CN112302823B - 内燃机的状态检测系统、数据解析装置以及车辆 - Google Patents

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Abstract

提供一种内燃机的状态检测系统、数据解析装置以及车辆。内燃机的状态检测系统包括：存储装置，其存储映射数据，在将如下的映射作为了检测用映射时，所述映射数据是对所述检测用映射进行规定的数据，所述映射是将旋转波形变量和驱动系统转速变量作为输入、并且将燃烧状态变量作为输出的映射，且是通过所述旋转波形变量和所述驱动系统转速变量的联合运算来输出所述燃烧状态变量的值的映射，所述联合运算是基于通过机器学习进行了学习的参数的运算；和执行装置，其构成为执行取得处理和判定处理，在所述取得处理中，取得所述驱动系统转速变量的值，在所述判定处理中，判定所述内燃机是否处于既定的运转状态。

Description

内燃机的状态检测系统、数据解析装置以及车辆
技术领域
本发明涉及用于对与搭载于车辆的内燃机中的气缸间的燃烧状态的偏差相伴的运转状态进行检测的系统、构成该系统的数据解析装置以及车辆。
背景技术
在内燃机中，当因失火、空燃比的偏差等而气缸间的燃烧状态产生偏差时，曲轴的旋转变动会变大。因此，能够基于曲轴的旋转变动模式来对失火、空燃比的偏差等进行检测。例如在日本特开平4－91348中记载了使用分层型神经电路模型来检测失火的失火检测系统，该分层型神经电路模型构成为向输入层输入按既定周期采样到的内燃机的曲轴的转速的时间序列数据，从输出层输出发生了失火的气缸的信息。
发明内容
然而，在搭载于车辆的内燃机中，向驱动轮传递动力的驱动系统会对曲轴的旋转行为产生影响。并且，在该影响下，如上述那样的基于曲轴的旋转变动模式的失火等的检测精度有可能降低。
本发明的第1技术方案涉及的内燃机的状态检测系统应用在搭载于车辆的内燃机，构成为对与气缸间的燃烧状态的偏差相伴的该内燃机的既定的运转状态进行检测。所述状态检测系统包括：存储装置，其存储映射数据，在将如下的映射作为检测用映射时，所述映射数据是对所述检测用映射进行规定的数据，上述映射是将旋转波形变量和驱动系统转速变量作为输入、并且将燃烧状态变量作为输出的映射，且是通过联合运算来输出所述燃烧状态变量的值的映射，所述联合运算是基于通过机器学习进行了学习的参数的所述旋转波形变量和所述驱动系统转速变量的联合运算，所述旋转波形变量是包含与各气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气缸间差有关的信息的变量，所述驱动系统转速变量是表示驱动系统旋转元件的转速的信息的变量，所述驱动系统旋转元件是在所述内燃机与驱动轮的动力传递路径上配置的旋转元件，所述燃烧状态变量是与气缸间的燃烧状态的不均程度有关的变量；和执行装置，其构成为执行取得处理和判定处理，在所述取得处理中，基于对所述曲轴的旋转行为进行检测的传感器的输出来取得所述旋转波形变量的值，并且，基于对所述驱动系统旋转元件的旋转行为进行检测的传感器的输出来取得所述驱动系统转速变量的值，在所述判定处理中，基于将通过所述取得处理取得的所述旋转波形变量和所述驱动系统转速变量各自的值作为输入的所述检测用映射的输出值来判定所述内燃机是否处于所述既定的运转状态。
当在各气缸的燃烧状态产生偏差时，在各气缸的燃烧转矩会产生差异，因此，在各气缸的燃烧转矩的产生期间中的曲轴的转速会产生气缸间差。能够从对曲轴的旋转行为进行检测的传感器的输出取得与这样的曲轴的转速的气缸间差有关的信息。若燃烧转矩的产生期间中的曲轴的转速的气缸间差是简单地仅由各气缸的燃烧状态的偏差引起而产生的，则能够根据该与转速的气缸间差有关的信息来高精度地对伴随着如失火、气缸间空燃比不平衡这样的气缸间的燃烧状态的偏差的内燃机的运转状态进行检测。与此相对，在上述构成中，鉴于气缸间的燃烧状态的偏差会使得产生燃烧转矩的产生期间的曲轴的转速的气缸间差，将包含该转速的气缸间差的信息的旋转波形变量包含在向检测用映射的输入中。
另一方面，在搭载于车辆的内燃机中，将该内燃机的动力传递至驱动轮的驱动系统会影响到曲轴的旋转行为。与此相对，在上述构成中，驱动系统转速变量也包含在检测用映射的输入中，驱动系统转速变量表示驱动系统旋转元件的转速的信息，驱动系统旋转元件是在内燃机与驱动轮的动力传递路径上配置的旋转元件。并且，在上述构成中，基于通过旋转波形变量和驱动系统转速变量的联合运算来算出的燃烧状态变量的值，判定有无产生上述既定的运转状态，所述联合运算是基于通过机器学习进行了学习的参数的运算。对于在此的参数，能够基于如上述那样的旋转波形变量以及驱动系统转速变量各自取各种各样的值时有无产生上述既定的运转状态来进行学习。因此，能够以考虑了驱动系统对曲轴的旋转行为产生的影响的方式来实施上述状态检测。因此，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。
在所述技术方案中，所述既定的运转状态也可以是发生了失火的状态。另外，在所述技术方案中，所述既定的运转状态也可以是产生了气缸间的空燃比的偏差的状态。另外，在所述技术方案中，所述驱动系统旋转元件也可以是变速器输入轴。顺便提一句，例如作为能够取得转速的驱动系统旋转元件，除了变速器输入轴之外，也可以是变速器输出轴、驱动轮轴。
另外，在所述技术方案中，所述驱动系统转速变量也可以是表示所述驱动系统旋转元件的转速的时间序列数据的变量。在这样的情况下，能够以反映了到驱动系统旋转元件的转速的变化影响到曲轴的旋转行为为止的延迟的方式来进行旋转变动检测。
另外，在所述技术方案中，所述执行装置也可以构成为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执行应对处理，所述应对处理用于操作规定的硬件来对该既定的运转状态进行应对。
应对处理例如包括向乘员报知内燃机处于既定的运转状态的处理、谋求既定的运转状态的消除、减轻的处理。
另外，在所述技术方案中，所述判定处理也可以包括输出值算出处理，在所述输出值算出处理中，算出将通过所述取得处理取得的所述旋转波形变量和所述驱动系统转速变量的值作为输入的所述检测用映射的输出值，所述执行装置也可以包括搭载于车辆的第1执行装置和配置在所述车辆的外部的第2执行装置。所述第1执行装置也可以构成为执行所述取得处理和车辆侧接收处理，在所述车辆侧接收处理中，接收基于所述输出值算出处理的算出结果的信号，所述第2执行装置也可以构成为执行所述输出值算出处理和外部侧发送处理，在所述外部侧发送处理中，向所述车辆发送基于所述输出值算出处理的算出结果的信号。在这样的情况下，成为在车辆的外部进行运算负荷高的输出值算出处理。
本发明的第2技术方案涉及的数据解析装置具备所述第2执行装置和所述存储装置。
本发明的第3技术方案涉及的车辆具备所述第1执行装置。
附图说明
下文将参照附图说明本发明示例性实施例的特征、优点以及技术和产业的意义，其中相同的标号表示同样的要素，并且，其中：
图1是示意性地表示第1实施方式涉及的状态检测系统以及搭载成为其应用对象的内燃机的车辆的驱动系统的构成的图。
图2是第1实施方式的状态检测系统中设置的控制装置执行的失火用程序所规定的处理的流程图。
图3是表示该实施方式中的映射的输入变量的设定方式的图。
