エンジン自動診断装置および方法
【課題】 バラツキのない信頼性の高いエンジン診断結果を得ることができるエンジン自動診断装置および方法を提供する。
【解決手段】 測定データ取込み手段１０１ａにより、予め設定されるエンジン診断に必要な測定データに関する取り込み条件及び時期を判断し、排気ガス成分測定部４より、このときの測定データ（ＣＯ２(二酸化炭素)、ＣＯ（一酸化炭素）、ＨＣ（炭化水素）、Ｏ２（残留酸素）の各排気ガス成分、空燃比λの数値）を取込み、診断手段１０１ｂにより、これら測定データからエンジン状態に対応する診断番号を決定し、この診断番号と、該診断番号に対応した診断結果を、各排気ガス成分の測定値とともに表示部３に表示し、また、プリンタ５により視覚的な表現を用いた診断カルテを印刷する。
【解決手段】 測定データ取込み手段１０１ａにより、予め設定されるエンジン診断に必要な測定データに関する取り込み条件及び時期を判断し、排気ガス成分測定部４より、このときの測定データ（ＣＯ２(二酸化炭素)、ＣＯ（一酸化炭素）、ＨＣ（炭化水素）、Ｏ２（残留酸素）の各排気ガス成分、空燃比λの数値）を取込み、診断手段１０１ｂにより、これら測定データからエンジン状態に対応する診断番号を決定し、この診断番号と、該診断番号に対応した診断結果を、各排気ガス成分の測定値とともに表示部３に表示し、また、プリンタ５により視覚的な表現を用いた診断カルテを印刷する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば自動車などの車両用エンジンの排気ガスを測定してエンジンの状態を自動診断するエンジン自動診断装置および方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
全国の自動車整備工場において、車検（行政規定検査）などで入庫した自動車については、エンジンの良否を診断することが必須項目になっている。
【０００３】
ところで、自動車エンジンは、これまでのキャブレータ方式から車両搭載コンピュータ（ＥＣＵ）による電子噴射制御エンジン代わっており、このため、これまでのキャブレータ方式で用いられていたエンジン診断方法は通用せず、車両搭載コンピュータとの通信を行い、コンピュータでの自己診断結果からエンジンの不良個所を知る方法が用いられている。しかし、この方法でも、エンジンのセンサが付いていない部位や電気信号の取れない部位での不良などを知ることができないという問題点がある。
【０００４】
そこで、これらの問題点を補う方法として、エンジンの内部燃焼の状態を排気ガス成分により把握して故障部位を推測又は特定するエンジン診断方法が考えられている。
【０００５】
かかるエンジンの診断方法は、エンジン排気ガス成分として、ＣＯ２(二酸化炭素)、ＣＯ（一酸化炭素）、ＨＣ（炭化水素）、Ｏ２（残留酸素）の４つの排気ガス成分を測定し、これら排気ガス成分の測定値に基づいて空燃比λ（エンジンの燃焼に必要な空気と燃料の割合を重量比で表したもの）を算出し、この算出した空燃比λと各排気ガス成分の測定値を並べて表示部に表示する。そして、この表示部の表示内容から測定者が空燃比λ及び各排気ガス成分のそれぞれの数値を確認し、これらの数値の組合せから、測定者自身がエンジンの正常または不調を判断する。つまり、従来の排気ガス成分を測定してエンジンの診断を行う方法では、測定者自身が表示部に表示される空燃比λ、排気ガス成分のそれぞれの数値の組合せを考慮して、これまでの経験と勘に基づいてエンジンが正常か不調かを判断し、不調と判断したならば、さらに故障部位を推測又は特定する判断を下すようにしている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、このように空燃比λと排気ガス成分のそれぞれの数値のみの組合せからエンジンの状態を診断する方法では、かかる診断を下す測定者には、エンジンの燃焼技術など、エンジンに関する特別な知識や経験を豊富に有することが必要となり、このため測定者によって診断結果にバラツキが生じやすく、常に正確なエンジン診断は不可能である。
【０００７】
このことは、上述したように全国の自動車整備工場において実施される作業には、エンジン診断の知識や経験の十分でない測定者も多数おり、これら測定者による診断結果に大きなバラツキが生じることは、エンジン診断全体の信頼性を損なうという問題を生じていた。
【０００８】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、バラツキのない信頼性の高いエンジン診断結果を得ることができるエンジン自動診断装置および方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１記載の発明は、車両用エンジンの排気ガスより複数の排気ガス成分を測定する排気ガス成分測定手段と、予め設定されたエンジン診断に必要な測定データに関する取り込み条件及び時期を判断し、これらの取り込み条件及び時期を満足した前記排気ガス成分測定手段の測定データを取込むデータ取込み手段と、このデータ取込み手段により取込まれた測定データに基づいて前記車両用エンジンの状態に対応する診断番号を決定する診断手段と、前記診断手段により決定された診断番号に対応するエンジン診断結果及び該診断結果に対応する情報を出力する出力手段と、を具備したことを特徴としている。
【００１０】
請求項２記載の発明は、請求項１記載において、前記診断番号に対応する診断結果に関する文書を記憶した文書記憶手段を有し、前記出力手段は、前記診断結果とともに、前記診断番号に対応して前記記憶手段より読み出される文書を表示可能にした表示部であることを特徴としている。
【００１１】
請求項３記載の発明は、請求項２記載において、前記文書記憶手段に記憶された前記診断番号に対応する文書は、前記診断結果の解説を記述した文書及び技術説明を記述した文書の少なくとも一方であることを特徴としている。
【００１２】
請求項４記載の発明は、請求項１記載において、前記出力手段は、前記排気ガス成分測定手段で測定された排気ガス成分の測定値の良否をバーグラフで表示するとともに、前記診断結果を該診断結果の良否を表す記号で表示し、前記診断結果に係る情報として前記診断結果に関するコメントを文章で表示した印刷物を診断カルテとして出力する印刷手段であることを特徴としている。
【００１３】
請求項５記載の発明は、車両用エンジンの排気ガスより複数の排気ガス成分を測定する第１のステップと、予め設定されたエンジン診断に必要な測定データに関する取り込み条件及び時期を判断し、これらの取り込み条件及び時期を満足した前記排気ガス成分測定手段の測定データを取込む第２のステップと、この第２のステップにより取込まれた測定データに基づいて前記車両用エンジンの状態に対応する診断番号を決定する第３のステップと、前記第３のステップにより決定された診断番号に対応するエンジン診断結果及び該診断結果に対応する情報を出力させる第４のステップと、を具備したことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、バラツキのない信頼性の高いエンジン診断結果を得ることができるエンジン自動診断装置および方法を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態を図面に従い説明する。
【００１６】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明にかかるエンジン自動診断装置の概略構成を示している。図１において、１００はエンジン自動診断装置で、このエンジン自動診断装置１００は、縦長のキャビネット２００を有している。このキャビネット２００は、高さ方向に複数の棚部を有しており、このうち略真中に位置する棚部に、エンジン自動診断装置本体（以下、装置本体と称する。）１が収容されている。また、装置本体１の上方の各棚部には、キーボード２、出力手段としての表示部３が順に収容され、装置本体１の下方の各棚部には、排気ガス成分測定部４、他の出力手段としてのプリンタ５が順に収容されている。
【００１７】
排気ガス成分測定部４には、ホース４０１が接続され、このホース４０１の先端には、サンプリングプローブ４０２が接続されている。サンプリングプローブ４０２は、被測定車両である自動車３００のテールパイプ（排気管）３００ａ内に規定の長さ挿入され、テールパイプ（排気管）３００ａより排出される後述するエンジン３００ｂからの排気ガスを採取する。
【００１８】
