DE102020006255A1 - METHOD FOR CALIBRATING A SIMULATION MODEL FOR CONTROLLING AN COMBUSTION ENGINE - Google Patents

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kalibrierung eines Simulationsmodells (100) mit mehreren unabhängigen Kennfeldem, Kennlinien oder Skalaren, mit den Schritten eines Bestimmens (S101) jeweils eines Referenzkennfeldes für die unabhängigen Kennfelder, Kennlinien oder Skalare des Simulationsmodells (100); eines Auswählens (S102)eines funktionalen Zusammenhangs mit mindestens einem Funktionsparameter für die unabhängigen Kennfelder, Kennlinien oder Skalare, basierend auf den bestimmten Referenzkennfeldem; eines Festlegens (S103) zumindest eines initialen Funktionsparameters für den funktionalen Zusammenhang; eines Berechnens (S104) der Funktionswerte des zumindest einen funktionalen Zusammenhangs der unabhängigen Kennfelder, Kennlinien oder Skalare; eines Berechnens (S105) des Ausgangswertes des Simulationsmodells (100) auf Basis des zumindest einen berechneten Funktionswertes; eines Berechnens (S106) eines Abweichungswertes zwischen dem berechneten Ausgangswert des Simulationsmodells (100) und einem gemessenen Zielwert; und eines Minimierens (S107) des Abweichungswertes durch Variieren des zumindest einen Funktionsparameters und Wiederholen der Berechnungsschritte (S104, S105, S106).The present invention relates to a method for calibrating a simulation model (100) with several independent maps, characteristic curves or scalars, with the steps of determining (S101) a reference map for each of the independent maps, characteristic curves or scalars of the simulation model (100); a selection (S102) of a functional relationship with at least one functional parameter for the independent characteristic maps, characteristic curves or scalars, based on the determined reference characteristic fields; defining (S103) at least one initial functional parameter for the functional context; calculating (S104) the function values of the at least one functional relationship of the independent characteristic diagrams, characteristic curves or scalars; calculating (S105) the output value of the simulation model (100) on the basis of the at least one calculated function value; calculating (S106) a deviation value between the calculated output value of the simulation model (100) and a measured target value; and minimizing (S107) the deviation value by varying the at least one functional parameter and repeating the calculation steps (S104, S105, S106).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kalibrierung eines Simulationsmodells mit mehreren unabhängigen Kennfeldem, Kennlinien oder Skalaren und ein Computerprogramm zum Durchführen des Verfahrens.The present invention relates to a method for calibrating a simulation model with a plurality of independent characteristic diagrams, characteristic curves or scalars and a computer program for performing the method.

Die Druckschrift DE 102 19 797 A1 beschreibt ein Verfahren zur Optimierung eines Simulationsmodells zur Steuerung einer Brennkraftmaschine, wobei die Optimierung hinsichtlich der Genauigkeit des Simulationsmodells und der Glattheit des verwendeten Kennfelds oder Kennfelder erfolgt. Die Glattheit ist über die Summe der zweiten Ableitungen definiert, welche es entsprechend zu minimieren gilt.The pamphlet DE 102 19 797 A1 describes a method for optimizing a simulation model for controlling an internal combustion engine, the optimization taking place with regard to the accuracy of the simulation model and the smoothness of the characteristic field or characteristic fields used. The smoothness is defined by the sum of the second derivatives, which must be minimized accordingly.

Die Kalibrierung von Kennfeldem, Kennlinien und Skalaren eines Modells mittels eines Optimierungsprozesses führt bei Verwendung eines Verfahrens, das lediglich die Genauigkeit des Simulationsmodels berücksichtigt, häufig zu Verläufen der zu optimierenden Kennfelder und Kennlinien, die, innerhalb der gegebenen Modellstruktur, als unplausibel zu bezeichnen sind.The calibration of characteristic diagrams, characteristic curves and scalars of a model by means of an optimization process, when using a method that only takes into account the accuracy of the simulation model, often leads to courses of the characteristic diagrams and characteristic curves to be optimized, which, within the given model structure, can be described as implausible.

