JPS61137037A - 絶対圧縮測定方法及び装置 - 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】 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
はずみ亜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が必
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４受入に譲渡された１９
７７年９月２７日付の米国特許第４．０５０゜２９６号
では、各シリンダの圧縮がサブサイクリック速度のよう
な変動す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。冬山と先行の谷との間の差
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ック速度が十
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。

前記の米国特許第４　、０５０　、２９６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４，３４８．８９３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
ンク軸の変化及び速度を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。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
大デルタ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４，０５０，２９６号及び第４．３４
８，８９３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０例えば、もしはず
み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
ブサイクリッ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
減する。

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４．２９２．６７０号明細書に開示されてい
るような類似の公知の方法は、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４．２９
２．６７０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
シリンダに開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４．ｏ５０．２９６号及び第４．
３４８．８９３号の方法と同一の困難を有する。

従って、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指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ン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の影響の補正が行われた
後に、非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。

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０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って開始され
、またいっ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
に用いられる。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風速度摂動に起
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。いっ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、はずみ風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顛ｉ
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ことがエンジンモデルデータ解析
によ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っては、どのシリン
ダが圧縮故障を有するかの疋Ｕ（ｅな検出は各故障シリ
ンダの貢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った
。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、従っ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０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、且つそめ結果を、
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憲速度変動波形
を正規化する。従来の圧縮テストは故障補償を行わない
０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（ムの目的、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−
ＮｕＡ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１゜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１４及び右バンクのシリ
ンダ１６を含んでいるＶ字形ブロック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・ディーゼル・アリソン（ＤＤＡ）モ
デル５Ｖ−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°で
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ＩＬ
、２Ｌ、’３　Ｌ及びＩＲ，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
。■−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。第４図に示されているように、非対称エンジン
ではインターバンク角度３６０°のシリンダ約数ではな
い、すなわち０ＤＡ（７）６Ｖ−５３１７ジンは６Ｇ。

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（θ＋　−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−θ＋（１２０°−６６，７°
）又は６■−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ＩＬ、３Ｒ，
３Ｌ、２ｒ？、２Ｌ、ＩＲ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
リック動的事象に起因する速度変ｈＪ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
ブリメントである静的ＲＰＭとの間の区別がなされなけ
ればならない。

静的ＲＰＭはサブサイクリッ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７ｒＩ！Ｊニ示されている
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ック
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ッ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、また時によっては共にサブ
サイクリック変動を含む絶対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）。

Ｖｅ＝Ａｐ　（Ｘｍａｘ　　Ｘｅ）＋ＶＣＬ−Ａｐ（（
Ｒ＋Ｃｔ＋Ｓ／（Ｃ１１））−（Ｒ”　−（Ｃ７ｓ　ｉ
ｎθ）　２＋Ｃ７ｃｏｓθ〕）ここで、Ｂ−シリンダ孔 Ｓ−行程 Ｒ−接続棒長さ Ｃｌ１−圧縮比 Ａｐ！ピストン面積 ＣＴ譚ツクランクスロ ーＣＬ”間隙体積−Ａｐ−３／　（ＣＲ−１）ｖｓｗｉ
ｐ”ｒ−掃過体積−Ａｐ−Ｓ ｖ丁ｏ〒−全体積−ＶＳＷＩ！ＦＴ＋ＶＣＬ＋Ｃ〒’ｃ
　ｏ　ｓθ ＸｍａＸ”Ｒ＋ＣＴ クランク軸角度とシリンダ体積との関係を示すスケッチ
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って計算された。

Ｐ　ｅ　−Ｐ　ｏ　（Ｖ　ｏ　／　Ｖ　ｅ　）’ここで
、ｖｅ−θの関数としてのシリンダ体積Ｖ、−排出弁閉
止ＡＴＤＴ時のシリンダ体積 ＰＯ−大気圧力 ｐｅ−θの関数としてのシリンダ圧力 Ｔ−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亜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 ％式％） 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Ｔ
ＤＣ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黴なりが示さ
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０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３日かられかるように、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奇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。

