JPH0364819B2 - - Google Patents
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- JPH0364819B2 JPH0364819B2 JP59188395A JP18839584A JPH0364819B2 JP H0364819 B2 JPH0364819 B2 JP H0364819B2 JP 59188395 A JP59188395 A JP 59188395A JP 18839584 A JP18839584 A JP 18839584A JP H0364819 B2 JPH0364819 B2 JP H0364819B2
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- JP
- Japan
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- engine
- timing signal
- power rate
- microphone
- load amount
- Prior art date
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Links
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M15/00—Testing of engines
- G01M15/04—Testing internal-combustion engines
- G01M15/12—Testing internal-combustion engines by monitoring vibrations
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
- Testing Of Engines (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
「発明の技術分野」
この発明は、エンジン各部の正常・異常をエン
ジン音から判定し表示するエンジン診断装置に関
する。
ジン音から判定し表示するエンジン診断装置に関
する。
「従来技術と問題点」
病院，電話局，放送局，無人中継局などでは停
電時用の自家発電装置を備えることが一般的であ
る。このような自家発電装置はいつでも運転でき
る状態になくてはならないから定期的に点検され
るが、発電装置のエンジンが始動できないという
ような明らかな異常は別として、たとえばエンジ
ンの吸気弁端間隙の異常等のようにエンジンの運
転にはすぐには支障を生じないような異常を通常
の定期的な点検により発見することは困難であ
る。もちろん、エンジンに関する専門家が各種ア
ナライザを用いて点検すれば、このような異常の
発見は困難ではないが、専門家の数は限られてお
り、また従来の各種アナライザはセンサの取り付
けなど操作が複雑で容易に取り扱えないものが多
いため、現実の多くの場合は上記のような異常は
発見されないものがほとんどである。
電時用の自家発電装置を備えることが一般的であ
る。このような自家発電装置はいつでも運転でき
る状態になくてはならないから定期的に点検され
るが、発電装置のエンジンが始動できないという
ような明らかな異常は別として、たとえばエンジ
ンの吸気弁端間隙の異常等のようにエンジンの運
転にはすぐには支障を生じないような異常を通常
の定期的な点検により発見することは困難であ
る。もちろん、エンジンに関する専門家が各種ア
ナライザを用いて点検すれば、このような異常の
発見は困難ではないが、専門家の数は限られてお
り、また従来の各種アナライザはセンサの取り付
けなど操作が複雑で容易に取り扱えないものが多
いため、現実の多くの場合は上記のような異常は
発見されないものがほとんどである。
しかし、上記のような異常が原因となつて停電
時の運転中に自家発電装置が故障したのでは、自
家発電装置を備えておいた意味がないから、上記
のような異常でも早期に検出しておくのが強く望
まれることである。
時の運転中に自家発電装置が故障したのでは、自
家発電装置を備えておいた意味がないから、上記
のような異常でも早期に検出しておくのが強く望
まれることである。
「発明の目的」
この発明は、吸気弁端間隙の異常などのように
エンジンの運転にはすぐに支障を生じないような
異常でも的確に検出でき、しかもエンジンに対す
るセツテイングなどの操作が簡単で熟練者でなく
ても容易に取り扱うことができるエンジン診断装
置を提供することを目的とする。
エンジンの運転にはすぐに支障を生じないような
異常でも的確に検出でき、しかもエンジンに対す
るセツテイングなどの操作が簡単で熟練者でなく
ても容易に取り扱うことができるエンジン診断装
置を提供することを目的とする。
