DE102020105888A1 - Sauerstoffspeichermengen-schätzvorrichtung, sauerstoffspeichermengen-schätzsystem, steuerung für verbrennungsmotor, datenanalysevorrichtung und sauerstoffspeichermengen-schätzverfahren - Google Patents

Sauerstoffspeichermengen-schätzvorrichtung, sauerstoffspeichermengen-schätzsystem, steuerung für verbrennungsmotor, datenanalysevorrichtung und sauerstoffspeichermengen-schätzverfahren Download PDF

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Akihiro Katayama
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Abstract

Eine Sauerstoffspeichermengen-Schätzvorrichtung schätzt eine Sauerstoffspeichermenge eines in einer Abgasleitung eines Verbrennungsmotors angeordneten Katalysators. Die Sauerstoffspeichermengen-Schätzvorrichtung beinhaltet eine Speichervorrichtung und einen Verarbeitungsschaltkreis. Die Speichervorrichtung speichert Mapping-Daten, das sind Daten, welche ein Mapping spezifizieren, welches mehrere Variablen, die mindestens eine Überschuss- oder Unterschussmengenvariable und einen vorherigen Wert einer Speichermengenvariable als eine Eingabe zur Ausgabe eines Wertes der Speichermengenvariable beinhalten, verwendet. Der Verarbeitungsschaltkreis führt einen Berechnungsprozess der Speichermengenvariable, welcher wiederholt einen Wert der Speichermengenvariable basierend auf einer Ausgabe des die mehreren Variablen verwendenden Mappings berechnet, und einen eine vorgegebene Hardware basierend auf einem Berechnungsergebnis des Berechnungsprozesses der Speichermengenvariable betreibenden Betriebsprozess aus. Das Mapping beinhaltet durch maschinelles Lernen gelernte Daten.

Description

  • HINTERGRUND
  • Gebiet
  • Die nachfolgende Beschreibung bezieht sich auf eine Sauerstoffspeichermengen-Schätzvorrichtung, ein Sauerstoffspeichermengen-Schätzsystem, eine Steuerung für einen Verbrennungsmotor, eine Datenanalysevorrichtung, und ein Sauerstoffspeichermengen-Schätzverfahren.
  • Beschreibung des Standes der Technik
  • Die offengelegte japanische Patentanmeldung mit der Nummer 2006-316726 beschreibt ein Beispiel einer Vorrichtung, welche basierend auf einer Drehzahl und einer Last bzw. Ladung des Verbrennungsmotors eine Menge an Partikeln bzw. Feinstaub bzw. Schwebstoffen, das heißt eine Menge an in einem in einer Abgasleitung angeordneten Filter gesammelten Partikeln, schätzt.
  • Der Filter kann einen zur Sauerstoffspeicherung fähigen Katalysator tragen. In diesem Fall werden die Partikel durch im Katalysator gespeicherten Sauerstoff oxidiert, und so ist die Menge an Partikeln von der Sauerstoffspeichermenge abhängig. Wenn die Partikelmenge ohne die Verwendung der Sauerstoffspeichermenge geschätzt wird, dann verringert sich die Genauigkeit der Schätzung. In einem typischen Verbrennungsmotor, welcher einen zur Sauerstoffspeicherung fähigen Katalysator beinhaltet, ist es wünschenswert, dass die Sauerstoffspeichermenge zur Steuerung der Steueraspekte des Verbrennungsmotors erhalten wird.
  • ZUSAMMENFASSUNG
  • Diese Zusammenfassung wird zur Einführung einer Auswahl an Konzepten in vereinfachter Form, welche nachfolgend in der Detaillierten Beschreibung weiter beschrieben werden, bereitgestellt. Diese Zusammenfassung dient weder der Identifizierung von Schlüsselmerkmalen oder wesentlichen Merkmalen des beanspruchten Gegenstandes, noch soll sie als Unterstützung bei der Festlegung des Schutzumfanges des beanspruchten Gegenstandes verwendet werden.
  • Verschiedene Aspekte der vorliegenden Offenbarung sowie deren Betrieb und Vorteile werden nachfolgend beschrieben.
  • Aspekt 1: Ein Aspekt der vorliegenden Offenbarung stellt eine zur Schätzung einer Sauerstoffspeichermenge eines in einer Abgasleitung eines Verbrennungsmotors angeordneten Katalysators konfigurierte Sauerstoffspeichermengen-Schätzvorrichtung bereit. Die Sauerstoffspeichermengen-Schätzvorrichtung beinhaltet bzw. umfasst eine Speichervorrichtung und einen Verarbeitungsschaltkreis. Eine Kraftstoffmenge, welche mit in einem in den Katalysator strömenden Fluid enthaltenen Sauerstoff ohne Überschuss oder Unterschuss reagiert, ist eine ideale Kraftstoffmenge. Eine Variable, welche einer Überschuss- oder Unterschussmenge einer tatsächlichen Menge an Kraftstoff im Verhältnis zu der idealen Kraftstoffmenge entspricht, ist eine Überschuss- oder Unterschussmengenvariable. Eine sich auf die Sauerstoffspeichermenge des Katalysators beziehende Variable ist eine Speichermengenvariable. Die Speichervorrichtung speichert Mapping-Daten, das sind Daten, die ein Mapping spezifizieren, welches mehrere Variablen als eine Eingabe zur Ausgabe eines Wertes der Speichermengenvariable verwendet. Die mehreren Variablen beinhalten mindestens die Überschuss- oder Unterschussmengenvariable und einen vorherigen Wert der Speichermengenvariable. Der Verarbeitungsschaltkreis ist zur Ausführung eines Erhaltungsprozesses, welcher die mehreren Variablen erhält, eines Berechnungsprozesses der Speichermengenvariable, welcher wiederholt einen auf einer Ausgabe des Mappings unter Verwendung der in dem Erhaltungsprozess erhaltenen mehreren Variablen basierenden Wert der Speichermengenvariable berechnet, und eines Betriebsprozesses, welcher vorgegebene Hardware basierend auf einem Berechnungsergebnis des Berechnungsprozesses der Speichermengenvariable betreibt, konfiguriert. Die Mapping-Daten beinhalten Daten, welche durch maschinelles Lernen gelernt wurden.
  • Bei der vorstehend beschriebenen Konfiguration wird der Änderungsbetrag der Sauerstoffspeichermenge des Katalysators basierend auf der Überschuss- oder Unterschussmengenvariable erhalten. Insbesondere wird der Wert der Speichermengenvariable berechnet und basierend auf der Überschuss- oder Unterschussmengenvariable und des vorherigen Wertes der Speichermengenvariable aktualisiert.
  • Bei einer von der vorstehend beschriebenen Konfiguration abweichenden Konfiguration kann der Wert der Speichermengenvariable basierend auf Zuordnungsdaten bzw. Kartendaten unter Verwendung der Überschuss- oder Unterschussmengenvariable, des vorherigen Wertes der Speichermengenvariable und einer anderen Variable berechnet werden. In diesem Fall werden die Zuordnungsdaten für jeden Wert der Variablen angepasst. Wenn sich daher die Anzahl an Variablen erhöht, erhöhen sich die Zuordnungsdaten exponentiell, und die Anzahl von Arbeitsstunden zur Anpassung erhöht sich übermäßig. In der vorstehend beschriebenen Konfiguration wird maschinelles Lernen verwendet, um den Wert der Speichermengenvariable zu berechnen. Insbesondere wird der Wert der Speichermengenvariable durch eine Join-Operation bzw. Verbundoperation der Überschuss- oder Unterschussmengenvariable und einer anderen Variable unter Verwendung eines durch maschinelles Lernen gelernten Parameters berechnet. Dadurch wird der Parameter, welchen verschiedene Werte der Variablen gemeinsam haben, gelernt. In der vorstehend beschriebenen Konfiguration wird die Anzahl an Arbeitsstunden zur Anpassung, verglichen mit einer Konfiguration, welche Zuordnungsdaten anpasst, reduziert.
  • Aspekt 2. Bei der Sauerstoffspeichermengen-Schätzvorrichtung nach Aspekt 1 können die mehreren Variablen eine Temperaturvariable beinhalten, welche eine sich auf eine Temperatur des Katalysators beziehende Variable ist.
  • Bei der vorstehend beschriebenen Konfiguration beinhaltet die Eingabe in das Mapping die Temperaturvariable. Dies ermöglicht die Berechnung des Wertes der Speichermengenvariable unter Berücksichtigung der Abhängigkeit des Maximalwertes der Sauerstoffspeichermenge des Katalysators von der Temperatur des Katalysators und der Abhängigkeit der Sauerstoffverbrauchsmenge in dem Katalysator von der Temperatur des Katalysators.
  • Aspekt 3. Bei der Sauerstoffspeichermengen-Schätzvorrichtung nach Aspekt 1 oder 2 können die verschiedenen Variablen eine Strömungsgeschwindigkeits-variable, welches eine Variable ist, welche sich auf eine Strömungsgeschwindigkeit des in den Katalysator strömenden Fluids bezieht, beinhalten.
  • Bei der vorstehend beschriebenen Konfiguration beinhaltet die Eingabe in das Mapping die Strömungsgeschwindigkeitsvariable. Dies ermöglicht die Berechnung des Wertes der Speichermengenvariable unter Berücksichtigung der Reaktionsgeschwindigkeit von gespeichertem Sauerstoff mit unverbranntem Kraftstoff, welche sich entsprechend der Strömungsgeschwindigkeit des durch den Katalysator strömenden Fluids ändert.
  • Aspekt 4. Bei der Sauerstoffspeichermengen-Schätzvorrichtung nach einem der Aspekte 1 bis 3 kann die Überschuss- oder Unterschussmenge basierend auf einem Detektionswert eines stromaufwärts des Katalysators angeordneten Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensors und einer Strömungsgeschwindigkeit des in den Katalysator strömenden Fluids berechnet werden. Die Überschuss- oder Unterschussmengenvariable kann eine Variable sein, welche sich auf einen integrierten Wert der Überschuss- oder Unterschussmenge in einer vorgegebenen Zeitdauer bezieht.
  • Bei der vorstehend beschriebenen Konfiguration ist die Überschuss- oder Unterschussmengenvariable eine Variable, welche sich auf den integrierten Wert der Überschuss- oder Unterschussmenge bezieht. Verglichen mit einer Konfiguration, welche die Überschuss- oder Unterschussmenge als die Eingabe in das Mapping verwendet, kann sich der Berechnungszyklus der Speichermengenvariable verlängern, während der Wert der Speichermengenvariable mit hoher Genauigkeit berechnet wird.
  • Aspekt 5. Bei der Sauerstoffspeichermengen-Schätzvorrichtung nach Aspekt 4 kann der Katalysator ein stromabwärtiger Katalysator sein. Ein stromaufwärtiger Katalysator kann in der Abgasleitung stromaufwärts des stromabwärtigen Katalysators angeordnet sein. Der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor kann zwischen dem stromaufwärtigen Katalysator und dem stromabwärtigen Katalysator angeordnet sein.
  • Bei der vorstehend beschriebenen Konfiguration wird der Detektionswert des zwischen dem stromaufwärtigen Katalysator und dem stromabwärtigen Katalysator angeordneten Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensors verwendet. Der Wert der Überschuss- oder Unterschussmengenvariable wird mit höherer Genauigkeit als in einer Konfiguration, welche einen Detektionswert eines stromaufwärts des stromaufwärtigen Katalysators angeordneten Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensors verwendet, berechnet.
  • Aspekt 6. Bei der Sauerstoffspeichermengen-Schätzvorrichtung nach einem der Aspekte 1 bis 5 können die mehreren Variablen eine Abbauvariable bzw. Verschlechterungsvariable, welche eine sich auf den Abbaugrad bzw. Verschlechterungsgrad des Katalysators beziehende Variable ist, beinhalten.
  • Bei der vorstehend beschriebenen Konfiguration beinhaltet die Eingabe in das Mapping die Abbauvariable. Dies ermöglicht die Berechnung des Wertes der Speichermengenvariable unter Berücksichtigung des Maximalwertes der Sauerstoffspeichermenge des Katalysators, welcher sich entsprechend des Abbaugrades ändert.
  • Aspekt 7. Bei der Sauerstoffspeichermengen-Schätzvorrichtung nach einem der Aspekte 1 bis 6 kann der Katalysator von einem Filter, welcher zur Sammlung von im Abgas enthaltenen Partikeln konfiguriert wurde, getragen werden. Die mehreren Variablen können eine Oxidationsmengenvariable, welche eine sich auf die Oxidationsmenge an in dem Filter gesammelten Partikeln beziehende Variable ist, beinhalten.
