JP2020133620A - Catalyst deterioration detection device, catalyst deterioration detection system, data analysis device, control device of internal combustion engine, and method for providing state information of used vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、内燃機関の排気通路に設けられた触媒の触媒劣化検出装置、触媒劣化検出システム、データ解析装置、内燃機関の制御装置、および中古車の状態情報提供方法に関する。 The present invention relates to a catalyst deterioration detection device for a catalyst provided in an exhaust passage of an internal combustion engine, a catalyst deterioration detection system, a data analysis device, a control device for an internal combustion engine, and a method for providing state information of a used car.
たとえば下記特許文献1には、燃焼室において燃焼対象とされる混合気の空燃比を意図的にリーンとすることによって、触媒の酸素吸蔵量を最大値とした後、混合気の空燃比を意図的にリッチとする装置が記載されている。この装置は、混合気の空燃比を意図的にリッチとした際の触媒の下流の空燃比センサの検出値に基づき触媒の酸素吸蔵量がゼロとなることを検知することによって、触媒の酸素吸蔵量の最大値を算出する。ここで、酸素吸蔵量の最大値は、触媒の経年劣化によって小さくなることから、同最大値は、触媒の劣化度合いを示す。 For example, in Patent Document 1 below, the air-fuel ratio of the air-fuel mixture to be burned in the combustion chamber is intentionally made lean to maximize the oxygen occlusion amount of the catalyst, and then the air-fuel ratio of the air-fuel mixture is intended. Devices that make it rich are described. This device detects that the oxygen storage amount of the catalyst becomes zero based on the detection value of the air-fuel ratio sensor downstream of the catalyst when the air-fuel ratio of the air-fuel mixture is intentionally enriched. Calculate the maximum value of the quantity. Here, since the maximum value of the oxygen storage amount decreases due to the aged deterioration of the catalyst, the maximum value indicates the degree of deterioration of the catalyst.
ところで、上記装置の場合、劣化度合いの検出のために、混合気の空燃比を排気の浄化制御にとって適切な値からずらす時間が長くなったり、ずらす量が大きくなったりして、触媒の浄化にとって適切な成分に対する触媒に流入する流体の成分のずれの累積量が大きくなるおそれがある。 By the way, in the case of the above device, in order to detect the degree of deterioration, the time for shifting the air-fuel ratio of the air-fuel mixture from an appropriate value for exhaust gas purification control becomes long, or the amount of shifting becomes large, so that the catalyst is purified. The cumulative amount of deviation of the components of the fluid flowing into the catalyst with respect to the appropriate components may increase.
以下、上記課題を解決するための手段およびその作用効果について記載する。
1.内燃機関の排気通路に設けられた触媒の劣化を検出する触媒劣化検出装置に適用され、記憶装置と、実行装置と、を備え、前記記憶装置は、前記触媒に流入する流体に含まれる酸素と過不足なく反応する燃料量に対する実際の燃料量の過剰量に応じた変数である過剰量変数の第1所定期間における時系列データ、および前記触媒の下流側の空燃比センサの検出値に応じた変数である下流側検出変数の第2所定期間における時系列データを入力とし、前記触媒の劣化度合いに関する変数である劣化度合い変数を出力する写像を規定するデータである写像データを記憶しており、前記実行装置は、前記第1所定期間における前記過剰量変数の時系列データおよび前記第2所定期間における前記下流側検出変数の時系列データを取得する取得処理、該取得処理によって取得されたデータを入力とする前記写像の出力に基づき前記触媒の劣化度合い変数を算出する劣化度合い変数算出処理、および前記劣化度合い変数算出処理の算出結果に基づき、前記触媒の劣化度合いが所定以上である場合に所定のハードウェアを操作することによって前記触媒の劣化度合いが所定以上であることに対処するための対処処理と、を実行し、前記写像データは、機械学習によって学習されたデータを含む触媒劣化検出装置である。
Hereinafter, means for solving the above problems and their actions and effects will be described.
1. 1. It is applied to a catalyst deterioration detection device for detecting deterioration of a catalyst provided in an exhaust passage of an internal combustion engine, and includes a storage device and an execution device, and the storage device includes oxygen contained in a fluid flowing into the catalyst. It corresponds to the time series data in the first predetermined period of the excess amount variable, which is a variable corresponding to the excess amount of the actual fuel amount with respect to the excess amount of the fuel that reacts without excess or deficiency, and the detection value of the air fuel ratio sensor on the downstream side of the catalyst. It stores the mapping data, which is the data that defines the mapping that inputs the time-series data in the second predetermined period of the downstream detection variable, which is a variable, and outputs the deterioration degree variable, which is a variable related to the deterioration degree of the catalyst. The execution device acquires the time-series data of the excess amount variable in the first predetermined period and the time-series data of the downstream detection variable in the second predetermined period, and the data acquired by the acquisition process. Determined when the degree of deterioration of the catalyst is equal to or higher than a predetermined value based on the calculation results of the deterioration degree variable calculation process for calculating the deterioration degree variable of the catalyst based on the output of the mapping as input and the calculation result of the deterioration degree variable calculation process. By operating the hardware of the above, a coping process for coping with the degree of deterioration of the catalyst being equal to or higher than a predetermined value is executed, and the mapping data includes data learned by machine learning. Is.
上記構成では、過剰量変数の時系列データと下流側検出変数の時系列データとを入力とする写像によって、劣化度合い変数を算出する。ここで、過剰量変数は、酸素と過不足なく反応する燃料量に対する実際の燃料量の過剰量であり、実際の燃料量が不足する場合には負の値となる。その場合、過剰量変数の時系列データから触媒に流入する酸素や燃料の情報が得られ、下流側検出変数の時系列データから触媒の下流に流出する酸素や未燃燃料の情報が得られることから、触媒の酸素吸蔵量の最大値の情報をうることができ、ひいては触媒の劣化度合いの情報をうることができる。しかも、上記時系列データを利用することによって、混合気の空燃比を排気の浄化制御にとって適切な値から必ずしもずらす必要がなく、またずらしたとしてもその時間を短縮したり、ずらす量を小さくしたりすることができる。このため、触媒の浄化にとって適切な成分に対する触媒に流入する流体の成分のずれの累積量を小さくすることができる。しかも、写像データが機械学習によって学習されたものであることから、人による適合と比較すると、過剰量変数と下流側検出変数とのそれぞれの時系列データと劣化度合い変数との対応付けに必要な工数を低減できる。 In the above configuration, the deterioration degree variable is calculated by mapping the time series data of the excess quantity variable and the time series data of the downstream detection variable as inputs. Here, the excess amount variable is an excess amount of the actual fuel amount with respect to the fuel amount that reacts with oxygen in just proportion, and becomes a negative value when the actual fuel amount is insufficient. In that case, information on oxygen and fuel flowing into the catalyst can be obtained from the time series data of the excess amount variable, and information on oxygen and unburned fuel flowing out downstream of the catalyst can be obtained from the time series data of the downstream detection variable. Therefore, it is possible to obtain information on the maximum value of the oxygen storage amount of the catalyst, and thus information on the degree of deterioration of the catalyst. Moreover, by using the above time series data, it is not always necessary to shift the air-fuel ratio of the air-fuel mixture from a value appropriate for exhaust gas purification control, and even if it is shifted, the time is shortened or the amount of shift is reduced. Can be done. Therefore, it is possible to reduce the cumulative amount of deviation of the components of the fluid flowing into the catalyst with respect to the components suitable for purification of the catalyst. Moreover, since the mapping data is learned by machine learning, it is necessary to associate the time series data of the excess amount variable and the downstream detection variable with the deterioration degree variable as compared with the human adaptation. Man-hours can be reduced.
2.前記写像の入力には、前記触媒の温度が含まれ、前記取得処理は、前記触媒の温度を取得する処理を含み、前記劣化度合い変数算出処理は、前記触媒の温度を前記写像への入力にさらに含めた前記写像の出力に基づき前記触媒の劣化度合い変数を算出する処理である上記1記載の触媒劣化検出装置である。 2. 2. The input of the map includes the temperature of the catalyst, the acquisition process includes a process of acquiring the temperature of the catalyst, and the deterioration degree variable calculation process inputs the temperature of the catalyst to the map. The catalyst deterioration detection device according to 1 above, which is a process of calculating a deterioration degree variable of the catalyst based on the output of the map including the above.
触媒の酸素吸蔵量の最大値は、触媒の温度によって変化する。そのため、上記構成では、触媒の温度を写像の入力に含めることで、触媒の酸素吸蔵量が劣化によって減少しているのか、温度によって減少しているのかを識別しつつ劣化度合い変数を高精度に算出することができる。 The maximum value of oxygen storage of the catalyst changes depending on the temperature of the catalyst. Therefore, in the above configuration, by including the temperature of the catalyst in the input of the map, the deterioration degree variable can be made highly accurate while distinguishing whether the oxygen storage amount of the catalyst is decreasing due to deterioration or the temperature. Can be calculated.
3.前記過剰量変数は、前記触媒の上流側の空燃比センサの検出値に応じた変数を含む上記1または2記載の触媒劣化検出装置である。
上記構成では、過剰量変数として上流側の空燃比センサの検出値に関する変数を含めることにより、燃焼室において燃焼に供される燃料および空気のそれぞれの量のみを過剰量変数とする場合と比較すると、過剰量変数の影響が下流側の空燃比センサの検出値に及ぶまでの時間を短縮できる。そのため、燃焼室において燃焼に供される燃料および空気のそれぞれの量のみを過剰量変数とする場合と比較すると、時系列データの数を小さくすることが容易となる。
3. 3. The catalyst deterioration detection device according to 1 or 2 above, wherein the excess amount variable includes a variable corresponding to a value detected by the air-fuel ratio sensor on the upstream side of the catalyst.
In the above configuration, by including the variable related to the detection value of the air-fuel ratio sensor on the upstream side as the excess amount variable, it is compared with the case where only the respective amounts of fuel and air provided for combustion in the combustion chamber are set as the excess amount variable. , It is possible to shorten the time until the influence of the excess amount variable reaches the detected value of the air-fuel ratio sensor on the downstream side. Therefore, it becomes easy to reduce the number of time series data as compared with the case where only the respective amounts of fuel and air to be burned in the combustion chamber are set as excess quantity variables.
4.前記記憶装置は、前記写像データを複数種類備え、前記劣化度合い変数算出処理は、前記複数種類の写像データの中から前記触媒の劣化度合い変数を算出するために利用する前記写像データを選択する選択処理を含む上記1〜3のいずれか1つに記載の触媒劣化検出装置である。 4. The storage device includes a plurality of types of the mapping data, and the deterioration degree variable calculation process selects the mapping data to be used for calculating the deterioration degree variable of the catalyst from the plurality of types of mapping data. The catalyst deterioration detecting apparatus according to any one of 1 to 3 above, which includes a treatment.
あらゆる状況において、劣化度合い変数を高精度に出力可能な写像を構成する場合、写像の構造が複雑化しやすい。そこで上記構成では、複数種類の写像データを設ける。これにより、状況に応じて適切な写像を選択することが可能となり、その場合、単一の写像で全ての状況に対処する場合と比較して、複数種類の写像のそれぞれの構造を簡素化しやすい。 In all situations, when constructing a map capable of outputting the deterioration degree variable with high accuracy, the structure of the map tends to be complicated. Therefore, in the above configuration, a plurality of types of mapping data are provided. This makes it possible to select the appropriate map according to the situation, in which case it is easier to simplify the structure of each of the multiple types of maps compared to dealing with all situations with a single map. ..
5.前記複数種類の前記写像データは、前記触媒に流入する流体の流量によって区分された領域毎のデータを含み、前記選択処理は、前記流量に基づき、前記触媒の劣化度合い変数を算出するために利用する前記写像データを選択する処理を含む上記4記載の触媒劣化検出装置である。 5. The plurality of types of mapping data include data for each region classified by the flow rate of the fluid flowing into the catalyst, and the selection process is used to calculate a deterioration degree variable of the catalyst based on the flow rate. The catalyst deterioration detecting apparatus according to 4 above, which includes a process of selecting the mapping data.
燃焼室において燃焼対象とされる混合気の空燃比が同一であっても、触媒に流入する流体に含まれる酸素と過不足なく反応する燃料量に対する実際の燃料量の過剰量は、触媒に流入する流体の流量の大きさによって大きく変化し、ひいては触媒内の酸素吸蔵量の単位時間当たりの変化が大きくなる。そのため、下流側検出変数の時系列データには、触媒に流入する流体の流量の影響が顕在化しやすい。そのため、仮に触媒に流入する流体の流量の大小にかかわらず単一の写像データを用いる場合には、流体の流量に応じて変化する下流側検出変数の時系列データの挙動を学習する必要があることから、写像の構造が複雑化しやすい。これに対し、上記構成では、触媒に流入する流体の流量の大きさ毎に、各別の写像データを用いることにより、写像の構造を簡素化しやすい。 Even if the air-fuel ratio of the air-fuel mixture to be burned in the combustion chamber is the same, the excess amount of the actual fuel amount with respect to the amount of fuel that reacts with oxygen contained in the fluid flowing into the catalyst in just proportion flows into the catalyst. It changes greatly depending on the magnitude of the flow rate of the flowing fluid, and as a result, the change in the amount of oxygen stored in the catalyst per unit time becomes large. Therefore, the influence of the flow rate of the fluid flowing into the catalyst is likely to become apparent in the time series data of the downstream detection variable. Therefore, if a single mapping data is used regardless of the flow rate of the fluid flowing into the catalyst, it is necessary to learn the behavior of the time series data of the downstream detection variable that changes according to the flow rate of the fluid. Therefore, the structure of the mapping tends to be complicated. On the other hand, in the above configuration, it is easy to simplify the structure of the mapping by using different mapping data for each magnitude of the flow rate of the fluid flowing into the catalyst.
6.前記複数種類の前記写像データは、前記触媒の温度によって区分された複数の領域毎のデータを含み、前記選択処理は、前記触媒の温度に基づき、前記触媒の劣化度合いを算出するために利用する前記写像データを選択する処理を含む上記4記載の触媒劣化検出装置である。 6. The plurality of types of the mapping data include data for each of a plurality of regions classified by the temperature of the catalyst, and the selection process is used to calculate the degree of deterioration of the catalyst based on the temperature of the catalyst. The catalyst deterioration detecting apparatus according to 4 above, which includes a process of selecting the mapping data.
触媒の酸素吸蔵量の最大値は、触媒の温度によって変化することから、触媒の劣化度合いが同一の触媒であっても、それら触媒同士で温度が異なる場合には、下流側検出変数の時系列データの挙動が異なる。そのため、温度に応じた下流側検出変数の時系列データの挙動の相違を識別させようとすると写像の構造が複雑化しやすい。これに対し、上記構成では、触媒の温度毎に各別の写像データを用いることにより、写像の構造を簡素化しやすい。 Since the maximum value of oxygen occlusion of a catalyst changes depending on the temperature of the catalyst, even if the catalysts have the same degree of deterioration, if the temperatures differ between the catalysts, the time series of the downstream detection variables. The behavior of the data is different. Therefore, the structure of the map tends to be complicated when trying to discriminate the difference in the behavior of the time series data of the downstream detection variable according to the temperature. On the other hand, in the above configuration, it is easy to simplify the structure of the mapping by using different mapping data for each temperature of the catalyst.
7.前記複数種類の前記写像データは、フューエルカット処理の実行期間であるか否かに応じた各別のデータを含み、前記選択処理は、前記フューエルカット処理の実行期間であるか否かに応じて前記写像データを選択する処理を含む上記4記載の触媒劣化検出装置である。 7. The plurality of types of the mapping data include different data depending on whether or not the fuel cut process is executed, and the selection process is based on whether or not the fuel cut process is executed. The catalyst deterioration detecting apparatus according to 4 above, which includes a process of selecting the mapping data.
フューエルカット処理の実行期間においては、触媒に大量の酸素が流入するため、フューエルカット処理の実行期間であるか否かに応じて、下流側検出変数の時系列データの挙動が大きく異なる。そして、それらの相違にもかかわらず単一の写像データによって劣化度合い変数を算出する場合には、写像の構造が複雑化しやすい。これに対し、上記構成では、フューエルカット処理の実行期間であるか否かに応じて各別の写像データを用いることにより、写像の構造を簡素化しやすい。 Since a large amount of oxygen flows into the catalyst during the execution period of the fuel cut treatment, the behavior of the time series data of the downstream detection variable differs greatly depending on whether or not the execution period of the fuel cut treatment is performed. Then, when the deterioration degree variable is calculated from a single mapping data in spite of these differences, the mapping structure tends to be complicated. On the other hand, in the above configuration, it is easy to simplify the structure of the mapping by using different mapping data depending on whether or not the fuel cut processing is executed.
8.前記取得処理は、所定の条件が成立する場合に前記写像の入力となる変数を取得する処理であり、前記所定の条件には、前記触媒に流入する流体の流量が所定範囲内にある旨の条件が含まれる上記1〜4のいずれか1つに記載の触媒劣化検出装置である。 8. The acquisition process is a process for acquiring a variable to be input to the mapping when a predetermined condition is satisfied, and the flow rate of the fluid flowing into the catalyst is within a predetermined range under the predetermined condition. The catalyst deterioration detection device according to any one of 1 to 4 above, which includes conditions.
燃焼室において燃焼対象とされる混合気の空燃比が同一であっても、触媒に流入する流体に含まれる酸素と過不足なく反応する燃料量に対する実際の燃料量の過剰量は、触媒に流入する流体の流量の大きさによって大きく変化し、ひいては触媒内の酸素吸蔵量の単位時間当たりの変化が大きくなる。そのため、下流側検出変数の時系列データには、触媒に流入する流体の流量の影響が顕在化しやすい。そのため、仮に触媒に流入する流体の流量の大小にかかわらず単一の写像データで対処する場合には、流体の流量に応じて変化する下流側検出変数の時系列データの挙動を学習する必要があることから、写像の構造が複雑化しやすい。これに対し、上記構成では、触媒に流入する流体の流量が所定範囲内にあるときのサンプリング値を用いることにより、流量が所定範囲内である場合に特化した写像とすることができ、ひいては写像の構造を簡素化しやすい。 Even if the air-fuel ratio of the air-fuel mixture to be burned in the combustion chamber is the same, the excess amount of the actual fuel amount with respect to the amount of fuel that reacts with oxygen contained in the fluid flowing into the catalyst in just proportion flows into the catalyst. It changes greatly depending on the magnitude of the flow rate of the flowing fluid, and as a result, the change in the amount of oxygen stored in the catalyst per unit time becomes large. Therefore, the influence of the flow rate of the fluid flowing into the catalyst is likely to become apparent in the time series data of the downstream detection variable. Therefore, if a single mapping data is used regardless of the flow rate of the fluid flowing into the catalyst, it is necessary to learn the behavior of the time-series data of the downstream detection variable that changes according to the flow rate of the fluid. Therefore, the structure of the mapping tends to be complicated. On the other hand, in the above configuration, by using the sampling value when the flow rate of the fluid flowing into the catalyst is within the predetermined range, it is possible to obtain a specialized mapping when the flow rate is within the predetermined range. It is easy to simplify the structure of the map.
9.前記取得処理は、所定の条件が成立する場合に前記写像の入力となる変数を取得する処理であり、前記所定の条件には、前記触媒の温度が所定範囲内にある旨の条件が含まれる上記1〜4のいずれか1つに記載の触媒劣化検出装置である。 9. The acquisition process is a process for acquiring a variable to be input to the mapping when a predetermined condition is satisfied, and the predetermined condition includes a condition that the temperature of the catalyst is within a predetermined range. The catalyst deterioration detection device according to any one of 1 to 4 above.
触媒の酸素吸蔵量の最大値は、触媒の温度によって変化することから、触媒の劣化度合いが同一の触媒であっても、それら触媒同士で温度が異なる場合には、下流側検出変数の時系列データの挙動が異なる。そして、温度に応じた下流側検出変数の時系列データの挙動の相違を識別させようとすると、写像の構造が複雑化しやすい。これに対し、上記構成では、触媒の温度が所定範囲内にあるときのサンプリング値を用いることにより、写像の構造を簡素化しやすい。 Since the maximum value of oxygen occlusion of a catalyst changes depending on the temperature of the catalyst, even if the catalysts have the same degree of deterioration, if the temperatures differ between the catalysts, the time series of the downstream detection variables. The behavior of the data is different. Then, when trying to discriminate the difference in the behavior of the time series data of the downstream detection variable according to the temperature, the structure of the map tends to be complicated. On the other hand, in the above configuration, it is easy to simplify the structure of the map by using the sampling value when the temperature of the catalyst is within a predetermined range.
10.前記取得処理は、所定の条件が成立したときに同期して前記写像の入力となる変数を取得する処理であり、前記所定の条件は、前記触媒に貯蔵されている酸素量が最大値または最小値となっている旨の条件である上記1〜4のいずれか1つに記載の触媒劣化検出装置である。 10. The acquisition process is a process of acquiring a variable to be input to the map in synchronization with the condition of satisfying a predetermined condition. Under the predetermined condition, the amount of oxygen stored in the catalyst is the maximum value or the minimum value. The catalyst deterioration detection device according to any one of 1 to 4 above, which is a condition to the effect that the value is obtained.
下流側検出変数の時系列データの挙動は、酸素の吸蔵量に応じて変化することから、下流側検出変数の時系列データのうちの最も過去の下流側検出変数が酸素吸蔵量がどれだけであったときのものかで、下流側検出変数の時系列データの挙動が異なる。そのため、下流側検出変数の時系列データのうちの最も過去の下流側検出変数が酸素吸蔵量がどれだけであったときのものかが様々である場合に単一の写像で対処する場合には、写像の構造が複雑化しやすい。そこで上記構成では、酸素吸蔵量が最大値または最小値となった時点に同期してサンプリングをすることから、時系列データがいなかるシチュエーションのものであるかを定めることができ、ひいては写像の構造を簡素化することができる。しかも、下流側検出変数の時系列データを入力とすることにより、触媒の酸素吸蔵量が最大値およびゼロのいずれか一方から他方に切り替わった時点を明確に特定すべく触媒の下流に酸素または未燃燃料が多く流出するまで待機する要求を緩和または解消できる。 Since the behavior of the time-series data of the downstream detection variable changes according to the amount of oxygen stored, the earliest downstream detection variable of the time-series data of the downstream detection variable is the oxygen storage amount. The behavior of the time-series data of the downstream detection variable differs depending on what happened. Therefore, when dealing with the case where the oldest downstream detection variable in the time series data of the downstream detection variable varies depending on the oxygen occlusion, a single mapping is used. , The structure of the map tends to be complicated. Therefore, in the above configuration, sampling is performed in synchronization with the time when the oxygen occlusion reaches the maximum value or the minimum value, so that it is possible to determine whether or not the time series data is in a situation, and by extension, the structure of the map. Can be simplified. Moreover, by inputting the time series data of the downstream detection variable, oxygen or not downstream of the catalyst can be clearly specified when the oxygen storage amount of the catalyst is switched from either the maximum value or zero to the other. The requirement to wait until a large amount of fuel is spilled can be relaxed or eliminated.
