DE102020104292B4 - Fehlzündungsdetektionseinrichtung für verbrennungsmotor, fehlzündungsdetektionssystem für verbrennungsmotor, datenanalysegerät, steuerung fürverbrennungsmotor, verfahren zum detektieren von fehlzündungen im verbrennungsmotor und empfangsausführungseinrichtung - Google Patents

Fehlzündungsdetektionseinrichtung für verbrennungsmotor, fehlzündungsdetektionssystem für verbrennungsmotor, datenanalysegerät, steuerung fürverbrennungsmotor, verfahren zum detektieren von fehlzündungen im verbrennungsmotor und empfangsausführungseinrichtung Download PDF

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Abstract

Fehlzündungsdetektionseinrichtung für einen Verbrennungsmotor, wobei die Fehlzündungsdetektionseinrichtung Folgendes umfasst:eine Speichereinrichtung; undVerarbeitungsschaltkreise, wobeidie Speichereinrichtung erste Mappingdaten, die dem Fall entsprechen, dass ein Warmlaufprozess in einem Katalysator ausgeführt wird, der in einem Auslasskanal eines Verbrennungsmotors angeordnet ist, und zweite Mappingdaten, die dem Fall entsprechen, dass der Warmlaufprozess nicht ausgeführt wird, speichert, wobei sowohl die ersten als auch die zweiten Mappingdaten ein Mapping definieren, bei dem unter Verwendung einer Rotationskurvenformvariablen eine Fehlzündungsvariable ausgegeben wird, wobei die Fehlzündungsvariable eine Variable ist, die in Beziehung zu einer Wahrscheinlichkeit des Auftretens von Fehlzündungen steht,die Verarbeitungsschaltkreise dazu ausgebildet sind, Folgende auszuführen:einen Erfassungsprozess, der die Rotationskurvenformvariable erfasst, die auf einem Detektionswert eines Sensors basiert, der dazu ausgebildet ist, ein Rotationsverhalten einer Kurbelwelle des Verbrennungsmotors zu detektieren,einen Bestimmungsprozess, der auf Basis einer Ausgabe des Mapping, das die Variable als Eingabe verwendet, die durch den Erfassungsprozess erfasst wird, bestimmt, ob die Fehlzündung vorliegt,einen Handhabungsprozess, der durch Betreiben von vorbestimmter Hardware das Auftreten einer Fehlzündung in dem Fall behandelt, dass im Bestimmungsprozess bestimmt wird, dass die Fehlzündung aufgetreten ist, undeinen Auswahlprozess, der in Übereinstimmung damit, ob der Warmlaufprozess ausgeführt worden ist, entweder die ersten Mappingdaten oder die zweiten Mappingdaten, die im Bestimmungsprozess verwendet werden, auswählt,wobei ein Intervall zwischen den Winkeln, bei denen im Verbrennungsmotor obere Verdichtungstotpunkte erreicht werden, ein Erreichensintervall ist,mehrere Winkelintervalle, die kleiner als das Erreichensintervall sind, mehrere sehr kleine Winkelintervalle sind, eine Rotationsgeschwindigkeit der Kurbelwelle zu jedem der mehreren sehr kleinen Winkelintervalle eine Momentangeschwindigkeit ist und eine Variable, die in Beziehung zur Momentangeschwindigkeit steht, eine Momentangeschwindigkeitsvariable ist,die Rotationskurvenformvariable eine Variable ist, die eine Differenz zwischen mehreren Werten einer Momentangeschwindigkeitsvariablen angibt bzw. die mehreren unterschiedlichen sehr kurzen Winkelintervallen entspricht, unddas Mapping einen Wert der Fehlzündungsvariablen ausgibt, indem es eine Join-Operation für den Wert der Rotationskurvenformvariablen und einen durch maschinelles Lernen gelernten Parameter durchführt.

Description

  • HINTERGRUND
  • Erfindungsgebiet
  • Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf eine Fehlzündungsdetektionseinrichtung für Verbrennungsmotoren, ein Fehlzündungsdetektionssystem für Verbrennungsmotoren, ein Datenanalysegerät, eine Steuerung für Verbrennungsmotoren, ein Verfahren zum Detektieren von Fehlzündungen im Verbrennungsmotor und eine Empfangsausführungseinrichtung.
  • Beschreibung verwandter Technik
  • Die japanische Patentanmeldung JP 2002 - 4 936 A beschreibt zum Beispiel eine Vorrichtung zum Bestimmen des Vorhandenseins von Fehlzündungen auf Basis eines Vergleichs zwischen einer Rotationsgeschwindigkeitsdifferenz und einem Bestimmungswert. Zwei Zylinder, welche die oberen Verdichtungstotpunkte aufeinanderfolgend in zeitlicher Abfolge erreichen, werden als benachbarte Zylinder bezeichnet. Die Rotationsgeschwindigkeitsdifferenz bedeutet die Differenz zwischen der Rotationsgeschwindigkeit der Kurbelwelle, die aus dem Verbrennungshub in einem der benachbarten Zylinder resultiert, und der Rotationsgeschwindigkeit der Kurbelwelle, die aus dem Verbrennungshub im anderen der benachbarten Zylinder resultiert.
  • Der Bestimmungswert, der mit der Rotationsgeschwindigkeitsdifferenz verglichen wird, weist einen geeigneten Wert auf, der sich abhängig vom Betriebspunkt des Verbrennungsmotors und dergleichen ändert. Dies vermehrt die Herstellungsschritte. Daher hat der Erfinder ein Mapping bzw. eine Abbildung bzw. eine Zuordnung angewendet, bei dem eine Variable verwendet wird, welche die Rotationsgeschwindigkeitsdifferenz als eine Eingabevariable verwendet. Das Mapping gibt einen Wert einer Fehlzündungsvariablen, die eine Variable ist, die in Beziehung zu einer Wahrscheinlichkeit steht, dass Fehlzündung aufgetreten ist, durch eine Join-Operation für die Eingabevariable und einen durch maschinelles Lernen gelernten Parameter aus. Allerdings kann in diesem Fall, wenn das gleiche Mapping verwendet wird, ungeachtet, ob der Katalysatorwarmlaufprozess ausgeführt wird oder nicht, die Struktur des Mapping kompliziert sein. Dies wird die Rechenlast beim genauen Berechnen des Werts der Fehlzündungsvariablen erhöhen.
  • Aus der US 2014 / 0 261 317 A1 sowie der DE 103 45 187 B4 sind weitere Fehlzündungsdetektionsvorrichtungen für einen Verbrennungsmotor bekannt, mit denen eine Fehlzündung erkannt und behoben werden kann.
  • Ausgehend vom vorstehend genannten Stand der Technik ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Technologie zur Erfassung und Behebung von Fehlzündungen derart weiterzuentwickeln, dass mit einer vereinfachten Ausgestaltung eine Erhöhung der Rechenlast bei der Bestimmung der Fehlzündung verhindert werden kann. Diese Aufgabe wird gelöst mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche; vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • KURZE DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
  • Diese „Kurze Darstellung der Erfindung“ wird bereitgestellt, um in einer vereinfachten Form eine Auswahl an Konzepten einzuführen, die nachstehend weiter in der „Ausführlichen Beschreibung“ beschrieben werden. Diese „Kurze Darstellung der Erfindung“ soll weder Schlüsselmerkmale oder entscheidende Merkmale des beanspruchten Gegenstands genau bestimmen, noch soll sie als ein Hilfsmittel zum Bestimmen des Schutzumfangs des beanspruchten Gegenstands verwendet werden.
  • Nachstehend werden hier mehrere Modi und ihre betrieblichen Wirkungen der vorliegenden Offenbarung beschrieben.
  • Aspekt 1. Ein Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist eine Fehlzündungsdetektionseinrichtung für einen Verbrennungsmotor. Die Fehlzündungsdetektionseinrichtung umfasst eine Speichereinrichtung und Verarbeitungsschaltkreise. Die Speichereinrichtung speichert erste Mappingdaten bzw. Kennfelddaten bzw. Abbildungsdaten, die dem Fall entsprechen, dass ein Warmlaufprozess in einem Katalysator ausgeführt wird, der in einem Auslasskanal eines Verbrennungsmotors angeordnet ist, und zweite Mappingdaten, die dem Fall entsprechen, dass der Warmlaufprozess nicht ausgeführt wird, wobei sowohl die ersten als auch die zweiten Mappingdaten ein Mapping definieren, bei dem unter Verwendung einer Rotationskurvenformvariablen eine Fehlzündungsvariable ausgegeben wird. Die Fehlzündungsvariable ist eine Variable, die in Beziehung zu einer Wahrscheinlichkeit des Auftretens von Fehlzündungen steht. Die Verarbeitungsschaltkreise sind dazu ausgebildet, Folgendes auszuführen: einen Erfassungsprozess, der die Rotationskurvenformvariable erfasst, die auf einem Detektionswert eines Sensors basiert, der dazu ausgebildet ist, ein Rotationsverhalten einer Kurbelwelle des Verbrennungsmotors zu detektieren, einen Bestimmungsprozess, der auf Basis einer Ausgabe des Mapping, das die Variable als Eingabe verwendet, die durch den Erfassungsprozess erfasst wird, bestimmt, ob die Fehlzündung vorliegt, einen Handhabungsprozess, der durch Betreiben von vorbestimmter Hardware das Auftreten einer Fehlzündung für den Fall behandelt, dass im Bestimmungsprozess bestimmt wird, dass die Fehlzündung aufgetreten ist, und einen Auswahlprozess, der in Übereinstimmung damit, ob der Warmlaufprozess ausgeführt worden ist, entweder die ersten Mappingdaten oder die zweiten Mappingdaten, die im Bestimmungsprozess verwendet werden, auswählt. Ein Intervall zwischen den Winkeln, bei denen im Verbrennungsmotor obere Verdichtungstotpunkte erreicht werden, ist ein Erreichensintervall. Mehrere Winkelintervalle, die kleiner als das Erreichensintervall sind, sind mehrere sehr kleine Winkelintervalle, eine Rotationsgeschwindigkeit der Kurbelwelle zu jedem der mehreren sehr kleinen Winkelintervalle ist eine Momentangeschwindigkeit, und eine Variable, die in Beziehung zur Momentangeschwindigkeit steht, ist eine Momentangeschwindigkeitsvariable. Die Rotationskurvenformvariable ist eine Variable, die eine Differenz zwischen mehreren Werten einer Momentangeschwindigkeitsvariablen angibt bzw. die mehreren unterschiedlichen sehr kurzen Winkelintervallen entspricht. Das Mapping gibt einen Wert der Fehlzündungsvariablen aus, indem es eine Join-Operation für den Wert der Rotationskurvenformvariablen und einen durch maschinelles Lernen gelernten Parameter durchführt.
  • In der oben beschriebenen Ausführungsform schließt die Eingabe in das Mapping die Rotationskurvenformvariable angesichts der Tatsache ein, dass sich das Rotationsverhalten der Kurbelwelle in unterschiedlichen Winkelintervallen abhängig vom Vorhandensein von Fehlzündungen unterscheidet. Des Weiteren speichert die Speichereinrichtung in der oben beschriebenen Ausführungsform ein Mapping separat danach, ob der Warmlaufprozess ausgeführt wird oder nicht, und die Verarbeitungsschaltkreise ändern ein Mapping, das den Wert einer Fehlzündungsvariablen berechnet, abhängig davon, ob der Warmlaufprozess ausgeführt wird oder nicht. Da daher jedes Mapping entsprechend, ob der Warmlaufprozess ausgeführt wird oder nicht, ein dediziertes Mapping sein kann, kann jeder Wert der Fehlzündungsvariablen mit hoher Genauigkeit berechnet werden, während sich die Struktur jedes Mapping vereinfacht. In der oben beschriebenen Ausführungsform kann daher der Wert der Fehlzündungsvariablen mit hoher Genauigkeit berechnet werden, während die Rechenlast im Vergleich dazu reduziert ist, dass eine solche Verarbeitung mit einem einzelnen Mapping, ungeachtet, ob der Warmlaufprozess ausgeführt wird oder nicht, durchgeführt wird.
  • Aspekt 2. Die Fehlzündungsdetektionseinrichtung gemäß dem Aspekt 1, wobei die Eingabe des Mappings, das durch die ersten Mappingdaten definiert wird, wenn der Warmlaufprozess ausgeführt wird, eine Warmlaufbetriebsumfangsvariable einschließt, die eine Variable ist, die über den Warmlaufprozess in Beziehung zu einem Betriebsumfang einer Betriebseinheit des Verbrennungsmotors steht. Der Erfassungsprozess umfasst einen Prozess, der die Warmlaufbetriebsumfangsvariable erfasst, wenn der Warmlaufprozess ausgeführt wird, und der Bestimmungsprozess umfasst einen Prozess, der das Vorhandensein der Fehlzündung auf Basis der Ausgabe des Mappings bestimmt, das des Weiteren die Warmlaufbetriebsumfangsvariable verwendet, die durch den Erfassungsprozess als die Eingabe erfasst wird, wenn der Warmlaufprozess ausgeführt wird.
  • In der oben beschriebenen Ausführungsform kann der Wert der ersten Fehlzündungsvariablen, die das Rotationsverhalten der Kurbelwelle entsprechend dem Warmlaufbetriebsumfang reflektiert, berechnet werden, indem die Warmlaufbetriebsumfangsvariable in die Eingabe des Mappings eingeschlossen wird.
  • Aspekt 3. Die Fehlzündungsdetektionseinrichtung gemäß dem Aspekt 2, wobei der Warmlaufprozess einen Prozess umfasst, der ein Zünd-Timing im Vergleich dazu, wenn der Warmlaufprozess nicht ausgeführt wird, nach spät verstellt. Die Warmlaufbetriebsumfangsvariable, die durch den Erfassungsprozess erfasst wird, schließt eine Variable ein, die zu einem Umfang der Spätverstellung des Zünd-Timings in Beziehung steht.
  • Da sich der Wirkungsgrad, mit dem die Verbrennungsenergie in Drehmoment umgewandelt wird, abhängig vom Zünd-Timing ändert, schwankt das Rotationsverhalten der Kurbelwelle abhängig vom Zünd-Timing. In der oben beschriebenen Ausführungsform kann daher der Wert der Fehlzündungsvariablen, die das Rotationsverhalten der Kurbelwelle entsprechend dem Umfang der Spätverstellung des Zünd-Timings reflektiert, berechnet werden, indem eine Variable, die in Beziehung zum Umfang der Spätverstellung des Zünd-Timings steht, in die Eingabe in das Mapping eingeschlossen wird.
  • Aspekt 4. Die Fehlzündungsdetektionseinrichtung gemäß dem Aspekt 2 oder 3, wobei der Verbrennungsmotor eine Ventilkennlinienvariableneinrichtung umfasst, die gestattet, dass Ventilkennlinien eines Einlassventils geändert werden. Der Warmlaufprozess umfasst einen Prozess, der die Ventilkennlinienvariableneinrichtung betreibt, und die Warmlaufbetriebsumfangsvariable, die durch den Erfassungsprozess erfasst wird, umfasst eine Ventilkennlinienvariable, die eine zu den Ventilkennlinien in Beziehung stehende Variable ist.
  • Wenn die Ventilkennlinie des Einlassventils geändert wird, ändert sich der Überlappungsumfang zwischen der Ventilöffnungszeitspanne des Einlassventils und der Ventilöffnungszeitspanne des Auslassventils. Die interne AGR-Menge ändert sich entsprechend dem Überlappungsumfang. Der Verbrennungsstatus des Luft-Kraftstoff-Gemischs in der Brennkammer ändert sich entsprechend der internen AGR-Menge, und folglich ändert sich das Rotationsverhalten der Kurbelwelle. In der oben beschriebenen Ausführungsform kann daher der Wert der Fehlzündungsvariablen, die das Rotationsverhalten der Kurbelwelle entsprechend dem Überlappungsumfang reflektiert, berechnet werden, indem die Ventilkennlinienvariable in die Eingabe in das Mapping eingeschlossen wird.
  • Aspekt 5. Die Fehlzündungsdetektionseinrichtung gemäß einem der Aspekte 2 bis 4, wobei der Warmlaufprozess einen Prozess umfasst, der ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis eines Luft-Kraftstoff-Gemisches, das in einer Brennkammer des Verbrennungsmotors verbrannt wird, entsprechend einem Fortschrittstatus des Warmlaufprozesses ändert, und die Warmlaufbetriebsumfangsvariable, die durch den Erfassungsprozess erfasst wird, eine Luft-Kraftstoff-Verhältnisvariable einschließt, die eine zum Luft-Kraftstoff-Verhältnis in Beziehung stehende Variable ist.
