JPS60201232A - 出力クランクシヤフトを持つ内燃エンジンのシリンダ内のピ−ク圧縮圧を診断する方法 - 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】 この発明は内燃エンジンの個々のシリンダ内の圧縮によ
るピーク圧及び個々のシリンダからのパワー出力を測定
するための改良された方法に関する。

内燃エンジン用の周知の診断ルーチンは時間を費やし、
また複雑である。ディーゼルエンジンに対する典型的な
テスト手順は燃料□システムのステップ−バイ−ステッ
プによるチェック及び燃料システムの個々の要素の分解
及びテストを含む。例えば、ディーゼルエンジンのテス
ト手順のある例においては、まず、燃料システムの漏れ
、燃料内の空気、及び燃料の汚れがチェックされ、次に
、インジェクション　タイミング及びエンジンのアイド
ル速度がチェックされる。これによっても原因がわから
ないときは、次のステップとして、個々のインジェクタ
の分解及びテストが行われる。インジェクタのテストに
よっても問題が究明されないときは、各々のシリンダに
ついての圧縮チェックが行われるが、通常、これは貫入
センサ装置を使用して行われる。圧縮チェックによって
も問題が解明されないときは、インジェクタ　ポンプの
取外し及び交換が必要となるこれら手順には、通常、７
時間位が必要となる。

内燃エンジンのテスト及び故障の診断に要する時間及び
費用を削減する目的で数多くの診断システム及び診断手
順が考案されているが、これらは、通常、貫入式のセン
サ装置を必要とし、通常、故障を発見するのに個々の要
素を取外してテストすることが要求される。

本発明は特許請求の範囲第１項に記載の事項を特徴とす
る内燃エンジンのシリンダ内のピーク圧縮圧を診断する
方法を提供する。

本発明はエンジンの故障を瞬間エンジン速度の入力及び
各種の格納されたエンジンに関するパラメータに基づい
て検出するためのエンジンの診断手順を提供する。

本発明はさらに瞬間的なエンジンのアイドル速度と所定
の格納されたエンジンに関するパラメータから圧縮によ
るピーク　シリンダ圧及び各々のシリンダの相対パワー
出力を測定するための内燃エンジン用の診断手順を提供
する。

本発明を添付の図面を参照にさらに詳しく説明する。

本発明の好ましい実施例を第１図に示す４気筒デイーゼ
ル　エンジン１０を対象に説明する。エンジン１０はエ
ンジンのクランクシャフト１４に塔載されこれによって
回転され、円周に等間隔、典型的には２から４°の間隔
にて位置する歯を持リング　ギヤー１２を持つ。

クランクシャフト１４に伝達される回転力はエンジンの
各々の燃焼室内で空気と燃料の混合物が燃焼してクラン
クシャフトを回転することによって提供される。第２図
はエンジン１０のシリンダの１つの構成とこのクランク
シャフト１４との関係を示す。クランクシャフト１４に
伝達される回転力は燃焼室１６内の圧力、ピストン１８
の面の面積、クランクシャフト１４に結合されたレバー
腕２０の長さ及び腕２０とピストン１８との上死点での
位置での角度αの関数である。

第２図のシリンダによって生成されるトルクは以下の式
によって定義できる。

Ｔ（ｃｒ）＝Ｐ（α）ＳＣＴ（α）ｒ　（１）ここで、
Ｔ（α）はある与えられた角度において生成されるトル
クであり、’ｐ（α）はその角度での燃焼室１６内の圧
力であり、ｓはピストン１８の面の面積であり、ＣＴ（
α）はシリンダの角度αでの接線係数であり、ｒはレバ
ー腕２０の半径である。接線係数ＣＴはエンジンの幾何
によって決定され、ピストン１８の面上に加えられる力
をクランクシャフト１４を回転させる力の要素に変換す
る。

エンジンの各シリンダに対するＣＴの典型的な値を第６
図に示す。ピストンの上死点の前とピストンの下死点の
後は、ピストン面トの力はクランクシャフト１４に負あ
るいは逆の回転力を加えるためＣＴは負の値を持つ。

従って、ピストンの上死点の後とピストンの下死点の前
はＣＴは正の値を持つこととなる。

ＣＴはピストンの上死点（α−０’）及びピストンの下
死点（α＝１８０°）においてはゼロとなシ、クランク
シャフトのどこかの中間の角度において最大の絶対規模
を持つ。

