JPH0750017B2 - 内燃機関のシリンダ性能分析方法 - Google Patents
内燃機関のシリンダ性能分析方法Info
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- JPH0750017B2 JPH0750017B2 JP3190105A JP19010591A JPH0750017B2 JP H0750017 B2 JPH0750017 B2 JP H0750017B2 JP 3190105 A JP3190105 A JP 3190105A JP 19010591 A JP19010591 A JP 19010591A JP H0750017 B2 JPH0750017 B2 JP H0750017B2
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- 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
- G01M15/042—Testing internal-combustion engines by monitoring a single specific parameter not covered by groups G01M15/06 - G01M15/12
- G01M15/046—Testing internal-combustion engines by monitoring a single specific parameter not covered by groups G01M15/06 - G01M15/12 by monitoring revolutions
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D2200/00—Input parameters for engine control
- F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
- F02D2200/10—Parameters related to the engine output, e.g. engine torque or engine speed
- F02D2200/1015—Engines misfires
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Testing Of Engines (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は内燃機関のシリンダ性能
分析方法に関する。
分析方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】自動車上の診断用コネクタはサービス作
業者が搭載されたセンサ及びマイクロコンピュータの動
作に関係した問題を迅速に診断することを可能にする。
しかしながら、個々のシリンダ性能を診断するための能
力、即ち不点火又はそうでなければ動作不良のシリンダ
を識別することの能力に対する要求がある。各シリンダ
に対する圧縮圧力及び動力出力値の形のそのような情報
は各シリンダの圧縮及び動力行程によって生じた機関速
度変化から得られることができる。
業者が搭載されたセンサ及びマイクロコンピュータの動
作に関係した問題を迅速に診断することを可能にする。
しかしながら、個々のシリンダ性能を診断するための能
力、即ち不点火又はそうでなければ動作不良のシリンダ
を識別することの能力に対する要求がある。各シリンダ
に対する圧縮圧力及び動力出力値の形のそのような情報
は各シリンダの圧縮及び動力行程によって生じた機関速
度変化から得られることができる。
【０００３】「機関シリンダ圧縮圧力及び動力出力を決
定する方法」と題した米国特許第4,539,841 号は、与え
られた機関について所定の機関速度及び負荷において、
ピーク圧縮圧力及びシリンダ動力出力が適当に選択され
た角度における瞬間的な機関速度からどのように厳密に
評価されることができるかを教示している。しかしなが
ら、この特許で教示された方法は許容し得る瞬間的速度
データを発生するためにかなり高い分解能のエンコーダ
を必要とする（例えば、速度は約４゜よりも小さいクラ
ンク角度にわたって測定されるべきである）。実際に、
別個の速度センサが速度データを輪歯車から収集するた
めに使用されねばならない。
定する方法」と題した米国特許第4,539,841 号は、与え
られた機関について所定の機関速度及び負荷において、
