JP7287327B2 - Engine valve clearance abnormality detection device and engine valve clearance abnormality detection method - Google Patents
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Description
エンジンバルブのバルブクリアランスの異常を検出するエンジンバルブクリアランス異常検出装置及びエンジンバルブクリアランス異常検出方法に関する。 The present invention relates to an engine valve clearance abnormality detection device and an engine valve clearance abnormality detection method for detecting abnormality in the valve clearance of an engine valve.
エンジン温間時には、エンジンバルブ(具体的には、吸排気バルブ)が燃焼熱で熱膨張する事でエンジン冷間時よりもバルブリフト量が増大するので、エンジン温間時に(即ち、エンジンの通常の運転状態で)最適なバルブリフト量を得るべく、エンジン冷間時には、カムからエンジンバルブに動力を伝達する経路中(例えば、カムとタペットとの間やカムとロッカアームとの間)に規定のバルブクリアランスが存在する。 When the engine is warm, the engine valve (specifically, the intake and exhaust valves) expands due to the heat of combustion, and the valve lift increases more than when the engine is cold. In order to obtain the optimum amount of valve lift when the engine is cold, a specified Valve clearance exists.
然し乍ら、例えば、カムが摩耗すると、バルブクリアランスが規定からズレて異常となり、バルブリフト量が変動してエンジン性能が低下する虞が有るので、バルブクリアランスの異常を検出する事が望ましい。 However, when the cam wears, for example, the valve clearance deviates from the specified value and becomes abnormal, and the valve lift amount fluctuates, which may reduce the engine performance. Therefore, it is desirable to detect the valve clearance abnormality.
以上の事情に鑑み、エンジンバルブのバルブクリアランスの異常を検出する事が可能なエンジンバルブクリアランス異常検出装置及びエンジンバルブクリアランス異常検出方法を提供する事を目的とする。 In view of the above circumstances, it is an object of the present invention to provide an engine valve clearance abnormality detection device and an engine valve clearance abnormality detection method capable of detecting an abnormality in the valve clearance of an engine valve.
エンジンバルブのバルブクリアランスの異常を検出するエンジンバルブクリアランス異常検出装置であって、前記エンジンバルブの駆動音を検出する駆動音検出装置と、前記駆動音検出装置で検出された前記エンジンバルブの駆動音を基に前記バルブクリアランスが異常か否かを判定する異常判定装置と、を備えるエンジンバルブクリアランス異常検出装置を提供する。 An engine valve clearance abnormality detection device for detecting an abnormality in a valve clearance of an engine valve, comprising: a drive sound detection device for detecting a drive sound of the engine valve; and a drive sound of the engine valve detected by the drive sound detection device. and an abnormality determination device for determining whether or not the valve clearance is abnormal based on the above.
前記異常判定装置は、エンジン回転数が低い運転領域では、前記エンジンバルブの駆動音の音圧を基に前記バルブクリアランスが異常か否かを判定する事が望ましい。 It is preferable that the abnormality determination device determines whether or not the valve clearance is abnormal based on the sound pressure of the driving sound of the engine valve in an operating region where the engine speed is low.
前記異常判定装置は、エンジン回転数が高い運転領域では、前記エンジンバルブの駆動音の周波数を基に前記バルブクリアランスが異常か否かを判定する事が望ましい。 Preferably, the abnormality determination device determines whether or not the valve clearance is abnormal based on the frequency of the driving sound of the engine valve in an operating region where the engine speed is high.
また、エンジンバルブのバルブクリアランスの異常を検出するエンジンバルブクリアランス異常検出方法であって、前記エンジンバルブの駆動音を検出するステップと、
検出された前記エンジンバルブの駆動音を基に前記バルブクリアランスが異常か否かを判定するステップと、を備えるエンジンバルブクリアランス異常検出方法を提供する。
Also, an engine valve clearance abnormality detection method for detecting an abnormality in a valve clearance of an engine valve, comprising the step of detecting a driving sound of the engine valve;
and determining whether or not the valve clearance is abnormal based on the detected driving sound of the engine valve.
エンジンバルブのバルブクリアランスの異常を検出する事が可能なエンジンバルブクリアランス異常検出装置及びエンジンバルブクリアランス異常検出方法を提供する事が出来る。 It is possible to provide an engine valve clearance abnormality detection device and an engine valve clearance abnormality detection method capable of detecting an abnormality in the valve clearance of an engine valve.
