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Patent Searching and Data


Title:
ADDITIONAL ENGINE CONTROLLER, IN PARTICULAR ADDITIONAL ENGINE CONTROLLER WITH A LEARNING CAPABILITY, FOR USE WITH A MAIN ENGINE CONTROLLER OF AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE, IN PARTICULAR AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE OF A VEHICLE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2022/101308
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to an additional engine controller (1) for use with a main engine controller (2) for an internal combustion engine (3) of a vehicle, comprising an input signal interface unit (4) which is designed to intercept at least one engine control output signal (5) of the main engine controller (2); a control unit (6) which is designed to change the intercepted engine control output signal (5) according to a control scheme stored in the control unit (6); and an output signal interface unit (7) which is designed to output the engine control output signal (5') changed by the control unit (6) to the internal combustion engine (3) to be controlled in order to achieve an improved control of the internal combustion engine (3).

Inventors:
BEYERER JÜRGEN (DE)
PFROMMER JULIUS (DE)
WESSELS LARS (DE)
Application Number:
PCT/EP2021/081312
Publication Date:
May 19, 2022
Filing Date:
November 11, 2021
Export Citation:
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Assignee:
FRAUNHOFER GES FORSCHUNG (DE)
International Classes:
F02D41/26; F02D37/02; F02D41/14
Domestic Patent References:
WO2012089618A12012-07-05
Foreign References:
US20180179982A12018-06-28
US20060074542A12006-04-06
US20120065867A12012-03-15
Attorney, Agent or Firm:
PFENNING, MEINIG & PARTNER MBB (DE)
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Claims:
Patentansprüche

1. Zusatz-Motor-Steuergerät (1) zum Verwenden mit einem Haupt-Motor- Steuergerät (2) für einen Verbrennungsmotor (3) eines Fahrzeugs, gekennzeichnet durch

- eine Eingangssignal-Schnittstelleneinheit (4), welche ausgebildet ist für ein Abfangen zumindest eines Motor-Steuer-Ausgangssignals (5) des Haupt- Motor-Steuergerätes (2);

- eine Steuereinheit (6), welche ausgebildet ist zum Verändern des abgefangenen Motor-Steuer-Ausgangssignals (5) gemäß einem in der Steuereinheit (6) hinterlegten Steuerschema; und

- eine Ausgangssignal-Schnittstelleneinheit (7), welche ausgebildet ist zum Ausgeben des durch die Steuereinheit (6) veränderten Motor-Steuer- Ausgangssignals (5') an den zu steuernden Verbrennungsmotor (3).

2. Zusatz-Motor-Steuergerät (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Motor-Steuer-Ausgangssignal (5) des Haupt-Motor- Steuergerätes (2) jeweils in Form einer Voltspannung vorliegt.

3. Zusatz-Motor-Steuergerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass, das zumindest eine Motor-Steuer-Ausgangssignal (5) des Haupt-Motor- Steuergerätes (2) eine Drosselklappenstellung und/oder einen Startzeitpunkt eines Einspritzvorgangs und/oder eine Dauer des Einspritzvorgangs und/oder einen Zündzeitpunkt und/oder einen Ventilöffnungs- und -schließzeitpunkt und/oder eine Turbolader-Aufladungsvorgabe repräsentiert.

4. Zusatz-Motor-Steuergerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verändern ein Verändern eines Amplitudenwertes des Motor-Steuer- Ausgangssignals (5), insbesondere ein Verändern eines Spannungs- Maximalwertes, und/oder ein Verändern eines Zeitverlaufs des Motor- Steuer-Ausgangssignals (5), insbesondere ein Verändern eines Zeitverlaufs für einen Spannungs-Maximalwert, umfasst.

5. Zusatz-Motor-Steuergerät (1) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (6) ausgebildet ist, wenn das Verändern des Zeitverlaufs ein zeitliches Vorverschieben eines Spannungs-Maximalwertes umfasst, das veränderte Motor-Steuer-Ausgangssignal (5) in Form des beschleunigten Spannungs-Maximalwertes erst in einem folgenden, insbesondere dem nächstfolgenden, Arbeitszyklus des Verbrennungsmotors an den Verbrennungsmotor (3) auszugeben.

6. Zusatz-Motor-Steuergerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (6) ausgebildet ist, das abgefangene Motor-Steuer- Ausgangssignal (5) höchstens um einen vorgegebenen Grenzbetrag, insbesondere spezifisch für das jeweilige Motor-Steuer-Ausgangssignal (5) vorgegebenen Grenzbetrag, zu verändern.

