DE102020109988A1

DE102020109988A1 - Anomalieerfassungssystem eines Abgasrückführungssystems

Info

Publication number: DE102020109988A1
Application number: DE102020109988.6A
Authority: DE
Inventors: Harufumi Muto; Yuki Ikejiri; Akihiro Katayama; Yosuke Hashimoto
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2019-06-03
Filing date: 2020-04-09
Publication date: 2020-12-17
Also published as: CN112031962A; JP6750708B1; CN112031962B; US20200378330A1; JP2020197165A; US10961936B2

Abstract

Ein erlerntes neuronales Netz in Gewichten unter Verwendung von zumindest den vier Parametern Maschinenlast, Maschinendrehzahl, Einlassdruck im Inneren des Einlassdurchlasses stromabwärts der Drosselklappe (12) und in die Maschine eingeführte Einlassluftmenge als Eingabeparameter des neuronalen Netzes, und unter Verwendung einer Soll-AGR-Rate als Trainingsdaten, wird gespeichert. Zu der Zeit eines Maschinenbetriebs wird das erlernte neuronale Netz verwendet, um die Soll-AGR-Rate aus den vorstehenden Parametern abzuschätzen, und eine Anomalie des Abgasrückführungssystems wird auf der Grundlage der Differenz zwischen dem Schätzwert der Soll-AGR-Rate und der Soll-AGR-Rate erfasst.

Description

Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Anomalieerfassungssystem eines Abgasrückführungssystems.
Hintergrund
Bei einer Verbrennungskraftmaschine, die mit einem Abgasrückführungs- (im Folgenden als „AGR“ bezeichnet) -Durchlass versehen ist, um zu veranlassen, dass das von der Maschine ausgestoßene Abgas stromabwärts einer Drosselklappe in einen Einlass- bzw. Ansaugkrümmer rezirkuliert, und durch Anordnen eines AGR-Ventils im Inneren dieses AGR-Durchlasses, wird, falls sich das AGR-Ventil öffnet, Hochdruckabgas in das Innere des Ansaugkrümmers zurückgeführt, so dass der Druck im Ansaugkrümmer im Vergleich zum Schließen des AGR-Ventils ansteigt. Daher kann anhand der Druckänderung im Inneren des Einlasskrümmers bei geöffnetem AGR-Ventil und geschlossenem AGR-Ventil beurteilt werden, ob das AGR-Ventil normal arbeitet.
Daher ist im Stand der Technik ein Anomalieerfassungssystem für ein Abgasrückführungssystem bekannt, welches so ausgelegt ist, dass das AGR-Ventil zu der Zeit eines Maschinenbetriebs mit mittlerer Last und mittlerer Drehzahl, bei dem die Maschinenlast und die Maschinendrehzahl innerhalb jeweils vorbestimmter Bereiche liegen und das AGR-Ventil offen ist, für eine bestimmte Zeit zwangsweise schließt, und dass anhand der Druckänderung im Ansaugkrümmer zu dieser Zeit beurteilt wird, ob das AGR-Ventil normal arbeitet (siehe beispielsweise die japanische ungeprüfte Patentveröffentlichung mit der Nr. 5-001624).
Kurzfassung
Aber selbst wenn die Maschinenlast und die Maschinendrehzahl innerhalb der jeweils vorbestimmten Bereiche liegen, wird sich der Druck im Inneren des Ansaugkrümmers stark ändern, falls die Maschinenlast und die Maschinendrehzahl abweichen. Daher ist es selbst dann, wenn, wie bei dem vorstehend erwähnten Anomalieerfassungssystem eines Abgasrückführungssystem, das AGR-Ventil zu der Zeit des Maschinenbetriebs mit mittlerer Last und mittlerer Drehzahl, bei dem die Maschinenlast und die Maschinendrehzahl innerhalb jeweils voreingestellter Bereiche liegen, zwangsweise veranlasst wird, für eine bestimmte Zeit zu schließen, und anhand der Druckänderung im Inneren des Ansaugkrümmers zu dieser Zeit beurteilt wird, ob das AGR-Ventil normal arbeitet, schwierig, genau zu beurteilen, ob das AGR-Ventil normal arbeitet.
Daher ist gemäß der vorliegenden Erfindung ein Anomalieerfassungssystem eines Abgasrückführungssystems vorgesehen, welches aufweist
einen AGR-Durchlass, um zu veranlassen, dass Abgas, das von einer Maschine ausgestoßen wird, zu einem Einlassdurchlass stromabwärts einer Drosselklappe rezirkuliert, und
ein AGR-Ventil, welches in dem AGR-Durchlass angeordnet ist, wobei eine Soll-AGR-Rate im Voraus als eine Funktion von zumindest einer Maschinenlast und einer Maschinendrehzahl gespeichert wird, wobei ein Öffnungsgrad des AGR-Ventils so gesteuert wird, dass eine AGR-Rate zu der Soll-AGR-Rate wird, wobei
ein erlerntes neuronales Netz in Gewichten unter Verwendung von zumindest vier Parametern einer Maschinenlast, einer Maschinendrehzahl, eines Einlassdrucks im Inneren des Einlassdurchlasses stromabwärts der Drosselklappe und einer in die Maschine geführten Einlassluftmenge als Eingabeparameter des neuronalen Netzes und unter Verwendung der Soll-AGR-Rate als Trainingsdaten gespeichert wird,
die Soll-AGR-Rate aus den Eingabeparametern unter Verwendung des erlernten neuronalen Netzes zu der Zeit eines Maschinenbetriebs abgeschätzt wird, und
eine Anomalie des Abgasrückführungssystems auf der Grundlage der Differenz zwischen einem Schätzwert der Soll-AGR-Rate und der Soll-AGR-Rate erfasst wird.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird es durch Verwenden des erlernten neuronalen Netzes zur Schätzung der Soll-AGR-Rate und Erfassen einer Anomalie eines Abgasrückführungssystems auf der Grundlage der Differenz zwischen dem Schätzwert der Soll-AGR-Rate und der Soll-AGR-Rate möglich, eine Anomalie genau zu erfassen.
Figurenliste

1 ist eine Gesamtansicht einer Verbrennungskraftmaschine.
2 ist eine Ansicht, welche ein Beispiel eines neuronalen Netzes zeigt.
3A und 3B sind jeweils Ansichten, welche Kennfelder von optimalen AGR-Raten und Basis-AGR-Raten zeigen.
4 ist eine Ansicht, welche ein Kennfeld eines AGR-Ventil-Soll-Öffnungsgrads zeigt.
5A und 5B sind Ansichten der funktionalen Konfigurationen zum Ermitteln des AGR-Ventil-Soll-Öffnungsgrads und des Schätzwerts der AGR-Rate.
6 ist eine Ansicht der funktionalen Konfiguration zum Ermitteln eines AGR - Ventil-Soll-Öffnungsgrads.
7 ist eine Ansicht, welche Korrekturwerte KA, KB und KC zeigt.
8 ist eine Ansicht, welche ein Kennfeld eines Korrekturwerts KSA zeigt.
9 ist eine Ansicht, welche ein neuronales Netz zeigt, das in einer Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
10 ist eine Ansicht, welche eine Liste von Eingabeparametern zeigt.
11 ist eine Ansicht, welche Trainingsdatensätze zeigt.
12 ist eine Ansicht zur Erläuterung eines Lernverfahrens.
13 ist ein Flussdiagramm zum Vorbereiten eines AGR-Ventil-Soll-Öffnungsgrad-Kennfelds und eines Trainingsdatensatzes.
14 ist ein Flussdiagramm zum Vorbereiten eines AGR-Ventil-Soll-Öffnungsgrad-Kennfelds und eines Trainingsdatensatzes.
15 ist ein Flussdiagramm zum Erlangen von Daten.
16 ist ein Flussdiagramm für die Ausführung einer Lernverarbeitung.
17 ist ein Flussdiagramm für das Einlesen von Daten in eine elektronische Steuerungseinheit.
18 ist eine Ansicht der funktionalen Konfiguration zum Feststellen eines AGR- Ventil-Soll-Öffnungsgrads.
19 ist ein Flussdiagramm für die Ausführung einer AGR-Steuerung.
20A, 20B und 20C sind Ansichten, welche Änderungen der Soll-AGR-Rate und Schätzwerte der Soll-AGR-Rate zeigen.
21 ist ein Flussdiagramm zum Erfassen einer Anomalie.
22 ist ein Flussdiagramm für die Ausführung einer Beurteilungsverarbeitung.
23A, 23B und 23C sind Ansichten, welche Änderungen in der Soll-AGR-Rate und dem Schätzwert der Soll-AGR-Rate usw. zeigen.
24 ist ein Flussdiagramm für die Anomalieerfassung.
25A, 25B und 25C sind Ansichten, welche Änderungen in der Soll-AGR-Rate und dem Schätzwert der Soll-AGR-Rate usw. zeigen.
26 ist ein Flussdiagramm für die Anomalieerfassung.

Beschreibung von Ausführungsformen
Gesamtkonfiguration der Verbrennungskraftmaschine
1 zeigt eine Gesamtansicht einer Verbrennungskraftmaschine, die mit einem Abgasrückführungssystem versehen ist. Bezieht man sich auf 1, so bezeichnet 1 einen Maschinenkörper, 2 eine Brennkammer für jeden Zylinder, 3 eine Zündkerze, die im Inneren jeder Brennkammer 1 angeordnet ist, 4 einen Kraftstoffinjektor zur Versorgung jeder Brennkammer 5 mit Kraftstoff, z.B. Ottokraftstoff, 5 Einlassabzweigleitungen, 6 einen Ausgleichsbehälter, 7 einen Einlasskanal, 8 einen Einlassluftmengendetektor, 9 einen Luftfilter und 10 einen Abgaskrümmer. Im Inneren des Einlasskanals 7 ist eine Drosselklappe 12 angeordnet, die von einem Stellglied 11 angetrieben wird. Andererseits ist der Abgaskrümmer 10 über einen AGR-Durchlass 13 und ein AGR-Ventil 14 mit dem Ausgleichsbehälter 6 verbunden. Im Inneren des AGR-Durchlasses 13 ist ein AGR-Kühler 15 zur Kühlung des AGR-Gases angeordnet. Durch diesen AGR-Durchlass 13, das AGR-Steuerungsventil 14 und den AGR-Kühler 15 wird ein Abgasrückführungssystem konfiguriert.
Wie in 1 gezeigt ist, sind im Inneren des Ausgleichsbehälters 6 ein Einlassdrucksensor 16 zur Erfassung eines Drucks im Inneren des Ausgleichsbehälters 6, das heißt eines Einlassdrucks, und ein Einlasstemperatursensor 17 zur Erfassung einer Gastemperatur im Inneren des Ausgleichsbehälters 6, das heißt einer Einlasstemperatur, angebracht. Ferner ist im Inneren des Luftfilters 9 ein Atmosphärendrucksensor 18 zur Erfassung eines Atmosphärendrucks angebracht. Im Maschinenkörper 1 ist ein Wassertemperatursensor 19 zur Erfassung einer Temperatur des Kühlwassers angebracht. Ferner ist am AGR-Ventil 14 ein AGR-Ventil-Öffnungsgradsensor 20 zur Erfassung eines Öffnungsgrades des AGR-Ventils 14 angebracht.
Andererseits zeigt 30 in 1 eine elektronische Steuerungseinheit zur Steuerung des Maschinenbetriebs. Wie in 1 gezeigt ist, weist die elektronische Steuerungseinheit 30 einen Digitalcomputer auf, der mit einer Speichervorrichtung 32, das heißt einem Speicher 32, einer CPU (Mikroprozessor) 33, einem Eingabeanschluss 34 und einem Ausgabeanschluss 35, die durch einen bidirektionalen Bus 31 miteinander verbunden sind, versehen ist. Am Eingabeanschluss 34 werden Ausgangssignale des Einlassluftmengendetektors 8, des Einlassdrucksensors 16, des Einlasstemperatursensors 17, des Atmosphärendrucksensors 18, des Wassertemperatursensors 19 und des AGR-Ventil-Öffnungsgradsensors 20 über jeweils entsprechende AD-Wandler 36 eingegeben.
Ferner ist an einem Gaspedal 40 ein Lastsensor 41 zur Erzeugung einer Ausgangsspannung proportional zu einem Niederdrückbetrag des Gaspedals 40 angeschlossen. Die Ausgangsspannung des Lastsensors 41 wird über den entsprechenden AD-Wandler 36 bei dem Eingabeanschluss 34 eingegeben. Ferner ist am Eingabeanschluss 34 ein Kurbelwinkelsensor 42 angeschlossen, der zu jeder Zeit, wenn sich eine Kurbelwelle um beispielsweise 30° dreht, einen Ausgangsimpuls erzeugt. Im Inneren der CPU 33 wird die Maschinendrehzahl auf der Grundlage eines Ausgangssignals des Kurbelwinkelsensors 42 berechnet. Andererseits ist der Ausgabeanschluss 35 über entsprechende Ansteuerschaltungen 38 mit den Zündkerzen 3, den Kraftstoffinjektoren 4, dem Stellglied 11 der Drosselklappe 12 und dem AGR-Ventil 14 verbunden.
Nun hat also die AGR-Rate einen großen Einfluss auf die Verbrennung in der Brennkammer 2, und die optimale AGR-Rate wird im Wesentlichen eine Funktion der Maschinenlast und der Maschinendrehzahl. Daher wird die optimale AGR-Rate normalerweise im Voraus als eine Soll-AGR-Rate in Form einer Funktion von zumindest der Maschinenlast und der Maschinendrehzahl gespeichert. Der AGR-Ventil-Öffnungsgrad wird so gesteuert, dass die AGR-Rate zu der Soll-AGR-Rate wird. Falls in diesem Fall eine Anomalie in dem Abgasrückführungssystem auftritt und die AGR-Rate nicht mehr mit der Soll-AGR-Rate übereinstimmt, ergeben sich verschiedene Probleme. Falls eine Anomalie im Abgasrückführungssystem auftritt, muss daher die Tatsache, dass eine Anomalie im Abgasrückführungssystem auftritt, frühzeitig erfasst werden.
In dieser Hinsicht wird eine genaue Beurteilung, ob eine Anomalie im Abgasrückführungssystem auftritt, allein aufgrund der Änderung des Einlassdrucks, erheblich schwierig. Falls andererseits eine Anomalie im Abgasrückführungssystem auftritt, stimmt die AGR-Rate nicht länger mit der Soll-AGR-Rate überein, und es wird eine Differenz zwischen der AGR-Rate und der Soll-AGR-Rate auftreten. Daher wird bei der Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung ein erlerntes neuronales Netz zur Schätzung der Soll-AGR-Rate verwendet, und es wird auf der Grundlage der Differenz zwischen dem Schätzwert der Soll-AGR-Rate und der Soll-AGR-Rate genau beurteilt, ob eine Anomalie im Abgasrückführungssystem auftritt oder nicht.