  • Wenn das Luft-Kraftstoff-Verhältnis geändert wird, ändert sich der Verbrennungsstatus des Luft-Kraftstoff-Gemischs in der Brennkammer und folglich ändert sich das Rotationsverhalten der Kurbelwelle. In der oben beschriebenen Ausführungsform kann daher der Wert der Fehlzündungsvariablen, die das Rotationsverhalten der Kurbelwelle entsprechend dem Luft-Kraftstoff-Verhältnis reflektiert, berechnet werden, indem die Luft-Kraftstoff-Verhältnisvariable in die Eingabe in das Mapping eingeschlossen wird.
  • Aspekt 6. Die Fehlzündungsdetektionseinrichtung gemäß einem der Aspekte 1 bis 5, wobei die Eingabe des Mappings eine Betriebspunktvariable einschließt, die eine Variable ist, die einen Betriebspunkt des Verbrennungsmotors definiert. Der Erfassungsprozess umfasst einen Prozess, der die Betriebspunktvariable erfasst. Der Bestimmungsprozess ist ein Prozess, der das Vorhandensein der Fehlzündung auf Basis der Ausgabe des Mappings bestimmt, das des Weiteren die Betriebspunktvariable, die durch den Erfassungsprozess erfasst wird, als die Eingabe verwendet. Das Mapping gibt einen Wert der Fehlzündungsvariablen aus, indem es eine Join-Operation für die Rotationskurvenformvariable, die Betriebspunktvariable und den durch maschinelles Lernen gelernten Parameter durchführt.
  • Der Grad, in dem sich die Rotationsverhaltensweisen der Kurbelwelle entsprechend dem Vorhandensein von Fehlzündungen voneinander unterscheiden, schwankt entsprechend dem Betriebspunkt des Verbrennungsmotors. Wenn daher zum Beispiel das Vorhandensein von Fehlzündungen auf Basis des Vergleichs zwischen der Differenz zwischen den Momentangeschwindigkeitsvariablen entsprechend dem oberen Verdichtungstotpunkt jedes der beiden Zylinder, das heißt, des Zylinders, bei dem Fehlzündung detektiert worden ist, und des Zylinders, der sich vom detektierten Zylinder unterscheidet, und dem Bestimmungswert bestimmt wird, muss der Bestimmungswert für jeden Betriebspunkt angepasst werden. Da das Mapping, das den Wert der Fehlzündungsvariablen durch die Join-Operation für die Rotationskurvenformvariable, die Betriebspunktvariable und den durch maschinelles Lernen gelernten Parameter ausgibt, das Lernziel ist, können in der oben beschriebenen Ausführungsform gemeinsame Parameter in Bezug auf Betriebspunkte, die sich voneinander unterscheiden, gelernt werden.
  • Aspekt 7. Ein Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist ein Fehlzündungsdetektionssystem für einen Verbrennungsmotor. Das Fehlzündungsdetektionssystem umfasst die Verarbeitungsschaltkreise und die Speichereinrichtung gemäß einem der Aspekte 1 bis 5. Der Bestimmungsprozess umfasst einen Ausgabewertberechnungsprozess zum Berechnen eines Ausgabewerts des Mappings unter Verwendung einer Variablen, die durch den Erfassungsprozess erfasst wird, als der Eingabe. Die Verarbeitungsschaltkreise umfassen eine erste Ausführungseinrichtung und eine zweite Ausführungseinrichtung. Die erste Ausführungseinrichtung ist wenigstens zum Teil im Fahrzeug montiert und dazu ausgebildet, den Erfassungsprozess, einen fahrzeugseitigen Übertragungsprozess, der Daten, die durch den Erfassungsprozess erfasst werden, nach außerhalb des Fahrzeugs zu übertragen, einen fahrzeugseitigen Empfangsprozess, der ein Signal empfängt, das auf einem Berechnungsergebnis des Ausgabewertberechnungsprozesses basiert, und den Handhabungsprozess auszuführen. Die zweite Ausführungseinrichtung ist außerhalb des Fahrzeugs angeordnet und dazu ausgebildet, einen externen Empfangsprozess, der Daten empfängt, die durch den fahrzeugseitigen Übertragungsprozess übertragen werden, den Ausgabewertberechnungsprozess, den Auswahlprozess und einen externen Übertragungsprozess, der ein Signal, das auf einem Berechnungsergebnis des Ausgabewertberechnungsprozesses basiert, zum Fahrzeug überträgt, auszuführen.
  • In der oben beschriebenen Ausführungsform kann die Rechenlast in der fahrzeuginternen Einrichtung reduziert werden, indem der Ausgabewertberechnungsprozess außerhalb des Fahrzeugs durchgeführt wird.
  • Aspekt 8. Ein Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist ein Datenanalysegerät, das die zweite Ausführungseinrichtung und die Speichereinrichtung gemäß dem Aspekt 7 umfasst.
  • Aspekt 9. Ein Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist eine Steuerung für einen Verbrennungsmotor. Die Steuerung umfasst die erste Ausführungseinrichtung gemäß dem Aspekt 7.
  • Aspekt 10. Ein Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist ein Fehlzündungsdetektionsverfahren für einen Verbrennungsmotor. Der Erfassungsprozess, der Bestimmungsprozess und der Handhabungsprozess gemäß einem der Aspekte 1 bis 6 werden durch einen Computer ausgeführt.
  • Gemäß dem oben beschriebenen Verfahren werden die gleichen Wirkungen wie oben in den in 1 bis 6 beschriebenen Ausführungsformen erreicht.
  • Figurenliste
    • 1 ist eine Ansicht, die eine Ausführungsform einer Steuerung und eines Antriebssystems eines Fahrzeugs gemäß einer ersten Ausführungsform zeigt;
    • 2 ist ein Blockdiagramm, das einen Teil eines Prozesses zeigt, der durch die Steuerung gemäß der ersten Ausführungsform ausgeführt wird;
    • 3 ist ein Flussdiagramm, das eine Prozedur eines Prozesses zeigt, der durch die Steuerung gemäß der ersten Ausführungsform ausgeführt wird;
    • 4 ist ein Zeitdiagramm, das Eingabevariablen des Mappings gemäß der ersten Ausführungsform zeigt;
    • 5 ist ein Flussdiagramm, das eine Prozedur eines Prozesses zeigt, der durch die Steuerung gemäß der ersten Ausführungsform ausgeführt wird;
    • 6 ist ein Zeitdiagramm, das eine Kurvenform des Rotationsverhaltens einer Kurbelwelle gemäß der ersten Ausführungsform zeigt;
    • 7 ist ein Blockdiagramm, das einen Teil eines Prozesses zeigt, der durch eine Steuerung gemäß einer zweiten Ausführungsform ausgeführt wird;
    • 8 ist ein Flussdiagramm, das eine Prozedur eines Prozesses zeigt, der durch die Steuerung gemäß der zweiten Ausführungsform ausgeführt wird;
    • 9 ist eine Ansicht, die eine Ausgestaltung eines Fehlzündungsdetektionssystems gemäß der dritten Ausführungsform zeigt; und
    • 10 ist ein Flussdiagramm, das eine Prozedur eines Prozesses zeigt, der durch das Fehlzündungsdetektionssystem gemäß der dritten Ausführungsform ausgeführt wird.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
  • Diese Beschreibung stellt eine umfassende Einsicht in die Verfahren, die Vorrichtungen und/oder Systeme, die beschrieben werden, bereit. Für Durchschnittsfachleute sind Abwandlungen und Äquivalente der beschriebenen Verfahren, Vorrichtungen und/oder Systeme offensichtlich. Die Abfolgen von Operationen sind beispielhaft und können geändert werden, wie für einen Durchschnittsfachmann offensichtlich ist, ausgenommen bei Operationen, die notwendigerweise in einer bestimmten Reihenfolge erfolgen. Beschreibungen von Funktionen und Anlagen, die Durchschnittsfachleuten allgemein bekannt sind, können weggelassen sein.
  • Beispielhafte Ausführungsformen können unterschiedliche Formen aufweisen und sind nicht auf die beschriebenen Beispiele beschränkt. Allerdings sind die beschriebenen Beispiele genau und vollständig und vermitteln Durchschnittsfachleuten den vollen Umfang der Offenbarung.
  • Erste Ausführungsform
  • Jetzt wird eine erste Ausführungsform in Bezug auf eine Fehlzündungsdetektionseinrichtung für einen Verbrennungsmotor unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
  • In einem Verbrennungsmotor 10, der in einem in der 1 gezeigten Fahrzeug VC montiert ist, wird ein Drosselventil 14 in einem Einlasskanal 12 bereitgestellt. Die Luft, die vom Einlasskanal 12 eingesaugt wird, strömt in die Brennkammern 18 der Zylinder # 1 bis # 4, wenn ein Einlassventil 16 geöffnet ist. Kraftstoff wird in die Brennkammer 18 des Verbrennungsmotors 10 durch ein Kraftstoffeinspritzventil 20 eingespritzt. In der Brennkammer 18 wird das Luft-Kraftstoff-Gemisch durch Funkenentladung einer Zündeinrichtung 22 zur Verbrennung benutzt, und die durch die Verbrennung erzeugte Energie wird als Rotationsenergie einer Kurbelwelle 24 entnommen. Das zur Verbrennung benutzte Luft-Kraftstoff-Gemisch wird als Abluft in einen Auslasskanal 28 abgeleitet, wenn sich ein Auslassventil 26 öffnet. Der Auslasskanal 28 wird mit einem Katalysator 30 bereitgestellt, der eine Sauerstoffspeicherkapazität aufweist.
  • Die Rotationsleistung bzw. das Drehmoment der Kurbelwelle 24 wird über eine variable Ventil-Timing-Einrichtung 40 an eine einlassseitige Nockenwelle 42 übertragen. Die variable Ventil-Timing-Einrichtung 40 ändert die relative Rotationsphasendifferenz zwischen der einlassseitigen Nockenwelle 42 und der Kurbelwelle 24.
  • Mit der Kurbelwelle 24 ist ein Kurbelrotor 50 gekoppelt, der mit mehreren (hier 34) Zahnabschnitten 52 bereitgestellt wird, die den Rotationswinkel der Kurbelwelle 24 angeben. Der Kurbelrotor 50 wird im Wesentlichen mit Zahnabschnitten 52 in Intervallen von 10°CA bereitgestellt, weist jedoch einen fehlenden Zahnabschnitt 54 auf, wo das Intervall zwischen benachbarten Zahnabschnitten 52 30°CA beträgt. Dies dient dazu, den Rotationswinkel anzugeben, der als eine Referenz für die Kurbelwelle 24 dient.
  • Die Kurbelwelle 24 ist mechanisch mit einem Träger C eines Planetengetriebemechanismus 60 verbunden, was den Leistungsverzweigungsmechanismus bildet. Das Sonnenrad S des Planetengetriebemechanismus 60 ist mechanisch mit der Rotationswelle eines ersten Motorgenerators 62 verbunden, und das Außenrad R des Planetengetriebemechanismus 60 ist mit der Rotationswelle und dem Antriebsrad 69 eines zweiten Motorgenerators 64 verbunden. Eine Wechselspannung wird an jeden Anschluss des ersten Motorgenerators 62 von einem Wechselrichter 66 angelegt, und eine Wechselspannung wird an jeden Anschluss des zweiten Motorgenerators 64 von einem Wechselrichter 68 angelegt.
  • Die Steuerung 70 steuert den Verbrennungsmotor 10 und betreibt Betriebseinheiten des Verbrennungsmotors 10, wie zum Beispiel das Drosselventil 14, das Kraftstoffeinspritzventil 20, die Zündeinrichtung 22, die variable Ventil-Timing-Einrichtung 40 und dergleichen, um das Drehmoment, das Abgaskomponentenverhältnis und dergleichen zu steuern, was Steuergrößen des Verbrennungsmotors 10 sind. Des Weiteren steuert die Steuerung 70 den ersten Motorgenerator 62 und betreibt den Wechselrichter 66, um das Drehmoment und die Rotationsgeschwindigkeit zu steuern, was die Steuergrößen sind. Außerdem die Steuerung 70 den zweiten Motorgenerator 64 und betreibt den Wechselrichter 68, um das Drehmoment und die Rotationsgeschwindigkeit zu steuern, was die Steuergrößen sind. Die 1 zeigt die Betriebssignale MS1 bis MS6 des Drosselventils 14, des Kraftstoffeinspritzventils 20, der Zündeinrichtung 22, der variablen Ventil-Timing-Einrichtung 40 und der Wechselrichter 66 und 68.
  • Beim Steuern der Steuergröße bezieht sich die Steuerung 70 auf die Einlassluftmenge Ga, die durch den Luftmengenmesser 80 detektiert wird, den Detektionswert Af des Luft-Kraftstoff-Verhältnissensors 82, der auf der Anströmseite des Katalysators 30 bereitgestellt ist, und das Ausgangssignal Scr des Kurbelwinkelsensors 84 und das Ausgangssignal Sca des Nockenwinkelsensors 86, die für jedes Winkelintervall zwischen den Zahnabschnitten 52, die, mit Ausnahme des fehlenden Zahnabschnitts 54, alle 10°CA bereitgestellt sind, Impulse ausgeben. Des Weiteren bezieht sich die Steuerung 70 auf die Kühlmitteltemperatur THW, welche die Temperatur des kühlenden Kühlmittels des Verbrennungsmotors 10 ist, die durch den Kühlmitteltemperatursensor 88 detektiert wird, und den Gaspedalniederdrückungsgrad (Gaspedalbetätigungsgrad ACCP), der durch den Gaspedalsensor 90 detektiert wird.
  • Die Steuerung 70 umfasst eine CPU 72, ein ROM 74, eine Speichereinrichtung 76, die ein elektrisch wiederbeschreibbarer nichtflüchtiger Speicher ist, und eine Peripherieschaltung 77, die miteinander über ein lokales Netzwerk 78 kommunizieren können. Die Peripherieschaltung 77 umfasst eine Schaltung, die ein Taktsignal generiert, das einen internen Betrieb definiert, eine Leistungsversorgungsschaltung, eine Rücksetzschaltung und dergleichen.
  • Die Steuerung 70 führt Steuern der Steuergröße durch die CPU 72 aus, die ein Programm ausführt, das im ROM 74 gespeichert ist.
  • Die 2 zeigt einen Teil des Prozesses, der durch die CPU 72 umgesetzt wird, die ein im ROM 74 gespeichertes Programm ausführt.
  • Ein Berechnungsprozess M10 für das erforderliche Drehmoment ist ein Prozess, um das erforderliche Drehmoments Trqd für den Verbrennungsmotor 10 zu einem größeren Wert zu berechnen, wenn der Gaspedalbetätigungsgrad ACCP groß ist, als wenn er klein ist. Ein Ziel-Ladungseffizienzeinstellprozess M12 ist ein Prozess, um eine Ziel-Ladungseffizienz η0* einzustellen, die zum Einstellen des Drehmoments des Verbrennungsmotors 10 auf das erforderliche Drehmoment Trqd erforderlich ist. Ein Ziel-Ladungseffizienzkorrekturprozess M14 ist ein Prozess, um eine Ziel-Ladungseffizienz η* zu berechnen, indem der Ladungseffizienzkorrekturumfang Δη zur Ziel-Ladungseffizienz η0* addiert wird. Ein Drosselbetätigungsprozess M16 ist ein Prozess, um das Betriebssignal MS1 an das Drosselventil 14 auszugeben, so dass der Öffnungsgrad des Drosselventils 14 auf einen größeren Wert gesteuert wird, wenn die Ziel-Ladungseffizienz η* groß ist, als wenn sie klein ist.
  • Ein Basis-Zünd-Timing-Einstellprozess M18 ist ein Prozess, um das Basis-Zünd-Timing aig0 einzustellen, das der Basiswert des Zünd-Timings ist, der auf der Rotationsgeschwindigkeit NE und der Ladungseffizienz η basiert, die den Betriebspunkt des Verbrennungsmotors 10 definieren. Die Rotationsgeschwindigkeit NE wird durch die CPU 72 auf Basis des Ausgangssignals Scr berechnet. Des Weiteren wird die Ladungseffizienz η durch die CPU 72 auf Basis der Rotationsgeschwindigkeit NE und der Einlassluftmenge Ga berechnet. Ein Zünd-Timing-Korrekturprozess M20 ist ein Prozess, um das Zünd-Timing aig durch Addieren des Zünd-Timing-Korrekturumfangs Δaig zum Basis-Zünd-Timing aig0 zu berechnen. Ein Zündvorgangsprozess M22 ist ein Prozess, um ein Betriebssignal MS3 an die Zündeinrichtung 22 auszugeben, so dass das Timing der Funkenentladung durch die Zündeinrichtung 22 zum Zünd-Timing aig wird.