Zudem sind Bereiche von Kennfeldern und Kennlinien, für die keine Messdaten vorliegen, bei reiner Betrachtung der Genauigkeit des Simulationsmodells, einer Optimierung nicht zugänglich.In addition, areas of characteristic diagrams and characteristic curves for which no measurement data are available are not accessible for optimization when purely considering the accuracy of the simulation model.

Die Glattheit eines Kennfeldes oder einer Kennlinie spiegelt nicht in jedem Fall die Plausibilität der Bedatung innerhalb einer gegebenen Modellstruktur wieder. Mitunter sind Verläufe mit großen Gradienten sogar explizit erforderlich. Eine Extrapolation des Verlaufs einer Kennlinie oder eines Kennfelds in Bereiche, für die keine Messdaten zur Optimierung hinsichtlich der Genauigkeit des Simulationsmodells vorliegen ist nur bedingt möglich.The smoothness of a map or a characteristic does not always reflect the plausibility of the data within a given model structure. Occasionally, courses with large gradients are even explicitly required. An extrapolation of the course of a characteristic curve or a characteristic field into areas for which no measurement data is available for optimization with regard to the accuracy of the simulation model is only possible to a limited extent.

Diese Aufgabe wird durch Gegenstände nach den unabhängigen Ansprüchen gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche, der Beschreibung und der Figuren.This object is achieved by subject matter according to the independent claims. Advantageous embodiments are the subject matter of the dependent claims, the description and the figures.

Gemäß einem Aspekt wird diese Aufgabe durch ein Verfahren zur Kalibrierung eines Simulationsmodells mit mehreren unabhängigen Kennfeldem, Kennlinien oder Skalaren gelöst, mit den Schritten eines Bestimmens jeweils eines Referenzkennfeldes für die unabhängigen Kennfelder, Kennlinien oder Skalare des Simulationsmodells, wobei für zu optimierende Kennfelder das Referenzkennfeld ebenfalls ein Kennfeld ist, für zu optimierende Kennlinien das Referenzkennfeld eine Kennlinie ist und für zu optimierende Skalare das Referenzkennfeld ebenfalls ein Skalar ist; eines Auswählens eines funktionalen Zusammenhangs mit mindestens einem Funktionsparameter für die unabhängigen Kennfelder, Kennlinien oder Skalare, basierend auf den bestimmten Referenzkennfeldern; eines Festlegens zumindest eines initialen Funktionsparameters für den funktionalen Zusammenhang; eines Berechnens der Funktionswerte des zumindest einen funktionalen Zusammenhangs der unabhängigen Kennfelder, Kennlinien oder Skalare; eines Berechnens des Ausgangswertes des Simulationsmodells auf Basis des zumindest einen berechneten Funktionswertes; eines Berechnens eines Abweichungswertes zwischen dem berechneten Ausgangswert des Simulationsmodells und einem gemessenen Zielwert; und eines Minimierens des Abweichungswertes durch Variieren des zumindest einen Funktionsparameters und Wiederholen der Berechnungsschritte. Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass der Ausgangswert des Modells auf schnelle Weise an Messwerte angepasst werden kann und sich gleichzeitig plausible Werte und Verläufe für die unabhängigen Kennfelder, Kennlinie oder Skalare ergeben.According to one aspect, this object is achieved by a method for calibrating a simulation model with several independent maps, characteristic curves or scalars, with the steps of determining a reference map in each case for the independent maps, characteristic lines or scalars of the simulation model, the reference map also for maps to be optimized is a map, for characteristic curves to be optimized the reference map is a characteristic curve and for scalars to be optimized the reference map is also a scalar; a selection of a functional relationship with at least one functional parameter for the independent characteristic maps, characteristic curves or scalars, based on the determined reference characteristic maps; defining at least one initial functional parameter for the functional context; a calculation of the functional values of the at least one functional relationship of the independent characteristic diagrams, characteristic curves or scalars; calculating the output value of the simulation model on the basis of the at least one calculated function value; calculating a deviation value between the calculated output value of the simulation model and a measured target value; and minimizing the deviation value by varying the at least one functional parameter and repeating the calculation steps. This has the technical advantage that the output value of the model can be adapted quickly to measured values and, at the same time, plausible values and curves result for the independent characteristic diagrams, characteristic curves or scalars.