图4是第2实施方式涉及的状态检测系统中设置的控制装置执行的失火用程序所规定的处理的一部分的流程图。
图5是示意性地表示第3实施方式涉及的状态检测系统的构成的图。
图6是该状态检测系统中的车辆侧的处理的流程图。
图7是该状态检测系统中的中心侧的处理的流程图。
图8是第4实施方式的状态检测系统中设置的控制装置执行的检测用程序所规定的处理的流程图。
图9是该控制装置执行的应对程序所规定的处理的流程图。
具体实施方式
(第1实施方式)
以下，参照图1～图3对内燃机的状态检测系统的第1实施方式进行详细的说明。
在搭载于图1所示的车辆VC的内燃机10中，在进气通路12设置有节气门14。从进气通路12吸入的空气通过进气门16开启而流入到各气缸#1～#4的燃烧室18。通过燃料喷射阀20向燃烧室18喷射燃料。在燃烧室18中，空气与燃料的混合气通过点火装置22的火花放电而供于燃烧，通过燃烧产生的能量被作为曲轴24的旋转能量来取出。供于燃烧的混合气伴随着排气门26的开启而被作为排气排出到排气通路28。
在曲轴24结合有曲轴转子30，该曲轴转子30设置有表示曲轴24的旋转角度的多个(在此为34个)齿部32。基本上，在曲轴转子30以10°CA间隔设置有齿部32，但设置有一个部位的缺齿部34，该缺齿部34是相邻的齿部32之间的间隔成为30°CA的部位。这用于表示成为曲轴24的基准的旋转角度。在曲轴转子30的附近设置有曲轴角传感器72。曲轴角传感器72将与齿部32的接近、远离相应的磁通量的变化变换为短形波的脉冲信号并进行输出。在以下的说明中，将这样的曲轴角传感器72的输出信号记载为曲轴信号Scr。在本实施方式中，该曲轴角传感器72对应于检测曲轴24的旋转行为的传感器。
在从内燃机10的曲轴24向车辆VC的驱动轮50的动力传递路径上设置有变速装置44。变速装置44具有变速器输入轴45和变速器输出轴46，变速器输入轴45是从曲轴24侧输入动力的输入轴，变速器输出轴46是向驱动轮50侧输出动力的输出轴。并且，变速装置44通过油压回路48的油压控制来对变速比进行变更，该变速比是变速器输出轴46的转速相对于变速器输入轴45的转速之比。此外，在变速装置44设置有输入轴速度传感器76和输出轴速度传感器77，输入轴速度传感器76对作为变速器输入轴45的转速的输入轴转速NT进行检测，输出轴速度传感器77对作为变速器输出轴46的转速的输出轴转速Nout进行检测。顺便提一句，变速装置44可以是以离散的方式对变速比进行切换的有级变速装置、和以连续的方式对变速比进行切换的无级变速器中的任一个。
在上述动力传递路径中的曲轴24与变速器输入轴45之间的部分设置有转矩转换器40。转矩转换器40经由填充于内部的油(oil)而进行曲轴24与变速器输入轴45之间的转矩传递。另外，在转矩转换器40设置有锁止离合器42。锁止离合器42通过成为接合状态，不经由油而直接地从曲轴24向变速器输入轴45传递转矩。对于锁止离合器42的接合状态的控制，通过调整由油压回路48实现的锁止油压Plc来进行该控制。
进一步，在车辆VC设置有控制装置60。控制装置60具有CPU62、ROM64、存储装置66以及外围电路67，这些部件设为能够通过总线68来进行通信，存储装置66是能够电重写的非易失性存储器。此外，外围电路67包括生成对内部的动作进行规定的时钟信号的电路、电源电路、复位电路等。
控制装置60将内燃机10作为控制对象，为了对作为其控制量的转矩、排气成分比率等进行控制，对节气门14、燃料喷射阀20、点火装置22等的内燃机10的操作部进行操作。另外，控制装置60将变速装置44作为控制对象，为了对作为其控制量的变速比进行控制，对油压回路48进行操作。进一步，控制装置60将锁止离合器42作为控制对象，为了对作为其控制量的锁止油压Plc进行控制，对油压回路48进行操作。此外，对于由控制装置60进行的内燃机10、变速装置44、锁止离合器42的控制，通过CPU62执行存储于ROM64的程序来进行。此外，在图1中记载了节气门14、燃料喷射阀20、点火装置22、油压回路48各自的操作信号MS1～MS4。
控制装置60在如上述那样的控制量的控制时，对由空气流量计70检测的吸入空气量Ga、曲轴角传感器72的曲轴信号Scr、由加速器传感器74检测的加速踏板的踏下量即加速器操作量ACCP、由挡位传感器75检测的挡杆的操作位置Sft进行参照。另外，控制装置60对由设置于油压回路48的油压传感器73检测的锁止油压Plc、由输入轴速度传感器76以及输出轴速度传感器77检测的输入轴转速NT以及输出轴转速Nout、由车轮速传感器79检测的驱动轮50的转速即车轮速V等进行参照。此外，在排气通路28设置有空燃比传感器71，在控制量的控制时，控制装置60也参照该空燃比传感器71的检测值。顺便提一句，空燃比传感器71输出与通过排气净化用的催化剂进行净化之前的排气的成分相应的检测信号，其检测值对应于在各气缸#1～#4的燃烧室18中燃烧的混合气的空燃比。在以下的说明中，将这样的空燃比传感器71的检测值记载为上游侧检测值Afu。
此外，控制装置60在上述控制量的控制时也参照曲轴24的转速NE。CPU62基于上述的曲轴信号Scr来算出曲轴24的转速NE。顺便提一句，转速NE优选设为曲轴24旋转曲轴24的一圈以上的旋转角度时的转速的平均值。此外，在此的平均值不限于简单的平均，例如也可以是指数移动平均处理，在该情况下设为基于曲轴24旋转一圈以上的旋转角度时的曲轴信号Scr的时间序列数据来进行算出。
控制装置60还在内燃机10工作时对有无失火进行判定。此外，在本实施方式中，进行这样的有无失火的检测的控制装置60对应于状态检测系统。
在图2中示出与失火的检测有关的处理的步骤。图2所示的处理通过CPU62按规定的控制周期反复执行存储于ROM64的失火用程序64a来实现。此外，以下通过在开头标记了“S”的数字来表现各处理的步骤编号。
在图2所示的一系列处理中，CPU62首先取得微小旋转时间T30(S10)。对于微小旋转时间T30，通过CPU62基于曲轴角传感器72的曲轴信号Scr来对曲轴24旋转30°CA所需要的时间进行计时，从而算出该微小旋转时间T30。接着，CPU62将在S10的处理中取得的最新的微小旋转时间T30作为微小旋转时间T30(0)，越是更过去的值，则将微小旋转时间T30(m)的变量“m”设为越大的值(S12)。即，作为“m＝1、2、3、…”，使即将进行S12的处理之前的微小旋转时间T30(m－1)成为微小旋转时间T30(m)。由此，例如在执行了上次的图2的处理时通过S10的处理取得的微小旋转时间T30成为微小旋转时间T30(1)。
接着，CPU62判定在S10的处理中取得的微小旋转时间T30是否为气缸#1～#4中的任一气缸的从压缩上止点前30°CA到压缩上止点为止的角度间隔的旋转所需要的时间(S14)。并且，CPU62在判定为是到压缩上止点为止的角度间隔的旋转所需要的时间的情况下(S14：是)，为了判定在360°CA之前成为了压缩上止点的气缸有无失火，首先，算出作为有无失火的判定处理的输入的旋转波形变量的值。
即，CPU62首先算出与从压缩上止点前30°CA到压缩上止点为止的角度间隔有关的微小旋转时间T30的相互离开了180°的值彼此之差来作为气缸间变量ΔTa(S16)。详细而言，作为“m＝1、2、3、…”，CPU62使气缸间变量ΔTa(m－1)为“T30(6m－6)－T30(6m)”。
