DE102020100717A1

DE102020100717A1 - Katalysatorverschlechterungserfassungsvorrichtung, Katalysatorverschlechterungserfassungssystem, Datenanalysevorrichtung, Steuervorrichtung für Verbrennungskraftmaschine und Verfahren zum Bereitstellen von Zustandsinformationen eines Gebrauchtfahrzeugs

Info

Publication number: DE102020100717A1
Application number: DE102020100717.5A
Authority: DE
Inventors: Harufumi Muto; Haruki Oguri; Akihiro Katayama; Yosuke Hashimoto
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2019-02-18
Filing date: 2020-01-14
Publication date: 2020-08-20
Also published as: CN111577427A; JP6624319B1; US11149618B2; US20200263594A1; US20220003142A1; CN111577427B; JP2020133467A; US11473477B2

Abstract

Vorgesehen ist eine Katalysatorverschlechterungserfassungsvorrichtung zum Erfassen einer Verschlechterung eines in einem Auslassdurchgang einer Verbrennungskraftmaschine vorgesehenen Katalysators. Die Katalysatorverschlechterungserfassungsvorrichtung beinhaltet eine Speichervorrichtung und eine Verarbeitungsschaltungsanordnung. Die Speichervorrichtung speichert Zuordnungsdaten, die eine Zuordnung spezifizieren, welche Zeitreihendaten einer Überschussmengenvariablen in einer ersten vorbestimmten Zeitspanne und Zeitreihendaten einer stromabwärtigen Erfassungsvariablen in einer zweiten vorbestimmten Zeitspanne als Eingaben zum Ausgeben einer Verschlechterungsgradvariablen verwendet. Die Verarbeitungsschaltungsanordnung führt einen Erlangungsprozess, welcher Daten erlangt, und einen Verschlechterungsgradvariablen-Berechnungsprozess aus, welcher eine Verschlechterungsgradvariable des Katalysators basierend auf einer Ausgabe der Zuordnung, die die durch den Erlangungsprozess erlangten Daten als eine Eingabe verwendet, berechnet. Die Zuordnungsdaten beinhalten durch maschinelles Lernen gelernte Daten.

Description

HINTERGRUND
Gebiet
Die folgende Beschreibung betrifft eine Katalysatorverschlechterungserfassungsvorrichtung für einen Katalysator, der in einem Auslassdurchgang einer Verbrennungskraftmaschine vorgesehen ist, ein Katalysatorverschlechterungserfassungssystem, eine Datenanalysevorrichtung, eine Steuervorrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine und ein Verfahren zum Bereitstellen von Zustandsinformationen eines Gebrauchtfahrzeugs.
Beschreibung des verwandten Standes der Technik
Die japanische Offenlegungspatentveröffentlichung Nr. 2012-117406 offenbart ein Beispiel für eine Vorrichtung, die das Luft-Kraftstoff-Verhältnis eines Gemischs, das in einer Brennkammer verbrannt wird, bewusst regelt, um ein mageres Luft-Kraftstoff-Verhältnis zu erhalten, so dass die Sauerstoffspeichermenge eines Katalysators maximiert wird. Nach dem Maximieren der Sauerstoffspeichermenge des Katalysators regelt die Vorrichtung das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Gemischs bewusst so, dass ein fettes Luft-Kraftstoff-Verhältnis erhalten wird. Wenn das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Gemischs bewusst auf das fette Luft-Kraftstoff-Verhältnis geregelt wird, erhält die Vorrichtung einen Erfassungswert eines stromabwärts des Katalysators vorgesehenen Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensors. Die Vorrichtung erfasst basierend auf dem erlangten Erfassungswert des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensors, dass die Sauerstoffspeichermenge des Katalysators null wird, um den Maximalwert der Sauerstoffspeichermenge des Katalysators zu berechnen. Da der Maximalwert der Sauerstoffspeichermenge aufgrund der Verschlechterung des Katalysators mit der Zeit abnimmt, zeigt der Maximalwert den Verschlechterungsgrad des Katalysators an.
In der oben beschriebenen Vorrichtung wird zum Erfassen des Verschlechterungsgrads des Katalysators eine Abweichung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses des Gemischs von einem für eine Abgasreinigungssteuerung geeigneten Wert bewirkt. Dies kann einen Zeitraum verlängern, in dem das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Gemischs von dem geeigneten Wert abweicht, oder es kann den Betrag der Abweichung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses des Gemischs von dem geeigneten Wert erhöhen. Infolgedessen kann sich eine Abweichung der Zusammensetzungsmenge eines in den Katalysator strömenden Fluids gegenüber einer für die Reinigungsleistung des Katalysators geeigneten Zusammensetzungsmenge akkumulieren, und der akkumulierte Abweichungsbetrag kann steigen.
KURZFASSUNG
Diese Kurzfassung ist vorgesehen, um eine Auswahl von Konzepten, die nachstehend in der Detaillierten Beschreibung näher beschrieben werden, in einer vereinfachten Form einzuführen. Diese Kurzfassung ist nicht dazu bestimmt, Schlüsselmerkmale oder wesentliche Merkmale des beanspruchten Gegenstands zu benennen, noch ist sie dazu vorgesehen, als eine Hilfe bei der Bestimmung des Umfangs des beanspruchten Gegenstands herangezogen zu werden.
Nachstehend werden eine Vielzahl von Aspekten und Wirkungen der vorliegenden Offenbarung beschrieben.
Aspekt 1. Vorgesehen ist eine Katalysatorverschlechterungserfassungsvorrichtung, die zum Erfassen einer Verschlechterung eines in einem Auslassdurchgang einer Verbrennungskraftmaschine vorgesehenen Katalysators ausgelegt ist. Die Katalysatorverschlechterungserfassungsvorrichtung beinhaltet eine Speichervorrichtung und eine Verarbeitungsschaltungsanordnung. Die Speichervorrichtung speichert Zuordnungsdaten. Die Zuordnungsdaten spezifizieren eine Zuordnung, die Zeitreihendaten einer Überschussmengenvariable in einer ersten vorbestimmten Zeitspanne und Zeitreihendaten einer stromabwärtigen Erfassungsvariable in einer zweiten vorbestimmten Zeitspanne als Eingaben zum Ausgeben einer Verschlechterungsgradvariable verwendet. Eine Kraftstoffmenge, die ohne Überschuss oder Mangel mit Sauerstoff reagiert, der in einem in den Katalysator strömenden Fluid enthalten ist, ist eine ideale Kraftstoffmenge. Die Überschussmengenvariable ist eine Variable, die einer Überschussmenge eines in den Katalysator strömenden tatsächlichen Kraftstoffs bezogen auf die ideale Kraftstoffmenge entspricht. Die stromabwärtige Erfassungsvariable ist eine Variable, die einem Erfassungswert eines stromabwärts des Katalysators vorgesehenen Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensors entspricht. Die Verschlechterungsgradvariable ist eine Variable, die einen Verschlechterungsgrad des Katalysators betrifft. Die Verarbeitungsschaltungsanordnung ist ausgelegt zum Ausführen eines Erlangungsprozesses, welcher die Zeitreihendaten der Überschussmengenvariable in der ersten vorbestimmten Zeitspanne und die Zeitreihendaten der stromabwärtigen Erfassungsvariable in der zweiten vorbestimmten Zeitspanne erlangt, eines Verschlechterungsgradvariablen-Berechnungsprozesses, welcher die Verschlechterungsgradvariable des Katalysators basierend auf einer Ausgabe der Zuordnung unter Verwendung der durch den Erlangungsprozess erlangten Daten als eine Eingabe berechnet, und eines Behandlungsprozesses zum Betreiben einer vorbestimmten Hardware, wenn der Verschlechterungsgrad des Katalysators größer oder gleich einem vorbestimmten Grad ist, basierend auf einem Berechnungsergebnis des Verschlechterungsgradvariablen-Berechnungsprozesses als Reaktion auf eine Situation, in der der Verschlechterungsgrad des Katalysators größer oder gleich dem vorbestimmten Grad ist. Die Zuordnungsdaten beinhalten durch maschinelles Lernen gelernte Daten.
In der oben beschriebenen Ausgestaltung wird die Verschlechterungsgradvariable durch die Zuordnung berechnet, welche die Zeitreihendaten der Überschussmengenvariable und die Zeitreihendaten der stromabwärtigen Erfassungsvariable als Eingaben verwendet. Die Überschussmengenvariable bezieht sich auf eine Überschussmenge eines tatsächlichen Kraftstoffs bezogen auf eine Kraftstoffmenge, die ohne Überschuss oder Mangel mit Sauerstoff reagiert. Wenn die tatsächliche Kraftstoffmenge unzureichend ist, besitzt die Überschussmengenvariable einen negativen Wert. Da die Zeitreihendaten der Überschussmengenvariable den Erhalt von Informationen über in den Katalysator strömenden Sauerstoff und Kraftstoff ermöglichen, und die Zeitreihendaten der stromabwärtigen Erfassungsvariable den Erhalt von Informationen über stromabwärts des Katalysators strömenden Sauerstoff und unverbrannten Kraftstoff ermöglichen, können Informationen über den Maximalwert der Sauerstoffspeichermenge des Katalysators erhalten werden. Ferner können Informationen über den Verschlechterungsgrad des Katalysators erhalten werden. Darüber hinaus muss, da die oben beschriebenen Zeitreihendaten verwendet werden, das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Gemischs nicht notwendigerweise von einem Wert abgebracht werden, der für eine Abgasreinigungssteuerung geeignet ist. Selbst wenn das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Gemischs von dem geeigneten Wert abgebracht wird, kann der Zeitraum, in dem das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Gemischs von dem geeigneten Wert abweicht, verkürzt werden und der Abweichungsbetrag des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses des Gemischs von dem geeigneten Wert kann verringert werden. Dies reduziert einen akkumulierten Abweichungsbetrag der Zusammensetzungsmenge des in den Katalysator strömenden Fluids gegenüber der für die Reinigungsleistung des Katalysators geeigneten Zusammensetzungsmenge. Überdies werden die Zuordnungsdaten in der oben beschriebenen Ausgestaltung durch maschinelles Lernen gelernt. Somit wird die Anzahl von Arbeitsstunden zum Verknüpfen der Zeitreihendaten der Überschussmengenvariable und der Zeitreihendaten der stromabwärtigen Erfassungsvariable mit der Verschlechterungsgradvariable im Vergleich zu einem Fall reduziert, in dem die Anpassung durch einen Menschen erfolgt.
Aspekt 2. In der Katalysatorverschlechterungserfassungsvorrichtung gemäß Aspekt 1 beinhalten die Zeitreihendaten in der zweiten vorbestimmten Zeitspanne Werte der stromabwärtigen Erfassungsvariablen, welche drei oder mehr unterschiedlichen Zeitpunkten entsprechen.
Aspekt 3. In der Katalysatorverschlechterungserfassungsvorrichtung gemäß Aspekt 1 oder 2 beinhaltet eine Eingabe zur Zuordnung eine Temperatur des Katalysators, der Erlangungsprozess beinhaltet einen Prozess, der die Temperatur des Katalysators erlangt, und der Verschlechterungsgradvariablen-Berechnungsprozess beinhaltet einen Prozess, der die Verschlechterungsgradvariable des Katalysators basierend auf einer Ausgabe der Zuordnung, welche die Temperatur des Katalysators als eine Eingabe verwendet, berechnet.
Der Maximalwert der Sauerstoffspeichermenge des Katalysators ändert sich in Übereinstimmung mit der Temperatur des Katalysators. In der oben beschriebenen Ausgestaltung beinhaltet die Eingabe zur Zuordnung die Temperatur des Katalysators. Somit wird die Verschlechterungsgradvariable mit hoher Genauigkeit berechnet, während bestimmt wird, ob die Sauerstoffspeichermenge des Katalysators aufgrund der Verschlechterung oder aufgrund der Temperatur reduziert ist.
Aspekt 4. In der Katalysatorverschlechterungserfassungsvorrichtung gemäß einem der Aspekte 1 bis 3 beinhaltet die Überschussmengenvariable eine Variable, die einem Erfassungswert eines stromaufwärts des Katalysators vorgesehenen Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensors entspricht.
In der oben beschriebenen Ausgestaltung beinhaltet die Überschussmengenvariable eine Variable, die einen Erfassungswert des stromaufwärtigen Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensors betrifft. Somit wird ein Zeitraum, den es dauert, bis die Überschussmengenvariable einen Erfassungswert des stromabwärtigen Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensors beeinflusst, im Vergleich zu einem Fall verkürzt, in dem nur die Mengen an Kraftstoff und Luft, die zur Verbrennung in einer Brennkammer bereitgestellt werden, als die Überschussmengenvariablen verwendet werden. Mit anderen Worten verkürzt die oben beschriebene Ausgestaltung einen Zeitraum ab Erlangung des Wertes der Überschussmengenvariable bis zum Niederschlag der Wirkung, die dem erlangten Wert der Überschussmengenvariable entspricht, im Erfassungswert des stromabwärtigen Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensors. Aus diesem Grund wird die Anzahl von Zeitreihendaten ohne Weiteres reduziert im Vergleich zu einem Fall, in dem lediglich die Mengen an Luft und Kraftstoff, die zur Verbrennung in der Brennkammer bereitgestellt werden, als die Überschussmengenvariablen verwendet werden.
Aspekt 5. In der Katalysatorverschlechterungserfassungsvorrichtung gemäß einem der Aspekte 1 bis 4 sind die Zuordnungsdaten eine von unterschiedlichen Arten von Zuordnungsdaten, und die Speichervorrichtung beinhaltet die unterschiedlichen Arten von Zuordnungsdaten, und der Verschlechterungsgradvariablen-Berechnungsprozess beinhaltet einen Auswahlprozess, der die Zuordnungsdaten aus den unterschiedlichen Arten von Zuordnungsdaten auswählt, wobei die Zuordnungsdaten zum Berechnen der Verschlechterungsgradvariable des Katalysators verwendet werden.
Falls eine einzelne Zuordnung so ausgelegt ist, dass sie imstande ist, die Verschlechterungsgradvariable in verschiedenen Situationen mit hoher Genauigkeit auszugeben, so wird die Struktur der Zuordnung komplizierter. Im Hinblick darauf beinhaltet die oben beschriebene Ausgestaltung unterschiedliche Arten von Zuordnungsdaten. Somit wird je nach Situation eine geeignete Zuordnung ausgewählt. Wenn unterschiedliche Arten von Zuordnungen vorgesehen sind, wird die Struktur jeder der unterschiedlichen Arten von Zuordnungen im Vergleich zu der Struktur einer einzelnen Zuordnung in einem Fall, in dem nur die einzelne Zuordnung vorgesehen ist, vereinfacht.
Aspekt 6. In der Katalysatorverschlechterungserfassungsvorrichtung gemäß Aspekt 5 beinhalten die unterschiedlichen Arten von Zuordnungsdaten Daten für jeden von Bereichen, die basierend auf einem Durchsatz des in den Katalysator strömenden Fluids unterteilt sind, und der Auswahlprozess beinhaltet einen Prozess, der die Zuordnungsdaten, die zum Berechnen der Verschlechterungsgradvariable des Katalysators verwendet werden, basierend auf dem Durchsatz auswählt.
Selbst wenn das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des in einer Brennkammer verbrannten Gemischs gleich ist, kann sich die Überschussmenge des tatsächlichen Kraftstoffs in Bezug auf die Menge an Kraftstoff, die ohne Überschuss oder Mangel mit Sauerstoff reagiert, der in dem Fluid enthalten ist, das in den Katalysator strömt, je nach dem Durchsatzgrad des in den Katalysator strömenden Fluids stark verändern. Folglich kann sich die Sauerstoffspeichermenge des Katalysators pro Einheitszeit stark verändern. Aus diesem Grund kann der Durchsatz des in den Katalysator strömenden Fluids die Zeitreihendaten der stromabwärtigen Erfassungsvariable erheblich beeinflussen. Aus diesem Grund muss, wenn ungeachtet dessen, ob der Durchsatz des in den Katalysator strömenden Fluids groß oder klein ist, ein einziges Zuordnungsdatenelement verwendet wird, unter Umständen das Verhalten der Zeitreihendaten der stromabwärtigen Erfassungsvariable gelernt werden, welches sich in Übereinstimmung mit dem Durchsatz des Fluids verändert. Infolgedessen wird die Struktur der Zuordnung in einem Fall komplizierter, in dem ungeachtet dessen, ob der Durchsatz des in den Katalysator strömenden Fluids groß oder klein ist, ein einziges Zuordnungsdatenelement verwendet wird. Im Hinblick darauf werden in der oben beschriebenen Ausgestaltung unterschiedliche Zuordnungsdaten für jeden Durchsatzgrad des in den Katalysator strömenden Fluids verwendet. Somit wird die Struktur der Zuordnung vereinfacht.
Aspekt 7. In der Katalysatorverschlechterungserfassungsvorrichtung gemäß Aspekt 5 beinhalten die unterschiedlichen Arten von Zuordnungsdaten Daten für jeden von Bereichen, die basierend auf einer Temperatur des Katalysators unterteilt sind, und der Auswahlprozess beinhaltet einen Prozess, der die zum Berechnen des Verschlechterungsgrads des Katalysator verwendeten Zuordnungsdaten basierend auf der Temperatur des Katalysators auswählt.
Da sich der Maximalwert der Sauerstoffspeichermenge eines Katalysators in Übereinstimmung mit der Temperatur des Katalysators verändert, ist bei unterschiedlichen Temperaturen der Katalysatoren das Verhalten der Zeitreihendaten der stromabwärtigen Erfassungsvariable selbst bei gleichem Katalysatorverschlechterungsgrad zwischen den Katalysatoren verschieden. Wenn mit anderen Worten der Verschlechterungsgrad eines ersten Katalysators gleich dem Verschlechterungsgrad eines zweiten Katalysators ist und die Temperatur des ersten Katalysators von der Temperatur des zweiten Katalysators verschieden ist, ist das Verhalten der Zeitreihendaten der stromabwärtigen Erfassungsvariablen, die dem ersten Katalysator entspricht, verschieden vom Verhalten der Zeitreihendaten der stromabwärtigen Erfassungsvariablen, die dem zweiten Katalysator entspricht. Aus diesem Grund wird die Struktur der Zuordnung komplizierter, wenn die temperaturabhängigen Unterschiede im Verhalten der Zeitreihendaten der stromabwärtigen Erfassungsvariable dazu ausgelegt sind, um unterschieden zu werden. Im Hinblick darauf werden in der oben beschriebenen Ausgestaltung unterschiedliche Zuordnungsdatenelemente für jede Temperatur des Katalysators verwendet. Somit wird die Struktur der Zuordnung vereinfacht.
Aspekt 8. In der Katalysatorverschlechterungserfassungsvorrichtung gemäß Aspekt 5 beinhalten die unterschiedlichen Arten von Zuordnungsdaten unterschiedliche Datenelemente je nachdem, ob gerade ein Kraftstoffzufuhrunterbrechungsprozess ausgeführt wird, und der Auswahlprozess beinhaltet einen Prozess, der die Zuordnungsdaten in Übereinstimmung damit auswählt, ob gerade der Kraftstoffzufuhrunterbrechungsprozess ausgeführt wird oder nicht.
Wenn gerade der Kraftstoffzufuhrunterbrechungsprozess ausgeführt wird, strömt eine große Menge Sauerstoff in den Katalysator. Aus diesem Grund variiert das Verhalten der Zeitreihendaten der stromabwärtigen Erfassungsvariable stark in Abhängigkeit davon, ob gerade der Kraftstoffzufuhrunterbrechungsprozess ausgeführt wird oder nicht. Ungeachtet des Unterschieds wird die Struktur der Zuordnung komplizierter, wenn die Verschlechterungsgradvariable anhand eines einzigen Zuordnungsdatenelements berechnet wird. Im Hinblick darauf werden in der oben beschriebenen Ausgestaltung unterschiedliche Zuordnungsdaten in Übereinstimmung damit verwendet, ob gerade der Kraftstoffzufuhrunterbrechungsprozess ausgeführt wird oder nicht. Somit wird die Struktur der Zuordnung vereinfacht.
Aspekt 9. In der Katalysatorverschlechterungserfassungsvorrichtung nach einem der Aspekte 1 bis 5 beinhaltet der Erlangungsprozess einen Prozess, der eine Variable, die als eine Eingabe zur Zuordnung verwendet wird, erlangt, wenn eine vorbestimmte Bedingung erfüllt ist, und die vorbestimmte Bedingung beinhaltet eine Bedingung, die angibt, dass ein Durchsatz des in den Katalysator strömenden Fluids innerhalb eines vorbestimmten Bereichs liegt.
Selbst bei gleichem Luft-Kraftstoff-Verhältnis des in einer Brennkammer verbrannten Gemischs unterliegt die Überschussmenge des tatsächlichen Kraftstoffs bezogen auf die Menge an Kraftstoff, die ohne Überschuss oder Mangel mit Sauerstoff reagiert, der in dem Fluid enthalten ist, das in den Katalysator strömt, einer starken Veränderung in Abhängigkeit vom Durchsatzgrad des in den Katalysator strömenden Fluids. Folglich verändert sich die Sauerstoffspeichermenge des Katalysators pro Einheitszeit stark in Abhängigkeit vom Durchsatzgrad des in den Katalysator strömenden Fluids. Aus diesem Grund kann der Durchsatz des in den Katalysator strömenden Fluids die Zeitreihendaten der stromabwärtigen Erfassungsvariable beträchtlich beeinflussen. Aus diesem Grund muss, wenn ein einziges Zuordnungsdatenelement ungeachtet dessen verwendet wird, ob der Durchsatz des in den Katalysator strömenden Fluids groß oder klein ist, das Verhalten der Zeitreihendaten der stromabwärtigen Erfassungsvariable, das sich in Übereinstimmung mit dem Durchsatz des Fluids verändert, gelernt werden. Somit wird die Struktur der Zuordnung komplizierter. Im Hinblick darauf wird in der oben beschriebenen Ausgestaltung ein Abtastwert entsprechend dann, wenn der Durchsatz des in den Katalysator strömenden Fluids innerhalb des vorbestimmten Bereichs liegt, verwendet. Somit ist die Zuordnung auf einen Fall spezialisiert, in dem der Durchsatz innerhalb des vorbestimmten Bereichs liegt, und damit wird die Struktur der Zuordnung vereinfacht. Mit anderen Worten wird die Verschlechterungsgradvariable des Katalysators basierend auf dem Abtastwert berechnet, der erlangt wird, wenn der Durchsatz des in den Katalysator strömenden Fluids innerhalb des vorbestimmten Bereichs liegt. Somit wird die Struktur der Zuordnung im Vergleich zu einer Ausgestaltung vereinfacht, in der die Verschlechterungsgradvariable des Katalysators ungeachtet des Durchsatzes des in den Katalysator strömenden Fluids berechnet wird.
Aspekt 10. In der Katalysatorverschlechterungserfassungsvorrichtung nach einem der Aspekte 1 bis 5 beinhaltet der Erlangungsprozess einen Prozess, der eine Variable, die als eine Eingabe zur Zuordnung verwendet wird, erlangt, wenn eine vorbestimmte Bedingung erfüllt ist, und die vorbestimmte Bedingung beinhaltet eine Bedingung, die angibt, dass eine Temperatur des Katalysators innerhalb eines vorbestimmten Bereichs liegt.
Da sich der Maximalwert der Sauerstoffspeichermenge eines Katalysators in Übereinstimmung mit der Temperatur des Katalysators selbst bei gleichem Katalysatorverschlechterungsgrad der Katalysatoren verändert, wenn die Katalysatoren unterschiedliche Temperaturen aufweisen, ist das Verhalten der Zeitreihendaten der stromabwärtigen Erfassungsvariable zwischen den Katalysatoren verschieden. Aus diesem Grund wird die Struktur der Zuordnung komplizierter, wenn die temperaturabhängigen Unterschiede im Verhalten der Zeitreihendaten der stromabwärtigen Erfassungsvariable dazu ausgelegt sind, um unterschieden zu werden. Im Hinblick darauf wird in der oben beschriebenen Ausgestaltung ein Abtastwert entsprechend dann, wenn die Temperatur des Katalysators innerhalb des vorbestimmten Bereichs liegt, verwendet. Somit wird die Struktur der Zuordnung vereinfacht.
Aspekt 11. In der Katalysatorverschlechterungserfassungsvorrichtung nach einem der Aspekte 1 bis 5 beinhaltet der Erlangungsprozess einen Prozess, der eine Variable, die als eine Eingabe zur Zuordnung verwendet wird, synchron mit einem Zeitpunkt erlangt, an dem eine vorbestimmte Bedingung erfüllt ist, und die vorbestimmte Bedingung ist eine Bedingung, die angibt, dass eine in dem Katalysator gespeicherte Sauerstoffmenge einem Maximalwert oder einem Minimalwert entspricht.
Das Verhalten der Zeitreihendaten der stromabwärtigen Erfassungsvariable verändert sich in Abhängigkeit von der Sauerstoffspeichermenge. Infolgedessen verändert sich das Verhalten der Zeitreihendaten der stromabwärtigen Erfassungsvariable in Abhängigkeit von der Sauerstoffspeichermenge, die dem Zeitpunkt entspricht, an dem die älteste stromabwärtige Erfassungsvariable aus den Zeitreihendaten der stromabwärtigen Erfassungsvariable erlangt wurde. Aus diesem Grund wird die Struktur der Zuordnung komplizierter, wenn ungeachtet der Sauerstoffspeichermenge, die dem Zeitpunkt entspricht, an dem die älteste stromabwärtige Erfassungsvariable aus den Zeitreihendaten der stromabwärtigen Erfassungsvariable erlangt wurde, eine einzige Zuordnung verwendet wird. Im Hinblick darauf wird in der oben beschriebenen Ausgestaltung eine Abtastung synchron mit einem Zeitpunkt durchgeführt, an dem die Sauerstoffspeichermenge den Maximalwert oder den Minimalwert erreicht. Dies erlaubt die Bestimmung einer Situation, in der die Zeitreihendaten erlangt werden. Infolgedessen wird die Struktur der Zuordnung vereinfacht. Zudem werden die Zeitreihendaten der stromabwärtigen Erfassungsvariable als eine Eingabe verwendet. Dies beschränkt oder beseitigt die Notwendigkeit des Wartens, bis eine große Menge an Sauerstoff oder unverbranntem Kraftstoff stromabwärts des Katalysators strömt, um einen Zeitpunkt eindeutig zu bestimmen, an dem die Sauerstoffspeichermenge des Katalysators vom Maximalwert auf null oder von null auf den Maximalwert wechselt.
Aspekt 12. In der Katalysatorverschlechterungserfassungsvorrichtung nach einem der Aspekte 1 bis 11 beinhaltet der Behandlungsprozess einen Beschränkungsprozess, der eine in den Katalysator strömende Menge an unverbranntem Kraftstoff auf eine reduzierte Menge beschränkt.
Wenn der Verschlechterungsgrad hoch ist und eine große Menge an unverbranntem Kraftstoff in den Katalysator strömt, ist es schwierig, den unverbrannten Kraftstoff ausreichend mit Sauerstoff in dem Katalysator zu oxidieren. Dies kann zu einem Anstieg der Menge an unverbranntem Kraftstoff führen, die stromabwärts des Katalysators strömt. Im Hinblick darauf wird in der oben beschriebenen Ausgestaltung die Menge an unverbranntem Kraftstoff, die stromabwärts des Katalysators strömt, auf eine reduzierte Menge beschränkt, wenn der Verschlechterungsgrad größer oder gleich einem vorbestimmten Grad ist. Dies beschränkt einen Anstieg der Menge an unverbranntem Kraftstoff, die stromabwärts des Katalysators strömt.
Aspekt 13. Ein Katalysatorverschlechterungserfassungssystem beinhaltet die Verarbeitungsschaltungsanordnung und die Speichervorrichtung nach einem der Aspekte 1 bis 11. Der Verschlechterungsgradvariablen-Berechnungsprozess beinhaltet einen Sauerstoffspeichermengen-Berechnungsprozess, der mindestens einen Teil der Zuordnungsdaten zum Berechnen eines Wertes verwendet, der einem Maximalwert einer Sauerstoffspeichermenge des Katalysators entspricht. Die Verarbeitungsschaltungsanordnung beinhaltet eine erste Ausführungsvorrichtung und eine zweite Ausführungsvorrichtung. Die erste Ausführungsvorrichtung ist in einem Fahrzeug installiert und ist zum Ausführen eines Erlangungsprozesses, eines fahrzeugseitigen Übertragungsprozesses, welcher Daten, die von dem Erlangungsprozess erlangt werden, an ein Äußeres des Fahrzeugs überträgt, eines fahrzeugseitigen Empfangsprozesses, welcher ein Signal basierend auf einem Berechnungsergebnis des Sauerstoffspeichermengen-Berechnungsprozesses empfängt, und des Behandlungsprozesses ausgelegt. Die zweite Ausführungsvorrichtung ist außerhalb des Fahrzeugs angeordnet und ist zum Ausführen eines externen Empfangsprozesses, welcher von dem fahrzeugseitigen Übertragungsprozess übertragene Daten empfängt, des Sauerstoffspeichermengen-Berechnungsprozesses und eines externen Übertragungsprozesses, welcher ein Signal basierend auf einem Berechnungsergebnis des Sauerstoffspeichermengen-Berechnungsprozesses an das Fahrzeug überträgt, ausgelegt.
In der oben beschriebenen Ausgestaltung wird der Sauerstoffspeichermengen-Berechnungsprozess außerhalb des Fahrzeugs ausgeführt. Dies reduziert die Rechenbelastung von bordeigenen Vorrichtungen.
Aspekt 14. Eine Datenanalysevorrichtung beinhaltet die zweite Ausführungsvorrichtung und die Speichervorrichtung gemäß Aspekt 13.
Aspekt 15. Steuervorrichtung einer Verbrennungskraftmaschine, welche die erste Ausführungsvorrichtung gemäß Aspekt 13 beinhaltet.
Aspekt 16. Verfahren zum Bereitstellen von Zustandsinformationen eines Gebrauchtfahrzeugs, an dem eine Verbrennungskraftmaschine montiert ist. Die Verbrennungskraftmaschine ist mit einem Katalysator versehen, der in einem Auslassdurchgang vorgesehen ist. Das Verfahren veranlasst einen Computer zum Ausführen des Erlangungsprozesses und des Verschlechterungsgradvariablen-Berechnungsprozesses nach einem der Aspekte 1 bis 11, eines Speicherprozesses, welcher ein Berechnungsergebnis des Verschlechterungsgradvariablen-Berechnungsprozesses zusammen mit einer Fahrzeug-ID in einer Speichervorrichtung speichert, und eines Ausgabeprozesses, welcher eine Verschlechterungsgradinformation des Katalysators entsprechend der Fahrzeug-ID als Reaktion auf einen Zugriff von außen ausgibt.
Der Verschlechterungsgrad des Katalysators ist eine nützliche Information beim Bestimmen, wie viel es beispielsweise kosten würde, ein Gebrauchtfahrzeug nach dem Kauf des Fahrzeugs zu reparieren. In dem oben beschriebenen Verfahren wird das Berechnungsergebnis des Verschlechterungsgrades des Katalysators zusammen mit der Fahrzeug-ID gespeichert, und die Information bezüglich des Verschlechterungsgrades wird als Reaktion auf einen Zugriff von außen ausgegeben. Dies stellt nützliche Informationen bezüglich des Zustands des Gebrauchtfahrzeugs bereit.
Andere Merkmale und Aspekte werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung, den Zeichnungen und den Ansprüchen ersichtlich.
Figurenliste