11.前記対処処理は、前記触媒に流入する未燃燃料量を小さい側に制限する制限処理を含む上記1〜10のいずれか1つに記載の触媒劣化検出装置である。
劣化度合いが大きい場合には、触媒に流入する未燃燃料が多いと、触媒内の酸素によって十分に酸化することが困難となり、触媒の下流に流出する未燃燃料量が多くなることが懸念される。そこで上記構成では、劣化度合いが所定以上である場合、触媒に流入する未燃燃料量を小さい側に制限することにより、触媒の下流に流出する未燃燃料量が多くなることを抑制できる。
11. The coping process is the catalyst deterioration detection device according to any one of 1 to 10 above, which includes a limiting process for limiting the amount of unburned fuel flowing into the catalyst to a smaller side.
When the degree of deterioration is large, if a large amount of unburned fuel flows into the catalyst, it becomes difficult to sufficiently oxidize by oxygen in the catalyst, and there is a concern that the amount of unburned fuel flowing out to the downstream of the catalyst increases. To. Therefore, in the above configuration, when the degree of deterioration is equal to or higher than a predetermined value, the amount of unburned fuel flowing into the catalyst is limited to the smaller side, so that the amount of unburned fuel flowing out downstream of the catalyst can be suppressed from increasing.
12.上記1〜10のいずれか1項に記載の前記実行装置および前記記憶装置を備え、前記劣化度合い変数算出処理は、前記写像データの少なくとも一部を用いて前記触媒の酸素吸蔵量の最大値に応じた値を算出する酸素吸蔵量算出処理を含み、前記実行装置は、第1実行装置および第2実行装置を含み、前記第1実行装置は、車両に搭載されて且つ、前記取得処理と、前記取得処理によって取得されたデータを車両の外部に送信する車両側送信処理と、前記酸素吸蔵量算出処理の算出結果に基づく信号を受信する車両側受信処理と、前記対処処理と、を実行し、前記第2実行装置は、前記車両の外部に配置されて且つ、前記車両側送信処理によって送信されたデータを受信する外部側受信処理と、前記酸素吸蔵量算出処理と、前記酸素吸蔵量算出処理の算出結果に基づく信号を前記車両に送信する外部側送信処理と、を実行する触媒劣化検出システムである。 12. The executing device and the storage device according to any one of the above 1 to 10 are provided, and the deterioration degree variable calculation process uses at least a part of the mapping data to obtain the maximum value of the oxygen occlusion of the catalyst. The execution device includes a first execution device and a second execution device, and the first execution device is mounted on a vehicle and includes the acquisition process, and includes an oxygen storage amount calculation process for calculating a corresponding value. The vehicle-side transmission process of transmitting the data acquired by the acquisition process to the outside of the vehicle, the vehicle-side reception process of receiving a signal based on the calculation result of the oxygen storage amount calculation process, and the countermeasure process are executed. The second execution device is arranged outside the vehicle and receives data transmitted by the vehicle-side transmission process, an external reception process, an oxygen storage amount calculation process, and an oxygen storage amount calculation. It is a catalyst deterioration detection system that executes an external transmission process of transmitting a signal based on the calculation result of the process to the vehicle.
上記構成では、酸素吸蔵量算出処理を車両の外部において実行することにより、車載装置の演算負荷を軽減できる。
13.上記12記載の前記第2実行装置および前記記憶装置を備えるデータ解析装置である。
In the above configuration, the calculation load of the in-vehicle device can be reduced by executing the oxygen storage amount calculation process outside the vehicle.
13. A data analysis device including the second execution device and the storage device according to the above 12.
14.上記12記載の前記第1実行装置を備える内燃機関の制御装置である。
15.排気通路に触媒が設けられた内燃機関を搭載した中古車の状態情報を提供する方法であって、上記1〜10のいずれか1つに記載の前記取得処理、および前記劣化度合い変数算出処理と、前記劣化度合い変数算出処理の算出結果を、車両IDとともに記憶装置に記憶させる記憶処理と、外部からのアクセスに応じて前記車両IDに対応する前記触媒の劣化度合い情報を出力する出力処理と、をコンピュータに実行させる中古車の状態情報提供方法である。
14. A control device for an internal combustion engine including the first execution device according to the above 12.
15. A method of providing state information of a used car equipped with an internal combustion engine provided with a catalyst in an exhaust passage, wherein the acquisition process and the deterioration degree variable calculation process according to any one of 1 to 10 above. , A storage process for storing the calculation result of the deterioration degree variable calculation process in the storage device together with the vehicle ID, and an output process for outputting the deterioration degree information of the catalyst corresponding to the vehicle ID in response to an access from the outside. This is a method of providing status information of a used car that causes a computer to execute.
触媒の劣化度合いは、中古車の購入後に修理費等がいくらかかることとなるかを把握するうえで有益な情報である。そのため、上記方法では、車両IDとともに触媒の劣化度合いの算出結果を記憶しておき、外部からのアクセスに応じて劣化度合い情報を出力することにより、中古車の状態についての有益な情報を提供できる。 The degree of deterioration of the catalyst is useful information for grasping how much repair costs will be incurred after purchasing a used car. Therefore, in the above method, useful information about the state of the used car can be provided by storing the calculation result of the deterioration degree of the catalyst together with the vehicle ID and outputting the deterioration degree information according to the access from the outside. ..
<第1の実施形態>
以下、触媒劣化検出装置にかかる第1の実施形態について図面を参照しつつ説明する。
図1に示す車両VCに搭載された内燃機関10において、吸気通路12には、スロットルバルブ14が設けられており、スロットルバルブ14の下流には、ポート噴射弁16が設けられている。吸気通路12から吸入された空気やポート噴射弁16から噴射された燃料は、吸気バルブ18が開弁することによって燃焼室20に流入する。内燃機関10には、燃焼室20に燃料を直接噴射する筒内噴射弁22と、火花放電を生じさせる点火装置24とが設けられている。燃焼室20において、空気と燃料との混合気は、燃焼に供され、燃焼によって生じたエネルギは、クランク軸26の回転エネルギとして取り出される。燃焼に供された混合気は、排気バルブ28の開弁に伴って、排気として、排気通路30に排出される。排気通路30には、酸素吸蔵能力を有した三元触媒である上流側触媒32と、酸素吸蔵能力を有した三元触媒である下流側触媒34とが設けられている。排気通路30は、EGR通路36を介して吸気通路12に連通されている。EGR通路36には、その流路断面積を調整するEGRバルブ38が設けられている。
<First Embodiment>
Hereinafter, the first embodiment of the catalyst deterioration detecting apparatus will be described with reference to the drawings.
In the internal combustion engine 10 mounted on the vehicle VC shown in FIG. 1, a throttle valve 14 is provided in the intake passage 12, and a port injection valve 16 is provided downstream of the throttle valve 14. The air sucked from the intake passage 12 and the fuel injected from the port injection valve 16 flow into the combustion chamber 20 when the intake valve 18 opens. The internal combustion engine 10 is provided with an in-cylinder injection valve 22 for directly injecting fuel into the combustion chamber 20 and an ignition device 24 for generating spark discharge. In the combustion chamber 20, the air-fuel mixture is subjected to combustion, and the energy generated by the combustion is taken out as the rotational energy of the crankshaft 26. The air-fuel mixture used for combustion is discharged into the exhaust passage 30 as exhaust gas as the exhaust valve 28 is opened. The exhaust passage 30 is provided with an upstream catalyst 32 which is a three-way catalyst having an oxygen storage capacity and a downstream catalyst 34 which is a three-way catalyst having an oxygen storage capacity. The exhaust passage 30 is communicated with the intake passage 12 via the EGR passage 36. The EGR passage 36 is provided with an EGR valve 38 for adjusting the cross-sectional area of the flow path.
クランク軸26の回転動力は、吸気側バルブタイミング可変装置40を介して吸気側カム軸42に伝達される一方、排気側バルブタイミング可変装置44を介して排気側カム軸46に伝達される。吸気側バルブタイミング可変装置40は、吸気側カム軸42とクランク軸26との相対的な回転位相差を変更する。排気側バルブタイミング可変装置44は、排気側カム軸46とクランク軸26との相対的な回転位相差を変更する。 The rotational power of the crankshaft 26 is transmitted to the intake side camshaft 42 via the intake side valve timing variable device 40, while being transmitted to the exhaust side camshaft 46 via the exhaust side valve timing variable device 44. The intake side valve timing variable device 40 changes the relative rotational phase difference between the intake side cam shaft 42 and the crank shaft 26. The exhaust-side valve timing variable device 44 changes the relative rotational phase difference between the exhaust-side camshaft 46 and the crankshaft 26.
内燃機関10のクランク軸26は、動力分割機構を構成する遊星歯車機構50のキャリアCに機械的に連結されている。遊星歯車機構50のサンギアSには、モータジェネレータ52の回転軸が機械的に連結されており、遊星歯車機構50のリングギアRには、モータジェネレータ54の回転軸および駆動輪56が機械的に連結されている。モータジェネレータ52の各端子には、インバータ58を介してバッテリ62の電圧が印加され、モータジェネレータ54の各端子には、インバータ60を介してバッテリ62の電圧が印加される。 The crankshaft 26 of the internal combustion engine 10 is mechanically connected to the carrier C of the planetary gear mechanism 50 that constitutes the power split mechanism. The rotating shaft of the motor generator 52 is mechanically connected to the sun gear S of the planetary gear mechanism 50, and the rotating shaft of the motor generator 54 and the drive wheels 56 are mechanically connected to the ring gear R of the planetary gear mechanism 50. It is connected. The voltage of the battery 62 is applied to each terminal of the motor generator 52 via the inverter 58, and the voltage of the battery 62 is applied to each terminal of the motor generator 54 via the inverter 60.
制御装置70は、内燃機関10を制御対象とし、その制御量であるトルクや排気成分比率等を制御するために、スロットルバルブ14や、ポート噴射弁16、筒内噴射弁22、点火装置24、EGRバルブ38、吸気側バルブタイミング可変装置40、排気側バルブタイミング可変装置44等の操作部を操作する。また、制御装置70は、モータジェネレータ52を制御対象とし、その制御量であるトルクや回転速度を制御するために、インバータ58を操作する。また、制御装置70は、モータジェネレータ54を制御対象とし、その制御量であるトルクや回転速度を制御するために、インバータ60を操作する。なお、図1には、スロットルバルブ14、ポート噴射弁16、筒内噴射弁22、点火装置24、EGRバルブ38、吸気側バルブタイミング可変装置40、排気側バルブタイミング可変装置44、インバータ58,60のそれぞれの操作信号MS1〜MS9を記載している。 The control device 70 targets the internal combustion engine 10, and in order to control the torque, the exhaust component ratio, etc., which are the controlled amounts thereof, the throttle valve 14, the port injection valve 16, the in-cylinder injection valve 22, the ignition device 24, and the like. The operation units of the EGR valve 38, the intake side valve timing variable device 40, the exhaust side valve timing variable device 44, and the like are operated. Further, the control device 70 controls the motor generator 52, and operates the inverter 58 in order to control the torque and the rotation speed which are the control amounts thereof. Further, the control device 70 targets the motor generator 54 as a control target, and operates the inverter 60 in order to control the torque and the rotation speed which are the control amounts thereof. In addition, FIG. 1 shows a throttle valve 14, a port injection valve 16, an in-cylinder injection valve 22, an ignition device 24, an EGR valve 38, an intake side valve timing variable device 40, an exhaust side valve timing variable device 44, and inverters 58 and 60. The respective operation signals MS1 to MS9 of the above are described.
制御装置70は、制御量の制御に際し、エアフローメータ80によって検出される吸入空気量Gaや、上流側触媒32の上流側に設けられた上流側空燃比センサ82の検出値である上流側検出値Afu、上流側触媒32と下流側触媒34との間に設けられた下流側空燃比センサ84の検出値である下流側検出値Afdを参照する。また制御装置70は、クランク角センサ86の出力信号Scrや、アクセルセンサ88によって検出されるアクセルペダルの踏み込み量であるアクセル操作量ACCP、車速センサ90によって検出される車速SPDを参照する。また制御装置70は、大気圧センサ92によって検出される大気圧Paや、外気温センサ94によって検出される外気温TO、電流センサ96によって検出されるバッテリ62の充放電電流I、電圧センサ98によって検出されるバッテリ62の端子電圧Vを参照する。 When controlling the control amount, the control device 70 has an intake air amount Ga detected by the air flow meter 80 and an upstream side detection value which is a detection value of the upstream side air-fuel ratio sensor 82 provided on the upstream side of the upstream side catalyst 32. Afu, the downstream side detection value Afd which is the detection value of the downstream side air-fuel ratio sensor 84 provided between the upstream side catalyst 32 and the downstream side catalyst 34 is referred to. Further, the control device 70 refers to the output signal Scr of the crank angle sensor 86, the accelerator operation amount ACCP which is the amount of depression of the accelerator pedal detected by the accelerator sensor 88, and the vehicle speed SPD detected by the vehicle speed sensor 90. Further, the control device 70 uses the atmospheric pressure Pa detected by the atmospheric pressure sensor 92, the outside temperature TO detected by the outside temperature sensor 94, the charge / discharge current I of the battery 62 detected by the current sensor 96, and the voltage sensor 98. Refer to the detected terminal voltage V of the battery 62.
制御装置70は、CPU72、ROM74、電気的に書き換え可能な不揮発性メモリである記憶装置76、および周辺回路77を備え、それらがローカルネットワーク78によって通信可能とされたものである。なお、周辺回路77は、内部の動作を規定するクロック信号を生成する回路や、電源回路、リセット回路等を含む。 The control device 70 includes a CPU 72, a ROM 74, a storage device 76 which is an electrically rewritable non-volatile memory, and a peripheral circuit 77, which are made communicable by the local network 78. The peripheral circuit 77 includes a circuit that generates a clock signal that defines the internal operation, a power supply circuit, a reset circuit, and the like.
制御装置70は、ROM74に記憶されたプログラムをCPU72が実行することによって、上記制御量の制御を実行する。
図2に、ROM74に記憶されたプログラムをCPU72が実行することによって実現される処理の一部を示す。
The control device 70 executes the control of the control amount by the CPU 72 executing the program stored in the ROM 74.
FIG. 2 shows a part of the processing realized by the CPU 72 executing the program stored in the ROM 74.
ベース噴射量算出処理M10は、充填効率ηに基づき、燃焼室20内の混合気の空燃比を目標空燃比とするための燃料量のベース値であるベース噴射量Qbを算出する処理である。詳しくは、ベース噴射量算出処理M10は、たとえば充填効率ηが百分率で表現される場合、空燃比を目標空燃比とするための充填効率ηの1%当たりの燃料量QTHに、充填効率ηを乗算することによりベース噴射量Qbを算出する処理とすればよい。ベース噴射量Qbは、燃焼室20内に充填される空気量に基づき、空燃比を目標空燃比に制御するために算出された燃料量である。ちなみに、目標空燃比は、理論空燃比とされている。なお、充填効率ηは、燃焼室20内に充填される空気量を定めるパラメータであり、CPU72により回転速度NEおよび吸入空気量Gaに基づき算出される。また、回転速度NEは、クランク角センサ86の出力信号Scrに基づきCPU72により算出される。 The base injection amount calculation process M10 is a process of calculating the base injection amount Qb, which is the base value of the fuel amount for setting the air-fuel ratio of the air-fuel mixture in the combustion chamber 20 as the target air-fuel ratio, based on the filling efficiency η. Specifically, in the base injection amount calculation process M10, for example, when the filling efficiency η is expressed as a percentage, the filling efficiency η is set to the fuel amount QTH per 1% of the filling efficiency η for setting the air-fuel ratio as the target air-fuel ratio. The process may be such that the base injection amount Qb is calculated by multiplying. The base injection amount Qb is a fuel amount calculated to control the air-fuel ratio to the target air-fuel ratio based on the amount of air filled in the combustion chamber 20. By the way, the target air-fuel ratio is the theoretical air-fuel ratio. The filling efficiency η is a parameter that determines the amount of air filled in the combustion chamber 20, and is calculated by the CPU 72 based on the rotation speed NE and the intake air amount Ga. Further, the rotation speed NE is calculated by the CPU 72 based on the output signal Scr of the crank angle sensor 86.
フィードバック処理M12は、上流側検出値Afuを目標値Af*にフィードバック制御するための操作量であるフィードバック操作量としてのベース噴射量Qbの補正比率δに「1」を加算したフィードバック補正係数KAFを算出して出力する処理である。詳しくは、フィードバック処理M12は、上流側検出値Afuと目標値Af*との差を入力とする比例要素および微分要素の各出力値と、同差に応じた値の積算値を保持し出力する積分要素の出力値との和を補正比率δとする。 The feedback processing M12 obtains a feedback correction coefficient KAF obtained by adding "1" to the correction ratio δ of the base injection amount Qb as the feedback operation amount, which is the operation amount for feedback-controlling the upstream detection value Afu to the target value Af *. This is a process to calculate and output. Specifically, the feedback processing M12 holds and outputs each output value of the proportional element and the differential element that input the difference between the upstream detection value Afu and the target value Af *, and the integrated value of the values corresponding to the difference. The sum with the output value of the integrating element is defined as the correction ratio δ.
要求噴射量算出処理M14は、ベース噴射量Qbにフィードバック補正係数KAFを乗算することによって、要求噴射量Qdを算出する処理である。
噴射弁操作処理M16は、要求噴射量Qdに基づき、ポート噴射弁16や筒内噴射弁22を操作すべく、ポート噴射弁16に操作信号MS2を出力したり、筒内噴射弁22に操作信号MS3を出力したりする処理である。詳しくは、噴射弁操作処理M16は、要求噴射量Qdに対するポート噴射弁16による燃料噴射量の割合を噴き分け率Kpとして設定し、これに応じてポート噴射弁16や筒内噴射弁22を操作する処理である。
The required injection amount calculation process M14 is a process of calculating the required injection amount Qd by multiplying the base injection amount Qb by the feedback correction coefficient KAF.
The injection valve operation process M16 outputs an operation signal MS2 to the port injection valve 16 or an operation signal to the in-cylinder injection valve 22 in order to operate the port injection valve 16 and the in-cylinder injection valve 22 based on the required injection amount Qd. It is a process of outputting MS3. Specifically, the injection valve operation process M16 sets the ratio of the fuel injection amount by the port injection valve 16 to the required injection amount Qd as the injection rate Kp, and operates the port injection valve 16 and the in-cylinder injection valve 22 accordingly. It is a process to do.
サブフィードバック処理M18は、下流側検出値Afdが、理論空燃比を示すストイキ点Afsに対して所定量εr以上リッチとなる場合、目標値Af*をストイキ点Afsに対して規定量δlだけリーンとする処理である。また、サブフィードバック処理M18は、下流側検出値Afdが、理論空燃比を示すストイキ点Afsに対して所定量εl以上リーンとなる場合、目標値Af*をストイキ点Afsに対して規定量δrだけリッチとする処理である。 In the sub-feedback processing M18, when the downstream detection value Afd is rich by a predetermined amount εr or more with respect to the stoichiometric point Afs indicating the stoichiometric air-fuel ratio, the target value Af * is set to lean by a specified amount δl with respect to the stoichiometric point Afs. It is a process to do. Further, in the sub-feedback processing M18, when the downstream detection value Afd is lean by a predetermined amount εl or more with respect to the stoichiometric point Afs indicating the stoichiometric air-fuel ratio, the target value Af * is set to the specified amount δr with respect to the stoichiometric point Afs. It is a process to make it rich.
フューエルカット処理M19は、アクセル操作量ACCPに基づきアクセルペダルが解放されたことが検知されて且つ、回転速度NEが所定速度以上である場合、ポート噴射弁16および筒内噴射弁22からの燃料の噴射を停止させる処理である。なお、噴射弁操作処理M16は、フューエルカット処理からの復帰後所定期間においては、要求噴射量Qdを増量補正する処理を含む。 In the fuel cut process M19, when it is detected that the accelerator pedal is released based on the accelerator operation amount ACCP and the rotation speed NE is equal to or higher than a predetermined speed, the fuel from the port injection valve 16 and the in-cylinder injection valve 22 is charged. This is a process to stop the injection. The injection valve operation process M16 includes a process of increasing and correcting the required injection amount Qd in a predetermined period after returning from the fuel cut process.
点火処理M20は、点火装置24の操作量である点火時期aigを操作すべく、点火装置24に操作信号MS4を出力する処理である。点火処理M20は、基本的には、回転速度NEおよび充填効率ηに応じてベース点火時期を設定し、これに基づき、点火時期aigを設定する処理を含む。点火処理M20は、上流側触媒32の暖機処理時には、ベース点火時期に対して遅角量Δaigだけ遅角させた点火時期に基づき点火時期aigを設定する処理を含む。 The ignition process M20 is a process of outputting an operation signal MS4 to the ignition device 24 in order to operate the ignition timing aim, which is the operation amount of the ignition device 24. The ignition process M20 basically includes a process of setting the base ignition timing according to the rotation speed NE and the filling efficiency η, and setting the ignition timing aim based on the base ignition timing. The ignition process M20 includes a process of setting the ignition timing aig based on the ignition timing retarded by the retard angle Δaig with respect to the base ignition timing during the warm-up process of the upstream catalyst 32.
触媒温度算出処理M22は、回転速度NE、充填効率η、点火時期aigおよび車速SPDに基づき、上流側触媒32の温度である触媒温度Tcatを算出する処理である。詳しくは、触媒温度算出処理M22は、次のようにして実現される。すなわち、回転速度NEおよび充填効率ηを入力変数とし、ベース温度を出力変数とするマップデータがROM74に予め記憶された状態で、CPU72によりベース温度がマップ演算される。また、点火時期aigを入力変数とし、点火時期aigによるベース温度の補正量である点火時期補正量を出力変数とするマップデータがROM74に予め記憶された状態で、CPU72により点火時期補正量がマップ演算される。また、車速SPDを入力変数とし、車速SPDによるベース温度の補正量である車速補正量を出力変数とするマップデータがROM74に予め記憶された状態で、CPU72により車速補正量がマップ演算される。そして、CPU72は、ベース温度を点火時期補正量および車速補正量にて補正することにより、触媒温度Tcatを算出する。 The catalyst temperature calculation process M22 is a process of calculating the catalyst temperature Tcat, which is the temperature of the upstream catalyst 32, based on the rotation speed NE, the filling efficiency η, the ignition timing aim, and the vehicle speed SPD. Specifically, the catalyst temperature calculation process M22 is realized as follows. That is, the base temperature is map-calculated by the CPU 72 in a state where the map data having the rotation speed NE and the filling efficiency η as the input variables and the base temperature as the output variables is stored in the ROM 74 in advance. Further, the ignition timing correction amount is mapped by the CPU 72 in a state where the map data in which the ignition timing aig is used as an input variable and the ignition timing correction amount which is the correction amount of the base temperature by the ignition timing aig is used as an output variable is stored in the ROM 74 in advance. It is calculated. Further, the map calculation is performed by the CPU 72 in a state where the map data in which the vehicle speed SPD is used as an input variable and the vehicle speed correction amount which is the correction amount of the base temperature by the vehicle speed SPD is used as an output variable is stored in the ROM 74 in advance. Then, the CPU 72 calculates the catalyst temperature Tcat by correcting the base temperature with the ignition timing correction amount and the vehicle speed correction amount.
