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不均检测装置、不均检测系统、不均检测方法、数据解析装置、及内燃机的控制装置


技术摘要:
提供一种不均检测装置、不均检测系统、不均检测方法、数据解析装置、及内燃机的控制装置。在取得处理中,取得基于检测曲轴的旋转行为的传感器的检测值的旋转波形变量、和多个第1间隔各自中的空燃比检测变量。在算出处理中,基于以通过取得处理取得的值为输入的映射的输  全部
背景技术:
例如在日本特开2013-194685号公报中记载了一种检测不均的装置,所述不均是 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燃料喷射阀 时的、实际的空燃比彼此之间的偏差。除了空燃比传感器的检测值的差量值以外,该装置还 基于以该检测值为输入的空燃比推定模型来确定空燃比偏离了预期的值的汽缸。 作为不均,包括从预期的空燃比向浓侧偏离的现象和向稀侧偏离的现象。并且,发 明人发现,有时在向浓侧偏离的不均和向稀侧偏离的不均之间,空燃比传感器的检测值的 行为近似,在该情况下,可能会难以确定哪一个汽缸的空燃比是如何偏离的。
技术实现要素:
以下,对本公开的例子进行记载。 例1.一种不均检测装置,所述不均检测装置应用于多汽缸的内燃机,所述不均检 测装置具备存储装置和执行装置,所述存储装置构成为存储规定映射的数据即映射数据, 所述映射以旋转波形变量和空燃比检测变量为输入,所述空燃比检测变量是多个第1间隔 各自中的与空燃比传感器的输出相应的变量,所述映射输出作为表示所述内燃机的空燃比 的偏差程度的变量的不均变量,所述执行装置构成为执行如下处理:取得处理,取得基于检 测曲轴的旋转行为的传感器的检测值的所述旋转波形变量、和多个第1间隔各自中的所述 空燃比检测变量;算出处理,基于以通过所述取得处理取得的值为输入的所述映射的输出 来算出所述不均变量;以及应对处理,基于所述算出处理的算出结果来操作预定的硬件,从 而用于应对所述空燃比的偏差程度大的情况,所述旋转波形变量是表示多个第2间隔各自 中的作为与曲轴的转速相应的变量的瞬时速度变量彼此之间的差异的变量,所述第1间隔 及所述第2间隔均为比压缩上止点的出现间隔小的所述曲轴的角度间隔,双方均被作为所 述映射的输入的所述旋转波形变量及多个所述空燃比检测变量分别是比所述出现间隔大 的预定的角度间隔内的时序数据。 在上述构成中,除了多个第1间隔各自中的空燃比检测变量以外,还使用旋转波形 变量。旋转波形变量是将根据在各汽缸的燃烧室中生成的转矩而产生的旋转行为定量化而 得到的变量。因此,旋转波形变量具有针对混合气的空燃比的差异的灵敏度。因此,例如即 使在难以根据多个第1间隔各自中的空燃比检测变量确定哪一个汽缸的空燃比是如何偏离 的情况下,也能够通过考虑旋转波形变量来确定哪一个汽缸的空燃比是如何偏离的。 例2.根据上述例1所述的不均检测装置,在所述映射的输入中包括基于检测所述 曲轴的旋转行为的传感器的检测值的,所述曲轴的旋转频率的0.5阶(日文:0.5次)成分,所 述取得处理包括取得规定所述0.5阶成分的变量即0.5阶成分变量的处理,所述算出处理是 6 CN 111594331 A 说 明 书 2/26 页 基于还将通过所述取得处理取得的所述0.5阶成分变量包含在向所述映射的输入中的所述 映射的输出来算出所述不均变量的处理。 可以认为,在不均率与作为旋转频率的0.5阶成分的大小的0.5阶振幅之间成立线 性的关系。进而,发明人发现,在存在不均的情况下的旋转频率的振幅中,0.5阶成分变得尤 其大。