1 ist eine Ansicht, welche die Ausgestaltung einer Steuervorrichtung und eines Antriebssystems eines Fahrzeugs gemäß einer ersten Ausführungsform veranschaulicht.
2 ist ein Blockdiagramm, das einige Prozesse veranschaulicht, die von der Steuervorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform ausgeführt werden.
3 ist ein Flussdiagramm, das den Ablauf eines Prozesses veranschaulicht, der von einem Verschlechterungserfassungsprogramm gemäß der ersten Ausführungsform spezifiziert wird.
4 ist ein Flussdiagramm, das den Ablauf eines Fail-Safe-Prozesses gemäß der ersten Ausführungsform veranschaulicht.
5 ist ein Diagramm, das ein System veranschaulicht, welches Zuordnungsdaten gemäß der ersten Ausführungsform erzeugt.
6 ist ein Flussdiagramm, das den Ablauf eines Zuordnungsdaten-Lernprozesses gemäß der ersten Ausführungsform veranschaulicht.
7 ist ein Flussdiagramm, das den Ablauf eines Prozesses veranschaulicht, der durch ein Verschlechterungserfassungsprogramm gemäß einer zweiten Ausführungsform spezifiziert wird.
8 ist ein Flussdiagramm, das den Ablauf eines Prozesses veranschaulicht, der durch ein Verschlechterungserfassungsprogramm gemäß einer dritten Ausführungsform spezifiziert wird.
9 ist ein Flussdiagramm, das den Ablauf eines Prozesses veranschaulicht, der durch ein Verschlechterungserfassungsprogramm gemäß einer vierten Ausführungsform spezifiziert wird.
10 ist ein Flussdiagramm, das den Ablauf eines Prozesses veranschaulicht, der Zuordnungsdaten gemäß einer fünften Ausführungsform auswählt.
11 ist ein Flussdiagramm, das den Ablauf eines Prozesses veranschaulicht, der durch ein Verschlechterungserfassungsprogramm gemäß einer sechsten Ausführungsform spezifiziert wird.
12 ist ein Flussdiagramm, das den Ablauf eines Prozesses veranschaulicht, der durch ein Verschlechterungserfassungsprogramm gemäß einer siebten Ausführungsform spezifiziert wird.
13 ist ein Blockdiagramm, das die Ausgestaltung eines Katalysatorverschlechterungserfassungssystems und ein Händler-Endgerät gemäß einer achten Ausführungsform veranschaulicht.
14 ist ein Flussdiagramm, das den Ablauf eines von dem Katalysatorverschlechterungserfassungssystem gemäß der achten Ausführungsform ausgeführten Prozesses veranschaulicht.