ピーク圧縮圧力及びシリンダ動力出力が適当に選択され
た角度における瞬間的な機関速度からどのように厳密に
評価されることができるかを教示している。しかしなが
ら、この特許で教示された方法は許容し得る瞬間的速度
データを発生するためにかなり高い分解能のエンコーダ
を必要とする（例えば、速度は約４゜よりも小さいクラ
ンク角度にわたって測定されるべきである）。実際に、
別個の速度センサが速度データを輪歯車から収集するた
めに使用されねばならない。
【０００４】別個の速度センサを用いずに必要な情報を
得ることは強く望ましい。低分解能のセンサは一般に点
火タイミングのために機関で使用されており、例えば６
０゜又は３０゜毎に速度標本を送出することができる。
得ることは強く望ましい。低分解能のセンサは一般に点
火タイミングのために機関で使用されており、例えば６
０゜又は３０゜毎に速度標本を送出することができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明はシリンダ性能
を分析する改良された方法を提供することを求める。
を分析する改良された方法を提供することを求める。
【０００６】
【課題を解決するための手段】従って、本発明の観点は
特許請求の範囲の請求項１に規定された内燃機関のシリ
ンダ性能分析方法を提供する。
特許請求の範囲の請求項１に規定された内燃機関のシリ
ンダ性能分析方法を提供する。
【０００７】高分解能のセンサを用いずに意義のある圧
縮及び動力出力情報を引出すこと、特にタイミング目的
のために使用される標準的な速度センサからそのような
情報を得ることが本発明によって可能である。また、診
断的データを有用な様態で提供すること及び該データを
容易に記憶することが可能である。
縮及び動力出力情報を引出すこと、特にタイミング目的
のために使用される標準的な速度センサからそのような
情報を得ることが本発明によって可能である。また、診
断的データを有用な様態で提供すること及び該データを
容易に記憶することが可能である。
【０００８】本発明の実施例は添付図面を参照して単に
例示のために以下で説明される。
例示のために以下で説明される。
【０００９】
【実施例】以下の説明で述べられる診断的方法は、各シ
リンダの燃料噴射器を有し且つクランク軸回転当り６パ
ルスを送出するセンサ（６倍のエンコーダ）を有する４
シリンダガソリン機関のために特に開発された。しかし
ながら、該方法は、シリンダの数及びエンコーダの種類
に適するように適当に調節することによって、例えば６
倍、１２倍、１８倍又は２４倍のエンコーダを用いる６
又は８シリンダを有する機関へ同じ程度にうまく適用さ
れることは理解されよう。
リンダの燃料噴射器を有し且つクランク軸回転当り６パ
ルスを送出するセンサ（６倍のエンコーダ）を有する４
シリンダガソリン機関のために特に開発された。しかし
ながら、該方法は、シリンダの数及びエンコーダの種類
に適するように適当に調節することによって、例えば６
倍、１２倍、１８倍又は２４倍のエンコーダを用いる６
又は８シリンダを有する機関へ同じ程度にうまく適用さ
れることは理解されよう。
【００１０】図１を参照すると、機関１０は機関クラン
ク軸１４に取付けられ且つそれによって回転されるエン
コーダ１２を含み、該エンコーダはその周囲に６０゜の
間隔で同等に離間された歯１６を有する。歯１６の経路
に隣接して位置決めされた電磁式速度センサ１８はクラ
ンク軸１４が回転された時に歯の通過を感知し且つゼロ
クロス応答方形波増幅器２０へ交番出力を提供し、該増
幅器の出力は速度センサ１８からの交番入力の周波数に
おける方形波信号である。この方形波信号はエンコーダ
１２の各歯の通過によってパルス出力を提供するパルス
発生器２２へ提供される。それ故、パルス間の時間間隔
は機関速度と反比例し、パルスの周波数は機関速度に正
比例する。
ク軸１４に取付けられ且つそれによって回転されるエン
コーダ１２を含み、該エンコーダはその周囲に６０゜の
間隔で同等に離間された歯１６を有する。歯１６の経路
に隣接して位置決めされた電磁式速度センサ１８はクラ
ンク軸１４が回転された時に歯の通過を感知し且つゼロ
クロス応答方形波増幅器２０へ交番出力を提供し、該増
幅器の出力は速度センサ１８からの交番入力の周波数に
おける方形波信号である。この方形波信号はエンコーダ
１２の各歯の通過によってパルス出力を提供するパルス
発生器２２へ提供される。それ故、パルス間の時間間隔
は機関速度と反比例し、パルスの周波数は機関速度に正
比例する。
【００１１】通常の形式のコンピュータ２４はパルス発