正の回転トルクはクランクシャフト１４にエンジン１０
の各々のシリンダの仕事工程において燃焼室内の空気と
燃料の混合物が点火及び燃焼することＫよって加えられ
る。負の回転トルクはクランクシャフト１４に各々のシ
リンダ圧縮工程のときに加えられる。シリンダ内の空気
−燃料混合物のサイクル的な圧縮及び燃焼パワーを順次
サイクル的に生成しエンジンの速度にサイクル的な変動
を与える。

コノ速度のサイクル的な変動はエンジンのフライホイー
ルによって最小限にされるが、これらは簡単に測定でき
、特にエンジンがアンドル速度にあるときは測定が簡単
である。第４図の曲線はエンジンがクランクシャフト１
４の２回転を回転するときの内燃エンジンの速度のサイ
クル的な変動を示す。速度サイクルの各々はある特定の
シリンダの圧縮工程と仕事工程に対応する。この減速の
間隔は圧縮工程と関連し、加速の間隔は仕事工程と関連
する。４サイクル　エンジンにおいては、クランクシャ
フトが２回転する間の速度サイクルの数はシリンダの数
に等しい。この実施態様においては、第１図のエンジン
１０は４気筒エンジンであり、従って、クランクシャフ
ト１４が７２０°回転する間に４個の完全な速度サイク
ルが発生する。第４図に示す速度サイクルの各々の最低
速度点はほぼ対応するピストンの上死点位置と一致する
。

本発明は、圧力曲線の（規模との対比における）形状あ
るいは構成は、エンジンの形式が同一である全てのシリ
ンダに共通であシ、この圧力曲線を統一の規模を持つよ
うに正規化すると、この正規化圧力曲線は同一形式の全
てのエンジンに対して一定となることに基づく。この正
規化圧力曲線より、ある種の正規化されたエネルギー係
数を誘導できるが、これを他のエンジン　パラメータと
ともに使用することによってエンジン１０の圧縮による
ピーク圧及び各々のシリンダからのパワー出力をエンジ
ンの一瞬の速度の変動を観察するのみで測定することが
できる。

最初に正規化エネルギー係数の計算について述べる。第
３図の曲線２１はエンジン１０のシリンダの１つの燃焼
室内の圧縮工程及び仕事工程における圧力を示す。この
シリンダのピストンの上死点を任意的にクランク角度α
−０°とする。この例では、シリンダ内の燃焼タイミン
グは上死点後にあり、従って、ピーク圧Ｐｏはピーク圧
縮圧でありピストンが上死点位置のα−０°の付近で起
こる。

圧力曲線２１から曲線２１の圧力値をピーク圧値Ｐ。で
割ることによって統一のピーク値を持つ正規化圧力曲線
２２を得ることができる。この正規化圧力値とクランク
角αの所での実際の圧力値の間の関係は以下の式で表わ
すことができる。

Ｐ（α）−ｐ。Ｐｌｌ（α）（２） ここで、Ｐ（α）は燃焼室１６内のクランク角がαのと
きの実際に測定された圧力を示し、Ｐｎ（α）はクラン
クシャフトの角度がαのときの正規化圧力値を示す。

正規化圧力曲線２２から、各々の角度αでの正規化圧力
値に各々の角度αでの接線係数ＣＴ　Ｉｆ掛けることに
よって正規化トルク曲線２３を得ることができる。正規
化トルク曲線は以下の式によって定義できる。

Ｔｎ（α）＝Ｐｎ（α）ＣＴ（α）（３）正規化トルク
曲線２３は圧力曲線２１の１８０゜の間隔を持つ。

第３図の正規化トルク曲線２３からシリンダの圧縮工程
に関連する正規化エネルギー係数へを決定することがで
きる。この係数は上死点前のある所定の角度から上死点
に達するまでのある角間隔を通じての正規化トルクの積
分である。Ｘ個のシリンダを持つエンジンの最大間隔は
３６０°／Ｘである。エンジン１０が４個のシリンダを
持つ本実施態様においては、正規化エネルギー係数Ａを
得るために積分される曲線２３の最大間隔は９０°であ
る。この間隔を使用すると、正規化エネルギー係数を以
下の式によって定義することができる。

正規化エネルギー係数Ａは同一形式の全てのエンジンの
全てのシリンダに対して一定の一般形状を持つ正規化圧
力曲線から展開されるため、特に圧縮工程においては、
同一形式の全てのエンジンに一定である。好ましい実施
態様においては、係数Ａは上死点後の注入タイミングに
おいて測定されたシリンダ圧から展開されるためこれは
圧縮圧曲線の形状を正確に反映する。しかし、この係数
Ａは、上死点の付近では接線係数ＣＴはゼロあるいはゼ
ロ付近であるため、上死点前のタイミングのエンジンに
関するその後の診断手順にも適用できる。上死点付近で
の圧力の変動はトルクにｆ−’Ｌとんど影響金与えない
。