In den gesamten Zeichnungen und der detaillierten Beschreibung beziehen sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche Elemente. Die Zeichnungen sind möglicherweise nicht maßstabsgetreu, und die relative Größe, Proportionen und Darstellung von Elementen in den Zeichnungen können der Klarheit, Veranschaulichung und Vereinfachung halber übertrieben sein.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Diese Beschreibung vermittelt ein umfassendes Verständnis der beschriebenen Verfahren, Vorrichtungen und/oder Systeme. Modifikationen und Äquivalente der beschriebenen Verfahren, Vorrichtungen und/oder Systeme erschließen sich einem einschlägigen Fachmann. Abläufe von Vorgängen sind beispielhaft und können, wie für einen einschlägigen Fachmann ersichtlich, verändert werden, mit Ausnahme von Vorgängen, die notwendigerweise in einer bestimmten Reihenfolge ablaufen. Auf eine Beschreibung von Funktionen und Konstruktionen, die einem einschlägigen Fachmann wohlbekannt sind, wird gegebenenfalls verzichtet.
Beispielhafte Ausführungsformen können unterschiedliche Formen aufweisen und sind nicht auf die beschriebenen Beispiele beschränkt. Doch sind die beschriebenen Beispiele umfassend und vollständig und vermitteln einem einschlägigen Fachmann den vollen Umfang der Offenbarung.
Erste Ausführungsform
Nachstehend wird eine erste Ausführungsform einer Katalysatorverschlechterungserfassungsvorrichtung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
In einer in 1 veranschaulichten und in einem Fahrzeug VC installierten Verbrennungskraftmaschine 10 ist eine Drosselklappe 14 in einem Einlassdurchgang 12 vorgesehen, und Öffnungseinspritzventile 16 sind stromabwärts der Drosselklappe 14 vorgesehen. Wenn sich Einlassventile 18 öffnen, strömen Luft, die aus dem Einlassdurchgang 12 angesaugt wird, und Kraftstoff, der aus den Öffnungseinspritzventilen 16 eingespritzt wird, in Brennkammern 20. Die Verbrennungskraftmaschine 10 ist mit Zylindereinspritzventilen 22, welche Kraftstoff direkt in die Brennkammern 20 einspritzen, und Zündvorrichtungen 24, die Funkenentladungen erzeugen, versehen. Ein Gemisch aus Luft und Kraftstoff wird zur Verbrennung in den Brennkammern 20 bereitgestellt, und Energie, die durch die Verbrennung erzeugt wird, wird als Rotationsenergie einer Kurbelwelle 26 ausgegeben. Wenn sich Auslassventile 28 öffnen, wird das zur Verbrennung bereitgestellte Gemisch als Abgas in einen Auslassdurchgang 30 abgeführt. Der Auslassdurchgang 30 ist mit einem stromaufwärtigen Katalysator 32, der ein Drei-Wege-Katalysator ist und Sauerstoff speichern kann, und mit einem stromabwärtigen Katalysator 34, der ein Drei-Wege-Katalysator ist und Sauerstoff speichern kann, versehen. Der Auslassdurchgang 30 ist über einen Abgasrückführ(EGR)-Durchgang 36 mit dem Einlassdurchgang 12 verbunden. Der EGR-Durchgang 36 ist mit einem EGR-Ventil 38 versehen, welches die Strömungspfad-Querschnittsfläche des EGR-Durchgangs 36 reguliert.
Die Drehkraft der Kurbelwelle 26 wird über eine Vorrichtung 40 zum Verändern der Einlassventilsteuerzeit an eine Einlassnockenwelle 42 übertragen. Die Drehkraft der Kurbelwelle 26 wird auch über eine Vorrichtung 44 zum Verändern der Auslassventilsteuerzeit an eine Auslassnockenwelle 46 übertragen. Die Vorrichtung 40 zum Verändern der Einlassventilsteuerzeit verändert eine Relativdrehphasendifferenz zwischen der Einlassnockenwelle 42 und der Kurbelwelle 26. Die Vorrichtung 44 zum Verändern der Auslassventilsteuerzeit verändert eine Relativdrehphasendifferenz zwischen der Auslassnockenwelle 46 und der Kurbelwelle 26.
Die Kurbelwelle 26 der Verbrennungskraftmaschine 10 ist mechanisch mit einem Träger C eines Planetengetriebemechanismus 50 gekoppelt, welcher einen Leistungsverzweigungsmechanismus bildet. Der Planetengetriebemechanismus 50 beinhaltet ein Sonnenrad S, das mechanisch mit einer Drehwelle eines Motor-Generators (MG) 52 gekoppelt ist. Der Planetengetriebemechanismus 50 beinhaltet ein Hohlrad R, das mechanisch mit einer Drehwelle eines Motor-Generators 54 gekoppelt ist, und Antriebsräder 56. Spannung aus einer Batterie 62 wird über einen Wechselrichter 58 an jeden Anschluss des Motor-Generators 52 angelegt. Spannung aus der Batterie 62 wird über einen Wechselrichter 60 an jeden Anschluss des Motor-Generators 54 angelegt.
Die Verbrennungskraftmaschine 10 wird von einer Steuervorrichtung 70 gesteuert. Die Steuervorrichtung 70 betreibt Funktionseinheiten, wie etwa die Drosselklappe 14, das Öffnungseinspritzventil 16, das Zylindereinspritzventil 22, die Zündvorrichtung 24, das EGR-Ventil 38, die Vorrichtung 40 zum Verändern der Einlassventilsteuerzeit und die Vorrichtung 44 zum Verändern der Auslassventilsteuerzeit, zum Steuern der Steuergrößen der Verbrennungskraftmaschine 10 wie etwa des Drehmoments und des Abgaszusammensetzungsverhältnisses. Die Steuervorrichtung 70 steuert auch den Motor-Generator 52 und betreibt den Wechselrichter 58 zum Steuern des Drehmoments und der Drehzahl, welche Steuergrößen des Motor-Generators 52 sind. Die Steuervorrichtung 70 steuert auch den Motor-Generator 54 und betreibt den Wechselrichter 60 zum Steuern des Drehmoments und der Drehzahl, welche Steuergrößen des Motor-Generators 54 sind. 1 zeigt Betätigungssignale MS1 bis MS9 der Drosselklappe 14, des Öffnungseinspritzventils 16, des Zylindereinspritzventils 22, der Zündvorrichtung 24, des EGR-Ventils 38, der Vorrichtung 40 zum Verändern der Einlassventilsteuerzeit, der Vorrichtung 44 zum Verändern der Auslassventilsteuerzeit bzw. der Wechselrichter 58 und 60.
Wenn die Steuervorrichtung 70 die Steuergrößen steuert, bezieht sich die Steuervorrichtung 70 auf eine Einlassluftmenge Ga, die von einem Luftdurchsatzmesser 80 erfasst wird, einen stromaufwärtigen Erfassungswert Afu, der ein Erfassungswert eines stromaufwärts des stromaufwärtigen Katalysators 32 vorgesehenen stromaufwärtigen Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensors 82 ist, oder einen stromabwärtigen Erfassungswert Afd, der ein Erfassungswert eines zwischen dem stromaufwärtigen Katalysator 32 und dem stromabwärtigen Katalysator 34 vorgesehenen stromabwärtigen Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensors 84 ist. Darüber hinaus bezieht sich die Steuervorrichtung 70 auf ein Ausgangssignal Scr eines Kurbelwinkelsensors 86, einen Fahrpedalbetätigungsbetrag ACCP, welcher der von einem Fahrpedalsensor 88 erfasste Niederdrückbetrag eines Fahrpedals ist, oder eine von einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 90 erfasste Fahrzeuggeschwindigkeit SPD. Darüber hinaus bezieht sich die Steuervorrichtung 70 auf einen von einem Atmosphärendrucksensor 92 erfassten atmosphärischen Druck Pa, eine von einem Umgebungstemperatursensor 94 erfasste Umgebungstemperatur TO, einen von einem Stromsensor 96 erfassten Lade-Entlade-Strom I der Batterie 62 und eine von einem Spannungssensor 98 erfasste Anschlussspannung V der Batterie 62.
Die Steuervorrichtung 70 beinhaltet eine CPU 72, ein ROM 74, eine Speichervorrichtung 76, welche ein elektrisch wiederbeschreibbarer nichtflüchtiger Speicher ist, und eine Peripherieschaltungsanordnung 77. Diese Komponenten sind ausgelegt, um durch ein lokales Netzwerk 78 miteinander zu kommunizieren. Die Peripherieschaltungsanordnung 77 beinhaltet beispielsweise eine Schaltung, die ein Taktsignal zum Spezifizieren eines internen Vorgangs erzeugt, eine Leistungszufuhrschaltung und eine Rücksetzschaltung.
Die Steuervorrichtung 70 steuert die oben beschriebenen Steuergrößen durch Programme, die in dem ROM 74 gespeichert sind und durch die CPU 72 ausgeführt werden.
2 veranschaulicht einige der Prozesse, die implementiert werden, indem die CPU 72 die in dem ROM 74 gespeicherten Programme ausführt.
Ein Basiseinspritzmengen-Berechnungsprozess M10 berechnet basierend auf einem Ladewirkungsgrad η eine Basiseinspritzmenge Qb, die der Basiswert einer Kraftstoffmenge ist, welche das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Gemischs in der Brennkammer 20 auf ein Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis einstellt. Konkret kann der Basiseinspritzmengen-Berechnungsprozess M10 beispielsweise in einem Fall, in dem der Ladewirkungsgrad η als ein Prozentsatz ausgedrückt wird, die Basiseinspritzmenge Qb durch Multiplizieren des Ladewirkungsgrades η mit einer Kraftstoffmenge QTH pro 1% des Ladewirkungsgrades η, die das Luft-Kraftstoff-Verhältnis auf das Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis einstellt, berechnen. Die Basiseinspritzmenge Qb ist eine Kraftstoffmenge, die basierend auf der Luftmenge, welche die Brennkammer 20 füllt, derart berechnet wird, dass das Luft-Kraftstoff-Verhältnis auf das Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis geregelt wird. Das Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis ist ein stöchiometrisches Luft-Kraftstoff-Verhältnis. Der Ladewirkungsgrad η ist ein Parameter, der die Luftmenge bestimmt, welche die Brennkammer 20 füllt, und wird von der CPU 72 basierend auf einer Drehgeschwindigkeit NE und der Einlassluftmenge Ga berechnet. Die Drehgeschwindigkeit NE wird von der CPU 72 basierend auf dem Ausgangssignal Scr des Kurbelwinkelsensors 86 berechnet.
Ein Rückkopplungsprozess M12 berechnet durch Addieren von eins zu einem Korrekturverhältnis δ der Basiseinspritzmenge Qb einen Rückkopplungskorrekturfaktor KAF, der eine Rückkopplungsbetriebsgröße ist, das heißt, eine Betriebsgröße, die durch Rückkopplungssteuerung veranlasst, dass der stromaufwärtige Erfassungswert Afu ein Sollwert Af* ist, und gibt diesen aus. Konkret stellt der Rückkopplungsprozess M12 das Korrekturverhältnis δ ein auf die Summe aus Ausgabewerten eines Proportionalregelglieds und eines Differentialregelglieds, welche die Differenz zwischen dem stromaufwärtigen Erfassungswert Afu und dem Sollwert Af* als eine Eingabe verwenden, und einem Ausgabewert eines Integralregelglieds, das einen Integralwert desjenigen Wertes, der den Differenzen entspricht, beibehält und ausgibt.
Ein Anforderungseinspritzmengen-Berechnungsprozess M14 berechnet eine Anforderungseinspritzmenge Qd durch Multiplizieren der Basiseinspritzmenge Qb mit dem Rückkopplungskorrekturfaktor KAF.
Ein Einspritzventilbetätigungsprozess M16 gibt basierend auf der Anforderungseinspritzmenge Qd das Betätigungssignal MS2 an das Öffnungseinspritzventil 16 aus und gibt das Betätigungssignal MS3 an das Zylindereinspritzventil 22 aus, um das Öffnungseinspritzventil 16 und das Zylindereinspritzventil 22 zu betätigen. Konkret stellt der Einspritzventilbetätigungsprozess M16 ein Einspritzteilungsverhältnis Kp auf das Verhältnis einer Kraftstoffeinspritzmenge des Öffnungseinspritzventils 16 zu der Anforderungseinspritzmenge Qd ein und betätigt das Öffnungseinspritzventil 16 sowie das Zylindereinspritzventil 22 in Übereinstimmung mit dem Einspritzteilungsverhältnis Kp.
Wenn der stromabwärtige Erfassungswert Afd um einen vorbestimmten Betrag εr oder mehr fetter ist als ein stöchiometrischer Punkt Afs, der das stöchiometrische Luft-Kraftstoff-Verhältnis angibt, stellt ein Unterrückkopplungsprozess M18 den Sollwert Af* um einen vorbestimmten Betrag δ1 magerer ein als den stöchiometrischen Punkt Afs. Wenn der stromabwärtige Erfassungswert Afd um einen vorbestimmten Betrag ε1 oder mehr magerer ist als der stöchiometrische Punkt Afs, der das stöchiometrische Luft-Kraftstoff-Verhältnis angibt, stellt der Unterrückkopplungsprozess M18 den Sollwert Af* um einen bestimmten Betrag δr fetter ein als den stöchiometrischen Punkt Afs.
Wenn basierend auf dem Fahrpedalbetätigungsbetrag ACCP eine Freigabe des Fahrpedals erfasst wird und die Drehgeschwindigkeit NE größer oder gleich einer vorbestimmten Geschwindigkeit ist, stoppt ein Kraftstoffzufuhrunterbrechungsprozess M19 die Einspritzung von Kraftstoff aus dem Öffnungseinspritzventil 16 und dem Zylindereinspritzventil 22. Der Einspritzventilbetätigungsprozess M16 beinhaltet einen Prozess, der während einer vorbestimmten Zeitspanne ab dem Zeitpunkt der Rückkehr zu dem Prozess von dem Kraftstoffzufuhrunterbrechungsprozess eine Erhöhungskorrektur an der Anforderungseinspritzmenge Qd durchführt.
Ein Zündprozess M20 gibt das Betätigungssignal MS4 an die Zündvorrichtung 24 aus, so dass diese an einem Zündzeitpunkt aig arbeitet, der eine Betriebsgröße der Zündvorrichtung 24 ist. Der Zündprozess M20 beinhaltet einen Prozess, der normalerweise einen Basiszündzeitpunkt in Übereinstimmung mit der Drehgeschwindigkeit NE und dem Ladewirkungsgrad η einstellt, um den Zündzeitpunkt aig basierend auf dem Basiszündzeitpunkt einzustellen. Der Zündprozess M20 beinhaltet einen Prozess, der den Zündzeitpunkt aig während eines Aufwärmprozesses des stromaufwärtigen Katalysators 32 basierend auf einem Zündzeitpunkt einstellt, der um einen Verzögerungsbetrag Δaig gegenüber dem Basiszündzeitpunkt verzögert ist.
Ein Katalysatortemperatur-Berechnungsprozess M22 berechnet eine Katalysatortemperatur Tcat, die die Temperatur des stromaufwärtigen Katalysators 32 ist, basierend auf der Drehgeschwindigkeit NE, dem Ladewirkungsgrad η, dem Zündzeitpunkt aig und der Fahrzeuggeschwindigkeit SPD. Konkret wird der Katalysatortemperatur-Berechnungsprozess M22 folgendermaßen implementiert. Wenn das ROM 74 vorab Zuordnungsdaten speichert, welche die Drehgeschwindigkeit NE und den Ladewirkungsgrad η als Eingangsvariablen und die Basistemperatur als eine Ausgangsvariable verwenden, erhält die CPU 72 eine Basistemperatur mittels Zuordnungsberechnung. Wenn ferner das ROM 74 vorab Zuordnungsdaten speichert, welche den Zündzeitpunkt aig als eine Eingangsvariable und den Zündzeitpunktkorrekturbetrag, welcher der Korrekturbetrag der Basistemperatur basierend auf dem Zündzeitpunkt aig ist, als eine Ausgangsvariable verwenden, erhält die CPU 72 einen Zündzeitpunktkorrekturbetrag mittels Zuordnungsberechnung. Wenn das ROM 74 vorab Zuordnungsdaten speichert, welche die Fahrzeuggeschwindigkeit SPD als eine Eingangsvariable und den Fahrzeuggeschwindigkeitskorrekturbetrag, welcher der Korrekturbetrag der Basistemperatur basierend auf der Fahrzeuggeschwindigkeit SPD ist, als eine Ausgangsvariable verwenden, erhält die CPU 72 einen Fahrzeuggeschwindigkeitskorrekturbetrag mittels Zuordnungsberechnung. Dann korrigiert die CPU 72 die Basistemperatur unter Verwendung des Zündzeitpunktkorrekturbetrags und des Fahrzeuggeschwindigkeitskorrekturbetrags zum Berechnen der Katalysatortemperatur Tcat.
Die Zuordnungsdaten sind ein Datensatz diskreter Werte einer Eingangsvariable und des Wertes einer Ausgangsvariable, der jedem Wert der Eingangsvariable entspricht. Wenn beispielsweise der Wert einer Eingangsvariable irgendeinem der Werte der Eingangsvariable in den Zuordnungsdaten entspricht, kann die Zuordnungsberechnung den Wert der entsprechenden Ausgangsvariable in den Zuordnungsdaten als das Berechnungsergebnis verwenden. Wenn der Wert der Eingangsvariable keinem der Werte der Eingangsvariable in den Zuordnungsdaten entspricht, kann die Zuordnungsberechnung einen Wert, der durch Interpolieren mehrerer Werte der Ausgangsvariable in den Zuordnungsdaten erhalten ist, als das Berechnungsergebnis verwenden.
Ein Katalysatordurchsatz-Berechnungsprozess M24 berechnet basierend auf der Drehgeschwindigkeit NE und dem Ladewirkungsgrad η einen Katalysatordurchsatz CF, welcher der Volumenstrom eines durch den stromaufwärtigen Katalysator 32 strömenden Fluids ist. Konkret wird dieser Prozess folgendermaßen implementiert. Im Einzelnen berechnet die CPU 72 den Massendurchsatz des in den stromaufwärtigen Katalysator 32 strömenden Fluids basierend auf dem Ladewirkungsgrad η und der Drehzahl NE. Die CPU 72 schätzt den Druck und die Temperatur des in den stromaufwärtigen Katalysator 32 strömenden Fluids basierend auf der Drehgeschwindigkeit NE und dem Ladewirkungsgrad η und wandelt den Massendurchsatz basierend auf dem geschätzten Druck und der geschätzten Temperatur in einen Volumenstrom um. Dann berechnet die CPU 72 den Katalysatordurchsatz CF durch Umwandeln des umgewandelten Volumenstroms in einen Volumenstrom in dem stromaufwärtigen Katalysator 32 basierend auf dem Verhältnis der Strömungspfad-Querschnittsfläche des stromaufwärtigen Katalysators 32 zu der Strömungspfad-Querschnittsfläche des Auslassdurchgangs 30 stromaufwärts des stromaufwärtigen Katalysators 32.
Ein Ausgabesteuerprozess M30 berechnet eine bei den Motor-Generatoren 52 und 54 angeforderte Ausgabe Peg und eine bei der Verbrennungskraftmaschine 10 angeforderte Ausgabe Peg basierend auf dem Fahrpedalbetätigungsbetrag ACCP und der Fahrzeuggeschwindigkeit SPD. Insbesondere wählt der Ausgabesteuerprozess M30 dann, wenn ein Ladezustand SOC der Batterie 62 größer oder gleich einem vorbestimmten Wert Sth ist, einen EV-Modus aus, in dem die Ausgabe Pmg der Verbrennungskraftmaschine 10 auf null gesetzt ist. Wenn der Ladezustand SOC kleiner ist als der vorbestimmte Wert Sth, wählt der Ausgabesteuerprozess M30 einen EHV-Modus, in dem die Verbrennungskraftmaschine 10 und die Motor-Generatoren 52 und 54 zusammenwirken, um die angeforderte Ausgabe sicherzustellen. Der Ladezustand SOC wird durch die CPU 72 basierend auf der Klemmenspannung V oder dem Lade-Entlade-Strom I berechnet. Konkret nimmt die CPU 72 beispielsweise dann, wenn der absolute Wert des Lade-Entlade-Stroms I vernachlässigbar gering ist, an, dass die Klemmenspannung V die Spannung mit offenen Klemmen ist, und berechnet den Ladezustand SOC basierend auf einer Beziehung zwischen der Spannung mit offenen Klemmen und dem Ladezustand SOC. Wenn der absolute Wert des Lade-Entlade-Stroms I groß ist, wird der Ladezustand SOC durch den Lade-Entlade-Strom I aktualisiert.
Ein MG-Steuerprozess M32 gibt die Betätigungssignale MS8 und MS9 an die Wechselrichter 58 und 60 aus, so dass die Summe von Ausgaben der Motor-Generatoren 52 und 54 zu der Ausgabe Pmg wird.
Ein Drosselklappenbetätigungsprozess M34 gibt das Betätigungssignal MS1 basierend auf der Ausgabe Peg an die Drosselklappe 14 aus, so dass die Ausgabe der Verbrennungskraftmaschine 10 zur Ausgabe Peg wird.
Zusätzlich zu den in 2 veranschaulichten Prozessen führt die Steuervorrichtung 70 einen Prozess aus, der den Verschlechterungsgrad des stromaufwärtigen Katalysators 32 berechnet. Nachstehend wird der Prozess unter Bezugnahme auf 3 und andere Zeichnungen im Detail beschrieben.
Der in 3 veranschaulichte Prozess wird beispielsweise dadurch implementiert, dass die CPU 72 ein in dem in 1 veranschaulichten ROM 74 gespeichertes Verschlechterungserfassungsprogramm 74a wiederholt in vorbestimmten Zeitintervallen ausführt. In der folgenden Beschreibung wird die Nummer jedes Schrittes durch den von einer Zahl gefolgten Buchstaben S dargestellt.
Zu Beginn einer in 3 veranschaulichten Reihe von Schritten erlangt die CPU 72 Zeitreihendaten für jeweils den stromaufwärtigen Durchschnittswert Afuave, einen stromabwärtigen Durchschnittswert Afdave, den Katalysatordurchsatz CF, die Drehgeschwindigkeit NE, den Ladewirkungsgrad η und die Katalysatortemperatur Tcat in einer vorbestimmten Zeitspanne (S10). Nachstehend werden Abtastzeitpunkte mit „1, 2, ... und sn“ in einer Reihenfolge ab dem frühesten gekennzeichnet. Beispielsweise werden die Zeitreihendaten des stromaufwärtigen Durchschnittswertes Afuave als „Afuave (1) bis Afuave (sn)“ gekennzeichnet. Der Begriff „sn“ bezieht sich auf die Anzahl von Datenelementen, die in den Zeitreihendaten jeder Variable beinhaltet sind. Konkret wird die oben beschriebene vorbestimmte Zeitspanne auf eine Zeitspanne festgesetzt, in der „sn“ Datenelemente für jede der oben beschriebenen Variablen abgetastet werden. Die oben beschriebene vorbestimmte Zeitspanne wird aus einem Abtastzeitintervall und der Anzahl von Datenelementen „sn“ bestimmt und wird nicht durch einen Wert wie etwa den stromabwärtigen Erfassungswert Afd bestimmt.
Der stromaufwärtige Durchschnittswert Afuave ist der Durchschnittswert der stromaufwärtigen Erfassungswerte Afu in einem Intervall der oben beschriebenen Zeitreihendatenabtastung. Konkret tastet die CPU 72 den stromaufwärtigen Erfassungswert Afu einige Male in einem Intervall der Zeitreihendatenabtastung ab und berechnet den Durchschnittswert der stromaufwärtigen Erfassungswerte Afu, um den Durchschnittswert auf den stromaufwärtigen Durchschnittswert Afuave zu setzen. Auf die gleiche Weise ist der stromabwärtige Erfassungswert Afdave der Durchschnittswert der stromabwärtigen Erfassungswerte Afd in einem Intervall der oben beschriebenen Zeitreihendatenabtastung.
Anschließend weist die CPU 72 die durch Schritt S10 erlangten Werte Eingangsvariablen x (1) bis x (6sn) einer Zuordnung zu, die eine Verschlechterungsgradvariable Rd ausgibt, welche eine Variable ist, die den Verschlechterungsgrad des stromaufwärtigen Katalysators 32 angibt (S12). Konkret weist die CPU 72, wenn m = 1 bis sn, einer Eingangsvariable x (m) einen stromaufwärtigen Durchschnittswert Afuave (m) zu, weist einer Eingangsvariable x (sn+m) einen stromabwärtigen Durchschnittswert Afdave (m) zu, weist einer Eingangsvariable x (2sn+m) einen Katalysatordurchsatz CF (m) zu und weist einer Eingangsvariable x (3sn+m) eine Drehgeschwindigkeit NE (m) zu. Darüber hinaus weist die CPU 72 einer Eingangsvariable x (4sn+m) einen Ladewirkungsgrad η (m) zu und weist einer Eingangsvariable x (5sn+m) eine Katalysatortemperatur Tcat (m) zu.
Anschließend berechnet die CPU 72 die Verschlechterungsgradvariable Rd, welche der Ausgabewert einer Zuordnung ist, durch Eingeben der Eingangsvariablen x (1) bis x (6sn) in eine Zuordnung, die durch ein in der in 1 veranschaulichten Speichervorrichtung 76 gespeichertes Zuordnungsdatenelement 76a spezifiziert wird (S14). In der Beschreibung bezieht sich eine Berechnung des Ausgabewertes einer Zuordnung auf eine Berechnung einer Variable, d.h. eine Berechnung des Wertes der Variable. In der vorliegenden Ausführungsform wird die Verschlechterungsgradvariable Rd folgendermaßen quantifiziert. $Rd = 1 - RR$
RR = (Maximalwert einer tatsächlichen Sauerstoffspeichermenge des stromaufwärtigen Katalysators 32 bei einer vorbestimmten Temperatur) / (Maximalwert der Sauerstoffspeichermenge eines Referenzkatalysators bei der vorbestimmten Temperatur)
Daher ist der Verschlechterungsgrad umso größer, je größer der Wert der Verschlechterungsgradvariable Rd ist. Insbesondere beträgt die Verschlechterungsgradvariable Rd null, wenn der Maximalwert der Sauerstoffspeichermenge des stromaufwärtigen Katalysators 32 gleich dem Maximalwert der Sauerstoffspeichermenge des Referenzkatalysators ist.
In der vorliegenden Ausführungsform wird die Zuordnung durch ein neuronales Netzwerk gebildet, in dem die Anzahl von Zwischenschichten „α“ ist, Aktivierungsfunktionen h1 bis hα der Zwischenschichten Hyperbeltangens sind und eine Aktivierungsfunktion f einer Ausgabeschicht eine ReLU ist. Dabei ist ReLU eine Funktion, welche die nicht kleinere aus einer Ausgabe und null ausgibt. Beispielsweise werden die Knotenwerte einer ersten Zwischenschicht erzeugt, indem die Eingangsvariablen x (1) bis x (6sn) in eine durch einen Faktor w(1)ji (j = 0 bis n1 und i = 0 bis 6sn) spezifizierte lineare Zuordnung eingegeben werden, um Ausgaben zu erhalten, und die Ausgaben in die Aktivierungsfunktion h1 eingegeben werden. Konkret werden, wenn m = 1, 2, ... und α, die Knotenwerte einer m-ten Zwischenschicht erzeugt, indem die Ausgaben einer linearen Zuordnung, die durch einen Faktor w(m) spezifiziert ist, in eine Aktivierungsfunktion hm eingegeben werden. Hier beziehen sich n1, n2, ... und nα auf die Anzahl von Knoten in der ersten, einer zweiten, ... und einer α-ten Zwischenschicht. Darüber hinaus ist w(1)j0 eins eines Bias-Parameters, und eine Eingangsvariable x (0) ist als eins definiert.
Anschließend bestimmt die CPU 72, ob die Verschlechterungsgradvariable Rd größer oder gleich einem spezifizierten Wert RdthH ist oder nicht (S16). Wenn bestimmt wird, dass die Verschlechterungsgradvariable Rd größer oder gleich dem spezifizierten Wert RdthH ist (S16: JA), führt die CPU 72 zum Auffordern des Nutzers, eine Reparatur durchzuführen, einen Benachrichtigungsprozess aus, der eine in 1 veranschaulichte Warnleuchte 99 betätigt, um eine Benachrichtigung herauszugeben (S18).
Wenn bestimmt wird, dass die Verschlechterungsgradvariable Rd kleiner ist als der spezifizierte Wert RdthH (S16: NEIN), bestimmt die CPU 72, ob die Verschlechterungsgradvariable Rd größer oder gleich einem vorbestimmten Wert RdthL ist oder nicht (S20). Der vorbestimmte Wert RdthL ist ein kleinerer Wert als der spezifizierte Wert RdthH. Wenn bestimmt wird, dass die Verschlechterungsgradvariable Rd größer oder gleich dem vorbestimmten Wert RdthL ist (S20: JA), setzt die CPU 72 ein Fail- bzw. Fehler-Flag F auf eins (S22). Wenn Schritt S18 durchgeführt wird, wird angenommen, dass das Fehler-Flag F bereits auf eins gesetzt ist. Wenn bestimmt wird, dass die Verschlechterungsgradvariable Rd kleiner ist als der vorbestimmte Wert RdthL (S20: NEIN), weist die CPU 72 dem Fehler-Flag F null zu (S24).
Wenn die Schritte S18, S22 und S24 abgeschlossen sind, beendet die CPU 72 vorübergehend die in 3 veranschaulichte Reihe von Schritten.
4 veranschaulicht den Ablauf anderer Schritte als Schritt S18 in einem Prozess, der die Verschlechterung des stromaufwärtigen Katalysators 32 behandelt. Der in 4 veranschaulichte Prozess wird beispielsweise implementiert, indem die CPU 72 ein in dem in 1 veranschaulichten ROM 74 gespeichertes Fail-Safe-Programm 74b in vorbestimmten Zeitintervallen wiederholt ausführt.
Zu Beginn einer in 4 veranschaulichten Reihe von Schritten bestimmt die CPU 72, ob das Fehler-Flag F eins ist oder nicht (S30). Wenn bestimmt wird, dass das Fehler-Flag F null ist (S30: NEIN), weist die CPU 72 dem vorbestimmten Wert Sth, der in dem Ausgabesteuerprozess M30 verwendet wird, einen Referenzwert Sth0 zu, weist dem spezifizierten Betrag δI einen Referenzbetrag δI0 zu und weist dem spezifizierten Betrag δr in der Unterrückkopplung einen Referenzbetrag 8r0 zu und weist dem Verzögerungsbetrag Δaig für einen Katalysatoraufwärmprozess einen Referenzbetrag Δaig0 zu (S32).
Wenn hingegen bestimmt wird, dass das Fehler-Flag F eins ist (S30: JA), erhält die CPU 72 einen Wert durch Durchführen einer Erhöhungskorrektur an dem Referenzwert Sth0 unter Verwendung eines vorbestimmten Betrags ΔSth und weist dem vorbestimmten Wert Sth den erhaltenen Wert zu (S34). Unter Berücksichtigung dessen, dass die Fähigkeit des stromaufwärtigen Katalysators 32, unverbrannten Kraftstoff zu oxidieren, aufgrund der Verschlechterung vermindert wird, maximiert dieser Prozess den Stoppzustand der Verbrennungskraftmaschine 10 derart, dass die Menge an unverbranntem Kraftstoff, die in den stromaufwärtigen Katalysator 32 strömt, auf eine reduzierte Menge beschränkt wird.
Die CPU 72 erhält einen Wert durch Durchführen einer Verringerungskorrektur an dem Referenzbetrag δI0 unter Verwendung eines Korrekturbetrags ΔδI und weist dem spezifizierten Betrag δI den erhaltenen Wert zu, und erhält einen Wert durch Durchführen einer Verringerungskorrektur an dem Referenzbetrag δr0 unter Verwendung eines Korrekturbetrags Δδr und weist dem spezifizierten Betrag δr den erhaltenen Wert zu (S36). Unter Berücksichtigung dessen, dass die Fähigkeit des stromaufwärtigen Katalysators 32, unverbrannten Kraftstoff zu oxidieren, aufgrund der Verschlechterung verringert wird, beschränkt dieser Prozess die Menge an unverbranntem Kraftstoff, die in den stromaufwärtigen Katalysator 32 strömt, auf eine reduzierte Menge. Konkret wird in einem Fall, in dem das Fehler-Flag eins ist, die spezifizierte Menge δr auf einen kleineren Wert gesetzt, als in einem Fall, in dem das Fehler-Flag F null ist. Dies senkt den Anfettungsgrad, wenn der Sollwert Af* fetter eingestellt ist als der stöchiometrische Punkt Afs. Aus diesem Grund ist die Menge an unverbranntem Kraftstoff in dem Abgas, das pro Einheitszeit in den stromaufwärtigen Katalysator 32 strömt, kleiner als in einem Fall, in dem das Fehler-Flag F null ist. Dies beschränkt den Strom von unverbranntem Kraftstoff hin zu einer stromabwärtigen Seite des stromaufwärtigen Katalysators 32.
Darüber hinaus erhält die CPU 72 einen Wert durch Durchführen einer Erhöhungskorrektur an dem Referenzbetrag Δaig0 unter Verwendung eines Korrekturbetrags ΔF und weist dem Verzögerungsbetrag Δaig den erhaltenen Wert zu (S38). Wenn sich der stromaufwärtige Katalysator 32 verschlechtert, ist die Abgasreinigungsleistung des stromaufwärtigen Katalysators 32 niedriger, als wenn sich der stromaufwärtige Katalysator 32 nicht verschlechtert. Somit reduziert der oben beschriebene Prozess den Anteil der Umwandlung der Verbrennungsenergie des Gemischs in Drehmoment, um die Temperatur von Abgas, das in den Auslassdurchgang 30 abgeführt wird, zu erhöhen, so dass der stromaufwärtige Katalysator 32 frühzeitig aufgewärmt wird.
Wenn die Schritte S32 und S38 abgeschlossen sind, beendet die CPU 72 vorübergehend die in 4 veranschaulichte Reihe von Schritten.
Der Prozess des Erzeugens der Zuordnungsdaten 76a wird nun beschrieben.
5 veranschaulicht ein System, das die Zuordnungsdaten 76a erzeugt.
Wie in 5 veranschaulicht, ist in der vorliegenden Ausführungsform ein Dynamometer 100 mechanisch mit der Kurbelwelle 26 der Verbrennungskraftmaschine 10 gekoppelt. Wenn die Verbrennungskraftmaschine 10 läuft, erfasst eine Sensorgruppe 102 verschiedene Zustandsvariablen der Verbrennungskraftmaschine 10. Die Erfassungsergebnisse werden in eine Anpassungsvorrichtung 104 eingegeben, welche ein Computer ist, der die Zuordnungsdaten 76a erzeugt. Die Sensorgruppe 102 beinhaltet Sensoren, die Werte zum Erzeugen von Eingaben in eine Zuordnung erfassen, wie etwa den stromaufwärtigen Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 82, den stromabwärtigen Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 84 und den Kurbelwinkelsensor 86.
6 veranschaulicht den Ablauf des Erzeugens von Zuordnungsdaten. Der in 6 veranschaulichte Prozess wird durch die Anpassungsvorrichtung 104 ausgeführt. Der in 6 veranschaulichte Prozess kann beispielsweise implementiert werden, indem die Anpassungsvorrichtung 104 mit einer CPU und einem ROM versehen wird und die CPU veranlasst wird, in dem ROM gespeicherte Programme auszuführen.
Zu Beginn der in 6 veranschaulichten Reihe von Schritten erlangt die Anpassungsvorrichtung 104 basierend auf den Erfassungsergebnissen der Sensorgruppe 102 die gleichen Daten wie jene, die in Schritt S10 erlangt werden, als Trainingsdaten (S40). In einem Zustand, in dem zwei oder mehr stromaufwärtige Katalysatoren 32 mit voneinander verschiedenen Verschlechterungsgradvariablen Rd, die vorab einzeln gemessen werden, vorbereitet werden und einer der stromaufwärtigen Katalysatoren 32 selektiv in der Verbrennungskraftmaschine 10 installiert wird, wird der oben beschriebene Prozess ausgeführt, so dass der installierte stromaufwärtige Katalysator 32 eine Verschlechterungsgradvariable Rdt besitzt, die als Lehrerdaten verwendet wird.
In Übereinstimmung mit der Prozedur von Schritt S12 weist die Anpassungsvorrichtung 104 den Eingangsvariablen x (1) bis x (6sn) die von den Lehrerdaten verschiedenen Trainingsdaten zu (S42). Dann berechnet die Anpassungsvorrichtung 104 in Übereinstimmung mit der Prozedur von Schritt S14 die Verschlechterungsgradvariable Rd durch Eingeben der durch Schritt S42 erhaltenen Eingangsvariablen x (1) bis x (6sn) in eine Zuordnung (S44). Dann bestimmt die CPU 72, ob die Anzahl von Abtastungen der durch Schritt S44 berechneten Verschlechterungsgradvariable Rd größer oder gleich einer vorbestimmten Anzahl ist oder nicht (S46). Um dabei die vorbestimmte oder eine größere Anzahl von Abtastungen zu erhalten, muss die Verschlechterungsgradvariable Rd zweimal oder öfter für jeden der oben beschriebenen stromaufwärtigen Katalysatoren 32 berechnet werden. Ferner muss die Verschlechterungsgradvariable Rd an verschiedenen Arbeitspunkten berechnet werden, die durch die Drehgeschwindigkeit NE und den Ladewirkungsgrad η in Übereinstimmung mit Veränderungen im Betriebsmodus der Verbrennungskraftmaschine 10 festgelegt werden.
Wenn bestimmt wird, dass die Anzahl von Abtastungen nicht größer oder gleich der vorbestimmten Anzahl ist (S46: NEIN), kehrt die Anpassungsvorrichtung 104 zu Schritt S40 zurück. Wenn bestimmt wird, dass die Anzahl von Abtastungen größer oder gleich der vorbestimmten Anzahl ist (S46: JA), aktualisiert die CPU 72 Faktoren w(1)ji, w(2)kj, ... und w(α)1p, um die Summe der Quadrate der Differenzen zwischen der Verschlechterungsgradvariable Rdt als den Lehrerdaten und der durch Schritt S44 berechneten Verschlechterungsgradvariable Rd zu minimieren (S48). Dann speichert die Anpassungsvorrichtung 104 die Faktoren w(1)ji, w(2)kj, ... und w(α)1p als die gelernten Zuordnungsdaten 76a (S50).
Nun werden der Betrieb und Vorteile der vorliegenden Ausführungsform beschrieben.
Die Zuordnungsdaten 76a werden gelernt, um eine Zuordnung zu spezifizieren, welche die Zeitreihendaten jeweils des stromaufwärtigen Durchschnittswertes Afuave, des stromabwärtigen Durchschnittswertes Afdave, des Katalysatordurchsatzes CF, der Drehgeschwindigkeit NE, des Ladewirkungsgrads η und der Katalysatortemperatur Tcat als Eingaben zum Ausgeben der Verschlechterungsgradvariable Rd verwendet. Die Drehgeschwindigkeit NE und der Ladewirkungsgrad η, welche die Arbeitspunkte der Verbrennungskraftmaschine 10 festlegen, können als die Durchsatzvariablen gelten, welche den Durchsatz des in den stromaufwärtigen Katalysator 32 strömenden Fluids angeben. Der stromaufwärtige Durchschnittswert Afuave ist eine Variable, die das Verhältnis der Menge an tatsächlichem Kraftstoff zur Menge an Kraftstoff, die ohne Überschuss oder Mangel mit Sauerstoff reagiert, der in dem in den stromaufwärtigen Katalysator 32 strömenden Fluid enthalten ist, angibt. Die Menge an Kraftstoff, die ohne Überschuss oder Mangel mit Sauerstoff reagiert, der in dem in den stromaufwärtigen Katalysator 32 strömenden Fluid enthalten ist, wird als die ideale Kraftstoffmenge bezeichnet. Daher bilden der stromaufwärtige Durchschnittswert Afuave, die Drehgeschwindigkeit NE und der Ladewirkungsgrad η zusammengenommen eine Überschussmengenvariable, das heißt, eine Variable, die einer Überschussmenge des tatsächlichen Kraftstoffs bezogen auf die Menge an Kraftstoff, die ohne Überschuss oder Mangel mit Sauerstoff reagiert, der in dem in den stromaufwärtigen Katalysator 32 strömenden Fluid enthalten ist, entspricht. Die Überschussmenge kann einen negativen Wert besitzen. Mit anderen Worten kann die Überschussmenge einen Wert besitzen, der durch Multiplizieren von „-1“ mit der Fehlmenge des tatsächlichen Kraftstoffs bezogen auf diejenige Menge an Kraftstoff, die ohne Überschuss oder Mangel mit Sauerstoff reagiert, der in dem in den stromaufwärtigen Katalysator 32 strömenden Fluid enthalten ist, erhalten wird.
Das Verhalten des stromabwärtigen Durchschnittswertes Afdave verändert sich in Übereinstimmung mit dem Maximalwert der Sauerstoffspeichermenge des stromaufwärtigen Katalysators 32 sowie der oben beschriebenen Überschussmenge in dem in den stromaufwärtigen Katalysator 32 strömenden Fluid. Der Maximalwert der Sauerstoffspeichermenge verändert sich nicht nur in Übereinstimmung mit dem Verschlechterungsgrad des stromaufwärtigen Katalysators 32, sondern auch in Übereinstimmung mit der Temperatur des stromaufwärtigen Katalysators 32. Daher kann davon ausgegangen werden, dass die Verschlechterungsgradvariable Rd des stromaufwärtigen Katalysators 32 berechnet wird, indem Zeitreihendaten, die das Verhalten des stromabwärtigen Durchschnittswertes Afdave angeben, zusammen mit den Zeitreihendaten der Überschussmengenvariable und den Zeitreihendaten der Katalysatortemperatur Tcat eingegeben werden. Wie oben beschrieben, verwendet die vorliegende Ausführungsform keine Zuordnung, die durch maschinelles Lernen erlernt wird, indem eine große Anzahl von verschiedenen Zufallsvariablen der Verbrennungskraftmaschine 10 zum Berechnen der Verschlechterungsgradvariable Rd eingegeben werden. Stattdessen werden in der vorliegenden Ausführungsform die in die Zuordnung eingegebenen Variablen basierend auf ihrer Relevanz für die Steuerung der Verbrennungskraftmaschine 10 sorgfältig ausgewählt. Aus diesem Grund werden die Anzahl der Zwischenschichten des neuronalen Netzwerks und die Anzahl von Daten sn der Zeitreihendaten im Vergleich zu einem Fall reduziert, in dem die in die Zuordnung eingegebenen Variablen nicht basierend auf ihrer Relevanz für die Steuerung der Verbrennungskraftmaschine 10 sorgfältig ausgewählt werden. Auf diese Weise kann die Struktur der Zuordnung, welche die Verschlechterungsgradvariable Rd berechnet, vereinfacht werden.
Insbesondere wird das Verhalten des stromabwärtigen Durchschnittswertes Afdave für die Überschussmengenvariable und die Katalysatortemperatur Tcat aus den Zeitreihendaten dieser Variablen erkannt. Somit wird die Verschlechterungsgradvariable Rd berechnet, ohne dass unmittelbar erfasst wird, dass die Sauerstoffspeichermenge des stromaufwärtigen Katalysators 32 null oder den Maximalwert erreicht hat. Da die Verschlechterungsgradvariable Rd berechnet wird, ohne dass der Sollwert Af* für die Erfassung des Verschlechterungsgrads verändert wird, wird der akkumulierte Abweichungsbetrag der Zusammensetzung des in den stromaufwärtigen Katalysator 32 strömenden Fluids von der für die Reinigungsleistung des stromaufwärtigen Katalysators 32 geeigneten Zusammensetzung reduziert.
Die vorliegende, oben beschriebene Ausführungsform erzielt ferner die folgenden Vorteile.