なお、装置本体１、キーボード２、表示部３、排気ガス成分測定部４、プリンタ５についての詳細は、後述する。
【００１９】
図２は、このように構成されるエンジン自動診断装置１００の回路ブロック図を示している。なお、図２は、上述した図１と同一部分には同符号を付している。
【００２０】
装置本体１には、排気ガス成分測定部４が接続され、排気ガス成分測定部４には、自動車３００のエンジン３００ｂが接続されている。この場合、エンジン３００ｂには、４サイクルの自動車用ガソリンエンジンが適用される。そして、このエンジン３００ｂから排出される排気ガスを図１に示すテールパイプ（排気管）３００ａよりサンプリングプローブ４０２を介して排気ガス成分測定部４に取り込む。
【００２１】
排気ガス成分測定部４は、エンジン３００ｂの排気ガスの成分を測定するもので、ＣＯ２(二酸化炭素)、ＣＯ（一酸化炭素）、ＨＣ（炭化水素）、Ｏ２（残留酸素）の４つの排気ガス成分を測定するとともに、これらの排気ガス成分の測定値に基づいて空燃比λ（エンジンの燃焼に必要な空気と燃料の割合を重量比で表したもの）を算出する。そして、上記４つの排気ガス成分の測定値と空燃比λの算出値を測定データとして装置本体１に出力する。
【００２２】
装置本体１は、主制御部１０１及び記憶部１０２を有している。主制御部１０１は、装置本体１全体を制御するもので、取込み指示手段としての測定データ取込み手段１０１ａと診断手段１０１ｂを有している。この場合、主制御部１０１には、エンジン診断に必要な測定データに関する取り込み条件及び時期が予め設定されている。
【００２３】
この測定データに関する取り込み条件及び時期は、例えば低年式車やチューンナップ車などに合わせて、自由に変更できるようにしている。また、これら測定データに関する取り込み条件及び時期は、測定者などにより任意に設定する手動設定とすることもできる。
【００２４】
測定データ取込み手段１０１ａは、排気ガス成分測定部４での各排気ガス成分の測定値を参照しながら、主制御部１０１に設定されている測定データに関する取り込み条件及び時期を判断し、これら取込み条件と時期を満足していると判断すると、排気ガス成分測定部４の測定データ（各排気ガス成分の測定値及び空燃比λの数値）を取込み、記憶部１０２の後述するデータ記憶部１０２ｂに一時記憶させる。診断手段１０１ｂは、データ記憶部１０２ｂに記憶された排気ガス成分の測定値及び空燃比λの数値からエンジン状態に対応する診断番号を決定する。
【００２５】
図３は、診断手段１０１ｂでの診断番号の決定に用いられる測定値範囲の組合せを求めるためのテーブル例を示している。この場合、取込み条件として、例えばアイドル時及び走行時の各項目に対して予め各排気ガス成分の測定値に対する測定範囲値が記憶されている。例えば、ＣＯ２(二酸化炭素)は、アイドル時に対して測定値範囲Ｗ１１、Ｗ１２、Ｗ１３、走行時に対して測定値範囲Ｗ２１、Ｗ２２、Ｗ２３が、ＣＯ（一酸化炭素）は、アイドル時に対して測定値範囲Ｘ１１、Ｘ１２、Ｘ１３、走行時に対して測定値範囲Ｘ２１、Ｘ２２、Ｘ２３が、ＨＣ（炭化水素）は、アイドル時に対して測定値範囲Ｙ１１、Ｙ１２、Ｙ１３、走行時に対して測定値範囲Ｙ２１、Ｙ２２、Ｙ２３が、Ｏ２（残留酸素）は、アイドル時に対して測定値範囲Ｚ１１、Ｚ１２、Ｚ１３、走行時に対して測定値範囲Ｚ２１、Ｚ２２、Ｚ２３がそれぞれ記憶されている。これにより、例えば、取り込み条件がアイドル時で、ＣＯ２(二酸化炭素)の測定値が測定値範囲Ｗ１１、ＣＯ（一酸化炭素）の測定値が測定値範囲Ｘ１１、ＨＣ（炭化水素）の測定値が測定値範囲Ｙ１１、Ｏ２（残留酸素）の測定値が測定値範囲Ｚ１１の場合、測定値範囲Ｗ１１、Ｘ１１、Ｙ１１、Ｚ１１の組合せが得られる。
【００２６】
図４は、これらの測定値範囲の組合せと空燃比λの数値からエンジン診断結果に対応する診断番号（整理番号）を決定するためのテーブル例を示している。この場合、空燃比λの数値範囲λ１、λ２、…に対し、各取り込み条件（アイドル時及び走行時）に対応する各排気ガス成分の測定値範囲の組合せが記憶され、さらに空燃比λの数値範囲λ１、λ２、…と、各取り込み条件に対応する各排気ガス成分の測定値範囲の組合せに対応させてエンジン診断結果を表す診断番号Ｎ１１１、Ｎ１１２、…、Ｎ１２１、Ｎ１２２、…が記憶されている。これにより、例えば、同テーブルにおいて、アイドル時において、空燃比λの数値が含まれる数値範囲λ１に対して排気ガス成分の測定値範囲の組合せがＷ１１、Ｘ１１、Ｙ１１、Ｚ１１であれば、診断番号Ｎ１１１を決定する。そして、この決定した診断番号Ｎ１１１に対応する診断結果を出力する。この場合、診断番号Ｎ１１１、Ｎ１１２…は、排気ガス成分の測定値範囲の組合せと空燃比λの数値から考えられるエンジンの不具合などに対応したもので、理論及び過去の経験などより蓄積されたデータに基づいて付与されている。また、これら診断番号Ｎ１１１、Ｎ１１２、…、Ｎ１２１、Ｎ１２２、…には、それぞれ故障名、不具合個所など、診断結果に対する具体的内容のコメント情報Ｃ１１１、Ｃ１１２…、Ｃ１２１、Ｃ１２２、…が用意されており、これら診断番号Ｎ１１１、Ｎ１１２、…、Ｎ１２１、Ｎ１２２、…より対応するコメントが取り出せるようになっている。
【００２７】
記憶部１０２は、診断手段１０１ｂのエンジン診断で使用される図３、図４に示すテーブルを記憶したテーブル記憶部１０２ａ、ユーザに関する個人情報、過去データ（過去の診断結果の内容）を始めとして、排気ガス成分測定部４で測定された各排気ガス成分の測定値及び、これらの排気ガス成分の測定値に基づいて算出された空燃比λの数値などを記憶するデータ記憶部１０２ｂ、診断解説書及び自動車技術辞書などの各種文書を記憶した文書記憶部１０２ｃを有している。これら診断解説書及び自動車技術辞書の詳細は後述する。
【００２８】
図２に戻って、装置本体１には、入力手段としてのキーボード２、表示部３及びプリンタ５が接続されている。キーボード２は、保存データの検索やユーザに関する個人情報の入力などのためのキー操作を行う。表示部３は、排気ガス成分の取込み条件、取込みタイミングなどによって決定される車両操作方法の指示の表示の他、個人情報及びエンジン診断結果の表示、さらに上述した診断解説書及び自動車技術辞書の表示などを行う。プリンタ５は、エンジン診断結果から診断カルテを印刷して出力する。診断カルテの詳細は後述する。
【００２９】
次に、以上のように構成された実施の形態の作用を説明する。
【００３０】
まず、図１に示すようにエンジン診断を行う自動車３００が入庫したら、エンジン自動診断装置１００のキャビネット２００を自動車３００の運転席側にセットし、エンジンをかけて暖機状態とする。
【００３１】
この状態で、図５に示すようにステップ５０１で、キーボード２より例えば車両登録番号の４桁を入力する。すると、主制御部１０１により記憶部１０２のデータ記憶部１０２ｂに記憶された個人情報（自動車所有者）と過去データ（過去の診断結果の内容）が参照され、当該車両登録番号の自動車３００に関する過去データの有無が判断される（ステップ５０２）。ここで、過去データがあると判断されると、ステップ５０３に進み、個人情報の変更がある時は変更個所のみを入力する。この入力は、ステップ５０４で、データ記憶部１０２ｂに記憶される。
【００３２】
このように診断前に過去データの存在が確認できれば、記録済みユーザの氏名、住所の入力を省略できるとともに、今回のエンジン診断に活用することができる。また、データ記憶部１０２ｂより過去データを読み出して表示部３に表示させるようにすれば、過去の診断結果を前知識として今回のエンジン診断に役立てることができる。
【００３３】
一方、車両登録番号に該当する個人情報が無ければ、初期入庫扱いとして、ステップ５０５で、個人情報の全項目（例えば、住所、氏名、車両登録番号など）を入力する。この入力内容は、ステップ５０４で、記憶部１０２のデータ記憶部１０２ｂに新たに記憶される。なお、事前に初期入庫のユーザの個人情報が分かっていれば、前もってキーボード２より入力しておくこともできる。
【００３４】
次に、図１に示すように排気ガス成分測定部４にホース４０１を介して接続されたサンプリングプローブ４０２を自動車３００のテールパイプ（排気管）３００ａ内に規定の長さ挿入したのち、測定者は、自動車３００の運転席に座りアクセルペタルの操作を準備する。これにより、図６に示すステップ６０１の排気ガス成分測定部４のスタンバイが完了する。
【００３５】