上死点後の９０°の間隔の正規化トルク曲線の積分であ
る正規化エネルギー係数Ｂは圧力曲線２１の仕事工程に
適用できる。しかし、これはタイミング、空気／燃料比
、その他金含むシリンダの特定の燃焼状態との関連を持
つ。後に説明するごとく、この正規化エネルギー係数Ｂ
は診断手順において特定のシリンダの特定の燃焼状態に
関して決定され、そのシリンダのパワー出力を決定する
のに使用される。

正規化エネルギー係数Ａに加えて、エネルギーの形式に
関連する他の２つのエンジン動作パラメータが決定され
るが、これも後にエンジン診断手順において使用される
。第１のパラメータはアイドル状態でのエンジンの総合
負荷トルクＴＬ　（エンジン摩擦を含む）である。この
負荷トルクはアイドル速度の関数であシ、これら値のア
イドル速度の関数としての表が作成される。負荷トルク
を決定する周知のどの方法も使用できる。ある方法にお
いては、エンジンが慣性の総合モーメントを表わすと仮
定される大きな慣性に接続される。

慣性を知ることによって、負荷トルクを計算することが
できる。

決定される第２のエンジン動作パラメータはエンジンの
慣性工の等価モーメントである。

こ扛は、通常、既知のエンジン設計パラメータである。

しかし、これが未知であるときは、これは従来の方法に
よって決定できる。

決定された正規化エネルギー係数Ａ１慣性■の等価モー
メント及び負の負荷トルクＴＬからエンジン１０の各々
のシリンダの圧縮によるピーク圧力及びパワー出力をエ
ンジン１０の瞬間的な速度を監視するのみで決定するこ
とができる。これは第５図を参照して説明できるが、第
５図の上側の曲線２４はシリンダ番号１の圧縮及び燃焼
工程に対応するエンジン１０の瞬間的な速度を示す。上
死点前のクランク角度９０°からの減速はシリンダの圧
縮に起因するものであり、上死点後の加速はシリンダの
仕事工程に起因するものであり、はぼ上死点において速
度が最低となる。

第５図の下側の曲線２５は、特定の形式のエンジンに対
する正規化トルク曲線である。

曲線２５の一９０°からＴＤＣまでの積分が正規化エネ
ルギー係数Ａである。曲線２５のＴＤＣから９０°まで
の積分は、事前に決定されず後に説明の方法によって決
定される特定の燃焼状態に対する正規化エネルギー係数
Ｂである。

圧縮及び仕事工程におけるエンジン動作を定義するエネ
ルギー公式は第５図の曲線２５から展開される。式（１
）と（２）全結合することによって、エンジンによって
生成されるトルクＴ（σ）は以下のように定義できる。

Ｔ　（ａ）　二ｐ　ｏ　ｓ　ｒ　Ｐ　ｎ　（α）ＣＴ（
α）（５）ここで、Ｐｏはシリンダｉの圧縮に起因する
未知のピーク圧である。２つのクランク角α１とσ２の
間で消費される総合エネルギーＷは以下のように定義で
きる。

式（５）及び（６）並びに先に説明した負荷トルクＴＬ
の結果としてのエネルギー環を含めることによって、式
（６）の部分は以下のように運動エネルギーに変換でき
る。

積Ｐｎ（α）ＣＴ（α）は上記の式（３）にて定義され
る正規化トルクＴｎ（α）であシ、α１及びα２がそれ
ぞれ一９０°及びＯｏのときは、式（７）の積分項が既
知の正規化エネルギー係数Ａとなることがわかる。さら
に、α及びα′２がそれぞれＯｏ及び９０°であるとき
は、式（７）の積分項はまだ未知の正規化エネルギー係
数Ｂとなることがわかる。

クランク角度が一９０°からＴＤＣに向かう期間におい
ては、ＴＬが一定であると仮定すると、式（７）は以下
のように表わすことができる。

Ｗ＝　（ＰｉＳｒＡ）＋９０ＴＬ　（８）ここで、Ｐｉ
　、つまりシリンダｉの未知のピーク圧縮圧はＰ□　に
等しい。同様に、クランク角度がＴＤＣから９０°に向
かう期間においては、式（７）は以下のようになる。

Ｗ＝　（Ｐｉ　５ｒＢ）＋９０ＴＬ　（９）式（８）に
は２個の未知数がある。１つはシリンダｉの圧縮による
ピーク圧Ｐｉ　であり、もう１つはエネルギー環Ｗであ
る。Ｗの値はクランクシャフトの角度がそれぞれ一９０
°からＴＤＣまで及びＴＤＣから９０°まで移動する期
間における運動エネルギーの変化である。この角間隔に
おける運動エネルギーの変化は第５図の瞬間速度曲線２
４から知ることができる。