(1) Die Eingabe zur Zuordnung beinhaltet den stromaufwärtigen Durchschnittswert Afuave. Im Vergleich zu einem Fall, in dem der stromaufwärtige Erfassungswert Afu für jedes Zeitintervall der Zeitreihendaten verwendet wird, werden weitere genaue Informationen bezüglich Sauerstoff und unverbranntem Kraftstoff, welche in den stromaufwärtigen Katalysator 32 strömen, erhalten, ohne dass die Anzahl von Datenelementen der Zeitreihendaten erhöht wird. Letztendlich wird die Verschlechterungsgradvariable Rd mit höherer Genauigkeit berechnet.
(2) Die Eingabe zur Zuordnung beinhaltet den stromabwärtigen Durchschnittswert Afdave. Im Vergleich zu einem Fall, in dem der stromabwärtige Erfassungswert Afd für jedes Zeitintervall der Zeitreihendaten verwendet wird, werden weitere genaue Informationen bezüglich Sauerstoff und unverbrannten Kraftstoff, welche aus dem stromaufwärtigen Katalysator 32 herausströmen, erhalten, ohne dass die Anzahl von Datenelementen der Zeitreihendaten erhöht wird. Letztendlich wird die Verschlechterungsgradvariable Rd mit höherer Genauigkeit berechnet.
(3) Die Eingabe zur Zuordnung beinhaltet die Drehgeschwindigkeit NE und den Ladewirkungsgrad η, die als Arbeitspunktvariablen verwendet werden, welche die Arbeitspunkte der Verbrennungskraftmaschine 10 spezifizieren. Die Betätigungsbeträge der Funktionseinheiten wie etwa der Zündvorrichtung 24, des EGR-Ventils 38 und der Vorrichtung 40 zum Verändern der Einlassventilsteuerzeit der Verbrennungskraftmaschine 10 werden tendenziell basierend auf dem Arbeitspunkt der Verbrennungskraftmaschine 10 bestimmt. Aus diesem Grund ist die Arbeitspunktvariable eine Variable, die nicht nur die Durchsatzvariable zusammen mit dem stromaufwärtigen Durchschnittswert Afuave bildet, sondern auch Informationen beinhaltet, welche den Betätigungsbetrag jeder Funktionseinheit betreffen. Daher wird die Verschlechterungsgradvariable Rd basierend auf den Informationen, welche den Betätigungsbetrag jeder Funktionseinheit betreffen, durch Eingeben der Arbeitspunktvariable in die Zuordnung berechnet. Letztendlich wird die Verschlechterungsgradvariable Rd mit höherer Genauigkeit berechnet.
(4) Die Eingabe zur Zuordnung beinhaltet den Katalysatordurchsatz CF. Der Katalysatordurchsatz CF ist eine Variable, welche die Reaktionsrate zwischen unverbranntem Kraftstoff und Sauerstoff in dem stromaufwärtigen Katalysator 32 beeinflusst. Aus diesem Grund wird die Verschlechterungsgradvariable Rd mit höherer Genauigkeit berechnet, wenn der Katalysatordurchsatz CF in die Zuordnung eingegeben wird. In der vorliegenden Ausführungsform wird der Katalysatordurchsatz CF aus den Arbeitspunktvariablen der Verbrennungskraftmaschine 10 berechnet. Grundsätzlich kommt, wenn die Eingabe zur Zuordnung die Arbeitspunktvariablen beinhaltet, die Wirkung des Katalysatordurchsatzes CF auf die Reaktionsrate zwischen unverbranntem Kraftstoff und Sauerstoff in dem stromaufwärtigen Katalysator 32 bei der Berechnung der Verschlechterungsgradvariable Rd zum Ausdruck, ohne dass der Katalysatordurchsatz CF verwendet wird. Um jedoch eine solche Berechnung auszuführen, nehmen die Anzahl von Zwischenschichten in dem neuronalen Netzwerk und die Anzahl sn von Datenelementen in den Zeitreihendaten tendenziell zu. Im Hinblick darauf kann in der vorliegenden Ausführungsform die Struktur der Zuordnung vereinfacht werden, da die Eingabe zur Zuordnung den Katalysatordurchsatz CF beinhaltet.