次に、不図示の診断開始ボタンを押す。すると、測定データ取込み手段１０１ａは、排気ガス成分測定部４の各排気ガス成分の測定値などを参照し、初期条件を満足したならば、ステップ６０２に進み、最初の車両操作の指示を表示部３に表示する。この場合、車両操作条件として、例えば、所定速度での走行指示が表示部３に表示される。
【００３６】
次に、ステップ６０２１で、測定者が表示部３の表示に従って車両操作を行いアクセルペタルを踏み込み、指示された走行速度に設定すると、ステップ６０３に進む。
【００３７】
ステップ６０３では、測定データ取込み手段１０１ａは、排気ガス成分測定部４での各排気ガス成分の測定値の状態を参照しながら、主制御部１０１に設定されている診断に必要な測定データに関する取り込み条件及び時期を判断する。そして、これら取り込み条件及び時期を満足していると判断すると、このときの排気ガス成分測定部４の測定データを取込み（ステップ６０４）、記憶部１０２のデータ記憶部１０２ｂに一時記憶させる（ステップ６０５）。
【００３８】
この場合、データ記憶部１０２ｂには、所定速度で走行状態にある車両について排気ガス成分測定部４で測定されたＣＯ２(二酸化炭素)、ＣＯ（一酸化炭素）、ＨＣ（炭化水素）、Ｏ２（残留酸素）の４つの排気ガス成分の測定値と、これらの排気ガス成分の測定値に基づいて算出された空燃比λの数値が記憶される。
【００３９】
次に、ステップ６０６に進み、次の車両操作の指示を表示部３に表示する。この場合、車両操作条件として、例えば、アイドルの指示が表示部３に表示される。測定者が表示部３の表示に従って車両操作を行いアクセルペタルから足を離し、アイドル状態に設定すると（ステップ６０６１）、ステップ６０７に進む。
【００４０】
このステップ６０７でも、測定データ取込み手段１０１ａは、排気ガス成分測定部４での各排気ガス成分の測定値の状態を参照して主制御部１０１に設定されている診断に必要な測定データに関する取り込み条件及び時期を判断する。そして、これら取り込み条件及び時期を満足していると判断すると、このときの排気ガス成分測定部４の測定データを取込み（ステップ６０８）、記憶部１０２のデータ記憶部１０２ｂに一時記憶させる（ステップ６０９）。
【００４１】
この場合、データ記憶部１０２ｂには、アイドル状態にある車両について排気ガス成分測定部４で測定されたＣＯ２(二酸化炭素)、ＣＯ（一酸化炭素）、ＨＣ（炭化水素）、Ｏ２（残留酸素）の４つの排気ガス成分の測定値と、これらの排気ガス成分の測定値に基づいて算出された空燃比λの数値が記憶される。
【００４２】
次に、ステップ６１０に進む。このステップ６１０では、診断手段１０１ｂにおいて、データ記憶部１０２ｂに記憶された所定速度の走行状態及びアイドル状態での測定データの排気ガス成分の測定値及び空燃比λの数値からエンジン状態に対応する診断番号を決定する。この場合、例えば、所定速度の走行時で、ＣＯ２(二酸化炭素)の測定値が測定値範囲Ｗ２１、ＣＯ（一酸化炭素）の測定値が測定値範囲Ｘ２１、ＨＣ（炭化水素）の測定値が測定値範囲Ｙ２１、Ｏ２（残留酸素）の測定値が測定値範囲Ｚ２１とすると、図３に示すテーブルにより測定値範囲Ｗ２１、Ｘ２１、Ｙ２１、Ｚ２１の組合せが得られる。また、所定速度の走行時で空燃比λの数値が数値範囲λ１とすると、図３のテーブルより得られた測定値範囲Ｗ２１、Ｘ２１、Ｙ２１、Ｚ２１の組合せに基づいて図４に示すテーブルより診断番号Ｎ１２１が決定される。
【００４３】
アイドル時についても同様で、このアイドル時のＣＯ２(二酸化炭素)、ＣＯ（一酸化炭素）、ＨＣ（炭化水素）、Ｏ２（残留酸素）のそれぞれの測定値から図３に示すテーブルより、例えば測定値範囲Ｗ１１、Ｘ１１、Ｙ１１、Ｚ１１の組合せが得られると、このアイドル時の空燃比λの数値が数値範囲λ１とすると、測定値範囲Ｗ１１、Ｘ１１、Ｙ１１、Ｚ１１の組合せに基づいて図４に示すテーブルより診断番号Ｎ１１１が決定される。そして、これらの診断番号Ｎ１１１，Ｎ１２１に基づいて診断結果を出力する。
【００４４】
次に、ステップ６１１に進み、診断手段１０１ｂでの判断結果を表示部３に表示する。この場合、表示部３では、記憶部１０２のデータ記憶部１０２ｂに記憶された取込み条件が走行時、アイドル時のそれぞれのＣＯ２(二酸化炭素)、ＣＯ（一酸化炭素）、ＨＣ（炭化水素）、Ｏ２（残留酸素）の測定値、空燃比λの数値とともに、診断手段１０１ｂで決定された診断番号Ｎ１２１、Ｎ１１１、これら診断番号Ｎ１２１、Ｎ１１１に対応する綜合診断結果、さらに診断番号Ｎ１２１、Ｎ１１１に対応して図４に示すテーブルより読み出されるコメント情報Ｃ１２１、Ｃ１１１に基づく故障名、不具合個所など具体的な内容を表示する。
【００４５】
次に、ステップ６１２で、診断カルテの印刷の有無が判断される。ここで、診断カルテの印刷が不要の場合は、ＮＯと判断し、処理を終了する。一方、診断カルテの印刷が必要な場合は、ステップ６１３に進み、記憶部１０２のデータ記憶部１０２ｂに記憶された個人情報（自動車所有者のもの）を読み出す。次に、ステップ６１４でデータ記憶部１０２ｂを参照して過去データの有無が判断され、過去データが存在すれば、ステップ６１５で、過去データを読み出し、ステップ６１６に進み、読み出した過去データを利用して診断カルテを作成する。一方、ステップ６１４で過去データが無ければ、ステップ６１６に進んで診断カルテを作成する。
【００４６】
なお、診断カルテの作成に過去データを利用しない場合は、ステップ６１２で診断カルテの印刷を必要と判断したら直ちにステップ６１６に進み、診断カルテの作成に取りかかるようにすればよい。
【００４７】
図７は、ステップ６１６で印刷される診断カルテの一例を示すもので、例えば、Ａ４版の印刷用紙１１の右上方に車両登録番号１２、左上方に氏名、住所１３が印刷され、さらに、これら氏名、住所１３の下方に診断日１４、車名１５、走行距離１６などが印刷される。また、測定項目１７として、空燃比λ、ＣＯ（一酸化炭素）、ＣＯ２(二酸化炭素)、Ｏ２（残留酸素）、ＨＣ（炭化水素）について、取込み条件が走行時１８、アイドル時１９のそれぞれの測定値が印刷される。さらに空燃比λ、ＣＯ（一酸化炭素）、ＣＯ２(二酸化炭素)、Ｏ２（残留酸素）、ＨＣ（炭化水素）は、診断番号Ｎ１２１、Ｎ１１１による診断結果に基づいて走行時燃焼２０、アイドル時燃焼２１のそれぞれの状態での良否がバーグラフにより表示される。このバーグラフは、バー本体２２ａと矢印２２ｂからなり、バー本体２２ａは、左側から良(斜線部分)、可（白抜き部分）、不可（網目部分）の各領域を示し、バー本体２２ａ上を指す矢印２２ｂの位置で良、可、不可の状態を表している。
【００４８】
これにより、例えば、空燃比λについては、走行時燃焼２０では、バー本体２２ａ上を指す矢印２２ｂの位置から「良」、アイドル時燃焼２１では、バー本体２２ａ上を指す矢印２２ｂの位置から「不可」を表している。また、ＣＯ（一酸化炭素）については、走行時燃焼２０では、バー本体２２ａ上を指す矢印２２ｂの位置から「良」、アイドル時燃焼２１では、バー本体２２ａ上を指す矢印２２ｂの位置から「良」を表している。以下、ＣＯ２(二酸化炭素)、Ｏ２（残留酸素）、ＨＣ（炭化水素）についても図示の通りである。また、診断手段１０１ｂで判断された綜合診断結果２２が、診断番号Ｎ１１１、Ｎ１２１とともに良否を表す記号「○」、「×」、「△」により表示されている。ここで、「○」は好調、「×」は不調、「△」は普通を表している。図示例では、「×」の不調が印刷されている。さらに印刷用紙１１の真中から下方向にコメント欄２３が設けられ、このコメント欄２３には、診断番号Ｎ１１１、Ｎ１２１に対して図４に示すテーブルより読み出されたコメント情報Ｃ１１１、Ｃ１２１に基づいて故障名、不具合個所などを始め、診断後、続けるべき検査や治療、修理方法などの具体的な内容の文章が印刷される。この場合、コメント欄２３に印刷される文章（コメント）内容は、キーボード３からのキーに入力より、任意に追加したり、書き換えるようなこともできる。
【００４９】
ところで、測定者は、表示部３に表示、又は印刷用紙１１に印刷された診断カルテを用いて、ドライバー（ユーザ）に診断結果の詳細を説明することが必要である。この場合、測定者が診断結果の詳細を十分に理解していなければ、ドライバーが理解できる程度に説明するのが難しい。そこで、このようなエンジン診断に関して十分な知識と経験を持ち合わせていない測定者に対して診断結果の内容理解を助ける必要がある。
【００５０】