7. Zusatz-Motor-Steuergerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingangssignal-Schnittstelleneinheit (4) ausgebildet ist für ein Abgreifen zumindest eines Motor-Steuer-Eingangssignals (8) des Haupt-Motor- Steuergerätes (2) und das hinterlegte Steuerschema funktional von dem abgefangenen Motor-Steuer-Eingangssignal (8) abhängt, wobei das Motor- Steuer-Eingangssignal (8) insbesondere eine Motor-Drehzahl und/oder eine Drosselklappenstellung und/oder einen Startzeitpunkt eines Einspritzvorgangs und/oder eine Dauer des Einspritzvorgangsund/oder eine Verbren- nungs-Restgasmenge und/oder einen Zündzeitpunkt und/oder einen Ventilöffnungs- und -schließzeitpunkt und/oder eine Turbolader- Aufladungsvorgabe und/oder eine Motortemperatur und/oder einen ansaugseitigen Gasgemisch-Druck und/oder einen Druck im Verbrennungsraum und/oder einen abgasseitigen Gasgemisch-Druck und/oder ein Motor- Drehmoment und/oder eine Motor-Laufleistung repräsentiert.

8. Zusatz-Motor-Steuergerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingangssignal-Schnittstelleneinheit (4) ausgebildet ist für ein Abgreifen zumindest eines weiteren Sensorsignals (9), welches drahtlos und/oder drahtgebunden von einem weiteren Sensor (10) des Verbrennungsmotors (3) und/oder des Fahrzeugs und/oder einer Umgebung des Fahrzeugs an das Zu- satz-Motor-Steuergerät (1) bereitgestellt sein kann.

9. Zusatz-Motor-Steuergerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (6) eine lernfähige Steuereinheit (6) ist, welche ausgebildet ist, das hinterlegte Steuerschema basierend auf den über die Ausgangssignal- Schnittstelleneinheit (7) ausgegebenen Signalen und/oder den über die Eingangssignal-Schnittstelleneinheit (4) empfangenen Signalen gemäß einem vorgegebenen Lernalgorithmus anzupassen, insbesondere hinsichtlich eines 15 oder mehrerer vorgegebener Optimierungsparameter wie insbesondere einer Drehmomentantwort und/oder einem Spritverbrauch und/oder einer Abgaszusammensetzung zu optimieren.

10. Motor-Steuersystem oder Verbrennungsmotor (3) mit einem Haupt-Motor- Steuergerät (2) und mit einem Zusatz-Motor-Steuergerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche oder Fahrzeug mit einem Zusatz-Motor- Steuergerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.

11. Verfahren zum Steuern eines mit einem Haupt-Motor-Steuergerät (2) gekoppelten Verbrennungsmotors (3) eines Fahrzeugs mittels einem Zusatz-Motor- Steuergerät (1), mit den Verfahrensschritten:

- Abfangen zumindest eines Motor-Steuer-Ausgangssignals (5) des Haupt- Motor-Steuergerätes (2);

- Verändern des abgefangenen Motor-Steuer-Ausgangssignals (5) gemäß einem vorgegebenen Steuerschema; und

- Ausgeben des veränderten Motor-Steuer-Ausgangssignals (5) an den Verbrennungsmotor (3) und damit Steuern des Verbrennungsmotors (3).

Description:
Zusatz-Motor-Steuergerät, insbesondere lernfähiges Zusatz-Motor- Steuergerät, zum Verwenden mit einem Haupt-Motor-Steuergerät eines Verbrennungsmotors, insbesondere eines Verbrennungsmotors eines Fahrzeugs Die Erfindung betrifft ein Zusatz-Motor-Steuergerät zum Verwenden mit einem Haupt-Motor-Steuergerät für einen Verbrennungsmotor eines Fahrzeugs, insbesondere einen Antriebs-Verbrennungsmotor eines Fahrzeugs, wobei das Haupt-Motor-Steuergerät ausgebildet ist, den Verbrennungsmotor mittels entsprechender Motor-Steuer-Ausgangssignale zu einzustellen, d.h. zu steuern und/oder zu regeln.

Herkömmliche Motor-Steuergeräte für Verbrennungsmotoren in Fahrzeugen, wie sie im Folgenden als Haupt-Motor-Steuergerät referenziert werden, steuern bzw. regeln den Verbrennungsmotor, üblicherweise einen Antriebs- Verbrennungsmotor, in einem zugeordneten Fahrzeug mit Motor-Steuer-

Ausgangssignalen, welche zum Steuern und/oder Regeln des Verbrennungsmotors an diesen geleitet werden. Die geeigneten Motor-Steuer-Ausgangssignale werden dabei von dem Haupt- Motor-Steuergerät aus Motor-Steuer-Eingangssignalen mittels eines in dem Haupt-Motor-Steuergerät hinterlegten Steuerschemas, beispielsweise eines hochdimensionalen (Betriebsparameter-)Kennfeldes, ermittelt. Damit lässt sich der Verbrennungsmotor in Abhängigkeit einer Vielzahl von unterschiedlichen Betriebsparametern, die in den Motor-Steuer-Eingangssignalen reflektiert sind, einstellen.