  • Bei der vorstehend beschriebenen Konfiguration wird bei der Berechnung des Wertes der Speichermengenvariable berücksichtigt, dass sich die Sauerstoffspeichermenge des Katalysators entsprechend der Oxidationsmenge an Partikeln in dem Katalysator verringert.
  • Aspekt 8. Bei der Sauerstoffspeichermengen-Schätzvorrichtung nach einem der Aspekte 1 bis 7 kann der Katalysator von einem Filter, welcher zur Sammlung von im Abgas enthaltenen Partikeln konfiguriert ist, getragen werden. Der Verarbeitungsschaltkreis kann zur Ausführung eines Prozesses zur Berechnung der Partikelablagerungsmenge, welche eine Menge an in dem Filter gesammelten Partikeln ist, basierend auf einem Wert der Speichermengenvariable, welche durch den Berechnungsprozess der Speichermengenvariable berechnet wird, konfiguriert sein. Die vorgegebene Hardware kann eine Abgastemperatur-Betriebseinheit beinhalten, welche eine Betriebseinheit des Verbrennungsmotors ist, welche zur Erhöhung der Temperatur des Abgases verwendet wird. Der Betriebsprozess kann einen Regenerationsprozess beinhalten, welcher die Abgastemperatur-Betriebseinheit betreibt, um die in dem Filter gesammelten Partikel zu verbrennen.
  • Bei der vorstehend beschriebenen Konfiguration aktualisiert der Berechnungsprozess der Speichermengenvariable den Wert der Speichermengenvariable basierend auf dem vorherigen Wert der Speichermengenvariable. Die Partikelablagerungsmenge wird basierend auf dem aktualisierten Wert der Speichermengenvariable berechnet. Daher kann die Partikelablagerungsmenge ohne die Notwendigkeit eines Detektionswertes eines stromabwärts des Katalysators angeordneten Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensors berechnet werden. Zusätzlich wird bei der vorstehend beschriebenen Konfiguration der vorherige Wert der Speichermengenvariable verwendet, um die Partikelablagerungsmenge zu berechnen. Die Genauigkeit der Berechnung der Partikelablagerungsmenge ist im Vergleich zu einer Konfiguration, welche die Partikelablagerungsmenge ohne Verwendung des vorherigen Werts der Speichermengenvariable berechnet, erhöht. Die ermöglicht es, dass der Regenerationsprozess seltener ausgeführt wird, und es verkürzt die Ausführungszeit des Regenerationsprozesses.
  • Aspekt 9. Bei der Sauerstoffspeichermengen-Schätzvorrichtung nach einem der Aspekte 1 bis 8 kann der Katalysator ein stromabwärtiger Katalysator sein. Ein stromaufwärtiger Katalysator kann in der Abgasleitung stromaufwärts des stromabwärtigen Katalysators angeordnet sein. Die vorgegebene Hardware kann ein Einspritzventil des Verbrennungsmotors beinhalten. Der Betriebsprozess kann einen Prozess beinhalten, welcher das Einspritzventil so betreibt, dass, wenn die Sauerstoffspeichermenge kleiner oder gleich einer vorgegebenen Menge ist, ein mageres Niveau eines Luft-Kraftstoff-Verhältnisses einer Mischung in einer Verbrennungskammer des Verbrennungsmotors im Verhältnis zu einem stöchiometrischen Luft-Kraftstoff-Verhältnis, im Vergleich zu wenn die Sauerstoffspeichermenge größer als die vorgegebene Menge ist, erhöht wird.
  • Eine Verringerung der Sauerstoffspeichermenge des stromabwärtigen Katalysators kann die Abgabe von unverbranntem Kraftstoff stromabwärts des stromabwärtigen Katalysators ermöglichen. In dieser Hinsicht wird bei der vorstehend beschriebenen Konfiguration, wenn die Sauerstoffspeichermenge kleiner oder gleich der vorgegebenen Menge ist, das Luft-Kraftstoff- Verhältnis der Mischung auf magerer eingestellt wird, so dass die Sauerstoffspeichermenge des stromabwärtigen Katalysators erhöht wird.
  • Aspekt 10. Ein Aspekt der vorliegenden Offenbarung stellt ein Sauerstoffspeichermengen-Schätzsystem bereit. Das Sauerstoffspeichermengen-Schätzsystem beinhaltet den Verarbeitungsschaltkreis und die Speichervorrichtung nach einem der Aspekte 1 bis 9. Der Verarbeitungsschaltkreis beinhaltet eine erste Ausführungsvorrichtung und eine zweite Ausführungsvorrichtung. Die erste Ausführungsvorrichtung wird auf einem Fahrzeug angebracht und ist zur Ausführung des Erhaltungsprozesses, eines fahrzeugseitigen Übertragungsprozesses, welcher die durch den Erhaltungsprozess außerhalb des Fahrzeugs erhaltenen Daten überträgt, eines fahrzeugseitigen Empfangsprozesses, welcher ein Signal empfängt, das auf einem durch den Berechnungsprozess der Speichermengenvariable berechneten Wert der Speichermengenvariable basiert, und des Betriebsprozesses konfiguriert. Die zweite Ausführungsvorrichtung ist außerhalb des Fahrzeuges angebracht und zur Ausführung eines externen Empfangsprozesses, welcher die durch den fahrzeugseitigen Übertragungsprozess übertragene Daten empfängt, des Berechnungsprozesses der Speichermengenvariable und eines externen Übertragungsprozesses, welcher ein Signal, das auf einem Wert der Speichermengenvariable, die durch den Berechnungsprozess der Speichermengenvariable berechnet wird, basiert, an das Fahrzeug überträgt, konfiguriert.
  • Bei der vorstehend beschriebenen Konfiguration wird der Berechnungsprozess der Speichermengenvariable außerhalb des Fahrzeugs ausgeführt. Dies reduziert die fahrzeugseitige Berechnungslast.
  • Aspekt 11. Ein Aspekt der vorliegenden Offenbarung stellt eine Datenanalysevorrichtung, welche die zweite Ausführungsvorrichtung und die Speichervorrichtung nach Aspekt 10 beinhaltet, bereit.
  • Aspekt 12. Ein Aspekt der vorliegenden Offenbarung stellt eine Steuerung für einen Verbrennungsmotor, welcher die erste Ausführungsvorrichtung nach Aspekt 10 beinhaltet, bereit.
  • Aspekt 13. Ein Aspekt der vorliegenden Offenbarung stellt ein Sauerstoffspeichermengen-Schätzverfahren, welches beinhaltet, dass bewirkt wird, dass ein Computer den Erhaltungsprozess, den Berechnungsprozess der Speichermengenvariable und den Betriebsprozess nach einem der Aspekte 1 bis 9 ausführt, bereit.
  • Das vorstehend beschriebene Verfahren erhält Vorgänge und Vorteile ähnlich zu denen in den vorstehend beschriebenen Aspekten 1 bis 9.
  • Weitere Merkmale und Aspekte werden durch die folgende detaillierte Beschreibung, die Zeichnung und die Ansprüche offensichtlich.
  • Figurenliste
    • 1 ist ein schematisches Diagramm, welches die Konfigurationen einer Steuerung und eines Antriebssystems eines Fahrzeuges nach einer ersten Ausführungsform zeigt.
    • 2 ist ein Blockdiagramm, welches einen Teil der Prozesse zeigt, die von der Steuerung der ersten Ausführungsform ausgeführt werden.
    • 3 ist ein Flussdiagramm, welches den Ablauf eines Prozesses, welcher von der Steuerung der ersten Ausführungsform ausgeführt wird, zeigt.
    • 4 ist ein schematisches Diagramm, welches die Konfiguration eines Sauerstoffspeichermengen-Schätzsystems nach einer zweiten Ausführungsform zeigt.
    • 5 ist ein Flussdiagramm, welches den Ablauf eines Prozesses, welcher von dem Sauerstoffspeichermengen-Schätzsystem der zweiten Ausführungsform ausgeführt wird, zeigt.
  • Überall in der Zeichnung und der detaillierten Beschreibung beziehen sich die gleichen Referenzzahlen auf die gleichen Elemente. Die Zeichnung ist unter Umständen nicht maßstabsgetreu, und die relative Größe, die Proportionen und die Darstellung der Elemente in der Zeichnung können zur Klarheit, Darstellung und Zweckmäßigkeit übertrieben sein.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
  • Diese Beschreibung ermöglicht ein umfassendes Verständnis der beschriebenen Verfahren, Vorrichtungen und/oder Systeme. Abwandlungen und Äquivalente der beschriebenen Verfahren, Vorrichtungen und/oder Systeme sind für den Durchschnittsfachmann offensichtlich. Die Vorgangsreihenfolge ist beispielhaft und kann so geändert werden, wie es dem Durchschnittsfachmann offensichtlich ist, mit der Ausnahme von Vorgängen, welche notwendigerweise in einer bestimmten Reihenfolge ablaufen. Beschreibungen der Funktionen und Konstruktionen, welche dem Durchschnittsfachmann bekannt sind, können ausgelassen sein.
  • Beispielhafte Ausführungsformen können verschiedene Formen haben und sind nicht auf die beschriebenen Beispiele beschränkt. Trotzdem sind die beschriebenen Beispiele genau und komplett und vermitteln dem Durchschnittsfachmann den vollen Umfang der Offenbarung.
  • Erste Ausführungsform
  • Eine erste Ausführungsform für eine Sauerstoffspeichermengen-Schätzvorrichtung wird nachfolgend mit Bezug auf die Zeichnung beschrieben.
  • 1 zeigt einen auf bzw. an einem Fahrzeug angebrachten Verbrennungsmotor 10. Ein Drosselventil 14 ist in einem Ansaugtrakt 12 bzw. Einlasskrümmer 12 des Verbrennungsmotors 10 angeordnet. Wenn ein Einlassventil 18 geöffnet ist, strömt Luft, welche in den Ansaugtrakt 12 gesogen wurde, in eine Verbrennungskammer 24, welche durch einen Zylinder 20 und einen Kolben 22 definiert ist. Ein Kraftstoffeinspritzventil 26 ist zum Einspritzen von Kraftstoff in die Verbrennungskammer 24 konfiguriert. In der Verbrennungskammer 24 wird das Luft-Kraftstoff-Gemisch des Kraftstoffes und der Luft durch Funkenentladung einer Zündvorrichtung 28 verbrannt. Die Verbrennungsenergie, welche durch die Verbrennung erzeugt wurde, wird in Rotationsenergie einer Kurbelwelle 30 durch den Kolben 22 umgewandelt. Das verbrannte Luft-Kraftstoff-Gemisch wird an eine Abgasleitung 34 als Abgas, wenn ein Abgasventil 32 geöffnet ist, abgegeben. Die Abgasleitung 34 verfügt über einen Drei-Wege-Katalysator (Katalysator 36), welcher zur Sauerstoffspeicherung fähig ist, und einen einen Drei-Wege-Katalysator, welcher zur Sauerstoffspeicherung fähig ist, tragenden Filter für die Sammlung von Partikeln von der stromaufwärtigen Seite her. In der vorliegenden Ausführungsform ist der Filter, welcher einen zur Sauerstoffspeicherung fähigen Drei-Wege-Katalysator zur Sammlung von Partikeln trägt, ein Ottopartikelfilter bzw. Benzinpartikelfilter (GPF) 38.
  • Die Drehkraft bzw. das Drehmoment der Kurbelwelle 30 wird über eine Steuerkette 40 auf eine Einlassnockenwelle 42 und eine Abgasnockenwelle 44 übertragen. Die Kurbelwelle 30 ist mechanisch mit den Antriebsrädern 60 über einen Drehmomentwandler 50 und ein Getriebe 52 gekoppelt.
  • Der Verbrennungsmotor 10 wird von einer Steuerung 70 gesteuert, welche Betriebseinheiten des Verbrennungsmotors 10, wie etwa das Drosselventil 14, das Kraftstoffeinspritzventil 26 und die Zündvorrichtung 28 zur Steuerung der Steueraspekte, wie etwa der Drehmoment- und Abgaskomponenten, betreibt. 1 zeigt die entsprechenden Betriebssignale MS1 bis MS3 des Drosselventils 14, des Kraftstoffeinspritzventils 26 und der Zündvorrichtung 28.
