CN113518856A - 喷射器诊断装置及喷射器诊断方法 - Google Patents

喷射器诊断装置及喷射器诊断方法 Download PDF

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Abstract

喷射器诊断装置(1)具备：发动机声音模型生成部(14)，其基于发动机的缸数及发动机的爆发模式来分别生成正常发动机声音模型及异常发动机声音模型；运转声音获取部(12)，其获取以爆发模式运转的发动机的运转声音；频率特性计算部(13)，其计算由运转声音获取部(12)获取的运转声音的频率特性；和喷射器诊断部(15)，其基于由频率特性计算部(13)计算出的运转声音的频率特性、和由发动机声音模型生成部(14)生成的正常发动机声音模型及异常发动机声音模型来诊断有无喷射器故障。

Description

喷射器诊断装置及喷射器诊断方法
技术领域
本发明涉及诊断喷射器的状态的喷射器诊断装置及喷射器诊断方法，该喷射器设于多缸发动机并向各个缸喷射燃料。
本申请基于2019年4月26日提交的日本特愿2019-086099号主张优先权，并将其内容援引至此。
背景技术
在具备多缸发动机的工程机械等车辆中，有些车辆具备故障诊断功能，即，通过在发动机的控制装置中监视向气缸喷射燃料的喷射器的通电状态而能够检测断线或短路等。在该故障诊断功能中，能够检测喷射器的电气故障，但难以诊断因粘着或堵塞等而造成的喷射器的机械故障。因此，关于机械故障，由于往往直到发生性能下降或白烟、黑烟等明显的异常状态时才会注意到，所以存在突然发生不良情况的问题。当突然发生这种不良情况时，会产生工程机械的故障时间，有妨碍工程机械稳定运转之虞。
因此，提出了一种诊断方法，其针对每个缸有意停止燃料喷射，并利用作业人员的听力基于发动机的运转声音的变化等来诊断机械故障。但是，该方法由于是基于人的听音而得到的感觉，所以不仅依赖于作业人员丰富的经验和先进的知识等，还存在结果容易产生偏差的问题。
作为诊断故障喷射器的已有技术，在专利文献1及专利文献2中公开了分别测定旋转调节的波动和指示燃料喷射量来诊断故障喷射器的方法。然而，由于这些方法很耗时，所以谋求一种能够简单诊断喷射器有无机械故障的方法。
另外，作为诊断或预测车辆故障的已有技术，在专利文献3中公开了一种装置，其收集规定的期间或距离的状态数据，并在使用该数据创建了正常状态模型之后，通过将诊断时的状态数据与正常状态模型进行比较来诊断故障。
另外，作为生成用于进行车辆故障诊断的基准值的已有技术，在专利文献4中公开了一种利用蓄积于车辆中的不良情况发生时等的行驶数据来生成正常驾驶时的数据的装置。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2002-122037号公报
专利文献2：日本特开2016-014375号公报
专利文献3：日本特开2009-146086号公报
专利文献4：日本特开2010-089760号公报
发明内容
但是，在这些专利文献所记载的装置中，由于都需要收集或蓄积过去的相关数据，所以很难说能够简单诊断喷射器有无机械故障。
鉴于上述情况，本发明的目的在于，提供一种能够简单检测喷射器有无机械故障的喷射器诊断装置及喷射器诊断方法。
本发明的喷射器诊断装置诊断设于多缸发动机并向各个缸喷射燃料的喷射器的状态，该喷射器诊断装置的特征在于，具备：发动机声音模型生成部，其基于发动机的缸数及发动机的爆发模式来分别生成正常发动机声音模型及异常发动机声音模型；运转声音获取部，其获取以所述爆发模式运转的发动机的运转声音；频率特性计算部，其计算由所述运转声音获取部获取的运转声音的频率特性；和喷射器诊断部，其基于由所述频率特性计算部计算出的运转声音的频率特性、和由所述发动机声音模型生成部生成的正常发动机声音模型及异常发动机声音模型来诊断喷射器有无机械故障。
在本发明的喷射器诊断装置中，喷射器诊断部基于由频率特性计算部计算出的运转声音的频率特性、和由发动机声音模型生成部生成的正常发动机声音模型及异常发动机声音模型来诊断喷射器有无机械故障。这样，由于无需如以往那样收集或蓄积过去的相关数据，所以能够简单诊断喷射器有无机械故障。