生器２２によって生じたパルスを受ける。コンピュータ
２４は、マイクロプロセッサ、クロック、読出し専用記
憶装置、ランダムアクセス記憶装置、電力供給ユニッ
ト、入力カウンタインタフェース及び出力インタフェー
スを含む。コンピュータ２４は、手動入力指令の際又は
若干の機関状態を感知する際に、その読出し専用記憶装
置に記憶された動作プログラムを実行する。このプログ
ラムは、入力データ及びタイミング間隔を入力カウンタ
インタフェースを通して読出すステップ、入力データを
処理するステップ及び出力を出力インタフェースを通し
て表示装置２６のような装置へ提供するステップを含
む。表示装置２６は診断手順に関係する種々の情報を表
示するためのプリンタ又はビデオ監視装置の形をとるこ
とができる。
生器２２によって生じたパルスを受ける。コンピュータ
２４は、マイクロプロセッサ、クロック、読出し専用記
憶装置、ランダムアクセス記憶装置、電力供給ユニッ
ト、入力カウンタインタフェース及び出力インタフェー
スを含む。コンピュータ２４は、手動入力指令の際又は
若干の機関状態を感知する際に、その読出し専用記憶装
置に記憶された動作プログラムを実行する。このプログ
ラムは、入力データ及びタイミング間隔を入力カウンタ
インタフェースを通して読出すステップ、入力データを
処理するステップ及び出力を出力インタフェースを通し
て表示装置２６のような装置へ提供するステップを含
む。表示装置２６は診断手順に関係する種々の情報を表
示するためのプリンタ又はビデオ監視装置の形をとるこ
とができる。
【００１２】パルス間の間隔を測定すること及び各間隔
について平均速度を計算することによって、機関速度の
低分解能のトレースが図２でトレース３０によって示さ
れるように得られ、該トレースは機関回転角度の目盛付
けで記録され、そこで０゜は１つのシリンダの上死点と
一致し、各１８０゜の増分は別のシリンダの上死点に対
応する。トレース３０は６０゜標本の連続で形成され、
各標本は角度期間と一致し且つその６０゜期間にわたる
平均速度を表わす。速度標本は、Ｓ（−Ｌ）及びＳ（＋
Ｌ）でそれぞれ示した上死点直前直後の間隔（それらが
正常に動作する機関については比較的低い値であるの
で）と、連続するシリンダの上死点間の中間の間隔で起
こる比較的高い標本Ｓ（Ｈ）とをカバーする。
について平均速度を計算することによって、機関速度の
低分解能のトレースが図２でトレース３０によって示さ
れるように得られ、該トレースは機関回転角度の目盛付
けで記録され、そこで０゜は１つのシリンダの上死点と
一致し、各１８０゜の増分は別のシリンダの上死点に対
応する。トレース３０は６０゜標本の連続で形成され、
各標本は角度期間と一致し且つその６０゜期間にわたる
平均速度を表わす。速度標本は、Ｓ（−Ｌ）及びＳ（＋
Ｌ）でそれぞれ示した上死点直前直後の間隔（それらが
正常に動作する機関については比較的低い値であるの
で）と、連続するシリンダの上死点間の中間の間隔で起
こる比較的高い標本Ｓ（Ｈ）とをカバーする。
【００１３】クランク回転の４゜毎にとった速度標本か
ら得た高分解能の速度トレース３２は実際の機関速度に
対する低分解能のトレース３０の関係を現わすように図
２のグラフで重畳される。正常動作に対して、トレース
によって示された最低速度は各シリンダのおよそ上死点
において起こり、最高速度は上死点間のおよそ中間にあ
り、又は上死点の前後９０゜にある。より正確には、実
際の速度は９０゜位置の直前でピークに達し、９０゜位
置における速度は中間点において測定された平均速度Ｓ
（Ｈ）におよそ等しい。
ら得た高分解能の速度トレース３２は実際の機関速度に
対する低分解能のトレース３０の関係を現わすように図
２のグラフで重畳される。正常動作に対して、トレース
によって示された最低速度は各シリンダのおよそ上死点
において起こり、最高速度は上死点間のおよそ中間にあ
り、又は上死点の前後９０゜にある。より正確には、実
際の速度は９０゜位置の直前でピークに達し、９０゜位
置における速度は中間点において測定された平均速度Ｓ
（Ｈ）におよそ等しい。
【００１４】方法は上死点における及び上死点間の中間
における機関の瞬間的速度を低分解能のトレース３０か
ら評価することを含む。上述したように、中間位置にお
ける評価された速度Ｖ（Ｈ）はその期間の平均速度に等
しく設定されることができ、即ちＶ（Ｈ）＝Ｓ（Ｈ）で
ある。
における機関の瞬間的速度を低分解能のトレース３０か
ら評価することを含む。上述したように、中間位置にお
ける評価された速度Ｖ（Ｈ）はその期間の平均速度に等
しく設定されることができ、即ちＶ（Ｈ）＝Ｓ（Ｈ）で