  • Bei Steuerung der Steueraspekte bezieht sich die Steuerung 70 auf eine Einlassluftmenge Ga, welche von einem Luftmassenmesser 80 detektiert wird, und auf ein Ausgabesignal Scr eines Kurbelwellenwinkelsensors 82. Die Steuerung 70 bezieht sich auch auf einen stromaufwärtigen Detektionswert Afu, welcher ein Detektionswert eines auf der Seite stromaufwärts des Katalysators 36 angeordneten, stromaufwärtigen Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensors 84 ist, auf einen stromabwärtigen Detektionswert Afd, welcher ein Detektionswert eines zwischen dem Katalysator 36 und dem GPF 38 angeordneten, stromabwärtigen Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensors 86 ist, und auf eine von einem Fahrzeuggeschwindigkeits-Sensor 88 detektierte Fahrzeuggeschwindigkeit SPD.
  • Die Steuerung 70 beinhaltet eine CPU 72 bzw. einen Prozessor 72, ein ROM 74 bzw. einen Festwertspeicher 74, eine Speichervorrichtung 76 und einen peripheren Schaltkreis 77, welche zur Kommunikation miteinander durch ein lokales Netzwerk 78 konfiguriert sind. Die Speichervorrichtung 76 ist ein elektrisch wiederbeschreibbarer, nicht flüchtiger Speicher. Der periphere Schaltkreis 77 beinhaltet zum Beispiel einen Schaltkreis, welcher ein Taktsignal erzeugt, welches einen internen Vorgang, einen Stromversorgungskreis und einen Reset-Schaltkreis bzw. einen Rückstell-Schaltkreis reguliert.
  • Die Steuerung 70 steuert die vorstehend beschriebenen Steuerungsaspekte dadurch, dass sie bewirkt, dass die CPU 72 die auf dem ROM 74 gespeicherten Programme ausführt.
  • 2 zeigt einen Teil der durch die CPU 72 implementierten, die auf dem ROM 74 gespeicherten Programme ausführenden, Prozesse.
  • Ein Basiseinspritzmengen-Berechnungsprozess M10 berechnet basierend auf einer Ladeeffizienz η eine Basiseinspritzmenge Qb. Die Basiseinspritzmenge Qb ist eine Basismenge an Kraftstoff, welche das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Gemisches in der Verbrennungskammer 24 auf ein Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis einstellt. Insbesondere, wenn zum Beispiel die Ladeeffizienz η in Prozent ausgedrückt wird, kann der Basiseinspritzmengen-Berechnungsprozess M10 die Basiseinspritzmenge Qb durch Multiplikation der Ladeeffizienz η mit einer Kraftstoffmenge QTH, welcher 1 % einer Ladeeffizienz η entspricht, welche das Luft-Kraftstoff-Verhältnis auf das Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis einstellt, berechnen. Die Basiseinspritzmenge Qb ist eine Kraftstoffmenge, welcher basierend auf der Menge der in der Verbrennungskammer 24 geladenen Luft berechnet wird, sodass das Luft-Kraftstoff-Verhältnis auf das Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis gesteuert wird. In der vorliegenden Ausführungsform ist das stöchiometrische Luft-Kraftstoff-Verhältnis als das Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis beispielhaft dargestellt. Die Ladeeffizienz η ist ein Parameter, welcher die Menge an geladener Luft in der Verbrennungskammer 24 spezifiziert und durch die CPU 72, basierend auf einer Drehzahl NE und der Einlassluftmenge Ga, berechnet wird. Die Drehzahl NE wird durch die CPU 72 basierend auf dem Ausgabesignal SCR des Kurbelwellenwinkelsensors 82 berechnet.
  • Ein Rückkopplungsprozess M12 berechnet und gibt einen Rückkopplungs-Korrekturkoeffizienten KAF durch Addition von eins zu einem Korrekturverhältnis δ der Basiseinspritzmenge Qb aus. Der Rückkopplungs-Korrekturkoeffizient KAF ist eine Rückkopplungsbetriebsmenge, das bedeutet eine Betriebsmenge, welche bewirkt, dass der stromaufwärtige Detektionswert Afu durch Rückkopplungssteuerung ein Sollwert Af* ist. Insbesondere ist in dem Rückkopplungsprozess M12 die Differenz zwischen dem stromaufwärtigen Detektionswert Afu und dem Sollwert Af* Eingabe in ein proportionales Element und ein differentiales Element, um Ausgabewerte zu erhalten, und das Korrekturverhältnis δ ist die Summe dieser Ausgabewerte und eines Ausgabewertes eines integralen Elements, welches einen integrierten Wert, welcher der Differenz entspricht, aufrecht erhält und ausgibt.
  • Ein Berechnungsprozess M14 der Einspritzmengenanforderung multipliziert die Basiseinspritzmenge Qb mit dem Rückkopplungs-Korrekturkoeffizienten KAF, um eine Einspritzmengenanforderung Qd zu berechnen.
  • Ein Einspritzventil-Betriebsprozess M16 gibt ein Betriebssignal MS2 an das Einspritzventil 26 aus, so dass der der Einspritzmengenanforderung Qd entsprechende Kraftstoff in die Verbrennungskammer 24 in einem Verbrennungszyklus eingespritzt wird.
  • Ein Sollwert-Einstellungsprozess M18 stellt den Sollwert Af* auf etwas fetter bzw. reicher als das stöchiometrische Luft-Kraftstoff-Verhältnis ein, wenn der stromabwärtige Detektionswert Afd etwas magerer bzw. ärmer als das stöchiometrische Luft-Kraftstoff-Verhältnis ist, und stellt den Sollwert Af* auf etwas magerer bzw. ärmer als das stöchiometrische Luft-Kraftstoff-Verhältnis ein, wenn der stromabwärtige Detektionswert Afd etwas fetter als das stöchiometrische Luft-Kraftstoff-Verhältnis ist. Insbesondere schätzt der Sollwert-Einstellungsprozess M18 eine Alkoholkonzentration Da des Kraftstoffes basierend auf dem Wert des Rückkopplungs-Korrekturkoeffizienten KAF, um das stöchiometrische Luft-Kraftstoff-Verhältnis zu erhalten und den Sollwert Af* einzustellen.
  • Ein Temperatur-Schätzprozess M20 berechnet eine Filtertemperatur Tgpf, welche ein geschätzter Wert der Temperatur des GPF 38 ist, basierend auf der Drehzahl NE, der Ladeeffizienz η, der Fahrzeuggeschwindigkeit SPD und des Zündzeitpunkts aig bzw. der Zündzeitpunktverstellung aig. Insbesondere beinhaltet der Temperatur-Schätzprozess M20 einen Prozess, welcher den Basiswert durch Zuordnungsberechnung unter Verwendung der CPU 72 berechnet, basierend auf Zuordnungsdaten bzw. Kartendaten, in welchen die Drehzahl NE und die Ladeeffizienz η Eingabevariablen sind und der Basiswert der Temperatur des GPF 38 eine Ausgabevariable ist. Der Temperatur-Schätzprozess M20 beinhaltet ferner einen Prozess, welcher den Basiswert korrigiert, sodass die Filtertemperatur Tgpf bei hoher Fahrzeuggeschwindigkeit SPD niedriger ist als bei niedriger Fahrzeuggeschwindigkeit SPD. Dieser Prozess kann durch die CPU 72 implementiert werden, in dem ein erster Korrekturbetrag erhalten wird, welcher zur Korrektur des Basiswertes durch Zuordnungsberechnung basierend auf Zuordnungsdaten, in welchen die Fahrzeuggeschwindigkeit SPD eine Eingabevariable ist und der erste Korrekturbetrag eine Ausgabevariable ist, verwendet wird. Der Temperatur-Schätzprozess M20 beinhaltet ferner einen Prozess, welcher den Basiswert so korrigiert, dass, wenn der Zündzeitpunkt aig auf einer Verzögerungsseite bzw. verzögert ist, die Filtertemperatur höher ist, als wenn der Zündzeitpunkt aig auf einer Vorverlegungsseite bzw. vorverlegt ist. Dieser Prozess kann durch die CPU 72 implementiert werden, in dem ein zweiter Korrekturbetrag erhalten wird, welcher zur Korrektur des Basiswertes durch Zuordnungsberechnung basierend auf Zuordnungsdaten, in welchen der Zündzeitpunkt aig eine Eingabevariable ist und der zweite Korrekturbetrag eine Ausgabevariable ist, verwendet wird.
  • Die Zuordnungsdaten beziehen sich auf einen Datensatz von diskreten Werten einer Eingabevariable und Werten einer Ausgabevariable, welche den jeweiligen Werten der Eingabevariable entsprechen. Wenn der Wert einer Eingabevariable mit irgendeinem Wert einer Eingabevariable in den Zuordnungsdaten übereinstimmt, kann die Zuordnungsberechnung den entsprechenden Wert einer Ausgabevariable in den Zuordnungsdaten als das Berechnungsergebnis verwenden. Wenn der Wert der Eingabevariable mit keinem Wert der Eingabevariablen in den Zuordnungsdaten übereinstimmt, kann die Zuordnungsberechnung einen durch Interpolieren mehrerer Werte der im Zuordnungsdatensatz enthaltenen Ausgabevariable erhaltenen Wert als Berechnungsergebnis verwenden.
  • Ein Oxidationsmengen-Schätzprozess M22 schätzt eine Oxidationsmenge Qox an Partikeln in dem GPF 38 basierend auf der Einlassluftmenge Ga, dem stromabwärtigen Detektionswert Afd, der Filtertemperatur Tgpf, einer Partikelablagerungsmenge DPM und einer Sauerstoffspeichermenge Cox des GPF 38. Insbesondere führt der Oxidationsmengen-Schätzprozess M22 die Berechnung derart aus, dass der Wert der Oxidationsmenge Qox bei hoher Filtertemperatur Tgpf größer ist als bei niedriger Filtertemperatur Tgpf. Vorausgesetzt, dass die Filtertemperatur Tgpf höher oder gleich einer spezifizierten Temperatur ist, führt der Oxidationsmengen-Schätzprozess M22 die Berechnung derart aus, dass der Wert der Oxidationsmenge Qox bei einer großen Partikelablagerungsmenge DPM größer ist als bei einer kleinen Partikelablagerungsmenge DPM, und so, dass der Wert der Oxidationsmenge Qox bei einer großen Sauerstoffspeichermenge Cox größer ist als bei einer kleinen Sauerstoffspeichermenge Cox. Ferner führt der Oxidationsmengen-Schätzprozess M22, vorausgesetzt, dass die Filtertemperatur Tgpf höher oder gleich der spezifizierten Temperatur ist, die Berechnung derart aus, dass der Wert der Oxidationsmenge Qox bei einem hohen mageren Niveau des stromabwärtigen Detektionswerts Afd im Verhältnis zu dem stöchiometrischen Luft-Kraftstoff-Verhältnis größer ist als bei einem niedrigem mageren Niveau. Ferner führt der Oxidationsmengen-Schätzprozess M22, vorausgesetzt, dass die Filtertemperatur Tgpf höher oder gleich der spezifizierten Temperatur ist, und dass der stromabwärtige Detektionswert Afd magerer als das stöchiometrische Luft-Kraftstoff-Verhältnis ist, die Berechnung derart aus, dass der Wert der Oxidationsmenge Qox bei einer großen Einlassluftmenge Ga größer ist als bei einer kleinen Einlassluftmenge Ga.
  • Insbesondere kann zum Beispiel die Strömungsgeschwindigkeit des in den GPF 38 strömenden Sauerstoffs aus der Einlassluftmenge Ga und dem stromabwärtigen Detektionswert Afd berechnet werden, und die CPU 72 kann die Oxidationsmenge Qox durch Zuordnungsberechnung, basierend auf Zuordnungsdaten, in welchen die Strömungsgeschwindigkeit des Sauerstoffes, die Sauerstoffspeichermenge Cox, die Filtertemperatur Tgpf und die Partikelablagerungsmenge DPM Eingabevariablen sind und die Oxidationsmenge Qox eine Ausgabevariable ist, erhalten.
  • Ein Speichermengen-Schätzprozess M24 schätzt die Sauerstoffspeichermenge Cox des von dem GPF 38 getragenen Katalysators. Dies wird später beschrieben werden.