速度曲線２４によって表わされる−９０゜からＴＤＣｔ
での間の運動エネルギーの変化は以下の式によって定義
できる。

Ｗ＝１／２（ω２＠０°−ω”＠−９０°）　（１０）
ここで、■は前述したごとく決定される慣性の即値の等
価モーメントであシ、ωはそれぞれＯｏ及び−９０°の
クランク角度におけるエンジンの角速度である。式（１
０）からのＷの値を式（８）に代入することにより、式
（８）のたった１つの未知数Ｐｉ　１つまシシリンダｉ
の圧縮に起因するピーク圧を計算することができる。

式（１０）　ｌ使用して残シのシリンダの各々の圧縮工
程におけるＷの値を決定することによって、それぞれピ
ーク圧縮圧の未知数のみを持つさらに３個の式（８）全
展開しこれより各々のピーク圧縮圧力値を計算すること
ができる。

シリンダ、例えば、シリンダｉのピーク圧縮圧が計算で
きると、まず以下の式によって第５図の曲線２４のよう
な瞬間速度曲線から仕事工程の間の運動エネルギーの変
化を計算することにニジこのシリンダからのパワー出力
を知ることができる。

Ｗ＝１／２（ω２＠９０°−ω２＠０°）（ｎ）つぎに
、式（１１）から決定されるＷの値とピーク圧縮圧２１
４式（９）に代入すると、これよシ正規化エネルギー係
数Ｂを解くことができる。

すると、以下の式を使用して、シリンダｉに対する正味
エネルギー出力を計算することができる。

Ｗｉ　＝Ｐｉ　（Ａ＋Ｂ　）Ｓｒ（１２）同様に、残り
のシリンダの正味エネルギー出力を計算することができ
る。正味パワーは式（１２）カらＷｉ　ｋ　９０’カラ
＋９０’　１　テ回転する期間で割ることによって得る
ことができる。

再び第１図に戻シ、エンジン１ｏの各々のシリンダの圧
縮によるピーク圧及び個々のパワー出力を決定するため
の診断装置２６はマイクロプロセッサ、クロック、読出
し専用メモリ、直接アクセスメモリ、パワー供給装置、
入力カウンタ　インタフェース及び出力インタフェース
持つ従来のコンピュータ３２を含む。コンピュータ３２
は、手動にて命令が入力された場合、あるいはあるエン
ジンの状態を検出することによって、その読出し専用メ
モリ内に格納されたオペレーティング　プログラムを実
行する。このプログラムは入方カランク　インタフェー
スを介しての入力データ及びタイミング間隔の読出し、
入力データの処理、及び出力インタフェースを介しての
例えばディスプレイ３４への出力の提供のステップを含
む。ディスプレイ３４はプリンタあるいはビデオモニタ
の形式を取り診断手順に関する各種の情報を表示するこ
とができる。

診断装置２６はさらにリング　ギヤー１２の歯に隣接し
て位置された電磁速度センサ３６の形式でのプローブを
含み、コンピュータ３２にクランクシャフトの角度及び
速度の情報を提供する。ここで、電磁速度センサプロー
ブ３６は回転するリング　ギヤー１２の歯の通過を検出
し、ゼロ交差応答方形波増幅器３８に交番出力を提供す
るが、該増幅器の出力は速度センサ３６からの交番人力
の周波数の方形波信号である。この方形波信号はパルス
発生器４０に提供されるが、該発生器４０は、リング　
ギヤー１２の各々の歯が通過するごとにパルス出力を提
供する。パルス発生器４０の各々のパルス出力はリング
ギヤー１２の歯の角間隔に等しいクランクシャフト角度
だけ離される。従って、パルス間の時間間隔はエンジン
速度に反比例し、またパルスの周波数はエンジン速度に
正比例する。

概説的に、第１図の診断装置はリング　ギヤー１２上の
歯によって定義される連続的なりランクシャフト位置間
の時間間隔に対応するパルス発生器４０からの連続的な
パルス間の間隔の時間を測定しこれを記録する。測定及
び記録される間隔の数はエンジンの完全な１サイクルで
あるクランクシャフト１４の２回転に対応する。これに
加えて、例えば、月日に申請の本出願人の係属中の特許
出願に説明されるようなこの他の診断情報を提供するた
め診断装置２６によって他のパラメータを監視すること
もできる。