ある。
【００１５】これは、−１２０゜から＋１２０゜までの
クランク軸回転の速度トレースの拡大図である図３によ
り良く示されている。単一のシリンダについて述べる
と、２つの中間速度Ｖ（Ｈ）は上死点前の点についてＶ
（−Ｈ）として表わされ且つ上死点後の点についてＶ
（＋Ｈ）として表わされることが便利である。勿論、１
つのシリンダの速度Ｖ（＋Ｈ）は次のシリンダの速度Ｖ
（−Ｈ）と同じである。同様に、Ｓ（Ｈ）についての表
示はＳ（−Ｈ）又はＳ（＋Ｈ）として表わされることが
できる。図３で、−６０゜における速度曲線は中間の平
均速度Ｓ（−Ｈ）にかなり接近していること及び−６０
゜及び０゜の間のトレース３２はほぼ直線であることが
注目されるべきである。−６０゜及び０゜の間の期間の
平均速度は測定された値Ｓ（−Ｌ）であるので、曲線３
２上の低い値は次の関係から評価されることができる。
クランク軸回転の速度トレースの拡大図である図３によ
り良く示されている。単一のシリンダについて述べる
と、２つの中間速度Ｖ（Ｈ）は上死点前の点についてＶ
（−Ｈ）として表わされ且つ上死点後の点についてＶ
（＋Ｈ）として表わされることが便利である。勿論、１
つのシリンダの速度Ｖ（＋Ｈ）は次のシリンダの速度Ｖ
（−Ｈ）と同じである。同様に、Ｓ（Ｈ）についての表
示はＳ（−Ｈ）又はＳ（＋Ｈ）として表わされることが
できる。図３で、−６０゜における速度曲線は中間の平
均速度Ｓ（−Ｈ）にかなり接近していること及び−６０
゜及び０゜の間のトレース３２はほぼ直線であることが
注目されるべきである。−６０゜及び０゜の間の期間の
平均速度は測定された値Ｓ（−Ｌ）であるので、曲線３
２上の低い値は次の関係から評価されることができる。
【００１６】 Ｓ（−Ｌ）＝〔Ｓ（−Ｈ）−Ｖ（Ｌ）〕／２ 式中、Ｖ（Ｌ）は上死点における評価された低い速度で
ある。該等式は次のように書換えられることができる。
ある。該等式は次のように書換えられることができる。
【００１７】Ｖ（Ｌ）＝２＊Ｓ（−Ｌ）−Ｓ（−Ｈ） 僅かに異なる結果が９０゜について評価された速度Ｓ
（＋Ｈ）と期間０゜から６０゜までの平均速度Ｓ（＋
Ｌ）とを用いて得られ、次の等式に達する。
（＋Ｈ）と期間０゜から６０゜までの平均速度Ｓ（＋
Ｌ）とを用いて得られ、次の等式に達する。
【００１８】Ｖ（Ｌ）＝２＊Ｓ（＋Ｌ）−Ｓ（＋Ｈ） Ｖ（Ｌ）を評価するための２つの等式は特に適正に動作
している機関で非常に良好な評価を提供し、そこでは評
価された値と実際の値との間の差は１パーセントの分数
の誤差である１又は２ＲＰＭにすぎないことが判明して
いる。
している機関で非常に良好な評価を提供し、そこでは評
価された値と実際の値との間の差は１パーセントの分数
の誤差である１又は２ＲＰＭにすぎないことが判明して
いる。
【００１９】もしシリンダの１つが動作不良であるなら
ば、そのシリンダの値Ｖ（Ｌ）は約１％だけ過大評価さ
れる。残りの適正に作用しているシリンダのＶ（Ｌ）の
値は、その結果として、点火順序で動作不良なシリンダ
後の次にあるシリンダを除いて、約１％だけ過小評価さ
れる。このシリンダについて、値Ｖ（Ｌ）は実際の値よ
り３．５％まで低いことがあることが判明している。こ
れらの評価誤差は、特に誤差が障害に関係した情報を強
調する傾向があるので、診断目的のために全く許容する
ことができる。
ば、そのシリンダの値Ｖ（Ｌ）は約１％だけ過大評価さ
れる。残りの適正に作用しているシリンダのＶ（Ｌ）の
値は、その結果として、点火順序で動作不良なシリンダ
後の次にあるシリンダを除いて、約１％だけ過小評価さ
れる。このシリンダについて、値Ｖ（Ｌ）は実際の値よ
り３．５％まで低いことがあることが判明している。こ
れらの評価誤差は、特に誤差が障害に関係した情報を強
調する傾向があるので、診断目的のために全く許容する
ことができる。
【００２０】単一のシリンダについて、図４に示したよ
うに、実際の速度トレース３２はＶ字形状の評価された
トレース３４によって置換えられることができる。上死
点前の中間の速度Ｖ（−Ｈ）、上死点における速度Ｖ
（Ｌ）及び上死点後の中間の速度Ｖ（＋Ｈ）はトレース
を画定し、且つシリンダ性能を分析するために充分な情
報を含む。シリンダの圧縮は上死点前のトレースの勾配
を決定し、従ってＶ（−Ｈ）及びＶ（Ｌ）の差は圧縮に
ついての情報を現わす。多様な等式が情報を１つの形で
又は別の形で抽出するために作られる。例えば、相対的
圧縮ＲＣＰは次の式で決定されることができる。
うに、実際の速度トレース３２はＶ字形状の評価された
トレース３４によって置換えられることができる。上死
