DE102019125960B3 - System and method for calibrating the cylinder air charge in at least one cylinder in an internal combustion engine - Google Patents

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Abstract

Ein Verfahren zum Kalibrieren einer Zylinderluftfüllung in zumindest einem Zylinder eines Verbrennungsmotors, insbesondere eines Hubkolbenmotors, umfassend:- Bestimmen (S10) eines Zustandes (si) des Verbrennungsmotors durch ein Zustandsmodul (300), wobei ein Zustand (si) durch Daten und Messwerte von zumindest einem Parameter (pi) des Verbrennungsmotors definiert wird und der Wert der Zylinderluftfüllung zumindest teilweise von diesem Parameter (pj) abhängt;- Auswählen (S20) einer Berechnungsfunktion (fi) und/oder einer Aktion (ai) für den Parameter (pi) von einem Lernverstärkungs-Agenten (200);- Berechnen (S30) eines modellierten Wertes (ZM) für die Zylinderluftfüllung von dem Lernverstärkungs-Agenten (200) mittels der ausgewählten Berechnungsfunktion (fi) und/oder der Aktion (aj);- Bereitstellen (S40) eines realen Wertes (ZR) für die Zylinderluftfüllung von einem Umgebungsmodul (400) aufgrund von Messergebnissen;- Vergleichen (S50) des modellierten Wertes (ZM) für die Zylinderluftfüllung mit dem realen Wert (ZR);- Weitergeben (S60) des Vergleichsergebnisses an ein Belohnungsmodul (500) und Ermitteln einer Belohnung für das Vergleichsergebnis;- Weitergeben (S70) der Belohnung für das Vergleichsergebnis an den Lernverstärkungs-Agenten (200) und basierend auf dieser Belohnung erneutes Auswählen von einer weiteren Aktion (aj) von dem Lernverstärkungs-Agenten (200).A method for calibrating a cylinder air charge in at least one cylinder of an internal combustion engine, in particular a reciprocating piston engine, comprising: - determining (S10) a state (si) of the internal combustion engine by a state module (300), a state (si) being determined by data and measured values of at least a parameter (pi) of the internal combustion engine is defined and the value of the cylinder air charge depends at least partially on this parameter (pj); - selecting (S20) a calculation function (fi) and / or an action (ai) for the parameter (pi) from a Learning reinforcement agents (200); calculating (S30) a modeled value (ZM) for the cylinder air charge from the learning reinforcement agent (200) using the selected calculation function (fi) and / or the action (aj); providing (S40) a real value (ZR) for the cylinder air charge from an environmental module (400) based on measurement results; - comparison (S50) of the modeled value (ZM) for the cylinder air charge treatment with the real value (ZR); forwarding (S60) the comparison result to a reward module (500) and determining a reward for the comparison result; forwarding (S70) the reward for the comparison result to the learning reinforcement agent (200) and based on this reward, again selecting another action (aj) from the learning reinforcement agent (200).

Description

Die Erfindung betrifft ein System und Verfahren zur Kalibrierung der Zylinderluftfüllung in zumindest einem Zylinder bei einem Verbrennungsmotor, der insbesondere als Hubkolbenmotor ausgebildet ist.The invention relates to a system and method for calibrating the cylinder air charge in at least one cylinder in an internal combustion engine which is designed in particular as a reciprocating piston engine.

Es ist bekannt, dass Verbrennungsmotoren ein Luft-Kraftstoffgemisch innerhalb von Zylindern des Motors verbrennen zum Antreiben von Kolben, wodurch ein Antriebsdrehmoment erzeugt wird. Bei einigen Arten von Motoren kann der Luftstrom in den Motor über eine Drosselklappe reguliert werden. Die Drosselklappe kann den Drosselklappenbereich einstellen, wodurch der Luftstrom in dem Motor erhöht oder abgesenkt wird, wenn sich der Drosselklappenbereich vergrößert, vergrößert sich der Luftstrom in dem Motor. Bei einer Kraftstoffeinspritzung wird das gewünschte Kraftstoff-Luftgemisch von einem Kraftstoffsteuersystem gesteuert. Durch das Erhöhen der Menge von Luft und Kraftstoff, die den Zylindern bereitgestellt wird, erhöht sich im Allgemeinen das Drehmoment des MotorsIt is known that internal combustion engines burn an air-fuel mixture within cylinders of the engine to drive pistons, thereby generating drive torque. On some types of engines, the air flow into the engine can be regulated by a throttle valve. The throttle valve can adjust the throttle area, thereby increasing or decreasing the airflow in the engine, as the throttle area increases, the airflow in the engine increases. In the case of fuel injection, the desired fuel-air mixture is controlled by a fuel control system. Generally, increasing the amount of air and fuel provided to the cylinders increases engine torque

Das Größensymbol Lambda (λ) steht in der Abgastechnik für das Verhältnis Luft zu Brennstoff im Vergleich zu einem verbrennungsstöchiometrischen Gemisch. Beim stöchiometrischen Kraftstoffverhältnis ist genau die Luftmenge bzw. die Sauerstoffkonzentration vorhanden, die theoretisch benötigt wird, um den Kraftstoff vollständig zu verbrennen. Dies wird als A=1 bezeichnet. Bei Benzin beträgt dieses Massenverhältnis 14,5:1, das heißt, man braucht 14,5 kg Luft, um 1 kg Treibstoff vollständig zu verbrennen. Bei Ethanol ist das Verhältnis 9:1 und bei Dieselkraftstoff und Heizöl 14,7:1. Ist mehr Kraftstoff vorhanden, spricht man von einem fettem Gemisch (λ<1), bei Luftüberschuss von einem magerem Gemisch (λ>1).In exhaust technology, the lambda (λ) symbol stands for the ratio of air to fuel compared to a combustion stoichiometric mixture. With the stoichiometric fuel ratio, exactly the amount of air or the oxygen concentration is available that is theoretically required to completely burn the fuel. This is referred to as A = 1. In the case of gasoline, this mass ratio is 14.5: 1, which means that 14.5 kg of air are needed to completely burn 1 kg of fuel. The ratio for ethanol is 9: 1 and for diesel fuel and heating oil 14.7: 1. If there is more fuel, it is called a rich mixture (λ <1), and if there is excess air, it is called a lean mixture (λ> 1).

Die Sauerstoffkonzentration in einem Gasgemisch wird mittels einer sauerstoffempfindlichen Gassonde, einer Lambdasonde, bestimmt. Dabei stellt die Lambdasonde ein von dem Sauerstoffgehalt des Gasgemisches abhängiges Ist-Sondensignal bereit, bei dem es sich beispielsweise bei Sprung-Lambdasonden um eine Sondenspannung oder bei Linear-Lambdasonden um eine Stromstärke handeln kann. Dieses Sondensignal wird mittels einer gespeicherten Kennlinie oder einer entsprechenden Rechenvorschrift in den Lambda-Wert umgerechnet.The oxygen concentration in a gas mixture is determined by means of an oxygen-sensitive gas probe, a lambda probe. The lambda probe provides an actual probe signal which is dependent on the oxygen content of the gas mixture and which, for example, can be a probe voltage in the case of step lambda probes or a current intensity in the case of linear lambda probes. This probe signal is converted into the lambda value using a stored characteristic curve or a corresponding calculation rule.

Die Einhaltung eines bestimmten Lambdawertes hat großen Einfluss auf die Qualität der Verbrennung und die Möglichkeit einer vollständigen katalytischen Abgasreinigung. Der Kraftstoffverbrauch erreicht in der Regel sein Minimum bei einem Wert von λ=1,1. Für ein maximales Motormoment, wenn auch mit erhöhtem Kraftstoffverbrauch (wegen Luftmangel unvollständige Verbrennung), ist ein Wert von ca. λ=0,85 optimal. Bei hoher Motorleistung wird durch einen fetten Motorbetrieb und dadurch ein kälteres Abgas einer Überhitzung und Zerstörung von Abgaskomponenten wie zum Beispiel Krümmer, Turbolader, Katalysator vorgebeugt. Moderne Motoren erreichen durch konstruktive Maßnahmen (etwa wassergekühlter Krümmer, Direkteinspritzung oder eine gekühlte Abgasrückführung) eine geringere Zylinderluftfüllung, so dass eine Anfettung des Gemisches aus Bauteilschutzgründen nicht, oder nur noch in einem kleinen Bereich notwendig ist.Maintaining a certain lambda value has a major influence on the quality of the combustion and the possibility of complete catalytic exhaust gas cleaning. The fuel consumption usually reaches its minimum at a value of λ = 1.1. For a maximum engine torque, albeit with increased fuel consumption (incomplete combustion due to lack of air), a value of approx. Λ = 0.85 is optimal. With high engine performance, rich engine operation and thus colder exhaust gas prevent overheating and destruction of exhaust gas components such as manifolds, turbochargers and catalytic converters. Modern engines achieve a lower cylinder air charge through design measures (such as water-cooled manifolds, direct injection or cooled exhaust gas recirculation) so that enrichment of the mixture is not necessary or only necessary in a small area for reasons of component protection.