「発明の構成」
この発明のエンジン診断装置は、エンジン音を
とらえる少なくとも１個のマイクロホン、エンジ
ンの負荷量を検出する負荷量検出手段、エンジン
ンの回転位置に応じたタイミング信号を出力する
タイミング信号出力手段、前記マイクロホンの出
力信号と前記タイミング信号とに基づいて得られ
たデータを周波数分折してパワーレートを算出
し、このパワーレートに基づき前記負荷量検出手
段により検出された負荷量に応じて異常項目別に
エンジンの作動分析を行う分析手段、およびその
分析手段による分析結果を表示する表示手段を具
備して構成される。
とらえる少なくとも１個のマイクロホン、エンジ
ンの負荷量を検出する負荷量検出手段、エンジン
ンの回転位置に応じたタイミング信号を出力する
タイミング信号出力手段、前記マイクロホンの出
力信号と前記タイミング信号とに基づいて得られ
たデータを周波数分折してパワーレートを算出
し、このパワーレートに基づき前記負荷量検出手
段により検出された負荷量に応じて異常項目別に
エンジンの作動分析を行う分析手段、およびその
分析手段による分析結果を表示する表示手段を具
備して構成される。
マイクロホンは、従来公知のマイクロホンのい
ずれをも用いることができ、その設置位置も特に
限定されず、エンジン音をとらえうる任意の位置
に設置でき、また複数の異なる位置にそれぞれマ
イクロホンを設置してセレクタ回路を介すること
によりそれらマイクロホンの一部もしくは全部を
選択可能にサンプリング回路に入力してもよい。
負荷量検出手段としては、例えばラツク量発信器
を用いることができる。
ずれをも用いることができ、その設置位置も特に
限定されず、エンジン音をとらえうる任意の位置
に設置でき、また複数の異なる位置にそれぞれマ
イクロホンを設置してセレクタ回路を介すること
によりそれらマイクロホンの一部もしくは全部を
選択可能にサンプリング回路に入力してもよい。
負荷量検出手段としては、例えばラツク量発信器
を用いることができる。
タイミング信号出力手段は、たとえばデイーゼ
ルエンジンのフライホイールやカム軸などの回転
位置を検出してパルス信号を出力する従来公知の
磁気的あるいは光学的なセンサを用いることがで
き、またその他の公知手段を用いてもよい。要す
るにエンジンの吸気から排気までの一連のサイク
ルにおいて１以上のタイミング信号を所定の角度
位置で出力するものであればよい。
ルエンジンのフライホイールやカム軸などの回転
位置を検出してパルス信号を出力する従来公知の
磁気的あるいは光学的なセンサを用いることがで
き、またその他の公知手段を用いてもよい。要す
るにエンジンの吸気から排気までの一連のサイク
ルにおいて１以上のタイミング信号を所定の角度
位置で出力するものであればよい。
分析手段は、たとえばマイクロコンピユータシ
ステムを用いることができ、タイミング信号に基
づいてマイクロホンの出力信号を所定時間サンプ
リングし、更に得られたサンプリング信号につい
ての時間軸データを周波数軸上に展開した周波数
軸データの積算値であるパワーレート（以下パワ
ーレート）を算出し、これを正常時と比較してエ
ンジンにどんな異常があるかを分析する。たとえ
ば吸気弁端間隙の異常検出は、吸気弁作動の前後
の期間についてマイクロホンの出力信号をサンプ
リングし、そのパワーレートを求め、あらかじめ
記憶していた正常なパワーレートとレベル比較す
る。
ステムを用いることができ、タイミング信号に基
づいてマイクロホンの出力信号を所定時間サンプ
リングし、更に得られたサンプリング信号につい
ての時間軸データを周波数軸上に展開した周波数
軸データの積算値であるパワーレート（以下パワ
ーレート）を算出し、これを正常時と比較してエ
ンジンにどんな異常があるかを分析する。たとえ
ば吸気弁端間隙の異常検出は、吸気弁作動の前後
の期間についてマイクロホンの出力信号をサンプ
リングし、そのパワーレートを求め、あらかじめ
記憶していた正常なパワーレートとレベル比較す
る。
表示手段は、たとえばエンジンの異常原因の記
号表示およびそれに対応してランプが設けられた
パネルや、プリンタや、CRTデイスプレイによ
り構成することができる。
号表示およびそれに対応してランプが設けられた
パネルや、プリンタや、CRTデイスプレイによ
り構成することができる。
「実施例」
以下、図に示す実施例に基づいてさらにこの発
明を詳述する。ここに第１図はこの発明の一実施
例のエンジン診断装置１の構成説明図、第２図は
マイクロホン２とエンジンＥの位置関係を示す斜
視図、第３図は第１図に示す装置１におけるタイ
ミング信号出力回路５の構成説明図、第４図は第
３図に示すタイミング信号出力回路６の作動説明
のためのタイミングチヤート、第５図はエンジン
音の3KHz〜4KHzにおけるパワーレート図、第６
図はエンジン音の4KHz〜5KHzにおけるパワーレ