Ｏ夛 ＩＴ−ｄθ−ＡＩ　（ω２２−ω１２）θ１ ここで、■＝慣性 ω−角速度 Ｔ瓢トルク 理論的な速度変動波形ｚ８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
６ｖｇＪかられかるように、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間隔ををするエンジンであっ
たならば、ＴＤＣは常に速度変！ｌＩ最小点で生起する
であろう、また第６図かられかるように、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０
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図かられかるように、各シリンダに対
する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
しく重な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、シミュレートさ
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図かられかるよう
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、故障シリンダを詐価する有
効な手段を与える。

１Ｏ１２０，３０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ｔ旨定することにより行われた０合
成はずみ屯速度変動波形は（非故障波形４２を含めて）
第１４図〜第１８図に示されている。１０％故障波形４
４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。これらの図面かられ
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
あっても、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闇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、また故障以
後に生起す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
事を計算することにより解析された。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↓よ下式に従っ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。

θＩ Ｗ−ＪＴ−ｄθ Ｉ ここで、Ｗ−仕事 ’ｌ’−ｄθ＝！４１　　（ω２２−ω、２）！−慣性 ω１寓ＲＰＭ最大ＢＴＤＣ ω２冨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表かられかるように、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
ｍ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白値はシリンダ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減
少及び膨張の仕事の見掛けの増大を明白に示している。

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ｌＬ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、また膨イｉ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、ｌ＆続クシリンダ影響
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。従って、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。

いったん、減少した圧縮を有するシリンダが識別され得
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。−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。

放置　　之エヱ久圧左　　圧鼠辻ｌ Ｏχ　　　　５７７　　　　　７３９２１０χ　　　　
５２０　　　　　５２１１２０χ　　　　　　４６２　
　　　　　　３０３Ｂ３０χ　　　　　　４０４　　　
　　　　１３８４４０χ　　　　　　３４７　　　　　
　　　２３７シリンダ圧カー０．０３１２（圧縮仕事）
　＋３５４・・・式ｌ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
記述する式が、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。

Ｍ！ＪＬＸ　　　狂ＩμＵ４Ω担−圧ｉｍ口迎−２０３
０３Ｂ　　　　　　　−３３２５Δ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０．９
９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の圧縮仕事の見口）けの変化を記述するが、
ｌ＆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のにも同じく有効で
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。

Δ圧縮仕事＝０．９（圧縮仕事）　−６４３５・・・式
４Δ膨張仕事−−１．３５９（圧縮仕事）　＋１００４
６・・・式５Δ圧縮仕事−０，１２９（圧縮仕事）　−
９２３・・・式６Δ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。

Δ圧縮仕事＝−０，８４（膨張仕事）　　＋２０８１１
・・・弐８膨ｊｌＬｉ Δ膨張仕事−０，２０１６（膨張仕事）　−５００３・
・・式９Δ圧縮仕事陶−０，１６４６（膨張仕事）　　
＋４０８０・・・式ｌＯ影」Ｌ二 Δ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効であ
る。考察しているエンジンの奇数ジオメトリの故に少し
異なる式の等（ｄｉな紐が下記のように表される。

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： 圧組ニ ジリンダ圧力＝０．０１８１（〜圧縮仕Ｉｇ）　＋１２
７・・・式１２シリンダ圧カー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： Δ仕事−０，２０２８（圧縮仕事）　−５０２７・・・
式１４崖ｉ上 Δ仕事士−０，８４（圧縮仕事）　＋２０７８１　　・
・・式１５Δ仕事−０，１２３４（圧縮仕事）　−３０
６８・・・式１６ＪＬｕ上 Δ゛仕事−−０．１６３９（圧縮仕事）　　＋４０６５
　　・・・式１７故隙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： Δ仕事−−１．４６７（膨張仕事）　＋１０２４４　　
・・・式１８菫盃上 Δ仕事−０，８９８５（膨張仕事）　−６４２０・・・
式１９Δ仕事＝−０，４８４４（膨張仕事）　＋３４６
１　　・・・式２０Ｉ！± Δ仕事−０，１２８３（膨張仕事）　−９１８・・・式
２１こうして、各Ｉｌｌ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。いったん
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成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
わせは非常に種類が多いので、上記形式の解析によって
は評価が困難な故障の組合わせの一例についてのみ以下
に説明する。−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
果としてのはずみ単速度変動波形が第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、はずみ亜速度波形
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”％Ｉ（ω２
２−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、散体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。従って、
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毘−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、従って圧縮および膨張の仕
事が直接に計算され得るという亀−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２
Ｒ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。従って、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、代わって、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
に先立っ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。