In einer technisch vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens werden die Stützpunkte der unabhängigen Kennfelder, Kennlinien oder Skalare bestimmt, indem die Stützpunkte eines Referenzkennfeldes durch eine Anwendung des funktionalen Zusammenhanges verschoben werden. Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass eine vorhersagbare Änderung der Stützpunkte erzielt wird.In a technically advantageous embodiment of the method, the interpolation points of the independent characteristic maps, characteristic curves or scalars are determined by shifting the interpolation points of a reference characteristic field by applying the functional relationship. This has the technical advantage, for example, that a predictable change in the support points is achieved.

In einer weiteren technisch vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens wird der funktionale Zusammenhang durch eine parametrische Funktion beschrieben, die sowohl die Stützstellen als auch die Stützwerte der unabhängigen Kennfelder, Kennlinien oder Skalare verändert. Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass die Genauigkeit der Anpassung der Kennfelder, Kennlinien oder Skalare erhöht wird.In a further technically advantageous embodiment of the method, the functional relationship is described by a parametric function that changes both the support points and the support values of the independent characteristic diagrams, characteristic curves or scalars. In this way, for example, the technical advantage is achieved that the accuracy of the adaptation of the characteristic maps, characteristic curves or scalars is increased.

In einer weiteren technisch vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens wird der funktionale Zusammenhang durch einen Spline oder eine rationale Bezierkurve dargestellt. Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass glatte und stetige Kennfelder, Kennlinien oder Skalare erzeugt werden können.In a further technically advantageous embodiment of the method, the functional relationship is represented by a spline or a rational Bezier curve. This has the technical advantage, for example, that smooth and continuous characteristic fields, characteristic curves or scalars can be generated.

In einer weiteren technisch vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens wird der erlaubte Wertebereich für die unabhängigen Kennfelder, Kennlinien oder Skalare durch eine obere und/oder untere Grenze eingeschränkt. Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass technisch sinnvolle und realisierbare Werte erhalten werden.In a further technically advantageous embodiment of the method, the permitted value range for the independent characteristic diagrams, characteristic curves or scalars is restricted by an upper and / or lower limit. As a result, for example, the technical advantage is achieved that technically meaningful and realizable values are obtained.

In einer weiteren technisch vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens werden die Funktionsparameter des funktionalen Zusammenhanges nur innerhalb eines vorgegebenen Wertebereiches verändert. Dadurch wird beispielsweise ebenfalls der technische Vorteil erreicht, dass technisch sinnvolle und realisierbare Werte erhalten werden.In a further technically advantageous embodiment of the method, the functional parameters of the functional relationship are changed only within a predetermined value range. This also has the technical advantage, for example, that technically meaningful and realizable values are obtained.

In einer weiteren technisch vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens hat das Simulationsmodell mehrere Ausgangswerte, die jeweils mit einem gemessenen Zielwert verglichen werden und die jeweiligen Abweichungswerte gewichtet werden. Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass Quereffekte innerhalb des Simulationsmodells für mehrere Ausgangswerte berücksichtigt werden.In a further technically advantageous embodiment of the method, the simulation model has several output values which are each compared with a measured target value and the respective deviation values are weighted. This has the technical advantage, for example, that cross-effects are taken into account within the simulation model for several output values.

In einer weiteren technisch vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens ist das Simulationsmodel ein Füllungserfassungsmodell, ein Momentenmodell, ein Abgastemperaturmodell, ein Kraftstofftemperaturmodell oder ein Öltemperaturmodell. Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass das Verfahren für die Kalibrierung von besonders geeigneten technischen Modellen verwendet wird.In a further technically advantageous embodiment of the method, the simulation model is a charge detection model, a torque model, an exhaust gas temperature model, a fuel temperature model or an oil temperature model. This has the technical advantage, for example, that the method is used for the calibration of particularly suitable technical models.