  • Ein Warmlaufkorrekturprozess M24 umfasst einen Prozess, um den Zünd-Timing-Korrekturumfang Δaig zu einem Wert zum Spätverstellen des Zünd-Timing aig zu berechnen und ihn in den Zünd-Timing-Korrekturprozess M20 einzugeben, wenn eine Ausführungsanforderung für den Warmlaufprozess des Katalysators 30 erfolgt. Der Warmlaufkorrekturprozess M24 umfasst einen Prozess, um den Ladungseffizienzkorrekturumfang Δη auf einen Wert größer null zu berechnen und ihn in den Ziel-Ladungseffizienzkorrekturprozess M14 einzugeben, wenn eine Ausführungsanforderung für den Warmlaufprozess erfolgt. Wenn der Warmlaufkorrekturprozess nicht ausgeführt wird, werden der Zünd-Timing-Korrekturumfang Δaig und der Ladungseffizienzkorrekturumfang Δη auf null eingestellt. Insbesondere stellt der Warmlaufkorrekturprozess M24 einen Effizienzreduzierungsumfang vef ein, so dass die Effizienz reduziert wird, mit der die Verbrennungsenergie des Luft-Kraftstoff-Gemischs im Brennraum 18 des Verbrennungsmotors 10 durch den Warmlaufprozess in Drehmoment umgewandelt wird, und stellt auf Basis dessen den Zünd-Timing-Korrekturumfang Δaig auf einen Umfang auf der Spätverstellungsseite ein. Der Ladungseffizienzkorrekturumfang Δη dient zum Erhöhen der Luftmenge, um das erforderliche Drehmoment Trqd zu erreichen, wenn der Effizienzreduzierungsumfang vef nicht null ist. In der vorliegenden Ausführungsform erfolgt die Ausführungsanforderung für den Warmlaufprozess, wenn ein logisches Produkt der Tatsache, dass die Kühlmitteltemperatur THW niedriger als oder gleich einer vorbestimmten Temperatur ist und dass der integrierte Wert vom Start der Einlassluftmenge Ga kleiner als oder gleich einem vorbestimmten Wert ist, wahr ist.
  • Ein Einlassphasendifferenzberechnungsprozess M30 ist ein Prozess, um eine Einlassphasendifferenz DIN, die eine Phasendifferenz eines Rotationswinkels der einlassseitigen Nockenwelle 42 in Bezug auf den Rotationswinkel der Kurbelwelle 24 ist, auf Basis des Ausgabesignals Scr des Kurbelwinkelsensors 84 und des Ausgabesignals Sca des Nockenwinkelsensors 86 zu berechnen. Ein Ziel-Einlassphasendifferenzberechnungsprozess M32 ist im Wesentlichen ein Prozess, um eine Einlassphasendifferenz DIN* auf Basis eines Betriebspunkts des Verbrennungsmotors 10 variabel einzustellen. In der vorliegenden Ausführungsform wird der Betriebspunkt durch die Rotationsgeschwindigkeit NE und die Ladungseffizienz η definiert. Zusätzlich umfasst ein Ziel-Einlassphasendifferenzberechnungsprozess M32 einen Prozess, der die tatsächliche Ziel-Einlassphasendifferenz DIN* in Bezug auf die Ziel-Einlassphasendifferenz DIN* entsprechend dem Betriebspunkt auf Basis der Korrekturanweisung aus dem Warmlaufkorrekturprozess M24 ändert, wenn der Warmlaufprozess ausgeführt wird. Insbesondere umfasst der Ziel-Einlassphasendifferenzberechnungsprozess M32 einen Prozess, der die interne AGR-Menge ändert, indem er eine Überlappungszeitspanne (Überlappungsumfang RO) zwischen der Ventilöffnungszeitspanne des Einlassventils 16 und der Ventilöffnungszeitspanne des Auslassventils 26 auf Basis der Korrekturanweisung aus dem Warmlaufkorrekturprozess M24 ändert, wenn der Warmlaufprozess ausgeführt wird.
  • Ein Einlassphasendifferenzsteuerungsprozess M34 ist ein Prozess, um ein Betriebssignal MS4 an die variable Ventil-Timing-Einrichtung 40 auszugeben, um die variable Ventil-Timing-Einrichtung 40 so zu betreiben, dass die Einlassphasendifferenz DIN auf die Ziel-Einlassphasendifferenz DIN* gesteuert wird.
  • Ein Basis-Einspritzmengenberechnungsprozess M36 ist ein Prozess, um eine Basis-Einspritzmenge Qb, die ein Basiswert der Kraftstoffmenge ist, auf Basis einer Ladungseffizienz η zu berechnen, um das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Luft-Kraftstoff-Gemischs in der Brennkammer 18 auf das Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis zu bringen. Wenn die Ladungseffizienz η als ein Prozentsatz ausgedrückt wird, kann insbesondere zum Beispiel der Basis-Einspritzmengenberechnungsprozess M36 ein Prozess sein, die Basis-Einspritzmenge Qb zu berechnen, indem die Ladungseffizienz η mit der Kraftstoffmenge QTH für je 1 % der Ladungseffizienz η multipliziert wird, um das Luft-Kraftstoff-Verhältnis auf das Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis zu bringen. Die Basis-Einspritzmenge Qb ist eine Kraftstoffmenge, die berechnet wird, um das Luft-Kraftstoff-Verhältnis auf Basis der Menge an Luft, die in die Brennkammer 18 geladen wird, auf das Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis zu steuern. In der vorliegenden Ausführungsform wird ein theoretisches Luft-Kraftstoff-Verhältnis als ein Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis veranschaulicht.
  • Ein Rückkopplungsprozess M40 ist ein Prozess, um einen Rückkopplungskorrekturkoeffizienten KAF, der durch Addieren von „1“ zum Korrekturverhältnis δ der Basis-Einspritzmenge Qb ermittelt wird, zu berechnen, der als ein Rückkopplungsbetriebsumfang dient, der ein Betriebsumfang zum rückgekoppelten Steuern des Detektionswerts Af auf den Zielwert Af* ist, und diesen auszugeben. Insbesondere stellt der Rückkopplungsprozess M40 eine Summe jedes Ausgabewerts eines Proportionalelements und eines Differentiationselements, das als Eingabe die Differenz zwischen dem Detektionswert Af und dem Zielwert Af* aufweist, und eines Ausgabewerts eines Integrationselements, das einen integrierten Wert eines Werts, der welcher Differenz entspricht, hält und ausgibt, als ein Korrekturverhältnis δ ein.
  • Ein Berechnungsprozess M42 für die erforderliche Einspritzmenge ist ein Prozess, um eine erforderliche Einspritzmenge Qd zu berechnen, indem die Basis-Einspritzmenge Qb mit dem Rückkopplungskoeffizienten KAF multipliziert wird.
  • Ein Einspritzventilbetätigungsprozess M44 ist ein Prozess, um ein Betriebssignal MS2 an das Kraftstoffeinspritzventil 20 auszugeben, so dass Kraftstoff entsprechend der erforderlichen Einspritzmenge Qd innerhalb eines Verbrennungstakts aus dem Kraftstoffeinspritzventil 20 eingespritzt wird.
  • Ein Zielwerteinstellprozess M46 ist ein Prozess, um den Zielwert Af* einzustellen. Der Zielwerteinstellprozess M46 umfasst einen Prozess, dass, als Reaktion auf einen Befehl aus dem Warmlaufkorrekturprozess M24, während der Ausführung des Warmlaufprozesses der Zielwert Af* in der ersten Hälfte des Warmlaufprozesses magerer als einen stöchiometrischen Punkt Afs entsprechend dem theoretischen Luft-Kraftstoff-Verhältnis ist und dass der Zielwert Af* in der zweiten Hälfte des Warmlaufprozesses fetter als den stöchiometrischen Punkt Afs ist. Dies ist eine Einstellung, die berücksichtigt, dass es schwierig ist, den unverbrannten Kraftstoff zu reinigen, bevor der Katalysator 30 erwärmt ist.
  • Die Steuerung 70 führt einen Prozess aus, der das Vorhandensein von Fehlzündungen im Zeitraum des Betriebs des Verbrennungsmotors 10 bestimmt. Angesichts der Tatsache, dass sich das Steuern abhängig davon, ob der Warmlaufprozess ausgeführt wird oder nicht, stark ändert, wird in dieser Zeit das Vorhandensein von Fehlzündungen durch unterschiedliche Prozesse bestimmt.
  • Die 3 zeigt eine Prozedur eines Prozesses in Bezug auf die Fehlzündungsdetektion. Der in der 3 gezeigte Prozess wird durch die CPU 72 umgesetzt, die das Fehlzündungsprogramm 74a, das im ROM 74 gespeichert ist, wiederholt ausführt, zum Beispiel in einem vorbestimmten Takt. Nachstehend wird hier die Schrittnummer jedes Prozesses durch die Nummer mit einem „S“ davor dargestellt.
  • In der Abfolge von Prozessen, die in der 3 gezeigt werden, bestimmt die CPU 72 zuerst, ob der Warmlaufprozess ausgeführt wird (S8). Wenn bestimmt wird, dass der Warmlaufprozess nicht ausgeführt wird (S8: JA), erfasst die CPU 72 die Kurzrotationszeit T30 (S10). Die Kurzrotationszeit T30 wird durch die CPU 72 auf Basis des Ausgabesignals Scr des Kurbelwinkelsensors 84 durch Messen des Zeitraums bestimmt, der erforderlich ist, damit die Kurbelwelle 24 um 30°CA rotiert. Als Nächstes stellt die CPU 72 die neueste Kurzrotationszeit T30, die im Prozess von S10 erfasst worden ist, als die Kurzrotationszeit T30(0) ein, und die Variable „m“ der Kurzrotationszeit T30(m) wird auf einen größeren Wert eingestellt, wenn sich der frühere Wert erhöht (S12). Das heißt, da „m = 1, 2, 3, ...“, wird die Kurzrotationszeit T30(m-1) unmittelbar vor dem Durchführen des Prozesses von S12 als die Kurzrotationszeit T30(m) definiert. Somit wird zum Beispiel die Kurzrotationszeit T30, die durch den Prozess von S10 erfasst worden ist, als der Prozess der 3 das letzte Mal ausgeführt wurde, die Kurzrotationszeit T30(1).
  • Als Nächstes bestimmt die CPU 72, ob die im Prozess von S10 erfasste Kurzrotationszeit T30 ein Zeitraum ist oder nicht, der für die Rotation eines Winkelintervalls von 30°CA vor dem oberen Verdichtungstotpunkt bis zum oberen Verdichtungstotpunkt eines der Zylinder # 1 bis # 4 erforderlich ist (S14). Wenn der Zeitraum bestimmt wird, der für die Rotation des Winkelintervalls bis zum oberen Verdichtungstotpunkt erforderlich ist (S14: JA), berechnet die CPU 72 zuerst den Wert der Rotationskurvenformvariablen, so dass er die Eingabe für den Bestimmungsprozess ist, der das Vorhandensein von Fehlzündungen bestimmt, um das Vorhandensein von Fehlzündungen eines Zylinders zu bestimmen, der den oberen Verdichtungstotpunkt 360°CA früher erreicht hat.
  • Das heißt, die CPU 72 berechnet zuerst die Differenz zwischen den um 180° auseinanderliegenden Werten der Kurzrotationszeit T30 in Bezug auf das Winkelintervall von 30°CA vor dem oberen Verdichtungstotpunkt bis zum oberen Verdichtungstotpunkt als die Zwischenzylindervariable ΔTa (S16). Insbesondere setzt die CPU 72 die Zwischenzylindervariable ΔTa(m-1) auf „T30(6m-6) - T30(6m)“, wobei „m = 1, 2, 3, ...“.
  • Die 4 veranschaulicht die Zwischenzylindervariable ΔTa. In der vorliegenden Ausführungsform kommt der obere Verdichtungstotpunkt in der Reihenfolge Zylinder # 1, Zylinder # 3, Zylinder # 4 und Zylinder # 2 vor, und der Verbrennungshub wird in dieser Reihenfolge veranschaulicht. Die 4 zeigt ein Beispiel, bei dem das Detektionsziel des Vorhandenseins von Fehlzündungen der Zylinder # 1 ist, indem die Kurzrotationszeit T30(0) des Winkelintervalls von 30°CA vor dem oberen Verdichtungstotpunkt bis zum oberen Verdichtungstotpunkt des Zylinders # 4 im Prozess von S10 erfasst wird. In diesem Fall ist die Zwischenzylindervariable ΔTa(0) eine Differenz zwischen den Kurzrotationszeiten T30 entsprechend sowohl dem oberen Verdichtungstotpunkt des Zylinders # 4 als auch dem oberen Verdichtungstotpunkt des Zylinders # 3, der den oberen Verdichtungstotpunkt zuvor erreicht hat. In der 4 wird die Zwischenzylindervariable ΔTa(2) als die Differenz zwischen der Kurzrotationszeit T30(12) entsprechend dem oberen Verdichtungstotpunkt des Zylinders # 1, bei dem Fehlzündung detektiert werden soll, und der Kurzrotationszeit T30(18) entsprechend dem oberen Verdichtungstotpunkt des Zylinders # 2 beschrieben.
  • Zurück zu 3: Die CPU 72 berechnet die Zwischenzylindervariable ΔTb, welche die Differenz zwischen um 720°CA auseinanderliegenden Werten der Zwischenzylindervariablen ΔTa(0), ΔTa(1), ΔTa(2), ... ist (S18). Insbesondere setzt die CPU 72 die Zwischenzylindervariable ΔTb(m-1) auf „ΔTa(m-1) - ΔTa(m+3)“, wobei „m = 1, 2, 3, ...“.
  • Die 4 veranschaulicht die Zwischenzylindervariable ΔTb. Die 4 zeigt, dass die Zwischenzylindervariable ΔTb(2) „ΔTa(2) - Ta(6)“ ist.
  • Zurück zu 3: Die CPU 72 berechnet die Schwankungsmustervariable FL, welche die relative Beziehung zwischen der Zwischenzylindervariablen ΔTb entsprechend dem Zylinder, bei dem Fehlzündung detektiert werden soll, und der Zwischenzylindervariablen ΔTb entsprechend den anderen Zylindern angibt (S20). In der vorliegenden Ausführungsform werden die Schwankungsmustervariablen FL[02], FL[12], FL[32] berechnet.
  • Hier wird die Schwankungsmustervariable FL[02] durch „ΔTb(0)/ΔTb(2)“ definiert. Das heißt unter Verwendung des Beispiels der 4: die Schwankungsmustervariable FL[02] ist ein Wert, der durch Dividieren einer Zwischenzylindervariablen ΔTb(0) entsprechend dem Zylinder # 4, der den oberen Verdichtungstotpunkt nach dem nächsten Mal erreicht, durch die Zwischenzylindervariable ΔTb(2) entsprechend dem Zylinder # 1, bei dem Fehlzündung detektiert werden soll, ermittelt wird. Die Schwankungsmustervariable FL[12] wird durch „ΔTb(1)/ΔTb(2)“ definiert. Das heißt unter Verwendung des Beispiels der 4: die Schwankungsmustervariable FL[12] ist ein Wert, der durch Dividieren einer Zwischenzylindervariablen ΔTb(1) entsprechend dem Zylinder # 3, der den oberen Verdichtungstotpunkt das nächste Mal erreicht, durch die Zwischenzylindervariable ΔTb(2) entsprechend dem Zylinder # 1, bei dem Fehlzündung detektiert werden soll, ermittelt wird. Die Schwankungsmustervariable FL[32] wird durch „ΔTb(3)/ΔTb(2)“ definiert. Das heißt unter Verwendung des Beispiels der 4: die Schwankungsmustervariable FL[32] ist ein Wert, der durch Dividieren einer Zwischenzylindervariablen ΔTb(3) entsprechend dem Zylinder # 2, der den oberen Verdichtungstotpunkt zuvor erreicht, durch die Zwischenzylindervariable ΔTb(2) entsprechend dem Zylinder # 1, bei dem Fehlzündung detektiert werden soll, ermittelt wird.