Von der Zylinderluftfüllung sind somit bei einem Kraftfahrzeug eine Vielzahl von Parametern wie das erzeugte Drehmoment abhängig. Eine Steuereinheit berechnet daher basierend auf der Zylinderluftfüllung die Menge an Kraftstoff, die eingespritzt wird. Daher ist eine Modellierung der Zylinderluftfüllung von erheblicher Bedeutung für eine Motorsteuerung.In a motor vehicle, a large number of parameters, such as the torque generated, are therefore dependent on the cylinder air charge. A control unit therefore calculates the amount of fuel that is injected based on the cylinder air charge. Modeling the cylinder air charge is therefore of considerable importance for engine control.

Es sind vor allem zwei Ansätze zur Bestimmung und Vorhersage der Zylinderluftfüllung bei einem Verbrennungsmotor bekannt. Der erste Ansatz basiert auf einem physikalischen Modell, bei dem der Druck und das Volumen der Luft in Abhängigkeit von der Temperatur, der Last und der Umdrehungszahl des Motors berechnet wird. Die entsprechenden Werte in Abhängigkeit von dem Zustand des Motors sind in Form von Tabellen, Kennlinien und Diagrammen hinterlegt, vorzugsweise in einer elektronischen Steuereinheit des Fahrzeugs.There are mainly two approaches to determining and predicting the cylinder air charge in an internal combustion engine. The first approach is based on a physical model in which the pressure and volume of the air are calculated depending on the temperature, the load and the number of revolutions of the engine. The corresponding values depending on the state of the engine are stored in the form of tables, characteristic curves and diagrams, preferably in an electronic control unit of the vehicle.

Ein anderer Ansatz verwendet Regressionsanalysen zur Modellierung und Vorhersage der Zylinderluftfüllung. Regressionsverfahren sind statistische Analyseverfahren, die zum Ziel haben, Beziehungen zwischen einer abhängigen und einer oder mehreren unabhängigen Variablen zu modellieren. Die Regressionsmodelle erhalten als Eingabe beispielsweise die Gasladung, die Umdrehungszahl oder die Ansaugtemperatur und berechnen mittels mathematischer Verfahren wie beispielsweise die Methode der kleinsten Quadrate oder neuronaler Netze einen geschätzten Wert für die Zylinderluftfüllung.Another approach uses regression analysis to model and predict cylinder air charge. Regression methods are statistical analysis methods that aim to model relationships between a dependent and one or more independent variables. The regression models receive, for example, the gas charge, the number of revolutions or the intake temperature as input and calculate an estimated value for the cylinder air charge using mathematical methods such as the method of least squares or neural networks.

Allerdings beruhen diese Tabellen und Diagramme oder die verwendeten mathematischen Verfahren auf Expertenwissen und werden nach ihrer Implementierung nicht mehr verändert. Des Weiteren werden sie für einen individuellen Motor nicht angepasst, sondern sie sind für eine bestimmte Modellbaureihe festgelegt.However, these tables and diagrams or the mathematical procedures used are based on expert knowledge and are no longer changed after they have been implemented. Furthermore, they are not adapted for an individual engine, but are defined for a specific model series.

Die DE 10 2011 085 898 A1 und die US 8 762 307 B2 beschreiben ein Steuer/Regelsystem zur Zylinderfüllung bei Hubkolbenmotoren, bei welchem ein durch lernverstärkendes Lernen trainiertes neuronales Netz die Zylinderfüllung steuert.The DE 10 2011 085 898 A1 and the US 8 762 307 B2 describe a control / regulating system for cylinder filling in reciprocating piston engines, in which a neural network trained by means of reinforcement learning controls the cylinder filling.

Die US 8 676 476 B2 betrifft ein System und Verfahren zur selbstlernenden Echtzeit-Charakterisierung der Kraftstoffeinspritzdüsenleistung während des Motorbetriebs. Das System umfasst einen Algorithmus für einen Motorcontroller, der ermöglicht, dass der Controller die Korrelation zwischen der Kraftstoffmasse und der Impulsbreite für jede Einspritzdüse im Motor in Echtzeit lernt, während der Motor läuft. Der Controller erkennt fortschreitend diejenigen Impulsbreiten, die die gewünschte Kraftstoffmasse erreichen, während er kontinuierlich das, was er gelernt hat, auf der Basis von verschiedenen Eingangsveränderungen, wie z. B. Temperatur und Kraftstoffverteilerdruck, anpassen kann. Der Controller verwendet dann die gelernte tatsächliche Leistung jeder Einspritzdüse, um die Impulsbreite zu befehlen, die erforderlich ist, um die gewünschte Menge an Kraftstoff für jeden Zylinder in jedem Zyklus zu erreichen.The US 8 676 476 B2 relates to a system and method for the self-learning real-time characterization of fuel injector performance during engine operation. The system includes an algorithm for an engine controller that enables the controller to learn the correlation between fuel mass and pulse width for each injector in the engine in real time while the engine is running. The controller progressively detects those pulse widths that achieve the desired mass of fuel, while continuously applying what it has learned based on various input changes such as B. temperature and fuel rail pressure can adjust. The controller then uses the learned actual power of each injector to command the pulse width required to achieve the desired amount of fuel for each cylinder in each cycle.

Die US 2016363083 A1 beschreibt ein Motorsteuersystem eines Fahrzeugs mit einem Zylindersteuermodul, einem Luft-pro-Zylinder(APC)-Modul, einem Einstellmodul und einem Kraftstoffsteuermodul. Das Luft-pro-Zylinder(APC)-Modul bestimmt einen APC-Wert basierend auf einer Massenluftstromrate, einem Ansaugkrümmerdruck, einer Lufttemperatur, einem volumetrischen Wirkungsgrad des Motors und einem basierend auf der idealen Gasgleichung kalibrierten Modell. Das Motorsteuersystem kann auf dieser Basis selbstlernend die Kraftstoffversorgung und weitere Motorbetriebsparameter bestimmen.The US 2016363083 A1 describes an engine control system of a vehicle having a cylinder control module, an air-per-cylinder (APC) module, an adjustment module and a fuel control module. The air-per-cylinder (APC) module determines an APC value based on a mass air flow rate, an intake manifold pressure, an air temperature, a volumetric efficiency of the engine, and a model calibrated based on the ideal gas equation. The engine control system can use this as a self-learning basis to determine the fuel supply and other engine operating parameters.

Die US 8 880 321 B2 beschreibt ein Modell zur Abschätzung der Luftfüllung bei einem Verbrennungsmotor, das ein lineares Regressionsverfahren verwendet.The US 8 880 321 B2 describes a model for estimating the air charge in an internal combustion engine that uses a linear regression method.

Die US 2020/0063681 A1 beschreibt ein Motorsystem mit einem Luftzuführungs- und Kraftstoffsystem, dessen Zustände von einer Verwaltungseinheit verwaltet werden. Das Motorsystem weist mehrere Sensoren auf, deren Sensorsignale zumindest teilweise einen aktuellen Zustand des Motorsystems definieren. Die Verwaltungseinheit umfasst eine Steuerung, die das Luftzuführungs- und Kraftstoffsystem des Motorsystems steuert, sowie eine Verarbeitungseinheit, die mit den Sensoren und der Steuerung gekoppelt ist. Die Verarbeitungseinheit enthält einen Agenten, der eine Richtlinienfunktion lernt und darauf trainiert ist, den aktuellen Zustand zu verarbeiten, Luftzuführungsreferenzen und Kraftstoffsystemreferenzen unter Verwendung der Richtlinienfunktion nach Erhalt des aktuellen Zustands als Eingabe zu ermitteln und die Luftzuführungsreferenzen und den Kraftstoff auszugeben. Dann erhält der Agent einen nächsten Status und einen Belohnungswert von der Verarbeitungseinheit und aktualisiert die Richtlinienfunktion unter Verwendung eines Richtlinienbewertungs- und eines Richtlinienverbesserungsalgorithmus basierend auf dem empfangenen Belohnungswert. Anschließend steuert die Steuerung das Luftzuführungs- und Kraftstoffsystem des Motors als Reaktion auf den Empfang der Luftzuführungsreferenzen und der Kraftstoffsystemreferenzen.The US 2020/0063681 A1 describes an engine system with an air supply and fuel system, the states of which are managed by a management unit. The engine system has several sensors, the sensor signals of which at least partially define a current state of the engine system. The management unit includes a controller that controls the air supply and fuel system of the engine system, and a processing unit that is coupled to the sensors and the controller. The processing unit includes an agent that learns a policy function and is trained to process the current state, determine air supply references and fuel system references using the policy function after receiving the current state as input, and output the air supply references and fuel. Then the agent receives a next status and a reward value from the processing unit and updates the policy function using a policy evaluation and a policy improvement algorithm based on the received reward value. The controller then controls the engine's air supply and fuel systems in response to receiving the air supply references and the fuel system references.