Gemäß einem weiteren Aspekt wird diese Aufgabe durch ein Computerprogramm mit Befehlen gelöst, die bei der Ausführung des Programms durch einen Computer diesen veranlassen, das Verfahren nach dem ersten Aspekt auszuführen. Dadurch werden die gleichen technischen Vorteile wie durch das Verfahren nach dem ersten Aspekt erreicht.According to a further aspect, this object is achieved by a computer program with instructions which, when the program is executed by a computer, cause the computer to carry out the method according to the first aspect. As a result, the same technical advantages are achieved as by the method according to the first aspect.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der folgenden Figuren näher erläutert. Dabei zeigt

  • 1 ein Blockdiagramm des Verfahrens; und
  • 2 eine Kennlinie vor und nach der Anpassung durch das Verfahren, sowie ein Referenzkennfeld
Embodiments of the invention are explained in more detail with reference to the following figures. It shows
  • 1 a block diagram of the process; and
  • 2 a characteristic before and after the adaptation by the method, as well as a reference map

1 zeigt ein Blockdiagramm des Verfahrens zur Kalibrierung eines Simulationsmodells 100 mit mehreren unabhängigen Kennfeldem, Kennlinien oder Skalaren. Das Simulationsmodel 100 ist beispielsweise ein Simulationsmodell zur Steuerung einer Brennkraftmaschine, wie ein Otto- oder Dieselmotor in einem Kraftfahrzeug. 1 shows a block diagram of the method for calibrating a simulation model 100 with several independent maps, curves or scalars. The simulation model 100 is, for example, a simulation model for controlling an internal combustion engine, such as a gasoline or diesel engine in a motor vehicle.

Das Simulationsmodell 100 beinhaltet beispielsweise Kennlinien oder Kennfelder, die einer bzw. mehreren Eingangsgrößen eine Ausgangsgröße zuordnen und Skalare, die eine Ausgangsgröße ausgeben. Diese Ausgangsgrößen sind durch mathematische Operationen verknüpft und ergeben den Ausgangswert des Modells. Der Ausgangswert des Modells dient zur Steuerung der Brennkraftmaschine in Abhängigkeit der Eingangswerte des Modells und der unabhängigen Kennfelder, Kennlinien und Skalare.The simulation model 100 contains, for example, characteristic curves or maps that assign an output variable to one or more input variables and scalars that output an output variable. These output variables are linked by mathematical operations and result in the output value of the model. The output value of the model is used to control the internal combustion engine as a function of the input values of the model and the independent characteristic diagrams, characteristic curves and scalars.

Bei dem Verfahren wird neben der Genauigkeit des Simulationsmodells 100 auch die Abweichung der zu optimierenden Kennfelder, Kennlinien und Skalare von jeweils einem gewählten Referenzkennfeld berücksichtigt. Für zu optimierende Kennfelder ist das Referenzkennfeld ebenfalls ein Kennfeld, für zu optimierende Kennlinien ist das Referenzkennfeld eine Kennlinie und für zu optimierende Skalare ist das Referenzkennfeld ebenfalls ein Skalar. Jedes Referenzkennfeld stellt dabei eine für die gegebene Modellstruktur plausible Kalibrierung bezüglich des Wertebereichs und des Verlaufs dar.In addition to the accuracy of the simulation model 100 the deviation of the characteristic diagrams, characteristic curves and scalars to be optimized from a selected reference characteristic diagram is also taken into account. For characteristic diagrams to be optimized, the reference characteristic diagram is likewise a characteristic diagram, for characteristic curves to be optimized the reference characteristic diagram is a characteristic curve and for scalars to be optimized the reference characteristic diagram is likewise a scalar. Each reference map represents a plausible calibration for the given model structure with regard to the value range and the course.