  • Als Nächstes erfasst die CPU 72 die Rotationsgeschwindigkeit NE und die Ladungseffizienz η, die den Betriebspunkt des Verbrennungsmotors 10 definieren (S22).
  • Dann setzt die CPU 72 die Werte der Rotationskurvenformvariablen, die durch die Prozesse von S18, S20 erfasst worden sind, und den Wert der Variablen, die durch den Prozess von S22 erfasst worden ist, an die Stelle der Eingabevariablen x(1) bis x(6) des Mappings, das die Fehlzündungsvariable PR ausgibt, die eine Variable ist, die in Beziehung zu der Wahrscheinlichkeit steht, dass zu detektierende Fehlzündung im Zylinder aufgetreten ist (S24). Das heißt, die CPU 72 setzt die Zwischenzylindervariable ΔTb(2) an die Stelle der Eingabevariablen x(1), setzt die Schwankungsmustervariable FL[02] an die Stelle der Eingabevariablen x(2), setzt die Schwankungsmustervariable FL[12] an die Stelle der Eingabevariablen x(3) und setzt die Schwankungsmustervariable FL[32] an die Stelle der Eingabevariablen x(4). Des Weiteren setzt die CPU 72 die Rotationsgeschwindigkeit NE an die Stelle der Eingabevariablen x(5) und setzt die Ladungseffizienz η an die Stelle der Eingabevariablen x(6).
  • Als Nächstes berechnet die CPU 72 den Wert der Fehlzündungsvariablen PR, der der Ausgabewert des Mapping ist, durch Eingabe der Eingabevariablen x(1) bis x(6) in das Mapping, das durch die Nach-Warmlauf-Mappingdaten 76a definiert wird, die in der in der 1 gezeigten Speichereinrichtung 76 gespeichert sind (S26).
  • In der vorliegenden Ausführungsform wird dieses Mapping durch ein neuronales Netzwerk gebildet, das eine Zwischenschicht umfasst. Das neuronale Netzwerk umfasst den eingabeseitigen Koeffizienten wA(1)jk (j = 0 bis n, k = 0 bis 6) und die Aktivierungsfunktion h(x), die als ein eingabeseitiges nichtlineares Mapping dient, das jede der Ausgaben des eingabeseitigen linearen Mappings, das das durch den eingabeseitigen Koeffizienten wA(1)jk definierte lineare Mapping ist, nichtlinear umwandelt. In der vorliegenden Ausführungsform wird ReLU beispielhaft als die Aktivierungsfunktion h(x) gezeigt. Hier sind wA(1)j0 und dergleichen Biasparameter, und die Eingabevariable x(0) wird als „1“ definiert.
  • Des Weiteren umfasst das neuronale Netzwerk den ausgabeseitigen Koeffizienten wA(2)ij (i = 1 bis 2, j = 0 bis n) und die Softmaxfunktion, welche die Fehlzündungsvariable PR unter Verwendung jeder der Prototypvariablen yR(1) und yR(2) ausgibt oder die das ausgabeseitige lineare Mapping, das ein durch den ausgabeseitigen Koeffizienten wA(2)ij definiertes lineares Mapping ist, als Eingaben ausgibt. Somit wird in der vorliegenden Ausführungsform die Fehlzündungsvariable PR durch Quantifizieren der Wahrscheinlichkeit, dass tatsächlich Fehlzündung aufgetreten ist, als ein kontinuierlicher Wert innerhalb eines vorbestimmten Bereichs, der größer als „0“ und kleiner als „1“ ist, ermittelt.
  • Als Nächstes bestimmt die CPU 72, ob der Wert der Fehlzündungsvariablen PR größer als oder gleich dem Bestimmungswert Pth ist (S28). Wenn bestimmt wird, dass der Wert größer als oder gleich dem Bestimmungswert Pth ist (S28: JA), inkrementiert die CPU 72 den Zähler CR (S30). Dann bestimmt die CPU 72, ob von einem Zeitpunkt, zu dem der Prozess von S28 zum ersten Mal ausgeführt worden ist, oder von einem Zeitpunkt, zu dem der Prozess von S36, der später beschrieben wird, durchgeführt worden ist, eine vorbestimmte Zeitspanne abgelaufen ist oder nicht (S32). Hier ist die vorbestimmte Zeitspanne länger als die Zeitspanne eines Verbrennungstakts. Die vorbestimmte Zeitspanne kann eine Länge des Zehnfachen eines Verbrennungstakts oder mehr aufweisen.
  • Wenn bestimmt wird, dass die vorbestimmte Zeitspanne abgelaufen ist (S32: JA), bestimmt die CPU 72, ob der Zähler CR größer als oder gleich dem Schwellenwert Cth ist (S34). Dieser Prozess ist ein Prozess, der bestimmt, ob Fehlzündungen mit einer Häufigkeit, die den zulässigen Bereich überschreitet, aufgetreten sind oder nicht. Wenn bestimmt wird, dass der Wert kleiner als der Schwellenwert Cth ist (S34: NEIN), initialisiert die CPU 72 den Zähler CR (S36). Wenn im Gegensatz dazu bestimmt wird, dass er größer als oder gleich dem Schwellenwert Cth ist (S36: JA), führt die CPU 72 einen Benachrichtigungsprozess aus, der die in der 1 gezeigte Warnleuchte 100 betreibt, um den Nutzer dazu anzuhalten, die Anomalität zu behandeln (S38).
  • Wenn die Prozesse von S36 und S38 abgeschlossen sind oder wenn in den Prozessen von S8, S14, S28, S32 eine negative Bestimmung erfolgt, beendet die CPU 72 erst einmal die in der 3 gezeigte Abfolge von Prozessen.
  • Die 5 zeigt eine Prozedur eines Prozesses in Bezug auf die Detektion von Fehlzündung. Der in der 5 gezeigte Prozess wird durch die CPU 72 umgesetzt, die das Fehlzündungsprogramm 74a, das im ROM 74 gespeichert ist, wiederholt ausführt, zum Beispiel in einem vorbestimmten Takt. In der 5 werden Prozesse, die den in der 3 gezeigten Prozessen entsprechen, der Zweckmäßigkeit halber mit der gleichen Schrittnummer bezeichnet.
  • In der Abfolge von Prozessen, die in der 5 gezeigt werden, fährt die CPU 72 mit dem Prozess von S10 fort, wenn bestimmt wird, dass der Warmlaufprozess ausgeführt wird (S8: NEIN), und erfasst danach einen Effizienzreduzierungsumfang vef, einen Zielwert Af* und einen Überlappungsumfang RO zusätzlich zur Rotationsgeschwindigkeit NE und der Ladungseffizienz η, wenn der Prozess von S20 angeschlossen ist (S22a).
  • Als Nächstes setzt die CPU 72 den Wert der durch die Prozesse von S18, S20, S22a erfassten Variablen an die Stelle der Eingabevariablen x(1) bis x(6) (S24a). Das heißt, die CPU 72 setzt die gleichen Variablen wie der Prozess von S24 an die Stelle der Eingabevariablen x(1) bis x(6) und setzt auch den Effizienzreduzierungsumfang vef an die Stelle der Eingabevariablen x(7), setzt den Zielwert Af* an die Stelle der Eingabevariablen x(8) und setzt den Überlappungsumfang RO an die Stelle der Eingabevariablen x(9).
  • Als Nächstes berechnet die CPU 72 den Wert der Fehlzündungsvariablen PR, der der Ausgabewert des Mappings durch Eingabe der Eingabevariablen x(1) bis x(9) in das Mapping ist, das durch die Warmlauf-Mappingdaten 76b, die in der in der 1 gezeigten Speichereinrichtung 76 gespeichert sind, definiert wird (S26a).
  • In der vorliegenden Ausführungsform wird dieses Mapping durch ein neuronales Netzwerk gebildet, das eine Zwischenschicht umfasst. Das neuronale Netzwerk umfasst den eingabeseitigen Koeffizienten wB(1)jk (j = 0 bis n, k = 0 bis 9) und die Aktivierungsfunktion h(x), die als ein eingabeseitiges nichtlineares Mapping dient, das jede der Ausgaben des eingabeseitigen linearen Mappings, welches das durch den eingabeseitigen Koeffizienten wB(1)jk definierte lineare Mapping ist, nichtlinear umwandelt. In der vorliegenden Ausführungsform wird ReLU beispielhaft als die Aktivierungsfunktion h(x) gezeigt. Hier sind wB(1)j0 und dergleichen Biasparameter, und die Eingabevariable x(0) wird als „1“ definiert.
  • Des Weiteren umfasst das neuronale Netzwerk den ausgabeseitigen Koeffizienten wB(2)ij (i = 1 bis 2, j = 0 bis n) und die Softmaxfunktion, welche die Fehlzündungsvariable PR unter Verwendung jeder der Prototypvariablen yR(1) und yR(2) ausgibt oder die das ausgabeseitige lineare Mapping, das ein durch den ausgabeseitigen Koeffizienten wB(2)ij definiertes lineares Mapping ist, als Eingaben ausgibt.
  • Wenn der Prozess von S26a abgeschlossen ist, führt die CPU 72 die Prozesse nach S28 aus.
  • Die Nach-Warmlauf-Mappingdaten 76a werden zum Beispiel auf die folgende Art und Weise generiert. Das heißt, der Verbrennungsmotor 10 wird auf dem Prüfstand mit dem mit der Kurbelwelle 24 verbundenen Dynamometer betrieben, und die Kraftstoffeinspritzung wird mit einem Timing, das zufällig aus den Timings ausgewählt wird, bei denen der Kraftstoff eingespritzt werden sollte, der in jedem der Zylinder # 1 bis # 4 erforderlich ist, nach dem Warmlaufen des Verbrennungsmotors 10 gestoppt. In Zylindern, in denen die Kraftstoffeinspritzung gestoppt ist, wurden die Daten mit einem Wert der Fehlzündungsvariablen PR als „1“ als Lehrerdaten verwendet, und in Zylindern, in denen die Kraftstoffeinspritzung nicht gestoppt ist, sind die Daten mit einem Wert der Fehlzündungsvariable PR als „0“ in den Lehrerdaten eingeschlossen. Dann wird der Wert der Fehlzündungsvariable PR durch den gleichen Prozess wie die Prozesse von S24 und S26 unter Verwendung der Rotationskurvenformvariablen für jeden Zeitpunkt und des Werts der durch den Prozess von S22 erfassten Variablen berechnet. Die Werte des eingabeseitigen Koeffizienten wA(1)jk und des ausgangsseitigen Koeffizienten wA(2)ij werden gelernt, um so die Differenz zwischen dem auf solche Weise berechneten Wert der Fehlzündungsvariable PR und den Lehrerdaten zu reduzieren. Insbesondere können zum Beispiel die Werte des eingabeseitigen Koeffizienten wA(1)jk und des ausgabeseitigen Koeffizienten wB(1)ij gelernt werden, um so die Toleranzentropie zu minimieren.
  • In den Warmlauf-Mappingdaten 76b können die oben genannten Prozesse geändert werden, um den Wert der Fehlzündungsvariablen PR durch die gleichen Prozesse wie die Prozesse von S24a und S26a im Zeitraum des Warmlaufens zu berechnen, und die Werte des eingabeseitigen Koeffizienten wB(1)jk und des ausgabeseitigen Koeffizienten wB(2)ij können gelernt werden.
  • Wie oben beschrieben wird, können durch Verwenden von maschinellem Lernen die Nach-Warmlauf-Mappingdaten 76a und die Warmlauf-Mappingdaten 76b unter Verwendung der Lehrerdaten gelernt werden, die generiert werden, indem der Verbrennungsmotor 10 relativ frei betrieben wird, während verschiedene Betriebspunkte eingenommen werden. Im Vergleich zu dem Fall, dass die Kennfelddaten für jeden Betriebspunkt auf Basis der Detektion des Verhaltens der Kurbelwelle 24 beim Vorhandensein von Fehlzündung angepasst werden, können die Herstellungsschritte somit reduziert werden.
  • Jetzt wird der Betrieb und die Wirkung der vorliegenden Ausführungsform beschrieben.
  • Die CPU 72 bestimmt das Vorhandensein von Fehlzündung, indem sie den Wert der Fehlzündungsvariable PR auf Basis der Rotationskurvenformvariable berechnet. Hier berechnet die CPU 72 den Wert der Fehlzündungsvariablen PR unter Verwendung der Nach-Warmlauf-Mappingdaten 76a, wenn der Warmlaufprozess nicht ausgeführt wird, und die CPU 72 berechnet den Wert PR der Fehlzündungsvariablen PR unter Verwendung der Warmlauf-Mappingdaten 76b, wenn der Warmlaufprozess ausgeführt wird. Im Zeitraum des Katalysatorwarmlaufens unterscheidet sich das Verhalten der Kurbelwelle 24 von dem Fall, dass der Warmlaufprozess nicht durchgeführt wird, da zum Beispiel der Verbrennungsmotor 10 bei Reduzieren der Verbrennungseffizienz betrieben wird.
  • In der 6 wird der Übergang der Kurzrotationszeit T30 zum normalen Zeitraum durch eine gestrichelte Linie gezeigt, der Übergang des Mikrorotationszeitraums T30, wenn der Warmlaufprozess nicht durchgeführt wird, wenn eine Fehlzündung auftritt, wird durch eine durchgezogene Linie gezeigt, und der Übergang der Kurzrotationszeit T30, wenn der Warmlaufprozess ausgeführt wird, wenn eine Fehlzündung auftritt, wird durch eine strichpunktierte Linie gezeigt. Wie in der 5 gezeigt wird, wird für den Fall, dass der Warmlaufprozess ausgeführt wird, wenn eine Fehlzündung aufgetreten ist, die Schwankung der Kurzrotationszeit T30 kleiner, als wenn der Warmlaufprozess nicht ausgeführt wird. Daher wird die Differenz zwischen der Schwankung der Kurzrotationszeit T30, wenn der Warmlaufprozess ausgeführt wird, wenn keine Fehlzündung aufgetreten ist, und der Schwankung der Kurzrotationszeit T30, wenn der Warmlaufprozess nicht ausgeführt wird, wenn die Fehlzündung aufgetreten ist, klein. Falls der Prozess entsprechend dem Vorhandensein des Warmlaufprozesses nicht geändert wird, besteht somit eine Möglichkeit, dass sich die Genauigkeit der Identifizierung zwischen der Schwankung der Kurzrotationszeit T30, wenn der Warmlaufprozess ausgeführt wird, wenn keine Fehlzündung aufgetreten ist, und der Schwankung der Kurzrotationszeit T30, wenn der Warmlaufprozess nicht ausgeführt wird, wenn Fehlzündung aufgetreten ist, verringert.
  • In der vorliegenden Ausführungsform werden daher die Nach-Warmlauf-Mappingdaten 76a und die Warmlauf-Mappingdaten 76b als unterschiedliche Daten gesetzt. Falls ungeachtet, ob der Warmlaufprozess ausgeführt wird oder nicht, die gleichen Daten verwendet werden, kann hier eine Anforderung, die Größe der Eingabevariablen zu vergrößern, oder eine Anforderung, die Anzahl an Zwischenschichten zu erhöhen, aufkommen, und die Mappingstruktur ist tendenziell komplex. In der vorliegenden Ausführungsform kann das Mapping durch Verwenden unterschiedlicher Mappings abhängig davon, ob der Warmlaufprozess ausgeführt wird oder nicht, vereinfacht werden, und als Ergebnis kann die Rechenlast reduziert werden, während der Wert der Fehlzündungsvariablen PR mit hoher Genauigkeit berechnet wird.
  • Die oben beschriebene vorliegende Ausführungsform weist des Weiteren die folgenden betrieblichen Wirkungen auf.
    1. (1) Die Rotationsgeschwindigkeit NE und die Ladungseffizienz η, die als Betriebspunktvariablen dienen, die den Betriebspunkt des Verbrennungsmotors 10 definieren, werden als Eingaben des Mappings verwendet. Der Betriebsumfang der Betriebseinheit des Verbrennungsmotors 10, wie zum Beispiel des Kraftstoffeinspritzventils 20 oder der Zündeinrichtung 22, wird tendenziell auf Basis des Betriebspunkts des Verbrennungsmotors 10 bestimmt. Daher ist die Betriebspunktvariable eine Variable, die Informationen umfasst, die in Beziehung zum Betriebsumfang jeder Betriebseinheit stehen. Durch Verwenden der Betriebspunktvariablen als Eingabe des Mappings kann daher der Wert der Fehlzündungsvariablen PR auf Basis der Informationen in Bezug auf den Betriebsumfang jeder Betriebseinheit berechnet werden, und als ein Ergebnis kann der Wert der Fehlzündungsvariablen PR mit höherer Genauigkeit berechnet werden, indem eine Änderung im Rotationsverhalten der Kurbelwelle 24 durch den Betriebsumfang reflektiert wird.
