EP4702229A1 - Steuervorrichtung und verfahren zur vermessung einer brennkraftmaschine auf einem prüfstand - Google Patents

Steuervorrichtung und verfahren zur vermessung einer brennkraftmaschine auf einem prüfstand

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Publication number
EP4702229A1
EP4702229A1 EP24722505.5A EP24722505A EP4702229A1 EP 4702229 A1 EP4702229 A1 EP 4702229A1 EP 24722505 A EP24722505 A EP 24722505A EP 4702229 A1 EP4702229 A1 EP 4702229A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
combustion engine
internal combustion
measurement point
control device
target function
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP24722505.5A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Daniel Bergmann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Rolls Royce Solutions GmbH
Original Assignee
Rolls Royce Solutions GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Rolls Royce Solutions GmbH filed Critical Rolls Royce Solutions GmbH
Publication of EP4702229A1 publication Critical patent/EP4702229A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M15/00—Testing of engines
    • G01M15/04—Testing internal-combustion engines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/24—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
    • F02D41/2406—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using essentially read only memories
    • F02D41/2425—Particular ways of programming the data
    • F02D41/2429—Methods of calibrating or learning
    • F02D41/2432—Methods of calibration
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1401—Introducing closed-loop corrections characterised by the control or regulation method
    • F02D2041/1433—Introducing closed-loop corrections characterised by the control or regulation method using a model or simulation of the system

Definitions

  • the invention relates to a control device and a method for measuring an internal combustion engine on a test bench. It is known that an internal combustion engine is measured on a test bench before use in order to create an internal combustion engine model for operation of the internal combustion engine. The internal combustion engine is operated in particular automatically or manually according to a measurement plan.
  • the measurement plan includes in particular values of at least one internal combustion engine input parameter of the internal combustion engine, which spans a parameter space for the internal combustion engine, such as an introduction time for introducing, in particular jetting or injecting, a fuel, an introduction quantity of the fuel, an introduction pressure, an air supply, an exhaust gas discharge, and valve control times for gas exchange valves, in particular intake and exhaust valves, such as a valve opening time and a valve closing time.
  • the internal combustion engine is operated based on the measurement plan and is calibrated based on the measurement data obtained in such a way that the lowest possible fuel consumption is achieved for a given emission - in particular in accordance with the legal guidelines.
  • the measurement plan is generated in such a way that the time spent on the test bench and thus the costs for calibrating the internal combustion engine are minimized.
  • the disadvantage of this is that the measurement plan is created before the measurement starts and therefore cannot be adjusted during the measurement or can only be adjusted with great effort and in particular manual intervention based on the measurement values already obtained.
  • the disadvantage of this is that in practice it is difficult to adaptively reduce the number of measurement points and thus reduce the costs of the measurement. 211175 PCT
  • the invention is therefore based on the object of creating a control device and a method for measuring an internal combustion engine on a test bench, wherein the disadvantages mentioned are at least reduced, preferably do not occur.
  • the object is achieved by providing the present technical teaching, in particular the teaching of the independent claims and the preferred embodiments disclosed in the dependent claims and the description.
  • the object is particularly achieved by creating a control device for measuring an internal combustion engine on a test bench.
  • the control device has at least one interface, a computing module and an optimization module.
  • the at least one interface is set up to receive a measured value measured at a measurement point of a parameter space of the internal combustion engine spanned by at least one internal combustion engine parameter, in particular at least one internal combustion engine input parameter.
  • the computing module is set up to adapt an internal combustion engine model based on the received measured value at the measurement point.
  • the optimization module is set up to determine a target function based on the adapted internal combustion engine model, to optimize the target function, and to determine a new measurement point in the parameter space based on the optimized target function.
  • the control device takes into account objectives of the operation of the internal combustion engine systematically and in particular automatically by optimizing the target function.
  • first measurement point - are no longer rigidly specified in advance but rather are generated dynamically during the measurement runtime taking into account the operating objectives such as, in particular, minimal fuel consumption while complying with statutory emissions, it is advantageously possible by means of the control device to increase the model quality of the internal combustion engine model compared to the state of the art and at the same time to reduce the number of measurement points for determining the internal combustion engine model compared to the state of the art, in particular to halve them.
  • a module is generally understood to mean in particular a mentally or physically delimitable or delimited functional unit that is set up to perform at least one specific function.
  • This can be a separate computing device, a part of a computing device, a hardware structure, or a software structure that is set up and intended to fulfill the at least one specific function.
  • an interface is understood to mean in particular a functional unit that is set up to receive and/or send data.
  • the at least one interface is part of a communication module of the control device, or the control device has a communication module that consists of the at least one interface.
  • the interface can be a wired or wireless interface, in particular a serial or parallel interface, in particular a USB interface, a LAN interface or WLAN interface, or an interface for exchanging mobile data.
  • the interface can also be set up to read data from an external storage device or a read/write device integrated into the control device or to write data to the storage device or read/write device. It is possible for such a read/write device to only write or only read.
  • the control device it is possible for the control device to have a first read/write device that can only write, and a second read/write device that can only read. However, it is also possible for the control device to have at least one read/write device that can both write and read.
  • the optimization of a function, in particular the target function is understood in the context of the present technical teaching to mean in particular a determination of an extremum of the function.
  • the optimization of a function, in particular the target function in the context of the present technical teaching includes in particular the determination of a minimum and/or a maximum of the function. 211175 PCT
  • the optimization module is thus set up to determine an extremum, in particular a maximum and/or a minimum, of the target function.
  • the optimization module is set up to maximize and/or minimize the target function.
  • the at least one interface is additionally set up to communicate the new measurement point to the internal combustion engine for measuring a new measured value at the new measurement point.
  • control device - in particular the at least one interface, the calculation module and the optimization module - is set up to use at least one internal combustion engine input parameter spanning the parameter space as a measurement point, which is selected from a group consisting of an introduction time for introducing, in particular jetting or injecting, a fuel, an introduction quantity of the fuel, an introduction pressure, a fresh air mass flow, and valve control times for gas exchange valves, in particular intake and exhaust valves, such as a valve opening time and a valve closing time, an internal combustion engine speed and a combination of the previous parameters.
  • control device - in particular the at least one interface, the calculation module and the optimization module - is set up to use at least one internal combustion engine output parameter as a measured value, which is selected from a group consisting of a fuel consumption, an emission quantity, a combustion chamber pressure, and a combination of the previous parameters.
  • the control device is particularly preferably set up to iteratively adapt the internal combustion engine model based on the new measurement point and to determine a further new measurement point in the parameter space.
  • an emission quantity is in particular a concentration of a predetermined emission substance and/or an emission substance class, in particular in a unit mass per exhaust gas volume or ppm.
  • an emission quantity is an emission of the predetermined emission substance and/or the emission substance class per unit time.
  • the predetermined emission substance and/or a substance of the emission substance class is solid, in particular a particle, or liquid or 211175 PCT gaseous.
  • the emission substance and/or the emission substance class is selected from a group consisting of carbon monoxide, carbon dioxide, hydrocarbons, in particular polycyclic aromatic hydrocarbons, soot particles, nitrogen oxides, in particular nitrogen monoxide and/or nitrogen dioxide, and sulfur oxides, in particular sulfur dioxide.
  • the control device is in particular set up to operate the internal combustion engine. Preferably, the control device is set up to operate the internal combustion engine at an operating measurement point other than the measurement point.
  • control device is set up to operate the internal combustion engine with the new measurement point.
  • operating the internal combustion engine is understood in particular to mean controlling or regulating, preferably regulating, the operation of the internal combustion engine.
  • the at least one internal combustion engine input parameter in particular the plurality of internal combustion engine input parameters, spans the parameter space from which the measurement points are selected. Furthermore, the measured values are spanned over the parameter space, in particular by means of the internal combustion engine model.
  • the calculation module is additionally set up to use a Gaussian process model as the internal combustion engine model.
  • Gaussian process models are particularly suitable for developing an internal combustion engine model: In comparison to polynomial-based models, they are particularly easy to adapt to new or changed data points in the field of application, and they exhibit more suitable and physically more correct behavior in the edge areas of the given parameter space. In comparison to physical models, they require significantly less calculation effort. In addition, they enable the direct use of test bench data.
  • Such a Gaussian process model is constructed and/or refined in particular using measured values Yb at measurement points X b , where X b ⁇ xm in particular n input parameters, in particular internal combustion engine input parameters, for m different measurement points and with Yb ⁇ R mxk in particular k output parameters, in particular internal combustion engine output parameters, for which m different measurement points are specified.
  • a basic grid of the Gaussian process model in particular m measurement points and associated measured values, is known, and the basic grid of the Gaussian process model is refined and/or adapted using new additional measured values, whereby m is increased by 1 in each iteration step of the measurement of the internal combustion engine.
  • the Gaussian process model is given by a predetermined calculation scheme for an expected value E(Xu) ⁇ R lxk and a variance Var(Xu) for measurement points not contained in the original data set for l different operating states X u ⁇ R nxl : with a covariance function K that depends on the Euclidean distance r between two points xr, xs in the following way: with a predetermined distance parameter l - in particular a width of a Gaussian bell -, a predetermined signal variance ⁇ ⁇ - in particular a predetermined signal swing -, a predetermined measurement noise ⁇ ⁇ and a Kronecker delta ⁇ ⁇ , ⁇ .
  • K(X u ,X b ) ⁇ R lxm , K(X b ,X b ) ⁇ R mxm , I ⁇ R mxm and Yb ⁇ R mxk .
  • the expected value E(Xu) has a fuel consumption expected value.
  • the expected value E(Xu) has an emissions expected value.
  • the expected value E(X u ) has a combustion chamber pressure expected value.
  • the variance Var(X u ) has a fuel consumption variance.
  • the variance Var(Xu) has an emissions variance.
  • the variance Var(Xu) has a combustion chamber pressure variance. 211175 PCT
  • the computing module is additionally set up to determine a fuel consumption distribution, in particular via the at least one internal combustion engine input parameter.
  • the computing module is set up to determine an emissions distribution, in particular via the at least one internal combustion engine input parameter.
  • a fuel consumption distribution is understood to mean a probability distribution of the fuel consumption of the internal combustion engine over the parameter space of the internal combustion engine.
  • an emissions distribution in the context of the present technical teaching is understood to mean a probability distribution of the amount of emissions of the internal combustion engine over the parameter space of the internal combustion engine.
  • the computing module is set up to determine the fuel consumption expectation value and the fuel consumption variance of the fuel consumption distribution.