ート図である。
明を詳述する。ここに第１図はこの発明の一実施
例のエンジン診断装置１の構成説明図、第２図は
マイクロホン２とエンジンＥの位置関係を示す斜
視図、第３図は第１図に示す装置１におけるタイ
ミング信号出力回路５の構成説明図、第４図は第
３図に示すタイミング信号出力回路６の作動説明
のためのタイミングチヤート、第５図はエンジン
音の3KHz〜4KHzにおけるパワーレート図、第６
図はエンジン音の4KHz〜5KHzにおけるパワーレ
ート図である。
第１図に示すエンジン診断装置１は、第２図に
示す発電機Ｇを８気筒，４サイクルのデイーゼル
エンジンＥで回転する発電装置において、エンジ
ンＥの作動チエツクを行うものである。
示す発電機Ｇを８気筒，４サイクルのデイーゼル
エンジンＥで回転する発電装置において、エンジ
ンＥの作動チエツクを行うものである。
まず構成について述べると、エンジンＥの音は
マイクロホン２でとらえられ、サンプリング回路
７に入力される。
マイクロホン２でとらえられ、サンプリング回路
７に入力される。
マイクロホン２は、例えば、無指向性のコンデ
ンサマイクロホンで、第２図に参照番号２で示す
ようにエンジンＥの真上１ｍに通常は設置され
る。ただし、状況（エンジンＥの据付環境など）
に応じて、たとえば第２図に参照番号２′もしく
は２″で示すように、他の位置に設置されること
もある。
ンサマイクロホンで、第２図に参照番号２で示す
ようにエンジンＥの真上１ｍに通常は設置され
る。ただし、状況（エンジンＥの据付環境など）
に応じて、たとえば第２図に参照番号２′もしく
は２″で示すように、他の位置に設置されること
もある。
一方、エンジンＥの回転タイミングは、基準位
置センサ３，角度位置センサ４およびタイミング
信号出力回路５により検出され、サンプリング回
路７に入力される。
置センサ３，角度位置センサ４およびタイミング
信号出力回路５により検出され、サンプリング回
路７に入力される。
基準位置センサ３は、エンジンＥのカム軸に取
り付けられたカムギヤ（図示省略）の一つの歯に
設けた小孔（図示省略）を検出して基準パルスｂ
を出力する磁気センサである。基準位置センサ３
の設置位置によつて基準パルスｂの出力時点は異
なるが、位置を固定すれば、エンジンＥの基準位
置たとえば第１気筒の吸気弁オープン点との角度
差γは一意的に定まるから、固定的な位置であれ
ば、任意の位置に固設しても問題はない。いまこ
の実施例では、γ＝０すなわち第１気筒の吸気弁
オープン点において基準パルスｂを出力する位置
に設置されている。
り付けられたカムギヤ（図示省略）の一つの歯に
設けた小孔（図示省略）を検出して基準パルスｂ
を出力する磁気センサである。基準位置センサ３
の設置位置によつて基準パルスｂの出力時点は異
なるが、位置を固定すれば、エンジンＥの基準位
置たとえば第１気筒の吸気弁オープン点との角度
差γは一意的に定まるから、固定的な位置であれ
ば、任意の位置に固設しても問題はない。いまこ
の実施例では、γ＝０すなわち第１気筒の吸気弁
オープン点において基準パルスｂを出力する位置
に設置されている。
角度位置センサ４は、クランク軸に設けられて
いる歯数２０のギヤ（図示省略）の歯を検出して
角度パルスｃを出力する磁気センサである４サイ
クルエンジンの場合、歯数２０であるから、クラ
ンク軸が360゜／20＝18゜回転する毎に角度パルス
ｃを１個出力する。つまり１つの区間の角度βは
18゜である。角度位置センサ４の設置位置は上記
と同じ理由により任意である。すなわちカムギヤ
の一つの歯の小孔が前記基準位置センサ３で検出
された後にこの角度位置センサ４で始めて検出さ
れるギヤの歯は、角度位置センサ４の位置を固定
すれば一意的に定まる固定的なものとなり、この
１つ目の歯の検出時と前記小孔の検出時の間の角
度差もまた一意的に定まる固定されたものとな
る。いまこの実施例では第１気筒の吸気弁オープ
ン点から15゜遅れた位置に１つの目の歯がある。
したがつて、基準パルスｂに対する角度パルスｃ
の遅れ角αは15゜である。
いる歯数２０のギヤ（図示省略）の歯を検出して
角度パルスｃを出力する磁気センサである４サイ
クルエンジンの場合、歯数２０であるから、クラ
ンク軸が360゜／20＝18゜回転する毎に角度パルス
ｃを１個出力する。つまり１つの区間の角度βは
18゜である。角度位置センサ４の設置位置は上記
と同じ理由により任意である。すなわちカムギヤ
の一つの歯の小孔が前記基準位置センサ３で検出
された後にこの角度位置センサ４で始めて検出さ
れるギヤの歯は、角度位置センサ４の位置を固定
すれば一意的に定まる固定的なものとなり、この
１つ目の歯の検出時と前記小孔の検出時の間の角
度差もまた一意的に定まる固定されたものとな
る。いまこの実施例では第１気筒の吸気弁オープ
ン点から15゜遅れた位置に１つの目の歯がある。
