DE102020111208A1

DE102020111208A1 - Verfahren zum Betreiben einer Steuergeräteanordnung sowie entsprechende Steuergeräteanordnung

Info

Publication number: DE102020111208A1
Application number: DE102020111208.4A
Authority: DE
Inventors: Alexey Smirnov
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2020-04-24
Filing date: 2020-04-24
Publication date: 2021-10-28
Also published as: EP4139754A1; WO2021213998A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Steuergeräteanordnung (31) mit wenigstens einem Steuergerät (3) für ein Kraftfahrzeug (32). Dabei ist vorgesehen, dass die Steuergeräteanordnung (31) über eine Zentralrechnereinrichtung (35) verfügt, und dass in den wenigstens einen Steuergerät (3) n-dimensionale Referenzeingangsvektoren (17,18,19,20,21,22,23,24) hinterlegt sind, welchen jeweils ein Referenzausgangsvektor zugeordnet ist, wobei aus den Referenzeingangsvektoren (17,18,19,20,21,22,23,24) zumindest zu einem n-dimensionalen Eingangsvektor (4) ein Ausgangsvektor (12) ermittelbar ist, wobei bei Vorliegen eines neuen Referenzeingangsvektors mit dazugehörigem neuen Referenzausgangsvektor ein mit dem neuen Referenzeingangsvektor erzielbarer Einzelfehler berechnet wird und in Abhängigkeit von dem Einzelfehler einer der folgenden Schritte ausgeführt wird: Hinzufügen des neuen Referenzeingangsvektors zu den Referenzeingangsvektoren (17,18,19,20,21,22,23,24), Ersetzen eines der Referenzeingangsvektoren (17,18,19,20,21,22,23,24) durch den neuen Referenzeingangsvektor und Verwerfen des neuen Referenzeingangsvektors; wobei die Referenzeingangsvektoren (17,18,19,20,21,22,23,24) anschließend an die Zentralrechnereinrichtung (35) übermittelt, dort optimiert und nachfolgend an das wenigstens eine Steuergerät (3) übermittelt werden. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Steuergeräteanordnung (31) mit wenigstens einem Steuergerät (3) für ein Kraftfahrzeug (32).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Steuergeräteanordnung mit wenigstens einem Steuergerät für ein Kraftfahrzeug. Die Erfindung betrifft weiterhin eine entsprechende Steuergeräteanordnung.
Aus dem Stand der Technik ist beispielsweise die Druckschrift DE 10 2010 028 266 A1 bekannt. Diese beschreibt ein Steuergerät in einem Fahrzeug, welches Mittel aufweist, während eines Betriebs des Fahrzeugs auf Basis von mindestens einer während des Betriebs ermittelten Eingangsgröße mindestens eine Ausgangsgröße für eine Steuerung von Funktionen des Fahrzeugs zu berechnen. Dabei weist das Steuergerät Mittel auf, die Berechnung der Ausgangsgröße unter Verwendung einer Bayes'schen Regression von vor dem Betrieb für die Ausgangsgröße und die Eingangsgröße ermittelten Trainingswerten durchzuführen.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Betreiben einer Steuergeräteanordnung mit wenigstens einem Steuergerät für ein Kraftfahrzeug vorzuschlagen, welches gegenüber bekannten Verfahren Vorteile aufweist, insbesondere eine Anpassung eines zum Betreiben des Steuergeräts verwendeten Modells während eines Betriebs des Steuergeräts ermöglicht und bevorzugt die Anpassung auf Grundlage von Daten vornimmt, welche von einem anderen Steuergerät zur Verfügung gestellt werden, wobei eine möglichst geringe Datenmenge übertragen wird.
Dies wird erfindungsgemäß mit einem Verfahren zum Betreiben einer Steuergeräteanordnung mit wenigstens einem Steuergerät für ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 1 erreicht. Dabei ist vorgesehen, dass die Steuergeräteanordnung über eine Zentralrechnereinrichtung verfügt, und dass in dem wenigstens einen Steuergerät n-dimensionale Referenzeingangsvektoren hinterlegt sind, welchen jeweils ein Referenzausgangsvektor zugeordnet ist, wobei aus den Referenzeingangsvektoren zumindest zu einem n-dimensionalen Eingangsvektor ein Ausgangsvektor ermittelbar ist, wobei

a. bei Vorliegen eines neuen Referenzeingangsvektors mit dazugehörigem neuen Referenzausgangsvektor ein mit dem neuen Referenzeingangsvektor erzielbarer Einzelfehler berechnet wird und in Abhängigkeit von dem Einzelfehler einer der folgenden Schritte ausgeführt wird: Hinzufügen des neuen Referenzeingangsvektors zu den Differenzeingangsvektoren, Ersetzen eines der Referenzeingangsvektoren durch den neuen Referenzeingangsvektor und Verwerfen des neuen Referenzeingangsvektors; wobei
b. die Referenzeingangsvektoren anschließend an die Zentralrechnereinrichtung übermittelt, dort optimiert und nachfolgend an das wenigstens eine Steuergerät übermittelt werden.