  • the computing module is set up to determine the emission expectation value and the emission variance of the emission distribution.
  • the optimization module is additionally set up to determine the target function depending on the fuel consumption distribution.
  • the optimization module is set up to determine the target function depending on the emission distribution.
  • points that have a large fuel consumption variance and/or a large emission variance are specifically searched for in the parameter space of the internal combustion engine in order to measure these points as measurement points and thus reduce the fuel consumption variance and/or the emission variance at this measurement point, in particular to a minimum value. This advantageously makes it possible to forecast the fuel consumption and/or the emission at the measurement point with greater certainty.
  • an internal combustion engine model is better the smaller the variances and/or uncertainties that occur.
  • a point is selected as the new measurement point which has a large fuel consumption variance, so that the fuel consumption variance of the internal combustion engine model is advantageously reduced after each measurement step, thereby achieving better knowledge of the internal combustion engine model.
  • a potential exceedance of the maximum emission is penalized, so that a point is selected as the measurement point whose potential emission is below the maximum emission.
  • the optimization module is set up to determine the objective function J in the form ⁇ ⁇ ) + NOx ⁇ ) (12).
  • a i denotes factors for weighting and/or normalizing the individual sub-objective functions.
  • the optimization module is additionally set up to optimize the objective function taking into account at least one secondary condition.
  • the optimization module is additionally set up to determine the at least one secondary condition based on at least one parameter selected from a group consisting of a combustion chamber pressure, a combustion chamber pressure gradient, a compressor pumping, a soot formation, and a combination of the preceding parameters.
  • the optimization module is particularly preferably set up to determine the secondary condition based on a combustion chamber pressure.
  • the optimization module is set up to determine the secondary condition in the form ⁇ ( ⁇ max > ⁇ m m a a x x ) ⁇ ⁇ ⁇ 211175 PCT to determine, where ⁇ ( ⁇ ) is a probability function, ⁇ max is a combustion chamber pressure maximum occurring during a temporal combustion process, ⁇ m m a a x x is a maximum permissible combustion chamber pressure and ⁇ ⁇ is a predetermined limit probability.
  • control device is set up to carry out the method according to the invention explained below or a method according to one or more of the embodiments explained below.
  • the description of the control device on the one hand and of the method on the other are to be understood as complementary.
  • the object is also achieved by creating a method for measuring an internal combustion engine on a test bench, wherein in particular the control device according to the invention or a control device according to one of the previously described embodiments is used to carry out the method.
  • a) the internal combustion engine is operated and measured at an operating measurement point, wherein b) a measured value is obtained.
  • an internal combustion engine model is adapted based on the measured value at the operating measurement point.
  • a target function is determined based on the adapted internal combustion engine model.
  • the target function is e) optimized, wherein a new measurement point is obtained based on the optimized target function.
  • the method in particular has at least one step, preferably a combination of steps, which were previously described explicitly or implicitly in connection with the control device.
  • the method is an operating method of the control device, in particular for carrying out the functions described above.
  • the operating measurement point and/or the new measurement point is at least one 211175 PCT spanning the parameter space of the internal combustion engine.
  • Internal combustion engine input parameters selected from a group consisting of an introduction time for introducing, in particular jetting or injecting, a fuel, an introduction quantity of the fuel, an introduction pressure, a fresh air mass flow, and valve control times for gas exchange valves, in particular intake and exhaust valves, such as in particular a valve opening time and a valve closing time, an internal combustion engine speed and a combination of the previous parameters, are used.
  • at least one internal combustion engine output parameter selected from a group consisting of a fuel consumption, an emission quantity, a combustion chamber pressure and a combination of the previous parameters, is used as the measured value.
  • steps a) to e) are repeated with the new measurement point as the operating measurement point until a termination condition is reached.
  • an initial operating measurement point is specified and/or determined by means of a measurement plan according to the prior art. Starting from the initial operating measurement point, the method is then carried out, in particular iteratively, until the termination condition is reached.
  • a Gaussian process model is used as the internal combustion engine model.
  • a fuel consumption distribution is determined using the internal combustion engine model.
  • an emission distribution is determined using the internal combustion engine model.
  • an expected fuel consumption value and a fuel consumption variance of the fuel consumption distribution are determined using the internal combustion engine model.
  • an expected emission value and an emission variance of the emission distribution are determined using the internal combustion engine model. 211175 PCT
  • the objective function is determined as a function of the fuel consumption distribution.
  • the objective function is determined as a function of the emissions distribution.
  • the fuel consumption objective function J V is determined using one of the equations (5) to (7).
  • the emissions objective function JE is determined using one of the equations (8) to (10).
  • the objective function J is determined using one of the equations (11) to (13).
  • the objective function is optimized taking into account at least one secondary condition.
  • the at least one secondary condition is determined based on at least one parameter selected from a group consisting of a combustion chamber pressure, a combustion chamber pressure gradient, compressor pumping, soot formation, and a combination of the preceding parameters.
  • the secondary condition is determined based on a combustion chamber pressure.
  • the secondary condition is determined in the form ⁇ ( ⁇ max > ⁇ m m a a x x ) ⁇ ⁇ ⁇ , where ⁇ ( ⁇ ) denotes a probability function, ⁇ max denotes a combustion chamber pressure maximum occurring during a temporal combustion process, ⁇ m m a a x x denotes a maximum permissible combustion chamber pressure, and ⁇ ⁇ denotes a predetermined limit probability.
  • the termination criterion in f) is the reaching of a maximum number of new measurement points.
  • a) to e) are repeated with the respective new measurement point as the operating measurement point until the maximum number of new measurement points is reached.
  • the termination criterion in f) is the reaching of a predetermined measurement point density in the parameter space of the internal combustion engine, wherein in particular a) to e) are repeated with the respective new measurement point as the operating measurement point until the predetermined measurement point density is reached.
  • a minimum measurement point distance is used as the termination criterion, wherein in particular a) to e) are repeated with the respective new measurement point as the operating measurement point until a distance, in particular a Euclidean distance, between the new measurement point and any of the other measurement points is smaller than the minimum measurement point distance.
  • a maximum variance is used as the termination criterion, wherein in particular a) to e) are repeated with the respective new measurement point as the operating measurement point until the variance of the internal combustion engine model designed as a Gaussian process model is smaller than the maximum variance.
  • Figure 1 shows a schematic representation of an embodiment of a control device for measuring an internal combustion engine on a test bench
  • Figure 2 shows a schematic representation of an embodiment of a method for measuring the internal combustion engine on the test bench
  • Fig.1 shows a schematic representation of an embodiment of a control device 1 for measuring an internal combustion engine 3 on a test bench 5.
  • the control device 1 has at least one interface 7, a computing module 9 and an optimization module 11.
  • the at least one interface 7, the computing module 9 and the optimization module 11 are connected to one another in particular for data transmission.
  • the at least one interface 7 is set up to receive a measured value 15 measured at a measurement point 13 of a parameter space of the internal combustion engine 3 spanned by at least one internal combustion engine parameter, in particular at least one internal combustion engine input parameter.
  • the at least one interface 7 is additionally set up to communicate a new measurement point 21 to the internal combustion engine 3 for measuring a new measured value 15 at the new measurement point 21.
  • the at least one interface is part of a communication module of the control device 1, or the communication module consists of the at least one interface. This can be a wired or wireless interface, in particular a serial or parallel interface, in particular a USB interface, a LAN interface or WLAN interface, or an interface for exchanging mobile data.
  • the interface can also be set up to read data from an external storage device or read/write device or to write data to the storage device or read/write device. It is possible for such a read/write device to only be able to write or only be able to read. In particular, it is possible for the control device to have a first read/write device that can only write, and a second read/write device that can only read. However, it is also possible for the control device to have at least one read/write device that can both write and read.
  • the computing module 9 is set up to adapt an internal combustion engine model 17 based on the received measured value 15 at the measurement point 13. In particular, the computing module 9 is additionally set up to use a Gaussian process model as the internal combustion engine model 17.
  • the computing module 9 is set up in particular to determine a fuel consumption distribution 23 and/or an emissions distribution 25, in particular via the at least one internal combustion engine input parameter. In particular, the computing module 9 is set up to determine a fuel consumption expected value and a fuel consumption variance of the fuel consumption distribution 23. Alternatively or additionally, the calculation module 9 is in particular set up to determine an emission expectation value and an emission variance of the emission distribution 25. 211175 PCT
  • the optimization module 11 is set up to determine a target function J based on the adapted internal combustion engine model 19, to optimize the target function J and to determine the new measurement point 21 in the parameter space based on the optimized target function J. In particular, the optimization module 11 is additionally set up to determine the target function J depending on the fuel consumption distribution 23.
  • the optimization module 11 is particularly set up to determine the target function J depending on the emissions distribution 25.
  • the optimization module 11 is set up to determine the fuel consumption target function J V based on one of the equations (5) to (7).
  • the optimization module 11 is set up to determine the emission objective function JE using one of the equations (8) to (10).
  • the optimization module 11 is set up to determine the objective function J using one of the equations (11) to (13). Alternatively or additionally, the optimization module 11 is set up in particular to optimize the objective function taking into account at least one secondary condition. Alternatively or additionally, the optimization module 11 is set up in particular to determine the at least one secondary condition based on at least one parameter selected from a group consisting of a combustion chamber pressure, a combustion chamber pressure gradient, a compressor surge, a soot formation, and a combination of the preceding parameters. The optimization module 11 is particularly preferably set up to determine the secondary condition based on a combustion chamber pressure.
  • the optimization module 11 is set up to determine the secondary condition in the form ⁇ ( ⁇ max > ⁇ m m a a x x ) ⁇ ⁇ ⁇ , where ⁇ ( ⁇ ) is a probability function, ⁇ max is a combustion chamber pressure maximum occurring during a combustion process over time, ⁇ m m a a x x is a maximum permissible combustion chamber pressure and ⁇ ⁇ is a predetermined limit probability.
  • control device 1 - in particular the at least one interface 7, the computing module 9 and the optimization module 11 - is set up to use as a measurement point 13 at least one internal combustion engine input parameter spanning the parameter space, which is selected from a group consisting of an introduction time for introducing, in particular jetting or injecting, a fuel, an introduction quantity of the fuel, an introduction pressure, a fresh air mass flow, and valve control times for gas exchange valves, in particular intake and exhaust valves, such as in particular a valve opening time and a valve closing time, an internal combustion engine speed and a combination of the previous parameters.