なお、マップデータとは、入力変数の離散的な値と、入力変数の値のそれぞれに対応する出力変数の値と、の組データである。またマップ演算は、たとえば、入力変数の値がマップデータの入力変数の値のいずれかに一致する場合、対応するマップデータの出力変数の値を演算結果とするのに対し、一致しない場合、マップデータに含まれる複数の出力変数の値の補間によって得られる値を演算結果とする処理とすればよい。 The map data is a set of data of discrete values of input variables and values of output variables corresponding to the values of the input variables. In the map calculation, for example, when the value of the input variable matches any of the values of the input variable of the map data, the value of the output variable of the corresponding map data is used as the calculation result, whereas when they do not match, the map is used. The processing may be performed on the value obtained by interpolating the values of a plurality of output variables included in the data as the calculation result.
触媒内流量算出処理M24は、回転速度NEおよび充填効率ηに基づき、上流側触媒32を流動する流体の体積流量である触媒内流量CFを算出する処理である。詳しくは、この処理は、次のようにして実現される。すなわち、CPU72は、上流側触媒32に流入する流体の質量流量を、充填効率ηと回転速度NEとに基づき算出する。また、CPU72は、回転速度NEおよび充填効率ηに基づき、上流側触媒32に流入する流体の圧力および温度を推定し、これに基づき質量流量を体積流量に変換する。そしてCPU72は、上流側触媒32の流路断面積とその上流の排気通路30の流路断面積との比に基づき、変換された体積流量を上流側触媒32内の体積流量に換算することによって、触媒内流量CFを算出する。 The in-catalyst flow rate calculation process M24 is a process for calculating the in-catalyst flow rate CF, which is the volumetric flow rate of the fluid flowing through the upstream catalyst 32, based on the rotation speed NE and the filling efficiency η. Specifically, this process is realized as follows. That is, the CPU 72 calculates the mass flow rate of the fluid flowing into the upstream catalyst 32 based on the filling efficiency η and the rotation speed NE. Further, the CPU 72 estimates the pressure and temperature of the fluid flowing into the upstream catalyst 32 based on the rotation speed NE and the filling efficiency η, and converts the mass flow rate into a volume flow rate based on this. Then, the CPU 72 converts the converted volumetric flow rate into the volumetric flow rate in the upstream catalyst 32 based on the ratio of the flow path cross-sectional area of the upstream catalyst 32 to the flow path cross-sectional area of the exhaust passage 30 upstream thereof. , Calculate the flow rate CF in the catalyst.
出力制御処理M30は、アクセル操作量ACCPおよび車速SPDに基づき、モータジェネレータ52,54に要求する出力Pmgと、内燃機関10に要求する出力Pegとを算出する処理である。特に、出力制御処理M30は、バッテリ62の充電率SOCが所定値Sth以上である場合、内燃機関10の出力PmgをゼロとするEVモードを選択する一方、充電率SOCが所定値Sth未満の場合には、内燃機関10とモータジェネレータ52,54との協働で必要な出力を確保するEHVモードを選択する処理である。なお、充電率SOCは、CPU72により、端子電圧Vや充放電電流Iに基づき算出されるものである。すなわち、たとえば、CPU72は、充放電電流Iの絶対値が無視できるほど小さい場合、端子電圧Vを開放端電圧とみなして、開放端電圧と充電率SOCとの関係に基づき充電率SOCを算出する。また、充放電電流Iの絶対値が大きい場合、充放電電流Iによって、充電率SOCを更新する。 The output control process M30 is a process of calculating the output Pmg required for the motor generators 52 and 54 and the output Peg required for the internal combustion engine 10 based on the accelerator operation amount ACCP and the vehicle speed SPD. In particular, the output control process M30 selects the EV mode in which the output Pmg of the internal combustion engine 10 is zero when the charge rate SOC of the battery 62 is equal to or higher than the predetermined value Sth, while the charge rate SOC is less than the predetermined value Sth. Is a process of selecting an EHV mode that secures a required output in cooperation with the internal combustion engine 10 and the motor generators 52 and 54. The charge rate SOC is calculated by the CPU 72 based on the terminal voltage V and the charge / discharge current I. That is, for example, when the absolute value of the charge / discharge current I is negligibly small, the CPU 72 considers the terminal voltage V as the open end voltage and calculates the charge rate SOC based on the relationship between the open end voltage and the charge rate SOC. .. When the absolute value of the charge / discharge current I is large, the charge rate SOC is updated by the charge / discharge current I.
MG制御処理M32は、モータジェネレータ52,54の出力の和が出力Pmgとなるように、インバータ58,60に、それぞれ、操作信号MS8,MS9を出力する処理である。 The MG control process M32 is a process of outputting operation signals MS8 and MS9 to the inverters 58 and 60, respectively, so that the sum of the outputs of the motor generators 52 and 54 is the output Pmg.
スロットル操作処理M34は、出力Pegに基づき、内燃機関10の出力が出力Pegとなるようにスロットルバルブ14に操作信号MS1を出力する処理である。
制御装置70は、図2に示した処理に加えて、上流側触媒32の劣化度合いを算出する処理を実行する。以下、これについて図3等に基づき詳述する。
The throttle operation process M34 is a process of outputting the operation signal MS1 to the throttle valve 14 so that the output of the internal combustion engine 10 becomes the output Peg based on the output Peg.
In addition to the process shown in FIG. 2, the control device 70 executes a process of calculating the degree of deterioration of the upstream catalyst 32. Hereinafter, this will be described in detail based on FIG. 3 and the like.
図3に示す処理は、図1に示すROM74に記憶された劣化検出プログラム74aをCPU72がたとえば所定周期で繰り返し実行することにより実現される。なお、以下では、先頭に「S」が付与された数字によって、各処理のステップ番号を表現する。 The process shown in FIG. 3 is realized by the CPU 72 repeatedly executing the deterioration detection program 74a stored in the ROM 74 shown in FIG. 1, for example, at a predetermined cycle. In the following, the step number of each process is represented by a number prefixed with "S".
図3に示す一連の処理において、CPU72は、まず、上流側平均値Afuave、下流側平均値Afdave、触媒内流量CF、回転速度NE、充填効率η、および触媒温度Tcatのそれぞれについての、所定期間における時系列データを取得する(S10)。以下では、サンプリングタイミングが古い順に、「1,2,…,sn」として、たとえば上流側平均値Afuaveの時系列データを「Afuave(1)〜Afuave(sn)」と記載する。ここで、「sn」は、各変数の時系列データに含まれるデータ数である。すなわち、上記所定期間は、上記各変数を、「sn」個サンプリングする期間に設定されており、サンプリング周期およびデータ数「sn」から定まるものであって、下流側検出値Afd等の値によって定まるものではない。 In the series of processes shown in FIG. 3, the CPU 72 first determines a predetermined period for each of the upstream average value Afave, the downstream average value Afdave, the flow rate CF in the catalyst, the rotation speed NE, the filling efficiency η, and the catalyst temperature Tcat. Acquires the time series data in (S10). In the following, the time-series data of, for example, the upstream average value Afave will be described as "Afave (1) to Afave (sn)" in the order of oldest sampling timing. Here, "sn" is the number of data included in the time series data of each variable. That is, the predetermined period is set to a period in which "sn" of each variable is sampled, and is determined by the sampling period and the number of data "sn", and is determined by a value such as the downstream detection value Afd. It's not a thing.
上流側平均値Afuaveは、上記時系列データのサンプリング間隔における上流側検出値Afuの平均値である。すなわち、CPU72は、時系列データのサンプリング間隔の間に、上流側検出値Afuを複数回サンプリングし、それらの平均値を算出し、上流側平均値Afuaveとする。同様に、下流側平均値Afdaveは、上記時系列データのサンプリング間隔における下流側検出値Afdの平均値である。 The upstream average value Afuave is the average value of the upstream detection value Afu at the sampling interval of the time series data. That is, the CPU 72 samples the upstream side detection value Afu a plurality of times during the sampling interval of the time series data, calculates the average value thereof, and sets it as the upstream side average value Afuave. Similarly, the downstream average value Afdave is the average value of the downstream detected value Afd at the sampling interval of the time series data.
次にCPU72は、上流側触媒32の劣化度合いを示す変数である劣化度合い変数Rdを出力する写像の入力変数x(1)〜x(6sn)に、S10の処理によって取得した値を代入する(S12)。すなわち、CPU72は、m=1〜snとすると、入力変数x(m)に上流側平均値Afuave(m)を代入し、入力変数x(sn+m)に下流側平均値Afdave(m)を代入し、入力変数x(2sn+m)に触媒内流量CF(m)を代入し、入力変数x(3sn+m)に回転速度(m)を代入する。またCPU72は、入力変数x(4sn+m)に充填効率η(m)を代入し、入力変数x(5sn+m)に触媒温度Tcat(m)を代入する。 Next, the CPU 72 substitutes the values acquired by the processing of S10 into the input variables x (1) to x (6sn) of the map that outputs the deterioration degree variable Rd, which is a variable indicating the deterioration degree of the upstream catalyst 32 (. S12). That is, assuming that m = 1 to sn, the CPU 72 substitutes the upstream average value Afave (m) into the input variable x (m) and substitutes the downstream average value Afdave (m) into the input variable x (sn + m). , The in-catalyst flow rate CF (m) is substituted into the input variable x (2sn + m), and the rotation speed (m) is substituted into the input variable x (3sn + m). Further, the CPU 72 substitutes the filling efficiency η (m) into the input variable x (4 sn + m) and substitutes the catalyst temperature Tcat (m) into the input variable x (5 sn + m).
次にCPU72は、図1に示す記憶装置76に記憶された写像データ76aによって規定される写像に入力変数x(1)〜x(6sn)を入力することによって、写像の出力値である劣化度合い変数Rdを算出する(S14)。ここでは、写像の出力値を算出することを、変数を算出するとしているが、これは、変数の値を算出するという意味である。本実施形態では、劣化度合い変数Rdを以下のようにして定量化する。 Next, the CPU 72 inputs the input variables x (1) to x (6sn) into the mapping defined by the mapping data 76a stored in the storage device 76 shown in FIG. 1, and thereby, the degree of deterioration which is the output value of the mapping. The variable Rd is calculated (S14). Here, calculating the output value of the map means calculating the variable, which means calculating the value of the variable. In the present embodiment, the deterioration degree variable Rd is quantified as follows.
Rd=1−RR
RR=(上流側触媒32の所定の温度における実際の酸素吸蔵量の最大値)/(基準となる触媒の所定の温度における酸素吸蔵量の最大値)
これにより、劣化度合い変数Rdは、値が大きいほど劣化度合いが大きいことを表現し、特に、上流側触媒32の酸素吸蔵量の最大値が基準となる触媒の酸素吸蔵量の最大値に等しい場合に「0」となる。
Rd = 1-RR
RR = (maximum value of actual oxygen occlusion at a predetermined temperature of the upstream catalyst 32) / (maximum value of oxygen occlusion at a predetermined temperature of the reference catalyst)
As a result, the deterioration degree variable Rd expresses that the larger the value is, the larger the degree of deterioration is. In particular, when the maximum value of the oxygen storage amount of the upstream catalyst 32 is equal to the maximum value of the oxygen storage amount of the reference catalyst. Becomes "0".
本実施形態において、この写像は、中間層が「α」個であって且つ、各中間層の活性化関数h1〜hαが、ハイパボリックタンジェントであり、出力層の活性化関数fがReLUであるニューラルネットワークによって構成されている。なお、ReLUは、入力とゼロとのうちの小さくない方を出力する関数である。たとえば、第1の中間層の各ノードの値は、係数w(1)ji(j=0〜n1,i=0〜6sn)によって規定される線形写像に上記入力変数x(1)〜x(6sn)を入力した際の出力を活性化関数h1に入力することによって生成される。すなわち、m=1,2,…,αとすると、第mの中間層の各ノードの値は、係数w(m)によって規定される線形写像の出力を活性化関数hmに入力することによって生成される。ここで、n1,n2,…,nαは、それぞれ、第1、第2、…、第αの中間層のノード数である。ちなみに、w(1)j0等は、バイアスパラメータであり、入力変数x(0)は、「1」と定義している。 In the present embodiment, in this mapping, the number of intermediate layers is "α", the activation functions h1 to hα of each intermediate layer are hyperbolic tangents, and the activation function f of the output layer is ReLU. It is composed of networks. Note that ReLU is a function that outputs the smaller of the input and zero. For example, the value of each node in the first intermediate layer is a linear map defined by the coefficient w (1) ji (j = 0 to n1, i = 0 to 6 sn), and the above input variables x (1) to x ( It is generated by inputting the output when 6sn) is input to the activation function h1. That is, assuming that m = 1, 2, ..., α, the value of each node in the mth mesosphere is generated by inputting the output of the linear map defined by the coefficient w (m) into the activation function hm. Will be done. Here, n1, n2, ..., Nα are the number of nodes in the first, second, ..., And α intermediate layers, respectively. Incidentally, w (1) j0 and the like are bias parameters, and the input variable x (0) is defined as “1”.
次にCPU72は、劣化度合い変数Rdが、規定値RdthH以上であるか否かを判定する(S16)。そしてCPU72は、規定値RdthH以上であると判定する場合(S16:YES)、ユーザに修理を促すべく、図1に示す警告灯99を操作して外部に通知する報知処理を実行する(S18)。 Next, the CPU 72 determines whether or not the deterioration degree variable Rd is equal to or greater than the specified value RdsH (S16). Then, when the CPU 72 determines that the value is equal to or higher than the specified value RdsH (S16: YES), the CPU 72 operates the warning light 99 shown in FIG. 1 to execute a notification process to notify the outside in order to prompt the user for repair (S18). ..
これに対し、CPU72は、規定値RdthH未満であると判定する場合(S16:NO)、劣化度合い変数Rdが所定値RdthL以上であるか否かを判定する(S20)。ここで、所定値RdthLは、規定値RdthHよりも小さい値である。CPU72は、所定値RdthL以上であると判定する場合(S20:YES)、フェールフラグFを「1」とする(S22)。なお、S18の処理がなされる場合には、すでにフェールフラグFが「1」となっていることを想定している。一方、CPU72は、所定値RdthL未満であると判定する場合(S20:NO)、フェールフラグFに「0」を代入する(S24)。 On the other hand, when the CPU 72 determines that the value is less than the specified value RdsH (S16: NO), the CPU 72 determines whether or not the deterioration degree variable Rd is equal to or greater than the predetermined value RdsL (S20). Here, the predetermined value RdsL is a value smaller than the specified value RdsH. When the CPU 72 determines that the value is RdsL or more (S20: YES), the fail flag F is set to “1” (S22). When the processing of S18 is performed, it is assumed that the fail flag F is already set to "1". On the other hand, when the CPU 72 determines that the value is less than the predetermined value RdsL (S20: NO), the CPU 72 substitutes “0” for the fail flag F (S24).
なお、CPU72は、S18,S22,S24の処理が完了する場合には、図3に示す一連の処理を一旦終了する。
図4に、上流側触媒32が劣化したことに対処する処理のうち、S18の処理以外の処理の手順を示す。図4に示す処理は、図1に示すROM74に記憶されたフェールセーフプログラム74bをCPU72がたとえば所定周期で繰り返し実行することにより実現される。
When the processes of S18, S22, and S24 are completed, the CPU 72 temporarily ends the series of processes shown in FIG.
FIG. 4 shows a procedure of treatment other than the treatment of S18 among the treatments for dealing with the deterioration of the upstream catalyst 32. The process shown in FIG. 4 is realized by the CPU 72 repeatedly executing the fail-safe program 74b stored in the ROM 74 shown in FIG. 1, for example, at a predetermined cycle.
図4に示す一連の処理において、CPU72は、フェールフラグFが「1」であるか否かを判定する(S30)。CPU72は、「0」であると判定する場合(S30:NO)、出力制御処理M30において利用される所定値Sthに、基準値Sth0を代入し、サブフィードバックの上記規定量δlに基準量δl0を代入するとともに規定量δrに基準量δr0を代入し、触媒暖機処理のための上記遅角量Δaigに、基準量Δaig0を代入する(S32)。 In the series of processes shown in FIG. 4, the CPU 72 determines whether or not the fail flag F is “1” (S30). When the CPU 72 determines that the value is "0" (S30: NO), the CPU 72 substitutes the reference value Sth0 for the predetermined value Sth used in the output control process M30, and sets the reference amount δl0 to the above-mentioned specified amount δl of the subfeedback. Substituting and substituting the reference amount δr0 into the specified amount δr, and substituting the reference amount Δaig0 into the retard angle amount Δaig for the catalyst warm-up treatment (S32).
これに対しCPU72は、フェールフラグFが「1」であると判定する場合(S30:YES)、基準値Sth0を所定量ΔSthによって増加補正した値を所定値Sthに代入する(S34)。この処理は、上流側触媒32の劣化によって未燃燃料の酸化能力が低下していることに鑑み、内燃機関10を極力停止状態とすることによって、上流側触媒32に流入する未燃燃料の量を小さい側に制限する処理である。 On the other hand, when the CPU 72 determines that the fail flag F is “1” (S30: YES), the CPU 72 substitutes a value obtained by increasing and correcting the reference value Sth0 by a predetermined amount ΔSth into the predetermined value Sth (S34). In this treatment, the amount of unburned fuel flowing into the upstream catalyst 32 is reduced by stopping the internal combustion engine 10 as much as possible in view of the fact that the oxidizing ability of the unburned fuel is reduced due to the deterioration of the upstream catalyst 32. Is a process that limits to the smaller side.
また、CPU72は、基準量δl0を補正量Δδlだけ減少補正した値を、規定量δlに代入するとともに、基準量δr0を補正量Δδrだけ減少補正した値を、規定量δrに代入する(S36)。この処理は、上流側触媒32の劣化によって未燃燃料の酸化能力が低下していることに鑑み、上流側触媒32に流入する未燃燃料の量を小さい側に制限する処理である。すなわち、フェールフラグFが「1」の場合、「0」の場合と比較すると、規定量δrが小さい値とされることから、目標値Af*をストイキ点Afsよりもリッチとする際のリッチ化度合いが小さくなる。そのため、単位時間に上流側触媒32に流入する排気中の未燃燃料の量が、フェールフラグFが「0」の場合よりも小さくなり、上流側触媒32の下流へと未燃燃料が流出することを抑制できる。 Further, the CPU 72 substitutes the value obtained by reducing and correcting the reference amount δl0 by the correction amount Δδl into the specified amount δl, and substitutes the value obtained by reducing and correcting the reference amount δr0 by the correction amount Δδr into the specified amount δr (S36). .. This treatment is a treatment for limiting the amount of unburned fuel flowing into the upstream catalyst 32 to the smaller side in view of the fact that the oxidizing ability of the unburned fuel is reduced due to the deterioration of the upstream catalyst 32. That is, when the fail flag F is "1", the specified amount δr is smaller than that when the fail flag F is "0". Therefore, the target value Af * is enriched when it is richer than the stoichiometric point Afs. The degree becomes smaller. Therefore, the amount of unburned fuel in the exhaust gas flowing into the upstream catalyst 32 in a unit time is smaller than that when the fail flag F is "0", and the unburned fuel flows out to the downstream of the upstream catalyst 32. Can be suppressed.
またCPU72は、基準量Δaig0を補正量ΔFによって増加補正した値を、遅角量Δaigに代入する(S38)。この処理は、上流側触媒32が劣化する場合、劣化していない場合よりも排気の浄化性能が低下することから、上流側触媒32を早期に暖機させるべく、混合気の燃焼エネルギがトルクに変換される比率を低下させて排気通路30に排出される排気の温度を上昇させることを狙ったものである。 Further, the CPU 72 substitutes the value obtained by increasing and correcting the reference amount Δaig0 by the correction amount ΔF into the retard angle amount Δaig (S38). In this process, when the upstream catalyst 32 deteriorates, the exhaust gas purification performance is lower than when it is not deteriorated. Therefore, in order to warm up the upstream catalyst 32 at an early stage, the combustion energy of the air-fuel mixture becomes torque. The purpose is to reduce the conversion ratio and raise the temperature of the exhaust gas discharged to the exhaust passage 30.
なお、CPU72は、S32,S38の処理が完了する場合、図4に示す一連の処理を一旦終了する。
次に写像データ76aの生成手法について説明する。
When the processes of S32 and S38 are completed, the CPU 72 temporarily ends the series of processes shown in FIG.
Next, a method for generating mapping data 76a will be described.
図5に、写像データ76aを生成するシステムを示す。
図5に示すように、本実施形態では、内燃機関10のクランク軸26にダイナモメータ100を機械的に連結する。そして内燃機関10を稼働させた際の様々な状態変数がセンサ群102によって検出され、検出結果が、写像データ76aを生成するコンピュータである適合装置104に入力される。なお、センサ群102には、写像への入力を生成するための値を検出するセンサである上流側空燃比センサ82や下流側空燃比センサ84、クランク角センサ86等が含まれる。
FIG. 5 shows a system for generating mapping data 76a.
As shown in FIG. 5, in the present embodiment, the dynamometer 100 is mechanically connected to the crankshaft 26 of the internal combustion engine 10. Then, various state variables when the internal combustion engine 10 is operated are detected by the sensor group 102, and the detection results are input to the matching device 104, which is a computer that generates mapping data 76a. The sensor group 102 includes an upstream air-fuel ratio sensor 82, a downstream air-fuel ratio sensor 84, a crank angle sensor 86, and the like, which are sensors that detect values for generating an input to a map.
図6に、写像データの生成処理の手順を示す。図6に示す処理は、適合装置104によって実行される。なお、図6に示す処理は、たとえば、適合装置104にCPUおよびROMを備え、ROMに記憶されたプログラムをCPUが実行することにより実現すればよい。 FIG. 6 shows a procedure for generating mapping data. The process shown in FIG. 6 is performed by the matching device 104. The process shown in FIG. 6 may be realized, for example, by equipping the conforming device 104 with a CPU and a ROM and executing the program stored in the ROM by the CPU.
図6に示す一連の処理において、適合装置104は、まず、センサ群102の検出結果に基づき、S10の処理において取得するのと同一のデータを訓練データとして取得する(S40)。なお、この処理は、予め単体で計測された劣化度合い変数Rdが互いに異なる値を有する複数の上流側触媒32を用意して、それらの1つが選択的に内燃機関10に搭載された状態で行われており、搭載された上流側触媒32の劣化度合い変数Rdtが、教師データとなっている。 In the series of processes shown in FIG. 6, the matching device 104 first acquires the same data as the training data acquired in the process of S10 based on the detection result of the sensor group 102 (S40). In this process, a plurality of upstream catalysts 32 having different values of deterioration degree variables Rd measured in advance individually are prepared, and one of them is selectively mounted on the internal combustion engine 10. The deterioration degree variable Rdt of the mounted upstream catalyst 32 is the teacher data.
次に、適合装置104は、S12の処理の要領で、入力変数x(1)〜x(6sn)に教師データ以外の訓練データを代入する(S42)。そして適合装置104は、S14の処理の要領で、S42の処理によって求めた入力変数x(1)〜x(6sn)を写像に入力することによって劣化度合い変数Rdを算出する(S44)。そしてCPU72は、S44の処理によって算出された劣化度合い変数Rdのサンプル数が所定以上であるか否かを判定する(S46)。ここで所定以上であるためには、上述した複数の上流側触媒32の全てについて劣化度合い変数Rdが複数回算出されていることが要求される。さらに、ここでは、内燃機関10の運転状態を変化させることによって、回転速度NEおよび充填効率ηによって規定される様々な動作点において劣化度合い変数Rdが算出されていることが要求される。 Next, the matching device 104 substitutes training data other than the teacher data into the input variables x (1) to x (6sn) in the same manner as in S12 (S42). Then, the matching device 104 calculates the deterioration degree variable Rd by inputting the input variables x (1) to x (6sn) obtained by the processing of S42 into the map in the same manner as the processing of S14 (S44). Then, the CPU 72 determines whether or not the number of samples of the deterioration degree variable Rd calculated by the process of S44 is equal to or greater than a predetermined number (S46). Here, in order to exceed a predetermined value, it is required that the deterioration degree variable Rd is calculated a plurality of times for all of the plurality of upstream catalysts 32 described above. Further, here, it is required that the deterioration degree variable Rd is calculated at various operating points defined by the rotation speed NE and the filling efficiency η by changing the operating state of the internal combustion engine 10.