Die der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe besteht nun darin, ein Verfahren und ein System zum automatischen Kalibrieren der Zylinderluftfüllung zumindest eines Zylinders bei einem Verbrennungsmotor, der insbesondere als Hubkolbenmotor ausgebildet ist, zu schaffen, das sich durch eine hohe Zuverlässigkeit und Genauigkeit auszeichnet und sich einfach implementieren lässt.The object on which the invention is based is now to create a method and a system for automatically calibrating the cylinder air charge of at least one cylinder in an internal combustion engine, which is designed in particular as a reciprocating piston engine, which is characterized by high reliability and accuracy and is simple can be implemented.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren vorgeschlagen, durch das eine automatische Kalibrierung der Zylinderluftfüllung in zumindest einem Zylinder eines Verbrennungsmotors ermöglicht wird, um hierdurch die Grundlage für eine zuverlässige und genaue Steuerung durch eine Steuer- und Regelvorrichtung zu schaffen.According to the present invention, a method is proposed by means of which an automatic calibration of the cylinder air charge in at least one cylinder of an internal combustion engine is made possible in order to create the basis for reliable and precise control by a control and regulating device.

Diese Aufgabe wird hinsichtlich eines Verfahrens durch die Merkmale des Patentanspruchs 1, hinsichtlich eines Systems durch die Merkmale des Patentanspruchs 8, und hinsichtlich eines Computerprogrammprodukts durch die Merkmale des Patentanspruchs 15 erfindungsgemäß gelöst. Die weiteren Ansprüche betreffen bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung.This object is achieved according to the invention with regard to a method by the features of claim 1, with regard to a system by the features of claim 8, and with regard to a computer program product by the features of claim 15. The further claims relate to preferred embodiments of the invention.

Gemäß einem ersten Aspekt betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Kalibrieren einer Zylinderluftfüllung in zumindest einem Zylinder bei einem Verbrennungsmotor, insbesondere einem Hubkolbenmotor. Das Verfahren umfasst das Bestimmen eines Zustandes si des Verbrennungsmotors durch ein Zustandsmodul, wobei ein Zustand si durch Daten und Messwerte von zumindest einem Parameter pi des Verbrennungsmotors definiert wird und der Wert der Zylinderluftfüllung zumindest teilweise von diesem Parameter pi abhängt. Eine Berechnungsfunktion fi und/oder einer Aktion ai für den Parameter pi wird von einem Lernverstärkungs-Agenten ausgewählt und ein modellierter Wert ZM für die Zylinderluftfüllung mittels der ausgewählten Berechnungsfunktion fi und/oder der Aktion ai berechnet. Von einem Umgebungsmodul wird ein realer Wert ZR für die Zylinderluftfüllung aufgrund von Messergebnissen bereitgestellt. Der modellierte Wert ZM für die Zylinderluftfüllung wird mit dem realen Wert ZR verglichen. Das Vergleichsergebnis wird an ein Belohnungsmodul weitergegeben und eine Belohnung für das Vergleichsergebnis ermittelt. Die Belohnung für das Vergleichsergebnis wird an den Lernverstärkungs-Agenten weitergegeben und basierend auf dieser Belohnung wird erneut eine weitere Aktion aj von dem Lernverstärkungs-Agenten ausgewählt. According to a first aspect, the invention relates to a method for calibrating a cylinder air charge in at least one cylinder in an internal combustion engine, in particular a reciprocating piston engine. The method includes the determination of a state s i of the internal combustion engine by a state module, a state s i being defined by data and measured values of at least one parameter p i of the internal combustion engine and the value of the cylinder air charge at least partially dependent on this parameter p i . A calculation function f i and / or an action a i for the parameter p i is selected by a learning reinforcement agent and a modeled value Z M for the cylinder air charge is calculated using the selected calculation function f i and / or the action a i . A real value Z R for the cylinder air charge is provided by an environmental module based on measurement results. The modeled value Z M for the cylinder air charge is compared with the real value Z R. The comparison result is passed on to a reward module and a reward is determined for the comparison result. The reward for the comparison result is passed on to the learning reinforcement agent and, based on this reward, another action a j is selected again by the learning reinforcement agent.

Vorteilhafterweise sind Sensoren und/oder Messvorrichtungen zur Erfassung von Messwerten der Parameter pi vorgesehen.Advantageously, sensors and / or measuring devices are provided for acquiring measured values of the parameters p i .

In einer vorteilhaften Weiterentwicklung sind eine positive Aktion A+ die den Wert für einen Parameter pi erhöht, eine neutrale Aktion A0, bei der der Wert des Parameters pi gleichbleibt, sowie eine negative Aktion A-, bei der sich der Wert des Parameters pi verringert, vorgesehen.In an advantageous further development, there is a positive action A + which increases the value for a parameter p i , a neutral action A0 in which the value of the parameter p i remains the same, and a negative action A- in which the value of the parameter p i changes reduced, provided.

In einer weiteren Ausführungsform umfasst das Belohnungsmodul eine Datenbank oder Matrix für die Bewertung der Aktionen ai.In a further embodiment, the reward module comprises a database or matrix for evaluating the actions a i .

Vorteilhafterweise ist der Lernverstärkungsagent ausgebildet, einen Algorithmus aus dem verstärkenden Lernen zu verwenden.The learning reinforcement agent is advantageously designed to use an algorithm from reinforcement learning.

In einer weiteren Ausgestaltung ist der Algorithmus als Markov-Entscheidungsprozess oder als Temporal Difference Learning (TD-Learning) oder als Q-Learning oder als SARSA oder als Monte-Carlo-Simulation ausgebildet.In a further embodiment, the algorithm is designed as a Markov decision process or as temporal difference learning (TD learning) or as Q-learning or as SARSA or as Monte Carlo simulation.

Vorteilhaftweise stellt zumindest ein Parameter pi eine Motorumdrehungszahl, die Zusammensetzung eines Gasgemisches, die Temperatur des Zylinders, und/oder den Lambda-Wert einer Lambdasonde dar.At least one parameter p i advantageously represents an engine speed, the composition of a gas mixture, the temperature of the cylinder, and / or the lambda value of a lambda probe.

Gemäß einem zweiten Aspekt stellt die Erfindung ein System zum Kalibrieren einer Zylinderluftfüllung in zumindest einem Zylinder bei einem Verbrennungsmotor, insbesondere einem Hubkolbenmotor, bereit. Das System umfasst ein Zustandsmodul, das ausgebildet ist, einen Zustand si des Verbrennungsmotors zu bestimmen, wobei ein Zustand si durch Daten und Messwerte von zumindest einem Parameter pi des Verbrennungsmotors definiert wird und der Wert der Zylinderluftfüllung zumindest teilweise von diesem Parameter pi abhängt. Zudem weist das System einen Lernverstärkungs-Agenten auf, der ausgebildet ist, eine Berechnungsfunktion fi und/oder eine Aktion ai für den Parameter pi auszuwählen und einen modellierten Wert ZM für die Zylinderluftfüllung mittels der ausgewählten Berechnungsfunktion fi und/oder der Aktion ai zu berechnen. Des Weiteren ist ein Umgebungsmodul vorgesehen, das ausgebildet ist, einen realen Wert ZR für die Zylinderluftfüllung aufgrund von Messergebnissen bereitzustellen. Das Zustandsmodul ist ausgebildet, den modellierten Wert ZM für die Zylinderluftfüllung mit dem realen Wert ZR zu vergleichen. Des Weiteren umfasst das System ein Belohnungsmodul, das ausgebildet ist, eine Belohnung für das Vergleichsergebnis zu ermitteln und die Belohnung für das Vergleichsergebnis an den Lernverstärkungs-Agenten weiterzugeben, wobei der Lernverstärkungs-Agent ausgebildet ist, basierend auf dieser Belohnung erneut eine weitere Aktion aj auszuwählen.According to a second aspect, the invention provides a system for calibrating a cylinder air charge in at least one cylinder in an internal combustion engine, in particular a reciprocating piston engine. The system comprises a state module which is designed to determine a state s i of the internal combustion engine, a state s i being defined by data and measured values of at least one parameter p i of the internal combustion engine and the value of the cylinder air charge at least partially from this parameter p i depends. In addition, the system has a learning reinforcement agent which is designed to select a calculation function f i and / or an action a i for the parameter p i and a modeled value Z M for the cylinder air charge using the selected calculation function f i and / or the To calculate action a i . Furthermore, an environment module is provided which is designed to provide a real value Z R for the cylinder air charge based on measurement results. The status module is designed to compare the modeled value Z M for the cylinder air charge with the real value Z R. Furthermore, the system comprises a reward module which is designed to determine a reward for the comparison result and to pass on the reward for the comparison result to the learning reinforcement agent, the learning reinforcement agent being designed to carry out another action a j based on this reward to select.