Im ersten Schritt S101 wird jeweils ein Referenzkennfeld für die unabhängigen Kennfelder, Kennlinien oder Skalare 101 des Simulationsmodells 100 bestimmt. Danach wird in Schritt S102 ein funktionaler Zusammenhangs mit mindestens einem Funktionsparameter für die unabhängigen Kennfelder, Kennlinien oder Skalare basierend auf den bestimmten Referenzkennfeldern ausgewählt. In Schritt S103 wird zumindest ein initialer Funktionsparameters für den funktionalen Zusammenhang festgelegt. Anschließend werden in Schritt S104 die Funktionswerte des zumindest einen funktionalen Zusammenhangs der unabhängigen Kennfelder, Kennlinien oder Skalare 101 berechnet. In Schritt S105 wird der Ausgangswert des Simulationsmodells 100 auf Basis des zumindest einen berechneten Funktionswertes berechnet. In Schritt S106 wird ein Abweichungswert zwischen dem berechneten Ausgangswert des Simulationsmodells 100 und einem gemessenen Zielwert berechnet. Schließlich wird in Schritt S107 der Abweichungswert durch Variieren zumindest eines Funktionsparameters minimiert und die Berechnungsschritte S104, S105 und S106 werden wiederholt.In the first step S101 becomes a reference map for the independent maps, characteristic curves or scalars 101 of the simulation model 100 certainly. After that, in step S102 a functional relationship with at least one functional parameter is selected for the independent maps, characteristic curves or scalars based on the specific reference maps. In step S103 at least one initial functional parameter is defined for the functional relationship. Then in step S104 the functional values of the at least one functional relationship of the independent characteristic diagrams, characteristic curves or scalars 101 calculated. In step S105 becomes the output value of the simulation model 100 calculated on the basis of the at least one calculated function value. In step S106 becomes a deviation value between the calculated output value of the simulation model 100 and a measured target value. Finally, in step S107 the deviation value is minimized by varying at least one functional parameter and the calculation steps S104 , S105 and S106 are repeated.

Durch das Verfahren lassen sich effizient Kennlinien, Kennfelder oder Skalare zur Steuerung einer Brennkraftmaschine ermitteln. Die gewonnenen Kennfelder, Kennlinien oder Skalare weisen innerhalb der gegebenen Modellstruktur einen plausiblen Wertebereich und einen plausiblen Verlauf auf, da diese unter Berücksichtigung von Referenzkennfeldem gewonnen worden sind.The method can be used to efficiently determine characteristic curves, maps or scalars for controlling an internal combustion engine. The characteristic diagrams, characteristic curves or scalars obtained have a plausible value range and a plausible course within the given model structure, since these have been obtained taking reference characteristic diagrams into account.

Des Weiteren können mit diesem Verfahren Bereiche, für die keine Messdaten zur Minimierung der Abweichung des Simulationsmodells 100 vorlegen, anhand einer einfachen Betrachtung der Referenzkennfelder kalibriert werden.Furthermore, with this method, areas for which no measurement data can be used to minimize the deviation of the simulation model 100 can be calibrated by simply looking at the reference maps.

Zudem kann die Kalibrierung mit deutlich geringerem Zeitaufwand und Ressourcenaufwand erfolgen, da eine manuelle Nachbearbeitung der aus dem Optimierungsprozess entstehenden Bedatung in geringerem Maße notwendig ist. Aufgrund des deutlich verminderten Aufwands sind Kosten- und Zeiteinsparungen möglich.In addition, the calibration can be carried out with significantly less expenditure of time and resources, since manual post-processing of the data resulting from the optimization process is less necessary. Due to the significantly reduced effort, cost and time savings are possible.

2 zeigt eine Kennlinie 101 vor der Anpassung durch das Verfahren, das zugehörige Referenzkennfeld in Form einer Kennlinie 102 und die Kennlinie nach der Anpassung durch das Verfahren 103. Die Kennlinie 101 ist Teil eines Simulationsmodells 100 mit weiteren unabhängigen Kennfeldem, Kennlinien und Skalaren. Für die folgenden Erläuterungen wird einfachheitshalber jedoch angenommen, dass das Simulationsmodell 100 nur diese Kennlinie 101 beinhaltet. 2 shows a characteristic 101 before the adjustment by the method, the associated reference map in the form of a characteristic curve 102 and the characteristic curve after the adaptation by the method 103 . The characteristic 101 is part of a simulation model 100 with further independent maps, characteristic curves and scalars. For the sake of simplicity, however, it is assumed for the following explanations that the simulation model 100 only this characteristic 101 includes.