この場合、診断結果を表示した表示画面上の診断番号（診断結果に対応したもの）をクリックすると、記憶部１０２の文書記憶部１０２ｃより、例えば、診断番号に対応する診断解説書の内容が読み出され、表示部３に表示される。測定者は、診断解説書を読んで、診断結果の内容を理解することにより、ドライバーに対して適切な説明を行うことができる。また、さらに診断結果の詳細な説明を必要とするような場合は、表示画面上から、例えば、他の診断番号に対応する診断解説書を読み出し、今回の診断結果の内容と比較検討すれば、さらに深く診断結果の内容を理解することが可能になる。つまり、診断解説書は、診断番号に対応してエンジン不調の基本的な原因、推測される故障部位、故障部位特定のための検査手順などが記載されているので、この記載画面を用いて測定者自身が理解し、これをもってドライバーに説明すれば、ドライバーに対し納得のいく説明を行うことが可能である。さらに技術的な内容も理解したい場合は、診断番号に基づいて文書記憶部１０２ｃより関連する自動車技術辞書を読み出し、必要とする図解用語解説、部品構造図、回路図などを表示部３に表示させれば、この表示内容を閲覧することにより、さらに論理的な説明も可能となる。
【００５１】
したがって、このようにすれば、測定データ取込み手段１０１ａにより、予め設定されるエンジン診断に必要な測定データに関する取り込み条件及び時期を判断し、排気ガス成分測定部４より、このときの測定データ（ＣＯ２(二酸化炭素)、ＣＯ（一酸化炭素）、ＨＣ（炭化水素）、Ｏ２（残留酸素）の各排気ガス成分の測定値、空燃比λの数値）を取込み、診断手段１０１ｂにより、これら測定データからエンジン状態に対応する診断番号を決定し、この診断番号と、該診断番号に対応した診断結果を、各排気ガス成分の測定値とともに表示部３に表示し、また、プリンタ５により視覚的な表現を用いた診断カルテを印刷するようにした。これにより、計測者がエンジンの燃焼技術など、エンジンに関する特別な知識や経験を有していない場合でも、バラツキのない正確なエンジン診断の結果を得ることができるので、エンジン診断の信頼性を飛躍的に高めることができる。また、これらの診断結果は、表示部３に表示されるとともに、診断カルテとして印刷して出力されるようにした。この場合、診断カルテは、印刷用紙１１上に診断結果を視覚的表現によりエンジン技術に未熟な者に対しても理解しやすいように作成されている。例えば、各排気ガス成分の測定値及び空燃比λとともに、これら排気ガス成分の測定値及び空燃比λに対するエンジンの良否の程度が視覚的に理解できるバーグラフで印刷され、さらに、綜合診断結果２２の良否も記号「○」、「×」、「△」を用いて印刷されるなど、これらの内容が感覚的に理解できるように工夫されており、さらにコメント欄２３には、故障名、不具合個所などを始め、診断後、続けるべき検査や治療、修理方法などの具体的な内容のコメントも印刷されている。これにより、診断カルテの各所の視覚的な表現から効果的に診断結果を測定者に対し出力することができるようになり、エンジンの技術的知識が乏しく排気ガスによるエンジン診断の経験の浅いものでも、短時間で診断内容を理解することができる。
【００５２】
さらに、画面表示された測定データ（数値）を見てもエンジン診断できない場合は、表示された診断番号などをクリックするだけで、診断番号に対応する診断解説書や技術辞書の内容を画面に表示することができる。診断解説書には、診断番号に相当する病状名、病状の発生原因解説、推測される不良部位名などが記述され、技術辞書には、図解用語解説、部品構造図、回路図などが記述されるので、これによって測定者自身が理解した上で、診断カルテを提示してドライバーに説明することで、ドライバーへの理解も容易に得ることができる。
【００５３】
なお、本発明は、上記実施の形態に限定されるものでなく、実施段階では、その要旨を変更しない範囲で種々変形することが可能である。例えば、上述した実施の形態では、説明を簡単にするため取込み条件としてアイドル時と走行時について述べたが、走行時については、さらに高速、低速、加速などの取込み条件を追加することもできる。また、上述した実施の形態では、診断解説書及び自動車技術辞書を文書記憶部１０２ｃに記憶し、必要により、これら診断解説書及び自動車技術辞書を表示部３の画面上に読み出して利用するようにしたが、診断解説書及び自動車技術辞書は、表示部３の画面上に表示することに拘らず、紙による印刷物でもよい。このようすれば、例えば、診断説明書を表示部３の画面上に表示し、自動車技術辞書を印刷物で同時に使用し、これら診断解説書及び自動車技術辞書の必要頁を同時に開いてドライバーへの説明や内容理解に用立てることもできる。また、上述した実施の形態では、４サイクルのガソリンエンジンに本発明を適用した例を述べたが、例えばディーゼルエンジンなどの他の車両のエンジン診断にも適用可能である。
【００５４】
さらに、上記実施の形態には、種々の段階の発明が含まれており、開示されている複数の構成要件における適宜な組み合わせにより種々の発明が抽出できる。例えば、実施の形態に示されている全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題を解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出できる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の第１の実施の形態にかかるエンジン自動診断装置の概略構成を示す図。
【図２】第１の実施の形態のエンジン自動診断装置の回路ブロックを示す図。
【図３】第１の実施の形態に用いられる診断手段に適用されるテーブル例を示す図。
【図４】第１の実施の形態に用いられる診断手段に適用されるテーブル例を示す図。
【図５】第１の実施の形態の動作を説明するためのフローチャートを示す図。
【図６】第１の実施の形態の動作を説明するためのフローチャートを示す図。
【図７】第１の実施の形態に用いられる診断カルテの一例を示す図。
【符号の説明】
【００５６】
１００…エンジン自動診断装置、２００…キャビネット
３００…自動車、３００ａ…テールパイプ
３００ｂ…エンジン、１…エンジン自動診断装置本体
１０１…主制御部、１０１ａ…測定データ取込み手段、
１０１ｂ…診断手段、１０２…記憶部、
１０２ａ…テーブル記憶部、１０２ｂ…データ記憶部
２…キーボード、３…表示部、４…排気ガス成分測定部
４０１…ホース、４０２…サンプリングプローブ
５…プリンタ、１１…印刷用紙、２２ａ…バー本体
２２ｂ…矢印、２２…綜合診断結果
２３…コメント欄、１０２ｃ…文書記憶部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば自動車などの車両用エンジンの排気ガスを測定してエンジンの状態を自動診断するエンジン自動診断装置および方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
全国の自動車整備工場において、車検（行政規定検査）などで入庫した自動車については、エンジンの良否を診断することが必須項目になっている。
【０００３】
ところで、自動車エンジンは、これまでのキャブレータ方式から車両搭載コンピュータ（ＥＣＵ）による電子噴射制御エンジン代わっており、このため、これまでのキャブレータ方式で用いられていたエンジン診断方法は通用せず、車両搭載コンピュータとの通信を行い、コンピュータでの自己診断結果からエンジンの不良個所を知る方法が用いられている。しかし、この方法でも、エンジンのセンサが付いていない部位や電気信号の取れない部位での不良などを知ることができないという問題点がある。
【０００４】
そこで、これらの問題点を補う方法として、エンジンの内部燃焼の状態を排気ガス成分により把握して故障部位を推測又は特定するエンジン診断方法が考えられている。
【０００５】
かかるエンジンの診断方法は、エンジン排気ガス成分として、ＣＯ２(二酸化炭素)、ＣＯ（一酸化炭素）、ＨＣ（炭化水素）、Ｏ２（残留酸素）の４つの排気ガス成分を測定し、これら排気ガス成分の測定値に基づいて空燃比λ（エンジンの燃焼に必要な空気と燃料の割合を重量比で表したもの）を算出し、この算出した空燃比λと各排気ガス成分の測定値を並べて表示部に表示する。そして、この表示部の表示内容から測定者が空燃比λ及び各排気ガス成分のそれぞれの数値を確認し、これらの数値の組合せから、測定者自身がエンジンの正常または不調を判断する。つまり、従来の排気ガス成分を測定してエンジンの診断を行う方法では、測定者自身が表示部に表示される空燃比λ、排気ガス成分のそれぞれの数値の組合せを考慮して、これまでの経験と勘に基づいてエンジンが正常か不調かを判断し、不調と判断したならば、さらに故障部位を推測又は特定する判断を下すようにしている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、このように空燃比λと排気ガス成分のそれぞれの数値のみの組合せからエンジンの状態を診断する方法では、かかる診断を下す測定者には、エンジンの燃焼技術など、エンジンに関する特別な知識や経験を豊富に有することが必要となり、このため測定者によって診断結果にバラツキが生じやすく、常に正確なエンジン診断は不可能である。