认为这是因为:在多个汽缸的任一个中发生不均的情况下,在1燃烧循环中发生一次 产生转矩的偏离。在上述构成中,着眼于这一点,通过将0.5阶成分变量包含在向映射的输 入中,能够更高精度地算出不均变量。 例3.根据上述例1或2所述的不均检测装置,在所述映射的输入中包括动作点变 量,该动作点变量是规定所述内燃机的动作点的变量,所述取得处理包括取得所述动作点 变量的处理,所述算出处理是基于还将通过所述取得处理取得的所述动作点变量包含在向 所述映射的输入中的所述映射的输出来算出所述不均变量的处理。 内燃机的控制具有根据内燃机的动作点来进行的倾向。因此,曲轴的旋转行为可 能根据内燃机的动作点而不同。因此,在上述构成中,通过将内燃机的动作点变量包含在映 射的输入中,能够在反映出曲轴的旋转行为根据动作点而不同的情况的同时算出不均变 量。 例4.根据上述例1~3中的任一项所述的不均检测装置,在所述映射的输入中包括 调整变量,该调整变量是用于通过所述内燃机的操作部的操作来调整所述内燃机的燃烧室 中的混合气的燃烧速度的变量,所述取得处理包括取得所述调整变量的处理,所述算出处 理是基于还将通过所述取得处理取得的所述调整变量包含在向所述映射的输入中的所述 映射的输出来算出所述不均变量的处理。 曲轴的旋转行为根据混合气的燃烧速度而发生变化。因此,在上述构成中,将调整 燃烧速度的调整变量包含在映射的输入中。由此,能够在反映出曲轴的旋转行为根据燃烧 速度而发生变化的情况的同时算出不均变量。 例5.根据上述例1~4中的任一项所述的不均检测装置,在所述映射的输入中包括 驱动系统状态变量,该驱动系统状态变量是表示连结于所述曲轴的驱动系统装置的状态的 变量,所述取得处理包括取得所述驱动系统状态变量的处理,所述算出处理是基于还将通 过所述取得处理取得的所述驱动系统状态变量包含在向所述映射的输入中的所述映射的 输出来算出所述不均变量的处理。 在连结于曲轴的驱动系统装置的状态不同的情况下,存在曲轴的旋转行为不同的 倾向。因此,在上述构成中,通过将驱动系统状态变量包含在映射的输入中,能够在反映出 曲轴的旋转行为根据驱动系统装置的状态而不同的情况的同时算出不均变量。 例6.根据上述例1~5中的任一项所述的不均检测装置,在所述映射的输入中包括 路面状态变量,该路面状态变量是表示搭载所述内燃机的车辆正在行驶的路面的状态的变 量,所述取得处理包括取得所述路面状态变量的处理,所述算出处理是基于还将通过所述 取得处理取得的所述路面状态变量包含在向所述映射的输入中的所述映射的输出来算出 所述不均变量的处理。 例如在路面存在凹凸的情况下,会在车辆产生振动,该振动会传递到曲轴。像这 样,路面的状态会对曲轴的旋转行为产生影响。因此,在上述构成中,通过将路面状态变量 包含在映射的输入中,能够在反映出曲轴的旋转行为根据路面的状态而发生变化的情况的 7 CN 111594331 A 说 明 书 3/26 页 同时算出不均变量。 例7.根据上述例1~6中的任一项所述的不均检测装置,所述旋转波形变量构成为 如下变量:通过多个所述第2间隔各自中的所述瞬时速度变量本身来表示上述瞬时速度变 量彼此之间的差异,所述取得处理包括取得多个所述第2间隔各自中的所述瞬时速度变量 来作为所述旋转波形变量的处理,所述算出处理是通过将多个所述第2间隔各自中的所述 瞬时速度变量作为所述旋转波形变量而向所述映射输入来算出所述不均变量的处理。 在算出瞬时速度变量之间的差、比率的情况下,需要另行适用应该算出哪两个第2 间隔中的瞬时速度变量彼此之间的差或比率。