Die Kennlinie 102 wird anhand einer Betrachtung der gegebenen Modellstruktur, der Eingangs- und Ausgangsgröße sowie bereits vorhandener Kalibrierungen des gleichen Modells für andere reale Systeme bestimmt. Der Verlauf der Kennlinie 102 wird durch mehrere Stützpunkte 104 definiert. Diese Stützpunkte 104 sind Wertepaare aus Stützstellen 105 (Werte für die Eingangsgröße) und entsprechenden Stützwerten 106 (Werte für die Ausgangsgröße).The characteristic 102 is determined on the basis of a consideration of the given model structure, the input and output variables as well as existing calibrations of the same model for other real systems. The course of the characteristic 102 is through several support points 104 Are defined. These bases 104 are value pairs from interpolation points 105 (Values for the input variable) and corresponding support values 106 (Values for the output variable).

Der Verlauf einer veränderten Kennlinie 103 kann nun mit Hilfe eines funktionalen Zusammenhanges basierend auf den Stützpunkten der Kennlinie 102 definiert werden. Dieser funktionale Zusammenhang kann durch eine parametrische Darstellung mittels rationaler Bäzierfunktionen gegeben sein, beispielsweise:The course of a changed characteristic 103 can now with the help of a functional relationship based on the support points of the characteristic 102 To be defined. This functional relationship can be given by a parametric representation using rational Bäzier functions, for example:

Funktionswert = f(t, p1, p2, p3). Dabei ist t der Kurvenparameter und die Parameter p1, p2, p3 sind die Funktionsparameter. Die veränderten Stützpunkte 107 (definiert durch veränderte Stützstellen 108 und veränderte Stützwerte 109) der veränderten Kennlinie 103 können dann zum Beispiel durch folgenden funktionalen Zusammenhang beschrieben werden: St u ¨ tzstelle Kennlinie 103 = f1 ( St u ¨ tzstelle Kennlinie 102 ,  p1 ,  p2 ,  p3 ) ;  und

Figure DE102020006255A1_0001
St u ¨ tzwert Kennlinie 103 = f2 ( St u ¨ tzwert Kennlinie 102 ,  p4 ,  p5 ,  p6 ) .
Figure DE102020006255A1_0002
Function value = f (t, p1, p2, p3). Here t is the curve parameter and the parameters p1, p2, p3 are the function parameters. The changed bases 107 (defined by changed support points 108 and changed support values 109 ) of the changed characteristic 103 can then be described, for example, by the following functional context: St. u ¨ point characteristic 103 = f1 ( St. u ¨ point characteristic 102 , p1 , p2 , p3 ) ; and
Figure DE102020006255A1_0001
St. u ¨ tzwert characteristic curve 103 = f2 ( St. u ¨ tzwert characteristic 102 , p4 , p5 , p6 ) .
Figure DE102020006255A1_0002

Hierbei sind die Funktionen f1 und f2 jeweils eindimensionale rationale Bezierkurven mit unterschiedlichen Funktionsparametern p1, p2, p3 und p4, p5, p6.The functions f1 and f2 are each one-dimensional, rational Bezier curves with different function parameters p1, p2, p3 and p4, p5, p6.