したがつて、基準パルスｂに対する角度パルスｃ
の遅れ角αは15゜である。
タイミング信号出力回路５は、第３図に示すよ
うに、マイクロコンピユータ２０，クロツク発振
回路２１，カウンタ２２およびラツチ２３からな
つている。一般にエンジンにおけるタイミングは
エンジンの回転サイクルが基本となるから、この
ようなタイミング信号を作り出すための構成が必
要となる。以下、タイミング信号出力回路５の作
動について、第４図のタイミングチヤートを参照
して説明する。
うに、マイクロコンピユータ２０，クロツク発振
回路２１，カウンタ２２およびラツチ２３からな
つている。一般にエンジンにおけるタイミングは
エンジンの回転サイクルが基本となるから、この
ようなタイミング信号を作り出すための構成が必
要となる。以下、タイミング信号出力回路５の作
動について、第４図のタイミングチヤートを参照
して説明する。
クロツク発振回路２１は、従来公知の回路で、
周期13.89μsecのクロツクパルスｕを出力する。
この周期は1200rpmにおいてクランク軸が0.1゜回
転する時間である。つまり1200rpmにおいて0.1゜
の分解能を得られるように選択されている。
周期13.89μsecのクロツクパルスｕを出力する。
この周期は1200rpmにおいてクランク軸が0.1゜回
転する時間である。つまり1200rpmにおいて0.1゜
の分解能を得られるように選択されている。
カウンタ２２は、基準パルスｂによりクリアさ
れ、クロツクパルスｕを計数する。ラツチ２３
は、角度パルスｃの立上りエツジによりカウンタ
２２の計数値Ｎをラツチする。そこでラツチ２３
の出力値Ｍは、基準パルスｂの発生から角度パル
スｃの発生までのクロツクパルス数である。
れ、クロツクパルスｕを計数する。ラツチ２３
は、角度パルスｃの立上りエツジによりカウンタ
２２の計数値Ｎをラツチする。そこでラツチ２３
の出力値Ｍは、基準パルスｂの発生から角度パル
スｃの発生までのクロツクパルス数である。
コンピユータ２０は、基準パルスｂが入力され
ることにより第１気筒の吸気弁オープン点を認識
し、角度パルスc1，c2，…が次々に入力される毎
に角度パルス数ｋをカウントすると共にラツチ２
３の出力値M1，M2，…を読み込み、最新の読み
込み値Mkとその前回の読込み値Mk-1をそれぞれ
換算用データＡ，Ｂとして常に更新しつつ記憶し
ておく、またカウンタ２２の計数値Ｎを読み込
み、次のように演算を行なう。
ることにより第１気筒の吸気弁オープン点を認識
し、角度パルスc1，c2，…が次々に入力される毎
に角度パルス数ｋをカウントすると共にラツチ２
３の出力値M1，M2，…を読み込み、最新の読み
込み値Mkとその前回の読込み値Mk-1をそれぞれ
換算用データＡ，Ｂとして常に更新しつつ記憶し
ておく、またカウンタ２２の計数値Ｎを読み込
み、次のように演算を行なう。
すなわち、まず最新の角度パルスckの基準パル
スｂに対する角度θ1を算出する。これは前述した
既知の値α，βと、角度パルス数ｋにより、 θ1＝α＋β・（Ｋ−１） … で求められる。
スｂに対する角度θ1を算出する。これは前述した
既知の値α，βと、角度パルス数ｋにより、 θ1＝α＋β・（Ｋ−１） … で求められる。
次に最新の角度パルスckから最新に読み込んだ
カウンタ２２の計数値Ｎまでの角度θ2を算出す
る。
カウンタ２２の計数値Ｎまでの角度θ2を算出す
る。
これは最新の角度パルスckとその前の角度パル
スck-1の間での回転速度が維持されていると仮定
して、 θ2＝（Ｎ−Ａ）・β／（Ａ−Ｂ） … で求められる。
スck-1の間での回転速度が維持されていると仮定
して、 θ2＝（Ｎ−Ａ）・β／（Ａ−Ｂ） … で求められる。
次に、上記θ1とθ2とを加算することにより、基
準パルスｂに対する最新に読み込んだカウンタ２
２の計数値Ｎの角度θを算出する。
準パルスｂに対する最新に読み込んだカウンタ２
２の計数値Ｎの角度θを算出する。
θ＝θ1＋θ2 …
この角度θは、基準パルスｂに対する現在時点
の角度をあらわしているものに外ならない。
の角度をあらわしているものに外ならない。
そこで、このθを予めマスタ制御部１４から与
えられる指令角度ψと比較し、一致したときタイ
ミング信号ｅを出力する。
えられる指令角度ψと比較し、一致したときタイ
ミング信号ｅを出力する。
具体的数値例としては、前述のようにα＝15゜，
β＝18゜であるから、たとえば指令角度ψ＝82゜が
マスタ制御部１４から与えられ、かつｋ＝４にお
いてMk＝688，Mk-1＝508が得られたとするなら
ば、Ｎ＝818が読み込まれたときθがψに一致し、
タイミング信号ｅが出力されることになる。
β＝18゜であるから、たとえば指令角度ψ＝82゜が
マスタ制御部１４から与えられ、かつｋ＝４にお
いてMk＝688，Mk-1＝508が得られたとするなら