Zweite Ausführungsform
Nachstehend wird eine zweite Ausführungsform unter Bezugnahme auf die Zeichnungen mit Schwerpunkt auf den Unterschieden zu der ersten Ausführungsform beschrieben.
In der vorliegenden Ausführungsform ist die Ausgabe des neuronalen Netzwerks ein Maximalwert Cmax der aktuellen Sauerstoffspeichermenge des stromaufwärtigen Katalysators 32.
7 veranschaulicht den Ablauf eines durch die Steuervorrichtung 70 in der vorliegenden Ausführungsform ausgeführten Prozesses. Der in 7 veranschaulichte Prozess wird beispielsweise implementiert, indem die CPU 72 das in dem in 1 veranschaulichten ROM 74 gespeicherte Verschlechterungserfassungsprogramm 74a wiederholt in vorbestimmten Zeitintervallen ausführt. Der Einfachheit halber sind in dem in 7 veranschaulichten Prozess die Schritte, welche den in 3 veranschaulichten Schritten entsprechen, mit den gleichen Schrittnummern versehen.
Zu Beginn einer in 7 veranschaulichten Reihe von Schritten gibt die CPU 72, wenn Schritt S10 beendet ist, die von der Katalysatortemperatur Tcat verschiedenen Zeitreihendaten in die Eingangsvariablen x (1) bis x (5sn) der Zuordnung ein (S12a), anstatt Schritt S12 auszuführen. Den Eingangsvariablen x (1) bis x (5sn) werden die gleichen Variablen wie in Schritt S12 verwendet zugewiesen.
Die CPU 72 berechnet den Maximalwert Cmax durch ein neuronales Netzwerk, das die Eingangsvariablen x (1) bis x (5sn) als Eingaben verwendet und den Maximalwert Cmax als eine Ausgabe verwendet (S14a). Die CPU 72 verwendet Zuordnungsdaten, die einen Katalysatortemperatur-Durchschnittswert Tcatave, welcher der Durchschnittswert der in S10 erlangten Katalysatortemperaturen Tcat ist, sowie den Maximalwert Cmax als Eingangsvariablen verwenden und die Verschlechterungsgradvariable Rd als eine Ausgangsvariable verwenden, um die Verschlechterungsgradvariable Rd durch Zuordnungsberechnung zu erhalten (S52).
Die CPU 72 fährt mit Schritt S16 fort.
In der vorliegenden Ausführungsform können die Faktoren w(1)ji, w(2)kj, ... und w(α)1p des neuronalen Netzwerks unter Verwendung der folgenden Lehrerdaten erlernt werden. Konkret kann die Beziehung zwischen der Temperatur und dem Maximalwert Cmax jedes der oben beschriebenen stromaufwärtigen Katalysatoren 32 vorab gemessen werden. In einem Schritt, der dem in 6 veranschaulichten Schritt entspricht, kann der aktuelle Maximalwert Cmax des entsprechenden einen der stromaufwärtigen Zielkatalysatoren 32 erhalten und als Lehrerdaten verwendet werden.
Dritte Ausführungsform
Nachstehend wird eine dritte Ausführungsform unter Bezugnahme auf die Zeichnungen mit Schwerpunkt auf den Unterschieden zu der ersten Ausführungsform beschrieben.
In der vorliegenden Ausführungsform werden Durchschnittswerte der Zeitreihendaten jeweils des Katalysatordurchsatzes CF, der Drehgeschwindigkeit NE, des Ladewirkungsgrads η und der Katalysatortemperatur Tcat berechnet und als Eingaben zur Zuordnung verwendet. Nachstehend wird in 8 angenommen, dass in der vorliegenden Ausführungsform die Anzahl sn von Datenelementen in den Zeitreihendaten jeder durch Schritt S10 erlangten Variable ein Vielfaches von fünf ist.
8 veranschaulicht den Ablauf eines durch die Steuervorrichtung 70 in der vorliegenden Ausführungsform ausgeführten Prozesses. Der in 8 veranschaulichte Prozess wird beispielsweise implementiert, indem die CPU 72 das in dem in 1 veranschaulichten ROM 74 gespeicherte Verschlechterungserfassungsprogramm 74a wiederholt in vorbestimmten Zeitintervallen ausführt. Der Einfachheit halber sind in dem in 8 veranschaulichten Prozess die Schritte, welche den in 3 veranschaulichten Schritten entsprechen, mit den gleichen Schrittnummern versehen.
Wenn in einer in 8 veranschaulichten Reihe von Schritten Schritt S10 beendet ist, berechnet die CPU 72 einen Durchschnittswert von jedem Satz von „sn/5“ Elementen in einer Reihenfolge ab dem frühesten Element in jeweils den Katalysatordurchsätzen CF, den Drehgeschwindigkeiten NE, den Ladewirkungsgraden η und den Katalysatortemperaturen Tcat (S60). Konkret wird beispielsweise ein Katalysatordurchsatz-Durchschnittswert CFave (1) als der Durchschnittswert von Katalysatordurchsätzen CF (1), CF (2), ... und CF (sn/5) berechnet. Ein Katalysatordurchsatz-Durchschnittswert CFave (2) wird als der Durchschnittswert von Katalysatordurchsätzen CF ((sn/5)+1), CF ((sn/5)+2), ... und CF (2n/5) berechnet. Auf diese Weise werden Zeitreihendaten, die fünf Sätze von Katalysatordurchsatz-Durchschnittswerten CFave beinhalten, Zeitreihendaten, die fünf Sätze von Drehgeschwindigkeits-Durchschnittswerten NEave beinhalten, Zeitreihendaten, die fünf Sätze von Ladewirkungsgrad-Durchschnittswerten ηave beinhalten, und Zeitreihendaten, die fünf Sätze von Katalysatortemperatur-Durchschnittswerten Tcatave beinhalten, erzeugt.
Anschließend weist die CPU 72 der Eingangsvariable x der Zuordnung die durch Schritt S60 erzeugten Zeitreihendaten und die in Schritt S10 erlangten Zeitreihendaten jeweils des stromaufwärtigen Durchschnittswerts Afuave und des stromabwärtigen Durchschnittswerts Afdave zu (S12b). Konkret, wenn m = 1 bis sn, weist die CPU 72 der Eingangsvariable x (m) den stromaufwärtigen Durchschnittswert Afuave (m) zu und weist der Eingangsvariable x (sn+m) den stromabwärtigen Durchschnittswert Afdave (m) zu. Darüber hinaus, wenn m = 1 bis 5, weist die CPU 72 der Eingangsvariable x (2sn+m) einen Katalysatordurchsatz-Durchschnittswert CFave (m) zu und weist einer Eingangsvariable x (2sn+5+m) einen Drehgeschwindigkeits-Durchschnittswert NEave (m) zu. Darüber hinaus weist die CPU 72 einer Eingangsvariable x (2sn+10+m) einen Ladewirkungsgrad-Durchschnittswert ηave (m) zu und weist einer Eingangsvariable x (2sn+15+m) einen Katalysatortemperatur-Durchschnittswert Tcatave (m) zu.
Dann berechnet die CPU 72 die Verschlechterungsgradvariable Rd durch ein neuronales Netzwerk, das die in S12b erzeugten Eingangsvariablen x (1) bis x (2sn+20) als Eingaben verwendet, und verwendet die Verschlechterungsgradvariable Rd als eine Ausgabe (S14b). Der Faktor w(1)ji gilt, wenn „i = 0 bis 2sn+20“.
Wenn Schritt S14b beendet ist, fährt die CPU 72 mit Schritt S 16 fort.
Wie oben beschrieben, werden gemäß der vorliegenden Ausführungsform der Katalysatordurchsatz-Durchschnittswert CFave, der Drehgeschwindigkeits-Durchschnittswert NEave, der Ladewirkungsgrad-Durchschnittswert ηave und der Katalysatortemperatur-Durchschnittswert Tcatave als die Eingaben zur Zuordnung verwendet. Dies reduziert die Dimensionen der Eingabe zur Zuordnung. In der vorliegenden Ausführungsform wird die Überschussmengenvariable kollektiv durch die Zeitreihendaten des stromaufwärtigen Durchschnittswertes Afuave, die Zeitreihendaten des Drehgeschwindigkeits-Durchschnittswertes NEave und die Zeitreihendaten des Ladewirkungsgrad-Durchschnittswertes ηave gebildet. Der Drehgeschwindigkeits-Durchschnittswert NEave und der Ladewirkungsgrad-Durchschnittswert ηave repräsentieren die Arbeitspunkte der Verbrennungskraftmaschine 10 in einer Zeitspanne, in der „sn/5“ Sätzen der stromaufwärtigen Durchschnittswerte Afuave abgetastet werden.
Vierte Ausführungsform
Nachstehend wird eine vierte Ausführungsform unter Bezugnahme auf die Zeichnungen mit Schwerpunkt auf den Unterschieden zu der ersten Ausführungsform beschrieben.
In der vorliegenden Ausführungsform speichert die Speichervorrichtung 76 als die Zuordnungsdaten 76a unterschiedliche Zuordnungsdaten für jeweils den Arbeitspunkt der Verbrennungskraftmaschine 10 und die Katalysatortemperatur Tcat.
9 veranschaulicht den Ablauf eines durch die Steuervorrichtung 70 in der vorliegenden Ausführungsform ausgeführten Prozesses. Der in 9 veranschaulichte Prozess wird beispielsweise implementiert, indem die CPU 72 das in dem in 1 veranschaulichten ROM 74 gespeicherte Verschlechterungserfassungsprogramm 74a wiederholt in vorbestimmten Zeitintervallen ausführt. Der Einfachheit halber sind in dem in 9 veranschaulichten Prozess die Schritte, welche den in 3 veranschaulichten Schritten entsprechen, mit den gleichen Schrittnummern versehen.
In einer in 9 veranschaulichten Reihe von Schritten wählt die CPU 72 Zuordnungsdaten zum Berechnen der Verschlechterungsgradvariable Rd in Übereinstimmung mit der Drehgeschwindigkeit NE und dem Ladewirkungsgrad η, welche den Arbeitspunkt der Verbrennungskraftmaschine 10 spezifizieren, und der Katalysatortemperatur Tcat (S62). Dieser Prozess kann, wenn das ROM 74 vorab Zuordnungsdaten speichert, welche die Drehgeschwindigkeit NE, den Ladewirkungsgrad η und die Katalysatortemperatur Tcat als Eingangsvariablen und die Variable, welche die Zuordnungsdaten spezifiziert, als eine Ausgangsvariable verwenden, beispielsweise implementiert werden, indem die CPU 72 eine die Zuordnungsdaten spezifizierende Variable durch Zuordnungsberechnung erhält. Die CPU 72 erlangt Zeitreihendaten jeweils des stromaufwärtigen Durchschnittswertes Afuave und des stromabwärtigen Durchschnittswertes Afdave (S10c).
Anschließend weist die CPU 72 der Eingangsvariable x der Zuordnung, welche von den durch Schritt S62 ausgewählten Zuordnungsdaten spezifiziert wird, die in Schritt S10c erlangten Zeitreihendaten zu (S12c). Konkret, wenn m = 1 bis sn, weist die CPU 72 der Eingangsvariable x (m) den stromaufwärtigen Durchschnittswert Afuave (m) zu und weist der Eingangsvariable x (sn+m) den stromabwärtigen Durchschnittswert Afdave (m) zu. Die CPU 72 berechnet die Verschlechterungsgradvariable Rd durch ein neuronales Netzwerk, das die in Schritt S12c erzeugten Eingangsvariablen x (1) bis x (2sn) als Eingaben und die Verschlechterungsgradvariable Rd als eine Ausgabe verwendet (S14c). Der Faktor w(1)ji gilt, wenn „i = 0 bis 2sn“.
Wenn Schritt S14c beendet ist, fährt die CPU 72 mit Schritt S16 fort.
Beim Lernen von Zuordnungsdaten, die verwendet werden, wenn der Arbeitspunkt innerhalb eines vorbestimmten Bereichs liegt und die Katalysatortemperatur Tcat innerhalb eines vorbestimmten Bereichs liegt, werden nur Trainingsdaten verwendet, bei denen der Arbeitspunkt innerhalb des vorbestimmten Bereichs liegt und die Katalysatortemperatur innerhalb des vorbestimmten Bereichs liegt.
Wie oben beschrieben, wird in der vorliegenden Ausführungsform die Verschlechterungsgradvariable Rd unter Verwendung unterschiedlicher Zuordnungsdaten in Übereinstimmung mit dem Arbeitspunkt der Verbrennungskraftmaschine 10 und der Katalysatortemperatur Tcat berechnet. Wenn der Arbeitspunkt der Verbrennungskraftmaschine 10 stark variiert, berechnet die CPU 72 die Verschlechterungsgradvariable Rd somit unter Verwendung unterschiedlicher Zuordnungsdaten. Wenn eine durch ein einziges Zuordnungsdatenelement spezifizierte Zuordnung verwendet wird, verändert sich daher der Durchsatz des in den stromaufwärtigen Katalysator 32 strömenden Fluids nicht stark. In diesem Fall kann die Überschussmenge eines tatsächlichen Kraftstoffs bezogen auf die Menge an Kraftstoff, die ohne Überschuss oder Mangel mit Sauerstoff reagiert, der in dem in den stromaufwärtigen Katalysator 32 strömenden Fluid enthalten ist, einfach aus dem stromaufwärtigen Durchschnittswert Afuave erkannt werden. Konkret kann die oben beschriebene Überschussmengenvariable nur durch den stromaufwärtigen Durchschnittswert Afuave gebildet werden. Darüber hinaus verändert sich die Katalysatortemperatur Tcat nicht stark, wenn die durch ein einziges Zuordnungsdatenelement spezifizierte Zuordnung verwendet wird. Wenn in diesem Fall in einer Situation, in der die durch ein einziges Zuordnungsdatenelement spezifizierte Zuordnung verwendet wird, der Maximalwert Cmax der Sauerstoffspeichermenge klein ist, ist der Verschlechterungsgrad des stromaufwärtigen Katalysators 32 größer als dann, wenn der Maximalwert Cmax groß ist. Konkret wird der Verschlechterungsgrad in Übereinstimmung mit dem Maximalwert Cmax bei der aktuellen Temperatur quantifiziert.
Aus diesem Grund werden in der vorliegenden Ausführungsform die Dimensionen der in die Zuordnung eingegebenen Variablen reduziert. Infolgedessen wird die Anzahl nα der Zwischenschichten reduziert. Daher wird in der vorliegenden Ausführungsform die Struktur der Zuordnung vereinfacht.
Fünfte Ausführungsform
Nachstehend wird eine fünfte Ausführungsform unter Bezugnahme auf die Zeichnungen mit Schwerpunkt auf den Unterschieden zu der ersten Ausführungsform beschrieben.
In der vorliegenden Ausführungsform speichert die Speichervorrichtung 76 drei Arten von Zuordnungsdaten als die Zuordnungsdaten 76a.
10 veranschaulicht den Ablauf eines Prozesses, der irgendeine der drei Arten von Zuordnungsdaten zum Berechnen der Verschlechterungsgradvariable Rd auswählt. Der in 10 veranschaulichte Prozess wird beispielsweise implementiert, indem die CPU 72 das in dem in 1 veranschaulichten ROM 74 gespeicherte Verschlechterungserfassungsprogramm 74a wiederholt in vorbestimmten Zeitintervallen ausführt.
In einer in 10 veranschaulichten Reihe von Schritten bestimmt die CPU 72 zunächst, ob gerade der Kraftstoffzufuhrunterbrechungsprozess ausgeführt wird oder nicht (S70). Dann, wenn bestimmt wird, dass der Kraftstoffzufuhrunterbrechungsprozess gerade ausgeführt wird (S70: JA), wählt die CPU 72 erste Zuordnungsdaten aus (S74). Die ersten Zuordnungsdaten sind Zuordnungsdaten, die sich eigens auf den Fall beziehen, dass der Kraftstoffzufuhrunterbrechungsprozess ausgeführt wird, und werden gelernt, indem Daten in dem Kraftstoffzufuhrunterbrechungsprozess als Trainingsdaten verwendet werden.
Wenn bestimmt wird, dass der Kraftstoffzufuhrunterbrechungsprozess gerade nicht ausgeführt wird (S70: NEIN), bestimmt die CPU 72, ob innerhalb der oben beschriebenen vorbestimmten Zeitspanne nach dem Kraftstoffzufuhrunterbrechungsprozess gegeben ist oder nicht (S72). Dann, wenn bestimmt wird, dass innerhalb der vorbestimmten Zeitspanne gegeben ist (S72: JA), wählt die CPU 72 ein zweites Zuordnungsdatenelement (S76). Das zweite Zuordnungsdatenelement wird durch Verwenden von Zeitreihendaten, die in der vorbestimmten Zeitspanne nach dem Kraftstoffzufuhrunterbrechungsprozess abgetastet werden, als Trainingsdaten gelernt. Konkret wird das zweite Zuordnungsdatenelement durch Verwenden von Zeitreihendaten, welche während einer Zeitspanne abgetastet werden, in der eine Erhöhungskorrektur an der Anforderungseinspritzmenge Qd durchgeführt wird, als Trainingsdaten gelernt.
Wenn bestimmt wird, dass innerhalb der vorbestimmten Zeitspanne nicht gegeben ist (S72: NEIN), wählt die CPU 72 ein drittes Zuordnungsdatenelement (S78). Das dritte Zuordnungsdatenelement wird durch Verwenden von Zeitreihendaten, welche in einer Zeitspanne abgetastet werden, die den Kraftstoffzufuhrunterbrechungsprozess und die vorbestimmte Zeitspanne nach dem Kraftstoffzufuhrunterbrechungsprozess ausschließt, als Trainingsdaten gelernt.
Wenn die Schritte S74, S76 und S78 vollendet sind, beendet die CPU 72 vorübergehend die in 10 veranschaulichte Reihe von Schritten.
Wie oben beschrieben, wird in der vorliegenden Ausführungsform die Verschlechterungsgradvariable Rd berechnet, indem unterschiedliche Zuordnungsdaten für den Fall, wenn der Kraftstoffzufuhrunterbrechungsprozess ausgeführt wird, für die vorbestimmte Zeitspanne nach dem Kraftstoffzufuhrunterbrechungsprozess und für die Zeitspanne außerhalb dieser konkret beschriebenen Zeitspannen verwendet werden. Während des Kraftstoffzufuhrunterbrechungsprozesses strömt eine große Menge Sauerstoff in den stromaufwärtigen Katalysator 32, und das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des der Verbrennung unterliegenden Gemischs ist in der vorbestimmten Zeitspanne nach dem Kraftstoffzufuhrunterbrechungsprozess tendenziell gestört. Aus diesem Grund kann die Struktur der Zuordnung im Vergleich zu einem Fall vereinfacht werden, in dem ein einziges Zuordnungsdatenelement für diese unterschiedlichen Situationen verwendet wird.
Sechste Ausführungsform
Nachstehend wird eine sechste Ausführungsform unter Bezugnahme auf die Zeichnungen mit Schwerpunkt auf den Unterschieden zu der vierten Ausführungsform beschrieben.
Die vorliegende Ausführungsform zielt darauf ab, die Struktur der Zuordnung durch einschränkende Bedingungen zu vereinfachen, welche die Abtastung von Variablen erlauben, die zum Berechnen der Verschlechterungsgradvariable Rd verwendet werden.
11 veranschaulicht den Ablauf eines durch die Steuervorrichtung 70 in der vorliegenden Ausführungsform ausgeführten Prozesses. Der in 11 veranschaulichte Prozess wird beispielsweise implementiert, indem die CPU 72 das in dem in 1 veranschaulichten ROM 74 gespeicherte Verschlechterungserfassungsprogramm 74a wiederholt in vorbestimmten Zeitintervallen ausführt. Der Einfachheit halber sind in dem in 11 veranschaulichten Prozess die Schritte, welche den in 3 veranschaulichten Schritten entsprechen, mit den gleichen Schrittnummern versehen.
In einer in 11 veranschaulichten Reihe von Schritten bestimmt die CPU 72, ob das logische Produkt der folgenden Bedingungen (A) bis (C) wahr ist oder nicht (S80).

Bedingung (A) ist eine Bedingung, die angibt, dass die Drehgeschwindigkeit NE größer oder gleich einer ersten Geschwindigkeit NEL und kleiner oder gleich einer zweiten Geschwindigkeit NEH ist.
Bedingung (B) ist eine Bedingung, die angibt, dass der Ladewirkungsgrad η größer oder gleich einem ersten Ladewirkungsgrad ηL und kleiner oder gleich einem zweiten Ladewirkungsgrad ηH ist.
Bedingung (C) ist eine Bedingung, die angibt, dass die Katalysatortemperatur Tcat größer oder gleich einer ersten Temperatur TcatL und kleiner oder gleich einer zweiten Temperatur TcatH ist.