適合装置104は、所定以上ではないと判定する場合(S46:NO)、S40の処理に戻る。これに対し、CPU72は、所定以上であると判定する場合(S46:YES)、教師データとしての劣化度合い変数RdtとS44の処理によって算出された劣化度合い変数Rdとのそれぞれの差の2乗和を最小化するように、係数w(1)ji,w(2)kj,…,w(α)1pを更新する(S48)。そして適合装置104は、係数w(1)ji,w(2)kj,…,w(α)1pを、学習済みの写像データ76aとして記憶する(S50)。 When the conforming device 104 determines that the value is not equal to or higher than the predetermined value (S46: NO), the process returns to the process of S40. On the other hand, when the CPU 72 determines that the value is equal to or higher than a predetermined value (S46: YES), the sum of squares of the differences between the deterioration degree variable Rdt as the teacher data and the deterioration degree variable Rd calculated by the processing of S44. The coefficients w (1) ji, w (2) kj, ..., W (α) 1p are updated so as to minimize the above (S48). Then, the matching device 104 stores the coefficients w (1) ji, w (2) kj, ..., W (α) 1p as the learned mapping data 76a (S50).
ここで、本実施形態の作用および効果について説明する。
写像データ76aは、上流側平均値Afuave、下流側平均値Afdave、触媒内流量CF、回転速度NE、充填効率ηおよび触媒温度Tcatのそれぞれの時系列データを入力とし、劣化度合い変数Rdを出力とする写像を規定するものとして、学習される。ここで、内燃機関10の動作点を規定する回転速度NEおよび充填効率ηは、上流側触媒32に流入する流体の流量を示す流量変数とみなすことができる。そして、上流側平均値Afuaveは、上流側触媒32に流入する流体に含まれる酸素と過不足なく反応する燃料量に対する実際の燃料量の比率を示す変数である。したがって、上流側平均値Afuave、回転速度NEおよび充填効率ηは、協働で、上流側触媒32に流入する流体に含まれる酸素と過不足なく反応する燃料量に対する実際の燃料量の過剰量に応じた変数である過剰量変数を構成する。ただし、過剰量は、負の量ともなりうる。換言すれば、上流側触媒32に流入する流体に含まれる酸素と過不足なく反応する燃料量に対する実際の燃料量の不足量に「−1」を乗算した値ともなりうる。
Here, the action and effect of this embodiment will be described.
The mapping data 76a receives time-series data of each of the upstream average value Afave, the downstream average value Afdave, the flow rate CF in the catalyst, the rotation speed NE, the filling efficiency η, and the catalyst temperature Tcat, and outputs the deterioration degree variable Rd. It is learned as defining the mapping to be performed. Here, the rotation speed NE and the filling efficiency η that define the operating point of the internal combustion engine 10 can be regarded as flow rate variables indicating the flow rate of the fluid flowing into the upstream catalyst 32. The upstream average value Afave is a variable indicating the ratio of the actual fuel amount to the fuel amount that reacts with oxygen contained in the fluid flowing into the upstream catalyst 32 without excess or deficiency. Therefore, the upstream average value Afave, the rotation speed NE, and the filling efficiency η collaborate with each other to be an excess amount of the actual fuel amount with respect to the amount of fuel that reacts with oxygen contained in the fluid flowing into the upstream side catalyst 32 in just proportion. Construct an excess variable that is a corresponding variable. However, the excess amount can also be a negative amount. In other words, it can be a value obtained by multiplying the actual shortage of fuel amount by "-1" with respect to the amount of fuel that reacts with oxygen contained in the fluid flowing into the upstream catalyst 32 in just proportion.
下流側平均値Afdaveの挙動は、上流側触媒32に流入する流体の上記過剰量に加えて、上流側触媒32の酸素吸蔵量の最大値に応じて変化する。そして、酸素吸蔵量の最大値は、上流側触媒32の劣化度合いのみならず、上流側触媒32の温度に応じて変化する。したがって、過剰量変数の時系列データと触媒温度Tcatの時系列データとともに、下流側平均値Afdaveの挙動を示す時系列データを入力とすることにより、上流側触媒32の劣化度合い変数Rdを算出できると考えられる。このように、本実施形態では、内燃機関10の様々な変数を無作為且つ大量に入力して劣化度合い変数Rdを算出する写像を機械学習によって学習させるのではなく、内燃機関10の制御に精通した発明者の知見に基づき、写像に入力する変数を厳選した。そのため、発明者の知見を用いない場合と比較すると、ニューラルネットワークの中間層の層数や、時系列データのデータ数snを小さくすることが可能となり、劣化度合い変数Rdを算出する写像の構造を簡素化しやすい。 The behavior of the downstream average value Afdave changes according to the maximum value of the oxygen occlusion of the upstream catalyst 32 in addition to the excess amount of the fluid flowing into the upstream catalyst 32. The maximum value of the oxygen storage amount changes not only according to the degree of deterioration of the upstream catalyst 32 but also according to the temperature of the upstream catalyst 32. Therefore, the deterioration degree variable Rd of the upstream catalyst 32 can be calculated by inputting the time series data of the excess amount variable and the time series data of the catalyst temperature Tcat and the time series data showing the behavior of the downstream average value Afdave. it is conceivable that. As described above, in the present embodiment, the map for calculating the deterioration degree variable Rd by randomly inputting various variables of the internal combustion engine 10 is not learned by machine learning, but is familiar with the control of the internal combustion engine 10. Based on the findings of the inventor, the variables to be input to the map were carefully selected. Therefore, compared with the case where the inventor's knowledge is not used, it is possible to reduce the number of layers in the intermediate layer of the neural network and the number sn of the time series data, and the structure of the map for calculating the deterioration degree variable Rd can be reduced. Easy to simplify.
特に、過剰量変数と触媒温度Tcatとに対する下流側平均値Afdaveの挙動をそれら各変数の時系列データから把握することにより、上流側触媒32の酸素吸蔵量がゼロまたは最大値となることを直接検出することなく、劣化度合い変数Rdを算出できる。そのため、目標値Af*を劣化度合いの検出のために変更することなく劣化度合い変数Rdを算出することができることから、上流側触媒32の浄化にとって適切な成分に対する上流側触媒32に流入する流体の成分のずれの累積量を小さくすることができる。 In particular, by grasping the behavior of the downstream average value Afdave with respect to the excess amount variable and the catalyst temperature Tcat from the time series data of each of these variables, it is directly understood that the oxygen storage amount of the upstream side catalyst 32 becomes zero or the maximum value. The deterioration degree variable Rd can be calculated without detecting it. Therefore, since the deterioration degree variable Rd can be calculated without changing the target value Af * for detecting the degree of deterioration, the fluid flowing into the upstream side catalyst 32 for a component suitable for purification of the upstream side catalyst 32 The cumulative amount of component deviation can be reduced.
以上説明した本実施形態によれば、さらに以下に記載する効果が得られる。
(1)写像の入力に上流側平均値Afuaveを含めた。これにより、時系列データの時間間隔毎の上流側検出値Afuを用いる場合と比較すると、時系列データのデータ数を増加させることなく、上流側触媒32に流入する酸素や未燃燃料についてのより正確な情報を得ることができ、ひいては劣化度合い変数Rdをより高精度に算出することができる。
According to the present embodiment described above, the effects described below can be further obtained.
(1) The upstream average value Afave was included in the input of the map. As a result, compared with the case of using the upstream detection value Afu for each time interval of the time series data, the oxygen and unburned fuel flowing into the upstream catalyst 32 without increasing the number of data of the time series data can be obtained. Accurate information can be obtained, and the deterioration degree variable Rd can be calculated with higher accuracy.
(2)写像の入力に下流側平均値Afdaveを含めた。これにより、時系列データの時間間隔毎の下流側検出値Afdを用いる場合と比較すると、時系列データのデータ数を増加させることなく、上流側触媒32から流出する酸素や未燃燃料についてのより正確な情報を得ることができ、ひいては劣化度合い変数Rdをより高精度に算出することができる。 (2) The downstream average value Afdave was included in the input of the map. As a result, compared with the case where the downstream detection value Afd for each time interval of the time series data is used, the oxygen and unburned fuel flowing out from the upstream catalyst 32 without increasing the number of data of the time series data can be obtained. Accurate information can be obtained, and the deterioration degree variable Rd can be calculated with higher accuracy.
(3)内燃機関10の動作点を規定する動作点変数としての回転速度NEおよび充填効率ηを写像の入力とした。点火装置24やEGRバルブ38、吸気側バルブタイミング可変装置40等の内燃機関10の操作部の操作量は、内燃機関10の動作点に基づき定められる傾向がある。そのため、動作点変数は、上流側平均値Afuaveとともに流量変数を構成するのみならず、各操作部の操作量に関する情報を含む変数である。したがって、動作点変数を写像の入力とすることにより、各操作部の操作量に関する情報に基づき劣化度合い変数Rdを算出することができ、ひいては劣化度合い変数Rdをより高精度に算出することができる。 (3) Rotation speed NE and filling efficiency η as operating point variables that define the operating point of the internal combustion engine 10 were used as mapping inputs. The amount of operation of the operation unit of the internal combustion engine 10 such as the ignition device 24, the EGR valve 38, and the intake side valve timing variable device 40 tends to be determined based on the operating point of the internal combustion engine 10. Therefore, the operating point variable is a variable that not only constitutes a flow rate variable together with the upstream average value Afave, but also includes information on the operation amount of each operation unit. Therefore, by inputting the operating point variable to the mapping, the deterioration degree variable Rd can be calculated based on the information on the operation amount of each operation unit, and the deterioration degree variable Rd can be calculated with higher accuracy. ..
(4)写像の入力に触媒内流量CFを含めた。触媒内流量CFは、上流側触媒32において未燃燃料と酸素との反応率に影響を及ぼす変数である。そのため、触媒内流量CFを写像の入力とすることにより、劣化度合い変数Rdをより高精度に算出することができる。ちなみに、本実施形態では、触媒内流量CFを、内燃機関10の動作点変数から算出した。そのため、原理的には、写像の入力に動作点変数を含めることにより、触媒内流量CFを用いることなく、触媒内流量CFが上流側触媒32における未燃燃料と酸素との反応率に影響を及ぼす現象をとらえつつ劣化度合い変数Rdを算出することが可能である。しかし、これを可能とする上では、ニューラルネットワークの中間層の層数や、時系列データの数snが大きくなる傾向がある。これに対し、本実施形態のように、触媒内流量CFを写像の入力に含めることにより、写像の構造を簡素化できる。 (4) The flow rate CF in the catalyst was included in the input of the map. The flow rate CF in the catalyst is a variable that affects the reaction rate between the unburned fuel and oxygen in the upstream catalyst 32. Therefore, the deterioration degree variable Rd can be calculated with higher accuracy by using the flow rate CF in the catalyst as the input of the map. Incidentally, in the present embodiment, the flow rate CF in the catalyst was calculated from the operating point variable of the internal combustion engine 10. Therefore, in principle, by including the operating point variable in the input of the map, the flow rate CF in the catalyst affects the reaction rate between the unburned fuel and oxygen in the upstream catalyst 32 without using the flow rate CF in the catalyst. It is possible to calculate the deterioration degree variable Rd while grasping the effect. However, in order to make this possible, the number of layers in the intermediate layer of the neural network and the number sn of time series data tend to increase. On the other hand, by including the flow rate CF in the catalyst in the input of the map as in the present embodiment, the structure of the map can be simplified.
<第2の実施形態>
以下、第2の実施形態について、第1の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
<Second embodiment>
Hereinafter, the second embodiment will be described with reference to the drawings, focusing on the differences from the first embodiment.
本実施形態では、ニューラルネットワークの出力を、上流側触媒32の現在の酸素吸蔵量の最大値Cmaxとする。
図7に、本実施形態において制御装置70が実行する処理の手順を示す。図7に示す処理は、図1に示すROM74に記憶された劣化検出プログラム74aをCPU72がたとえば所定周期で繰り返し実行することにより実現される。なお、図7に示す処理において、図3に示した処理に対応する処理については、便宜上、同一のステップ番号を付与する。
In the present embodiment, the output of the neural network is set to the maximum value Cmax of the current oxygen occlusion of the upstream catalyst 32.
FIG. 7 shows a procedure of processing executed by the control device 70 in the present embodiment. The process shown in FIG. 7 is realized by the CPU 72 repeatedly executing the deterioration detection program 74a stored in the ROM 74 shown in FIG. 1, for example, at a predetermined cycle. In the process shown in FIG. 7, the same step number is assigned to the process corresponding to the process shown in FIG. 3 for convenience.
図7に示す一連の処理において、CPU72は、S10の処理が完了すると、S12の処理に代えて、写像の入力変数x(1)〜x(5sn)に、触媒温度Tcat以外の時系列データを入力する(S12a)。なお、入力変数x(1)〜x(5sn)には、S12の処理と同様の変数が代入される。 In the series of processes shown in FIG. 7, when the process of S10 is completed, the CPU 72 inputs time series data other than the catalyst temperature Tcat to the mapping input variables x (1) to x (5sn) instead of the process of S12. Input (S12a). The input variables x (1) to x (5sn) are assigned the same variables as in the process of S12.
そしてCPU72は、入力変数x(1)〜x(5sn)を入力とし、最大値Cmaxを出力とするニューラルネットワークを用いて最大値Cmaxを算出する(S14a)。次に、CPU72は、S10で取得した触媒温度Tcatの平均値である触媒温度平均値Tcataveと、最大値Cmaxと、を入力変数とし、劣化度合い変数Rdを出力変数とするマップデータを用いて、劣化度合い変数Rdをマップ演算する(S52)。 Then, the CPU 72 calculates the maximum value Cmax using a neural network that inputs the input variables x (1) to x (5sn) and outputs the maximum value Cmax (S14a). Next, the CPU 72 uses map data in which the catalyst temperature average value Tcatave, which is the average value of the catalyst temperature Tcat acquired in S10, and the maximum value Cmax are input variables, and the deterioration degree variable Rd is an output variable. The deterioration degree variable Rd is mapped (S52).
そしてCPU72は、S16の処理に移行する。
なお、本実施形態において、ニューラルネットワークの係数w(1)ji,w(2)kj,…,w(α)1pは、次の教師データを用いて学習すればよい。すなわち、上記複数の上流側触媒32のそれぞれの温度と最大値Cmaxとの関係を予め計測しておくことにより、図6の処理に相当する処理において、対象とする上流側触媒32の現在の最大値Cmaxを求めてこれを教師データとして用いればよい。
Then, the CPU 72 shifts to the process of S16.
In the present embodiment, the coefficients w (1) ji, w (2) kj, ..., W (α) 1p of the neural network may be learned using the following teacher data. That is, by measuring the relationship between the temperature of each of the plurality of upstream catalysts 32 and the maximum value Cmax in advance, the current maximum of the target upstream catalyst 32 in the process corresponding to the process of FIG. The value Cmax may be obtained and used as the teacher data.
<第3の実施形態>
以下、第3の実施形態について、第1の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
<Third embodiment>
Hereinafter, the third embodiment will be described with reference to the drawings, focusing on the differences from the first embodiment.
本実施形態では、触媒内流量CF、回転速度NE、充填効率ηおよび触媒温度Tcatのそれぞれの時系列データのうちのいくつかの平均値を算出して、それらを写像の入力とする。以下、図8においては、S10の処理によって取得される各変数の時系列データのデータ数snが「5」の倍数であるとして、この実施形態を説明する。 In the present embodiment, some average values of the respective time series data of the flow rate CF in the catalyst, the rotation speed NE, the filling efficiency η, and the catalyst temperature Tcat are calculated, and these are used as the mapping input. Hereinafter, in FIG. 8, this embodiment will be described assuming that the number sn of the time series data of each variable acquired by the process of S10 is a multiple of “5”.
図8に、本実施形態において制御装置70が実行する処理の手順を示す。図8に示す処理は、図1に示すROM74に記憶された劣化検出プログラム74aをCPU72がたとえば所定周期で繰り返し実行することにより実現される。なお、図8に示す処理において、図3に示した処理に対応する処理については、便宜上、同一のステップ番号を付与する。 FIG. 8 shows a procedure of processing executed by the control device 70 in the present embodiment. The process shown in FIG. 8 is realized by the CPU 72 repeatedly executing the deterioration detection program 74a stored in the ROM 74 shown in FIG. 1, for example, at a predetermined cycle. In the process shown in FIG. 8, the same step number is assigned to the process corresponding to the process shown in FIG. 3 for convenience.
図8に示す一連の処理において、CPU72は、S10の処理が完了すると、触媒内流量CF、回転速度NE、充填効率η、および触媒温度Tcatのそれぞれについて、早いものから順に「sn/5」個ずつの平均値を算出する(S60)。すなわち、たとえば、触媒内流量CF(1),CF(2),…,CF(sn/5)の平均値を触媒内流量平均値CFave(1)とし、触媒内流量CF((sn/5)+1),CF((sn/5)+2),…,CF(2sn/5)を触媒内流量平均値CFave(2)とする。このようにして、触媒内流量平均値CFave、回転速度平均値NEave、充填効率平均値ηaveおよび触媒温度平均値Tcataveのそれぞれ「5」個からなる時系列データを生成する。 In the series of processes shown in FIG. 8, when the process of S10 is completed, the CPU 72 has "sn / 5" pieces of each of the catalyst flow rate CF, the rotation speed NE, the filling efficiency η, and the catalyst temperature Tcat in order from the earliest. The average value of each is calculated (S60). That is, for example, the average value of the in-catalyst flow rates CF (1), CF (2), ..., CF (sn / 5) is set as the in-catalyst flow rate average value CFave (1), and the in-catalyst flow rate CF ((sn / 5)). Let +1), CF ((sn / 5) +2), ..., CF (2sn / 5) be the average value of the flow rate in the catalyst CFave (2). In this way, time-series data consisting of "5" each of the average flow rate in the catalyst CFave, the average rotation speed NEave, the average filling efficiency ηave, and the average catalyst temperature Tcatave is generated.
次にCPU72は、S60の処理によって生成した時系列データと、S10の処理において取得した上流側平均値Afuave、下流側平均値Afdaveのそれぞれの時系列データとを、写像の入力変数xに代入する(S12b)。すなわち、CPU72は、m=1〜snとして、入力変数x(m)に上流側平均値Afuave(m)を代入し、入力変数x(sn+m)に下流側平均値Afdave(m)を代入する。また、CPU72は、m=1〜5として、入力変数x(2sn+m)に触媒内流量平均値CFave(m)を代入し、入力変数x(2sn+5+m)に回転速度平均値NEave(m)を代入する。またCPU72は、入力変数x(2sn+10+m)に充填効率平均値ηave(m)を代入し、入力変数x(2sn+15+m)に触媒温度平均値Tcataveを代入する。 Next, the CPU 72 substitutes the time-series data generated by the processing of S60 and the time-series data of the upstream average value Afave and the downstream average value Afdave acquired in the processing of S10 into the input variable x of the map. (S12b). That is, the CPU 72 substitutes the upstream average value Afave (m) into the input variable x (m) and substitutes the downstream average value Afdave (m) into the input variable x (sn + m), assuming that m = 1 to sn. Further, the CPU 72 substitutes the in-catalyst flow rate average value CFave (m) into the input variable x (2sn + m) and substitutes the rotation speed average value NEave (m) into the input variable x (2sn + 5 + m), assuming that m = 1-5. .. Further, the CPU 72 substitutes the filling efficiency average value ηave (m) into the input variable x (2sn + 10 + m), and substitutes the catalyst temperature average value Tcatave into the input variable x (2sn + 15 + m).
そしてCPU72は、S12bにおいて生成した入力変数x(1)〜x(2sn+20)を入力とし劣化度合い変数Rdを出力とするニューラルネットワークによって、劣化度合い変数Rdを算出する(S14b)。ここで、係数w(1)jiは、「i=0〜2sn+20」である。 Then, the CPU 72 calculates the deterioration degree variable Rd by a neural network that inputs the input variables x (1) to x (2sn + 20) generated in S12b and outputs the deterioration degree variable Rd (S14b). Here, the coefficient w (1) ji is “i = 0 to 2 sn + 20”.
CPU72は、S14bの処理を完了する場合、S16の処理に移行する。
このように、本実施形態によれば、触媒内流量平均値CFave、回転速度平均値NEave、充填効率平均値ηaveおよび触媒温度平均値Tcataveを写像の入力とすることにより、写像の入力の次元を削減することができる。なお、本実施形態では、上流側平均値Afuaveの時系列データ、回転速度平均値NEaveの時系列データおよび充填効率平均値ηaveの時系列データの協働で、過剰量変数が構成される。ここで、回転速度平均値NEaveおよび充填効率平均値ηaveは、上流側平均値Afuaveの「sn/5」個分のサンプリング期間における内燃機関10の動作点を示す。
When the CPU 72 completes the process of S14b, the CPU 72 shifts to the process of S16.
As described above, according to the present embodiment, the dimension of the map input is set by using the catalyst flow average value CFave, the rotation speed average value NEave, the filling efficiency average value ηave, and the catalyst temperature average value Tcatave as the mapping inputs. It can be reduced. In the present embodiment, the excess amount variable is constructed by the cooperation of the time series data of the upstream average value Afave, the time series data of the rotation speed average value NEave, and the time series data of the filling efficiency average value ηave. Here, the rotation speed average value NEave and the filling efficiency average value ηave indicate the operating points of the internal combustion engine 10 in the sampling period for "sn / 5" pieces of the upstream average value Afave.
<第4の実施形態>
以下、第4の実施形態について、第1の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
<Fourth Embodiment>
Hereinafter, the fourth embodiment will be described with reference to the drawings, focusing on the differences from the first embodiment.
本実施形態では、記憶装置76に、写像データ76aとして、内燃機関10の動作点および触媒温度Tcat毎に各別の写像データを記憶しておく。
図9に、本実施形態において制御装置70が実行する処理の手順を示す。図9に示す処理は、図1に示すROM74に記憶された劣化検出プログラム74aをCPU72がたとえば所定周期で繰り返し実行することにより実現される。なお、図9に示す処理において、図3に示した処理に対応する処理については、便宜上、同一のステップ番号を付与する。
In the present embodiment, the storage device 76 stores different mapping data for each operating point of the internal combustion engine 10 and the catalyst temperature Tcat as mapping data 76a.
FIG. 9 shows a procedure of processing executed by the control device 70 in the present embodiment. The process shown in FIG. 9 is realized by the CPU 72 repeatedly executing the deterioration detection program 74a stored in the ROM 74 shown in FIG. 1, for example, at a predetermined cycle. In the process shown in FIG. 9, the same step number is assigned to the process corresponding to the process shown in FIG. 3 for convenience.
