JPH0362210B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

技術分野 本発明は内燃機関の電子的な診断に係る。 背景技術 公知のシリンダ圧縮の電子的エンジン診断テス
トは相対的な個々のシリンダの圧縮圧力テストを
含んでいる。一つの公知のテストは、各シリンダ
の圧縮過程に起因するはずみの車の速度変動を測
定し、次いで各シリンダに対する速度変動の大き
さを最大の速度変動を有するシリンダ、すなわち
最良の圧縮を有するシリンダと比較することによ
り行われる。次いで各シリンダに対するテスト結
果が100％のテスト結果を割り当てられた最良の
シリンダの百分率として報告される。 この相対的な形式のテストは、故障シリンダの
検出必要とされる多くの用途に良好に実施されて
きた。しかし、このテストは低いシリンダ圧縮圧
力を均等に検出し得ないし、実際のシリンダ圧縮
圧力について何らの指示も与え得ない。 例えば、本願の譲受人と同一の譲受人に譲渡さ
れた1977年９月27日付の米国特許第4050296号で
は、各シリンダの圧縮がサブサイクリツク速度の
ように変動するるエンジンパラメータの山及び谷
を検出することによりエンジンの他のシリンダの
圧縮と比較されたものとして相対的に表される
と、各山と先行の谷との差が測定され、この差が
最大差の８分の10と平均され、また各々が最大差
の百分率として表わされる。こうして、もし検出
されたパラメータのサブサイクリツク変動が十分
な正確さで測定されるならば、各シリンダに対す
る相対的圧縮の良好な指示が得られるる。 前記の米国特許第4050296号は対称な内燃機関
と共に使用することを意図している。本願の譲受
人と同一の譲受人に譲渡された1982年９月14日付
の米国特許第4348893号では、非対称な内燃機関
内の各シリンダの圧縮が測定される。 この特許の方法は、エンジンが各シリンダのサ
ブサイクル中に点火なしにクランクされている間
にエンジンクランク軸の変化及び測定することに
ある。最小から最大への速度の実際の変化が非対
称シリンダ対の任意の数の対の各々に於ける第一
のシリンダの圧縮行程及び第二のシリンダの膨張
行程の間に測定されるる。シリンダの第一のバン
クに対する圧縮行程デルタ及びシリンダの第二の
バンクに対する膨張行程デルタがすべてのシリン
ダの中から測定された最大デルタ値により除算さ
れて、最大デルク値の百分率として各々の相対的
圧縮比を与える。 前記の米国特許第405096号及び第4348893号の
方法では、多くの場合に故障シリンダが、被監視
パラメータに関して隣接シリンダの一つ又はそれ
以上の挙動に大きく影響する被監視パラメータの
変化を示す。このような場合、どのシリンダが実
際に故障したのかを見分けることは困難である。
例えば、もしはずみの車の速度が監視されている
ならば、所与のシリンダ内の圧縮故障はその特定
のシリンダに相当する領域内のサブサイクリツク
速度波形中の速度変動により明示される。しか
し、隣接する非故障シリンダの速度波形がその一
部分に故障シリンダに起因する変動の影響を受
け、故障シリンダの波形と同様に“不健全”であ
るとみなされるような波形となる場合がある。こ
のような場合、故障シリンダ及び非故障シリンダ
の双方に対して山−谷間の差は大体同程度とな
り、上記の相対的圧縮比較の有効性を減ずる。 加えて、エンジンが一つよりも多い故障シリン
ダを有する時、故障シリンダ及び非故障シリンダ
の双方に関する監視パラメータへの複合作用によ
り識別が非常に困難になる場合がある。 米国特許第4292670号明細書に開示されている
ような類以の公知の方法は、速度の検出と、加速
及び減速の双方の間の特定の速度に於ける特定の
点火間隔に対する瞬時運動エンジン変化の計算
と、各シリンダにより生ずる正味仕事を得るるた
めの加速時の測定からの減速時の測定の差し引き
とによる圧縮平衡の決定を含んでいる圧縮平衡を
決定するべく、シリンダに対する圧縮の相対的仕
事を決定するため、点火間隔内の上死点の直前の
多数のセグメントに対する運動エネルギーの変化
が計算され、比較され且つ級別される（米国特許
第4292670号明細書の第７欄、第42〜61行を参
照）。この方法は、一つ又はそれ以上の故障シリ
ンダが他のシリンダに関する監視パラメータに大
きな影響を与える点で前記の米国特許第4050296
号及び第4348893号の方法と同一方法と同一の困
難を有する。 従つて、公知の方法及び装置の上記の欠点を克
服するための方法及び装置が要望されている。 発明の開示 本発明の目的は、任意の内燃機関内のすべての
シリンダに対する絶対圧縮測定示を与えることで
ある。 本発明によれば、内燃機関内の低圧縮シリンダ
が、各シリンダに属する絶対サブサイクリツク速
度変動から各シリンダの圧縮及び膨張の仕事を
別々に計算し、またそれぞれ理想的シリンダによ
り成就されるであろう圧縮及び膨張の仕事よりも
圧縮の仕事及び膨張の仕事が各々小さい各シリン
ダを故障したシリンダとして識別することにより
確実に識別され得る。もし一つよりも多い故障シ
リンダが識別されるならば、他の故障シリンダの
各々の計算された仕事への各故障シリンダの減少
した仕事の見掛けの影響の補正が各シリンダに対
して行われる。他の故障シリンダへの各故障シリ
ンダ影響の補正が行われた後に、非故障シリンダ
各々の計算された仕事への各故障シリンダの減少
した仕事の見掛けの影響の補正が行われる。各シ
リンダに対する絶対圧縮圧力は、所与のシリンダ
に対する圧縮もしくは膨張の計算された仕事の関
数として絶対圧縮圧力を表す所定の関係に基づい
て補正された仕事計算を用いて計算されるる。 こうして、エンジンモデルデルタ解析に基づい
て、顕著に改良された計算された圧縮テストを行
い得ることが確認されてきた。本方法はマルチシ
リンダエンジン内の各シリンダの圧縮及び膨張の
仕事を計算するためのエンジン運動エネルギーの
変化を解析することを含んでいる。本方法を用い
て、各シリンダの圧縮圧力を正確に計算すること
ができる。圧縮テストデータは、はずみ車速度デ
ータが収集される現在の計算される圧縮テストと
類似の仕方で得られる。速度データははずみ車の
歯の上に取付けられた磁気プローブを介して得ら
れ、またデータ収集は、燃料噴射器の揺動腕の上
に取付けられたシリンダ識別プローブから信号が
受信された時に開始される。こうして、データ収
集は常に同一シリンダで始まつて開始され、また
いつたん一つのシリンダが知られれば、残りのシ
リンダはシステムメモリ内に記憶されているエン
ジン点火順序に基づいて識別され得る。エンジン
モデル解析により、速度の山と谷との間のエンジ
ン速度変化を生じさせるのに必要な仕事はそのシ
リンダの圧力に正比例していることが示されてい
る。このことは、圧縮故障が存在する場合にも真
である。改良された圧縮テストが行われる時、収
集された速度データはテスト中のエンジンの各シ
リンダの圧縮及び膨張と結びつく仕事を計算する
ため用いられる。この情報は、計算機メモリ内に
記憶されている良好なエンジンの圧縮及び膨張デ
ータと比較される。エンジンモデルデータ解析に
基づいて、もし圧縮故障が存在するならば、その
シリンダは圧縮及び膨張の仕事の双方に減少を示
すので、圧縮故障の存在が検出され得ることが確
認されている。他方、非故障シリンダは、故障シ
リンダにより惹起されるはずみ車速度摂動に起因
して圧縮又は膨張の仕事に見掛けの増大又は減少
を示す。しかし、真に故障したシリンダのみが双
方に減少を示す。いつたん故障シリンダが識別さ
れると、故障の大きさが運動エネルギー解析によ
り計算され得る。既知の故障の大きさにより、は
ずみ車速度が正規化され得る。すなわち、他の非
故障シリンダに惹起される摂動を補償され得る。 このことは、故障シリンダに惹起される摂動が
故障の大きさに正比例しているることがエンジン
モデルデータ解析によりり示されているので可能
である。正規化された波形を用いて、残りのシリ
ンダの圧縮圧力が運動エネルギー解析により計算
され得る。 これまで、圧縮の電子式測定にあたつては、ど
のシリンダが圧縮故障を有するかの正確な検出は
各故障シリンダの重なりが近くのシリンダの被監
視パラメータ、例えばクランク軸速度に影響を及
ぼすために困難であつた。本発明は、どのシリン
ダが故障しているかを正確に判定し、従つてまた
絶対圧縮を正確に測定し得る信頼性の高い手段を
提供する。本発明は、はるかに正確な故障の識別
及び圧縮の測定を可能にする点で公知の方法にく
らべて優れている。 本発明による圧縮テストは、各シリンダに対す
る圧縮の仕事及び膨張の仕事の双方を検査し、且
つその結果を、一つ又はそれ以上の故障シリンダ
を識別するため圧縮の仕事及び膨張の仕事の双方
の減少を見出すべくデータベースの定数と比較す
ることにより圧縮故障を識別する。従来の圧縮テ
ストは、100％シリンダであると決定されている
シリンダの百分率として故障を定義し、また圧縮
過程のみを検査する。本発明による圧縮テスト
は、故障シリンダの影響を補償するべくはずみ車
速変動波形を正規化する。従来の圧縮テストは故
障補償を行わない。本発明による圧縮テストは各
シリンダに対する実際の圧縮圧力を報告する。 それは絶対圧縮テストである。本圧縮テストは
相対的であり、すなわち最良シリンダであると決
定されているシリンダの百分率として個々のシリ
ンダテスト結果を報告する。 本発明の前記及び他の目的、特徴及び利点は以
下にその好ましい実施例を図面により詳細に説明
するなかで一層明らかになろう。 発明を実施するための最良の形態 本発明を実施するための最良の形態の以下の説
明は特定の非対称内燃機関に関して行われる。し
かし、ここに含まれている開示は、わずかな変形
