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公開番号2024164951
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-11-28
出願番号2023080701
出願日2023-05-16
発明の名称異音解析装置
出願人トヨタ自動車株式会社
代理人個人,個人
主分類F02D 45/00 20060101AFI20241121BHJP(燃焼機関;熱ガスまたは燃焼生成物を利用する機関設備)
要約【課題】内燃機関で異音が発生したか否かの判定精度を高くできる異音解析装置を提供すること。
【解決手段】異音解析装置30は、学習済モデルLMを記憶する第2記憶装置33とCPU31とを備えている。学習済モデルLMは、内燃機関10の燃焼圧が入力変数として入力された場合に、内燃機関10で発生する音の音圧と周波数との関係を示す周波数スペクトルを出力変数として出力するものである。CPU31は、内燃機関10で発生した音の音圧と周波数との関係を示す周波数スペクトルを、実周波数スペクトルとして取得することと、計測した内燃機関10の燃焼圧を学習済モデルLMの入力変数としたときの学習済モデルLMの出力変数である基準周波数スペクトルを取得することと、実周波数スペクトルと基準周波数スペクトルとを比較することにより、内燃機関10で異音が発生したか否かを判定することと、を実行する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
機械学習が施された学習済モデルを記憶する記憶装置と、実行装置と、を備え、
前記学習済モデルは、内燃機関の燃焼圧が入力変数として入力された場合に、当該内燃機関で発生する音の音圧と周波数との関係を示す周波数スペクトルを出力変数として出力するものであり、
前記実行装置は、
機関運転時に、前記内燃機関の燃焼圧及び当該内燃機関で発生する音を計測することと、
計測した前記内燃機関で発生した音の音圧と周波数との関係を示す周波数スペクトルを、実周波数スペクトルとして取得することと、
計測した前記内燃機関の燃焼圧を前記学習済モデルの前記入力変数としたときの当該学習済モデルの前記出力変数である前記周波数スペクトルを、基準周波数スペクトルとして取得することと、
前記実周波数スペクトルと前記基準周波数スペクトルとを比較することにより、前記内燃機関で異音が発生したか否かを判定することと、を実行する
異音解析装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関で異音が発生するか否かを判定する異音解析装置に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、内燃機関のノッキングを判定する異音解析装置を開示している。当該異音解析装置は、機関運転中において、最も新しい周期で発生した異音と、当該周期よりも以前の周期で発生した異音とを比較することにより、機関運転中に周期的に発生する異音である周期的異音を特定する。そして、当該異音解析装置は、機関運転中に発生する音の中から周期的異音を除去した状態で、周期的異音以外の異音の大きさを算出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特許第６４９１０５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
機関運転時においては、燃焼圧のばらつきが大きい。そのため、上記のように最も新しい周期で発生した異音と、当該周期よりも以前の周期で発生した異音とを比較する手法では、燃焼圧のばらつきの影響を受けてしまうため、周期的異音以外の異音の発生を検知できないおそれがある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するための異音解析装置は、機械学習が施された学習済モデルを記憶する記憶装置と、実行装置と、を備えている。前記学習済モデルは、内燃機関の燃焼圧が入力変数として入力された場合に、当該内燃機関で発生する音の音圧と周波数との関係を示す周波数スペクトルを出力変数として出力するものである。前記実行装置は、機関運転時に、前記内燃機関の燃焼圧及び当該内燃機関で発生する音を計測することと、計測した前記内燃機関で発生した音の音圧と周波数との関係を示す周波数スペクトルを、実周波数スペクトルとして取得することと、計測した前記内燃機関の燃焼圧を前記学習済モデルの前記入力変数としたときの当該学習済モデルの前記出力変数である前記周波数スペクトルを、基準周波数スペクトルとして取得することと、前記実周波数スペクトルと前記基準周波数スペクトルとを比較することにより、前記内燃機関で異音が発生したか否かを判定することと、を実行する。
【発明の効果】
【０００６】
上記異音解析装置は、内燃機関で異音が発生したか否かの判定精度を高くできるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
図１は、実施形態の異音解析装置の構成と、解析対象となる内燃機関の概略構成とを示す図である。
図２は、図１の異音解析装置で実行される一連の処理を示すフローチャートである。
図３は、実周波数スペクトルと基準周波数スペクトルとを比較するグラフである。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、異音解析装置の一実施形態を図１～図３に従って説明する。
＜内燃機関＞
図１に示すように、内燃機関１０は、気筒１１と、気筒１１内で上下動するピストン１２とを備えている。ピストン１２は、コネクティングロッド１３を介してクランク軸１４に連結されている。そのため、ピストン１２が気筒１１内で上下動すると、ピストン１２の上下動に連動してクランク軸１４が回転する。
【０００９】
気筒１１内においてピストン１２によって区画された燃焼室１５には、吸気通路１６を介して空気が導入される。燃焼室１５では、燃料噴射弁１７から噴射された燃料と空気とを含む混合気が燃焼される。混合気の燃焼によって生じた排気が燃焼室１５から排気通路１８に排出される。
【００１０】
＜異音解析装置＞
異音解析装置３０には、内燃機関１０で発生する音を収集するマイク２１、及び、内燃機関１０の燃焼圧を検出する燃焼圧センサ２２などから信号が入力される。
（【００１１】以降は省略されています）

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