  • Ein Partikelablagerungsmengen-Schätzprozess M26 schätzt eine Menge an durch den GPF 38 gesammelten Partikeln (Partikelablagerungsmenge DPM) basierend auf der Drehzahl NE, der Ladeeffizienz η, des stromaufwärtigen Detektionswertes Afu und der Oxidationsmenge Qox. Insbesondere berechnet der Partikelablagerungsmengen-Schätzprozess M26 eine erhöhte Menge der Partikelablagerungsmenge DPM basierend auf der Drehzahl NE, der Ladeeffizienz η und des stromaufwärtigen Detektionswertes Afu und addiert die erhöhte Menge zu der Partikelablagerungsmenge DPM und subtrahiert die Oxidationsmenge Qox von der Partikelablagerungsmenge DPM, um die Partikelablagerungsmenge DPM zu aktualisieren. Die erhöhte Menge der Partikelablagerungsmenge DPM kann von der CPU 72 durch Zuordnungsberechnung basierend auf Zuordnungsdaten, in welchen die Drehzahl NE, die Ladeeffizienz η und der stromaufwärtige Detektionswert Afu Eingabevariablen sind, und die erhöhte Menge eine Ausgabevariable ist, erhalten werden.
  • Ein Abbau-Schätzprozess M28 schätzt einen Abbaugrad Rd des von dem GPF 38 getragenen Drei-Wege-Katalysators. Insbesondere schätzt der Abbau-Schätzprozess M28, dass sich der Wert des Abbaugrades Rd erhöht, wenn die Filtertemperatur Tgpf für eine längere Zeit in einem Zustand höherer Temperatur ist.
  • Ein Berechnungsprozess M30 der Strömungsgeschwindigkeit im Katalysator berechnet eine Strömungsgeschwindigkeit CF im Katalysator, welche ein Volumenstrom eines durch den GPF 38 strömenden Fluids ist, basierend auf der Drehzahl NE und der Ladeeffizienz η. Insbesondere wird dieser Prozess wie nachfolgend beschrieben implementiert. Die CPU 72 berechnet einen Massenstrom des in den GPF 38 strömenden Fluids basierend auf der Ladeeffizienz η und der Drehzahl NE. Die CPU 72 schätzt auch den Druck und die Temperatur des in den GPF 38 strömenden Fluids, basierend auf der Drehzahl NE und der Ladeeffizienz η, und wandelt den Massenstrom in den Volumenstrom basierend auf den geschätzten Werten um. Die CPU 72 wandelt den umgewandelten Volumenstrom in den Volumenstrom des GPF 38 basierend auf dem Verhältnis der Querschnittsfläche des Strömungskanals in dem GPF 38 zu der Querschnittsfläche des Strömungskanals in der Abgasleitung 34, welche stromaufwärts des GPF 38 angeordnet ist, um, um die Strömungsgeschwindigkeit CF im Katalysator zu berechnen.
  • Ein Regenerationsprozess M32 betreibt die Zündvorrichtung 28, um die in dem GPF 38 gesammelten Partikel zu oxidieren und zu entfernen, wenn die Partikelablagerungsmenge DPM größer oder gleich einem ersten spezifizierten Wert ist. Insbesondere wird der Zündzeitpunkt der Zündvorrichtung 28 verzögert, um die Temperatur des Abgases zu erhöhen, sodass die Partikel in dem GPF 38 mit Sauerstoff, welcher in dem Katalysator des GPF 38 gespeichert ist, reagieren und von diesem oxidiert werden. Zu diesem Zeitpunkt kann das Luft-Kraftstoff-Verhältnis der Mischung in der Verbrennungskammer 24 so eingestellt sein, dass es magerer als das stöchiometrische Luft-Kraftstoff-Verhältnis ist, sodass Sauerstoff dem GPF 38 zugeführt wird. Wenn die Partikelablagerungsmenge DPM kleiner oder gleich einem zweiten spezifizierten Wert ist, welcher kleiner als der erste spezifizierte Wert ist, dann wird der Regenerationsprozess M32 angehalten.
  • 3 zeigt den Ablauf des Speichermengen-Schätzprozesses M24. Der in 3 gezeigte Prozess wird durch die CPU 72 implementiert, welche ein auf dem ROM 74 gespeichertes Speichermengen-Schätzprogramm 74a zum Beispiel in vorgegebenen Intervallen ausführt. In der nachfolgenden Beschreibung ist die Schrittnummer jedes Prozesses durch ein Zahlzeichen, welchem ein „S“ vorangestellt wurde, dargestellt.
  • In einer in 3 gezeigten Prozessreihe erhält die CPU 72 Zeitreihendaten jedes stromabwärtigen Detektionswerts Afd, der Einlassluftmenge Ga, der Alkoholkonzentration Da, der Oxidationsmenge Qox, der Filtertemperatur Tgpf und der Strömungsgeschwindigkeit CF im Katalysator in einer vorgegebenen Zeitdauer und erhält auch den Abbaugrad Rd in der vorgegebenen Zeitdauer und den vorherigen Wert der Sauerstoffspeichermenge Cox (S10). In der nachfolgenden Beschreibung werden „1, 2, ... , sn“ der Reihenfolge nach, beginnend mit älteren Punkten während der Erhebung, gegeben. Zum Beispiel beziehen sich „Afd(1) bis Afd(sn)“ auf Zeitreihendaten des stromabwärtigen Detektionswertes Afd. Die Buchstaben „sn“ beziehen sich auf die Anzahl an Datenstücken, welche in den Zeitreihendaten jeder Variable beinhaltet sind. Insbesondere wird die vorgegebene Zeitdauer auf eine Zeitdauer eingestellt, in welcher „sn“-Datenstücke jeder vorstehend beschriebenen Variable erhoben werden. Die vorgegebene Zeitdauer wird von einem Erhebungszyklus und der Anzahl an Datenstücken „sn“ festgelegt. Der vorherige Wert der Sauerstoffspeichermenge Cox ist der Wert, welcher in der vorherigen Ausführung in einer in 3 gezeigten Prozessreihe berechnet wurde und wird als „Cox(n-1)“ in 3 bezeichnet. Wenn der in 3 gezeigte Prozess erstmalig ausgeführt wird, kann die Sauerstoffspeichermenge Cox auf einen Vorgabewert eingestellt werden. Der Vorgabewert kann ein angenommener, einem Anhalten des Verbrennungsmotors 10 für eine lange Zeit entsprechender Wert sein.
  • Daraufhin berechnet die CPU 72 das stöchiometrische Luft-Kraftstoff-Verhältnis Afs(m) von Kraftstoff mit einer Alkoholkonzentration Da(m), wobei m = 1 bis sn ist (S12). Wenn die Alkoholkonzentration Da(m) hoch ist, dann berechnet die CPU 72 das stöchiometrische Luft-Kraftstoff-Verhältnis Afs(m) als kleineren Wert als bei niedrigerer Alkoholkonzentration Da(m).
  • Die CPU 72 berechnet einen integrierten Wert InQi der Überschuss- oder Unterschussmenge an Kraftstoff, welcher ein integrierter Wert einer tatsächlichen Kraftstoffmenge (Überschuss- oder Unterschussmenge an Kraftstoff Qi) ist, der im Verhältnis zu der Kraftstoffmenge, welcher das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Gemisches in der Verbrennungskammer 24 auf das stöchiometrische Luft-Kraftstoff-Verhältnis einstellt, Überschuss oder Unterschuss ist (S14). In der vorliegenden Ausführungsform gibt, wenn die Überschuss- oder Unterschussmenge an Kraftstoff Qi ein positiver Wert ist, die Überschuss- oder Unterschussmenge an Kraftstoff Qi eine Überschussmenge des tatsächlichen Kraftstoffes im Verhältnis zu der Kraftstoffmenge, welcher das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Gemisches in der Verbrennungskammer 24 auf das stöchiometrische Luft-Kraftstoff-Verhältnis einstellt, an. Insbesondere berechnet die CPU 72 die Überschuss- oder Unterschussmenge an Kraftstoff Qi(m) als „Ga(m) · [{1/Afd(m)} - {1/Afs(m)}]“, wobei m = 1 bis sn ist. Die CPU 72 addiert die Überschuss- oder Unterschussmengen an Kraftstoff Qi(1) bis Qi(sn), um den integrierten Wert InQi der Überschuss- oder Unterschussmenge an Kraftstoff zu berechnen.
  • Die CPU 72 berechnet dann einen integrierten Oxidationsmengenwert InQox, einen Filtertemperaturmittelwert Tgpfave und einen Mittelwert CFave der Strömungsgeschwindigkeit im Katalysator (S16). Insbesondere addiert die CPU 72 die Oxidationsmengen Qox(1) bis Qox(sn), um den integrierten Oxidationsmengenwert InQox zu berechnen. Die CPU 72 teilt den addierten Wert der Filtertemperaturen Tgpf(1) bis Tgpf(sn) durch „sn“, um den Filtertemperaturmittelwert Tgpfave zu berechnen. Die CPU 72 dividiert auch den addierten Wert der Strömungsgeschwindigkeiten CF(1) bis CF(sn) im Katalysator durch „sn“, um den Mittelwert CFave der Strömungsgeschwindigkeit im Katalysator zu berechnen.
  • Die CPU 72 weist die in den Prozessen S14 und S16 berechneten Werte, den Abbaugrad Rd und den vorherigen Wert Cox(n-1) den Eingabevariablen x(1) bis x(6) eines Mappings, welches die Sauerstoffspeichermenge Cox ausgibt, zu (S18). Insbesondere weist die CPU 72 den integrierten Wert InQi der Überschuss- oder Unterschussmenge an Kraftstoff der Eingabevariable x(1) zu, weist den integrierten Oxidationsmengenwert InQox der Eingabevariable x(2) zu und weist den Filtertemperaturmittelwert Tgpfave der Eingabevariable x(3) zu. Die CPU 72 weist den Mittelwert CFave der Strömungsgeschwindigkeit im Katalysator der Eingabevariable x(4) zu, weist den Abbaugrad Rd der Eingabevariable x(5) zu und weist den vorherigen Wert Cox(n-1) der Eingabevariable x(6) zu.
  • Die CPU 72 weist die Eingabevariablen x(1) bis x(6) einem Mapping, welches durch die in 1 gezeigten Mapping-Daten 76a spezifiziert werden, zu, um die Sauerstoffspeichermenge Cox zu berechnen (S20).
  • In der vorliegenden Ausführungsform wird dieses Mapping durch ein neuronales Netz bzw. ein künstliches neuronales Netzwerk bzw. ein künstliches neuronales Netz, welches eine Zwischenschicht beinhaltet, konfiguriert. In dem neuronalen Netz ist eine Aktivierungsfunktion h der Zwischenschicht ein Tangens hyperbolicus, und eine Aktivierungsfunktion f einer Ausgabeschicht ist eine ReLU (rectified linear unit) bzw. eine Einheit, welche einen Gleichrichter verwendet. Die ReLU ist eine Funktion, welche den nicht kleineren Wert aus Eingabe und null ausgibt. Der Wert jedes „n1“-Knotenstückes bzw. „n1“-Knotenpunktes in der Zwischenschicht wird durch Eingabe der Eingabevariablen x(1) bis x(6) in ein lineares Mapping, welches durch einen Koeffizienten w(1)ji (j = 0 bis n1, i = 0 bis 6) spezifiziert wird, um „n1“-Stücke an Ausgabewerten zu erhalten, und durch Eingabe der Ausgabewerte in die Aktivierungsfunktion h erzeugt. In diesem Fall ist w(1)j0 einer der Bias-Parameter und eine Eingabevariable x(0) ist als eins definiert.
  • Wenn der Prozess von S20 abgeschlossen ist, beendet die CPU 72 vorübergehend die in 3 gezeigte Prozessreihe.
  • Die Mapping-Daten 76a können wie nachfolgend beschrieben gelernt werden. Der Verbrennungsmotor 10 arbeitet mit stromaufwärtsseitig und stromabwärtsseitig des GPF 38 angeordneten Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensoren. Wenn der stromabwärtige Detektionswert Afd, welcher der Detektionswert des stromaufwärtigen Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensors ist, mager ist, dann wird die Strömungsgeschwindigkeit des zu dem GPF 38 strömenden Sauerstoffes aus dem stromabwärtigen Detektionswert Afd und der Einlassluftmenge Ga berechnet, und die Strömungsgeschwindigkeit des aus dem GPF 38 abgegebenen Sauerstoff wird aus der Einlassluftmenge Ga und dem Detektionswert des stromabwärts des GPF 38 angeordneten Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensors berechnet. Dies berechnet eine erhöhte Menge der Sauerstoffspeichermenge Cox des GPF 38, wenn der stromabwärtige Detektionswert Afd mager ist. Wenn der stromabwärtige Detektionswert Afd fett ist, dann wird die Strömungsgeschwindigkeit des unverbrannten, in den GPF 38 strömenden Kraftstoffs aus dem stromabwärtigen Detektionswert Afd und der Einlassluftmenge Ga berechnet, und die Strömungsgeschwindigkeit des unverbrannten, aus dem GPF 38 abgegebenen Kraftstoffs wird aus der Einlassluftmenge Ga und dem Detektionswert des stromabwärts des GPF 38 angeordneten Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensors berechnet. Dies berechnet eine verringerte Menge der Sauerstoffspeichermenge Cox des GPF 38, wenn der stromabwärtige Detektionswert Afd fett ist. Während Lerndaten bzw. Lehrdaten der Sauerstoffspeichermenge Cox basierend auf der erhöhten Menge und der verringerten Menge der Sauerstoffspeichermenge Cox berechnet werden, wird ein dem in 3 zeigten Prozess ähnlicher Prozess ausgeführt, um eine Sauerstoffspeichermenge Cox zu berechnen, um einen Fehler zu erhalten. Die Koeffizienten w(1)ji und w(2)1j werden aktualisiert, sodass die Summe der Quadrate der Fehler reduziert wird.