In einer vorteilhaften Weiterbildung sind Sensoren und/oder Messvorrichtungen zur Erfassung von Messwerten der Parameter pi vorgesehen.In an advantageous development, sensors and / or measuring devices are provided for recording measured values of the parameters p i .

Vorteilhafterweise sind eine positive Aktion A+, die den Wert für einen Parameter pi erhöht, eine neutrale Aktion A0, bei der der Wert des Parameters pi gleichbleibt, sowie eine negative Aktion A-, bei der sich der Wert des Parameters pi verringert, vorgesehen.Advantageously, there are a positive action A +, which increases the value for a parameter p i , a neutral action A0, in which the value of the parameter p i remains the same, and a negative action A-, in which the value of the parameter p i is reduced, intended.

In einer weiteren Ausgestaltung umfasst das Belohnungsmodul eine Datenbank oder Matrix für die Bewertung der Aktionen ai.In a further embodiment, the reward module comprises a database or matrix for evaluating the actions a i .

In einer weiteren Ausführungsform ist der Lernverstärkungsagent ausgebildet, einen Algorithmus aus dem verstärkenden Lernen zu verwenden.In a further embodiment, the learning reinforcement agent is designed to use an algorithm from reinforcement learning.

Vorteilhafterweise ist der Algorithmus als Markov-Entscheidungsprozess oder als Temporal Difference Learning (TD-Learning) oder als Q-Learning oder als SARSA oder als DYNAQ oder als Monte-Carlo-Simulation ausgebildet.The algorithm is advantageously designed as a Markov decision process or as temporal difference learning (TD learning) or as Q-learning or as SARSA or as DYNAQ or as Monte Carlo simulation.

In einer Weiterbildung stellt zumindest ein Parameter pi eine Motorumdrehungszahl, die Zusammensetzung eines Gasgemisches, die Temperatur des Zylinders und/oder den Lambda-Wert einer Lambdasonde dar. In one development, at least one parameter p i represents an engine speed, the composition of a gas mixture, the temperature of the cylinder and / or the lambda value of a lambda probe.

Gemäß einem dritten Aspekt stellt die Erfindung ein Computerprogrammprodukt bereit, das einen ausführbaren Programmcode umfasst, der so konfiguriert ist, dass er bei seiner Ausführung durch einen Prozessor das Verfahren gemäß dem ersten Aspekt ausführt.According to a third aspect, the invention provides a computer program product comprising executable program code which is configured such that it executes the method according to the first aspect when it is executed by a processor.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.The invention is explained in more detail below with reference to the exemplary embodiments shown in the drawing.

Dabei zeigt:

  • 1 ein Blockdiagram zur Erläuterung eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Systems;
  • 2 ein Flussdiagramm zur Erläuterung der einzelnen Verfahrensschritte eines erfindungsgemäßen Verfahrens;
  • 3 zeigt schematisch ein Computerprogrammprodukt gemäß einer Ausführungsform des dritten Aspekts der Erfindung.
It shows:
  • 1 a block diagram to explain an embodiment of a system according to the invention;
  • 2 a flow chart to explain the individual method steps of a method according to the invention;
  • 3 shows schematically a computer program product according to an embodiment of the third aspect of the invention.

Zusätzliche Kennzeichen, Aspekte und Vorteile der Erfindung oder ihrer Ausführungsbeispiele werden durch die ausführliche Beschreibung in Verbindung mit den Ansprüchen ersichtlich.Additional features, aspects and advantages of the invention or its exemplary embodiments will be apparent from the detailed description in conjunction with the claims.

1 zeigt ein erfindungsgemäßes System 100 zur Kalibrierung der Zylinderluftfüllung bei einem Verbrennungsmotor, insbesondere einem Hubkolbenmotor. Das erfindungsgemäße System beruht auf einem Lernverstärkungs-Agenten (LV) (Reinforcement Learning Agent) 200, der für einen bestimmten Zustand si ∈ S aus einer Menge verfügbarer Zustände zumindest eine Aktion ai ∈ A aus einer Menge verfügbarer Aktionen auswählt. Für die ausgewählte Aktion ai erhält der Agent 200 eine Belohnung ri ∈ ℝ. Die Zustände si ∈ S erhält der Agent 200 von einem Zustandsmodul 300, auf das der LV-Agent 200 zugreifen kann und das vorzugsweise einen Datenspeicher 320 mit Daten von verschiedenen Sensoren und Datenquellen sowie Berechnungsergebnisse enthält. Das Zustandsmodul 300 bearbeitet die Daten von verschiedenen Parametern pi aus einem Datenspeicher 320 oder einer anderen Datenquelle und ordnet diesen verarbeiteten Daten Zustände si ∈ S zu. 1 shows a system according to the invention 100 for calibrating the cylinder air charge in an internal combustion engine, in particular a reciprocating piston engine. The system according to the invention is based on a reinforcement learning agent (LV) 200, which selects at least one action a i ∈ A from a set of available actions for a specific state s i ∈ S from a set of available states. For the selected action a i , the agent receives 200 a reward r i ∈ ℝ. The agent receives the states s i ∈ S 200 from a state module 300 on which the LV agent 200 can access and preferably a data memory 320 with data from various sensors and data sources as well as calculation results. The state module 300 processes the data of various parameters p i from a data memory 320 or another data source and assigns states s i ∈ S to these processed data.

Ein Zustand si ∈ S ist somit durch die Auswahl von bestimmten Parameterwerten von Parametern wie der Umdrehungszahl des Motors, der Einlasstemperatur des Gasgemisches, der Zusammensetzung des Gasgemisches, die Temperatur des Zylinder etc. definiert. Ein Zustand si ist somit durch gemessene und/oder berechnete Werte von ausgewählten Parametern pi gekennzeichnet und stellt somit eine konkrete Betriebssituation des Motors dar. Die Daten bzw. Messwerte sind von einem Umgebungsmodul 400 ermittelt worden sind und wurden vorzugsweise in dem Datenspeicher 320 gespeichert. Das Umgebungsmodul 400 enthält zumindest einen Sensor 420, kann aber weitere Sensoren 440 enthalten oder mit diesen verbunden sein. In einem Belohnungsmodul 500 wird der ausgewählten Aktion ai eine Belohnung ri ∈ ℝ zugeordnet, die an den LV-Agenten 200 übermittelt wird.A state s i ∈ S is thus defined by the selection of certain parameter values of parameters such as the number of revolutions of the engine, the inlet temperature of the gas mixture, the composition of the gas mixture, the temperature of the cylinder, etc. A state s i is thus characterized by measured and / or calculated values of selected parameters p i and thus represents a specific operating situation of the engine. The data or measured values are from an environmental module 400 have been determined and were preferably in the data memory 320 saved. The environmental module 400 contains at least one sensor 420 , but can have additional sensors 440 included or associated with them. In a reward module 500 a reward r i eine ℝ is assigned to the selected action a i , which is given to the LV agent 200 is transmitted.

Bei den Sensoren 440 kann es sich beispielsweise um Drucksensoren, Piezosensoren, Drehzahlsensoren, elektrische Sensoren, Temperatursensoren, Hallsensoren und/oder bildaufnehmende Sensoren wie Kameras sowie um eine Lambda-Sonde handeln. Die Sensoren 420, 440 ermitteln Messwerte wie die Zylinderluftfüllung oder einen Lambdawert, die an das Zustandsmodul 300 oder einen weiteren Prozessor weitergegeben werden. Das Zustandsmodul 300 weist vorteilhafterweise ebenfalls einen Prozessor auf, der die die Daten mittels einer Softwareapplikation mit einem Algorithmus bearbeitet. Es ist aber auch denkbar, dass die Daten zunächst in einer weiteren Speichereinheit oder einem Softwaremodul gespeichert werden und erst zu einem späteren Zeitpunkt in den Datenspeicher 320 übertragen und/oder von dem Zustandsmodul 300 und/oder einem Prozessor verarbeitet werden.With the sensors 440 it can be, for example, pressure sensors, piezo sensors, speed sensors, electrical sensors, temperature sensors, Hall sensors and / or image-recording sensors such as cameras, and a lambda probe. The sensors 420 , 440 determine measured values such as the cylinder air charge or a lambda value that are sent to the status module 300 or another processor. The state module 300 advantageously also has a processor that processes the data using a software application with an algorithm. However, it is also conceivable that the data are initially stored in a further memory unit or a software module and only at a later point in time in the data memory 320 transmitted and / or from the status module 300 and / or a processor.