在图3中例示气缸间变量ΔTa。此外，在本实施方式中例示了：按气缸#1、气缸#3、气缸#4、气缸#2的顺序出现压缩上止点，按该顺序成为燃烧行程。在图3中示出了如下例子：通过在S10的处理中取得气缸#4的从压缩上止点前30°CA到压缩上止点为止的角度间隔的微小旋转时间T30(0)，有无失火的检测对象为气缸#1。在该情况下，气缸间变量ΔTa(0)成为气缸#4的压缩上止点与前一个变为了压缩上止点的气缸#3的压缩上止点的各自所对应的微小旋转时间T30彼此之差。在图3中记载了：气缸间变量ΔTa(2)为成为失火的检测对象的气缸#1的压缩上止点所对应的微小旋转时间T30(12)与气缸#2的压缩上止点所对应的微小旋转时间T30(18)之差。
返回图2，CPU62算出气缸间变量ΔTb(S18)，该气缸间变量ΔTb是气缸间变量ΔTa(0)、ΔTa(1)、ΔTa(2)、…中相互离开了720°CA的值彼此之差。详细而言，作为“m＝1、2、3、…”，CPU62使气缸间变量ΔTb(m－1)为“ΔTa(m－1)－ΔTa(m+3)”。
在图3中例示气缸间变量ΔTb。在图3中记载了气缸间变量ΔTb(2)为“ΔTa(2)－Ta(6)”。接着，CPU62算出变动模式变量FL，该变动模式变量FL表示成为失火的检测对象的气缸所对应的气缸间变量ΔTb与其以外的气缸所对应的气缸间变量ΔTb的相对大小关系(S20)。在本实施方式中，算出变动模式变量FL[02]、FL[12]、FL[32]。
在此，变动模式变量FL[02]由“ΔTb(0)/ΔTb(2)”定义。即，当使用图3的例子时，变动模式变量FL[02]是用成为失火的检测对象的气缸#1所对应的气缸间变量ΔTb(2)除在其下一个的下一个成为压缩上止点的气缸#4所对应的气缸间变量ΔTb(0)而得到的值。另外，变动模式变量FL[12]由“ΔTb(1)/ΔTb(2)”定义。即，使用图3的例子时，变动模式变量FL[12]是用成为失火的检测对象的气缸#1所对应的气缸间变量ΔTb(2)除在其下一个成为压缩上止点的气缸#3所对应的气缸间变量ΔTb(1)而得到的值。另外，变动模式变量FL[32]由“ΔTb(3)/ΔTb(2)”定义。即，当使用图3的例子时，变动模式变量FL[32]是用成为失火的检测对象的气缸#1所对应的气缸间变量ΔTb(2)除在其前一个成为了压缩上止点的气缸#2所对应的气缸间变量ΔTb(3)而得到的值。
在本实施方式中，这样算出的气缸间变量ΔTb(2)以及变动模式变量FL[02]、FL[12]、FL[32]的值被用作与各气缸产生燃烧转矩的期间中的曲轴24的转速的气缸间差有关的信息。
接着，CPU62取得转速NE、充填效率η、锁止油压Plc以及输入轴转速NT各自的值(S22)。接着，CPU62将通过S18、S20的处理取得的旋转波形变量的值和通过S22的处理取得的变量的值代入到输出燃烧状态变量PR的映射的输入变量x(1)～x(8)(S24)，该燃烧状态变量PR是与在成为检测对象的气缸中发生了失火的概率有关的变量。具体而言，在S24的处理中，CPU62将气缸间变量ΔTb(2)的值代入到输入变量x(1)，将变动模式变量FL[02]的值代入到输入变量x(2)，将变动模式变量FL[12]的值代入到输入变量x(3)，将变动模式变量FL[32]的值代入到输入变量x(4)。另外，CPU62将转速NE的值代入到输入变量x(5)，将充填效率η的值代入到输入变量x(6)，将锁止油压Plc的值代入到输入变量x(7)，将输入轴转速NT的值代入到输入变量x(8)。
接着，CPU62通过将输入变量x(1)～x(8)的值输入到由存储于图1所示的存储装置66的映射数据66a规定的映射，算出作为该映射的输出值的燃烧状态变量PR的值(S26)。
在本实施方式中，该映射由中间层为1层的神经网络构成。上述神经网络包括输入侧系数wFjk(j＝0～n，k＝0～8)、和作为对输入侧线性映射的输出分别进行非线性变换的输入侧非线性映射的激活函数h(x)，该输入侧线性映射是由输入侧系数wFjk规定的线性映射。在本实施方式中，例示ReLU来作为激活函数h(x)。此外，ReLU是对输入和“0”中的非小的一方进行输出的函数。顺便提一句，wFj0等为偏置参数，输入变量x(0)定义为“1”。此外，在以下的说明中，将该映射记载为检测用映射。
另外，上述神经网络包括输出侧系数wSij(i＝1～2，j＝0～n)和Softmax函数，该Softmax函数将原型变量yR(1)、yR(2)分别作为输入，输出燃烧状态变量PR，该原型变量yR(1)、yR(2)是输出侧线性映射的输出，该输出侧线性映射是由输出侧系数wSij规定的线性映射。由此，在本实施方式中，燃烧状态变量PR是将实际发生了失火的似然度(likelihood)的大小在比“0”大且比“1”小的预定区域内作为连续的值来定量化而得到的。
接着，CPU62判定燃烧状态变量PR的值是否为判定值PRth以上(S28)。然后，CPU62在判定为是判定值PRth以上的情况下(S28：是)，对计数CR进行递增(S30)。然后，CPU62判定从S28的处理最初被执行了的时间点、或者进行了后述的S36的处理的时间点起是否经过了预定期间(S32)。在此，预定期间比1个燃烧循环的期间长，优选具有1个燃烧循环的10倍以上的长度。
CPU62在判定为经过了预定期间的情况下(S32：是)，判定计数CR是否为阈值CRth以上(S34)。该处理是判定是否以超过容许范围的频度发生了失火的处理。CPU62在判定为小于阈值CRth的情况下(S34：否)，对计数CR进行初始化(S36)。与此相对，CPU62在判定为是阈值CRth以上的情况下(S34：是)，为了催促用户应对异常，执行对图1所示的警告灯78进行操作的报知处理(S38)。
此外，CPU62在S36、S38的处理完成的情况下、在S14、S28、S32的处理中作出否定判定的情况下，暂时结束图2所示的一系列处理。顺便提一句，上述映射数据66a例如是如下那样生成的数据。即，将连结了转矩转换器40的内燃机10以在转矩转换器40的输出轴连接了功率计(dynamometer)的状态设置于测试台。并且，使内燃机10在该测试台上进行工作，在应该喷射气缸#1～#4各自中所要求的燃料的定时中随机选择了的定时使燃料喷射停止。并且，在使燃料的喷射停止了的气缸中，将使燃烧状态变量PR的值为“1”的数据作为教师数据，在未使燃料的喷射停止的气缸中，将使燃烧状态变量PR的值为“0”的数据包含于教师数据。并且，使用每次的旋转波形变量、通过S22的处理取得的变量的值，通过与S24、S26的处理同样的处理，算出燃烧状态变量PR的值。为了缩小这样算出的燃烧状态变量PR的值与教师数据之差，对上述输入侧系数wFjk、输出侧系数wSij的值进行学习。具体而言，例如对输入侧系数wFjk、输出侧系数wSij的值进行学习以使公差熵最小化即可。此外，输入轴转速NT能够通过功率计的转速来进行模拟。
在此，对本实施方式的作用以及效果进行说明。当在内燃机10中发生失火时，在各气缸的燃烧转矩会产生差异，微小旋转时间T30的变动会变大。另一方面，在曲轴24连结有构成从该曲轴24向驱动轮50的动力传递路径的车辆VC的驱动系统，那样的驱动系统会对曲轴24的旋转行为产生影响。与此相对，在本实施方式的状态检测系统中，鉴于气缸间的燃烧状态的偏差会使得产生燃烧转矩的产生期间的曲轴24的转速NE的气缸间差，将包含该转速NE的气缸间差的信息的旋转波形变量包含于向检测用映射的输入。
