JPH0238837A - エンジンの異音検出方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 え肌辺貝力 ［産業上の利用分野］ 本発明は、エンジンの異音検出方法に関し、特に車両生
産工程におけるエンジンの異常振動レベルを定量的に検
出することのできるエンジンの異音検出方法に関する。

［従来の技術］ 従来、エンジンの生産工程内における異音検出は、作業
者が直接振動音を耳で開き取るいわゆる官能評価により
行っていた。しかし、この官能評価は、作業者のその日
の気分によりバラツキが出ることや、作業現場における
他の騒音の影響により異音が開き取り難いこと、ざらに
異常部位の特定が難しいこと等の問題があった。

そこで、例えば実開昭５７−１２６５３７号公報には、
エンジンのミスフッイヤを音圧レベルで検出する装置が
提案されており、この従来技術には、エンジン音をマイ
クロホンで集音してこれを電気信号に変換し、この信号
レベルを基準値と比較して基準（ｆｉ以上であれば、ミ
スフッイヤ信号を出力して警報を発する旨の技術が開示
されている。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、前記従来の異音検出装置は、予め設定さ
れたエンジンの正常音とミスファイヤ時の異常音とを、
単に周波数−音圧レベル（ｄＢ）で比較するものであっ
たために、異音の発生箇所を特定することや異音レベル
を定量的に把掴することは困難であった。

本発明は、前記問題点に鑑みてなされたもので、エンジ
ンの異常振動レベルを定量的に検出すると共に、その発
生ｇ１３位を正確に把握することのできるエンジンの異
音検出方法を提供することを目的としている。

発明の構成 ［課題を解決するための手段］ かかる目的を達成するために、課題を解決するだめの手
段として、本発明は以下に示す構成を取った。即ち、本
発明のエンジンの異音検出方法は、第１図のフローチャ
ートに示すように、エンジンの扇動状態を電気的に検出
し、その振動波形とこれに同門したタイミングパルスと
を取り込んで（Ｐｌ）、エンジンの異常振動レベルとそ
の異常振動の発生部位とを検出するエンジンの異音検出
方法であって、 前記タイミングパルスの一周期毎に前記振動波形を複数
領域に分割し、それら各領域における振動波形の最大の
偏差を探索し、その偏差が所定レベルより大きいときに
その領域名とその偏差の値とを記憶する工程（Ｐ２）と
、 前記タイミングパルスの一周期毎に記憶された前記領域
名と偏差の値とに基づいて、前記タイミングパルスの複
数周期内における各領域毎の１扁差の値の平均順を算出
する工程（Ｐ３）と５前記領域名と算出された平均１直
とからエンジンの異常振動レベルとその異常振動の発生
部位とを検出する工程（Ｐ４）と、 を施すことを特徴としている。

［作用コ 以上のように構成された本発明のエンジンの異音検出方
法は、エンジンの扇動波形とこれに同門したタイミング
パルスとを取り込んで（Ｐｌ）、タイミングパルスの一
周期毎に振動波形を複数領域に分割し、それら各領域に
おける振動波形の最大の偏差を探索し、その偏差が所定
レベルより大きいときにその領域名とその偏差の値とを
記憶しくＰ２）、タイミングパルスの一周期毎に記憶さ
れた前記領域名と偏差の値とに基づいて、タイミングパ
ルスの複数周期内における各領域毎の偏差の値の平均値
を算出しくＰ３）、その領域名と算出された平均値とか
らエンジンの異常振動レベルとその異常振動の発生部位
とを検出する（Ｐ４）ように働く。

ところで、エンジンの異音は、発生タイミングが常に一
定であって、クランク２回転を一周朋として発生するこ
とがそのメカニズムから解明されていることから、例え
ばディストリビュータからの点火パルス信号をタイミン
グパルスとしてエンジンの振動波形と共に取り込み、こ
のタイミングパルスに同期させて振動波形を観測してい
る。また、エンジンの異音は、エンジンの異音の発生部
位により、その発生時間が同じ一周期内でも異なること
が解明されていることから、タイミングパルスの一周期
毎に振動波形を複数領域に分別し、前述したような構成
にてタイミングパルスの複数周期内における各領域毎の
（偏差の値の平均（直を算出することによって、エンジ
ンの異常振動レベルとその異常振動の発生部位とを検出
することができる。