Unter einem „Prozessor“ kann im Zusammenhang mit der Erfindung beispielsweise eine Maschine oder eine elektronische Schaltung verstanden werden. Bei einem Prozessor kann es sich insbesondere um einen Hauptprozessor (engl. Central Processing Unit, CPU), einen Mikroprozessor oder einen Mikrocontroller, beispielsweise eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung oder einen digitalen Signalprozessor, möglicherweise in Kombination mit einer Speichereinheit zum Speichern von Programmbefehlen, etc. handeln. Auch kann unter einem Prozessor ein virtualisierter Prozessor, eine virtuelle Maschine oder eine Soft-CPU verstanden werden. Es kann sich beispielsweise auch um einen programmierbaren Prozessor handeln, der mit Konfigurationsschritten zur Ausführung des genannten erfindungsgemäßen Verfahrens ausgerüstet wird oder mit Konfigurationsschritten derart konfiguriert ist, dass der programmierbare Prozessor die erfindungsgemäßen Merkmale des Verfahrens, der Komponente, der Module, oder anderer Aspekte und/oder Teilaspekte der Erfindung realisiert.In connection with the invention, a “processor” can be understood to mean, for example, a machine or an electronic circuit. A processor can in particular be a main processor (Central Processing Unit, CPU), a microprocessor or a microcontroller, for example an application-specific integrated circuit or a digital signal processor, possibly in combination with a memory unit for storing program commands, etc. . A processor can also be understood to be a virtualized processor, a virtual machine or a soft CPU. For example, it can also be a programmable processor that is equipped with configuration steps for executing the above-mentioned method according to the invention or is configured with configuration steps in such a way that the programmable processor uses the inventive features of the method, the component, the modules, or other aspects and / or implemented partial aspects of the invention.

Unter einer „Speichereinheit“ oder „Speichermodul“ und dergleichen kann im Zusammenhang mit der Erfindung beispielsweise ein flüchtiger Speicher in Form eines Arbeitsspeichers (engl. Random-Access Memory, RAM) oder ein dauerhafter Speicher wie eine Festplatte oder ein Datenträger oder z. B. ein wechselbares Speichermodul verstanden werden. Es kann sich bei dem Speichermodul aber auch um eine cloudbasierte Speicherlösung handeln.In connection with the invention, a “memory unit” or “memory module” and the like can mean, for example, a volatile memory in the form of a random access memory (RAM) or a permanent memory such as a hard disk or a data carrier or z. B. can be understood as a removable memory module. The storage module can also be a cloud-based storage solution.

Unter einem „Modul“ kann im Zusammenhang mit der Erfindung beispielsweise ein Prozessor und/oder eine Speichereinheit zum Speichern von Programmbefehlen verstanden werden. Beispielsweise ist der Prozessor speziell dazu eingerichtet, die Programmbefehle derart auszuführen, damit der Prozessor und/oder die Steuereinheit Funktionen ausführt, um das erfindungsgemäße Verfahren oder einen Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens zu implementieren oder realisieren.In connection with the invention, a “module” can be understood to mean, for example, a processor and / or a memory unit for storing program commands. For example, the processor is specially set up to execute the program instructions in such a way that the processor and / or the control unit executes functions in order to implement or realize the method according to the invention or a step of the method according to the invention.

Unter „Messwerten“ sind im Zusammenhang mit der Erfindung sowohl die Rohdaten als auch bereits aufbereitete Daten aus den Messergebnissen der Sensoren zu verstehen.In connection with the invention, “measured values” are to be understood as meaning both the raw data and already processed data from the measurement results of the sensors.

Der Lernverstärkungs-Agent 200 enthält Berechnungsverfahren und Algorithmen fi für mathematische Regressionsverfahren oder physikalische Modellberechnungen, die eine Korrelation zwischen ausgewählten Parametern pi ∈ P aus einer Menge von Parametern und einer Zylinderluftfüllung eines oder mehrere Zylinder eines Verbrennungsmotors, insbesondere eines Hubkolbenmotors, beschreiben. Bei den mathematischen Funktionen ft kann es sich um Mittelwerte, Minimal- und Maximalwerte, Fast Fourier Transformationen, Integral- und Differentialrechnungen, Verfahren der linearen Regression, Markov-Verfahren, Wahrscheinlichkeitsverfahren wie Monte Carlo-Verfahren, Tempora Difference Learning, aber auch erweiterte Kalman-Filter, radiale Basisfunktionen, Datenfelder, konvergente neuronale Netze, künstliche neuronale Netze und/oder rückgekoppelte neuronale Netze handeln. Der LV-Agent 200 wählt für einen Zustand si eine oder mehrere dieser Berechnungsfunktionen fi aus. Er berechnet für diesen bestimmten Zustand si und mittels der ausgewählten Berechnungsfunktionen fi einen modellierten Wert der Zylinderluftfüllung ZM, wobei der gemessene oder berechnete Wert für zumindest einen Parameter pi einen Eingabewert für die Berechnungsfunktionen fi darstellt.The learning reinforcement agent 200 contains calculation methods and algorithms f i for mathematical regression methods or physical model calculations, which establish a correlation between selected parameters p i ∈ P from a set of parameters and a cylinder air charge of one or more cylinders of an internal combustion engine, in particular a reciprocating engine, describe. The mathematical functions f t can be mean values, minimum and maximum values, Fast Fourier Transformations, integral and differential calculations, linear regression methods, Markov methods, probability methods such as Monte Carlo methods, Tempora Difference Learning, but also extended Kalman -Filter, radial basic functions, data fields, convergent neural networks, artificial neural networks and / or feedback neural networks. The LV agent 200 selects one or more of these calculation functions f i for a state s i . It calculates a modeled value of the cylinder air charge Z M for this specific state s i and using the selected calculation functions f i , the measured or calculated value for at least one parameter p i representing an input value for the calculation functions f i .

In dem Lernverstärkungs-Agenten (Reinforcement Learning Agent) 200 sind zudem als Aktionen ai die Aktionen A+, A0 und A- definiert, die aufgrund der verwendeten Berechnungsverfahren fi ausgewählt werden, um eine Anpassung eines gemessenen oder berechneten Parameterwertes eines Parameters pi ∈ P aus der Menge der Parameter in einer Wertetabelle und dergleichen vorzunehmen. Bei den Parametern pi ∈ P handelt es sich beispielsweise um den Lambdawert, die Umdrehungszahl des Motors, die Einlasstemperatur des Gasgemisches, die Gasdichte und/oder die Zusammensetzung des Gasgemisches. Bei einer positiven Aktion A+ handelt es sich um eine Aktion, die den Wert für einen Parameter pt erhöht, bei einer neutralen Aktion A0 handelt es sich um ein Aktion, bei der der Wert des Parameters pt gleichbleibt, und bei einer negativen Aktion A- wird der Wert des Parameters pt verringert. Der LV-Agent 200 wählt für den durch diese gemessenen und berechneten Daten definierten Zustand si insbesondere eine der Aktionen A+, A0 oder A- aus zur Anpassung des Parameterwertes eines Parameters pi in einer Wertetabelle oder dergleichen. Für die ausgewählte Aktion ai berechnet nun der LV-Agent 200 nun den modellierten Wert der Zylinderluftfüllung ZM, die von der ausgewählten Aktion ai für den Parameter pi abhängt.In the reinforcement learning agent 200, actions A +, A0 and A- are also defined as actions a i , which are selected on the basis of the calculation method f i used in order to adapt a measured or calculated parameter value of a parameter p i ∈ P from the set of parameters in a table of values and the like. The parameters p i ∈ P are, for example, the lambda value, the number of revolutions of the engine, the inlet temperature of the gas mixture, the gas density and / or the composition of the gas mixture. A positive action A + is an action that increases the value for a parameter p t , and a neutral action A0 it is an action in which the value of the parameter p t remains the same, and in the case of a negative action A- the value of the parameter p t is reduced. The LV agent 200 selects for the state s i defined by these measured and calculated data in particular one of the actions A +, A0 or A- for adapting the parameter value of a parameter p i in a table of values or the like. The LV agent now calculates for the selected action a i 200 now the modeled value of the cylinder air charge Z M , which depends on the selected action a i for the parameter p i .

Dieser berechnete Wert ZM der Zylinderluftfüllung für eine bestimmte Aktion ai wird nun an das Zustandsmodul 300 weitergegeben. Das Umgebungsmodul 400 bestimmt aufgrund einer direkten Messung oder einer Berechnung einen realen Wert ZR der Zylinderluftfüllung. Für die Berechnung des realen Wertes ZR der Zylinderluftfüllung kann vorteilhafterweise ein neuronales Netz verwendet werden. Es können aber auch andere Berechnungsverfahren wie Regressionsverfahren eingesetzt werden. Die reale Zylinderluftfüllung ZR wird vorzugsweise von einem Sensor 420 gemessen.This calculated value Z M of the cylinder air charge for a specific action a i is now sent to the status module 300 passed on. The environmental module 400 determines a real value Z R of the cylinder air charge based on a direct measurement or a calculation. A neural network can advantageously be used to calculate the real value Z R of the cylinder air charge. However, other calculation methods such as regression methods can also be used. The real cylinder air charge Z R is preferably provided by a sensor 420 measured.