  • Wenn die Sauerstoffspeichermenge Cox berechnet wird, dann berechnet der Oxidationsmengen-Schätzprozess M22 die Oxidationsmenge Qox basierend auf der Sauerstoffspeichermenge Cox. Wenn die Sauerstoffspeichermenge Cox kleiner oder gleich einem vorgegebenen Wert ist, während einer Zeitdauer, in welcher der Sollwert Af* auf magerer als das stöchiometrische Luft-Kraftstoff-Verhältnis eingestellt wird, dann stellt der Sollwert-Einstellungsprozess M18 den Sollwert Af* auf magerer als normal ein.
  • Der Betrieb und die Vorteile der vorliegenden Ausführungsform werden nachfolgend beschrieben.
  • Die CPU 72 berechnet die Oxidationsmenge Qox basierend auf der Sauerstoffspeichermenge Cox und berechnet die Partikelablagerungsmenge DPM basierend auf der Oxidationsmenge Qox. Die CPU 72 aktualisiert die Sauerstoffspeichermenge Cox basierend auf zum Beispiel dem vorherigen Wert Cox(n-1) der Sauerstoffspeichermenge Cox und des integrierten Wertes InQi der Überschuss- oder Unterschussmenge an Kraftstoff. Der integrierte Wert InQi der Überschuss- oder Unterschussmenge an Kraftstoff ist eine Variable, welche zum Erhalten eines der Änderungsbetrags der Sauerstoffspeichermenge Cox verwendet wird. Daher wird die Sauerstoffspeichermenge Cox unter Verwendung des vorherigen Wertes Cox(n-1) zusätzlich zu dem integrierten Wert InQi der Überschuss- oder Unterschussmenge an Kraftstoff berechnet.
  • Insbesondere verringert, auch wenn mehrere Parameter verwendet werden, welche die Sauerstoffspeichermenge Cox beeinflussen können, die Berechnung der Sauerstoffspeichermenge Cox durch maschinelles Lernen die Anzahl von Arbeitsstunden für die Anpassung, verglichen mit zum Beispiel der Anpassung von Zuordnungsdaten, welche zum Erhalten der Sauerstoffspeichermenge Cox verwendet werden, durch Zuordnungsberechnung. Dies rührt daher, dass in einem wie vorstehend beschriebenen Lernprozess durch maschinelles Lernen die Mapping-Daten 76a durch Verwendung eines bekannten Prozesses durch Wiederholung der in 3 gezeigten Prozesse gelernt werden können, sodass die Sauerstoffspeichermenge Cox mehrmals berechnet wird, während der Verbrennungsmotor 10 relativ unabhängig arbeitet. Insbesondere wird die Sauerstoffspeichermenge Cox durch eine Join-Operation des integrierten Wertes InQi der Überschuss- oder Unterschussmenge an Kraftstoff und der Filtertemperatur Tgpf unter Verwendung des Koeffizienten w(1)ji, welcher ein durch maschinelles Lernen gelernter Parameter ist, berechnet. Daher kann es sein, dass nur der Koeffizient w(1)ji, welcher verschiedenen Werten der Filtertemperatur Tgpf gemeinsam ist, in dem Lernprozess des maschinellen Lernens gelernt wird. Wenn auf der anderen Seite Zuordnungsdaten verwendet werden, dann müssen unterschiedliche Daten angepasst werden in Übereinstimmung mit zum Beispiel den Werten der Filtertemperatur Tgpf.
  • Die vorliegende, vorstehend beschriebene Ausführungsform erhält ferner folgende Abläufe und Vorteile.
    1. (1) Der Filtertemperaturmittelwert Tgpf ist in der Eingabe in das Mapping, welches die Sauerstoffspeichermenge Cox ausgibt, beinhaltet. Dies ermöglicht die Berechnung der Sauerstoffspeichermenge Cox unter Berücksichtigung der Abhängigkeit des Maximalwertes der Sauerstoffspeichermenge Cox von der Temperatur des Katalysators in dem GPF 38 und der Abhängigkeit der Sauerstoffverbrauchsmenge in dem Katalysator von der Temperatur des Katalysators. Wenn ferner der Filtertemperaturmittelwert Tgpf Eingabe in das Mapping ist, während die Sauerstoffspeichermenge Cox mit hoher Genauigkeit berechnet wird, dann kann sich der Berechnungszyklus der Sauerstoffspeichermenge Cox, im Vergleich zu, wenn die Filtertemperatur Tgpf Eingabe in das Mapping ist, verlängern.
    2. (2) Der Mittelwert CFave der Strömungsgeschwindigkeit im Katalysator ist in der Eingabe in das Mapping, welches die Sauerstoffspeichermenge Cox ausgibt, beinhaltet. Dies ermöglicht die Berechnung der Sauerstoffspeichermenge Cox unter Berücksichtigung der Reaktionsgeschwindigkeit des gespeicherten Sauerstoffes mit unverbranntem Kraftstoff, welche sich entsprechend der Strömungsgeschwindigkeit des durch den GPF 38 strömenden Fluids ändert. Wenn ferner der Mittelwert CFave der Strömungsgeschwindigkeit im Katalysator Eingabe in das Mapping ist, während die Sauerstoffspeichermenge Cox mit hoher Genauigkeit berechnet wird, dann kann sich der Berechnungszyklus der Sauerstoffspeichermenge Cox im Vergleich zu, wenn die Strömungsgeschwindigkeit CF im Katalysator Eingabe in die Zuordnung ist, verlängern.
    3. (3) Der integrierte Wert InQi der Überschuss- oder Unterschussmenge an Kraftstoff ist Eingabe in das Mapping. Dies ermöglicht die Verlängerung des Berechnungszyklus der Sauerstoffspeichermenge Cox, im Vergleich zu wenn die Überschuss- oder Unterschussmenge an Kraftstoff Qi Eingabe in das Mapping ist, während die Sauerstoffspeichermenge Cox mit hoher Genauigkeit berechnet wird.
    4. (4) Der stromabwärtige Detektionswert Afd wird zur Berechnung der Überschuss- oder Unterschussmenge an Kraftstoff Qi verwendet. So wird die Überschuss- oder Unterschussmenge an Kraftstoff Qi mit höherer Genauigkeit berechnet als bei Verwendung des stromaufwärtigen Detektionswertes Afu.
    5. (5) Der Abbaugrad Rd des Katalysators in dem GPF 38 ist in der Eingabe in das Mapping beinhaltet. Dies ermöglicht die Berechnung der Sauerstoffspeichermenge Cox unter Berücksichtigung des Maximalwerts der Sauerstoffspeichermenge Cox des Katalysators in dem GPF 38, welcher entsprechend dem Abbaugrad Rd variiert.
    6. (6) Der integrierte Oxidationsmengenwert InQox ist in der Eingabe in das Mapping beinhaltet. Dies ermöglicht die Berechnung der Sauerstoffspeichermenge Cox unter Berücksichtigung der Verringerung der Sauerstoffspeichermenge Cox entsprechend der Oxidationsmenge an Partikeln in dem Katalysator. Wenn ferner der integrierte Oxidationsmengenwert InQox Eingabe in das Mapping ist, während die Sauerstoffspeichermenge Cox mit hoher Genauigkeit berechnet wird, dann kann sich der Berechnungszyklus der Sauerstoffspeichermenge Cox, im Vergleich zu, wenn die Oxidationsmenge Qox Eingabe in das Mapping ist, verlängern.
    7. (7) Wenn die Oxidationsmenge Qox basierend auf der Sauerstoff-speichermenge Cox, welche durch maschinelles Lernen wie vorstehend beschrieben berechnet wird, berechnet wird, dann wird die Oxidationsmenge Qox basierend auf einer großen Anzahl von Variablen berechnet, während die Zunahme der Anzahl von Arbeitsstunden für die Anpassung, verglichen mit der Verwendung von Zuordnungsdaten, beschränkt wird. So wird die Sauerstoffspeichermenge Cox mit hoher Genauigkeit berechnet. Dies ermöglicht die Berechnung der Partikelablagerungsmenge DPM mit hoher Genauigkeit und kann die Streuung des ersten spezifizierten Wertes bzw. die Begrenzung durch den ersten spezifizierten Wert, welcher der zur Ausführung des Regenerationsprozesses M32 verwendeter Grenzwert der Partikelablagerungsmenge DPM ist, reduzieren. Folglich wird die unnötige Ausführung des Regenerationsprozesses M32 reduziert, wodurch der Energiebedarf bzw. die Energieverbrauchsgeschwindigkeit reduziert wird. Außerdem kann die Streuung des zweiten spezifizierten Wertes, welcher der zum Anhalten des Regenerationsprozesses M32 verwendeter Grenzwert der Partikelablagerungsmenge DPM ist, reduziert werden. Dies beschränkt die übermäßige Verlängerung der Ausführungszeitdauer des Regenerationsprozesses M32, wodurch der Energiebedarf reduziert wird.
    8. (8) Der Sollwert Af* wird so geändert, dass, wenn die Sauerstoffspeichermenge Cox kleiner oder gleich der vorgegebenen Menge ist, sich das magere Niveau des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses des Gemisches in der Verbrennungskammer 24 des Verbrennungsmotors 10 im Verhältnis zu dem stöchiometrische Luft-Kraftstoff-Verhältnis, im Vergleich zu wenn die Sauerstoffspeichermenge Cox größer als die vorgegebene Menge ist, erhöht. Dies vergrößert die Menge des in dem Katalysator in dem GPF 38 gespeicherten Sauerstoffes, und erhält so eine hohe Reinigungsgeschwindigkeit des durch den GPF 38 strömenden, unverbrannten Kraftstoffes aufrecht. Wenn insbesondere die Sauerstoffspeichermenge Cox wie oben beschrieben durch maschinelles Lernen berechnet wird, dann wird die Sauerstoffspeichermenge Cox basierend auf einer großen Anzahl von Variablen berechnet, während die Zunahme der Anzahl an Arbeitsstunden für die Anpassung, verglichen mit der Verwendung von Zuordnungsdaten, beschränkt wird. Die Sauerstoffspeichermenge Cox wird mit hoher Genauigkeit berechnet. Wenn daher der Sollwert Af* entsprechend der Sauerstoffspeichermenge Cox auf mager gesteuert wird, dann nimmt die Menge an Sauerstoff in dem Katalysator, welcher von dem GPF 38 getragen wird, nicht übermäßig ab. Folglich wird, während die Menge an Edelmetall in dem von dem GPF 38 getragenen Katalysator minimiert wird, die Abgabe von unverbranntem Kraftstoff an die Seite stromabwärts des GPF 38 beschränkt.
  • Zweite Ausführungsform
  • Im Folgenden wird eine zweite Ausführungsform mit Bezug auf die Zeichnung beschrieben. Hauptsächlich werden die Unterschiede zu der ersten Ausführungsform diskutiert werden.
  • In der vorliegenden Ausführungsform wird der Prozess der Berechnung der Sauerstoffspeichermenge Cox außerhalb des Fahrzeuges ausgeführt.
  • 4 zeigt ein Fehlerdetektionssystem der vorliegenden Ausführungsform. Zur Vereinfachung werden in 4 die gleichen Referenzzahlzeichen für die Komponenten, die denen in 1 entsprechen, verwendet.
  • 4 zeigt eine Steuerung 70, welche in einem Fahrzeug VC angeordnet ist und eine Kommunikationsvorrichtung 79 beinhaltet. Die Kommunikationsvorrichtung 79 ist zur Kommunikation mit einem Zentrum 120 über ein außerhalb des Fahrzeuges VC angeordnetes Netzwerk 110 konfiguriert.