により、対称内燃機関にも同様に応用可能である
ことは理解されよう。 先ず第２図を参照すると、非対称内燃機関１０
の簡単化された端面図に於てシリンダはエンジン
はずみ車１８を基準として左バンクのシリンダ１
４及び右バンクのシリンダ１６を含んでいるＶ字
形ブロツク１２に配置されている。はずみ車はエ
ンジンクランク軸に接続されており、また破線で
示されているようにリング歯車２０を含んでい
る。この詳細な説明ではエンジンは、矢印２２に
より示されているように反時計回り方向にクラン
ク軸が回転するデトロイト・デイーゼル・アリソ
ン（DDA）モデル6V−53のような右方回転の６
シリンダ、２サイクル（２行程）形式である。 シリンダのＶ変位の結果として右及び左シリン
ダバンクの中心線の間にインターバンク角度
（θ₁）が生ずる。この角度はDDAのモデル6V−
53では66.7°ある。 第３図を参照すると、第２図のエンジンの頂面
図に於てシリンダはエンジンの正面からはずみ車
への順序に1L、2L、3L及び1R、2R、3R（Ｌは
左、Ｒは右）で示されている。２サイクルエンジ
ンは、クランク軸の１回転が１エンジンサイクル
に等しいようにクランク軸の各回転（360゜）で生
起する２行程シリンダサイクル、すなわち圧縮行
程及び動力行程、を含んでいる。Ｖ−６エンジン
では各バンク内のシリンダの上死点（TDC）ピ
ストン位置は120゜の等しいクランク軸角度間隔で
生起する。しかし、シリンダ点火順序はインター
バンク角度θ₁により定義される成功点火右バンク
シリンダと左バンクシリンダとの間のTDCのク
ランク軸角度間隔で右バンクシリンダから左バン
クシリンダへ交代するる。第４図に示されている
ように、非対称エンジンではインバータ角度360゜
のシリンダ約数ではない。すなわちDDAの6V−
53エンジンでは66.7゜のインターバンク角度を有
し、その結果としてクランク軸に沿うTDC間隔
は非対称である。 第４図には、ピストン点火順序が右方回転に対
して示されている。右バンクシリンダ（例えば
3R）のTDCと次回点火バンクシリンダ3LのTDC
との間のクランク軸角度間隔はインターバンク角
度（θ₁＝66.7゜）に等しく、左バンクシリンダ3L
のTDCと次回点火右バンクシリンダ2RのTDCと
の間のクランク軸角度間隔はθ₂−θ₁（120゜−66.7゜
）
又は6V−53エンジンに対しては53.3゜である。θ₂
だけずらされたTDCを有する隣接点火シリンダ
は、第６図に示されているように、速度波形２６
の非対称シリンダ対部分により示されているよう
な非対称シリンダ対を含んでいる。シリンダ点火
順序は1L、3R、3L、2R、2L、1Rである。 第６図には6V−53エンジンに対する絶対RPM
波形２８が示されている。圧縮及び膨張のような
サブサイクリツク動的事象に起因する速度変動を
含むはずみ車速度として定義されている絶対
RPMと絶対RPMのコンプリメントである静的
RPMとの区別がなされなければならない。 静的RPMはサブサイクリツク事象に起因する
速度変動を含んでいない。それは基本的にタコメ
ータRPMである。動的RPM32は、第７図に示さ
れているように、絶対RPMの他の構成要素であ
る。それはエンジン内に生起する動的事象に起因
するサブサイクリツク速度変動を表す。それは静
的RPMを含んでいない。絶対及びサブサイクリ
ツク速度又は角速度という用語はここでは交換可
能に用いられ、また時によつて共にサブサイクリ
ツク変動を含む絶対RPMを指示するのに用いら
れる。 正確な絶対圧縮テスト方法を提供するために
は、エンジンモデルが先ず必要とされる。クラン
ク軸角度（θ）の関数として個々のシリンダ体積
を記述する一般的な式は下式である（第８図を参
照）。 V〓＝Ap（Xmax−X〓）＋V_CL ＝Ap｛〔Ｒ＋C_T＋Ｓ／（C_R−１）〕 −〔√²−（_T）²＋C_Tcosθ｝ ここで、Ｂ＝シリンダ孔 Ｓ＝行程 Ｒ＝接続棒長さ C_R＝圧縮比 Ap＝ピストン面積 C_T＝クランクスロー V_CL＝間〓体積＝Ap.S／（C_R−１） V_SWEPT＝掃過体積＝Ap・Ｓ V_TOT＝全体積＝V_SWEPT＋V_CL X〓＝√²−（_T）² ＋C_Tcosθ Xmax＝Ｒ＋C_T クランク軸角度とシリンダ体積との関係を示す
スケツチは第８図に示されている。次いでθの関
数としてのシリンダ圧縮圧力が断熱膨張及び圧縮
過程を仮定して計算された。圧縮及び膨張過程
は、圧縮過程が排出弁の閉止で開始し且つ排出弁
の開放で終了すると仮定して計算された。圧力は
下式の関係に従つて計算された。 P〓＝P₀〔V₀／V〓〕〓 ここで、V〓＝θの関数としてのシリンダ体積 V₀＝排出弁閉止ATDT時のシリンダ体
積 P₀＝大気圧力 P〓＝θの関数としてのシリンダ圧力 γ＝理想ガス定数 単一シリンダ内の圧縮及び膨張圧力を示す波形
３４は第９図に示されている。次いでシリンダ圧
力データがθの関数としての合成はずみ車トルク
を計算するのに用いられた。 単一シリンダにより発生されたはずみ車トルク
を示す波形３６は第１０図に示されている。トル
クは関係式 Ｔ＝Ｆ（１／2Ssinθ） ＝P〓Ap（１／2Ssinθ） トルクはガス圧縮過程に起因してTDC以前に
は負である。トルクはTDCに於ては、接続棒が
クランク軸スローと半径方向に一直線上にあるの
で、零であり、またTDC以後では、圧縮された
ガスの膨張に起因して、正である。 第１１図には個々のトルクシリンダ波形の重な
りが示されている。6V−53エンジンは２行程で
あるので、すべての６つのシリンダはそれらのサ
イクルをクランク軸回転の360゜のうちに完了す
る。個々のシリンダトルク波形のシビアな重なり
に注意されたい。この重なりは混乱なしにデータ
を取得することを困難にする原因であり、また所
与のシリンダの絶対圧縮を測定するために一つよ
りも多い速度変動を検査する必要性をも指摘す
る。 第１２図には個々のシリンダトルク波形の代数
和が示されている。加算された波形３８からわか
るように、個々のトルク波形の重なりの結果とし
て、一つよりも多いシリンダの影響を表すトルク
変動が生じている。波形３８の振幅はエンジンの
寄数ジオメトリに起因して非対称である。 第１２図に示されているトルク和データは下式
によりはずみ車速度変動を計算するのに用いられ
た。 ∫〓²〓₁Ｔ・dθ＝１／2I（ω2²−ω1²） ここで、Ｉ＝慣性 ω＝角速度 Ｔ＝トルク 理論的な速度変動波形２８は図面に示されてい
る各シリンダに対するTDCと共に第６図中に示
されている。第６図からわかるように、左バンク
シリンダに対するTDCは正確に速度変動最小点
で生起する。右バンクシリンダに対してはTDC
は速度変動最小点の少し後に生起する。これが対
称TDC間隔を有するエンジンであつたならば、
TDCは常に速度変動最小点で生起するであろう。
また第６図からわかるように、クランク軸回転の
360゜の間にオーバーオールな速度低下はない。本
発明による絶対圧縮テストはエンジン減速ランの
間に行われるけれども、摩擦の影響は考えられな
い。また本モデルは断熱圧縮及び膨張過程、すな
わち圧縮のエネルギーのすべてが膨張行程の間に
戻されることを仮定している。最後に第６図から
わかるように、各シリンダに対するるTDC以前
の速度ドループは一次的に組合わされているシリ
ンダの圧縮行程に起因するものであり、また先行
及び後続シリンダの圧縮及び膨張トルクも速度変
動に影響する。この現象は、個々のシリンダトル
ク波形が著しく重るという事実に起因している。
こうして、所与のシリンダに対する圧縮過程が
TDC以前のクランク軸回転の近似的に100゜の間
に生起し、また膨張過程がTDC以後のクランク
軸回転の100゜の間に生起することは理解されよ
う。理想的エンジンのはずみ車速度変動を表すエ
ンジンモデルの確立と共に、シミユレートされた
故障がエンジンモデルに挿入された。 現実的な圧縮故障は、シリンダの任意のものに
対して圧力データに乗算故障係数を簡単に指定す
ることによりエンジンモデルに挿入され得る。第
１３図からわかるように、故障シリンダのシリン
ダ圧縮圧力波形４０は非故障圧力波形３４と同一
の特性形状である。この図解は工学的に厳密では
ないけれども、故障シリンダを評価する有効な手
段を与える。 10、20、30及び40％の故障がエンジンモデルの
シリンダ2Rに与えられた。これはそのシリンダ
に対するる圧力データにそれぞれ0.9、0.8、0.7及
び0.6の故障係数を指定するることにより行われ
た。合成はずみ車速度変動波形は（非故障波形４
２を含めて）第１４図〜第１８図に示されてい
る。10％故障波形４４は第１５図に示されてい
る。20％故障波形４６は第１６図に示されてい
る。30％故障波形４８は第１７図に示されてい
る。40％故障波形５０は第１８図に示されてい
る。シリンダの各々に対するピストン上死点はこ
れらの図面の各々に示されている。これらの図面
からわかるように、故障の厳しさが増すにつれ
て、速度波形の摂動は一層著しくなる。さらに、
故障シリンダが2Rであつても、他のシリンダと
組合わされる波形の部分がその故障により影響さ
れることは明らかである。また、故障が故障シリ
ンダの直前及び直後のシリンダに著しく影響する
ことにも注意すべきである。その理由は、減少し
た圧縮を有するシリンダは圧縮の間に減少した負
のトルクを及ぼし、また膨張の間に比例的に減少
した正のトルクを及ぼすことである。任意の所与
のシリンダに対するトルク波形は先行及び後続シ
リンダのトルク波形と重なるので、これらのシリ
ンダのはずみ車速度変動は故障により影響され
る。故障シリンダの上死点以前に生起する摂動は
主に故障シリンダの減少した圧縮トルクの結果で
あり、また故障シリンダの上死点以後に生起する
る摂動は主に故障シリンダの減少した膨張トルク