久至ユヱ上、−過程中の最初のステップでは、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、従って、弐８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。

Δ圧縮仕事（２Ｌ）　＝−０，８４（膨張仕事（２Ｒ）
）　＋２０８１１子−０，８４（２１６９９）　　＋２
０８１１÷２５８４ 第一の補正された圧縮仕事（２Ｌ）＝２１６９９−２５
８４＝１９１１５ λ至ユヱ１．−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。

Δ圧縮仕事（２Ｒ）　−０，２０２８（圧縮仕事（２１
，））　−５０２７−０，２０２８（１９１１５）　−
５０２７冨１１５１ Δ膨張仕事（２Ｒ）　−−０，８４（圧縮仕事（２Ｌ）
）　＋２０７８１−−０．８４＜１９１１５）　＋２０
７８１　　　　。

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又
土ユヱエ。−ステップ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、ステップ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
。

Δ圧縮仕事（２Ｌ）−〜０．８４（膨張仕事（２Ｒ））
　＋２０８１１−−０．８４（１６７９２）　＋２０８
１１＝　６５５５ 第二の補正された圧縮仕事（２Ｌ）冨２１６９９−６５
５５本土ユニＬ、−他の故障シリンダの圧縮の仕事に惹
起されたＭ［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ップ２及び３で圧
縮の補正された手締の仕事により表されている。従って
、圧縮仕事のこれらの補勇された値がいま前記の式１２
．１３を用いて故障。

シリンダの各々の圧縮圧力をｍｔ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
））　　＋３号４−０．０３１２（１４４９）　＋３５
４”＝３９９　Ｐｓｉ シリンダ圧力（２Ｌ）−０，０１８Ｎ圧縮仕事（２Ｌ）
）　＋１．２７−０．０１８１（１５１４５）　　＋１
２７コ４０１　　Ｐｓｉ 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４０４ＰＳｌ　　（２８，３７ｋｇ　／　ｃｉ
）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及び４０１Ｐ
ＳＩ　　（２８，０２及び２８．１６ｋｔ／　ｃｄ　）
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。従って、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（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。いったん波形が正
規化されると、非故障波形の各々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。

従って、いっ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。

従って、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
トン及び連結ロン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ＦｆＪ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１ｒｇＪ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ット７
０と、ディジタル信号プロセッサ７１と、エンジンシリ
ンダ識別（ＣＩ　Ｄ）を測定するためのエレクトロ・コ
ーホレイシラン（［！１ｅｃｔｒｏ　Ｃｏｒｐｏｒａｔ
ｉｏｎ）モデル４９４７のような近接センサ７２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
・コーホレイシラン（［！１ｅｃｔｒｏ　Ｃｏｒｐｏｒ
ａｔｉｏｎ）　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４．１１３．９８０号
明細書に記載されているものと類似の手持ち制ｉｌｌ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。データ取得ユニット７０及び信号プロセ
ッサ７１が手持ち制御器及び表示器７４及びプリンタ７
５のほかに多くの他の形式゛のユーザー制御及び表示装
置と容易にインタフェースを行い得ることは理解されよ
う０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４．４１７，４６７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ィックデ
ィ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４．４７０．０１６号明細書に記載されてい
る携帯可能なプローブキャリヤと共に圧縮圧力の表示の
ために使用するのに通している。

信号プロセッサ７１は中央処理ユニット（ＣＰＵ）７６
（例えば１６ビツト・インテル８０８６）、リードオン
リメモリ　（ＲＯＭ）？？、ランダムアクセスメモリ　
（ＲＡＭ）７Ｂ及び優先割込みインタフェースを含んで
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４　、０５０　、２９６号明細書に記載されている
仕方と同一の仕方ヤ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
ット７０に与える。−環ＣＩＤデータ、原画データ及び
高周波クロック８２（典型的に１０ＭＩＩｚ）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４．０４３．１８９号明細書に記載されているよう
なＣＩＤｌ−ランスデューサ８３に与えられ、このＣＩ
Ｄｌ−ランスデューサは信号コンディシヨニングをされ
たＣｔＤ（ＣＩＤ”）及び否定ＣＩＤ″を導線８４．８
５を経て、ゲート・イネーブル信号によりイネーブルさ
れるラッチ８６に与える。このラッチは、そのイネーブ
ル入力端に信号プロセッサから導線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ＣｔＤ１′パルスの立ち上がり縁に応
答して、ランチされた論理“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
リセットする。