针对这一点,在上述构成中,使用多个瞬时速 度变量作为旋转波形变量。由此,若与例如预先算出瞬时速度变量彼此之间的差、比率并输 入到映射中的情况相比,则能够减少旋转波形变量的适用工作量。 例8.根据上述例1~7中的任一项所述的不均检测装置,所述存储装置具备多种所 述映射数据,所述算出处理包括选择处理,该选择处理是从所述多种映射数据中选择用于 算出所述不均变量的所述映射数据的处理。 例如,若构成在任何状况下都能够高精度地输出不均变量的映射,则映射的构造 容易复杂化。因此,在上述构成中设置多种映射数据。由此,能够根据状况选择合适的映射。 在该情况下,与例如通过单一的映射来应对所有状况的情况相比,容易简化多种映射各自 的构造。 例9.根据上述例1~8中的任一项所述的不均检测装置,所述内燃机具备:罐,其捕 集储存从燃料喷射阀喷射的燃料的燃料箱内的燃料蒸气;清除通路,其将所述罐与所述内 燃机的进气通路相互连接;以及调整装置,其调整经由所述清除通路从所述罐流入所述进 气通路的燃料蒸气的流量,所述算出处理包括如下双方的处理:通过将在所述燃料蒸气的 流量为零时通过所述取得处理取得的数据作为向所述映射的输入来算出所述不均变量;和 通过将在所述燃料蒸气的流量比零大时通过所述取得处理取得的数据作为向所述映射的 输入来算出所述不均变量,所述应对处理是在所述燃料蒸气的流量比零大的情况下,基于 通过将在所述燃料蒸气的流量比零大时通过所述取得处理取得的数据作为向所述映射的 输入而算出的所述不均变量来操作所述预定的硬件的处理。 例10.根据上述例1~8中的任一项所述的不均检测装置, 所述内燃机具备: 罐,其捕集储存从燃料喷射阀喷射的燃料的燃料箱内的燃料蒸气; 清除通路,其将所述罐与所述内燃机的进气通路相互连接;以及 调整装置,其调整经由所述清除通路从所述罐流入所述进气通路的燃料蒸气的流 量, 所述算出处理包括如下双方的处理: 通过将在所述燃料蒸气的流量为零时通过所述取得处理取得的数据作为向所述 映射的输入来算出所述不均变量,并且根据所述不均变量算出并存储第1学习值;和 通过将在所述燃料蒸气的流量比零大时通过所述取得处理取得的数据作为向所 述映射的输入来算出所述不均变量,并根据所述不均变量算出并存储第2学习值, 所述应对处理是在所述燃料蒸气的流量为零的情况下,通过选择性地使用所存储 的所述第1学习值和所述第2学习值中的所述第1学习值来操作所述预定的硬件的处理。 8 CN 111594331 A 说 明 书 4/26 页 在燃料蒸气的流量比零大的情况下,燃料蒸气从罐流入进气通路并流入各汽缸。 但是,在向各汽缸的燃料蒸气的流入量上存在偏差。并且,该偏差无法通过将以燃料喷射阀 的个体差异、经年变化等为起因的偏差定量化而得到的不均变量来表现。因此,在上述构成 中,分别个别地算出与有无燃料蒸气的影响相应的不均变量。由此,能够掌握以燃料喷射阀 的个体差异、经年变化为起因的不均、和以燃料蒸气为起因的不均,从而能够进行与状况相 应的应对。 例11.根据上述例1~8中的任一项所述的不均检测装置,所述内燃机具备:EGR通 路,其将排气通路与进气通路连接;和EGR阀,其调整经由所述EGR通路从所述排气通路流入 所述进气通路的排气的流量,所述算出处理包括如下双方的处理:通过将在流入所述进气 通路的排气的流量为零时通过所述取得处理取得的数据作为向所述映射的输入来算出所 述不均变量;和通过将在流入所述进气通路的排气的流量比零大时通过所述取得处理取得 的数据作为向所述映射的输入来算出不均变量,所述应对处理是在流入所述进气通路的排 气的流量比零大的情况下,基于通过将在流入所述进气通路的排气的流量比零大时通过所 述取得处理取得的数据作为向所述映射的输入而算出的所述不均变量来操作所述预定的 硬件的处理。 