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公開番号2025079504
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-22
出願番号2023192220
出願日2023-11-10
発明の名称エンジンの失火検出・表示方法および装置
出願人日産自動車株式会社
代理人個人,個人
主分類G01M 15/12 20060101AFI20250515BHJP(測定;試験)
要約【課題】人の聴覚特性を考慮しない機械的な周波数分析による失火検出結果と、人の聴覚特性を考慮した場合の失火検出結果と、を比較評価できるようにする。
【解決手段】エンジンから生じる音をマイクロフォンで取得して音データを生成し、周波数解析して音圧レベルをZ軸のパラメータとしたスペクトログラムを生成する。第1の失火検出として、適当な倍音の時系列データの中で一時的な音圧レベルないし周波数の低下から失火を検出する。第2の失火検出として、ラウドネスをZ軸のパラメータとしたスペクトログラムを生成し、一時的なラウドネスないし周波数の低下から失火を検出する。第1の失火検出の結果を画面の左側に表示し、第2の失火検出の結果を右側に表示し、結果を比較できるようにする。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
エンジンから生じる音を取得して音データを生成し、
この音データを周波数に従って変換することで音圧レベルをパラメータに含む周波数データを生成し、
この周波数データに基づいてエンジンの回転速度に関連した基本周波数の倍音の時系列データを抽出し、
第１の失火検出として、抽出した倍音の時系列データにおける周波数もしくは音圧レベルの時間変化からエンジンの失火を検出し、
上記音データに基づき、パラメータとして人の聴覚特性に対応した官能値を含む官能値時系列データを生成し、
第２の失火検出として、この官能値時系列データの時間変化からエンジンの失火を検出し、
第１の失火検出による検出結果と第２の失火検出による検出結果とを合わせて表示する、
エンジンの失火検出・表示方法。
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
上記官能値時系列データは、官能値として周波数毎のラウドネスの値を含むラウドネスデータであり、
上記第２の失火検出として、エンジンの回転速度に関連した周波数のラウドネスデータにおける周波数もしくはラウドネスの時間変化からエンジンの失火を検出する、
請求項１に記載のエンジンの失火検出・表示方法。
【請求項３】
上記官能値時系列データは、官能値として周波数毎のフラクチュエーションストレングスの値を含むフラクチュエーションストレングスデータであり、
上記第２の失火検出として、エンジンの回転速度に関連した周波数のフラクチュエーションストレングスデータにおける周波数もしくはフラクチュエーションストレングスの時間変化からエンジンの失火を検出する、
請求項１に記載のエンジンの失火検出・表示方法。
【請求項４】
上記官能値時系列データは、上記周波数データに基づくシャープネスの値を含むシャープネスデータであり、
上記第２の失火検出として、上記シャープネスの時間変化からエンジンの失火を検出する、
請求項１に記載のエンジンの失火検出・表示方法。
【請求項５】
上記官能値時系列データは、上記周波数データに基づくラフネスの値を含むラフネスデータであり、
上記第２の失火検出として、上記ラフネスの時間変化からエンジンの失火を検出する、
請求項１に記載のエンジンの失火検出・表示方法。
【請求項６】
上記周波数データにおける音圧レベルを人の聴覚特性に沿ってラウドネスに変換することでラウドネスデータを生成する、
請求項２に記載のエンジンの失火検出・表示方法。
【請求項７】
エンジンの回転速度に関連した基本周波数の倍音のラウドネスデータを抽出し、
この倍音のラウドネスデータの時間変化から第２の失火検出を行う、
請求項２に記載のエンジンの失火検出・表示方法。
【請求項８】
第２の失火検出は、官能値時系列データにおいて官能値の一時的な閾値以上の変化があったときに失火と判定し、
上記閾値は、周波数に関する人の聴覚特性を考慮して設定される、
請求項１に記載のエンジンの失火検出・表示方法。
【請求項９】
♯１気筒の上死点位置に相関する基準クランク角信号をエンジン側から取得し、
失火気筒の判別および表示を行う、
請求項１に記載のエンジンの失火検出・表示方法。
【請求項１０】
基本周波数と２倍音との間の生じた周波数ピークの数に基づいてエンジンの気筒数を推定し、失火の検出結果に併せて、この気筒数を表示する、