Wie bereits ausgeführt, wird in dem Zustandsmodul 300 ein aktueller oder zukünftiger Zustand si durch verschiedene Datenwerte von Parametern pi definiert, beispielsweise ein bestimmter Lambdawert, die aktuelle Umdrehungszahl des Motors, die aktuelle Einlasstemperatur des Gasgemisches, die aktuelle Gasdichte und/oder die Zusammensetzung des Gasgemisches. Insbesondere berechnet das Zustandsmodul 300 die aktuelle Abweichung Δ zwischen dem gemessenen (realen) Wert der Zylinderluftfüllung ZR und dem berechneten Modellwert ZM für eine ausgewählte Aktion ai durch den LV-Agenten 200.As already stated, in the status module 300 a current or future state s i is defined by various data values of parameters p i , for example a certain lambda value, the current number of revolutions of the engine, the current inlet temperature of the gas mixture, the current gas density and / or the composition of the gas mixture. In particular, the status module calculates 300 the current deviation Δ between the measured (real) value of the cylinder air charge Z R and the calculated model value Z M for a selected action a i by the LV agent 200 .

In dem Zustandsmodul 300 wird nun der berechnete Modellwert ZM der Zylinderluftfüllung mit dem tatsächlich gemessenen Wert ZR der Zylinderluftfüllung verglichen. Der berechnete Wert ZM der Zylinderluftfüllung beruht dabei auf den geänderten Werten für die ausgewählten Parameter pi durch den LV-Agenten 200. In dem Belohnungsmodul 500 wird der Grad der Abweichung Δ zwischen dem berechneten Modellwert ZM und dem gemessenen Wert ZR der Zylinderluftfüllung verglichen und dem Grad der Abweichung Δ eine Belohnung Bi zugeordnet. Da der Grad der Abweichung Δ von der Auswahl der jeweiligen Aktion (A+), (A0), (A-) abhängig ist, wird vorzugsweise in einer Matrix oder einer sonstigen Datenbank 520 der jeweiligen ausgewählten Aktion (A+), (A0), (A-) die Belohnung Bi zugeordnet. Die Belohnung Bi weist vorzugsweise die Werte +1 und -1 auf, wobei eine geringe Abweichung Δ zwischen dem berechneten Wert ZM und dem gemessenen Wert ZR mit +1 belohnt wird und somit verstärkt wird, während eine erhebliche Abweichung Δ mit -1 belohnt wird und somit negativ bewertet wird. Es ist aber auch denkbar, dass Werte > 1 und Werte < 1 Verwendung finden.In the state module 300 the calculated model value Z M of the cylinder air charge is now compared with the actually measured value Z R of the cylinder air charge. The calculated value Z M of the cylinder air charge is based on the changed values for the selected parameters p i by the LV agent 200 . In the reward module 500 the degree of the deviation Δ between the calculated model value Z M and the measured value Z R of the cylinder air charge is compared and a reward B i is assigned to the degree of the deviation Δ. Since the degree of the deviation Δ is dependent on the selection of the respective action (A +), (A0), (A-), it is preferably in a matrix or some other database 520 the respective selected action (A +), (A0), (A-) is assigned the reward B i . The reward B i preferably has the values +1 and -1, with a slight deviation Δ between the calculated value Z M and the measured value Z R being rewarded with +1 and thus reinforced, while a considerable deviation Δ with -1 is rewarded and therefore rated negatively. However, it is also conceivable that values> 1 and values <1 are used.

Nun beginnt ein zweiter Zyklus zur Kalibrierung der Zylinderluftfüllung. Hierbei kann eine andere Aktion ai und/oder eine andere Berechnungsfunktion fi und/oder ein anderer Parameter pi ausgewählt werden. Das Ergebnis wird wiederum dem Zustandsmodul 300 zugeführt und das Ergebnis des Vergleichs in dem Belohnungsmodul 500 bewertet. Der LV-Agent 200 wiederholt die Kalibrierung der Zylinderluftfüllung für alle vorgesehenen Aktionen ai und Parameter pi solange, bis sich eine größtmögliche Übereinstimmung zwischen dem kalibrierten Modellwert ZM der Zylinderluftfüllung und dem gemessenen Wert WR erreicht ist. Vorzugsweise ist der Endzustand der Kalibrierung der Zylinderluftfüllung erreicht, wenn die Abweichung im Bereich von +/- 5% liegen. Eine sehr starke Abweichung der Zylinderfüllung, die zur Zerstörung der Verbrennungsmaschine führen könnte, wird sehr negativ belohnt.A second cycle for calibrating the cylinder air charge now begins. Here, another action a i and / or another calculation function f i and / or another parameter p i can be selected. The result is in turn sent to the status module 300 supplied and the result of the comparison in the reward module 500 rated. The LV agent 200 repeats the calibration of the cylinder air charge for all intended actions a i and parameters p i until the greatest possible correspondence between the calibrated model value Z M of the cylinder air charge and the measured value W R is achieved. The final state of the calibration of the cylinder air charge is preferably reached when the deviation is in the range of +/- 5%. A very large deviation in the cylinder charge, which could lead to the destruction of the internal combustion engine, is rewarded very negatively.

Vorzugsweise wird als Algorithmus für den LV-Agenten 200 ein Markow-Entscheidungsprozess verwendet. Es kann aber auch vorgesehen sind, einen Temporal Difference Learning (TD-Learning)-Algorithmus zu verwenden. Ein LV-Agent 200 mit einem TD-Learning-Algorithmus nimmt die Anpassung der Aktionen A+, A0, A- nicht erst dann vor, wenn er die Belohnung erhält, sondern nach jeder Aktion ai auf Basis einer geschätzten erwarteten Belohnung. Des Weiteren sind auch Algorithmen wie Q-Learning und SARSA denkbar oder auch Monte-Carlo-Simulationen.The preferred algorithm for the LV agent is 200 uses a Markov decision-making process. However, provision can also be made to use a temporal difference learning (TD learning) algorithm. An LV agent 200 with a TD learning algorithm, the adaptation of the actions A +, A0, A- does not only take place when he receives the reward, but after each action a i on the basis of an estimated expected reward. In addition, algorithms such as Q-Learning and SARSA or Monte Carlo simulations are also conceivable.

Gemäß dem Verfahren und des Systems der vorliegenden Erfindung wird ein verstärkendes Lernen (Reinforcement Learning) eingesetzt, um die Zylinderluftfüllung eines Verbrennungsmotors, insbesondere eines Hubkolbenmotors, automatisch zu kalibrieren. Da verschiedene Parameter pi wie die Umdrehungszahl oder der Sauerstoffgehalt der Gasmischung in das Berechnungsverfahren eingehen und hierfür Aktionen ai ausgewählt werden, können insbesondere nichtlineare Zusammenhänge zwischen diesen Parametern pi erfasst und berücksichtigt werden, was in herkömmlichen Steuerungsverfahren kaum möglich ist. Es handelt sich somit um eine optimierte Kalibrierungsmethode, da eine Variation von verschiedenen Parametern pi , die einen Einfluss auf die Zylinderluftfüllung haben und miteinander wechselwirken, berücksichtigt wird. Da der LV-Agent 200 die Aktionen ai selbst auswählt und für diese jeweils eine Belohnung erhält, kann er eine optimale Kalibrierungsstrategie für die Zylinderluftfüllung bereitstellen.According to the method and the system of the present invention, reinforcement learning is used to automatically calibrate the cylinder air charge of an internal combustion engine, in particular of a reciprocating piston engine. Since various parameters p i such as the number of revolutions or the oxygen content of the gas mixture are included in the calculation process and actions a i are selected for this, in particular non-linear relationships between these parameters p i can be recorded and taken into account, which is hardly possible in conventional control methods. It is therefore an optimized calibration method, since a variation of various parameters p i , which have an influence on the cylinder air charge and interact with one another, is taken into account. Because the LV agent 200 selects the actions a i himself and receives a reward for each of them, he can provide an optimal calibration strategy for the cylinder air charge.