エンジンのピストンの上死点位置は上記の係属中の出願
に説明のごとく速度波形から誘導することができ、速度
パルスは上死点に関するクランクシャフトの位置情報を
誘導するための情報を提供する。

コンピュータ１５は内部に前述した各種のエンジン　パ
ラメータを格納するが、これらは速度センサ３６からの
瞬間速度情報とともに各シリンダのピーク圧縮圧及びパ
ワー出力全測定するのに使用される。これらパラメータ
はエンジン速度、エンジンの慣性工の等価モーメント及
び正規化エネルギー係数Ａの関数としてのエンジンの総
合負荷トルクＴしてある。

第７図にコンピュータ３２に格納されるエンジン　パラ
メータを準備するためのステップを概説する。ステップ
４２において、診断装置が使用されるエンジンと同一の
形式のエンジンのシリンダの１つの圧力が、ピーク圧が
そのシリンダの圧縮による実際の圧を表わすように、上
死点後の燃焼タイミングで１圧力サイクルだけ測定され
る。その後、ステップ４４において、第３図と関連して
先に説明したようにこの圧力曲線が正規化される。

ステップ４６において、前述したごとくこの正規化圧力
値に接線係数を掛けることによって正規化トルク曲線を
得る。

次に、ステップ４８において、シリンダの圧縮工程を通
じて正規化エネルギー曲線を積分することによって正規
化エネルギー係数Ａを得てこれをコンピュータ３２の読
出し専用メモリに格納する。

ステップ５０において、前述したごとく、エンジンの慣
性の等価モーメントを測定してコンピュータ３２の読出
し専用メモリに格納する。同様に、ステップ５２におい
て、エンジンの所定の速度範囲の各種のアイドル速度に
対する総合負荷トルクを測定し、コンピュータ３２の読
出し専用メモリのエンジン速度によってアドレスされる
サーチテーブル内に格納する。

前述のパラメータが診断装置２６内に格納されると、次
にこれを使用してエンジン１０あるいは格納されたパラ
メータが適用する他の形式のエンジンの各シリンダの圧
縮圧及びパワー出力が診断される。診断装置２６はさら
に本出願人の出願に説明されるようにエンジンの燃焼タ
イミングを知るための燃焼センサからの入力な−ど他の
入力を含むこともできる。

第８図はエンジン１０の各々のシリンダのピーク圧及び
パワー出力の表示を提供するための診断装置２６の動作
を説明する。この手順はコンピュータ３２の読出し専用
メモリ内に格納されたプログラムによって行われる。

この診断プログラムはポイント６０から入り、ステップ
６２に進むが、ステップ６２において、人力カウンタ　
インタフェースを介してリング　ギヤー１２の連続歯間
の時間間隔が測定され対応する直接アクセス　メモリ内
の位置に格納される。このデータはリング　ギヤー１２
の連続歯に対してエンジンの完全な１サイクル（４サイ
クル　エンジンの場合）に相当するクランクシャフト１
４が２回転する期間だけ蓄積される。

一般的に、各々の測定間隔はパルス発生器４０からのパ
ルスの間のコンピュータ　クロックからのクロック　パ
ルス数と等しい値を持つデジタル数である。この数はク
ランクシャフト１４がリング　ギヤー１２上の２個の隣
接する歯によって定義される角度を回転するのに要する
時間を表わし、これは速度に反比例する。従って、格納
される数字は瞬間的なエンジンの速度を表わす。これに
加えて、本出願人の出願に説明のごとく、測定間隔を順
次直接アクセス　メモリの指定された位置に格納するこ
とによって、ある与えられたメモリ位置内に格納される
瞬間速度を最初の測定間隔と関係する特定のクランクシ
ャフト角度と関連させることもできる。第４図のエンジ
ン速度の曲線は４気筒エンジンに対して格納される典型
的な形状を示す。

ステップ６４において、各々のシリンダに対し、上死点
前のクランクシャフト間隔及び正規化エネルギー係数Ａ
が決定される角間隔に相当する上死点後の所定の角度を
通じての運動エネルギーの変化が前述したごとく式（１
０）及び（１１）’に使用して計算される。その後、ス
テップ６６において、エンジンの圧縮工程の間の各シリ
ンダについての運動エネルギーの変化が式（８）に代入
され、結果として４個の式が得られるが、これから各々
が解かれることによって各シリンダに対するピーク圧縮
圧がめられる。

ステップ６８において、診断装置２６は前述したごとく
式（９）及び（１２）ｅ使用して各シリンダのパワー出
力をめる。ステップ６６及び６８においてめられた値は
ディスプレイ３４に表示されこれによってシリンダの圧
縮圧及びパワー出力に関する診断情報が提供される。ス
テップ６８から、プログラムはこのルーチンをステップ
７００所で退出する。