  • Das Zentrum 120 analysiert Daten, welche von mehreren Fahrzeugen VC übertragen werden. Das Zentrum 120 beinhaltet eine CPU 122, ein ROM 124, eine Speichervorrichtung 126, einen peripheren Schaltkreis 127 und eine Kommunikationsvorrichtung 129, welche zur Kommunikation untereinander über ein lokales Netzwerk 128 konfiguriert sind. Die Speichervorrichtung 126 speichert Mapping-Daten 126a.
  • 5 zeigt den Ablauf eines durch das in 4 gezeigte System ausgeführten Prozesses. Der in (a) in 5 gezeigte Prozess wird von der CPU 72 durch Ausführen eines Speichermengen-Schätzunterprogrammes 74b, welches auf dem in 4 gezeigten ROM 74 gespeichert ist, implementiert. Der in (b) in 5 gezeigte Prozess wird von der CPU 122 durch Ausführen eines Speichermengen-Schätzhauptprogramms 124a, welches auf dem in 4 gezeigten ROM 124 gespeichert ist, implementiert. Zur Vereinfachung werden in 5 die gleichen Schrittnummern für die Prozesse, die denen in 3 entsprechen, verwendet. Der in 5 gezeigte Prozess wird nachfolgend zusammen mit einer zeitlichen Sequenz der Prozesse für die Berechnung der Sauerstoffspeichermenge Cox beschrieben.
  • Wenn der Prozess S10, wie in (a) in 5 gezeigt, abgeschlossen ist, dann betreibt die CPU 72 die Kommunikationsvorrichtung 79, um die in dem Prozess S10 erhaltenen Daten zusammen mit der Fahrzeug-ID, welche der Identifizierung des Fahrzeuges VC dient, an das Zentrum 120 zu übertragen (S30).
  • Die CPU 122 des Zentrums 120 empfängt, wie in (b) in 5 gezeigt, die übertragenen Daten (S40) und weist zum Beispiel die in dem Prozess S40 erhaltenen Werte den Eingabevariablen x(1) bis x(6sn + 2) des Mappings, welches durch die auf dem in 4 gezeigten ROM 124 gespeicherten Mapping-Daten 126a spezifiziert wurde, zu (S42). Insbesondere weist die CPU 72 den stromabwärtigen Detektionswert Afd(m) der Eingabevariable x(m) zu, weist der Einlassluftmenge Ga(m) der Eingabevariable x(sn + m) zu, weist die Alkoholkonzentration Da(m) der Eingabevariable x(2sn + m) zu und weist die Oxidationsmenge Qox(m) der Eingabevariable x(3sn + m) zu, wobei m = 1 bis sn ist. Außerdem weist die CPU 72 die Filtertemperatur Tgpf(m) der Eingabevariable x(4sn + m) zu, weist die Strömungsgeschwindigkeit CF(m) im Katalysator der Eingabevariable x(5sn + m) zu, weist den Abbaugrad Rd der Eingabevariable x(6sn + 1) zu und weist den vorherigen Wert Cox(n - 1) der Eingabevariable x(6sn + 2) zu.
  • Dann gibt die CPU 72 die Eingabevariablen x(1) bis x(6sn + 2) in das durch die auf der in 4 gezeigten Speichervorrichtung 126 gespeicherten Mapping-Daten 126a spezifizierte Mapping ein, um die Sauerstoffspeichermenge Cox, welche ein Ausgabewert des Mappings ist, zu berechnen (S44).
  • In der vorliegenden Ausführungsform wird dieses Mapping von einem neuronalen Netz, welches „α“ Zwischenschichten beinhaltet, konfiguriert. In dem neuronalen Netz sind die Aktivierungsfunktionen h1 bis hα der Zwischenschichten Tangens hyperbolici und eine Aktivierungsfunktion f einer Ausgabeschicht ist eine ReLU. Insbesondere, wenn m = 1, 2, ..., α ist, dann wird der Wert jedes Knoten in der m-ten Zwischenschicht durch Eingabe in die Aktivierungsfunktion hm einer Ausgabe eines linearen Mappings, welches durch einen Koeffizienten w(m) spezifiziert wurde, erzeugt. Entsprechend sind in 5 n1, n2, ..., nα jeweils die Anzahl an Knoten in den ersten, zweiten, ..., und α-ten Zwischenschichten. Insbesondere wird zum Beispiel der Wert jedes „n1“-Knotenstückes in der ersten Zwischenschicht durch Eingabe der Eingabevariablen x(1) bis x(6sn + 2) in das lineare Mapping, welches durch den Koeffizienten w(1)ji (j = 0 bis n1, i = 0 bis 6sn + 2) zum Erhalten der „n1“ Stücke der Ausgabewerte spezifiziert wird, und Eingabe der Ausgabewerte in die Aktivierungsfunktion h1 erzeugt. In diesem Fall ist w(1)j0 einer der Bias-Parameter und eine Eingabevariable x(0) wird als eins definiert.
  • Die CPU 122 betreibt die Kommunikationsvorrichtung 129, um ein Signal, welches sich auf die Sauerstoffspeichermenge Cox bezieht, an das Fahrzeug VC, welches die durch die CPU 122 in dem Prozess S40 empfangene Daten übertragen hat, zu übertragen (S46). Die CPU 122 beendet vorübergehend die in (b) in 5 gezeigte Prozessreihe. Wie in (a) in 5 gezeigt, empfängt die CPU 72 die Sauerstoffspeichermenge Cox (S32) und beendet vorübergehend die in (a) in 5 gezeigte Prozessreihe.
  • Wie vorstehend beschrieben, führt das Zentrum 120 in der vorliegenden Ausführungsform den Prozess S44 aus. Dies reduziert die Berechnungslast auf der CPU 72.
  • Korrespondenzverbindung
  • Die Korrespondenzverbindung zwischen den Begriffen in den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen und in der „Zusammenfassung“ ist wie nachfolgend beschrieben. Nachfolgend wird die Korrespondenzverbindung mit jeder Nummer der in der „Zusammenfassung“ beschriebenen Aspekte gezeigt.
  • [1, 4, 9] Der Katalysator entspricht dem GPF 38. Die Ausführungsvorrichtung und der Verarbeitungsschaltkreis entsprechen der CPU 72 und dem ROM 74. Die Überschuss- oder Unterschussmengenvariable entspricht dem integrierten Wert InQi der Überschuss- oder Unterschussmenge an Kraftstoff. Der Erhaltungsprozess entspricht den Prozessen S10 bis S16. Der Berechnungsprozess der Speichermengenvariable entspricht den Prozessen S18 bis S20. Der Betriebsprozess entspricht dem Regenerationsprozess M32, dem Sollwert-Einstellungsprozess M18, wenn die Sauerstoffspeichermenge Cox kleiner oder gleich dem eingestellten Wert ist, dem Rückkopplungsprozess M12, dem Berechnungsprozess der Einspritzmengenanforderung M14 und dem Einspritzventil-Betriebsprozess M16.
  • [2] Die Temperaturvariable entspricht dem Filtertemperaturmittelwert Tgpfave.
  • [3] Die Strömungsgeschwindigkeitsvariable entspricht dem Mittelwert CFave der Strömungsgeschwindigkeit im Katalysator.
  • [5] Der stromaufwärtige Katalysator entspricht dem Katalysator 36.
  • [6] Die Abbauvariable entspricht dem Abbaugrad Rd.
  • [7] Die Oxidationsmengenvariable entspricht dem integrierten Oxidationsmengenwert InQox.
  • [8] Die Abgastemperatur-Betriebseinheit, welche zum Erhöhen der Temperatur des Abgases verwendet wird, entspricht der Zündvorrichtung 28.
  • [10] Das Sauerstoffspeichermengen-Schätzsystem entspricht der Steuerung 70 und dem Zentrum 120. Die erste Ausführungsvorrichtung entspricht der CPU 72 und dem ROM 74. Die zweite Ausführungsvorrichtung entspricht der CPU 122 und dem ROM 124. Die Überschuss- oder Unterschussmengenvariable entspricht den stromabwärtigen Detektionswerten Afd(1) bis Afd(sn), den Einlassluftmengen Ga(1) bis Ga(sn) und den Alkoholkonzentrationen Da(1) bis Da(sn). Der Erhaltungsprozess entspricht dem Prozess von S10. Der fahrzeugseitige Übertragungsprozess entspricht dem Prozess von S30. Der fahrzeugseitige Empfangsprozess entspricht dem Prozess von S32. Der externe Empfangsprozess entspricht dem Prozess von S40. Der Berechnungsprozess der Speichermengenvariable entspricht den Prozessen S42 bis S44. Der fahrzeugseitige Übertragungsprozess entspricht dem Prozess von S46.
  • [11] Die Datenanalysevorrichtung entspricht dem Zentrum 120.
  • [12] Die Steuerung für einen Verbrennungsmotor entspricht der Steuerung 70.
  • [13] Der Computer entspricht der CPU 72 und dem ROM 74 oder den
  • CPUs 72 und 122 und den ROMs 74 und 124.
  • Weitere Ausführungsformen
  • Die Ausführungsformen können wie folgt abgewandelt werden. Die Ausführungsformen und die folgenden, abgewandelten Beispiele können kombiniert werden, insofern die kombinierten, abgewandelten Beispiele technisch konsistent zu einander bleiben.
  • Überschuss- oder Unterschussmengenvariable
  • Der stromabwärtige Detektionswert Afd kann mehrmals in dem Berechnungszyklus der Überschuss- oder Unterschussmenge an Kraftstoff Qi erhoben werden. Die Überschuss- oder Unterschussmenge an Kraftstoff Qi kann basierend auf einem Mittelwert der erhobenen stromabwärtigen Detektionswerte Afd berechnet werden.
  • In dem in 3 gezeigten Prozess wird das stöchiometrische Luft-Kraftstoff-Verhältnis Afs entsprechend der Alkoholkonzentration variabel eingestellt. Stattdessen kann das stöchiometrische Luft-Kraftstoff-Verhältnis Afs ein festgelegter Wert sein. In diesem Fall muss die Alkoholkonzentration Da nicht in dem Prozess von S10 erhalten werden, und der Prozess von S12 kann ausgelassen werden.
  • In den in 5 gezeigten Prozessen ist die Überschuss- oder Unterschussmengenvariable durch den stromabwärtigen Detektionswert Afd, der Einlassluftmenge Ga und die Alkoholkonzentration Da konfiguriert. Jedoch gibt es keine Beschränkung auf eine solche Konfiguration. Zum Beispiel können die Überschuss- oder Unterschussmengen an Kraftstoff Qi(1) bis Qi(sn) Eingabe in das Mapping sein.
  • Die Überschuss- oder Unterschussmengenvariable kann ein Mittelwert der Überschuss- oder Unterschussmenge an Kraftstoff Qi anstatt des integrierten Wertes InQi der Überschuss- oder Unterschussmenge an Kraftstoff sein.
  • Zum Beispiel kann der Erhebungszyklus des stromabwärtigen Detektionswertes Afd auf den Ausführungszyklus des in 3 gezeigten Prozesses eingestellt sein, und die Überschuss- oder Unterschussmenge an Kraftstoff Qi kann Eingabe in das Mapping sein.
  • In den Ausführungsformen wird die Überschuss- oder Unterschussmengenvariable durch die Überschuss- oder Unterschussmenge an Kraftstoff Qi konfiguriert. Jedoch gibt es keine Beschränkung auf eine solche Konfiguration. Zum Beispiel kann die Überschuss- oder Unterschussmengenvariable durch eine Überschuss- oder Unterschussmenge an Sauerstoff konfiguriert werden. In dieser Konfiguration kann zum Beispiel eine Menge an Sauerstoff Kox, welcher mit einer Einheitsmenge an Kraftstoff ohne Überschuss oder Unterschuss reagiert, verwendet werden, sodass die Überschuss- oder Unterschussmenge an Sauerstoff „Kox · Ga · {(1/Afs) - (1/Afu)}“ ist.