の結果であることにも注意されるべきである。 故障はずみ車速度変動データは、各々のシリン
ダに対するピストン上死点以前の速度最大と上死
点に於ける速度最小との間の速度変化を生じさせ
るのに必要とされる仕事を計算するることによ解
析された。これは圧縮過程の間に生起するはずみ
車速度変化である。TDCに於ける速度最小と
TDCに続く速度最大との間の速度変化を生じさ
せるのに必要とされる仕事も解析された。各々の
場合の仕事は下式に従つてエンジンの回転運動エ
ネルギーの変化を計算することにより求められ
た。 Ｗ＝∫〓²〓₁Ｔ・dθ ここで、Ｗ＝仕事 Ｔ・dθ＝１／2I（ω2²−ω1²） Ｉ＝慣性 ω₁＝RPM最大BTDC ω₂＝TDCに於けるRPM最小 これらの計算の結果は第１表に示されている。 これらの計算は圧縮及び膨張の仕事を厳密には
示さないけれども、後で説明するように実際の値
を外挿するのに利用され得る。 本発明の重要な教示は、第１表からわかるよう
に、故障の大きさが増大するにつれて、故障シリ
ンダ2Rの圧縮及び膨張の仕事が減少することで
ある。換言すれば、第２表により後で説明するよ
うに、他のシリンダ内の見掛けの摂動にかかわら
ず、シリンダ圧力が減少するにつれて、仕事が減
少することである。先行及び後続のシリンダの圧
縮及び膨張の仕事は乱雑な仕方で変更されるけれ
ども、非故障シリンダは膨張及び圧縮の双方に対
して仕事の減少を決して呈さない。第１表は残り
のシリンダへの故障シリンダの影響を明白に示し
ている。故障シリンダに先行するシリンダに対し
ては圧縮の仕事は、故障シリンダからのより小さ
い圧縮トルクと加算されるので、減少して現れ、
また先行シリンダの膨張の仕事は、故障シリンダ
からのより小さい圧縮トルクに対抗するので、増
大して現れる。第１９図を参照すると、実線は、
各シリンダに対して、シリンダ2Rを例外として
シリンダがすべて健全であるエンジンに対する実
際トルク値を示す。圧縮及び膨張の双方の減少し
た山値はシリンダ2Rに対する波形５２内で明ら
かである。シリンダ2Rの直前の先行シリンダ3L
に対しては、波形５４の下側部分により示されて
いる圧縮の真の仕事は、波形５２の圧縮部分から
のより小さい圧縮トルクと加算されるので、減少
して現れる。シリンダ3Lに対する膨張の仕事は、
故障シリンダからのより小さい圧縮トルクに対抗
するので、波形６０により示されているように増
大して現れる。シリンダ3Lに対して第１表は、
圧縮の仕事の見掛けの増大を明白にしている。も
ちろん、圧縮及び膨張の仕事の真の値は変化しな
い。さもなければ健全なトルク波形への見掛けの
変化のほとんどは、故障シリンダの直前の先行シ
リンダ及び直後の後続シリンダに生ずるけれど
も、シリンダ3Rが減少幅は別としてシリンダ3L
と類似の仕方で影響されることが観察される。シ
リンダ1Lへの影響は第１９図からほとんど無視
し得ることがわかる。 故障シリンダに後続するシリンダに対しては、
反対の傾向が見られ得る。この場合、圧縮の仕事
は、より小さい正の膨張トルクに対抗するので、
波形６２により示されているように増大して現
れ、また膨張の仕事は、故障シリンダからのより
小さい膨張トルクと加算されるので、波形６４に
より示されているように減少して現れる。第１表
及び第１９図の双方から、後続シリンダに影響す
る摂動は故障シリンダへのシリンダの近接と共に
増大することも明らかである。従つて、本発明の
中心的洞察を繰り返すため、エンジンの各シリン
ダの圧縮及び膨張の仕事を計算し、そのデータを
理想的シリンダの圧縮及び膨張の仕事と比較する
ことにより、故障シリンダを確実に識別すること
が可能である。なぜならば、そのシリンダは圧縮
及び膨張の仕事の双方に減少を示すからである。 いつたん、減少した圧縮を有するシリンダがが
識別され得ることが判定されると、第１表内のデ
ータが絶対シリンダ圧縮圧力と故障シリンダの圧
縮及び膨張の仕事との間の相関を確立するべく処
理され得る。直線回帰解析を用いて、圧縮又は膨
張の仕事の関数としてシリンダ圧縮圧力を記述す
る式が書かれ得る。一例として、シリンダ圧力を
圧縮仕事に関係付ける式は下記のように表され
る。 故障 シリンダ圧力 圧縮仕事 ０％ 577 7392 10％ 520 5211 20％ 462 3038 30％ 404 1384 40％ 347 237 シリンダ圧力＝0.0312（圧縮仕事）＋354 …式１ データの相関係数は高度に有意であることを示
す0.99である。 類似の式がシリンダ圧力と膨張の仕事との間の
関係に対して書かれ得る。その式は下記のように
表される。 シリンダ圧力＝0.0181（膨張仕事）＋127 …式２ 故障シリンダの圧縮圧力を判定する能力が確立
されると、非故障シリンダの圧縮圧力を計算する
という問題が生ずる。この計算を行うためには、
圧縮故障の大きさと非故障シリンダにより行われ
る仕事の見掛けの変化との間の関係を見出す必要
がある。 直線回帰解析を用いて、故障シリンダにより行
われる仕事の関数として非故障シリンダの仕事の
見掛けの変化を起述する式が、影響されるシリン
ダの各々に対して書かれ得る。故障シリンダに先
行する非故障シリンダに惹起される摂動は主に故
障シリンダの減少した圧縮仕事に起因するもので
あり、また故障シリンダに後続する非故障シリン
ダに惹起される摂動は主に故障シリンダの減少し
た膨張仕事に起因するものであるので、非故障シ
リンダを補償するのに用いられる式は、その非故
障シリンダの相対的位置に関係して、故障シリン
ダの圧縮の仕事もしくは膨張の仕事の関数であ
る。故障シリンダの圧縮仕事の関数として非故障
シリンダの圧縮仕事の変化を関係付けるデータ及
びその結果としての式は補償技術の一例として下
記のように表される。 故障％ 圧縮仕事（2R） 圧縮仕事（3L） ０ 7392 ０ 10 5211 −1663 20 3038 −3325 30 1384 −4984 40 237 −6640 △圧縮仕事（3L）＝0.90（圧縮仕事（2R））−
6435 …式３ データの相関係数は高度に有意であることを示
す0.99である。上式は故障シリンダ2Rの関数と
して先行シリンダ3Lの圧縮仕事の見掛けの変化
を記述するが、後続右バンクシリンダが故障して
いる時のどの左バンクシリンダの仕事の変化を記
述するものにも同じく有好である。同じ精度を有
する類似の式が故障シリンダの関数として摂動シ
リンダの各々に対しても書かれ得る。故障シリン
ダの圧縮仕事の関数として故障した左バンクシリ
ンダに先行するシリンダの圧縮及び膨張の仕事の
見掛けの変化を記述する残りの式は下記の通りで
ある。 先行左バンクシリンダ 圧縮： △圧縮仕事＝0.9（圧縮仕事）−6435 …式４ 膨張： △膨張仕事＝−1.359（圧縮仕事）＋10046 …式５ 先行右バンクシリンダ 圧縮： △圧縮仕事＝0.129（圧縮仕事）−923 …式６ 膨張： △膨張仕事＝−0.4817（圧縮仕事）＋3440 …式７ 故障シリンダの膨張仕事の関数として故障した
右バンクシリンダに後続するシリンダの圧縮及び
膨張の仕事の変化を記述する式は下記のとおりで
ある。 後続左バンクシリンダ 圧縮： △圧縮仕事＝−0.84（膨張仕事）＋20811 …式８ 膨張： △膨張仕事＝0.2016（膨張仕事）−5003…式９ 後続右バンクシリンダ 圧縮： △圧縮仕事＝−0.1646（膨張仕事）＋4080 …式10 膨張： △膨張仕事＝0.1238（膨張仕事）−3071…式11 非故障シリンダに惹起される摂動の大きさを計
算し得るので、この値をそのシリンダによりなさ
れた見掛けの仕事から差し引き、こうしてシリン
ダ圧縮圧力を決定するためシリンダによりなされ
た“実際の”仕事を計算し得ることは本発明の重
要な教示である。 故障した右バンクシリンダに関して行われた上
記の観察及び結論は左バンクシリンダに対しても
同じく有好である。考察しているエンジンの寄数
ジオメトリの故に少し異なる式の等価な組が下記
のように表わされる。 シリンダ圧力を故障した左バンクシリンダの圧
縮及び膨張の仕事に関係付ける式： 圧縮： シリンダ圧力＝0.0181（圧縮仕事）＋127 …式12 膨張： シリンダ圧力＝0.0312（膨張仕事）＋354 …式13 故障シリンダの圧縮仕事の関数として故障した左
バンクシリンダに先行するシリンダの圧縮及び膨
張の仕事の変化を記述する式： 先行右バンクシリンダ 圧縮： △仕事＝0.2028（圧縮仕事）−5027 …式14 膨張： △仕事＝−0.84（圧縮仕事）＋20781 …式15 先行左バンクシリンダ 圧縮： △仕事＝0.1234（圧縮仕事）−3068 …式16 膨張： △仕事＝−0.1639（圧縮仕事）＋4065 …式17 故障シリンダの膨張仕事の関数として故障した左
バンクシリンダに後続するシリンダの圧縮及び膨
張の仕事の変化を記述する式： 後続右バンクシリンダ 圧縮： △仕事＝−1.467（膨張仕事）＋10244 …式18 膨張： △仕事＝0.8985（膨張仕事）−6420 …式19 後続左バンクシリンダ 圧縮： △仕事＝−0.4844（膨張仕事）＋3461 …式20 膨張： △仕事＝0.1283（膨張仕事）−918 …式21 こうして、各個々のシリンダの圧縮及び膨張の
仕事を検査することにより、故障シリンダは圧縮
の仕事及び膨張の仕事の双方に減少を呈するの
で、故障シリンダを識別することができる。単一
の故障シリンダのみが存在すると仮定すると、そ
の故障シリンダのシリンダ圧縮圧力が故障シリン
ダの圧縮又は膨張の仕事の検査に基づいて直接に
計算され得る。追加的に、故障シリンダにより惹
起されて非故障シリンダに現れる摂動が、故障シ
リンダの圧縮圧力に基づいて、補償され得る。い
つたん正規化されると、非故障シリンダの圧縮圧