  • Durch Verwenden der Betriebspunktvariablen als einer Eingabevariablen wird des Weiteren der Wert der Fehlzündungsvariablen PR durch die Join-Operation der eingabeseitigen Koeffizienten wA(1)jk, wB(1)jk berechnet, die durch maschinelles Lernen gelernte Parameter der Rotationskurvenformvariablen und der Betriebspunktvariablen sind. Somit besteht kein Bedarf, den Anpassungswert für jede Betriebspunktvariable anzupassen. Wenn die Zwischenzylindervariable ΔTb und der Bestimmungswert verglichen werden, besteht demgegenüber zum Beispiel kein Bedarf, den Bestimmungswert für jede Betriebspunktvariable anzupassen. Dies vermehrt die Herstellungsschritte.
    • (2) Der Effizienzreduzierungsumfang vef ist in der Eingabevariablen eingeschlossen. Somit können ausführlichere Informationen zur Wirkung auf das Rotationsverhalten der Kurbelwelle 24 als im Vergleich zu dem Fall ermittelt werden, dass die Binärvariable, die angibt, ob der Warmlaufprozess ausgeführt wird oder nicht, als eine Eingabevariable verwendet wird, wobei der Wert der Fehlzündungsvariable PR mit höherer Genauigkeit einfacher berechnet werden kann.
    • (3) Der Überlappungsumfang RO ist in der Eingabevariablen eingeschlossen. Die interne AGR-Menge unterscheidet sich abhängig vom Überlappungsumfang RO, der Verbrennungsstatus des Luft-Kraftstoff-Gemischs in der Brennkammer 18 ändert sich abhängig von der internen AGR-Menge, und folglich ändert sich das Rotationsverhalten der Kurbelwelle 24. In der vorliegenden Ausführungsform kann daher der Wert der Fehlzündungsvariablen PR, der das Rotationsverhalten der Kurbelwelle 24 entsprechend dem Überlappungsumfang RO reflektiert, berechnet werden, indem der Überlappungsumfang RO in die Eingabe in das Mapping eingeschlossen wird.
    • (4) Der Zielwert Af* ist in der Eingabevariablen eingeschlossen. Wenn sich das Luft-Kraftstoff-Verhältnis ändert, ändert sich der Verbrennungsstatus des Luft-Kraftstoff-Gemischs in der Brennkammer 18, und folglich ändert sich das Rotationsverhalten der Kurbelwelle 24. In der vorliegenden Ausführungsform kann daher der Wert der Fehlzündungsvariablen PR, der das Rotationsverhalten der Kurbelwelle 24 entsprechend dem Luft-Kraftstoff-Verhältnis reflektiert, berechnet werden, indem der Zielwert Af* in die Eingabe in das Mapping eingeschlossen wird.
    • (5) Die Rotationskurvenformvariable, welche die Eingabevariable x werden soll, wird generiert, indem ein Wert in der Nähe des oberen Verdichtungstotpunkts in der Kurzrotationszeit T30 selektiv verwendet wird. Die Differenz, die beim Vorhandensein von Fehlzündung am häufigsten auftritt, ist der Wert in der Nähe des oberen Verdichtungstotpunkts in der Kurzrotationszeit T30. Die zum Bestimmen des Vorhandenseins von Fehlzündung nötigen Informationen können daher so weit wie möglich erfasst werden, während unterbunden wird, dass sich die Größe der Eingabevariablen x erhöht, indem der Wert in der Nähe des oberen Verdichtungstotpunkts in der Kurzrotationszeit T30 selektiv verwendet wird.
    • (6) Die Zwischenzylindervariable ΔTb(2) ist in der Rotationskurvenformvariablen eingeschlossen. Die Zwischenzylindervariable ΔTb(2) wird ermittelt, indem im Voraus die Differenz zwischen der Kurzrotationszeit T30 entsprechend dem oberen Verdichtungstotpunkt zwischen dem Zylinder, bei dem Fehlzündung detektiert werden soll, und dem dazu benachbarten Zylinder eindimensional quantifiziert wird. Die zum Bestimmen des Vorhandenseins von Fehlzündung nötigen Informationen können daher mit einer Variablen mit einer geringen Anzahl an Größen effizient erfasst werden.
    • (7) Die Rotationskurvenformvariable schließt nicht nur die Zwischenzylindervariable ΔTb(2), sondern auch die Schwankungsmustervariablen FL ein. Da Vibrationen von der Straßenoberfläche und dergleichen an der Kurbelwelle 24 überlagert werden, kann eine fehlerhafte Bestimmung auftreten, wenn die Rotationskurvenformvariable nur die Zwischenzylindervariable ΔTb(2) ist. In der vorliegenden Ausführungsform wird der Wert der Fehlzündungsvariablen PR unter Verwendung der Schwankungsmustervariablen FL zusätzlich zur Zwischenzylindervariable ΔTb(2) berechnet, wobei der Wert der Fehlzündungsvariablen PR auf einen Wert eingestellt werden kann, der den Grad (die Wahrscheinlichkeit) der Wahrscheinlichkeit von Fehlzündung genauer als für den Fall angibt, dass der Wert der Fehlzündungsvariablen nur anhand der Zwischenzylindervariable ΔTb(2) berechnet wird.
  • In der vorliegenden Ausführungsform wird der Wert der Fehlzündungsvariablen PR zusätzlich durch die Join-Operation der Zwischenzylindervariable ΔTb(2) und der Schwankungsmustervariablen FL durch die eingabeseitigen Koeffizienten wA(1)jk, wB(1)jk, die durch maschinelles Lernen gelernte Parameter sind, berechnet. Im Vergleich zu dem Fall, dass das Vorhandensein von Fehlzündung auf Basis des Vergleichs zwischen der Zwischenzylindervariable ΔTb(2) und dem Bestimmungswert und des Vergleichs zwischen der Schwankungsmustervariablen FL und dem Bestimmungswert bestimmt wird, kann das Vorhandensein von Fehlzündung auf Basis einer genaueren Beziehung der Zwischenzylindervariablen ΔTb(2) und der Schwankungsmustervariablen FL und dem Vorhandensein von Fehlzündung bestimmt werden.
  • Zweite Ausführungsform
  • Eine zweite Ausführungsform wird nachstehend mit Bezug auf die Zeichnungen mit dem Fokus auf den Differenzen zur ersten Ausführungsform beschrieben.
  • Die 7 zeigt einen Teil eines Prozesses, der durch die Steuerung 70 ausgeführt wird, gemäß der vorliegenden Ausführungsform. Der in der 7 gezeigte Prozess wird durch die CPU 72 umgesetzt, die das im ROM 74 gespeicherte Programm ausführt. In der 7 werden Prozesse, die den in der 2 gezeigten Prozessen entsprechen, der Zweckmäßigkeit halber mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
  • Ein Amplitudenwertvariablenausgabeprozess M50 ist ein Prozess, um eine Amplitudenwertvariable α des Dither-Steuerns zu berechnen, die sich vom Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Luft-Kraftstoff-Gemisches, das in den Zylindern verbrannt wird, unterscheidet, und diese auszugeben, während das Luft-Kraftstoff-Verhältnis eingestellt wird, wenn das Luft-Kraftstoff-Gemisch in jedem der Zylinder # 1 bis # 4, welches das Luft-Kraftstoff-Gemisch in einer Zeitspanne ist, in der die Kurbelwelle 24 zweimal rotiert, zu einem als der Zielwert Af* zusammengefasst wird. In dem Dither-Steuern gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist hier einer vom ersten Zylinder # 1 bis vierten Zylinder # 4 ein Zylinder mit fetter Verbrennung, in dem das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Luft-Kraftstoff-Gemischs fetter als das theoretische Luft-Kraftstoff-Verhältnis ist, und die übrigen drei Zylinder sind Zylinder mit magerer Verbrennung, in denen das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Luft-Kraftstoff-Gemischs magerer als das theoretische Luft-Kraftstoff-Verhältnis ist. Dann wird die Einspritzmenge im Zylinder mit fetter Verbrennung auf das „1+α“-Fache der erforderlichen Einspritzmenge Qd eingestellt, und die Einspritzmenge in den Zylindern mit magerer Verbrennung wird auf das „1 -(α/3)“-Fache der erforderlichen Einspritzmenge Qd eingestellt. Falls die Menge an Luft, die in einem Verbrennungstakt in jeden Zylinder # 1 bis # 4 geladen wird, gleich ist, sind somit die folgenden beiden Werte (A) und (B) zueinander gleich.
  • Wert (A): Summe (hier „α“ selbst) für die Anzahl des Vorkommens (hier einmal) im Verbrennungshub des Zylinders für fette Verbrennung in der Zeitspanne, in der die Kurbelwelle zweimal rotiert, des Erhöhungsverhältnisses (hier „α“) in Bezug auf die erforderliche Einspritzmenge Qd im Zylinder für fette Verbrennung.
  • Wert (B): Summe (hier „α“ selbst) für die Anzahl des Vorkommens (hier dreimal) im Verbrennungshub des Zylinders mit magerer Verbrennung in der Zeitspanne, in der die Kurbelwelle zweimal rotiert, des Verringerungsverhältnisses (hier „α/3“) in Bezug auf die erforderliche Einspritzmenge Qd im Zylinder mit magerer Verbrennung.
  • Falls die Menge an Luft, die in jeden der Zylinder # 1 bis # 4 geladen wird, in einem Verbrennungstakt gleich ist, indem der Wert (A) und der Wert (B) einander gleich gemacht werden, kann das Luft-Kraftstoff-Verhältnis gleich dem Zielwert Af* gemacht werden, wenn das Luft-Kraftstoff-Gemisch, das in jedem der Zylinder # 1 bis # 4 des Verbrennungsmotors 10 verbrannt wird, zu einem zusammengefasst wird.
  • Im Zeitraum des Warmlaufprozesses wird die Amplitudenwertvariable α durch den Amplitudenwertvariablenausgabeprozess M50 auf einen Wert größer null gesetzt. Insbesondere umfasst der Amplitudenwertvariablenausgabeprozess M50 einen Prozess, um die Amplitudenwertvariable α variabel auf Basis der Rotationsgeschwindigkeit NE und der Ladungseffizienz η zu setzen. Insbesondere wird die Amplitudenwertvariable α durch die CPU 72 mit Kennfelddaten in einem Status berechnet, in dem die Kennfelddaten, welche die Rotationsgeschwindigkeit NE und die Ladungseffizienz η als Eingabevariablen und die Amplitudenwertvariable α als eine Ausgabevariable aufweisen, im ROM 74 im Voraus gespeichert sind. Die 7 zeigt, dass die Amplitudenwertvariable α in einem Bereich null ist, in dem die Rotationsgeschwindigkeit NE und die Ladungseffizienz η groß sind. Dies ist auf die Tatsache zurückzuführen, dass berücksichtigt wird, dass sich in einem Hochlastbereich oder dergleichen die Energiedurchflussrate des Abgases erhöht, das in den Katalysator 30 strömt, auch wenn das Dither-Steuern nicht durchgeführt wird.
  • Die Kennfelddaten sind gesetzte Daten eines diskreten Werts der Eingabevariable und eines Werts der Ausgabevariable entsprechend jedem Wert der Eingabevariable. Die Kennfeldberechnung kann zum Beispiel ein Prozess sein, der den Wert der Ausgabevariablen der entsprechenden Kennfelddaten als ein Berechnungsergebnis aufweist, wenn der Wert der Eingabevariablen mit einem der Werte der Eingabevariablen der Kennfelddaten übereinstimmt, und der einen Wert, der durch Interpolation der Werte mehrerer Ausgabevariablen, die in den Kennfelddaten eingeschlossen sind, ermittelt wird, als ein Berechnungsergebnis aufweist, wenn der Wert der Eingabevariablen nicht mit einem der Werte der Eingabevariablen der Kennfelddaten übereinstimmt.
  • Ein Korrekturkoeffizientenberechnungsprozess M52 ist ein Prozess, um den Korrekturkoeffizienten der erforderlichen Einspritzmenge Qd für den Zylinder mit fetter Verbrennung zu berechnen, indem die Amplitudenwertvariablen α zu „1“ addiert wird. Ein Dither-Korrekturprozess M54 ist ein Prozess, um den Einspritzmengensollwert Q* des Zylinders # w, welcher der Zylinder mit fetter Verbrennung sein soll, zu berechnen, indem die erforderliche Einspritzmenge Qd mit dem Korrekturkoeffizienten „1+α“ multipliziert wird. Hier ist „w“ einer von „1“ bis „4“.
  • Ein Multiplikationsprozess M56 ist ein Prozess, um die Amplitudenwertvariable α mit „-1/3“ zu multiplizieren, und ein Korrekturkoeffizientenberechnungsprozess M58 ist ein Prozess, um den Korrekturkoeffizienten der erforderlichen Einspritzmenge Qd für den Zylinder mit magerer Verbrennung zu berechnen, indem der Ausgabewert des Multiplikationsprozesses M56 zu „1“ addiert wird. Ein Dither-Korrekturprozess M60 ist ein Prozess, um einen Einspritzmengensollwert Q* der Zylinder # x, # y, # z, welche die Zylinder mit magerer Verbrennung sein sollen, zu berechnen, indem die erforderliche Einspritzmenge Qd mit dem Korrekturkoeffizienten „1-(α/3)“ multipliziert wird. Hier sind „x“, „y“, „z“ eins von „1“ bis „4“, und „w“, „x“, „y“, „z“ unterscheiden sich voneinander.
  • Ein Einspritzventilbetätigungsprozess M44 gibt ein Betriebssignal MS2 an das Kraftstoffeinspritzventil 20 des Zylinders # w, welcher der Zylinder mit fetter Verbrennung sein soll, auf Basis des Einspritzmengensollwerts Q* aus, der durch den Dither-Korrekturprozess M54 ausgegeben wird, und stellt die Gesamtmenge an Kraftstoff, die aus dem Kraftstoffeinspritzventil 20 eingespritzt werden soll, als eine dem Einspritzmengensollwert Q* entsprechende Menge ein. Des Weiteren gibt der Einspritzventilbetätigungsprozess M44 ein Betriebssignal MS2 an das Kraftstoffeinspritzventil 20 der Zylinder # x, # y, # z, welche die Zylinder mit mager Verbrennung sein sollen, auf Basis des Einspritzmengensollwerts Q* aus, der durch den Dither-Korrekturprozess M60 ausgegeben wird, und stellt die Gesamtmenge an Kraftstoff, die aus dem Kraftstoffeinspritzventil 20 eingespritzt werden soll, als eine dem Einspritzmengensollwert Q* entsprechende Menge ein.
  • Die 8 zeigt eine Prozedur eines Prozesses in Bezug auf die Detektion von Fehlzündung. Der in der 8 gezeigte Prozess wird durch die CPU 72 umgesetzt, die das Fehlzündungsprogramm 74a, das im ROM 74 gespeichert ist, wiederholt ausführt, zum Beispiel in einem vorbestimmten Takt. In der 8 werden Prozesse, die den in der 5 gezeigten Prozessen entsprechen, der Zweckmäßigkeit halber mit der gleichen Schrittnummer bezeichnet.
  • In der in der 8 gezeigten Abfolge von Prozessen, erfasst die CPU 72, wenn der Prozess von S20 abgeschlossen ist, die Amplitudenwertvariable α zusätzlich zur Rotationsgeschwindigkeit NE und der Ladungseffizienz η (S22b).
  • Als Nächstes setzt die CPU 72 den Wert der durch die Prozesse von S18, S20, S22b erfassten Variable an die Stelle der Eingabevariablen x (S24b). Das heißt, die CPU 72 setzt den Wert der gleichen Variablen wie der Prozess von S24 an die Stelle der Eingabevariablen x(1) bis x(6) und setzt die Amplitudenwertvariable α an die Stelle der Eingabevariable x(7).
  • Als Nächstes gibt die CPU 72 die Eingabevariablen x(1) bis x(7) in das Mapping ein, das durch die Warmlauf-Mappingdaten 76b definiert wird, um den Wert der Fehlzündungsvariablen PR zu berechnen, welcher der Ausgabewert des Mappings ist (S26b).