図9に示す一連の処理において、CPU72は、まず内燃機関10の動作点を規定する回転速度NEおよび充填効率ηと触媒温度Tcatとに応じて、劣化度合い変数Rdを算出するための写像データを選択する(S62)。これは、たとえば、回転速度NE、充填効率ηおよび触媒温度Tcatを入力変数とし、写像データを特定する変数を出力変数とするマップデータがROM74に予め記憶された状態で、CPU72により写像データを特定する変数をマップ演算することによって実現できる。次に、CPU72は、上流側平均値Afuave、下流側平均値Afdaveの時系列データを取得する(S10c)。 In the series of processes shown in FIG. 9, the CPU 72 first obtains mapping data for calculating the deterioration degree variable Rd according to the rotation speed NE that defines the operating point of the internal combustion engine 10, the filling efficiency η, and the catalyst temperature Tcat. Select (S62). For example, the CPU 72 specifies the mapping data in a state where the map data in which the rotation speed NE, the filling efficiency η, and the catalyst temperature Tcat are input variables and the variables that specify the mapping data are the output variables are stored in the ROM 74 in advance. This can be achieved by performing map operations on the variables to be used. Next, the CPU 72 acquires time-series data of the upstream average value Afave and the downstream average value Afdave (S10c).
次にCPU72は、S10cの処理において取得した時系列データを、S62の処理によって選択された写像データによって規定される写像の入力変数xに代入する(S12c)。すなわち、CPU72は、m=1〜snとして、入力変数x(m)に上流側平均値Afuave(m)を代入し、入力変数x(sn+m)に下流側平均値Afdave(m)を代入する。そしてCPU72は、S12cの処理において生成した入力変数x(1)〜x(2sn)を入力とし劣化度合い変数Rdを出力とするニューラルネットワークによって、劣化度合い変数Rdを算出する(S14c)。ここで、係数w(1)jiは、「i=0〜2sn」である。 Next, the CPU 72 substitutes the time series data acquired in the process of S10c into the input variable x of the map defined by the map data selected by the process of S62 (S12c). That is, the CPU 72 substitutes the upstream average value Afave (m) into the input variable x (m) and substitutes the downstream average value Afdave (m) into the input variable x (sn + m), assuming that m = 1 to sn. Then, the CPU 72 calculates the deterioration degree variable Rd by a neural network that inputs the input variables x (1) to x (2sn) generated in the process of S12c and outputs the deterioration degree variable Rd (S14c). Here, the coefficient w (1) ji is “i = 0 to 2 sn”.
CPU72は、S14cの処理を完了する場合、S16の処理に移行する。
なお、複数の写像データのうちの動作点が所定範囲であって且つ触媒温度Tcatが所定範囲であるときに使用される写像データの学習には、動作点が所定範囲であって触媒温度Tcatが所定範囲である訓練データのみが用いられる。
When the CPU 72 completes the process of S14c, the CPU 72 shifts to the process of S16.
For learning the mapping data used when the operating point of the plurality of mapping data is in the predetermined range and the catalyst temperature Tcat is in the predetermined range, the operating point is in the predetermined range and the catalyst temperature Tcat is set. Only training data within a predetermined range is used.
このように、本実施形態では、内燃機関10の動作点と触媒温度Tcatとに応じて各別の写像データを用いて劣化度合い変数Rdを算出する。そのため、CPU72は、内燃機関10の動作点が大きく異なる場合には、異なる写像データを用いて劣化度合い変数Rdを算出する。したがって、1つの写像データによって規定される写像が使用されるときの上流側触媒32に流入する流体の流量は、大きく変化しない。その場合、上流側平均値Afuaveのみから、上流側触媒32に流入する流体に含まれる酸素と過不足なく反応する燃料量に対する実際の燃料量の過剰量を把握できる。すなわち、上流側平均値Afuaveのみから、上記過剰量変数を構成することができる。また、1つの写像データによって規定される写像が使用されるときの触媒温度Tcatも、大きく変化しない。その場合、1つの写像データによって規定される写像が使用される状況では、酸素吸蔵量の最大値Cmaxが小さい場合には大きい場合よりも上流側触媒32の劣化度合いが大きい。すなわち、劣化度合いを、現在の温度における最大値Cmaxに応じて定量化することができる。 As described above, in the present embodiment, the deterioration degree variable Rd is calculated using the mapping data of each of the operating points of the internal combustion engine 10 and the catalyst temperature Tcat. Therefore, when the operating points of the internal combustion engine 10 are significantly different, the CPU 72 calculates the deterioration degree variable Rd using different mapping data. Therefore, the flow rate of the fluid flowing into the upstream catalyst 32 when the mapping defined by one mapping data is used does not change significantly. In that case, the excess amount of the actual fuel amount with respect to the amount of fuel that reacts with oxygen contained in the fluid flowing into the upstream side catalyst 32 without excess or deficiency can be grasped only from the upstream side average value Afave. That is, the excess amount variable can be constructed only from the upstream average value Afave. Also, the catalyst temperature Tcat when the mapping defined by one mapping data is used does not change significantly. In that case, in the situation where the mapping defined by one mapping data is used, the degree of deterioration of the upstream catalyst 32 is larger when the maximum value Cmax of the oxygen storage amount is small than when it is large. That is, the degree of deterioration can be quantified according to the maximum value Cmax at the current temperature.
このため、本実施形態では、写像の入力となる変数の次元を削減でき、これにより、中間層の層数nαを小さくすることも可能となる。したがって、本実施形態では、写像の構造を簡素化できる。 Therefore, in the present embodiment, the dimension of the variable that is the input of the map can be reduced, and thereby the number of layers nα of the intermediate layer can be reduced. Therefore, in this embodiment, the structure of the map can be simplified.
<第5の実施形態>
以下、第5の実施形態について、第1の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
<Fifth Embodiment>
Hereinafter, the fifth embodiment will be described with reference to the drawings, focusing on the differences from the first embodiment.
本実施形態では、記憶装置76に、写像データ76aとして、3種類の写像データを記憶しておく。
図10に、上記3種類の写像データのいずれを用いて劣化度合いRdを算出するかを選択する処理の手順を示す。図10に示す処理は、図1に示すROM74に記憶された劣化検出プログラム74aをCPU72によってたとえば所定周期で繰り返し実行することにより実現される。
In the present embodiment, three types of mapping data are stored in the storage device 76 as mapping data 76a.
FIG. 10 shows a procedure for selecting which of the above three types of mapping data is used to calculate the degree of deterioration Rd. The process shown in FIG. 10 is realized by repeatedly executing the deterioration detection program 74a stored in the ROM 74 shown in FIG. 1 by the CPU 72, for example, at a predetermined cycle.
図10に示す一連の処理において、CPU72は、まずフューエルカット処理中であるか否かを判定する(S70)。そして、CPU72は、フューエルカット処理中であると判定する場合(S70:YES)、第1写像データを選択する(S74)。第1写像データは、フューエルカット処理が実行されているとき専用の写像データであり、フューエルカット処理時のデータを訓練データとして学習されたものである。 In the series of processes shown in FIG. 10, the CPU 72 first determines whether or not the fuel cut process is in progress (S70). Then, when the CPU 72 determines that the fuel cut process is in progress (S70: YES), the CPU 72 selects the first mapping data (S74). The first mapping data is dedicated mapping data when the fuel cut processing is being executed, and is learned by using the data at the time of the fuel cut processing as training data.
一方、CPU72は、フューエルカット処理中ではないと判定する場合(S70:NO)、フューエルカット処理後の上述した所定期間内であるか否かを判定する(S72)。そして、CPU72は、所定期間内であると判定する場合(S72:YES)、第2写像データを選択する(S76)。第2写像データは、フューエルカット処理後の所定期間においてサンプリングされた時系列データを訓練データとして学習されたものである。すなわち、要求噴射量Qdを増量補正している期間においてサンプリングされた時系列データを訓練データとして学習されたものである。 On the other hand, when the CPU 72 determines that the fuel cut process is not in progress (S70: NO), the CPU 72 determines whether or not it is within the above-mentioned predetermined period after the fuel cut process (S72). Then, when the CPU 72 determines that the period is within the predetermined period (S72: YES), the CPU 72 selects the second mapping data (S76). The second mapping data is learned as training data using time series data sampled in a predetermined period after the fuel cut process. That is, the time-series data sampled during the period in which the required injection amount Qd is increased and corrected is learned as training data.
これに対しCPU72は、所定期間内ではないと判定する場合(S72:NO)、第3写像データを選択する(S78)。第3写像データは、フューエルカット処理およびフューエルカット処理後の所定期間を除いた領域において、サンプリングされた時系列データを訓練データとして学習されたものである。 On the other hand, when the CPU 72 determines that the period is not within the predetermined period (S72: NO), the CPU 72 selects the third mapping data (S78). The third mapping data is learned by using the sampled time series data as training data in the region excluding the fuel cut process and the predetermined period after the fuel cut process.
なお、CPU72は、S74,S76,S78の処理が完了する場合、図10に示す一連の処理を一旦終了する。
このように、本実施形態では、フューエルカット処理中と、フューエルカット処理後の所定期間と、それ以外とで各別の写像データを用いて劣化度合い変数Rdを算出する。ここで、フューエルカット処理中には、上流側触媒32に多量の酸素が流入し、また、フューエルカット処理後の所定期間においては燃焼対象とされる混合気の空燃比が乱れる傾向がある。このため、それら互いに異なる状況に対して同一の写像データを用いる場合と比較すると、写像の構造を簡素化しやすい。
When the processes of S74, S76, and S78 are completed, the CPU 72 temporarily ends the series of processes shown in FIG.
As described above, in the present embodiment, the deterioration degree variable Rd is calculated using the mapping data separately for the predetermined period during the fuel cut processing, the predetermined period after the fuel cut processing, and the rest. Here, during the fuel cut treatment, a large amount of oxygen flows into the upstream catalyst 32, and the air-fuel ratio of the air-fuel mixture to be burned tends to be disturbed in a predetermined period after the fuel cut treatment. Therefore, it is easy to simplify the structure of the map as compared with the case where the same map data is used for these different situations.
<第6の実施形態>
以下、第6の実施形態について、第4の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
<Sixth Embodiment>
Hereinafter, the sixth embodiment will be described with reference to the drawings, focusing on the differences from the fourth embodiment.
本実施形態では、劣化度合い変数Rdの算出に用いる変数のサンプリングを許可する条件を制限することによって、写像の構造の簡素化を図る。
図11に、本実施形態において制御装置70が実行する処理の手順を示す。図11に示す処理は、図1に示すROM74に記憶された劣化検出プログラム74aをCPU72がたとえば所定周期で繰り返し実行することにより実現される。なお、図11に示す処理において、図3に示した処理に対応する処理については、便宜上、同一のステップ番号を付与する。
In the present embodiment, the structure of the map is simplified by limiting the conditions for permitting sampling of the variable used for calculating the deterioration degree variable Rd.
FIG. 11 shows a procedure of processing executed by the control device 70 in the present embodiment. The process shown in FIG. 11 is realized by the CPU 72 repeatedly executing the deterioration detection program 74a stored in the ROM 74 shown in FIG. 1, for example, at a predetermined cycle. In the process shown in FIG. 11, the same step number is assigned to the process corresponding to the process shown in FIG. 3 for convenience.
図11に示す一連の処理において、CPU72は、以下の条件(ア)〜条件(ウ)の論理積が真であるか否かを判定する(S80)。
条件(ア):回転速度NEが第1速度NEL以上であって第2速度NEH以下である旨の条件である。
In the series of processes shown in FIG. 11, the CPU 72 determines whether or not the logical product of the following conditions (a) to (c) is true (S80).
Condition (a): The condition that the rotation speed NE is equal to or higher than the first speed NEL and equal to or lower than the second speed NEH.
条件(イ):充填効率ηが第1効率ηL以上であって第2効率ηH以下である旨の条件である。
条件(ウ):触媒温度Tcatが第1温度TcatL以上であって第2温度TcatH以下である旨の条件である。
Condition (a): It is a condition that the filling efficiency η is equal to or more than the first efficiency ηL and is equal to or less than the second efficiency ηH.
Condition (c): It is a condition that the catalyst temperature Tcat is equal to or higher than the first temperature TcatL and lower than the second temperature TcatH.
CPU72は、上記論理積が真であると判定する場合(S80:YES)、写像の入力のサンプリングが許可されるとして、図9のS10c以降の処理を実行する。
このように、本実施形態では、内燃機関10の動作点が所定範囲内に入って且つ触媒温度Tcatが所定範囲内に入る場合に限って劣化度合い変数Rdを算出する。ここで、動作点の取りうる範囲を制限することで、上流側触媒32に流入する流体の流量が基準値から大きく乖離しない場合に限って劣化度合い変数Rdを算出できる。その場合、上流側平均値Afuaveのみから、上流側触媒32に流入する流体に含まれる酸素と過不足なく反応する燃料量に対する実際の燃料量の過剰量を把握できる。すなわち、上流側平均値Afuaveのみから、上記過剰量変数を構成することができる。また、触媒温度Tcatの取りうる範囲を制限することで、触媒温度Tcatが基準温度から大きく乖離しない場合に限って劣化度合い変数Rdを算出できる。その場合、酸素吸蔵量の最大値Cmaxが小さい場合には大きい場合よりも上流側触媒32の劣化度合いが大きい。すなわち、劣化度合いを、現在の温度における最大値Cmaxに応じて定量化することができる。
When the CPU 72 determines that the logical product is true (S80: YES), the CPU 72 executes the processing after S10c in FIG. 9, assuming that sampling of the mapping input is permitted.
As described above, in the present embodiment, the deterioration degree variable Rd is calculated only when the operating point of the internal combustion engine 10 is within the predetermined range and the catalyst temperature Tcat is within the predetermined range. Here, by limiting the range in which the operating point can be taken, the deterioration degree variable Rd can be calculated only when the flow rate of the fluid flowing into the upstream catalyst 32 does not deviate significantly from the reference value. In that case, the excess amount of the actual fuel amount with respect to the amount of fuel that reacts with oxygen contained in the fluid flowing into the upstream side catalyst 32 without excess or deficiency can be grasped only from the upstream side average value Afave. That is, the excess amount variable can be constructed only from the upstream average value Afave. Further, by limiting the range in which the catalyst temperature Tcat can be taken, the deterioration degree variable Rd can be calculated only when the catalyst temperature Tcat does not deviate significantly from the reference temperature. In that case, when the maximum value Cmax of the oxygen storage amount is small, the degree of deterioration of the upstream catalyst 32 is larger than when it is large. That is, the degree of deterioration can be quantified according to the maximum value Cmax at the current temperature.
このため、本実施形態では、写像の入力となる変数の次元を削減でき、これにより、中間層の層数nαを小さくすることも可能となる。したがって、本実施形態では、写像の構造を簡素化できる。 Therefore, in the present embodiment, the dimension of the variable that is the input of the map can be reduced, and thereby the number of layers nα of the intermediate layer can be reduced. Therefore, in this embodiment, the structure of the map can be simplified.
<第7の実施形態>
以下、第7の実施形態について、第1の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
<7th Embodiment>
Hereinafter, the seventh embodiment will be described with reference to the drawings, focusing on the differences from the first embodiment.
本実施形態では、劣化度合い変数Rdの算出に用いる変数のサンプリングを許可する条件を制限することによって、写像の構造の簡素化を図る。
図12に、本実施形態において制御装置70が実行する処理の手順を示す。図12に示す処理は、図1に示すROM74に記憶された劣化検出プログラム74aをCPU72がたとえば所定周期で繰り返し実行することにより実現される。なお、図12に示す処理において、図3に示した処理に対応する処理については、便宜上、同一のステップ番号を付与する。
In the present embodiment, the structure of the map is simplified by limiting the conditions for permitting sampling of the variable used for calculating the deterioration degree variable Rd.
FIG. 12 shows a procedure of processing executed by the control device 70 in the present embodiment. The process shown in FIG. 12 is realized by the CPU 72 repeatedly executing the deterioration detection program 74a stored in the ROM 74 shown in FIG. 1, for example, at a predetermined cycle. In the process shown in FIG. 12, the same step number is assigned to the process corresponding to the process shown in FIG. 3 for convenience.
図12に示す一連の処理において、CPU72は、まずフューエルカット処理からの復帰時である旨の条件(エ)と、酸素吸蔵量がゼロである旨の条件(オ)との論理和が真であるか否かを判定する(S82)。この処理は、上流側触媒32の酸素吸蔵量がゼロまたは最大値Cmaxとなっているか否かを判定する処理である。ここで、酸素吸蔵量がゼロであることは、たとえば空燃比フィードバック制御が大きくずれてしまい、上流側検出値Afuがリッチとされて間もなく下流側検出値Afdがリッチとなることなどで検知すればよい。 In the series of processes shown in FIG. 12, the CPU 72 first has a true logical sum of the condition (d) that it is the time of recovery from the fuel cut process and the condition (e) that the oxygen storage amount is zero. It is determined whether or not there is (S82). This process is a process of determining whether or not the oxygen storage amount of the upstream catalyst 32 is zero or the maximum value Cmax. Here, if the oxygen storage amount is zero, for example, the air-fuel ratio feedback control is greatly deviated, and if it is detected that the upstream side detection value Afu becomes rich and the downstream side detection value Afd becomes rich soon. Good.
CPU72は、論理和が真であると判定する場合(S82:YES)、S10〜S24の処理を実行する。なお、CPU72は、S14の処理を一度実行すると、再度、S82の処理において肯定判定するまで、劣化度合い変数Rdを算出しない。 When the CPU 72 determines that the logical sum is true (S82: YES), the CPU 72 executes the processes of S10 to S24. Note that once the process of S14 is executed, the CPU 72 does not calculate the deterioration degree variable Rd until a positive determination is made again in the process of S82.
このように、本実施形態によれば、写像の入力となる時系列データのうちのはじめの値を、上流側触媒32の酸素吸蔵量が最大値Cmaxまたはゼロであるときに固定することができる。そのため、劣化度合い変数Rdを出力する写像を、上流側触媒32の酸素吸蔵量が最大値Cmaxまたはゼロであるときの時系列データを入力として劣化度合い変数Rdを出力する写像とすればよい。そのため、あらゆる状況において劣化度合い変数Rdを出力する写像と比較して、写像の構造を簡素化しやすい。 As described above, according to the present embodiment, the first value of the time series data that is the input of the mapping can be fixed when the oxygen storage amount of the upstream catalyst 32 is the maximum value Cmax or zero. .. Therefore, the mapping that outputs the deterioration degree variable Rd may be a mapping that outputs the deterioration degree variable Rd by inputting the time series data when the oxygen storage amount of the upstream catalyst 32 is the maximum value Cmax or zero. Therefore, it is easy to simplify the structure of the map as compared with the map that outputs the deterioration degree variable Rd in all situations.
<第8の実施形態>
以下、第8の実施形態について、第1の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
<8th Embodiment>
Hereinafter, the eighth embodiment will be described with reference to the drawings, focusing on the differences from the first embodiment.
本実施形態では、劣化度合い変数Rdの算出処理を車両の外部で行う。
図13に本実施形態にかかる触媒劣化検出システムを示す。なお、図13において、図1に示した部材に対応する部材については、便宜上同一の符号を付している。
In the present embodiment, the deterioration degree variable Rd is calculated outside the vehicle.
FIG. 13 shows a catalyst deterioration detection system according to this embodiment. In FIG. 13, the members corresponding to the members shown in FIG. 1 are designated by the same reference numerals for convenience.
図13に示す車両VC内の制御装置70は、通信機79を備えている。通信機79は車両VCの外部のネットワーク110を介してセンター120と通信するための機器である。 The control device 70 in the vehicle VC shown in FIG. 13 includes a communication device 79. The communication device 79 is a device for communicating with the center 120 via the network 110 outside the vehicle VC.
センター120は、複数の車両VCから送信されるデータを解析する。センター120は、CPU122、ROM124、記憶装置126、周辺回路127および通信機129を備えており、それらがローカルネットワーク128によって通信可能とされるものである。ROM124には、劣化検出メインプログラム124aが記憶されており、記憶装置126には、写像データ126aが記憶されている。 The center 120 analyzes the data transmitted from the plurality of vehicle VCs. The center 120 includes a CPU 122, a ROM 124, a storage device 126, a peripheral circuit 127, and a communication device 129, which can be communicated by the local network 128. The deterioration detection main program 124a is stored in the ROM 124, and the mapping data 126a is stored in the storage device 126.
なお、センター120は、ネットワーク110を介して中古車販売店の端末130と通信可能となっている。
図14に、図13に示したシステムが実行する処理の手順を示す。図14(a)に示す処理は、図13に示すROM74に記憶された劣化検出サブプログラム74cをCPU72が実行することにより実現される。また、図14(b)に示す処理は、ROM124に記憶されている劣化検出メインプログラム124aおよび状態情報提供プログラム124bをCPU122が実行することにより実現される。なお、図14において図2に示した処理に対応する処理については、便宜上同一のステップ番号を付している。以下では、劣化検出処理の時系列に沿って、図14に示す処理を説明する。
The center 120 can communicate with the terminal 130 of the used car dealer via the network 110.
FIG. 14 shows a procedure of processing executed by the system shown in FIG. The process shown in FIG. 14A is realized by the CPU 72 executing the deterioration detection subprogram 74c stored in the ROM 74 shown in FIG. Further, the process shown in FIG. 14B is realized by the CPU 122 executing the deterioration detection main program 124a and the state information providing program 124b stored in the ROM 124. Note that the processes corresponding to the processes shown in FIG. 2 in FIG. 14 are assigned the same step numbers for convenience. In the following, the process shown in FIG. 14 will be described along with the time series of the deterioration detection process.
図14(a)に示すように、車両VCにおいてCPU72は、まず、S10の処理において取得する時系列データに加えて、写像の入力とするいくつかの変数を取得する(S90)。すなわち、CPU72は、ベース噴射量Qbに対する要求噴射量Qdの増量量Qiの平均値である増量量平均値Qiaveの時系列データを取得する。ここで、増量量Qiは、負の値をとりうるものであり、混合気の空燃比を理論空燃比とする上で必要な燃料量に対する過不足分を示すものであり、過剰量変数を構成する。 As shown in FIG. 14A, in the vehicle VC, the CPU 72 first acquires some variables to be input to the mapping in addition to the time series data acquired in the process of S10 (S90). That is, the CPU 72 acquires time-series data of the increased amount average value Qiave, which is the average value of the increased amount Qi of the required injection amount Qd with respect to the base injection amount Qb. Here, the increased amount Qi can take a negative value and indicates an excess or deficiency with respect to the amount of fuel required to make the air-fuel ratio of the air-fuel mixture the stoichiometric air-fuel ratio, and constitutes an excess amount variable. To do.