Kurzfassung des neuronalen Netzes
Wie vorstehend erläutert ist, wird bei der Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung ein neuronales Netz zur Schätzung der Soll-AGR-Rate verwendet. Daher wird zunächst kurz ein neuronales Netz erläutert. 2 zeigt ein einfaches neuronales Netz. Die Kreismarkierungen in 2 zeigen künstliche Neuronen. Im neuronalen Netz werden diese künstlichen Neuronen gewöhnlich als „Knoten“ oder „Einheiten“ bezeichnet (in der vorliegenden Anmeldung werden diese als „Knoten“ bezeichnet). In 2 zeigt L=1 eine Eingabeschicht, L=2 und L=3 zeigen verborgene Schichten und L=4 zeigt eine Ausgabeschicht. Ferner zeigen in 2 x₁ und x₂ Ausgabewerte von Knoten der Eingabeschicht (L=1), y₁ und y₂ zeigen Ausgabewerte von den Knoten der Ausgabeschicht (L=4), z⁽²⁾1,z⁽²⁾2 und z⁽²⁾3 zeigen Ausgabewerte von den Knoten einer verborgenen Schicht (L=2), und z⁽³⁾1, z⁽³⁾2 und z⁽³⁾3 zeigen Ausgabewerte von den Knoten einer anderen verborgenen Schicht (L=3). Zu beachten ist, dass die Anzahl der verborgenen Schichten eins oder jeder anderen Zahl entsprechen kann, während die Anzahl der Knoten der Eingabeschicht und die Anzahl der Knoten der verborgenen Schichten ebenfalls beliebige Zahlen sein können. Ferner kann die Anzahl der Knoten der Ausgabeschicht einem einzelnen Knoten entsprechen, diese kann jedoch auch einer Mehrzahl von Knoten entsprechen. In diesem Fall wird in der Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung die Anzahl der Knoten der Ausgabeschicht zu eins gemacht.
Bei den Knoten der Eingabeschicht werden die Eingaben so ausgegeben, wie sie sind. Andererseits werden an den Knoten der verborgenen Schicht (L=2) die Ausgabewerte x₁ und x₂ der Knoten der Eingabeschicht eingegeben, während an den Knoten der verborgenen Schicht (L=2) die jeweils entsprechenden Gewichte „w“ und Verzerrungen „b“ zur Berechnung von Summeneingabewerten „u“ verwendet werden. Zum Beispiel ergibt sich ein Summeneingabewert u_k, der an einem durch z⁽²⁾k (k=1, 2, 3) der verborgenen Schicht (L=2) in 2 dargestellten Knoten berechnet wird, wie in der folgenden Gleichung dargestellt: $U_{k} = \sum_{m = 1}^{n} (x_{m} \cdot w_{km}) + b_{k}$
Als nächstes wird dieser Summeneingabewert u_k durch eine Aktivierungsfunktion „f“ umgewandelt und von einem durch z⁽²⁾k der verborgenen Schicht (L=2) dargestellten Knoten als ein Ausgabewert z⁽²⁾k (=f(u_k)) ausgegeben. Auf der anderen Seite empfangen die Knoten der verborgenen Schicht (L=3) als Eingabe die Ausgabewerte z⁽²⁾1, z⁽²⁾2 und z⁽²⁾3 der Knoten der verborgenen Schicht (L=2). An den Knoten der verborgenen Schicht (L=3) werden die jeweils entsprechenden Gewichte „w“ und Verzerrungen „b“ zur Berechnung der Summeneingabewerte „u“ verwendet (∑z·w+b). Die Summeneingabewerte „u“ werden gleichermaßen durch eine Aktivierungsfunktion umgewandelt und von den Knoten der verborgenen Schicht (L=3) als die Ausgabewerte z⁽³⁾1, z⁽³⁾2 und z⁽³⁾3 ausgegeben. Als diese Aktivierungsfunktion wird z.B. eine Sigmoidfunktion σ verwendet.
Andererseits werden an den Knoten der Ausgabeschicht (L=4) die Ausgabewerte z⁽³⁾1, z⁽³⁾2 und z⁽³⁾3 der Knoten der verborgenen Schicht (L=3) eingegeben. An den Knoten der Ausgabeschicht werden die jeweils entsprechenden Gewichte „w“ und Verzerrungen „b“ zur Berechnung der Summeneingabewerte „u“ verwendet (∑z·w+b), oder es werden nur die jeweils entsprechenden Gewichte „w“ zur Berechnung der Summeneingabewerte „u“ verwendet (∑z·w). In der Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung wird an den Knoten der Ausgabeschicht eine Identitätsfunktion verwendet, daher werden von den Knoten der Ausgabeschicht die an den Knoten der Ausgabeschicht berechneten Summeneingabewerte „u“ unverändert als die Ausgabewerte „y“ ausgegeben.
Lernen im neuronalen Netz
Falls nun die Trainingsdaten, welche die Wahrheitswerte der Ausgabewerte „y“ des neuronalen Netzes zeigen, als y_t bezeichnet werden, so werden die Gewichte „w“ und Verzerrungen „b“ im neuronalen Netz unter Verwendung des Fehler-Rückpropagations-Algorithmus erlernt, so dass die Differenz zwischen den Ausgabewerten „y“ und den Trainingsdaten y_t kleiner wird. Dieser Fehler-Rückpropagations-Algorithmus ist bekannt. Daher wird der Fehler-Rückpropagations-Algorithmus im Folgenden einfach in seinen Grundzügen erläutert. Zu beachten ist, dass eine Verzerrung „b“ einer Art von Gewicht „w“ entspricht, so dass im Folgenden auch eine Verzerrung „b“ in dem, was als Gewicht „w“ bezeichnet wird, enthalten sein wird. Falls nun in dem neuronalen Netz, wie in 2 gezeigt, die Gewichte bei den Eingabewerten u^(L) zu den Knoten der Schichten von L=2, L=3 oder L=4 durch w^(L) ausgedrückt werden, kann das Differential aufgrund der Gewichte w^(L) der Fehlerfunktion E, das heißt, die Steigung ∂E/∂w^(L), wie in der folgenden Gleichung gezeigt umgeschrieben werden: $\partial E / \partial w^{(L)} = (\partial E / \partial u^{(L)}) (\partial u^{(L)} / \partial w^{(L)})$
wobei z^(L-1)·∂w^(L)= ∂u^(L) gilt, so dass, falls (∂E/∂u^(L))=δ^(L) gilt, die vorstehende Gleichung (1) durch die folgende Gleichung dargestellt werden kann: $\partial E / \partial w^{(L)} = δ^{(L)} \cdot z^{(L - 1)}$
wobei, falls u^(L) fluktuiert, eine Fluktuation der Fehlerfunktion E durch die Änderung des Summeneingabewertes u^(L+1) der folgenden Schicht hervorgerufen wird, so dass δ^(L) durch die folgende Gleichung ausgedrückt werden kann: $δ^{(L)} = (\partial E / \partial u^{(L)}) = \sum_{k = 1}^{k} (\partial E / \partial u_{k}^{(L + 1)}) (\partial u_{k}^{(L + 1)} / \partial u^{(L)}) (k = 1,2 \dots)$
wobei, falls z^(L)=f(u^(L)) ausgedrückt wird, der Eingabewert u_k ^(L+1), der auf der rechten Seite der vorstehenden Gleichung (3) erscheint, durch die folgende Formel ausgedrückt werden kann: $\begin{matrix} Eingabewert & u_{k}^{(L + 1)} \end{matrix} = \sum_{k = 1}^{k} w_{k}^{(L + 1)} \cdot z^{(L)} = \sum_{k = 1}^{k} w_{k}^{(L + 1)} \cdot f (u^{(L)})$
wobei der erste Term (∂E/∂u^(L+1)) auf der rechten Seite der vorstehenden Gleichung (3) gleich δ^(L+1) ist, und der zweite Term (∂u_k ^(L+1) /∂u^(L)) auf der rechten Seite der vorstehenden Gleichung (3) durch die folgende Gleichung ausgedrückt werden kann: $\partial (w_{k}^{(L + 1)} \cdot z^{(L)}) / \partial u^{(L)} = w_{k}^{(L + 1)} \cdot \partial f (u^{(L)}) / \partial u^{(L)} = w_{k}^{(L + 1)} \cdot f (u^{(L)})$
Daher wird δ^(L) durch die folgende Formel dargestellt. $\begin{array}{l} δ^{(L)} = \sum_{k = 1}^{k} w_{k}^{(L + 1)} \cdot δ^{(L + 1)} \cdot f' (u^{(L)}) \\ \begin{matrix} Das heißt, & δ^{(L - 1)} = \sum_{k = 1}^{k} w_{k}^{(L)} δ^{} \cdot f' (u^{(L - 1)}) \end{matrix} \end{array}$
Das heißt, falls δ^(L+1) ermittelt wird, ist es möglich, δ^(L) zu ermitteln.
Wenn es nun einen einzelnen Knoten der Ausgabeschicht (L=4) gibt, Trainingsdaten y_t für einen bestimmten Eingabewert gefunden werden, und die Ausgabewerte von der Ausgabeschicht entsprechend diesem Eingabewert „y“ entsprechen, wird, falls der quadratische Fehler als die Fehlerfunktion verwendet wird, der quadratische Fehler E durch E=1/2(y-y_t) ² gefunden. In diesem Fall werden an dem Knoten der Ausgabeschicht (L=4) die Ausgabewerte „y“ zu f(u^(L)), daher ergibt sich in diesem Fall der Wert von δ^(L) an dem Knoten der Ausgabeschicht (L=4), wie in der folgenden Gleichung: $δ^{(L)} = \partial E / \partial u^{(L)} = (\partial E / \partial y) (\partial y / \partial u^{(L)}) = (y - y_{t}) \cdot f (u^{(L)})$
In diesem Fall ist in den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, wie vorstehend erläutert, f(u^(L)) eine Identitätsfunktion und f(u^(L1))=1. Dies führt daher zu δ^(L)=y-y_t und δ^(L) wird gefunden.
Falls δ^(L) ermittelt ist, wird die vorstehende Gleichung (6) verwendet, um das δ^(L-1) der vorherigen Schicht zu ermitteln. Die δ's der vorherigen Schicht werden auf diese Art und Weise nacheinander ermittelt. Unter Verwendung dieser Werte von δ's, aus der vorstehenden Gleichung (2), wird das Differential der Fehlerfunktion E, das heißt die Steigung ∂E/∂w^(L), für die Gewichte „w“ gefunden. Falls die Steigung ∂E/∂w^(L) gefunden wird, wird diese Steigung ∂E/∂w^(L) zur Aktualisierung der Gewichte „w“ verwendet, so dass der Wert der Fehlerfunktion E abnimmt. Das heißt, die Werte der Gewichte „w“ werden erlernt. Zu beachten ist, dass, wie in 2 gezeigt ist, wenn die Ausgabeschicht (L=4) eine Mehrzahl von Knoten aufweist, falls die Ausgabewerte von den Knoten y₁, y₂... sind und die entsprechenden Trainingsdaten y_t1, y_t2... sind, als die Fehlerfunktion E, der folgende Quadratsummenfehler E verwendet wird: $\begin{matrix} Quadratsummenfehler & E = \frac{1}{2} \sum_{k = 1}^{n} {(y_{k} - y_{tk})}^{2} \end{matrix}$
(„n“ entspricht der Anzahl von Knoten der Ausgabeschicht)
Auch in diesem Fall werden die Werte von δ^(L) an den Knoten der Ausgabeschicht (L=4) zu δ^(L)=y-y_tk(k=1, 2...n). Aus den Werten dieser δ^(L) wird die vorstehende Formel (6) verwendet, um die δ^(L-1) der vorherigen Schichten zu finden.
Ausführungsformen gemäß der vorliegenden Erfindung
Zunächst wird unter Bezugnahme auf 3A und 3B die Soll-AGR-Rate erläutert. Wie vorstehend erläutert, ist die optimale AGR-Rate im Wesentlichen eine Funktion der Maschinenlast und der Maschinendrehzahl. In 3A ist diese optimale AGR-Rate in Form einer Funktion der Maschinenlast L und der Maschinendrehzahl NE gezeigt. Es ist zu beachten, dass in 3A die durchgezogene Linie die Kurve der äquivalenten AGR-Rate zeigt. Wie in 3A durch die Pfeilmarkierung gezeigt ist, wird die optimale AGR-Rate umso höher, je höher die Maschinenlast ist, und umso höher, je höher die Maschinendrehzahl ist. Diese optimale AGR-Rate wird im Voraus in dem Speicher 32 als die Basis-AGR-Rate RA in Form eines Kennfelds gespeichert, wie in 3B gezeigt.
Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung erläutert, aber zunächst wird die vorliegende Erfindung mit Bezug auf das Beispiel des einfachsten Aufbaus erläutert, welcher ermöglicht, dass die vorliegende Erfindung geschaffen wird. Das heißt, bei der vorliegenden Erfindung wird die in 3B gezeigte Basis-AGR-Rate RA zu der Soll-AGR-Rate RAO gemacht, während der AGR-Ventil-Soll-Öffnungsgrad SA, welcher erforderlich ist, um die AGR-Rate zu dieser Soll-AGR-Rate RAO zu machen, im Voraus gefunden bzw. festgestellt wird. Dieser AGR-Ventil-Soll-Öffnungsgrad SA wird im Voraus in dem Speicher 32 in Form eines Kennfelds, wie in 4 gezeigt, als eine Funktion der Maschinenlast L und der Maschinendrehzahl NE gespeichert. Darüber hinaus wird bei der vorliegenden Erfindung der Öffnungsgrad des AGR-Ventils 14 zu dem AGR-Ventil-Soll-Öffnungsgrad SA entsprechend der Maschinenlast L und der Maschinendrehzahl NE, wie in 4 gezeigt, gemacht. Zu dieser Zeit wird die AGR-Rate zu der in 3B gezeigten Soll-AGR-Rate RA. 5A zeigt eine Ansicht der funktionalen Konfiguration in diesem Fall. Das heißt, bei der vorliegenden Erfindung wird der AGR-Ventil-Soll-Öffnungsgrad SA gemäß der Maschinenlast und der Maschinendrehzahl aus dem in 4 gezeigten Kennfeld ermittelt.
Falls nun, wie vorstehend erläutert, eine Anomalie in dem Abgasrückführungssystem auftritt und die AGR-Rate nicht länger mit der Soll-AGR-Rate RA übereinstimmt, treten verschiedene Probleme auf. Falls eine Anomalie im Abgasrückführungssystem auftritt, muss daher die Tatsache, dass die Anomalie im Abgasrückführungssystem auftritt, frühzeitig erkannt werden. Falls in diesem Fall zum Beispiel das Innere des AGR-Ventils 14 oder des AGR-Durchlasses 13 verstopft wird und eine Verstopfungsanomalie hervorgerufen wird, wird selbst dann, wenn der Öffnungsgrad des AGR-Ventils 14 konstant ist, die von dem AGR-Durchlass 13 in das Innere des Ausgleichsbehälters 6 zurückgeführte Abgasmenge abnehmen und infolgedessen die AGR-Rate sinken. Daher ist es nicht möglich, aus der Änderung des Öffnungsgrades des AGR-Ventils 14 zu beurteilen, ob die AGR-Rate sinkt.
Falls die vom AGR-Durchlass 13 in das Innere des Ausgleichsbehälters 6 zurückgeführte Abgasmenge abnimmt, sinkt im Gegensatz dazu der Druck im Inneren des Ausgleichsbehälters 6 und die Menge der Einlass- bzw. Ansaugluft steigt. Das heißt, der Druck im Inneren des Ausgleichsbehälters 6 und die Menge der Einlassluft werden von der AGR-Rate stark beeinflusst. Andererseits wird die Soll-AGR-Rate RA bestimmt, falls die Maschinenlast L und die Maschinendrehzahl NE bestimmt werden. Falls sich die Maschinenlast L, die Maschinendrehzahl NE, der Druck im Inneren des Ausgleichsbehälters 6 und die Menge der Einlassluft ändern, ändert sich daher die AGR-Rate auf eine AGR-Rate entsprechend der Maschinenlast L, der Maschinendrehzahl NE, dem Druck im Inneren des Ausgleichsbehälters 6 und der Menge der Einlassluft. Daher wird bei der vorliegenden Erfindung, wie in der Ansicht der funktionalen Konfiguration von 5B gezeigt, das neuronale Netz verwendet, um den Schätzwert der Soll-AGR-Rate aus der Maschinenlast L, der Maschinendrehzahl NE, dem Druck im Inneren des Ausgleichsbehälters 6 und der Menge der Einlassluft zu ermitteln, und jede Anomalie des Abgasrückführungssystems wird auf der Grundlage der Differenz zwischen dem Schätzwert der Soll-AGR-Rate und der Soll-AGR-Rate erfasst.