本发明的喷射器诊断方法诊断设于多缸发动机并向各个缸喷射燃料的喷射器的状态，该喷射器诊断方法的特征在于，包括：发动机声音模型生成工序，其基于发动机的缸数及发动机的爆发模式来分别生成正常发动机声音模型及异常发动机声音模型；频率特性计算工序，其获取以所述爆发模式运转的发动机的运转声音，并计算所获取的运转声音的频率特性；和喷射器诊断工序，其基于在所述发动机声音模型生成工序中生成的正常发动机声音模型及异常发动机声音模型、和在所述频率特性计算工序中计算出的运转声音的频率特性来诊断喷射器有无机械故障。
在本发明的喷射器诊断方法中，利用发动机声音模型生成工序分别生成正常发动机声音模型及异常发动机声音模型，利用频率特性计算工序计算运转声音的频率特性，并利用喷射器诊断工序基于正常发动机声音模型及异常发动机声音模型、和运转声音的频率特性来诊断喷射器的机械故障。这样，由于无需如以往那样收集或蓄积过去的相关数据，所以能够简单诊断喷射器有无机械故障。
发明效果
根据本发明，能够简单诊断喷射器有无机械故障。
附图说明
图1是表示第一实施方式的喷射器诊断装置的概要构成图。
图2是表示多缸发动机的概要构成图。
图3是表示由发动机声音模型生成部生成的发动机声音模型的一个例子的示意图。
图4是用于说明喷射器诊断方法的流程图。
图5是用于说明基于智能手机进行的操作的示意图。
图6是用于说明基于智能手机进行的操作的示意图。
图7是表示第二实施方式的喷射器诊断装置的概要构成图。
图8是表示第三实施方式的喷射器诊断装置的概要构成图。
图9是表示第四实施方式的喷射器诊断装置的概要构成图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的喷射器诊断装置及喷射器诊断方法的实施方式进行说明。在附图的说明中对相同的要素标注相同的附图标记，并省略重复说明。
[喷射器诊断装置的第一实施方式]
图1是表示第一实施方式的喷射器诊断装置的概要构成图，图2是表示多缸发动机的概要构成图。本实施方式的喷射器诊断装置1是用于诊断设于多缸发动机2的多个喷射器的状态的装置，更具体而言，是诊断各喷射器有无机械故障和有无机械故障的预兆的装置。
多缸发动机2例如搭载于工程机械，具备：例如直列配置的四个缸(第一缸25、第二缸26、第三缸27及第四缸28)；向各缸的内部喷射燃料的喷射器(第一喷射器21、第二喷射器22、第三喷射器23及第四喷射器24)；和控制各喷射器的燃料喷射的燃料控制装置20。
燃料控制装置20例如通过由执行运算的CPU(Central processing unit：中央处理器)、记录有用于运算的程序的作为二级存储装置的ROM(Read only memory：只读存储器)、和保存运算过程或保存临时的控制变量的作为临时存储装置的RAM(Random accessmemory：随机存取存储器)组合而成的微型计算机构成，并通过执行所存储的程序来控制各喷射器的燃料喷射。例如，该燃料控制装置20根据发动机负荷等来计算指示燃料喷射量，并控制各喷射器的动作以便达成所算出的指示燃料喷射量。
当正常时，喷射器以燃料控制装置20指示的指示燃料喷射量进行燃料喷射，但例如在发生了机械故障的情况下，则以与上述指示燃料喷射量不同的量喷射燃料。因此，发动机的运转声音会变化。本实施方式的喷射器诊断装置1关注于该运转声音的变化，并基于运转声音的变化来诊断喷射器有无机械故障，在喷射器无机械故障的情况下进一步诊断有无机械故障的预兆。
喷射器诊断装置1设于智能手机、平板终端、移动电话、PDA(Personal DataAssistant：掌上电脑)等便携终端。在以下说明中，列举喷射器诊断装置1设于智能手机10中的例子，但也可以设于平板终端、移动电话、PDA等便携终端。
如图1所示，喷射器诊断装置1具备发动机信息输入部11、运转声音获取部12、频率特性计算部13、发动机声音模型生成部14、喷射器诊断部15、和诊断结果输出部16。