Die Steuergeräteanordnung umfasst das wenigstens eine Steuergerät, welches dem Steuern des Kraftfahrzeugs, insbesondere dem Steuern einer Antriebseinrichtung des Kraftfahrzeugs, dient. Die Antriebseinrichtung wiederum dient dem Antreiben des Kraftfahrzeugs, insoweit also dem Bereitstellen eines auf das Antreiben des Kraftfahrzeugs gerichteten Antriebsdrehmoments. Insbesondere wird das Steuergerät zum Steuern eines Antriebsaggregats der Antriebseinrichtung verwendet, welches schlussendlich das Antriebsdrehmoment erzeugt. Das Antriebsaggregat liegt beispielsweise in Form einer Brennkraftmaschine, insbesondere einer Ottobrennkraftmaschine oder einer Dieselbrennkraftmaschine, vor.
Das Steuergerät wird - optional - zumindest zeitweise verwendet, um mithilfe eines Modells den zu dem Eingangsvektor passenden Ausgangsvektor zu ermitteln. Im Falle der Brennkraftmaschine dient beispielsweise wenigstens einer der folgenden Werte als Eingangsvektor: Eine Drehzahl und ein Einspritzparameter, insbesondere eine Kraftstoffmenge und/oder ein Einspritzzeitpunkt. Besonders bevorzugt setzt sich der Eingangsvektor aus mehreren der genannten Werte zusammen. Auch eine Umgebungsbedingung, beispielsweise eine Umgebungstemperatur und/oder ein Umgebungsluftdruck, kann als Eingangsvektor oder als Bestandteil des Eingangsvektors verwendet werden.
Der Eingangsvektor liegt als n-dimensionaler Vektor vor. Das bedeutet, dass er beliebig dimensioniert sein kann. Beispielsweise ist der Eingangsvektor eindimensional, also skalar. Vorzugsweise ist der Eingangsvektor jedoch mehrdimensional, beispielsweise zweidimensional oder dreidimensional. Mithilfe des Modells wird dem Eingangsvektor der Ausgangsvektor zugeordnet. Der Ausgangsvektor umfasst beispielsweise wenigstens einen der folgenden Werte: Drehmoment, Kraftstoffverbrauch, Schadstoffemissionen. Beispielsweise ist der Ausgangsvektor lediglich auf einen einzelnen Wert gerichtet, ist also skalar. Selbstverständlich kann der Ausgangsvektor jedoch auch mehrere Werte umfassen. Es kann vorgesehen sein, dass der Eingangsvektor gefiltert ist, insbesondere über der Zeit. Hierdurch werden Sprünge des Ausgangsvektors vermieden und/oder ein dynamischer Verlauf des Ausgangsvektors für den Eingangsvektor modelliert.
Zum Ermitteln des Ausgangsvektors aus dem Eingangsvektor sind in dem Steuergerät n-dimensionale Referenzeingangsvektoren hinterlegt. Unter den Referenzeingangsvektoren ist ganz allgemein eine Menge von Referenzeingangsvektoren zu verstehen, die eine beliebige Anzahl an Referenzeingangsvektoren aufweisen kann. Die Referenzeingangsvektoren können also überhaupt keine Referenzeingangsvektoren, genau einen Referenzeingangsvektor oder mehrere Referenzeingangsvektoren umfassen. Der Lesbarkeit wegen wird jedoch stets von den Referenzeingangsvektoren im Plural gesprochen, wobei stets eine Referenzeingangsvektormenge mit einer beliebigen Anzahl von Referenzeingangsvektoren gemeint ist. Dies gilt im Übrigen bevorzugt auch für die weiteren Vektoren, ohne dass dies jeweils ausdrücklich erwähnt ist.
Den Referenzeingangsvektoren ist jeweils ein Referenzausgangsvektor zugeordnet. Die Referenzeingangsvektoren sind hierbei jeweils analog zu dem Eingangsvektor ausgebildet, der Referenzausgangsvektor analog zu dem Ausgangsvektor. Insbesondere weisen die Referenzeingangsvektoren also jeweils dieselbe Dimension auf wie der Eingangsvektor und umfassen dieselben Größen beziehungsweise Werte. Auch der Referenzausgangsvektor ist analog zu dem Ausgangsvektor aufgebaut, weist also dieselbe Dimension auf und betrifft dieselbe Größe beziehungsweise denselben Wert. Der Referenzausgangsvektor kann insoweit lediglich einen Skalar aufweisen. Grundsätzlich kann in dem Steuergerät eine beliebige Anzahl an Referenzeingangsvektoren und dazugehörigen Referenzausgangsvektoren hinterlegt sein, beispielsweise also überhaupt kein Referenzeingangsvektor, lediglich genau ein Referenzeingangsvektor oder mehrere Referenzeingangsvektoren. Hierzu verfügt das Steuergerät beispielsweise über einen entsprechenden Speicher.
Es sei darauf hingewiesen, dass falls im Rahmen dieser Beschreibung von wenigstens einem Vektor die Rede ist, lediglich genau ein Vektor vorliegen kann. Bevorzugt liegen jedoch mehrere Vektoren vor und die Ausführungen zu dem Vektor und dem wenigstens einen Vektor sind analog auf jeden der mehreren Vektoren übertragbar. Umgekehrt kann, falls von mehreren Vektoren die Rede ist, selbstverständlich lediglich ein einziger Vektor oder wenigstens einer der genannten Vektoren vorliegen. Dies gilt insbesondere, jedoch nicht ausschließlich, für den wenigstens einen Referenzeingangsvektor, den wenigstens einen Nachbarvektor, den wenigstens einen Berechnungsvektor und/oder den wenigstens einen Klassifikationsvektor.
Das beschriebene Verfahren hat vor allem den Vorteil, dass die Datenbasis, also die Referenzeingangsvektoren und die Referenzausgangsvektoren, aus welchen der Ausgangsvektor ermittelt wird, anpassbar ist. Dieses Anpassen kann dabei nicht lediglich vor einer Inbetriebnahme des Steuergeräts erfolgen, sondern auch während eines Betriebs des Steuergeräts, insbesondere während eines Betriebs der Antriebseinrichtung beziehungsweise während eines Betriebs des Kraftfahrzeugs.
Beispielsweise wird der zu dem neuen Referenzeingangsvektor gehörende neue Referenzausgangsvektor nach dem Einstellen des neuen Referenzeingangsvektor an dem Antriebsaggregat mittels eines Sensors gemessen. Unter dem neuen Referenzeingangsvektor ist hierbei ein Referenzeingangsvektor zu verstehen, welcher von den hinterlegten Referenzeingangsvektoren verschieden ist. Um das Modell mithilfe der Messung zu verbessern, wird dann geprüft, ob der neue Referenzeingangsvektor mit dem neuen Referenzausgangsvektor einer Genauigkeit des Modells zuträglich ist. Der neue Referenzeingangsvektor und der dazugehörige neue Referenzausgangsvektor werden also beispielsweise ermittelt, indem der neue Referenzeingangsvektor eingestellt wird, insbesondere an der Antriebseinrichtung beziehungsweise dem Antriebsaggregat, und der sich hieraus ergebende Referenzausgangsvektor gemessen oder auf andere Art ermittelt wird.
Zunächst wird nun der Einzelfehler des neuen Referenzeingangsvektors berechnet. Anhand dieses Einzelfehlers wird nachfolgend beurteilt, ob der neue Referenzeingangsvektor zu den Referenzeingangsvektoren hinzugefügt wird, ob einer der hinterlegten Referenzeingangsvektoren durch den neuen Referenzeingangsvektor ersetzt wird oder ob der neue Referenzeingangsvektor verworfen wird, ohne ihn den Referenzeingangsvektoren hinzuzufügen oder mit ihm einen der bisherigen Referenzeingangsvektoren zu ersetzen. So wird sichergestellt, dass der neue Referenzeingangsvektor lediglich dann Verwendung findet, also den neuen Referenzeingangsvektoren hinzugefügt wird, sofern sich hieraus eine Verbesserung der Qualität des Modells ergibt.
Das Berechnen des Einzelfehlers wird wie folgt vorgenommen: Der neue Referenzeingangsvektor wird als Eingangsvektor verwendet und gemäß der im Rahmen dieser Beschreibung erläuterten Vorgehensweise der zu dem Eingangsvektor gehörende Ausgangsvektor unter Verwendung der hinterlegten Referenzeingangsvektoren ermittelt. Anschließend wird die Differenz zwischen dem auf diese Art und Weise bestimmten Ausgangsvektor und dem dem neuen Referenzeingangsvektor zugeordneten Referenzausgangsvektor berechnet. Der Einzelfehler wird nun aus dieser Differenz ermittelt.
Besonders bevorzugt ist es vorgesehen, sowohl den Einzelfehler des neuen Referenzeingangsvektors als auch die Einzelfehler der hinterlegten Referenzeingangsvektoren zu berechnen. Nachfolgend wird der Einzelfehler des neuen Referenzeingangsvektors mit den Einzelfehlern der hinterlegten Referenzeingangsvektoren verglichen und anhand dieses Vergleichs entschieden, ob der neue Referenzeingangsvektor zu den Referenzeingangsvektoren zugefügt wird, ob einer der Referenzeingangsvektoren durch den neuen Referenzeingangsvektor ersetzt wird oder ob der neue Referenzeingangsvektor verworfen wird.
Beispielsweise ist es vorgesehen, den neuen Referenzeingangsvektor zu den Referenzeingangsvektoren hinzuzufügen, sofern der Einzelfehler des neuen Referenzeingangsvektors einen ersten Schwellenwert unterschreitet. Überschreitet hingegen der Einzelfehler des neuen Referenzeingangsvektors einen zweiten Schwellenwert, so wird der neue Referenzeingangsvektor verworfen. Der zweite Schwellenwert kann hierbei dem ersten Schwellenwert entsprechen, vorzugsweise ist er jedoch von ihm verschieden, insbesondere größer. Es sei darauf hingewiesen, dass das Hinzufügen bevorzugt lediglich dann vorgenommen wird, sofern in dem Steuergerät hinreichend Speicherplatz für das Hinterlegen des neuen Referenzeingangsvektors vorliegt, also eine Anzahl der hinterlegten Referenzeingangsvektoren kleiner ist als eine in dem Steuergerät maximal hinterlegbare Maximalanzahl an Referenzeingangsvektoren.
Ist der Einzelfehler des neuen Referenzeingangsvektors kleiner als der Schwellenwert, entspricht die Anzahl der hinterlegten Referenzeingangsvektoren jedoch bereits der Maximalanzahl, so wird bevorzugt darauf geprüft, ob einer der hinterlegten Referenzeingangsvektoren durch den neuen Referenzeingangsvektor ersetzt werden kann. Dies ist ebenfalls der Fall, falls der Einzelfehler größer oder gleich dem ersten Schwellenwert und kleiner oder gleich dem zweiten Schwellenwert ist. Alternativ kann selbstverständlich das Ersetzen des Referenzeingangsvektors durch den neuen Referenzeingangsvektor in jedem Fall vorgenommen werden.
Zum Prüfen, ob einer der Referenzeingangsvektoren durch den neuen Referenzeingangsvektor ersetzt werden soll, werden beispielsweise zunächst die Einzelfehler der Referenzeingangsvektoren berechnet und den einzelnen Referenzeingangsvektoren zugeordnet. Anschließend wird für wenigstens einen der Referenzeingangsvektoren geprüft, ob sich die Genauigkeit des Modells durch ein Ersetzen des Referenzeingangsvektors mit dem neuen Referenzeingangsvektor verbessern lässt. Besonders bevorzugt wird die Vorgehensweise zumindest für den Referenzeingangsvektor mit dem kleinsten Einzelfehler durchgeführt. Hierzu wird zunächst der wenigstens eine Referenzeingangsvektor, insbesondere der Referenzeingangsvektor mit dem kleinsten Einzelfehler, aus den Referenzeingangsvektoren entfernt.
Anschließend wird der neue Referenzeingangsvektor als Eingangsvektor verwendet und für diesen der Ausgangsvektor bestimmt, nämlich unter Verwendung der verbleibenden Referenzeingangsvektoren. Aus dem Ausgangsvektor wird dann der Einzelfehler des neuen Referenzeingangsvektors bestimmt. Hierzu wird die Differenz zwischen dem Ausgangsvektor und demjenigen Referenzausgangsvektor ermittelt, der dem neuen Referenzeingangsvektor zugeordnet ist. Diese Differenz wird als Einzelfehler zwischengespeichert.
Nachfolgend wird der entfernte und zwischengespeicherte Referenzeingangsvektor wieder zu den Referenzeingangsvektoren hinzugefügt. Schlussendlich liegen nach den beschriebenen Schritten dieselben Referenzeingangsvektoren vor wie zuvor. Dann wird der Einzelfehler des neuen Referenzeingangsvektors mit dem kleinsten Einzelfehler, also dem Einzelfehler des zwischengespeicherten Referenzeingangsvektors, verglichen. Ist der Einzelfehler des neuen Referenzeingangsvektors größer als der kleinste Einzelfehler, so wird der Referenzeingangsvektor, dem der kleinste Einzelfehler zugeordnet ist, durch den neuen Referenzeingangsvektor ersetzt. Anschließend werden die Referenzeingangsvektoren vorzugsweise abgespeichert, also als gespeicherte Referenzeingangsvektoren hinterlegt.
Dies stellt eine besonders einfache und hinsichtlich des Rechenaufwands vorteilhafte Vorgehensweise zum Optimieren der Referenzeingangsvektoren dar. Schlussendlich wird anhand des Einzelfehlers des neuen Referenzvektors beurteilt, ob der neue Referenzeingangsvektor der Genauigkeit des Modells zuträglich ist. Beispielsweise wird anhand des Einzelfehlers beurteilt, ob durch den Austausch desjenigen Referenzeingangsvektors, welcher am wenigstens benötigt wird, gegen den neuen Referenzeingangsvektor eine Verbesserung der Genauigkeit erzielt werden kann. Ergänzend sei auch auf die weiteren Ausführungen im Rahmen dieser Beschreibung hingewiesen, insbesondere auf die nachfolgenden Ausführungen.
Wurde entschieden, wie mit dem neuen Referenzeingangsvektor zu verfahren ist und die entsprechende Vorgehensweise umgesetzt, so werden die Referenzeingangsvektoren an die Zentralrechnereinrichtung übermittelt. Besonders bevorzugt erfolgt dies lediglich dann, falls der neue Referenzeingangsvektor zu den Referenzeingangsvektoren hinzugefügt oder einer der Referenzeingangsvektoren durch den neuen Referenzeingangsvektor ersetzt wurde, also lediglich dann, falls die hinterlegten Referenzeingangsvektoren verändert wurden. Das Übermitteln unterbleibt bevorzugt dann, falls der neue Referenzeingangsvektor verworfen wurde.
Nach dem Übermitteln der Referenzeingangsvektoren an die Zentralrechnereinrichtung werden diese dort optimiert und nachfolgend wieder an das wenigstens eine Steuergerät übermittelt. Besonders bevorzugt werden jeweils alle Referenzeingangsvektoren an die Zentralrechnereinrichtung übermittelt. Das Optimieren der übermittelten Referenzeingangsvektoren erfolgt beispielsweise mithilfe von Referenzeingangsvektoren, welche von zumindest einem anderen Steuergerät an die Zentralrechnereinrichtung übermittelt wurden und/oder mit Referenzeingangsvektoren, welche bereits zuvor von dem Steuergerät an die Zentralrechnereinrichtung übermittelt wurden. Das Optimieren erfolgt beispielsweise analog zu der vorstehend beschriebenen Ausgestaltung. Es kann also vorgesehen sein, dass für jeden der an die Zentralrechnereinrichtung übermittelten Referenzeingangsvektoren überprüft wird, ob er zu den Referenzeingangsvektoren der Zentralrechnereinrichtung hinzugefügt wird, einen der Referenzeingangsvektoren der Zentralrechnereinrichtung ersetzt oder ob er verworfen wird.
Hierzu wird zum Beispiel auf die vorstehend beschriebene Art und Weise der Einzelfehler des jeweiligen übermittelten Referenzeingangsvektors berechnet; vorzugsweise werden die Einzelfehler aller Referenzeingangsvektoren mit der Zentralrechnereinrichtung berechnet. Die auf die beschriebene Art und Weise optimierten Referenzeingangsvektoren der Zentralrechnereinrichtung werden nachfolgend erneut an das wenigstens eine Steuergerät übertragen. Hierdurch wird mit der Zeit ein äußerst robustes Modell erzeugt, mittels welchem die Ermittlung des Ausgangsvektors anhand des Eingangsvektors mit hoher Genauigkeit erfolgen kann.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Steuergerät ein erstes Steuergerät für ein erstes Kraftfahrzeug ist und zusätzlich ein zweites Steuergerät für ein zweites Kraftfahrzeug vorliegt, das analog zu dem ersten Steuergerät betrieben wird. Besonders vorteilhaft ist die beschriebene Vorgehensweise, falls nicht nur ein einziges Steuergerät vorliegt, sondern mehrere. Entsprechend stellen das Steuergerät das erste Steuergerät und das Kraftfahrzeug das erste Kraftfahrzeug dar.
Zusätzlich zu dem ersten Steuergerät für das erste Kraftfahrzeug ist das zweite Steuergerät für das zweite Kraftfahrzeug Bestandteil der Steuergeräteanordnung. Das zweite Steuergerät wird analog zu dem ersten Steuergerät betrieben, insbesondere um das zweite Kraftfahrzeug zu steuern, beispielsweise um die Antriebseinrichtung des zweiten Kraftfahrzeugs zu steuern. Hierzu wird auf die Ausführungen im Rahmen dieser Beschreibung verwiesen, insbesondere zu dem Betreiben des Steuergeräts beziehungsweise des ersten Steuergeräts.
Sowohl das erste Steuergerät als auch das zweite Steuergerät optimieren die jeweils hinterlegten Referenzeingangsvektoren durch das wahlweise Hinzufügen des neuen Referenzeingangsvektors zu den Referenzeingangsvektoren, das Ersetzen eines der Referenzeingangsvektoren durch den neuen Referenzeingangsvektor und das Verwerfen des neuen Referenzeingangsvektors. Jedes der Steuergeräte übermittelt nachfolgend die jeweils hinterlegten Referenzeingangsvektoren mit den dazugehörigen Referenzausgangsvektoren an die Zentralrechnereinrichtung. Dort werden diese insgesamt optimiert; bei dem Optimieren werden also sowohl die Referenzeingangsvektoren des ersten Steuergeräts als auch des zweiten Steuergeräts berücksichtigt.
Die optimierten Referenzeingangsvektoren werden nachfolgend sowohl an das erste Steuergerät und das zweite Steuergerät übertragen. Dort ersetzen sie bevorzugt die hinterlegten Referenzeingangsvektoren. Die beschriebene Vorgehensweise ermöglicht auf effektive Art und Weise ein besonders umfassendes Optimieren der Referenzeingangsvektoren. Dies ist insbesondere der Fall, falls die Kraftfahrzeuge bei unterschiedlichen Umgebungsbedingungen betrieben werden, beispielsweise bei unterschiedlichen Temperaturen und/oder unterschiedlichen Umgebungsluftdrücken. So ist es rasch möglich, eine umfangreiche Datenbasis für die Referenzeingangsvektoren zu bestimmen.
Die Steuergeräteanordnung kann selbstverständlich eine beliebige Anzahl an Steuergeräten aufweisen, welche unterschiedlichen Kraftfahrzeugen zugeordnet sind. Jedes dieser Steuergeräte wird gemäß den Ausführungen im Rahmen dieser Beschreibung betrieben. Je größer die Anzahl der Steuergeräte ist, umso umfassender ist das von den hinterlegten Referenzeingangsvektoren definierte Modell.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass sowohl das erste Steuergerät als auch das zweite Steuergerät die jeweiligen Referenzeingangsvektoren an die Zentralrechnereinrichtung übermitteln, die diese zusammenfasst, gemeinsam optimiert und die optimierten Referenzeingangsvektoren an das erste Steuergerät und das zweite Steuergerät übermittelt, wobei die in dem ersten Steuergerät und dem zweiten Steuergerät hinterlegten Referenzeingangsvektoren durch die optimierten Referenzeingangsvektoren ersetzt werden. Auf diese Vorgehensweise wurde bereits hingewiesen.
Es erfolgt jeweils ein lokales Optimieren der hinterlegten Referenzeingangsvektoren in jedem der Steuergeräte unter Verwendung des jeweiligen neuen Referenzeingangsvektors, falls ein solcher vorliegt. Nach jeder Veränderung der Referenzeingangsvektoren oder periodisch überträgt das entsprechende Steuergerät die Referenzeingangsvektoren an die Zentralrechnereinrichtung, welche beispielsweise die an der Zentralrechnereinrichtung bereits vorliegenden Referenzeingangsvektoren mithilfe der übermittelten Referenzeingangsvektoren optimiert. Nachfolgend werden die optimierten Referenzeingangsvektoren an beide Steuergeräte beziehungsweise an alle Steuergeräte der Steuergeräteanordnung übermittelt. Dort ersetzen sie die bislang hinterlegten Referenzeingangsvektoren.
Insgesamt erfolgt also sowohl ein lokales Optimieren der Referenzeingangsvektoren als auch ein globales Optimieren. Hierdurch wird zum einen ein Modell von sehr hoher Genauigkeit geschaffen und zum anderen erfolgt dies mit der Übertragung lediglich geringer Datenmengen. Es ist nämlich gerade nicht vorgesehen, jeden neuen Referenzeingangsvektor und den dazugehörigen neuen Referenzausgangsvektor an die Zentralrechnereinrichtung zu übermitteln. Vielmehr wird zunächst geprüft, ob der neue Referenzeingangsvektor der Genauigkeit des Modells zuträglich ist, indem er auf Grundlage der in dem Steuergerät vorliegenden Referenzeingangsvektoren geprüft wird.
Erst anschließend, falls eine Veränderung der Referenzeingangsvektoren vorgenommen wurde, werden die Referenzeingangsvektoren an die Zentralrechnereinrichtung übermittelt. Dies ist mit einer geringen Datenübertragungsrate möglich. Zudem ist es nicht notwendig, dass permanent eine Datenübertragungsverbindung zwischen den Steuergeräten und der Zentralrechnereinrichtung vorliegt. Vielmehr kann diese lediglich sporadisch aufgebaut werden, nämlich falls eine Veränderung der hinterlegten Referenzeingangsvektoren aufgetreten ist. Zusätzlich kann periodisch von jedem der Steuergeräte geprüft werden, ob sich die an der Zentralrechnereinrichtung hinterlegten optimierten Referenzeingangsvektoren geändert haben. Ist dies der Fall, so werden die optimierten Referenzeingangsvektoren an das Steuergerät übermittelt.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Zentralrechnereinrichtung die übermittelten Referenzeingangsvektoren vor jedem Übermitteln verwirft oder die übermittelten Referenzeingangsvektoren über der Zeit aggregiert. Es kann also vorgesehen sein, dass die Zentralrechnereinrichtung das Optimieren lediglich auf Grundlage derjeniger Referenzeingangsvektoren vornimmt, welche von dem Steuergerät beziehungsweise dem ersten Steuergerät und dem zweiten Steuergerät übermittelt wurden. Hierzu werden zunächst alle an der Zentralrechnereinrichtung hinterlegten Referenzeingangsvektoren gelöscht und anschließend die Referenzeingangsvektoren von dem Steuergerät beziehungsweise den Steuergeräten übertragen. Anschließend wird das Optimieren der übermittelten Referenzeingangsvektoren durch die Zentralrechnereinrichtung vorgenommen.
Alternativ kann es auch vorgesehen sein, dass die Zentralrechnereinrichtung die übermittelten Referenzeingangsvektoren über der Zeit aggregiert. In diesem Fall ist es beispielsweise vorgesehen, dass in der Zentralrechnereinrichtung stets die optimierten Referenzeingangsvektoren vorliegen. Die übermittelten Referenzeingangsvektoren werden dann zum Optimieren dieser optimierten Referenzeingangsvektoren herangezogen, also eine weitere Optimierung der optimierten Referenzeingangsvektoren durchgeführt. Anschließend werden die auf diese Art und Weise optimierten Referenzeingangsvektoren zurück an das Steuergerät beziehungsweise die Steuergeräte übertragen. Letztere Vorgehensweise ermöglicht eine besonders hohe Genauigkeit des Modells bei gleichzeitig geringem Speicherbedarf in der Zentralrechnereinrichtung.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass in dem ersten Steuergerät und in dem zweiten Steuergerät jeweils eine bestimmte Maximalanzahl an Referenzeingangsvektoren hinterlegbar ist und - falls eine Anzahl der zusammengefassten Referenzeingangsvektoren größer ist als die Maximalanzahl - das Optimieren durch die Zentralrechnereinrichtung derart durchgeführt wird, dass die Anzahl der optimierten Referenzeingangsvektoren höchstens der Maximalanzahl entspricht. Bevorzugt ist die hinterlegbare Maximalanzahl für die Steuergeräte identisch. Die Maximalanzahl wird durch die Menge des verfügbaren Speichers in jedem der Steuergeräte begrenzt. Beispielsweise ist also der Speicher in dem Steuergerät derart bemessen, dass lediglich die Maximalanzahl an Referenzeingangsvektoren hinterlegbar ist.
Es kann der Fall auftreten, dass die Summe aus der von dem ersten Steuergerät an die Zentralrechnereinrichtung übermittelten Anzahl an Referenzeingangsvektoren und der Anzahl der von dem zweiten Steuergerät an die Zentralrechnereinrichtung übermittelten Referenzeingangsvektoren kleiner ist als die Maximalanzahl. In diesem Fall sind keine besonderen Maßnahmen notwendig. Beispielsweise fasst die Zentralrechnereinrichtung die übermittelten Referenzeingangsvektoren zusammen, optimiert diese und überträgt die optimierten Referenzeingangsvektoren zurück an die Steuergeräte.
Übersteigt hingegen die genannte Summe die Maximalanzahl, so muss das Optimieren derart durchgeführt werden, dass die Anzahl der optimierten Referenzeingangsvektoren die Maximalanzahl nicht übersteigt. Dies wird beispielsweise sichergestellt, indem die Maximalanzahl der in der Zentralrechnereinrichtung hinterlegbaren optimierten Referenzeingangsvektoren ebenfalls der Maximalanzahl entspricht. Es steht also in der Zentralrechnereinrichtung für die optimierten Referenzeingangsvektoren lediglich ein Speicherplatz zur Verfügung, der für das Zwischenspeichern von einer der Maximalanzahl entsprechenden Anzahl der optimierten Referenzeingangsvektoren ausreicht. Die beschriebene Vorgehensweise hat den Vorteil, dass die Steuergeräte lediglich mit einem kleinen Speicher versehen sein müssen. Zudem ist die zu übertragende Datenmenge gering.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass zum Ermitteln von Einzelfehlern der Referenzeingangsvektoren für jeden der Referenzeingangsvektoren folgende Schritte, insbesondere in der angegebenen Reihenfolge, durchgeführt werden:

a. Zwischenspeichern des jeweiligen Referenzeingangsvektors als Prüfvektor und Entfernen des Referenzeingangsvektors aus dem Referenzeingangsvektoren;
b. Berechnen des Ausgangsvektors mit dem Prüfvektor als Eingangsvektor,
c. Ermitteln des jeweiligen Einzelfehlers aus einer Differenz zwischen dem Ausgangsvektor und dem dem Prüfvektor zugeordneten Referenzausgangsvektor;
d. Zuordnen des jeweiligen Einzelfehlers zu dem Prüfvektor; und
e. Hinzufügen des Prüfvektors zu den Referenzeingangsvektoren.

Von Zeit zu Zeit und insbesondere im Rahmen der vorstehend beschriebenen Optimierung der Referenzeingangsvektoren kann es sinnvoll sein, für jeden der Referenzeingangsvektoren einen Einzelfehler zu ermitteln. Dieser Einzelfehler beschreibt schlussendlich die Genauigkeit, mit welcher der Referenzausgangsvektor eines der Referenzeingangsvektoren aus den anderen Referenzeingangsvektoren und den ihnen zugeordneten Referenzausgangsvektoren ermittelt werden kann, ohne auf den einen Referenzeingangsvektor und seinen Referenzausgangsvektor zurückzugreifen.
Hierzu wird der Referenzeingangsvektor als Prüfvektor zwischengespeichert, beispielsweise in einem entsprechenden Zwischenspeicher. Anschließend wird der Referenzeingangsvektor beziehungsweise Prüfvektor aus den Referenzeingangsvektoren entfernt. Nachfolgend wird der Prüfvektor als Eingangsvektor verwendet und der Ausgangsvektor aus den verbleibenden Referenzeingangsvektoren für den Eingangsvektor berechnet. Dann wird der Einzelfehler ermittelt, indem die Differenz zwischen dem Ausgangsvektor und demjenigen Referenzausgangsvektor berechnet wird, der dem Prüfvektor zugeordnet ist.
Danach wird der Einzelfehler dem Prüfvektor zugeordnet, also zusammen mit diesem abgespeichert. Abschließend wird der Prüfvektor wieder den Differenzvektoren hinzugefügt, sodass nachfolgend dieselben Referenzeingangsvektoren vorliegen wie vor dem Ermitteln des Einzelfehlers für den Referenzeingangsvektor. Die beschriebene Vorgehensweise wird vorzugsweise für jeden der Referenzeingangsvektoren durchgeführt. Nachfolgend ist eine Beurteilung möglich, ob alle Referenzeingangsvektoren notwendig sind, um eine hinreichend hohe Genauigkeit bei der Ermittlung des Ausgangsvektors zu erzielen beziehungsweise ob mithilfe des neuen Referenzeingangsvektors die Genauigkeit des Modells verbessert werden kann.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass zum Ermitteln des Einzelfehlers eine Vorzeichenbereinigung der Differenz durchgeführt wird. Bei dem Ermitteln des Einzelfehlers wird die Differenz zwischen dem Ausgangsvektor und dem dem Prüfvektor zugeordneten Referenzausgangsvektor gebildet. Der Einzelfehler entspricht nun der vorzeichenbereinigten Differenz, um eine hohe Aussagekraft zu erzielen. Beispielsweise ist es vorgesehen, die Differenz zur Vorzeichenbereinigung zu quadrieren. Der Einzelfehler entspricht in diesem Fall der Wurzel aus der quadrierten Differenz. Diese Vorgehensweise stellt eine äußerst genaue und zuverlässige Vorgehensweise bei der Ermittlung des Einzelfehlers dar.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass ein Optimieren der Referenzeingangsvektoren erfolgt, indem wenigstens einer der folgenden Schritte, insbesondere alle folgenden Schritte, bevorzugt in der angegebenen Reihenfolge, durchgeführt werden:

a. Ermitteln der Einzelfehler der Referenzeingangsvektoren;
b. Berechnen eines Ursprungsgesamtfehlers aus den Einzelfehlern, insbesondere dividiert durch die Anzahl der Referenzeingangsvektoren, bevorzugt aus quadrierten Einzelfehlern;
c. Durchführen der folgenden Schritte, insbesondere in der angegebenen Reihenfolge, für jeden der Referenzeingangsvektoren:
- i) Entfernen des jeweiligen Referenzeingangsvektors aus den Referenzeingangsvektoren,
- ii) Ermitteln des Einzelfehlers jedes der verbleibenden Referenzeingangsvektoren,
- iii) Berechnen eines Reduktionsgesamtfehlers des entfernten Referenzeingangsvektors aus den Einzelfehlern der verbleibenden Referenzeingangsvektoren, insbesondere dividiert durch die Anzahl der Referenzeingangsvektoren, bevorzugt aus quadrierten Einzelfehlern,
- iv) Zuordnen des Reduktionsgesamtfehlers zu dem entfernten Referenzeingangsvektor,
- v) Hinzufügen des entfernten Referenzeingangsvektors zu den Referenzeingangsvektoren;
d. Entfernen des Referenzeingangsvektors mit dem kleinsten Reduktionsgesamtfehler, und/oder mit einem den Ursprungsgesamtfehler unterschreitenden Reduktionsgesamtfehler aus den Referenzeingangsvektoren.

Zunächst werden also auf die vorstehend beschriebene Art und Weise die Einzelfehler der Referenzeingangsvektoren berechnet und den einzelnen Referenzeingangsvektoren zugeordnet. Anschließend kann beispielsweise zum Optimieren der Referenzeingangsvektoren der Referenzeingangsvektor mit dem kleinsten Einzelfehler aus den Referenzeingangsvektoren entfernt und anschließend das Optimieren beendet werden. Bevorzugt wird jedoch aus den Einzelfehlern der Ursprungsgesamtfehler berechnet. Hierzu werden die Einzelfehler beispielsweise aufsummiert.
Besonders bevorzugt ist es vorgesehen, dass der Ursprungsgesamtfehler gleich der Summe aus den Einzelfehlern aller Referenzeingangsvektoren, dividiert durch die Anzahl der Referenzeingangsvektoren ist. Es kann auch vorgesehen sein, dass die Einzelfehler vor dem Aufsummieren quadriert werden. In diesem Fall entspricht der Ursprungsgesamtfehler bevorzugt der Wurzel aus den aufsummierten quadrierten Einzelfehlern, dividiert durch die Anzahl der Referenzeingangsvektoren.
Anschließend wird für jeden der Referenzeingangsvektoren der Reduktionsgesamtfehler berechnet. Hierzu dient eine Vorgehensweise, welche ähnlich der Vorgehensweise zum Bestimmen des Einzelfehlers ist. Es wird zunächst der jeweilige Referenzeingangsvektor aus den Referenzeingangsvektoren entfernt und der Einzelfehler jedes der verbleibenden Referenzeingangsvektoren mithilfe der verbleibenden Referenzeingangsvektoren berechnet. Jedem der verbleibenden Referenzeingangsvektoren ist insoweit wiederum der Einzelfehler zugeordnet, welcher ohne den entfernten Referenzeingangsvektor vorliegt.
Aus den Einzelfehlern der verbleibenden Referenzeingangsvektoren wird der Reduktionsgesamtfehler ermittelt. Dies erfolgt analog zu der Berechnung des Ursprungsgesamtfehlers, sodass insoweit auf die entsprechenden Ausführungen verwiesen wird. Der Reduktionsgesamtfehler wird dem entfernten Referenzeingangsvektor zugeordnet und dieser den Referenzeingangsvektoren wieder hinzugefügt. Nachfolgend liegt also für jeden der Referenzeingangsvektoren der Reduktionsgesamtfehler beziehungsweise ein Wert für den Reduktionsgesamtfehler vor.
Der Reduktionsgesamtfehler beschreibt die Genauigkeit des Verfahrens zur Ermittlung des Ausgangsvektors für den Eingangsvektor bei Verwendung lediglich eines Teils der Referenzeingangsvektoren, nämlich unter Ausschluss des jeweils entfernten Referenzeingangsvektors. Er ermöglicht insoweit eine Aussage, ob der entfernte Referenzeingangsvektor der Genauigkeit des Verfahrens zuträglich ist oder ob der Referenzeingangsvektor unter Umständen entfernt werden kann.
Es ist vorgesehen, die Reduktionsgesamtfehler der Referenzeingangsvektoren zu prüfen. Es kann vorgesehen sein, den Referenzeingangsvektor mit dem kleinsten Reduktionsgesamtfehler zu ermitteln und aus den Referenzeingangsvektoren zu entfernen. Weil dem Referenzeingangsvektor der kleinste Reduktionsgesamtfehler zugeordnet ist, resultieren aus dem Entfernen des Referenzeingangsvektors geringere Genauigkeitseinbußen als aus einem Entfernen der anderen Referenzeingangsvektoren.
Zusätzlich oder alternativ wird überprüft, ob der Reduktionsgesamtfehler kleiner ist als der Ursprungsgesamtfehler. Beispielsweise werden alle Referenzeingangsvektoren aus den Referenzeingangsvektoren entfernt, für welche diese Bedingung erfüllt ist. Besonders bevorzugt ist es jedoch vorgesehen, lediglich den Referenzeingangsvektor mit dem kleinsten Reduktionsgesamtfehler aus den Referenzeingangsvektoren zu entfernen, sofern zusätzlich die Bedingung erfüllt ist, dass der Reduktionsgesamtfehler dieses Referenzeingangsvektors den Ursprungsgesamtfehler unterschreitet, also kleiner ist als dieser.
Die beschriebene Vorgehensweise ermöglicht eine besonders effektive Reduzierung der Anzahl der Referenzeingangsvektoren und entsprechend eine Reduzierung des Speicherbedarfs zum Speichern der Referenzeingangsvektoren, insbesondere ohne eine unzulässige Verringerung der Genauigkeit des Modells, welches auf den Referenzeingangsvektoren beruht.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass bei Vorliegen eines Referenzeingangsvektors in den Referenzeingangsvektoren, der dem neuen Referenzeingangsvektor entspricht, der neue Referenzausgangsvektor aus dem dem entsprechenden Referenzeingangsvektor zugeordneten Referenzausgangsvektor und dem neuen Referenzausgangsvektor ermittelt wird. Beispielsweise ist es vorgesehen, dass der neue Referenzausgangsvektor gleich dem Mittelwert aus dem dem entsprechenden Referenzeingangsvektor zugeordneten Referenzausgangsvektor und dem neuen Referenzausgangsvektor gesetzt wird.
Sollte also der neue Referenzeingangsvektor gleich einem der bereits vorliegenden Referenzeingangsvektoren sein, so wird der diesem Referenzeingangsvektor zugeordnete Referenzausgangsvektor unter Verwendung des neuen Referenzausgangsvektors angepasst. Anschließend werden die Referenzeingangsvektoren vorzugsweise angepasst, also als gespeicherte Referenzeingangsvektoren hinterlegt. Hieraus ergibt sich eine iterative Verbesserung des Modells.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der neue Referenzausgangsvektor durch Mittelwertbildung aus dem Referenzausgangsvektor und dem neuen Referenzausgangsvektor ermittelt wird. Falls also der neue Referenzeingangsvektor einem der bereits vorliegenden Referenzeingangsvektoren entspricht, wird der Referenzausgangsvektor dieses Referenzeingangsvektors unter Verwendung des neuen Referenzausgangsvektors angepasst. Hierzu wird der Mittelwert aus beiden Referenzausgangsvektoren gebildet und dem bereits vorliegenden der Referenzeingangsvektoren zugeordnet. Hierdurch werden eventuell bestehende Fehler in dem Modell über der Zeit behoben beziehungsweise korrigiert.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Ersetzen des Referenzeingangsvektors mit dem neuen Referenzeingangsvektor nur dann durchgeführt wird, wenn eine Anzahl der Referenzeingangsvektoren, insbesondere eine Anzahl der gespeicherten Referenzeingangsvektoren gleich einer festgelegten Maximalanzahl ist. Üblicherweise ist der in dem Steuergerät zur Verfügung stehende Speicherplatz begrenzt. Es kann daher vorgesehen sein, die Anzahl der Referenzeingangsvektoren auf die Maximalanzahl zu begrenzen, um Speicherplatz einzusparen.
Solange hinreichend Speicherplatz zur Verfügung steht, also die Anzahl der Referenzeingangsvektoren kleiner als die Maximalanzahl ist, kann der neue Referenzeingangsvektor zu den Referenzeingangsvektoren hinzugefügt werden, ohne einen der bereits vorliegenden Referenzeingangsvektoren zu entfernen oder durch den neuen Referenzeingangsvektor zu ersetzen. Ist jedoch die Maximalanzahl durch die Anzahl der Referenzeingangsvektoren erreicht, kann der neue Referenzeingangsvektor nicht mehr hinzugefügt werden, ohne einen der bereits vorliegenden Referenzeingangsvektoren zu entfernen. Entsprechend erfolgt beispielsweise das Ersetzen auf die vorstehend beschriebene Art und Weise. Hierdurch wird eine hohe Speichereffizienz des Steuergeräts beziehungsweise des Verfahrens erzielt.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass bei Vorliegen des neuen Referenzeingangsvektors folgende Schritte, insbesondere in der angegebenen Reihenfolge, durchgeführt werden:

a. Ermitteln eines Einzelfehlers der Referenzeingangsvektoren;
b. Zwischenspeichern des Referenzeingangsvektors mit dem kleinsten Einzelfehler und Entfernen dieses Referenzeingangsvektors aus den Referenzeingangsvektoren;
c. Berechnen des Ausgangsvektors mit dem neuen Referenzeingangsvektor als Eingangsvektor;
d. Ermitteln des Einzelfehlers aus einer Differenz zwischen dem Ausgangsvektor und dem dem neuen Referenzeingangsvektor zugeordneten Referenzausgangsvektor;
e. Hinzufügen des entfernten Referenzeingangsvektors zu den Referenzeingangsvektoren;
f. Ersetzen des Referenzeingangsvektors mit dem kleinsten Einzelfehler durch den neuen Referenzeingangsvektor, falls der Einzelfehler des neuen Referenzeingangsvektors größer ist als der kleinste Einzelfehler.

Auf eine derartige Vorgehensweise wurde bereits hingewiesen. Sie hat den Vorteil, dass mit lediglich geringem Rechenaufwand beurteilt werden kann, ob der neue Referenzeingangsvektor der Genauigkeit des Modells zuträglich ist. Zudem wird durch das Ersetzen des Referenzeingangsvektors durch den neuen Referenzeingangsvektor die Menge des benötigten Speicherplatzes begrenzt.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass zum Optimieren der übertragenen und/oder zusammengefassten Referenzeingangsvektoren die folgenden Schritte durchgeführt werden:

a. Ermitteln der Einzelfehler der Referenzeingangsvektoren;
b. Entfernen des Referenzeingangsvektors mit dem kleinsten Einzelfehler oder Durchführen der folgenden Schritte:
- i) Berechnen eines Ursprungsgesamtfehlers aus den Einzelfehlern, insbesondere dividiert durch die Anzahl der Referenzeingangsvektoren, bevorzugt aus quadrierten Einzelfehlern,
- ii) Durchführen der folgenden Schritte, insbesondere in der angegebenen Reihenfolge, für jeden der Referenzeingangsvektoren:
  - - Entfernen des jeweiligen Referenzeingangsvektors aus den Referenzeingangsvektoren,
  - - Ermitteln des Einzelfehlers jedes der verbleibenden Referenzeingangsvektoren,
  - - Berechnen eines Reduktionsgesamtfehlers des entfernten Referenzeingangsvektors aus den Einzelfehlern der verbleibenden Referenzeingangsvektoren, insbesondere dividiert durch die Anzahl der Referenzeingangsvektoren, bevorzugt aus quadrierten Einzelfehlern,
  - - Zuordnen des Reduktionsgesamtfehlers zu dem entfernten Referenzeingangsvektor,
  - - Hinzufügen des entfernten Referenzeingangsvektors zu den Referenzeingangsvektoren;
- iii) Entfernen des Referenzeingangsvektors mit dem kleinsten Reduktionsgesamtfehler und/oder mit einem den Ursprungsgesamtfehler unterschreitenden Reduktionsgesamtfehler aus den Referenzeingangsvektoren.

Zum Optimieren der Referenzeingangsvektoren in der Zentralrechnereinrichtung wird folglich ein Verfahren eingesetzt, welches dem vorstehend beschriebenen lokal auf dem Steuergerät verwendeten Verfahren ähnelt. Zunächst werden die Einzelfehler der Referenzeingangsvektoren ermittelt. Es wird also für jeden der Referenzeingangsvektoren ein Einzelfehler berechnet und dem jeweiligen Referenzeingangsvektor zugeordnet. Anschließend wird beispielsweise derjenige Referenzeingangsvektor aus den Referenzeingangsvektoren entfernt, welcher den kleinsten Einzelfehler aufweist. Dies führt zu einer Reduzierung des für die Referenzeingangsvektoren benötigten Speicherplatzes bei gleichzeitig geringem oder nicht vorhandenem Genauigkeitsverlust.
Alternativ zu dem Entfernen des Referenzeingangsvektors kann es vorgesehen sein, den Ursprungsgesamtfehler aus den Einzelfehlern zu berechnen. Zur Berechnung des Ursprungsgesamtfehlers wird auf die weiteren Ausführungen im Rahmen dieser Beschreibung verwiesen. Nachfolgend werden für jeden der Referenzeingangsvektoren mehrere Schritte ausgeführt. Zunächst wird der Referenzeingangsvektor aus den Referenzeingangsvektoren entfernt und die Einzelfehler der verbleibenden Referenzeingangsvektoren ermittelt, nämlich auf die bereits beschriebene Art und Weise.
Anschließend wird der Reduktionsgesamtfehler für den entfernten Referenzeingangsvektor berechnet, indem die Einzelfehler der verbleibenden Referenzeingangsvektoren herangezogen werden. Auch hierzu wird auf die weiteren Ausführungen verwiesen. Der berechnete Reduktionsgesamtfehler wird dem entfernten Referenzeingangsvektor zugeordnet und dieser wieder den Referenzeingangsvektoren hinzugefügt.
Nachdem die genannten Schritte für jeden der Referenzeingangsvektoren durchgeführt wurden, kann es vorgesehen sein, denjenigen Referenzeingangsvektor aus den Referenzeingangsvektoren zu entfernen, welcher den kleinsten Reduktionsgesamtfehler aufweist. Zusätzlich kann darauf geprüft werden, ob der Reduktionsgesamtfehler dieses Referenzeingangsvektors kleiner ist als der Ursprungsgesamtfehler. Bevorzugt erfolgt lediglich bei Erfüllung beider Erfüllungen das Entfernen des Referenzeingangsvektors aus den Referenzeingangsvektoren. Die beschriebene Vorgehensweise ermöglicht eine Optimierung der Referenzeingangsvektoren in der Zentralrechnereinrichtung mit lediglich geringem Rechenaufwand.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass bei Vorliegen des neuen Referenzeingangsvektors mit dazugehörigem neuen Referenzausgangsvektor folgende Schritte, insbesondere in der angegebenen Reihenfolge, durchgeführt werden:

a. Ermitteln der Einzelfehler der Referenzeingangsvektoren;
b. Berechnen eines Ursprungsgesamtfehlers aus den Einzelfehlern, insbesondere dividiert durch die Anzahl der Referenzeingangsvektoren, bevorzugt aus quadrierten Einzelfehlern;
c. Durchführen der folgenden Schritte, insbesondere in der angegebenen Reihenfolge, für einen oder mehrere der Referenzeingangsvektoren, insbesondere für den Referenzeingangsvektor mit dem kleinsten Einzelfehler:
1. i. Ersetzen des jeweiligen Referenzeingangsvektors in den Referenzeingangsvektoren durch den neuen Referenzeingangsvektor,
2. ii. Ermitteln des Einzelfehlers jedes der Referenzeingangsvektoren,
3. iii. Berechnen eines Ersatzgesamtfehlers der Referenzeingangsvektoren aus den Einzelfehlern der Referenzeingangsvektoren, insbesondere dividiert durch die Anzahl der Referenzeingangsvektoren, bevorzugt aus quadrierten Einzelfehlern,
4. iv. Zuordnen des Ersatzgesamtfehlers zu dem ersetzten Referenzeingangsvektor,
5. v. Entfernen des neuen Referenzeingangsvektors aus den Referenzeingangsvektoren und Einfügen des ersetzten Referenzeingangsvektors in die Referenzeingangsvektoren;
d. Ersetzen des Referenzeingangsvektors mit dem kleinsten Ersatzgesamtfehler und/oder mit einem den Ursprungsgesamtfehler unterschreitenden Ersatzgesamtfehler durch den neuen Referenzeingangsvektor.

Der neue Referenzeingangsvektor und der dazugehörige neue Referenzausgangsvektor werden beispielsweise ermittelt, indem der neue Referenzeingangsvektor eingestellt wird, insbesondere an der Antriebseinrichtung beziehungsweise dem Antriebsaggregat, und der sich hieraus ergebende Referenzausgangsvektor gemessen oder auf andere Art und Weise ermittelt wird. Zunächst werden dann auf die vorstehend bereits beschriebene Art und Weise die Einzelfehler sowie der Ursprungsgesamtfehler berechnet. Auf die entsprechenden Ausführungen wird verwiesen.
Anschließend wird für wenigstens einen der Referenzeingangsvektoren geprüft, ob sich die Genauigkeit des Modells durch ein Ersetzen des Referenzeingangsvektors durch den neuen Referenzeingangsvektor verbessern lässt. Besonders bevorzugt wird die Vorgehensweise zumindest für den Referenzeingangsvektor mit dem kleinsten Einzelfehler durchgeführt. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, die Vorgehensweise für mehrere Referenzeingangsvektoren, insbesondere die Referenzeingangsvektoren mit den kleinsten Einzelfehlern, oder alle Referenzeingangsvektoren vorzunehmen.
Grundsätzlich ist es dabei vorgesehen, den einen Referenzeingangsvektor durch den neuen Referenzeingangsvektor zu ersetzen, also den einen Referenzeingangsvektor aus den Referenzeingangsvektoren zu entfernen und den neuen Referenzeingangsvektor in die Referenzeingangsvektoren einzufügen. Anschließend wird für alle Referenzeingangsvektoren der Einzelfehler ermittelt, nämlich auf die bereits beschriebene Art und Weise. Aus den Einzelfehlern der Referenzeingangsvektoren wird der Ersatzgesamtfehler bestimmt. Dies erfolgt analog zu dem Bestimmen des Ursprungsgesamtfehlers, sodass auf die entsprechenden Ausführungen verwiesen wird. Der Ersatzgesamtfehler wird dem ersetzten Referenzeingangsvektor zugeordnet. Nachfolgend wird der neue Referenzeingangsvektor aus den Referenzeingangsvektoren entfernt und der ersetzte Referenzeingangsvektor wieder in diese eingefügt. Schlussendlich liegen nach den beschriebenen Schritten dieselben Referenzeingangsvektoren vor wie zuvor.
Anschließend wird geprüft, ob das Ersetzen des Referenzeingangsvektors beziehungsweise eines der Referenzeingangsvektoren durch den neuen Referenzeingangsvektor einen Genauigkeitsvorteil bietet. Beispielsweise wird derjenige Referenzeingangsvektor, welcher den kleinsten Ersatzgesamtfehler aufweist, durch den neuen Referenzeingangsvektor in den Referenzeingangsvektoren ersetzt. Alternativ ist es vorgesehen, denjenigen Referenzeingangsvektor durch den neuen Referenzeingangsvektor zu ersetzen, dessen Ersatzgesamtfehler den Ursprungsgesamtfehler unterschreitet. Anschließend werden die Referenzeingangsvektoren vorzugsweise abgespeichert, also als gespeicherte Referenzeingangsvektoren hinterlegt.
Besonders bevorzugt werden die beiden Bedingungen miteinander verknüpft. Insoweit wird derjenige Referenzeingangsvektor durch den neuen Referenzeingangsvektor ersetzt, der den kleinsten Ersatzgesamtfehler aufweist, jedoch lediglich dann, falls der Ersatzgesamtfehler des Referenzeingangsvektors kleiner ist als der Ursprungsgesamtfehler. Auf die beschriebene Art und Weise kann die Genauigkeit des Modells zum Ermitteln des Ausgangsvektors aus dem Eingangsvektor deutlich verbessert werden. Ganz besonders bevorzugt wird die beschriebene Vorgehensweise zum Ersetzen des Referenzeingangsvektors durch den neuen Referenzeingangsvektor nur dann durchgeführt, wenn eine Anzahl der Referenzeingangsvektoren, insbesondere eine Anzahl der gespeicherten Referenzeingangsvektoren, gleich einer festgelegten Maximalanzahl ist. Nur dann ist üblicherweise ein Austauschen bereits vorhandener Referenzeingangsvektoren notwendig.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass bei Vorliegen des neuen Referenzeingangsvektors mit dem dazugehörigen neuen Referenzausgangsvektor folgende Schritte, insbesondere in der angegebenen Reihenfolge, durchgeführt werden, bevorzugt nur dann, wenn die Anzahl der Referenzeingangsvektoren kleiner als die festgelegte Maximalanzahl ist:

a. Ermitteln der Einzelfehler der Referenzeingangsvektoren;
b. Berechnen des Ursprungsgesamtfehlers als Summe aus den Einzelfehlern, insbesondere dividiert durch die Anzahl der Referenzeingangsvektoren, bevorzugt aus quadrierten Einzelfehlern,
c. Hinzufügen des neuen Referenzeingangsvektors zu den Referenzeingangsvektoren;
d. Erneutes Ermitteln der Einzelfehler der Referenzeingangsvektoren; e. Berechnen eines neuen Ursprungsgesamtfehlers als Summe aus den Einzelfehlern, insbesondere dividiert durch die Anzahl der Referenzeingangsvektoren, bevorzugt aus quadrierten Einzelfehlern,
f. Entfernen des neuen Referenzeingangsvektors aus den Referenzeingangsvektoren bei Überschreiten des Ursprungsgesamtfehlers durch den neuen Ursprungsgesamtfehler.

Mithilfe dieser Vorgehensweise wird geprüft, ob ein Hinzufügen des neuen Referenzeingangsvektors und des dazugehörigen neuen Referenzausgangsvektors einen Genauigkeitsvorteil bietet. Hierzu werden mit der grundsätzlich bereits bekannten Vorgehensweise der Ursprungsgesamtfehler und der neue Ursprungsgesamtfehler ermittelt. Der Ursprungsgesamtfehler ergibt sich aus der Summe der Einzelfehler vor dem Hinzufügen des neuen Referenzeingangsvektors und der neue Ursprungsgesamtfehler nach dem Hinzufügen des neuen Referenzeingangsvektors.
Anhand des Ursprungsgesamtfehlers und des neuen Ursprungsgesamtfehlers wird entschieden, ob das Hinzufügen des neuen Referenzeingangsvektors zu den Referenzeingangsvektoren vorteilhaft ist oder nicht. So wird der neue Referenzeingangsvektor wieder aus den Referenzeingangsvektoren entfernt, sofern der neue Ursprungsgesamtfehler größer ist als der Ursprungsgesamtfehler. Anderenfalls wird der neue Referenzeingangsvektor als Bestandteil der Referenzeingangsvektoren beibehalten. Besonders bevorzugt wird diese Vorgehensweise durchgeführt, sofern keiner der vorhandenen Referenzeingangsvektoren durch den neuen Referenzeingangsvektor ersetzt wird, insbesondere aufgrund einer zu geringen Genauigkeit. Anschließend werden die Referenzeingangsvektoren vorzugsweise abgespeichert, also als gespeicherte Referenzeingangsvektoren hinterlegt.
Beispielsweise wird also zunächst geprüft, ob einer der vorhanden Referenzeingangsvektoren durch den neuen Referenzeingangsvektor ersetzt werden kann, nämlich auf die vorstehend beschriebene Art und Weise. Ist dies nicht der Fall, sind die entsprechenden Bedingungen also nicht erfüllt, so wird auf die beschriebene Art und Weise geprüft, ob die Aufnahme des neuen Referenzeingangsvektors in die Referenzeingangsvektoren zusätzlich zu den bereits vorhandenen Referenzeingangsvektoren Vorteile bietet. Auf die beschriebene Art und Weise kann eine besonders hohe Genauigkeit des Modells realisiert werden.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass zum Ermitteln des Ausgangsvektors zu dem Eingangsvektor die folgenden Schritte durchgeführt werden:

a. Wiederholen der folgenden Schritte, insbesondere in der angegebenen Reihenfolge, bis in einem n-dimensionalen Raum, beispielsweise in einem oder mehreren Orthanten, insbesondere in jedem Orthant, des n-dimensionalen Raums, um den Eingangsvektor ein Referenzeingangsvektor vorliegt, dessen Abstand zu dem Eingangsvektor einen Schwellenwert unterschreitet, und/oder eine maximale Anzahl an Iterationen erreicht ist:
1. i. Auswählen wenigstens eines Nachbarvektors aus den Referenzeingangsvektoren, und
2. ii. Ermitteln eines zusätzlichen Referenzeingangsvektors aus dem wenigstens einen Nachbarvektor und Hinzufügen des zusätzlichen Referenzeingangsvektors zu den Referenzeingangsvektoren,
b. Auswählen wenigstens eines dem Eingangsvektor am nächsten liegenden Berechnungsvektors aus den Referenzeingangsvektoren und Berechnen des Ausgangsvektors anhand des wenigstens einen ausgewählten Berechnungsvektors.