  • control device 1 - in particular the at least one interface 7, the calculation module 9 and the optimization module 11 - is set up to use as the measured value 15 at least one internal combustion engine output parameter that is selected from a group consisting of a fuel consumption, an emission quantity, a combustion chamber pressure, and a combination of the previous parameters.
  • the control device 1 is in particular set up to operate the internal combustion engine 3.
  • the control device 1 is set up to operate the internal combustion engine 3 at an operating measurement point 13 as the measurement point.
  • the control device 1 is in particular set up to operate the internal combustion engine 3 with the new measurement point 21.
  • the control device 1 is additionally set up to iteratively adapt the internal combustion engine model 17 based on the new measurement point 21 and to determine a further new measurement point 21 in the parameter space.
  • Fig.2 shows a schematic representation of an embodiment of a method for measuring the internal combustion engine 3 on the test bench 5, wherein in particular the control device 1 according to Figure 1 is used to carry out the method.
  • a first step a the internal combustion engine 3 is operated and measured in an operating measurement point 13.
  • At least one internal combustion engine input parameter spanning the parameter space of the internal combustion engine is used as the operating measurement point 13, which is selected from a group, 211175 PCT consisting of an introduction time for introducing, in particular jetting or injecting, a fuel, an introduction quantity of the fuel, an introduction pressure, a fresh air mass flow, and valve control times for gas exchange valves, in particular intake and exhaust valves, such as in particular a valve opening time and a valve closing time, an internal combustion engine speed and a combination of the previous parameters.
  • a measured value 15 is obtained.
  • At least one internal combustion engine output parameter selected from a group consisting of a fuel consumption, an emission quantity, a combustion chamber pressure and a combination of the previous parameters is used as the measured value 15.
  • an internal combustion engine model 17 is adapted based on the measured value 15 at the operating measurement point 13, whereby an adapted internal combustion engine model 19 is obtained.
  • the adapted internal combustion engine model 19 is set as the internal combustion engine model 17.
  • a Gaussian process model is used as the internal combustion engine model 17 and in particular as the adapted internal combustion engine model 19.
  • the fuel consumption distribution 23 and/or the emissions distribution 25 are determined using the internal combustion engine model 17 and in particular using the adapted internal combustion engine model 19.
  • the fuel consumption expected value and the fuel consumption variance of the fuel consumption distribution are determined using the internal combustion engine model 17 and in particular using the adapted internal combustion engine model 19.
  • the emissions expected value and the emissions variance of the emissions distribution 25 are determined using the internal combustion engine model 17 and in particular using the adapted internal combustion engine model 19.
  • a target function J is determined using the adapted internal combustion engine model 19.
  • the target function J is determined as a function of the fuel consumption distribution and/or the emissions distribution.
  • the fuel consumption target function J V is determined using one of the equations (5) to (7).
  • the emissions target function J E is determined using one of the equations (8) to (10).
  • the target function J is determined using one of the equations (11) to (13).
  • the target function J is optimized, where a new measurement point 21 is obtained using the optimized target function J.
  • the target function J is optimized taking into account at least one secondary condition. The at least one secondary condition is determined based on at least one parameter selected from a group consisting of a combustion chamber pressure, a combustion chamber pressure gradient, a compressor surge, a soot formation, and a combination of the preceding parameters.
  • the secondary condition is particularly preferably determined based on a combustion chamber pressure.
  • the secondary condition is determined in the form ⁇ ( ⁇ max > ⁇ m m a a x x ) ⁇ ⁇ ⁇ , where ⁇ ( ⁇ ) is a probability function, ⁇ max is a combustion chamber pressure maximum occurring during a temporal combustion process, ⁇ m m a a x x is a maximum permissible combustion chamber pressure and ⁇ ⁇ is a predetermined limit probability.
  • steps a) to e) are repeated with the new measurement point 21 as the operating measurement point 13 until a termination condition is reached.
  • steps a) to e) are repeated with the respective new survey point 21 as the operational survey point 13 until the maximum number of new survey points 21 is reached.
  • a predetermined survey point density is used as the termination criterion, wherein in particular steps a) to e) are repeated with the respective new survey point 21 as the operational survey point 13 until the predetermined survey point density is reached.
  • a minimum survey point distance is used as the termination criterion, wherein in particular steps a) to e) are repeated with the 211175 PCT respective new measurement point 21 as the operating measurement point 13 until a distance, in particular a Euclidean distance, between the new measurement point 21 and any of the other measurement points 21 is smaller than the minimum measurement point distance.
  • a maximum variance is used as the termination criterion, wherein in particular steps a) to e) are repeated with the respective new measurement point 21 as the operating measurement point 13 until the variance of the internal combustion engine model 17, 19 designed as a Gaussian process model is smaller than the maximum variance.
  • the initial operating measurement point 13 is specified and/or determined by means of a measurement plan according to the state of the art. Starting from the initial operating measurement point 13, steps a) to e) are then carried out, in particular iteratively, until the termination condition is reached.
  • steps a) to e) are then carried out, in particular iteratively, until the termination condition is reached.
  • a fuel consumption distribution 23 and/or an emission distribution 25 is determined using the adapted internal combustion engine model 19. 211175 PCT

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung (1) zur Vermessung einer Brennkraftmaschine (3) auf einem Prüfstand (5), mit - mindestens einer Schnittstelle (7), die eingerichtet ist, um einen in einem Vermessungspunkt (13) eines von mindestens einem Brennkraftmaschinen-Parameter aufgespannten Parameter-Raums der Brennkraftmaschine (3) gemessenen Messwert (15) zu empfangen, - einem Rechenmodul (9), das eingerichtet ist, um ein Brennkraftmaschinen-Modell (17) anhand des empfangenen Messwerts (15) an dem Vermessungspunkt (13) anzupassen, und - einem Optimierungsmodul (11), das eingerichtet ist, um anhand des angepassten Brennkraftmaschinen-Modells (19) eine Zielfunktion (J) zu bestimmen, die Zielfunktion (J) zu optimieren und anhand der optimierten Zielfunktion (J) einen neuen Vermessungspunkt (21) in dem Parameter-Raum zu bestimmen.

Description

Rolls-Royce Solutions GmbH BESCHREIBUNG Steuervorrichtung und Verfahren zur Vermessung einer Brennkraftmaschine auf einem Prüfstand Die Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung und ein Verfahren zur Vermessung einer Brennkraftmaschine auf einem Prüfstand. Es ist bekannt, dass eine Brennkraftmaschine vor einer Nutzung auf einem Prüfstand vermessen wird, um ein Brennkraftmaschinen-Modell für einen Betrieb der Brennkraftmaschine zu erstellen. Dabei wird die Brennkraftmaschine insbesondere automatisiert oder manuell gemäß einem Vermessungsplan betrieben. Der Vermessungsplan umfasst insbesondere Werte von mindestens einem Brennkraftmaschinen-Eingangsparameter der Brennkraftmaschine, der einen Parameter-Raum für die Brennkraftmaschine aufspannt, wie beispielsweise einem Einbringzeitpunkt zum Einbringen, insbesondere Eindüsen oder Einspritzen, eines Brennstoffs, einer Einbringmenge des Brennstoffs, einem Einbringdruck, einer Luftzuführung, einer Abgasabführung, sowie Ventilsteuerzeiten für Gaswechselventile, insbesondere Einlass- und Auslassventile, wie beispielsweise einem Ventilöffnungszeitpunkt, und einem Ventilschließzeitpunkt. Typischerweise wird die Brennkraftmaschine derart anhand des Vermessungsplans betrieben und anhand der gewonnenen Messdaten so bedatet, dass ein möglichst geringer Brennstoffverbrauch bei gegebener Emission – insbesondere gemäß den gesetzlichen Richtlinien – erhalten wird. Insbesondere wird der Vermessungsplan derart generiert, dass eine Zeit am Prüfstand und damit zugleich auch die Kosten für die Bedatung der Brennkraftmaschine minimiert werden. Nachteilig daran ist, dass der Vermessungsplan vor einem Start der Vermessung erstellt wird und damit während der Vermessung nicht oder nur mit großem Aufwand und insbesondere manuellem Eingriff basierend auf den bereits erhaltenen Messwerten angepasst werden kann. Damit ist es nachteilig in der Praxis schwer möglich, die Anzahl der Vermessungspunkte adaptiv zu reduzieren und somit die Kosten der Vermessung zu reduzieren. 