ば、Ｎ＝818が読み込まれたときθがψに一致し、
タイミング信号ｅが出力されることになる。
このタイミング信号ｅの分解能および精度は、
実質的に角度θ2によつて決まる。ところが角度θ2
は、周期13.89μsecのクロツクを用いることによ
り回転速度1200rpmにおいて分解能0.1゜で実用上
十分に高分解能である。また、指令角度ψの直前
の角度パルスとその１つ前の角度パルスの間の時
間を用いることによりエンジンＥの回転速度の変
動の影響を受けにくくしているから、実用上十分
に高精度である。したがつてタイミング信号ｅは
実用上十分に高分解能かつ高精度で出力されるこ
ととなる。
実質的に角度θ2によつて決まる。ところが角度θ2
は、周期13.89μsecのクロツクを用いることによ
り回転速度1200rpmにおいて分解能0.1゜で実用上
十分に高分解能である。また、指令角度ψの直前
の角度パルスとその１つ前の角度パルスの間の時
間を用いることによりエンジンＥの回転速度の変
動の影響を受けにくくしているから、実用上十分
に高精度である。したがつてタイミング信号ｅは
実用上十分に高分解能かつ高精度で出力されるこ
ととなる。
上記のように基準位置センサ３，角度位置セン
サ４およびタイミング信号出力回路５が実質的に
タイミング信号出力手段を構成している。
サ４およびタイミング信号出力回路５が実質的に
タイミング信号出力手段を構成している。
エンジンＥの負荷量は、ラツク発信器のごとき
負荷量検出センサ６負荷量検出手段で検出され、
分析データｆを補正するために比較演算部９に入
力される。
負荷量検出センサ６負荷量検出手段で検出され、
分析データｆを補正するために比較演算部９に入
力される。
サンプリング回路７は、前記タイミング信号出
力回路５からのタイミング信号ｅに基づいて、マ
イクロホン２からの音圧信号ａを所定期間サンプ
リングし、それを分析データｆとして信号解析部
８へ出力する。信号解析部８は、入力された分析
データｆからパワーレートを算出し、比較演算部
９へ出力する。比較演算部９は、信号解析部８か
ら入力された解析データｇを負荷量データｄで補
正し、メモリ１０に記憶していた正常時データと
比較して、正常・異常の判定を行い、表示出力制
御部１１へ出力する。
力回路５からのタイミング信号ｅに基づいて、マ
イクロホン２からの音圧信号ａを所定期間サンプ
リングし、それを分析データｆとして信号解析部
８へ出力する。信号解析部８は、入力された分析
データｆからパワーレートを算出し、比較演算部
９へ出力する。比較演算部９は、信号解析部８か
ら入力された解析データｇを負荷量データｄで補
正し、メモリ１０に記憶していた正常時データと
比較して、正常・異常の判定を行い、表示出力制
御部１１へ出力する。
このように、サンプリング回路７，信号解析部
８，比較演算部９およびメモリ１０が実質的に分
析手段を構成するが、これを第５図〜第８図を参
照してさらに詳しく説明する。
８，比較演算部９およびメモリ１０が実質的に分
析手段を構成するが、これを第５図〜第８図を参
照してさらに詳しく説明する。
第５図は、エンジンＥを無負荷運転とし、マイ
クロホン２をエンジンＥの真上１ｍに配置し、エ
ンジンＥの吸入〜排気までの一連の期間について
サンプリングし、その分析データｆの3KHz〜4K
Hzの成分についてパワーレートを算出したグラフ
であり、イは正常運転，ロは第６気筒の燃料カツ
ト運転，ハは第６気筒の燃料噴射圧を正常の120
Kg／cm2から40Kg／cm2に低下させて運転，ニは全て
の気筒の燃料噴射時期を正常の上死点前25゜から
10゜に遅らせて運転，ホは第６気筒の吸気弁端間
隙を正常の0.3mmから２mmに広げて運転，へは第
６気筒の排気弁端間隙を正常の0.3mmから２mmに
広げて運転したものである。タイミング信号ｅは
基準パルスｂの１ケごとに同期して出力され、サ
ンプリング回路７は第１番目のタイミング信号で
音圧信号ａのサンプリングを開始し、次のタイミ
ング信号でサンプリングを終了する。信号解析部
８は、分析データｆをたとえば、高速フーリエ変
換により周波数分析し、その3KHz〜4KHzの範囲
を積算してパワーレートを得、それを比較演算部
９に出力する。比較演算部９は、たとえばパワー
レートが0.5となる周波数を解析データｇから算
出して、それをメモリ１０に記憶していた正常デ
ータと比較する。第５図から分かるように、パワ
ーレートが0.5となる周波数は、イ（正常）では
3.4KHzであるのに対し、ロ（減筒）では3.40K
Hz，ハ（低圧）では3.41KHz，ニ（遅角）では
3.32KHz，ホ（吸気弁端間隙大）では3.49KHz，
へ（排気弁端間隙大）では3.45KHzとなつている
から、たとえば判定レベルとして3.350KHz，
3.405KHz，3.415KHz，3.435KHz，3.470KHzを予