［実施例］ 以下、本発明の一実施例を図面と共に説明する。

第２図は、本発明の一実施例であるエンジンの異音検出
方法を採用した異音検出システムの概略構成図である。

同図において、エンジン１０の爆発工程は、ディストリ
ビュータ１２からの点火パルスと同期し、その工程と同
１！Ｈシた点火信号を発生し、その点火信号を制御する
ことにより各気筒は順序よく駆動される。この時の爆発
に起因するエンジン１０の振動加速度は、エンジンの所
定部位に取り付けられた複数個の振動検出用ピックアッ
プ１６−１゜１６−２．　　・・・により検出され、こ
のようにピックアップ１６を複数個設けることにより検
査する部位の分担が行われている。前記ピックアップ１
６により検出された振動検出信号は、アンプ１８−１、
　１８−２．・・・と予め希望する周波数帯域（エンジ
ンの異音の発生する周波数帯域）が設定されたバンドパ
スフィルタ２０−１．２０−２．　　・・・とをそれぞ
れ介してマイクロコンピュータ２２に人力される。また
同時に、ディストリビュータ１２からの点火信号もマイ
クロコンピュータ２２に人力される。

マイクロコンピュータ２２は、本体としての電子制御装
置２４と、その周辺装置としてのキーボード２６、ＣＲ
Ｔデイスプレィ２８およびデータストア装置としてのフ
レキシブルディスクドライブ３０とから構成されている
。

その電子制御装置２４は、周知のＣＰＵ２４ａ、ＲＯＭ
２４ｂ、ＲＡＭ２４ｃ、人力ボート２４ｄおよび人出力
ボート２４ｅ等から構成され、人力ボート２４ｄには、
前記バンドパスフィルタ２０からの揺動波形信号とディ
ストリビュータ１２からの点火信号とが人力される。ま
た、人出力ボート２４ｅには、キーボード２６、ＣＲＴ
デイスプレィ２日およびフレキシブルディスクドライブ
３０が接続されている。こうした電子制御装置２４は、
前記振動波形と点火信号とを取り込み、エンジン１０の
異常振動レベルとその異常振動の発生部位とを検出し、
その検出結果をＣＲＴデイスプレィ２日に表示すると共
にフレキシブルディスクドライブ３０に格納する異音検
出処理を実行する。

電子制御装置２４で実行される本発明にかかわる前記処
理を示す異音検出ルーチンについて、第３図のフローチ
ャートを用いて、次に説明する。

処理が開始されると、まず、ステップ１００に処理が移
り、初期設定として、振動周期の測定回数ｍを値１にセ
・ントする。続くステ・ンブ１１０では、振動検出用ピ
ックアップ１６から出力されアンプ１８、バンドパスフ
ィルタ２０を介して人力された振動波形信号とディスト
リビュータ１２から人力された点火信号とをそれぞれ取
り込む。続くステップ１２０では、その取り込んだ点火
信号のある一つの気筒の点火パルスにトリガをかけて、
次の点火パルスまでの期間における前記振動波形信号を
抽出し、その抽出した振動波形信号を複数のゲートで区
分けする。即ち、第４図に示すように、ある−気筒の点
火パルスの−Ｆ１朋間の振動波形信号が、例えば、ゲー
ト１、ゲート２、ゲート３、ゲート４の４つに区分けさ
れる。なお、この区分けするタイミングは、エンジン１
０の異音の発生部位が特定できるように予め実験にて求
めたタイミングに設定されている。

続くステップ１３０で、その区分けされた各ゲート１．
ゲート２．・・・毎に、ピーク・ピーク値（ｐｅａｋ　
ｔｏ　ｐｅａｋ　ｖａｌｕｅ）の探索を行ない、続くス
テップ１４０で、その探索されたピーク・ピーク値が所
定のスライスレベルを越えるようなゲート１゜ゲート２
．・・・があるか否かを判断する。ここで、肯定判断さ
れると、処理はステップ１５０に移行し、そのゲートＮ
ｏ、　　とピーク・ピーク値をＲＡＭ２４ｃに記憶する
。即ち、第４図に示すような場合には、点火信号の両周
期ともゲート１、ゲート２が選択され、そのＮｏ、　　
とビーク◆ピーク（直が各周期毎に記憶されることにな
る。一方、ステップ１４０で否定判断されると、前記ス
テップ１５０の処理を読み飛ばし、続くステップに処理
は移る。