力が計算され得る。 しかし、一つのシリンダを別としてすべてのシ
リンダに於て等しいシリンダ圧縮圧力を有するエ
ンジンに遭遇することは殆んど考えられないの
で、この形式の解析の欠点は明らかである。“良
好な”エンジンに於いても、個々のシリンダ圧縮
圧力が或る程度まで変動すること、換言すれば、
多重故障を有することがある。圧縮故障の組合せ
は非常に種類が多いので、上記形式の解析によつ
ては評価が困難な故障の組合せの一例についての
み以下に説明する。一例として選ばれた多重故障
は、点火順序が相続く二つのシリンダに各々大き
な圧縮故障が存在する場合である。30％の圧縮故
障がエンジンモデルのシリンダ2R及び2Lに割り
当てられており、またその結果としてのはずみ車
速度変動波形が第２０図中に示されている。 第２０図を検討するとわかるように、はずみ車
速度波形６６は非故障波形６８に比較して大きく
摂動されている。二つの故障シリンダが互いに隣
接しており且つ等しい大きさの故障を有するの
で、波形は故障シリンダの周りに対称に現れてい
る。 シリンダの各々の圧縮及び膨張過程と関連付け
られる仕事は第２表中に含まれている。 仕事が先に用いられた式と同一の仕事式 Ｗ＝１／2I（ω2²−ω1²） を用いて計算された。 第２表を検討すると、シリンダ2R及び2Lは共
に正常シリンダに比較して圧縮及び膨張の仕事に
減少を呈することがわかる。また、故障シリンダ
に先行するシリンダは圧縮の仕事に見掛けの減少
を、また膨張の仕事に見掛けの増大を呈すること
もわかる。故障シリンダに後続するシリンダは反
対の傾向を示す。これは単一シリンダ故障に対し
て示された傾向と同一の傾向である。従つて、圧
縮の仕事及び膨張の仕事の双方の減少の検出に基
づいて故障シリンダを識別する方法が単一故障及
び多重故障の双方に対して有効であることは明ら
かである。 故障シリンダを識別する方法が確立されると、
故障シリンダにより惹起される摂動を補償すると
いう問題が生ずる。故障シリンダの各々が他の故
障シリンダの波形に影響することは明らかであ
り、従つて圧縮および膨張の仕事が直接に計算さ
れ得るという単一シリンダ故障の場合になされた
仮定はいまの場合にはなされ得ない。特に、シリ
ンダ2Lの圧縮および膨張の仕事はシリンダ2Rの
減ぜられた膨張トルクにより摂動され、またシリ
ンダ2Rの圧縮および膨張の仕事はシリンダ2Lの
減ぜられた圧縮トルクにより摂動される。従つ
て、故障シリンダの圧縮圧力の計算を単一故障解
析の場合のように行うことは直ちに可能ではな
い。代わつて、故障シリンダの各々に他の故障シ
リンダにより惹起される摂動が故障の計算に先立
つて消去されなければならない。 摂動を消去する方法は前記の補償式を用いる反
復過程である。以下にその手順を、過程中に用い
られる式を含めて、順次に説明する。 ステツプ１ −過程中の最初のステツプでは、シ
リンダ2Rの膨張仕事が2Lの圧縮仕事に及ぼす
影響を消去しなければならない。従つて、式８
がシリンダ2Lの圧縮仕事の変化を計算するの
に用いられ、またこの値が第２表中に示されて
いる仕事から差し引かれる。 △圧縮仕事（2L）＝−0.84（膨張仕事（2R）＋
20811 ＝−0.84（21699）＋20811 ＝2584 第一の補正された圧縮仕事（2L）＝21699−2584 ＝19115 ステツプ２ −シリンダ2Lの圧縮の仕事に対す
る補正された値がシリンダ2Rの圧縮及び膨張
の仕事に対する補正された値を得るのに用いら
れる。前記の式14及び15が圧縮及び膨張の仕事
の変化を計算するのに用いられ、またこれらの
値が第２表中に示されているシリンダ2Rの圧
縮及び膨張の仕事から差し引かれる。 △圧縮仕事（2R）＝0.2028（圧縮仕事（2L））−
5027 ＝0.2028（19115）−5027 ＝1151 △膨張仕事（2R）＝−0.84（圧縮仕事（2L））＋
20781 ＝−0.84（19115）＋20781 ＝4724 補正された圧縮仕事（2R）＝298−（1151） ＝1449 補正された膨張仕事（2R）＝21699−4724 ＝16972 ステツプ３ −ステツプ１が反復される。しか
し、第２表からのシリンダ2Rの膨張の仕事に
対する値を用いる代わりに、ステツプ２からの
シリンダ2Rの膨張の仕事に対する値がシリン
ダ2Lの圧縮仕事の補正された変化を計算する
のに用いられる。この値は次いで第２表中に示
されているシリンダ2Lの圧縮の仕事から差し
引かれる。 △圧縮仕事（2L）＝−0.84（膨張仕事（2R）＋
20811 ＝−0.84（16792）＋20811 ＝6555 第二の補正された圧縮仕事（2L）＝21699−6555 ＝15145 ステツプ４ −他の故障シリンダの圧縮の仕事に
惹起された故障シリンダの各々の影響が消去さ
れており、またそれぞれのシリンダに対してス
テツプ２及び３で圧縮の補正された圧縮の仕事
により表されている。従つて、圧縮仕事のこれ
らの補正された値がいま前記の式12、13を用い
て故障シリンダのの各々の圧縮圧力を計算する
のに用いられ得る。 シリンダ圧力（2R）＝0.0312（圧縮仕事（2R）＋
354 ＝0.0312（1449）＋354 ＝399PSI シリンダ圧力（2L）＝0.0181（圧縮仕事（2L））＋
127 ＝0.0181（15145）＋127 ＝401PSI 30％の圧縮故障が両シリンダ2R及び2Lに与え
られたことを思い出すと、予想される圧縮圧力は
各シリンダに対して404PSI（28.37Kg／cm²）であ
る。上式を用いて計算されたシリンダ圧力はそれ
ぞれシリンダ2R及び2Lに対して399及401PSI
（28.02及び28.16Kg／cm²）である。これらの数字
は近似的に１％の誤差を表す。 多重故障を識別し且つ故障の大きさを計算した
後、問題は故障シリンダにより非故障シリンダに
惹起された摂動を補償することである。その方法
は、非故障シリンダに惹起された全摂動を故障シ
リンダの各々により惹起された摂動の合計に等し
くすることを実現した後に全く簡単に理解され
る。従つて、非故障シリンダを補償するために必
要なことのすべては、故障シリンダの各々により
各非故障シリンダに惹起された仕事の見掛けの変
化を計算し、これらの仕事の見掛けの変化をはず
み車速度変動波形から計算された全仕事から差し
引くことである。この手順は、はずみ車速度変動
波形を正規化するため、非故障シリンダの各々に
対して行われる。いつたん波形が正規化される
と、非故障波形の各合の圧縮圧力が計算され得
る。こうして、上記の解析の結果として、圧縮過
程及びその結果としてのはずみ車速度変動の完全
な理解が下記の観察に通ずることは理解されよ
う。 (1) 絶対はずみ車速度変動波形から計算されたも
のとして圧縮及び膨張の仕事を検査することに
より故障シリンダを識別することができる。こ
のことは、故障シリンダのみが圧縮及び膨張の
仕事の双方に減少を示すので可能である。この
方法は多重シリンダ圧縮故障にも単一シリンダ
圧縮故障にも有効である。 (2) 圧縮故障の大きさと他の非故障シリンダに惹
起されるはずみ車速度摂動との間に一定の関係
が存在する。従つて、いつたん故障の大きさが
知られれば、非故障シリンダから故障シリンダ
の影響を差し引くことができる。 (3) 圧縮の仕事とピーク・シリンダ圧縮圧力との
間に一定の関係が存在する。この関係は、はず
み車速度データが故障シリンダに惹起された摂
動を消去するべく補償された後に個々のシリン
ダ圧縮値がはずみ車速度データから計算され得
るような関係である。 従つて、絶対はずみ車速度が十分な精度で測定
され得ると仮定して、絶対圧縮検査が達成され得
る。しかし、上記の結論は、エンジンモデルが慣
性トルク又はエンジン摩擦を考慮に入れていない
点で、エンジンモデルの制限を受けることに注意
すべきである。慣性トルクは、ピストン及び連結
ロツドの質量が所与のエンジンモデルに対して実
際上一定であるので、主な支障とならない。エン
ジン摩擦は、もしエンジンごとに摩擦に大きな相
違があるならば、重大な問題を生ずる。摩擦の影
響は、圧縮検査を最小エンジン速度及び正常運転
エンジン温度に於て行うことにより最小化され得
る。角速度の山−谷デルタは、エンジンが減速す
るにつれて比較的大きくなる。 次に第１図を参照すると、本発明を実施するた
めの最良の形態が示されており、非対称内燃機関
の絶対圧縮を電子的に測定するための装置はデー
タ取得ユニツト７０と、デイジタル信号プロセツ
サ７１と、エンジンシリンダ識別CIDを測定する
ためのエレクトロ・コーポレイシヨン（Electro
Corporation）モデル4947のような近接センサ７
２と、エンジンはずみ車の歯の通過を検出するた
めのエレクトロ・コーポレイシヨン（Electro
Corporation）RGTモデル3010−AN磁気式近接
センサのような近接センサ７３と、本願の譲受人
と同一の譲受人に譲渡された米国特許第4113980
号明細書に記載されているものと類似の手持ち制
御器７４とを含んでいる。また装置はラインプリ
ンタ７５をも含んでいる。データ取得ユニツト７
０及び信号プロセツサ７１が手持ち制御器及び表
示器７４及びプリンタ７５のほかに多くの他の形
式のユーザー制御及び表示装置と容易にインター
フエースを行い得ることは理解されよう。例え
ば、本願の譲受人と同一の譲受人に譲渡された米
国特許第4417467号明細書に記載されているよう
なエンジンシリンダパラメータのグラフイツクデ
イスプレイが本願の譲受人と同一の譲受人に譲渡
された米国特許第4470016号明細書に記載されて
いる携帯可能なプローブキヤリヤと共に圧縮圧力
の表示のために使用するのに適している。 信号プロセツサ７１は中央処理ユニツトCPU
７６（例えば16ビツト・インテル8086）、リード
オンリメモリROM７７、ランダムアクセスメモ