Wenn bestimmt wird, dass das oben beschriebene logische Produkt wahr ist (S80: JA), bestimmt die CPU 72, dass das Abtasten von Eingaben zur Zuordnung erlaubt ist, und führt die in 9 veranschaulichten, auf S10c folgenden Schritte aus.
Wie oben beschrieben, wird in der vorliegenden Ausführungsform die Verschlechterungsgradvariable Rd nur in einem Fall berechnet, in dem der Arbeitspunkt der Verbrennungskraftmaschine 10 innerhalb des vorbestimmten Bereichs liegt und die Katalysatortemperatur Tcat innerhalb des vorbestimmten Bereichs liegt. Die dem Bereich des Arbeitspunktes auferlegte Beschränkung erlaubt eine Berechnung der Verschlechterungsgradvariable Rd nur in einem Fall, in dem sich der Durchsatz des in den stromaufwärtigen Katalysator 32 strömenden Fluids nicht stark von einem Referenzwert unterscheidet. In diesem Fall kann eine Überschussmenge eines tatsächlichen Kraftstoffs bezogen auf die Menge an Kraftstoff, die ohne Überschuss oder Mangel mit Sauerstoff reagiert, der in dem in den stromaufwärtigen Katalysator 32 strömenden Fluid enthalten ist, einfach aus dem stromaufwärtigen Durchschnittswert Afuave erkannt werden. Konkret kann die oben beschriebene Überschussmengenvariable nur durch den stromaufwärtigen Durchschnittswert Afuave gebildet werden. Darüber hinaus erlaubt die dem Bereich der Katalysatortemperatur Tcat auferlegte Beschränkung eine Berechnung der Verschlechterungsgradvariable Rd nur in einem Fall, in dem sich die Katalysatortemperatur Tcat nicht stark von einer Referenztemperatur unterscheidet. In diesem Fall, wenn der Maximalwert Cmax der Sauerstoffspeichermenge klein ist, ist der Verschlechterungsgrad des stromaufwärtigen Katalysators 32 größer als dann, wenn der Maximalwert Cmax groß ist. Konkret wird der Verschlechterungsgrad in Übereinstimmung mit dem Maximalwert Cmax bei der aktuellen Temperatur quantifiziert.
Aus diesem Grund werden in der vorliegenden Ausführungsform die Dimensionen der Variablen, die in die Zuordnung eingegeben werden, reduziert. Infolgedessen wird die Anzahl nα der Zwischenschichten reduziert. Daher kann in der vorliegenden Ausführungsform die Struktur der Zuordnung vereinfacht werden.
Siebte Ausführungsform
Nachstehend wird eine siebte Ausführungsform unter Bezugnahme auf die Zeichnungen mit Schwerpunkt auf den Unterschieden zu der ersten Ausführungsform beschrieben.
Die vorliegende Ausführungsform zielt darauf ab, die Struktur der Zuordnung durch einschränkende Bedingungen zu vereinfachen, welche die Abtastung von Variablen erlauben, die zum Berechnen der Verschlechterungsgradvariable Rd verwendet werden.
12 veranschaulicht den Ablauf eines durch die Steuervorrichtung 70 in der vorliegenden Ausführungsform ausgeführten Prozesses. Der in 12 veranschaulichte Prozess wird beispielsweise dadurch implementiert, dass die CPU 72 ein in dem in 1 veranschaulichten ROM 74 gespeichertes Verschlechterungserfassungsprogramm 74a wiederholt in vorbestimmten Zeitintervallen ausführt. Der Einfachheit halber sind in dem in 12 veranschaulichten Prozess die Schritte, welche den in 3 veranschaulichten Schritten entsprechen, mit den gleichen Schrittnummern versehen.
In einer in 12 veranschaulichten Reihe von Schritten bestimmt die CPU 72 zunächst, ob die logische Summe einer Bedingung (D), welche eine Rückkehr von dem Kraftstoffzufuhrunterbrechungsprozess angibt, und einer Bedingung (E), welche angibt, dass die Sauerstoffspeichermenge null ist, wahr ist oder nicht (S82). In diesem Schritt wird bestimmt, ob die Sauerstoffspeichermenge des stromaufwärtigen Katalysators 32 null oder der Maximalwert Cmax ist oder nicht. Ob die Sauerstoffspeichermenge null ist, kann beispielsweise erfasst werden, wenn die Rückkopplungssteuerung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses stark abweicht und der stromabwärtige Erfassungswert Afd fett eingestellt wird, kurz nachdem der stromaufwärtige Erfassungswert Afu fett eingestellt wurde.
Wenn bestimmt wird, dass die logische Summe wahr ist (S82: JA), führt die CPU 72 die Schritte S10 bis S24 aus. Wenn Schritt S14 einmal ausgeführt ist, berechnet die CPU 72 die Verschlechterungsgradvariable Rd erst, wenn in Schritt S82 erneut bestimmt wird, dass die logische Summe wahr ist.
Wie oben beschrieben, kann gemäß der vorliegenden Ausführungsform der Anfangswert der Zeitreihendaten, die in die Zuordnung eingegeben werden, festgesetzt werden, wenn die Sauerstoffspeichermenge des stromaufwärtigen Katalysators 32 dem Maximalwert Cmax oder null entspricht. Aus diesem Grund kann die Zuordnung, die die Verschlechterungsgradvariable Rd ausgibt, eine Zuordnung sein, welche Zeitreihendaten entsprechend dem Zeitpunkt, wenn die Sauerstoffspeichermenge des stromaufwärtigen Katalysators 32 dem Maximalwert Cmax oder null entspricht, als eine Eingabe verwendet und die Verschlechterungsgradvariable Rd ausgibt. Die Struktur der Zuordnung kann im Vergleich zu einer Zuordnung vereinfacht werden, die die Verschlechterungsgradvariable Rd in jeder Situation ausgibt.
Achte Ausführungsform
Nachstehend wird eine achte Ausführungsform unter Bezugnahme auf die Zeichnungen mit Schwerpunkt auf den Unterschieden zu der ersten Ausführungsform beschrieben.
In der vorliegenden Ausführungsform wird der Prozess, der die Verschlechterungsgradvariable Rd berechnet, außerhalb des Fahrzeugs durchgeführt.
13 veranschaulicht ein Katalysatorverschlechterungserfassungssystem gemäß der vorliegenden Ausführungsform. Der Einfachheit halber sind in 13 die Elemente, welche den in 1 veranschaulichten Elementen entsprechen, mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
Die in dem in 13 veranschaulichten Fahrzeug VC installierte Steuervorrichtung 70 beinhaltet eine Kommunikationsvorrichtung 79. Die Kommunikationsvorrichtung 79 ist eine Vorrichtung zum Kommunizieren mit einer Zentrale 120 über ein Netzwerk 110 außerhalb des Fahrzeugs VC.
Die Zentrale 120 analysiert Daten, die von einer Mehrzahl von Fahrzeugen VC empfangen werden. Die Zentrale 120 beinhaltet eine CPU 122, ein ROM 124, eine Speichervorrichtung 126, eine Peripherieschaltungsanordnung 127 und eine Kommunikationsvorrichtung 129, und diese Vorrichtungen sind ausgelegt, um miteinander durch ein lokales Netzwerk 128 zu kommunizieren. Das ROM 124 speichert ein Verschlechterungserfassungs-Hauptprogramm 124a. Die Speichervorrichtung 126 speichert Zuordnungsdaten 126a.
Die Zentrale 120 ist ausgelegt, um durch das Netzwerk 110 mit einem Endgerät 130 eines Gebrauchtwagenhändlers zu kommunizieren.
14 zeigt den Ablauf eines durch das in 13 veranschaulichte System ausgeführten Prozesses. Der in (a) in 14 veranschaulichte Prozess wird implementiert, indem die CPU 72 ein in dem in 13 veranschaulichten ROM 74 gespeichertes Verschlechterungserfassungs-Unterprogramm 74c ausführt. Der in (b) in 14 veranschaulichte Prozess wird implementiert, indem die CPU 122 das Verschlechterungserfassungs-Hauptprogramm 124a und ein Zustandsinformations-Bereitstellungsprogramm 124b, welche in dem ROM 124 gespeichert sind, ausführt. Der Einfachheit halber sind in 14 die Schritte, welche den in 2 veranschaulichten Schritten entsprechen, mit den gleichen Schrittnummern versehen. Nachstehend werden die in 14 veranschaulichten Prozesse in der zeitlichen Abfolge eines Verschlechterungserfassungsprozesses beschrieben.
Wie in (a) in 14 veranschaulicht, erlangt die in dem Fahrzeug VC installierte CPU 72 zusätzlich zu den in Schritt S10 erlangten Zeitreihendaten Variablen als die Eingabe zur Zuordnung (S90). Konkret erlangt die CPU 72 Zeitreihendaten eines Erhöhungsmengen-Durchschnittswertes Qiave, welcher der Durchschnittswert von Erhöhungsmengen Qi der Anforderungseinspritzmenge Qd gegenüber der Basiseinspritzmenge Qb ist. Die Erhöhungsmenge Qi kann einen negativen Wert besitzen. Die Erhöhungsmenge Qi gibt eine Überschuss- oder Mangelmenge des tatsächlichen Kraftstoffs bezogen auf die Menge an Kraftstoff an, die das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Gemischs auf das stöchiometrische Luft-Kraftstoff-Verhältnis setzt. Die Erhöhungsmenge Qi bildet die Überschussmengenvariable.
Die CPU 72 erlangt die folgenden Variablen als Variablen, die die Betätigungsbeträge der Funktionseinheiten der Verbrennungskraftmaschine 10 betreffen. Die Variablen verändern die Verbrennung des Gemischs in der Brennkammer 20, so dass die Zusammensetzungen des in den stromaufwärtigen Katalysator 32 strömenden Fluids verändert werden. Konkret erlangt die CPU 72 Zeitreihendaten eines Zündzeitpunkt-Durchschnittswertes aigave, der ein Durchschnittswert der durch die Zündvorrichtung 24 eingestellten Zündzeitpunkte aig ist. Darüber hinaus erlangt die CPU 72 Zeitreihendaten eines EGR-Raten-Durchschnittswertes Regrave, der ein Durchschnittswert von EGR-Raten Regr ist, das heißt, das Verhältnis des Durchsatzes des Fluids zur Summe des Durchsatzes von Luft, die in den Einlassdurchgang 12 aufgenommen wird, und des Durchsatzes des gleichen Fluids, das aus dem EGR-Durchgang 36 in den Einlassdurchgang 12 strömt. Darüber hinaus erlangt die CPU 72 Zeitreihendaten eines Überlappungs-Durchschnittswertes ROave, der ein Durchschnittswert von Überlappungen RO ist, das heißt, einer Zeitspanne, in der sich die Ventilöffnungszeitspanne des Einlassventils 18 mit der Ventilöffnungszeitspanne des Auslassventils 28 überlappt. Die CPU 72 erlangt Zeitreihendaten eines Einspritzteilungsverhältnis-Durchschnittswertes Kpave, der ein Durchschnittswert der Einspritzteilungsverhältnisse Kp ist.
Darüber hinaus erlangt die CPU 72 eine Alkoholkonzentration Dal in dem Kraftstoff. Diese Variable wird unter Berücksichtigung dessen erlangt, dass sich das stöchiometrische Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Kraftstoffs in Übereinstimmung mit einer Alkoholkonzentration verändert. Die Alkoholkonzentration Dal kann beispielsweise aus dem Korrekturverhältnis δ des oben beschriebenen Rückkopplungsprozesses M12 geschätzt werden. Die CPU 72 erlangt den atmosphärischen Druck Pa und die Umgebungstemperatur TO als Variablen, die die Umgebung betreffen und die Verbrennung des Gemischs in der Brennkammer 20 verändern, so dass die Zusammensetzungen des in den stromaufwärtigen Katalysator 32 strömenden Fluids verändert werden.
Die CPU 72 erlangt eine Schwefelabscheidungsmenge Qs des stromaufwärtigen Katalysators 32, die eine der Zustandsvariablen des stromaufwärtigen Katalysators 32 ist, die eine Veränderung im Lauf der Zeit betrifft. Diese Variable wird unter Berücksichtigung dessen erlangt, dass sich die Reinigungsleistung des stromaufwärtigen Katalysators 32 in Übereinstimmung mit der Schwefelabscheidungsmenge Qs verändert. Die CPU 72 berechnet die Schwefelabscheidungsmenge Qs durch einen Prozess, der einen durch Multiplizieren der Anforderungseinspritzmenge Qd mit einem vorbestimmten Faktor erhaltenen Wert integriert. Die CPU 72 erlangt den Maximalwert Cmax bei der Referenztemperatur, eine Länge Lud von einer stromaufwärtigen Seite zu einer stromabwärtigen Seite und eine Trägermenge Qpm eines Edelmetalls als Spezifikationsvariablen, das heißt, Zustandsvariablen des stromaufwärtigen Katalysators 32, welche die Spezifikationen angeben. Dies ist eine Einstellung, um den Verschlechterungsgrad des stromaufwärtigen Katalysators 32, der verschiedene Spezifikationen aufweist, unter Verwendung einzelner Zuordnungsdaten zu berechnen.
Wenn Schritt S90 ausgeführt wird, betreibt die CPU 72 die Kommunikationsvorrichtung 79 zum Übertragen der in Schritt S90 erlangten Daten zusammen mit einer Fahrzeug-ID, das heißt, einer Identifikationsinformation des Fahrzeugs VC, an die Zentrale 120 (S92).
Wie in (b) in 14 veranschaulicht, empfängt die CPU 122 der Zentrale 120 die übertragenen Daten (S96) und weist der Eingangsvariable x der Zuordnung die durch Schritt S90 erlangten Daten zu (S12d). Zusätzlich zu Schritt S12 weist hier die CPU 122, wenn m =1 bis sn, einer Eingangsvariable x (6sn+m) einen Erhöhungsmengen-Durchschnittswert Qiave (m) zu, weist einer Eingangsvariable x (7sn+m) einen Zündzeitpunkt-Durchschnittswert aigave (m) zu und weist einer Eingangsvariable x (8sn+m) einen EGR-Raten-Durchschnittswert Regrave (m) zu. Darüber hinaus weist die CPU 122 einer Eingangsvariable x (9sn+m) einen Überlappungs-Durchschnittswert ROave (m) zu und weist einer Eingangsvariable x (10sn+m) einen Einspritzteilungsverhältnis-Durchschnittswert Kpave (m) zu. Die CPU 122 weist einer Eingangsvariable x (11sn+1) die Alkoholkonzentration Da1 zu, weist einer Eingangsvariable x (11sn+2) den atmosphärischen Druck Pa zu, weist einer Eingangsvariable x (11sn+3) die Umgebungstemperatur TO zu und weist einer Eingangsvariable x (11sn+4) die Schwefelabscheidungsmenge Qs zu. Die CPU 122 weist einer Eingangsvariable x (11sn+5) den Maximalwert Cmax zu, weist einer Eingangsvariable x (11sn+6) die Länge Lud zu und weist einer Eingangsvariable x (11sn+7) die Trägermenge Qpm zu.
Dann berechnet die CPU 122 die Verschlechterungsgradvariable Rd durch Eingeben der durch S12d erzeugten Eingangsvariablen x (1) bis x (11sn+7) in eine Zuordnung, die durch die Zuordnungsdaten 126a spezifiziert wird (S14d). Ein Faktor wji der Eingabe zur Zuordnung, die durch die Zuordnungsdaten 126a spezifiziert wird, gilt, wenn „i = 0 bis 11sn+7“.
Dann betreibt die CPU 122 die Kommunikationsvorrichtung 129 zum Übertragen eines Signals, das sich auf die Verschlechterungsgradvariable Rd bezieht, an das Fahrzeug VC, von dem die Daten in Schritt S96 empfangen werden (S98). Wie in (a) in 14 veranschaulicht, empfängt die CPU 72 die Verschlechterungsgradvariable Rd (S94) und führt die Schritte S16 bis S24 aus.
Wie in (b) in 14 veranschaulicht, aktualisiert die CPU 122 die Verschlechterungsgradvariable Rd, die sich auf das durch die Fahrzeug-ID ausgewiesene Fahrzeug bezieht (S100), in Zustandsinformationsdaten 126b, die in der in 13 veranschaulichten Speichervorrichtung 126 gespeichert sind.
Die CPU 122 bestimmt, ob das Endgerät 130 des Gebrauchtwagenhändlers eine Anforderung nach Fahrzeugzustandsinformationen wie etwa der Verschlechterungsgradvariable RD in Bezug auf ein bestimmtes Fahrzeug versendet hat oder nicht (S102). Wenn bestimmt wird, dass die Anforderung empfangen wurde (S102: JA), greift die CPU 122 auf die Speichervorrichtung 126 zu, um nach der Verschlechterungsgradvariable Rd zu suchen, die der Fahrzeug-ID entspricht (S104). Dann betreibt die CPU 122 die Kommunikationsvorrichtung 129 zum Ausgeben beispielsweise der Verschlechterungsgradvariable Rd, die der angeforderten Fahrzeug-ID entspricht, an das Endgerät 130 als Zustandsinformationen des Gebrauchtfahrzeugs (S106).
Wenn Schritt S106 beendet ist oder in Schritt S102 bestimmt wird, dass die Anforderung nicht empfangen wurde, beendet die CPU 122 vorübergehend den in (b) in 14 veranschaulichten Prozess. Die Schritte S96 bis S98 sind in dem Verschlechterungserfassungs-Hauptprogramm 124a spezifiziert. Die Schritte S100 bis S106 sind in dem Zustandsinformations-Bereitstellungsprogramm 124b spezifiziert.
Da, wie oben beschrieben, in der vorliegenden Ausführungsform die Verschlechterungsgradvariable Rd in der Zentrale 120 berechnet wird, wird die Rechenbelastung der CPU 72 reduziert.
Darüber hinaus wird in der vorliegenden Ausführungsform die Verschlechterungsgradvariable Rd zusammen mit der Fahrzeug-ID in der Zentrale 120 gespeichert und aktualisiert. Wenn somit ein durch die Fahrzeug-ID ausgewiesenes Fahrzeug an den Gebrauchtwagenhändler überstellt wird, und der Gebrauchtwagenhändler das Fahrzeug als ein Gebrauchtfahrzeug verkauft, wird dem Gebrauchtwagenhändler die Verschlechterungsgradvariable Rd als eine Zustandsinformation bereitgestellt, die den Zustand des Gebrauchtfahrzeugs angibt. Daher kann ein Kunde, der erwägt, das Gebrauchtfahrzeug zu erwerben, detaillierte Informationen hinsichtlich des Verschlechterungsgrads des Fahrzeugs, dessen Erwerb er erwägt, erhalten.
Entsprechungsbeziehung
Die Entsprechungsbeziehungen zwischen den Gegenständen in den oben beschriebenen Ausführungsformen und den Gegenständen, die in dem mit „Kurzfassung“ überschriebenen Abschnitt beschrieben werden, sind wie folgt. Nachstehend wird die Entsprechungsbeziehung mit dem Bezugszeichen des jeweiligen Aspekts, der in dem mit „Kurzfassung“ überschriebenen Abschnitt beschrieben wird, aufgezeigt.

[1 bis 4] Die Ausführungsvorrichtung, nämlich die Verarbeitungsschaltungsanordnung, entspricht der CPU 72 und dem ROM 74. Die erste vorbestimmte Zeitspanne und die zweite vorbestimmte Zeitspanne entsprechen den Zeitspannen, in denen die stromaufwärtigen Durchschnittswerte Afuave (1) bis Afuave (sn) abgetastet werden. Der Erlangungsprozess entspricht den Schritten S10 und S10c. Der Verschlechterungsgradvariablen-Berechnungsprozess entspricht den Schritten S12 und S14; den Schritten S12a, S14a und S52; den Schritten S12b und S14b; sowie den Schritten S12c und S14c. Der Behandlungsprozess entspricht Schritt S18 und dem in 4 veranschaulichten Prozess. Die Zeitreihendaten, die die Überschussmengenvariable betreffen, entsprechen den Zeitreihendaten jeweils des stromaufwärtigen Durchschnittswertes Afuave, der Drehgeschwindigkeit NE und des Ladewirkungsgrads η in dem in 3 veranschaulichten Prozess. Die stromabwärtige Erfassungsvariable entspricht den Zeitreihendaten des stromabwärtigen Durchschnittswertes Afdave.
[5] Der Auswahlprozess entspricht Schritt S62 und den Schritten S70 bis S78.
[6 und 7] Der Prozess entspricht Schritt S62.
[8] Der Prozess entspricht dem in 10 veranschaulichten Prozess.
[9] Die vorbestimmte Bedingung entspricht den Bedingungen (A) und (B) in Schritt S80.
[10] Die vorbestimmte Bedingung entspricht der Bedingung (C) in Schritt S80.
[11] Die vorbestimmte Bedingung entspricht einer Bedingung, über die in Schritt S82 bestimmt wird, ob die Bedingung erfüllt ist oder nicht.
[12] Der Beschränkungsprozess entspricht den Schritten S34 und S36. Konkret entspricht der Beschränkungsprozess beispielsweise einem Prozess, der die Wechselrichter 58 und 60 betreibt, welche vorbestimmte Hardware sind, um die Ausgabe der Motor-Generatoren 52 und 54 zu erhöhen, so dass die Verbrennungskraftmaschine 10 in den Stoppzustand versetzt wird.
[13] Das Katalysatorverschlechterungserfassungssystem entspricht der Steuervorrichtung 70 und der Zentrale 120. Der Wert, der der Sauerstoffspeichermenge entspricht, entspricht der Verschlechterungsgradvariable Rd. Die erste Ausführungsvorrichtung entspricht der CPU 72 und dem ROM 74. Die zweite Ausführungsvorrichtung entspricht der CPU 122 und dem ROM 124. Der Erlangungsprozess entspricht Schritt S90. Der fahrzeugseitige Übertragungsprozess entspricht Schritt S92. Der fahrzeugseitige Empfangsprozess entspricht Schritt S94. Der externe Empfangsprozess entspricht Schritt S96. Der Sauerstoffspeichermengen-Berechnungsprozess entspricht den Schritten S12d und S14d. Der fahrzeugseitige Übertragungsprozess entspricht Schritt S98.
[14] Die Datenanalysevorrichtung entspricht der Zentrale 120.
[15] Die Steuervorrichtung der Verbrennungskraftmaschine entspricht der Steuervorrichtung 70.
[16] Der Erlangungsprozess entspricht Schritt S90. Der Verschlechterungsgradvariablen-Berechnungsprozess entspricht den Schritten S12d und S14d. Der Speicherprozess entspricht Schritt S100. Der Ausgabeprozess entspricht Schritt S106. Der Computer entspricht den CPUs 72 und 122 und den ROMs 74 und 124.