  • In der vorliegenden Ausführungsform wird dieses Mapping durch ein neuronales Netzwerk gebildet, das eine Zwischenschicht umfasst. Das oben genannte neuronale Netzwerk umfasst den eingabeseitigen Koeffizienten wB(1)jk (j = 0 bis n, k = 0 bis 7) und die Aktivierungsfunktion h(x), die als das eingabeseitige nichtlineare Mapping dient, das jede der Ausgaben des eingabeseitigen linearen Mappings, das das durch den eingabeseitigen Koeffizienten wB(1)jk definierte lineare Mapping ist, nichtlinear umwandelt. In der vorliegenden Ausführungsform wird ReLU beispielhaft als die Aktivierungsfunktion h(x) gezeigt. Hier sind wB(1)j0 und dergleichen Biasparameter, und die Eingabevariable x(0) wird als „1“ definiert.
  • Des Weiteren umfasst das neuronale Netzwerk den ausgabeseitigen Koeffizienten wB(2)ij (i = 1 bis 2, j = 0 bis n) und die Softmaxfunktion, welche die Fehlzündungsvariable PR unter Verwendung jeder der Prototypvariablen yR(1) und yR(2) ausgibt oder die das ausgabeseitige lineare Mapping, das ein durch den ausgabeseitigen Koeffizienten wB(2)ij definiertes lineares Mapping ist, als Eingaben ausgibt.
  • Wenn der Prozess von S26b abgeschlossen ist, fährt die CPU 72 mit den Prozessen nach S28 fort.
  • Dritte Ausführungsform
  • Eine dritte Ausführungsform wird nachstehend mit Bezug auf die Zeichnungen mit dem Fokus auf den Differenzen zur ersten Ausführungsform beschrieben.
  • In der vorliegenden Ausführungsform wird der Berechnungsprozess für die Fehlzündungsvariable PR außerhalb des Fahrzeugs durchgeführt.
  • Die 9 zeigt ein Fehlzündungsdetektionssystem gemäß der vorliegenden Ausführungsform. In der 9 werden Elemente, die den in der 1 gezeigten Elementen entsprechen, der Zweckmäßigkeit halber mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
  • Die in der 9 gezeigte Steuerung 70 im Fahrzeug VC umfasst eine Kommunikationseinrichtung 79. Die Kommunikationseinrichtung 79 ist eine Einrichtung zum Kommunizieren mit einer Zentrale 120 über das Netzwerk 110 außerhalb des Fahrzeugs VC.
  • Die Zentrale 120 analysiert Daten, die aus den mehreren Fahrzeugen VC übertragen werden. Die Zentrale 120 umfasst eine CPU 122, ein ROM 124, eine Speichereinrichtung 126, eine Peripherieschaltung 127 und eine Kommunikationseinrichtung 129, die miteinander über ein lokales Netzwerk 128 kommunizieren können.
  • Die 10 zeigt eine Prozedur eines Prozesses in Bezug auf die Detektion von Fehlzündung gemäß der vorliegenden Ausführungsform. Der in (a) in der 10 gezeigte Prozess wird durch die CPU 72 umgesetzt, die das in der 9 gezeigte Fehlzündungsunterprogramm 74b ausführt, das im ROM 74 gespeichert ist. Des Weiteren wird der in (b) in der 10 gezeigte Prozess durch die CPU 122 umgesetzt, die das Fehlzündungshauptprogramm 124a ausführt, das im ROM 124 gespeichert ist. In der 10 werden Prozesse, die den in der 5 gezeigten Prozessen entsprechen, der Zweckmäßigkeit halber mit der gleichen Schrittnummer bezeichnet. Der in der 10 gezeigte Prozess wird hier nachstehend entlang der zeitlichen Abfolge des Fehlzündungsdetektionsprozesses beschrieben.
  • Das heißt, im Fahrzeug VC erfasst die CPU 72, wenn im Prozess von S14, der in (a) in der 10 gezeigt wird, eine bestätigende Bestimmung erfolgt, die Kurzrotationszeiten T30(0), T30(6), T30(12), T30(18), T30(24), T30(30), T30(36), T30(42), T30(48) (S40). Diese Kurzrotationszeiten T30 bilden eine Rotationskurvenformvariable, die eine Variable ist, die Informationen in Bezug auf Differenzen zwischen Kurzrotationszeiten T30 bei unterschiedlichen Winkelintervallen einschließt. Insbesondere ist die Kurzrotationszeit T30 ein Zeitraum, der für ein Winkelintervall von 30°CA vor dem oberen Verdichtungstotpunkt bis zum oberen Verdichtungstotpunkt erforderlich ist, und sie ist ein Wert, der dem Neunfachen des Timings des Vorkommens des oberen Verdichtungstotpunkts entspricht. Daher sind die eingestellten Daten der Kurzrotationszeiten T30 eine Variable, die Informationen in Bezug auf Differenzen zwischen den Kurzrotationszeiten T30 entsprechend den oberen Verdichtungstotpunkten, die sich voneinander unterscheiden, angibt. Die neun Kurzrotationszeiten T30 sind alle Mikrorotationszeiten T30, die verwendet werden, wenn die Zwischenzylindervariable ΔTb(2) und die Schwankungsmustervariablen FL[02], FL[12], FL[32] berechnet werden.
  • Als Nächstes führt die CPU 72 einen Prozess (S42) aus, um die Rotationsgeschwindigkeit NE und die Ladungseffizienz η zu ermitteln, und führt des Weiteren einen Prozess (S42) aus, die Effizienzreduzierungsumfang vef, den Zielwert Af* und den Überlappungsumfang RO im Zeitraum des Warmlaufprozesses zu ermitteln (S42). Dann betreibt die CPU 72 die Kommunikationseinrichtung 79, um die in den Prozessen von S40 und S42 erfassten Daten und die Informationen (Informationen zum Vorliegen der Ausführung), ob es sich um die Daten zum Zeitraum der Ausführung des Warmlaufprozesses handelt oder nicht, zusammen mit den Identifikationsinformationen (Fahrzeug-ID) des Fahrzeugs VC zur Zentrale 120 zu übertragen (S44).
  • Die CPU 122 der Zentrale 120 empfängt die übertragenen Daten, wie in (b) in der 10 gezeigt wird (S50). Dann setzt die CPU 122 den Wert der Variable, der durch den Prozess von S50 erfasst worden ist, an die Stelle der Eingabevariablen x(1) bis x(11) (S52). Das heißt, die CPU 122 setzt die Kurzrotationszeit T30(0) an die Stelle der Eingabevariablen x(1), setzt die Kurzrotationszeit T30(6) an die Stelle der Eingabevariablen x(2), setzt die Kurzrotationszeit T30(12) an die Stelle der Eingabevariablen x(3) und setzt die Kurzrotationszeit T30(18) an die Stelle der Eingabevariablen x(4). Die CPU 122 setzt auch die Kurzrotationszeit T30(24) an die Stelle der Eingabevariablen x(5), setzt die Kurzrotationszeit T30(30) an die Stelle der Eingabevariablen x(6) und setzt die Kurzrotationszeit T30(36) an die Stelle der Eingabevariablen x(7). Des Weiteren setzt die CPU 122 die Kurzrotationszeit T30(42) an die Stelle der Eingabevariablen x(8) und setzt die Kurzrotationszeit T30(48) an die Stelle der Eingabevariablen x(9). Außerdem setzt die CPU 122 die Rotationsgeschwindigkeit NE an die Stelle der Eingabevariablen x(10) und setzt die Ladungseffizienz η an die Stelle der Eingabevariablen x(11).
  • Als Nächstes bestimmt die CPU 72 auf Basis der Informationen zum Vorliegen der Ausführung, ob die erfassten Daten ermittelt werden, wenn der Warmlaufprozess nicht ausgeführt wird, oder nicht (S54). Wenn bestimmt wird, dass die erfassten Daten ermittelt worden sind, als der Prozess nicht ausgeführt wurde (S54: JA), gibt die CPU 122 das Mapping, das durch die Nach-Warmlauf-Mappingdaten 126a definiert wird, die in der in der 9 gezeigten Speichereinrichtung 126 gespeichert sind, in die Eingabevariablen x(1) bis x(11) ein, um den Wert der Fehlzündungsvariablen PR zu berechnen, der der Ausgabewert des Mappings ist (S56).
  • In der vorliegenden Ausführungsform wird das Mapping durch ein neuronales Netzwerk gebildet, in dem die Anzahl an Zwischenschichten „α“ ist, die Aktivierungsfunktionen h1 bis hα jeder Zwischenschicht ReLU sind und die Aktivierungsfunktion der Ausgabeschicht eine Softmaxfunktion ist. Zum Beispiel wird der Wert jedes Knotens in der ersten Zwischenschicht durch Eingeben der Ausgabe, wenn die Eingabevariablen x(1) bis x(11) in das lineare Mapping eingegeben werden, das durch die Koeffizienten wA(1)ji (j = 0 bis n1, i = 0 bis 11) definiert ist, in die Aktivierungsfunktion h1 generiert. Das heißt, falls m = 1, 2, ..., α ist, wird der Wert jedes Knotens der m-ten Zwischenschicht durch Eingeben der Ausgabe des linearen Mappings, das durch den Koeffizienten wA(m) definiert ist, in die Aktivierungsfunktion hm generiert. In der 10 sind n1, n2, ..., nα die Anzahlen an Knoten in der ersten, zweiten,... α. Zwischenschicht. Hier sind wA(1)j0 und dergleichen Biasparameter, und die Eingabevariable x(0) wird als „1“ definiert.
  • Wenn bestimmt wird, dass die erfassten Daten im Zeitraum des Warmlaufprozesses ermittelt worden sind (S54: NEIN), setzt die CPU 122 den Effizienzreduzierungsumfang vef an die Stelle der Eingabevariablen x(12), setzt den Zielwert Af* an die Stelle der Eingabevariablen x(13) und setzt den Überlappungsumfang RO an die Stelle der Eingabevariablen x(14) (S58).
  • Als Nächstes berechnet de CPU 122 den Wert der Fehlzündungsvariablen PR, der der Ausgabewert des Mappings ist, indem die Eingabevariablen x(1) bis x(14) in das Mapping eingegeben werden, das durch die Warmlauf-Mappingdaten 126b definiert wird, die in der in der 9 gezeigten Speichereinrichtung 126 gespeichert sind (S60).
  • In der vorliegenden Ausführungsform wird das Mapping durch ein neuronales Netzwerk gebildet, in dem die Anzahl an Zwischenschichten „α“ ist, die Aktivierungsfunktionen h1 bis hα jeder Zwischenschicht ReLU sind und die Aktivierungsfunktion der Ausgabeschicht eine Softmaxfunktion ist. Zum Beispiel wird der Wert jedes Knotens in der ersten Zwischenschicht durch Eingeben der Ausgaben, wenn die Eingabevariablen x(1) bis x(14) in das lineare Mapping eingegeben werden, das durch den Koeffizienten wB(1)ji (j = 0 bis n1, i = 0 bis 14) definiert ist, in die Aktivierungsfunktion h1 generiert. Das heißt, falls m = 1, 2, ..., α ist, wird der Wert jedes Knotens der m-ten Zwischenschicht durch Eingeben der Ausgabe des linearen Mappings, das durch den Koeffizienten wB(m) definiert wird, in die Aktivierungsfunktion generiert. Hier sind n1, n2, ..., nα die Anzahl an Knoten in der ersten, zweiten, ... α. Zwischenschicht. Hier sind wB(1)j0 und dergleichen Biasparameter, und die Eingabevariable x(0) wird als „1“ definiert.
  • Als Nächstes betreibt die CPU 122 die Kommunikationseinrichtung 129, um ein Signal, das den Wert der Fehlzündungsvariablen PR angibt, zum Fahrzeug VC zu übertragen, zu dem die durch den Prozess von S50 empfangenen Daten übertragen werden (S62), und beendet erst einmal die Abfolge von Prozessen, die in (b) in der 10 gezeigt werden. Wie in (a) in der 10 gezeigt wird, empfängt die CPU 72 den Wert der Fehlzündungsvariablen PR (S46) und führt die Prozesse nach S28 aus.
  • Somit werden in der vorliegenden Ausführungsform die Prozesse von S56 und S60 in der Zentrale 120 ausgeführt, so dass die Rechenlast der CPU 72 reduziert werden kann.
  • Korrespondenzbeziehung
  • Die Korrespondenzbeziehung zwischen den Sachverhalten in der oben beschriebenen Ausführungsform und den Sachverhalten, die im Abschnitt „Kurze Darstellung der Erfindung“ beschrieben werden, lautet wie folgt. Hier wird nachstehend die Korrespondenzbeziehung für jede Aspektnummer im Abschnitt „Kurze Darstellung der Erfindung“ beschriebenen Aspekts gezeigt.
    1. [1] Die Fehlzündungsdetektionseinrichtung entspricht der Steuerung 70. Die Ausführungseinrichtung, das heißt, die Verarbeitungsschaltkreise, entspricht der CPU 72 und dem ROM 74. Die Speichereinrichtung entspricht der Speichereinrichtung 76. Die Rotationskurvenformvariable entspricht der Zwischenzylindervariable ΔTb(2) und den Schwankungsmustervariablen FL[02], FL[12], FL[32]. Der Erfassungsprozess entspricht den Prozessen von S18 bis S22 und den Prozessen von S18, S20, S22a, der Bestimmungsprozess entspricht den Prozessen von S24 bis S36 und den Prozessen von S24a, S26a, S28 bis S36, und der Handhabungsprozess entspricht dem Prozess von S38. In der 2 entspricht der Warmlaufprozess dem Warmlaufkorrekturprozess M24, dem Zünd-Timing-Korrekturprozess M20, dem Zündvorgangsprozess M22, dem Ziel-Einlassphasendifferenzberechnungsprozess M32, dem Einlassphasendifferenzsteuerungsprozess M34, dem Zielwerteinstellprozess M46 und dem Einspritzventilbetätigungsprozess M44. In der 7 entspricht er dem Amplitudenwertvariablenausgabeprozess M50, dem Korrekturkoeffizientenberechnungsprozess M52, dem Dither-Korrekturprozess M54, dem Multiplikationsprozess M56, dem Korrekturkoeffizientenberechnungsprozess M58, dem Dither-Korrekturprozess M60 und dem Einspritzventilbetätigungsprozess M44, wenn die Amplitudenwertvariable α nicht null ist. Der Auswahlprozess entspricht dem Prozess von S8. Die Momentangeschwindigkeitsvariable entspricht der Kurzrotationszeit T30.
    2. [2] Die Warmlaufbetriebsumfangsvariable entspricht dem Effizienzreduzierungsumfang vef, dem Zielwert Af*, dem Überlappungsumfang RO und der Amplitudenwertvariablen α.
    3. [3] Die zum Umfang der Spätverstellung in Beziehung stehende Variable entspricht dem Effizienzreduzierungsumfang vef.
    4. [4] Die Ventilspezifikationsvariableneinrichtung entspricht der Ventil-Timing-Einrichtung 40. Die Ventilkennlinienvariable entspricht dem Überlappungsumfang RO.
    5. [5] Die Luft-Kraftstoff-Verhältnisvariable entspricht dem Zielwert Af*.
    6. [6] Die Betriebspunktvariable entspricht der Rotationsgeschwindigkeit NE und der Ladungseffizienz η.
    7. [7] Die erste Ausführungseinrichtung entspricht der CPU 72 und dem ROM 74. Die zweite Ausführungseinrichtung entspricht der CPU 122 und dem ROM 124. Die Rotationskurvenformvariable entspricht den Kurzrotationszeiten T30(0), T30(6), T30(12), ..., T30(48). Der Erfassungsprozess entspricht den Prozessen von S40 und S42, der fahrzeugseitige Übertragungsprozess entspricht dem Prozess von S44, und der fahrzeugseitige Empfangsprozess entspricht dem Prozess von S46. Der externe Empfangsprozess entspricht dem Prozess von S50, der Ausgabewertberechnungsprozess entspricht den Prozessen von S52 bis S60, und der externe Übertragungsprozess entspricht dem Prozess von S62.
    8. [8] Das Datenanalysegerät entspricht der Zentrale 120.
    9. [9] Die Steuerung für den Verbrennungsmotor entspricht der in der 9 gezeigten Steuerung 70.
    10. [10] Der Computer entspricht der CPU 72 und dem ROM 74, und der CPU 72, der CPU 122, dem ROM 74 und dem ROM 124.