リRAM７８及び優先割込みインタフエースを含
んでおり、それらのすべては後で一層詳細に説明
する。 原エンジンCIDデータを与える近接センサ７２
と原エンジン歯データを与える近接センサ７３と
は前記米国特許第4050296号明細書に記載されて
いる仕方と同一の仕方でエンジン上に取付けられ
ており、それぞれ原データを導線80，81を経てデ
ータ取得ユニツト７０に与える。原CIDデータ、
原歯データ及び高周波クロツク８２（典型的に
10MHz）からの信号は、本願の譲受人と同一の
譲受人に譲渡された米国特許第4043189号明細書
に記載されているようなCIDトランスデユーサ８
３に与えられ、このCIDトランスデユーサは信号
コンデイシヨニングをされたCID（CID^*）及び否
定CID^*を導線84，85を経て、ゲート・イネーブ
ル信号によりイネーブルされるラツチ８６に与え
る。このラツチは、そのイネーブル入力端に信号
プロセツサから導線８７を経てゲート・イネーブ
ル信号を与えられている時、イネーブルされた後
に現れる最初のCID^*パルスの立ち上がり縁に応
答して、ラツチされた論理“１”信号を出力導線
８８上に与え、またゲート・イネーブル信号の消
滅により零にリセツトする。 原歯信号データは一連のパルスである。各パル
スは、エンジンクランク軸が回転するにつれて参
照点を通過するリングギヤ歯の通過を表す。リン
グギヤ上の歯の全数Tcはエンジン形式によつて
異なり、また歯の間の角度間隔は360゜／Tcであ
る。原歯信号はCIDトランスデユーサの信号コン
デイシヨニング回路と類似の信号コンデイシヨニ
ング回路８９により信号コンデイシヨニングをさ
れる。信号コンデイシヨニング回路をされた歯信
号（TOOTH^*）は導線９０を経てＤ形フリツプ
フロツプのような1/2分周器９１に与えられる。
この1/2分周器はTOOTH ^*信号の1/2の周波数
でＱ（導線９２）及び否定Ｑ出力信号をアンドゲ
ート９４，９５の組合わされている一方に与え
る。これらのアンドゲートは導線８８を経てラツ
チ８６からの出力信号をも受け、また共同して16
ビツト２進カウンタ９６，９７のイネーブル／デ
イスエーブル制御を行う。この制御は、アンドゲ
ート９４の出力信号を導線９８を経てカウンタ９
６の始動入力端（ST）及びカウンター９７の停
止入力端（SP）に与え、またアンドゲート９５
の出力信号を導線９５ａを経てカウンタ９６の
SP入力端及びカウンタ９７のST入力端に与える
ことにより行われる。作動の仕方を説明すると、
交互に生ずるＱ、否定Ｑ信号がラツチ８６からの
出力信号と論理積演算されて、交互のTOOTH^*
信号間隔でカウンタ９６，９７を交互にイネーブ
ルする。カウンタ９６，９７は対応する
TOOTH^*信号間隔内に現れる10MHzクロツク信
号の数をカウントし、各カウンタは各相続く
TOOTH^*信号の縁に応答して交互にイネーブル
又はデイスエーブルされる。各カウンタからの出
力信号は歯信号の時間周期を指標、すなわちエン
ジンの絶対RPMを決定するべく歯の間の既知の
角度と共に用いられ得る各間隔内の既知の周波数
のクロツクパルスの数を表す。 ゲート９４、９５から各カウンタへの停止SP
信号は組合わされている単安定マルチバイブレー
タ９９，１００にも与えられる。これらの単安定
マルチバイブレータは遅延回路として作用し、遅
延時間（典型的に１クロツク周期又は0.1μs）の
後に組合わされているカウンタ９６，９７にスト
ローブ信号STRをえる。カウンタ９６，９７は
カウントデータを、出力端で導線１０５，１０６
を通じてプロセツサに接続されている二つのバツ
フアレジスタ１０２，１０４の組合わされている
一方に転送する。ストローブに続いて各遅延回路
は組合わされているカウンタにリセツト信号
RSTを与え、これらの信号はデイスクリートな
“データ・レデイ カウンタ９６，９７”信号と
してそれぞれ導線１０７，１０８を経てプロセツ
サの優先割込みインタフエース７９にも与えられ
得る。これらのデータ・レデイを示すデイスクリ
ート信号は、もし必要であれば、デイスクリート
入力信号として直接にCPU７６に交互に与えら
れ得る。優先割込みの使使用は、エンジン減速速
度の変動により必要とされるようなデータ読出し
の間の時間変動を簡単に許す。各レジスタ１０
２，１０４内にストローブされたカウントデータ
は、レジスタのリセツトが必要とされないよう
に、先に記憶されたデータに重ね書きされる。 絶対圧縮検査はエンジンシリンダの圧縮又は膨
張行程の間に生起する速度変化の測定に依存する
ので、エンジン減速速度は、正確な絶対圧縮測定
を可能にするように或る最小減速速度データ取得
を越えていなければならない。データ取得ハード
ウエアは、導線９０上のTOOTH^*信号を（典型
的に四つのカスケード接続された双安定回路を含
んでいる）1/8分周器110により1/8に分周してか
ら導線112を経てデコード回路114の入力端に与え
ることにより平均RPM速度指示を与える。この
デコード回路1/8分周器の出力信号の立ち上がり
及び立ち下がり縁と合致する始動ST、停止STP
ゲート信号をカウンタ１１６に与える。このカウ
ンタは、イネーブルされた時、組合わされている
低周波クロツク118（典型的に4kHz）からのクロ
ツクパルスをカウントし、導線120上に交互の八
つのTOOTH^*信Ｈ間隔に相当するクロツクカウ
ントを与える。このカウントは平均速度の指標、
すなわち１／RPMに等しい時間カウントを与え
る。導線112上の1/8分周器の出力信号は、カウン
タ出力が読出し可能状態であることの指示として
立ち下がり縁を持ち受けるCPU16のデイスクリ
ート入力端にも与えられる。カウンタ１１６は、
データが本質的に八つの歯間隔の全体にわたり導
線１２０上に留まるように、始動に先行する一つ
のクロツク周期中リセツトされ得る。 CPU76はデイスクリート出力端から導線87上
に前記のデータ取得イネーブル信号を与える。周
知のように、CIDは点火順序で各シリンダの識別
を可能にするクランク軸指標を与える。これは識
別されたシリンダの絶対圧縮の読出しを可能にす
る。CPUと手持ち制御器７４との間の通信は制
御器とCPU上のRS232Cリンクポートとの間に接
続されている導線１２２を通じて行われる。この
ポートはオベレータと検査装置との間の通信を可
能にする二方向通信ポートであり、それによりオ
ベレータは、制御器キーボードを通じて、CPU
により実行されるデータ取得及び絶対圧縮測定ル
ーチンを指令し得る。ラインプリンタ７５が同様
に導線１２２を通じてCPUのRS232Cリンクポー
トに接続されている。 第１図及び第５Ａ図を同時に参照すると、絶対
圧縮測定ルーチンは、オペレータがステツプ13０
で始動指令を、またステツプ132で検査対象エン
ジンのモデル識別情報を制御器キーボードにエン
トリすることにより始動する。CPUは次にCPU
アドレスカウンタを零（C_A＝Ｏ）にセツトする
ステツプ134を実行する。次にステツプ136が、識
別されたエンジンに対してROM77内に記憶され
ている仕様の読取りをCPUに要求し、ステツプ
138がリングギヤ歯の指定された数（Tc）と取得
されるべきデータのエンジンサイクルの数（デイ
ーゼル減速エンジン用では単一サイクルで通常十
分である）との積としてデータ記憶のために
RAM（78）内に必要とされるアドレス場所の全
数を決定する。ステツプ140が導線１１２上のデ
イスクリートなRPMの読みの存在に続く導線１
２０上の減速RPMの読みを要求する。判断ステ
ツプ142が、減速RPMが選択された最小減速速度
よりも大きいか否かを質問し、もしノーであれ
ば、検査ルーチンはオペレータによる検査のクリ
アもしくは最小RPMを待つループ内に保たれる。
このループではステツプ144が制御器にエラーを
表示し、続いてステツプ146がオペレータによる
クリアが行われているか否かを質問する。もしイ
エスであれば、CPUはステツプ148でオペレータ
による新たな検査エントリを待つ、オペレータに
よるクリアが行われなかつた場合には、ステツプ
150が再び、測定されたRPMが最小値よりも大き
いか否かを質問する。もしノーであれば、CPU
は再びステツプ144でキーボード・エラーを表示
することにより再びループを循環する。CPUプ
ロセツサは、オペレータによるクリアが行われる
まで、もしくは減速速度が最小値を越えるまで、
ループ内に留まつている。 もしステツプ142もしくは150でRPMが最小値
を越えていると判断されれば、CPUは次にステ
ツプ154で、CID^*信号の存在を待ち受けるべくデ
イスリート入力線８４上の信号を続むことにより
CID信号が実際に与えられているか否かを判定す
る。CID^*信号はエンジンサイクルあたり一回し
か現れないので、もしサイクル間の読みに起因し
て又はエラーに起因してCID信号が与えられてい
なければ、CPUは、先ずステツプ156でエラーを
表示し、次いでステツプ158でオペレータによる
クリアが行われているか否かを判定し、判定結果
がイエスであれば、再び待ちループ（ステツプ
148）に戻る。もしステツプ158での判定結果がノ
ーであれば、CPUはステツプ160で再びCID^*信号
の存在を待ち受ける。ステツプ154もしくは160で
CID^*信号が存在していると判定されると、CPU
はステツプ162でデータ取得イネーブル・ゲート
信号を導線８７を通じてラツチ８６に与え、それ
によりハードウエアによるデータ取得をイネーブ
ルする。 次に第５Ｂ図を参照すると、データ取得ユニツ
トからのカウントデータを取得するCPUにより
実行されるルーチン内でステツプ168は奇数／偶
数割込み、すなわち“データ・レデイカウンタ９