另一方面，在搭载于车辆VC的内燃机10中，将内燃机10的动力传递至驱动轮50的驱动系统会影响到曲轴24的旋转行为。与此相对，在本实施方式中，将作为驱动系统的状态量的锁止油压Plc和输入轴转速NT包含于检测用映射的输入变量。
并且，在本实施方式中，根据基于通过机器学习进行了学习的映射数据66a的、通过旋转波形变量、锁止油压Plc以及输入轴转速NT的联合运算(join operation)算出的燃烧状态变量PR的值，判定有无失火。在此的映射数据66a能够基于旋转波形变量、锁止油压Plc以及输入轴转速NT分别取各种各样的值时的失火的有无来进行学习。因此，能以考虑了驱动系统对曲轴24的旋转行为产生的影响的方式来实施失火检测。因此，能够提高搭载于车辆VC的内燃机10中的失火的检测精度。
根据以上说明的本实施方式，还能获得以下所记载的作用效果。(1)将作为规定内燃机10的工作点的工作点变量的转速NE以及充填效率η作为了检测用映射的输入。燃料喷射阀20、点火装置22等的内燃机10的操作部的操作量具有基于内燃机10的工作点来确定的倾向。因此，工作点变量是包含与各操作部的操作量有关的信息的变量。因此，通过将工作点变量作为检测用映射的输入，能够基于与各操作部的操作量有关的信息来算出燃烧状态变量PR的值，进而，能够反映由操作量引起的曲轴24的旋转行为的变化来更高精度地算出燃烧状态变量PR的值。
另外，通过将工作点变量作为输入变量，通过旋转波形变量和工作点变量的、基于输入侧系数wFjk进行的联合运算来算出燃烧状态变量PR的值，该输入侧系数wFjk是通过机器学习进行了学习的参数。因此，不需要按各工作点变量来对适应值进行适应。与此相对，例如在进行气缸间变量ΔTb与判定值的大小比较的情况下，需要按各工作点变量来对判定值进行适应，因此，适应工时变大。
(2)将锁止油压Plc和输入轴转速NT包含在了检测用映射的输入变量中。由此，能够算出燃烧状态变量PR的值来作为反映了车辆VC的驱动系统对曲轴24的旋转变动产生的影响的值，进而能够实现反映该影响的高精度的失火检测。
(3)选择性地使用微小旋转时间T30中的压缩上止点附近的值来生成了成为输入变量x的旋转波形变量。根据有无失火而最会产生不同的是微小旋转时间T30中的压缩上止点附近的值。因此，通过选择性地使用微小旋转时间T30中的压缩上止点附近的值，能够在抑制输入变量x的维度变大的同时，尽可能取入有无失火的判定所需要的信息。
(4)在旋转波形变量中包含了气缸间变量ΔTb(2)。气缸间变量ΔTb(2)是预先以一维方式对成为失火的检测对象的气缸和与其相邻的气缸的压缩上止点附近的微小旋转时间T30彼此之差进行定量化而得到的变量。因此，能够以小维数的变量高效地取入有无失火的判定所需要的信息。
(5)在旋转波形变量中不仅包含气缸间变量ΔTb(2)，还包含了变动模式变量FL。由于在曲轴24叠加有来自路面的振动等，因此，在将旋转波形变量仅设为气缸间变量ΔTb(2)的情况下，有可能发生误判定。与此相对，在本实施方式中，通过在气缸间变量ΔTb(2)的基础上，还使用变动模式变量FL来算出燃烧状态变量PR的值，与仅根据气缸间变量ΔTb(2)进行算出的情况相比，能够使燃烧状态变量PR的值成为更高精度地表示发生了失火的似然度的程度(概率)的值。
并且，在本实施方式中，通过基于输入侧系数wFjk的气缸间变量ΔTb(2)与变动模式变量FL的联合运算来算出燃烧状态变量PR的值，该输入侧系数wFjk是通过机器学习进行了学习的参数。因此，与基于气缸间变量ΔTb(2)与判定值的比较、和变动模式变量FL与判定值的比较来判定有无失火的情况相比，能够基于气缸间变量ΔTb(2)及变动模式变量FL与失火的更详细的关系来判定有无失火。
(第2实施方式)
以下，参照附图以与第1实施方式的不同点为中心来对内燃机的状态检测系统的第2实施方式进行说明。除了存储于ROM64的失火用程序64a以及存储于存储装置66的映射数据66a的内容以外，本实施方式的状态检测系统为与第1实施方式相同的构成。
本实施方式的状态检测系统中的CPU62实施对图2所示的处理的一部分进行变更而得到的处理来作为与失火的检测有关的处理。在图4中示出那样的处理的变更部分。即，在本实施方式中，接着图2的S20的处理，实施图4的S22’的处理。并且，然后在实施了图4的S24’以及S26’的处理之后，实施图2的S28以后的处理。
在图4的S22’的处理中，CPU62分别取得转速NE、充填效率η、锁止油压Plc以及驱动系统转速变量NT(1)～NT(24)的值。此外，在驱动系统转速变量NT(1)～NT(24)分别保存了下述的值。此外，以下的说明中的“N”表示2～24的任意的自然数。即，CPU62按规定的采样周期从输入轴速度传感器76的输出取得输入轴转速NT，将其值代入到驱动系统转速变量NT(1)。另外，此时的CPU62将此前的驱动系统转速变量NT(N－1)的值代入到驱动系统转速变量NT(N)。由此，在驱动系统转速变量NT(1)～NT(24)保存上述各采样周期的输入轴转速NT的时间序列数据。
接着，在S24’的处理中，CPU62将通过图2的S18、S20的处理取得的旋转波形变量的值、和通过S22’的处理取得的各变量的值导入到由存储于存储装置66的映射数据66a规定的检测用映射的输入变量x(1)～x(31)。具体而言，在S24’的处理中，CPU62将气缸间变量ΔTb(2)的值代入到输入变量x(1)，将变动模式变量FL[02]的值代入到输入变量x(2)，将变动模式变量FL[12]的值代入到输入变量x(3)，将变动模式变量FL[32]的值代入到输入变量x(4)。另外，CPU62将转速NE的值代入到输入变量x(5)，将充填效率η的值代入到输入变量x(6)，将锁止油压Plc的值代入到输入变量x(7)。进一步，CPU62将驱动系统转速变量NT(1)～NT(24)的值分别代入到输入变量x(8)～x(31)。
接着，CPU62通过将输入变量x(1)～x(31)的值输入到由映射数据66a规定的检测用映射，算出作为该检测用映射的输出值的燃烧状态变量PR的值(S26’)。
这样的本实施方式中的检测用映射由中间层为1层的神经网络构成。上述神经网络包括输入侧系数wFjk(j＝0～n，k＝0～31)、和作为对输入侧线性映射的输出分别进行非线性变换的输入侧非线性映射的激活函数h(x)，该输入侧线性映射是由输入侧系数wFjk规定的线性映射。另外，上述神经网络包括输出侧系数wSij(i＝1～2，j＝0～n)和Softmax函数，该Softmax函数将原型变量yR(1)、yR(2)分别作为输入，输出燃烧状态变量PR，该原型变量yR(1)、yR(2)是输出侧线性映射的输出，该输出侧线性映射是由输出侧系数wSij规定的线性映射。
这样，在本实施方式中，将输入轴转速NT的时间序列数据包含在检测用映射的输入变量中。因此，能够以反映了到变速器输入轴45的转速变化的影响出现在曲轴24的旋转行为为止的延迟的方式来检测失火。
(第3实施方式)
以下，参照附图以与第1实施方式的不同点为中心来对第3实施方式进行说明。