め設定しておき、これらと比較すれば、どの判定
レベルより大きいか小さいかによつて容易に正常
か異常かをその負荷量に応じて判定できると共に
異常の原因についても項目別に判定できることと
なる。これを複数のパワーレート値について行つ
たり、また所定の周波数におけるパワーレート値
を比較したり、さらにこれらを組も合わせれば、
判定の正確さを一層向上することができる。
クロホン２をエンジンＥの真上１ｍに配置し、エ
ンジンＥの吸入〜排気までの一連の期間について
サンプリングし、その分析データｆの3KHz〜4K
Hzの成分についてパワーレートを算出したグラフ
であり、イは正常運転，ロは第６気筒の燃料カツ
ト運転，ハは第６気筒の燃料噴射圧を正常の120
Kg／cm2から40Kg／cm2に低下させて運転，ニは全て
の気筒の燃料噴射時期を正常の上死点前25゜から
10゜に遅らせて運転，ホは第６気筒の吸気弁端間
隙を正常の0.3mmから２mmに広げて運転，へは第
６気筒の排気弁端間隙を正常の0.3mmから２mmに
広げて運転したものである。タイミング信号ｅは
基準パルスｂの１ケごとに同期して出力され、サ
ンプリング回路７は第１番目のタイミング信号で
音圧信号ａのサンプリングを開始し、次のタイミ
ング信号でサンプリングを終了する。信号解析部
８は、分析データｆをたとえば、高速フーリエ変
換により周波数分析し、その3KHz〜4KHzの範囲
を積算してパワーレートを得、それを比較演算部
９に出力する。比較演算部９は、たとえばパワー
レートが0.5となる周波数を解析データｇから算
出して、それをメモリ１０に記憶していた正常デ
ータと比較する。第５図から分かるように、パワ
ーレートが0.5となる周波数は、イ（正常）では
3.4KHzであるのに対し、ロ（減筒）では3.40K
Hz，ハ（低圧）では3.41KHz，ニ（遅角）では
3.32KHz，ホ（吸気弁端間隙大）では3.49KHz，
へ（排気弁端間隙大）では3.45KHzとなつている
から、たとえば判定レベルとして3.350KHz，
3.405KHz，3.415KHz，3.435KHz，3.470KHzを予
め設定しておき、これらと比較すれば、どの判定
レベルより大きいか小さいかによつて容易に正常
か異常かをその負荷量に応じて判定できると共に
異常の原因についても項目別に判定できることと
なる。これを複数のパワーレート値について行つ
たり、また所定の周波数におけるパワーレート値
を比較したり、さらにこれらを組も合わせれば、
判定の正確さを一層向上することができる。
第６図は、第５図と同条件で、ただし分析デー
タｆの4KHz〜5KHzの成分についてパワーレート
を算出したグラフである。これにより、第５図の
場合と同様にして、正常・異常の判定および異常
の原因の判定を行うことができることが分かる。
タｆの4KHz〜5KHzの成分についてパワーレート
を算出したグラフである。これにより、第５図の
場合と同様にして、正常・異常の判定および異常
の原因の判定を行うことができることが分かる。
なお、2.5KHz〜5KHzの範囲の全部または一部
について同様にして判定可能なことを確認してい
る。
について同様にして判定可能なことを確認してい
る。
また負荷量が異なる場合には、負荷量検出セン
サ６で検出した負荷量に対応する正常データをメ
モリ１０から読み出して比較するか、解析データ
ｇを補正して記憶している正常データの負荷量に
対応させてから比較すればよい。
サ６で検出した負荷量に対応する正常データをメ
モリ１０から読み出して比較するか、解析データ
ｇを補正して記憶している正常データの負荷量に
対応させてから比較すればよい。
表示出力制御部１１は、比較演算部９からの入
力に基づいて、正常・異常の判定結果および異常
があればその異常の原因を解析した結果をランプ
表示部１２に表示し、あるいはプリンタ１３に打
ち出させる。
力に基づいて、正常・異常の判定結果および異常
があればその異常の原因を解析した結果をランプ
表示部１２に表示し、あるいはプリンタ１３に打
ち出させる。
マスタ制御部１４は、上記各構成要素を総合的
に制御するもので、たとえばタイミング信号ｅを
出力すべき指令角度ψをタイミング信号出力回路
５に与えること、タイミング信号ｅが入力された
ときサンプリングを開始すべきなのか終了すべき
なのかの指令をサンプリング回路７に与えるこ
と、あるいはサンプリングされた分析データｆを
解析するのにどの解析方法を用いるべきかの指令
を与えること等を行う。
に制御するもので、たとえばタイミング信号ｅを
出力すべき指令角度ψをタイミング信号出力回路
５に与えること、タイミング信号ｅが入力された
ときサンプリングを開始すべきなのか終了すべき
なのかの指令をサンプリング回路７に与えるこ
と、あるいはサンプリングされた分析データｆを
解析するのにどの解析方法を用いるべきかの指令