６，９７”を示す導線１０７（奇数）又は導線１
０８（偶数）上のデイスクリート信号、を待ち受
けるようにCPUに指令する。ステツプ170は割込
みがかけられているか否かを質問し、もしノーで
あれば、CPUは先にRPM及びCID^*信号判定のと
ころで説明したように再び待ちループに戻る。ス
テツプ172がキーボード・エラーの表示を要求し、
続いてステツプ174がオペレータによるクリアが
行われているか否かを質問すし、もしイエスであ
れば、ステツプ176がオペレータによる新たな検
査エントリを待つようにCPUに指令する。オペ
レータによるクリアが行われていなかつた場合に
は、ステツプ178が再び、割込みが存在するか否
かを質問する。もしノーであれば、キーボード・
エラーが再び表示される。ステツプ170又は178で
割込みが存在すると判定されると、ステツプ180
が、割込みが奇数（カウンタ９６）か偶数（カウ
ンタ９７）かを判定し、また二つのデータ線１０
５，１０６のいずれかがステツプ181，182で読ま
れるべきかを決定する。ステツプ184は第一のエ
ンジンサイクルの第一の歯間隔カウントを開始す
るRAM78内の記憶場所C_Aとして定め、その後に
ステツプ186が、C_A＝Ｎであるか否か、すなわち
記憶されるべきデータのエンジンサイクルの全数
が完全なデータ取得ルーチンを示すか否かを質問
する。もしノーであれば、ステツプ188がアドレ
スカウンタを１だけインクレメントし、その後に
CPUは次に待ち受けるべくステツプ168に戻る。
ステツプ186の質問への回答がイエスであれば、
すなわちデータのエンジンサイクルの全数が受け
られていれば、ステツプ190がCALCのようなデ
ータ取得完了の指示を表示するべく制御器にデイ
スクリート信号を与えるようにCPUに要求する。
もちろん、一つのサイクルのみから単一のセツト
のデータ点が取得され得ることは理解されよう。 データ取得に続いて、RAM78内に記憶された
データ点のすべてで、データはいつでも処理され
得る。要求されたサイクルの数に対してRAM内
に記憶されたエンジンサイクルデータは、典型的
な４エンジンサイクルを仮定して、絶対圧縮情報
が得られるサイクルデータの被参照セツトを提供
するべく信号プロセツサ７１によりコンデイシヨ
ニングをされる。コンデイシヨニングの第一のス
テツプは測定されたサイクルのすべてに対する値
の平均セツトを得ることである。典型的に、取得
されたデータは減速速度の変動とサイクルからサ
イクルへのエンジン性能のオーバーオールな反復
性の変動とに起因してサイクルからサイクルへと
変動する。取得されたサイクルの平均化は変動を
消去する値の被参照セツトを生ずる。第二のコン
デイシヨニング・ステツプは平均化されたサイク
ルデータセツトのなかで個々のデータ点の低減通
過フイルタリングをソフトウエアにより行うこと
である。このフイルタリングは、歯間隔の変動、
従つてまたクロツクカウントの変動を生ずる摩耗
及び製造許容差によりリングギヤ歯の間隔が変動
するので必要とされる。リングギヤ歯の間隔の変
動はデータ波形上の高周波ひずみとして現れ、ソ
フトウエアによるＭ点低減通過フイルタリングに
より消去され得る。各データ点は現在のデータ点
に先行及び後続するＭ個のデータ点と共にRAM
から読まれる。データ点は加え合わされ、データ
点の全数で除算され、またその結果としてのデー
タが同一の場所でRAMへ再び記憶される。これ
は、速度値が計算され得る実質的に“正弦”波形
として現れるデータ点の平均化された低減フイル
タ波形を生ずる。 次に第５ｃ図を参照すると、CPUにより実行
される絶対圧縮計算ルーチンは、平均化されたデ
ータ波形を生ずるべく記憶されたデータサイクル
の平均化を要求するステツプ２００で開始し、次
いでステツプ２０２が平均化された波形のデータ
点のＭ点低減通過フイルタリングを要求する。
個々のシリンダは、シリンダが識別され得るエン
ジンサイクル内の参照点を確立するクランク軸角
度指標なしには識別され得ない。ステツプ208〜
210はクランク軸指標位置を決定する。シリンダ
を識別するのに使用されるクランク軸指標はシリ
ンダ点火順序から選択された任意の点であつて、
よく、またCID近接センサ（第１図中の72）は典
型的にシリンダ揺動腕（排出もしくは取入れ弁）
に密に近接してエンジンの弁カバー内に取付けら
れているので一般にTDCではなくピストン位置
を定めるCIDセンサにより示される実際クランク
軸位置から導き出される。第６図で破線２１０ａ
は、シリンダに関係付けられ運動を検出する実際
CID信号により表される仮定されたクランク軸位
置を定める。実際CIDに対するクランク軸角度は
θ_Aである。破線２１０ｂは、クランク軸角度はθ_B
に置かれた信号1LのTDCとして、選択されたク
ランク軸指標又は同期化点を定める。角度差θ_B−
θ_Aは、選択された同期化点を得るべく、ROM内
に記憶され、また導線８４を経てプロセツサによ
り受信される実際CID^*パルスに加算される定数
ｂである。これはステツプ208〜210でCPUによ
り実行される。 同期化点が得られると、ステツプ211がシリン
ダ数（Ｐ＝ｍ）を尋ねる。ステツプ212は同期化
点に続く最初の最小カウント（谷）を探し出し、
またステツプ213は最初のシリンダを識別する。 ステツプ213に続いて、、CPUは、完全なエン
ジンサイクルに対する最大及び最小速度値を判定
するべく、被参照波形データ点を走査する。ステ
ツプ222は同期化点に続くシリンダに対する速度
値の判定を要求する。その結果、シリンダの圧縮
行程と一致する速度変化（カウント増大）とシリ
ンダの膨張行程と一致する速度変化とが生ずる。
ステツプ224は、シリンダに対する速度変化が存
在しないか否かの判定を要求する。ここで“速度
変化が存在しない”は、指定された角度間隔（△
θ）内に先行値又はTOOTH^*間隔の最大数によ
りプロセツサ内で与えられる値からの速度変化が
存在しないこととして定義されている。もし見分
けがつく大きさの速度変化が存在しなければ、ス
テツプ226がそのシリンダに対する値を零に設定
することを要求する。もし許容されたクランク軸
間隔（△θ）内に検出可能な速度変化が存在すれ
ば、その値がステツプ228により要求されるもの
として記録される。ステツプ228に続いて、ステ
ツプ229が、これが最終のシリンダ（Ｐ＝ｍ）で
あるか否かを質問し、もしノーであれば、CPU
はステツプ230でアドレスカウンタを１だけイン
クレメントし、ステツプ231で次のシリンダを選
択し、また次のシリンダと結びつける速度値を見
出すべくステツプ222に戻る。 次に第５Ｄ図を参照すると、式Ｗ＝∫T・dθ（こ
こで、Ｔ・dθは1/2Ｉ（ω₂ ²−ω₁ ²）に等しい）を
用いて各シリンダに対する圧縮及び膨張の仕事の
決定が行われる。換言すれば、ルーチンは所与の
サイクル内の各シリンダに対する山−谷及び谷−
山デルタ速度を探し求め且つ判定する。結果は表
にまとめられ、圧縮及び膨張の仕事の双方の絶対
値が理想シリンダの圧縮及び膨張の仕事の絶対値
よりも小さいシリンダがステツプ234で識別され
る。次いでステツプ236で、故障シリンダが存在
するか否かの判定が行われる。もしノーであれ
ば、ステツプ268でシリンダ圧力が計算され、ま
た無故障メツセージ導線１２２上に送られる。次
いで出口ステツプ240でルーチンは終了する。も
し故障シリンダが存在すると判定されれば、ステ
ツプ242で、一つよりも多い故障シリンダが存在
するか否かの判定が行われる。もしイエスであれ
ば、各故障シリンダに対して計算されるべき見掛
けの△仕事の値に対する別々の記憶領域がステツ
プ244で用意される。次いで故障シリンダが選択
され、それにより後で第５Ｅ図により一層詳細に
説明する計算が開始される。 もし、ステツプ242で、一つの故障シリンダし
か存在しないと判定されれば、計算ステツプ246
が故障シリンダの圧力を、そのシリンダに対して
先に計算された圧縮の仕事を用いて計算する。 計算された圧力値は次いで、後で使用するため
ステツプ248で記憶される。次いでステツプ250で
故障シリンダの圧力が、今回はそのシリンダに対
してステツプ232で先に計算された膨張の仕事を
用いて再び計算される。計算された圧力値は次い
で、後で使用するためステツプ252で記憶される。
圧縮の仕事を用いて計算された圧力値と膨張の仕
事を用いて計算された圧力値とをメモリから検索
して平均シリンダ圧力が計算される。 平均圧力値は、後で使用するためステツプ256
で記憶される。 次に第５Ｅ図を参図すると、一つよりも多い故
障シリンダが検出されているエンジンに対する圧
縮及び膨張の仕事を補正するためのサブルーチン
が示されている。こうして、第５Ｄ図のステツプ
242で一つよりも多いシリンダが故障していると
判定されたエンジンに対しては、第５Ｅ図のサブ
ルーチンが実行される。 最初に選択された故障シリンダの圧縮損失が次
に続く故障シリンダの見掛けの圧縮仕事に与える
影響を消去するステツプ258が先ず実行される。
これは圧縮の仕事の見掛けの増大の大きさを計算
し、また計算された大きさを見掛けの圧縮仕事全
体から差し引くことにより達成される。ステツプ
258で計算された圧縮に仕事に対する補正された
値は次いでステツプ260で、最初に選択された故
障シリンダの圧縮及び膨張の仕事に対する補正さ
れた値を得るために利用される。ステツプ260で
得られた補正された値は次いでステツプ262で、
最初に選択された故障シリンダの次に続く故障シ
リンダの圧縮仕事を再び計算するために使用され
る。次いでステツプ264で、今でも一つよりも多
い故障シリンダが存在するか否かの判定が行われ
る。もしイエスであれば、ステツプ258で最初に
選択された故障シリンダの“次に続く”故障シリ
