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内燃机的状态检测系统、数据解析装置、车辆、及内燃机的状态检测方法


技术摘要:
提供一种内燃机的状态检测系统、数据解析装置、车辆、及内燃机的状态检测方法。检测用映射以旋转波形变量和路面状态变量为输入,并且以燃烧状态变量为输出。旋转波形变量包括与各汽缸的燃烧转矩的产生期间中的曲轴的转速的汽缸间差异相关的信息。燃烧状态变量与汽缸间  全部
背景技术:
在内燃机中,当由于失火、汽缸间的空燃比的偏差等而产生汽缸间的燃烧状态的 偏差时,曲轴的旋转变动变大。因此,能够基于曲轴的旋转变动模式来检测失火、汽缸间的 空燃比的偏差等。例如,日本特开平4-91348号公报的失火检测系统使用多层型神经回路模 型来检测失火。多层型神经回路模型将按每一既定周期采样到的内燃机的曲轴的转速的时 序数据输入到输入层。并且,构成为将发生了失火的汽缸的信息从输出层输出。 在路面存在凹凸的情况下,车辆产生振动,该振动传递到曲轴。即,来自路面的振 动与曲轴的旋转行为重叠。因此,在行驶中的车辆中,基于曲轴的旋转变动的模式的失火等 的检测精度变低。
技术实现要素:
以下,对本公开的例子进行记载。 本公开的一技术方案涉及的内燃机的状态检测系统应用于搭载于车辆的所述内 燃机,检测伴随汽缸间的燃烧状态的偏差的所述内燃机的既定的运转状态。该状态检测系 统具备:存储装置,其存储有规定检测用映射的数据即映射数据,所述检测用映射以旋转波 形变量和路面状态变量为输入,并且以燃烧状态变量为输出,所述旋转波形变量是包括与 各汽缸的燃烧转矩的产生期间中的所述内燃机的曲轴的转速的汽缸间差异相关的信息的 变量,所述路面状态变量是与所述车辆正在行驶的路面的状态相关的变量,所述燃烧状态 变量是与汽缸间的燃烧状态的偏差程度相关的变量,所述检测用映射是利用基于通过机器 学习学习到的参数的、所述旋转波形变量及所述路面状态变量的结合运算,输出所述燃烧 状态变量的值的映射;和执行装置,其执行取得处理及判定处理,在所述取得处理中,取得 基于检测所述曲轴的旋转行为的传感器的输出的所述旋转波形变量的值,并且取得基于检 测路面的状态的传感器的输出的所述路面状态变量的值,在所述判定处理中,基于将通过 所述取得处理而双方均被取得的所述旋转波形变量及所述路面状态变量各自的值作为输 入的所述检测用映射的输出值,判定所述内燃机是否处于所述既定的运转状态。 当各汽缸的燃烧状态产生偏差时,各汽缸的燃烧转矩产生差异。因此,在各汽缸的 燃烧转矩的产生期间中的曲轴的转速上产生汽缸间差异。与这样的曲轴的转速的汽缸间差 异相关的信息能够从检测曲轴的旋转行为的传感器的输出中取得。若假设燃烧转矩的产生 期间中的曲轴的转速的汽缸间差异单纯仅因各汽缸的燃烧状态的偏差而产生,则能够根据 与该转速的汽缸间差异相关的信息高精度地检测伴随失火、汽缸间空燃比不均那样的汽缸 4 CN 111577471 A 说 明 书 2/25 页 间的燃烧状态的偏差的内燃机的运转状态。针对这一点,在上述构成中,鉴于汽缸间的燃烧 状态的偏差会引起燃烧转矩的产生期间中的曲轴的转速的汽缸间差异的产生,将包括该转 速的汽缸间差异的信息的旋转波形变量包含在向检测用映射的输入中。 另外,在车辆正在行驶的路面存在凹凸的情况下,车辆产生振动,该振动在搭载于 车辆的内燃机中传递到曲轴。因此,路面的状态对曲轴的旋转行为产生影响。针对这一点, 在上述构成中,与路面的状态相关的路面状态变量也包含在检测用映射的输入中。并且,在 上述构成中,基于燃烧状态变量的值来判定有无产生上述既定的运转状态,所述燃烧状态 变量的值利用基于通过机器学习学习到的参数的、旋转波形变量及路面状态变量的结合运 算而算出。此处的参数能够基于在上述那样的旋转波形变量及路面状态变量分别取各种值 时有无产生上述既定的运转状态来进行学习。因此,根据上述构成,能够在基于车辆正在行 驶的路面的状态所产生的影响的基础上实施燃烧状态变量的算出。因此,根据上述构成,能 够提高搭载于车辆的内燃机中的上述既定的运转状态的检测精度。 上述的状态检测系统能够构成为对发生了失火的状态进行检测的系统。另外,上 述的状态检测系统能够构成为对产生了汽缸间的空燃比的偏差的状态进行检测的系统。 另外,例如,能够使用表示车辆正在行驶的路面是铺装路还是非铺装路的变量作 为上述的状态检测系统中的路面状态变量。 