ディスプレイ３４に提供される値はエネルギー動作の即
座の分析を可能とするものであシ、また各シリンダのパ
ワー出力を監視することにニジ個々のインジェクタある
いはインジェクタ　ポンプによる燃料供給障害の指標を
提供し、さらに圧縮チェックも提供する。

この方法で、単に瞬間的なエンジン速度を測定するため
に簡単な速度センサ３６を取シ付けるのみで短時間にエ
ンジン１０の故障を知る診断情報を提供することができ
る。こうして測定された信号及び診断装置２６の読出し
専用メモリ内に格納されたエンジン動作パラメータに基
づき診断情報が提供される。

説明した４気筒の実施態様においては、隣接するシリン
ダの圧縮工程と仕事工程は大きく重複することはない。

しかし、６気筒及び８気筒エンジンでは隣接するシリン
ダの正のトルクと負のトルクが大きく重複する。この場
合、ピーク圧縮圧とパワー出力の両方を決定するにあた
って、仕事工程と圧縮工程の両方に関連する正規化エネ
ルギー係数を考慮することが必要である。例えば、８気
筒エンジンにおいては、シリンダ番号ｉの圧縮工程と関
連する上死点前の４５°についての正規化エネルギー係
数Ａとその前のシリンダｉ　−１の仕事工程と関連する
上記と同じ４５°についての正規化エネルギー係数Ｃの
両方を考慮することが必要である。従って、式（８）は
以下のようになる。

Ｗ−８ｒ（Ｐｉ　Ａ十Ｐｉ−ＩＣ）＋４５Ｔ　（１３）
ここで、Ｐｉ−１はシリンダＰｉ−１の未知のピーク圧
縮圧である。正規化エネルギー係数Ｃは下死点と上死点
の速度値の測定比の表に基づく、あるいは実験的に導び
かれたエンジンのタイミング及び速度値の表に基づいて
格納された値である。式（１３）が各々のシリンダにつ
いて式（１０）のωの値とともに展開され、結果として
８個の未知のピーク圧縮圧値を持つ８個の式が得られる
が、この８個の未知数は８個の式を同時に解くことによ
ってめられる。

