiert werden. Dadurch wird jedoch die Modellgültigkeitsbewertung stark eingeschränkt, und es können dadurch Bereiche, in denen das Funktionsmodell mit einer ausreichenden Genauigkeit extrapoliert, unberücksichtigt bleiben. Je mehr Eingangsgrößen das Funktionsmodell aufweist, desto höher ist die Wahrscheinlichkeit, dass tatsächliche Betriebspunkte außerhalb des Gültigkeitsbereichs liegen.
Alternativ kann die Modellgültigkeit basierend auf einem datenbasierten Fehlermodell ermittelt werden, das ebenfalls im laufenden Betrieb in der Steuereinheit, insbesondere in der Modellberechnungseinheit, berechnet wird. Das datenbasierte Fehlermodell für die Modellgültigkeit kann anhand von zweiten Trainingsdaten ermittelt werden, die einen größeren Betriebsbereich aufweisen als die zuvor für das Ladedruckmodell verwendeten Trainingsdaten. In entsprechender Weise wie oben beschrieben kann ein datenbasiertes Fehlermodell trainiert werden basierend auf den zweiten Trainingsdaten, das die Form aufweist:
wobei

D: der Dimension des Ladedruckmodells;
N: der Anzahl der Trainingsdatenpunkte in den Trainingsdaten;
Y_i,j: einem D-dimensionalen Vektor (j = 1 ... D) der Eingangsgrößen für einen Trainingsdatenpunkt i = 1, 2, 3, ..., N;
C_i, s_j: i = 1, 2, 3 ..., N und j = 1, 2, ..., D Hyperparameter des Fehlermodells,
x_j(t): einem D-dimensionalen Eingangsgrößenvektor des Datenpunktes zu dem ein Fehler des Ladedruckmodells modelliert werden soll, und
E(x(t)): dem modellierten Fehler des Ladedruckmodells an dem Datenpunkt entsprechen.