例12.根据上述例1~8中的任一项所述的不均检测装置, 所述内燃机具备: EGR通路,其将排气通路与进气通路相互连接;和 EGR阀,其调整经由所述EGR通路从所述排气通路流入所述进气通路的排气的流 量, 所述算出处理包括如下双方的处理: 通过将在流入所述进气通路的排气的流量为零时通过所述取得处理取得的数据 作为向所述映射的输入来算出所述不均变量,并根据所述不均变量算出并存储第1学习值; 和 通过将在流入所述进气通路的排气的流量比零大时通过所述取得处理取得的数 据作为向所述映射的输入来算出不均变量,并根据所述不均变量算出并存储第2学习值, 所述应对处理是在流入所述进气通路的排气的流量为零的情况下,通过选择性地 使用所存储的所述第1学习值和所述第2学习值中的所述第1学习值来操作所述预定的硬件 的处理。 在流入进气通路的排气的流量比零大的情况下,排气经由EGR通路从排气通路流 入进气通路并流入各汽缸。但是,在向各汽缸的排气的流入量上存在偏差。并且,由该偏差 引起的各汽缸中的混合气的燃烧状态的偏差无法通过将以燃料喷射阀的个体差异、经年变 化等为起因的偏差定量化而得到的不均变量来表现。因此,在上述构成中,分别算出与有无 流入进气通路的排气的影响相应的不均变量。由此,能够掌握以燃料喷射阀的个体差异、经 年变化等为起因的不均、和以流入进气通路的排气为起因的不均,从而能够进行与状况相 应的应对。 例13.根据上述例1~12中的任一项所述的不均检测装置,所述预定的硬件包括用 于控制所述内燃机的燃烧室内的混合气的燃烧的燃烧操作部,所述应对处理包括在所述空 燃比的偏差程度大的情况下,根据所述不均变量来操作所述燃烧操作部的操作处理。 9 CN 111594331 A 说 明 书 5/26 页 在上述构成中,根据不均变量来操作用于控制混合气的燃烧的操作部。由此,能够 改善以空燃比的偏差大为起因的燃烧状态的恶化。 例14.根据上述例13所述的不均检测装置,所述操作处理包括对用于分别向多个 汽缸中供给燃料的、作为所述操作部的燃料喷射阀进行操作的处理。 在上述构成中,通过根据不均变量来修正喷射量,能够降低各汽缸的混合气的空 燃比的偏差。 例15.一种不均检测系统,具备上述例1~14中的任一项所述的所述执行装置及所 述存储装置,所述执行装置包括第1执行装置及第2执行装置,所述第1执行装置搭载于车辆 并且构成为执行如下处理:所述取得处理;车辆侧发送处理,将通过所述取得处理取得的数 据向车辆的外部发送;车辆侧接收处理,接收基于所述算出处理的算出结果的信号;以及所 述应对处理,所述第2执行装置配置在所述车辆的外部并且构成为执行如下处理:外部侧接 收处理,接收通过所述车辆侧发送处理发送的数据;所述算出处理;以及外部侧发送处理, 将基于所述算出处理的算出结果的信号向所述车辆发送。 在上述构成中,算出处理在车辆的外部执行。由此,能够减轻车载装置的运算负 荷。 例16.一种数据解析装置,具备上述例15所述的所述第2执行装置及所述存储装 置。 例17.一种内燃机的控制装置,具备上述例15所述的所述第1执行装置。 例18.