また、CPU72は、内燃機関10の操作部の操作量に関する変数であって且つ燃焼室20内における混合気の燃焼を変化させ、上流側触媒32に流入する流体の成分を変化させる変数として、以下の変数を取得する。すなわち、CPU72は、点火装置24による点火時期aigの平均値である点火時期平均値aigaveの時系列データを取得する。またCPU72は、吸気通路12に吸入される空気の流量とEGR通路36から吸気通路12に流入する流体の流量との和に対する同流体の流量の比率であるEGR率Regrの平均値であるEGR率平均値Regraveの時系列データを取得する。また、CPU72は、吸気バルブ18の開弁期間と排気バルブ28の開弁期間とが重複する期間であるオーバーラップ量ROの平均値であるオーバーラップ量平均値ROaveの時系列データと、噴き分け率Kpの平均値である噴き分け率平均値Kpaveの時系列データと、を取得する。 Further, the CPU 72 is a variable related to the amount of operation of the operation unit of the internal combustion engine 10, and is a variable that changes the combustion of the air-fuel mixture in the combustion chamber 20 and changes the component of the fluid flowing into the upstream catalyst 32. Get the variable of. That is, the CPU 72 acquires time-series data of the ignition timing average value American, which is the average value of the ignition timing aid by the ignition device 24. Further, the CPU 72 has an EGR rate which is an average value of the EGR rate Regr, which is the ratio of the flow rate of the same fluid to the sum of the flow rate of the air sucked into the intake passage 12 and the flow rate of the fluid flowing from the EGR passage 36 into the intake passage 12. Acquire the time series data of the average value Regave. Further, the CPU 72 separates the time series data of the overlap amount average value ROave, which is the average value of the overlap amount RO, which is the period in which the valve opening period of the intake valve 18 and the valve opening period of the exhaust valve 28 overlap. The time-series data of the spray rate average value Kpave, which is the average value of the rate Kp, is acquired.
また、CPU72は、燃料中のアルコール濃度Dalを取得する。これは、アルコール濃度によって、燃料の理論空燃比が変化することに鑑みたものである。なお、アルコール濃度Dalは、たとえば上述のフィードバック処理M12の補正比率δから推定すればよい。また、CPU72は、環境に関する変数であって燃焼室20内における混合気の燃焼を変化させて上流側触媒32に流入する流体の成分を変化させる変数として、大気圧Paおよび外気温TOを取得する。 Further, the CPU 72 acquires the alcohol concentration Da in the fuel. This is in view of the fact that the stoichiometric air-fuel ratio of the fuel changes depending on the alcohol concentration. The alcohol concentration Dal may be estimated from, for example, the correction ratio δ of the feedback process M12 described above. Further, the CPU 72 acquires the atmospheric pressure Pa and the outside air temperature TO as variables related to the environment and changing the combustion of the air-fuel mixture in the combustion chamber 20 to change the components of the fluid flowing into the upstream catalyst 32. ..
また、CPU72は、上流側触媒32の状態変数のうちの経年変化に関する状態変数である上流側触媒32の硫黄被毒量Qsを取得する。これは、硫黄被毒量Qsによって上流側触媒32の浄化能力が変化することに鑑みたものである。なお、硫黄被毒量Qsは、CPU72により、要求噴射量Qdに所定の係数を乗算した値の積算処理によって算出される。また、CPU72は、上流側触媒32の状態変数のうちの仕様を示す変数である仕様変数として、基準となる温度における最大値Cmax、上流側から下流側までの長さLud、および貴金属の担持量Qpmを取得する。これは、一つの写像データで様々な仕様の上流側触媒32の劣化度合いを算出するための設定である。 Further, the CPU 72 acquires the sulfur poisoning amount Qs of the upstream catalyst 32, which is a state variable related to aging among the state variables of the upstream catalyst 32. This is in view of the fact that the purification capacity of the upstream catalyst 32 changes depending on the sulfur poisoning amount Qs. The sulfur poisoning amount Qs is calculated by the CPU 72 by an integration process of a value obtained by multiplying the required injection amount Qd by a predetermined coefficient. Further, the CPU 72 uses the maximum value Cmax at the reference temperature, the length Lud from the upstream side to the downstream side, and the amount of the noble metal supported as specification variables which are variables indicating the specifications of the state variables of the upstream catalyst 32. Get Qpm. This is a setting for calculating the degree of deterioration of the upstream catalyst 32 having various specifications with one mapping data.
CPU72は、S90の処理を実行すると、通信機79を操作することによって、S90の処理において取得したデータを、車両VCの識別情報である車両IDとともにセンター120に送信する(S92)。 When the processing of S90 is executed, the CPU 72 operates the communication device 79 to transmit the data acquired in the processing of S90 to the center 120 together with the vehicle ID which is the identification information of the vehicle VC (S92).
これに対し、センター120のCPU122は、図14(b)に示すように、送信されたデータを受信し(S96)、S90の処理によって取得されたデータを写像の入力変数xに代入する(S12d)。ここでCPU122は、S12の処理に加えて、m=1〜snとして、入力変数x(6sn+m)に増量量平均値Qiave(m)を代入し、入力変数x(7sn+m)に点火時期平均値aigave(m)を代入し、入力変数x(8sn+m)にEGR率平均値Regrave(m)を代入する。またCPU122は、入力変数x(9sn+m)にオーバーラップ量平均値ROave(m)を代入し、入力変数x(10sn+m)に噴き分け率平均値Kpave(m)を代入する。また、CPU122は、x(11sn+1)に、アルコール濃度Dalを代入し、入力変数x(11sn+2)に大気圧Paを代入し、入力変数x(11sn+3)に外気温TOを代入し、入力変数x(11sn+4)に硫黄被毒量Qsを代入する。また、CPU122は、入力変数x(11sn+5)に最大値Cmaxを代入し、入力変数x(11sn+6)に長さLudを代入し、入力変数x(11sn+7)に担持量Qpmを代入する。 On the other hand, the CPU 122 of the center 120 receives the transmitted data (S96) and substitutes the data acquired by the processing of S90 into the mapping input variable x (S12d), as shown in FIG. 14 (b). ). Here, in addition to the processing of S12, the CPU 122 substitutes the increase amount average value Qiave (m) into the input variable x (6 sn + m) with m = 1 to sn, and sets the input variable x (7 sn + m) to the ignition timing average value aidave. Substitute (m) and substitute the EGR rate average value Regave (m) into the input variable x (8sn + m). Further, the CPU 122 substitutes the overlap amount average value ROave (m) into the input variable x (9sn + m), and substitutes the ejection rate average value Kpave (m) into the input variable x (10sn + m). Further, the CPU 122 substitutes the alcohol concentration Dal for x (11sn + 1), substitutes the atmospheric pressure Pa for the input variable x (11sn + 2), substitutes the outside temperature TO for the input variable x (11sn + 3), and substitutes the input variable x ( Substitute the sulfur poisoning amount Qs into 11sn + 4). Further, the CPU 122 substitutes the maximum value Cmax into the input variable x (11sn + 5), substitutes the length Lud into the input variable x (11sn + 6), and substitutes the carrying amount Qpm into the input variable x (11sn + 7).
そして、CPU122は、写像データ126aによって規定される写像に、S12dによって生成した入力変数x(1)〜x(11sn+7)を入力して、劣化度合い変数Rdを算出する(S14d)。ここで、写像データ126aによって規定される写像の入力の係数wjiは、「i=0〜11sn+7」である。 Then, the CPU 122 inputs the input variables x (1) to x (11sn + 7) generated by S12d into the mapping defined by the mapping data 126a, and calculates the deterioration degree variable Rd (S14d). Here, the mapping input coefficient wji defined by the mapping data 126a is “i = 0 to 11sn + 7”.
そしてCPU122は、通信機129を操作することによって、S96の処理によって受信したデータが送信された車両VCに劣化度合い変数Rdに関する信号を送信する(S98)。これに対し、図14(a)に示すように、CPU72は、劣化度合い変数Rdを受信し(S94)、S16〜S24の処理を実行する。 Then, by operating the communication device 129, the CPU 122 transmits a signal regarding the deterioration degree variable Rd to the vehicle VC to which the data received by the processing of S96 is transmitted (S98). On the other hand, as shown in FIG. 14A, the CPU 72 receives the deterioration degree variable Rd (S94) and executes the processes S16 to S24.
また、図14(a)に示すように、CPU122は、図13に示す記憶装置126に記憶されている状態情報データ126bのうち、車両IDによって特定される車両に関する劣化度合い変数Rdを更新する(S100)。 Further, as shown in FIG. 14A, the CPU 122 updates the deterioration degree variable Rd relating to the vehicle specified by the vehicle ID among the state information data 126b stored in the storage device 126 shown in FIG. S100).
そしてCPU122は、中古車販売店の端末130から特定の車両に関して、劣化度合い変数Rd等の車両の状態情報のリクエストがあるか否かを判定する(S102)。そしてCPU122は、リクエストがあると判定する場合(S102:YES)、記憶装置126にアクセスし、車両IDに対応する劣化度合い変数Rdを検索する(S104)。そして、CPU122は、通信機129を操作することによって、リクエストされた車両IDに対応する劣化度合い変数Rd等を、中古車の状態情報として端末130に出力する(S106)。 Then, the CPU 122 determines whether or not there is a request for vehicle state information such as the deterioration degree variable Rd for a specific vehicle from the terminal 130 of the used car dealer (S102). Then, when the CPU 122 determines that there is a request (S102: YES), the CPU 122 accesses the storage device 126 and searches for the deterioration degree variable Rd corresponding to the vehicle ID (S104). Then, by operating the communication device 129, the CPU 122 outputs the deterioration degree variable Rd or the like corresponding to the requested vehicle ID to the terminal 130 as the state information of the used car (S106).
なお、CPU122は、S106の処理が完了する場合や、S102の処理において否定判定する場合には、図14(b)に示す処理を一旦終了する。ちなみに、S96〜S98の処理は、劣化検出メインプログラム124aに規定されており、S100〜S106の処理は、状態情報提供プログラム124bに規定されている。 The CPU 122 temporarily ends the process shown in FIG. 14B when the process of S106 is completed or when a negative determination is made in the process of S102. Incidentally, the processes of S96 to S98 are defined in the deterioration detection main program 124a, and the processes of S100 to S106 are defined in the state information providing program 124b.
このように、本実施形態では、センター120において劣化度合い変数Rdを算出することとしたため、CPU72の演算負荷を軽減できる。
また、本実施形態では、センター120において劣化度合い変数Rdを車両IDとともに記憶更新することとした。このため、車両IDにて特定される車両が中古車販売店の手に渡り、中古車として販売される際、中古車の状態を示す状態情報として劣化度合い変数Rdを中古車販売店に提供することができる。これにより、中古車の購入を検討している顧客が、検討対象としている車両の劣化度合いについて詳細な情報を得ることができる。
As described above, in the present embodiment, since the deterioration degree variable Rd is calculated at the center 120, the calculation load of the CPU 72 can be reduced.
Further, in the present embodiment, the deterioration degree variable Rd is stored and updated together with the vehicle ID at the center 120. Therefore, when the vehicle specified by the vehicle ID is handed over to the used car dealer and sold as a used car, the deterioration degree variable Rd is provided to the used car dealer as state information indicating the state of the used car. be able to. As a result, a customer who is considering purchasing a used car can obtain detailed information on the degree of deterioration of the vehicle under consideration.
<対応関係>
上記実施形態における事項と、上記「課題を解決するための手段」の欄に記載した事項との対応関係は、次の通りである。以下では、「課題を解決するための手段」の欄に記載した解決手段の番号毎に、対応関係を示している。[1〜3]実行装置は、CPU72およびROM74に対応する。第1所定期間および第2所定期間は、上流側平均値Afuave(1)〜Afuave(sn)がサンプリングされる期間に対応する。取得処理は、S10,S10cの処理に対応する。劣化度合い変数算出処理は、S12,S14の処理や、S12a,S14a,S52の処理、S12b,S14bの処理、S12c,S14cの処理に対応する。対処処理は、S18の処理および図4の処理に対応する。過剰量変数に関する時系列データは、図3の処理では、上流側平均値Afuave、回転速度NEおよび充填効率ηのそれぞれの時系列データに対応する。下流側検出変数は、下流側平均値Afdaveの時系列データに対応する。[4]選択処理は、S62の処理や、S70〜S78の処理に対応する。[5,6]S62の処理に対応する。[7]図10の処理に対応する。[8]所定の条件は、S80の処理における条件(ア)および(イ)に対応する。[9]所定の条件は、S80の処理における条件(ウ)に対応する。[10]所定の条件は、S82の処理によって成立の有無の判定対象となる条件に対応する。[11]制限処理は、S34,S36の処理に対応する。すなわち、所定のハードウェアとしてのインバータ58,60を操作してモータジェネレータ52,54の出力を増大させ、内燃機関10を停止状態とする処理等が対応する。[12]触媒劣化検出システムは、制御装置70およびセンター120に対応する。酸素吸蔵量に応じた値は、劣化度合い変数Rdに対応する。第1実行装置は、CPU72およびROM74に対応する。第2実行装置は、CPU122およびROM124に対応する。取得処理は、S90の処理に対応し、車両側送信処理は、S92の処理に対応し、車両側受信処理は、S94の処理に対応する。外部側受信処理は、S96の処理に対応する。酸素吸蔵量算出処理は、S12d,S14dの処理に対応する。車両側送信処理は、S98の処理に対応する。[13]データ解析装置は、センター120に対応する。[14]内燃機関の制御装置は、制御装置70に対応する。[15]取得処理は、S90の処理に対応し、劣化度合い変数算出処理は、S12d,S14dの処理に対応し、記憶処理は、S100の処理に対応し、出力処理は、S106の処理に対応する。コンピュータは、CPU72,122およびROM74,124に対応する。
<Correspondence>
The correspondence between the matters in the above embodiment and the matters described in the column of "Means for Solving the Problem" is as follows. In the following, the correspondence is shown for each number of the solution means described in the column of "Means for solving the problem". [1 to 3] The execution device corresponds to the CPU 72 and the ROM 74. The first predetermined period and the second predetermined period correspond to the periods in which the upstream average values Afave (1) to Afave (sn) are sampled. The acquisition process corresponds to the processes of S10 and S10c. The deterioration degree variable calculation process corresponds to the process of S12 and S14, the process of S12a, S14a and S52, the process of S12b and S14b, and the process of S12c and S14c. The coping process corresponds to the process of S18 and the process of FIG. In the process of FIG. 3, the time-series data regarding the excess amount variable corresponds to the respective time-series data of the upstream average value Afave, the rotation speed NE, and the filling efficiency η. The downstream detection variable corresponds to the time series data of the downstream average value Afdave. [4] The selection process corresponds to the process of S62 and the process of S70 to S78. [5, 6] Corresponds to the processing of S62. [7] Corresponds to the process of FIG. [8] The predetermined conditions correspond to the conditions (a) and (b) in the processing of S80. [9] The predetermined condition corresponds to the condition (c) in the processing of S80. [10] The predetermined condition corresponds to the condition to be determined whether or not it is satisfied by the process of S82. [11] The restriction process corresponds to the processes of S34 and S36. That is, processing such as operating the inverters 58 and 60 as predetermined hardware to increase the output of the motor generators 52 and 54 and stopping the internal combustion engine 10 is supported. [12] The catalyst deterioration detection system corresponds to the control device 70 and the center 120. The value corresponding to the oxygen occlusal amount corresponds to the deterioration degree variable Rd. The first execution device corresponds to the CPU 72 and the ROM 74. The second execution device corresponds to the CPU 122 and the ROM 124. The acquisition process corresponds to the process of S90, the vehicle-side transmission process corresponds to the process of S92, and the vehicle-side reception process corresponds to the process of S94. The external reception process corresponds to the process of S96. The oxygen storage amount calculation process corresponds to the processes of S12d and S14d. The vehicle-side transmission process corresponds to the process of S98. [13] The data analysis device corresponds to the center 120. [14] The control device of the internal combustion engine corresponds to the control device 70. [15] The acquisition process corresponds to the process of S90, the deterioration degree variable calculation process corresponds to the process of S12d and S14d, the storage process corresponds to the process of S100, and the output process corresponds to the process of S106. To do. The computer corresponds to CPUs 72, 122 and ROMs 74, 124.
<その他の実施形態>
なお、本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態および以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
<Other Embodiments>
In addition, this embodiment can be implemented by changing as follows. The present embodiment and the following modified examples can be implemented in combination with each other within a technically consistent range.
・「第1所定期間および第2所定期間について」
上記構成では、上流側平均値Afuaveの時系列データのサンプリング期間である第1所定期間と、下流側平均値Afdaveの時系列データのサンプリング期間である第2所定期間とを同一の期間としたがこれに限らない。たとえば、第1所定期間に対して第2所定期間をわずかに遅延させた期間としてもよい。ここで、第1所定期間に対する第2所定期間の遅延時間を、上流側触媒32に流入する流体の流量が大きい場合に小さい場合よりも短くしてもよいが、適合工数を低減するうえでは、遅延時間を固定値とすることが望ましい。
・ "About the first predetermined period and the second predetermined period"
In the above configuration, the first predetermined period, which is the sampling period of the time series data of the upstream average value Afave, and the second predetermined period, which is the sampling period of the time series data of the downstream average value Afdave, are set to be the same period. Not limited to this. For example, the second predetermined period may be slightly delayed from the first predetermined period. Here, the delay time of the second predetermined period with respect to the first predetermined period may be shorter than when the flow rate of the fluid flowing into the upstream catalyst 32 is large, but it is possible to reduce the conforming man-hours. It is desirable to set the delay time to a fixed value.
また、第1所定期間の長さと第2所定期間の長さとが一致することも必須ではない。
・「過剰量変数の時系列データについて」
過剰量変数の時系列データとしては、上記実施形態において例示したものに限らない。すなわち、上流側平均値Afuave、回転速度NE、および充填効率ηの3つの状態変数の互いに等しい数同士からなる組データや、上流側平均値Afuaveの時系列データと、上流側平均値Afuaveよりもサンプリング数が小さい回転速度NEおよび充填効率ηとの組データに限らない。たとえば上記実施形態の場合、回転速度NEおよび充填効率ηを写像の入力に含めなくても、触媒内流量CFを上流側触媒32に流入する流体の流量を定める変数とみなせる。またたとえば、過剰量変数の時系列データに含まれる上流側触媒32に流入する流体の流量を定める変数として、吸入空気量Gaを用いてもよい。
Further, it is not essential that the length of the first predetermined period and the length of the second predetermined period match.
・ "About time series data of excess variables"
The time-series data of the excess amount variable is not limited to the data exemplified in the above embodiment. That is, the set data consisting of equal numbers of the three state variables of the upstream average value Afave, the rotation speed NE, and the filling efficiency η, the time series data of the upstream average value Afave, and the upstream average value Afave. The number of samplings is not limited to the set data of the rotation speed NE and the filling efficiency η. For example, in the case of the above embodiment, even if the rotation speed NE and the filling efficiency η are not included in the mapping input, the flow rate CF in the catalyst can be regarded as a variable that determines the flow rate of the fluid flowing into the upstream catalyst 32. Further, for example, the intake air amount Ga may be used as a variable that determines the flow rate of the fluid flowing into the upstream catalyst 32 included in the time series data of the excess amount variable.
たとえば、所定期間における上流側平均値Afuaveの時系列データと、上流側触媒32に流入する流体の流量を定める変数の所定期間における単一のデータからなるものであってもよい。すなわち、たとえば、所定期間における上流側平均値Afuaveの時系列データと、所定期間における回転速度NEおよび充填効率ηとの単一の組であってもよい。この場合、回転速度NEおよび充填効率ηは、上流側平均値Afuaveの時系列データに対応する所定期間において上流側触媒32に流入する流体の流量を定める変数となっており、所定期間における流量の変化が無視できるとみなしている。 For example, it may consist of time-series data of the upstream average value Afave in a predetermined period and a single data in a predetermined period of a variable that determines the flow rate of the fluid flowing into the upstream catalyst 32. That is, for example, it may be a single set of the time series data of the upstream average value Afave in the predetermined period, the rotation speed NE and the filling efficiency η in the predetermined period. In this case, the rotation speed NE and the filling efficiency η are variables that determine the flow rate of the fluid flowing into the upstream catalyst 32 in a predetermined period corresponding to the time series data of the upstream average value Afave, and the flow rate in the predetermined period. We consider the change to be negligible.
過剰量変数に関する時系列データとしては、上流側平均値Afuaveを用いるものに限らない。たとえば、上流側検出値Afuのサンプリング周期を短くするのであれば、上流側検出値Afuの時系列データ自体であってもよい。 The time series data regarding the excess amount variable is not limited to the one using the upstream average value Afave. For example, if the sampling period of the upstream detection value Afu is shortened, the time series data itself of the upstream detection value Afu may be used.
さらに、上流側検出値Afuに関するデータを用いるものに限らない。たとえば、時系列データのサンプリング間隔における要求噴射量Qdの積算値、および吸入空気量Gaのそれぞれの時系列データであってもよい。またたとえば、増量量Qiおよび回転速度NEであってもよい。 Further, the data on the upstream detection value Afu is not limited to the one using the data. For example, it may be the integrated value of the required injection amount Qd at the sampling interval of the time series data and the time series data of the intake air amount Ga. Further, for example, the increase amount Qi and the rotation speed NE may be used.
・「下流側検出変数について」
写像への入力を、下流側平均値Afdaveの時系列データとする代わりに、下流側検出値Afdの時系列データとしてもよい。
・ "About downstream detection variables"
Instead of using the time-series data of the downstream average value Afdave as the input to the map, the time-series data of the downstream-side detection value Afd may be used.
・「触媒内流量CFについて」
写像への入力を、触媒内流量CFの時系列データとする代わりに、触媒内流量CFの単一のサンプリング値としてもよい。
・ "About flow rate CF in catalyst"
The input to the map may be a single sampling value of the flow rate CF in the catalyst instead of using the time series data of the flow rate CF in the catalyst.
上記実施形態では、回転速度NEおよび充填効率ηから触媒内流量CFを算出したが、これに限らない。たとえば、排気通路30のうちの上流側触媒32の上流側であって上流側触媒32の直近に、圧力センサおよび温度センサを備え、それらの値と、吸入空気量Gaとに基づき、触媒内流量CFを算出してもよい。 In the above embodiment, the flow rate CF in the catalyst is calculated from the rotation speed NE and the filling efficiency η, but the present invention is not limited to this. For example, a pressure sensor and a temperature sensor are provided on the upstream side of the upstream side catalyst 32 in the exhaust passage 30 and in the immediate vicinity of the upstream side catalyst 32, and the flow rate in the catalyst is based on these values and the intake air amount Ga. CF may be calculated.
・「触媒の温度について」
写像への入力を、触媒温度Tcatの時系列データや、触媒温度平均値Tcataveの時系列データとする代わりに、触媒温度Tcatの単一のサンプリング値としてもよい。
・ "Catalyst temperature"
The input to the mapping may be a single sampling value of the catalyst temperature Tcat instead of using the time series data of the catalyst temperature Tcat or the time series data of the catalyst temperature average value Tcatave.
またたとえば、写像への入力から触媒温度Tcatを削除し、代わりに触媒温度算出処理M22の入力を全て同写像に入力してもよい。これによっても、中間層の層数を増やすなどすれば、劣化度合い変数Rdを高精度に算出できる。 Further, for example, the catalyst temperature Tcat may be deleted from the input to the map, and all the inputs of the catalyst temperature calculation process M22 may be input to the map instead. Even with this, the deterioration degree variable Rd can be calculated with high accuracy by increasing the number of layers of the intermediate layer.