  • Andere Ausführungsformen
  • Die oben beschriebene vorliegende Ausführungsform kann wie nachstehend beschrieben modifiziert und umgesetzt werden. Die vorliegende Ausführungsform und die folgenden abgewandelten Beispiele können innerhalb eines Bereichs, bei dem sie zueinander nicht in Widerspruch stehen, miteinander kombiniert werden.
  • Ventilkennlinienvariable
  • In der oben beschriebenen Ausführungsform wird der Überlappungsumfang RO beispielhaft als die Ventilkennlinienvariable gezeigt, jedoch ist die vorliegende Offenbarung nicht auf solche Weise beschränkt. Zum Beispiel kann die Ziel-Einlassphasendifferenz DIN* oder die Einlassphasendifferenz DIN verwendet werden. Des Weiteren können zum Beispiel der Mittelwert der Ziel-Einlassphasendifferenz DIN* und der Einlassphasendifferenz DIN im Ausführungstakt des Prozesses von S26 und dergleichen verwendet werden.
  • Luft-Kraftstoff-Verhältnisvariable
  • In der oben beschriebenen Ausführungsform wird der Zielwert Af* beispielhaft als die Luft-Kraftstoff-Verhältnisvariable gezeigt, jedoch ist die vorliegende Offenbarung nicht auf solche Weise beschränkt. Zum Beispiel kann der Mittelwert des Detektionswerts Af in einer vorbestimmten Zeitspanne verwendet werden.
  • Variable in Bezug zum Umfang der Spätverstellung des Zünd-Timings
  • In der oben beschriebenen Ausführungsform wird der Effizienzreduzierungsumfang als eine Variable verwendet, die in Beziehung zum Umfang der Spätverstellung des Zünd-Timings steht, jedoch ist die vorliegende Offenbarung nicht auf solche Weise beschränkt. Zum Beispiel kann der Mittelwert des Zünd-Timing-Korrekturumfangs Δaig im Ausführungstakt des Prozesses von S26 und dergleichen verwendet werden.
  • Wenn der Effizienzreduzierungsumfang vef beispielsweise während der Ausführungszeitspanne des Warmlaufprozesses konstant ist, muss eine Variable, die in Beziehung zum Umfang der Spätverstellung des Zünd-Timings steht, nicht in der Eingabe in das Mapping eingeschlossen sein, das durch die Warmlauf-Mappingdaten 76b und 126b definiert wird. Allerdings ist es nicht entscheidend, dass der Effizienzreduzierungsumfang vef nicht in der Eingabe in das Mapping eingeschlossen ist, wenn der Effizienzreduzierungsumfang vef während der Ausführungszeitspanne des Warmlaufprozesses konstant ist. Indem der Effizienzreduzierungsumfang vef in einem derartigen Fall in die Eingabe in das Mapping eingeschlossen wird, können zum Beispiel mehrere Spezifizierungen mit unterschiedlichen Effizienzreduzierungsumfängen vef mit einem einzigen Warmlauf-Mappingdatensatz 76b und 126b verarbeitet werden.
  • Zwischenzylindervariable
  • Die Zwischenzylindervariable ΔTb ist nicht auf die Differenz in der Kurzrotationszeit T30 entsprechend dem oberen Verdichtungstotpunkt zwischen zwei Zylindern beschränkt, wobei die oberen Verdichtungstotpunkte nacheinander um 720°CA auseinanderliegend erreicht werden. Zum Beispiel kann die Zwischenzylindervariable ΔTb eine Differenz in der Kurzrotationszeit T30 entsprechend den oberen Verdichtungstotpunkten zwischen Zylindern sein, die um 360°CA im Hinblick auf die Erreichenszeit von um 720°CA auseinanderliegenden oberen Verdichtungstotpunkte auseinanderliegen. In diesem Fall ist die Zwischenzylindervariable ΔTb(2) „T30(12)-T30(24)-{T30(36)-T30(48)}“.
  • Anstelle der Differenz zwischen den um 720°CA auseinanderliegenden Werten der Differenz zwischen den Kurzrotationszeiten T30 entsprechend den oberen Verdichtungstotpunkten von zwei Zylindern kann des Weiteren die Differenz in der Kurzrotationszeit T30 den oberen Verdichtungstotpunkten des Zylinders, bei dem Fehlzündung detektiert werden soll, und eines anderen Zylinders entsprechen.
  • Zum Beispiel kann die Zwischenzylindervariable des Weiteren ein Verhältnis zwischen den Kurzrotationszeiten T30 entsprechend den oberen Verdichtungstotpunkten der beiden Zylinder sein.
  • Die Kurzrotationszeit beim Definieren der Zwischenzylindervariablen ΔTb ist nicht auf den Zeitraum, der für die Rotation von 30°CA erforderlich ist, beschränkt, sondern kann zum Beispiel ein Zeitraum sein, der für die Rotation von 45°CA erforderlich ist. In diesem Zeitraum kann die Kurzrotationszeit ein Zeitraum sein, der für die Rotation eines Winkelintervalls erforderlich ist, das kleiner als oder gleich dem Erreichensintervall des oberen Verdichtungstotpunkts ist. Das Erreichensintervall des oberen Verdichtungstotpunkts bedeutet das Intervall zwischen den Rotationswinkeln der Kurbelwelle 24, zu dem der oberen Verdichtungstotpunkt erreicht wird. Ein Winkelintervall, das kleiner als oder gleich dem Erreichensintervall des oberen Verdichtungstotpunkts ist, kann auch als ein sehr kurzes Winkelintervall bezeichnet werden. Die Rotationsgeschwindigkeit der Kurbelwelle 24 in jedem der mehreren sehr kurzen Winkelintervall kann als eine Momentangeschwindigkeit bezeichnet werden.
  • In der oben gegebenen Beschreibung kann des Weiteren anstelle der Kurzrotationszeit eine momentane Rotationsgeschwindigkeit verwendet werden, die durch Dividieren des vorbestimmten Winkelintervalls durch den Zeitraum, der für die Rotation des vorbestimmten Winkelintervalls erforderlich ist, ermittelt wird.
  • Schwankungsmustervariable
  • Die Definition der Schwankungsmustervariablen ist nicht auf die in der oben beschriebenen Ausführungsform beispielhaft gezeigte beschränkt. Zum Beispiel kann die Definition der Schwankungsmustervariablen geändert werden, indem die Zwischenzylindervariable ΔTb auf die im Abschnitt „Zwischenzylindervariable“ beispielhaft gezeigte geändert wird.
  • Des Weiteren ist es nicht entscheidend, die Schwankungsmustervariable als ein Verhältnis zwischen den Zwischenzylindervariablen ΔTb entsprechend den Timings des Vorkommens der unterschiedlichen oberen Verdichtungstotpunkte zu definieren, und eine Differenz kann anstelle des Verhältnisses verwendet werden. Sogar in diesem Fall kann der Wert der Fehlzündungsvariablen PR berechnet werden, indem die Tatsache reflektiert wird, dass die Schwankungsmustervariable entsprechend dem Betriebspunkt geändert wird, indem die Betriebspunktvariable des Verbrennungsmotors 10 in die Eingabe eingeschlossen wird.
  • Rotationskurvenformvariable
  • Im Prozess von S26 wird die Rotationskurvenformvariable durch die Zwischenzylindervariable ΔTb(2) und die Schwankungsmustervariablen FL[02], FL[12], FL[32] gebildet. Allerdings stellt dies keine Beschränkung dar. Zum Beispiel kann die Schwankungsmustervariable, welche die Rotationskurvenformvariable bildet, eine oder zwei der Schwankungsmustervariablen FL[02], FL[12], FL[32] sein. Des Weiteren können vier oder mehr Schwankungsmustervariablen, wie zum Beispiel die Schwankungsmustervariablen FL[02], FL[12], FL[32], FL[42] und dergleichen, eingeschlossen sein.
  • In den Prozessen von S56 und S60 wird die Rotationskurvenformvariable durch die Kurzrotationszeit T30 entsprechend jedem der neun Timings gebildet, bei denen sich das Timing des Vorkommens des oberen Verdichtungstotpunkts voneinander unterscheidet, jedoch ist die vorliegende Offenbarung nicht auf solche Weise beschränkt. Mit dem oberen Verdichtungstotpunkt eines Zylinders, bei dem Fehlzündung detektiert werden soll, als die Mitte, wird zum Beispiel die Rotationskurvenformvariable durch die Kurzrotationszeit T30 in jedem der Abschnitte gebildet, die durch Dividieren einer Zone des zwei- oder mehrfachen Winkelintervalls, in dem der obere Verdichtungstotpunkt vorkommt, durch ein Intervall von 30°CA ermittelt werden. In der oben genannten Beschreibung ist es nicht entscheidend, den oberen Verdichtungstotpunkt des Zylinders, bei dem Fehlzündung detektiert werden soll, als Mitte einzustellen. Des Weiteren ist die Kurzrotationszeit hier nicht auf den Zeitraum beschränkt, der für die Rotation eines Intervalls von 30°CA erforderlich ist. Anstelle der Kurzrotationszeit kann außerdem eine momentane Rotationsgeschwindigkeit ermittelt werden, indem das vorbestimmte Winkelintervall durch den Zeitraum dividiert wird, der für die Rotation des vorbestimmten Winkelintervalls erforderlich ist.
  • Betriebspunktvariable
  • Die Betriebspunktvariable ist nicht auf die Rotationsgeschwindigkeit NE und die Ladungseffizienz η beschränkt. Zum Beispiel können eine Einlassluftmenge Ga und die Rotationsgeschwindigkeit NE verwendet werden. Des Weiteren können zum Beispiel die Einspritzmenge und die Rotationsgeschwindigkeit NE verwendet werden, wenn ein Verbrennungsmotor vom Kompressionszündungstyp verwendet wird, wie nachstehend im Abschnitt „Verbrennungsmotor“ beschrieben wird. Es ist nicht entscheidend, die Betriebspunktvariable als eine Eingabe für das Mapping zu verwenden. Bei Anwendung auf einen Verbrennungsmotor, der in einem seriellen Hybridfahrzeug, das nachstehend im Abschnitt „Fahrzeug“ beschrieben wird, montiert ist, kann, wenn der Verbrennungsmotor nur an einem spezifischen Betriebspunkt betrieben wird und dergleichen, der Wert der Fehlzündungsvariablen PR mit hoher Genauigkeit berechnet werden, ohne die Betriebspunktvariable in der Eingabevariablen einzuschließen.
  • Externer Übertragungsprozess
  • In dem Prozess von S62 wird der Wert der Fehlzündungsvariablen PR übertragen, jedoch ist die vorliegende Offenbarung nicht auf solche Weise beschränkt. Zum Beispiel können die Werte der Prototypvariablen yR(1) und yR(2) übertragen werden. Des Weiteren kann die Zentrale 120 zum Beispiel den Prozess von S28 bis S36 ausführen, und das Bestimmungsergebnis, ob eine Anomalie vorliegt, kann übertragen werden.
  • Handhabungsprozess
  • In der oben beschriebenen Ausführungsform wird das Auftreten von Fehlzündungen über visuelle Informationen durch Betreiben der Warnleuchte 100 gemeldet. Allerdings stellt dies keine Beschränkung dar. Zum Beispiel kann das Auftreten von Fehlzündungen durch akustische Informationen durch Betreiben eines Lautsprechers gemeldet werden. Des Weiteren kann die in der 1 veranschaulichte Steuerung 70 die Kommunikationseinrichtung 79 umfassen, und die Kommunikationseinrichtung 79 kann betrieben werden, um ein Signal, das angibt, dass eine Fehlzündung aufgetreten ist, an das portable Endgerät des Nutzers zu übertragen. Dies kann umgesetzt werden, indem ein Anwendungsprogramm zum Ausführen des Benachrichtigungsprozesses im portablen Endgerät des Nutzers installiert wird.
  • Der Handhabungsprozess ist nicht auf den Benachrichtigungsprozess beschränkt. Zum Beispiel kann ein Betriebsprozess eingesetzt werden, der eine Betriebseinheit betreibt, um die Verbrennung des Luft-Kraftstoff-Gemisches in der Brennkammer 18 des Verbrennungsmotors 10 in Übereinstimmung mit Informationen, die angeben, dass eine Fehlzündung aufgetreten ist, zu steuern. Insbesondere kann zum Beispiel das Zünd-Timing eines Zylinders, in dem eine Fehlzündung aufgetreten ist, mit der Betriebseinheit als der Zündeinrichtung 22 nach früh verstellt werden. Des Weiteren kann zum Beispiel die Kraftstoffeinspritzmenge für den Zylinder, in dem Fehlzündung aufgetreten ist, mit der Betriebseinheit als dem Kraftstoffeinspritzventil 20 erhöht werden.
  • Eingabe in das Mapping
  • Die Eingabe in das neuronale Netzwerk, die Eingabe in die im Abschnitt „Algorithmus des maschinellen Lernens“ beschriebene Regressionsgleichung und dergleichen sind nicht auf die beschränkt, in denen jede Größe durch eine einzelne physikalische Menge oder die Schwankungsmustervariable FL gebildet wird. In Bezug auf einige der mehreren Typen an physikalischen Größen und die Schwankungsmustervariablen FL, die als Eingabe in das Mapping in der oben beschriebenen Ausführungsform und dergleichen verwendet werden, können zum Beispiel einige Hauptkomponenten, die durch ihre Hauptkomponentenanalyse ermittelt worden sind, als die direkte Eingabe in das neuronale Netzwerk und die Regressionsgleichung verwendet werden. Wenn die Hauptkomponente eine Eingabe des neuronalen Netzwerks und der Regressionsgleichung ist, ist es nicht entscheidend, dass nur ein Teil der Eingabe in das neuronale Netzwerk und die Regressionsgleichung die Hauptkomponente ist, und die gesamte Eingabe kann die Hauptkomponente sein. Wenn die Hauptkomponente eine Eingabe in das Mapping ist, umfassen die Nach-Warmlauf-Mappingdaten 76a und 126a und die Warmlauf-Mappingdaten 76b und 126b Daten, die ein Mapping definieren, das die Hauptkomponente bestimmt.
  • Mappingdaten bzw. Abbildungsdaten bzw. Kennfelddaten
  • Die Mappingdaten, die das Mapping definieren, das für die im Fahrzeug ausgeführte Berechnung verwendet wird, können die Nach-Warmlauf-Mappingdaten 126a und die Warmlauf-Mappingdaten 126b sein.
  • Die Mappingdaten, die das Mapping definieren, das für die in der Zentrale 120 ausgeführte Berechnung verwendet wird, können die Nach-Warmlauf-Mappingdaten 76a und die Warmlauf-Mappingdaten 76b sein.
  • Zum Beispiel wird gemäß der Beschreibung der 10 die Anzahl an Zwischenschichten im neuronalen Netzwerk als mehr als zwei Schichten ausgedrückt. Allerdings stellt dies keine Beschränkung dar.
  • In der oben beschriebenen Ausführungsform sind die Aktivierungsfunktionen h, h1, h2, ... hα ReLU, und die Aktivierungsfunktion der Ausgabe ist eine Softmaxfunktion, jedoch ist die vorliegende Offenbarung nicht auf solche Weise beschränkt. Zum Beispiel können die Aktivierungsfunktionen h, h1, h2, ... hα Hyperbeltangensfunktionen sein. Zum Beispiel können die Aktivierungsfunktionen h, h1, h2, ... hα logistische Sigmoidfunktionen sein.
  • Zum Beispiel kann die Aktivierungsfunktion der Ausgabe eine logistische Sigmoidfunktion sein. In diesem Fall kann zum Beispiel die Anzahl an Knoten in der Ausgabeschicht eins sein, und die Ausgabevariable kann die Fehlzündungsvariable PR sein. In diesem Fall kann das Vorhandensein oder das Nichtvorhandensein einer Anomalie bestimmt werden, indem als anomal bestimmt wird, wenn der Wert der Ausgabevariable größer als oder gleich einem vorbestimmten Wert ist.
  • Algorithmus des maschinellen Lernens
  • Der Algorithmus des maschinellen Lernens ist nicht auf das Verwenden eines neuronalen Netzes beschränkt. Zum Beispiel kann eine Regressionsgleichung verwendet werden. Dies entspricht dem neuronalen Netzwerk, das keine Zwischenschicht umfasst. Des Weiteren kann zum Beispiel eine Support Vector Machine verwendet werden. In diesem Fall hat der Wert der Ausgabe selbst keine Bedeutung, und ob Fehlzündung aufgetreten ist oder nicht, wird entsprechend dadurch ausgedrückt, dass der Wert positiv ist oder nicht. Mit anderen Worten ist er anders als dann, wenn der Wert der Fehlzündungsvariablen einen Wert von 3 oder mehr aufweist, und diese Werte stellen die Wahrscheinlichkeit von Fehlzündung dar.