  • Die Überschuss- oder Unterschussmengenvariable muss nicht ein Wert sein, welcher positiv oder negativ ist, zum Beispiel durch Annahme einer Überschussmenge an Kraftstoff als positiven Wert oder einer Überschussmenge an Sauerstoff als positiven Wert. Die Überschuss- oder Unterschussmengenvariable kann durch zwei Variablen konfiguriert werden. Die zwei Variablen sind zum Beispiel eine Variable, welcher größer oder gleich null ist und die Überschussmenge an Kraftstoff angibt und eine Variable, welcher größer oder gleich null ist und die Überschussmenge an Sauerstoff angibt. Die Menge an Kraftstoff, welcher mit in einem in den GPF 38 strömenden Fluid enthaltenen Sauerstoff ohne Überschuss oder Unterschuss reagiert, wird als die ideale Kraftstoffmenge bezeichnet. Die Überschuss- oder Unterschussmengenvariable kann eine Variable sein, welche einer tatsächlichen Menge an Kraftstoff, welche im Verhältnis zu der idealen Kraftstoffmenge Überschuss oder Unterschuss ist, entspricht.
  • Temperaturvariable
  • In der vorstehend beschriebenen Konfiguration werden Zuordnungsdaten verwendet, um die Filtertemperatur Tgpf zu schätzen. Jedoch gibt es keine Beschränkung auf eine solche Konfiguration. Die Filtertemperatur Tgpf kann zum Beispiel durch Verwendung eines neuronalen Netzes, in welchem die Eingabevariablen des Temperaturschätzprozesses M20 Eingaben sind und die Filtertemperatur Tgpf eine Ausgabevariable ist, geschätzt werden.
  • Alternativ können zum Beispiel alle der Eingabevariablen des Temperaturschätzprozesses M20 Eingaben in das Mapping eines neuronalen Netzes, welches die Sauerstoffspeichermenge Cox ausgibt, sein. Die Temperaturvariable kann durch einen Satz an Eingabevariablen des Temperaturschätzprozesses M20 konfiguriert werden.
  • Zum Beispiel kann der Erhebungszyklus der Filtertemperatur Tgpf auf den Ausführungszyklus des in 3 gezeigten Prozesses eingestellt werden, und die Filtertemperatur Tgpf kann Eingabe in das Mapping sein.
  • Die Filtertemperatur Tgpf muss nicht notwendigerweise ein geschätzter Wert sein. Zum Beispiel kann der GPF 38 einen Temperatursensor, wie etwa einen Thermistor, beinhalten, und sein Detektionswert kann Eingabe in das Mapping sein.
  • Strömungsgeschwindigkeitsvariable
  • Zum Beispiel kann der Erhebungszyklus der Strömungsgeschwindigkeit CF im Katalysator der Ausführungszyklus des in 3 gezeigten Prozesses sein, und die Strömungsgeschwindigkeit CF im Katalysator kann Eingabe in das Mapping sein.
  • In den Ausführungsformen wird die Strömungsgeschwindigkeit CF im Katalysator aus der Drehzahl NE und der Ladeeffizienz η berechnet. Jedoch gibt es keine Beschränkung auf eine solche Konfiguration. Zum Beispiel können ein Drucksensor und ein Temperatursensor in der Abgasleitung 34 stromaufwärts zum GPF 38 in der Nähe des Katalysators 36 bereitgestellt werden, und die Strömungsgeschwindigkeit CF im Katalysator kann basierend auf den Werten des Drucksensors und des Temperatursensors und der Einlassluftmenge Ga berechnet werden.
  • Oxidationsmengenvariable
  • Zum Beispiel kann der Erhebungszyklus der Oxidationsmenge Qox der Ausführungszyklus des in 3 gezeigten Prozesses sein, und die Oxidationsmenge Qox kann Eingabe in das Mapping sein.
  • Die Oxidationsmengenvariable kann ein Mittelwert der Oxidationsmenge Qox anstatt des integrierten Oxidationsmengenwertes InQox sein.
  • In den Ausführungsformen werden Zuordnungsdaten für die Berechnung der Oxidationsmenge Qox verwendet. Jedoch gibt es keine Beschränkung auf eine solche Konfiguration. Zum Beispiel kann die Strömungsgeschwindigkeit des in den GPF 38 strömenden Sauerstoffes aus der Einlassluftmenge Ga und dem stromabwärtigen Detektionswert Afd berechnet werden, und die Oxidationsmenge Qox kann basierend auf einem neuronalen Netz, in welchem die Strömungsgeschwindigkeit des Sauerstoffes, die Sauerstoffspeichermenge Cox, die Filtertemperatur Tgpf und die Partikelablagerungsmenge DPM Eingabevariablen sind, und die Oxidationsmenge Qox eine Ausgabevariable ist, berechnet werden.
  • Abbauvariable
  • Anstelle der Eingabe eines einzelnen Abbaugrades Rd in das Mapping, kann zum Beispiel der Abbaugrad Rd mehrmals in dem Ausführungszyklus des in 3 gezeigten Prozesses erhoben werden. Die erhobenen Zeitreihendaten können Eingabe in das Mapping sein, oder ein Mittelwert der Daten kann Eingabe in das Mappings sein.
  • Eingabe in das Mapping
  • Zum Beispiel können an Stelle der Oxidationsmengenvariable, wie etwa des integrierten Oxidationsmengenwertes InQox, alle Eingabevariablen des Oxidationsmengen-Schätzprozesses M22 Eingabe in das Mapping, welches die Sauerstoffspeichermenge Cox ausgibt, sein. Zum Beispiel können anstelle der Temperaturvariable, wie etwa des Filtertemperaturmittelwertes Tgpfave, alle der Eingabevariablen des Temperaturschätzprozesses M20 Eingabe in das Mapping, welches die Sauerstoffspeichermenge Cox ausgibt, sein.
  • Zum Beispiel sind eine Eingabe in das neuronale Netz und eine Eingabe in die Regressionsgleichung, nachfolgend in „Algorithmen des Maschinellen Lernens“ beschrieben, nicht auf diejenigen beschränkt, in welchen jede Dimension durch eine einzelne physikalische Größe gebildet wird. Zum Beispiel sind in den Ausführungsformen verschiedene Typen von physikalischen Größen, welche als Eingabe in das Mapping verwendet werden, direkte Eingabe in das neuronale Netz oder in die Regressionsgleichung. Stattdessen kann eine oder mehrere der verschiedenen Typen der physikalischen Größen nach ihren Hauptkomponenten analysiert werden, und die Hauptkomponenten können eine direkte Eingabe in das neuronale Netz oder in die Regressionsgleichung sein. Wenn jedoch die Hauptkomponenten Eingabe in das neuronale Netz oder in die Regressionsgleichung sind, dann müssen die Hauptkomponenten nicht notwendigerweise nur ein Teil der Eingabe in das neuronale Netz oder in die Regressionsgleichung sein. Die Hauptkomponenten können die Gesamtheit der Eingabe sein. Wenn die Hauptkomponenten Eingabe in das Mapping sind, dann beinhalten die Mapping-Daten 76a und 126a Daten, welche ein Mapping für das Feststellen der Hauptkomponenten spezifizieren.
  • Die Eingabe in das Mapping kann einen Ausgabewert des stromabwärts des Katalysator angeordneten Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensors beinhalten, dessen Sauerstoffspeichermenge Cox berechnet wird. In einem Mapping, welches die Sauerstoffspeichermenge Cox basierend auf dem vorherigen Wert der Sauerstoffspeichermenge Cox aktualisiert, kann, wenn ferner der Detektionswert des stromabwärtigen Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensors beinhaltet wird, die Sauerstoffspeichermenge Cox aktualisiert werden, während der Änderungsbetrag in der Sauerstoffspeichermenge basierend auf der Überschuss- oder Unterschussmengenvariable korrigiert wird. Dies ermöglicht die Berechnung der Sauerstoffspeichermenge Cox mit höherer Genauigkeit.
  • Mapping-Daten
  • Zum Beispiel wird entsprechend der Beschreibung aus 5 die Anzahl an Zwischenschichten in dem neuronalen Netz mit mehr als zwei Schichten ausgedrückt. Jedoch gibt es keine Beschränkung auf eine solche Konfiguration.
  • In den Ausführungsformen sind die Aktivierungsfunktionen h, h1, h2, ... hα Tangens hyperbolici. Jedoch gibt es keine Beschränkung auf eine solche Konfiguration. Die Aktivierungsfunktionen h, h1, h2, ... hα können zum Beispiel ReLUs sein. Die Aktivierungsfunktionen h, h1, h2, ... hα können zum Beispiel logistische Sigmoidfunktionen sein.
  • Mapping
  • Das Mapping ist nicht auf eines, welches direkt die Sauerstoffspeichermenge Cox ausgibt, limitiert. Zum Beispiel kann ein Mapping, welches einen Änderungsbetrag der Sauerstoffspeichermenge Cox ausgibt, beinhaltet sein. In diesem Fall kann die Sauerstoffspeichermenge Cox durch die Summe des Änderungsbetrags und des vorherigen Wertes der Sauerstoffspeichermenge Cox aktualisiert werden.
  • Algorithmus des maschinellen Lernens
  • Der Algorithmus des maschinellen Lernens ist nicht auf einen, welcher ein neuronales Netz verwendet, beschränkt. Zum Beispiel kann eine Regressionsgleichung verwendet werden. Dies entspricht einem neuronalen Netz mit keiner Zwischenschicht.
  • Regenerationsprozess
  • In den vorstehend beschriebenen Konfigurationen wird die Zündvorrichtung 28 als die Betriebseinheit des Verbrennungsmotors 10, welche zur Erhöhung der Temperatur des Abgases verwendet wird, betrieben. Jedoch gibt es keine Beschränkung auf eine solche Konfiguration. Zum Beispiel kann das Kraftstoffeinspritzventil 26 betrieben werden.
  • Datenanalysevorrichtung
  • Zum Beispiel können die in 3 gezeigten Prozesse von S18 und S20 durch das Zentrum 120 ausgeführt werden.
  • Der in (b) in 5 gezeigte Prozess kann durch ein mobiles Endgerät von dem Benutzer ausgeführt werden. Dies kann bei Installation eines Anwendungsprogrammes, welches den in (b) in 5 gezeigten Prozess ausführt, auf einem mobilen Endgerät implementiert werden. Zu diesem Zeitpunkt kann der Prozess zum Empfangen der Fahrzeug-ID ausgelassen werden, zum Beispiel durch Einstellen der gültigen Distanz der Datenübertragung in dem Prozess von S46 auf ungefähr die Länge des Fahrzeuges.
  • Ausführungsvorrichtung
  • Die Ausführungsvorrichtung ist nicht auf eine Vorrichtung, welche die CPU 72 (122) und das ROM 74 (124) beinhaltet, und die Ausführung der Softwareprozesse beschränkt. Zum Beispiel kann ein dedizierter Hardwareschaltkreis (zum Beispiel ASIC oder ähnliches), welcher zum Verarbeiten von mindestens einem Teil der in den Ausführungsformen ausgeführten Softwareprozesse konfiguriert ist, bereitgestellt werden. Insbesondere kann die Ausführungsvorrichtung abgewandelt werden, insofern sie eine der folgenden Konfigurationen (a) bis (c) hat. Konfiguration (a) beinhaltet einen Prozessor, welcher alle vorstehenden beschriebenen Prozesse nach den Programmen ausführt und eine Programmspeichervorrichtung, wie etwa ein ROM, welcher die Programme speichert. Konfiguration (b) beinhaltet einen Prozessor und eine Programmspeichervorrichtung, welche einen Teil der vorstehend beschriebenen Prozesse nach den Programmen ausführen, und einen dezidierten Hardwareschaltkreis, welcher die verbleibenden Prozesse ausführt. Konfiguration (c) beinhaltet einen dedizierten Hardwareschaltkreis, welcher alle vorstehend beschriebenen Prozesse ausführt. Verschiedene Softwareschaltkreise, von denen jeder einen Prozessor und eine Programmspeichervorrichtung beinhaltet, können bereitgestellt werden. Verschiedene dedizierte Hardwareschaltkreise können bereitgestellt werden. Insbesondere können die vorstehend beschriebenen Prozesse von einem Prozessschaltkreis, welcher mindestens einen von einem oder mehreren Softwareausführungsvorrichtungen oder einen oder mehrere dedizierte Hardwareschaltkreise beinhaltet, ausgeführt werden. Die Programmspeichervorrichtung, das ist ein von einem Computer lesbares Medium, beinhaltet ein jedes Medium, auf das von einem Allzweckcomputer oder einem dedizierten Computer zugegriffen werden kann.
  • Speichervorrichtung
  • In den Ausführungsformen sind die Speichervorrichtungen, welche die Mapping-Daten 76a und 126a speichern, getrennt von den Speichervorrichtungen (ROM 74 und 124), welche das Speichermengen-Schätzprogramm 74 und das Speichermengen-Schätzhauptprogramm 124a speichern. Jedoch gibt es keine Beschränkung auf eine solche Konfiguration.