发动机信息输入部11形成为能够输入发动机的缸数和发动机的爆发模式。例如，在以等间隔爆发的多缸发动机的情况下，根据多缸发动机2的类型(也称为机型)来决定发动机的转速。而且，若将低速空转模式的运转条件决定为诊断条件，则作业人员通过在智能手机10的画面中选择多缸发动机2的机型而能够获取发动机的缸数和发动机的爆发模式。在此，发动机的爆发模式是指发动机的爆发间隔，由发动机的转速确定。此外，作为发动机的缸数和发动机的爆发模式的获取方法，除了上述内容之外，例如也可以利用智能手机10经由蓝牙(Bluetooth(注册商标))或Wi-Fi等通过与搭载有多缸发动机2的工程机械的通信来进行。
运转声音获取部12例如是内置于智能手机10的话筒，以固定时间(例如十五秒)对正在以所输入的发动机的爆发模式运转的多缸发动机2的运转声音进行录音。该运转声音获取部12与频率特性计算部13电连接，并将所获取的运转声音输出至频率特性计算部13。需要说明的是，录音位置并不特别限定，但优选为尽可能靠近多缸发动机2的场所。
频率特性计算部13例如使用快速傅立叶变换(FFT)计算从运转声音获取部12输出的运转声音的频率特性。在所计算出的运转声音的频率特性中，除了发动机的运转声音之外还包括杂音(所谓的噪音)。该频率特性计算部13与喷射器诊断部15电连接，并将所计算出的运转声音的频率特性输出至喷射器诊断部15。
发动机声音模型生成部14基于从发动机信息输入部11得到的发动机的缸数及发动机的爆发模式来分别生成正常发动机声音模型及异常发动机声音模型。例如，该发动机声音模型生成部生成与发动机的缸数及发动机的爆发模式有关的爆发频率分量、和与一次爆发频率与缸数之比有关的仅出现在异常发动机声音模型中的异常频率分量。
图3是表示由发动机声音模型生成部生成的发动机声音模型的一个例子的示意图，图3的(a)是正常发动机声音模型的一个例子，图3的(b)是异常发动机声音模型的一个例子。图3示出了四冲程/周期的发动机的例子，频率f是一次爆发频率，并能基于下述式(1)求得。频率f1是仅出现在异常发动机声音模型中的异常频率，并能基于下述式(2)求得。
Figure BDA0003245255270000061
Figure BDA0003245255270000062
将图3的(a)与图3的(b)进行比较可知，在异常发动机声音模型中，除存在于正常发动机声音模型中的爆发频率以外的频率分量(即异常频率)也出现在规定部位。即，异常频率只出现在异常发动机声音模型中。需要说明的是，该异常频率是后述的特定频率。此外，图3的(b)中的附图标记K是缸数。
发动机声音模型生成部14与喷射器诊断部15电连接，并将所生成的正常发动机声音模型及异常发动机声音模型输出至喷射器诊断部15。
喷射器诊断部15基于由频率特性计算部13计算出的运转声音的频率特性、和由发动机声音模型生成部14生成的正常发动机声音模型及异常发动机声音模型来诊断喷射器有无机械故障。更具体而言，喷射器诊断部15基于由频率特性计算部13计算出的运转声音的频率特性、和由发动机声音模型生成部14生成的正常发动机声音模型及异常发动机声音模型来分别检测爆发频率分量和特定频率(即上述异常频率)分量，并通过进一步进行特定频率分量的声压级与爆发频率分量的声压级之间的比较来诊断喷射器有无机械故障。以下，列举示例进行详细说明。
首先，喷射器诊断部15基于由频率特性计算部13计算出的运转声音的频率特性、和由发动机声音模型生成部14生成的正常发动机声音模型及异常发动机声音模型来分别检测例如一次爆发频率分量附近的声压级、二次爆发频率分量附近的声压级、处于一次爆发频率与二次爆发频率之间的一次爆发频率与缸数之比的频率的整数倍分量附近的声压级、和杂音的声压级。需要说明的是，处于一次爆发频率与二次爆发频率之间的一次爆发频率与缸数之比的频率的整数倍分量附近的声压级是上述特定频率分量的声压级的一个例子。
其次，喷射器诊断部15例如基于所检测出的一次爆发频率分量附近的声压级及二次爆发频率分量附近的声压级来计算一次和二次爆发频率分量的平均声压级，并将所计算的结果与上述杂音的声压级进行比较。而且，在与杂音的声压级相比判断为一次和二次爆发频率分量的平均声压级不够高的情况下，判断为多缸发动机2并非诊断对象或者录音条件有误。