・「写像の入力について」
上記実施形態では、写像の入力に、内燃機関10の動作点を規定する動作点変数として、回転速度NEおよび充填効率ηの組を用いたがこれに限らない。たとえば動作点変数として、吸入空気量Gaおよび回転速度NEを用いてもよい。またたとえば、下記「内燃機関について」の欄に記載したように、圧縮着火式内燃機関に適用する場合には、回転速度NEおよび噴射量や、回転速度NEおよびアクセル操作量ACCPを動作点変数としてもよい。もっとも、写像の入力に動作点変数を含めることは必須ではない。
・ "About map input"
In the above embodiment, the set of the rotation speed NE and the filling efficiency η is used as the operating point variable that defines the operating point of the internal combustion engine 10 for the input of the map, but the present invention is not limited to this. For example, the intake air amount Ga and the rotation speed NE may be used as the operating point variables. Further, for example, as described in the column of "About the internal combustion engine" below, when applied to a compression ignition type internal combustion engine, the rotation speed NE and the injection amount, the rotation speed NE and the accelerator operation amount ACCP are used as operating point variables. May be good. However, it is not essential to include the operating point variable in the map input.
図14の処理において例示した写像の入力は、S14dの処理をセンター120において実行することが必須となるものではない。換言すれば、S12d,S14dの処理を制御装置70において実行してもよい。 The mapping input illustrated in the process of FIG. 14 does not require that the process of S14d be executed at the center 120. In other words, the processing of S12d and S14d may be executed in the control device 70.
S14dの処理において例示した入力変数は、たとえば以下のように変更してもよい。
たとえば増量量平均値Qiaveの時系列データに代えて、増量量Qiの時系列データとしてもよい。また、増量量Qiや増量量平均値Qiaveに限らず、たとえば、増量量Qiをベース噴射量Qbにて除算した過剰率の時系列データや、過剰率の平均値の時系列データ、要求噴射量Qdやその平均値の時系列データを用いてもよい。この際、写像の入力とする時系列データのサンプリング数が下流側平均値Afdaveのサンプリング数と一致している必要はない。また、時系列データに代えて、所定期間内における単一の増量量Qiや、過剰率、要求噴射量Qdを用いてもよい。また、時系列データに代えて、所定期間内における単一の増量量平均値Qiaveや、過剰率の平均値、要求噴射量Qdの平均値を用いてもよい。この場合の平均値は、所定期間にわたる平均値とすることが望ましい。もっとも、図14(b)等の処理においても、噴射量に関する上記変数を写像の入力に含めることは必須ではない。
The input variables exemplified in the process of S14d may be changed as follows, for example.
For example, instead of the time-series data of the increased amount average value Qiave, the time-series data of the increased amount Qi may be used. Further, it is not limited to the increased amount Qi and the increased amount average value Qiave, for example, the time series data of the excess rate obtained by dividing the increased amount Qi by the base injection amount Qb, the time series data of the average value of the excess rate, and the required injection amount. Time series data of Qd and its average value may be used. At this time, it is not necessary that the sampling number of the time series data used as the input of the mapping matches the sampling number of the downstream average value Afdave. Further, instead of the time series data, a single increase amount Qi, excess rate, and required injection amount Qd within a predetermined period may be used. Further, instead of the time series data, a single increase amount average value Qiave within a predetermined period, an excess rate average value, and a required injection amount Qd average value may be used. The average value in this case is preferably an average value over a predetermined period. However, even in the processing shown in FIG. 14B, it is not essential to include the above variables related to the injection amount in the mapping input.
またたとえば、点火時期平均値aigaveの時系列データに代えて、点火時期aig自体の時系列データを用いてもよい。また時系列データに限らず、所定期間内における単一の点火時期aigや、所定期間内における単一の点火時期平均値aigaveを用いてもよい。ただし、この場合の点火時期平均値aigaveは、所定期間にわたる平均値であることが望ましい。もっとも、図14(b)等の処理においても、点火時期aigに関するこうした変数を写像の入力に含めることは必須ではない。 Further, for example, instead of the time-series data of the ignition timing average value American, the time-series data of the ignition timing aid itself may be used. Further, not limited to the time series data, a single ignition timing aim within a predetermined period or a single ignition timing average value agiave within a predetermined period may be used. However, it is desirable that the average ignition timing value aigave in this case is an average value over a predetermined period. However, even in the process shown in FIG. 14B, it is not essential to include such a variable related to the ignition timing aim in the mapping input.
またたとえば、EGR率平均値Regraveの時系列データに代えて、EGR率Regr自体の時系列データを用いてもよい。また時系列データに限らず、所定期間内における単一のEGR率Regrや、所定期間内における単一のEGR率平均値Regraveを用いてもよい。ただし、この場合のEGR率平均値Regraveは、所定期間にわたる平均値であることが望ましい。もっとも、図14(b)等の処理においても、EGR率Regrに関するこうした変数を写像の入力に含めることは必須ではない。 Further, for example, the time series data of the EGR rate Regr itself may be used instead of the time series data of the EGR rate average value Regave. Further, the data is not limited to the time series data, and a single EGR rate Regr within a predetermined period or a single EGR rate average value Regave within a predetermined period may be used. However, it is desirable that the EGR rate average value Regave in this case is an average value over a predetermined period. However, even in the processing shown in FIG. 14B, it is not essential to include such a variable related to the EGR rate Regr in the input of the map.
またたとえば、オーバーラップ量平均値ROaveの時系列データに代えて、オーバーラップ量RO自体の時系列データを用いてもよい。また時系列データに限らず、所定期間内における単一のオーバーラップ量ROや、所定期間内における単一のオーバーラップ量平均値ROaveを用いてもよい。ただし、この場合のオーバーラップ量平均値ROaveは、所定期間にわたる平均値であることが望ましい。また、オーバーラップ量に関する変数として、吸気バルブ18の開弁タイミングおよび排気バルブ28の開弁タイミングとの組データを用いてもよい。もっとも、図14(b)等の処理においても、オーバーラップ量ROに関するこうした変数を写像の入力に含めることは必須ではない。 Further, for example, instead of the time-series data of the overlap amount average value ROave, the time-series data of the overlap amount RO itself may be used. Further, the data is not limited to the time series data, and a single overlap amount RO within a predetermined period or a single overlap amount average value ROave within a predetermined period may be used. However, it is desirable that the average value ROave of the overlap amount in this case is an average value over a predetermined period. Further, as a variable related to the overlap amount, set data of the valve opening timing of the intake valve 18 and the valve opening timing of the exhaust valve 28 may be used. However, even in the processing shown in FIG. 14B, it is not essential to include such a variable related to the overlap amount RO in the mapping input.
またたとえば、噴き分け率平均値Kpaveの時系列データに代えて、噴き分け率Kp自体の時系列データを用いてもよい。また時系列データに限らず、所定期間内における単一の噴き分け率Kpや、所定期間内における単一の噴き分け率平均値Kpaveを用いてもよい。ただし、この場合の噴き分け率平均値Kpaveは、所定期間にわたる平均値であることが望ましい。もっとも、図14(b)等の処理においても、噴き分け率Kpに関するこうした変数を写像の入力に含めることは必須ではない。 Further, for example, instead of the time-series data of the average value Kpave of the spraying rate, the time-series data of the spraying rate Kp itself may be used. Further, the data is not limited to the time series data, and a single spouting rate Kp within a predetermined period or a single spouting rate average value Kpave within a predetermined period may be used. However, it is desirable that the average value Kpave of the spraying rate in this case is an average value over a predetermined period. However, even in the processing shown in FIG. 14B, it is not essential to include such a variable related to the ejection rate Kp in the input of the map.
またたとえば、アルコール濃度Dalに代えて、所定期間内におけるアルコール濃度Dalの平均値を用いてもよい。また所定期間内におけるアルコール濃度Dalの時系列データや、アルコール濃度Dalの平均値の所定期間内における時系列データを用いてもよい。なお、燃料性状を示す変数である燃料性状変数としては、アルコール濃度Dalのように燃料の理論空燃比の相違を示す理論空燃比変数に限らず、たとえば重質燃料と軽質燃料とのいずれであるかを示すものであってもよい。もっとも、図14(b)等の処理においても、燃料性状変数を写像の入力に含めることは必須ではない。 Further, for example, instead of the alcohol concentration Dal, the average value of the alcohol concentration Dal within a predetermined period may be used. Further, time-series data of the alcohol concentration Dal within a predetermined period or time-series data of the average value of the alcohol concentration Dal within a predetermined period may be used. The fuel property variable, which is a variable indicating the fuel property, is not limited to the theoretical air-fuel ratio variable indicating the difference in the stoichiometric air-fuel ratio of the fuel, such as alcohol concentration Dal, and is, for example, either heavy fuel or light fuel. It may indicate that. However, even in the processing shown in FIG. 14B, it is not essential to include the fuel property variable in the mapping input.
またたとえば、大気圧Paに代えて、所定期間内における大気圧Paの平均値を用いてもよい。また所定期間内における大気圧Paの時系列データや、大気圧Paの所定期間内における平均値の時系列データを用いてもよい。もっとも、図14(b)等の処理においても、大気圧Paに関する変数を写像の入力に含めることは必須ではない。 Further, for example, instead of the atmospheric pressure Pa, the average value of the atmospheric pressure Pa within a predetermined period may be used. Further, the time-series data of the atmospheric pressure Pa within the predetermined period and the time-series data of the average value of the atmospheric pressure Pa within the predetermined period may be used. However, even in the processing shown in FIG. 14B, it is not essential to include the variable related to the atmospheric pressure Pa in the input of the map.
またたとえば、外気温TOに代えて、所定期間内における外気温TOの平均値を用いてもよい。また所定期間内における外気温TOの時系列データや、外気温TOの平均値の所定期間内における時系列データを用いてもよい。もっとも、図14(b)等の処理においても、外気温TOに関する変数を写像の入力に含めることは必須ではない。 Further, for example, instead of the outside air temperature TO, the average value of the outside air temperature TO within a predetermined period may be used. Further, time-series data of the outside air temperature TO within a predetermined period or time-series data of the average value of the outside air temperature TO within a predetermined period may be used. However, even in the processing shown in FIG. 14B, it is not essential to include the variable related to the outside air temperature TO in the mapping input.
またたとえば、硫黄被毒量Qsに代えて、所定期間内における硫黄被毒量Qsの平均値を用いてもよい。また所定期間内における硫黄被毒量Qsの時系列データや、硫黄被毒量Qsの平均値の所定期間内における時系列データを用いてもよい。もっとも、図14(b)等の処理においても、硫黄被毒量Qsに関する変数を写像の入力に含めることは必須ではない。 Further, for example, instead of the sulfur poisoning amount Qs, the average value of the sulfur poisoning amount Qs within a predetermined period may be used. Further, time-series data of the sulfur poisoning amount Qs within a predetermined period and time-series data of the average value of the sulfur poisoning amount Qs within a predetermined period may be used. However, even in the processing shown in FIG. 14B, it is not essential to include the variable related to the sulfur poisoning amount Qs in the input of the map.
上流側触媒32の仕様を定める仕様変数としては、最大値Cmax、上流から下流までの長さLud、および担持量Qpmの3つの変数からなるものに限らない。たとえばこれら3つのパラメータに関しては、それらのうちの1つのみまたは2つのみを用いてもよい。もっとも、図14(b)等の処理においても、仕様変数を写像の入力に含めることは必須ではない。 The specification variables that determine the specifications of the upstream catalyst 32 are not limited to those consisting of the maximum value Cmax, the length Lud from the upstream to the downstream, and the supported amount Qpm. For example, for these three parameters, only one or two of them may be used. However, even in the processing shown in FIG. 14B, it is not essential to include the specification variable in the mapping input.
たとえば下記「内燃機関について」の欄に記載したように、内燃機関10が過給機とウェストゲートバルブとを備える場合、ウェストゲートバルブの開口度を写像の入力に含めてもよい。すなわち、ウェストゲートバルブの開口度に応じて上流側触媒32への流体の流動が変化するため、吸蔵されている酸素の消費のされ方に影響が出ることから、開口度を写像の入力に含めることにより、こうした現象をも学習させることができる。 For example, as described in the column of "About the internal combustion engine" below, when the internal combustion engine 10 includes a supercharger and a wastegate valve, the opening degree of the wastegate valve may be included in the input of the map. That is, since the flow of the fluid to the upstream catalyst 32 changes according to the opening degree of the wastegate valve, the consumption of stored oxygen is affected. Therefore, the opening degree is included in the mapping input. By doing so, it is possible to learn such a phenomenon as well.
上流側触媒32に流入する流体の流量に関する変数を写像に入力しないものとしては、上記実施形態において例示したものに限らない。たとえば、下記「車両について」の欄に記載したシリーズハイブリッド車に搭載される内燃機関が、所定の動作点に限って駆動される場合等には、上流側触媒32に流入する流体の流量に関する変数を写像に入力しなくてもよい。また、たとえば、下記「時系列データのサンプリング期間について」の欄に記載したように、目標値Af*を劣化度合い変数Rdの算出用に変更する処理を所定の動作点に限って実行する場合等においても、上流側触媒32に流入する流体の流量に関する変数を写像に入力しなくてもよい。 The variable related to the flow rate of the fluid flowing into the upstream catalyst 32 is not input to the map, and is not limited to the one illustrated in the above embodiment. For example, when the internal combustion engine mounted on the series hybrid vehicle described in the "About vehicle" column below is driven only at a predetermined operating point, a variable related to the flow rate of the fluid flowing into the upstream catalyst 32. Does not have to be entered in the mapping. Further, for example, as described in the column of "About the sampling period of time series data" below, when the process of changing the target value Af * for the calculation of the deterioration degree variable Rd is executed only at a predetermined operation point, etc. Also, it is not necessary to input a variable related to the flow rate of the fluid flowing into the upstream catalyst 32 into the map.
なお、ニューラルネットワークへの入力や、下記「機械学習のアルゴリズムについて」の欄に記載した回帰式への入力等としては、各次元が単一の物理量からなるものに限らない。たとえば上記実施形態等において写像への入力とした複数種類の物理量の一部については、ニューラルネットワークや回帰式への直接の入力とする代わりに、それらの主成分分析によるいくつかの主成分を、ニューラルネットワークや回帰式への直接の入力としてもよい。もっとも、主成分をニューラルネットワークや回帰式の入力とする場合に、ニューラルネットワークや回帰式への入力の一部のみが主成分となることは必須ではなく、全部を主成分としてもよい。なお、主成分を写像への入力とする場合、写像データ76a,126aには、主成分を定める写像を規定するデータが含まれることとなる。 The input to the neural network and the input to the regression equation described in the "About machine learning algorithm" column below are not limited to those in which each dimension consists of a single physical quantity. For example, for some of the plurality of types of physical quantities input to the mapping in the above embodiment, instead of directly inputting to the neural network or regression equation, some principal components by their principal component analysis are used. It may be a direct input to a neural network or regression equation. However, when the principal component is the input of the neural network or the regression equation, it is not essential that only a part of the input to the neural network or the regression equation is the principal component, and the whole may be the principal component. When the principal component is input to the mapping, the mapping data 76a and 126a include data that defines the mapping that defines the principal component.
・「写像データについて」
たとえば図11等の記載によれば、ニューラルネットワークの中間層の層数は、2層よりも多い表現となっているが、これに限らない。特に、制御装置70の演算負荷を軽減する観点からは、ニューラルネットワークの中間層の層数を、1層または2層にまで絞ることが望ましく、これは、たとえば図9〜12の処理を実行する場合には、図14の処理を実行する場合と比較して実現しやすい。
・ "About mapping data"
For example, according to the description of FIG. 11 and the like, the number of layers of the intermediate layer of the neural network is expressed as more than two layers, but the present invention is not limited to this. In particular, from the viewpoint of reducing the computing load of the control device 70, it is desirable to limit the number of layers of the intermediate layer of the neural network to one or two layers, for example, performing the processes of FIGS. 9 to 12. In this case, it is easier to realize as compared with the case of executing the process of FIG.
上記実施形態では、活性化関数h1,h2,…hαを、ハイパボリックタンジェントとし、活性化関数fをReLUとしたが、これに限らない。たとえば活性化関数h1,h2,…hαを、ReLUとしてもよい。またとえば、活性化関数h1,h2,…hαをロジスティックジグモイド関数としてもよい。またたとえば、活性化関数fを、ロジスティックジグモイド関数としてもよい。 In the above embodiment, the activation functions h1, h2, ... Hα are set to hyperbolic tangents, and the activation function f is set to ReLU, but the present invention is not limited to this. For example, the activation functions h1, h2, ... Hα may be ReLU. For example, the activation functions h1, h2, ... Hα may be used as a logistic jigmoid function. Further, for example, the activation function f may be a logistic jigmoid function.
・「複数種類の写像データについて」
図9の処理では、上流側触媒32に流入する流体の流量に関する変数として、回転速度NEおよび充填効率ηを用い、回転速度NEおよび充填効率ηによって分割される領域毎に、各別の写像データを用いたが、上流側触媒32に流入する流体の流量に関する変数としては、これに限らない。たとえば、吸入空気量Gaや触媒内流量CFを用いてもよい。
・ "About multiple types of mapping data"
In the process of FIG. 9, rotation speed NE and filling efficiency η are used as variables related to the flow rate of the fluid flowing into the upstream catalyst 32, and different mapping data are used for each region divided by the rotation speed NE and filling efficiency η. However, the variable relating to the flow rate of the fluid flowing into the upstream catalyst 32 is not limited to this. For example, the intake air amount Ga or the flow rate CF in the catalyst may be used.
図9の処理では、上流側触媒32に流入する流体の流量に関する変数と触媒温度Tcatとによって分割された領域毎に、各別の写像データを用いたがこれに限らない。たとえば、触媒温度Tcatにかかわらず、上流側触媒32に流入する流体の流量に関する変数によって分割された領域毎に各別の写像データを用いてもよい。またたとえば、上流側触媒32に流入する流体の流量に関する変数にかかわらず、触媒温度Tcatによって分割された領域毎に各別の写像データを用いてもよい。 In the process of FIG. 9, different mapping data was used for each region divided by the variable related to the flow rate of the fluid flowing into the upstream catalyst 32 and the catalyst temperature Tcat, but the processing is not limited to this. For example, regardless of the catalyst temperature Tcat, different mapping data may be used for each region divided by the variable related to the flow rate of the fluid flowing into the upstream catalyst 32. Further, for example, different mapping data may be used for each region divided by the catalyst temperature Tcat regardless of the variable related to the flow rate of the fluid flowing into the upstream catalyst 32.
図10の処理において、S72において否定される場合に、上流側触媒32に流入する流体の流量に関する変数によって分割された領域毎に各別の写像データを用いてもよい。また、たとえば、S72において否定される場合に、触媒温度Tcatによって分割された領域毎に各別の写像データを用いてもよい。またたとえば、S72において否定される場合に、上流側触媒32に流入する流体の流量に関する変数および触媒温度Tcatによって分割された領域毎に各別の写像データを用いてもよい。 In the process of FIG. 10, if denied in S72, different mapping data may be used for each region divided by the variable related to the flow rate of the fluid flowing into the upstream catalyst 32. Further, for example, when denied in S72, different mapping data may be used for each region divided by the catalyst temperature Tcat. Further, for example, when denied in S72, different mapping data may be used for each region divided by the variable regarding the flow rate of the fluid flowing into the upstream catalyst 32 and the catalyst temperature Tcat.
なお、複数種類の写像データを備える場合の写像データの入力としては、上記実施形態において例示したものに限らない。たとえば、上流側触媒32に流入する流体の流量に関する変数にかかわらず、触媒温度Tcatによって分割された領域毎に各別の写像データを用いる場合、写像の入力に、上流側触媒32に流入する流体の流量に関する変数を含めてもよい。またたとえば、触媒温度Tcatにかかわらず、上流側触媒32に流入する流体の流量に関する変数によって分割された領域毎に各別の写像データを用いる場合に、写像の入力に、触媒温度Tcatを含めてもよい。もっとも、領域の分割に用いた変数を写像の入力としないことは必須ではなく、たとえば、上流側触媒32に流入する流体の流量に関する変数と触媒温度Tcatとによって分割された領域毎に、各別の写像データを用いる場合に、上流側触媒32に流入する流体の流量に関する変数と触媒温度Tcatとを写像の入力に含めてもよい。さらに、たとえば増量量平均値Qiave等、領域の分割を直接定めることのない変数を写像の入力に含めることも可能である。 The input of the mapping data when a plurality of types of mapping data are provided is not limited to the one illustrated in the above embodiment. For example, when different mapping data is used for each region divided by the catalyst temperature Tcat regardless of the variable related to the flow rate of the fluid flowing into the upstream catalyst 32, the fluid flowing into the upstream catalyst 32 is input to the mapping. You may include variables related to the flow rate of. Further, for example, when different mapping data is used for each region divided by a variable related to the flow rate of the fluid flowing into the upstream catalyst 32 regardless of the catalyst temperature Tcat, the catalyst temperature Tcat is included in the mapping input. May be good. However, it is not essential that the variable used for dividing the region is not used as the input of the map. For example, the variable related to the flow rate of the fluid flowing into the upstream catalyst 32 and the region divided by the catalyst temperature Tcat are separately separated. When using the mapping data of, variables related to the flow rate of the fluid flowing into the upstream side catalyst 32 and the catalyst temperature Tcat may be included in the mapping input. Further, it is possible to include variables such as the mean value Qiave of the weight increase amount, which do not directly determine the division of the area, in the input of the map.
・「所定の条件について」
図11のS80の処理においては、上流側触媒32に流入する流体の流量が所定範囲内にある旨の条件を、条件(ア)および条件(イ)の論理積が真である旨の条件としたが、これに限らない。たとえば、吸入空気量Gaや触媒内流量CFが所定範囲内にある旨の条件としてもよい。
・ "Regarding certain conditions"
In the process of S80 of FIG. 11, the condition that the flow rate of the fluid flowing into the upstream catalyst 32 is within the predetermined range is defined as the condition that the logical product of the condition (a) and the condition (b) is true. However, it is not limited to this. For example, it may be a condition that the intake air amount Ga and the flow rate CF in the catalyst are within a predetermined range.
図11のS80の処理においては、劣化度合い変数Rdの算出に用いる変数のサンプリングのための所定の条件を、上流側触媒32に流入する流体の流量が所定範囲内にある旨の条件と条件(ウ)との論理積が真である旨の条件としたが、これに限らない。それら2つの条件に関してはそれらのいずれか1つのみが成立する旨の条件であってもよい。 In the process of S80 of FIG. 11, the predetermined condition for sampling the variable used for calculating the deterioration degree variable Rd is the condition and the condition that the flow rate of the fluid flowing into the upstream catalyst 32 is within the predetermined range ( The condition is that the logical product with c) is true, but it is not limited to this. Regarding these two conditions, it may be a condition that only one of them is satisfied.