Zum Ermitteln des zu dem Eingangsvektor gehörenden Ausgangsvektors aus den Referenzeingangsvektoren werden in einem ersten Schritt wenigstens ein Nachbarvektor, bevorzugt jedoch mehrere Nachbarvektoren, aus den Referenzeingangsvektoren ausgewählt. In einem zweiten Schritt wird aus diesem Nachbarvektor beziehungsweise diesen Nachbarvektoren der zusätzliche Referenzeingangsvektor ermittelt und den Referenzeingangsvektoren hinzugefügt. Durch das Hinzufügen des zusätzlichen Referenzeingangsvektors zu den Referenzeingangsvektoren wird die Auflösung des Modells verbessert, sodass die nachfolgende Berechnung des Ausgangsvektors äußerst einfach und mit hoher Genauigkeit erfolgen kann.
Das Auswählen des oder der Nachbarvektoren aus den Referenzeingangsvektoren erfolgt daher - falls möglich - vorzugsweise derart, dass der aus ihm oder ihnen ermittelte zusätzliche Referenzeingangsvektor näher an dem Eingangsvektor liegt als der oder die Nachbarvektoren oder die von dem oder den Nachbarvektoren verschiedenen Referenzeingangsvektoren. Beispielsweise wird also der dem Eingangsvektor am nächsten liegende Referenzeingangsvektor als Nachbarvektor beziehungsweise werden also die dem Eingangsvektor am nächsten liegenden Referenzeingangsvektoren als Nachbarvektoren ausgewählt.
Das Ermitteln des zusätzlichen Referenzeingangsvektors erfolgt bevorzugt durch Mittelwertbildung, beispielsweise durch gewichtete Mittelwertbildung oder durch Verwendung des arithmetischen Mittels des Nachbarvektors oder der Nachbarvektoren. Im Falle des lediglich einen Nachbarvektors entspricht der zusätzliche Referenzeingangsvektor nach der Mittelwertbildung dem Nachbarvektor. Selbstverständlich wird der zu dem zusätzlichen Referenzeingangsvektor gehörende Referenzausgangsvektor analog zu dieser Vorgehensweise aus dem dem Nachbarvektor zugeordneten Referenzausgangsvektor oder den den Nachbarvektoren zugeordneten Referenzausgangsvektoren ermittelt. Auch dem zusätzlichen Referenzeingangsvektor ist insoweit ein Referenzausgangsvektor zugeordnet, der dieselbe mathematische Dimension aufweist wie die Referenzausgangsvektoren der Referenzeingangsvektoren.
Die beiden Schritte, also der erste Schritt und der zweite Schritt, werden wiederholt, bis wenigstens ein Referenzeingangsvektor vorliegt, dessen Abstand zu dem Eingangsvektor den Schwellenwert unterschreitet. oder bis eine maximale Anzahl an Iterationen erreicht ist. Allgemeiner ausgedrückt werden die Schritte beispielsweise wiederholt, bis in dem n-dimensionalen Raum, insbesondere in einem oder mehreren der Orthanten des n-dimensionalen Raums, um den Eingangsvektor jeweils ein Referenzeingangsvektor vorliegt, der einen den Schwellenwert unterschreitenden Abstand von dem Eingangsvektor aufweist oder bis die Anzahl der Iterationen, also die Anzahl der Durchführungen der beiden Schritte, die maximale Anzahl erreicht hat. Für jede Wiederholung des ersten und des zweiten Schritts wird eine Anzahl an Iterationen inkrementiert. Erreicht diese Anzahl die maximale Anzahl, so ist die Bedingung erfüllt und die beiden Schritte werden nicht erneut wiederholt.
Die letztgenannte Bedingung verhindert insbesondere eine beliebig häufige Ausführung, falls der zusätzliche Referenzeingangsvektor dem Eingangsvektor nicht näher liegt als die ursprünglichen Referenzeingangsvektoren. Es ist darauf hinzuweisen, dass unabhängig von der Anzahl der Referenzeingangsvektoren und von der Anzahl der Nachbarvektoren stets der zusätzliche Referenzeingangsvektor ermittelt wird, nämlich durch Mittelwertbildung, und auch stets zu den Referenzvektoren hinzugefügt wird. Dies gilt also auch, sofern gar kein oder lediglich ein einziger Referenzeingangsvektor vorliegt. Der zusätzliche Referenzeingangsvektor wird in dem zweiten Fall üblicherweise dem bereits vorhandenen Referenzeingangsvektor entsprechen, sodass nachfolgend zwei identische Referenzeingangsvektoren vorhanden sind, aus welchen der wenigstens eine Berechnungsvektor ausgewählt wird.
Der n-dimensionale Raum spannt sich um den Eingangsvektor herum auf. Der Eingangsvektor stellt also einen Nullpunkt des n-dimensionalen Raums dar. Die Orthanten grenzen jeweils an den Eingangsvektor beziehungsweise den Nullpunkt an und liegen nicht überlappend zu diesem vor. Der n-dimensionale Raum ist hierbei in 2ⁿ Orthanten unterteilt beziehungsweise unterteilbar. Im Fall des zweidimensionalen Raums können die Orthanten als Quadranten und im Falle des dreidimensionalen Raums als Oktanten bezeichnet werden. Besonders bevorzugt werden die genannten Schritte solange wiederholt, bis in mehreren der Orthanten, insbesondere in jedem der Orthanten, jeweils ein Referenzeingangsvektor angeordnet ist, der einen Abstand zu dem Eingangsvektor aufweist, der kleiner ist als der Schwellenwert.
Ist die genannte Bedingung erfüllt oder die maximale Anzahl an Iterationen erreicht, so werden der oder die Berechnungsvektoren aus den Referenzeingangsvektoren ausgewählt, nämlich derart, dass der oder die Berechnungsvektoren der oder die dem Eingangsvektor am nächsten liegenden Referenzeingangsvektoren sind. Beispielsweise werden der oder die Berechnungsvektoren für mehrere der Orthanten ausgewählt. In anderen Worten werden aus den Referenzeingangsvektoren derjenige oder diejenigen ausgewählt, der oder die dem Eingangsvektor am nächsten liegen und der oder die ausgewählten Referenzeingangsvektoren als Berechnungsvektoren herangezogen. Das Auswählen des oder der Berechnungsvektoren aus den Referenzeingangsvektoren erfolgt zum Beispiel derart, dass wenigstens einige der ausgewählten Berechnungsvektoren in unterschiedlichen Orthanten liegen.
Besonders bevorzugt werden die Berechnungsvektoren derart aus den Referenzeingangsvektoren ausgewählt, dass in mehreren der Orthanten jeweils genau einer der Berechnungsvektoren liegt. Ganz besonders bevorzugt wird für jeden der Orthanten genau ein Berechnungsvektor aus den Referenzeingangsvektoren ausgewählt, sodass in jedem der Orthanten genau ein Berechnungsvektor liegt. Anschließend wird aus dem oder den ausgewählten Berechnungsvektoren der Ausgangsvektor berechnet. Dies kann grundsätzlich auf beliebige Art und Weise erfolgen. Beispielsweise kann es vorgesehen sein, den Ausgangsvektor gleich dem Referenzausgangsvektor desjenigen der Berechnungsvektoren zu setzen, der dem Eingangsvektor am nächsten liegt. Vorzugsweise erfolgt jedoch wiederum eine Mittelwertbildung, beispielsweise unter Verwendung des arithmetischen Mittels oder der inversen Distanzwichtung.
Mit der beschriebenen Vorgehensweise zum Betreiben des Steuergeräts lässt sich auf besondere Art und Weise der zu dem Eingangsvektor gehörende Ausgangsvektor ermitteln. Insbesondere ist die hierzu notwendige Rechenleistung äußerst gering. Auch ist es mit geringer Rechenleistung möglich, dem Modell wenigstens einen zusätzlichen Referenzeingangsvektor und den jeweils dazugehörigen Referenzausgangsvektor hinzuzufügen und so das Modell zu verbessern. Das Verbessern des Modells wird daher bevorzugt während eines Betriebs des Steuergeräts, insbesondere während eines Fahrbetriebs des Kraftfahrzeugs vorgenommen.
Besonders bevorzugt ist es vorgesehen, dass für die Referenzeingangsvektoren ein Wertebereich erfasst wird. Der Wertebereich enthält für wenigstens eine Komponente der Referenzeingangsvektoren den minimalen Wert und den maximalen Wert, den die jeweilige Komponente über alle Referenzeingangsvektoren hinweg aufweist. Bevorzugt wird der Wertebereich für alle Komponenten der Referenzeingangsvektoren ermittelt. Bevorzugt werden die Komponenten der Referenzeingangsvektoren zumindest teilweise in normierter Form verwendet. Hierunter ist zu verstehen, dass der Wert jeder Komponente der Referenzeingangsvektoren mit der Differenz zwischen dem maximalen Wert und dem minimalen Wert der jeweiligen Komponente normiert wird.
Dieser normierte Wert wird dann beispielsweise bei dem Auswählen des wenigstens einen Nachbarvektors, insbesondere bei dem Berechnen des Abstands der Referenzeingangsvektoren zu dem Eingangsvektor, und/oder dem Berechnen des Ausgangswerts, insbesondere bei der inversen Distanzwichtung, herangezogen. Für das Auswählen des wenigstens einen Nachbarvektors erfolgt bevorzugt auch ein Normieren der Komponenten des Eingangsvektors mit den Wertebereichen der Referenzeingangsvektoren. Durch das Verwenden der normierten Komponenten wird eine unerwünschte Beeinflussung durch unterschiedliche Größenordnungen der Komponenten des Eingangsvektors beziehungsweise der Referenzeingangsvektoren verhindert. Ohne die Normierung würden Komponenten, die eine größere Größenordnung aufweisen, eine deutliche stärkere Gewichtung erfahren als Komponenten, die eine kleinere Größenordnung aufweisen.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Referenzeingangsvektoren vor dem Ermitteln des Ausgangsvektors für den Eingangsvektor auf gespeicherte Referenzeingangsvektoren zurückgesetzt werden. Vor der zuvor beschriebenen Vorgehensweise, bei welcher den Referenzeingangsvektoren wenigstens ein zusätzlicher Referenzeingangsvektor hinzugefügt wird, werden also die Referenzeingangsvektoren zurückgesetzt. Hierzu werden gespeicherte Referenzeingangsvektoren ausgelesen, insbesondere aus dem Speicher, und als die Referenzeingangsvektoren verwendet. Das bedeutet, dass eventuell zuvor den Referenzeingangsvektoren hinzugefügte zusätzliche Referenzeingangsvektoren verworfen werden. Hierdurch wird eine Beeinflussung des Ergebnisses beziehungsweise des Ausgangsvektors zuverlässig vermieden.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass für das Auswählen des wenigstens einen Nachbarvektors für jeden Referenzeingangsvektor ein Klassifikationsvektor ermittelt wird, der sich aus der Vorzeichenfunktion einer Differenz zwischen dem Eingangsvektor und dem jeweiligen Referenzeingangsvektor ergibt. Für jeden Referenzeingangsvektor wird also zunächst der entsprechende Klassifikationsvektor berechnet, nämlich durch Bildung der Differenz zwischen dem Eingangsvektor und dem jeweiligen Referenzeingangsvektor. Die Differenz wird nachfolgend noch der Vorzeichenfunktion unterworfen, sodass der Klassifikationsvektor schlussendlich lediglich angibt, in welcher Richtung der Referenzeingangsvektor bezüglich des Eingangsvektors liegt. Die Komponenten des Klassifikationsvektors können jeweils die Werte -1, 0 und +1 annehmen. Für jede Komponente ergeben sich also drei mögliche Klassifikationen. Hierdurch ist eine besonders einfache und rasche Auswahl der Nachbarvektoren möglich.
Für jeden der Referenzeingangsvektoren liegt ein Klassifikationsvektor vor, sodass die Anzahl der Klassifikationsvektoren der Anzahl der Referenzeingangsvektoren entspricht. Für die Klassifikationsvektoren gilt insoweit das für die Referenzeingangsvektoren Gesagte. Auch die Klassifikationsvektoren bilden eine Menge an Klassifikationsvektoren, die eine beliebige Anzahl an Klassifikationsvektoren enthalten kann, also überhaupt keine Klassifikationsvektoren, genau einen Klassifikationsvektor oder mehrere Klassifikationsvektoren.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass aus den Klassifikationsvektoren unterschiedliche Klassifikationsvektoren ermittelt werden und für unterschiedliche Klassifikationsvektoren, insbesondere für jeden unterschiedlichen Klassifikationsvektor, jeweils genau ein Referenzeingangsvektor als Nachbarvektor ausgewählt wird. Zunächst werden also die Klassifikationsvektoren daraufhin untersucht, ob sie voneinander verschieden sind und es werden voneinander verschiedene Klassifikationsvektoren zusammengestellt. Beispielsweise werden die Referenzeingangsvektoren hinsichtlich ihrer Klassifikationsvektoren sortiert.
Nachfolgend wird für unterschiedliche Klassifikationsvektoren jeweils genau ein Referenzeingangsvektor als Nachbarvektor ausgewählt. Das bedeutet, dass die ausgewählten Nachbarvektoren voneinander verschiedene Klassifikationsvektoren aufweisen. Besonders bevorzugt wird für jeden unterschiedlichen Klassifikationsvektor jeweils genau ein Referenzeingangsvektor ausgewählt. Es liegen also nachfolgend ebenso viele Nachbarvektoren vor wie unterschiedliche Klassifikationsvektoren. Es können also genau ein Nachbarvektor oder mehrere Nachbarvektoren vorliegen. Hierdurch wird eine besonders hohe Genauigkeit bei dem Ermitteln des Ausgangsvektors erzielt.
Vereinfacht ausgedrückt ist es vorgesehen, dass für mehrere der Orthanten, insbesondere für jeden der Orthanten, jeweils genau ein Nachbarvektor aus den Referenzeingangsvektoren ausgewählt wird. Die Klassifikationsvektoren geben schlussendlich an, in welchem der Orthanten jeder der Referenzeingangsvektoren angeordnet ist. Beispielsweise werden hierbei die Werte 0 und +1 von Komponenten des Klassifikationsvektors zusammengefasst. Einer der Orthant beinhaltet also die Klassifikationsvektoren auf, deren Komponente den Wert -1 aufweist, wohingegen ein anderer der Orthanten die Klassifikationsvektoren beinhaltet, deren Komponente einen der Werte 0 und +1 aufweist.
Durch das Auswählen der Nachbarvektoren derart, dass den Referenzeingangsvektoren unterschiedliche Klassifikationsvektoren zugeordnet sind, liegen die ausgewählten Nachbarvektoren in voneinander verschiedenen Orthanten, sodass in mehreren der Orthanten jeweils genau ein Nachbarvektor vorliegt, wohingegen in den übrigen Orthanten kein Nachbarvektor vorliegt. Besonders bevorzugt ist es auch hier vorgesehen, dass in jedem der Orthanten jeweils genau ein Nachbarvektor beziehungsweise einer der Nachbarvektoren vorliegt. Dies ist jedoch eine vereinfachte Betrachtungsweise. Bevorzugt werden alle möglichen Werte der Komponente unterschieden. Durch die beschriebene Vorgehensweise wird die bereits angesprochene hohe Genauigkeit erzielt.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass aus den Referenzeingangsvektoren, deren Klassifikationsvektoren identisch sind, derjenige als Nachbarvektor ausgewählt wird, der den geringsten Abstand zu dem Eingangsvektor aufweist. Sind also Referenzeingangsvektoren vorhanden, die gleiche Klassifikationsvektoren aufweisen, so wird für diese jeweils der Abstand zu dem Eingangsvektor bestimmt. Anschließend wird aus den Abständen der geringste Abstand ermittelt und der Referenzeingangsvektor, der den kleinsten Abstand zu dem Eingangsvektor aufweist, als Nachbarvektor herangezogen. Hierdurch wird eine besonders hohe Genauigkeit erzielt. Die beschriebene Klassifikation der Referenzeingangsvektoren mittels der Klassifikationsvektoren wird vorzugsweise nach jedem Hinzufügen eines zusätzlichen Referenzeingangsvektors zu den Referenzeingangsvektoren durchgeführt.
Wiederum vereinfacht betrachtet, ist es vorgesehen, dass für die Orthanten, insbesondere für jeden der Orthanten, der dem Eingangsvektor in dem jeweiligen Orthant am nächsten liegende Referenzeingangsvektor als Nachbarvektor ausgewählt wird. Die Referenzeingangsvektoren sind also auf die Orthanten aufgeteilt. Liegen mehrere Referenzeingangsvektoren in demselben Orthant, so wird für diese der jeweilige Abstand zu dem Eingangsvektor ermittelt. Derjenige Referenzeingangsvektor mit dem geringsten Abstand in dem jeweiligen Orthant wird als Nachbarvektor herangezogen. Besonders bevorzugt wird diese Vorgehensweise für alle Orthanten durchgeführt, sodass vorzugsweise in jedem der Orthanten einer der Referenzeingangsvektoren als Nachbarvektor vorliegt. Selbstredend gilt dies jedoch lediglich für den Fall, dass in jedem der Orthanten tatsächlich ein Referenzeingangsvektor vorliegt. In dem oder den Orthanten, in welchem/welchen kein Referenzeingangsvektor vorliegt, kann entsprechend auch kein Nachbarvektor aus den Referenzeingangsvektoren ausgewählt werden.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Abstand berechnet wird, indem Komponenten der Referenzeingangsvektoren mit Komponenten des Eingangsvektors normiert und aufsummiert werden. Jede Komponente des Referenzeingangsvektors wird also mit der entsprechenden Komponente des Eingangsvektors normiert. Nachfolgend werden die normierten Komponenten der Referenzeingangsvektoren aufsummiert, um die Abstände der Referenzeingangsvektoren zu dem Eingangsvektor zu bestimmen. Es kann zudem vorgesehen sein, die Komponenten vor dem Aufsummieren zu quadrieren, um eine Vorzeichenbereinigung zu erzielen. In diesem Fall entspricht der Abstand bevorzugt der Wurzel aus der Summe der Komponenten des jeweiligen Referenzeingangsvektors. Auf die beschriebene Art und Weise kann die Auswahl der Nachbarvektoren besonders rasch und effektiv vorgenommen werden.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Referenzausgangsvektor des zusätzlichen Referenzeingangsvektors aus den Referenzausgangsvektoren der Nachbarvektoren berechnet wird, insbesondere durch Mittelwertbildung oder mittels inverser Distanzwichtung. Auf diese Vorgehensweise wurde vorstehend bereits hingewiesen. Auch dem zusätzlichen Referenzeingangsvektor ist insoweit der Referenzausgangsvektor zugeordnet. Der Referenzausgangsvektor des zusätzlichen Referenzeingangsvektors wird aus den Referenzausgangsvektoren der Nachbarvektoren ermittelt.
Beispielsweise kann es hierbei vorgesehen sein, den Referenzausgangsvektor des zusätzlichen Referenzeingangsvektors gleich dem Referenzausgangsvektor desjenigen der Nachbarvektoren zu setzen, welcher den geringsten Abstand zu dem Referenzeingangsvektor aufweist. Eine deutliche Erhöhung der Genauigkeit kann jedoch erzielt werden, indem die Referenzausgangsvektoren mehrerer der Nachbarvektoren, insbesondere aller Nachbarvektoren, zum Ermitteln des Referenzausgangsvektors herangezogen werden. Beispielsweise ergibt sich der Referenzausgangsvektor des zusätzlichen Referenzeingangsvektors durch Mittelwertbildung, insbesondere durch Bildung des arithmetischen Mittels, aus den Referenzausgangsvektoren der Nachbarvektoren.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Ausgangsvektor aus dem dem wenigstens einen Berechnungsvektor zugeordneten Referenzausgangsvektor berechnet wird, insbesondere durch Mittelwertbildung oder mittels inverser Distanzwichtung. Für die Berechnung des Ausgangsvektors gilt insoweit Entsprechendes wie für die Berechnung des Referenzausgangsvektors des zusätzlichen Referenzeingangsvektors. Bevorzugt wird unabhängig von der Anzahl der ausgewählten Berechnungsvektoren der Ausgangsvektor aus allen Berechnungsvektoren beziehungsweise den ihnen zugeordneten Referenzausgangsvektoren berechnet. Auf die entsprechenden Ausführungen wird daher verwiesen.
Schlussendlich ist es bei dem beschriebenen Verfahren vorgesehen, zunächst iterativ zusätzliche Referenzeingangsvektoren zu ermitteln, welche hinreichend nah an dem Eingangsvektor liegen. Dies erfolgt besonders bevorzugt durch Interpolation zwischen den vorhandenen Referenzeingangsvektoren, insbesondere den gespeicherten Referenzeingangsvektoren. Das iterative Hinzufügen der zusätzlichen Referenzeingangsvektoren erfolgt solange, bis wenigstens ein Referenzeingangsvektor einen hinreichend kleinen Abstand zu dem Eingangsvektor aufweist, oder bis die maximale Anzahl an Iterationen erreicht ist.
Bevorzugt liegen mehrere Referenzeingangsvektoren vor, deren Abstand zu dem Eingangsvektor den Schwellenwert unterschreiten. Besonders bevorzugt wird für jeden der Orthanten ein derartiger Referenzeingangsvektor ermittelt, falls dies möglich ist. Insbesondere muss hierzu bereits vor dem Hinzufügen des wenigstens einen zusätzlichen Referenzeingangsvektors in jedem der Orthanten mindestens ein Referenzeingangsvektor vorliegen. Dies ermöglicht die besonders gute Genauigkeit bei der Ermittlung des Ausgangsvektors.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass als Zentralrechnereinrichtung eine Recheneinrichtung mit einer Rechenleistung verwendet wird, die höchstens doppelt so hoch ist wie die des Steuergeräts. An die Rechenleistung der Zentralrechnereinrichtung werden aufgrund der beschriebenen Vorgehensweise keine hohen Anforderungen gestellt. Es ist also hinreichend, wenn die Rechenleistung der Zentralrechnereinrichtung maximal doppelt so hoch ist wie die des Steuergeräts. Es kann auch vorgesehen sein, dass die Rechenleistung der Zentralrechnereinrichtung der Rechenleistung des Steuergeräts entspricht.
Zusätzlich oder alternativ weist die Zentralrechnereinrichtung einen Speicher für die optimierten Referenzeingangsvektoren auf, welcher genauso groß ist wie der Speicher der Steuergeräte für die Referenzeingangsvektoren. Zusätzlich kann die Zentralrechnereinrichtung über Speicher zum Zwischenspeichern der übermittelten Referenzeingangsvektoren verfügen. Insgesamt stellt die beschriebene Vorgehensweise geringe Anforderungen an die Rechenleistung und den Speicher der Zentralrechnereinrichtung, sodass diese kostengünstig umsetzbar ist.
Die Erfindung betrifft weiterhin eine Steuergeräteanordnung, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens gemäß den Ausführungen im Rahmen dieser Beschreibung, mit wenigstens einem Steuergerät für ein Kraftfahrzeug. Dabei ist vorgesehen, dass die Steuergeräteanordnung über eine Zentralrechnereinrichtung verfügt, und dass in dem wenigstens einen Steuergerät n-dimensionale Referenzeingangsvektoren hinterlegt sind, welchen jeweils ein Referenzausgangsvektor zugeordnet ist, wobei aus den Referenzeingangsvektoren zumindest zu einem n-dimensionalen Eingangsvektor ein Ausgangsvektor ermittelbar ist, wobei das Steuergerät und die Zentralrechnereinrichtung dazu vorgesehen und ausgebildet sind,

a. bei Vorliegen eines neuen Referenzeingangsvektors mit dazugehörigem neuen Referenzausgangsvektor einen mit dem neuen Referenzeingangsvektor erzielbaren Einzelfehler zu berechnen und in Abhängigkeit von dem Einzelfehler eine der folgenden Schritte auszuführen: Hinzufügen des neuen Referenzeingangsvektors zu den Referenzeingangsvektoren, Ersetzen eines der Referenzeingangsvektoren durch den neuen Referenzeingangsvektor und Verwerfen des neuen Referenzeingangsvektors; wobei
b. die Referenzeingangsvektoren anschließend an die Zentralrechnereinrichtung übermittelt, dort optimiert und nachfolgend an das wenigstens eine Steuergerät übermittelt werden.