Durch Festlegen von initialen Werten für die Funktionsparameter p1, p2, p3 und p4, p5, p6 lässt sich anhand der berechneten Stützpunkte eine initiale Form der Kennlinie 103 bestimmen. Auf Basis dieser Kennlinie können dann Ausgangswerte des Simulationsmodells 100 berechnet werden. In diesem Beispiel entspricht der Eingangswert des Simulationsmodells 100 der Eingangsgröße der Kennlinie und der Ausgangswert des Simulationsmodells 100 entspricht der Ausgangsgröße der Kennlinie.By defining initial values for the function parameters p1, p2, p3 and p4, p5, p6, an initial form of the characteristic curve can be determined using the calculated support points 103 determine. On the basis of this characteristic, output values of the simulation model can then be obtained 100 be calculated. In this example, the input value corresponds to the simulation model 100 the input variable of the characteristic curve and the output value of the simulation model 100 corresponds to the output variable of the characteristic.

Es werden also für verschiedene Werte des Strömungsquerschnittes entsprechende Werte des Massenstromes berechnet. In einem nächsten Schritt werden die Ausgangswerte des Simulationsmodells mit gemessenen Werten verglichen, wie beispielsweise ein Massenstrom als Funktion des Querschnitts, gemessen am realen System, und ein Abweichungswert zwischen den berechneten Ausgangswerten des Simulationsmodells 100 und den gemessenen Zielwerten berechnet.Corresponding values of the mass flow are calculated for different values of the flow cross section. In a next step, the output values of the simulation model are compared with measured values, for example a mass flow as a function of the cross section, measured on the real system, and a deviation value between the calculated output values of the simulation model 100 and calculated from the measured target values.

Durch Variation der Funktionsparameter p1, p2, p3, p4, p5, p6 wird die Form der Kennlinie verändert, um diesen Abweichungswert zu verringern, so dass sich eine angepasste und verbesserte Kennlinie 103 ergibt, die zu einer höheren Modellgenauigkeit führt.By varying the function parameters p1, p2, p3, p4, p5, p6, the shape of the characteristic curve is changed in order to reduce this deviation value, so that an adapted and improved characteristic curve is obtained 103 results, which leads to a higher model accuracy.

Das beschriebene Verfahren kann beispielsweise durch dedizierte Hardware oder durch ein Computerprogramm ausgeführt werden, dass auf einem Computer mit einem Prozessor und einem Datenspeicher ausgeführt wird.The method described can be carried out, for example, by dedicated hardware or by a computer program that is carried out on a computer with a processor and a data memory.

Alle in Verbindung mit einzelnen Ausführungsformen der Erfindung erläuterten und gezeigten Merkmale können in unterschiedlicher Kombination in dem erfindungsgemäßen Gegenstand vorgesehen sein, um gleichzeitig deren vorteilhafte Wirkungen zu realisieren.All the features explained and shown in connection with individual embodiments of the invention can be provided in different combinations in the subject matter of the invention in order to simultaneously realize their advantageous effects.

Alle Verfahrensschritte können durch Vorrichtungen implementiert werden, die zum Ausführen des jeweiligen Verfahrensschrittes geeignet sind. Alle Funktionen, die von gegenständlichen Merkmalen ausgeführt werden, können ein Verfahrensschritt eines Verfahrens sein.All method steps can be implemented by devices that are suitable for carrying out the respective method step. All functions that are carried out by objective features can be a process step of a process.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • DE 10219797 A1 [0002]DE 10219797 A1 [0002]

Claims (10)