【０００７】
このことは、上述したように全国の自動車整備工場において実施される作業には、エンジン診断の知識や経験の十分でない測定者も多数おり、これら測定者による診断結果に大きなバラツキが生じることは、エンジン診断全体の信頼性を損なうという問題を生じていた。
【０００８】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、バラツキのない信頼性の高いエンジン診断結果を得ることができるエンジン自動診断装置および方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１記載の発明は、車両用エンジンの排気ガスより複数の排気ガス成分を測定する排気ガス成分測定手段と、予め設定されたエンジン診断に必要な測定データに関する取り込み条件及び時期を判断し、これらの取り込み条件及び時期を満足した前記排気ガス成分測定手段の測定データを取込むデータ取込み手段と、このデータ取込み手段により取込まれた測定データに基づいて前記車両用エンジンの状態に対応する診断番号を決定する診断手段と、前記診断手段により決定された診断番号に対応するエンジン診断結果及び該診断結果に対応する情報を出力する出力手段と、を具備したことを特徴としている。
【００１０】
請求項２記載の発明は、請求項１記載において、前記診断番号に対応する診断結果に関する文書を記憶した文書記憶手段を有し、前記出力手段は、前記診断結果とともに、前記診断番号に対応して前記記憶手段より読み出される文書を表示可能にした表示部であることを特徴としている。
【００１１】
請求項３記載の発明は、請求項２記載において、前記文書記憶手段に記憶された前記診断番号に対応する文書は、前記診断結果の解説を記述した文書及び技術説明を記述した文書の少なくとも一方であることを特徴としている。
【００１２】
請求項４記載の発明は、請求項１記載において、前記出力手段は、前記排気ガス成分測定手段で測定された排気ガス成分の測定値の良否をバーグラフで表示するとともに、前記診断結果を該診断結果の良否を表す記号で表示し、前記診断結果に係る情報として前記診断結果に関するコメントを文章で表示した印刷物を診断カルテとして出力する印刷手段であることを特徴としている。
【００１３】
請求項５記載の発明は、車両用エンジンの排気ガスより複数の排気ガス成分を測定する第１のステップと、予め設定されたエンジン診断に必要な測定データに関する取り込み条件及び時期を判断し、これらの取り込み条件及び時期を満足した前記排気ガス成分測定手段の測定データを取込む第２のステップと、この第２のステップにより取込まれた測定データに基づいて前記車両用エンジンの状態に対応する診断番号を決定する第３のステップと、前記第３のステップにより決定された診断番号に対応するエンジン診断結果及び該診断結果に対応する情報を出力させる第４のステップと、を具備したことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、バラツキのない信頼性の高いエンジン診断結果を得ることができるエンジン自動診断装置および方法を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態を図面に従い説明する。
【００１６】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明にかかるエンジン自動診断装置の概略構成を示している。図１において、１００はエンジン自動診断装置で、このエンジン自動診断装置１００は、縦長のキャビネット２００を有している。このキャビネット２００は、高さ方向に複数の棚部を有しており、このうち略真中に位置する棚部に、エンジン自動診断装置本体（以下、装置本体と称する。）１が収容されている。また、装置本体１の上方の各棚部には、キーボード２、出力手段としての表示部３が順に収容され、装置本体１の下方の各棚部には、排気ガス成分測定部４、他の出力手段としてのプリンタ５が順に収容されている。
【００１７】
排気ガス成分測定部４には、ホース４０１が接続され、このホース４０１の先端には、サンプリングプローブ４０２が接続されている。サンプリングプローブ４０２は、被測定車両である自動車３００のテールパイプ（排気管）３００ａ内に規定の長さ挿入され、テールパイプ（排気管）３００ａより排出される後述するエンジン３００ｂからの排気ガスを採取する。
【００１８】
なお、装置本体１、キーボード２、表示部３、排気ガス成分測定部４、プリンタ５についての詳細は、後述する。
【００１９】
図２は、このように構成されるエンジン自動診断装置１００の回路ブロック図を示している。なお、図２は、上述した図１と同一部分には同符号を付している。
【００２０】
装置本体１には、排気ガス成分測定部４が接続され、排気ガス成分測定部４には、自動車３００のエンジン３００ｂが接続されている。この場合、エンジン３００ｂには、４サイクルの自動車用ガソリンエンジンが適用される。そして、このエンジン３００ｂから排出される排気ガスを図１に示すテールパイプ（排気管）３００ａよりサンプリングプローブ４０２を介して排気ガス成分測定部４に取り込む。
【００２１】
排気ガス成分測定部４は、エンジン３００ｂの排気ガスの成分を測定するもので、ＣＯ２(二酸化炭素)、ＣＯ（一酸化炭素）、ＨＣ（炭化水素）、Ｏ２（残留酸素）の４つの排気ガス成分を測定するとともに、これらの排気ガス成分の測定値に基づいて空燃比λ（エンジンの燃焼に必要な空気と燃料の割合を重量比で表したもの）を算出する。そして、上記４つの排気ガス成分の測定値と空燃比λの算出値を測定データとして装置本体１に出力する。
【００２２】
装置本体１は、主制御部１０１及び記憶部１０２を有している。主制御部１０１は、装置本体１全体を制御するもので、取込み指示手段としての測定データ取込み手段１０１ａと診断手段１０１ｂを有している。この場合、主制御部１０１には、エンジン診断に必要な測定データに関する取り込み条件及び時期が予め設定されている。
【００２３】
この測定データに関する取り込み条件及び時期は、例えば低年式車やチューンナップ車などに合わせて、自由に変更できるようにしている。また、これら測定データに関する取り込み条件及び時期は、測定者などにより任意に設定する手動設定とすることもできる。
【００２４】
測定データ取込み手段１０１ａは、排気ガス成分測定部４での各排気ガス成分の測定値を参照しながら、主制御部１０１に設定されている測定データに関する取り込み条件及び時期を判断し、これら取込み条件と時期を満足していると判断すると、排気ガス成分測定部４の測定データ（各排気ガス成分の測定値及び空燃比λの数値）を取込み、記憶部１０２の後述するデータ記憶部１０２ｂに一時記憶させる。診断手段１０１ｂは、データ記憶部１０２ｂに記憶された排気ガス成分の測定値及び空燃比λの数値からエンジン状態に対応する診断番号を決定する。
【００２５】
図３は、診断手段１０１ｂでの診断番号の決定に用いられる測定値範囲の組合せを求めるためのテーブル例を示している。この場合、取込み条件として、例えばアイドル時及び走行時の各項目に対して予め各排気ガス成分の測定値に対する測定範囲値が記憶されている。例えば、ＣＯ２(二酸化炭素)は、アイドル時に対して測定値範囲Ｗ１１、Ｗ１２、Ｗ１３、走行時に対して測定値範囲Ｗ２１、Ｗ２２、Ｗ２３が、ＣＯ（一酸化炭素）は、アイドル時に対して測定値範囲Ｘ１１、Ｘ１２、Ｘ１３、走行時に対して測定値範囲Ｘ２１、Ｘ２２、Ｘ２３が、ＨＣ（炭化水素）は、アイドル時に対して測定値範囲Ｙ１１、Ｙ１２、Ｙ１３、走行時に対して測定値範囲Ｙ２１、Ｙ２２、Ｙ２３が、Ｏ２（残留酸素）は、アイドル時に対して測定値範囲Ｚ１１、Ｚ１２、Ｚ１３、走行時に対して測定値範囲Ｚ２１、Ｚ２２、Ｚ２３がそれぞれ記憶されている。これにより、例えば、取り込み条件がアイドル時で、ＣＯ２(二酸化炭素)の測定値が測定値範囲Ｗ１１、ＣＯ（一酸化炭素）の測定値が測定値範囲Ｘ１１、ＨＣ（炭化水素）の測定値が測定値範囲Ｙ１１、Ｏ２（残留酸素）の測定値が測定値範囲Ｚ１１の場合、測定値範囲Ｗ１１、Ｘ１１、Ｙ１１、Ｚ１１の組合せが得られる。