Auf die Vorteile einer derartigen Vorgehensweise beziehungsweise einer derartigen Ausgestaltung der Steuergeräteanordnung wurde bereits hingewiesen. Sowohl die Steuergeräteanordnung als auch das Verfahren zu ihrem Betreiben können gemäß den Ausführungen im Rahmen dieser Beschreibung weitergebildet sein, sodass insoweit auf diese verwiesen wird.
Die Erfindung betrifft selbstverständlich auch ein Verfahren zum Betreiben einer Antriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug, welche ein Steuergerät aufweist, das gemäß den Ausführungen im Rahmen dieser Beschreibung betrieben wird. Die Antriebseinrichtung verfügt zusätzlich zu dem Steuergerät über ein Antriebsaggregat, beispielsweise eine Brennkraftmaschine, die mithilfe des Steuergeräts angesteuert wird. Beispielsweise werden dem Antriebsaggregat und dem Steuergerät derselbe Eingangsvektor zugeführt, welcher Betriebsparameter für das Antriebsaggregat aufweist. Das Antriebsaggregat wird anhand der Betriebsparameter betrieben, wohingegen das Steuergerät aus dem Eingangsvektor, also den Betriebsparametern, den Ausgangsvektor ermittelt.
Ein gemessener Messwert, der eine Ausgangsgröße des Antriebsaggregats darstellt, wird mit dem Ausgangsvektor verglichen und bei einer Abweichung, insbesondere bei einer über eine Toleranzgrenze liegenden Abweichung, auf einen Fehler der Brennkraftmaschine erkannt und/oder der Eingangsvektor derart angepasst, dass der Messwert dem Ausgangsvektor entspricht. Zudem betrifft die Erfindung eine Antriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug, welche gemäß dem beschriebenen Verfahren betrieben wird.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert, ohne dass eine Beschränkung der Erfindung erfolgt. Dabei zeigt:

1 eine schematische Darstellung einer Antriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug, mit einem Antriebsaggregat und einem Steuergerät,
2 ein Diagramm, anhand welchem ein Verfahren zum Betreiben des Steuergeräts erläutert wird, sowie
3 eine schematische Darstellung einer Steuergeräteanordnung, welche das Steuergerät als erstes Steuergerät sowie ein zweites Steuergerät aufweist.

Die 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Antriebseinrichtung 1 für ein Kraftfahrzeug, welche ein Antriebsaggregat 2 sowie ein Steuergerät 3 zum Steuern des Antriebsaggregats 2 aufweist. Das Antriebsaggregat 2 liegt bevorzugt in Form einer Brennkraftmaschine vor. An dem Antriebsaggregat 2 wird ein Eingangsvektor 4 eingestellt, welcher sich in dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel beispielsweise aus einer Solldrehzahl 5 und wenigstens einem Einspritzparameter 6 zusammensetzt. Der Einspritzparameter 6 ist beispielsweise eine einzuspritzende Kraftstoffmenge, ein Einspritzzeitpunkt oder dergleichen.
Der Betrieb des Antriebsaggregats 2 erfolgt insoweit auf Grundlage der Solldrehzahl 5 und des Einspritzparameters 6. Aus dem Betrieb des Antriebsaggregats 2 resultieren ein Messwert 7 für ein Drehmoment, ein Messwert 8 für einen Kraftstoffverbrauch sowie ein Messwert 9 für Emissionen. Die Messwerte 7, 8 und 9 für das Drehmoment, den Kraftstoffverbrauch und die Emissionen bilden zusammen einen Istwert 10 oder jeweils einen Istwert 10. In ersterem Fall kann der Istwert 10 auch als Istwertvektor bezeichnet werden.
Der Eingangsvektor 4 wird nicht nur dem Antriebsaggregat 2, sondern zusätzlich auch dem Steuergerät 3 als Eingangsgröße bereitgestellt. In dem Steuergerät 3 sind in einem Speicher 11 mehrere n-dimensionale Referenzeingangsvektoren hinterlegt, welchen jeweils ein Referenzausgangsvektor zugeordnet ist. Der Referenzeingangsvektor ist von demselben Typ wie der Eingangsvektor 4 und der Referenzausgangsvektor ist vom selben Typ wie der Istwert 10.
Auf Grundlage der Referenzeingangsvektoren ermittelt das Steuergerät 3 aus dem Eingangsvektor 4 einen Ausgangsvektor 12, welcher einen Modellwert 13 für das Drehmoment, einen Modellwert 14 für den Kraftstoffverbrauch und einen Modellwert 15 für die Emissionen enthält. Es kann nun vorgesehen sein, dass die Istwerte 10 unmittelbar an das Steuergerät 3 zurückgeführt werden. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass zunächst aus dem Istwert 10 und dem Ausgangsvektor 12 eine Differenz 16 gebildet wird, welche anschließend an das Steuergerät 3 zurückgegeben wird.
Die 2 zeigt ein Diagramm, anhand welchem ein Verfahren zum Betreiben des Steuergeräts 3 exemplarisch erläutert wird. Gezeigt sind Referenzeingangsvektoren 17 bis 24, welchen jeweils ein Referenzausgangsvektor zugeordnet ist. Zusätzlich angedeutet ist der Eingangsvektor 4. Ein n-dimensionaler Raum um den Eingangsvektor 4 wird beispielsweise in Orthanten 25, 26, 27 und 28 aufgeteilt. In dem hier beispielhaft dargestellten zweidimensionalen Raum können die Orthanten 25, 26, 27 und 28 auch als Quadranten bezeichnet werden. In jedem Fall gehen die Orthanten 25 bis 28 von dem Eingangsvektor 4 aus. Es ist erkennbar, dass (rein beispielhaft) in jedem der Orthanten 25 bis 28 mehrere der Referenzeingangsvektoren 17 bis 24 vorliegen.
Bevorzugt ist es vorgesehen, dass für die Referenzeingangsvektoren 17 bis 24 jeweils ein Klassifikationsvektor ermittelt wird und die Referenzeingangsvektoren 17 bis 24 anhand der Klassifikationsvektoren klassifiziert werden. Schlussendlich kann auf diese Art und Weise eine genauere Aufteilung erfolgen als durch die bloße Aufteilung der Referenzeingangsvektoren 17 bis 24 auf die Orthanten 25, 26, 27 und 28, weil für jede Komponente der Klassifikationsvektoren die Werte -1, 0 und +1 zum Klassifizieren verwendet werden, sodass sich für jede Komponente drei mögliche Klassen ergeben. Die Referenzeingangsvektoren 17 bis 24 werden anhand der Klassifikationsvektoren derart klassifiziert, dass Referenzeingangsvektoren 17 bis 24 mit identischen Klassifikationsvektoren in derselben Klasse vorliegen. Alle Referenzeingangsvektoren 17 bis 24, die den gleichen Klassifikationsvektoren aufweisen, werden also derselben Klasse zugeordnet. Insgesamt liegen also ebenso viele Klassen vor wie unterschiedliche Klassifikationsvektoren.
Aus den Referenzeingangsvektoren 17 bis 24 werden Nachbarvektoren ausgewählt, wobei unter diesen insbesondere die in jeder der Klassen oder in jedem der Orthanten 25 bis 28 den dem Eingangsvektor 4 am nächsten liegenden der Referenzeingangsvektoren 17 bis 24 verstanden werden. In dem hier vorliegenden Ausführungsbeispiel werden die Referenzeingangsvektoren 18, 20, 22 und 24 als Nachbarvektoren herangezogen.
Aus den Nachbarvektoren 18, 20, 22 und 24 wird nun ein zusätzlicher Referenzeingangsvektor 29 mitsamt dem dazugehörigen zusätzlichen Referenzausgangsvektor ermittelt. Beispielsweise entspricht der Referenzeingangsvektor 29 dem arithmetischen Mittelpunkt zwischen den Nachbarvektoren 18, 20, 22 und 24. Er liegt in dem hier dargestellten Beispiel auf einem Schnittpunkt von Geraden, wobei eine der Geraden durch die Referenzeingangsvektoren 18 und 22 und eine zweite der Geraden durch die Referenzeingangsvektoren 20 und 24 erläuft. Es ist erkennbar, dass der Referenzeingangsvektor 29 näher an dem Eingangsvektor 4 liegt als die bisherigen Referenzeingangsvektoren 17 bis 24.
Erneut werden nun die dem Eingangsvektor 4 am nächsten liegenden Referenzeingangsvektoren 17 bis 24 und 29 als Nachbarvektoren herangezogen, wobei hierzu bevorzugt das vorstehend beschriebene Klassifizieren erneut durchgeführt wird. Dies sind die Referenzeingangsvektoren 20, 22, 24 und 29. Aus diesen wird ein weiterer zusätzlicher Referenzeingangsvektor 30 bestimmt, der den Referenzeingangsvektoren hinzugefügt wird. Diese Vorgehensweise wird wiederholt, bis wenigstens einer der Referenzeingangsvektoren 17 bis 24, 29 und 30 einen Abstand zu dem Eingangsvektor 4 aufweist, welcher kleiner ist als ein Schwellenwert. Besonders bevorzugt wird die Vorgehensweise jedoch wiederholt, bis für jede Klasse beziehungsweise in jedem der Orthanten 25 bis 28 jeweils ein Referenzeingangsvektor 17 bis 24, 29 und 30 vorliegt, welcher diese Bedingungen erfüllt.
Anschließend werden aus den Referenzeingangsvektoren 17 bis 24, 29 und 30 diejenigen als Berechnungsvektoren ausgewählt, welche dem Eingangsvektor 4 am nächsten liegen. Besonders bevorzugt wird für jede der Klassen beziehungsweise aus jedem der Orthanten 25 bis 28 einer der Referenzeingangsvektoren 17 bis 24, 29 und 30 als Berechnungsvektor herangezogen. Aus diesen Berechnungsvektoren und den ihnen zugeordneten Referenzausgangsvektoren wird nun der Ausgangsvektor berechnet, insbesondere durch Mittelwertbildung oder mittels inverser Distanzwichtung.
Die beschriebene Vorgehensweise ermöglicht nicht nur ein rasches Zuordnen des Ausgangsvektors zu dem Eingangsvektor, sondern zusätzlich ein Verbessern des Modells, insbesondere ein Hinzufügen oder Ersetzen der Referenzeingangsvektoren 17 bis 24 mit weiteren Referenzeingangsvektoren und den dazugehörigen Referenzausgangsvektoren. Es ist also insbesondere nicht notwendig, eine rechenaufwändige Bayes'sche Regression durchzuführen. Vielmehr ist das Anwenden und Verbessern des Modells im Rahmen eines normalen Betriebs der Antriebseinrichtung 1 möglich und vorgesehen.
Die 3 zeigt eine schematische Darstellung einer Steuergeräteanordnung 31, welche das bereits erwähnte Steuergerät 3 als erstes Steuergerät eines ersten Kraftfahrzeugs 32, ein zweites Steuergerät 33 eines zweiten Kraftfahrzeugs 34 sowie eine Zentralrechnereinrichtung 35 aufweist. Das Steuergerät 3 und das zweite Steuergerät 33 sind analog aufgebaut, sodass insoweit auf die vorstehenden Ausführungen verwiesen wird. Die Steuergeräte 3 und 33 dienen einem Betreiben der Kraftfahrzeuge 32 und 34 beziehungsweise einem Ansteuern der Antriebseinrichtung 1 des ersten Kraftfahrzeugs 32 sowie einer Antriebseinrichtung des zweiten Kraftfahrzeugs 34. Die Kraftfahrzeuge 32 und 34 werden rein beispielhaft in unterschiedlichen Umgebungen 36 und 37 betrieben, in welchen beispielsweise unterschiedliche Umgebungsbedingungen vorliegen. Beispielsweise unterscheiden sich die Umgebungen 36 und 37 hinsichtlich einer Umgebungstemperatur und/oder eines Umgebungsluftdrucks.
Die Zentralrecheneinrichtung 35 weist einen Speicher 38 auf, in welchem optimierte Referenzeingangsvektoren hinterlegt oder zumindest hinterlegbar sind. Weiterhin sind in dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel Speicher 39 und 40 vorgesehen. Während eines Betriebs der Steuergeräteanordnung 31 übertragen die Steuergeräte 3 und 33 zumindest zeitweise, beispielsweise periodisch, die in ihnen hinterlegten Referenzeingangsvektoren an den jeweiligen Speicher 39 beziehungsweise 40. Beispielsweise überträgt das Steuergerät 3 die in ihm hinterlegten Referenzeingangsvektoren an den Speicher 39 und das zweite Steuergerät 33 die in ihm hinterlegten Referenzeingangsvektoren an den Speicher 40.
Die auf diese Art und Weise an die Zentralrechnereinrichtung 35 übermittelten Referenzeingangsvektoren werden optimiert und in dem Speicher 38 als optimierte Referenzeingangsvektoren hinterlegt. Beispielsweise werden die übertragenen Referenzeingangsvektoren in den Speichern 39 und 40 ganzheitlich optimiert, wobei zuvor der Speicher 38 gelöscht wird. Nach dem Optimieren liegen also in dem Speicher 38 Referenzeingangsvektoren vor, welche allein aus den in den Speichern 39 und 40 hinterlegten Referenzeingangsvektoren ermittelt wurden.
Es kann jedoch auch vorgesehen, dass in dem Speicher 38 bereits Referenzeingangsvektoren vorliegen. In diesem Fall ist vorzugsweise vorgesehen, dass die Referenzeingangsvektoren aus den Speichern 39 und 40 auf die im Rahmen dieser Beschreibung erläuterte Art und Weise zum Optimieren der Referenzeingangsvektoren in dem Speicher 38 herangezogen werden.
Nach dem Optimieren liegen in dem Speicher 38 in jedem Fall optimierte Referenzeingangsvektoren vor. Diese werden wiederum an die Steuergeräte 3 und 33 übertragen. Hierbei werden bevorzugt die in dem Speicher 11 des Steuergeräts 3 und dem Speicher 11 des zweiten Steuergeräts 33 hinterlegten Referenzeingangsvektoren durch die optimierten Referenzeingangsvektoren aus dem Speicher 38 ersetzt. Das Übertragen der Referenzeingangsvektoren von den Steuergeräten 3 und 33 an die Zentralrecheneinrichtung 35 ist durch die Pfeile 41 und 42 angedeutet, das Übertragen der Daten aus dem Speicher 38 an die Steuergeräte 3 und 33 durch die Pfeile 43 und 44.
Selbstverständlich kann grundsätzlich eine beliebige Anzahl an Steuergeräten 3 und 33 vorliegen, insbesondere auch mehr als zwei Steuergeräte 3 und 33. Es kann vorgesehen sein, dass die Zentralrecheneinrichtung 35 für jedes der Steuergeräte 3 und 33 einen separaten Speicher 39 beziehungsweise 40 vorhält. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass nicht für jedes der Steuergeräte 3 und 33 ein separater Speicher 39 beziehungsweise 40 vorliegt, sondern dass die von dem Steuergerät 33 übermittelten Referenzeingangsvektoren jeweils in einem derzeit unbenutzten Speicher 39 beziehungsweise 40 hinterlegt und zum Optimieren der optimierten Referenzeingangsvektoren in dem Speicher 38 herangezogen werden. Die Steuergeräte 3 und 33 benutzen insoweit den Speicher 39 beziehungsweise 40 beispielsweise abwechselnd.
Die beschriebene Vorgehensweise beziehungsweise die beschriebene Ausgestaltung der Steuergeräteanordnung 31 hat den Vorteil, dass durch die Verwendung der mehreren Steuergeräte 3 und 33 sowie die Übermittlung der Referenzeingangsvektoren nicht lediglich eine lokale Optimierung der Referenzeingangsvektoren in den Steuergeräten 3 und 33 erfolgt, sondern dass zusätzlich ein globales Optimieren in der Zentralrechnereinrichtung 35 erfolgt. Entsprechend liegen mit der Zeit in den Steuergeräten 3 und 33 Referenzeingangsvektoren vor, die mit Referenzeingangsvektoren aus dem jeweils anderen der Steuergeräte 3 beziehungsweise 33 optimiert sind. Dies ist insbesondere dann sinnvoll, falls die Kraftfahrzeuge 32 und 34 in unterschiedlichen Umgebungen 36 und 37 betrieben werden.
Bezugszeichenliste