在本实施方式中，在车辆的外部进行燃烧状态变量PR的算出处理。在图5中示出本实施方式涉及的状态检测系统。此外，在图5中，为了便于说明，对与图1所示的部件对应的部件标记了同一标号。
图5所示的车辆VC内的控制装置60具备通信机69。通信机69是用于经由车辆VC外部的网络80与中心90进行通信的设备。中心90对从多个车辆VC发送来的数据进行解析。中心90具备CPU92、ROM94、存储装置96、外围电路97以及通信机99，这些部件设为能够通过总线98进行通信。在存储装置96中存储有映射数据96a。在本实施方式中，由这样的中心90和车辆VC的控制装置60构成状态检测系统。
在图6和图7中示出本实施方式涉及的与失火的检测有关的处理的步骤。图6所示的处理通过CPU62执行存储于图5所示的ROM64的失火用子程序64b来实现。另外，图7所示的处理通过CPU92执行存储于ROM94的失火用主程序94a来实现。此外，在图6和图7中，为了便于说明，对与图2所示的处理对应的处理标记了同一步骤编号。以下，沿着失火检测处理的时间顺序，对图6和图7所示的处理进行说明。
即，在车辆VC中，CPU62在图6所示的S14的处理中作出肯定判定的情况下，取得微小旋转时间T30(0)、T30(6)、T30(12)、T30(18)、T30(24)、T30(30)、T30(36)、T30(42)、T30(48)(S50)。这些微小旋转时间T30构成旋转波形变量，该旋转波形变量是包含与互不相同的角度间隔各自中的微小旋转时间T30彼此的不同有关的信息的变量。特别地，上述微小旋转时间T30是从压缩上止点前30°CA到压缩上止点为止的角度间隔的旋转所需要的时间，并且，是压缩上止点的出现定时的9次的量的值。因此，那些微小旋转时间T30的数据组成为表示与互不相同的压缩上止点各自所对应的微小旋转时间T30彼此的不同有关的信息的变量。此外，上述9个微小旋转时间T30是算出气缸间变量ΔTb(2)以及变动模式变量FL[02]、FL[12]、FL[32]时所使用的全部微小旋转时间T30。
接着，CPU62通过在执行了S22的处理之后对通信机69进行操作，将在该S50、S22的处理中取得的数据与车辆VC的识别信息一起发送给中心90(S52)。此外，在以下的说明中，将车辆VC的识别信息记载为车辆ID。
与此相对，如图7所示，中心90的CPU92接收所发送来的数据(S60)。并且，CPU92将通过S60的处理取得的变量的值代入到输入变量x(1)～x(13)(S62)。即，CPU92将微小旋转时间T30(0)、T30(6)、T30(12)、T30(18)、T30(24)、T30(30)、T30(36)、T30(42)、T30(48)的各值分别代入到输入变量x(1)～x(9)。另外，CPU92将转速NE的值代入到输入变量x(10)，将充填效率η的值代入到输入变量x(11)，将锁止油压Pl的值代入到输入变量x(12)，将输入轴转速NT的值代入到输入变量x(13)。
接着，CPU92通过将输入变量x(1)～x(13)输入到由存储于图5所示的存储装置96的映射数据96a规定的检测用映射，算出作为检测用映射的输出值的燃烧状态变量PR的值(S64)。
在本实施方式中，该检测用映射由中间层为“α”个、各中间层的激活函数h1～hα为ReLU、且输出层的激活函数为Softmax函数的神经网络构成。例如，通过将向由系数w(1)ji(j＝0～n1，i＝0～13)规定的线性映射输入了上述输入变量x(1)～x(13)时的输出输入到激活函数h1来生成第1中间层的各节点的值。即，当设为m＝1、2、…、α时，通过向激活函数hm输入由系数w(m)规定的线性映射的输出来生成第m中间层的各节点的值。在图7中，n1、n2、…、nα分别是第1、第2、…、第α的各中间层的节点数。顺便提一句，w(1)j0等是偏置参数，输入变量x(0)被定义为“1”。
接着，CPU92通过对通信机99进行操作，向发送了通过S60的处理接收到的数据的车辆VC发送表示燃烧状态变量PR的值的信号(S66)，暂时结束图7所示的一系列处理。与此相对，如图6所示，CPU62接收燃烧状态变量PR的值(S54)，执行S28～S38的处理。
这样，在本实施方式中，在中心90中执行S64的处理，因此，能够减轻CPU62的运算负荷。
(第4实施方式)
以下，参照附图以与上述实施方式的不同点为中心来对第4实施方式进行说明。
上述的各实施方式的状态检测系统构成为基于曲轴24的旋转变动来对在内燃机10中发生了失火的状态进行检测的系统。在空燃比发生了气缸间的偏差的产生了气缸间空燃比不平衡的情况下，也会产生气缸间的燃烧状态的偏差，曲轴24的旋转变动会变大。本实施方式的状态检测系统构成为对这样的气缸间空燃比不平衡进行检测的系统。此外，本实施方式的状态检测系统的构成与图1所示的构成基本上相同。但是，代替图1所示的失火用程序64a，在本实施方式的状态检测系统的ROM64保存有气缸间空燃比不平衡的检测用程序。
在图8中表示与气缸间空燃比不平衡的检测有关的处理的步骤。对于图8所示的处理，通过CPU62按既定的控制周期反复执行存储于ROM64的上述的检测用程序来实现。
在图8所示的一系列处理中，CPU62首先判定不平衡的检测处理的执行条件是否成立(S80)。执行条件包括未实施对于内燃机10的进气的燃料蒸气的吹扫(purge)、排气的再循环。
接着，CPU62取得微小旋转时间T30(1)、T30(2)、…、T30(24)、上游侧平均值Afuave(1)、Afuave(2)、…、Afuave(24)、转速NE、充填效率η、0.5次振幅Ampf/2、锁止油压Plc以及输入轴转速NT各自的值(S82)。此外，当设为m＝1～24时，上游侧平均值Afuave(m)是与各微小旋转时间T30(m)相同的30°CA的角度间隔中的上游侧检测值Afu的平均值。另外，0.5次振幅Ampf/2是曲轴24的旋转频率的0.5次成分的强度，由CPU62通过微小旋转时间T30的上述时间序列数据的傅立叶变换来算出。
接着，CPU62将通过S12的处理取得的值代入到输出不平衡率Riv的检测用映射的输入变量x(1)～x(53)(S84)。详细而言，作为“m＝1～24”，CPU62将微小旋转时间T30(m)的值代入到输入变量x(m)，将上游侧平均值Afuave(m)的值代入到输入变量x(24+m)，将转速NE的值代入到输入变量x(49)，将充填效率η的值代入到输入变量x(50)，将0.5次振幅Ampf/2的值代入到输入变量x(51)。另外，CPU62将锁止油压Plc的值代入到输入变量x(52)，将输入轴转速NT的值代入到输入变量x(53)。
在本实施方式中，不平衡率Riv在喷射作为目标的喷射量的燃料的气缸中设为“0”，在实际的喷射量比作为目标的喷射量多的情况下成为正值，在少的情况成为负值。
接着，CPU62通过将输入变量x(1)～x(53)的值输入到由存储于图1所示的存储装置66的映射数据66a规定的检测用映射，算出气缸#i(i＝1～4)各自的不平衡率Riv(1)～Riv(4)的值(S86)。
