JP2995873B2 - エンジン良否判定設備 - Google Patents

エンジン良否判定設備

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JP2995873B2
JP2995873B2 JP3002905A JP290591A JP2995873B2 JP 2995873 B2 JP2995873 B2 JP 2995873B2 JP 3002905 A JP3002905 A JP 3002905A JP 290591 A JP290591 A JP 290591A JP 2995873 B2 JP2995873 B2 JP 2995873B2
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利彦 加藤
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、車両生産工程におい
て、車体に組み込む前のエンジンに対して性能試験を行
う際に使用されるエンジン良否判定設備、特にエンジン
音の良否を判定する設備に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、上記車体に組み込む前のエンジン
に対して性能試験を行う際にこのエンジン音の評価は、
作業員が直接エンジン音を聞いてその良否を評価する、
いわゆる官能評価により行っていた。しかし、このよう
な官能評価では個人差によりエンジンの品質にばらつき
が生ずるという問題があり、また熟練作業者の不足によ
りエンジンの品質が低下するという問題があるために、
たとえば特開昭61−234332号公報に開示されてい
るように、エンジン音を周波数分析し、各周波数帯域の
信号に分離し、各分離した信号に基づいて異常音の有無
を判別し、異常音種別の判別を行っている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来のエ
ンジン音の異常を検出する方法では、異常音の発生部位
を捕らえてもエンジン全体としてどの程度の異常かが判
断できず、やはりエンジン全体としての良否を判断する
ことが難しいという問題があった。
【0004】本発明は上記問題を解決するものであり、
組立てラインへ送るエンジンの異常音をトータル的に捕
らえ、その良否を判断するエンジン良否判定設備を提供
することを目的とするものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記問題を解決するため
第1発明のエンジン良否判定設備は、被測定エンジン近
辺に設置され、エンジン音を検出するマイクロフォン
と、前記被測定エンジンの回転数を検出する回転計を備
え、 前記マイクロフォンにより検出されたエンジン音を
周波数分析する周波数分析手段と、前記周波数分析手段
により周波数分析されたエンジン音データを予め設定し
た周波数帯域毎に記憶する記憶手段と、被測定エンジン
の回転数毎に、正常な状態での前記周波数帯域毎の中心
値および上下限しきい値からなる判定基準が予め設定さ
れ、前記回転計により検出される被測定エンジンの回転
数によりこれら判定基準を検索し、設定するしきい値設
定手段と、前記周波数帯域毎に、前記記憶手段に記憶さ
れたエンジン音データを、前記しきい値設定手段により
設定された判定基準により評価する評価手段と、前記評
価手段により求めた周波数帯域毎の評価値に、それぞれ
にそれぞれの重みを掛けて加算して評価値を求め、その
評価値により被測定エンジンの良否を判定する判定手段
を備えたことを特徴とするものである。また第2の発明
は、上記第1発明のエンジン良否判定設備であって、
記評価手段に、記憶手段に記憶されたエンジン音データ
が判定基準を超えたとき、しきい値オーバー信号を出力
する機能を付加し、前記周波数帯域毎に、特定な原因に
よる異常な状態での周波数分布データを設定する異常値
設定手段と、前記周波数帯域毎に、評価手段よりしきい
値オーバー信号を入力すると、記憶手段に記憶されたエ
ンジン音データと前記異常値設定手段で設定された異常
の周波数分布データとの相似の程度を評価する第2の評
価手段を備えたことを特徴とするものである。
【0006】
【作用】上記第1発明の構成により、被測定エンジンの
エンジン音と回転数を検出し、検出されたエンジン音を
周波数分析して予め設定された周波数毎に記憶し、また
検出された被測定エンジンの回転数により周波数帯域毎
の中心値および上下限しきい値からなる判定基準を設定
し、周波数帯域毎にこの判定基準により記憶されたエン
ジン音データを評価し、これら評価値にそれぞれの重み
を付けて加算し、評価値を求めることによりエンジンの
良否が判定される。また第2発明の構成により、エンジ
ン音データが判定基準を超えたとき、すなわち特定の帯
域で異常音が発生した場合、しきい値オーバー信号が出