反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って異なり、また歯の間の角
度間隔は３６０°／Ｔｏである。産出信号はＣＩＤトラ
ンスデューサの信号コンディショニング回路と頬似の信
号コンディショニング回路８９により信号コンディショ
ニングをされる。信号コンディショニングをされた両信
号（ＴＯＯＴＨ”）は導線９０を経てＤ形フリップフロ
ップのようなｌ／２分周器９１に与えられる。このｌ／
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を経てラッチ８６からの出力信号をも受け
、また共間して１６ビツト２進カウンタ９６．９７のイ
ネーブル／ディ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９７の停止入力端
（Ｓ　Ｐ）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０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
ッチ８６からの出力信号と論理積演算されて、交互のＴ
　ＯＯＴ　Ｈ”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ＴＯＯ
ＴＨ”信号間隔内に現れる１０Ｍ１１ｚクロツク信号の
数をカウントし、各カウンタは各相続＜ＴＯＯＴＨ’信
号の縁に応答して交互にイネーブル又はディスエーブル
される。各カウンタからの出力信号は両信号の時間周期
をｔ社標、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
知の周波数のクロッ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ク９９．１
００にも与えられる。これらの組安定マルチバイブレー
クは遅延回路として作用し、遅延時間（典型的にｌクロ
ック周期又は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（Ｓ’Ｉ’Ｒ）を与え
る。カウンタ９６．９７はカウントデータを、出力端で
導線１０５．１０６を通じてプロセッサに接続されてい
る二つのバッファレジスタ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ット信号（Ｒ３Ｔ）
を与え、これらの信号はディスクリートな“データ・レ
ディ　カウンタ９６　（９７）”信号としてそれぞれ導
線１０７．１０Ｂを経てプロセッサの優先割込みインタ
フェース７９にも与えられ得る。これらのデータ・レデ
ィを示すディスクリート信号は、もし必要であれば、デ
ィスクリート入力信号として直接にＣＰＵ５２に交互に
与えられ得る。＠先割込みの使用は、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ｆｆ１ｌｌに許す。各レジスタ１０２．１０４
内にストローブされたカウントデータは、レジスタのリ
セットが必要とされないように、先に記憶さたデータに
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成
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ェアは、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。

このデコード回路は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＃　（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
周波クロック１１８　（典型的に４ｋｔｌｚ）からのク
ロックパルスをカウントし、導線１２０上に交互の八つ
の］００７Ｈ”信号間隔に相当するクロックカウントを
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待ち受ける
ＣＰＵ５２のディ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
一つのクロック周期中リセットされ得る。

ＣＰＵ７６はディ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″８
７４との間の通・信は制御器とＣＰＵ上のＲ３２３２Ｃ
リンクボートとの間に接続されている導線１２２を通じ
て行われる。このボートはオペ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
りオペレータは、制御ａ１１器キーボードを通じて、Ｃ
ＰＵ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が間様に導線１
２２を通じてＣＰＵのＲ５２３２Ｃ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、オペレータがステップ１３０で始動指令を
、またステップ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＾
＝０）にセットするステップ１３４を実行する。次にス
テップ１３６が、識別されたエンジンに対してＲＯＭ７
７内に記憶されている仕様の読取りをＣＰＵに要求し、
ステップ１３Ｂ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（ディ
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
ップ１４０が導線１１２上のディスクリートなＲＰＭの
読みの存在に続く導線１２０上の減速ＲＰＭの読みを要
求する０判断ステップ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
ループではステップ１４４が制御器にエラーを表示し、
続いてステップ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、ＣＰ
Ｕはステップ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った
場合には、ステップ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は再びステップ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
ロセッサは、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
まっている。