在本实施方式中，该检测用映射由中间层为1层的神经网络构成。上述神经网络包括输入侧系数wFjk(j＝0～n、k＝0～53)、和作为对输入侧线性映射的输出分别进行非线性变换的输入侧非线性映射的激活函数h(x)，该输入侧线性映射是由输入侧系数wFjk规定的线性映射。在本实施方式中，例示双曲正切“tanh(x)”来作为激活函数h(x)。另外，上述神经网络包括输出侧系数wSij(i＝1～4，j＝0～n)、和作为对输出侧线性映射的输出分别进行非线性变换的输出侧非线性映射的激活函数f(x)，该输出侧线性映射是由输出侧系数wSij规定的线性映射。在本实施方式中，例示双曲正切“tanh(x)”来作为激活函数f(x)。此外，值n是表示中间层的维度的值。
此外，CPU62在S86的处理完成的情况下、在S80的处理中作出否定判定的情况下，暂时结束图8所示的一系列处理。在图9中示出利用上述不平衡率Riv(i)的处理的步骤。对于图9所示的处理，通过CPU62例如每当算出不平衡率Riv(i)时反复执行存储于图1所示的ROM64的应对程序来实现。
在图9所示的一系列处理中，CPU62首先通过指数移动平均处理来更新不平衡学习值Liv(i)(S90)，该指数移动平均处理是将通过图8的处理新算出的不平衡率Riv(i)的值作为输入的处理。具体而言，CPU62根据对存储于存储装置66的不平衡学习值Liv(i)乘以系数α而得到的值、与对不平衡率Riv(i)乘以“1－α”而得到的值之和，对不平衡学习值Liv进行更新(S90)。此外，“0＜α＜1”。
接着，CPU62对是否不平衡学习值Liv(i)为稀侧容许限界值LL以上、且为浓侧容许限界值LH以下进行判定(S92)。CPU62在判定为不平衡学习值Liv(i)小于稀侧容许限界值LL的情况下、判定为比浓侧容许限界值大的情况下(S92：否)，为了催促用户进行修理，操作警告灯78来执行报知处理(S94)。
另一方面，CPU62在判定为是稀侧容许限界值LL以上、且是浓侧容许限界值LH以下的情况下(S92：是)、S94的处理完成的情况下，修正各气缸的要求喷射量Qd(#i)(S96)。即，CPU62通过对各气缸的要求喷射量Qd(#i)加上与不平衡学习值Liv(i)相应的修正量ΔQd(Liv(i))，对要求喷射量Qd(#i)进行修正。在此，修正量ΔQd(Liv(i))在不平衡学习值Liv(i)大于零的情况下成为负值，在不平衡学习值Liv(i)小于零的情况下成为正值。此外，在不平衡学习值Liv(i)为零的情况下，修正量ΔQd(Liv(i))也被设为零。
此外，CPU62在完成S96的处理的情况下暂时结束图9所示的一系列处理。顺便提一句，在本实施方式中设为：在S80的处理中作出肯定判定而执行S82的处理的情况下，暂时停止S96的处理。
顺便提一句，本实施方式中的上述映射数据66a例如是如以下那样生成的。首先，预先通过单体下的计测，准备不平衡率Riv取与零不同的各种各样的值的多个燃料喷射阀20、和不平衡率为零的3个燃料喷射阀20。并且，在测试台中，使如下的内燃机10以在转矩转换器40的输出轴连接了功率计的状态下进行工作，该内燃机10连结转矩转换器40，并且，搭载有3个不平衡率为零的燃料喷射阀20、1个不平衡率与零不同的燃料喷射阀20。此外，所搭载的燃料喷射阀20各自的不平衡率Rivt成为教师数据。
并且，使用每次的旋转波形变量、通过S82的处理取得的变量的值，通过与S84、S86的处理同样的处理，算出不平衡率Rivt的值。对上述输入侧系数wFjk、输出侧系数wSij的值进行学习，以使得缩小这样算出的不平衡率Rivt的值与教师数据之差。具体而言，例如对输入侧系数wFjk、输出侧系数wSij的值进行学习以使公差熵最小化即可。此外，变速器输入轴45的转速能够通过功率计的转速来进行模拟。
在本实施方式中，将锁止油压Plc和输入轴转速NT包含在向检测用映射的输入中。因此，能够算出不平衡率Rivt来作为反映了车辆VC的驱动系统对曲轴24的旋转行为产生的影响的值。因此，能够提高搭载于车辆VC的内燃机10中的气缸间空燃比不平衡的检测精度。
存储装置对应于存储装置66。旋转波形变量对应于气缸间变量ΔTb(2)以及变动模式变量FL[02]、FL[12]、FL[32]。第1执行装置对应于CPU62以及ROM64。第2执行装置对应于CPU92以及ROM94。取得处理对应于S50、S22、S22’、S82的处理，车辆侧接收处理对应于S54的处理。外部侧接收处理对应于S60的处理，输出值算出处理对应于S62、S64、S86的处理，外部侧发送处理对应于S66的处理，判定处理对应于S28、S30、S34、S92的处理。数据解析装置对应于中心90。作为配置在内燃机10与驱动轮50的动力传递路径的旋转元件的驱动系统旋转元件的转速对应于输入轴转速NT，该驱动系统旋转元件对应于变速器输入轴45。此外，在第1实施方式、第3实施方式以及第4实施方式中，输入轴转速NT对应于驱动系统转速变量。
另外，在第1实施方式、第2实施方式以及第3实施方式中，发生了失火的状态对应于既定的运转状态，在第4实施方式中，产生了气缸间的空燃比的偏差的状态对应于既定的运转状态。进一步，在第4实施方式中，不平衡率Rivt对应于燃烧状态变量。
(其他实施方式)
此外，本实施方式可以如以下那样进行变更来实施。本实施方式以及以下的变更例可以在技术上不矛盾的范围内相互组合来实施。
“关于气缸间变量”
作为气缸间变量ΔTb，不限于压缩上止点的出现定时相互相邻的一对气缸各自的压缩上止点所对应的微小旋转时间T30彼此之差的、离开了720°CA的值彼此之差。例如也可以是压缩上止点的出现定时相互离开了360°CA的气缸各自的压缩上止点所对应的微小旋转时间T30彼此之差的、离开了720°CA的值彼此之差。在该情况下，气缸间变量ΔTb(2)成为“T30(12)－T30(24)－{T30(36)－T30(48)}”。
另外，不限于一对气缸各自的压缩上止点所对应的微小旋转时间T30彼此之差的、离开了720°CA的值彼此之差，也可以是成为失火的检测对象的气缸和其以外的气缸的各自的压缩上止点所对应的微小旋转时间T30彼此之差。
另外，例如也可以使气缸间变量为一对气缸各自的压缩上止点所对应的微小旋转时间T30彼此之比。此外，作为定义气缸间变量ΔTb时的微小旋转时间，不限于30°CA的旋转所需要的时间，例如也可以是45°CA的旋转所需要的时间等。此时，微小旋转时间优选是压缩上止点的出现间隔以下的角度间隔的旋转所需要的时间。
进一步，在上述中，也可以代替微小旋转时间，使用将预定的角度间隔除以预定的角度间隔的旋转所需要的时间而得到的瞬时转速。
“关于变动模式变量”
作为变动模式变量的定义，不限于上述实施方式中例示的定义。例如也可以通过将气缸间变量ΔTb变更为在“关于气缸间变量”一栏中例示的变量等来对变动模式变量的定义进行变更。
进一步，也并不必须将变动模式变量定义为与互不相同的压缩上止点的出现定时对应的气缸间变量ΔTb彼此之比，也可以代替比而采用差。即使是在该情况下，通过将内燃机10的工作点变量包含在输入中，也能够反映变动模式变量的大小与工作点相应地变化这一状况来算出燃烧状态变量PR的值。
“关于驱动系统转速变量”