【００２６】
図４は、これらの測定値範囲の組合せと空燃比λの数値からエンジン診断結果に対応する診断番号（整理番号）を決定するためのテーブル例を示している。この場合、空燃比λの数値範囲λ１、λ２、…に対し、各取り込み条件（アイドル時及び走行時）に対応する各排気ガス成分の測定値範囲の組合せが記憶され、さらに空燃比λの数値範囲λ１、λ２、…と、各取り込み条件に対応する各排気ガス成分の測定値範囲の組合せに対応させてエンジン診断結果を表す診断番号Ｎ１１１、Ｎ１１２、…、Ｎ１２１、Ｎ１２２、…が記憶されている。これにより、例えば、同テーブルにおいて、アイドル時において、空燃比λの数値が含まれる数値範囲λ１に対して排気ガス成分の測定値範囲の組合せがＷ１１、Ｘ１１、Ｙ１１、Ｚ１１であれば、診断番号Ｎ１１１を決定する。そして、この決定した診断番号Ｎ１１１に対応する診断結果を出力する。この場合、診断番号Ｎ１１１、Ｎ１１２…は、排気ガス成分の測定値範囲の組合せと空燃比λの数値から考えられるエンジンの不具合などに対応したもので、理論及び過去の経験などより蓄積されたデータに基づいて付与されている。また、これら診断番号Ｎ１１１、Ｎ１１２、…、Ｎ１２１、Ｎ１２２、…には、それぞれ故障名、不具合個所など、診断結果に対する具体的内容のコメント情報Ｃ１１１、Ｃ１１２…、Ｃ１２１、Ｃ１２２、…が用意されており、これら診断番号Ｎ１１１、Ｎ１１２、…、Ｎ１２１、Ｎ１２２、…より対応するコメントが取り出せるようになっている。
【００２７】
記憶部１０２は、診断手段１０１ｂのエンジン診断で使用される図３、図４に示すテーブルを記憶したテーブル記憶部１０２ａ、ユーザに関する個人情報、過去データ（過去の診断結果の内容）を始めとして、排気ガス成分測定部４で測定された各排気ガス成分の測定値及び、これらの排気ガス成分の測定値に基づいて算出された空燃比λの数値などを記憶するデータ記憶部１０２ｂ、診断解説書及び自動車技術辞書などの各種文書を記憶した文書記憶部１０２ｃを有している。これら診断解説書及び自動車技術辞書の詳細は後述する。
【００２８】
図２に戻って、装置本体１には、入力手段としてのキーボード２、表示部３及びプリンタ５が接続されている。キーボード２は、保存データの検索やユーザに関する個人情報の入力などのためのキー操作を行う。表示部３は、排気ガス成分の取込み条件、取込みタイミングなどによって決定される車両操作方法の指示の表示の他、個人情報及びエンジン診断結果の表示、さらに上述した診断解説書及び自動車技術辞書の表示などを行う。プリンタ５は、エンジン診断結果から診断カルテを印刷して出力する。診断カルテの詳細は後述する。
【００２９】
次に、以上のように構成された実施の形態の作用を説明する。
【００３０】
まず、図１に示すようにエンジン診断を行う自動車３００が入庫したら、エンジン自動診断装置１００のキャビネット２００を自動車３００の運転席側にセットし、エンジンをかけて暖機状態とする。
【００３１】
この状態で、図５に示すようにステップ５０１で、キーボード２より例えば車両登録番号の４桁を入力する。すると、主制御部１０１により記憶部１０２のデータ記憶部１０２ｂに記憶された個人情報（自動車所有者）と過去データ（過去の診断結果の内容）が参照され、当該車両登録番号の自動車３００に関する過去データの有無が判断される（ステップ５０２）。ここで、過去データがあると判断されると、ステップ５０３に進み、個人情報の変更がある時は変更個所のみを入力する。この入力は、ステップ５０４で、データ記憶部１０２ｂに記憶される。
【００３２】
このように診断前に過去データの存在が確認できれば、記録済みユーザの氏名、住所の入力を省略できるとともに、今回のエンジン診断に活用することができる。また、データ記憶部１０２ｂより過去データを読み出して表示部３に表示させるようにすれば、過去の診断結果を前知識として今回のエンジン診断に役立てることができる。
【００３３】
一方、車両登録番号に該当する個人情報が無ければ、初期入庫扱いとして、ステップ５０５で、個人情報の全項目（例えば、住所、氏名、車両登録番号など）を入力する。この入力内容は、ステップ５０４で、記憶部１０２のデータ記憶部１０２ｂに新たに記憶される。なお、事前に初期入庫のユーザの個人情報が分かっていれば、前もってキーボード２より入力しておくこともできる。
【００３４】
次に、図１に示すように排気ガス成分測定部４にホース４０１を介して接続されたサンプリングプローブ４０２を自動車３００のテールパイプ（排気管）３００ａ内に規定の長さ挿入したのち、測定者は、自動車３００の運転席に座りアクセルペタルの操作を準備する。これにより、図６に示すステップ６０１の排気ガス成分測定部４のスタンバイが完了する。
【００３５】
次に、不図示の診断開始ボタンを押す。すると、測定データ取込み手段１０１ａは、排気ガス成分測定部４の各排気ガス成分の測定値などを参照し、初期条件を満足したならば、ステップ６０２に進み、最初の車両操作の指示を表示部３に表示する。この場合、車両操作条件として、例えば、所定速度での走行指示が表示部３に表示される。
【００３６】
次に、ステップ６０２１で、測定者が表示部３の表示に従って車両操作を行いアクセルペタルを踏み込み、指示された走行速度に設定すると、ステップ６０３に進む。
【００３７】
ステップ６０３では、測定データ取込み手段１０１ａは、排気ガス成分測定部４での各排気ガス成分の測定値の状態を参照しながら、主制御部１０１に設定されている診断に必要な測定データに関する取り込み条件及び時期を判断する。そして、これら取り込み条件及び時期を満足していると判断すると、このときの排気ガス成分測定部４の測定データを取込み（ステップ６０４）、記憶部１０２のデータ記憶部１０２ｂに一時記憶させる（ステップ６０５）。
【００３８】
この場合、データ記憶部１０２ｂには、所定速度で走行状態にある車両について排気ガス成分測定部４で測定されたＣＯ２(二酸化炭素)、ＣＯ（一酸化炭素）、ＨＣ（炭化水素）、Ｏ２（残留酸素）の４つの排気ガス成分の測定値と、これらの排気ガス成分の測定値に基づいて算出された空燃比λの数値が記憶される。
【００３９】
次に、ステップ６０６に進み、次の車両操作の指示を表示部３に表示する。この場合、車両操作条件として、例えば、アイドルの指示が表示部３に表示される。測定者が表示部３の表示に従って車両操作を行いアクセルペタルから足を離し、アイドル状態に設定すると（ステップ６０６１）、ステップ６０７に進む。
【００４０】
このステップ６０７でも、測定データ取込み手段１０１ａは、排気ガス成分測定部４での各排気ガス成分の測定値の状態を参照して主制御部１０１に設定されている診断に必要な測定データに関する取り込み条件及び時期を判断する。そして、これら取り込み条件及び時期を満足していると判断すると、このときの排気ガス成分測定部４の測定データを取込み（ステップ６０８）、記憶部１０２のデータ記憶部１０２ｂに一時記憶させる（ステップ６０９）。
【００４１】
この場合、データ記憶部１０２ｂには、アイドル状態にある車両について排気ガス成分測定部４で測定されたＣＯ２(二酸化炭素)、ＣＯ（一酸化炭素）、ＨＣ（炭化水素）、Ｏ２（残留酸素）の４つの排気ガス成分の測定値と、これらの排気ガス成分の測定値に基づいて算出された空燃比λの数値が記憶される。
【００４２】
次に、ステップ６１０に進む。このステップ６１０では、診断手段１０１ｂにおいて、データ記憶部１０２ｂに記憶された所定速度の走行状態及びアイドル状態での測定データの排気ガス成分の測定値及び空燃比λの数値からエンジン状態に対応する診断番号を決定する。この場合、例えば、所定速度の走行時で、ＣＯ２(二酸化炭素)の測定値が測定値範囲Ｗ２１、ＣＯ（一酸化炭素）の測定値が測定値範囲Ｘ２１、ＨＣ（炭化水素）の測定値が測定値範囲Ｙ２１、Ｏ２（残留酸素）の測定値が測定値範囲Ｚ２１とすると、図３に示すテーブルにより測定値範囲Ｗ２１、Ｘ２１、Ｙ２１、Ｚ２１の組合せが得られる。また、所定速度の走行時で空燃比λの数値が数値範囲λ１とすると、図３のテーブルより得られた測定値範囲Ｗ２１、Ｘ２１、Ｙ２１、Ｚ２１の組合せに基づいて図４に示すテーブルより診断番号Ｎ１２１が決定される。
【００４３】