[構成]
図1に示す様に、エンジンバルブクリアランス異常検出装置100は、エンジンバルブ101のバルブクリアランス102の異常を検出するものであって、駆動音検出装置103と、異常判定装置104と、を備える。
[composition]
As shown in FIG. 1, the engine valve clearance
エンジンバルブ101は、吸排気バルブである。バルブクリアランス102は、例えば、カム105で揺動されるロッカアーム106とエンジンバルブ101との間に存在するものであって、ロッカアーム106に取り付けられたアジャストスクリュ107で調整される。
The
駆動音検出装置103は、エンジンバルブ101の駆動音を検出するものであって、例えば、エンジンバルブ101の駆動音を効率的に集音する事が可能な指向性マイクで実現される。
The drive
異常判定装置104は、駆動音検出装置103で検出されたエンジンバルブ101の駆動音を基にバルブクリアランス102が異常か否かを判定するものであって、例えば、電子制御装置108の一部機能で実現される。
The
具体的には、異常判定装置104は、駆動音検出装置103で検出されたエンジンバルブ101の駆動音を、バルブクリアランス102が規定からズレていない場合のエンジンバルブ101の駆動音と比較する事で、バルブクリアランス102が異常か否かを判定する。エンジンバルブ101の駆動音は、例えば、音圧、周波数、及び/又は波形を記録する事で比較を可能とする。
Specifically, the
バルブクリアランス102が規定からズレていない場合のエンジンバルブ101の駆動音は、例えば、予め実機による実験を通じて記録しておく。また、バルブクリアランス102を調整した後の所定のエンジン駆動時間に亘って駆動音検出装置103で検出されたエンジンバルブ101の駆動音を機械学習する事で、バルブクリアランス102が規定からズレていない場合のエンジンバルブ101の駆動音を特定しても良い。
The drive sound of the
異常判定装置104は、エンジン回転数が低い運転領域では、エンジンバルブ101の駆動音の音圧(音の大きさ)を基にバルブクリアランス102が異常か否かを判定すると共に、エンジン回転数が高い運転領域では、エンジンバルブ101の駆動音の周波数(音の高さ)を基にバルブクリアランス102が異常か否かを判定する。尚、エンジン回転数は、エンジン回転数センサ109で検出される。
The
エンジン回転数が低い運転領域では、エンジンバルブ101の開閉速度が遅く、エンジンバルブ101の駆動音の周波数が低いので、エンジンバルブ101の開閉速度が少しでも変動すると、エンジンバルブ101の駆動音の周波数の変動に与える影響が大きく、エンジンバルブ101の駆動音の比較が正確に行い難い。
In the operating region where the engine speed is low, the opening/closing speed of the
従って、エンジン回転数が低い運転領域では、エンジンバルブ101の駆動音の音圧を、バルブクリアランス102が規定からズレていない場合のエンジンバルブ101の駆動音の音圧と比較する事で、バルブクリアランス102が異常か否かを判定する事が望ましい。
Therefore, in the operating region where the engine speed is low, by comparing the sound pressure of the driving sound of the
また、エンジン回転数が高い運転領域では、エンジンバルブ101の開閉速度が速く、エンジンバルブ101の駆動音の周波数が高いので、エンジンバルブ101の開閉速度が多少変動しても、エンジンバルブ101の駆動音の周波数の変動に与える影響が小さい。
In addition, in an operating region where the engine speed is high, the opening and closing speed of the
従って、エンジン回転数が高い運転領域では、エンジンバルブ101の駆動音の周波数を、バルブクリアランス102が規定からズレていない場合のエンジンバルブ101の駆動音の周波数と比較する事で、バルブクリアランス102が異常か否かを正確に判定する事が出来る。
Therefore, in the operating region where the engine speed is high, by comparing the frequency of the drive sound of the
尚、エンジン回転数が低い運転領域とエンジン回転数が高い運転領域との区分は、例えば、エンジン回転数が閾値以上であればエンジン回転数が高い運転領域とし、エンジン回転数が閾値未満であればエンジン回転数が低い運転領域とする。 It should be noted that the division between the operating region with a low engine speed and the operating region with a high engine speed is, for example, an operating region with a high engine speed if the engine speed is greater than or equal to a threshold value, and an operating region with a high engine speed if the engine speed is less than the threshold value. If so, the operating range is set to a low engine speed.
エンジンバルブ101の駆動音を比較する際に、エンジンバルブ101の駆動音の音圧を基にした方が周波数を基にするよりもバルブクリアランス102が異常か否かを正確に判定する事が出来るエンジン回転数を予め実験で決定しておき、これを閾値として設定する。
When comparing the drive sound of the
また、エンジンバルブクリアランス異常検出装置100は、異常判定装置104でバルブクリアランス102が異常と判定された場合に、バルブクリアランス102の異常を、エンジンの操作者(例えば、エンジンが搭載された車両を運転する者)、管理者(例えば、エンジンが搭載された車両を管理する者)、及び/又は作業者(例えば、エンジンが搭載された車両を整備する者)へ通知しても良い。
In addition, when the
通知は、例えば、エンジンが搭載された車両のインジケータや画面を通じて表示したり、通信回線を通じてエンジンが搭載された車両から離れたサービスセンタに居る管理者の情報端末に表示したり、エンジンが搭載された車両の近くに居る作業者の情報端末に表示したりする事で行われる。尚、定置されたエンジンでは、エンジンの稼働状態を表示するインジケータや画面を通じて表示する事で通知を行う事が出来る。 The notification may be displayed, for example, through an indicator or screen on the vehicle in which the engine is installed, or may be displayed in the information terminal of an administrator located in a service center away from the vehicle in which the engine is installed through a communication line. This is done by displaying it on the information terminal of the worker near the vehicle. In the case of a stationary engine, notification can be given by displaying the operating status of the engine through an indicator or a screen.