作为第3实施方式和第4实施方式中的检测用映射，也可以设为使用将表示与第2实施方式同样的输入轴转速NT的时间序列数据的变量包含在输入变量中的映射。另外，也可以设为代替输入轴转速NT，使用配置在内燃机10与驱动轮50的动力传递路径的变速器输入轴45以外的驱动系统旋转元件的转速、例如作为变速器输出轴46的转速的输出轴转速Nout、作为驱动轮50的转速的车轮速V。此外，变速器输入轴45、驱动轮50与曲轴24之间的转矩的传递方式根据夹在它们之间的变速装置44的变速比的设定而变化。因此，在将对与曲轴24之间夹着变速装置44的驱动系统旋转元件的转速的信息进行表示的变量包含在检测用映射的输入变量中的情况下，优选将与变速装置44的变速比有关的信息也包含在检测用映射的输入变量中。
“关于锁止油压”
在上述实施方式中，从设置在油压回路48的油压传感器73的输出取得了锁止油压Plc，但也可以设为通过油压回路48的操作信号MS4取得锁止油压Plc。在这样的情况下，也可以省去油压传感器73。
另外，在上述实施方式中，将锁止油压Plc包含在了检测用映射的输入变量中。也可以设为代替这样的锁止油压Plc，而将表示锁止离合器42的工作状态的其他变量包含在检测用映射的输入变量中。例如在锁止离合器42的工作状态以接合了的状态、接合被解除了的状态的二值方式进行切换的情况下，表示锁止离合器42处于哪个工作状态的变量可以成为代替锁止油压Plc的变量。顺便提一句，在未设置锁止离合器42的车辆的情况下当然不将表示锁止离合器42的工作状态的变量包含在检测用映射的输入变量中。
“关于旋转波形变量”
在S26的处理中，由气缸间变量ΔTb(2)以及变动模式变量FL[02]、FL[12]、FL[32]构成了旋转波形变量，但不限于此。例如，也可以使构成旋转波形变量的变动模式变量为变动模式变量FL[02]、FL[12]、FL[32]中的任一个或者两个。另外，例如也可以包含变动模式变量FL[02]、FL[12]、FL[32]、FL[42]等的四个以上的变动模式变量。
在S64的处理中，由与压缩上止点的出现定时相互不同的9个定时分别对应的微小旋转时间T30构成了旋转波形变量，但不限于此。例如也可以将成为失火的检测对象的气缸的压缩上止点作为中央，由以30°CA的间隔对出现压缩上止点的角度间隔的2倍以上的区间进行了分割而得到的各自中的微小旋转时间T30构成旋转波形变量。另外，在上述中，并不必须将成为失火的检测对象的气缸的压缩上止点作为中央。进一步，作为在此的微小旋转时间，不限于30°CA的间隔的旋转所需要的时间。另外，也可以代替微小旋转时间，而使用将预定的角度间隔除以预定的角度间隔的旋转所需要的时间而得到的瞬时转速。
“关于工作点变量”
作为工作点变量，不限于转速NE和充填效率η。例如也可以是吸入空气量Ga和转速NE。另外，例如如下述“关于内燃机”一栏记载的那样，在使用压缩着火式内燃机的情况下，也可以是喷射量和转速NE。此外，不必须将工作点变量作为检测用映射的输入。例如在应用于下述“关于车辆”一栏记载的串联混合动力车所搭载的内燃机的情况下，在内燃机仅运转在特定的工作点时等，即使不将工作点变量包含在输入变量中，也能够高精度地算出燃烧状态变量PR的值。
“关于外部侧发送处理”
在S66的处理中发送了燃烧状态变量PR的值，但不限于此。例如也可以发送原型变量yR(1)、yR(2)的值，该原型变量yR(1)、yR(2)为作为输出激活函数的Softmax函数的输入。另外，例如也可以设为在中心90执行S28～S36的处理，发送是否有异常的判定结果。
“关于应对处理”
在上述实施方式中，通过操作警告灯78，通过视觉信息报知发生了失火，但不限于此。例如也可以通过操作扬声器，通过听觉信息报知发生了失火。另外，例如也可以设为图1所示的控制装置60具备通信机69，设为操作通信机69而向用户的便携终端发送发生了失火之意的信号的处理。这能够通过在用户的便携终端安装执行报知处理的应用程序来实现。
作为应对处理，不限于报知处理。例如也可以是根据发生了失火之意的信息来操作用于对内燃机10的燃烧室18内的混合气的燃烧进行控制的操作部的操作处理。具体而言，例如也可以使操作部为点火装置22，使发生了失火的气缸的点火正时提前。另外，例如也可以使操作部为燃料喷射阀20，使发生了失火的气缸的燃料喷射量进行增量。
“关于向检测用映射的输入”
作为向神经网络的输入、下述“关于机器学习的算法”一栏记载的向回归式的输入等，不限于各维度由单一的物理量、变动模式变量FL构成。例如关于在上述实施方式等中作为了向检测用映射的输入的多种物理量、变动模式变量FL的一部分，也可以代替设为向神经网络、回归式的直接的输入，而是将基于它们的主成分分析的几个主成分作为向神经网络、回归式的直接输入。但是，在将主成分作为神经网络、回归式的输入的情况下，不必须是仅是向神经网络、回归式的输入的一部分成为主成分，也可以将全部作为主成分。此外，在将主成分作为向检测用映射的输入的情况下，在映射数据66a、96a中包含对确定主成分的检测用映射进行规定的数据。
“关于映射数据”
也可以将对在车辆中执行的运算所使用的映射进行规定的映射数据作为对在S64的处理中例示了的映射进行规定的数据。
例如根据图7的记载，神经网络的中间层的层数为比2层多的表现，但不限于此。在上述实施方式中，使激活函数h、h1、h2、…hα为ReLU，使输出的激活函数为Softmax函数，但不限于此。例如也可以使激活函数h、h1、h2、…hα为双曲正切。另外，例如也可以使激活函数h、h1、h2、…hα为logistic sigmoid函数。
另外，例如也可以使输出的激活函数为logistic sigmoid函数。在该情况下，例如使输出层的节点数为1个、使输出变量为燃烧状态变量PR即可。在该情况下，通过在输出变量的值为预定值以上的情况下判定为异常，能够判定有无异常。
“关于机器学习的算法”
作为机器学习的算法，不限于使用神经网络。例如也可以使用回归式。这相当于在上述神经网络中不具备中间层。另外，例如也可以使用支持向量机。在该情况下，输出的值的大小自身没有含义，根据其值是否为正，表现是否发生了失火。换言之，燃烧状态变量的值具有3个值以上的值，这些值的大小并不表现失火的概率的大小。
“关于学习工序”
在上述实施方式中，在随机地发生失火的状况下执行了学习，但不限于此。例如也可以在特定的气缸中连续地发生失火的状况下执行学习。但是，在该情况下，如“关于气缸间变量”一栏记载的那样，优选使成为向映射的输入的气缸间变量、变动模式变量中所使用的气缸间变量ΔTb为成为失火的检测对象的气缸与其以外的气缸的各自的压缩上止点所对应的微小旋转时间T30彼此之差等。
不限于基于连接曲轴24的功率计、使内燃机10进行了工作时的曲轴24的旋转行为来进行学习。例如也可以基于将内燃机10搭载于车辆、使车辆进行了行驶时的曲轴24的旋转行为来进行学习。由此，能够使由车辆所行驶的路面的状态引起的曲轴24的旋转行为的影响反映于学习。
“关于数据解析装置”
例如也可以代替S62、S64的处理，通过中心90执行S24、S26的处理等。
也可以例如通过用户所持有的便携终端来执行图7的处理。这能够通过在便携终端安装执行图7的处理的应用程序来实现。此外，此时例如也可以设为S52的处理中的数据的发送有效的距离为车辆的长度程度的设定等，删除车辆ID的收发处理。
“关于执行装置”