Andere Ausführungsformen
Diese Ausführungsformen sind mit den folgenden Modifikationen implementierbar. Die Kombinationen dieser Ausführungsformen und der folgenden Modifikationsbeispiele können vorgenommen und implementiert werden, ohne dass vom technischen Umfang abgewichen wird.
Erste vorbestimmte Zeitspanne und zweite vorbestimmte Zeitspanne
In der oben beschriebenen Ausgestaltung sind die erste vorbestimmte Zeitspanne, welche die Abtastzeitspanne der Zeitreihendaten des stromaufwärtigen Durchschnittswertes Afuave ist, und die zweite vorbestimmte Zeitspanne, welche die Abtastzeitspanne der Zeitreihendaten des stromabwärtigen Durchschnittswertes Afdave ist, auf die gleiche Zeitspanne eingestellt. Jedoch sind die erste vorbestimmte Zeitspanne und die zweite vorbestimmte Zeitspanne nicht darauf beschränkt, die gleiche Zeitspanne zu sein. Beispielsweise kann die zweite vorbestimmte Zeitspanne eine Zeitspanne sein, die in Bezug auf die erste vorbestimmte Zeitspanne geringfügig verzögert ist. Wenn in diesem Fall der Durchsatz des in den stromaufwärtigen Katalysator 32 strömenden Fluids groß ist, kann die Verzögerungszeit der zweiten vorbestimmten Zeitspanne in Bezug auf die erste vorbestimmte Zeitspanne im Vergleich zu einem Fall verkürzt sein, in dem der Durchsatz des Fluids gering ist. Jedoch kann die Verzögerungszeit ein Festwert sein, um die Anzahl von Arbeitsstunden zum Durchführen der Anpassung zu reduzieren.
Darüber hinaus muss die Länge der ersten vorbestimmten Zeitspanne nicht notwendigerweise gleich der Länge der zweiten vorbestimmten Zeitspanne sein.
Zeitreihendaten der Überschussmengenvariable
Die Zeitreihendaten der Überschussmengenvariable sind nicht auf die in den oben beschriebenen Ausführungsformen beispielhaft vorgesehenen beschränkt. Konkret sind die Zeitreihendaten der Überschussmengenvariable nicht auf einen Datensatz der drei Zustandsvariablen, das heißt, des stromaufwärtigen Durchschnittswertes Afuave, der Drehgeschwindigkeit NE und des Ladewirkungsgrads η beschränkt, wenn die Anzahl von Abtastungen gleich ist, oder auf einen Datensatz von Zeitreihendaten des stromaufwärtigen Durchschnittswerts Afuave, der Drehgeschwindigkeit NE und des Ladewirkungsgrads η, wenn die Anzahl von Abtastungen der Drehgeschwindigkeit NE und des Ladewirkungsgrads η kleiner ist als jene des stromaufwärtigen Durchschnittswerts Afuave. Beispielsweise kann in den Fällen der oben beschriebenen Ausführungsformen, wenn die Drehgeschwindigkeit NE und der Ladewirkungsgrad η nicht in die Eingabe zur Zuordnung aufgenommen werden, der Katalysatordurchsatz CF als eine Variable gelten, welche den Durchsatz des in den stromaufwärtigen Katalysator 32 strömenden Fluids bestimmt. Alternativ kann beispielsweise die Einlassluftmenge Ga als eine Variable verwendet werden, die den Durchsatz des in den stromaufwärtigen Katalysator 32 strömenden Fluids bestimmt und in die Zeitreihendaten der Überschussmengenvariable aufgenommen wird.
Beispielsweise können die Zeitreihendaten der Überschussmengenvariable durch die Zeitreihendaten des stromaufwärtigen Durchschnittswerts Afuave in der vorbestimmten Zeitspanne und ein einziges Datenelement einer Variable in der vorbestimmten Zeitspanne, welche den Durchsatz des in den stromaufwärtigen Katalysator 32 strömenden Fluids bestimmt, gebildet werden. Konkret können die Zeitreihendaten der Überschussmengenvariable beispielsweise die Zeitreihendaten des stromaufwärtigen Durchschnittswerts Afuave in der vorbestimmten Zeitspanne und ein einzelner Satz aus der Drehgeschwindigkeit NE und dem Ladewirkungsgrad η in der vorbestimmten Zeitspanne sein. In diesem Fall sind die Drehgeschwindigkeit NE und der Ladewirkungsgrad η Variablen, welche den Durchsatz des in der vorbestimmten Zeitspanne in den stromaufwärtigen Katalysator 32 strömenden Fluids in Entsprechung zu den Zeitreihendaten des stromaufwärtigen Durchschnittswerts Afuave bestimmen. Es wird davon ausgegangen, dass eine Veränderung des Durchsatzes in der vorbestimmten Zeitspanne vernachlässigbar ist.
Die Zeitreihendaten, die die Überschussmengenvariable betreffen, sind nicht auf die Zeitreihendaten des stromaufwärtigen Durchschnittswertes Afuave beschränkt. Wenn beispielsweise das Abtastzeitintervall des stromaufwärtigen Erfassungswertes Afu verkürzt wird, können die Zeitreihendaten des stromaufwärtigen Erfassungswertes Afu als die Zeitreihendaten verwendet werden, die die Überschussmengenvariable betreffen.
Ferner ist die Überschussmengenvariable nicht auf die Daten beschränkt, die den stromaufwärtigen Erfassungswert Afu betreffen. Beispielsweise können der integrierte Wert der Anforderungseinspritzmenge Qd in dem Zeitreihendaten-Abtastintervall und die Zeitreihendaten der Einlassluftmenge Ga verwendet werden. Darüber hinaus sind beispielsweise die Erhöhungsmenge Qi und die Drehgeschwindigkeit NE verwendbar.
Stromabwärtige Erfassungsvariable
Bei der Eingabe zur Zuordnung kann es sich um die Zeitreihendaten des stromabwärtigen Erfassungswertes Afd statt um die Zeitreihendaten des stromabwärtigen Durchschnittswertes Afdave handeln.
Katalysatordurchsatz CF
Die Eingabe zur Zuordnung kann ein einziger Abtastwert des Katalysatordurchsatzes CF statt der Zeitreihendaten des Katalysatordurchsatzes CF sein.
In den oben beschriebenen Ausführungsformen wird der Katalysatordurchsatz CF aus der Drehgeschwindigkeit NE und dem Ladewirkungsgrad η berechnet. Jedoch ist der Katalysatordurchsatz CF nicht darauf beschränkt, hieraus berechnet zu werden. Beispielsweise können ein Drucksensor und ein Temperatursensor stromaufwärts des stromaufwärtigen Katalysators 32 in dem Auslassdurchgang 30 in der Nähe des stromaufwärtigen Katalysators 32 vorgesehen sein, und der Katalysatordurchsatz CF kann basierend auf Werten von diesen Sensoren und der Einlassluftmenge Ga berechnet werden.
Katalysatortemperatur
Die Eingabe zur Zuordnung kann ein einziger Abtastwert der Katalysatortemperatur Tcat statt der Zeitreihendaten der Katalysatortemperatur Tcat oder der Zeitreihendaten des Katalysatortemperatur-Durchschnittswertes Tcatave sein.
Darüber hinaus kann beispielsweise die Katalysatortemperatur Tcat aus der Eingabe zur Zuordnung weggelassen werden. Stattdessen können alle Eingaben des Katalysatortemperatur-Berechnungsprozesses M22 in die gleiche Zuordnung eingegeben werden. Auch bei dieser Ausgestaltung wird die Verschlechterungsgradvariable Rd mit hoher Genauigkeit berechnet, beispielsweise durch Erhöhen der Anzahl der Zwischenschichten.
Eingabe zur Zuordnung
Bei der Eingabe zur Zuordnung der oben beschriebenen Ausführungsform wird der Satz aus der Drehgeschwindigkeit NE und dem Ladewirkungsgrad η als die Arbeitspunktvariablen verwendet, welche die Arbeitspunkte der Verbrennungskraftmaschine 10 spezifizieren. Stattdessen können zum Beispiel die Einlassluftmenge Ga und die Drehgeschwindigkeit NE als die Arbeitspunktvariablen verwendet werden. Darüber hinaus können beispielsweise, wie nachstehend in dem mit „Verbrennungskraftmaschine“ überschriebenen Abschnitt beschrieben, in einem Fall, in dem die vorliegende Offenbarung auf eine selbstzündende Verbrennungskraftmaschine Anwendung findet, die Drehgeschwindigkeit NE und die Einspritzmenge oder die Drehgeschwindigkeit NE und der Fahrpedalniederdrückbetrag ACCP als die Arbeitspunktvariablen verwendet werden. Jedoch müssen die Arbeitspunktvariablen nicht notwendigerweise in die Eingabe zur Zuordnung aufgenommen werden.
Bei der Eingabe zur Zuordnung, die in dem in 14 veranschaulichten Prozess beispielhaft vorgesehen ist, muss Schritt S14d nicht notwendigerweise in der Zentrale 120 ausgeführt werden. Mit anderen Worten können die Schritte S12d und S14d in der Steuervorrichtung 70 ausgeführt werden.
Die in Schritt S14d beispielhaft vorgesehenen Eingangsvariablen können beispielsweise wie folgt verändert werden.
Zum Beispiel können statt der Zeitreihendaten des Erhöhungsmengen-Durchschnittswertes Qiave die Zeitreihendaten der Erhöhungsmenge Qi verwendet werden. Die Eingangsvariable ist nicht auf die Erhöhungsmenge Qi oder den Erhöhungsmengen-Durchschnittswert Qiave beschränkt. Beispielsweise können die Zeitreihendaten einer Überschussrate, die durch Dividieren der Erhöhungsmenge Qi durch die Basiseinspritzmenge Qb erhalten wird, die Zeitreihendaten des Durchschnittswertes der Überschussraten oder die Zeitreihendaten der Anforderungseinspritzmenge Qd oder des Durchschnittswertes der Anforderungseinspritzmengen Qd verwendet werden. In diesem Fall muss die Anzahl von Abtastungen der Zeitreihendaten, die in die Zuordnung eingegeben werden, nicht notwendigerweise gleich der Anzahl von Abtastungen des stromabwärtigen Durchschnittswerts Afdave sein. Statt der Zeitreihendaten kann ein einziger Abtastwert der Erhöhungsmenge Qi, der Überschussrate oder der Anforderungseinspritzmenge Qd in der vorbestimmten Zeitspanne verwendet werden. Statt der Zeitreihendaten kann ein einziger Abtastwert des Erhöhungsmengen-Durchschnittswerts Qiave, des Durchschnittswerts der Überschussraten oder des Durchschnittswerts der Anforderungseinspritzmengen Qd in der vorbestimmten Zeitspanne verwendet werden. In diesem Fall kann der Durchschnittswert ein Durchschnittswert über die vorbestimmte Zeitspanne sein. Die oben beschriebenen Variablen, die die Einspritzmenge betreffen, müssen in Prozessen wie dem in (b) in 14 veranschaulichten Prozess nicht notwendigerweise in die Eingabe zur Zuordnung aufgenommen werden.
Darüber hinaus können beispielsweise statt der Zeitreihendaten des Zündzeitpunkt-Durchschnittswertes aigave die Zeitreihendaten des Zündzeitpunkts aig verwendet werden. Darüber hinaus sind der Zündzeitpunkt-Durchschnittswert aigave und der Zündzeitpunkt aig nicht auf die Zeitreihendaten beschränkt. Es kann ein einziger Abtastwert des Zündzeitpunkts aig oder ein einziger Abtastwert des Zündzeitpunkt-Durchschnittswertes aigave in der vorbestimmten Zeitspanne verwendet werden. In diesem Fall kann der Zündzeitpunkt-Durchschnittswert aigave ein Durchschnittswert sein, der über die vorbestimmte Zeitspanne erhalten wird. Diese Variablen, die den Zündzeitpunkt aig betreffen, müssen in Prozessen wie dem in (b) in 14 veranschaulichten Prozess nicht notwendigerweise in die Eingabe zur Zuordnung aufgenommen werden.
Darüber hinaus können beispielsweise statt der Zeitreihendaten des EGR-Raten-Durchschnittswertes Regrave die Zeitreihendaten der EGR-Rate Regr selbst verwendet werden. Darüber hinaus sind die EGR-Rate Regr und der EGR-Raten-Durchschnittswert Regrave nicht auf die Zeitreihendaten beschränkt. Es kann ein einziger Abtastwert der EGR-Rate Regr oder ein einziger Abtastwert des EGR-Raten-Durchschnittswerts Regrave in der vorbestimmten Zeitspanne verwendet werden. In diesem Fall kann der EGR-Raten-Durchschnittswert Regrave ein über die vorbestimmte Zeitspanne erhaltener Durchschnittswert sein. Diese die EGR-Rate Regr betreffenden Variablen müssen in Prozessen wie etwa dem in (b) in 14 veranschaulichten Prozess nicht notwendigerweise in die Eingabe zur Zuordnung aufgenommen werden.
Darüber hinaus können beispielsweise statt der Zeitreihendaten des Überlappungs-Durchschnittswerts ROave die Zeitreihendaten der Überlappung RO verwendet werden. Der Überlappungs-Durchschnittswert ROave und die Überlappung RO sind nicht auf die Zeitreihendaten beschränkt. Es kann ein einziger Abtastwert der Überlappung RO oder ein einziger Abtastwert des Überlappungs-Durchschnittswertes ROave in der vorbestimmten Zeitspanne verwendet werden. In diesem Fall kann der Überlappungs-Durchschnittswert ROave ein über die vorbestimmte Zeitspanne erhaltener Durchschnittswert sein. Ein Datensatz des Ventilöffnungszeitpunkts des Einlassventils 18 und des Ventilöffnungszeitpunkts des Auslassventils 28 kann als eine die Überlappung betreffende Variable verwendet werden. Diese die Überlappung RO betreffenden Variablen müssen in Prozessen wie etwa dem in (b) in 14 veranschaulichten Prozess nicht notwendigerweise in die Eingabe zur Zuordnung aufgenommen werden.
Darüber hinaus können beispielsweise statt der Zeitreihendaten des Einspritzteilungsverhältnis-Durchschnittswertes Kpave die Zeitreihendaten des Einspritzteilungsverhältnisses Kp selbst verwendet werden. Darüber hinaus sind der Einspritzteilungsverhältnis-Durchschnittswert Kpave und das Einspritzteilungsverhältnis Kp nicht auf die Zeitreihendaten beschränkt, und ein einziger Abtastwert des Einspritzteilungsverhältnisses Kp oder ein einziger Abtastwert des Einspritzteilungsverhältnis-Durchschnittswertes Kpave in der vorbestimmten Zeitspanne kann verwendet werden. In diesem Fall kann der Einspritzteilungsverhältnis-Durchschnittswert Kpave ein Durchschnittswert über die vorbestimmte Zeitspanne sein. Die das Einspritzteilungsverhältnis Kp betreffenden Variablen müssen in Prozessen wie etwa dem in (b) in 14 veranschaulichten Prozess nicht notwendigerweise in die Eingabe zur Zuordnung aufgenommen werden.
Darüber hinaus kann beispielsweise statt der Alkoholkonzentration Dal der Durchschnittswert der Alkoholkonzentrationen Dal in der vorbestimmten Zeitspanne verwendet werden. Es können die Zeitreihendaten der Alkoholkonzentration Dal oder die Zeitreihendaten des Durchschnittswertes der Alkoholkonzentrationen Da1 in der vorbestimmten Zeitspanne verwendet werden. Eine Kraftstoffeigenschaftsvariable, das heißt, eine Variable, welche die Eigenschaften des Kraftstoffs angibt, ist nicht auf eine Variable eines stöchiometrischen Luft-Kraftstoff-Verhältnisses beschränkt, welche die Differenz von dem stöchiometrischen Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Kraftstoffs angibt, wie etwa die Alkoholkonzentration Da1. Die Kraftstoffeigenschaftsvariable kann beispielsweise eine Variable sein, die angibt, ob der Kraftstoff ein Schwerkraftstoff oder ein Leichtkraftstoff ist. Die Kraftstoffeigenschaftsvariable muss in Prozessen wie etwa dem in (b) in 14 veranschaulichten Prozess nicht notwendigerweise in die Eingabe zur Zuordnung aufgenommen werden.
Darüber hinaus kann beispielsweise statt des atmosphärischen Drucks Pa der Durchschnittswert des atmosphärischen Drucks Pa in der vorbestimmten Zeitspanne verwendet werden. Es können die Zeitreihendaten des atmosphärischen Drucks Pa oder die Zeitreihendaten des Durchschnittswertes des atmosphärischen Drucks Pa in der vorbestimmten Zeitspanne verwendet werden. Die den atmosphärischen Druck Pa betreffenden Variablen müssen in Prozessen wie dem in (b) in 14 veranschaulichten Prozess nicht notwendigerweise in die Eingabe zur Zuordnung aufgenommen werden.
Darüber hinaus kann beispielsweise statt der Umgebungstemperatur TO der Durchschnittswert der Umgebungstemperaturen TO in der vorbestimmten Zeitspanne verwendet werden. Es können die Zeitreihendaten der Umgebungstemperatur TO oder die Zeitreihendaten des Durchschnittswertes der Umgebungstemperaturen TO in der vorbestimmten Zeitspanne verwendet werden. Die die Umgebungstemperatur TO betreffenden Variablen müssen in Prozessen wie dem in (b) in 14 veranschaulichten Prozess nicht notwendigerweise in die Eingabe zur Zuordnung aufgenommen werden.
Darüber hinaus kann beispielsweise statt der Schwefelabscheidungsmenge Qs der Durchschnittswert der Schwefelabscheidungsmengen Qs in der vorbestimmten Zeitspanne verwendet werden. Es können die Zeitreihendaten der Schwefelabscheidungsmenge Qs oder die Zeitreihendaten des Durchschnittswertes der Schwefelabscheidungsmengen Qs in der vorbestimmten Zeitspanne verwendet werden. Die die Schwefelabscheidungsmenge Qs betreffenden Variablen müssen in Prozessen wie dem in (b) in 14 veranschaulichten Prozess nicht notwendigerweise in die Eingabe zur Zuordnung aufgenommen werden.
Die Spezifikationsvariablen, welche die Spezifikationen des stromaufwärtigen Katalysators 32 bestimmen, sind nicht auf die drei Variablen beschränkt, nämlich den Maximalwert Cmax, die Länge Lud von stromaufwärts bis stromabwärts und die Trägermenge Qpm. Beispielsweise können nur einer oder zwei der drei Parameter verwendet werden. Die Spezifikationsvariablen müssen in Prozessen wie dem in (b) in 14 veranschaulichten Prozess nicht notwendigerweise in die Eingabe zur Zuordnung aufgenommen werden.
Beispielsweise, wie nachstehend in dem mit „Verbrennungskraftmaschine“ überschriebenen Abschnitt beschrieben, kann in einem Fall, in dem die Verbrennungskraftmaschine 10 einen Turbolader und ein Wastegate-Ventil beinhaltet, der Öffnungsgrad des Wastegate-Ventils in die Eingabe zur Zuordnung aufgenommen werden. Konkret verändert sich der Strom des Fluids zu dem stromaufwärtigen Katalysator 32 in Übereinstimmung mit dem Öffnungsgrad des Wastegate-Ventils und beeinflusst somit den Verbrauch des gespeicherten Sauerstoffs. Eine solche Situation wird gelernt, wenn der Öffnungsgrad in die Eingabe zur Zuordnung aufgenommen wird.
Die Fälle, in denen die den Durchsatz des in den stromaufwärtigen Katalysator 32 strömenden Fluids betreffenden Variablen nicht in die Zuordnung eingegeben werden, sind nicht auf jene beschränkt, die in den oben beschriebenen Ausführungsformen beispielhaft vorgesehen sind. Beispielsweise müssen in einem Fall, in dem die Verbrennungskraftmaschine in einem Serienhybridfahrzeug installiert ist, wie etwa dem nachstehend in dem mit „Fahrzeug“ überschriebenen Abschnitt beschriebenen, und nur an vorbestimmten Arbeitspunkten angetrieben wird, die den Durchsatz des in den stromaufwärtigen Katalysator 32 strömenden Fluids betreffenden Variablen nicht in die Zuordnung eingegeben werden. Beispielsweise, wie nachstehend in dem mit „Abtastzeitspanne von Zeitreihendaten“ überschriebenen Abschnitt beschrieben, müssen in einem Fall, in dem der Prozess, der den Sollwert Af* für die Berechnung der Verschlechterungsgradvariable Rd verändert, nur an vorbestimmten Arbeitspunkten ausgeführt wird, die den Durchsatz des in den stromaufwärtigen Katalysator 32 strömenden Fluids betreffenden Variablen nicht in die Zuordnung eingegeben werden.
Die Eingabe in das neuronale Netzwerk und die Eingabe in die Regressionsgleichung, welche nachstehend in dem mit „Maschinenlernalgorithmus“ überschriebenen Abschnitt beschrieben werden, sind nicht darauf beschränkt, aus physikalischen Größen mit jeweils einer einzigen Dimension gebildet zu sein. Beispielsweise werden in den oben beschriebenen Ausführungsformen unterschiedliche Arten der physikalischen Größen, die in die Zuordnung eingegeben werden, unmittelbar in das neuronale Netzwerk oder die Regressionsgleichung eingegeben. Stattdessen können eine oder mehrere der unterschiedlichen Arten der physikalischen Größen hinsichtlich ihrer Hauptkomponenten analysiert werden, und die Hauptkomponenten können unmittelbar in das neuronale Netzwerk oder die Regressionsgleichung eingegeben werden. Jedoch müssen in einem Fall, in dem Hauptkomponenten in das neuronale Netzwerk oder die Regressionsgleichung eingegeben werden, die Hauptkomponenten nicht notwendigerweise nur ein Teil der Eingabe in das neuronale Netzwerk oder die Regressionsgleichung sein. Die Eingabe kann gänzlich aus den Hauptkomponenten bestehen. In einem Fall, in dem die Hauptkomponenten in die Zuordnung eingegeben werden, beinhalten die Zuordnungsdaten 76a und 126a Daten, die eine Zuordnung spezifizieren, welche die Hauptkomponenten bestimmt.
Zuordnungsdaten
Die Abbildungen in 11 geben beispielhaft an, dass die Anzahl der Zwischenschichten des neuronalen Netzwerks größer ist als zwei. Jedoch ist die Anzahl von Zwischenschichten nicht darauf beschränkt, größer als zwei zu sein. Insbesondere kann die Anzahl von Zwischenschichten des neuronalen Netzwerks unter dem Gesichtspunkt des Reduzierens der Rechenbelastung der Steuervorrichtung 70 auf eine oder zwei reduziert werden. Im Vergleich zur Ausführung des in 14 veranschaulichten Prozesses wird eine solche Ausgestaltung beispielsweise bei Ausführung der in 9 bis 12 veranschaulichten Prozesse ohne Weiteres implementiert.
In den oben beschriebenen Ausführungsformen sind die Aktivierungsfunktionen h1, h2, ... und hα Hyperbeltangens, und die Aktivierungsfunktion f ist eine ReLU. Jedoch ist die vorliegende Offenbarung nicht auf eine solche Ausgestaltung beschränkt. So können die Aktivierungsfunktionen h1, h2, ... und hα beispielsweise jeweils eine ReLU sein. Die Aktivierungsfunktionen h1, h2, ... und hα können beispielsweise logistische Sigmoid-Funktionen sein. Die Aktivierungsfunktion f kann zum Beispiel eine logistische Sigmoid-Funktion sein.
Unterschiedliche Arten von Zuordnungsdaten
In dem in 9 veranschaulichten Prozess werden die Drehgeschwindigkeit NE und der Ladewirkungsgrad η als die den Durchsatz des in den stromaufwärtigen Katalysator 32 strömenden Fluids betreffenden Variablen verwendet, und verschiedene Zuordnungsdatenelemente werden für jeden der durch die Drehgeschwindigkeit NE und den Ladewirkungsgrad η unterteilten Bereiche verwendet. Jedoch sind die den Durchsatz des in den stromaufwärtigen Katalysator 32 strömenden Fluids betreffenden Variablen nicht hierauf beschränkt. Beispielsweise ist die Einlassluftmenge Ga oder der Katalysatordurchsatz CF verwendbar.
In dem in 9 veranschaulichten Prozess werden unterschiedliche Zuordnungsdatenelemente für jeden der Bereiche verwendet, die durch die Variablen unterteilt werden, welche den Durchsatz des in den stromaufwärtigen Katalysator 32 strömenden Fluids und der Katalysatortemperatur Tcat betreffen. Jedoch ist die vorliegende Offenbarung nicht auf die oben beschriebene Ausgestaltung beschränkt. Beispielsweise können ungeachtet der Katalysatortemperatur Tcat unterschiedliche Zuordnungsdatenelemente für jeden von Bereichen verwendet werden, die durch die Variablen unterteilt werden, die den Durchsatz des in den stromaufwärtigen Katalysator 32 strömenden Fluids betreffen. Darüber hinaus können ungeachtet der Variablen, die den Durchsatz des in den stromaufwärtigen Katalysator 32 strömenden Fluids betreffen, unterschiedliche Zuordnungsdatenelemente für jeden von Bereichen verwendet werden, die durch die Katalysatortemperatur Tcat unterteilt werden.
Wenn in dem in 10 veranschaulichten Prozess in S72 eine negative Bestimmung getroffen wird, können unterschiedliche Zuordnungsdatenelemente für jeden von Bereichen verwendet werden, die durch die Variablen unterteilt werden, die den Durchsatz des in den stromaufwärtigen Katalysator 32 strömenden Fluids betreffen. Alternativ können, wenn in S72 eine negative Bestimmung getroffen wird, unterschiedliche Zuordnungsdatenelemente beispielsweise für jeden von Bereichen verwendet werden, die durch die Katalysatortemperatur Tcat unterteilt werden. Wenn in S72 eine negative Bestimmung getroffen wird, können unterschiedliche Zuordnungsdatenelemente beispielsweise für jeden von Bereichen verwendet werden, die durch die Variablen unterteilt werden, die den Durchsatz des in den stromaufwärtigen Katalysator 32 strömenden Fluids und die Katalysatortemperatur Tcat betreffen.
Die Eingabe der Zuordnungsdaten entsprechend einem Fall, in dem unterschiedliche Arten von Zuordnungsdaten vorgesehen sind, ist nicht auf diejenigen beschränkt, die in den oben beschriebenen Ausführungsformen beispielhaft vorgesehen sind. Beispielsweise kann ungeachtet der Variablen, die den Durchsatz des in den stromaufwärtigen Katalysator 32 strömenden Fluids betreffen, bei Verwendung unterschiedlicher Zuordnungsdatenelemente für jeden der Bereiche, die durch die Katalysatortemperatur Tcat unterteilt werden, die Eingabe zur Zuordnung die Variablen beinhalten, die den Durchsatz des in den stromaufwärtigen Katalysator 32 strömenden Fluids betreffen. Darüber hinaus kann beispielsweise ungeachtet der Katalysatortemperatur Tcat bei Verwendung unterschiedlicher Zuordnungsdatenelemente für jeden von Bereichen, die durch die Variablen unterteilt werden, welche den Durchsatz des in den stromaufwärtigen Katalysator 32 strömenden Fluids betreffen, die Eingabe zur Zuordnung die Katalysatortemperatur Tcat beinhalten. Die Ausgestaltung, die nicht jene Variablen beinhaltet, welche zum Unterteilen der Bereiche in der Eingabe zur Zuordnung verwendet werden, ist nicht notwendig. Beispielsweise kann in einem Fall, in dem unterschiedliche Zuordnungsdatenelemente für jeden von Bereichen verwendet werden, die durch die Variablen unterteilt werden, welche den Durchsatz des in den stromaufwärtigen Katalysator 32 strömenden Fluids und die Katalysatortemperatur Tcat betreffen, die Eingabe zur Zuordnung die Variablen beinhalten, die den Durchsatz des zu dem stromaufwärtigen Katalysator 32 strömenden Fluids und die Katalysatortemperatur Tcat betreffen. Ferner kann die Eingabe zur Zuordnung auch beispielsweise Variablen beinhalten, die nicht unmittelbar die Unterteilung eines Bereichs bestimmen, wie etwa den Erhöhungsmengen-Durchschnittswert Qiave.
Vorbestimmte Bedingungen
In dem in 11 veranschaulichten Schritt S80 ist die Bedingung, die angibt, dass der Durchsatz des in den stromaufwärtigen Katalysator 32 strömenden Fluids innerhalb eines vorbestimmten Bereichs liegt, eine Bedingung, die angibt, dass das logische Produkt der Bedingung (A) und der Bedingung (B) wahr ist. Jedoch ist die vorliegende Offenbarung nicht auf eine solche Ausgestaltung beschränkt. Beispielsweise kann eine Bedingung verwendet werden, die angibt, dass die Einlassluftmenge Ga oder der Katalysatordurchsatz CF innerhalb eines vorbestimmten Bereichs liegt.
In dem in 11 veranschaulichten Schritt S80 ist die vorbestimmte Bedingung zum Abtasten der Variablen, die beim Berechnen der Verschlechterungsgradvariable Rd verwendet werden, eine Bedingung, die angibt, dass das logische Produkt der Bedingung, die angibt, dass der Durchsatz des in den stromaufwärtigen Katalysator 32 strömenden Fluids innerhalb des vorbestimmten Bereichs liegt, und der Bedingung (C) wahr ist. Jedoch ist die vorliegende Offenbarung nicht auf eine solche Ausgestaltung beschränkt. So kann eine Bedingung verwendet werden, die angibt, dass nur eine der beiden Bedingungen erfüllt ist.
Die Eingabe der Zuordnungsdaten in dem in 11 veranschaulichten Prozess und dessen Modifikationsbeispielen ist nicht auf jene beschränkt, die in den oben beschriebenen Ausführungsformen beispielhaft vorgesehen sind. Beispielsweise kann ungeachtet der Variablen, die den Durchsatz des in den stromaufwärtigen Katalysator 32 strömenden Fluids betreffen, wenn die Katalysatortemperatur Tcat in einem Fall innerhalb des vorbestimmten Bereichs liegt, in dem die Abtastung der beim Berechnen der Verschlechterungsgradvariable Rd verwendeten Variablen erlaubt ist, die Eingabe zur Zuordnung die Variablen beinhalten, die den Durchsatz des in den stromaufwärtigen Katalysator 32 strömenden Fluids betreffen. Darüber hinaus kann beispielsweise ungeachtet der Katalysatortemperatur Tcat, wenn der Durchsatz des in den stromaufwärtigen Katalysator 32 strömenden Fluids in einem Fall innerhalb des vorbestimmten Bereichs liegt, in dem die Abtastung der beim Berechnen der Verschlechterungsgradvariable Rd verwendeten Variablen erlaubt ist, die Eingabe zur Zuordnung die Katalysatortemperatur Tcat beinhalten. Die Ausgestaltung nimmt jene Variablen nicht in die Eingabe zur Zuordnung auf, die in der Bedingung beinhaltet sind, die das Abtasten der beim Berechnen der Verschlechterungsgradvariable Rd verwendeten Variablen erlaubt. Wenn beispielsweise das logische Produkt der oben beschriebenen Bedingungen (A) bis (C) wahr ist, beinhaltet die Eingabe zur Zuordnung in einem Fall, in dem das Abtasten der beim Berechnen der Verschlechterungsgradvariable Rd verwendeten Variablen erlaubt ist, diejenigen Variablen, die den Durchsatz des in den stromaufwärtigen Katalysator 32 strömenden Fluids und die Katalysatortemperatur Tcat betreffen. Ferner kann die Eingabe zur Zuordnung beispielsweise auch Variablen beinhalten, welche die Bedingung, die das Abtasten der beim Berechnen der Verschlechterungsgradvariable Rd verwendeten Variablen erlaubt, nicht unmittelbar bestimmen, wie etwa den Erhöhungsmengen-Durchschnittswert Qiave.
In dem in 12 veranschaulichten Schritt S82 ist die vorbestimmte Bedingung für die Abtastung der Variablen, welche zum Berechnen der Verschlechterungsgradvariable Rd verwendet wird, eine Bedingung, die angibt, dass die logische Summe der Bedingung (D) und der Bedingung (E) wahr ist. Jedoch ist die vorliegende Offenbarung nicht auf eine solche Ausgestaltung beschränkt. Beispielsweise kann eine Bedingung verwendet werden, die angibt, dass die Bedingung (D) erfüllt ist.
Abtastzeitspanne von Zeitreihendaten
Wenn in den oben beschriebenen Ausführungsformen der Sollwert Af* wie oben beschrieben festgesetzt ist, werden Zeitreihendaten, die in die Zuordnung eingegeben werden, abgetastet. Jedoch ist die vorliegende Offenbarung nicht auf eine solche Ausgestaltung beschränkt. Beispielsweise kann der Sollwert Af* für die Berechnung der Verschlechterungsgradvariable Rd festgesetzt werden. Auch kann in diesem Fall bei Verwendung der Zeitreihendaten, die in den oben beschriebenen Ausführungsformen beispielhaft vorgesehen sind, der Sollwert Af* so festgesetzt werden, dass im Vergleich zu einem Fall, in dem die Technik aus dem verwandten Stand der Technik verwendet wird, der Betrag der Abweichung der Zusammensetzung des in den Katalysator strömenden Fluids von der Zusammensetzung, die für die Reinigungsleistung des Katalysator geeignet ist, weiter reduziert wird und eine Zeitspanne, in der der Abweichungsbetrag zunimmt, weiter verkürzt wird.
Behandlungsprozess
Der Benachrichtigungsprozess ist nicht auf den Betrieb einer Vorrichtung beschränkt, die visuelle Informationen ausgibt, wie etwa die Warnleuchte 99. Der Benachrichtigungsprozess kann beispielsweise ein Prozess sein, der eine Vorrichtung zum Ausgeben von Sprachinformationen betreibt.
Der Behandlungsprozess ist nicht auf die Durchführung aller Schritte S34, S36 und S38 beschränkt. Von den drei Schritten kann lediglich ein Schritt durchgeführt werden. Alternativ können beispielsweise lediglich zwei der drei Schritte durchgeführt werden. Wird der in 4 veranschaulichte Prozess nicht ausgeführt, dann kann nur Schritt S18 ausgeführt werden.
Darüber hinaus kann, wenn an dem stromaufwärtigen Katalysator 32 beispielsweise eine Heizungssteuerung wie etwa ein Schwefelabscheidungsentfernungsprozess durchgeführt wird, der Betriebsbetrag der Heizungssteuerung in Übereinstimmung mit dem Verschlechterungsgrad des stromaufwärtigen Katalysators 32 verändert werden. Da, wenn in diesem Fall der gleiche Betriebsbetrag bei hohem Verschlechterungsgrad und bei niedrigem Verschlechterungsgrad festgesetzt wird, die Temperaturanstiegsgeschwindigkeit bei einem hohen Verschlechterungsgrad niedriger ist, kann der Betriebsbetrag im Prinzip verändert werden, um die Temperaturanstiegsgeschwindigkeit zu erhöhen.
Maschinenlemalgorithmus
Ein Maschinenlernalgorithmus ist nicht auf ein neuronales Netzwerk beschränkt. Beispielsweise kann eine Regressionsgleichung verwendet werden. Dies entspricht einem Fall, in dem in dem oben beschriebenen neuronalen Netzwerk keine Zwischenschichten vorgesehen sind.
Erzeugung von Zuordnungsdaten
In den oben beschriebenen Ausführungsformen werden die Daten, die erlangt werden, wenn die Verbrennungskraftmaschine 10 in einem Zustand arbeitet, in dem der Dynamometer 100 mit der Kurbelwelle 26 verbunden ist, als Trainingsdaten verwendet. Jedoch ist die vorliegende Offenbarung nicht auf eine solche Ausgestaltung beschränkt. Beispielsweise können Daten als Trainingsdaten verwendet werden, die erlangt werden, wenn die Verbrennungskraftmaschine 10 in einem Zustand angetrieben wird, in dem die Verbrennungskraftmaschine 10 in dem Fahrzeug VC installiert ist.
Datenanalysevorrichtung
Statt der Schritte S12d und S14d kann die Zentrale 120 den Prozess ausführen, der den Maximalwert Cmax berechnet, und kann den Maximalwert Cmax wie in den Schritten S12a und S14a an das Fahrzeug VC übertragen.
Die Zentrale 120 kann die Schritte S16 und S18 ausführen und kann als Schritt S18 einen Prozess ausführen, der ein mobiles Endgerät eines Nutzers darüber benachrichtigt, dass eine Abnormalität vorliegt.
Die in (b) in 14 veranschaulichten Schritte S96, S12d, S14d und S98 können beispielsweise durch das mobile Endgerät des Nutzers ausgeführt werden.
Ausführungsvorrichtung
Die Ausführungsvorrichtung ist nicht darauf beschränkt, die CPU 72 (CPU 122) und das ROM 74 (ROM 124) zu beinhalten und Softwareprozesse unter Verwendung der CPU 72 (122) und des ROM 74 (ROM 124) auszuführen. Beispielsweise kann die Ausführungsvorrichtung eine dedizierte Hardware-Schaltung (beispielsweise ASIC) beinhalten, die zumindest einige der in den oben beschriebenen Ausführungsformen ausgeführten Software-Prozesse verarbeitet. Konkret kann die Ausführungsvorrichtung eine der folgenden Ausgestaltungen (a) bis (c) aufweisen. Ausgestaltung (a) beinhaltet eine Verarbeitungsvorrichtung, die alle oben beschriebenen Prozesse gemäß einem Programm ausführt, und eine das Programm speichernde Programmspeichervorrichtung wie etwa ein ROM. Ausgestaltung (b) beinhaltet eine Verarbeitungsvorrichtung, die einige der oben beschriebenen Prozesse gemäß einem Programm ausführt, eine Programmspeichervorrichtung und eine dedizierte Hardware-Schaltung, welche die verbleibenden Prozesse ausführt. Ausgestaltung (c) beinhaltet eine dedizierte Hardware-Schaltung, welche alle oben beschriebenen Prozesse ausführt. Eine Mehrzahl von Software-Ausführungsvorrichtungen, welche jeweils die Verarbeitungsvorrichtung und die Programmspeichervorrichtung beinhalten, können vorgesehen sein. Eine Mehrzahl von dedizierten Hardware-Schaltungen können vorgesehen sein. Konkret können die oben beschriebenen Prozesse durch eine Verarbeitungsschaltungsanordnung ausgeführt werden, die mindestens eine von einer oder mehreren Software-Ausführungsvorrichtungen und einer oder mehreren dedizierten Hardware-Schaltungen beinhaltet. Die Programmspeichervorrichtung, nämlich ein computerlesbares Medium, beinhaltet alle verwendbaren Medien, auf die durch universelle oder spezielle Computer zugegriffen werden kann.
Speichervorrichtung
In den oben beschriebenen Ausführungsformen sind die Speichervorrichtungen, welche die Zuordnungsdaten 76a und 126a speichern, getrennt von den Speichervorrichtungen (ROM 74 und ROM 124) ausgebildet, welche das Verschlechterungserfassungsprogramm 74a und das Verschlechterungserfassungs-Hauptprogramm 124a speichern. Jedoch sind die Speichervorrichtungen nicht auf eine solche Ausgestaltung beschränkt.
Zustandsinformations-Bereitstellungsprozess
In dem in 14 veranschaulichten Prozess werden die Schritte S12d und S14d in der Zentrale 120 durchgeführt. Jedoch ist die vorliegende Offenbarung nicht auf eine solche Ausgestaltung beschränkt. Die Schritte S12d und S14d können durch die Steuervorrichtung 70 durchgeführt werden. In diesem Fall kann die Steuervorrichtung 70 die Verschlechterungsgradvariable Rd zusammen mit der Fahrzeug-ID an die Zentrale 120 ausgeben, und die Zentrale 120 kann die auf S100 folgenden Schritte ausführen. Wenn in diesem Fall die Steuervorrichtung 70 die Verschlechterungsgradvariable Rd berechnet, muss die Steuervorrichtung 70 nicht notwendigerweise die Verschlechterungsgradvariable Rd zusammen mit der Fahrzeug-ID an die Zentrale 120 ausgeben. Beispielsweise kann die Verschlechterungsgradvariable Rd bei der Zentrale 120 registriert werden, wenn ein Gebrauchtwagenhändler das Fahrzeug VC als ein Gebrauchtfahrzeug erwirbt.
Verbrennungskraftmaschine
Die Verbrennungskraftmaschine ist nicht darauf beschränkt, sowohl das Öffnungseinspritzventil 16 als auch das Zylindereinspritzventil 22 zu beinhalten. Die Verbrennungskraftmaschine kann nur eine der beiden Arten der Kraftstoffeinspritzventile beinhalten.
Die Verbrennungskraftmaschine ist nicht auf eine fremdgezündete Verbrennungskraftmaschine beschränkt und kann beispielsweise eine selbstzündende Verbrennungskraftmaschine sein, welche Diesel als Kraftstoff verwendet.
Sonstiges
Das Fahrzeug ist nicht auf ein Serien- und Parallelhybridfahrzeug beschränkt und kann beispielsweise ein Serienhybridfahrzeug oder ein Parallelhybridfahrzeug sein. Das Fahrzeug ist auch nicht auf ein Hybridfahrzeug beschränkt und kann ein Fahrzeug sein, das nur die Verbrennungskraftmaschine als eine Vorrichtung zum Erzeugen von Antriebsleistung des Fahrzeugs beinhaltet.
Der Katalysator ist nicht auf einen Drei-Wege-Katalysator beschränkt und kann beispielsweise eine Ausgestaltung besitzen, in der ein Drei-Wege-Katalysator auf einem Filter getragen ist, das teilchenförmiges Material auffängt.
An den obigen Beispielen können verschiedene Änderungen bezüglich Form und Details vorgenommen werden, ohne dass vom Geist und Umfang der Ansprüche und deren Äquivalente abgewichen wird. Die Beispiele dienen lediglich der Beschreibung und nicht zu Zwecken der Beschränkung. Beschreibungen von Merkmalen in jedem Beispiel sind als auf ähnliche Merkmale oder Aspekte in anderen Beispielen anwendbar anzusehen. Geeignete Ergebnisse sind erzielbar, wenn Abläufe in einer anderen Reihenfolge durchgeführt werden und/oder Komponenten in einem beschriebenen System, einer Architektur, Vorrichtung oder Schaltung anders kombiniert werden und/oder durch andere Komponenten oder deren Äquivalente ersetzt oder ergänzt werden. Der Umfang der Offenbarung wird nicht durch die detaillierte Beschreibung definiert, sondern durch die Ansprüche und deren Äquivalente. Alle Variationen innerhalb des Umfangs der Ansprüche und deren Äquivalente sind in der Offenbarung umfasst.