另外,在上述状态检测系统的一技术方案中,所述执行装置在通过所述判定处理 判定为所述内燃机处于所述既定的运转状态时,通过操作硬件来执行用于应对所述既定的 运转状态的应对处理。作为应对处理,例如执行向乘员报知内燃机处于既定的运转状态这 一情况的处理、实现既定的运转状态的消除、减轻的处理即可。 在上述状态检测系统的一技术方案中,所述判定处理包括算出作为所述检测用映 射的输出值的所述燃烧状态变量的输出值算出处理,所述检测用映射将通过所述取得处理 而双方均被取得的所述旋转波形变量及所述路面状态变量的值作为输入。所述执行装置包 括搭载于所述车辆的第1执行装置、和搭载于所述车辆以外的设备的第2执行装置。并且,所 述第1执行装置执行所述取得处理、和接收基于所述输出值算出处理的算出结果的信号的 车辆侧接收处理。并且,所述第2执行装置执行所述输出值算出处理、和将基于所述输出值 算出处理的算出结果的信号向所述车辆发送的外部侧发送处理。 在本公开的另一技术方案涉及的内燃机的状态检测系统中,具备第1执行装置、第 2执行装置以及存储装置,所述状态检测系统应用于搭载于车辆的所述内燃机,检测伴随汽 缸间的燃烧状态的偏差的所述内燃机的既定的运转状态, 所述存储装置构成为存储规定检测用映射的数据即映射数据,所述检测用映射将 旋转波形变量和路面状态变量作为输入,并且将燃烧状态变量作为输出,所述旋转波形变 量是包括与各汽缸的燃烧转矩的产生期间中的所述内燃机的曲轴的转速的汽缸间差异相 关的信息的变量,所述路面状态变量是与所述车辆正在行驶的路面的状态相关的变量,所 述燃烧状态变量是与汽缸间的燃烧状态的偏差程度相关的变量,所述检测用映射是利用基 于通过机器学习学习到的参数的、所述旋转波形变量及所述路面状态变量的结合运算,输 出所述燃烧状态变量的值的映射, 所述第1执行装置搭载于车辆,并且构成为执行如下处理: 取得处理,取得基于检测所述曲轴的旋转行为的传感器的输出的所述旋转波形变 5 CN 111577471 A 说 明 书 3/25 页 量的值,并且取得基于检测路面的状态的传感器的输出的所述路面状态变量的值;和 车辆侧接收处理,接收基于输出值算出处理的算出结果的信号, 所述第2执行装置搭载于所述车辆以外的设备,并且构成为执行如下处理: 输出值算出处理,算出作为所述检测用映射的输出值的所述燃烧状态变量,所述 检测用映射将通过所述取得处理而双方均被取得的所述旋转波形变量及所述路面状态变 量的值作为输入;和 外部侧发送处理,将基于所述输出值算出处理的算出结果的信号向所述车辆发 送, 所述第2执行装置、或者所述第1执行装置和所述第2执行装置构成为执行包括所 述输出值算出处理的判定处理,在所述判定处理中基于所述燃烧状态变量来判定所述内燃 机是否处于所述既定的运转状态。 在这样的情况下,运算负荷高的输出值算出处理由车辆以外的设备进行。因此,能 够减轻车辆侧的运算负荷。此外,作为构成这样的情况下的状态检测系统的装置,可考虑具 备上述第2执行装置及上述存储装置的数据解析装置、具备第1执行装置的车辆。 一种内燃机的状态检测方法,包括上述的各种处理。 一种非瞬时性的计算机可读存储介质,其存储有用于使执行装置执行上述的各种 处理的程序。 所述燃烧状态变量是表示为了将多个汽缸各自中的混合气的空燃比控制为彼此 相等的空燃比而操作了所述内燃机的燃料喷射阀时的、实际的空燃比彼此的偏差程度的不 均变量。 附图说明 图1是示出搭载有第1实施方式的状态检测系统和成为应用对象的内燃机的车辆 的驱动系统的构成的图。 图2是示出该实施方式中的失火检测处理的步骤的流程图。 图3是示出该实施方式中的路面状态变量的算出处理的步骤的流程图。 图4是示出第2实施方式的状态检测系统的构成的图。 图5的(a)部分及(b)部分是示出第2实施方式的状态检测系统所执行的处理的步 骤的流程图。 图6是示出第3实施方式中的失火检测处理的步骤的流程图。 图7是示出第3实施方式中的映射的输入变量的时间图。 图8的(a)部分及(b)部分是示出第4实施方式的状态检测系统所执行的处理的步 骤的流程图。 图9是示出第5实施方式中的不均检测处理的步骤的流程图。 图10是示出第5实施方式中的对不均的应对处理的步骤的流程图。 图11的(a)部分及(b)部分是示出第6实施方式的状态检测系统所执行的处理的步 骤的流程图。 6 CN 111577471 A 说 明 书 4/25 页
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