5A und 5B zeigen die einfachste Konfiguration, mit der die vorliegende Erfindung geschaffen werden kann. Unter Verwendung dieser Konfiguration ist es möglich, irgendeine Anomalie des Abgasrückführungssystems zu erfassen. Andererseits zeigen 6 bis 8 eine Ausführungsform für den Fall, dass die Soll-AGR-Rate und der AGR-Ventil-Soll-Öffnungsgrad SA etwas feiner eingestellt bzw. ermittelt werden. Nachstehend wird die vorliegende Erfindung mit Bezug auf das Beispiel der feinen Einstellung der Soll-AGR-Rate und des AGR-Ventil-Soll-Öffnungsgrads SA erläutert, wie in 6 bis 8 gezeigt.
Mit Bezug auf 6 wird in dieser Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung die auf der Grundlage der Maschinenlast L und der Maschinendrehzahl NE aus dem in 3B gezeigten Kennfeld berechnete Basis-AGR-Rate RA durch den Atmosphärendruck, die Einlasstemperatur und die Maschinenkühlwassertemperatur korrigiert, während der auf der Grundlage der Maschinenlast L und der Maschinendrehzahl NE aus dem in 4 gezeigten Kennfeld berechnete AGR-Ventil-Soll-Öffnungsgrad SA durch den Atmosphärendruck, die Einlasstemperatur und die Maschinenkühlwassertemperatur korrigiert wird. Das heißt, in der Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung wird die auf der Grundlage der Maschinenlast L und der Maschinendrehzahl NE aus dem in 3B gezeigten Kennfeld berechnete Basis-AGR-Rate RA mit einem auf der Grundlage des Atmosphärendrucks, der Einlasstemperatur und der Maschinenkühlwassertemperatur berechneten Korrekturwert multipliziert, und das multiplizierte Ergebnis wird zu der Soll-AGR-Rate RAO gemacht. Außerdem wird, wie in 6 gezeigt ist, der auf der Grundlage der Maschinenlast L und der Maschinendrehzahl NE aus dem in 4 gezeigten Kennfeld berechnete AGR-Ventil-Soll-Öffnungsgrad SA mit einem Korrekturwert multipliziert, der auf der Grundlage des Atmosphärendrucks, der Einlasstemperatur und der Maschinenkühlwassertemperatur berechnet wird, und das multiplizierte Ergebnis wird zu dem finalen AGR-Ventil-Soll-Öffnungsgrad SA gemacht.
7 zeigt ein Beispiel des Korrekturwerts KA für die Basis-AGR-Rate RA gemäß dem Atmosphärendruck PA, des Korrekturwerts KB für die Basis-AGR-Rate RA gemäß der Einlasstemperatur TM und des Korrekturwerts KC für die Basis-AGR-Rate RA gemäß der Maschinenkühlwassertemperatur TW. In dem in 7 gezeigten Beispiel sind die Korrekturwerte KA, KB und KC so eingestellt, dass sich die Verbrennung nicht verschlechtert und keine Fehlzündungen hervorgerufen werden. Das heißt, je niedriger der Atmosphärendruck PA ist, desto niedriger ist die Sauerstoffkonzentration in der Einlassluft. Falls die Soll-AGR-Rate RA konstant gehalten wird, wenn der Atmosphärendruck PA fällt, werden daher umso leichter Fehlzündungen hervorgerufen, je niedriger der Atmosphärendruck PA ist. Um das Auftreten einer Fehlzündung zu verhindern, selbst wenn der Atmosphärendruck PA niedriger wird, wird daher, wie in 7 gezeigt ist, der Korrekturwert KA umso niedriger gemacht, je niedriger der Atmosphärendruck PA wird. Zu beachten ist, dass PAO in 7 den Standard-Atmosphärendruck (0,1013 MPa) zeigt. Wenn der Atmosphärendruck PA dem Standard-Atmosphärendruck PAO oder mehr entspricht, wird der Korrekturwert KA zu 1,0 gemacht.
Andererseits tritt in 7 keine Fehlzündung auf, wenn die Einlasstemperatur TM höher ist als sogar die Referenztemperatur TMO (z.B. 5 °C). Wenn die Einlasstemperatur TM höher als die Referenztemperatur TMO ist, wird daher der Korrekturwert KB zu 1,0 gemacht. Im Gegensatz dazu, wenn die Einlasstemperatur TM niedriger als die Referenztemperatur TMO ist, falls die Soll-AGR-Rate RA konstant gehalten wird, kommt es umso leichter zu Fehlzündungen, je niedriger die Einlasstemperatur TM wird. Um das Auftreten einer Fehlzündung zu vermeiden, selbst wenn die Einlasstemperatur TM niedriger wird, wird daher, wie in 7 gezeigt ist, der Korrekturwert KB umso kleiner gemacht, je niedriger die Einlasstemperatur TM ist.
Andererseits tritt in 7 keine Fehlzündung auf, wenn die Maschinenkühlwassertemperatur TW höher ist als die Referenztemperatur TWO (z.B. 70 °C). Wenn die Maschinenkühlwassertemperatur TW höher als die Referenztemperatur TWO ist, wird daher der Korrekturwert KC zu 1,0 gemacht. Wenn die Maschinenkühlwassertemperatur TW im Gegensatz dazu niedriger als die Referenztemperatur TWO ist, falls die Soll-AGR-Rate RA konstant gehalten wird, kommt es umso leichter zu einer Fehlzündung, je niedriger die Maschinenkühlwassertemperatur TW ist. Um das Auftreten einer Fehlzündung zu verhindern, selbst wenn die Maschinenkühlwassertemperatur TW niedrig wird, wird daher, wie in 7 gezeigt ist, der Korrekturwert KC umso kleiner gemacht, je niedriger die Maschinenkühlwassertemperatur TW ist.
Der Korrekturwert KKRA für die Basis-AGR-Rate RA wird durch das Produkt aus dem Korrekturwert KA, dem Korrekturwert KB und dem Korrekturwert KC (KA·KB·KC), wie in 7 gezeigt, ausgedrückt. Daher wird in der Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung die auf der Grundlage der Maschinenlast L und der Maschinendrehzahl NE aus dem in 3B gezeigten Kennfeld berechnete Basis-AGR-Rate RA mit dem auf der Grundlage des Atmosphärendrucks, der Einlasstemperatur und der Maschinenkühlwassertemperatur berechneten Korrekturwert KKRA (=KA·KB·KC) multipliziert, und das multiplizierte Ergebnis wird zu der Soll-AGR-Rate RAO gemacht. In diesem Fall beträgt der Korrekturwert KKRA (=KA·KB·KC) 1,0 oder weniger. Daher wird die Soll-AGR-Rate RAO zu der Basis-AGR-Rate RA, die auf der Grundlage der Maschinenlast L und der Maschinendrehzahl NE aus dem in 3B gezeigten Kennfeld berechnet wird, oder kleiner. Zu beachten ist, dass bei niedriger Maschinenlast leicht eine Fehlzündung auftritt. Daher ist es möglich, den Korrekturwert KKRA nur mit der Basis-AGR-Rate RA in einem vorbestimmten Betriebsbereich mit niedriger Maschinenlast, in dem die Maschinenlast L niedrig ist, zu multiplizieren.
In diesem Zusammenhang wird eine solche Steuerung zur Verringerung der Soll-AGR-Rate RAO durch Verringern des AGR-Ventil-Soll-Öffnungsgrads SA durchgeführt. In der Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung wird im Voraus ein Korrekturbetrag KSA des AGR-Ventil-Soll-Öffnungsgrads SA ermittelt, der zum Verringern der Soll-AGR-Rate RAO um genau eine Einheits-AGR-Rate erforderlich ist. Dieser Korrekturbetrag KSA des AGR-Ventil-Soll-Öffnungsgrades SA wird beispielsweise in Form eines Kennfeldes, wie in 8 gezeigt, als eine Funktion der Maschinenlast L und der Maschinendrehzahl NE in dem Speicher 32 gespeichert. In diesem Fall wird der Korrekturwert KKSA für den AGR-Ventil-Soll-Öffnungsgrad SA zu dem Korrekturbetrag KSA, der aus dem in 8 gezeigten Kennfeld berechnet wird, multipliziert mit dem Korrekturwert KKRA für die Basis-AGR-Rate RA gemacht (KSA·KKRA).
Daher wird bei der Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung, wie in 6 gezeigt, der auf der Grundlage der Maschinenlast L und der Maschinendrehzahl NE aus dem in 4 gezeigten Kennfeld berechnete AGR-Ventil-Soll-Öffnungsgrad SA mit dem Korrekturwert KKSA, der auf der Grundlage des Atmosphärendrucks, der Einlasstemperatur und der Maschinenkühlwassertemperatur berechnet wird (=KSA·KKRA), multipliziert, und das multiplizierte Ergebnis wird zu dem finalen AGR-Ventil-Soll-Öffnungsgrad SA gemacht.
In der Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung wird nun also das neuronale Netz verwendet, um ein Modell für die Schätzung der Soll-AGR-Rate RAO vorzubereiten. Jede Anomalie des Abgasrückführungssystems wird auf der Grundlage der Differenz zwischen dem Schätzwert der Soll-AGR-Rate RAO, der mit diesem Soll-AGR-Raten-Schätzmodell ermittelt wird, und der Soll-AGR-Rate RAO erfasst. Daher wird zunächst das neuronale Netz, welches zur Vorbereitung dieses Modells zur Schätzung der Soll-AGR-Rate verwendet wird, unter Bezugnahme auf 9 erläutert. Unter Bezugnahme auf 9 zeigt auch in diesem neuronalen Netz 50, ebenso wie das in 2 gezeigte neuronale Netz, L=1 die Eingabeschicht, L=2 und L=3 verborgene Schichten und L=4 zeigt die Ausgabeschicht. Wie in 9 gezeigt ist, weist die Eingabeschicht (L=1) eine Anzahl von „n“ Knoten auf. Eine Anzahl „n“ von Eingabewerten x₁, x₂...x_n-1, x_n werden bei den Knoten der Eingabeschicht (L=1) eingegeben. Andererseits beschreibt 9 die verborgene Schicht (L=2) und die verborgene Schicht (L=3), die Anzahl der verborgenen Schichten kann jedoch auch eins oder einer anderen Zahl entsprechen. Ferner kann die Anzahl von Knoten dieser verborgenen Schichten auch beliebig gewählt werden. Zu beachten ist, dass es einen einzelnen Knoten bei der Ausgabeschicht (L=4) gibt. Der Ausgabewert von dem Knoten der Ausgabeschicht wird durch „y“ gezeigt. In diesem Fall wird der Ausgabewert „y“ zu dem Schätzwert der Soll-AGR-Rate RA.
Als nächstes werden die Eingabewerte x₁, x₂...x_n-1, x_n in 9 erläutert, während auf die in 10 gezeigte Liste Bezug genommen wird. Falls, wie vorstehend erläutert, die Abgasmenge, die von dem AGR-Durchlass 13 in das Innere des Ausgleichsbehälters 6 zurückgeführt wird, reduziert wird, sinkt ferner der Druck im Inneren des Ausgleichsbehälters 6, das heißt der Einlassdruck, und die Einlassluftmenge nimmt zu. Das heißt, der Einlassdruck und die Einlassluftmenge werden von der AGR-Rate stark beeinflusst. Andererseits wird die Basis-AGR-Rate RA bestimmt, falls die Maschinenlast L und die Maschinendrehzahl NE bestimmt werden. Falls sich die Maschinenlast L, die Maschinendrehzahl NE, der Einlassdruck und die Menge der Einlassluft ändern, ändert sich daher die AGR-Rate zu einer AGR-Rate entsprechend der Maschinenlast L, der Maschinendrehzahl NE, dem Einlassdruck und der Menge der Einlassluft.
Auf diese Art und Weise wird die AGR-Rate durch die Maschinenlast L, die Maschinendrehzahl NE, den Einlassdruck und die Einlassluftmenge und dementsprechend bestimmt. 10 listet die Maschinenlast L, die Maschinendrehzahl NE, den Einlassdruck und die Einlassluftmenge als wesentliche Eingabeparameter auf. Andererseits ist es, wie vorstehend erläutert, zur Vermeidung des Auftretens einer Fehlzündung vorzuziehen, die Basis-AGR-Rate RA gemäß dem Atmosphärendruck, der Einlasstemperatur und der Maschinenkühlwassertemperatur zu korrigieren. Dieser Atmosphärendruck, die Einlasstemperatur und die Maschinenkühlwassertemperatur sind keine wesentlichen Eingabeparameter. Daher sind, wie in 10 gezeigt, dieser Atmosphärendruck, die Einlasstemperatur und die Maschinenkühlwassertemperatur als Zusatz- bzw. Hilfseingabeparameter gelistet.
Bei der vorliegenden Erfindung werden im Grunde genommen nur die Werte dieser wesentlichen Parameter zu den Eingabewerten x₁, x₂...x_n-1, x_n in 9 gemacht. In diesem Fall können zusätzlich zu den Werten dieser wesentlichen Eingabeparameter auch die Werte der Hilfseingabeparameter zu den Eingabewerten x₁, x₂...x_n-1, x_n in 9 gemacht werden. Zu beachten ist, dass, wie vorstehend erläutert, in der Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung zusätzlich zu den Werten der wesentlichen Eingabeparameter auch Werte von Hilfseingabeparametern zu den Eingabewerten x₁, x₂...x_n-1, x_n in 9 gemacht werden. Daher wird im Folgenden die Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung unter Verwendung des Falles als ein Beispiel erläutert, in dem zusätzlich zu den Werten der wesentlichen Eingabeparameter auch die Werte der Hilfseingabeparameter zu den Eingabewerten x₁, x₂ ...x_n-1, x_n in 9 gemacht werden.
11 zeigt Trainingsdatensätze, die unter Verwendung der Eingabewerte x₁, x₂...x_n-1, x_n und der Trainingsdaten y_t vorbereitet wurden. In dieser 11 zeigen die Eingabewerte x₁, x₂...x_n-1, x_n jeweils die Maschinenlast L, die Maschinendrehzahl NE, den Einlassdruck, die Einlassluftmenge, den Atmosphärendruck PA, die Einlasstemperatur MT und die Maschinenkühlwassertemperatur TW. In diesem Fall werden die Maschinenlast L und die Maschinendrehzahl NE innerhalb der elektronischen Steuerungseinheit 30 berechnet, der Einlassdruck wird vom Einlassdrucksensor 16 erfasst, die Einlassluftmenge wird vom Einlassluftmengendetektor 8 erfasst, der Atmosphärendruck wird vom Atmosphärendrucksensor 18 erfasst, die Einlasstemperatur wird vom Einlasstemperatursensor 17 erfasst und die Maschinenkühlwassertemperatur TW wird vom Wassertemperatursensor 19 erfasst.