もしステップ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は次にステップ１５
４で、ＣＩＤ”信号の存在を待ち受けるべくディスリー
ト人力線８４上の信号を読むことによりＣＩＤ信号が実
際に与えられているか否かを判定する。ＣＩＤ１１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ＣＩ
Ｄ信号が与えられていなければ、ＣＰＵは、先ずステッ
プ１５６でエラーを表示し、次いでステップ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（ステップ
１４８）に戻る。もしステップ１５８での判定結果がノ
ーであれば、ＣＰＵはステップ１６０で再びＣＩＤ”信
号の存在を待ち受ける。ステップ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
はステップ１６２でデータ取得イネーブル・ゲート信号
を導線８７を通じてラソ千８６に与え、それによりハー
ドウェ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、データ取得ユニットからの
カウントデータを取得するＣＰＵにより実行されるルー
チン内でステップ１６８は奇数／偶数割込み、すなわち
“データ・レディ　カウンタ９６（９７）　　”を示す
導線１０７　（奇数）又は導線１０８　（偶数）上のデ
ィスクリート信号、を待ち受けるようにＣＰ　ＩＪに前
会する。ステップ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ＣｔＤ″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。ステップ１７２がキーボード・エラー
の表示を要求し、続いてステップ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、ステップ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った場合には、ステッ
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。ステップ１７０又は１７８で割込みが存在すると判
定されると、ステップ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１０５．１０６のいずれがステップ１８１．
１８２で読まれるべきかを決定する。ステップ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内の記憶場所を場所Ｃ＾として定め、そ
の後にステップ１８６が、ＣＡ−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、ステップ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は次に続く割込みを待ち受けるべく
ステップ１６８に戻る。ステップ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、ステップ１９Ｇ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
ディ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ットのデー
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、ＲＡＭ７Ｂ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
照セントを堤供するべく信号プロセッサ７１によりコン
ディショニングをされる。コンディショニングの第一の
ステップは測定されたサイクルのすべてに対する値の平
均セッ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！１ノ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ントを生ず
る。第二のコンディショニング・ステップは平均化され
たサイクルデータセットのなかの個々のデータ点の低域
通過フィルタリングをソフトウェアにより行うことであ
る。このフィルタリングは、歯間隔の変動、従ってまた
クロックカウントの変動を生ずる摩耗及び製造許′Ｂ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、ソフトウェアによるＭ点低域通過フィ
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ＭＩＷのデータ点と共にＲＡ
Ｍ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
平均化された低域フィルタ波形を生ずる。

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
テップ２００で開始し、次いでステップ２０２が平均化
された波形のデータ点のＭ点低域通過フィルタリングを
要求する０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。ステップ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ってよく、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２ｔＯａは、
シリンダに関係付けられ運動を検出する実ＦＩＣＩＤｒ
ｉ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＾である。破
線２１０ｂは、クランク軸角度はθ８に置かれた信号Ｉ
Ｌ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、−〇八は、選択された同期化
点を得るべく、ＲＯＭ内に記憶され、また導＄１１８４
を経てプロセッサにより受信される実際ＣＩＤ”パルス
に加算される定数すである。これはステップ２０８〜２
１０でＣＰＵにより実行される。

同期化点が得られると、ステップ２１１がシリンダの数
（Ｐ＝ｍ）を尋ねる。ステップ２１２は同期化点に続く
最初の最小カウント（谷）を探し出し、またステップ２
１３は最初のシリンダを識５別する。

ステップ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。ステップ２２２は同期化
点に次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。ステップ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（Δθ
）内に先行値又は−ＴＯＯＴＨ”間隔の最大数によりプ
ロセッ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、ステップ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（Δθ）内に検出可能な速度変
化が存在すれば、その値がステップ２２８により要求さ
れるものとして記録される。ステップ２２８に続いて、
ステップ２２９が、これが最終のシリンダ（Ｐ＝ｍ）で
あるか否かを質関し、もしノーであれば、ＣＰＵはステ
ップ２３０でアドレスカウンタを１だけインクレメント
し、ステップ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られる速度値を見出すべくステップ
２２２に戻る。

次に第５Ｄ図を参照すると、式Ｗ−１’Ｔ’・ｄθ（こ
こで、Ｔ−ｄθはＷｔ（ω２２−ω１２）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ップ２３４
で識別される。次いでステップ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
、ステップ２３８でシリンダ圧力が計算され、また無故
障メツセージが導線１２２上に送られる０次いで出口ス
テップ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、ステップ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Δ仕事の値に対する別々の記憶領域
がステップ２４４で用意される０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。

もしステップ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、計算ステップ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ップ
２４８で記憶される０次いでステップ２５０でＭｌシリ
ンダの圧力が、今回はそのシリンダに対してステップ２
３２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
ップ２５２で記憧される。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ップ２５６で記憶
される。