211175 PCT Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Steuervorrichtung und ein Verfahren zur Vermessung einer Brennkraftmaschine auf einem Prüfstand zu schaffen, wobei die genannten Nachteile zumindest reduziert sind, vorzugsweise nicht auftreten. Die Aufgabe wird gelöst, indem die vorliegende technische Lehre bereitgestellt wird, insbesondere die Lehre der unabhängigen Ansprüche sowie der in den abhängigen Ansprüchen und der Beschreibung offenbarten bevorzugten Ausführungsformen. Die Aufgabe wird insbesondere gelöst, indem eine Steuervorrichtung zur Vermessung einer Brennkraftmaschine auf einem Prüfstand geschaffen wird. Die Steuervorrichtung weist mindestens eine Schnittstelle, ein Rechenmodul und ein Optimierungsmodul auf. Die mindestens eine Schnittstelle ist eingerichtet, um einen in einem Vermessungspunkt eines von mindestens einem Brennkraftmaschinen-Parameter, insbesondere mindestens einem Brennkraftmaschinen- Eingangsparameter, aufgespannten Parameter-Raums der Brennkraftmaschine gemessenen Messwert zu empfangen. Das Rechenmodul ist eingerichtet, um ein Brennkraftmaschinen- Modell anhand des empfangenen Messwerts an dem Vermessungspunkt anzupassen. Zusätzlich ist das Optimierungsmodul eingerichtet, um anhand des angepassten Brennkraftmaschinen- Modells eine Zielfunktion zu bestimmen, die Zielfunktion zu optimieren, und anhand der optimierten Zielfunktion einen neuen Vermessungspunkt in dem Parameter-Raum zu bestimmen. Vorteilhafterweise berücksichtigt die Steuervorrichtung mittels der Optimierung der Zielfunktion Ziele des Betriebs der Brennkraftmaschine systematisch und insbesondere automatisch. Indem die Vermessungspunkte – bis auf einen initialen, ersten Vermessungspunkt – nicht mehr im Voraus starr vorgegeben sondern vielmehr zur Laufzeit der Vermessung unter Berücksichtigung der Betriebsziele wie insbesondere minimaler Brennstoffverbrauch bei Einhaltung der gesetzlichen Emissionen dynamisch erzeugt werden, ist es mittels der Steuervorrichtung vorteilhaft möglich, eine Modellgüte des Brennkraftmaschinen-Modells im Vergleich zum Stand der Technik zu erhöhen und gleichzeitig die Anzahl der Vermessungspunkte zur Bestimmung des Brennkraftmaschinen-Modells im Vergleich zum Stand der Technik zu reduzieren, insbesondere zu halbieren. Eine solche Reduzierung der Anzahl der Vermessungspunkte ist insbesondere möglich, da aufgrund von deren dynamischer Erzeugung unter Berücksichtigung der Betriebsziele zumindest im Wesentlichen relevante Vermessungspunkte angefahren werden, während ein im Voraus erstellter Vermessungsplan gleichsam ohne hinreichende Vorkenntnisse den Parameter-Raum konsultiert sodass eine Vielzahl von Vermessungspunkten angefahren werden muss, um zumindest auch eine hinreichende Anzahl relevanter Vermessungspunkte zu 211175 PCT erfassen. Mit der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung ist es somit vorteilhaft möglich, die Zeit und insbesondere die Kosten für die Vermessung der Brennkraftmaschine im Vergleich zum Stand der Technik zu reduzieren, insbesondere zu halbieren, und die Vermessung beispielsweise innerhalb weniger Wochen durchzuführen. Unter einem Modul wird im Kontext der vorliegenden technischen Lehre allgemein insbesondere eine gedanklich oder physikalisch abgrenzbare oder abgegrenzte Funktionseinheit verstanden, die eingerichtet ist, um mindestens eine bestimmte Funktion durchzuführen. Dabei kann es sich um eine separate Rechenvorrichtung, um einen Teil einer Rechenvorrichtung, um eine Hardwarestruktur, oder um eine Softwarestruktur handeln, die oder der jeweils zur Erfüllung der mindestens einen bestimmten Funktion eingerichtet und vorgesehen ist. Unter einer Schnittstelle wird im Kontext der vorliegenden technischen Lehre insbesondere eine solche Funktionseinheit verstanden, die eingerichtet ist, um Daten zu empfangen und/oder zu senden. In einer Ausführungsform ist die mindestens eine Schnittstelle Teil eines Kommunikationsmoduls der Steuervorrichtung, oder die Steuervorrichtung weist ein Kommunikationsmodul auf, das aus der mindestens einen Schnittstelle besteht. Bei der Schnittstelle kann es sich um eine drahtgebundene oder drahtlose Schnittstelle handeln, insbesondere eine serielle oder parallele Schnittstelle, insbesondere eine USB-Schnittstelle, eine LAN-Schnittstelle oder WLAN-Schnittstelle, oder eine Schnittstelle zum Austausch mobiler Daten. Die Schnittstelle kann auch eingerichtet sein, um Daten von einem externen oder in die Steuervorrichtung integrierten Speichergerät oder Schreib-/Lesegerät zu lesen oder auf das Speichergerät oder Schreib-/Lesegerät zu schreiben. Es ist möglich, dass ein solches Schreib- /Lesegerät nur schreiben oder nur lesen kann. Insbesondere ist es möglich, dass die Steuervorrichtung ein erstes Schreib-/Lesegerät aufweist, welches nur schreiben kann, wobei sie ein zweites Schreib-/Lesegerät aufweist, welches nur lesen kann. Es ist aber auch möglich, dass die Steuervorrichtung mindestens ein Schreib-/Lesegerät aufweist, das sowohl schreiben als auch lesen kann. Unter der Optimierung einer Funktion, insbesondere der Zielfunktion, wird im Kontext der vorliegenden technischen Lehre insbesondere eine Bestimmung eines Extremums der Funktion verstanden. Weiterhin umfasst die Optimierung einer Funktion, insbesondere der Zielfunktion, im Kontext der vorliegenden technischen Lehre insbesondere die Bestimmung eines Minimums und/oder eines Maximums der Funktion. 211175 PCT Insbesondere ist somit das Optimierungsmodul eingerichtet, um ein Extremum, insbesondere ein Maximum und/oder ein Minimum, der Zielfunktion zu bestimmen. Insbesondere ist das Optimierungsmodul eingerichtet, um die Zielfunktion zu maximieren und/oder zu minimieren. Insbesondere ist die mindestens eine Schnittstelle zusätzlich eingerichtet, um den neuen Vermessungspunkt zur Messung eines neuen Messwerts in dem neuen Vermessungspunkt an die Brennkraftmaschine zu kommunizieren. Insbesondere ist die Steuervorrichtung – insbesondere die mindestens eine Schnittstelle, das Rechenmodul und das Optimierungsmodul – eingerichtet, um als Vermessungspunkt mindestens einen den Parameter-Raum aufspannenden Brennkraftmaschinen-Eingangsparameter zu verwenden, der ausgewählt ist aus einer Gruppe, bestehend aus einem Einbringzeitpunkt zum Einbringen, insbesondere Eindüsen oder Einspritzen, eines Brennstoffs, einer Einbringmenge des Brennstoffs, einem Einbringdruck, einem Frischluftmassenstrom, sowie Ventilsteuerzeiten für Gaswechselventile, insbesondere Einlass- und Auslassventile, wie beispielsweise einem Ventilöffnungszeitpunkt und einem Ventilschließzeitpunkt, einer Brennkraftmaschinen-Drehzahl und einer Kombination der vorherigen Parameter. Alternativ oder zusätzlich ist die Steuervorrichtung – insbesondere die mindestens eine Schnittstelle, das Rechenmodul und das Optimierungsmodul – eingerichtet, um als Messwert mindestens einen Brennkraftmaschinen- Ausgangsparameter zu verwenden, der ausgewählt ist aus einer Gruppe, bestehend aus einem Brennstoffverbrauch, einer Emissionsmenge, einem Brennraum-Druck, und einer Kombination der vorherigen Parameter. Besonders bevorzugt ist die Steuervorrichtung eingerichtet, um basierend auf dem neuen Vermessungspunkt iterativ das Brennkraftmaschinen-Modell anzupassen und einen weiteren neuen Vermessungspunkt in dem Parameter-Raum zu bestimmen. Im Kontext der vorliegenden technischen Lehre ist eine Emissionsmenge insbesondere eine Konzentration eines vorbestimmten Emissions-Stoffes und/oder einer Emissions-Stoffklasse, insbesondere in einer Einheit Masse pro Abgasvolumen oder ppm. Alternativ oder zusätzlich ist eine Emissionsmenge ein Ausstoß des vorbestimmten Emissions-Stoffes und/oder der Emissions-Stoffklasse pro Zeiteinheit. Insbesondere ist der vorbestimmte Emissions-Stoff und/oder ein Stoff der Emissions-Stoffklasse fest, insbesondere ein Partikel, oder flüssig oder 211175 PCT gasförmig. Insbesondere ist der Emissions-Stoff und/oder die Emissions-Stoffklasse ausgewählt aus einer Gruppe, bestehend aus, Kohlenstoffmonooxid, Kohlenstoffdioxid, Kohlenwasserstoffe, insbesondere polycyclische aromatische Kohlenwasserstoffe, Rußpartikel, Stickoxide, insbesondere Stickstoffmonooxid und/oder Stickstoffdioxid, und Schwefeloxide, insbesondere Schwefeldioxid. Die Steuervorrichtung ist insbesondere eingerichtet zum Betreiben der Brennkraftmaschine. Vorzugsweise ist die Steuervorrichtung eingerichtet, um die Brennkraftmaschine in einem Betriebs-Vermessungspunkt als dem Vermessungspunkt zu betreiben. Alternativ oder zusätzlich ist die Steuervorrichtung eingerichtet, um die Brennkraftmaschine mit dem neuen Vermessungspunkt zu betreiben. Unter einem Betreiben der Brennkraftmaschine wird im Kontext der vorliegenden technischen Lehre insbesondere ein Steuern oder ein Regeln, vorzugsweise ein Regeln, des Betriebs der Brennkraftmaschine verstanden. Im Kontext der vorliegenden technischen Lehre spannt der mindestens eine Brennkraftmaschinen-Eingangsparameter, insbesondere die Mehrzahl an Brennkraftmaschinen- Eingangsparameter, den Parameter-Raum auf, aus welchem die Vermessungspunkte gewählt werden. Weiterhin werden insbesondere mittels des Brennkraftmaschinen-Modells die Messwerte über dem Parameter-Raum aufgespannt. Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist das Rechenmodul zusätzlich eingerichtet, um als das Brennkraftmaschinen-Modell ein Gaußprozess-Modell zu verwenden. Gauß-Prozessmodelle eignen sich in besonderer Weise zur Ausbildung eines Brennkraftmaschinen-Modells: Im Vergleich zu Polynom-basierten Modellen sind sie insbesondere einfacher im Anwendungsfeld an neue oder geänderte Datenpunkte adaptierbar, und sie weisen ein geeigneteres und auch physikalisch korrekteres Verhalten in Randbereichen des gegebenen Parameterraums auf. Im Vergleich zu physikalischen Modellen benötigen Sie einen deutlich geringeren Berechnungsaufwand. Außerdem ermöglichen sie die direkte Verwendung von Prüfstandsdaten. Ein solches Gauß-Prozessmodell wird insbesondere anhand von Messwerten Yb an Vermessungspunkten Xb aufgebaut und/oder verfeinert, wobei mit Xb ^ x m insbesondere n Eingangsparameter, insbesondere Brennkraftmaschinen-Eingangsparameter, für m verschiedene Vermessungspunkte und mit Yb ^ ℝ m x k insbesondere k Ausgangsparameter, insbesondere Brennkraftmaschinen-Ausgangsparameter, für die m verschiedenen Vermessungspunkte angegeben sind. In einer Ausgestaltung gilt in einem ersten Schritt m=1, wobei m in jedem 211175 PCT Iterationsschritt der Vermessung der Brennkraftmaschine um 1 erhöht wird. In einer alternativen Ausgestaltung ist ein Grundgitter des Gauß-Prozessmodells, insbesondere m Vermessungspunkte und zugehörige Messwerte bekannt, und anhand neuer weiterer Messwerte wird das Grundgitter des Gauß-Prozessmodells verfeinert und/oder angepasst, wobei m in jedem Iterationsschritt der Vermessung der Brennkraftmaschine um 1 erhöht wird. Weiterhin ist das Gauß-Prozessmodell durch ein vorgegebenes Berechnungsschema für einen Erwartungswert E(Xu) ^ ℝl x k und eine Varianz Var(Xu) für nicht in dem ursprünglichen Datensatz enthaltene Vermessungspunkte für l verschiedene Betriebszustände Xu ^ ℝn x l gegeben: mit einer Kovarianz-Funktion K, die in folgender Weise vom euklidischen Abstand r zwischen zwei Punkten xr, xs abhängt: mit einem vorbestimmten Abstandsparameter l – insbesondere einer Breite einer Gauß-Glocke –, einer vorbestimmten Signalvarianz ^^ ^^ – insbesondere einem vorbestimmten Signalhub –, einem vorbestimmten Messrauschen ^^ ^^ und einem Kronecker-Delta ^^ ^^, ^^. Insbesondere gilt ^^ ^^, ^^ = 0 für zwei verschiedene Punkte xr, xs und ^^ ^^, ^^ = 1 für zwei identische Punkte xr, xs, wodurch die Funktion K bei identische Punkte xr, xs nicht Null wird und somit vorteilhafterweise eine numerische Berechnung stabiler wird, insbesondere wird eine numerische Berechnung einer Inversen stabiler. Damit gelten in Gleichungen (1) und (2) K(Xu,Xb) ^ ℝl x m, K(Xb,Xb) ^ ℝm x m, I ^ ℝm x m und Yb ^ ℝm x k. Insbesondere weist der Erwartungswert E(Xu) einen Brennstoffverbrauchs- Erwartungswert auf. Alternativ oder zusätzlich weist der Erwartungswert E(Xu) einen Emissions- Erwartungswert auf. Alternativ oder zusätzlich weist der Erwartungswert E(Xu) einen Brennraum-Druck-Erwartungswert auf. Insbesondere weist die Varianz Var(Xu) eine Brennstoffverbrauchs-Varianz auf. Alternativ oder zusätzlich weist die Varianz Var(Xu) eine Emissions-Varianz auf. Alternativ oder zusätzlich weist die Varianz Var(Xu) eine Brennraum- Druck-Varianz auf. 211175 PCT Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist das Rechenmodul zusätzlich eingerichtet, um eine Brennstoffverbrauchsverteilung insbesondere über den mindestens einen Brennkraftmaschinen- Eingangsparameter zu bestimmen. Alternativ oder zusätzlich ist das Rechenmodul eingerichtet, um eine Emissionsverteilung insbesondere über den mindestens einen Brennkraftmaschinen- Eingangsparameter zu bestimmen. Vorteilhafterweise ist es anhand eines Brennstoffverbrauchs und/oder einer Emission der Brennkraftmaschine möglich, die Brennkraftmaschine hinsichtlich gesetzlicher Regelungen optimal einzustellen. Unter einer Brennstoffverbrauchsverteilung wird im Kontext der vorliegenden technischen Lehre eine Wahrscheinlichkeitsverteilung des Brennstoffverbrauchs der Brennkraftmaschine über dem Parameter-Raum der Brennkraftmaschine verstanden. Weiterhin wird unter eine Emissionsverteilung im Kontext der vorliegenden technischen Lehre eine Wahrscheinlichkeitsverteilung der Emissionsmenge der Brennkraftmaschine über dem Parameter-Raum der Brennkraftmaschine verstanden. Insbesondere ist das Rechenmodul eingerichtet, um den Brennstoffverbrauchs-Erwartungswert und die Brennstoffverbrauchs-Varianz der Brennstoffverbrauchsverteilung zu bestimmen. Alternativ oder zusätzlich ist das Rechenmodul eingerichtet, um den Emissions-Erwartungswert und die Emissions-Varianz der Emissionsverteilung zu bestimmen. Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist das Optimierungsmodul zusätzlich eingerichtet, um die Zielfunktion in Abhängigkeit von der Brennstoffverbrauchsverteilung zu bestimmen. Alternativ oder zusätzlich ist das Optimierungsmodul eingerichtet, um die Zielfunktion in Abhängigkeit von der Emissionsverteilung zu bestimmen. Insbesondere werden gezielt Punkte, die eine große Brennstoffverbrauchs-Varianz und/oder eine große Emissions-Varianz aufweisen, in dem Parameter-Raum der Brennkraftmaschine gesucht, um diese Punkte als Vermessungspunkte zu vermessen und damit die Brennstoffverbrauchs-Varianz und/oder die Emissions-Varianz an diesem Vermessungspunkt insbesondere auf einen Minimalwert reduziert. Damit ist es vorteilhafterweise möglich den Brennstoffverbrauch und/oder die Emission in dem Vermessungspunkt mit größerer Sicherheit zu prognostizieren. Insbesondere ist ein Brennkraftmaschinen-Modell besser, je kleiner die auftretenden Varianzen und/oder Unsicherheiten sind. Insbesondere ist das Optimierungsmodul eingerichtet, um die Zielfunktion J in der Form 211175 PCT ^^ = ^^ ^^ zu bestimmen, wobei mit JV eine Brennstoffverbrauchs-Zielfunktion bezeichnet wird. Insbesondere ist das Optimierungsmodul eingerichtet, um die Brennstoffverbrauchs-Zielfunktion JV anhand mindestens einer der Gleichungen ^^ ^^ = ^^ ^^, ^^ = − ^^ ^^ (5) ^^ ^^ = ^^ ^^, ^^ = ^^ ^^ – ^^ ^^ (6) zu bestimmen, wobei mit ^^ ^^ eine Brennstoffverbrauchs-Varianz der Brennstoffverbrauchsverteilung und mit ^^ ^^ ein Brennstoffverbrauchs-Erwartungswert der Brennstoffverbrauchsverteilung bezeichnet wird. Anhand der Zielfunktion gemäß Gleichung (5) wird als neuer Vermessungspunkt ein Punkt ausgewählt, welcher eine große Brennstoffverbrauchs-Varianz aufweist, sodass die Brennstoffverbrauchs-Varianz des Brennkraftmaschinen-Modells vorteilhafterweise nach jedem Vermessungs-Schritt reduziert wird, wodurch eine bessere Kenntnis des Brennkraftmaschinen-Modells erreicht wird. Anhand der Zielfunktion gemäß Gleichung (6) wird als neuer Vermessungspunkt ein Punkt ausgewählt, welcher einen potentiellen geringen Brennstoffverbrauch aufweist. Alternativ oder zusätzlich ist das Optimierungsmodul eingerichtet, um die Zielfunktion J in der Form ^^ = ^^ ^^ zu bestimmen, wobei mit JE eine Emissions-Zielfunktion bezeichnet wird. Insbesondere ist das Optimierungsmodul eingerichtet, um die Emissions-Zielfunktion JE anhand mindestens einer der Gleichungen ^^ ^^ = ^^ ^^ ,1 = max൫0, ^^ ^^ + ^^ ^^ − NOx+൯ (8) ^^ ^^ = ^^ ^^ ,1 + ^^ ^^,2 (10) zu bestimmen, wobei mit ^^ ^^ eine Emissions-Varianz der Emissionsverteilung, mit ^^ ^^ ein Emissions-Erwartungswert der Emissionsverteilung, mit NOx+ eine Maximalemission und mit NOx- eine – mit Blick auf den Wirkungsgrad definierte – Minimalemission bezeichnet werden. Anhand der Zielfunktion gemäß Gleichung (8) wird eine potentielle Überschreitung der Maximalemission bestraft, sodass als Vermessungspunkt ein Punkt ausgewählt wird dessen potentiale Emission unterhalb der Maximalemission liegt. Anhand der Zielfunktion gemäß Gleichung (9) wird eine potentielle Unterschreitung der Minimalemission bestraft, sodass als Vermessungspunkt ein Punkt ausgewählt wird dessen potentiale Emission oberhalb der 211175 PCT Minimalemission liegt. Alternativ oder zusätzlich ist das Optimierungsmodul eingerichtet, um die Zielfunktion J in der Form ^^ = ^^ ^^ + ^^ ^^ (11) zu bestimmen, wobei die Brennstoffverbrauchs-Zielfunktion JV und die Emissions-Zielfunktion JE aus einer der vorherigen Gleichungen ausgewählt sind. Vorzugsweise ist das Optimierungsmodul eingerichtet, um die Zielfunktion J in der Form ^^ ^^) + NOx−) (12) zu bestimmen. Besonders bevorzugt ist das Optimierungsmodul eingerichtet, um die Zielfunktion J in der Form ^^ = ^^1 ∙ ^^ ^^, ^^ + ^^2 ∙ ^^ ^^, ^^ + ^^3 ∙ ^^ ^^,1 + ^^4 ∙ ^^ ^^,2 (13) zu bestimmen, wobei mit ai Faktoren zur Gewichtung und/oder Normierung der einzelnen Unter- Zielfunktionen bezeichnet werden. Anhand der Zielfunktionen gemäß den Gleichungen (11) bis (13) werden die Ziele hinsichtlich der Kenntnis des Brennkraftmaschinen-Modells, der Minimierung des Brennstoffverbrauchs, und der Einhaltung der Minimal- und Maximalemissionen miteinander kombiniert. Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist das Optimierungsmodul zusätzlich eingerichtet, um die Zielfunktion unter Berücksichtigung mindestens einer Nebenbedingung zu optimieren. Vorteilhafterweise ist es damit möglich, Grenzen für den Betrieb der Brennkraftmaschine in die Optimierung und damit die Bestimmung des neuen Vermessungspunktes miteinzubeziehen. Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist das Optimierungsmodul zusätzlich eingerichtet, um die mindestens eine Nebenbedingung basierend auf mindestens einem Parameter, ausgewählt aus einer Gruppe, bestehend aus einem Brennraum-Druck, einem Brennraum-Druckgradienten, einem Verdichterpumpen, einer Rußbildung, und einer Kombination der vorhergehenden Parameter, zu bestimmen. Besonders bevorzugt ist das Optimierungsmodul eingerichtet, um die Nebenbedingung basierend auf einem Brennraum-Druck zu bestimmen. Insbesondere ist das Optimierungsmodul eingerichtet, um die Nebenbedingung in der Form ^^( ^^max > ^^m m a a x x ) < ^^∗ 211175 PCT zu bestimmen, wobei mit ^^(∙) eine Wahrscheinlichkeitsfunktion, mit ^^max ein während eines zeitlichen Verbrennungsverlaufs auftretendes Brennraum-Druck-Maximum, mit ^^m m a a x x ein maximal zulässiger Brennraum-Druck und mit ^^∗ eine vorbestimmte Grenz-Wahrscheinlichkeit bezeichnet wird. Insbesondere ist das Optimierungsmodul eingerichtet, um die vorbestimmte Grenz-Wahrscheinlichkeit als ^^∗ = 0,25 zu setzen. Vorteilhafterweise wird damit für den neuen Vermessungspunkt gewährleistet, dass eine Wahrscheinlichkeit, dass das Brennraum-Druck- Maximum größer als der maximal zulässige Brennraum-Druck ist, kleiner ist als ^^∗, insbesondere kleiner ist als 25 %. Insbesondere ist die Steuervorrichtung eingerichtet, um das im Folgenden erläuterte, erfindungsgemäße Verfahren oder ein Verfahren nach einer oder mehreren der im Folgenden erläuterten Ausführungsformen durchzuführen. Insbesondere sind die Beschreibung der Steuervorrichtung einerseits sowie des Verfahrens andererseits als komplementär zu verstehen. Die Aufgabe wird auch gelöst, indem ein Verfahren zur Vermessung einer Brennkraftmaschine auf einem Prüfstand geschaffen wird, wobei insbesondere die erfindungsgemäße Steuervorrichtung oder eine Steuervorrichtung nach einer der zuvor beschriebenen Ausführungsformen zur Durchführung des Verfahrens verwendet wird. Dabei wird a) die Brennkraftmaschine in einem Betriebs-Vermessungspunkt betrieben und vermessen, wobei b) ein Messwert erhalten wird. Anschließend wird c) ein Brennkraftmaschinen-Modell anhand des Messwerts an dem Betriebs-Vermessungspunkt angepasst. Es wird d) anhand des angepassten Brennkraftmaschinen-Modells eine Zielfunktion bestimmt. Die Zielfunktion wird e) optimiert, wobei anhand der optimierten Zielfunktion ein neuer Vermessungspunkt erhalten wird. In Zusammenhang mit dem Verfahren ergeben sich insbesondere die Vorteile, die bereits in Zusammenhang mit der Steuervorrichtung erläutert wurden. Das Verfahren weist insbesondere mindestens ein Schritt, vorzugsweise eine Kombination von Schritten auf, die zuvor explizit oder implizit in Zusammenhang mit der Steuervorrichtung beschrieben wurden. Insbesondere ist das Verfahren ein Betriebsverfahren der Steuervorrichtung, insbesondere zur Durchführung der oben beschriebenen Funktionen. Insbesondere wird als der Betriebs-Vermessungspunkt und/oder als der neue Vermessungspunkt mindestens ein den Parameter-Raum der Brennkraftmaschine aufspannender 211175 PCT Brennkraftmaschinen-Eingangsparameter, ausgewählt aus einer Gruppe, bestehend aus einem Einbringzeitpunkt zum Einbringen, insbesondere Eindüsen oder Einspritzen, eines Brennstoffs, einer Einbringmenge des Brennstoffs, einem Einbringdruck, einem Frischluftmassenstrom, sowie Ventilsteuerzeiten für Gaswechselventile, insbesondere Einlass- und Auslassventile, wie insbesondere einem Ventilöffnungszeitpunkt und einem Ventilschließzeitpunkt, einer Brennkraftmaschinen-Drehzahl und einer Kombination der vorherigen Parameter, verwendet. Alternativ oder zusätzlich wird als der Messwert mindestens ein Brennkraftmaschinen- Ausgangsparameter, ausgewählt aus einer Gruppe, bestehend aus einem Brennstoffverbrauch, einer Emissionsmenge, einem Brennraum-Druck, und einer Kombination der vorherigen Parameter, verwendet. Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass f) die Schritte a) bis e) mit dem neuen Vermessungspunkt als dem Betriebs-Vermessungspunkt wiederholt werden, bis eine Abbruchbedingung erreicht wird. Insbesondere wird ein initialer Betriebs-Vermessungspunkt vorgegeben und/oder mittels eines Vermessungsplans gemäß dem Stand der Technik ermittelt. Ausgehend von dem initialen Betriebs-Vermessungspunkt wird dann das Verfahren insbesondere iterativ bis zum Erreichen der Abbruchbedingung durchgeführt. Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass als Brennkraftmaschinen-Modell ein Gaußprozess-Modell verwendet wird. Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass mittels des Brennkraftmaschinen- Modells eine Brennstoffverbrauchsverteilung bestimmt wird. Alternativ oder zusätzlich wird mittels des Brennkraftmaschinen-Modells eine Emissionsverteilung bestimmt. Vorteilhafterweise ist es anhand eines Brennstoffverbrauchs und/oder einer Emission der Brennkraftmaschine möglich, die Brennkraftmaschine hinsichtlich gesetzlicher Regelungen optimal einzustellen. Insbesondere wird anhand des Brennkraftmaschinen-Modells ein Brennstoffverbrauchs- Erwartungswert und eine Brennstoffverbrauchs-Varianz der Brennstoffverbrauchsverteilung bestimmt. Alternativ oder zusätzlich wird anhand des Brennkraftmaschinen-Modells ein Emissions-Erwartungswert und eine Emissions-Varianz der Emissionsverteilung bestimmt. 211175 PCT Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Zielfunktion in Abhängigkeit von der Brennstoffverbrauchsverteilung bestimmt wird. Alternativ oder zusätzlich ist vorgesehen, dass die Zielfunktion in Abhängigkeit von der Emissionsverteilung bestimmt wird. Insbesondere wird die Zielfunktion J in der Form ^^ = ^^ ^^ bestimmt, wobei mit JV eine Brennstoffverbrauchs-Zielfunktion bezeichnet wird. Insbesondere wird die Brennstoffverbrauchs-Zielfunktion JV anhand einer der Gleichungen (5) bis (7) bestimmt. Alternativ oder zusätzlich wird die Zielfunktion J in der Form ^^ = ^^ ^^ bestimmt, wobei mit JE eine Emissions-Zielfunktion bezeichnet wird. Insbesondere wird die Emissions-Zielfunktion JE anhand einer der Gleichungen (8) bis (10) bestimmt. Alternativ oder zusätzlich wird die Zielfunktion J anhand einer der Gleichungen (11) bis (13) bestimmt. Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Zielfunktion unter Berücksichtigung mindestens einer Nebenbedingung optimiert wird. Dabei wird die mindestens eine Nebenbedingung basierend auf mindestens einem Parameter, ausgewählt aus einer Gruppe, bestehend aus einem Brennraum-Druck, einem Brennraum-Druckgradienten, einem Verdichterpumpen, einer Rußbildung, und einer Kombination der vorhergehenden Parameter, bestimmt. Vorteilhafterweise ist es damit möglich, Grenzen für den Betrieb der Brennkraftmaschine in die Optimierung und damit die Bestimmung des neuen Vermessungspunktes miteinzubeziehen. Besonders bevorzugt wird die Nebenbedingung basierend auf einem Brennraum-Druck bestimmt. Insbesondere wird die Nebenbedingung in der Form ^^( ^^max > ^^m m a a x x ) < ^^∗ bestimmt, wobei mit ^^(∙) eine Wahrscheinlichkeitsfunktion, mit ^^max ein während eines zeitlichen Verbrennungsverlaufs auftretendes Brennraum-Druck-Maximums, mit ^^m m a a x x ein maximal zulässiger Brennraum-Druck und mit ^^∗ eine vorbestimmte Grenz-Wahrscheinlichkeit bezeichnet wird. Insbesondere wird die vorbestimmte -Grenz-Wahrscheinlichkeit als ^^∗ = 0,25 gesetzt. Vorteilhafterweise wird damit für den neuen Vermessungspunkt gewährleistet, dass eine 211175 PCT Wahrscheinlichkeit, dass das Brennraum-Druck-Maximum größer als der maximal zulässige Brennraum-Druck ist, kleiner ist als ^^∗, insbesondere kleiner ist als 25 %. Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass als Abbruchkriterium in f) das Erreichen einer Maximalanzahl an neuen Vermessungspunkten verwendet wird. Insbesondere werden a) bis e) mit dem jeweiligen neuen Vermessungspunkt als dem Betriebs- Vermessungspunkt wiederholt, bis die Maximalanzahl an neuen Vermessungspunkten erreicht wird. Alternativ oder zusätzlich wird als das Abbruchkriterium in f) das Erreichen einer vorbestimmten Vermessungspunkt-Dichte im Parameter-Raum der Brennkraftmaschine verwendet, wobei insbesondere a) bis e) mit dem jeweiligen neuen Vermessungspunkt als dem Betriebs-Vermessungspunkt wiederholt werden, bis die vorbestimmte Vermessungspunkt-Dichte erreicht wird. Alternativ oder zusätzlich wird als das Abbruchkriterium ein minimaler Vermessungspunkt-Abstand verwendet, wobei insbesondere a) bis e) mit dem jeweiligen neuen Vermessungspunkt als dem Betriebs-Vermessungspunkt wiederholt werden, bis ein Abstand, insbesondere ein euklidischer Abstand, zwischen dem neuen Vermessungspunkt und irgendeinem der anderen Vermessungspunkten kleiner ist als der minimale Vermessungspunkt- Abstand. Alternativ oder zusätzlich wird als das Abbruchkriterium eine Maximal-Varianz verwendet, wobei insbesondere a) bis e) mit dem jeweiligen neuen Vermessungspunkt als dem Betriebs-Vermessungspunkt wiederholt werden, bis die Varianz des als Gauß-Prozessmodell ausgebildeten Brennkraftmaschinen-Modells kleiner ist als die Maximal-Varianz. Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen: Figur 1 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer Steuervorrichtung zur Vermessung einer Brennkraftmaschine auf einem Prüfstand, und Figur 2 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens zur Vermessung der Brennkraftmaschine auf dem Prüfstand. Fig.1 zeigt eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer Steuervorrichtung 1 zur Vermessung einer Brennkraftmaschine 3 auf einem Prüfstand 5. Die Steuervorrichtung 1 weist mindestens eine Schnittstelle 7, ein Rechenmodul 9 und ein Optimierungsmodul 11 auf. Insbesondere sind die mindestens eine Schnittstelle 7, das Rechenmodul 9 und das Optimierungsmodul 11 insbesondere datenübertragend miteinander verbunden. 211175 PCT Die mindestens eine Schnittstelle 7 ist eingerichtet, um einen in einem Vermessungspunkt 13 eines von mindestens einem Brennkraftmaschinen-Parameter, insbesondere mindestens einem Brennkraftmaschinen-Eingangsparameter, aufgespannten Parameter-Raums der Brennkraftmaschine 3 gemessenen Messwert 15 zu empfangen. Insbesondere ist die mindestens eine Schnittstelle 7 zusätzlich eingerichtet, um einen neuen Vermessungspunkt 21 zur Messung eines neuen Messwerts 15 in dem neuen Vermessungspunkt 21 an die Brennkraftmaschine 3 zu kommunizieren. Insbesondere ist die mindestens eine Schnittstelle Teil eines Kommunikationsmoduls der Steuervorrichtung 1, oder das Kommunikationsmodul besteht aus der mindestens einen Schnittstelle. Dabei kann es sich um eine drahtgebundene oder drahtlose Schnittstelle handeln, insbesondere eine serielle oder parallele Schnittstelle, insbesondere eine USB-Schnittstelle, eine LAN-Schnittstelle oder WLAN-Schnittstelle, oder eine Schnittstelle zum Austausch mobiler Daten. Die Schnittstelle kann auch eingerichtet sein, um Daten von einem externen oder in die Steuervorrichtung integrierten Speichergerät oder Schreib-/Lesegerät zu lesen oder auf das Speichergerät oder Schreib-/Lesegerät zu schreiben. Es ist möglich, dass ein solches Schreib-/Lesegerät nur schreiben oder nur lesen kann. Insbesondere ist es möglich, dass die Steuervorrichtung ein erstes Schreib-/Lesegerät aufweist, welches nur schreiben kann, wobei sie ein zweites Schreib-/Lesegerät aufweist, welches nur lesen kann. Es ist aber auch möglich, dass die Steuervorrichtung mindestens ein Schreib-/Lesegerät aufweist, das sowohl schreiben als auch lesen kann. Das Rechenmodul 9 ist eingerichtet, um ein Brennkraftmaschinen-Modell 17 anhand des empfangenen Messwerts 15 an dem Vermessungspunkt 13 anzupassen. Insbesondere ist das Rechenmodul 9 zusätzlich eingerichtet, um als das Brennkraftmaschinen-Modell 17 ein Gaußprozess-Modell zu verwenden. Alternativ oder zusätzlich ist das Rechenmodul 9 insbesondere eingerichtet, um eine Brennstoffverbrauchsverteilung 23 und/oder ein Emissionsverteilung 25 insbesondere über den mindestens einen Brennkraftmaschinen- Eingangsparameter zu bestimmen. Insbesondere ist das Rechenmodul 9 eingerichtet, um einen Brennstoffverbrauchs-Erwartungswert und eine Brennstoffverbrauchs-Varianz der Brennstoffverbrauchsverteilung 23 zu bestimmen. Alternativ oder zusätzlich ist das Rechenmodul 9 insbesondere eingerichtet, um einen Emissions-Erwartungswert und eine Emissions-Varianz der Emissionsverteilung 25 zu bestimmen. 211175 PCT Das Optimierungsmodul 11 ist eingerichtet, um anhand des angepassten Brennkraftmaschinen- Modells 19 eine Zielfunktion J zu bestimmen, die Zielfunktion J zu optimieren und anhand der optimierten Zielfunktion J den neuen Vermessungspunkt 21 in dem Parameter-Raum zu bestimmen. Insbesondere ist das Optimierungsmodul 11 zusätzlich eingerichtet, um die Zielfunktion J in Abhängigkeit von der Brennstoffverbrauchsverteilung 23 zu bestimmen. Alternativ oder zusätzlich ist das Optimierungsmodul 11 insbesondere eingerichtet, um die Zielfunktion J in Abhängigkeit von der Emissionsverteilung 25 zu bestimmen. Insbesondere ist das Optimierungsmodul 11 eingerichtet, um die Zielfunktion J in der Form ^^ = ^^ ^^ zu bestimmen, wobei mit JV eine Brennstoffverbrauchs-Zielfunktion bezeichnet wird. Insbesondere ist das Optimierungsmodul 11 eingerichtet, um die Brennstoffverbrauchs- Zielfunktion JV anhand einer der Gleichungen (5) bis (7) zu bestimmen. Alternativ oder zusätzlich ist das Optimierungsmodul 11 eingerichtet, um die Zielfunktion J in der Form ^^ = ^^ ^^ zu bestimmen, wobei mit JE eine Emissions-Zielfunktion bezeichnet wird. Insbesondere ist das Optimierungsmodul 11 eingerichtet, um die Emissions-Zielfunktion JE anhand einer der Gleichungen (8) bis (10) zu bestimmen. Alternativ oder zusätzlich ist das Optimierungsmodul 11 eingerichtet, um die Zielfunktion J anhand einer der Gleichungen (11) bis (13) zu bestimmen. Alternativ oder zusätzlich ist das Optimierungsmodul 11 insbesondere eingerichtet, um die Zielfunktion unter Berücksichtigung mindestens einer Nebenbedingung zu optimieren. Alternativ oder zusätzlich ist das Optimierungsmodul 11 insbesondere eingerichtet, um die mindestens eine Nebenbedingung basierend auf mindestens einem Parameter, ausgewählt aus einer Gruppe, bestehend aus einem Brennraum-Druck, einem Brennraum-Druckgradienten, einem Verdichterpumpen, einer Rußbildung, und einer Kombination der vorgehergehenden Parameter, zu bestimmen. Besonders bevorzugt ist das Optimierungsmodul 11 eingerichtet, um die Nebenbedingung basierend auf einem Brennraum-Druck zu bestimmen. Insbesondere ist das Optimierungsmodul 11 eingerichtet, um die Nebenbedingung in der Form ^^( ^^max > ^^m m a a x x ) < ^^∗ zu bestimmen, wobei mit ^^(∙) eine Wahrscheinlichkeitsfunktion, mit ^^max ein während eines zeitlichen Verbrennungsverlaufs auftretendes Brennraum-Druck-Maximum, mit ^^m m a a x x ein maximal zulässiger Brennraum-Druck und mit ^^∗ eine vorbestimmte Grenz-Wahrscheinlichkeit bezeichnet wird. Insbesondere ist das Optimierungsmodul 11 eingerichtet, um die vorbestimmte Grenz-Wahrscheinlichkeit als ^^∗ = 0,25 zu setzen. 211175 PCT Insbesondere ist die Steuervorrichtung 1 – insbesondere die mindestens eine Schnittstelle 7, das Rechenmodul 9 und das Optimierungsmodul 11 – eingerichtet, um als Vermessungspunkt 13 mindestens einen dem Parameter-Raum aufspannenden Brennkraftmaschinen- Eingangsparameter zu verwenden, der ausgewählt ist aus einer Gruppe, bestehend aus einem Einbringzeitpunkt zum Einbringen, insbesondere Eindüsen oder Einspritzen, eines Brennstoffs, einer Einbringmenge des Brennstoffs, einem Einbringdruck, einem Frischluftmassenstrom, sowie Ventilsteuerzeiten für Gaswechselventile, insbesondere Einlass- und Auslassventile, wie insbesondere einem Ventilöffnungszeitpunkt und einem Ventilschließzeitpunkt, einer Brennkraftmaschinen-Drehzahl und einer Kombination der vorherigen Parameter. Alternativ oder zusätzlich ist die Steuervorrichtung 1 – insbesondere die mindestens eine Schnittstelle 7, das Rechenmodul 9 und das Optimierungsmodul 11 – eingerichtet, um als Messwert 15 mindestens einen Brennkraftmaschinen-Ausgangsparameter zu verwenden, der ausgewählt ist aus einer Gruppe, bestehend aus einem Brennstoffverbrauch, einer Emissionsmenge, einem Brennraum-Druck, und einer Kombination der vorherigen Parameter. Die Steuervorrichtung 1 ist insbesondere eingerichtet zum Betreiben der Brennkraftmaschine 3. Vorzugsweise ist die Steuervorrichtung 1 eingerichtet, um die Brennkraftmaschine 3 in einem Betriebs-Vermessungspunkt 13 als dem Vermessungspunkt zu betreiben. Alternativ oder zusätzlich ist die Steuervorrichtung 1 insbesondere eingerichtet, um die Brennkraftmaschine 3 mit dem neuen Vermessungspunkt 21 zu betreiben. Besonders bevorzugt ist die Steuervorrichtung 1 zusätzlich eingerichtet, um basierend auf dem neuen Vermessungspunkt 21 iterativ das Brennkraftmaschinen-Modell 17 anzupassen und einen weiteren neuen Vermessungspunkt 21 in dem Parameter-Raum zu bestimmen. Fig.2 zeigt eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens zur Vermessung der Brennkraftmaschine 3 auf dem Prüfstand 5, wobei insbesondere die Steuervorrichtung 1 gemäß Figur 1 zur Durchführung des Verfahrens verwendet wird. In einem ersten Schritt a) wird die Brennkraftmaschine 3 in einem Betriebs-Vermessungspunkt 13 betrieben und vermessen. Insbesondere wird als der Betriebs-Vermessungspunkt 13 mindestens ein den Parameter-Raum der Brennkraftmaschine aufspannender Brennkraftmaschinen-Eingangsparameter verwendet, der ausgewählt ist aus einer Gruppe, 211175 PCT bestehend aus einem Einbringzeitpunkt zum Einbringen, insbesondere Eindüsen oder Einspritzen, eines Brennstoffs, einer Einbringmenge des Brennstoffs, einem Einbringdruck, einem Frischluftmassenstrom, sowie Ventilsteuerzeiten für Gaswechselventile, insbesondere Einlass- und Auslassventile, wie insbesondere einem Ventilöffnungszeitpunkt und einem Ventilschließzeitpunkt, einer Brennkraftmaschinen-Drehzahl und einer Kombination der vorherigen Parameter. In einem zweiten Schritt b) wird ein Messwert 15 erhalten. Insbesondere wird als der Messwert 15 mindestens ein Brennkraftmaschinen-Ausgangsparameter verwendet, der ausgewählt ist aus einer Gruppe, bestehend aus einem Brennstoffverbrauch, einer Emissionsmenge, einem Brennraum-Druck, und einer Kombination der