を与えること等を行う。
オペレータは、操作卓１５によりマスタ制御部
１４と対話することができ、これを通じて装置１
を管理できる。
１４と対話することができ、これを通じて装置１
を管理できる。
「発明の効果」
この発明のエンジン診断装置は、エンジン音を
とらえる少なくとも１個のマイクロホン、エンジ
ンの負荷量を検出する負荷量検出手段、エンジン
ンの回転位置に応じたタイミング信号を出力する
タイミング信号出力手段、前記マイクロホンの出
力信号と前記タイミング信号とに基づいて得られ
たデータを周波数分折してパワーレートを算出
し、このパワーレートに基づき前記負荷量検出手
段により検出された負荷量に応じて異常項目別に
エンジンの作動分析を行う分析手段、およびその
分析手段による分析結果を表示する表示手段を具
備して構成され、これによれば、操作が簡単であ
り、セツテイングの手間もかからないから、熟練
者でなくても取り扱うことができ、しかも実情に
即して補正された異常項目毎のエンジンの異常を
的確に発見できる。
とらえる少なくとも１個のマイクロホン、エンジ
ンの負荷量を検出する負荷量検出手段、エンジン
ンの回転位置に応じたタイミング信号を出力する
タイミング信号出力手段、前記マイクロホンの出
力信号と前記タイミング信号とに基づいて得られ
たデータを周波数分折してパワーレートを算出
し、このパワーレートに基づき前記負荷量検出手
段により検出された負荷量に応じて異常項目別に
エンジンの作動分析を行う分析手段、およびその
分析手段による分析結果を表示する表示手段を具
備して構成され、これによれば、操作が簡単であ
り、セツテイングの手間もかからないから、熟練
者でなくても取り扱うことができ、しかも実情に
即して補正された異常項目毎のエンジンの異常を
的確に発見できる。
さらに、エンジン音のサンプリングのタイミン
グは、エンジンの回転速度変動の影響をほとんど
受けず、極めて正確に行うことができるから、高
精度な分析が可能であり、十分に高い信頼性を得
ることができる。また、ソフト処理対応により、
多機種のエンジンに応じた汎用性を持たせ得る。
グは、エンジンの回転速度変動の影響をほとんど
受けず、極めて正確に行うことができるから、高
精度な分析が可能であり、十分に高い信頼性を得
ることができる。また、ソフト処理対応により、
多機種のエンジンに応じた汎用性を持たせ得る。
従つて、予知保全効果が大きく、エンジン装置
の稼働率を向上させることができ、項目毎の詳細
な異常判定により、的確な保全が可能で経済性、
省力化が確保できると云つた効果を上げられる。
の稼働率を向上させることができ、項目毎の詳細
な異常判定により、的確な保全が可能で経済性、
省力化が確保できると云つた効果を上げられる。
なお、サイクリツク動作で音響を発する機器の
診断に適用可能であり、エンジンを使用する装
置，モータ等の回転機器類を使用する装置へも適
用する事ができる。
診断に適用可能であり、エンジンを使用する装
置，モータ等の回転機器類を使用する装置へも適
用する事ができる。
第１図はこの発明の一実施例のエンジン診断装
置の構成説明図、第２図はマクロホンとエンジン
の位置関係を示す斜視図、第３図は第１図に示す
エンジン診断装置におけるタイミング信号出力回
路の構成説明図、第４図は第３図に示すタイミン
グ信号出力回路の作動説明のためのタイミングチ
ヤート、第５図はエンジン音の3KHz〜4KHzにお
けるパワーレート図、第６図はエンジン音の4K
Hz〜5KHzにおけるパワーレート図である。 符号の説明、１…エンジン診断装置、２…マイ
クロホン、３…基準位置センサ、４…角度位置セ
ンサ、５…タイミング信号出力回路、６…負荷量
検出センサ、７…サンプリング回路、８…信号解
析部、９…比較演算部、１０…メモリ、１１…表
示出力制御部、１２…ランプ表示部、１３…プリ
ンタ、１４…マスタ制御部、１５…操作卓。
置の構成説明図、第２図はマクロホンとエンジン
の位置関係を示す斜視図、第３図は第１図に示す
エンジン診断装置におけるタイミング信号出力回
路の構成説明図、第４図は第３図に示すタイミン
グ信号出力回路の作動説明のためのタイミングチ
ヤート、第５図はエンジン音の3KHz〜4KHzにお
けるパワーレート図、第６図はエンジン音の4K
Hz〜5KHzにおけるパワーレート図である。 符号の説明、１…エンジン診断装置、２…マイ
クロホン、３…基準位置センサ、４…角度位置セ
ンサ、５…タイミング信号出力回路、６…負荷量
検出センサ、７…サンプリング回路、８…信号解
析部、９…比較演算部、１０…メモリ、１１…表
示出力制御部、１２…ランプ表示部、１３…プリ
ンタ、１４…マスタ制御部、１５…操作卓。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ (a) エンジン音をとらえる少なくとも１個の