【図面の簡単な説明】

第１図はエンジンの個々のシリンダの圧′縮によるピー
ク圧及び個々のシリンダのパワー寄与を測定するための
診断装置を一般的に示した図； 第２図は第１図のエンジンのピストンとクランクシャフ
トの関係を示した図； 第３図は本発明に従って第１図のエンジンの個々のシリ
ンダの圧縮による圧力及びパワー出力を測定するのに使
用される圧力、正規化圧力及び正規化トルクを示した図
： 第４図はエンジンが完全な１サイクル金行うさいのエン
ジン速度の典型的な軌跡の図を示した図； 第５図は第１図のエンジンのシリンダの１つと関連する
正規化トルクと瞬間エンジン速度の軌跡の図を示した図
； 第６図は第１図のエンジンのシリンダの各々についての
接線係数の作図； 第７図は第１図の診断装置に格納されシリンダの各々の
圧縮によるピーク圧及びパワー出力を決定するのに使用
される各種のエンジン　パラメータを計算するためのス
テップを示す流れ図；そして 第８図は第１図の診断装置の第１図のエンジンのシリン
ダの各々の圧縮によるピーク圧及びパワー出力を決定す
るための動作を示す流れ図である。 °°°−″７．．．漬シ、ｅｏｃＡ圧 手続補正書 昭和６０年４月１日 特許庁長官　志　賀　学　殿 １、事件の表示 昭和６０年特許願第２４５８１号 名　称　ゼネラル　モーターズ　コーポレーション４、
代理人 電話（２１３）１５６１（代表） ６、補正の内容　別紙のとおり （１）明細書第２８頁第１３行目〜第１４行目の「例え
ば、月日・・・・・・・・・特許出願」を「　例えば、
昭和５０年１１月３０日出願の本出願人の係属中特許出
願特願昭 ５９−２５２０４８号」 と訂正する。 （２）同上第３１頁第４行目の 「本出願人の出願」を 「本出願人の特許出願特願昭５９−２５２０４８号」と
訂正する。 （３）同上第３２頁第１２行目の 「本出願人の出願」を 「本出願人の特許出願特願昭５８−２５２０４８号」と
訂正する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　出力クランクシャフトを持つ内燃エンジンのシリン
   ダ内のピーク圧縮圧を診断する非貫入方式による方法に
   おいて、該方法がニー（Ａ）　（１）エンジンのシリン
   ダ内の圧力をクランクシャフトの角度αの関数として少
   なくとも圧力曲線Ｐ（α）が規定するに十分な圧縮工程
   の期間だけ測定及び記録するステップと；（２）圧縮曲
   線Ｐ（α）を正規化し、統一のピーク規模を持たせこれ
   によって圧力曲線の圧縮工程が同一形式の全てのエンジ
   ンの全てのシリンダで同じである正規化圧力曲線Ｐｎ（
   α）を規定するステップと；（３）正規化圧力曲線Ｐｎ
   （α）からクランクシャフトに伝達されるトルクを知る
   ことによって正規化トルク曲線Ｔ（α）を規定するステ
   ップと；（４）正規化トルク曲線をシリンダの上死点前
   の所定のクランクシャフト角度から上死点まで積分する
   ことによって正規化エネルギー係数Ａｉ得るステップと
   ；（５）後に同一形式のエンジンの診断に使用するため
   にこの正規化エネルギー係数Ａを格納するステップとを
   含むピーク圧縮圧診断テストに備えての診断装置のパラ
   メータの確立する工程と（Ｂ）　（１）診断したい前記
   エンジンの瞬間的な速度を少なくともシリンダの圧縮工
   程を通じて測定及び記録するステップと、（２）エンジ
   ンの運動エネルギーＷの変化を記録されたエンジン速度
   の変化に基づいて上死点前の所定のクランクシャフト角
   度からシリンダの上死点まで計算するステップと；（３
   ）計算されたシリンダの運動エネルギーＷの変化及び格
   納された正規化エネルギー係数ＡＩＫはそのエンジンに
   対する所定の定数を表わし、Ｐｉ　は七のシリンダの未
   知のピーク圧縮圧を表わす式Ｗ＝ＫＡＰｉに代入するス
   テップと；そして（４）そのシリンダのピーク圧縮圧Ｐ
   ｉに関する式を解くステップとを含む同一形式のエンジ
   ンのシリンダ内のピーク圧縮圧の診断する工程とを含み
   シリンダのピーク圧縮圧をエンジンの動作中に単にその
   シリンダと関連する瞬間エンジン速度を監視するのみで
   診断することができることを特徴とする非貫入方式によ
   る診断方法。 ２、特許請求の範囲第１項に記載の非貫入による診断方
   法において、 クランクシャフトに伝達されるトルクが正規化圧縮曲線
   Ｐｎ（α）に、クランクシャフトの各々の角度αでの正
   規化トルク曲線Ｔｎ（２３）ｋ定義する、クランクシャ
   フトの回転トルクに伝達されるシリンダ内のカの部分を
   定義する値を持つ係数Ｃｌ　（α）を掛けることによっ
   て決定される（ステップ（４）（３））ことを特徴とす
   る非貫入による診断方法。 ３　出力クランクシャフトを持つ内燃エンジンのシリン
   ダのピーク圧縮圧及びパワー出力を診断するための非貫
   入方式による方法において、該方法がニー 囚（１）エンジンのシリンダ内の圧力をクランクシャフ
   トの角度σの関数として少なくとも圧力曲線Ｐ・（α）
   が規定するに十分な、圧縮工程の期間だけ測定及び記録
   するステップと、（２）圧縮曲線Ｐ（α）を正規化し、