另一方面，在与杂音的平均声压级相比一次和二次爆发频率分量的平均声压级足够高的情况下，喷射器诊断部15算出处于一次爆发频率与二次爆发频率之间的一次爆发频率与缸数之比的频率的整数倍分量附近的声压级相对于一次和二次爆发频率分量的平均声压级的比，并使用所算出的比来诊断喷射器的状态。
例如，在处于一次爆发频率与二次爆发频率之间的一次爆发频率与缸数之比的频率的整数倍分量附近的平均声压级相对于一次和二次爆发频率分量的平均声压级的比小于预先设定的第一阈值的情况下，喷射器诊断部15诊断为喷射器无机械故障(即无异常)。另一方面，在上述比为第一阈值以上且小于预先设定的第二阈值的情况下，喷射器诊断部15诊断为喷射器的燃料喷射量有异常、即喷射器有机械故障的预兆。而且，在上述比为第一阈值以上且为第二阈值以上的情况下，喷射器诊断部15诊断为喷射器有机械故障(即有故障喷射器)。需要说明的是，此处的第二阈值大于第一阈值。
诊断结果输出部16与喷射器诊断部15电连接，从喷射器诊断部15接收诊断结果并通知作业人员等。例如，诊断结果输出部16通过在智能手机10的显示画面中显示喷射器有无机械故障、有无机械故障的预兆等信息来通知作业人员等。另外，诊断结果的信息也可以显示在智能手机10的显示画面中并发送至后述的服务器。
在本实施方式的喷射器诊断装置1中，喷射器诊断部15基于由频率特性计算部13计算出的运转声音的频率特性、和由发动机声音模型生成部14生成的正常发动机声音模型及异常发动机声音模型来诊断喷射器有无机械故障。这样，由于无需如以往那样收集或蓄积过去的相关数据，所以能够简单诊断喷射器有无机械故障。
而且，喷射器诊断部15基于由频率特性计算部13计算出的运转声音的频率特性、和由发动机声音模型生成部14生成的正常发动机声音模型及异常发动机声音模型来分别检测爆发频率分量和只出现在异常发动机声音模型中的特定频率分量，并进行所检测出的特定频率分量的声压级与爆发频率分量的声压级之间的比较，由此，能够很容易诊断喷射器有无机械故障。
而且，通过像这样关注于特定频率分量，由于不易受噪音影响，所以即使在杂音环境下也能高精度地诊断。
另外，在诊断为喷射器无机械故障的情况下，喷射器诊断部15通过进一步将特定频率分量的声压级与爆发频率分量的声压级之比与大于第一阈值的第二阈值进行比较，能够诊断喷射器有无机械故障的预兆。由此，不仅能够诊断喷射器有无机械故障，还能诊断喷射器有无机械故障的预兆。
进一步地，喷射器诊断装置1由于设于容易携带的智能手机中，所以能够在现场轻松且简单地诊断喷射器的状态。
[关于喷射器诊断方法]
以下，参照图4至图6来说明使用喷射器诊断装置1的喷射器诊断方法。图4是用于说明喷射器诊断方法的流程图，图5及图6是用于说明基于智能手机进行的操作的示意图。
本实施方式的喷射器诊断方法包括：发动机声音模型生成工序，其基于发动机的缸数及发动机的爆发模式来分别生成正常发动机声音模型及异常发动机声音模型；频率特性计算工序，其获取以所述爆发模式运转的发动机的运转声音，并计算所获取的运转声音的频率特性；和喷射器诊断工序，其基于在发动机声音模型生成工序中生成的正常发动机声音模型及异常发动机声音模型、和在频率特性计算工序中计算出的运转声音的频率特性来诊断喷射器有无机械故障。需要说明的是，该喷射器诊断方法例如在多缸发动机2低速空转(发动机的最低旋转速度)时实施。
具体而言，首先，作业人员选择安装于智能手机10的喷射器诊断装置1的应用软件，并进行喷射器诊断装置1的准备(参照图5的(a))。
其次，如图4示出的步骤S101所示，作业人员选择作为诊断对象的多缸发动机2的机型(参照图5的(b))。当选择机型时，发动机信息输入部11能够获取与所选择的机型有关的发动机的缸数和发动机的爆发模式。
在继步骤S101之后的步骤S102中，发动机声音模型生成部14基于由发动机信息输入部11获取的发动机的缸数和发动机的爆发模式来分别生成正常发动机声音模型及异常发动机声音模型(参照图3)。