  • Lernschritt
  • In der oben beschriebenen Ausführungsform wird das Lernen in einer Situation durchgeführt, in der Fehlzündung zufällig auftritt, jedoch ist die vorliegende Offenbarung nicht auf solche Weise beschränkt. Zum Beispiel kann das Lernen in einer Situation ausgeführt werden, in der Fehlzündung kontinuierlich in einem spezifischen Zylinder auftritt. Allerdings kann in diesem Fall die Zwischenzylindervariable ΔTb, die für die Zwischenzylindervariable und die Schwankungsmustervariable verwendet wird, welche die Eingabe in das Mapping werden, die Differenz zwischen den Kurzrotationszeiten T30 entsprechend den oberen Verdichtungstotpunkten des Zylinders, bei dem Fehlzündung detektiert werden soll, und anderen Zylindern sein, wie im Abschnitt „Zwischenzylindervariable“ beschrieben wird.
  • Datenanalysegerät
  • Der Prozess von (b) in der 10 kann zum Beispiel durch ein portables Endgerät, das dem Nutzer gehört, ausgeführt werden. Dies kann umgesetzt werden, indem ein Anwendungsprogramm zum Ausführen des Prozesses von (b) in der 10 im portablen Endgerät installiert wird. Zu dieser Zeit kann zum Beispiel der Übertragungs-/Empfangsprozess für die Fahrzeug-ID gelöscht werden, indem die wirksame Distanz der Datenübertragung im Prozess von S44 auf etwa die Länge des Fahrzeugs und dergleichen eingestellt wird.
  • Ausführungseinrichtung
  • Die Ausführungseinrichtung ist nicht auf eine Einrichtung beschränkt, welche die CPU 72 (122) und das ROM 74 (124) umfasst und den Software-Prozess ausführt. Zum Beispiel kann eine dedizierte Hardware-Schaltung (z. B. ASIC usw.) zur Verarbeitung wenigstens eines Teils des Software-Prozesses, der in der oben beschriebenen Ausführungsform ausgeführt wird, eingerichtet sein. Mit anderen Worten muss die Ausführungseinrichtung lediglich eine der nachstehenden Ausgestaltungen (a) bis (c) aufweisen. (a) Eine Verarbeitungseinrichtung, die alle die oben genannten Prozesse gemäß einem Programm ausführt, und eine Programmspeichereinrichtung, wie zum Beispiel ein ROM, das das Programm speichert, werden bereitgestellt. (b) Eine Verarbeitungseinrichtung und eine Programmspeichereinrichtung, die einen Teil der oben genannten Prozesse gemäß einem Programm ausführen, und eine dedizierte Hardware-Schaltung, welche die übrigen Prozesse ausführt, werden bereitgestellt. (c) Eine dedizierte Hardware-Schaltung, die alle oben genannten Prozesse ausführt, wird bereitgestellt. Hier können die Software-Ausführungseinrichtung, welche die Verarbeitungseinrichtung und die Programmspeichereinrichtung umfasst, oder die dedizierte Hardware-Schaltung in der Mehrzahl bereitgestellt werden. Das heißt, die oben genannten Prozesse können durch Verarbeitungsschaltkreise durchgeführt werden, die wenigstens eine von einer oder mehreren Software-Ausführungseinrichtungen und von einer oder mehreren dedizierten Hardware-Schaltungen umfassen. Die Programmspeichereinrichtung, das heißt ein computerlesbares Medium, umfasst verschiedene verwendbare Medien, auf die mit einem universellen oder einem dedizierten Computer zugegriffen werden kann.
  • Speichereinrichtung
  • In der oben beschriebenen Ausführungsform sind die Speichereinrichtung zum Speichern der Nach-Warmlauf-Mappingdaten 76a, 126a und der Warmlauf-Mappingdaten 76b, 126b und die Speichereinrichtung (ROM 74, 124) zum Speichern des Fehlzündungsprogramms 74a und des Fehlzündungshauptprogramms 124a getrennte Speichereinrichtungen. Allerdings stellt dies keine Beschränkung dar.
  • Computer
  • Der Computer ist nicht auf einen Computer beschränkt, der eine Ausführungseinrichtung, wie zum Beispiel die CPU 72 und das ROM 74, die im Fahrzeug montiert sind, und eine Ausführungseinrichtung, wie zum Beispiel die CPU 122 und das ROM 124, die in der Zentrale 120 bereitgestellt werden, umfasst. Zum Beispiel kann der Computer von einer Ausführungseinrichtung, die im Fahrzeug montiert ist, und die Ausführungseinrichtung, die in der Zentrale 120 bereitgestellt wird, und einer Ausführungseinrichtung, wie zum Beispiel die CPU und das ROM in einem portablen Endgerät eines Nutzers, gebildet sein. Dies kann zum Beispiel umgesetzt werden, indem der Prozess von S62 in der 10 als ein Prozess durchgeführt wird, der an das portable Endgerät des Nutzers überträgt, und die Prozesse von S46, S28 bis S38 in (a) in der 10 auf dem portablen Endgerät ausgeführt werden. Insbesondere kann eine fahrzeuginterne Ausführungseinrichtung, die durch die CPU 72 und das ROM 74 ausgebildet ist, dazu ausgebildet sein, nicht den fahrzeugseitigen Empfangsprozess und den Handhabungsprozess auszuführen. Eine Empfangsausführungseinrichtung, die im portablen Endgerät umfasst ist, kann dazu ausgebildet sein, wenigstens den fahrzeugseitigen Empfangsprozess auszuführen.
  • Verbrennungsmotor
  • In der oben beschriebenen Ausführungsform wird das Einspritzventil im Zylinder, das Kraftstoff in die Brennkammer 18 einspritzt, beispielhaft als das Kraftstoffeinspritzventil gezeigt, ist jedoch nicht darauf beschränkt. Das Kraftstoffeinspritzventil kann zum Beispiel ein Einlasskanaleinspritzventil sein, das Kraftstoff in den Einlasskanal 12 einspritzt. Des Weiteren können zum Beispiel sowohl ein Einlasskanaleinspritzventil als auch ein Einspritzventil im Zylinder bereitgestellt sein.
  • Der Verbrennungsmotor ist nicht auf einen Verbrennungsmotor vom Fremdzündungstyp beschränkt und kann ein Verbrennungsmotor vom Kompressionszündungstyp sein, der Leichtöl oder dergleichen als Kraftstoff verwendet.
  • Fahrzeug
  • Das Fahrzeug ist nicht auf eine Serien-/Parallel-Hybridfahrzeug beschränkt. Zum Beispiel kann das Fahrzeug ein Parallel-Hybridfahrzeug oder ein Serien-Hybridfahrzeug sein. Da es nicht auf das Hybridfahrzeug beschränkt ist, kann es ein Fahrzeug sein, in dem eine Einrichtung, die den Schub des Fahrzeugs erzeugt, nur ein Verbrennungsmotor ist.

Claims (11)

  1. Fehlzündungsdetektionseinrichtung für einen Verbrennungsmotor, wobei die Fehlzündungsdetektionseinrichtung Folgendes umfasst: eine Speichereinrichtung; und Verarbeitungsschaltkreise, wobei die Speichereinrichtung erste Mappingdaten, die dem Fall entsprechen, dass ein Warmlaufprozess in einem Katalysator ausgeführt wird, der in einem Auslasskanal eines Verbrennungsmotors angeordnet ist, und zweite Mappingdaten, die dem Fall entsprechen, dass der Warmlaufprozess nicht ausgeführt wird, speichert, wobei sowohl die ersten als auch die zweiten Mappingdaten ein Mapping definieren, bei dem unter Verwendung einer Rotationskurvenformvariablen eine Fehlzündungsvariable ausgegeben wird, wobei die Fehlzündungsvariable eine Variable ist, die in Beziehung zu einer Wahrscheinlichkeit des Auftretens von Fehlzündungen steht, die Verarbeitungsschaltkreise dazu ausgebildet sind, Folgende auszuführen: einen Erfassungsprozess, der die Rotationskurvenformvariable erfasst, die auf einem Detektionswert eines Sensors basiert, der dazu ausgebildet ist, ein Rotationsverhalten einer Kurbelwelle des Verbrennungsmotors zu detektieren, einen Bestimmungsprozess, der auf Basis einer Ausgabe des Mapping, das die Variable als Eingabe verwendet, die durch den Erfassungsprozess erfasst wird, bestimmt, ob die Fehlzündung vorliegt, einen Handhabungsprozess, der durch Betreiben von vorbestimmter Hardware das Auftreten einer Fehlzündung in dem Fall behandelt, dass im Bestimmungsprozess bestimmt wird, dass die Fehlzündung aufgetreten ist, und einen Auswahlprozess, der in Übereinstimmung damit, ob der Warmlaufprozess ausgeführt worden ist, entweder die ersten Mappingdaten oder die zweiten Mappingdaten, die im Bestimmungsprozess verwendet werden, auswählt, wobei ein Intervall zwischen den Winkeln, bei denen im Verbrennungsmotor obere Verdichtungstotpunkte erreicht werden, ein Erreichensintervall ist, mehrere Winkelintervalle, die kleiner als das Erreichensintervall sind, mehrere sehr kleine Winkelintervalle sind, eine Rotationsgeschwindigkeit der Kurbelwelle zu jedem der mehreren sehr kleinen Winkelintervalle eine Momentangeschwindigkeit ist und eine Variable, die in Beziehung zur Momentangeschwindigkeit steht, eine Momentangeschwindigkeitsvariable ist, die Rotationskurvenformvariable eine Variable ist, die eine Differenz zwischen mehreren Werten einer Momentangeschwindigkeitsvariablen angibt bzw. die mehreren unterschiedlichen sehr kurzen Winkelintervallen entspricht, und das Mapping einen Wert der Fehlzündungsvariablen ausgibt, indem es eine Join-Operation für den Wert der Rotationskurvenformvariablen und einen durch maschinelles Lernen gelernten Parameter durchführt.
  2. Fehlzündungsdetektionseinrichtung nach Anspruch 1, wobei die Eingabe des Mappings, das durch die ersten Mappingdaten definiert wird, wenn der Warmlaufprozess ausgeführt wird, eine Warmlaufbetriebsumfangsvariable einschließt, die eine Variable ist, die über den Warmlaufprozess in Beziehung zu einem Betriebsumfang einer Betriebseinheit des Verbrennungsmotors steht, der Erfassungsprozess einen Prozess umfasst, der die Warmlaufbetriebsumfangsvariable erfasst, wenn der Warmlaufprozess ausgeführt wird, und der Bestimmungsprozess einen Prozess umfasst, der das Vorhandensein der Fehlzündung auf Basis der Ausgabe des Mappings bestimmt, das des Weiteren die Warmlaufbetriebsumfangsvariable, die durch den Erfassungsprozess erfasst wird, als die Eingabe verwendet, wenn der Warmlaufprozess ausgeführt wird.
  3. Fehlzündungsdetektionseinrichtung nach Anspruch 2, wobei der Warmlaufprozess einen Prozess umfasst, der ein Zünd-Timing im Vergleich dazu, wenn der Warmlaufprozess nicht ausgeführt wird, nach spät verstellt, und die Warmlaufbetriebsumfangsvariable, die durch den Erfassungsprozess erfasst wird, eine Variable einschließt, die zu einem Umfang der Spätverstellung des Zünd-Timings in Beziehung steht.
  4. Fehlzündungsdetektionseinrichtung nach Anspruch 2 oder 3, wobei der Verbrennungsmotor eine Ventilkennlinienvariableneinrichtung umfasst, die gestattet, dass Ventilkennlinien eines Einlassventils geändert werden, der Warmlaufprozess einen Prozess umfasst, der die Ventilkennlinienvariableneinrichtung betreibt, und die Warmlaufbetriebsumfangsvariable, die durch den Erfassungsprozess erfasst wird, eine Ventilkennlinienvariable einschließt, die eine Variable ist, die zu den Ventilkennlinien in Beziehung steht.
  5. Fehlzündungsdetektionseinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei der Warmlaufprozess einen Prozess umfasst, der ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis eines Luft-Kraftstoff-Gemisches, das in einer Brennkammer des Verbrennungsmotors verbrannt wird, gemäß einem Fortschrittsstatus des Warmlaufprozesses ändert, und die Warmlaufbetriebsumfangsvariable, die durch den Erfassungsprozess erfasst wird, eine Luft-Kraftstoff-Verhältnisvariable einschließt, die eine Variable ist, die zum Luft-Kraftstoff-Verhältnis in Beziehung steht.
  6. Fehlzündungsdetektionseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Eingabe des Mappings eine Betriebspunktvariable einschließt, die eine Variable ist, die einen Betriebspunkt des Verbrennungsmotors definiert, der Erfassungsprozess einen Prozess umfasst, der die Betriebspunktvariable erfasst, der Bestimmungsprozess ein Prozess ist, der das Vorhandensein der Fehlzündung auf Basis der Ausgabe des Mappings bestimmt, das des Weiteren die Betriebspunktvariable, die durch den Erfassungsprozess erfasst wird, als die Eingabe verwendet, und das Mapping einen Wert der Fehlzündungsvariablen ausgibt, indem es eine Join-Operation für die Rotationskurvenformvariable, die Betriebspunktvariable und den durch maschinelles Lernen gelernten Parameter durchführt.
  7. Fehlzündungsdetektionssystem für einen Verbrennungsmotor, wobei das Fehlzündungsdetektionssystem Folgendes umfasst: die Verarbeitungsschaltkreise und die Speichereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Bestimmungsprozess einen Ausgabewertberechnungsprozess umfasst, einen Ausgabewert des Mappings unter Verwendung einer Variablen, die durch den Erfassungsprozess erfasst wird, als der Eingabe zu berechnen, die Verarbeitungsschaltkreise eine erste Ausführungseinrichtung und eine zweite Ausführungseinrichtung umfassen, die erste Ausführungseinrichtung wenigstens zum Teil im Fahrzeug montiert und dazu ausgebildet ist, den Erfassungsprozess, einen fahrzeugseitigen Übertragungsprozess, der Daten, die durch den Erfassungsprozess erfasst werden, nach außerhalb des Fahrzeugs zu übertragen, einen fahrzeugseitigen Empfangsprozess, der ein Signal empfängt, das auf einem Berechnungsergebnis des Ausgabewertberechnungsprozesses basiert, und den Handhabungsprozess auszuführen, und die zweite Ausführungseinrichtung außerhalb des Fahrzeugs angeordnet und dazu ausgebildet ist, einen externen Empfangsprozess, der Daten empfängt, die durch den fahrzeugseitigen Übertragungsprozess übertragen werden, den Ausgabewertberechnungsprozess, den Auswahlprozess und einen externen Übertragungsprozess, der ein Signal, das auf einem Berechnungsergebnis des Ausgabewertberechnungsprozesses basiert, zum Fahrzeug überträgt, auszuführen.
  8. Datenanalysegerät, das die zweite Ausführungseinrichtung und die Speichereinrichtung nach Anspruch 7 umfasst.
  9. Steuerung für einen Verbrennungsmotor, welche die erste Ausführungseinrichtung nach Anspruch 7 umfasst.
  10. Fehlzündungsdetektionsverfahren für einen Verbrennungsmotor, wobei der Erfassungsprozess, der Bestimmungsprozess und der Handhabungsprozess nach einem der Ansprüche 1 bis 6 durch einen Computer ausgeführt werden.
  11. Empfangsausführungseinrichtung in einem Fehlzündungsdetektionssystem für einen Verbrennungsmotor nach Anspruch 7, wobei die erste Ausführungseinrichtung eine fahrzeuginterne Ausführungseinrichtung, die in einem Fahrzeug montiert ist, und eine Empfangsausführungseinrichtung, die von der fahrzeuginternen Ausführungseinrichtung getrennt ist, umfasst, die fahrzeuginterne Ausführungseinrichtung dazu ausgebildet ist, den Erfassungsprozess und einen fahrzeugseitigen Übertragungsprozess, der Daten, die durch den Erfassungsprozess erfasst werden, nach außerhalb des Fahrzeugs überträgt, auszuführen und die Empfangsausführungseinrichtung in einem portablen Endgerät bereitgestellt wird und dazu ausgebildet ist, wenigstens den fahrzeugseitigen Empfangsprozess auszuführen.
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