力され、記憶されたエンジン音データとその帯域で特定
される異常の周波数分布と一致しているか、相似してい
るかどうか評価される。
【0007】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。図1は本発明の一実施例におけるエンジン良否
判定設備の概略構成図である。
【0008】図1において、1はエンジン2のテストベ
ンチであり、このテストベンチ1上に載置されたエンジ
ン2に対して、電気系、燃料系の接続を行い、エンジン
2を始動し、この際、エンジン2の回転数、この回転数
に対する燃料供給量の適正値などがテストベンチ1上の
コンピュータ(図示せず)によって制御され、エンジン
2の性能試験が行われる。
【0009】また図1において、3はテストベンチ1に
設置され、エンジン2の点火パルスをカウントする回転
計、4はエンジン2近辺に設置され、エンジン2の音を
検出するマイクロフォンであり、回転計3の回転数検出
信号およびマイクロフォン4のエンジン音検出信号は別
置きのマイクロコンピュータを内蔵した良否判定装置5
に入力される。
【0010】良否判定装置5は、図2に示すように、入
力した回転数検出信号をAD(アナログ−ディジタル)
変換するAD変換手段6と、AD変換手段6から入力し
たディジタル回転数データが一定かを判断する回転数判
断手段7と、回転数判断手段7から回転数一定信号を入
力すると、入力したエンジン音検出信号を周波数分析し
その結果をディジタル値に変換して出力する周波数分析
手段8と、周波数分析手段8から出力されたディジタル
エンジン音分析データを、図3に示すように設定したn
個の周波数帯域毎に記憶するn個(nは正の整数)の記
憶手段9と、AD変換手段6から入力したディジタル回
転数データにより予め記憶された、回転数毎に実験で求
められた正常な状態での前記周波数帯域毎の中心値Lお
よびしきい値rU ( 上限),rL (下限)を検索し、設
定するn個のしきい値設定手段10と、前記周波数帯域毎
に、特定な原因による異常な状態での周波数分布データ
を設定するn個の異常値設定手段11と、前記周波数帯域
毎に、記憶手段9に記憶されたディジタルエンジン音デ
ータを順に呼出し、このディジタルエンジン音データが
しきい値設定手段10により設定されたしきい値rU ,r
L より越えたとき、しきい値オーバー信号を出力すると
ともに、その程度を中心値Lからの最大値の距離(音の
強弱)sにより0〜1の範囲で評価するn個の第1の評
価手段12(評価値a1 〜an ) と、前記周波数帯域毎
に、第1の評価手段12よりしきい値オーバー信号を入力
すると、記憶手段9に記憶されたディジタルエンジン音
データを順に呼出し、このディジタルエンジン音データ
と異常値設定手段11で設定された異常の周波数分布デー
タとの相似の程度を、たとえば図4に示すように最大値
データ間の距離uや積分値の比率により0〜1の範囲で
評価するn個の第2の評価手段13(評価値b1 〜bn )
と、各第1の評価手段12の評価値a1 〜an を入力し、
それぞれにそれぞれの重みα1 〜αnを掛けて加算し、
0〜1の範囲に評価し、その評価値c(=a1 *α1
2 *α2 +……+an *αn )により良否を判定する
判定手段14と、判定手段14の判定結果および第2の評価
手段13の評価値b1 〜bn を表示する、たとえば液晶表
示装置からなる表示手段15から構成されている。
【0011】上記構成の良否判定装置5によるエンジン
2の良否判定動作を以下説明する。 ステップ−1 回転数判断手段7により回転数検出信号が所定の回転数
で一定であるという条件を求める。 ステップ−2 周波数分析手段8によりエンジン音検出信号からエンジ
ン音の周波数分析を行う。 ステップ−3 特定の周波数により定めたn個の各帯域毎に重みα1
αn を設定する。 ステップ−4 第1の評価手段12により特定された周波数分布より外れ
た周波数の音の強弱(デシベル)を、図3に示すように
中心値Lからの最大値の距離(音の強弱)sにより各帯
域毎に0〜1の評価値(a1 〜an )に評価する。 ステップ−5 判定手段14により、a1 *α1 +a2 *α2 +……+a
n *αn を演算し、0〜1の範囲で判定し、エンジン音
の総合の良否を判定する。 ステップ−6 第2の評価手段により、特定の帯域で異常音が発生した
場合、その帯域で特定される異常の周波数分布と一致し
ているか、相似しているかどうか図4に示すように、最
大値データ間の距離uにより0〜1の範囲で評価する
(評価値b1 〜b n ) 。したがって、各異常原因毎に、
たとえばAという原因に対して0〜1の範囲で評価され
る。 ステップ−7 表示手段15によりエンジン2の良否の判定結果と、評価
値b1 〜bn を表示する。
【0012】このように、エンジン2の音の良否を判定
することにより、エンジン2全体のエンジン音を総合的