1: Antriebseinrichtung
2: Antriebsaggregat
3: Steuergerät
4: Eingangsvektor
5: Solldrehzahl
6: Einspritzparameter
7: Drehmoment
8: Kraftstoffverbrauch
9: Emissionen
10: Messwert
11: Speicher
12: Ausgangsvektor
13: Modellart
14: Modellart
15: Modellart
16: Differenz
17: Referenzeingangsvektor
18: Referenzeingangsvektor
19: Referenzeingangsvektor
20: Referenzeingangsvektor
21: Referenzeingangsvektor
22: Referenzeingangsvektor
23: Referenzeingangsvektor
24: Referenzeingangsvektor
25: Orthant
26: Orthant
27: Orthant
28: Orthant
29: Referenzeingangsvektor
30: Referenzeingangsvektor
31: Steuergeräteanordnung
32: 1. Kraftfahrzeug
33: 2. Steuergerät
34: 2. Kraftfahrzeug
35: Zentralrechnereinrichtung
36: Umgebung
37: Umgebung
38: Speicher
39: Speicher
40: Speicher
41: Pfeil
42: Pfeil
43: Pfeil
44: Pfeil

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102010028266 A1 [0002]

Claims

Verfahren zum Betreiben einer Steuergeräteanordnung (31) mit wenigstens einem Steuergerät (3) für ein Kraftfahrzeug (32), dadurch gekennzeichnet, dass die Steuergeräteanordnung (31) über eine Zentralrechnereinrichtung (35) verfügt, und dass in dem wenigstens einen Steuergerät (3) n-dimensionale Referenzeingangsvektoren (17,18,19,20,21,22,23,24) hinterlegt sind, welchen jeweils ein Referenzausgangsvektor zugeordnet ist, wobei aus den Referenzeingangsvektoren (17,18,19,20,21,22,23,24) zumindest zu einem n-dimensionalen Eingangsvektor (4) ein Ausgangsvektor (12) ermittelbar ist, wobei a. bei Vorliegen eines neuen Referenzeingangsvektors mit dazugehörigem neuen Referenzausgangsvektor ein mit dem neuen Referenzeingangsvektor erzielbarer Einzelfehler berechnet wird und in Abhängigkeit von dem Einzelfehler einer der folgenden Schritte ausgeführt wird: Hinzufügen des neuen Referenzeingangsvektors zu den Referenzeingangsvektoren (17,18,19,20,21,22,23,24), Ersetzen eines der Referenzeingangsvektoren (17,18,19,20,21,22,23,24) durch den neuen Referenzeingangsvektor und Verwerfen des neuen Referenzeingangsvektors; wobei b. die Referenzeingangsvektoren (17,18,19,20,21,22,23,24) anschließend an die Zentralrechnereinrichtung (35) übermittelt, dort optimiert und nachfolgend an das wenigstens eine Steuergerät (3) übermittelt werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät (3) ein erstes Steuergerät (3) für ein erstes Kraftfahrzeug (32) ist und zusätzlich ein zweites Steuergerät (33) für ein zweites Kraftfahrzeug (34) vorliegt, das analog zu dem ersten Steuergerät (3) betrieben wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl das erste Steuergerät (3) als auch das zweite Steuergerät (33) die jeweiligen Referenzeingangsvektoren (17,18,19,20,21,22,23,24) an die Zentralrechnereinrichtung (35) übermitteln, die diese zusammenfasst, gemeinsam optimiert und die optimierten Referenzeingangsvektoren an das erste Steuergerät (3) und das zweite Steuergerät (33) übermittelt, wobei die in dem ersten Steuergerät (3) und dem zweiten Steuergerät (33) hinterlegten Referenzeingangsvektoren (17,18,19,20,21,22,23,24) durch die optimierten Referenzeingangsvektoren ersetzt werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zentralrechnereinrichtung (35) die übermittelten Referenzeingangsvektoren vor jedem Übermitteln verwirft oder die übermittelten Referenzeingangsvektoren über der Zeit aggregiert.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem ersten Steuergerät (3) und in dem zweiten Steuergerät (33) jeweils eine bestimmte Maximalanzahl an Referenzeingangsvektoren (17,18,19,20,21,22,23,24) hinterlegbar ist und - falls eine Anzahl der zusammengefassten Referenzeingangsvektoren größer ist als die Maximalanzahl - das Optimieren durch die Zentralrechnereinrichtung (35) derart durchgeführt wird, dass die Anzahl der optimierten Referenzeingangsvektoren höchstens der Maximalanzahl entspricht.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zum Ermitteln von Einzelfehlern der Referenzeingangsvektoren (17,18,19,20,21,22,23,24) für jeden der Referenzeingangsvektoren (17,18,19,20,21,22,23,24) folgende Schritte durchgeführt werden: a. Zwischenspeichern des jeweiligen Referenzeingangsvektors als Prüfvektor und Entfernen des Referenzeingangsvektors aus den Referenzeingangsvektoren (17,18,19,20,21,22,23,24); b. Berechnen des Ausgangsvektors (12) mit dem Prüfvektor als Eingangsvektor (4); c. Ermitteln des jeweiligen Einzelfehlers aus einer Differenz zwischen dem Ausgangsvektor (12) und dem dem Prüfvektor zugeordneten Referenzausgangsvektor; d. Zuordnen des jeweiligen Einzelfehlers zu dem Prüfvektor; und e. Hinzufügen des Prüfvektors zu den Referenzeingangsvektoren (17,18,19,20,21,22,23,24).
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei Vorliegen des neuen Referenzeingangsvektors folgende Schritte durchgeführt werden: a. Ermitteln eines Einzelfehlers der Referenzeingangsvektoren (17,18,19,20,21,22,23,24); b. Zwischenspeichern des Referenzeingangsvektors mit dem kleinsten Einzelfehler und Entfernen dieses Referenzeingangsvektors aus den Referenzeingangsvektoren (17,18,19,20,21,22,23,24); c. Berechnen des Ausgangsvektors (12) mit dem neuen Referenzeingangsvektor als Eingangsvektor (4); d. Ermitteln des Einzelfehlers aus einer Differenz zwischen dem Ausgangsvektor (12) und dem dem neuen Referenzeingangsvektor zugeordneten Referenzausgangsvektor; e. Hinzufügen des entfernten Referenzeingangsvektors zu den Referenzeingangsvektoren (17,18,19,20,21,22,23,24); f. Ersetzen des Referenzeingangsvektors mit dem kleinsten Einzelfehler durch den neuen Referenzeingangsvektor, falls der Einzelfehler des neuen Referenzeingangsvektors größer ist als der kleinste Einzelfehler.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass zum Optimieren der übertragenen und/oder zusammengefassten Referenzeingangsvektoren die folgenden Schritte durchgeführt werden: a. Ermitteln der Einzelfehler der Referenzeingangsvektoren; b. Entfernen des Referenzeingangsvektors mit dem kleinsten Einzelfehler oder Durchführen der folgenden Schritte: i) Berechnen eines Ursprungsgesamtfehlers aus den Einzelfehlern, ii) Durchführen der folgenden Schritte für jeden der Referenzeingangsvektoren: - Entfernen des jeweiligen Referenzeingangsvektors aus den Referenzeingangsvektoren, - Ermitteln des Einzelfehlers jedes der verbleibenden Referenzeingangsvektoren, - Berechnen eines Reduktionsgesamtfehlers des entfernten Referenzeingangsvektors aus den Einzelfehlern der verbleibenden Referenzeingangsvektoren, - Zuordnen des Reduktionsgesamtfehlers zu dem entfernten Referenzeingangsvektor, - Hinzufügen des entfernten Referenzeingangsvektors zu den Referenzeingangsvektoren; iii) Entfernen des Referenzeingangsvektors mit dem kleinsten Reduktionsgesamtfehler und/oder mit einem den Ursprungsgesamtfehler unterschreitenden Reduktionsgesamtfehler aus den Referenzeingangsvektoren.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Zentralrechnereinrichtung (35) eine Rechnereinrichtung mit einer Rechenleistung verwendet wird, die höchstens doppelt so hoch ist wie die des Steuergeräts (3).
Steuergeräteanordnung (31), insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, mit wenigstens einem Steuergerät (3) für ein Kraftfahrzeug (32), dadurch gekennzeichnet, dass die Steuergeräteanordnung (31) über eine Zentralrechnereinrichtung (35) verfügt, und dass in dem wenigstens einen Steuergerät (3) n-dimensionale Referenzeingangsvektoren (17,18,19,20,21,22,23,24) hinterlegt sind, welchen jeweils ein Referenzausgangsvektor zugeordnet ist, wobei aus den Referenzeingangsvektoren (17,18,19,20,21,22,23,24) zumindest zu einem n-dimensionalen Eingangsvektor (4) ein Ausgangsvektor (12) ermittelbar ist, wobei das Steuergerät (3) und die Zentralrechnereinrichtung (35) dazu vorgesehen und ausgebildet sind, a. bei Vorliegen eines neuen Referenzeingangsvektors mit dazugehörigem neuen Referenzausgangsvektor einen mit dem neuen Referenzeingangsvektor erzielbaren Einzelfehler zu berechnen und in Abhängigkeit von dem Einzelfehler einen der folgenden Schritte auszuführen: Hinzufügen des neuen Referenzeingangsvektors zu den Referenzeingangsvektoren (17,18,19,20,21,22,23,24), Ersetzen eines der Referenzeingangsvektoren (17,18,19,20,21,22,23,24) durch den neuen Referenzeingangsvektor und Verwerfen den neuen Referenzeingangsvektors; wobei b. die Referenzeingangsvektoren (17,18,19,20,21,22,23,24) anschließend an die Zentralrechnereinrichtung (35) übermittelt, dort optimiert und nachfolgend an das wenigstens eine Steuergerät (3) übermittelt werden.