Allerdings greifen viele der verbreiteten Haupt-Motor-Steuergeräte nur auf eine verhältnismäßig geringe Anzahl von Betriebsparametern zurück und/oder sind mit ihrem Steuerschema als Kompromiss auf eine ganz spezifische „mittlere Umgebung" bzw. ein „mittleres Umfeld" ausgelegt. Dadurch wird eine hinsichtlich vorgegebener Optimierungsparameter wie beispielsweise hinsichtlich einer Drehmomentantwort, hinsichtlich eines Spritverbrauchs und/oder hinsichtlich einer Abgaszusammensetzung optimale Steuerung des Verbrennungsmotors in der konkret vorliegenden, per definition von der „mittleren Umgebung" abweichenden Umgebung unmöglich. Gleichzeitig wird die Entwicklung neuer Haupt-Motor-Steuergeräte, welche die genannten Probleme überwinden, durch einen höchst aufwändigen Zertifizierungs- und Überprüfungsprozess gebremst, welcher vor allem dazu dient, das Erreichen gefährlicher Betriebszustände des Verbrennungsmotors auszuschließen. So stehen einem volkswirtschaftlich großem und betriebswirtschaftlich verhältnismäßig kleinem Nutzen große betriebswirtschaftliche Kosten gegenüber.

Der vorliegenden Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Motor- Steuerung bereitzustellen, mit der sich die genannten Probleme überwinden lassen und somit eine verbesserte Steuerung eines Verbrennungsmotors erzielt wird.

Diese Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen, der Beschreibung und der Figur.

Ein Aspekt betrifft ein Zusatz-Motor-Steuergerät zum Verwenden mit einem, also zusätzlich zu einem Haupt-Motor-Steuergerät, wobei beide Motor- Steuergeräte für den Einsatz mit einem Verbrennungsmotor ausgebildet sind, insbesondere für den Einsatz mit einem Verbrennungsmotor eines Fahrzeugs wie einem Personenkraftwagen und/oder einem Lastkraftwagen, ausgebildet sind oder in einem solchen Fahrzeug verbaut sind. Alternativ kann das Zusatz- Motor-Steuergerät auch für den Einsatz mit stationären Verbrennungsmotoren ausgebildet sein, beispielsweise in einem Generator. Das Zusatz-Motor- Steuergerät kann auch als Ergänzungs-Motor-Steuergerät oder Nachrüst- Motor-Steuergerät bezeichnet werden.

Das Zusatz-Motor-Steuergerät weist dabei eine Eingangssignal- Schnittstelleneinheit auf, welche ausgebildet ist, zumindest ein Motor-Steuer- Ausgangssignal des Haupt-Motor-Steuergerätes abzufangen, d. h. abzugreifen mit dem Ziel es zu ersetzen. Das Motor-Steuer-Ausgangssignal des Haupt- Motor-Steuergerätes ist dabei ausgebildet zum Steuern, welches hier und im Folgenden ein Regeln einschließen kann, des Verbrennungsmotors. Das eine oder die mehreren Motor-Steuer-Ausgangssignale können dabei insbesondere jeweils in Form einer Volt-Spannung vorliegen. Bei mehreren Motor-Steuer- Ausgangssignalen kann auch nur ein Teil der Motor-Steuer-Ausgangssignale in Form einer Volt-Spannung vorliegen, insbesondere können jedoch alle Motor- Steuer-Ausgangssignale in Form einer Volt-Spannung vorliegen. Die nicht in Form einer Voltspannung vorliegenden Motor-Steuer-Ausgangssignale können eine jeweilige digitale Signalfolge, ein Befehl, sein oder umfassen. Es können auch alle Motor-Steuer-Ausgangssignale ein Befehl sein oder einen solchen umfassen. Insbesondere kann das oder die Motor-Steuer- Ausgangssignale des Haupt-Motor-Steuergeräts eine jeweilige Drosselklappenstellung und/oder eine jeweilige Sprit-Einspritzmenge und/oder einen jeweiligen Zündzeitpunkt und/oder einen jeweiligen Ventilöffnungs- und/oder Ventilschließzeitpunkt und/oder eine Turbolader-Aufladungsvorgabe repräsentieren oder umfassen. Mit der Turbolader-Aufladungsvorgabe kann die Verwendung eines Turboladers gesteuert werden. Die Sprit-Einspritzmenge kann dabei durch einen Startzeitpunkt eines Einspritzvorgangs und/oder eine Dauer des Einspritzvorgangs vorgegeben sein, insbesondere bei unveränderter Einspritzmenge pro Zeiteinheit. Bei der Drosselklappenstellung kann es sich um eine mittelfristig stellbare Drosselklappenstellung handeln. Das Mo- tor-Steuer-Ausgangssignal kann einen Phasensteller, den Ventilöffnungszeit- punkt, repräsentieren oder umfassen. Das Zusatz-Motor-Steuergerät umfasst auch eine Steuereinheit, welche ausgebildet ist zum Verändern des abgefangenen Motor-Steuer-Ausgangssignals gemäß einem in der Steuereinheit hinterlegten vorgegebenen Steuerschema. Das Verändern des abgefangenen Motor-Steuer-Ausgangssignals kann im Falle von mehreren Motor-Steuer-Ausgangssignalen auch ein Verändern eines Teils der Motor-Steuer-Ausgangssignale, also eines oder mehrerer der Motor- Steuer-Ausgangssignale umfassen, bei welchen ein oder mehrere nicht veränderte abgefangene Motor-Steuer-Ausgangssignale unverändert über die im Folgenden beschriebenen Ausgangssignal-Schnittstelleneinheit an den zu steuernden Verbrennungsmotor ausgegeben werden. Das Steuerschema des Zusatz-Motor-Steuergeräts kann hier ebenfalls in Form eines (Betriebspara- meter-)Kennfelds vorliegen. Die bereits erwähnte Ausgangssignal- Schnittstelleneinheit des Zusatz-Motor-Steuergerätes ist ausgebildet zum Ausgeben des durch die Steuereinheit veränderten Motor-Steuer- Ausgangssignals an den somit durch Zusatz- und Haupt-Motor-Steuergerät gemeinsam zu steuernden Verbrennungsmotor. Das Zusatz-Motor- Steuergerät ist somit insgesamt ausgebildet, ein zum Steuern des Verbrennungsmotors bereits geeignetes Motor-Steuer-Ausgangssignal des Haupt- Motor-Steuergerätes zu verändern, so dass die Steuerung des Verbrennungsmotors unabhängig vom Haupt-Motor-Steuergerät nachjustiert werden kann, um eine optimale Steuerung in dem jeweiligen konkret vorliegenden Umfeld zu erreichen.