需要说明的是，该步骤S102与技术方案中记载的“发动机声音模型生成工序”对应。
在继步骤S102之后的步骤S103中，进行运转声音的获取。具体而言，作业人员根据智能手机10的画面中显示的指示(参照图5的(c))使智能手机10向工程机械的多缸发动机2接近，直到已确定的录音位置为止(参照图6的(a))，并利用内置于智能手机10的话筒(即运转声音获取部12)对多缸发动机2的运转声音进行固定时间(例如十五秒左右)的录音(参照图6的(b))。
在继步骤S103之后的步骤S104中，频率特性计算部13基于在步骤S103中获取的运转声音来利用例如快速傅立叶变换(FFT)计算运转声音的频率特性。届时，为了抑制杂音的影响，频率特性计算部13使十五秒左右的运转声音例如一半一半地偏移例如三秒左右的帧，从而计算FFT并进行加法平均。
需要说明的是，步骤S103及步骤S104与技术方案中记载的“频率特性计算工序”对应。
在继步骤S104之后的步骤S105中，首先，喷射器诊断部15基于由频率特性计算部13计算出的频率特性、和由发动机声音模型生成部14生成的正常发动机声音模型或异常发动机声音模型来检测运转声音的爆发频率。
更具体而言，喷射器诊断部15基于由发动机声音模型生成部14生成的例如正常发动机声音模型来检测运转声音的一次爆发频率的理论值，并进一步基于所检测出的一次爆发频率的理论值将处于某容许范围内(例如2Hz等)的声压级最高的峰值检测为运转声音的一次爆发频率的实际值。在该情况下，所获取的运转声音的N次爆发频率变成一次爆发频率的实际值的N倍。
在继步骤S105之后的步骤S106中，喷射器诊断部15基于在步骤S105中所检测出的运转声音的爆发频率的实际值来进一步计算爆发频率分量的平均声压级，并判断所计算的爆发频率分量的平均声压级是否高。
更具体而言，例如使用所检测出的运转声音的一次爆发频率的实际值、二次爆发频率的实际值及三次爆发频率的实际值来计算从一次爆发频率到三次爆发频率的分量的平均声压级，并将所计算的爆发频率分量的平均声压级与杂音的声压级进行比较。
而且，在判断为爆发频率分量的平均声压级不高于杂音的声压级的情况下，喷射器诊断部15诊断为多缸发动机2并非诊断对象、或者作为诊断对象的多缸发动机2正在运转的爆发模式并非所设想的爆发模式，并将该诊断结果发送至诊断结果输出部16(参照步骤S107)。作为“并非诊断对象”的例子，例如可以列举当作业人员在步骤S101中选择多缸发动机2的机型时存在选择错误。作为“多缸发动机2正在运转的爆发模式并非所设想的爆发模式”的例子，例如可以列举工作模式因作业人员的错误被设定为高速空转而非所设想的低速空转。
另一方面，在判断为爆发频率分量的平均声压级高于杂音的声压级的情况下，喷射器诊断部15检测在由发动机声音模型生成部14生成的异常发动机声音模型中出现的异常频率分量(参照步骤S108)。
更具体而言，喷射器诊断部15将由频率特性计算部13计算出的运转声音的频率特性与由发动机声音模型生成部14生成的异常发动机声音模型进行比较，并基于异常发动机声音模型中存在的特定频率(即异常频率)分量来检测存在于某容许范围内(例如1Hz等)的声压级最高的峰值。进一步地，喷射器诊断部15求得所检测出的最高峰值的平均水平，并将求得的结果作为异常频率分量的平均声压级。
在继步骤S108之后的步骤S109中，喷射器诊断部15进行爆发频率分量的平均声压级与在步骤S108中求得的异常频率分量的平均声压级之间的比较。
更具体而言，喷射器诊断部15算出异常频率分量的平均声压级与爆发频率分量的平均声压级之比，并将所算出的比与预先设定的第一阈值进行比较。而且，在上述所算出的比小于第一阈值的情况下，喷射器诊断部15诊断为喷射器无机械故障(即无异常)(参照步骤S110)。
另一方面，在上述所算出的比为第一阈值以上的情况下，喷射器诊断部15进一步将上述所算出的比与预先设定的第二阈值进行比较(参照步骤S111)。此处的第二阈值大于第一阈值。而且，在上述所算出的比小于第二阈值的情况下，喷射器诊断部15诊断为喷射器喷射量变少、且喷射器的燃料喷射量有异常(即，喷射器有机械故障的预兆)(参照步骤S112)。另一方面，在上述所算出的比为第二阈值以上的情况下，喷射器诊断部15诊断为喷射器喷射量明显下降、且喷射器有机械故障(参照步骤S113)。