点前の中間の速度Ｖ（−Ｈ）、上死点における速度Ｖ
（Ｌ）及び上死点後の中間の速度Ｖ（＋Ｈ）はトレース
を画定し、且つシリンダ性能を分析するために充分な情
報を含む。シリンダの圧縮は上死点前のトレースの勾配
を決定し、従ってＶ（−Ｈ）及びＶ（Ｌ）の差は圧縮に
ついての情報を現わす。多様な等式が情報を１つの形で
又は別の形で抽出するために作られる。例えば、相対的
圧縮ＲＣＰは次の式で決定されることができる。
【００２１】ＲＣＰ＝１００％＊〔Ｖ（−Ｈ）−Ｖ
（Ｌ）〕／Ｖ（Ｌ） 同様に、Ｖ（＋Ｈ）とＶ（Ｌ）との間の差はシリンダの
動力出力の関数である。相対的動力出力ＲＰＯは次のよ
うに表わされることができる。
（Ｌ）〕／Ｖ（Ｌ） 同様に、Ｖ（＋Ｈ）とＶ（Ｌ）との間の差はシリンダの
動力出力の関数である。相対的動力出力ＲＰＯは次のよ
うに表わされることができる。
【００２２】ＲＰＯ＝１００％＊〔Ｖ（＋Ｈ）−Ｖ
（Ｌ）〕／Ｖ（Ｌ） 特別のシリンダのＲＣＰ及び／又はＲＰＯの負の値又は
明確に低い値は、他のシリンダの値と比較して、そのシ
リンダでの圧縮問題又は燃焼問題を指示する。良く運転
している機関では、ＲＣＰ及びＲＰＯの値は非常に接近
しており、機関較正及び動作状態に依存して２％から８
％までの範囲にある。
（Ｌ）〕／Ｖ（Ｌ） 特別のシリンダのＲＣＰ及び／又はＲＰＯの負の値又は
明確に低い値は、他のシリンダの値と比較して、そのシ
リンダでの圧縮問題又は燃焼問題を指示する。良く運転
している機関では、ＲＣＰ及びＲＰＯの値は非常に接近
しており、機関較正及び動作状態に依存して２％から８
％までの範囲にある。
【００２３】圧縮及び動力出力値を計算し且つ表示する
ことは特に総体的に動作不良なシリンダのシリンダ性能
についての有効な情報を現わす。しかしながら、視覚検
査のために利用し得る速度トレースは明確な障害をより
少なく現わす。診断的な速度トレースは評価された速度
Ｖ（Ｈ）及びＶ（Ｌ）から形成されることができる。
ことは特に総体的に動作不良なシリンダのシリンダ性能
についての有効な情報を現わす。しかしながら、視覚検
査のために利用し得る速度トレースは明確な障害をより
少なく現わす。診断的な速度トレースは評価された速度
Ｖ（Ｈ）及びＶ（Ｌ）から形成されることができる。
【００２４】適正な動作中の完全な機関サイクルの速度
トレース３４は図５で実際の速度トレース３２の上に重
ねられて図示されている。診断的な速度トレースはこの
ため一連のＶ字形状の形であり、以下では機関速度特徴
と称せられる。高及び低速度点Ｖ（Ｈ）及びＶ（Ｌ）か
らなる９個だけのデータ点が、高分解能の速度トレース
を画定するために必要とされる１８０個の点と対照的に
全機関サイクルの特徴を画定するために必要とされる。
それ故、多様な既知の機関問題に関連付けられたそのよ
うな特徴のライブラリを作ることは比較的容易である。
各特徴で少ない数のデータ点は自動パターン探索を非常
に迅速且つ簡単にする。機関が新しい時にとられた始め
の速度特徴は将来の使用の基準として機関コンピュータ
に記憶されることができた。
トレース３４は図５で実際の速度トレース３２の上に重
ねられて図示されている。診断的な速度トレースはこの
ため一連のＶ字形状の形であり、以下では機関速度特徴
と称せられる。高及び低速度点Ｖ（Ｈ）及びＶ（Ｌ）か
らなる９個だけのデータ点が、高分解能の速度トレース
を画定するために必要とされる１８０個の点と対照的に
全機関サイクルの特徴を画定するために必要とされる。
それ故、多様な既知の機関問題に関連付けられたそのよ
うな特徴のライブラリを作ることは比較的容易である。
各特徴で少ない数のデータ点は自動パターン探索を非常
に迅速且つ簡単にする。機関が新しい時にとられた始め
の速度特徴は将来の使用の基準として機関コンピュータ
に記憶されることができた。
【００２５】速度特徴のトレースがシリンダ２で断線し
た点火プラグを有する機関について図６に示されてい
る。各シリンダのＲＣＰ及びＲＰＯパラメータは圧縮及
び動力として図示されている。上死点後の速度は増加す
る代わりに低下しており、動力パラメータＲＰＯは先の
シリンダの正常値５から−４まで低下している。また、
速度の低下は次のシリンダ、第１番に影響し、それは機
関速度のゲインのためにＥＰＯの１０を示している。同
じ状態は２５の連続した特徴のオーバレイの表示である
図７に示されている。同じ特徴形状は一致した機関動作
を現わす各特徴で示されている。狭い帯域はサイクルか
らサイクルにわたって比較的小さい速度変化を示す。
た点火プラグを有する機関について図６に示されてい