Das hat den Vorteil, dass auch zusätzliche Parameter, welche das Haupt- Motor-Steuergerät nicht berücksichtigen kann, bei der Steuerung des Verbrennungsmotors berücksichtigt werden können und somit auch eine Optimierung des Verbrennungsmotors auf sich im Betrieb des Verbrennungsmotors ändernde Umgebungs- oder Umfeldeinflüsse, welche durch das Haupt- Motor-Steuergerät nicht berücksichtigt werden können, das jeweils gemäß einem Optimierungskriterium bestmögliche erreichbare Verbrennungsergebnis erreicht wird. Diese Vorteile können dabei nicht nur ohne aufwändige Sicherheitszertifizierung, wie sie für das Haupt-Motor-Steuergerät erforderlich ist, erreicht werden, sondern auch in bereits ausgelieferten oder fertig konstruierten Fahrzeugen bzw. Verbrennungsmotoren mit entsprechend fest vorgegebenem Haupt-Motor-Steuergerät nachträglich erreicht werden. Die voll- umfängliche Sicherheitszertifizierung ist nicht notwendig, da das Zusatz- Motor-Steuergerät auf ein Feinjustieren beschränkt werden kann, d. h. der Verbrennungsmotor in einem Zustandsraum stets in einer hinreichend kleinen Umgebung der bekannten sicheren Zustände gehalten wird.

In einer vorteilhaften Ausführungsform ist hier vorgesehen, dass das Verändern ein Verändern, d. h. Erhöhen und/oder Verringern, eines Amplitudenwertes des Motor-Steuer-Ausgangssignals um einen vorgegebenen oder vorgebbaren Wert und/oder ein Verändern eines Zeitverlaufs oder Zeitwertes (eines „Timings") des Motor-Steuer-Ausgangssignals um einen vorgegebenen oder vorgebbaren Wert, d. h. ein zeitliches Verzögern und/oder ein zeitliches Beschleunigen bzw. Vorverschieben, umfasst. Der Zeitverlauf bezeichnet hier einen präzise vorgegebenen Zeitverlauf relativ zum Arbeitszyklus des Verbrennungsmotors und bezieht sich auf ein Motor-Steuer-Ausgangssignal, dessen Steuerwirkung von dem präzisen Zeitpunkt, zu welchem das Motor- Steuer-Ausgangssignal an dem Verbrennungsmotor eintrifft, abhängt. Im Gegensatz dazu bezieht sich das Verändern des Amplitudenwertes des Motor- Steuer-Ausgangssignals auf ein Motor- Steuer-Ausgangssignal, dessen Steuerwirkung durch die Amplitude des Signals bewirkt wird. Entsprechend bezieht sich das Erhöhen oder Verringern auf ein Verändern eines Spannungsmaximalwertes insbesondere, und/oder entsprechend das Verzögern und/oder Beschleunigen auf ein Verändern einer Zeitvorgabe oder eines Timings für einen Entspannungs-Maximalwert. Ein Beispiel für ein Motor-Steuer- Ausgangssignal, dessen vorgegebener Amplitudenwert zur Steuerung des Verbrennungsmotors genutzt wird, ist eine Drosselklappenstellung; ein Beispiel für ein Motor-Steuer-Ausgangssignal, dessen vorgegebener Zeitverlauf eine Steuerwirkung entfaltet, ist hier der Zündzeitpunkt. Diese Art des Veränderns hat den Vorteil, dass die Motor-Steuer-Ausgangssignale sehr schnell verändert werden können, da lediglich geringe Differenzgrößen auf die vom Haupt-Motorsteuergerät bereit gestellten Regelgrößen addiert bzw. subtrahiert werden müssen, bzw. ein Spannungsmaximalwert, hier ein Spannungspuls, entsprechend kurz verzögert werden muss. Eine mögliche Implementierung des zeitlichen Vorverschiebens eines Spannungs-Maximalwertes wird im Folgenden beschrieben.