Claims

Katalysatorverschlechterungserfassungsvorrichtung, die ausgelegt ist, um eine Verschlechterung eines in einem Auslassdurchgang einer Verbrennungskraftmaschine vorgesehenen Katalysators zu erfassen, wobei die Katalysatorverschlechterungserfassungsvorrichtung aufweist: eine Speichervorrichtung; und eine Verarbeitungsschaltungsanordnung, wobei die Speichervorrichtung Zuordnungsdaten speichert, die eine Zuordnung spezifizieren, welche Zeitreihendaten einer Überschussmengenvariable in einer ersten vorbestimmten Zeitspanne und Zeitreihendaten einer stromabwärtigen Erfassungsvariable in einer zweiten vorbestimmten Zeitspanne als Eingaben zum Ausgeben einer Verschlechterungsgradvariable verwendet, eine Kraftstoffmenge, die ohne Überschuss oder Mangel mit Sauerstoff reagiert, der in einem in den Katalysator strömenden Fluid enthalten ist, eine ideale Kraftstoffmenge ist, und die Überschussmengenvariable eine Variable ist, die einer Überschussmenge eines in den Katalysator strömenden tatsächlichen Kraftstoffs bezogen auf die ideale Kraftstoffmenge entspricht, die stromabwärtige Erfassungsvariable eine Variable ist, die einem Erfassungswert eines Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensors entspricht, der stromabwärts des Katalysators vorgesehen ist, die Verschlechterungsgradvariable eine Variable ist, die einen Verschlechterungsgrad des Katalysators betrifft, die Verarbeitungsschaltungsanordnung ausgelegt ist zum Ausführen eines Erlangungsprozesses, der die Zeitreihendaten der Überschussmengenvariable in der ersten vorbestimmten Zeitspanne und die Zeitreihendaten der stromabwärtigen Erfassungsvariable in der zweiten vorbestimmten Zeitspanne erlangt, eines Verschlechterungsgradvariablen-Berechnungsprozesses, der die Verschlechterungsgradvariable des Katalysators basierend auf einer Ausgabe der Zuordnung unter Verwendung der durch den Erlangungsprozess erlangten Daten als eine Eingabe berechnet, und eines Behandlungsprozesses zum Betreiben einer vorbestimmten Hardware, wenn der Verschlechterungsgrad des Katalysators größer oder gleich einem vorbestimmten Grad ist, basierend auf einem Berechnungsergebnis des Verschlechterungsgradvariablen-Berechnungsprozesses als Reaktion auf eine Situation, in der der Verschlechterungsgrad des Katalysators größer oder gleich dem vorbestimmten Grad ist, und die Zuordnungsdaten durch maschinelles Lernen gelernte Daten beinhalten.
Katalysatorverschlechterungserfassungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Zeitreihendaten in der zweiten vorbestimmten Zeitspanne Werte der stromabwärtigen Erfassungsvariable beinhalten, die drei oder mehr unterschiedlichen Zeitpunkten entsprechen.
Katalysatorverschlechterungserfassungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei eine Eingabe zur Zuordnung eine Temperatur des Katalysators beinhaltet, der Erlangungsprozess einen Prozess beinhaltet, der die Temperatur des Katalysators erlangt, und der Verschlechterungsgradvariablen-Berechnungsprozess einen Prozess beinhaltet, der die Verschlechterungsgradvariable des Katalysators basierend auf einer Ausgabe der Zuordnung, welche die Temperatur des Katalysators als eine Eingabe verwendet, berechnet.
Katalysatorverschlechterungserfassungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Überschussmengenvariable eine Variable beinhaltet, die einem Erfassungswert eines stromaufwärts des Katalysators vorgesehenen Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensors entspricht.
Katalysatorverschlechterungserfassungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Zuordnungsdaten eine von unterschiedlichen Arten von Zuordnungsdaten sind, und die Speichervorrichtung die unterschiedlichen Arten von Zuordnungsdaten beinhaltet, und der Verschlechterungsgradvariablen-Berechnungsprozess einen Auswahlprozess beinhaltet, der die Zuordnungsdaten aus den unterschiedlichen Arten von Zuordnungsdaten auswählt, wobei die Zuordnungsdaten zum Berechnen der Verschlechterungsgradvariable des Katalysators verwendet werden.
Katalysatorverschlechterungserfassungsvorrichtung nach Anspruch 5, wobei die unterschiedlichen Arten von Zuordnungsdaten Daten für jeden von Bereichen beinhalten, die basierend auf einem Durchsatz des in den Katalysator strömenden Fluids unterteilt sind, und der Auswahlprozess einen Prozess beinhaltet, der die Zuordnungsdaten, die zum Berechnen der Verschlechterungsgradvariable des Katalysators verwendet werden, basierend auf dem Durchsatz auswählt.
Katalysatorverschlechterungserfassungsvorrichtung nach Anspruch 5, wobei die unterschiedlichen Arten von Zuordnungsdaten Daten für jeden von Bereichen beinhalten, die basierend auf einer Temperatur des Katalysators unterteilt sind, und der Auswahlprozess einen Prozess beinhaltet, der die zum Berechnen des Verschlechterungsgrads des Katalysators verwendeten Zuordnungsdaten basierend auf der Temperatur des Katalysators auswählt.
Katalysatorverschlechterungserfassungsvorrichtung nach Anspruch 5, wobei die unterschiedlichen Arten von Zuordnungsdaten unterschiedliche Datenelemente je nachdem, ob gerade ein Kraftstoffzufuhrunterbrechungsprozess ausgeführt wird, beinhalten, und der Auswahlprozess einen Prozess beinhaltet, der die Zuordnungsdaten in Übereinstimmung damit auswählt, ob der Kraftstoffzufuhrunterbrechungsprozess gerade ausgeführt wird oder nicht.
Katalysatorverschlechterungserfassungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Erlangungsprozess einen Prozess beinhaltet, der eine Variable, die als eine Eingabe zur Zuordnung verwendet wird, erlangt, wenn eine vorbestimmte Bedingung erfüllt ist, und die vorbestimmte Bedingung eine Bedingung beinhaltet, die angibt, dass ein Durchsatz des in den Katalysator strömenden Fluids innerhalb eines vorbestimmten Bereichs liegt.
Katalysatorverschlechterungserfassungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Erlangungsprozess einen Prozess beinhaltet, der eine Variable, die als eine Eingabe zur Zuordnung verwendet wird, erlangt, wenn eine vorbestimmte Bedingung erfüllt ist, und die vorbestimmte Bedingung eine Bedingung beinhaltet, die angibt, dass eine Temperatur des Katalysators innerhalb eines vorbestimmten Bereichs liegt.
Katalysatorverschlechterungserfassungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Erlangungsprozess einen Prozess beinhaltet, der eine Variable, die als eine Eingabe zur Zuordnung verwendet wird, synchron mit einem Zeitpunkt erlangt, an dem eine vorbestimmte Bedingung erfüllt ist, und die vorbestimmte Bedingung eine Bedingung ist, die angibt, dass eine in dem Katalysator gespeicherte Sauerstoffmenge einem Maximalwert oder einem Minimalwert entspricht.
Katalysatorverschlechterungserfassungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei der Behandlungsprozess einen Beschränkungsprozess beinhaltet, der eine Menge an unverbranntem Kraftstoff, die in den Katalysator strömt, auf eine reduzierte Menge beschränkt.
Katalysatorverschlechterungserfassungssystem, das aufweist: die Verarbeitungsschaltungsanordnung und die Speichervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei der Verschlechterungsgradvariablen-Berechnungsprozess einen Sauerstoffspeichermengen-Berechnungsprozess beinhaltet, der mindestens einen Teil der Zuordnungsdaten zum Berechnen eines Wertes verwendet, der einem Maximalwert einer Sauerstoffspeichermenge des Katalysators entspricht, die Verarbeitungsschaltungsanordnung eine erste Ausführungsvorrichtung und eine zweite Ausführungsvorrichtung beinhaltet, die erste Ausführungsvorrichtung in einem Fahrzeug installiert ist und ausgelegt ist zum Ausführen des Erlangungsprozesses, eines fahrzeugseitigen Übertragungsprozesses, welcher Daten, die von dem Erlangungsprozess erlangt werden, an ein Äußeres des Fahrzeugs überträgt, eines fahrzeugseitigen Empfangsprozesses, welcher ein Signal basierend auf einem Berechnungsergebnis des Sauerstoffspeichermengen-Berechnungsprozesses empfängt, und des Behandlungsprozesses, und die zweite Ausführungsvorrichtung außerhalb des Fahrzeugs angeordnet ist und ausgelegt ist zum Ausführen eines externen Empfangsprozesses, welcher von dem fahrzeugseitigen Übertragungsprozess übertragene Daten empfängt, des Sauerstoffspeichermengen-Berechnungsprozesses und eines externen Übertragungsprozesses, welcher ein Signal basierend auf einem Berechnungsergebnis des Sauerstoffspeichermengen-Berechnungsprozesses an das Fahrzeug überträgt.
Datenanalysevorrichtung, die aufweist: die zweite Ausführungsvorrichtung und die Speichervorrichtung nach Anspruch 13.
Steuervorrichtung einer Verbrennungskraftmaschine, die aufweist: die erste Ausführungsvorrichtung nach Anspruch 13.
Verfahren zum Bereitstellen von Zustandsinformationen eines Gebrauchtfahrzeugs, an dem eine Verbrennungskraftmaschine montiert ist, wobei die Verbrennungskraftmaschine mit einem in einem Auslassdurchgang vorgesehenen Katalysator versehen ist, wobei das Verfahren einen Computer veranlasst zum Ausführen des Erlangungsprozesses und des Verschlechterungsgradvariablen-Berechnungsprozesses nach einem der Ansprüche 1 bis 11, eines Speicherprozesses, welcher ein Berechnungsergebnis des Verschlechterungsgradvariablen-Berechnungsprozesses zusammen mit einer Fahrzeug-ID in einer Speichervorrichtung speichert, und eines Ausgabeprozesses, welcher eine Verschlechterungsgradinformation des Katalysators entsprechend der Fahrzeug-ID als Reaktion auf einen Zugriff von außen ausgibt.