る。各シリンダのＲＣＰ及びＲＰＯパラメータは圧縮及
び動力として図示されている。上死点後の速度は増加す
る代わりに低下しており、動力パラメータＲＰＯは先の
シリンダの正常値５から−４まで低下している。また、
速度の低下は次のシリンダ、第１番に影響し、それは機
関速度のゲインのためにＥＰＯの１０を示している。同
じ状態は２５の連続した特徴のオーバレイの表示である
図７に示されている。同じ特徴形状は一致した機関動作
を現わす各特徴で示されている。狭い帯域はサイクルか
らサイクルにわたって比較的小さい速度変化を示す。
【００２６】図８はシリンダ２に断続的な点火不良を有
する機関の２５の特徴のオーバレイである。各点火不良
は動力行程中（上死点後）に速度低下を生じ、それはそ
の後のサイクルに対してより低い速度を導く。シリンダ
２の複合ＲＰＯ値は他のシリンダの値４及び７と比較し
て−２である。数個の特徴のオーバレイは噴射器又は点
火のいずれかの断続的な故障を明瞭に現わす。
する機関の２５の特徴のオーバレイである。各点火不良
は動力行程中（上死点後）に速度低下を生じ、それはそ
の後のサイクルに対してより低い速度を導く。シリンダ
２の複合ＲＰＯ値は他のシリンダの値４及び７と比較し
て−２である。数個の特徴のオーバレイは噴射器又は点
火のいずれかの断続的な故障を明瞭に現わす。
【００２７】速度特徴の表示の特に有効な形は評価され
た上死点速度、Ｖ（Ｌ）に対して各シリンダのデータを
正規化することによって提供され、数個の正規化された
速度特徴のトレースを表示する。これは特に断続的な点
火不良の場合に運転者に機関動作の非常に明瞭な指示を
与える。図９は図８の特徴を発生するために使用された
同じデータの正規化された特徴のオーバレイである。正
規化されたトレースは各個々のシリンダについてＶ（−
Ｈ）、Ｖ（Ｌ）及びＶ（＋Ｈ）をＶ（Ｌ）で除算するこ
とによって準備される。この時、各上死点における表示
値は常に１であり、各シリンダの表示は表示された期間
にわたって速度分散を現わす各翼パターンの広がりをも
つ「蝶形」パターンをもつので、非常に円滑な運転をし
ている機関は非常に小さな翼「はばたき」をもつ緊密な
パターンをもつ。点火不良は図９でシリンダ２について
示したようにＶ（Ｌ）レベルより下のパターンとして即
座に現われる。
た上死点速度、Ｖ（Ｌ）に対して各シリンダのデータを
正規化することによって提供され、数個の正規化された
速度特徴のトレースを表示する。これは特に断続的な点
火不良の場合に運転者に機関動作の非常に明瞭な指示を
与える。図９は図８の特徴を発生するために使用された
同じデータの正規化された特徴のオーバレイである。正
規化されたトレースは各個々のシリンダについてＶ（−
Ｈ）、Ｖ（Ｌ）及びＶ（＋Ｈ）をＶ（Ｌ）で除算するこ
とによって準備される。この時、各上死点における表示
値は常に１であり、各シリンダの表示は表示された期間
にわたって速度分散を現わす各翼パターンの広がりをも
つ「蝶形」パターンをもつので、非常に円滑な運転をし
ている機関は非常に小さな翼「はばたき」をもつ緊密な
パターンをもつ。点火不良は図９でシリンダ２について
示したようにＶ（Ｌ）レベルより下のパターンとして即
座に現われる。
【００２８】方法は図１０に示した流れ図によって表わ
されたプログラムによってコンピュータ２４で実行され
る。機関速度はクランク軸エンコーダ１２によって開始
されたパルスを受けることによって感知され（ブロック
４０）、平均速度はパルス間の各期間について計算され
（ブロック４２）、中間の点における高い速度Ｖ（Ｈ）
は平均速度Ｓ（Ｈ）から決定され（ブロック４４）、上
死点における低い速度Ｖ（Ｌ）が計算され（ブロック４
６）、各シリンダの圧縮及び動力出力パラメータはそれ
ぞれ圧縮及び燃焼段階についてＶ（Ｈ）及びＶ（Ｌ）の
間の差に基づいて計算され（ブロック４８）、機関速度
特徴は１サイクルについて表示され（ブロック５０）又
は数個の特徴のオーバレイが表示される（ブロック５
２）。代替的に、評価されたデータは正規化され（ブロ
ック５４）、正規化された速度特徴が表示される（ブロ
ック５６）。
されたプログラムによってコンピュータ２４で実行され
る。機関速度はクランク軸エンコーダ１２によって開始
されたパルスを受けることによって感知され（ブロック
４０）、平均速度はパルス間の各期間について計算され
（ブロック４２）、中間の点における高い速度Ｖ（Ｈ）
は平均速度Ｓ（Ｈ）から決定され（ブロック４４）、上
死点における低い速度Ｖ（Ｌ）が計算され（ブロック４
６）、各シリンダの圧縮及び動力出力パラメータはそれ