なお、振動波形信号のピーク・ピーク値は、−般に点火
信号の周期でばらつくので、複数周期における平均値を
取るべく、続くステップ１６０で、振動周期の測定回数
ｍが予め設定したＭ回に達したか否かを判断し、ここで
測定回数ｍがＭ回に達していないと判断されると、ステ
ップ１７０に進み、測定回数ｍを値１だけインクリメン
トして、次の周期の振動波形信号に対しステップ１１０
ないしステップ１６０の処理を繰り返す。

ステップ１６０で、測定回数ｍがＭ回に達したと判断さ
れると、処理はステップ１８０に移行し、これらＭ回の
処理で記憶されたピーク・ピーク値を各ゲート毎に平均
化する処理を行う。こうして平均化処理を行った後、処
理はステップ１９０に移行し、平均化されたピーク・ピ
ーク値とその該当するゲー）Ｎｏ、　　とから、エンジ
ン１０の異常振動のレベルを知ると共にその異常振動の
発生部位を特定し、その異常振動レベルと異常振動の発
生部位とをＣＲＴデイスプレィ２８に表示する。

続くステップ２００では、その異常振動レベルと異Ｔ、
据動の発生部位とを示すデータをフレキシブルディスク
ドライブ３０に格納する。ステップ２００の実行後、本
ルーチンの処理は終了する。

なお、前記異音検出ルーチンでは、ある一つの振動検出
用ピックア・ンブ１６から得た信号の処理だけが示され
ているが、他の振動検出用ピックアップから得た信号も
同様の処理が施される。

以上説明したように、本発明の実施例によれば、エンジ
ン１０の異常振動レベルを定量的に検出すると共に、そ
の発生部位を正確に把握することができる。

また、データが定量的にストックされているために、異
音検査の後に工程クレームが発生したとしても異常振動
の早急な原因追求が可能となる。

さらに、これらの異常データをチエツクすることで、前
工程での絹付は違いや絹付けあるいは加工不良など不具
合原因を推定することができ、異常対策が迅速に行える
という利点を有する。

また、現在生産しているエンジンの異音振動レベルを数
値で得ることができるために、エンジン設計変更をした
場合などにその効果の確認が容易となり、且つエンジン
設計変更に際してのデータとして有効に活用することが
できる。

なお、前記実施例では、エンジン１０の振動波形を得る
ために加速度振動ピックアップ１６を用いた場合につい
て説明したが、このほかにも、例えばマイクロフォンを
用いて振動音をキャッチし、前記と同様な処理を行う方
法であってもよい。

また、前記実施例では、工程Ｐ２で探索する振動波形の
最大の偏差として、正側の偏差と負側の（ＨＥとを加え
たものであるピーク◆ピーク値の最大値を探索する構成
であるが、これに替わり、正側の偏差である最大１直を
探索するように構成してもよく、あるいは、負側の偏差
である最小１直を探索するように構成してもよく、前記
実施例と同様な効果を奏する。

薙咀辺苅］ 以上詳述したように、本発明のエンジンの異音検出方法
は、エンジンの異常振動レベルを定量的に検出すると共
に、その発生部位を正確に把握することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の基本的構成を示すフローチャート、第
２図は一実施例であるエンジンの異音検出方法を採用し
た異音検出システムの概略構成図、第３図はその電子制
御装置で実行される異音検出ルーチンを示すフローチャ
ート、第４図はその異音検出ルーチンの説明に用いた説
明図である。 ２・・・ディストリビュータ ロ・・・扇動検出用ピックアップ ２・・・マイクロコンピュータ ４・・・電子制御装置

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 エンジンの振動状態を電気的に検出し、その振動波形と
   これに同期したタイミングパルスとを取り込んで、エン
   ジンの異常振動レベルとその異常振動の発生部位とを検
   出するエンジンの異音検出方法であって、 前記タイミングパルスの一周期毎に前記振動波形を複数
   領域に分割し、それら各領域における振動波形の最大の
   偏差を探索し、その偏差が所定レベルより大きいときに
   その領域名とその偏差の値とを記憶する工程と、 前記タイミングパルスの一周期毎に記憶された前記領域
   名と偏差の値とに基づいて、前記タイミングパルスの複
   数周期内における各領域毎の偏差の値の平均値を算出す
   る工程と、 前記領域名と算出された平均値とからエンジンの異常振
   動レベルとその異常振動の発生部位とを検出する工程と
   、 を施すことを特徴とするエンジンの異音検出方法。