Es kann vorgesehen sein, dass die Verwendung des modellierten Ladedrucks für die Diagnose der Ladedruckregelung bzw. für die Durchführung einer verbesserten Ladedruckregelung, wie oben beschrieben, nur dann erfolgt, wenn das Fehlermodell für die Modellgültigkeit einen Wert ergibt, der betragsmäßig einen vorgegebenen Schwellenwert nicht übersteigt. Die Diagnosefunktion für die Ladedruckregelung als Gesamtsystem kann dann einen Fehler erkennen, wenn gilt: |p_mess(t) – p(x(t))| > THD + E(x(t)) wobei p_mess(t) dem Messwert des Ladedrucks und THD einer Toleranzschwelle für die Erkennung eines Fehlers der Ladedruckregelung entsprechen.
Wie oben beschrieben ist das zuvor beschriebene Verfahren nicht auf die modellbasierte Bestimmung des Ladedrucks beschränkt sondern es können auch andere Gasführungssystemgrößen und entsprechende Modellgültigkeiten bestimmt werden. Das Verfahren ist jedoch grundsätzlich auch zum Erstellen eines datenbasierten, nicht-parametrischen Funktionsmodells zur Ermittlung anderer Gasführungssystemgrößen verwendbar, insbesondere einer Temperatur nach dem Ladeluftkühler 9, eines Frischluftmassenstroms, eines Saugrohrdrucks, eines Abgasgegendrucks, eines Drucks eingangsseitig des weiteren Abgasrückführungsventils 21 und dergleichen.
Bei der Temperatur stromabwärts des Ladeluftkühler als Gasführungssystemgröße können die Ansteuer- und Zustandsgrößen einen Luftmassenstrom, einen Ladedruck, eine Umgebungstemperatur, eine Fahrzeuggeschwindigkeit und weitere umfassen. Wie oben beschrieben kann die modellierte Temperatur durch Vergleich mit der gemessenen Temperatur zur Diagnose des Temperatursensors 27 verwendet werden. Alternativ kann die modellierte Temperatur auch für eine modellbasierte Regelung verwendet werden. Durch die Kenntnis der Temperatur stromabwärts des Ladeluftkühler kann ein Systemeingriff rechtzeitig durchgeführt werden, um einen vorgegebenen Temperaturgrenzwert nicht zu überschreiten.
Bei dem Frischluftmassenstrom als Gasführungssystemgröße können die Ansteuer- und Zustandsgrößen eine Stellung des Abgasrückführungsventils 17, eine Stellung des weiteren Abgasrückführungsventils 21, eine Position der Drosselklappe 8, eine Position der Abgasstauklappe 22, einen Ladedruck, eine Temperatur nach dem Ladeluftkühler 9, eine Position einer variablen Nockenwelle (nicht gezeigt) und weitere umfassen. Wie oben beschrieben kann der modellierte Frischluftmassenstrom durch Vergleich mit einem gemessenen Frischluftmassenstrom zur Diagnose des Massenstromsensors 25 verwendet werden. Alternativ kann der modellierte Frischluftmassenstrom auch für eine modellbasierte Regelung verwendet werden. Durch die Kenntnis des Frischluftmassenstroms kann ein Systemeingriff rechtzeitig durchgeführt werden, um einen vorgegebenen Frischluftmassenstromgrenzwert nicht zu unterschreiten. Dadurch können Emissionsspitzen bei der Rußemission vermieden werden.
Bei dem Saugrohrdruck als Gasführungssystemgröße können die Ansteuer- und Zustandsgrößen eine Stellung des Abgasrückführungsventils 17, eine Stellung des weiteren Abgasrückführungsventils 21, eine Position der Drosselklappe 8, eine Position der Abgasstauklappe 22, einen Ladedruck, eine Temperatur nach dem Ladeluftkühler 9, eine Position einer variablen Nockenwelle (nicht gezeigt) und weitere umfassen. Wie oben beschrieben kann der modellierte Saugrohrdruck durch Vergleich mit einem gemessenen Saugrohrdruck zur Diagnose des Saugrohrdrucksensors 26 verwendet werden. Alternativ kann der modellierte Saugrohrdruck auch für eine modellbasierte Regelung verwendet werden. Durch die Kenntnis des Saugrohrdrucks kann ein Systemeingriff rechtzeitig durchgeführt werden, um einen vorgegebenen Saugrohrdruckgrenzwert einzuhalten.
Bei dem Abgasgegendruck als Gasführungssystemgröße können die Ansteuer- und Zustandsgrößen ein Frischluftmassenstrom, eine Position der Abgasstauklappe 22, einen Ladedruck, eine Stellung des Laderstellers 64, eine Abgastemperatur, eine Druckdifferenz über einem (nicht gezeigten) Partikelfilter und weitere umfassen. Wie oben beschrieben kann der modellierte Abgasgegendruck durch Vergleich mit einem gemessenen Abgasgegendruck zur Diagnose des Abgasgegendrucksensors 27 verwendet werden. Alternativ kann der modellierte Abgasgegendruck auch für eine modellbasierte Regelung verwendet werden. Durch die Kenntnis des Abgasgegendrucks kann ein Systemeingriff rechtzeitig durchgeführt werden, um einen vorgegebenen Abgasgegendruckgrenzwert einzuhalten.
Bei dem Druck auf der Abgasseite des weiteren Abgasrückführungsventils 21 als Gasführungssystemgröße können die Ansteuer- und Zustandsgrößen einen Frischluftmassenstrom, eine Position der Abgasstauklappe 22, eine Abgastemperatur und weitere umfassen. Wie oben beschrieben kann der modellierte Druck durch Vergleich mit einem gemessenen Druck zur Diagnose des Abgasgegendrucksensors 27 verwendet werden. Alternativ kann der modellierte Druck auch für eine modellbasierte Regelung verwendet werden. Durch die Kenntnis des Drucks kann ein Systemeingriff rechtzeitig durchgeführt werden, um einen vorgegebenen Druckgrenzwert einzuhalten.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Nicht-Patentliteratur