ぞれ圧縮及び燃焼段階についてＶ（Ｈ）及びＶ（Ｌ）の
間の差に基づいて計算され（ブロック４８）、機関速度
特徴は１サイクルについて表示され（ブロック５０）又
は数個の特徴のオーバレイが表示される（ブロック５
２）。代替的に、評価されたデータは正規化され（ブロ
ック５４）、正規化された速度特徴が表示される（ブロ
ック５６）。
【図１】機関並びに各シリンダの圧縮及び動力パラメー
タを決定する診断ツール及び表示装置の実施例の概略的
な線図。
タを決定する診断ツール及び表示装置の実施例の概略的
な線図。
【図２】幾つかのシリンダ事象についての高分解能の速
度トレース及び低分解能の速度トレースのグラフ。
度トレース及び低分解能の速度トレースのグラフ。
【図３】１つのシリンダ事象についての高分解能の速度
トレース及び低分解能の速度トレースのグラフ。
トレース及び低分解能の速度トレースのグラフ。
【図４】１つのシリンダについての高分解能の速度トレ
ース並びに本発明の実施例に従って低分解能の速度トレ
ースから引出された速度トレースの評価された近似値の
グラフ。
ース並びに本発明の実施例に従って低分解能の速度トレ
ースから引出された速度トレースの評価された近似値の
グラフ。
【図５】機関速度サイクルについての高分解能の速度ト
レース及び機関速度特徴のグラフ。
レース及び機関速度特徴のグラフ。
【図６】断線した１つの点火プラグの状態についての機
関特徴の表示。
関特徴の表示。
【図７】断線した１つの点火プラグの状態についての一
族の機関特徴の表示。
族の機関特徴の表示。
【図８】１つの断続的な点火不良のシリンダの状態につ
いての数個の機関特徴のオーバレイの表示。
いての数個の機関特徴のオーバレイの表示。
【図９】図９の表示のために使用される同じデータに基
づいて数個の正規化された機関特徴のオーバレイの表
示。
づいて数個の正規化された機関特徴のオーバレイの表
示。
【図１０】図１のコンピュータで使用するプログラムの
実施例の流れ図。
実施例の流れ図。
１０ 機関 １２ エンコーダ １４ 機関クランク軸 １６ 歯 １８ 電磁式速度センサ ２０ 方形波増幅器 ２２ パルス発生器 ２４ コンピュータ ２６ 表示装置 ３０、３２、３４ トレース
フロントページの続き (71)出願人 591173110 エレクトロニック・データ・システムス・ コーポレーション ＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣ ＤＡＴＡ ＳＹＳ ＴＥＭＳ ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ アメリカ合衆国テキサス州75230，ダラス, フォレスト・レーン 7171 (72)発明者 タデウス・シュローダー アメリカ合衆国ミシガン州48309，ロチェ スター・ヒルズ，オールストン 642 (72)発明者 ロジャー・ブルース・エバンス アメリカ合衆国テネシー州37211，ナッシ ュビル，カーディフ・ドライブ 5213 (72)発明者 クリスティ・アン・マータバノ アメリカ合衆国ミシガン州48302，ブルー ムフィールド・ヒルズ，クリンゲンスミ ス・ロード 1940，46エイ (72)発明者 ロバート・アレン・ダレイ アメリカ合衆国ミシガン州48316，シェル ビィ・タウンシップ，ソーラー 5153 (56)参考文献 特開 昭62−50637（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−188649（ＪＰ，Ａ)
Claims (12)
- 【請求項１】 内燃機関のシリンダ性能分析方法であっ
て、各シリンダについて該シリンダと点火順序で続く隣
接したシリンダとの上死点間の期間における機関速度を
表わす第１の値（Ｓ（Ｈ））と、該シリンダの上死点近
傍の期間における機関速度を表わす第２の値（Ｓ
（Ｌ））とを得るステップと、第１の値（Ｓ（Ｈ））に
基づいて中間の機関速度（Ｖ（Ｈ））を評価し且つ第１
の値（Ｓ（Ｈ））及び第２の値（Ｓ（Ｌ））に基づいて
上死点の機関速度（Ｖ（Ｌ））を評価するステップと、
中間及び上死点の機関速度に基づいてシリンダ性能を分
析するステップとからなる内燃機関のシリンダ性能分析
方法。 - 【請求項２】 上死点の速度（Ｖ（Ｌ））は等式Ｖ
（Ｌ）＝２＊Ｓ（Ｌ）−Ｓ（Ｈ）に基づいて得られる請
求項１に記載された方法。 - 【請求項３】 第２の値（Ｓ（Ｌ））が上死点前の期間
における平均機関速度（Ｓ（−Ｌ））を表わし、上死点
の機関速度（Ｖ（Ｌ））は等式Ｖ（Ｌ）＝２＊Ｓ（−
Ｌ）−Ｓ（Ｈ）に基づいて得られる請求項１又は２に記