マイクロホン、 (b) エンジンの負荷量を検出する負荷量検出手
段、 (c) エンジンンの回転位置に応じたタイミング信
号を出力するタイミング信号出力手段、 (d) 前記マイクロホンの出力信号と前記タイミン
グ信号とに基づいて得られたデータを周波数分
折してパワーレートを算出し、このパワーレー
トに基づき前記負荷量検出手段により検出され
た負荷量に応じて異常項目別にエンジンの作動
分析を行う分析手段、および (e) その分析手段による分析結果を表示する表示
手段 を具備してなることを特徴とするエンジン診断装
置。 ２ 前記分析手段が、前記マイクロホンの出力信
号を、前記タイミング信号出力手段からのタイミ
ング信号に基づいて所定時間サンプリングし、得
られたサンプリング信号についての時間軸デー
タ，その時間軸データを周波数軸上に展開した周
波数軸データの積算値であるパワーレートを、所
定の周波数領域の範囲において、負荷量に応じて
異常項目別に予め記憶されているエンジン作動正
常時のそれぞれのデータと比較して分析結果を出
力するように構成されている特許請求の範囲第１
項記載のエンジン診断装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18839584A JPS6166140A (ja) | 1984-09-07 | 1984-09-07 | エンジン診断装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18839584A JPS6166140A (ja) | 1984-09-07 | 1984-09-07 | エンジン診断装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6166140A JPS6166140A (ja) | 1986-04-04 |
| JPH0364819B2 true JPH0364819B2 (ja) | 1991-10-08 |
Family
ID=16222884
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18839584A Granted JPS6166140A (ja) | 1984-09-07 | 1984-09-07 | エンジン診断装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6166140A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0810178B2 (ja) * | 1987-07-03 | 1996-01-31 | ダイハツディ−ゼル株式会社 | 自家発電用ディーゼルエンジンの診断装置 |
| JPH01217218A (ja) * | 1988-02-25 | 1989-08-30 | Toyota Motor Corp | エンジンの異音検出方法 |
| KR100431980B1 (ko) * | 2001-06-14 | 2004-05-17 | 기아자동차주식회사 | 소음 특성을 이용한 회전체의 이상 진단방법 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS513285U (ja) * | 1974-06-24 | 1976-01-10 | ||
| JPS5869440A (ja) * | 1981-10-17 | 1983-04-25 | ヤンマーディーゼル株式会社 | 非常用自家発電設備における潜在的異常診断装置 |
| JPS59135341A (ja) * | 1982-09-13 | 1984-08-03 | フラウド・コンサイン・リミテツド | エンジン試験装置 |
-
1984
- 1984-09-07 JP JP18839584A patent/JPS6166140A/ja active Granted
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS513285U (ja) * | 1974-06-24 | 1976-01-10 | ||
| JPS5869440A (ja) * | 1981-10-17 | 1983-04-25 | ヤンマーディーゼル株式会社 | 非常用自家発電設備における潜在的異常診断装置 |
| JPS59135341A (ja) * | 1982-09-13 | 1984-08-03 | フラウド・コンサイン・リミテツド | エンジン試験装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6166140A (ja) | 1986-04-04 |
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