In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Steuereinheit ausgebildet ist, wenn das Verändern des Zeitverlaufs um einen vorgegebenen Wert ein zeitliches Vorverschieben eines Spannungsmaximalwertes um den vorgegebenen Wert umfasst, das veränderte Motor-Steuer- Ausgangssignal in Form des beschleunigten, d.h. in seinem relativen Timing vorverschobenen, Spannungsmaximalwerts erst in einem folgenden, insbesondere in dem nächstfolgenden, Arbeitszyklus des Verbrennungsmotors an den Verbrennungsmotor auszugeben. In diesem Fall wird somit zunächst das unveränderte Motor-Steuer-Ausgangssignal ausgegeben („durchgeschleift"). Dies basiert auf der Erkenntnis, dass bei der Vielzahl an durchlaufenen Arbeitszyklen pro Zeiteinheit, beispielsweise Minute, die Vorteile des relativ früheren Motor-Steuer-Ausgangssignals die Nachteile der absolut betrachtet um einen oder mehrere Zyklen verspäteten Nachjustierung überwiegen können. Somit kann auch durch das verspätete zeitliche Vorverschieben eine verbesserte Verbrennung in dem Verbrennungsmotor erreicht werden.

In einer weiteren besonders vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Steuereinheit ausgebildet ist, das abgefangene Motor-Steuer- Ausgangssignal höchstens um einen vorgegebenen Grenzbetrag, insbesondere höchstens um einen jeweils spezifisch für das jeweilige Motor-Steuer- Ausgangssignal vorgegebenen Grenzbetrag, zu verändern. Der Grenzbetrag kann dabei relativ vorgegeben werden, beispielsweise mit einer Obergrenze von höchstens 10 % des zu verändernden Wertes, oder aber absolut. Somit können für unterschiedliche Motor-Steuer-Ausgangssignale unterschiedliche Grenzbeträge, beispielsweise für ein erstes Motor-Steuer-Ausgangssignal eine Veränderung um höchstens 10 %, für ein zweites Motor-Steuer- Ausgangssignal eine Veränderung um höchstens 7 % und für ein drittes Motor-Steuer-Ausgangssignal eine Veränderung von höchstens 0,2 Volt sowie für ein viertes Motor-Steuer-Ausgangssignal eine Veränderung von höchstens 7 msec vorgegeben sein. Das hat den Vorteil, dass mit dem Grenzbetrag die oben bereits erwähnte hinreichend kleine Umgebung der sicheren Betriebszustände in einem Zustandsraum des Verbrennungsmotors abgegrenzt werden können, so dass wirksam verhindert wird, dass der Verbrennungsmotor funktionsunfähig oder sogar für die Umgebung gefährlich wird.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Eingangssignal-Schnittstelleneinheit ausgebildet ist für ein Abgreifen zumindest eines Motor-Steuer-Eingangssignals des Haupt-Motorsteuergerätes, und dass im Zusatz-Motorsteuergerät hinterlegte Steuerschema funktional von dem abgefangenen Motor-Steuer-Eingangssignal abhängt. Dabei kann das Motor- steuer-Eingangssignal insbesondere eine Motordrehzahl und/oder eine Drosselklappenstellung und/oder eine Einspritzspritzmenge und/oder eine Ver- brennungs-Restgasmenge und/oder einen Zündzeitpunkt und/oder einen Ventilöffnungs- und Ventilschließzeitpunkt und/oder eine Turbolader- Aufladungsvorgabe und/oder eine Motortemperatur und/oder einen ansaugseitigen Gasgemisch-Druck und/oder einen Druck im Verbrennungsraum und/oder einen abgasseitigen Gasgemisch-Druck und/oder ein Motor- Drehmoment und/oder eine Motor-Laufleistung umfassen oder repräsentieren. Die Sprit-Einspritzmenge kann dabei durch einen Startzeitpunkt eines Einspritzvorgangs und/oder eine Dauer des Einspritzvorgangs vorgegeben sein, insbesondere bei unveränderter Einspritzmenge pro Zeiteinheit. Bei der Drosselklappenstellung kann es sich um eine mittelfristig stellbare Drosselklappenstellung handeln. Das Motor-Steuer-Eingangssignal kann einen Pha- sensteller, den Ventilöffnungszeitpunkt, repräsentieren oder umfassen.