Auf der anderen Seite zeigen die Trainingsdaten y_t in 11 die Soll-AGR-Rate RAO. Wie in 11 gezeigt ist, werden bei den Trainingsdatensätzen eine Anzahl „m“ von Daten erfasst, welche die Beziehung zwischen den Eingabewerten x₁, x₂...x_n-1, x_n und den Trainingsdaten y_t ausdrücken. Beispielsweise sind bei den zweiten Daten (Nr. 2) die erlangten Eingabewerte x₁₂, x₂₂...x_n-12, x_n2 und Trainingsdaten y_t2 gelistet, während bei den m-1-ten Daten (Nr. m-1) die Eingabewerte x_1m-1, x_2m-1...x_n-1m-1, x_nm-1 der erlangten Eingabeparameter und die Trainingsdaten y_tm-1 gelistet sind.
In der Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung wird der in 11 gezeigte Trainingsdatensatz zum Erlernen der Gewichte des in 9 gezeigten neuronalen Netzes 50 verwendet. Daher wird als nächstes das Verfahren zur Vorbereitung des in 11 gezeigten Trainingsdatensatzes erläutert. 12 zeigt ein Beispiel für das Verfahren zur Vorbereitung eines Trainingsdatensatzes. Unter Bezugnahme auf 12 ist der in 1 gezeigte Maschinenkörper 1 in einer abgedichteten Prüfkammer 21, die hinsichtlich Kammerdruck und Kammertemperatur angepasst werden kann, angebracht. Im Inneren dieser abgedichteten Prüfkammer 21 ist eine Maschinenkühlwassertemperatur-Anpassungsvorrichtung eingerichtet, welche die Temperatur des Maschinenkühlwassers frei anpassen kann. Der im Inneren der abgedichteten Prüfkammer 21 eingerichtete Maschinenkörper 1 wird von der Prüfsteuerungsvorrichtung 60 betätigt, um Trainingsdatensätze vorzubereiten. Es ist zu beachten, dass bei dem in 12 gezeigten Maschinenkörper 1 im Ausgleichsbehälter 6 zur Messung der AGR-Rate zusätzlich ein CO2-Konzentrationssensor 22 zum Erfassen der CO₂-Konzentration des Gases im Innern des Ausgleichsbehälters 6 eingerichtet ist. Ferner ist im AGR-Durchlass 13 zusätzlich ein CO₂-Konzentrationssensor 23 zum Erfassen der CO₂-Konzentration des rückgeführten Abgases innerhalb des AGR-Durchlasses 13 eingerichtet.
Als nächstes wird das Verfahren zur Messung der AGR-Rate durch dieses Paar von CO₂-Konzentrationssensoren 22 und 23 erläutert. Falls die von der Außenluft in das Innere des Ausgleichsbehälters 6 strömende Einlassluftmenge als QA bezeichnet wird, die von dem AGR-Durchlass 13 in das Innere des Ausgleichsbehälters 6 strömende rückgeführte Abgasmenge als QE bezeichnet wird, die CO₂-Konzentration im Ausgleichsbehälter 6 als [CO₂]in bezeichnet wird, die CO₂-Konzentration in dem AGR-Durchlass 13 als [CO₂]ex bezeichnet wird, und die CO₂-Konzentration in der Außenluft als [CO₂]out bezeichnet wird, wird die Summe der CO₂-Menge, die von der Außenluft in das Innere des Ausgleichsbehälters 6 strömt, und der CO₂-Menge, die von dem AGR-Durchlass 13 in das Innere des Ausgleichsbehälters 6 strömt, gleich der CO₂-Menge im Inneren des Ausgleichsbehälters 6, so dass die folgende Formel gilt: $QA \cdot [{CO}_{2}] out + QE \cdot [{CO}_{2}] ex = (QA + QE) \cdot [{CO}_{2}] in$
$Daher, QA = QE \cdot \frac{[{CO}_{2}] ex - [{CO}_{2}] in}{[{CO}_{2}] in - [{CO}_{2}] out}$
Andererseits wird die AGR-Rate durch die folgende Formel ausgedrückt: $AGR - Rate= \frac{QE}{QA + QE} \cdot 100 (%)$
Falls die vorstehende Formel (9) in die vorstehende Formel (10) eingesetzt wird, wird die AGR-Rate durch die folgende Formel ausgedrückt: $AGR - Rate= \frac{[{CO}_{2}] in - [{CO}_{2}] out}{[{CO}_{2}] ex - [{CO}_{2}] out}$
Das heißt, die AGR-Rate wird eine Funktion der CO₂-Konzentration [CO₂]in im Ausgleichsbehälter 6, der CO₂-Konzentration [CO₂]ex im AGR-Durchlass 13 und der CO₂-Konzentration [CO₂]out in der Außenluft.
Hier können die CO₂-Konzentration [CO₂]in im Ausgleichsbehälter 6 und die CO₂-Konzentration [CO₂]ex im AGR-Durchlass 13 von den CO₂-Konzentrationssensoren 22 und 23 erfasst werden, wenn sich das AGR-Ventil 14 öffnet und rückgeführtes Abgas aus dem AGR-Durchlass 13 in den Ausgleichsbehälter 6 strömt, während die CO₂-Konzentration [CO₂]out in der Außenluft vom CO₂-Konzentrationssensor 22 erfasst werden kann, wenn sich das AGR-Ventil 14 schließt und der Strom des rückgeführten Abgases von dem AGR-Durchlass 13 in das Innere des Ausgleichsbehälters 6 gestoppt wird. In der Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung wird das AGR-Ventil 14 veranlasst, sich zu öffnen und zu schließen, während anhand der Erfassungswerte der CO₂-Konzentrationssensoren 22 und 23 die CO₂-Konzentration [CO₂]in im Innern des Ausgleichsbehälters 6, die CO₂-Konzentration [CO₂]ex im Innern des AGR-Durchlasses 13 und die CO₂-Konzentration [CO₂]out in der Außenluft ermittelt werden. Die vorstehende Formel (11) wird verwendet, um die AGR-Rate aus der CO₂-Konzentration [CO₂]in im Innern des Ausgleichsbehälters 6, der CO₂-Konzentration [CO₂]ex innerhalb des AGR-Durchlasses 13 und der CO₂-Konzentration [CO₂]out in der Außenluft zu messen.
Nunmehr werden in der Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung in der Prüfsteuerungsvorrichtung 60 die Daten zum Vorbereiten des Trainingsdatensatzes erlangt. Ferner wird bei der Datenerfassung eine Verarbeitung zum Vorbereiten des in 4 gezeigten Kennfelds des AGR-Ventil-Soll-Öffnungsgrades SA durchgeführt. In diesem Fall werden in dieser Prüfsteuerungsvorrichtung 60 die Verarbeitung zum Erlangen von Daten zum Vorbereiten des Trainingsdatensatzes und die Verarbeitung zum Vorbereiten eines in 4 gezeigten Kennfelds 60 des AGR-Ventil-Soll-Öffnungsgrades SA durchgeführt, während der Eingabewert x₁, der die Maschinenlast L ausdrückt, der Eingabewert x₂, der die Maschinendrehzahl NE ausdrückt, der Eingabewert x₃, der den Einlassdruck ausdrückt, der Eingabewert x₄, der die Einlassluftmenge ausdrückt, der Eingabewert x₅, der den Atmosphärendruck PA ausdrückt, der Eingabewert x₆, der die Einlasstemperatur MT ausdrückt, und der Eingabewert x₇, der die Maschinenkühlwassertemperatur TW ausdrückt, nacheinander geändert werden.
13 und 14 zeigen eine Routine zum Vorbereiten eines AGR-Ventil-Soll-Öffnungsgrad-Kennfelds und eines Trainingsdatensatzes, die in der Prüfsteuerungsvorrichtung 60 durchgeführt wird. Unter Bezugnahme auf 13 werden zunächst in Schritt 100 der Eingabewert x₁, welcher die Maschinenlast L ausdrückt, und der Eingabewert x₂, welcher die Maschinendrehzahl NE ausdrückt, initialisiert, und der Eingabewert x₅, welcher den Atmosphärendruck PA ausdrückt, der Eingabewert x₆, welcher die Einlasstemperatur MT ausdrückt, und der Eingabewert x₇, welcher die Maschinenkühlwassertemperatur TW ausdrückt, werden zu Standardwerten gemacht, das heißt, 1,0. Als nächstes wird in Schritt 101 die in 3B gezeigte Basis-AGR-Rate RA zu der Soll-AGR-Rate RAO gemacht. Als nächstes werden in Schritt 102 verschiedene Daten erlangt, wenn die gemessene AGR-Rate zu der Soll-AGR-Rate RAO wird. Die Verarbeitung zur Erlangung der verschiedenen Daten in diesem Schritt 102 wird durch eine in 15 gezeigte Unterroutine durchgeführt.
Daher wird hier zunächst die in 15 gezeigte Unterroutine erläutert. Unter Bezugnahme auf 15 wird zunächst bei Schritt 120 die Soll-AGR-Rate RAO eingelesen. Anschließend wird in Schritt 121 das AGR-Ventil 14 zum Schließen veranlasst. Als nächstes wird in Schritt 122 beurteilt, ob eine festgelegte Zeit verstrichen ist. Ist die festgelegte Zeit verstrichen, geht die Routine zu Schritt 123 über. In Schritt 123 wird die CO₂-Konzentration im Ausgleichsbehälter 6 durch den CO₂-Konzentrationssensor 22 erfasst. Zu dieser Zeit strömt Außenluft in den Ausgleichsbehälter 6, so dass zu dieser Zeit die Erfassung von dem CO₂-Konzentrationssensor 22 zu der CO₂-Konzentration [CO₂]out in der Außenluft wird. Das heißt, in Schritt 123 wird die CO₂-Konzentration [CO₂]out in der Außenluft durch den CO₂-Konzentrationssensor 22 erfasst.
Nachfolgend wird in Schritt 124 das AGR-Ventil 14 zum Öffnen veranlasst und der Öffnungsgrad des AGR-Ventils 14 wird zu einem kleinen Initialwert gemacht. Als nächstes wird in Schritt 125 beurteilt, ob eine festgelegte Zeitspanne verstrichen ist. Wenn die festgelegte Zeitspanne verstrichen ist, geht die Routine zu Schritt 126 über. Bei Schritt 126 wird die CO₂-Konzentration [CO₂]in im Ausgleichsbehälter 6 durch den CO₂-Konzentrationssensor 22 erfasst, während die CO₂-Konzentration [CO₂]ex im Inneren des AGR-Durchlasses 13 durch den CO₂-Konzentrationssensor 23 erfasst wird. Als nächstes wird in Schritt 127 die AGR-Rate aus der vorstehend erwähnten Formel (11) basierend auf der in Schritt 123 erfassten CO₂-Konzentration [CO₂]out in der Außenluft und der in Schritt 126 erfassten CO₂-Konzentration [CO₂]in im Ausgleichsbehälter 6 und der CO₂-Konzentration [CO₂]ex im AGR-Durchlass 13 berechnet. Diese AGR-Rate zeigt den tatsächlich gemessenen Wert der AGR-Rate.
Nachfolgend wird in Schritt 128 beurteilt, ob die berechnete AGR-Rate, das heißt, der tatsächlich gemessene Wert der AGR-Rate, zwischen dem Wert der Soll-AGR-Rate RAO, von dem eine kleine Konstante α subtrahiert wird (RAO-α), und dem Wert der Soll-AGR-Rate RAO, zu dem ein kleiner konstanter Wert α addiert wird (RAO+α), liegt, das heißt, ob der tatsächlich gemessene Wert der AGR-Rate zu der Soll-AGR-Rate RAO wird. Wenn beurteilt wird, dass der tatsächlich gemessene Wert der AGR-Rate nicht der Soll-AGR-Rate RAO entspricht, fährt die Routine mit Schritt 129 fort, bei dem der Öffnungsgrad des AGR-Ventils 14 um genau einen kleinen konstanten Öffnungsgrad erhöht wird. Nachfolgend kehrt die Routine zu Schritt 125 zurück. Als nächstes wird in Schritt 126 die CO₂-Konzentration [CO₂]in im Ausgleichsbehälter 6 erneut durch den CO₂-Konzentrationssensor 22 erfasst, während die CO₂-Konzentration [CO₂]ex innerhalb des AGR-Durchlasses 13 erneut durch den CO₂-Konzentrationssensor 23 erfasst wird, und in Schritt 127 wird die AGR-Rate berechnet, und in Schritt 128 wird beurteilt, ob der tatsächlich gemessene Wert der AGR-Rate zu der Soll-AGR-Rate RAO wird.
Wenn in Schritt 128 beurteilt wird, dass die berechnete AGR-Rate, das heißt, der tatsächlich gemessene Wert der AGR-Rate, zu der Soll-AGR-Rate RAO wird, fährt die Routine mit Schritt 130 fort. In Schritt 130 werden alle Eingabewerte x₁, x₂...x_n-1, x_n, das heißt, der Eingabewert x₁, der die Maschinenlast L ausdrückt, der Eingabewert x₂, der die Maschinendrehzahl NE ausdrückt, der Eingabewert x₃, der den Einlassdruck ausdrückt, der Eingabewert x₄, der die Einlassluftmenge ausdrückt, der Eingabewert x₅, der den Atmosphärendruck PA ausdrückt, der Eingabewert x₆, der die Einlasstemperatur MT ausdrückt, und der Eingabewert x₇, der die Maschinenkühlwassertemperatur TW ausdrückt, zu dieser Zeit, im Speicher der Prüfsteuerungsvorrichtung 60 gespeichert. Die Soll-AGR-Rate RAO zu dieser Zeit, das heißt, die in 3B gezeigte Basis-AGR-Rate RA, wird als die Trainingsdaten y_t im Speicher der Prüfsteuerungsvorrichtung 60 gespeichert. Zu dieser Zeit bilden die im Speicher der Prüfsteuerungsvorrichtung 60 gespeicherten Eingabewerte x₁, x₂...x_n-1, x_n und Trainingsdaten y_t den Datensatz Nr. 1 in 11.
Falls bei Schritt 130 die Eingabewerte x₁, x₂...x_n-1, x_n und Trainingsdaten y_t im Speicher der Prüfsteuerungsvorrichtung 60 gespeichert sind, geht die Routine zu Schritt 103 von 13 über. Bei Schritt 103 wird der Öffnungsgrad des AGR-Ventils 14 zu dieser Zeit, das heißt, der Zeit, zu welcher der tatsächlich gemessene Wert der AGR-Rate zu der Soll-AGR-Rate RAO wird, vom AGR-Ventil-Öffnungsgradsensor 20 erfasst und der erfasste Öffnungsgrad des AGR-Ventils 14 wird als der AGR-Ventil-Soll-Öffnungsgrad SA in dem in 4 gezeigten Kennfeld gespeichert. Daher zeigt der AGR-Ventil-Soll-Öffnungsgrad SA, der in dem in 4 gezeigten Kennfeld gespeichert ist, den Öffnungsgrad des AGR-Ventils 14, der erforderlich ist, damit die AGR-Rate mit der Soll-AGR-Rate RAO übereinstimmt.
Als nächstes wird in Schritt 104 beurteilt, ob die Erfassung der Daten für alle Kombinationen des Eingabewertes x₁ und des Eingabewertes x₂, das heißt, alle Kombinationen der Maschinenlast L und der Maschinendrehzahl NE, abgeschlossen ist. Wenn beurteilt wird, dass die Datenerfassung noch nicht für alle Kombinationen des Eingabewertes x₁ und des Eingabewertes x₂ abgeschlossen ist, fährt die Routine mit Schritt 105 fort, in dem entweder der Eingabewert x₁ oder der Eingabewert x₂, das heißt, die Maschinenlast L oder die Maschinendrehzahl NE, geändert wird. Als nächstes wird in Schritt 101 die in 3B gezeigte Basis-AGR-Rate RA, die auf der Grundlage der geänderten Maschinenlast L und der Maschinendrehzahl NE ermittelt wird, zu der Soll-AGR-Rate RAO gemacht.