  • Computer
  • Der Computer ist nicht beschränkt auf eine Konfiguration durch eine Ausführungsvorrichtung, wie etwa der CPU 72 und dem ROM 74, welche auf dem Fahrzeug angebracht sind, und einer Ausführungsvorrichtung, wie etwa der CPU 122 und dem ROM 124, welche in dem Zentrum 120 bereitgestellt werden. Zum Beispiel kann der Computer von einer auf einem Fahrzeug angebrachten Ausführungsvorrichtung, einer in dem Zentrum 120 bereit gestellten Ausführungsvorrichtung und einer Ausführungsvorrichtung, wie etwa einer CPU und einem ROM in einem mobilen Endgerät des Benutzers, konfiguriert werden. Dies kann zum Beispiel implementiert werden, wenn die Ausgabe des Mappings ein Änderungsbetrag der Sauerstoffspeichermenge Cox ist, wie in „Mapping“ beschrieben, wobei der Änderungsbetrag in der Sauerstoffspeichermenge Cox an das mobile Endgerät übertragen wird. Das mobile Endgerät berechnet die Sauerstoffspeichermenge Cox. In diesem Fall überträgt das mobile Endgerät die Sauerstoffspeichermenge Cox an das Fahrzeug.
  • Katalysator als Gegenstand der Sauerstoffspeichermengen-Schätzung
  • In den Ausführungsformen ist der Katalysator, welcher Gegenstand der Sauerstoffspeichermengen-Schätzung ist, der GPF 38. Stattdessen kann der Katalysator 36 verwendet werden. Ferner können, während der Katalysator, welcher Gegenstand der Sauerstoffspeichermengen-Schätzung ist, der GPF 38 ist, die Positionen des GPF 38 und des Katalysators 36 getauscht werden. In diesem Fall wird die Überschuss- oder Unterschussmengenvariable berechnet oder basierend auf dem stromaufwärtigen Detektionswert Afu konfiguriert.
  • Verbrennungsmotor
  • In den Ausführungsformen wird ein direktes Einspritzventil, welches Kraftstoff in die Verbrennungskammer 24 eingespritzt, als das Kraftstoffeinspritzventil veranschaulicht. Stattdessen kann das Kraftstoffeinspritzventil zum Beispiel ein Ansaugtrakt-Einspritzventil sein, welches Kraftstoff in den Ansaugtrakt 12 einspritzt. Zum Beispiel können ein Ansaugtrakt-Einspritzventil und ein direktes Einspritzventil bereitgestellt werden.
  • Der Verbrennungsmotor ist nicht auf einen Verbrennungsmotor des Typs Fremdzündung bzw. Funkenzündung beschränkt und kann zum Beispiel ein Verbrennungsmotor des Typs Selbstzündung bzw. Kompressionszündung sein, welcher zum Beispiel Diesel als Kraftstoff verwendet.
  • Weiteres
  • Das Fahrzeug ist nicht auf ein Fahrzeug beschränkt, welches nur einen Verbrennungsmotor als Vorrichtung zur Erzeugung von Schubkraft des Fahrzeugs beinhaltet. Das Fahrzeug kann zum Beispiel ein paralleles Hybridfahrzeug, ein serielles Hybridfahrzeug oder ein Mischhybridfahrzeug bzw. leistungsverzweigtes Hybridfahrzeug sein.
  • Verschiedene Änderungen an der Form und den Details können an den vorstehenden Beispielen vorgenommen werden, ohne von dem Grundgedanken und dem Schutzumfang der Ansprüche und ihrer Äquivalente abzuweichen. Die Beispiele dienen lediglich der Beschreibung und nicht der Beschränkung. Die Beschreibungen der Merkmale in jedem Beispiel sind als in anderen Merkmalen oder Aspekten in anderen Beispielen anwendbar zu verstehen. Geeignete Ergebnisse können erreicht werden, wenn sich die Vorgangsreihenfolge ändert, und/oder wenn Komponenten in einem beschriebenen System, Architektur, Vorrichtung oder Schaltkreis unterschiedlich miteinander kombiniert werden und/oder durch andere Komponenten oder ihrer Äquivalente ersetzt oder ergänzt werden. Der Schutzumfang der Offenbarung wird nicht durch die detaillierte Beschreibung definiert, sondern durch die Ansprüche und ihre Äquivalente. Alle Variationen innerhalb des Schutzumfanges der Ansprüche und ihrer Äquivalente sind in der Offenbarung beinhaltet.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 2006316726 [0002]

Claims (13)

  1. Sauerstoffspeichermengen-Schätzvorrichtung, konfiguriert zur Schätzung einer Sauerstoffspeichermenge eines in einer Abgasleitung eines Verbrennungsmotors angeordneten Katalysators, wobei die Sauerstoffspeichermengen-Schätzvorrichtung aufweist: eine Speichervorrichtung; und einen Verarbeitungsschaltkreis, wobei eine Kraftstoffmenge, welche mit in einem in den Katalysator strömenden Fluid enthaltenen Sauerstoff ohne Überschuss oder Unterschuss reagiert, eine ideale Kraftstoffmenge ist, eine Variable, welche einer Überschuss- oder Unterschussmenge einer tatsächlichen Menge an Kraftstoff im Verhältnis zu der idealen Kraftstoffmenge entspricht, eine Überschuss- oder Unterschussmengenvariable ist, eine Variable, welche sich auf die Sauerstoffspeichermenge des Katalysators bezieht, eine Speichermengenvariable ist, die Speichervorrichtung Mapping-Daten speichert, wobei die Mapping-Daten ein Mapping, welches mehrere Variablen als eine Eingabe zur Ausgabe eines Wertes der Speichermengenvariable verwendet, spezifizierende Daten sind, wobei die mehreren Variablen mindestens die Überschuss- oder Unterschussmengenvariable und einen vorherigen Wert der Speichermengenvariable beinhalten, der Verarbeitungsschaltkreis konfiguriert ist zur Ausführung eines Erhaltungsprozesses, welcher die mehreren Variablen erhält, eines Berechnungsprozesses der Speichermengenvariable, welcher wiederholt einen Wert der Speichermengenvariable basierend auf einer Ausgabe des Mappings unter Verwendung der durch den Erhaltungsprozess erhaltenen, mehreren Variablen berechnet, und eines Betriebsprozesses, welcher die vorgegebene Hardware basierend auf einem Berechnungsergebnis des Berechnungsprozesses der Speichermengenvariable betreibt, und die Mapping-Daten durch maschinelles Lernen gelernte Daten beinhalten.
  2. Sauerstoffspeichermengen-Schätzvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die mehreren Variablen eine Temperaturvariable beinhalten, und die Temperaturvariable eine Variable ist, welche sich auf eine Temperatur des Katalysators bezieht.
  3. Sauerstoffspeichermengen-Schätzvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die mehreren Variablen eine Strömungsgeschwindigkeitsvariable beinhalten, und die Strömungsgeschwindigkeitsvariable eine Variable ist, welche sich auf eine Strömungsgeschwindigkeit des in den Katalysator strömenden Fluids bezieht.
  4. Sauerstoffspeichermengen-Schätzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Überschuss- oder Unterschussmenge basierend auf einem Detektionswert eines stromaufwärts des Katalysators angeordneten Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensors und einer Strömungsgeschwindigkeit des in den Katalysator strömenden Fluids berechnet wird, und die Überschuss- oder Unterschussmengenvariable eine Variable ist, welche sich auf einen integrierten Wert der Überschuss- oder Unterschussmenge in einer vorgegebenen Zeitdauer bezieht.
  5. Sauerstoffspeichermengen-Schätzvorrichtung nach Anspruch 4, wobei der Katalysator ein stromabwärtiger Katalysator ist, ein stromaufwärtiger Katalysator in der Abgasleitung stromaufwärts des stromabwärtigen Katalysators angeordnet ist, und der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor zwischen dem stromaufwärtigen Katalysator und dem stromabwärtigen Katalysator angeordnet ist.
  6. Sauerstoffspeichermengen-Schätzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die mehreren Variablen eine Abbauvariable beinhalten, und die Abbauvariable eine Variable ist, welches sich auf einen Abbaugrad des Katalysators bezieht.
  7. Sauerstoffspeichermengen-Schätzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Katalysator von einem Filter, welcher zur Sammlung von im Abgas enthaltenen Partikeln konfiguriert ist, getragen wird, die mehreren Variablen eine Oxidationsmengenvariable beinhalten, und die Oxidationsmengenvariable eine Variable ist, welche sich auf eine Oxidationsmenge an in dem Filter gesammelten Partikeln bezieht.
  8. Sauerstoffspeichermengen-Schätzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der Katalysator von einem Filter, welcher zur Sammlung von im Abgas enthaltenen Partikeln konfiguriert ist, getragen wird, der Verarbeitungsschaltkreis konfiguriert ist zur Ausführung eines Prozesses, welcher eine Partikelablagerungsmenge, welche eine Menge an in dem Filter gesammelten Partikeln ist, basierend auf einem Wert der Speichermengenvariable, welche durch den Berechnungsprozess der Speichermengenvariable berechnet wird, berechnet, die vorgegebene Hardware eine Abgastemperatur-Betriebseinheit beinhaltet, die Abgastemperatur-Betriebseinheit eine Betriebseinheit des Verbrennungsmotors ist, die zur Erhöhung einer Temperatur des Abgases verwendet wird, und der Betriebsprozess einen Regenerationsprozess, welcher die Abgastemperatur-Betriebseinheit zur Verbrennung der in dem Filter gesammelten Partikel betreibt, beinhaltet.
  9. Sauerstoffspeichermengen-Schätzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei der Katalysator ein stromabwärtiger Katalysator ist, ein stromaufwärtiger Katalysator in der Abgasleitung stromaufwärts des stromabwärtigen Katalysators angeordnet ist, die vorgegebene Hardware ein Kraftstoffeinspritzventil des Verbrennungsmotors beinhaltet, und der Betriebsprozess einen Prozess beinhaltet, welcher das Kraftstoffeinspritzventil so betreibt, dass, wenn die Sauerstoffspeichermenge kleiner oder gleich einer vorgegebenen Menge ist, ein mageres Niveau eines Luft-Kraftstoff-Verhältnisses eines Gemisches in einer Verbrennungskammer des Verbrennungsmotors im Verhältnis zu einem stöchiometrischen Luft-Kraftstoff-Verhältnis, im Vergleich zu, wenn die Sauerstoffspeichermenge größer als die vorgegebene Menge ist, erhöht wird.
  10. Sauerstoffspeichermengen-Schätzsystem, aufweisend: den Verarbeitungsschaltkreis und die Speichervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei der Verarbeitungsschaltkreis eine erste Ausführungsvorrichtung und eine zweite Ausführungsvorrichtung beinhaltet, die erste Ausführungsvorrichtung auf einem Fahrzeug angebracht ist und konfiguriert ist zur Ausführung des Erhaltungsprozesses, eines durch den Erhaltungsprozess außerhalb des Fahrzeugs erhaltene Daten übertragenden, fahrzeugseitigen Übertragungsprozesses, eines ein auf einem Wert der durch den Berechnungsprozess der Speichermengenvariable berechneten Speichermengenvariable basierendes Signal empfangenden, fahrzeugseitigen Empfangsprozesses und des Betriebsprozesses, und die zweite Ausführungsvorrichtung außerhalb des Fahrzeuges angebracht ist und konfiguriert ist zur Ausführung eines externen Empfangsprozesses, welcher durch den fahrzeugseitigen Übertragungsprozess übertragene Daten empfängt, des Berechnungsprozesses der Speichermengenvariable und eines externen Übertragungsprozesses, welcher ein auf einem Wert der durch den Berechnungsprozess der Speichermengenvariable berechneten Speichermengenvariable basierendes Signal an das Fahrzeug überträgt.
  11. Datenanalysevorrichtung, aufweisend: die zweite Ausführungsvorrichtung und die Speichervorrichtung nach Anspruch 10.
  12. Steuerung für einen Verbrennungsmotor, wobei die Steuerung aufweist: die erste Ausführungsvorrichtung nach Anspruch 10.
  13. Sauerstoffspeichermengen-Schätzverfahren, wobei das Verfahren aufweist: Bewirken, dass ein Computer den Erhaltungsprozess, den Berechnungsprozess der Speichermengenvariable und den Betriebsprozess nach einem der Ansprüche 1 bis 9 ausführt.
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