なお、図11の処理やその変形例における写像データの入力としては、上記実施形態において例示したものに限らない。たとえば、上流側触媒32に流入する流体の流量に関する変数にかかわらず、触媒温度Tcatが所定範囲内にある場合に劣化度合い変数Rdの算出に用いる変数のサンプリングを許可する場合、写像の入力に、上流側触媒32に流入する流体の流量に関する変数を含めてもよい。またたとえば、触媒温度Tcatにかかわらず、上流側触媒32に流入する流体の流量が所定範囲内にある場合に劣化度合い変数Rdの算出に用いる変数のサンプリングを許可する場合、写像の入力に、触媒温度Tcatを含めてもよい。もっとも、劣化度合い変数Rdの算出に用いる変数のサンプリングの許可条件に含めた変数を写像の入力としないことは必須ではない。たとえば、上記条件(ア)〜条件(ウ)の論理積が真であるときに劣化度合い変数Rdの算出に用いる変数のサンプリングを許可する場合に、上流側触媒32に流入する流体の流量に関する変数と触媒温度Tcatとを写像の入力に含めてもよい。さらに、たとえば増量量平均値Qiave等、劣化度合い変数Rdの算出に用いる変数のサンプリングの許可条件を直接定めることのない変数を写像の入力に含めることも可能である。 The processing of FIG. 11 and the input of mapping data in the modified example are not limited to those illustrated in the above embodiment. For example, when the variable used to calculate the deterioration degree variable Rd is allowed to be sampled when the catalyst temperature Tcat is within a predetermined range regardless of the variable related to the flow rate of the fluid flowing into the upstream catalyst 32, the mapping is input. Variables relating to the flow rate of the fluid flowing into the upstream catalyst 32 may be included. Further, for example, when sampling of the variable used for calculating the deterioration degree variable Rd is permitted when the flow rate of the fluid flowing into the upstream catalyst 32 is within a predetermined range regardless of the catalyst temperature Tcat, the catalyst is input to the mapping. Temperature Tcat may be included. However, it is not essential that the variables included in the sampling permission conditions of the variables used for calculating the deterioration degree variable Rd are not input to the mapping. For example, a variable related to the flow rate of the fluid flowing into the upstream catalyst 32 when the sampling of the variable used for calculating the deterioration degree variable Rd is permitted when the logical product of the above conditions (a) to (c) is true. And the catalyst temperature Tcat may be included in the mapping input. Further, it is also possible to include a variable such as Qiave, which is the average value of the increased amount, in the mapping input, which does not directly determine the sampling permission condition of the variable used for calculating the deterioration degree variable Rd.
図12のS82の処理においては、劣化度合い変数Rdの算出に用いる変数のサンプリングのための所定の条件を、条件(エ)および条件(オ)の論理和が真である旨の条件としたが、これに限らない。たとえば条件(エ)が成立する旨の条件であってもよい。 In the processing of S82 of FIG. 12, the predetermined condition for sampling the variable used for calculating the deterioration degree variable Rd was set to the condition that the logical sum of the condition (d) and the condition (e) is true. , Not limited to this. For example, it may be a condition that the condition (d) is satisfied.
・「時系列データのサンプリング期間について」
上記実施形態では、目標値Af*を通常通りに設定しているときに写像への入力となる時系列データをサンプリングしたが、これに限らない。たとえば、劣化度合い変数Rdの算出用に目標値Af*を設定してもよい。この場合であっても、上記実施形態等で例示した時系列データを用いることにより、従来手法と比較して、目標値Af*を、触媒の浄化にとって適切な成分に対する触媒に流入する流体の成分のずれ量が小さくなるように設定したり、ずれ量が大きくなる期間を短縮したりすることができる。
・ "About sampling period of time series data"
In the above embodiment, time series data to be input to the map is sampled when the target value Af * is set as usual, but the present invention is not limited to this. For example, the target value Af * may be set for calculating the deterioration degree variable Rd. Even in this case, by using the time-series data exemplified in the above-described embodiment or the like, the target value Af * is set to the component of the fluid flowing into the catalyst with respect to the component suitable for purification of the catalyst as compared with the conventional method. It is possible to set the deviation amount to be small, or to shorten the period during which the deviation amount is large.
・「対処処理について」
報知処理としては、警告灯99のように視覚情報を出力する装置を操作するものに限らず、たとえば音声情報を出力する装置を操作する処理であってもよい。
・ "Corrective action"
The notification process is not limited to operating a device that outputs visual information such as the warning light 99, and may be a process that operates a device that outputs audio information, for example.
対処処理としては、S34,S36,S38の全ての処理をするものに限らず、それら3つの処理に関しては、そのうちの1つの処理のみを行ってもよく、またたとえばいずれか2つの処理のみを行ってもよい。また、図4の処理を実行することなく、S18の処理のみを実行するものであってもよい。 The coping process is not limited to all the processes of S34, S36, and S38, and for those three processes, only one of them may be performed, or for example, only one of the two processes is performed. You may. Further, only the process of S18 may be executed without executing the process of FIG.
またたとえば、硫黄被毒再生処理等、上流側触媒32の昇温制御をする際、上流側触媒32の劣化度合いに応じて、昇温制御の操作量を変更してもよい。その場合、劣化度合いが大きい場合と小さい場合とで操作量を同一とする場合には、劣化度合いが大きい場合の方が昇温速度が低くなることから、基本的には昇温速度を大きくするように操作量を変更することが望ましい。 Further, for example, when controlling the temperature rise of the upstream catalyst 32 such as sulfur poisoning regeneration treatment, the operation amount of the temperature rise control may be changed according to the degree of deterioration of the upstream catalyst 32. In that case, when the operation amount is the same when the degree of deterioration is large and when the degree of deterioration is small, the rate of temperature rise is lower when the degree of deterioration is large, so basically the rate of temperature rise is increased. It is desirable to change the operation amount so as to.
・「機械学習のアルゴリズムについて」
機械学習のアルゴリズムとしては、ニューラルネットワークを用いるものに限らない。たとえば、回帰式を用いてもよい。これは、上記ニューラルネットワークにおいて中間層を備えないものに相当する。
・ "About machine learning algorithms"
The machine learning algorithm is not limited to the one using a neural network. For example, a regression equation may be used. This corresponds to the neural network having no intermediate layer.
・「写像データの生成について」
上記実施形態では、クランク軸26にダイナモメータ100が接続された状態で内燃機関10を稼働した時のデータを訓練データとして用いたが、これに限らない。たとえば車両VCに搭載された状態で内燃機関10が駆動されたときにおけるデータを訓練データとして用いてもよい。
・ "Generation of mapping data"
In the above embodiment, the data when the internal combustion engine 10 is operated with the dynamometer 100 connected to the crankshaft 26 is used as training data, but the data is not limited to this. For example, data when the internal combustion engine 10 is driven while mounted on the vehicle VC may be used as training data.
・「データ解析装置について」
センター120において、S12d,S14dの処理に代えて、S12a,S14aのように、最大値Cmaxを算出する処理を実行し、最大値Cmaxを車両VC側に送信してもよい。
・ "About data analysis equipment"
At the center 120, instead of the processes of S12d and S14d, a process of calculating the maximum value Cmax may be executed as in S12a and S14a, and the maximum value Cmax may be transmitted to the vehicle VC side.
センター120において、S16,S18の処理を実行し、S18の処理として、ユーザの携帯端末に異常がある旨を報知する処理を実行してもよい。
図14(b)のS96,S12d,S14d,S98の処理を、たとえばユーザが所持する携帯端末によって実行してもよい。
At the center 120, the processes of S16 and S18 may be executed, and as the process of S18, a process of notifying that there is an abnormality in the user's mobile terminal may be executed.
The processing of S96, S12d, S14d, S98 of FIG. 14B may be executed by, for example, a mobile terminal owned by the user.
・「実行装置について」
実行装置としては、CPU72(122)とROM74(124)とを備えて、ソフトウェア処理を実行するものに限らない。たとえば、上記実施形態においてソフトウェア処理されたものの少なくとも一部を、ハードウェア処理する専用のハードウェア回路(たとえばASIC等)を備えてもよい。すなわち、実行装置は、以下の(a)〜(c)のいずれかの構成であればよい。(a)上記処理の全てを、プログラムに従って実行する処理装置と、プログラムを記憶するROM等のプログラム格納装置とを備える。(b)上記処理の一部をプログラムに従って実行する処理装置およびプログラム格納装置と、残りの処理を実行する専用のハードウェア回路とを備える。(c)上記処理の全てを実行する専用のハードウェア回路を備える。ここで、処理装置およびプログラム格納装置を備えたソフトウェア実行装置や、専用のハードウェア回路は複数であってもよい。
・ "About the execution device"
The execution device is not limited to the one provided with the CPU 72 (122) and the ROM 74 (124) to execute software processing. For example, a dedicated hardware circuit (for example, ASIC or the like) for hardware processing at least a part of the software processed in the above embodiment may be provided. That is, the executing device may have any of the following configurations (a) to (c). (A) A processing device that executes all of the above processing according to a program and a program storage device such as a ROM that stores the program are provided. (B) A processing device and a program storage device that execute a part of the above processing according to a program, and a dedicated hardware circuit that executes the remaining processing are provided. (C) A dedicated hardware circuit for executing all of the above processes is provided. Here, there may be a plurality of software execution devices including a processing device and a program storage device, and a plurality of dedicated hardware circuits.
・「記憶装置について」
上記実施形態では、写像データ76a,126aが記憶される記憶装置と、劣化検出プログラム74aや劣化検出メインプログラム124aが記憶される記憶装置(ROM74,124)とを別の記憶装置としたが、これに限らない。
・ "About storage device"
In the above embodiment, the storage device that stores the mapping data 76a and 126a and the storage device (ROM74, 124) that stores the deterioration detection program 74a and the deterioration detection main program 124a are different storage devices. Not limited to.
・「状態情報提供方法について」
図14の処理では、S12d,S14dの処理をセンター120が行ったが、これに限らず、制御装置70が行ってもよい。その場合、制御装置70が車両IDとともに劣化度合い変数Rdをセンター120に出力し、センター120においては、S100以降の処理を実行すればよい。もっとも、その場合、制御装置70は、劣化度合い変数Rdを算出する都度、車両IDとともに劣化度合い変数Rdをセンター120に出力することは必須ではない。たとえば、車両IDが中古車として中古車販売店に買い取られた段階で、劣化度合い変数Rdをセンター120に登録してもよい。
・ "How to provide status information"
In the processing of FIG. 14, the processing of S12d and S14d is performed by the center 120, but the processing is not limited to this, and the control device 70 may perform the processing. In that case, the control device 70 may output the deterioration degree variable Rd together with the vehicle ID to the center 120, and the center 120 may execute the processing after S100. However, in that case, it is not essential that the control device 70 outputs the deterioration degree variable Rd to the center 120 together with the vehicle ID each time the deterioration degree variable Rd is calculated. For example, the deterioration degree variable Rd may be registered in the center 120 at the stage when the vehicle ID is purchased as a used car by a used car dealer.
・「内燃機関について」
内燃機関としては、ポート噴射弁16および筒内噴射弁22の双方を備えるものに限らず、それら2種類の燃料噴射弁のうちのいずれか1種類のみを備えるものであってもよい。
・ "About internal combustion engine"
The internal combustion engine is not limited to the one provided with both the port injection valve 16 and the in-cylinder injection valve 22, and may be provided with only one of the two types of fuel injection valves.
内燃機関としては、火花点火式内燃機関に限らず、たとえば燃料として軽油などを用いる圧縮着火式内燃機関等であってもよい。
・「そのほか」
車両としては、シリーズ・パラレルハイブリッド車に限らず、たとえばシリーズハイブリッド車や、パラレルハイブリッド車であってもよい。また、ハイブリッド車にも限らず、車両の推進力を生成する装置が内燃機関のみとなる車両であってもよい。
The internal combustion engine is not limited to the spark ignition type internal combustion engine, and may be, for example, a compression ignition type internal combustion engine that uses light oil or the like as fuel.
·"others"
The vehicle is not limited to the series / parallel hybrid vehicle, and may be, for example, a series hybrid vehicle or a parallel hybrid vehicle. Further, the vehicle is not limited to the hybrid vehicle, and the vehicle may be a vehicle in which the device for generating the propulsive force of the vehicle is only the internal combustion engine.
触媒としては、三元触媒に限らず、たとえば粒子状物質を捕集するフィルタに三元触媒が担持されたものであってもよい。 The catalyst is not limited to the three-way catalyst, and may be, for example, one in which the three-way catalyst is supported on a filter that collects particulate matter.
10…内燃機関、12…吸気通路、14…スロットルバルブ、16…ポート噴射弁、18…吸気バルブ、20…燃焼室、22…筒内噴射弁、24…点火装置、26…クランク軸、28…排気バルブ、30…排気通路、32…上流側触媒、34…下流側触媒、36…EGR通路、38…EGRバルブ、40…吸気側バルブタイミング可変装置、42…吸気側カム軸、44…排気側バルブタイミング可変装置、46…排気側カム軸、50…遊星歯車機構、52,54…モータジェネレータ、56…駆動輪、58,60…インバータ、62…バッテリ、70…制御装置、72…CPU、74…ROM、74a…劣化検出プログラム、74c…劣化検出サブプログラム、76…記憶装置、76a…写像データ、77…周辺回路、78…ローカルネットワーク、79…通信機、80…エアフローメータ、82…上流側空燃比センサ、84…下流側空燃比センサ、86…クランク角センサ、88…アクセルセンサ、90…車速センサ、92…大気圧センサ、96…電流センサ、98…電圧センサ、99…警告灯、100…ダイナモメータ、102…センサ群、104…適合装置、110…ネットワーク、120…センター、122…CPU、124…ROM、124a…劣化検出メインプログラム、126…記憶装置、126a…写像データ、126b…状態情報データ、127…周辺回路、128…ローカルネットワーク、129…通信機、130…端末。 10 ... Internal engine, 12 ... Intake passage, 14 ... Throttle valve, 16 ... Port injection valve, 18 ... Intake valve, 20 ... Combustion chamber, 22 ... In-cylinder injection valve, 24 ... Ignition device, 26 ... Crank shaft, 28 ... Exhaust valve, 30 ... Exhaust passage, 32 ... Upstream side catalyst, 34 ... Downstream side catalyst, 36 ... EGR passage, 38 ... EGR valve, 40 ... Intake side valve timing variable device, 42 ... Intake side cam shaft, 44 ... Exhaust side Valve timing variable device, 46 ... Exhaust side cam shaft, 50 ... Planetary gear mechanism, 52, 54 ... Motor generator, 56 ... Drive wheels, 58, 60 ... Inverter, 62 ... Battery, 70 ... Control device, 72 ... CPU, 74 ... ROM, 74a ... Deterioration detection program, 74c ... Deterioration detection subprogram, 76 ... Storage device, 76a ... Mapping data, 77 ... Peripheral circuit, 78 ... Local network, 79 ... Communication device, 80 ... Airflow meter, 82 ... Upstream side Air fuel ratio sensor, 84 ... downstream air fuel ratio sensor, 86 ... crank angle sensor, 88 ... accelerator sensor, 90 ... vehicle speed sensor, 92 ... atmospheric pressure sensor, 96 ... current sensor, 98 ... voltage sensor, 99 ... warning light, 100 ... Dynamometer, 102 ... Sensor group, 104 ... Compatible device, 110 ... Network, 120 ... Center, 122 ... CPU, 124 ... ROM, 124a ... Deterioration detection main program, 126 ... Storage device, 126a ... Mapping data, 126b ... State Information data, 127 ... peripheral circuits, 128 ... local networks, 129 ... communication devices, 130 ... terminals.
Claims (15)
記憶装置と、実行装置と、を備え、
前記記憶装置は、前記触媒に流入する流体に含まれる酸素と過不足なく反応する燃料量に対する実際の燃料量の過剰量に応じた変数である過剰量変数の第1所定期間における時系列データ、および前記触媒の下流側の空燃比センサの検出値に応じた変数である下流側検出変数の第2所定期間における時系列データを入力とし、前記触媒の劣化度合いに関する変数である劣化度合い変数を出力する写像を規定するデータである写像データを記憶しており、
前記実行装置は、前記第1所定期間における前記過剰量変数の時系列データおよび前記第2所定期間における前記下流側検出変数の時系列データを取得する取得処理、該取得処理によって取得されたデータを入力とする前記写像の出力に基づき前記触媒の劣化度合い変数を算出する劣化度合い変数算出処理、および前記劣化度合い変数算出処理の算出結果に基づき、前記触媒の劣化度合いが所定以上である場合に所定のハードウェアを操作することによって前記触媒の劣化度合いが所定以上であることに対処するための対処処理と、を実行し、
前記写像データは、機械学習によって学習されたデータを含む触媒劣化検出装置。 It is applied to a catalyst deterioration detection device that detects deterioration of the catalyst provided in the exhaust passage of an internal combustion engine.
Equipped with a storage device and an execution device,
The storage device is a time-series data of an excess amount variable in a first predetermined period, which is a variable corresponding to an excess amount of an actual fuel amount with respect to an excess amount of fuel that reacts with oxygen contained in a fluid flowing into the catalyst in just proportion. And the time series data in the second predetermined period of the downstream detection variable, which is a variable corresponding to the detection value of the air-fuel ratio sensor on the downstream side of the catalyst, is input, and the deterioration degree variable, which is a variable related to the deterioration degree of the catalyst, is output. It stores mapping data, which is data that defines the mapping to be performed.
The execution device acquires the time-series data of the excess amount variable in the first predetermined period and the time-series data of the downstream detection variable in the second predetermined period, and the data acquired by the acquisition process. Determined when the degree of deterioration of the catalyst is equal to or higher than a predetermined value based on the calculation results of the deterioration degree variable calculation process for calculating the deterioration degree variable of the catalyst based on the output of the mapping as input and the calculation result of the deterioration degree variable calculation process. By operating the hardware of the above, a coping process for coping with the deterioration degree of the catalyst exceeding a predetermined level is executed.
The mapping data is a catalyst deterioration detection device including data learned by machine learning.
前記取得処理は、前記触媒の温度を取得する処理を含み、
前記劣化度合い変数算出処理は、前記触媒の温度を前記写像への入力にさらに含めた前記写像の出力に基づき前記触媒の劣化度合い変数を算出する処理である請求項1記載の触媒劣化検出装置。 The input of the map includes the temperature of the catalyst,
The acquisition process includes a process of acquiring the temperature of the catalyst.
The catalyst deterioration detection device according to claim 1, wherein the deterioration degree variable calculation process is a process of calculating a deterioration degree variable of the catalyst based on the output of the map in which the temperature of the catalyst is further included in the input to the map.
前記劣化度合い変数算出処理は、前記複数種類の写像データの中から前記触媒の劣化度合い変数を算出するために利用する前記写像データを選択する選択処理を含む請求項1〜3のいずれか1項に記載の触媒劣化検出装置。 The storage device includes a plurality of types of mapping data.
The deterioration degree variable calculation process is any one of claims 1 to 3, which includes a selection process of selecting the mapping data to be used for calculating the deterioration degree variable of the catalyst from the plurality of types of mapping data. The catalyst deterioration detection device according to.
前記選択処理は、前記流量に基づき、前記触媒の劣化度合い変数を算出するために利用する前記写像データを選択する処理を含む請求項4記載の触媒劣化検出装置。 The plurality of types of mapping data include data for each region classified by the flow rate of the fluid flowing into the catalyst.
The catalyst deterioration detecting apparatus according to claim 4, wherein the selection process includes a process of selecting the mapping data used for calculating a deterioration degree variable of the catalyst based on the flow rate.
前記選択処理は、前記触媒の温度に基づき、前記触媒の劣化度合いを算出するために利用する前記写像データを選択する処理を含む請求項4記載の触媒劣化検出装置。 The plurality of types of the mapping data include data for each of a plurality of regions classified by the temperature of the catalyst.
The catalyst deterioration detecting apparatus according to claim 4, wherein the selection process includes a process of selecting the mapping data used for calculating the degree of deterioration of the catalyst based on the temperature of the catalyst.
前記選択処理は、前記フューエルカット処理の実行期間であるか否かに応じて前記写像データを選択する処理を含む請求項4記載の触媒劣化検出装置。 The plurality of types of mapping data include different data depending on whether or not the fuel cut process is executed.
The catalyst deterioration detecting apparatus according to claim 4, wherein the selection process includes a process of selecting the mapping data depending on whether or not it is an execution period of the fuel cut process.
前記所定の条件には、前記触媒に流入する流体の流量が所定範囲内にある旨の条件が含まれる請求項1〜4のいずれか1項に記載の触媒劣化検出装置。 The acquisition process is a process of acquiring a variable to be an input of the map when a predetermined condition is satisfied.
The catalyst deterioration detecting apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein the predetermined condition includes a condition that the flow rate of the fluid flowing into the catalyst is within a predetermined range.
前記所定の条件には、前記触媒の温度が所定範囲内にある旨の条件が含まれる請求項1〜4のいずれか1項に記載の触媒劣化検出装置。 The acquisition process is a process of acquiring a variable to be an input of the map when a predetermined condition is satisfied.
The catalyst deterioration detecting apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein the predetermined condition includes a condition that the temperature of the catalyst is within a predetermined range.
前記所定の条件は、前記触媒に貯蔵されている酸素量が最大値または最小値となっている旨の条件である請求項1〜4のいずれか1項に記載の触媒劣化検出装置。 The acquisition process is a process of acquiring a variable to be an input of the map in synchronization when a predetermined condition is satisfied.
The catalyst deterioration detecting apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein the predetermined condition is a condition that the amount of oxygen stored in the catalyst is the maximum value or the minimum value.
前記劣化度合い変数算出処理は、前記写像データの少なくとも一部を用いて前記触媒の酸素吸蔵量の最大値に応じた値を算出する酸素吸蔵量算出処理を含み、
前記実行装置は、第1実行装置および第2実行装置を含み、
前記第1実行装置は、車両に搭載されて且つ、前記取得処理と、前記取得処理によって取得されたデータを車両の外部に送信する車両側送信処理と、前記酸素吸蔵量算出処理の算出結果に基づく信号を受信する車両側受信処理と、前記対処処理と、を実行し、
前記第2実行装置は、前記車両の外部に配置されて且つ、前記車両側送信処理によって送信されたデータを受信する外部側受信処理と、前記酸素吸蔵量算出処理と、前記酸素吸蔵量算出処理の算出結果に基づく信号を前記車両に送信する外部側送信処理と、を実行する触媒劣化検出システム。 The executing device and the storage device according to any one of claims 1 to 10 are provided.
The deterioration degree variable calculation process includes an oxygen storage amount calculation process for calculating a value corresponding to the maximum value of the oxygen storage amount of the catalyst using at least a part of the mapping data.
The execution device includes a first execution device and a second execution device.
The first execution device is mounted on the vehicle and is used as a calculation result of the acquisition process, the vehicle side transmission process of transmitting the data acquired by the acquisition process to the outside of the vehicle, and the oxygen storage amount calculation process. The vehicle-side reception process for receiving the signal based on the above and the countermeasure process are executed.
The second execution device is arranged outside the vehicle and receives data transmitted by the vehicle-side transmission process, an external reception process, an oxygen storage amount calculation process, and an oxygen storage amount calculation process. A catalyst deterioration detection system that executes an external transmission process for transmitting a signal based on the calculation result of the above to the vehicle.
請求項1〜10のいずれか1項に記載の前記取得処理、および前記劣化度合い変数算出処理と、
前記劣化度合い変数算出処理の算出結果を、車両IDとともに記憶装置に記憶させる記憶処理と、
外部からのアクセスに応じて前記車両IDに対応する前記触媒の劣化度合い情報を出力する出力処理と、をコンピュータに実行させる中古車の状態情報提供方法。 It is a method of providing status information of a used car equipped with an internal combustion engine having a catalyst in the exhaust passage.
The acquisition process according to any one of claims 1 to 10 and the deterioration degree variable calculation process.
A storage process for storing the calculation result of the deterioration degree variable calculation process in the storage device together with the vehicle ID,
A method for providing state information of a used car, which causes a computer to execute an output process for outputting deterioration degree information of the catalyst corresponding to the vehicle ID in response to an access from the outside.
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