Als nächstes werden in Schritt 102 aufgrund der in 15 gezeigten Unterroutine alle Eingabewerte x₁, x₂...x_n-1, x_n und Trainingsdaten yt, wenn der tatsächlich gemessene Wert der AGR-Rate zu der Soll-AGR-Rate RAO wird, in dem Speicher der Prüfsteuerungsvorrichtung 60 gespeichert. Dadurch wird ein neuer Datensatz gebildet, der die Eingabewerte x₁, x₂...x_n-1, x_n und Trainingsdaten y_t aufweist. Als nächstes wird in Schritt 103 der Öffnungsgrad des AGR-Ventils 14, wenn der tatsächlich gemessene Wert der AGR-Rate zu der Soll-AGR-Rate RAO wird, als der AGR-Ventil-Soll-Öffnungsgrad SA in dem in 4 gezeigten Kennfeld gespeichert. Eine solche Aktion zur Datenerfassung wird wiederholt, bis die Datenerfassung für alle Kombinationen der Maschinenlast L und der Maschinendrehzahl NE abgeschlossen ist.
Wenn in Schritt 104 beurteilt wird, dass die Datenerfassung für alle Kombinationen des Eingabewertes x₁ und des Eingabewertes x₂, das heißt, für alle Kombinationen der Maschinenlast L und der Maschinendrehzahl NE, abgeschlossen ist, fährt die Routine mit Schritt 106 fort, bei dem, wenn der Eingabewert x₅, der den Atmosphärendruck PA ausdrückt, der Eingabewert x₆, der die Einlasstemperatur MT ausdrückt, und der Eingabewert x₇, der die Maschinenkühlwassertemperatur TW ausdrückt, nicht den Standardwerten entsprechen, das heißt 1,0, die Daten, wenn der Eingabewert x₅, der Eingabewert x₆ und der Eingabewert x₇ sukzessive geändert werden, erlangt werden. In diesem Fall wird in der Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung der Eingabewert x₅ bei bestimmten Intervallen sukzessive auf eine Mehrzahl von Atmosphärendrücken PA₁, PA₂, PA3,... PA_j geändert, wie in 7 gezeigt, der Eingabewert x₆ wird bei bestimmten Intervallen sukzessive auf eine Mehrzahl von Einlasstemperaturen TM₁, TM₂, TM₃,... TM_j geändert, wie in 7 gezeigt, und der Eingabewert x₇ wird bei bestimmten Intervallen sukzessive auf eine Mehrzahl von Maschinenkühlwassertemperaturen TW₁, TW₂, TW3,... TW_j geändert, wie in 7 gezeigt.
Das heißt, zunächst werden in Schritt 106 alle Eingabewerte x₁, x₂...x_n-1, x_n initialisiert. Als nächstes werden in Schritt 107 aus der in 7 gezeigten Beziehung der dem Atmosphärendruck PA entsprechende Korrekturwert KA, der der Einlasstemperatur TM entsprechende Korrekturwert KB und der der Maschinenkühlwassertemperatur TW entsprechende Korrekturwert KC berechnet, und der Korrekturwert KKRA (=KA·KB·KC) für die Basis-AGR-Rate RA wird aus diesem Korrekturwert KA, dem Korrekturwert KB und dem Korrekturwert KC berechnet. Als nächstes wird in Schritt 108 der Wert KKRA·RA, der durch Multiplikation des Korrekturwerts KKRA mit der in 3B gezeigten Basis-AGR-Rate RA erhalten wird, zu der Soll-AGR-Rate RAO gemacht.
Als nächstes werden in Schritt 109 aufgrund der in 15 gezeigten Unterroutine alle Eingabewerte x₁, x₂...x_n-1, x_n und Trainingsdaten yt, wenn der tatsächlich gemessene Wert der AGR-Rate zu der Soll-AGR-Rate RAO wird, im Speicher der Prüfsteuerungsvorrichtung 60 gespeichert. Dadurch wird ein neuer Datensatz gebildet, der aus den Eingabewerten x₁, x₂...x_n-1, x_n und Trainingsdaten y_t besteht. Als nächstes wird in Schritt 110 beurteilt, ob die Datenerfassung für alle Kombinationen aus dem Eingabewert x₁ und dem Eingabewert x₂, das heißt, für alle Kombinationen aus der Maschinenlast L und der Maschinendrehzahl NE, abgeschlossen ist. Wenn beurteilt wird, dass die Datenerfassung nicht für alle Kombinationen des Eingabewertes x₁ und des Eingabewertes x₂ abgeschlossen ist, fährt die Routine mit Schritt 111 fort, in dem entweder der Eingabewert x₁ oder der Eingabewert x₂, das heißt, entweder die Maschinenlast L oder die Maschinendrehzahl NE, geändert wird.
Als nächstes wird in Schritt 107 der Korrekturwert KKRA auf der Grundlage der Maschinenlast L und der Maschinendrehzahl NE nach der Änderung berechnet. Zu dieser Zeit werden der Eingabewert x₅, der Eingabewert x₆ und der Eingabewert x₇ nicht geändert, so dass der Korrekturwert KKRA auf dem gleichen Wert gehalten wird. Als nächstes wird in Schritt 108 der Wert KKRA·RA, der durch Multiplikation des Korrekturwerts KKRA mit der in 3B gezeigten Basis-AGR-Rate RA erhalten wird, die auf der Grundlage der Maschinenlast L und der Maschinendrehzahl NE nach der Änderung erlangt wird, zu der Soll-AGR-Rate RAO gemacht. In Schritt 109 werden aufgrund der in 15 gezeigten Unterroutine alle Eingabewerte x₁, x₂...x_n-1, x_n und Trainingsdaten y_t, wenn der tatsächlich gemessene Wert der AGR-Rate zu der Soll-AGR-Rate RAO wird, im Speicher der Prüfsteuerungsvorrichtung 60 gespeichert. Dadurch wird ein neuer Datensatz gebildet, welcher die Eingabewerte x₁, x₂...x_n-1, x_n und Trainingsdaten y_t aufweist. Ein solcher Vorgang zur Datenerfassung wird so lange wiederholt, bis die Datenerfassung für alle Kombinationen der Maschinenlast L und der Maschinendrehzahl NE abgeschlossen ist.
Wenn in Schritt 110 beurteilt wird, dass die Datenerfassung für alle Kombinationen des Eingabewertes x₁ und des Eingabewertes x₂, das heißt, für alle Kombinationen der Maschinenlast L und der Maschinendrehzahl NE, abgeschlossen ist, fährt die Routine mit Schritt 112 fort, in dem beurteilt wird, ob die Datenerfassung für alle Kombinationen des Eingabewertes x₅, des Eingabewertes x₆ und des Eingabewertes x₇, das heißt, für alle Kombinationen des Atmosphärendrucks PA, der Einlasstemperatur MT und der Maschinenkühlwassertemperatur TW, abgeschlossen ist. Wenn beurteilt wird, dass die Datenerfassung nicht für alle Kombinationen des Eingabewertes x₅, des Eingabewertes x₆ und des Eingabewertes x₇ abgeschlossen ist, fährt die Routine mit Schritt 113 fort, in dem irgendeine Größe aus dem Atmosphärendruck PA, der Einlasstemperatur MT und der Maschinenkühlwassertemperatur TW geändert wird. Als nächstes werden in Schritt 114 der Eingabewert x₁ und der Eingabewert x₂ initialisiert. Nachfolgend kehrt die Routine wieder zu Schritt 107 zurück.
Zu dieser Zeit wird eine Größe aus dem Atmosphärendruck PA, der Einlasstemperatur MT und der Maschinenkühlwassertemperatur TW geändert, so dass in Schritt 107 der Korrekturwert KKRA aktualisiert wird. Als nächstes wird in Schritt 108 die Soll-AGR-Rate RAO berechnet. In Schritt 109 werden unter Verwendung der in 15 gezeigten Unterroutine alle Eingabewerte x₁, x₂...x_n-1, x_n und Trainingsdaten yt, wenn der tatsächlich gemessene Wert der AGR-Rate zu der Soll-AGR-Rate RAO wird, in dem Speicher der Prüfsteuerungsvorrichtung 60 gespeichert. Dadurch wird ein neuer Datensatz gebildet, welcher die Eingabewerte x₁, x_2...x_n-1, x_n und Trainingsdaten y_t aufweist. Ein solcher Vorgang zur Datenerfassung wird so lange wiederholt, bis die Datenerfassung für alle Kombinationen der Maschinenlast L und der Maschinendrehzahl NE abgeschlossen ist.
Wenn in Schritt 110 beurteilt wird, dass die Daten für alle Kombinationen der Maschinenlast L und der Maschinendrehzahl NE erfasst wurden, fährt die Routine mit Schritt 112 fort. Wenn in Schritt 112 beurteilt wird, dass die Datenerfassung nicht für alle Kombinationen des Eingabewertes x₅, des Eingabewertes x₆ und des Eingabewertes x₇, das heißt, alle Kombinationen des Atmosphärendrucks PA, der Einlasstemperatur MT und der Maschinenkühlwassertemperatur TW, abgeschlossen ist, fährt die Routine mit Schritt 113 fort, in dem eine Größe aus dem Atmosphärendruck PA, der Einlasstemperatur MT und der Maschinenkühlwassertemperatur TW geändert wird. Als nächstes wird dieser Datenerfassungsvorgang erneut durchgeführt. Dieser Vorgang der Datenerfassung wird wiederholend durchgeführt, bis die Datenerfassung für alle Kombinationen aus dem Atmosphärendruck PA, der Einlasstemperatur MT und der Maschinenkühlwassertemperatur TW abgeschlossen ist.
Auf diese Art und Weise werden die für die Vorbereitung des Trainingsdatensatzes erforderlichen Daten erlangt. Das heißt, die Nr. 1 bis Nr. m Eingabewerte x_1m, x_2m...x_nm-1, x_nm und Trainingsdaten ytm (m=1, 2, 3...m) des in 11 gezeigten Trainingsdatensatzes werden in dem Speicher der Prüfsteuerungsvorrichtung 60 gespeichert. Dadurch wird der Trainingsdatensatz, wie in 11 gezeigt, vorbereitet. Die elektronischen Daten des so vorbereiteten Trainingsdatensatzes werden verwendet, um die Gewichte des in 9 gezeigten neuronalen Netzes 50 zu erlernen.
In dem in 12 gezeigten Beispiel ist eine Lernvorrichtung 61 zum Erlernen der Gewichte des neuronalen Netzes vorgesehen. Als diese Lernvorrichtung 61 kann auch ein PC verwendet werden. Wie in 12 gezeigt, ist diese Lernvorrichtung 61 mit einer CPU (Mikroprozessor) 62 und einer Speichervorrichtung 63, das heißt, einem Speicher 63, versehen. In dem in 12 gezeigten Beispiel werden die Anzahl von Knoten des in 9 gezeigten neuronalen Netzes 50 und die elektronischen Daten des vorbereiteten Trainingsdatensatzes in dem Speicher 63 der Lernvorrichtung 61 gespeichert, und die Gewichte des neuronalen Netzes 50 werden bei der CPU 62 erlernt.
16 zeigt die Verarbeitungsroutine zum Erlernen der Gewichte des neuronalen Netzes 50, die bei der Lernvorrichtung 61 durchgeführt wird. Unter Bezugnahme auf 16 werden zunächst in Schritt 200 verschiedene Daten des Trainingsdatensatzes für das neuronale Netz 50, die in dem Speicher 63 der Lernvorrichtung 61 gespeichert sind, eingelesen. Als nächstes werden in Schritt 201 die Anzahl von Knoten der Eingabeschicht (L=1) des neuronalen Netzes 50, die Anzahl von Knoten der verborgenen Schicht (L=2) und der verborgenen Schicht (L=3) sowie die Anzahl von Knoten der Ausgabeschicht (L=4) eingelesen. Als nächstes wird in Schritt 202 ein neuronales Netz 50, wie in 9 gezeigt, auf der Grundlage dieser Knotenzahlen vorbereitet.
Nachfolgend werden in Schritt 203 die Gewichte des neuronalen Netzes 50 erlernt. In Schritt 203 werden zunächst die ersten (Nr. 1) Eingabewerte x₁, x₂...x_n-1, x_n von 11 bei den Knoten der Eingabeschicht (L=1) des neuronalen Netzes 50 eingegeben. Zu dieser Zeit wird ein Ausgabewert „y“, der den Schätzwert der Soll-AGR-Rate zeigt, von der Ausgabeschicht des neuronalen Netzes 50 ausgegeben. Falls der Ausgabewert „y“ von der Ausgabeschicht des neuronalen Netzes 50 ausgegeben wird, wird der quadratische Fehler E=1/2(y-y_t1)² zwischen diesem Ausgabewert „y“ und den ersten (Nr. 1) Trainingsdaten y_t1 berechnet. Die Gewichte des neuronalen Netzes 50 werden unter Verwendung des vorstehend erwähnten Fehler-Rückpropagationsverfahrens erlernt, so dass dieser quadratische Fehler E kleiner wird.
Falls die Gewichte des neuronalen Netzes 50 auf der Grundlage der ersten (Nr. 1) Daten von 11 fertig erlernt sind, werden als nächstes die Gewichte des neuronalen Netzes 50 unter Verwendung des Fehler-Rückpropagationsverfahrens basierend auf den zweiten (Nr. 2) Daten von 11 erlernt. Gleichermaßen werden die Gewichte des neuronalen Netzes 50 sukzessive in der Reihenfolge bis zu dem m-ten (Nr. m) Gewicht von 11 erlernt. Falls die Gewichte des neuronalen Netzes 50 für alle vom ersten (Nr. 1) bis zum m-ten (Nr. m) von 11 erlernt sind, geht die Routine zu Schritt 204 über.
In Schritt 204 wird beispielsweise der Quadratsummenfehler E zwischen allen Ausgabewerten „y“ des neuronalen Netzes vom ersten (Nr. 1) bis zum m-ten (Nr. m) von 11 und Trainingsdaten y_t berechnet, und es wird beurteilt, ob dieser Quadratsummenfehler E zu einem voreingestellten Fehler oder weniger wird. Wenn beurteilt wird, dass dieser Quadratsummenfehler E nicht zu dem voreingestellten Fehler oder weniger wird, kehrt die Routine zu Schritt 203 zurück, in dem die Gewichte des neuronalen Netzes 50 erneut auf der Grundlage des in 11 gezeigten Trainingsdatensatzes erlernt werden. Als nächstes werden die Gewichte des neuronalen Netzes 50 so lange erlernt, bis der Quadratsummenfehler E zu einem voreingestellten Fehler oder weniger wird. Wenn in Schritt 204 beurteilt wird, dass der Quadratsummenfehler E zu dem voreingestellten Fehler oder weniger wird, fährt die Routine mit Schritt 205 fort, in dem die erlernten Gewichte des neuronalen Netzes 50 im Inneren des Speichers 63 der Lernvorrichtung 61 gespeichert werden. Auf diese Art und Weise wird ein Modell zur Schätzung der Soll-AGR-Rate vorbereitet.