次に第５Ｅ図を参照すると、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５１）ｌｉＪのステップ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
ステップ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。ステップ２５８で計算された圧縮の仕事に対す
る補正された値は次いでステップ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。ステップ２６０で得
られた補正された値は次いでステップ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
仕慕を再び計算するために使用される０次いでステップ
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
ップ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
テップ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１次に続く”故障シリンダとなる０
次いでステップ２５８〜２６４が、もはや一つよりも多
い故障シリンダがステップ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。いったんステップ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
ダがステップ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ップ２４６〜２５６で行われる。

いっ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って、ステップ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
ップ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
さはステップ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ップ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
対する圧力がステップ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
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）見掛けの減少に対してステップ２７６で
行われる。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ップ２３２で決定さ
れた圧縮の仕事がステップ２７８で、圧縮の仕事の見掛
けの減少の大きさをステップ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ップ２
８０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
なわちステップ２７４で記憶された圧力及びステップ２
８０で計算された圧力はステップ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ップ２８
４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ップ２８４で計算された見掛けの
増大の値は次いでステップ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、ステッ
プ２３２で決定された対応する膨張の仕事に加算される
。ステップ２８６で決定された膨張の仕事の補正された
値はステップ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ップ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であってもよい、ステップ２
３２で決定された圧縮の仕事はステップ２９２で、その
値の各々から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ップ２９４で計算される０次い
で、ステップ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（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。

次いでステップ２９８で、第５Ｄ図のステップ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、次いでステップ３０
０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ｔｉ）けの変化を消去するため、ステ
ップ２６，８に戻る。他方、もしノーであれば、各シリ
ンダに対する圧力値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ット７０に示されているデータ
収集方法が環ＣＩＤ信号及び反歯信号の取得及びコンデ
ィショ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０例えば、第２１図を参照すると、代替的なデー
タ取得ユニッ）７０が原画データ検出プローブ７３ａ１
はずみ車１８ａ１クロンク８２ａ、燃料噴射器揺動腕３
２０、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
ータ取得ユニット７０は、システムクロック８２ａによ
り供給され得る導線３３２上のクロックパルスを反復カ
ウントするカウンタ３３０を含んでいる。このカウンタ
はバッファ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。３００Ｐ
ＰＭないし２．ＯＯＯＲＰＭの速度では導線３３８上の
反歯信号の周波数は、導線３３６上の歯カウントの数に
依存して、１０Ｈｚないし１００　ｆｉｚのオーダーで
あり得るのに対して、非常にｉｏｉい周波数（１０ｋＨ
２ないし１０Ｍ１ｌｚのオーダー）のクロック信号が導
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
のリセットの間に少数のパルスが失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、次のクロック信号
がＤ形フリップフロップ３３８をセットし、そのＱ出力
はＤ形フリップフロップ３４０に与えられる。従って、
歯信号に続く第二のクロック信号はＤ形フリップフロッ
プ３４０をセットする。また、そのＱ出力がｒ〕形ラフ
リップフロップ３４２与えられるので、Ｄ形フリップフ
ロップ３４２は第三のクロック信号によりセットされる
。

非常に速いクロック信号が、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はフリップフロップ３３８のＱ出力ならび
にフリップフロップ３４０及び３４２の否定Ｑ（σ）出
力に応動するからである。このアンド回路３４４は導線
３４６上にバッファ・ロード信号を与え、バッファ３３
４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ック信号はアンド回路３
４８をフリップフロップ３４８及び３４０のＱ出力なら
びにフリップフロップ３４２の否定Ｑ（ζ）出力に応動
させる。それにより導線３５０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。第三のクロック信号は、フ
リップフロップ３４２をセットすることにより、導線３
５０上のカウンタ・クリア信号を消去し、従ってその次
のクロック信号及び後続のすべてのクロック信号の前縁
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ック信号は
フリップフロップ３３８〜３４２を順次にリセットさせ
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。゛カウンタ及びバッファはフリップフロップ３
３８〜３４２のリセットに無関係である。なぜならば、
両アンド回路３４４．３４８はフリップフロップ３３８
″オン”且つフリップフロップ３４２″オン″の状態が
次々と生ずる間のみ作動するが、このような状態はフリ
ップフロップのリセットの間　′には生じないからであ
る。