Das hat den Vorteil, dass die Nachjustierung bzw. Veränderung oder Anpassung der Motor-Steuer-Ausgangssignale durch das Zusatz-Motor-Steuergerät noch genauer und besser erfolgen kann, da die Steuereinheit des Zusatz- Motor-Steuergerät auf die Motor-Steuer-Eingangssignale des Haupt-Motor- Steuergeräts als zusätzliche Parameter zurückgreifen kann. Insbesondere kann die Steuereinheit des Zusatz-Motor-Steuergerätes, so es eine lernfähige Steuereinheit ist, auch das Steuerverhalten des Haupt-Motor-Steuergerätes lernen und so nach einem entsprechenden Lernvorgang den Verbrennungsmotor noch besser steuern. Beispielsweise kann so auch, nachdem eine vorgegebene Verlässlichkeit erreicht ist, das Verändern des Zeitverlaufs im Sinne einer Beschleunigung eines Signales auch direkt im aktuellen und nicht erst im nächstfolgenden Arbeitszyklus des Verbrennungsmotors realisiert werden. Wenn das Zusatz-Motor-Steuergerät das Verhalten des Haupt-Motor-Steuergeräts vollständig gelernt hat, kann überdies das Haupt-Motor-Steuergerät auch vollständig entfernt werden.

In einer weiteren, besonders vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Eingangssignal-Schnittstelleneinheit ausgebildet ist für ein Abgreifen zumindest eines weiteren Sensorsignals, welches drahtlos und/oder drahtgebunden von einem weiteren Sensor des Antriebs-Verbrennungsmotors und/oder von einem weiteren Sensor des Fahrzeugs und/oder von einem weiteren Sensor einer Umgebung des Fahrzeugs an das Zusatz-Motor-Steuergerät bereitgestellt sein kann. Damit kann das Zusatz-Motor-Steuergerät unabhängig davon, ob beispielsweise die Motor-Steuer-Eingangssignale des Haupt- Motor-Steuergeräts verfügbar sind, die Steuerung des Verbrennungsmotors verbessern. Auch können Fahrzeuge bzw. Verbrennungsmotoren so mit zusätzlichen Sensoren ausgerüstet werden, deren Daten für eine Verbesserung der Verbrennungsmotorsteuerung genutzt werden können. Beispielsweise lassen sich über modifizierte Zündkerzen, welche zur hochaufgelösten Druckmessung im Verbrennungsraum einen Piezokristall aufweisen, hochaufgelöste Druckdaten aus dem Verbrennungsraum verfügbar gemacht werden, welche die handelsüblichen Haupt-Motor-Steuergeräte jedoch nicht berücksichtigen können. Mit dem entsprechenden Zusatz-Motor-Steuergerät kann nun dieses neue Wissen auf einfache Weise Eingang in eine verbesserte Motor-Steuerung finden. Das Zusatz-Motor-Steuergerät kann somit auch auf Sensorsignale von anderen Verbrennungsmotoren und/oder anderen Fahrzeugen zugreifen und so beispielsweise das hinterlegte Steuerschema an sich verändernde Umfeldbedingungen wie einen veränderten Luftdruck oder eine veränderte Feuchtigkeit oder eine zu erwartende Veränderung wie eine künftige Änderung des Luftdrucks oder eine künftige Änderung der Feuchtigkeit anpassen, beispielsweise in Abhängigkeit einer in einem Navigationssystem eingestellten Route.