Bei der Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein solches vorbereitetes Modell zur Schätzung der Soll-AGR-Rate verwendet, um irgendeine Anomalie in einem Abgasrückführungssystem in einem kommerziell erhältlichen Fahrzeug zu erfassen. Zu diesem Zweck wird das Modell zur Abschätzung der Soll-AGR-Rate in der elektronischen Steuerungseinheit 30 des kommerziell erhältlichen Fahrzeugs gespeichert. 17 zeigt die Routine zum Einlesen von Daten in die elektronische Steuerungseinheit, die in der elektronischen Steuerungseinheit 30 des kommerziell erhältlichen Fahrzeugs zur Speicherung des Modells zur Schätzung der Soll-AGR-Rate in der elektronischen Steuerungseinheit 30 durchgeführt wird.
Unter Bezugnahme auf 17 werden zunächst in Schritt 300 die Anzahl von Knoten der Eingabeschicht des in 9 gezeigten neuronalen Netzes 50 (L=1), die Anzahl von Knoten der verborgenen Schicht (L=2) und der verborgenen Schicht (L=3) sowie die Anzahl von Knoten der Ausgabeschicht (L=4) in den Speicher 32 der elektronischen Steuerungseinheit 30 eingelesen. Als nächstes wird in Schritt 301 das neuronale Netz 50, wie in 9 gezeigt, auf der Grundlage dieser Knotenzahlen vorbereitet. Als nächstes werden in Schritt 302 die erlernten Gewichte des neuronalen Netzes 50 in den Speicher 32 der elektronischen Steuerungseinheit 30 eingelesen. Aufgrund dessen wird das Modell für die Schätzung der Soll-AGR-Rate in der elektronischen Steuerungseinheit 30 eines kommerziell erhältlichen Fahrzeugs gespeichert.
18 zeigt eine Ansicht der funktionalen Konfiguration zur Ermittlung des AGR-Ventil-Soll-Öffnungsgrads, die in der elektronischen Steuerungseinheit 30 eines kommerziell erhältlichen Fahrzeugs durchgeführt wird. Unter Bezugnahme auf 18 sind in 18 der Eingabewert x₁, der die Maschinenlast L ausdrückt, der Eingabewert x₂, der die Maschinendrehzahl NE ausdrückt, der Eingabewert x₃, der den Einlassdruck ausdrückt, der Eingabewert x₄, der die Einlassluftmenge ausdrückt, der Eingabewert x₅, der den Atmosphärendruck PA ausdrückt, der Eingabewert x₆, der die Einlasstemperatur MT ausdrückt, und der Eingabewert x₇, der die Maschinenkühlwassertemperatur TW ausdrückt, gezeigt. Ferner sind in 18 fünf Funktionsblöcke A, B, C, D und E gezeigt.
Wie in 18 gezeigt ist, wird in dem Funktionsblock A der AGR-Ventil-Soll-Öffnungsgrad SA auf der Grundlage der Maschinenlast (x₁) und der Maschinendrehzahl (x₂) aus dem in 4 gezeigten Kennfeld berechnet. Dagegen wird in dem Funktionsblock C die Soll-AGR-Rate RAO (=KKRA·RA) aus der in 3B gezeigten Basis-AGR-Rate RA und dem Korrekturwert KA, dem Korrekturwert KB und dem Korrekturwert KC, wie in 7 gezeigt, berechnet. In dem Funktionsblock B wird der Korrekturbetrag KKSA (=KSA·RAO) des AGR-Ventil-Soll-Öffnungsgrads SA aus der Soll-AGR-Rate RAO und dem in 8 gezeigten Korrekturbetrag KSA berechnet. Durch Multiplizieren dieses Korrekturwertes KKSA mit dem AGR-Ventil-Soll-Öffnungsgrad SA wird der AGR-Ventil-Soll-Öffnungsgrad SAO (=SA·KKSA) berechnet.
Dagegen wird in dem Funktionsblock D das neuronale Netz 50 verwendet, um den Schätzwert „y“ der Soll-AGR-Rate RAO aus der Maschinenlast (x₁), der Maschinendrehzahl (x₂), dem Einlassdruck (x₃), der Einlassluftmenge (x₄), dem Atmosphärendruck (x₅), der Einlasstemperatur (x₆) und der Maschinenkühlwassertemperatur TW(x₇) zu berechnen. In dem Funktionsblock E wird der AGR-Ventil-Soll-Öffnungsgrad SAO (=SA·KKSA) rückgekoppelt gesteuert (EN: feedback controlled), so dass der Schätzwert „y“ der Soll-AGR-Rate RAO mit der Soll-AGR-Rate RAO übereinstimmt.
19 zeigt eine AGR-Steuerungsroutine, die während der Fahrt mit einem kommerziell erhältlichen Fahrzeugs durchgeführt wird. Diese AGR-Steuerungsroutine wird durch eine Unterbrechung zu jeder festgelegten Zeitspanne durchgeführt. Unter Bezugnahme auf 19 werden in Schritt 400 zunächst der Eingabewert x₁, der die Maschinenlast L ausdrückt, der Eingabewert x2, der die Maschinendrehzahl NE ausdrückt, der Eingabewert x₃, der den Einlassdruck ausdrückt, der Eingabewert x₄, der die Einlassluftmenge ausdrückt, der Eingabewert x₅, der den Atmosphärendruck PA ausdrückt, der Eingabewert x₆, der die Einlasstemperatur MT ausdrückt, und der Eingabewert x₇, der die Maschinenkühlwassertemperatur TW ausdrückt, eingelesen. Als nächstes wird in Schritt 401 die Basis-AGR-Rate RA aus dem in 3B gezeigten Kennfeld berechnet. Als nächstes wird in Schritt 402 der Korrekturwert KKRA (=KA·KB·KC) aus dem Korrekturwert KA, dem Korrekturwert KB und dem Korrekturwert KC, die in 7 gezeigt sind, berechnet. Als nächstes wird in Schritt 403 die Soll-AGR-Rate RAO (=KKRA·RA) berechnet.
Nachfolgend wird in Schritt 404 der AGR-Ventil-Soll-Öffnungsgrad SA aus dem in 4 gezeigten Kennfeld berechnet und der Korrekturwert KSA wird aus dem in 8 gezeigten Kennfeld berechnet. Als nächstes wird in Schritt 405 der Korrekturwert KKSA für den AGR-Ventil-Soll-Öffnungsgrad SAO (=KKRA·KSA) berechnet. Als nächstes wird in Schritt 406 der AGR-Ventil-Soll-Öffnungsgrad SAO (=KKSA·SA) berechnet. Als nächstes werden in Schritt 407 der Eingabewert x₁, der die Maschinenlast L ausdrückt, der Eingabewert x₂, der die Maschinendrehzahl NE ausdrückt, der Eingabewert x₃, der den Einlassdruck ausdrückt, der Eingabewert x₄, der die Einlassluftmenge ausdrückt, der Eingabewert x₅, der den Atmosphärendruck PA ausdrückt, der Eingabewert x₆, der die Einlasstemperatur MT ausdrückt, und der Eingabewert x₇, der die Maschinenkühlwassertemperatur TW ausdrückt, bei den Knoten der Eingabeschicht des neuronalen Netzes 50 eingegeben. Zu dieser Zeit wird der Schätzwert „y“ der Soll-AGR-Rate RAO von der Ausgabeschicht des neuronalen Netzes 50 ausgegeben. Infolgedessen wird der Schätzwert „y“ der Soll-AGR-Rate RAO wie bei Schritt 408 beschrieben erlangt.
Als nächstes wird in Schritt 409 der Wert der Differenz zwischen dem Schätzwert „y“ der Soll-AGR-Rate RAO und der Soll-AGR-Rate RAO multipliziert mit einer Konstanten C zu dem Korrekturwert ΔSA des AGR-Ventil-Soll-Öffnungsgrads SA gemacht. Anschließend wird in Schritt 410 dieser Korrekturwert ΔSA zu dem in Schritt 406 berechneten AGR-Ventil-Soll-Öffnungsgrad SAO addiert, um den finalen AGR-Ventil-Soll-Öffnungsgrad SAO+ΔSA zu berechnen. Als nächstes wird in Schritt 411 eine Ansteueranweisung des AGR-Ventils 14 ausgegeben, so dass der Öffnungsgrad des AGR-Ventils 14 zu diesem finalen Soll-Öffnungsgrad SAO+ΔSA wird. Das heißt, in Schritt 409 bis Schritt 411 wird der Öffnungsgrad des AGR-Ventils 14 rückgekoppelt gesteuert, so dass der Schätzwert „y“ der Soll-AGR-Rate RAO mit der Soll-AGR-Rate RAO übereinstimmt. Zu beachten ist, dass 19 ein einfaches Beispiel einer Feedback- bzw. Rückkopplungssteuerung zeigt, die nur Proportionalterme verwendet, als diese Rückkopplungssteuerung kann jedoch eine PID-Regelung und verschiedene andere Steuerungen bzw. Regelungen mit Rückkopplung verwendet werden.
Falls die Ansteueranweisung des AGR-Ventils 14 ausgegeben wird, fährt die Routine mit Schritt 412 fort, in dem eine Speicherverarbeitung zur Speicherung der Soll-AGR-Rate RAO, des Schätzwertes „y“ der Soll-AGR-Rate RAO und der Zeit „t“, zu welcher der Schätzwert „y“ der Soll-AGR-Rate RAO erlangt wurde, in dem Speicher 32 der elektronischen Steuerungseinheit 30 für eine festgelegte Zeitspanne durchgeführt wird. Diese Speicherverarbeitung dient der Erfassung einer Anomalie des Abgasrückführungssystems, und diese erlangten Daten werden nach der festgelegten Zeitspanne gelöscht. Als nächstes wird das Verfahren zur Erfassung einer Anomalie des Abgasrückführungssystems, das während eines Fahrzeugbetriebs unter Verwendung dieser erlangten Daten durchgeführt wird, unter Bezugnahme auf 20A bis 26 erläutert.
In 20A bis 20C wird die Änderung der Soll-AGR-Rate RAO im Zeitverlauf, wenn die Soll-AGR-Rate RAO während eines Fahrzeugbetriebs zunimmt, mit der durchgezogenen Linie gezeigt, während die Änderung des Schätzwertes „y“ der Soll-AGR-Rate RAO im Zeitverlauf zu dieser Zeit mit der gestrichelten Linie gezeigt wird. 20A zeigt die Zeit, wenn das Abgasrückführungssystem normal ist. Zu dieser Zeit ändert sich auch dann, wenn sich die Soll-AGR-Rate RAO ändert, der Schätzwert „y“ der Soll-AGR-Rate RAO, wie in 20A gezeigt, während die Soll-AGR-Rate RAO verfolgt wird.
Andererseits zeigt 20B den Fall, dass eine Ansprechverzögerung im AGR-Ventil 14 auftritt. Das heißt, falls die Soll-AGR-Rate RAO zunimmt, um die AGR-Rate zu erhöhen, erhöht sich der finale AGR-Ventil-Soll-Öffnungsgrad SAO+ΔSA. Infolgedessen wird an das AGR-Ventil 14 ein Ansteuer- bzw. Antriebsbefehl zur Erhöhung des Öffnungsgrads des AGR-Ventils 14 gesendet. Tritt jedoch eine Ansprechverzögerung im AGR-Ventil 14 auf, so wird der Öffnungsgrad des AGR-Ventils 14 nicht zunehmen, selbst wenn an das AGR-Ventil 14 ein Antriebsbefehl zur Erhöhung des Öffnungsgrads des AGR-Ventils 14 ausgegeben wird. Daher wird, wie in 20B mit der gestrichelten Linie gezeigt ist, der Schätzwert „y“ der Soll-AGR-Rate RAO, der eine Änderung der tatsächlichen AGR-Rate ausdrückt, nicht so stark ansteigen.
Andererseits wird in der Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung eine Rückkopplungssteuerung für den Öffnungsgrad des AGR-Ventils 14 durchgeführt, so dass, falls die Differenz zwischen der Soll-AGR-Rate RAO und dem Schätzwert „y“ der Soll-AGR-Rate RAO groß wird, veranlasst wird, dass der finale AGR-Ventil-Soll-Öffnungsgrad SAO+ΔSA stark ansteigt. Infolgedessen steigt der Schätzwert „y“ der Soll-AGR-Rate RAO, welcher die Änderung der tatsächlichen AGR-Rate ausdrückt, wie in 20B mit der gestrichelten Linie gezeigt, allmählich an. In einigen Fällen, wie in 20B gezeigt, schießt dieser über und wird dann zu der Soll-AGR-Rate RAO. Auf diese Art und Weise kann aus der AGR-Raten-Differenz ΔAGR zwischen der Soll-AGR-Rate RAO, wenn die Soll-AGR-Rate RAO zunimmt, und dem Schätzwert „y“ der Soll-AGR-Rate RAO verstanden werden, ob eine Ansprechverzögerung im AGR-Ventil 14 auftritt.
In diesem Zusammenhang ist die AGR-Raten-Differenz ΔAGR klein, wenn der Änderungsbetrag der Soll-AGR-Rate RAO klein ist. Daher ist es schwierig aufgrund der Größe der AGR-Raten-Differenz ΔAGR zu beurteilen, ob eine Ansprechverzögerung im AGR-Ventil 14 auftritt. Um aus der Größe der AGR-Raten-Differenz ΔAGR zu beurteilen, ob eine Ansprechverzögerung im AGR-Ventil 14 aufgrund, muss daher der Änderungsbetrag der Soll-AGR-Rate RAO in einem gewissen Ausmaß groß sein. Andererseits wird, selbst wenn der Änderungsbetrag der Soll-AGR-Rate RAO in einem gewissen Ausmaß groß ist, wenn die Soll-AGR-Rate RAO langsam ansteigt, selbst wenn eine Ansprechverzögerung im AGR-Ventil 14 auftritt, der Schätzwert „y“ der Soll-AGR-Rate RAO, welcher die Änderung der tatsächlichen AGR-Rate ausdrückt, die Verfolgung der Soll-AGR-Rate RAO ändern, und es wird keine große AGR-Raten-Differenz ΔAGR auftreten. Wenn die Soll-AGR-Rate RAO langsam ansteigt, ist es daher schwierig, aufgrund der Größe der AGR-Raten-Differenz ΔAGR zu beurteilen, ob eine Ansprechverzögerung im AGR-Ventil 14 auftritt.
Wenn andererseits die Soll-AGR-Rate RAO mit einer schnellen Rate ansteigt, wird, falls eine Ansprechverzögerung im AGR-Ventil 14 auftritt, die AGR-Raten-Differenz ΔAGR größer, und daher wird es möglich, zu beurteilen, ob eine Ansprechverzögerung im AGR-Ventil 14 auftritt. Um anhand der Größe der AGR-Raten-Differenz ΔAGR zu beurteilen, ob eine Ansprechverzögerung im AGR-Ventil 14 auftritt, muss daher der Änderungsbetrag der Soll-AGR-Rate RAO in einem gewissen Ausmaß groß genug sein und die Zunahmerate der Soll-AGR-Rate RAO muss schnell sein. Daher wird bei der Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung, wenn die Zunahmerate der Soll-AGR-Rate RAO für eine festgelegte Zeitspanne, die durch tX in 20C gezeigt ist, in einem vorbestimmten Bereich der Zunahmerate gehalten wurde, anhand der Größe der AGR-Raten-Differenz ΔAGR beurteilt, ob eine Ansprechverzögerung im AGR-Ventil 14 auftritt.