[動作]
図2に示す様に、エンジンバルブクリアランス異常検出装置100は、ステップS101で、駆動音検出装置103がエンジンバルブ101の駆動音を検出するか、異常判定装置104が駆動音検出装置103で検出されたエンジンバルブ101の駆動音を読み込む。
[motion]
As shown in FIG. 2, in the engine valve clearance
次のステップS102では、異常判定装置104が、エンジン回転数センサ109で検出されたエンジン回転数が閾値以上か否かを判定し、閾値以上の場合はステップS103に進み、閾値未満の場合はステップS104に進む。
In the next step S102, the
ステップS103では、異常判定装置104が、駆動音検出装置103で検出されたエンジンバルブ101の駆動音の周波数を、バルブクリアランス102が規定からズレていない場合のエンジンバルブ101の駆動音の周波数と比較し、両者が所定の類似範囲に有る場合は、バルブクリアランス102が正常と判定し、そうでなければバルブクリアランス102が異常と判定する。
In step S103, the
また、ステップS104では、異常判定装置104が、駆動音検出装置103で検出されたエンジンバルブ101の駆動音の音圧を、バルブクリアランス102が規定からズレていない場合のエンジンバルブ101の駆動音の音圧と比較し、両者が所定の類似範囲に有る場合は、バルブクリアランス102が正常と判定し、そうでなければバルブクリアランス102が異常と判定する。
In step S104, the
尚、エンジンバルブ101の駆動音は、バルブクリアランス102が同一であっても、他の要因で僅かに変動する虞が有るので、その変動を考慮して類似範囲を予め特定しておき、エンジンバルブ101の駆動音を比較した際の乖離がその範囲内であれば、駆動音検出装置103で検出されたエンジンバルブ101の駆動音と予め記録されたエンジンバルブ101の駆動音とが一致すると判定すれば良い。
Even if the
以上に説明した様に、エンジンバルブクリアランス異常検出装置100によれば、エンジンバルブのバルブクリアランスの異常を検出する事が出来る。
As described above, according to the engine valve clearance
100 エンジンバルブクリアランス異常検出装置
101 エンジンバルブ
102 バルブクリアランス
103 駆動音検出装置
104 異常判定装置
105 カム
106 ロッカアーム
107 アジャストスクリュ
108 電子制御装置
109 エンジン回転数センサ
100 engine valve clearance
Claims (2)
前記エンジンバルブの駆動音を検出する駆動音検出装置と、
前記駆動音検出装置で検出された前記エンジンバルブの駆動音を基に前記バルブクリアランスが異常か否かを判定する異常判定装置と、
を備え、
前記異常判定装置は、エンジン回転数が低い運転領域では、前記エンジンバルブの駆動音の音圧を基に前記バルブクリアランスが異常か否かを判定する
事を特徴とするエンジンバルブクリアランス異常検出装置。 An engine valve clearance abnormality detection device for detecting an abnormality in the valve clearance of an engine valve,
a drive sound detection device for detecting the drive sound of the engine valve;
an abnormality determination device that determines whether or not the valve clearance is abnormal based on the driving sound of the engine valve detected by the driving sound detection device;
with
The abnormality determination device determines whether or not the valve clearance is abnormal based on the sound pressure of the driving sound of the engine valve in an operating region where the engine speed is low.
An engine valve clearance abnormality detection device characterized by:
前記エンジンバルブの駆動音を検出する駆動音検出装置と、 a drive sound detection device for detecting the drive sound of the engine valve;
前記駆動音検出装置で検出された前記エンジンバルブの駆動音を基に前記バルブクリアランスが異常か否かを判定する異常判定装置と、 an abnormality determination device that determines whether or not the valve clearance is abnormal based on the driving sound of the engine valve detected by the driving sound detection device;
を備え、 with
前記異常判定装置は、エンジン回転数が高い運転領域では、前記エンジンバルブの駆動音の周波数を基に前記バルブクリアランスが異常か否かを判定する The abnormality determination device determines whether or not the valve clearance is abnormal based on the frequency of the driving sound of the engine valve in an operating region where the engine speed is high.
事を特徴とするエンジンバルブクリアランス異常検出装置。 An engine valve clearance abnormality detection device characterized by:
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