Da die Kalibrierung der Zylinderluftfüllung automatisch und zeitgleich während des Betriebs des Verbrennungsmotors erfolgt, kann die Leistungsfähigkeit des Verbrennungsmotors erhöht werden, da eine individuelle Anpassung der Zylinderluftfüllung an den jeweiligen Motor erfolgen kann. Dies kann zu einer Reduzierung des Schadstoffausstoßes und damit zu einer verbesserten Umweltbilanz führen. Zudem kann der Kraftstoffverbrauch des Verbrennungsmotors gesenkt werden. Darüber hinaus können Kosten für eine bisherige manuelle und damit zeitintensive Kalibrierung gesenkt werden.Since the cylinder air charge is calibrated automatically and at the same time during operation of the internal combustion engine, the performance of the internal combustion engine can be increased, since the cylinder air charge can be individually adapted to the respective engine. This can lead to a reduction in pollutant emissions and thus to an improved environmental balance. In addition, the fuel consumption of the internal combustion engine can be reduced. In addition, costs for a previous manual and therefore time-consuming calibration can be reduced.

In 2 sind die Verfahrensschritte zum Kalibrieren der Zylinderluftfüllung in zumindest einem Zylinder eines Verbrennungsmotors dargestellt.In 2 the method steps for calibrating the cylinder air charge in at least one cylinder of an internal combustion engine are shown.

In einem Schritt S10 erhält ein Lernverstärkungs-Agenten 200 einen Zustand si eines Verbrennungsmotors von einem Zustandsmodul 300, wobei ein Zustand si durch Daten und Messwerte von zumindest einem Parameter pi des Verbrennungsmotors definiert ist und der Wert der Zylinderluftfüllung zumindest teilweise von diesem Parameter pi abhängt.In one step S10 receives a learning reinforcement agent 200 a state s i of an internal combustion engine from a state module 300 , wherein a state s i is defined by data and measured values of at least one parameter p i of the internal combustion engine and the value of the cylinder air charge depends at least partially on this parameter p i .

In einem Schritt S20 wählt der LV-Agent 200 für den Zustand si zumindest eine Berechnungsfunktion fi und/oder eine Aktion ai für den Parameter pi aus.In one step S20 the course agent chooses 200 for the state s i at least one calculation function f i and / or an action a i for the parameter p i .

In einem Schritt S30 berechnet der LV-Agent einen modellierten Wert ZM für die Zylinderluftfüllung mittels der ausgewählten Berechnungsfunktion fi und/oder der Aktion ai.In one step S30 the LV agent calculates a modeled value Z M for the cylinder air charge using the selected calculation function f i and / or the action a i .

In einem Schritt S40 wird ein realer Wert ZR für die Zylinderluftfüllung von einem Umgebungsmodul 400 aufgrund von Messergebnissen bereitgestellt.In one step S40 becomes a real value Z R for the cylinder air charge from an environmental module 400 provided based on measurement results.

In einem Schritt S50 werden der modellierte Wert ZM für die Zylinderluftfüllung und der reale Wert ZR für die Zylinderluftfüllung miteinander verglichen.In one step S50 the modeled value Z M for the cylinder air charge and the real value Z R for the cylinder air charge are compared with one another.

In einem Schritt S60 wird das Vergleichsergebnis an das Belohnungsmodul 500 weitergegeben und eine Belohnung für das Vergleichsergebnis wird in dem Belohnungsmodul 500 ermittelt.In one step S60 the comparison result is sent to the reward module 500 passed on and a reward for the comparison result is in the reward module 500 determined.

In einem Schritt S70 wird die Belohnung für das Vergleichsergebnis an den Lernverstärkungs-Agenten 200 weitergegeben und eine weitere Aktion aj wird von dem Lernverstärkungsagenten 200 basierend auf der Belohnung für das Vergleichsergebnis für den Zustand si ausgewählt.In one step S70 becomes the reward for the comparison result to the learning reinforcement agent 200 passed and another action a j is taken by the learning reinforcement agent 200 is selected based on the reward for the comparison result for the state s i .

3 stellt schematisch ein Computerprogrammprodukt 700 dar, das einen ausführbaren Programmcode 750 umfasst, der konfiguriert ist, um das Verfahren gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung auszuführen, wenn es ausgeführt wird. 3 schematically illustrates a computer program product 700 represents an executable program code 750 that is configured to carry out the method according to the first aspect of the present invention when carried out.

Mit dem Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung können zuverlässig optimierte Zustände si durch die Auswahl von passenden Aktionen ai gefunden werden, um beispielsweise eine Steuer- und Regelvorrichtung für die Einstellung der Zylinderluftfüllung eines Verbrennungsmotor, insbesondere eines Hubkolbenmotors, zuverlässig und automatisch zu kalibrieren. Durch die Verwendung eines Lernverstärkungs-Agenten 200 mit einem Algorithmus des verstärkenden Lernens ist eine autonome Anpassung und Kalibrierung der Zylinderluftfüllung für ein individuelles Kraftfahrzeug autonom und automatisch ermöglicht.With the method according to the present invention, reliably optimized states s i can be found by selecting suitable actions a i , for example to reliably and automatically calibrate a control and regulating device for setting the cylinder air charge of an internal combustion engine, in particular a reciprocating piston engine. Through the use of a learning reinforcement agent 200 With an algorithm of reinforcing learning, an autonomous adjustment and calibration of the cylinder air charge for an individual motor vehicle is made possible autonomously and automatically.

Claims (15)