vorherigen Parameter. In einem dritten Schritt c) wird ein Brennkraftmaschinen-Modell 17 anhand des Messwerts 15 an dem Betriebs-Vermessungspunkt 13 angepasst, wodurch ein angepasstes Brennkraftmaschinen- Modell 19 erhalten wird. Insbesondere wird das angepasste Brennkraftmaschinen-Modell 19 als Brennkraftmaschinen-Modell 17 gesetzt. Insbesondere wird als das Brennkraftmaschinen- Modell 17 und insbesondere als das angepasste Brennkraftmaschinen-Modell 19 ein Gaußprozess-Modell verwendet. Insbesondere wird mittels des Brennkraftmaschinen-Modells 17 und insbesondere mittels des angepassten Brennkraftmaschinen-Modells 19 die Brennstoffverbrauchsverteilung 23 und/oder die Emissionsverteilung 25 bestimmt. Insbesondere wird anhand des Brennkraftmaschinen-Modells 17 und insbesondere mittels des angepassten Brennkraftmaschinen-Modells 19 der Brennstoffverbrauchs-Erwartungswert und die Brennstoffverbrauchs-Varianz der Brennstoffverbrauchsverteilung bestimmt. Alternativ oder zusätzlich wird anhand des Brennkraftmaschinen-Modells 17 und insbesondere mittels des angepassten Brennkraftmaschinen-Modells 19 der Emissions-Erwartungswert und die Emissions-Varianz der Emissionsverteilung 25 bestimmt. In einem vierten Schritt d) wird anhand des angepassten Brennkraftmaschinen-Modells 19 eine Zielfunktion J bestimmt. Insbesondere wird die Zielfunktion J in Abhängigkeit von der Brennstoffverbrauchsverteilung und/oder der Emissionsverteilung bestimmt. Insbesondere wird die Zielfunktion J in der Form ^^ = ^^ ^^ 211175 PCT bestimmt, wobei mit JV eine Brennstoffverbrauchs-Zielfunktion bezeichnet wird. Insbesondere wird die Brennstoffverbrauchs-Zielfunktion JV anhand einer der Gleichungen (5) bis (7) bestimmt. Alternativ oder zusätzlich wird die Zielfunktion J in der Form ^^ = ^^ ^^ bestimmt, wobei mit JE eine Emissions-Zielfunktion bezeichnet wird. Insbesondere wird die Emissions-Zielfunktion JE anhand einer der Gleichungen (8) bis (10) bestimmt. Alternativ oder zusätzlich wird die Zielfunktion J anhand einer der Gleichungen (11) bis (13) bestimmt. In einem fünften Schritt e) wird die Zielfunktion J optimiert, wobei anhand der optimierten Zielfunktion J ein neuer Vermessungspunkt 21 erhalten wird. Insbesondere wird die Zielfunktion J unter Berücksichtigung mindestens einer Nebenbedingung optimiert. Dabei wird die mindestens eine Nebenbedingung basierend auf mindestens einem Parameter, ausgewählt aus einer Gruppe, bestehend aus einem Brennraum-Druck, einem Brennraum-Druckgradienten, einem Verdichterpumpen, einer Rußbildung, und einer Kombination der vorgehergehenden Parameter, bestimmt. Besonders bevorzugt wird die Nebenbedingung basierend auf einem Brennraum-Druck bestimmt. Insbesondere wird um die Nebenbedingung in der Form ^^( ^^max > ^^m m a a x x ) < ^^∗ bestimmt, wobei mit ^^(∙) eine Wahrscheinlichkeitsfunktion, mit ^^max ein während eines zeitlichen Verbrennungsverlaufs auftretendes Brennraum-Druck-Maximum, mit ^^m m a a x x ein maximal zulässiger Brennraum-Druck und mit ^^∗ eine vorbestimmte Grenz-Wahrscheinlichkeit bezeichnet wird. Insbesondere wird die vorbestimmte Wahrscheinlichkeit als ^^∗ = 0,25 gesetzt. Optional werden die Schritte a) bis e) mit dem neuen Vermessungspunkt 21 als dem Betriebs- Vermessungspunkt 13 wiederholt, bis eine Abbruchbedingung erreicht wird. Insbesondere wird als das Abbruchkriterium das Erreichen einer Maximalanzahl an neuen Vermessungspunkten 21 verwendet. Insbesondere werden die Schritte a) bis e) mit dem jeweiligen neuen Vermessungspunkt 21 als dem Betriebs-Vermessungspunkt 13 wiederholt, bis die Maximalanzahl an neuen Vermessungspunkten 21 erreicht wird. Alternativ oder zusätzlich wird als das Abbruchkriterium eine vorbestimmte Vermessungspunkt-Dichte verwendet, wobei insbesondere die Schritte a) bis e) mit dem jeweiligen neuen Vermessungspunkt 21 als dem Betriebs-Vermessungspunkt 13 wiederholt werden, bis die vorbestimmte Vermessungspunkt- Dichte erreicht wird. Alternativ oder zusätzlich wird als das Abbruchkriterium ein minimaler Vermessungspunkt-Abstand verwendet, wobei insbesondere die Schritte a) bis e) mit dem 211175 PCT jeweiligen neuen Vermessungspunkt 21 als dem Betriebs-Vermessungspunkt 13 wiederholt werden, bis ein Abstand, insbesondere ein euklidischer Abstand, zwischen den neuen Vermessungspunkt 21 und irgendeinem der anderen Vermessungspunkte 21 kleiner ist als der minimale Vermessungspunkt-Abstand. Alternativ oder zusätzlich wird als das Abbruchkriterium eine Maximal-Varianz verwendet, wobei insbesondere die Schritte a) bis e) mit dem jeweiligen neuen Vermessungspunkt 21 als dem Betriebs-Vermessungspunkt 13 wiederholt werden, bis die Varianz des als Gauß-Prozessmodell ausgebildeten Brennkraftmaschinen-Modells 17, 19 kleiner ist als die Maximal-Varianz. In einem optionalen Initialschritt I) wird der initiale Betriebs-Vermessungspunkt 13 vorgegeben und/oder mittels eines Vermessungsplans gemäß dem Stand der Technik ermittelt. Ausgehend von dem initialen Betriebs-Vermessungspunkt 13 werden dann die Schritte a) bis e) insbesondere iterativ bis zum Erreichen der Abbruchbedingung durchgeführt. In einem optionalen Verteilungs-Ermittlungs-Schritt V) wird anhand des angepassten Brennkraftmaschinen-Modells 19 eine Brennstoffverbrauchsverteilung 23 und/oder eine Emissionsverteilung 25 bestimmt. 211175 PCT

Claims

ANSPRÜCHE 1. Steuervorrichtung (1) zur Vermessung einer Brennkraftmaschine (3) auf einem Prüfstand (5), mit ^ mindestens einer Schnittstelle (7), die eingerichtet ist, um einen in einem Vermessungspunkt (13) eines von mindestens einem Brennkraftmaschinen-Parameter aufgespannten Parameter-Raums der Brennkraftmaschine (3) gemessenen Messwert (15) zu empfangen, ^ einem Rechenmodul (9), das eingerichtet ist, um ein Brennkraftmaschinen-Modell (17) anhand des empfangenen Messwerts (15) an dem Vermessungspunkt (13) anzupassen, und ^ einem Optimierungsmodul (11), das eingerichtet ist, um anhand des angepassten Brennkraftmaschinen-Modells (19) eine Zielfunktion (J) zu bestimmen, die Zielfunktion (J) zu optimieren und anhand der optimierten Zielfunktion (J) einen neuen Vermessungspunkt (21) in dem Parameter-Raum zu bestimmen. 2. Steuervorrichtung (1) nach Anspruch 1, wobei das Rechenmodul (9) eingerichtet ist, um als das Brennkraftmaschinen-Modell (17, 19) ein Gaußprozess-Modell zu verwenden. 3. Steuervorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Rechenmodul (9) eingerichtet ist, um eine Brennstoffverbrauchsverteilung (23) und/oder eine Emissionsverteilung (25) zu bestimmen. 4. Steuervorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Optimierungsmodul (11) eingerichtet ist, um die Zielfunktion (J) basierend auf der Brennstoffverbrauchsverteilung (23) und/oder der Emissionsverteilung (25) zu bestimmen. 5. Steuervorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Optimierungsmodul (11) eingerichtet ist, um die Zielfunktion (J) unter Berücksichtigung mindestens einer Nebenbedingung zu optimieren. 6. Steuervorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Optimierungsmodul (11) eingerichtet ist, um die mindestens eine Nebenbedingung basierend auf 211175 PCT mindestens einem Parameter, ausgewählt aus einer Gruppe, bestehend aus einem Brennraum- Druck, einem Brennraum-Druckgradienten, einem Verdichterpumpen, einer Rußbildung und einer Kombination der vorhergehenden Parameter, zu bestimmen. 7. Verfahren zur Vermessung einer Brennkraftmaschine (3) auf einem Prüfstand (5), wobei a) die Brennkraftmaschine (3) in einem Betriebs-Vermessungspunkt (13) betrieben und vermessen wird, wobei b) ein Messwert (15) erhalten wird, wobei c) ein Brennkraftmaschinen-Modell (17) anhand des Messwerts (15) an dem Vermessungspunkt (13) angepasst wird, wobei d) anhand des angepassten Brennkraftmaschinen-Modells (19) eine Zielfunktion (J) bestimmt wird, wobei e) die Zielfunktion (J) optimiert wird, wobei anhand der optimierten Zielfunktion (J) ein neuer Vermessungspunkt (21) erhalten wird. 8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei f) die Schritte a) bis e) mit dem neuen Vermessungspunkt (21) als dem Betriebs-Vermessungspunkt (13) wiederholt werden, bis eine Abbruchbedingung erreicht wird. 9. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 oder 8, wobei die Zielfunktion (J) basierend auf einer Brennstoffverbrauchsverteilung (23) und/oder einer Emissionsverteilung (25) bestimmt wird. 10. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei die Zielfunktion (J) unter Berücksichtigung mindestens einer Nebenbedingung optimiert wird, wobei die mindestens eine Nebenbedingung basierend auf mindestens einem Parameter, ausgewählt aus einer Gruppe, bestehend aus einem Brennraum-Druck, einem Brennraum-Druckgradienten, einem Verdichterpumpen, einer Rußbildung, und einer Kombination der vorgehergehenden Parameter, bestimmt wird. 11. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 10, wobei als Abbruchkriterium das Erreichen einer Maximalanzahl an neuen Vermessungspunkten (21) verwendet wird, wobei insbesondere die Schritte a) bis e) mit dem jeweiligen neuen Vermessungspunkt (21) als dem Betriebs- 211175 PCT Vermessungspunkt (13) wiederholt werden, bis die Maximalanzahl an neuen Vermessungspunkten (21) erreicht wird. 211175 PCT
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