とうしてデータ取得ユニット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
って、第１図の処理装置７１はＣＰＵ７６の並列入力ボ
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ット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。

以上に詳細に説明したデータ取得ユニット７０を組み入
れた第２１図の診断システムには、はずみ亜ハウジング
に隣接する特定の点を通過するはずみ亜歯３５２の通過
を検出するための近接センサ７３ａ、例えばフロリダ州
サラツクのエレクトローコーポレイション（Ｅｌｅｃｔ
ｒｏ　Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）製のＲＧＴモデル３０
１０−ＡＮ＆ｆ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、例えば間じくエレクトロ・
コーホレイシラン製のモデル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
行程エンジンであり、従っ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
路に通したレベルに関節するため、適当な信号コンディ
ショニング回路３５４．３５６に与えられる。導線３５
８上の環ＣＩＤ信号は信号コンディショニング回路３５
６で信号コンディショニングをされた後に導線３６０を
経て前記米国特許第４．０４３．１８９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ＣＩＬ）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ＲＰ　Ｍ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によりそのディスクリート入力端に於て導線３
３６上の歯カウントをインデックスするために使用され
得る。

第５八図ないし第５Ｇ図のフローチャートが本発明の思
想を実現するために用いられ得る一つのフローチャート
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
ップに種々の簡単化及び変更が行われ得る。イーのシリ
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は、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５八図ないし第５Ｇ図のフローチ
ャートが、高水準言語もしくは機械語で周知のプログラ
ミング・ステップを用いて汎用ディジタル計算機で実施
され得るステップのセッ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された点を比較する方法であっても
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（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っても
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
してきたが、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
ついて説明してきたが、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。

【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ック図である。 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
のはずみ本端面図である。 第５Ａ図〜第５Ｇ図は第１１ｍ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ップを示す論理フ
ローチャートを構成する図である。 第６図は第２図、！４３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対クチクランク軸角度されたシリンダ圧
力波形を示す図である。 竜ｌＯ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が各々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ットの代替的な実施
例を示す図である。 １０・・・非対称内燃機関、１２・・・■字形ブロック
、１４・・・シリンダの左バンク、１６・・・シリンダ
の右バンク、１日・・・はずみ車、２０・・・リング歯
止、７０・・・データ取得ユニット、７１・・・ディジ
タル信号プロセッサ、７２．７３・・・近接センサ、７
４・・・手持ち制御器、７５・・・ラインプリンタ、７
６・・・中央処理ユニット（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
フェース、８２・・・高周波クロック、８３・・・ＣＩ
Ｄｌ−ランスデューサ、８６・・・ラッチ、８９・・・
信号コンディショニング回路、９２・・・１／２分周器
、９４．９５・・・アンドゲート、９６．９７・・・１
６ビツト２ｉｔｉ：カウンタ、９９．１００・・・単安
定マルチバイブレータ、１０２．１０４・・・バッファ
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
波クロック、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形フリフブフロンブ、
３４４．３４８・・・アンド回路、３５６・・・信号コ
ンディショニング回路、３６２・・・ＣＩＤセンタリン
グ回路 特許出願人　　ユナイテッド・チクノロシーズ・コーホ
レイシラン

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）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ッ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、
   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を第一に補正する
   過程と、 非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. （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て、 個々のピストンの圧縮及び膨張行程の結果としてのエン
   ジン角速度のサブサイクリックな変化を含むシリンダに
   関係付けられた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答し得るように配置さ
   れるべく構成されており、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、 前記特定のシリンダピストンのピストン行程に直接に関
   係付けられるサイクリック関数を有するエンジン構成部
   材のサイクリック変位により表されるものとして参照ピ
   ストン位置を通じての特定のエンジンシリンダピストン
   の行程に応答し得るように配置されるべく構成されてお
   り、エンジンサイクルをマークするべく前記参照ピスト
   ン位置を通じての前記行程を表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ための第
   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、少なくとも１つのエンジンサイク
   ルにわたり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
   信号処理手段が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
   理手段が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、各故障シリンダの減少した仕事の見掛けの
   影響を補正された各故障シリンダ仕事信号表示を与え、
   また前記信号処理手段が各故障シリンダの減少した仕事
   の見掛けの影響を補正された各非故障シリンダ仕事信号
   表示を与え、また前記信号処理手段が各シリンダに対す
   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。