載された方法。 - 【請求項４】 第１の値（Ｓ（Ｈ））はシリンダの圧縮
段階の開始を含む期間又は圧縮段階の終了を含む期間に
おける平均機関速度（Ｓ（＋Ｈ）、Ｓ（−Ｈ））を表わ
す請求項１、２又は３に記載された方法。 - 【請求項５】 上死点前の機関速度を表わす値（Ｖ（−
Ｈ））を各シリンダについて求め、且つ求められた値
（Ｖ（−Ｈ））及び上死点の機関速度（Ｖ（Ｌ））に基
づいて該シリンダの相対的圧縮パラメータ（ＲＣＰ）を
得るステップを含む請求項１から４までのいずれか１項
に記載された方法。 - 【請求項６】 相対的圧縮パラメータ（ＲＣＰ）は等式
ＲＣＰ＝〔Ｖ（−Ｈ）−Ｖ（Ｌ）〕／Ｖ（Ｌ）に基づい
て得られる請求項５に記載された方法。 - 【請求項７】 上死点後の機関速度を表わす値（Ｖ（＋
Ｈ））を各シリンダについて求め、且つ求められた値
（Ｖ（＋Ｈ））及び上死点の機関速度（Ｖ（Ｌ））に基
づいて該シリンダの相対的動力出力（ＲＰＯ）を得るこ
とのステップを含む請求項１から６までのいずれか１項
に記載された方法。 - 【請求項８】 相対的動力出力（ＲＰＯ）は等式ＲＰＯ
＝〔Ｖ（＋Ｈ）−Ｖ（Ｌ）〕／Ｖ（Ｌ）に基づいて得ら
れる請求項７に記載された方法。 - 【請求項９】 得られた機関速度から機関速度特徴を形
成するステップを含む請求項１から８までのいずれか１
項に記載された方法。 - 【請求項１０】 シリンダ性能を分析するステップは各
シリンダの得られた機関速度に基づいた波形をその比較
観察のために表示するステップを含む請求項１から９ま
でのいずれか１項に記載された方法。 - 【請求項１１】 複数の機関回転から複数の波形をオー
バレイ関係で表示するステップを含む請求項１０に記載
された方法。 - 【請求項１２】 各シリンダについて、複数の機関サイ
クルの得られた機関速度を上死点の機関速度（Ｖ
（Ｌ））に対して正規化するステップと、おのおのが１
つの機関サイクルで正規化された速度に基づいた複数の
像をオーバレイ関係で表示するステップとを含む請求項
１から１１までのいずれか１項に記載された方法。
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|---|---|---|---|
| US559852 | 1990-07-30 | ||
| US07/559,852 US5132909A (en) | 1990-07-30 | 1990-07-30 | Apparatus for diagnosing individual cylinder performance by estimated instantaneous engine speeds |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04232828A JPH04232828A (ja) | 1992-08-21 |
| JPH0750017B2 true JPH0750017B2 (ja) | 1995-05-31 |
Family
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Family Applications (1)
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| JP (1) | JPH0750017B2 (ja) |
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1990
- 1990-07-30 US US07/559,852 patent/US5132909A/en not_active Expired - Lifetime
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1991
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- 1991-07-05 DE DE69108475T patent/DE69108475T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1991-07-30 JP JP3190105A patent/JPH0750017B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| EP0469658A2 (en) | 1992-02-05 |
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