需要说明的是，步骤S105至步骤S113与技术方案中记载的“喷射器诊断工序”对应。
在本实施方式的喷射器诊断方法中，在发动机声音模型生成工序中分别生成正常发动机声音模型及异常发动机声音模型，在频率特性计算工序中计算运转声音的频率特性，并在喷射器诊断工序中基于正常发动机声音模型及异常发动机声音模型、和运转声音的频率特性来诊断喷射器的机械故障。这样，由于无需如以往那样收集或蓄积过去的相关数据，所以能够简单诊断喷射器有无机械故障。
另外，在喷射器诊断工序中，通过将特定频率分量的声压级与爆发频率分量的声压级之比与大于第一阈值的第二阈值进行比较，能够进一步诊断喷射器有无机械故障的预兆。由此，不仅能够诊断喷射器有无机械故障，还能诊断喷射器有无机械故障的预兆。
而且，通过在诊断喷射器有无机械故障时关注于特定频率分量，由于不易受噪音影响，所以即使在杂音环境下也能高精度地诊断。
进一步地，本实施方式的喷射器诊断方法由于在多缸发动机2低速空转时实施，所以通过在将多缸发动机2设为最低旋转速度之后进行诊断，会导致发现因燃料泄漏或堵塞等而造成的喷射器的初期不良情况，因此，能够及时向顾客提出维修建议。
此外，在本实施方式的喷射器诊断方法中，也可以省略上述的步骤S111及步骤S112。即，本实施方式的喷射器诊断方法也可以不诊断喷射器有无机械故障的预兆而是仅诊断喷射器有无机械故障。
另外，上述发动机声音模型生成步骤S102只要在缸数和爆发模式获取步骤S101与爆发频率检测步骤S105之间即可，也可以与运转声音获取步骤S103及频率特性计算步骤S104更换位置。
[喷射器诊断装置的第二实施方式]
图7是表示第二实施方式的喷射器诊断装置的概要构成图。本实施方式的喷射器诊断装置1A在频率特性计算部13、发动机声音模型生成部14、喷射器诊断部15及诊断结果输出部16设于服务器30这一点与上述第一实施方式不同，其它结构与第一实施方式相同。
如图7所示，在本实施方式的喷射器诊断装置1A中，发动机信息输入部11和运转声音获取部12设于智能手机10，但频率特性计算部13、发动机声音模型生成部14、喷射器诊断部15及诊断结果输出部16设于服务器30。服务器30例如配置于管理中心，并构成为能够在与智能手机10之间进行通信。
在具有这种构造的喷射器诊断装置1A中，分别由发动机信息输入部11将所输入的发动机的缸数及发动机的爆发模式发送至设于服务器30的发动机声音模型生成部14，并由运转声音获取部12将所获取的运转声音发送至设于服务器30的频率特性计算部13。诊断结果输出部16例如构成为能够将诊断结果进一步发送至智能手机10或/及搭载有多缸发动机2的工程机械。这样，即使在智能手机10或/及工程机械侧，也能很容易确认诊断结果。
根据本实施方式的喷射器诊断装置1A，除了能够获得与上述第一实施方式相同的作用效果之外，由于频率特性计算部13、发动机声音模型生成部14、喷射器诊断部15及诊断结果输出部16设于服务器30，所以与第一实施方式的喷射器诊断装置1相比处理诊断的速度变快。
需要说明的是，使用喷射器诊断装置1A的喷射器诊断方法由于与上述第一实施方式中叙述的内容相同，所以省略重复说明。
[喷射器诊断装置的第三实施方式]
图8是表示第三实施方式的喷射器诊断装置的概要构成图。本实施方式的喷射器诊断装置1B在不使用智能手机且发动机信息输入部11、运转声音获取部12、频率特性计算部13、发动机声音模型生成部14、喷射器诊断部15及诊断结果输出部16全都设于多缸发动机2的发动机控制部40中的这些点与上述第一实施方式不同，但其它结构与第一实施方式相同。
发动机控制部40例如通过由执行运算的CPU(Central processing unit：中央处理器)、记录有用于运算的程序的作为二级存储装置的ROM(Read only memory：只读存储器)、和保存运算过程或保存临时的控制变量的作为临时存储装置的RAM(Random accessmemory：随机存取存储器)组合而成的微型计算机构成，并通过执行所存储的程序来进行多缸发动机2整体的控制。