Falls in diesem Zusammenhang die Ansprechverzögerung des AGR-Ventils 14 größer wird, vergrößert sich in 20C die Fläche des Schraffurbereichs zwischen der Soll-AGR-Rate RAO und dem Schätzwert „y“ der Soll-AGR-Rate RAO. Daher wird es möglich, aus der Fläche dieses Schraffurbereichs zu beurteilen, ob eine Ansprechverzögerung im AGR-Ventil 14 auftritt. Daher wird in der Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung der Summenwert der AGR-Raten-Differenz ΔAGR von dem Zeitpunkt ts, wenn die Soll-AGR-Rate RAO zu steigen beginnt, bis zu dem Zeitpunkt te, wenn die AGR-Raten-Differenz ΔAGR zwischen der Soll-AGR-Rate RAO und dem Schätzwert „y“ der Soll-AGR-Rate RAO ein festgelegter Wert oder weniger wird, ermittelt, und wenn der Summenwert der AGR-Raten-Differenz ΔAGR einem vorbestimmten Schwellenwert oder mehr entspricht, wird beurteilt, dass eine Ansprechverzögerung im AGR-Ventil 14 auftritt.
21 zeigt die Routine zur Erfassung einer Ansprechverzögerung im AGR-Ventil 14. Diese Routine wird durch eine Unterbrechung zu jeder festgelegten Zeitspanne Δt durchgeführt. Unter Bezugnahme auf 21 wird zunächst in Schritt 500 beurteilt, ob ein Erfassungsabschluss-Flag 1 gesetzt ist, welches zeigt, dass die Erfassung irgendeiner Ansprechverzögerung des AGR-Ventils 14 abgeschlossen wurde. Wenn das Erfassungsabschluss-Flag 1 nicht gesetzt ist, fährt die Routine mit Schritt 501 fort, in dem beurteilt wird, ob ein Beurteilungs-Flag gesetzt ist, welches zeigt, dass eine Anomalie einer Ansprechverzögerung des AGR-Ventils 14 beurteilt werden sollte. Wenn das Beurteilungsflag nicht gesetzt ist, fährt die Routine mit Schritt 502 fort, in dem die Differenz zwischen der aktuellen Soll-AGR-Rate RAO und der Soll-AGR-Rate RAO zu der Zeit der vorherigen Unterbrechung, das heißt, die Zunahmerate ΔRA der Soll-AGR-Rate RAO, berechnet wird.
Als nächstes wird in Schritt 503 beurteilt, ob die Zunahmerate ΔRA der Soll-AGR-Rate RAO zwischen einer voreingestellten unteren Grenzrate RX und einer oberen Grenzrate RY liegt. Wenn die Zunahmerate ΔRA zwischen der unteren Grenzrate RX und der oberen Grenzrate RY liegt, fährt die Routine mit Schritt 504 fort, in dem ein Unterbrechungszeitintervall Δt zu der in 20C gezeigten verstrichenen Zeit tX addiert wird. Daher drückt diese verstrichene Zeit tX die verstrichene Zeit ab dem Zeitpunkt aus, wenn die Soll-AGR-Rate RAO zu steigen beginnt. Anschließend wird in Schritt 505 beurteilt, ob die verstrichene Zeit tX eine eingestellte Zeit Z überschreitet. Wenn die verstrichene Zeit tX die eingestellte Zeit Z nicht überschreitet, wird der Verarbeitungszyklus beendet.
Wenn die verstrichene Zeit tX im Gegensatz dazu die eingestellte Zeit Z überschreitet, fährt die Routine mit Schritt 506 fort, bei dem das Beurteilungsflag gesetzt wird. Als nächstes wird in Schritt 507 der Zeitpunkt ts des Beginns des Anstiegs der in 20C gezeigten Soll-AGR-Rate RAO aus der verstrichenen Zeit tX berechnet. Als nächstes wird in Schritt 508 die verstrichene Zeit tX gelöscht. Wenn andererseits in Schritt 503 beurteilt wird, dass die Zunahmerate ΔRA nicht zwischen der unteren Grenzrate RX und der oberen Grenzrate RY liegt, springt die Routine zu Schritt 508. Falls das Beurteilungsflag gesetzt ist, geht die Routine im nächsten Verarbeitungszyklus von Schritt 501 zu Schritt 509 über.
In Schritt 509 wird die AGR-Raten-Differenz ΔAGR zwischen der Soll-AGR-Rate RAO und dem Schätzwert „y“ der Soll-AGR-Rate RAO berechnet. Als nächstes wird in Schritt 510 beurteilt, ob die AGR-Raten-Differenz ΔAGR zwischen -α und α liegt (α ist ein voreingestellter, kleiner, konstanter Wert). Wenn die AGR-Raten-Differenz ΔAGR nicht zwischen -α und α liegt, fährt die Routine mit Schritt 511 fort, in dem beurteilt wird, ob der Zustand der AGR-Raten-Differenz ΔAGR, die nicht zwischen -α und α liegt, für eine festgelegte Zeit oder länger angedauert hat. Sowohl bei fehlender Ansprechverzögerung des AGR-Ventils 14 als auch bei einer Ansprechverzögerung des AGR-Ventils 14 gelangt die AGR-Raten-Differenz ΔAGR nach Ablauf der festgelegten Zeit zwischen -α und α, so dass, wenn beurteilt wird, dass der Zustand der AGR-Raten-Differenz ΔAGR, die nicht zwischen -α und α liegt, für die festgelegte Zeit oder länger angedauert hat, davon ausgegangen werden kann, dass irgendeine andere Anomalie auftritt. Daher fährt die Routine in diesem Fall mit Schritt 512 fort, bei dem das Beurteilungsflag zurückgesetzt wird.
Wenn bei Schritt 510 andererseits beurteilt wird, dass die AGR-Raten-Differenz ΔAGR zwischen -α und α liegt, fährt die Routine mit Schritt 513 fort, in dem eine Beurteilungsverarbeitung zur Beurteilung, ob eine Anomalie einer Ansprechverzögerung im AGR-Ventil 14 auftritt, durchgeführt wird. Diese Beurteilungsverarbeitung ist in 22 gezeigt. Unter Bezugnahme auf 22 wird in Schritt 520 auf der Grundlage der Soll-AGR-Rate RAO und des Schätzwertes „y“ der Soll-AGR-Rate RAO zu jeder Zeit „t“, wie in dem Speicher 32 der elektronischen Steuerungseinheit 30 gespeichert, die AGR-Raten-Differenz ΔAGR zwischen der Soll-AGR-Rate RAO und dem Schätzwert „y“ der Soll-AGR-Rate RAO zu jeder Zeit von dem Zeitpunkt ts des Beginns des Anstiegs der Soll-AGR-Rate RAO bis zum aktuellen Zeitpunkt berechnet. Diese aktuelle Zeit entspricht te in dem in 20C gezeigten Fall.
Als nächstes wird in Schritt 521 der Summenwert ∑ΔAGR der AGR-Raten-Differenz ΔAGR zu jeder Zeit von dem Zeitpunkt ts des Beginns des Anstiegs der Soll-AGR-Rate RAO bis zum aktuellen Zeitpunkt berechnet. Als nächstes wird in Schritt 522 beurteilt, ob der Summenwert ∑ΔAGR größer als ein voreingestellter Schwellenwert IX ist. Wenn der Summenwert ∑ΔAGR kleiner als der voreingestellte Schwellenwert IX ist, fährt die Routine mit Schritt 512 von 21 fort, in dem das Beurteilungsflag zurückgesetzt wird. Ist dagegen der Summenwert ∑ΔAGR größer als der voreingestellte Schwellenwert IX, fährt die Routine mit Schritt 523 fort, in dem eine Anomalieaktion ergriffen wird. Als ein Beispiel für diese Anomalieaktion wird beispielsweise eine Warnleuchte angeschaltet. Als nächstes wird in Schritt 524 das Erfassungsabschluss-Flag 1 gesetzt.
Zu beachten ist, dass bis hierher das Beispiel der Beurteilung, ob eine Anomalie der Ansprechverzögerung des AGR-Ventils 14 auftritt, anhand der AGR-Raten-Differenz ΔAGR, wenn die Soll-AGR-Rate RAO ansteigt, erläutert wurde, es ist jedoch auch möglich, durch ein ähnliches Verfahren anhand der AGR-Raten-Differenz ΔAGR zu beurteilen, ob eine Anomalie der Ansprechverzögerung des AGR-Ventils 14 auftritt, selbst wenn die Soll-AGR-Rate RAO fällt. Das heißt, sowohl wenn die Soll-AGR-Rate RAO steigt als auch wenn die Soll-AGR-Rate RAO fällt, steigt bei einer Ansprechverzögerung im AGR-Ventil 14 die AGR-Raten-Differenz ΔAGR zwischen der Soll-AGR-Rate RAO und dem Schätzwert „y“ der Soll-AGR-Rate RAO.
Daher wird bei der Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung zu der Zeit des Maschinenbetriebs, wenn sich die Soll-AGR-Rate ändert, falls die Differenz zwischen dem Schätzwert der Soll-AGR-Rate und der Soll-AGR-Rate zunimmt, beurteilt, dass eine Ansprechverzögerung im AGR-Ventil 14 auftritt. Es ist zu beachten, dass in diesem Fall bei der Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung zu der Zeit des Maschinenbetriebs, wenn sich die Soll-AGR-Rate ändert, der integrierte Wert der Differenz zwischen dem Schätzwert der Soll-AGR-Rate und der Soll-AGR-Rate berechnet wird, und es wird beurteilt, dass eine Ansprechverzögerung im AGR-Ventil auftritt, wenn der berechnete integrierte Wert größer als ein voreingestellter Schwellenwert ist.
Andererseits wird in 23A und 23B die Änderung der Soll-AGR-Rate RAO im Zeitverlauf für den Fall, dass das Innere des AGR-Ventils 14 oder des AGR-Durchlasses 13 verstopft ist und die Soll-AGR-Rate RAO steigt, mit der durchgezogenen Linie gezeigt, und die Änderung des Schätzwertes „y“ der Soll-AGR-Rate RAO im Zeitverlauf zu dieser Zeit wird mit der gestrichelten Linie gezeigt. Zu beachten ist, dass 23B den Fall zeigt, in dem die Soll-AGR-Rate RAO im Vergleich zu 23A stark ansteigt.
Falls nun die Soll-AGR-Rate RAO zunimmt, um die AGR-Rate zu erhöhen, wird der finale AGR-Ventil-Soll-Öffnungsgrad SAO+ΔSA erhöht und als Ergebnis wird veranlasst, dass der Öffnungsgrad des AGR-Ventils 14 zunimmt. Falls jedoch das Innere des AGR-Ventils 14 oder des AGR-Durchlasses 13 verstopft ist, erhöht sich selbst dann, wenn der Öffnungsgrad des AGR-Ventils 14 zunimmt, die Menge des zurückgeführten Abgases, die von dem AGR-Durchlass 13 in den Ausgleichsbehälter 6 strömt, nicht ausreichend, so dass der Schätzwert „y“ der Soll-AGR-Rate RAO nicht auf einfache Art und Weise ansteigt.
Andererseits wird in der Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung eine Rückkopplungssteuerung auf dem Öffnungsgrad des AGR-Ventils 14 durchgeführt, so dass, falls die Differenz zwischen der Soll-AGR-Rate RAO und dem Schätzwert „y“ der Soll-AGR-Rate RAO größer wird, veranlasst wird, dass der finale AGR-Ventil-Soll-Öffnungsgrad SAO+ΔSA stark ansteigt. Selbst wenn veranlasst wird, dass der finale AGR-Ventil-Soll-Öffnungsgrad SAO+ΔSA stark ansteigt, wird jedoch der Schätzwert „y“ der Soll-AGR-Rate RAO, welcher die tatsächliche Änderung der AGR-Rate ausdrückt, wie mit den gestrichelten Linien in 23A und 23B gezeigt, nicht auf die Soll-AGR-Rate RAO ansteigen, falls der Verstopfungsbetrag im Inneren des AGR-Ventils 14 oder des AGR-Durchlasses 13 groß ist. Infolgedessen gelangt das AGR-Ventil 14 in einen vollständig offenen Zustand. Ob das Innere des AGR-Ventils 14 oder des AGR-Durchlasses 13 verstopft ist, wird daher aus der AGR-Raten-Differenz ΔAGR zwischen der Soll-AGR-Rate RAO und dem Schätzwert „y“ der Soll-AGR-Rate RAO erlernt, wenn die Soll-AGR-Rate RAO zunimmt und stabilisiert wird.
Zu beachten ist, dass, falls der Verstopfungsbetrag auf der Innenseite des AGR-Ventils 14 oder des AGR-Durchlasses 13 groß ist, wie aus 23A und 23B ersichtlich ist, der Schätzwert „y“ der Soll-AGR-Rate RAO, welcher die tatsächliche Änderung der AGR-Rate ausdrückt, nur in einem bestimmten Ausmaß zunimmt, ohne Berücksichtigung der Größe der Soll-AGR-Rate RAO nach deren Zunahme. Daher wird nach einer Zunahme der Soll-AGR-Rate RAO die AGR-Raten-Differenz ΔAGR zwischen der Soll-AGR-Rate RAO und dem Schätzwert „y“ der Soll-AGR-Rate RAO umso größer, je höher die Soll-AGR-Rate RAO ist. Daher wird der Schwellenwert DX mit Bezug auf die AGR-Raten-Differenz ΔAGR zur Beurteilung, ob das Innere des AGR-Ventils 14 oder des AGR-Durchlasses 13 verstopft ist, wie in 23C gezeigt, umso größer gemacht, je höher die Soll-AGR-Rate RAO ist.
24 zeigt eine Routine zur Erfassung einer Verstopfungsanomalie, bei welcher das Innere des AGR-Ventils 14 oder des AGR-Durchlasses 13 verstopft ist. Diese Routine wird durch eine Unterbrechung zu jeder festgelegten Zeitspanne durchgeführt. Unter Bezugnahme auf 24 wird zunächst in Schritt 600 beurteilt, ob ein Erfassungsabschluss-Flag 2 gesetzt ist, das zeigt, dass eine Erfassung einer Verstopfungsanomalie im Inneren des AGR-Ventils 14 oder des AGR-Durchlasses 13 abgeschlossen ist. Wenn das Erfassungsabschluss-Flag 2 nicht gesetzt ist, schreitet die Routine zu Schritt 601 voran, in dem beurteilt wird, ob die Soll-AGR-Rate RAO dem eingestellten Wert XF oder mehr entspricht. Das heißt, falls die Soll-AGR-Rate RAO nicht in einem gewissen Ausmaß groß genug ist, tritt keine AGR-Raten-Differenz ΔAGR auf, so dass in Schritt 601 beurteilt wird, ob die Soll-AGR-Rate RAO dem eingestellten Wert XF oder mehr entspricht.
Als nächstes wird in Schritt 602 beurteilt, ob sich die Soll-AGR-Rate RAO über eine festgelegte Zeit oder länger nicht geändert hat, das heißt, ob die Soll-AGR-Rate RAO stabil ist. Wenn sich die Soll-AGR-Rate RAO für die festgelegte Zeit oder länger nicht geändert hat, das heißt, wenn die Soll-AGR-Rate RAO stabil ist, fährt die Routine mit Schritt 603 fort, in dem die AGR-Raten-Differenz ΔAGR zwischen der Soll-AGR-Rate RAO und dem Schätzwert „y“ der Soll-AGR-Rate RAO berechnet wird. Als nächstes wird in Schritt 604 der Schwellenwert DX entsprechend der Soll-AGR-Rate RAO aus 23C berechnet. Nachfolgend wird in Schritt 605 beurteilt, ob die AGR-Raten-Differenz ΔAGR größer als der Schwellenwert DX ist. Wenn die AGR-Raten-Differenz ΔAGR größer als der Schwellenwert DX ist, fährt die Routine mit Schritt 606 fort, in dem eine Anomalieaktion ergriffen wird. Als ein Beispiel für diese Anomalieaktion wird beispielsweise eine Warnleuchte angeschaltet. Als nächstes wird in Schritt 607 das Erfassungsabschluss-Flag 2 gesetzt.