In einer anderen vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Steuereinheit ein Fehlererkennungsmodul aufweist, welches ausgebildet ist zum Erkennen eines Fehlers im Zusammenwirken von Zusatz-Motor- Steuergerät mit Haupt-Motor-Steuergerät, und ausgebildet ist in diesem Fall, das Verändern des Motor-Steuer-Ausgangssignals des Haupt-Motor- Steuergerätes zumindest zeitweise, insbesondere bis zu einem automatischen oder manuellen Signal auszusetzen. Zum Erkennen des Fehlers kann in der Steuereinheit ein Fehlerkriterium vorgegeben sein. Beispielsweise kann das Erkennungsmodul ausgebildet sein, einen Fehler zu erkennen, wenn eine zeitliche Entwicklung in Amplitudenwert oder Zeitverlauf des Motor-Steuer- Ausgangssignals des Haupt-Motor-Steuergerätes dem Verändern des Amplitudenwerts bzw. des Zeitverlaufs der Steuereinheit über einen vorgege- benen Zeitraum hinweg entgegen läuft; beispielsweise also das Zusatz-Motor- Steuergerät einen Zündzeitpunkt immer weiter nach hinten schiebt, während das Haupt-Motor-Steuergerät eben jenen Zündzeitpunkt immer weiter nach vorne schiebt, oder das Zusatz-Motor-Steuergerät einen Drosselklappenwinkel immer weiter verringert, während das Haupt-Motor-Steuergerät diesen Drosselklappenwinkel immer weiter vergrößert. Das hat den Vorteil, dass ein potentiell fehlerträchtiges, fehlerbehaftetes oder gefährliches Übersteuern des Motor-Steuer-Ausgangssignals des Haupt-Motor-Steuergerätes effektiv und effizient verhindert wird.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Steuereinheit eine lernfähige Steuereinheit ist. In diesem Fall ist die Steuereinheit dann vorliegend auch ausgebildet, das hinterlegte Steuerschema basierend auf den über die Ausgangssignal-Schnittstelleneinheit ausgegebenen Signalen und/oder den über die Eingangssignal-Schnittstelleneinheit empfangenen Signalen gemäß einem vorgegebenen Lernalgorithmus anzupassen. Insbesondere kann das hinterlegte Steuerschema dann hinsichtlich eines oder mehrerer vorgegebener Optimierungsparameter wie beispielsweise einer Drehmomentantwort und/oder einem Spritverbrauch und/oder einer Abgaszusammensetzung erfolgen. Das hat den Vorteil, dass die Steuerung des Verbrennungsmotors individuell an die für den jeweiligen Verbrennungsmotor maßgeblichen Betriebsszenarien angepasst und optimiert werden kann, wobei gefährliche Zustände ausgeschlossen werden können, indem das Haupt- Motor-Steuergerät im Zweifel Vorrang gegenüber dem Zusatz-Motor- Steuergerät hat.

Ein weiterer Aspekt betrifft auch ein Motor-Steuersystem mit einem Haupt- Motor-Steuergerät und mit einem Zusatz-Motor-Steuergerät nach einem der vorhergehenden Ausführungsformen, sowie einen Verbrennungsmotor mit einem Hauptmotor-Steuergerät und mit einem Zusatz-Motor-Steuergerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche. Ein Aspekt betrifft auch ein Fahrzeug mit einem Zusatz-Motor-Steuergerät nach einer der beschriebenen Ausführungsformen.

Ein weiterer Aspekt ist auch ein Verfahren zum Steuern eines mit einem Haupt-Motor-Steuergerät gekoppelten Verbrennungsmotors eines Fahrzeugs mittels eines Zusatz-Motor-Steuergeräts. Ein Verfahrensschritt ist dabei ein Abfangen zumindest eines Motor-Steuer-Ausgangssignals des Haupt-Motor- Steuergerätes durch das Zusatz-Motor-Steuergerät. Ein weiterer Verfahrensschritt ist ein Verändern des abgefangenen Motor-Steuer-Ausgangssignals gemäß einem vorgegebenen Steuerschema durch das Zusatz-Motor- Steuergerät. Ein dritter Verfahrensschritt ist ein Ausgeben des veränderten Motor-Steuer-Ausgangssignals an den Verbrennungsmotor und damit Steuern des Verbrennungsmotors durch das Zusatz-Motor-Steuergerät.

Vorteile und vorteilhafte Ausführungsformen des Verfahrens entsprechen Vorteilen und vorteilhaften Ausführungsformen des Zusatz-Motor- Steuergerätes.

Die vorstehend in der Beschreibung, auch im einleitenden Teil, genannten Merkmale und Merkmalskombinationen, sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in der Figur alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Es sind somit auch Ausführungen von der Erfindung als umfasst und offenbart anzusehen, die in der Figur nicht explizit gezeigt und erläutert sind, jedoch durch separierte Merkmalskombinationen aus den erläuterten Ausführungen hervorgehen und erzeugbar sind. Es sind auch Ausführungen und Merkmalskombinationen als offenbart anzusehen, die somit nicht alle Merkmale eines ursprünglich formulierten unabhängigen Anspruchs aufweisen. Es sind darüber hinaus Ausführungen und Merkmalskombinationen, insbesondere durch die oben dargelegten Ausführungen, als offenbart anzusehen, die über die in den Rückbezügen der Ansprüche dargelegten Merkmalskombinationen hinausgehen oder von diesen abweichen.