作为执行装置，不限于具备CPU62(92)和ROM64(94)、执行软件处理的执行装置。例如，也可以具备对在上述实施方式中进行了软件处理的部分的至少一部分进行硬件处理的专用的硬件电路(例如ASIC等)。即，执行装置是以下的(a)～(c)中的任一构成即可。(a)具备按照程序执行上述处理的全部的处理装置、和存储程序的ROM等的程序保存装置。(b)具备按照程序执行上述处理的一部分的处理装置以及程序保存装置、和执行其余的处理的专用的硬件电路。(c)具备执行上述处理的全部的专用的硬件电路。在此，具备处理装置以及程序保存装置的软件执行装置、专用的硬件电路也可以是多个。
“关于存储装置”
在上述实施方式中，使存储映射数据66a、96a的存储装置和存储失火用程序64a、失火用主程序94a的存储装置(ROM64、94)为不同的存储装置，但不限于此。
“关于计算机”
作为计算机，不限于由搭载于车辆的CPU62以及ROM64等的执行装置、和中心90所具备的CPU92以及ROM94等的执行装置构成。例如也可以由搭载于车辆的执行装置、中心90所具备的执行装置以及用户的便携终端内的CPU以及ROM等的执行装置来构成。这可以通过例如使图7的S66的处理为向用户的便携终端进行发送的处理，并在便携终端中执行S54、S28～S36的处理来实现。
“关于既定的运转状态”
只要是与气缸间的燃烧状态的偏差相伴的内燃机10的运转状态，也可以将失火、气缸间空燃比不平衡以外的运转状态作为状态检测系统的检测方案。例如在特定的气缸中发生了因进气门、排气门的开阀固定(opened and fixed)而成为气缸内的进气的压缩不充分的状态的所谓的压缩不足的情况下，在气缸间的燃烧状态也产生偏差，曲轴24的旋转变动也会变大。因此，若设为使用将上述的旋转波形变量以及驱动系统转速变量作为了输入的检测用映射来进行这样的压缩不足的检测，则能够以反映了电动发电机的驱动状态对曲轴24的旋转行为产生的影响的方式来高精度地检测压缩不足。
“关于内燃机”
在上述实施方式中，作为燃料喷射阀，例示了向燃烧室18内喷射燃料的缸内喷射阀，但不限于此。例如，也可以是向进气通路12喷射燃料的端口喷射阀。另外，例如也可以具备端口喷射阀和缸内喷射阀这两方。
作为内燃机，不限于火花点火式内燃机，例如也可以使用轻油等来作为燃料的压缩着火式内燃机等。
“关于车辆”
上述实施方式的车辆VC为在驱动系统具有锁止离合器42、转矩转换器40以及变速装置44的构成，但也可以是驱动系统构成不同的车辆。

Claims (9)

1.一种内燃机的状态检测系统，所述状态检测系统应用在搭载于车辆的内燃机，构成为检测与气缸间的燃烧状态的不均相伴的该内燃机的既定的运转状态，
所述状态检测系统的特征在于，包括：
存储装置，其存储映射数据，在将如下的映射作为检测用映射时，所述映射数据是对所述检测用映射进行规定的数据，上述映射是将旋转波形变量和驱动系统转速变量作为输入、并且将燃烧状态变量作为输出的映射，且是通过联合运算来输出所述燃烧状态变量的值的映射，所述联合运算是基于通过机器学习进行了学习的参数的所述旋转波形变量和所述驱动系统转速变量的联合运算，所述旋转波形变量是包含与各气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气缸间差有关的信息的变量，所述驱动系统转速变量是表示驱动系统旋转元件的转速的信息的变量，所述驱动系统旋转元件是在所述内燃机与驱动轮的动力传递路径上配置的旋转元件，所述燃烧状态变量是与气缸间的燃烧状态的不均程度有关的变量；和
执行装置，其构成为执行取得处理和判定处理，在所述取得处理中，基于对所述曲轴的旋转行为进行检测的传感器的输出来取得所述旋转波形变量的值，并且，基于对所述驱动系统旋转元件的旋转行为进行检测的传感器的输出来取得所述驱动系统转速变量的值，
在所述判定处理中，基于将通过所述取得处理取得的所述旋转波形变量和所述驱动系统转速变量各自的值作为输入的所述检测用映射的输出值来判定所述内燃机是否处于所述既定的运转状态。
2.根据权利要求1所述的内燃机的状态检测系统，其特征在于，
所述既定的运转状态是发生了失火的状态。
3.根据权利要求1所述的内燃机的状态检测系统，其特征在于，
所述既定的运转状态是产生了气缸间的空燃比的不均的状态。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的内燃机的状态检测系统，其特征在于，
所述驱动系统旋转元件是变速器输入轴。
5.根据权利要求1～3中任一项所述的内燃机的状态检测系统，其特征在于，
所述驱动系统转速变量是表示所述驱动系统旋转元件的转速的时间序列数据的变量。
6.根据权利要求1～3中任一项所述的内燃机的状态检测系统，其特征在于，
所述执行装置构成为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执行应对处理，所述应对处理用于操作规定的硬件来对该既定的运转状态进行应对。
7.根据权利要求1～3中任一项所述的内燃机的状态检测系统，其特征在于，
所述判定处理包括输出值算出处理，在所述输出值算出处理中，算出将通过所述取得处理取得的所述旋转波形变量和所述驱动系统转速变量的值作为输入的所述检测用映射的输出值，
所述执行装置包括搭载于车辆的第1执行装置和配置在所述车辆的外部的第2执行装置，
所述第1执行装置构成为执行所述取得处理和车辆侧接收处理，在所述车辆侧接收处理中，接收基于所述输出值算出处理的算出结果的信号，
所述第2执行装置构成为执行所述输出值算出处理和外部侧发送处理，在所述外部侧发送处理中，向所述车辆发送基于所述输出值算出处理的算出结果的信号。
8.根据权利要求7所述的内燃机的状态检测系统，其特征在于，
所述第2执行装置和所述存储装置是数据解析装置的构成元件。
9.一种数据解析装置，其特征在于，
包括执行装置和存储装置，
所述存储装置存储映射数据，在将如下的映射作为检测用映射时，所述映射数据是对所述检测用映射进行规定的数据，上述映射是将旋转波形变量和驱动系统转速变量作为输入、并且将燃烧状态变量作为输出的映射，且是通过联合运算来输出所述燃烧状态变量的值的映射，所述联合运算是基于通过机器学习进行了学习的参数的所述旋转波形变量和所述驱动系统转速变量的联合运算，所述旋转波形变量是包含与搭载于车辆的内燃机的各气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气缸间差有关的信息的变量，所述驱动系统转速变量是表示驱动系统旋转元件的转速的信息的变量，所述驱动系统旋转元件是在所述内燃机与驱动轮的动力传递路径上配置的旋转元件，所述燃烧状态变量是与气缸间的燃烧状态的不均程度有关的变量，
所述检测用映射的输出值是用于基于该输出值来判定所述内燃机是否处于与气缸间的燃烧状态的不均相伴的该内燃机的既定的运转状态的值，
所述执行装置配置在所述车辆的外部，执行输出值算出处理和外部侧发送处理，
所述输出值算出处理是算出将通过取得处理取得的所述旋转波形变量和所述驱动系统转速变量的值作为输入的所述检测用映射的输出值的处理，
所述取得处理是基于对所述曲轴的旋转行为进行检测的传感器的输出来取得所述旋转波形变量的值，并且，基于对所述驱动系统旋转元件的旋转行为进行检测的传感器的输出来取得所述驱动系统转速变量的值的处理，
所述外部侧发送处理是向所述车辆发送基于所述输出值算出处理的算出结果的信号的处理。
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