本实施方式的发动机信息输入部11在诊断开始时直接从多缸发动机2获取发动机的缸数及发动机的爆发模式，并将所获取的结果发送至发动机声音模型生成部14。
本实施方式的运转声音获取部12根据发动机控制部40的指令而设定为使用例如配置于发动机室的话筒对运转声音进行录音。
根据本实施方式的喷射器诊断装置1B，除了能够获得与上述第一实施方式相同的作用效果之外，由于发动机信息输入部11、运转声音获取部12、频率特性计算部13、发动机声音模型生成部14、喷射器诊断部15及诊断结果输出部16设于多缸发动机2的内部，所以即使不去现场也能很容易诊断喷射器有无机械故障、喷射器有无机械故障的预兆，除此之外还能在诊断对象的各种运转条件下进行诊断。
而且，使用喷射器诊断装置1B的喷射器诊断方法例如在预先设定的条件(例如1次/500小时、发动机转速变成最低转速的情况等)下自动实施。例如，当多缸发动机2运转了500小时之时，发动机控制部40使喷射器诊断装置1B工作，并使其实施喷射器有无机械故障的诊断、有无机械故障的预兆的诊断。此外，与喷射器诊断方法有关的具体处理由于除了不使用智能手机这点之外与上述第一实施方式中叙述的内容相同，所以省略重复说明。
[喷射器诊断装置的第四实施方式]
图9是表示第四实施方式的喷射器诊断装置的概要构成图。本实施方式的喷射器诊断装置1C在发动机信息输入部11及运转声音获取部12设于多缸发动机2的发动机控制部40中、且频率特性计算部13、发动机声音模型生成部14、喷射器诊断部15及诊断结果输出部16设于服务器30中这点上与上述第一实施方式不同，但其它结构与第一实施方式相同。
如图9所示，在本实施方式的喷射器诊断装置1C中，发动机信息输入部11和运转声音获取部12设于多缸发动机2的发动机控制部40中，但频率特性计算部13、发动机声音模型生成部14、喷射器诊断部15和诊断结果输出部16设于服务器30。服务器30例如配置于管理中心，并构成为能够在与多缸发动机2之间进行通信。
在具有这种构造的喷射器诊断装置1C中，发动机信息输入部11将所输入的发动机的缸数及发动机的爆发模式发送至设于服务器30中的发动机声音模型生成部14，运转声音获取部12将所获取的运转声音发送至设于服务器30的频率特性计算部13。诊断结果输出部16例如构成为能够将诊断结果进一步发送至搭载有多缸发动机2的工程机械。这样，即使在工程机械侧，也能很容易确认诊断结果。
根据本实施方式的喷射器诊断装置1C，除了能够获得与上述第三实施方式相同的作用效果之外，由于频率特性计算部13、发动机声音模型生成部14、喷射器诊断部15及诊断结果输出部16设于服务器30，所以与第三实施方式的喷射器诊断装置1B相比处理诊断的速度变快。
需要说明的是，使用喷射器诊断装置1C的喷射器诊断方法由于除了不使用智能手机这点之外与上述第一实施方式中叙述的内容相同，所以省略重复说明。
以上，对本发明的实施方式进行了详述，但本发明并不限定于上述实施方式，在不脱离技术方案中记载的本发明精神的范围内能够进行各种设计变更。
附图标记说明
1、1A、1B、1C 喷射器诊断装置
2 多缸发动机
10 智能手机
11 发动机信息输入部
12 运转声音获取部
13 频率特性计算部
14 发动机声音模型生成部
15 喷射器诊断部
16 诊断结果输出部
20 燃料控制装置
21 第一喷射器
22 第二喷射器
23 第三喷射器
24 第四喷射器
25 第一缸
26 第二缸
27 第三缸
28 第四缸
30 服务器
40 发动机控制部。

Claims (15)

1.一种喷射器诊断装置，诊断设于多缸发动机并向各个缸喷射燃料的喷射器的状态，该喷射器诊断装置的特征在于，具备：
发动机声音模型生成部，其基于发动机的缸数及发动机的爆发模式来分别生成正常发动机声音模型及异常发动机声音模型；
运转声音获取部，其获取以所述爆发模式运转的发动机的运转声音；
频率特性计算部，其计算由所述运转声音获取部获取的运转声音的频率特性；和