アイドル時についても同様で、このアイドル時のＣＯ２(二酸化炭素)、ＣＯ（一酸化炭素）、ＨＣ（炭化水素）、Ｏ２（残留酸素）のそれぞれの測定値から図３に示すテーブルより、例えば測定値範囲Ｗ１１、Ｘ１１、Ｙ１１、Ｚ１１の組合せが得られると、このアイドル時の空燃比λの数値が数値範囲λ１とすると、測定値範囲Ｗ１１、Ｘ１１、Ｙ１１、Ｚ１１の組合せに基づいて図４に示すテーブルより診断番号Ｎ１１１が決定される。そして、これらの診断番号Ｎ１１１，Ｎ１２１に基づいて診断結果を出力する。
【００４４】
次に、ステップ６１１に進み、診断手段１０１ｂでの判断結果を表示部３に表示する。この場合、表示部３では、記憶部１０２のデータ記憶部１０２ｂに記憶された取込み条件が走行時、アイドル時のそれぞれのＣＯ２(二酸化炭素)、ＣＯ（一酸化炭素）、ＨＣ（炭化水素）、Ｏ２（残留酸素）の測定値、空燃比λの数値とともに、診断手段１０１ｂで決定された診断番号Ｎ１２１、Ｎ１１１、これら診断番号Ｎ１２１、Ｎ１１１に対応する綜合診断結果、さらに診断番号Ｎ１２１、Ｎ１１１に対応して図４に示すテーブルより読み出されるコメント情報Ｃ１２１、Ｃ１１１に基づく故障名、不具合個所など具体的な内容を表示する。
【００４５】
次に、ステップ６１２で、診断カルテの印刷の有無が判断される。ここで、診断カルテの印刷が不要の場合は、ＮＯと判断し、処理を終了する。一方、診断カルテの印刷が必要な場合は、ステップ６１３に進み、記憶部１０２のデータ記憶部１０２ｂに記憶された個人情報（自動車所有者のもの）を読み出す。次に、ステップ６１４でデータ記憶部１０２ｂを参照して過去データの有無が判断され、過去データが存在すれば、ステップ６１５で、過去データを読み出し、ステップ６１６に進み、読み出した過去データを利用して診断カルテを作成する。一方、ステップ６１４で過去データが無ければ、ステップ６１６に進んで診断カルテを作成する。
【００４６】
なお、診断カルテの作成に過去データを利用しない場合は、ステップ６１２で診断カルテの印刷を必要と判断したら直ちにステップ６１６に進み、診断カルテの作成に取りかかるようにすればよい。
【００４７】
図７は、ステップ６１６で印刷される診断カルテの一例を示すもので、例えば、Ａ４版の印刷用紙１１の右上方に車両登録番号１２、左上方に氏名、住所１３が印刷され、さらに、これら氏名、住所１３の下方に診断日１４、車名１５、走行距離１６などが印刷される。また、測定項目１７として、空燃比λ、ＣＯ（一酸化炭素）、ＣＯ２(二酸化炭素)、Ｏ２（残留酸素）、ＨＣ（炭化水素）について、取込み条件が走行時１８、アイドル時１９のそれぞれの測定値が印刷される。さらに空燃比λ、ＣＯ（一酸化炭素）、ＣＯ２(二酸化炭素)、Ｏ２（残留酸素）、ＨＣ（炭化水素）は、診断番号Ｎ１２１、Ｎ１１１による診断結果に基づいて走行時燃焼２０、アイドル時燃焼２１のそれぞれの状態での良否がバーグラフにより表示される。このバーグラフは、バー本体２２ａと矢印２２ｂからなり、バー本体２２ａは、左側から良(斜線部分)、可（白抜き部分）、不可（網目部分）の各領域を示し、バー本体２２ａ上を指す矢印２２ｂの位置で良、可、不可の状態を表している。
【００４８】
これにより、例えば、空燃比λについては、走行時燃焼２０では、バー本体２２ａ上を指す矢印２２ｂの位置から「良」、アイドル時燃焼２１では、バー本体２２ａ上を指す矢印２２ｂの位置から「不可」を表している。また、ＣＯ（一酸化炭素）については、走行時燃焼２０では、バー本体２２ａ上を指す矢印２２ｂの位置から「良」、アイドル時燃焼２１では、バー本体２２ａ上を指す矢印２２ｂの位置から「良」を表している。以下、ＣＯ２(二酸化炭素)、Ｏ２（残留酸素）、ＨＣ（炭化水素）についても図示の通りである。また、診断手段１０１ｂで判断された綜合診断結果２２が、診断番号Ｎ１１１、Ｎ１２１とともに良否を表す記号「○」、「×」、「△」により表示されている。ここで、「○」は好調、「×」は不調、「△」は普通を表している。図示例では、「×」の不調が印刷されている。さらに印刷用紙１１の真中から下方向にコメント欄２３が設けられ、このコメント欄２３には、診断番号Ｎ１１１、Ｎ１２１に対して図４に示すテーブルより読み出されたコメント情報Ｃ１１１、Ｃ１２１に基づいて故障名、不具合個所などを始め、診断後、続けるべき検査や治療、修理方法などの具体的な内容の文章が印刷される。この場合、コメント欄２３に印刷される文章（コメント）内容は、キーボード３からのキーに入力より、任意に追加したり、書き換えるようなこともできる。
【００４９】
ところで、測定者は、表示部３に表示、又は印刷用紙１１に印刷された診断カルテを用いて、ドライバー（ユーザ）に診断結果の詳細を説明することが必要である。この場合、測定者が診断結果の詳細を十分に理解していなければ、ドライバーが理解できる程度に説明するのが難しい。そこで、このようなエンジン診断に関して十分な知識と経験を持ち合わせていない測定者に対して診断結果の内容理解を助ける必要がある。
【００５０】
この場合、診断結果を表示した表示画面上の診断番号（診断結果に対応したもの）をクリックすると、記憶部１０２の文書記憶部１０２ｃより、例えば、診断番号に対応する診断解説書の内容が読み出され、表示部３に表示される。測定者は、診断解説書を読んで、診断結果の内容を理解することにより、ドライバーに対して適切な説明を行うことができる。また、さらに診断結果の詳細な説明を必要とするような場合は、表示画面上から、例えば、他の診断番号に対応する診断解説書を読み出し、今回の診断結果の内容と比較検討すれば、さらに深く診断結果の内容を理解することが可能になる。つまり、診断解説書は、診断番号に対応してエンジン不調の基本的な原因、推測される故障部位、故障部位特定のための検査手順などが記載されているので、この記載画面を用いて測定者自身が理解し、これをもってドライバーに説明すれば、ドライバーに対し納得のいく説明を行うことが可能である。さらに技術的な内容も理解したい場合は、診断番号に基づいて文書記憶部１０２ｃより関連する自動車技術辞書を読み出し、必要とする図解用語解説、部品構造図、回路図などを表示部３に表示させれば、この表示内容を閲覧することにより、さらに論理的な説明も可能となる。
【００５１】
したがって、このようにすれば、測定データ取込み手段１０１ａにより、予め設定されるエンジン診断に必要な測定データに関する取り込み条件及び時期を判断し、排気ガス成分測定部４より、このときの測定データ（ＣＯ２(二酸化炭素)、ＣＯ（一酸化炭素）、ＨＣ（炭化水素）、Ｏ２（残留酸素）の各排気ガス成分の測定値、空燃比λの数値）を取込み、診断手段１０１ｂにより、これら測定データからエンジン状態に対応する診断番号を決定し、この診断番号と、該診断番号に対応した診断結果を、各排気ガス成分の測定値とともに表示部３に表示し、また、プリンタ５により視覚的な表現を用いた診断カルテを印刷するようにした。これにより、計測者がエンジンの燃焼技術など、エンジンに関する特別な知識や経験を有していない場合でも、バラツキのない正確なエンジン診断の結果を得ることができるので、エンジン診断の信頼性を飛躍的に高めることができる。また、これらの診断結果は、表示部３に表示されるとともに、診断カルテとして印刷して出力されるようにした。この場合、診断カルテは、印刷用紙１１上に診断結果を視覚的表現によりエンジン技術に未熟な者に対しても理解しやすいように作成されている。例えば、各排気ガス成分の測定値及び空燃比λとともに、これら排気ガス成分の測定値及び空燃比λに対するエンジンの良否の程度が視覚的に理解できるバーグラフで印刷され、さらに、綜合診断結果２２の良否も記号「○」、「×」、「△」を用いて印刷されるなど、これらの内容が感覚的に理解できるように工夫されており、さらにコメント欄２３には、故障名、不具合個所などを始め、診断後、続けるべき検査や治療、修理方法などの具体的な内容のコメントも印刷されている。これにより、診断カルテの各所の視覚的な表現から効果的に診断結果を測定者に対し出力することができるようになり、エンジンの技術的知識が乏しく排気ガスによるエンジン診断の経験の浅いものでも、短時間で診断内容を理解することができる。
【００５２】
さらに、画面表示された測定データ（数値）を見てもエンジン診断できない場合は、表示された診断番号などをクリックするだけで、診断番号に対応する診断解説書や技術辞書の内容を画面に表示することができる。診断解説書には、診断番号に相当する病状名、病状の発生原因解説、推測される不良部位名などが記述され、技術辞書には、図解用語解説、部品構造図、回路図などが記述されるので、これによって測定者自身が理解した上で、診断カルテを提示してドライバーに説明することで、ドライバーへの理解も容易に得ることができる。
【００５３】