   統一のピーク規模を持たせこれに工っで圧力曲線の圧縮
   工程が同一形式の全てのエンジンの全てのシリンダで同
   じである正規化圧力曲線Ｐｎ（α）を規定する工程と；
   （３）正規化圧力曲線Ｐｎ（α）からクランクシャフト
   に伝達されるトルクを知ることに１って正規化トルク曲
   線Ｔｎ（α）全規定するステップと；（４）正規化トル
   ク曲線をシリンダの上死点までの所定のクランクシャフ
   ト角間隔だけ積分することによって正規化エネルギー係
   数Ａｉ得るステップと；（５）エンジンの診断に使用す
   るためにこの正規化エネルギー係数Ａを格納するステッ
   プとを含むピーク圧縮圧診断テストに備えての診断装置
   のパラメータの確立する工程と、 （Ｂ）　（１）　診断したいエンジンの瞬間的な速度を
   シリンダの圧縮及び仕事工程を通じて測定及び記録する
   ステップと；（２）エンジンの運動エネルギーＷ１の変
   化を記録されたエンジン速度の変化に基づいて上死点前
   の所定のクランクシャフト角度からシリンダの上死点ま
   で計算するステップと；（３ン計算されたエンジンの運
   動エネルギーＷ１の変化及び格納された正規化エネルギ
   ー係数ＡをＫはそのエンジンに対する所定の定数を表わ
   し、Ｐｉ　は該シリンダの未知のピーク圧縮圧ヲ衣わす
   式 Ｗｌ　＝　ＫＡＰｊに代入するステップと；（４）該シ
   リンダのピーク圧縮圧Ｐｉ　に関する式を解くステップ
   と；（５）エンジンの運動エネルギーＷ２の変化を記録
   されたエンジン速度の変化に基づいてシリンダの上死点
   から上死点後の第２の所定のクランクシャフト角度まで
   計算するステップと；（６）エンジンの運動エネルギー
   Ｗ２の変化及びピーク圧縮圧ＰｉｉＢはシリンダの仕事
   工程と関連する正規化エネルギー係数である式Ｗ２　＝
   　ＫＢＰ　ｉに代入するステップと；　（７）　Ａ及び
   ＢｌｆＩ：Ｗはシリンダの正味パワー出力を表わす式Ｗ
   ＝Ｐｉ（Ａ＋Ｂ）Ｋに代入するステップとを含む同一形
   式のエンジンのシリンダ内のピーク圧縮圧及びパワー出
   力の診断する工程とを含みシリンダのピーク圧縮圧及び
   パワー出力がエンジンの動作中に単にそのシリンダと関
   連する瞬間エンジン速度を監視するのみで診断できるこ
   とを特徴とする非貫入式による診断方法。 ４　出力クランクシャフトを持つ内燃エンジンのシリン
   ダ内の圧縮によるピーク圧を診断する方法において、該
   方法がニー （１）診断される形式のエンジンのシリンダ内の圧力を
   一連の圧力曲線Ｐ（α）を得るためにシリンダの各種の
   動作状態の各々に関してクランクシャフト（１４）の角
   位置αの関数として測定及び記録するステップと； （２）各々の圧力曲線Ｐ（α）を正規化して統一のピー
   ク規模を持たせることによって複数の正規化圧力曲線Ｐ
   ｎ　（α）（２２）ｉ得るステップと； （３）各々の正規化圧力曲線Ｐｎ（α）からクランクシ
   ャフトに伝達されるトルクを計算し、各々が１つのシリ
   ンダの圧縮工程及び仕事工程に対応する圧縮工程及び仕
   事工程を持つ複数の正規化トルク曲線Ｔｎ（ａ）定義す
   るステップと； （４）正規化トルク曲線の１つを上死点前のクランクシ
   ャフトの所定の角位置から上死点まで積分する（とによ
   ってシリンダの圧縮工程と関連する診断される形式の全
   てのエンジンの全てのシリンダの全ての動作状態に共通
   の正規化エネルギー係数Ａをめるステップと； （５）各々の正規化トルク曲線Ｔｎ（α）をエンジンの
   もう１つのシリンダの上死点前のクランクシャフトの所
   定の角位置から上死点までの圧縮工程と重複する仕事工
   程の部分の積分を行うことによってエネルギー係数Ｂの
   表をシリンダの所定の動作状態の関数として定義するス
   テップと；（６）　同一形式のエンジンの診断に使用す
   るために正規化エネルギー係数Ａ及び正規化エネルギー
   係数Ｂの表を格納するステップを含む診断装置用パラメ
   ータの確立する工程と （１）　エンジンの瞬間速度をエンジンの完全な１サイ
   クルだけ測定及び記録するステップと； （２）　各々のシリンダに関して（４）エンジンの運動
   エネルギーＷの変化を上死点前の所定のクランクシャフ
   トの角位置から上死点まで計算し、（Ｂ）所定のシリン
   ダ動作状態を定義し、（Ｃ’ｌ格納された表から正規化
   エネルギー係数Ｂの値を定義されたシリンダの動作状態
   の関数として検索し、そして（Ｄ）シリンダの運動エネ
   ルギーＷの変化及び正規化エネルギー係数Ａ及びＢをＫ
   はエンジンに対する所定の定数であ炊Ｐｉ　はそのシリ
   ンダの未知のピーク圧縮圧であり、Ｐｊ−１はその前の
   シリンダの未知のピーク圧縮圧を表わす式Ｗ＝Ｋ（ＡＰ
   ｉ＋ＢＰｉ−１）に代入するステップと；（３）　ピー
   ク圧縮圧の値に関する式を解くステップとを含む同一形
   式のシリンダ内のピーク圧縮圧の診断工程とを含むこと
   を特徴とするシリンダ内の圧縮によるビー／７ＦＦ−の
   於涼丘す　辻