Ein Verfahren zum Kalibrieren einer Zylinderluftfüllung in zumindest einem Zylinder eines Verbrennungsmotors, insbesondere eines Hubkolbenmotors, umfassend: - Bestimmen (S10) eines Zustandes (si) des Verbrennungsmotors durch ein Zustandsmodul (300), wobei ein Zustand (si) durch Daten und Messwerte von zumindest einem Parameter (pi) des Verbrennungsmotors definiert wird und der Wert der Zylinderluftfüllung zumindest teilweise von diesem Parameter (pj) abhängt; - Auswählen (S20) einer Berechnungsfunktion (fi) und/oder einer Aktion (ai) für den Parameter (pi) von einem Lernverstärkungs-Agenten (200); - Berechnen (S30) eines modellierten Wertes (ZM) für die Zylinderluftfüllung von dem Lernverstärkungs-Agenten (200) mittels der ausgewählten Berechnungsfunktion (fi) und/oder der Aktion (aj); - Bereitstellen (S40) eines realen Wertes (ZR) für die Zylinderluftfüllung von einem Umgebungsmodul (400) aufgrund von Messergebnissen; - Vergleichen (S50) des modellierten Wertes (ZM) für die Zylinderluftfüllung mit dem realen Wert (ZR); - Weitergeben (S60) des Vergleichsergebnisses an ein Belohnungsmodul (500) und Ermitteln einer Belohnung für das Vergleichsergebnis; - Weitergeben (S70) der Belohnung für das Vergleichsergebnis an den Lernverstärkungs-Agenten (200) und basierend auf dieser Belohnung erneutes Auswählen von einer weiteren Aktion (aj) von dem Lernverstärkungs-Agenten (200).A method for calibrating a cylinder air charge in at least one cylinder of an internal combustion engine, in particular a reciprocating piston engine, comprising: determining (S10) a state (s i ) of the internal combustion engine by a state module (300), a state (s i ) being determined by data and measured values is defined by at least one parameter (p i ) of the internal combustion engine and the value of the cylinder air charge depends at least in part on this parameter (p j ); - Selecting (S20) a calculation function (f i ) and / or an action (a i ) for the parameter (p i ) from a learning reinforcement agent (200); - Calculating (S30) a modeled value (Z M ) for the cylinder air charge from the learning reinforcement agent (200) by means of the selected calculation function (f i ) and / or the action (a j ); - Providing (S40) a real value (Z R ) for the cylinder air charge from an environmental module (400) based on measurement results; - comparing (S50) the modeled value (Z M ) for the cylinder air charge with the real value (Z R ); - Forwarding (S60) of the comparison result to a reward module (500) and determining a reward for the comparison result; - Forwarding (S70) of the reward for the comparison result to the learning reinforcement agent (200) and, based on this reward, again selecting a further action (a j ) by the learning reinforcement agent (200). Verfahren nach Anspruch 1, wobei Sensoren (420, 440) und/oder Messvorrichtungen zur Erfassung von Messwerten der Parameter (pi) vorgesehen sind.Procedure according to Claim 1 , sensors (420, 440) and / or measuring devices for detecting measured values of the parameters (p i ) being provided. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei eine positive Aktion (A+), die den Wert für einen Parameter (pi) erhöht, vorgesehen ist, wobei eine neutrale Aktion (A0), bei der der Wert des Parameters(pi) gleichbleibt, vorgesehen ist, und wobei eine negative Aktion (A-), bei der sich der Wert des Parameters (pi verringert, vorgesehen ist.Procedure according to Claim 1 or 2 , wherein a positive action (A +), which increases the value for a parameter (p i ), is provided, wherein a neutral action (A0), in which the value of the parameter (p i ) remains the same, is provided, and where a negative action (A-), in which the value of the parameter (p i decreases, is provided. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 3, wobei das Belohnungsmodul (500) eine Datenbank (520) oder Matrix für die Bewertung der Aktionen (ai) umfasst.Method according to one of the preceding Claims 1 to 3 wherein the reward module (500) comprises a database (520) or matrix for the evaluation of the actions (a i ). Verfahren nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche 1 bis 4, wobei der Lernverstärkungs-Agent (200) ausgebildet ist, einen Algorithmus aus dem verstärkenden Lernen zu verwenden.Method according to one or more of the preceding Claims 1 to 4th wherein the learning reinforcement agent (200) is configured to use an algorithm from the reinforcement learning. Verfahren nach Anspruch 5, wobei der Algorithmus als Markow-Entscheidungsprozess oder als Temporal Difference Learning (TD-Learning) oder als Q-Learning oder als DYNAQ oder als SARSA oder als Monte-Carlo-Simulation ausgebildet ist.Procedure according to Claim 5 , whereby the algorithm is designed as a Markov decision process or as Temporal Difference Learning (TD-Learning) or as Q-Learning or as DYNAQ or as SARSA or as Monte Carlo simulation. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, wobei zumindest ein Parameter (pi) eine Motorumdrehungszahl, die Zusammensetzung eines Gasgemisches, eine Temperatur des Zylinders, und/oder den Lambda-Wert einer Lambdasonde darstellt.Method according to one or more of the Claims 1 to 6th , wherein at least one parameter (p i ) represents an engine speed, the composition of a gas mixture, a temperature of the cylinder, and / or the lambda value of a lambda probe. Ein System (100) zum Kalibrieren einer Zylinderluftfüllung in zumindest einem Zylinder eines Verbrennungsmotors, insbesondere eines Hubkolbenmotors, mit einem Zustandsmodul (300), das ausgebildet ist, einen Zustand (si) des Verbrennungsmotors zu bestimmen, wobei ein Zustand (si) durch Daten und Messwerte von zumindest einem Parameter (pi) des Verbrennungsmotors definiert ist und der Wert der Zylinderluftfüllung zumindest teilweise von diesem Parameter (pi) abhängt, und mit einem Lernverstärkungs-Agenten (200), der ausgebildet ist, eine Berechnungsfunktion (fi) und/oder eine Aktion (ai) für den Parameter (pi) auszuwählen und einen modellierten Wert (ZM) für die Zylinderluftfüllung mittels der ausgewählten Berechnungsfunktion (fi) und/oder der Aktion (ai) zu berechnen; und mit einem Umgebungsmodul (400), das ausgebildet ist, einen realen Wert (ZR) für die Zylinderluftfüllung aufgrund von Messergebnissen bereitzustellen, wobei das Zustandsmodul (300) ausgebildet ist, den modellierten Wert (ZM) für die Zylinderluftfüllung mit dem realen Wert (ZR) zu vergleichen, und mit einem Belohnungsmodul (500), das ausgebildet ist, eine Belohnung für das Vergleichsergebnis zu ermitteln und die Belohnung für das Vergleichsergebnis an den Lernverstärkungs-Agenten (200) weiterzugeben, wobei der Lernverstärkungs-Agent (200) ausgebildet ist, basierend auf dieser Belohnung erneut eine weitere Aktion (aj) auszuwählen.A system (100) for calibrating a cylinder air charge in at least one cylinder of an internal combustion engine, in particular a reciprocating piston engine, with a status module (300) which is designed to determine a state (s i ) of the internal combustion engine, a state (s i ) through Data and measured values of at least one parameter (p i ) of the internal combustion engine is defined and the value of the cylinder air charge depends at least partially on this parameter (p i ), and with a learning reinforcement agent (200) which is designed, a calculation function (f i ) and / or to select an action (a i ) for the parameter (p i ) and to calculate a modeled value (Z M ) for the cylinder air charge using the selected calculation function (f i ) and / or the action (a i ); and with an environment module (400) which is designed to provide a real value (Z R ) for the cylinder air charge based on measurement results, the state module (300) being designed to provide the modeled value (Z M ) for the cylinder air charge with the real value (Z R ), and with a reward module (500) which is designed to determine a reward for the comparison result and to pass on the reward for the comparison result to the learning reinforcement agent (200), the learning reinforcement agent (200) is designed to select another action (a j ) based on this reward. System (100) nach Anspruch 8, wobei Sensoren (420, 440) und/oder Messvorrichtungen zur Erfassung von Messwerten der Parameter (pi) vorgesehen sind.System (100) according to Claim 8 , sensors (420, 440) and / or measuring devices for detecting measured values of the parameters (p i ) being provided. System (100) nach Anspruch 8 oder 9, wobei eine positive Aktion (A+), die den Wert für einen Parameter (pi) erhöht, vorgesehen ist, wobei eine neutrale Aktion (A0), bei der der Wert des Parameters (pi) gleichbleibt, vorgesehen ist, und wobei eine negative Aktion (A-), bei der sich der Wert des Parameters (pi) verringert, vorgesehen ist.System (100) according to Claim 8 or 9 , wherein a positive action (A +), which increases the value for a parameter (p i ), is provided, wherein a neutral action (A0), in which the value of the parameter (p i ) remains the same, is provided, and where a negative action (A-), in which the value of the parameter (p i ) is reduced, is provided. System (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche 8 bis 10, wobei das Belohnungsmodul (500) eine Datenbank (520) oder Matrix für die Bewertung der Aktionen (ai) umfasst.System (100) according to one of the preceding Claims 8 to 10 wherein the reward module (500) comprises a database (520) or matrix for the evaluation of the actions (a i ). System (100) nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche 8 bis 11, wobei der Lernverstärkungs-Agent (200) ausgebildet ist, einen Algorithmus aus dem verstärkenden Lernen zu verwenden.System (100) according to one or more of the preceding Claims 8 to 11 wherein the learning reinforcement agent (200) is configured to use an algorithm from the reinforcement learning. System (100) nach Anspruch 12, wobei der Algorithmus als Markow-Entscheidungsprozess oder als Temporal Difference Learning (TD-Learning) oder als Q-Learning oder als DYNAQ oder als SARSA oder als Monte-Carlo-Simulation ausgebildet ist.System (100) according to Claim 12 , whereby the algorithm is designed as a Markov decision process or as Temporal Difference Learning (TD-Learning) or as Q-Learning or as DYNAQ or as SARSA or as Monte Carlo simulation. System (100) nach einem oder mehreren der Ansprüche 8 bis 13, wobei zumindest ein Parameter (pi) eine Motorumdrehungszahl, die Zusammensetzung eines Gasgemisches, eine Temperatur des Zylinders, und/oder den Lambda-Wert einer Lambdasonde darstellt.System (100) according to one or more of the Claims 8 to 13 , wherein at least one parameter (p i ) represents an engine speed, the composition of a gas mixture, a temperature of the cylinder, and / or the lambda value of a lambda probe. Computerprogrammprodukt (700), umfassend einen ausführbaren Programmcode (750), der so konfiguriert ist, dass er bei seiner Ausführung durch einen Prozessor das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7 ausführt.A computer program product (700) comprising an executable program code (750) which is configured such that, when it is executed by a processor, it executes the method according to one of the Claims 1 to 7th executes.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102021113982A1 (en) 2021-05-31 2022-12-01 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Method for operating a motor vehicle having an internal combustion engine, control unit and motor vehicle

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011085898A1 (en) * 2010-11-08 2012-05-10 Honda Motor Co., Ltd. Control system for a plant
US8676476B2 (en) * 2009-12-04 2014-03-18 GM Global Technology Operations LLC Method for real-time, self-learning identification of fuel injectors during engine operation
US8880321B2 (en) * 2011-03-07 2014-11-04 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Adaptive air charge estimation based on support vector regression
US20160363083A1 (en) * 2015-06-09 2016-12-15 GM Global Technology Operations LLC Air Per Cylinder Determination Systems and Methods
US20200063681A1 (en) * 2018-08-21 2020-02-27 Cummins Inc. Deep reinforcement learning for air handling and fuel system referencing

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8676476B2 (en) * 2009-12-04 2014-03-18 GM Global Technology Operations LLC Method for real-time, self-learning identification of fuel injectors during engine operation
DE102011085898A1 (en) * 2010-11-08 2012-05-10 Honda Motor Co., Ltd. Control system for a plant
US8762307B2 (en) * 2010-11-08 2014-06-24 Honda Motor Co., Ltd. Control system for plant
US8880321B2 (en) * 2011-03-07 2014-11-04 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Adaptive air charge estimation based on support vector regression
US20160363083A1 (en) * 2015-06-09 2016-12-15 GM Global Technology Operations LLC Air Per Cylinder Determination Systems and Methods
US20200063681A1 (en) * 2018-08-21 2020-02-27 Cummins Inc. Deep reinforcement learning for air handling and fuel system referencing

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102021113982A1 (en) 2021-05-31 2022-12-01 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Method for operating a motor vehicle having an internal combustion engine, control unit and motor vehicle

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