Anhand der in den nachfolgenden Figuren gezeigten schematischen Zeichnungen soll der erfindungsgemäße Gegenstand näher erläutert werden, ohne diesen auf die hier gezeigten spezifischen Ausführungsformen einschränken zu wollen.

Dabei zeigt Fig. 1 eine schematische Darstellung einer beispielhaften Ausfüh- rung eines Zusatz-Motor-Steuergerätes mit einem Haupt-Motor-Steuergerät und einem Verbrennungsmotor in einem Fahrzeug.

In Fig. 1 ist ein Zusatz-Motor-Steuergerät 1 mit einem Haupt-Motor- Steuergerät 2 und einem Verbrennungsmotor 3 eines nicht dargestellten Fahrzeugs gezeigt. Das Haupt-Motor-Steuergerät 2 ist somit vorliegend über das Zusatz-Motor-Steuergerät 1 mit dem Verbrennungsmotor 3 gekoppelt. Das Zusatz-Motor-Steuergerät 1 weist eine Eingangssignal- Schnittstelleneinheit 4 auf, welche ausgebildet ist für ein Abfangen zumindest eines Motor-Steuer-Ausgangssignals 5 des Haupt-Motor-Steuergerätes 2, hier eines Zündzeitpunktes t. Des Weiteren weist das Zusatz-Motor-Steuergerät 1 eine Steuereinheit 6 auf, welche zum Verändern des abgefangenen Motor- Steuer-Ausgangssignals 5 gemäß einem in der Steuereinheit 6 hinterlegten Steuerschema ausgebildet ist. Schließlich weist das Zusatz-Motor-Steuergerät 1 auch eine Ausgangssignal-Schnittstelleneinheit 7 auf, welche ausgebildet ist, das durch die Steuereinheit 6 veränderte Motor-Steuer-Ausgangssignal 5', vorliegen einen verzögerten Zündzeitpunkt t', an den zu steuernden Verbrennungsmotor 3 auszugeben.

Im gezeigten Beispiel ist die Eingangssignal-Schnittstelleneinheit 4 auch ausgebildet, zumindest ein Motor- Steuer-Eingangssignal 8 des Haupt-Motor- Steuergerätes 2, vorliegend eine Motor-Drehzahl rpm, abzugreifen, wobei das in der Steuereinheit 6 hinterlegte Steuerschema funktional von dem abgefangenen Motor-Steuer-Eingangssignal 8 abhängt. Des Weiteren ist vorliegend die Eingangssignal-Schnittstelleneinheit 4 auch ausgebildet, zumindest ein weiteres Sensorsignal 9 von einem weiteren Sensor 10, welcher vorliegend dem Verbrennungsmotors zugeordnet ist, abzugreifen. Entsprechend hängt das hinterlegte Steuerschema vorliegend auch funktional von dem abgefangenen weiteren Sensorsignal 9, hier einem Druck P, ab.

Im gezeigten Beispiel repräsentiert das Motor- Steuer-Ausgangssignal 5 einen Zündzeitpunkt t, d.h. eine Spannungsspitze, welche gemäß dem Hauptsteuergerät 2 zum Zeitpunkt t einen Zündfunken erzeugt. Dieses Motor-Steuer- Ausgangssignal 5 wird, wie durch den durchgestrichenen gestrichelten Pfeil kenntlich gemacht, nunmehr nicht unmittelbar an den Verbrennungsmotor 3 weitergeleitet, sondern vielmehr von dem Zusatz-Motor-Steuergerät 1 durch die Eingangssignal-Schnittstelleneinheit 4 abgefangen und von der Steuereinheit 6 modifiziert. Im vorliegenden Fall wird ein Spannungsmaximalwert, der Peak, des Motor-Steuer-Ausgangssignals 5 um eine vorgegebene Zeit At verzögert, so dass mit dem in Folge über die Ausgangssignal-Schnittstelleneinheit 7 ausgegebenen veränderten Motor-Steuer-Ausgangssignal 5' in dem Verbrennungsmotor 3 eine Zündung zum verzögerten relativen Zeitpunkt t' erzeugt wird.

Im gezeigten Beispiel umfasst das abgegriffene Motor-Steuer-Eingangssignal 8 eine Motor-Drehzahl rpm und das weitere Sensorsignal 9 einen Druck P im

Verbrennungsraum, so dass das Verändern des Motor-Steuer-Ausgangssignals 5 durch die Steuereinheit 6 besonders genau erfolgen kann. Über das abgefangene Motor-Steuer-Eingangssignal und das weitere Sensorsignal 9 kann auch eine besonders effektive Rückkopplung für einen Lernalgorithmus in der Steuereinheit 6 erreicht werden, so dass die Steuerung des Verbrennungsmotors 3 über eine lernfähige Steuereinheit 6 nochmals besonders effektiv verbessert werden kann.