一种不均检测系统,具备第1执行装置、第2执行装置以及存储装置, 所述存储装置构成为存储规定映射的数据即映射数据,所述映射以旋转波形变量 和空燃比检测变量为输入,所述空燃比检测变量是多个第1间隔各自中的与空燃比传感器 的输出相应的变量,所述映射输出作为表示多汽缸的内燃机的空燃比的偏差程度的变量的 不均变量, 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,取得基于检测曲轴的旋转行为的传感器的检测值的所述旋转波形变 量、和多个第1间隔各自中的所述空燃比检测变量; 车辆侧发送处理,将通过所述取得处理取得的数据向车辆的外部发送; 车辆侧接收处理,接收基于算出处理的算出结果的信号;以及 应对处理,基于所述算出处理的算出结果而操作预定的硬件,从而用于应对所述 空燃比的偏差程度大的情况, 所述第2执行装置配置在所述车辆的外部并且构成为执行如下处理: 外部侧接收处理,接收通过所述车辆侧发送处理发送的数据; 所述算出处理,基于以通过所述取得处理取得的值为输入的所述映射的输出来算 出所述不均变量;以及 外部侧发送处理,将基于所述算出处理的算出结果的信号向所述车辆发送, 所述旋转波形变量是表示多个第2间隔各自中的作为与曲轴的转速相应的变量的 瞬时速度变量彼此之间的差异的变量, 所述第1间隔及所述第2间隔均为比压缩上止点的出现间隔小的所述曲轴的角度 间隔, 10 CN 111594331 A 说 明 书 6/26 页 双方均被作为所述映射的输入的所述旋转波形变量及多个所述空燃比检测变量 分别是比所述出现间隔大的预定的角度间隔内的时序数据。 例19.一种不均检测方法,应用于多汽缸的内燃机,所述不均检测方法包括上述例 1~18中的任一项所述的处理。 例20.一种非瞬时性的计算机可读存储介质,存储有用于使执行装置执行上述例1 ~18中的任一项所述的处理的程序。 例21.在上述例1~20中的任一项中,所述不均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 的空燃比彼此之间的偏差程度的变量。 例22.在上述例5中,所述驱动系统状态变量是表示连结于所述曲轴的变速装置的 状态的变量、或者是表示锁止离合器的状态的变量。 例23.在上述例1~22中的任一项中,所述映射数据包括通过机器学习学习到的数 据。 附图说明 图1是示出第1实施方式涉及的控制装置及车辆的驱动系统的构成的图。 图2是示出该实施方式涉及的控制装置所执行的处理的一部分的框图。 图3是示出该实施方式涉及的不均检测处理的步骤的流程图。 图4是示出该实施方式涉及的对不均的应对处理的步骤的流程图。 图5是示出该实施方式涉及的生成映射数据的系统的图。 图6是示出该实施方式涉及的映射数据的学习处理的步骤的流程图。 图7是示出不均对瞬时速度变量、空燃比产生的影响的时间图。 图8A是示出不均与0.5阶振幅的关系的图。 图8B是示出旋转阶数与振幅的关系的图。 图9是示出第2实施方式涉及的不均学习值的算出处理的步骤的流程图。 图10是示出该实施方式涉及的对不均的应对处理的步骤的流程图。 图11是示出第3实施方式涉及的对不均的应对处理的步骤的流程图。 图12是示出第4实施方式涉及的映射数据的选择处理的步骤的流程图。 图13是示出第5实施方式涉及的映射数据的选择处理的步骤的流程图。 图14是示出第6实施方式涉及的映射数据的选择处理的步骤的流程图。 图15是示出第7实施方式涉及的映射数据的选择处理的步骤的流程图。 图16是示出第8实施方式涉及的不均检测处理的步骤的流程图。 图17是示出第9实施方式涉及的不均检测系统的构成的图。 图18的(a)部分及(b)部分是示出图17的不均检测系统所执行的处理的步骤的流 程图。
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