喷射器诊断部，其基于由所述频率特性计算部计算出的运转声音的频率特性、和由所述发动机声音模型生成部生成的正常发动机声音模型及异常发动机声音模型来诊断喷射器有无机械故障。
2.根据权利要求1所述的喷射器诊断装置，其特征在于，所述喷射器诊断部通过以下方式诊断喷射器有无机械故障，即，基于由所述频率特性计算部计算出的运转声音的频率特性、和由所述发动机声音模型生成部生成的正常发动机声音模型及异常发动机声音模型来分别检测爆发频率分量和仅出现在异常发动机声音模型中的特定频率分量，并进行所检测出的特定频率分量的声压级与爆发频率分量的声压级之间的比较。
3.根据权利要求2所述的喷射器诊断装置，其特征在于，所述喷射器诊断部通过将特定频率分量的声压级与爆发频率分量的声压级之比与预先设定的第一阈值进行比较来诊断喷射器有无机械故障。
4.根据权利要求3所述的喷射器诊断装置，其特征在于，所述喷射器诊断部在诊断为喷射器无机械故障的情况下，通过进一步将特定频率分量的声压级与爆发频率分量的声压级之比与大于第一阈值的第二阈值进行比较来诊断喷射器有无机械故障的预兆。
5.根据权利要求1所述的喷射器诊断装置，其特征在于，所述发动机声音模型生成部生成与所述缸数及所述爆发模式有关的爆发频率分量、和与一次爆发频率与所述缸数之比有关的仅出现在异常发动机声音模型中的异常频率分量。
6.根据权利要求1所述的喷射器诊断装置，其特征在于，还具备输出由所述喷射器诊断部诊断的结果的诊断结果输出部。
7.根据权利要求1所述的喷射器诊断装置，其特征在于，所述发动机声音模型生成部、所述频率特性计算部及所述喷射器诊断部设于能够与具备所述多缸发动机的诊断机械进行通信的服务器。
8.根据权利要求1所述的喷射器诊断装置，其特征在于，所述发动机声音模型生成部、所述运转声音获取部、所述频率特性计算部及所述喷射器诊断部设于便携终端。
9.根据权利要求1所述的喷射器诊断装置，其特征在于，所述运转声音获取部设于便携终端，
所述发动机声音模型生成部、所述频率特性计算部及所述喷射器诊断部设于能够与所述便携终端进行通信的服务器。
10.根据权利要求8或9所述的喷射器诊断装置，其特征在于，所述便携终端是智能手机。
11.一种喷射器诊断方法，诊断设于多缸发动机并向各个缸喷射燃料的喷射器的状态，该喷射器诊断方法的特征在于，包括：
发动机声音模型生成工序，其基于发动机的缸数及发动机的爆发模式来分别生成正常发动机声音模型及异常发动机声音模型；
频率特性计算工序，其获取以所述爆发模式运转的发动机的运转声音，并计算所获取的运转声音的频率特性；和
喷射器诊断工序，其基于在所述发动机声音模型生成工序中生成的正常发动机声音模型及异常发动机声音模型、和在所述频率特性计算工序中计算出的运转声音的频率特性来诊断喷射器有无机械故障。
12.根据权利要求11所述的喷射器诊断方法，其特征在于，在所述喷射器诊断工序中通过以下方式诊断喷射器有无机械故障，即，基于在所述发动机声音模型生成工序中生成的正常发动机声音模型及异常发动机声音模型、和在所述频率特性计算工序中计算出的运转声音的频率特性来分别检测爆发频率分量和仅出现在异常发动机声音模型中的特定频率分量，并进行所检测出的特定频率分量的声压级与爆发频率分量的声压级之间的比较。
13.根据权利要求12所述的喷射器诊断方法，其特征在于，在所述喷射器诊断工序中，通过将特定频率分量的声压级与爆发频率分量的声压级之比与预先设定的第一阈值进行比较来诊断喷射器有无机械故障。
14.根据权利要求13所述的喷射器诊断方法，其特征在于，在所述喷射器诊断工序中，在诊断为喷射器无机械故障的情况下，通过进一步将特定频率分量的声压级与爆发频率分量的声压级之比与大于第一阈值的第二阈值进行比较来诊断喷射器有无机械故障的预兆。
15.根据权利要求11所述的喷射器诊断方法，其特征在于，在所述发动机声音模型生成工序中，生成与所述缸数及所述爆发模式有关的爆发频率分量、和与一次爆发频率与所述缸数之比有关的仅出现在异常发动机声音模型中的异常频率分量。
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