ンダとして識別されたシリンダが今度はステツプ
266で“選択された”故障シリンダとして識別さ
れる。その場合、新しい“次に続く”故障シリン
ダは追加的な故障シリンダであり、又は、もし二
つを越える追加的な故障シリンダが存在しなけれ
ば、最初の選択された故障シリンダが“次に続
く”故障シリンダとなる。次いでステツプ258〜
264が、もはや一つよりも多い故障シリンダがス
テツプ264で識別されなくなるまで繰り返される。
こうして、エンジン内の故障シリンダのすべてに
対する圧縮損失の影響が反復的に消去される。い
つたんステツプ264で、もはや一つよりも多い故
障シリンダが存在しないと判定されると、故障シ
リンダがステツプ268で選択され、選択された故
障シリンダの圧力の計算がステツプ246〜256で行
われる。いつたん故障シリンダの圧力が計算され
ると、そのシリンダが非故障シリンダの圧縮及び
膨張の見掛けの仕事に及ぼす影響が第５Ｆ図で開
始して計算され得る。第５Ｇ図中の補正過程の終
了にあたつて、ステツプ268で追加的な故障シリ
ンダを選択するべく第５Ｅ図中に示されているサ
ブルーチンへの復帰が行われる。この過程は、非
故障シリンダのすべてに関して故障シリンダのす
べての影響が消去されるまで、継続される。 第５Ｆ図では、故障シリンダに先行する選択さ
れた数の非故障シリンダの各々に於ける膨張の仕
事の（故障シリンダに於ける圧縮損失に起因す
る）見掛けの増大がステツプ270で計算される。 故障シリンダのすぐ隣の非故障シリンダに及ぼ
される影響が最大であるから、所望であれば、故
障シリンダの直前の非故障シリンダのみが計算さ
れ得る。各選択された非故障シリンダに対する計
算された見掛けの増大の大きさはステツプ272で、
各選択された非故障シリンダに対する膨張の仕事
の補正された値を得るべく、各選択された非故障
シリンダに対してステツプ232で決定された対応
する膨張の仕事から差し引かれる。膨張の仕事の
補正された値を用いて、各選択された非故障シリ
ンダに対する圧力がステツプ274で計算され、得
られた圧力値がその後の使用のために記憶され
る。 選択された数の非故障シリンダの各々に於ける
膨張の仕事の見掛けの増大を補正した後に、類似
の計算が、故障シリンダに先行する選択された数
の非故障シリンダの各合に於ける圧縮の仕事の
（故障シリンダに於ける圧縮損失に起因する）見
掛けの減少の大きさを決定した後、各選択された
非故障シリンダに対してステツプ232で決定され
た圧縮の仕事がステツプ278で、圧縮の仕事の見
掛けの減少の大きさをステツプ232で決定された
対応する圧縮の仕事に加算することにより補正さ
れる。圧縮の仕事の補正された値を用いて、故障
シリンダに先行する各選択された非故障シリンダ
に対する圧力がステツプ280で計算される。故障
シリンダに先行する各選択された非故障シリンダ
に対して計算された二つの圧力値、すなわちステ
ツプ274で記憶された圧力及びステツプ280で計算
された圧力はステツプ282で平均化され且つ記憶
される。 次に第５Ｇ図を参照すると、故障シリンダに後
続する非故障シリンダへの故障シリンダの影響が
補正される。故障シリンダに後続する選択された
数の非故障シリンダの各々に於ける膨張の仕事の
見掛けの減少がステツプ284で計算される。もち
ろん、計算は故障シリンダの直後の非故障シリン
ダのみに限られ得る。このような場合には、大き
な影響のみが消去される。各選択された非故障シ
リンダに対してステツプ284で計算された見掛け
の増大の値は次いでステツプ286で、各非故障シ
リンダに対する膨張の仕事の補正された値を得る
べく、ステツプ232で決定された対応する膨張の
仕事に加算される。ステツプ286で決定された膨
張の仕事の補正された値はステツプ288で、各非
故障シリンダに対する圧力を計算するために用い
られる。得られた圧力値はその後の使用のために
記憶される。 故障シリンダに後続する選択された数の非故障
シリンダの各々に於ける圧縮の仕事の（故障シリ
ンダに於ける圧縮損失に起因する）見掛けの増大
がステツプ290で計算される。もちろん、故障シ
リンダに後続する非故障シリンダの選択される数
は１であつてもよい。ステツプ232で決定された
圧縮の仕事はステツプ292で、その値の各々から
の圧縮の仕事の見掛けの増大の大きさを差し引く
ことにより、選択された非故障シリンダの各々に
対して補正される。圧縮の仕事の補正された値を
用いて、故障シリンダに後続する各選択された非
故障シリンダの各々に対する圧力がステツプ294
で計算される。次いで、ステツプ288で記憶され
た圧力値の検索が行われ、また次いで、各シリン
ダに対する一層良好な値を得るべく各選択された
シリンダに対する対応する二つの圧力値が平均化
され、その結果がその後の表示のために記憶され
る。 次いでステツプ298で、第５Ｄ図ステツプ242に
於ける判定の際に一つよりも多い故障シリンダが
存在したか否かの判定が行われる。もしその際に
一つよりも多い故障シリンダが存在したならば、
次いでステツプ300で、今でも一つよりも多い故
障シリンダが存在するか否かの判定が行われ、も
しイエスであれば、残りの故障シリンダの圧力を
計算するため、また引き続き非故障シリンダの仕
事の見掛けの変化を消去するため、ステツプ268
に戻る。他方、もしノーであれば、各シリンダに
対する圧力差がメモリから検索され且つ外部使用
のために表示される。 第１図のデータ取得ユニツト７０に示されてい
るデータ収集方法が原CID信号及び原歯信号の取
得及びコンデイシヨニングのための唯一の方法で
はないことは理解されよう。例えば、第２１図を
参照すると、代替的なデータ取得ユニツト７０が
原歯データ検出プローブ７３ａ、はずみ車１８
ａ、クロツク８２ａ、燃料噴射器揺動腕３２０、
押し棒３２２、噴射器組立体３２４、シリンダ３
２６及び検出プローブ３２８と一緒に示されてい
る。データ取得ユニツト７０は、システムクロツ
ク８２ａにより供給され得る導線３３２上のクロ
ツクパルスを反復カウントするカウンタ３３０を
含んでいる。このカウンタはバツフア３３４に並
列に接続されており、その出力端から導線３３６
上に歯カウントが与えられる。300RPMないし
2000RPMの速度では導線３３８の原歯信号の周
波数は導線３３６上の歯カウントの数に依存し
て、10Hzないし100Hzのオーダーであり得るのに
対して、非常に高い周波数（10kHzないし10MHz
のオーダー）のクロツク信号が導線３２２上に利
用され得るので、上記カウンタは実質的に常時ラ
ンしている。こうして、歯から歯へのカウンタの
リセツトの間に少数のパルスが失なわれることは
問題にならない。 歯信号が導線３３８上に現れるつど、次のクロ
ツク信号がＤ形フリツプフロツプ３３８をセツト
し、そのＱ出力はＤ形フリツプフロツプ３４０に
与えられる。従つて、歯信号に続く第二のクロツ
ク信号はＤ形フリツプフロツプ３４０をセツトす
る。またそのＱ出力がＤ形フリツプフロツプ３４
２に与えられるので、Ｄ形フリツプフロツプ３４
２は第三のクロツク信号によりセツトされる。 非常に速いクロツク信号が、歯信号の出現の後
に、アンド回路３４４によりデコードされる。な
ぜならば、アンド回路３４４はフリツプフロツプ
３３８のＱ出力ならびにフリツプフロツプ３４０
及び３４２の否定Ｑ，出力に応動するからであ
る。このアンド回路３４４は導線３４６上にバツ
フア・ロード信号を与え、バツフア３３４がカウ
ンタ３３０から並列にロードされるようにする。 歯信号の出現に続く第二のクロツク信号はアン
ド回路３４８をフリツプフロツプ３４８及び３４
０のＱ出力ならびにフリツプフロツプ３４２の否
定Ｑ，出力に応動させる。それにより導線３５
０上に発生されるカウンタ・クリア信号はカウン
タ３３０のクリア入力端に与えられ、それを零に
クリアする。第三のクロツク信号は、フリツプフ
ロツプ３４２をセツトすることにより、導線３５
０上のカウンタ・クリア信号を消去し、従つてそ
の次のクロツク信号及び後続のすべてのクロツク
信号の前縁がカウンタ３３０でカウントされるこ
とになる。歯信号が消滅する時は常に、列内の次
の三つのクロツク信号はフリツプフロツプ３３８
〜３４２を順次にリセツトさせる。なぜならば、
それらのＤ入力の各々が低下するからである。カ
ウンタ及びバツフアはフリツプフロツプ３３８〜
３４２のリセツトに無関係である。なぜならば、
両アンド回路３４４、３４８はフリツプフロツプ
３３８“オン”且つフリツプフロツプ３４２“オ
フ”の状態から次々と生ずる間のみを作動する
が、このような状態はフリツプフロツプのリセツ
トの間には生じないからである。 こうしてデータ取得ユニツト７０は実質的に各
歯間間隔を通じて安定な歯カウントを導線３３６
上に与える。従つて、第１図の処理装置７１は
CPU76の並列入力ポートに於て歯カウントをラ
ンダムにサンプルし得る。それにより第２１図の
データ取得ユニツト７０は、歯から歯への移行に
基づいて、各エンジンサイクルの各個のシリンダ
行程部分内に何回も速度指示を与える非常に正確
な絶対速度測定を可能にする。 以上に詳細したデータ取得ユニツト７０を組み
入れた第２１図の診断システムには、はずみ車ハ
ウジングに隣接する特定の点を通過するはずみ車
歯３５２の通過を検出するための近接センサ７３
ａ、例えばフロリダ州サラソタのエレクトロ・コ
ーポレイシヨン（Electro Corporation）製の
RGTモデル3010−AN磁気式近接センサと、図
示されている噴射器揺動腕３２０のようにエンジ
ンの各サイクルで一回だけ独特な仕方で運動する
エンジン部材の存在を検出するための近接センサ
３２８、例えば同じくエレクトロ・コーポレイシ
ヨン製のモデル4947近接スイツチとが含まれてい