C. E. Rasmussen et al., „Gaussian Processes for Machine Learning”, MIT Press 2006 [0051]

Claims

Verfahren zum Erstellen eines datenbasierten Funktionsmodells zum Bestimmen einer Gasführungssystemgröße in einem Verbrennungsmotor (2), mit folgenden Schritten: a) Bereitstellen (S1) von Trainingsdatenpunkten mit einer Anzahl von Eingangsgrößen, denen ein Messwert für die Gasführungssystemgröße zugeordnet ist; b) Trainieren (S2) des datenbasierten Funktionsmodells basierend auf den Trainingsdatenpunkten, c) Bestimmen (S3) aus dem trainierten Funktionsmodell für jede der Eingangsgrößen einen jeweiligen Korrelationswert, der eine Korrelation der betreffenden Eingangsgröße zu dem Messwert der Gasführungssystemgröße angibt, d) Wiederholen (S4, S5) der Schritte b) bis c) mit den Trainingsdatenpunkten, aus denen eine oder mehrere der Eingangsgrößen abhängig von den jeweiligen Korrelationswerten entfernt sind.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Eingangsgrößen der Trainingsdatenpunkte eine oder mehrere Ansteuergrößen für den Verbrennungsmotor (2), eine oder mehrere Zustandsgrößen und mindestens eine um eine oder mehrere Messzyklen verzögerte Ansteuergröße und/oder Zustandsgröße umfassen.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Schritte b) bis c) iterativ wiederholt werden, bis jeder der Eingangsgrößen der Trainingsdatenpunkte ein Korrelationswert zu der Gasführungssystemgröße zugeordnet ist, der größer ist als ein vorgegebener Korrelationsschwellenwert.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das datenbasierte Funktionsmodell einem Gaußprozessmodell entspricht.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Gasführungssystemgröße einem Ladedruck entspricht, wobei die Eingangsgrößen mindestens eine der folgenden Größen umfassen: einen Frischluftmassenstrom, eine Position eines Laderstellers, eine Position einer Drosselklappe (8), eine Position eines Abgasrückführungsventils (17) und einen Abgasgegendruck.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Gasführungssystemgröße einer Temperatur stromabwärts des Ladeluftkühlers (9) entspricht, wobei die Eingangsgrößen mindestens eine der folgenden Größen umfassen: einen Luftmassenstrom, einen Ladedruck, eine Umgebungstemperatur und, eine Fahrzeuggeschwindigkeit.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Gasführungssystemgröße einem Frischluftmassenstrom entspricht, wobei die Eingangsgrößen mindestens eine der folgenden Größen umfassen: eine Stellung eines Abgasrückführungsventils (17), eine Stellung eines weiteren Abgasrückführungsventils (21), eine Position einer Drosselklappe (8), eine Position einer Abgasstauklappe (22), einen Ladedruck, eine Temperatur nach einem Ladeluftkühler (9) und eine Position einer variablen Nockenwelle.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Gasführungssystemgröße einem Saugrohrdruck entspricht, wobei die Eingangsgrößen mindestens eine der folgenden Größen umfassen: eine Stellung eines Abgasrückführungsventils (17), eine Stellung eines weiteren Abgasrückführungsventils (21), eine Position einer Drosselklappe (8), eine Position einer Abgasstauklappe (22), einen Ladedruck, eine Temperatur nach einem Ladeluftkühler (9) und eine Position einer variablen Nockenwelle.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Gasführungssystemgröße einem Abgasgegendruck entspricht, wobei die Eingangsgrößen mindestens eine der folgenden Größen umfassen: einen Frischluftmassenstrom, eine Position einer Abgasstauklappe (22), einen Ladedruck, eine Stellung eines Laderstellers (64), eine Abgastemperatur und eine Druckdifferenz über einem Partikelfilter.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Gasführungssystemgröße einem Druck auf der Abgasseite eines weiteren Abgasrückführungsventils (22) entspricht, wobei die Eingangsgrößen mindestens eine der folgenden Größen umfassen: einen Frischluftmassenstrom, eine Position der Abgasstauklappe 22 und eine Abgastemperatur.
Verfahren zum Durchführen einer Diagnose einer Ladedruckregelung, wobei bei einem bestimmten Betriebszustand ein Modellwert für den Ladedruck als Gasführungssystemgröße mithilfe eines Ladedruckmodells, das einem datenbasierten nicht-parametrischen Funktionsmodell entspricht, und das insbesondere durch das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5 gebildet wird, ermittelt wird und ein Ladedruck gemessen wird, wobei abhängig von dem Modellwert des Ladedrucks und dem gemessenen Ladedruck ein Fehler der Ladedruckregelung festgestellt wird.
Verfahren zum Durchführen einer Ladedruckregelung, wobei die Ladedruckregelung mit einem Sollwert des Ladedrucks und einem durch das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5 modellierten Istwert des Ladedrucks durchgeführt wird.
Vorrichtung zum Durchführen einer Diagnose einer Ladedruckregelung, wobei die Vorrichtung ausgebildet ist, um bei einem bestimmten Betriebszustand ein Modellwert für den Ladedruck als Gasführungssystemgröße mithilfe eines Ladedruckmodells, das einem datenbasierten nicht-parametrischen Funktionsmodell entspricht, und das insbesondere durch das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5 gebildet ist, zu ermitteln und einen Ladedruck zu messen, wobei abhängig von dem Modellwert des Ladedrucks und dem gemessenen Ladedruck ein Fehler der Ladedruckregelung festgestellt wird.
Computerprogramm, welches dazu eingerichtet ist, alle Schritte eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 12 auszuführen.
Maschinenlesbares Speichermedium, auf welchem ein Computerprogramm nach Anspruch 14 gespeichert ist.