Das heißt, in diesem Beispiel wird zu der Zeit des Maschinenbetriebs, wenn die Soll-AGR-Rate stabil ist, falls der Schätzwert der Soll-AGR-Rate niedriger als die Soll-AGR-Rate ist und die Differenz zwischen dem Schätzwert der Soll-AGR-Rate und der Soll-AGR-Rate größer als der Schwellenwert ist, beurteilt, dass das Innere des AGR-Ventils oder des AGR-Durchlasses verstopft ist.
Andererseits wird in 25A und 25B, wenn das AGR-Ventil 14 eine Schließfehlfunktion aufweist, indem dieses nicht vollständig schließt, die Änderung der Soll-AGR-Rate RAO im Zeitverlauf, wenn die Soll-AGR-Rate RAO zunimmt, mit der durchgezogenen Linie gezeigt, und die Änderung des Schätzwertes „y“ der Soll-AGR-Rate RAO im Zeitverlauf wird mit den gestrichelten Linien gezeigt. Zu beachten ist, dass 25B den Fall zeigt, in dem die Soll-AGR-Rate RAO vor dem Anstieg im Vergleich zu 25A gering ist.
Falls nun, wie in 25A und 25B durch die Soll-AGR-Rate RAO vor dem Anstieg gezeigt ist, die Soll-AGR-Rate RAO niedrig ist, wird der finale AGR-Ventil-Soll-Öffnungsgrad SAO+ΔSA verringert, um die AGR-Rate zu verringern. Infolgedessen wird der Öffnungsgrad des AGR-Ventils 14 verringert. Falls jedoch eine Schließfehlfunktion auftritt, bei welcher das AGR-Ventil 14 nicht vollständig schließt, selbst wenn ein Schließbefehl an das AGR-Ventil 14 gesendet wird, wird das AGR-Ventil 14 nur bis zu einem bestimmten Öffnungsgrad schließen. Gleiches gilt, wenn eine Rückkopplungssteuerung für den Öffnungsgrad des AGR-Ventils 14 durchgeführt wird. Falls das AGR-Ventil 14 beim Schließen eine Fehlfunktion aufweist, wie in 25A und 25B mit der gestrichelten Linie gezeigt, wird daher der Schätzwert „y“ der Soll-AGR-Rate RAO, welcher die tatsächliche Änderung der AGR-Rate ausdrückt, nur in einem bestimmten Ausmaß sinken. Daher kann aus der AGR-Raten-Differenz ΔAGR zwischen der Soll-AGR-Rate RAO und dem Schätzwert „y“ der Soll-AGR-Rate RAO, wenn die Soll-AGR-Rate RAO stabil ist, erlernt werden, ob das AGR-Ventil 14 eine Fehlfunktion beim Schließen aufweist oder nicht.
Zu beachten ist, dass, wenn das AGR-Ventil 14 beim Schließen eine Fehlfunktion aufweist, wie in 25A und 25B durch die Soll-AGR-Rate RAO und den Schätzwert „y“ der Soll-AGR-Rate RAO vor dem Anstieg gezeigt, der Schätzwert „y“ der Soll-AGR-Rate RAO, welcher die tatsächliche Änderung der AGR-Rate ausdrückt, ohne Berücksichtigung der Größe der Soll-AGR-Rate RAO zu dem ähnlichen Wert wird. Daher wird die AGR-Raten-Differenz ΔAGR zwischen der Soll-AGR-Rate RAO und dem Schätzwert „y“ der Soll-AGR-Rate RAO umso größer, je niedriger die Soll-AGR-Rate RAO ist. Daher wird ein Schwellenwert EX für die AGR-Raten-Differenz ΔAGR zur Beurteilung, ob das AGR-Ventil 14 beim Schließen eine Fehlfunktion aufweist, wie in 25C gezeigt, umso größer gemacht, je niedriger die Soll-AGR-Rate RAO ist.
26 zeigt eine Routine zur Erfassung einer Anomalie beim Ventilschließen, bei der das AGR-Ventil 14 eine Fehlfunktion beim Schließen aufweist. Diese Routine wird durch eine Unterbrechung zu jeder festgelegten Zeitspanne durchgeführt. Unter Bezugnahme auf 26 wird zunächst in Schritt 700 beurteilt, ob ein Erfassungsabschluss-Flag 3 gesetzt ist, welches zeigt, dass die Erfassung irgendeiner Anomalie des Ventilschließens des AGR-Ventils 14 abgeschlossen ist. Wenn das Erfassungsabschluss-Flag 3 nicht gesetzt ist, fährt die Routine mit Schritt 701 fort, in dem beurteilt wird, ob die Soll-AGR-Rate RAO einem eingestellten Wert XM oder weniger entspricht. Das heißt, falls die Soll-AGR-Rate RAO nicht in einem gewissen Ausmaß niedrig ist, wird keine AGR-Raten-Differenz AGR verursacht, so dass in Schritt 701 beurteilt wird, ob die Soll-AGR-Rate RAO dem eingestellten Wert XF oder weniger entspricht.
Als nächstes wird in Schritt 702 beurteilt, ob sich die Soll-AGR-Rate RAO über eine festgelegte Zeit oder länger nicht geändert hat, das heißt, ob die Soll-AGR-Rate RAO stabil ist. Wenn sich die Soll-AGR-Rate RAO für die festgelegte Zeit oder länger nicht geändert hat, das heißt, wenn die Soll-AGR-Rate RAO stabil ist, fährt die Routine mit Schritt 703 fort, in dem die AGR-Raten-Differenz ΔAGR der Soll-AGR-Rate RAO und des Schätzwerts „y“ der Soll-AGR-Rate RAO berechnet wird. Als nächstes wird in Schritt 704 der Schwellenwert EX entsprechend der Soll-AGR-Rate RAO aus 25C berechnet. Als nächstes wird in Schritt 705 beurteilt, ob die AGR-Raten-Differenz ΔAGR größer als der Schwellenwert EX ist. Wenn die AGR-Raten-Differenz ΔAGR größer als der Schwellenwert EX ist, fährt die Routine mit Schritt 706 fort, bei dem eine Anomalieaktion ergriffen wird. Als ein Beispiel für diese Anomalieaktion wird beispielsweise eine Warnleuchte angeschaltet. Als nächstes wird in Schritt 707 das Erfassungsabschluss-Flag 3 gesetzt.
Das heißt, in diesem Beispiel wird zu der Zeit des Maschinenbetriebs, wenn die Soll-AGR-Rate stabil ist, falls der Schätzwert der Soll-AGR-Rate höher als die Soll-AGR-Rate ist und die Differenz zwischen dem Schätzwert der Soll-AGR-Rate und der Soll-AGR-Rate größer als der Schwellenwert ist, beurteilt, dass das AGR-Ventil beim Schließen eine Fehlfunktion aufweist.
In diesem Zusammenhang wird, wie vorstehend erläutert, in der Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung zu der Zeit des Maschinenbetriebs der Öffnungsgrad des AGR-Ventils rückgekoppelt gesteuert, so dass die AGR-Rate zu der Soll-AGR-Rate wird. In diesem Fall ist es auch ohne Rückkopplungssteuerung des Öffnungsgrades des AGR-Ventils möglich, eine Anomalie des Abgasrückführungssystems auf der Grundlage der Differenz zwischen dem Schätzwert der Soll-AGR-Rate und der Soll-AGR-Rate zu erfassen. Natürlich wird in diesem Fall durch die Rückkopplungssteuerung des Öffnungsgrads des AGR-Ventils die Genauigkeit der Erfassung einer Anomalie des Abgasrückführungssystems höher.
In Anbetracht der Tatsache, dass es möglich ist, eine Anomalie des Abgasrückführungssystems auf der Grundlage der Differenz zwischen dem Schätzwert der Soll-AGR-Rate und der Soll-AGR-Rate auch ohne Rückkopplungssteuerung des AGR-Ventil-Öffnungsgrads zu erfassen, ist bei der vorliegenden Erfindung ein Anomalieerfassungssystem eines Abgasrückführungssystems vorgesehen, mit einem AGR-Durchlass 13, um zu veranlassen, dass Abgas, das von einer Maschine ausgestoßen wird, zu einem Einlassdurchlass stromabwärts einer Drosselklappe 12 rezirkuliert, und einem in dem AGR-Durchlass 13 angeordneten AGR-Ventil 14, wobei eine Soll-AGR-Rate im Voraus als eine Funktion von zumindest einer Maschinenlast und einer Maschinendrehzahl gespeichert wird, wobei ein Öffnungsgrad des AGR-Ventils so gesteuert wird, dass eine AGR-Rate zu der Soll-AGR-Rate wird. Ein erlerntes neuronales Netz, das unter Verwendung von zumindest vier Parametern einer Maschinenlast, einer Maschinendrehzahl, eines Einlassdrucks im Inneren des Einlassdurchlasses stromabwärts der Drosselklappe 12 und einer in die Maschine geführten Einlassluftmenge als Eingabeparameter des neuronalen Netzes und unter Verwendung der Soll-AGR-Rate als Trainingsdaten gespeichert wird, wird gespeichert, und die Soll-AGR-Rate wird aus den vorstehend erwähnten Eingabeparametern unter Verwendung des erlernten neuronalen Netzes zu der Zeit eines Maschinenbetriebs abgeschätzt. Eine Anomalie des Abgasrückführungssystems wird auf der Grundlage der Differenz zwischen einem Schätzwert der Soll-AGR-Rate und der Soll-AGR-Rate erfasst.
In diesem Fall wird bei der Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung die Soll-AGR-Rate im Voraus als eine Funktion der Maschinenlast, der Maschinendrehzahl, des Atmosphärendrucks, der Einlasstemperatur und der Maschinenkühlwassertemperatur gespeichert, und das erlernte neuronale Netz in Gewichten unter Verwendung von sieben Parametern der Maschinenlast, der Maschinendrehzahl, des Einlassdrucks im Inneren des Einlassdurchlasses stromabwärts der Drosselklappe 12, der in die Maschine geführten Einlassluftmenge, des Atmosphärendrucks, der Einlasstemperatur und der Maschinenkühlwassertemperatur als Eingabeparameter des neuronalen Netzes, und unter Verwendung der Soll-AGR-Rate als Trainingsdaten, wird gespeichert. Zu der Zeit des Maschinenbetriebs wird das erlernte neuronale Netz verwendet, um die Soll-AGR-Rate aus den sieben Parametern abzuschätzen, und eine Anomalie des Abgasrückführungssystems wird auf der Grundlage der Differenz zwischen dem Schätzwert der Soll-AGR-Rate und der Soll-AGR-Rate erfasst.

Claims

Anomalieerfassungssystem eines Abgasrückführungssystem, aufweisend einen AGR-Durchlass, um zu veranlassen, dass Abgas, das von einer Maschine ausgestoßen wird, zu einem Einlassdurchlass stromabwärts einer Drosselklappe rezirkuliert, und ein AGR-Ventil, welches in dem AGR-Durchlass angeordnet ist, wobei eine Soll-AGR-Rate im Voraus als eine Funktion von zumindest einer Maschinenlast und einer Maschinendrehzahl gespeichert wird, wobei ein Öffnungsgrad des AGR-Ventils so gesteuert wird, dass eine AGR-Rate zu der Soll-AGR-Rate wird, wobei ein erlerntes neuronales Netz, das unter Verwendung von zumindest vier Parametern einer Maschinenlast, einer Maschinendrehzahl, eines Einlassdrucks im Inneren des Einlassdurchlasses stromabwärts der Drosselklappe und einer in die Maschine geführten Einlassluftmenge als Eingabeparameter des neuronalen Netzes und unter Verwendung der Soll-AGR-Rate als Trainingsdaten gespeichert ist, gespeichert wird, die Soll-AGR-Rate aus den Eingabeparametern unter Verwendung des erlernten neuronalen Netzes zu der Zeit eines Maschinenbetriebs abgeschätzt wird, und eine Anomalie des Abgasrückführungssystems auf der Grundlage der Differenz zwischen einem Schätzwert der Soll-AGR-Rate und der Soll-AGR-Rate erfasst wird.
Anomalieerfassungssystem eines Abgasrückführungssystems nach Anspruch 1, wobei zu der Zeit eines Maschinenbetriebs der Öffnungsgrad des AGR-Ventils rückgekoppelt gesteuert wird, so dass die AGR-Rate zu der Soll-AGR-Rate wird.
Anomalieerfassungssystem eines Abgasrückführungssystems nach Anspruch 1, wobei die Soll-AGR-Rate im Voraus als eine Funktion der Maschinenlast, der Maschinendrehzahl, eines Atmosphärendrucks, einer Einlasstemperatur und einer Maschinenkühlwassertemperatur gespeichert wird, das erlernte neuronale Netz in Gewichten unter Verwendung von sieben Parametern der Maschinenlast, der Maschinendrehzahl, des Einlassdrucks im Inneren des Einlassdurchlasses stromabwärts der Drosselklappe, der in die Maschine geführten Einlassluftmenge, des Atmosphärendrucks, der Einlasstemperatur und der Maschinenkühlwassertemperatur als Eingabeparameter des neuronalen Netzes und unter Verwendung der Soll-AGR-Rate als Trainingsdaten gespeichert wird, das erlernte neuronale Netz zu der Zeit eines Maschinenbetriebs verwendet wird, um die Soll-AGR-Rate aus den sieben Parametern abzuschätzen, und eine Anomalie des Abgasrückführungssystems auf der Grundlage der Differenz zwischen dem Schätzwert der Soll-AGR-Rate und der Soll-AGR-Rate erfasst wird.
Anomalieerfassungssystem eines Abgasrückführungssystems nach Anspruch 1, wobei zu der Zeit eines Maschinenbetriebs, wenn sich die Soll-AGR-Rate ändert, falls die Differenz zwischen dem Schätzwert der Soll-AGR-Rate und der Soll-AGR-Rate zunimmt, beurteilt wird, dass eine Ansprechverzögerung des AGR-Ventils auftritt.
Anomalieerfassungssystem eines Abgasrückführungssystems nach Anspruch 4, wobei zur Zeit eines Maschinenbetriebs, wenn sich die Soll-AGR-Rate ändert, ein integrierter Wert der Differenz zwischen dem Schätzwert der Soll-AGR-Rate und der Soll-AGR-Rate berechnet wird, und beurteilt wird, dass eine Ansprechverzögerung des AGR-Ventils auftritt, wenn der berechnete integrierte Wert größer als ein voreingestellter Schwellenwert ist.
Anomalieerfassungssystem eines Abgasrückführungssystems nach Anspruch 1, wobei zu der Zeit eines Maschinenbetriebs, wenn die Soll-AGR-Rate stabil ist, falls der Schätzwert der Soll-AGR-Rate niedriger als die Soll-AGR-Rate ist und die Differenz zwischen dem Schätzwert der Soll-AGR-Rate und der Soll-AGR-Rate größer als ein voreingestellter Schwellenwert ist, beurteilt wird, dass der AGR-Durchlass verstopft ist.
Anomalieerfassungssystem eines Abgasrückführungssystems nach Anspruch 1, wobei zu der Zeit eines Maschinenbetriebs, wenn die Soll-AGR-Rate stabil ist, falls der Schätzwert der Soll-AGR-Rate höher als die Soll-AGR-Rate ist und die Differenz zwischen dem Schätzwert der Soll-AGR-Rate und der Soll-AGR-Rate größer als ein voreingestellter Schwellenwert ist, beurteilt wird, dass das AGR-Ventil beim Schließen eine Fehlfunktion aufweist.