なお、本発明は、上記実施の形態に限定されるものでなく、実施段階では、その要旨を変更しない範囲で種々変形することが可能である。例えば、上述した実施の形態では、説明を簡単にするため取込み条件としてアイドル時と走行時について述べたが、走行時については、さらに高速、低速、加速などの取込み条件を追加することもできる。また、上述した実施の形態では、診断解説書及び自動車技術辞書を文書記憶部１０２ｃに記憶し、必要により、これら診断解説書及び自動車技術辞書を表示部３の画面上に読み出して利用するようにしたが、診断解説書及び自動車技術辞書は、表示部３の画面上に表示することに拘らず、紙による印刷物でもよい。このようすれば、例えば、診断説明書を表示部３の画面上に表示し、自動車技術辞書を印刷物で同時に使用し、これら診断解説書及び自動車技術辞書の必要頁を同時に開いてドライバーへの説明や内容理解に用立てることもできる。また、上述した実施の形態では、４サイクルのガソリンエンジンに本発明を適用した例を述べたが、例えばディーゼルエンジンなどの他の車両のエンジン診断にも適用可能である。
【００５４】
さらに、上記実施の形態には、種々の段階の発明が含まれており、開示されている複数の構成要件における適宜な組み合わせにより種々の発明が抽出できる。例えば、実施の形態に示されている全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題を解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出できる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の第１の実施の形態にかかるエンジン自動診断装置の概略構成を示す図。
【図２】第１の実施の形態のエンジン自動診断装置の回路ブロックを示す図。
【図３】第１の実施の形態に用いられる診断手段に適用されるテーブル例を示す図。
【図４】第１の実施の形態に用いられる診断手段に適用されるテーブル例を示す図。
【図５】第１の実施の形態の動作を説明するためのフローチャートを示す図。
【図６】第１の実施の形態の動作を説明するためのフローチャートを示す図。
【図７】第１の実施の形態に用いられる診断カルテの一例を示す図。
【符号の説明】
【００５６】
１００…エンジン自動診断装置、２００…キャビネット
３００…自動車、３００ａ…テールパイプ
３００ｂ…エンジン、１…エンジン自動診断装置本体
１０１…主制御部、１０１ａ…測定データ取込み手段、
１０１ｂ…診断手段、１０２…記憶部、
１０２ａ…テーブル記憶部、１０２ｂ…データ記憶部
２…キーボード、３…表示部、４…排気ガス成分測定部
４０１…ホース、４０２…サンプリングプローブ
５…プリンタ、１１…印刷用紙、２２ａ…バー本体
２２ｂ…矢印、２２…綜合診断結果
２３…コメント欄、１０２ｃ…文書記憶部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両用エンジンの排気ガスより複数の排気ガス成分を測定する排気ガス成分測定手段と、
予め設定されたエンジン診断に必要な測定データに関する取り込み条件及び時期を判断し、これらの取り込み条件及び時期を満足した前記排気ガス成分測定手段の測定データを取込むデータ取込み手段と、
このデータ取込み手段により取込まれた測定データに基づいて前記車両用エンジンの状態に対応する診断番号を決定する診断手段と、
前記診断手段により決定された診断番号に対応するエンジン診断結果及び該診断結果に対応する情報を出力する出力手段と、
を具備したことを特徴とするエンジン自動診断装置。
【請求項２】
前記診断番号に対応する診断結果に関する文書を記憶した文書記憶手段を有し、
前記出力手段は、前記診断結果とともに、前記診断番号に対応して前記記憶手段より読み出される文書を表示可能にした表示部であることを特徴とする請求項１記載のエンジン自動診断装置。
【請求項３】
前記文書記憶手段に記憶された前記診断番号に対応する文書は、前記診断結果の解説を記述した文書及び技術説明を記述した文書の少なくとも一方であることを特徴とする請求項２記載のエンジン自動診断装置。
【請求項４】
前記出力手段は、前記排気ガス成分測定手段で測定された排気ガス成分の測定値の良否をバーグラフで表示するとともに、前記診断結果を該診断結果の良否を表す記号で表示し、前記診断結果に係る情報として前記診断結果に関するコメントを文章で表示した印刷物を診断カルテとして出力する印刷手段であることを特徴とする請求項１記載のエンジン自動診断装置。
【請求項５】
車両用エンジンの排気ガスより複数の排気ガス成分を測定する第１のステップと、
予め設定されたエンジン診断に必要な測定データに関する取り込み条件及び時期を判断し、これらの取り込み条件及び時期を満足した前記排気ガス成分測定手段の測定データを取込む第２のステップと、
この第２のステップにより取込まれた測定データに基づいて前記車両用エンジンの状態に対応する診断番号を決定する第３のステップと、
前記第３のステップにより決定された診断番号に対応するエンジン診断結果及び該診断結果に対応する情報を出力させる第４のステップと、
を具備したことを特徴とするエンジン自動診断方法。
【請求項１】
車両用エンジンの排気ガスより複数の排気ガス成分を測定する排気ガス成分測定手段と、
予め設定されたエンジン診断に必要な測定データに関する取り込み条件及び時期を判断し、これらの取り込み条件及び時期を満足した前記排気ガス成分測定手段の測定データを取込むデータ取込み手段と、
このデータ取込み手段により取込まれた測定データに基づいて前記車両用エンジンの状態に対応する診断番号を決定する診断手段と、
前記診断手段により決定された診断番号に対応するエンジン診断結果及び該診断結果に対応する情報を出力する出力手段と、
を具備したことを特徴とするエンジン自動診断装置。
【請求項２】
前記診断番号に対応する診断結果に関する文書を記憶した文書記憶手段を有し、
前記出力手段は、前記診断結果とともに、前記診断番号に対応して前記記憶手段より読み出される文書を表示可能にした表示部であることを特徴とする請求項１記載のエンジン自動診断装置。
【請求項３】
前記文書記憶手段に記憶された前記診断番号に対応する文書は、前記診断結果の解説を記述した文書及び技術説明を記述した文書の少なくとも一方であることを特徴とする請求項２記載のエンジン自動診断装置。
【請求項４】
前記出力手段は、前記排気ガス成分測定手段で測定された排気ガス成分の測定値の良否をバーグラフで表示するとともに、前記診断結果を該診断結果の良否を表す記号で表示し、前記診断結果に係る情報として前記診断結果に関するコメントを文章で表示した印刷物を診断カルテとして出力する印刷手段であることを特徴とする請求項１記載のエンジン自動診断装置。
【請求項５】
車両用エンジンの排気ガスより複数の排気ガス成分を測定する第１のステップと、
予め設定されたエンジン診断に必要な測定データに関する取り込み条件及び時期を判断し、これらの取り込み条件及び時期を満足した前記排気ガス成分測定手段の測定データを取込む第２のステップと、
この第２のステップにより取込まれた測定データに基づいて前記車両用エンジンの状態に対応する診断番号を決定する第３のステップと、
前記第３のステップにより決定された診断番号に対応するエンジン診断結果及び該診断結果に対応する情報を出力させる第４のステップと、
を具備したことを特徴とするエンジン自動診断方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００８−３０９５８１（Ｐ２００８−３０９５８１Ａ）
【公開日】平成２０年１２月２５日（２００８．１２．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１５６５３４（Ｐ２００７−１５６５３４）
【出願日】平成１９年６月１３日（２００７．６．１３）
【出願人】（０００２５２８１６）株式会社イヤサカ (3)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１２月２５日（２００８．１２．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年６月１３日（２００７．６．１３）
【出願人】（０００２５２８１６）株式会社イヤサカ (3)
【Ｆターム（参考）】
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