Verfahren zur Kalibrierung eines Simulationsmodells (100) mit mehreren unabhängigen Kennfeldem, Kennlinien oder Skalaren (101), mit den Schritten: - Bestimmen (S101) jeweils eines Referenzkennfeldes für die unabhängigen Kennfelder, Kennlinien oder Skalare (101) des Simulationsmodells (100); - Auswählen (S102) eines funktionalen Zusammenhangs mit mindestens einem Funktionsparameter für die unabhängigen Kennfelder, Kennlinien oder Skalare (101), basierend auf den bestimmten Referenzkennfeldem; - Festlegen (S103) zumindest eines initialen Funktionsparameters für den funktionalen Zusammenhang; - Berechnen (S104) der Funktionswerte des zumindest einen funktionalen Zusammenhangs der unabhängigen Kennfelder, Kennlinien oder Skalare (101); - Berechnen (S105) des Ausgangswertes des Simulationsmodells (100) auf Basis des zumindest einen berechneten Funktionswertes; - Berechnen (S106) eines Abweichungswertes zwischen dem berechneten Ausgangswert des Simulationsmodells (100) und einem gemessenen Zielwert; und - Minimieren (S107) des Abweichungswertes durch Variieren des zumindest einen Funktionsparameters und Wiederholen der Berechnungsschritte (S104, S105, S106).Method for calibrating a simulation model (100) with several independent characteristic diagrams, characteristic curves or scalars (101), with the steps: - Determination (S101) of a respective reference characteristic diagram for the independent characteristic diagrams, characteristic curves or scalars (101) of the simulation model (100); - Selecting (S102) a functional relationship with at least one function parameter for the independent maps, characteristic curves or scalars (101), based on the determined reference maps; - Specifying (S103) at least one initial functional parameter for the functional relationship; - Calculating (S104) the function values of the at least one functional relationship of the independent characteristic maps, characteristic curves or scalars (101); - Calculating (S105) the output value of the simulation model (100) on the basis of the at least one calculated function value; - calculating (S106) a deviation value between the calculated output value of the simulation model (100) and a measured target value; and - Minimizing (S107) the deviation value by varying the at least one functional parameter and repeating the calculation steps (S104, S105, S106). Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Stützpunkte der unabhängigen Kennfelder, Kennlinien oder Skalare (101) bestimmt werden, indem die Stützpunkte eines Referenzkennfeldes durch eine Anwendung des funktionalen Zusammenhanges verschoben werden.Procedure according to Claim 1 , the interpolation points of the independent characteristic diagrams, characteristic curves or scalars (101) being determined by shifting the interpolation points of a reference characteristic diagram through an application of the functional relationship. Verfahren nach Anspruch 2, wobei der funktionale Zusammenhang durch eine parametrische Funktion beschrieben wird, die sowohl die Stützstellen als auch die Stützwerte der unabhängigen Kennfelder, Kennlinien oder Skalare (101) verändert.Procedure according to Claim 2 , the functional relationship being described by a parametric function that changes both the interpolation points and the interpolation values of the independent characteristic maps, characteristic curves or scalars (101). Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der funktionale Zusammenhang durch einen Spline oder eine rationale Bezierkurve dargestellt wird.Method according to one of the preceding claims, the functional relationship being represented by a spline or a rational Bezier curve. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der erlaubte Wertebereich für die unabhängigen Kennfelder, Kennlinien oder Skalare (101) durch eine obere und/oder untere Grenze eingeschränkt wird.Method according to one of the preceding claims, wherein the permitted range of values for the independent characteristic diagrams, characteristic curves or scalars (101) is restricted by an upper and / or lower limit. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Funktionsparameter des funktionalen Zusammenhanges innerhalb eines vorgegebenen Wertebereiches verändert werden.Method according to one of the preceding claims, wherein the functional parameters of the functional relationship are changed within a predetermined value range. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei das Simulationsmodell (100) mehrere Ausgangswerte hat, die jeweils mit einem gemessenen Zielwert verglichen werden und die jeweiligen Abweichungswerte gewichtet werden.Method according to one of the preceding claims, wherein the simulation model (100) has a plurality of output values which are each compared with a measured target value and the respective deviation values are weighted. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Simulationsmodel (100) ein Füllungserfassungsmodell, ein Momentenmodell, ein Abgastemperaturmodell, ein Kraftstofftemperaturmodell oder ein Öltemperaturmodell ist.Method according to one of the preceding claims, wherein the simulation model (100) is a charge detection model, a torque model, an exhaust gas temperature model, a fuel temperature model or an oil temperature model. Vorrichtung zum Ausführen des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8.Device for carrying out the method according to one of the Claims 1 to 8th . Computerprogramm mit Befehlen, die bei der Ausführung des Computerprogramms durch einen Computer diesen veranlassen, das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8 auszuführen.Computer program with instructions which cause a computer to execute the computer program, the method according to one of the Claims 1 to 8th execute.
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