てよい。ここで説明した特定のエンジンは二行程
であり、従つて一回転が各サイクルに相当する。
しかし、本発明の思想が二回転が各サイクルに相
当する四行程エンジンにも同様に応用可能である
ことは理解されよう。 第２１図のセンサ７３ａ，３２８の各々は、望
ましくないノイズを除去するため、また増幅器を
通じて以降の回路に適したレベルに調節するた
め、適当な信号コンデイシヨニング回路３５４，
３５６に与えられる。導線３５８上のCID信号は
信号コンデイシヨニング回路３５６で信号コンデ
イシヨニングをされた後に導線３６０を経て前記
米国特許第4043189号明細書に記載されているも
のと類似のCIDセンタリング回路３６２に与えら
れる。このCIDセンタリング回路３６２は、エン
ジン振動レベル及びエンジンRPMの広い範囲に
わたり相続くシリンダサイクルに対して再現可能
な揺動腕位置を表す信号を導線３６４上に与え
る。この信号はCPUによりそのデイスクリート
入力端に於て導線３３６上の歯カウントをインデ
ツクスするために使用され得る。 第５Ａ図ないし第５Ｇ図のフローチヤートが本
発明の理想を実現するために用いられ得る一つの
フローチヤートに過ぎないことは理解されよう。 各シリンダの圧縮及び膨張の仕事を計算し、圧
縮及び膨張の仕事の双方が理想シリンダのそれよ
りも小さいことを判定することにより故障シリン
ダを識別する基本ステツプに種々の簡単化及び変
更が行われ得る。他のシリンダへの故障シリンダ
の影響を正規化又は補正するための以上に開示し
た方法は同様にこのような影響を補正するための
一つの方法に過ぎない。基本的な思想は、正確な
絶対圧力測定を行うために、他のシリンダへの故
障シリンダの影響を考慮に入れる補正がなされな
ければならないことである。第５Ａ図ないし第５
Ｇ図のフローチヤートが、高水準言語もしくは機
械語で周知のプログラミング・ステツプを用いて
汎用デイジタル計算機で実施され得るステツプの
セツトを開示していることも理解されよう。この
ような実施例の種々のマイナーな局面に対する特
定の方法は、当業者に良く知られてているので、
詳細には開示されていない。例えば、速度波形か
ら最大及び最小点を判定するための特定の方法
は、傾斜の変化を見出すべくサンプルにされた点
を比較する方法であつてもよいし、相続く間隔内
の最低の歯カウントを取ることにより最小点を、
また類似の相続く間隔内の最高の歯カウントを取
ることにより最大点を判定する方法であつてもよ
い。 本発明を減速エンジンサイクルに用いるものと
して説明したきたが、本発明が非燃焼クランキン
グサイクル又は他の非燃焼モードにも応用され得
ることも理解されよう。 同様に、以上に於ては本発明をその図示された
実施例について説明したが、本発明はこれらの実
施例に限定されるものではなく、本発明の範囲内
にて前記及び他の種々の変更、省略及び追加が行
われ得ることは当業者により理解されよう。

【表】

【表】

【表】 【図面の簡単な説明】

第１図は本発明により内燃機関の絶対圧縮を測
定するための一つの実施例のシステムブロツク図
である。第２図は本発明が応用され得る内燃機関
の端面を簡単化して示す図である。第３図は第２
図のエンジンの頂面図である。第４図は第２図及
び第３図のエンジンのクランク軸配置のはずみ車
端面図である。第５Ａ図〜第５Ｇ図は第１図の実
施例に用いられ得る内燃機関内の絶対圧縮を測定
するステツプを示す論理フローチヤートを構成す
る図である。第６図は第２図、第３図及び第４図
のエンジンに対する絶対RPM及び静的RPMを示
す図である。第７図は動的RPMで表わされた第
６図のRPM波形を示す図である。第８図はここ
に開示されるシリンダ体積計算の理解に資するた
め、内燃機関に対する典型的なピストン−シリン
ダ配置を示す図である。第９図はPSI対クランク
軸角度で表されたシリンダ圧力波形を示す図であ
る。第１０図は単一シリンダのトルク波形を示す
図である。第１１図は第１図、第２図及び第３図
のエンジンに対する６シリンダのトルク波形の
各々を示すトルク重なり波形図である。第１２図
は第１１図の重なりトルク波形のすべての和を表
すトルク和波形を示す図である。第１３図は同一
グラフ上に正常圧力波形及び故障圧力波形を示す
図である。第１４図〜第１８図は圧縮故障を有し
ていないエンジンで開始して10、20、30及び40％
の大きさを有する故障を通じてシリンダ2Rへ進
行するはずみ車速度変動の進行を示す図である。
第１９図はシリンダ2Rが圧縮故障を有する第１
図、第２図及び第３図のエンジンに対するトルク
重なり波形図である。第２０図はシリンダ2R及
び2Lが各合30％の故障を有するエンジン内のは
ずみ車速度変動を示す図である。第２１図は第１
図のデータ取得ユニツトの代替的な実施例を示す
図である。 １０…非対称内燃機関、１２…Ｖ字形ブロツ
ク、１４…シリンダの左バンク、１６…シリンダ
の右バンク、１８…はずみ車、２０…リング歯
車、７０…データ取得ユニツト、７１…デイジタ
ル信号プロセツサ、７２，７３…近接センサ、７
４…手持ち制御器、７５…ラインプリンタ、７６
…中央処理ユニツト（CPU）、７７…読出し専用
メモリ（ROM）、７８…ランダムアクセスメモ
リ（RAM）、７９…優先割込みインターフエー
ス、８２…高周波クロツク、８３…CIDトランス
デユーサ、８６…ラツチ、８９…信号コンデイシ
ヨニング回路、９２…1/2分周器、９４，９５…
アンドゲート、９６，９７…16ビツト２進カウン
タ、９９，１００…単安定マルチバイブレータ、
１０２，１０４…バツフアレジスタ、１１０…1/
８分周器、１１４…デコード回路、１１６…カウ
ンタ、１１８…低周波クロツク、３２０…燃料噴
射器揺動腕、３２２…押し棒、３２４…噴射器組
立体、３２６…シリンダ、３２８…検出プロー
ブ、３３０…カウンタ、３３８〜３４２…Ｄ形フ
リツプフロツプ、３４４，３４８…アンド回路、
３５６…信号コンデイシヨニング回路、３６２…
CIDセンタリング回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 既知の理想的性能をパラメータを有する内燃
   機関内の各シリンダの絶対圧縮を測定する方法に
   於て、 少なくとも１つの非圧縮エンジンサイクル中に
   エンジンのクランク軸の絶対角速度を検出する過
   程と、 特定のサブサイクリツク絶対速度変動を特定の
   シリンダに関係付ける過程と、 各シリンダに対して膨張の仕事及び圧縮の仕事
   を計算する過程と、 それぞれ理想的シリンダにより成就されるであ
   ろう圧縮の仕事及び膨張の仕事よりも圧縮の仕事
   及び膨張の仕事が各々少々小さい各シリンダを故
   障したシリンダとして識別する過程と、 もし一つよりも多い故障シリンダが識別される
   ならば、故障したシリンダの各々に於ける仕事の
   減少が他の故障したシリンダの各々の計算された
   仕事に及ぼす見掛けの影響を第一に補正する過程
   と、 故障したシリンダの各々に於ける仕事の減少が
   故障していないシリンダの各々の計算された仕事
   に及ぼす見掛けの影響を第二に補正する過程と、 前記の補正された仕事の計算に基づいて前記サ
   イクルの間に各シリンダに対して絶対圧縮圧力を
   計算する過程と、 を含んでいることを特徴とする絶対圧縮測定方
   法。 ２ 既知の理想的性能パラメータを有する内燃機
   関内の各シリンダの絶対圧縮を測定するための装
   置に於いて、 個々のピストンの圧縮及び膨張行程によるエン
   ジン角速度のサブサイクリツクな変化を含むシリ
   ンダに関する絶対角速度と関連して大きさが変動
   するエンジンパラメータの大きさに応対し得るよ
   うに構成され、対応するエンジン角速度信号を与
   える第一の検出手段と、 或る特定のシリンダピストン行程に直接関係し
   てサイクリツクに機能するエンジン構成部材のサ
   イクリツク変位により表わされる該特定シリンダ
   ピストンの参照ピストン位置を通る行程に応答し
   得るように構成され、エンジンサイクルをマーク
   すべく前記参照ピストン位置を通る前記行程を表
   わす一連の検出された周期的シリンダ識別
   （CID）信号パルスを与える第二の検出手段と、 各エンジンサイクルに対して登録された角速度
   信号を与えるべく前記CID信号パルスと関係付け
   て前記角速度信号を登録するため、前記エンジン
   角速度信号及び前記CID信号パルスに応答するデ
   ータ取得手段と、 各シリンダに対する圧縮の仕事及び膨張の仕事
   を示す信号表示を与えるため、少にくとも１つの
   エンジンサイクルにわたつて前記データ取得手段
   からの前記登録された角速度信号に応答する信号
   処理手段とを含んでおり、前記信号処理手段は前
   記仕事信号表示の大きさを、理想的シリンダの仕
   事を示す大きさを有する記憶された信号と比較し
   て、圧縮及び膨張の仕事が各々理想よりも小さい
   ことが前記比較により示されたシリンダを故障シ
   リンダとして識別するシリンダ故障信号を与え、
   また前記信号処理手段は検出された故障シリンダ
   の数を知るべく前記故障信号を計数し、もし一つ
   よりも多い故障シリンダが検出されれば、各故障
   シリンダの仕事の減少の見掛けの影響について補
   正された仕事信号表示を各故障シリンダについて
   与え、また前記信号処理手段は各故障シリンダの
   仕事の減少の見掛けの影響について補正された仕
   事信号表示を各非故障シリンダについて与え、ま
   た、前記信号処理手段は各シリンダに対する絶対
   圧縮圧力を示す大きさを有する圧力信号を与える
   ことを特徴とする絶対圧縮測定装置。