に評価でき、エンジン2としての正当な良否を判定でき
る。また、重みα1 〜αn を調整することで熟練作業員
の感覚を入力でき、以後自動的にエンジン2の良否を判
定できる。したがって、エンジン2の品質のばらつきを
解消できるとともに熟練作業員の不足を補うことがで
き、またエンジン2試験時の悪環境から作業員を解放す
ることができる。さらに、各異常原因毎に、たとえばA
という原因に対して0〜1の範囲で評価でき、異常音の
原因を推定することができる。
【0013】なお、判定手段14の判定結果は表示するの
みばかりでなく、上位のコンピュータへ出力することも
可能である。
【0014】
【発明の効果】以上説明したように第1発明によれば、
被測定エンジンのエンジン音と回転数を検出し、検出さ
れた被測定エンジンの回転数により周波数帯域毎の中心
値および上下限しきい値からなる判定基準を設定し、周
波数帯域毎にこの判定基準により検出されたエンジン音
を評価し、これら評価値に、それぞれにそれぞれの重み
を掛けて加算して評価値を求め、その評価値により被測
定エンジンの良否を判定することにより、被測定エンジ
ン全体のエンジン音を総合的に評価でき、エンジンとし
ての正当な良否を判定できる。また、重みを調整するこ
とで熟練作業員の感覚を入力でき、以後自動的にエンジ
ンの良否を判定できる。したがってエンジンの品質のば
らつきを解消できるとともに熟練作業員の不足を補うこ
とができ、またエンジンの運転時の悪環境から作業員を
開放することができる。また第2発明によれば、エンジ
ン音データが判定基準を超えたとき、すなわち特定の帯
域で異常音が発生した場合、しきい値オーバー信号が出
力され、記憶されたエンジン音データとその帯域で特定
される異常の周波数分布と一致しているか、相似してい
るかどうか評価されることにより、異常音の原因を推定
することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例におけるエンジン良否判定設
備の概略構成図である。
【図2】本発明の一実施例における良否判定装置のブロ
ック図である。
【図3】同エンジン音の周波数特性図である。
【図4】同エンジン音の異常周波数特性図である。
【符号の説明】
1 テストベンチ 2 エンジン 3 回転計 4 マイクロフォン 5 良否判定装置 7 回転数判断手段 8 周波数分析手段 10 しきい値設定手段 11 異常値設定手段 12 第1の評価手段 13 第2の評価手段 14 判定手段 15 表示手段
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−234332(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G01M 15/00 F02B 77/08 G01H 17/00

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 被測定エンジン近辺に設置され、エンジ
    ン音を検出するマイクロフォンと、前記被測定エンジン
    の回転数を検出する回転計を備え、 前記マイクロフォンにより検出されたエンジン音を周波
    数分析する周波数分析手段と、 前記周波数分析手段により周波数分析されたエンジン音
    データを予め設定した周波数帯域毎に記憶する記憶手段
    と、 被測定エンジンの回転数毎に、正常な状態での前記周波
    数帯域毎の中心値および上下限しきい値からなる判定基
    準が予め設定され、前記回転計により検出される被測定
    エンジンの回転数によりこれら判定基準を検索し、設定
    するしきい値設定手段と、 前記周波数帯域毎に、前記記憶手段に記憶されたエンジ
    ン音データを、前記しきい値設定手段により設定された
    判定基準により評価する評価手段と、 前記評価手段により求めた周波数帯域毎の評価値に、そ
    れぞれにそれぞれの重みを掛けて加算して評価値を求
    め、その評価値により被測定エンジンの良否を判定する
    判定手段を備えたことを特徴とする エンジン良否判定設
    備。
  2. 【請求項2】 前記評価手段に、記憶手段に記憶された
    エンジン音データが判定基準を超えたとき、しきい値オ
    ーバー信号を出力する機能を付加し、 前記周波数帯域毎に、特定な原因による異常な状態での
    周波数分布データを設定する異常値設定手段と、 前記周波数帯域毎に、評価手段よりしきい値オーバー信
    号を入力すると、記憶手段に記憶されたエンジン音デー
    タと前記異常値設定手段で設定された異常の周波数分布
    データとの相似の程度を評価する第2の評価手段、を備
    えたことを特徴とする請求項1記載のエンジン良否判定
    設備。
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