請求項１に記載のエンジンの失火検出・表示方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば自動車生産ラインの完成車検査工程において、エンジンの音に基づいてエンジンの失火の検出を行い、その検出結果の表示を行う方法および装置に関し、特に、検査員の聴覚特性を考慮した検出・表示を並行して行う方法および装置に関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
例えばエンジンの失火を音ないし振動の変化から検出しようとする試みは従来からなされており、例えば特許文献１には、エンジンの振動音をマイクロフォンで集音し、点火パルスの発生から所定時間経過後の一定時間範囲内の音をサンプリングして周波数分析を行い、特定の周波数帯域について正常時の振動波形と検出した振動波形とを比較することで、異常の有無を判別する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開平１－２１７２１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
例えば、自動車生産ラインの最終段階となる完成車検査工程の中で行われるエンジンの失火検査は、一般に検査員の聴覚による官能検査である。例えば、フリーローラ上で検査員が検査対象となる完成車両の試走を行い、適当な検査時間（例えば、１０～２０秒程度）にわたってエンジン回転速度が低速域（例えば６００ｒｐｍ）から高速域（例えば６０００ｒｐｍ）まで徐々に変化するように加速操作を行い、その間のエンジンから生じる音を検査員が聞いて失火がないかの検査がなされる。
【０００５】
特許文献１のような機械的な周波数分析による失火判定においては、人（つまり検査員）の聴覚特性が考慮されておらず、一般的な検査員による官能検査と比較評価することができない。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係るエンジンの失火検出・表示方法は、
エンジンから生じる音を取得して音データを生成し、
この音データを周波数に従って変換することで音圧レベルをパラメータに含む周波数データを生成し、
この周波数データに基づいてエンジンの回転速度に関連した基本周波数の倍音の時系列データを抽出し、
第１の失火検出として、抽出した倍音の時系列データにおける周波数もしくは音圧レベルの時間変化からエンジンの失火を検出し、
上記音データに基づき、パラメータとして人の聴覚特性に対応した官能値を含む官能値時系列データを生成し、
第２の失火検出として、この官能値時系列データの時間変化からエンジンの失火を検出し、
第１の失火検出による検出結果と第２の失火検出による検出結果とを合わせて表示する。
【０００７】
すなわち、この発明では、取得した音データが２通りに処理され、基本周波数の倍音の時系列データにおける周波数もしくは音圧レベルの時間変化に基づく失火検出と、人の聴覚特性に対応した官能値時系列データの時間変化に基づく失火検出と、が並行して行われる。そして、両者の検出結果が合わせて表示される。
【発明の効果】
【０００８】
この発明によれば、人の聴覚特性を考慮しない機械的な周波数分析による失火検出結果と人の聴覚特性を考慮した場合の失火検出結果とを比較評価することが容易となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
この発明の第１実施例の機能ブロック図。
第１実施例の処理の流れを示すフローチャート。
第１実施例の表示例を示す説明図。
第２実施例の機能ブロック図。
第２実施例の処理の流れを示すフローチャート。
第２実施例の表示例を示す説明図。
第３実施例の表示例を示す説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、この発明の一実施例を説明する。この実施例は、例えば、自動車生産ラインの最終段階となる完成車検査工程の中でエンジンの失火が生じないことを確認するための失火検査として実行されるものである。一般に、完成車検査工程においては、フリーローラ上で検査員が検査対象となる完成車両の試走を行い、エンジン、メータ類、ブレーキ、等について多数の項目の検査を行う。このフリーローラ上での試走の中で、適当な検査時間（例えば、１０～２０秒程度）にわたってエンジン回転速度が低速域（例えば６００ｒｐｍ）から高速域（例えば６０００ｒｐｍ）まで徐々に変化するように加速操作を行い、その間のエンジンから生じる音に基づいて失火検査がなされる。以下では、本実施例の装置を「失火検査装置」と呼ぶが、この失火検査装置は、完成車検査工程における検査装置の一部として構成される。
（【００１１】以降は省略されています）

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