JPH0248050B2 - - Google Patents
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- JPH0248050B2 JPH0248050B2 JP57106152A JP10615282A JPH0248050B2 JP H0248050 B2 JPH0248050 B2 JP H0248050B2 JP 57106152 A JP57106152 A JP 57106152A JP 10615282 A JP10615282 A JP 10615282A JP H0248050 B2 JPH0248050 B2 JP H0248050B2
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- Japan
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- nox concentration
- cylinder
- deviation
- gas temperature
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M15/00—Testing of engines
- G01M15/04—Testing internal-combustion engines
- G01M15/10—Testing internal-combustion engines by monitoring exhaust gases or combustion flame
- G01M15/102—Testing internal-combustion engines by monitoring exhaust gases or combustion flame by monitoring exhaust gases
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M15/00—Testing of engines
- G01M15/04—Testing internal-combustion engines
- G01M15/10—Testing internal-combustion engines by monitoring exhaust gases or combustion flame
- G01M15/102—Testing internal-combustion engines by monitoring exhaust gases or combustion flame by monitoring exhaust gases
- G01M15/104—Testing internal-combustion engines by monitoring exhaust gases or combustion flame by monitoring exhaust gases using oxygen or lambda-sensors
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
- F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Emergency Medicine (AREA)
- Testing Of Engines (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔従来の技術〕
デイーゼルエンジンが正常に運転されているか
否かを判別する方法としては、デーゼルエンジン
の排気温度、排気圧力、振動、騒音等を測定し、
この測定結果と標準値との偏差を求める方法があ
る。
否かを判別する方法としては、デーゼルエンジン
の排気温度、排気圧力、振動、騒音等を測定し、
この測定結果と標準値との偏差を求める方法があ
る。
一方、特開昭52−40208号公報および特公昭47
−5855号公報には、エンジンの運転状態を、所定
の設定値に基いて制御する装置が開示されてい
る。
−5855号公報には、エンジンの運転状態を、所定
の設定値に基いて制御する装置が開示されてい
る。
上述した、デイーゼルエンジンが正常に運転し
ているか否かを判別する従来の方法には、次のよ
うな問題がある。即ち、デイーゼルエンジンで燃
焼状態を悪化させる主な原因は、例えば、燃焼室
の機密の低下、排気弁や給気弁の損傷によるガス
の吹き抜け、燃料噴射ポンプの損耗による噴射圧
力や噴射量の低下および噴射タイミングの遅れ、
燃料噴射弁の損耗による霧化不良等、多岐にわた
る。従来の方法は、正常な運転状態で測定された
基準値との偏差が一定値を超えたときに異常であ
ると判断するものであるから、上述した各種の異
常の原因を判別することはできない。また、検出
された偏差値は、その値が同じであつても、上述
した各種の原因によつて、異常の程度は大きく異
なる。従つて、単に偏差値のみでは、異常の程度
を明確に知ることはできない。更に、エンジンの
燃焼状態は、大気条件、燃料性状等によつて大き
く変動するため、一般に許容偏差値は大きく設定
されている。従つて、従来の方法では、軽微な異
常は判別不能である。
ているか否かを判別する従来の方法には、次のよ
うな問題がある。即ち、デイーゼルエンジンで燃
焼状態を悪化させる主な原因は、例えば、燃焼室
の機密の低下、排気弁や給気弁の損傷によるガス
の吹き抜け、燃料噴射ポンプの損耗による噴射圧
力や噴射量の低下および噴射タイミングの遅れ、
燃料噴射弁の損耗による霧化不良等、多岐にわた
る。従来の方法は、正常な運転状態で測定された
基準値との偏差が一定値を超えたときに異常であ
ると判断するものであるから、上述した各種の異
常の原因を判別することはできない。また、検出
された偏差値は、その値が同じであつても、上述
した各種の原因によつて、異常の程度は大きく異
なる。従つて、単に偏差値のみでは、異常の程度
を明確に知ることはできない。更に、エンジンの
燃焼状態は、大気条件、燃料性状等によつて大き
く変動するため、一般に許容偏差値は大きく設定
されている。従つて、従来の方法では、軽微な異
常は判別不能である。
特開昭52−40208号公報および特公昭47−5855
号に開示されている技術は、何れも、設定値に対
する測定値の偏差を求め、求められた偏差値に基
いて運転を制御するものであるから、上述したよ
うな、デイーゼルエンジンにおける各種の異常原
因および異常の程度を判別することはできない。
号に開示されている技術は、何れも、設定値に対
する測定値の偏差を求め、求められた偏差値に基
いて運転を制御するものであるから、上述したよ
うな、デイーゼルエンジンにおける各種の異常原
因および異常の程度を判別することはできない。
従つて、この発明の目的は、デイーゼルエンジ
ンにおける、各種の異常の原因およびその程度を
適確に判別することができる、デイーゼルエンジ
ンの異常原因判別方法および装置を提供すること
にある。
ンにおける、各種の異常の原因およびその程度を
適確に判別することができる、デイーゼルエンジ
ンの異常原因判別方法および装置を提供すること
にある。
この発明の方法は、デイーゼルエンジンにおけ
る複数基のシリンダの各々の出口の排ガス温度お
よびNOx濃度を測定し、 得られた排ガス温度およびNOx濃度の測定値
と、予め求めた排ガス温度およびNOx濃度の基
準値との偏差を各々演算し、得られた排ガス温度
の偏差値、および、NOx濃度の偏差値を、２次
元座標上にベクトル表示し、 ベクトルの方向から異常の原因を判別し、そし
て、ベクトルの長さから異常の程度を検出するこ
とに特徴を有するものである。また、この発明の
装置は、シリンダ出口ガスの温度測定器および
NOx濃度測定器と、前記温度測定器によつて得
られた測定値および前記NOx濃度測定器によつ
て得られた測定値と、基準値との偏差を各々演算
するための演算器と、前記演算器の出力に基づい
て、デイーゼルエンジンの異常原因を判別表示す
る表示手段とを備えたデイーゼルエンジンの異常
原因判別装置としたことに特徴を有するものであ
る。
る複数基のシリンダの各々の出口の排ガス温度お
よびNOx濃度を測定し、 得られた排ガス温度およびNOx濃度の測定値
と、予め求めた排ガス温度およびNOx濃度の基
準値との偏差を各々演算し、得られた排ガス温度
の偏差値、および、NOx濃度の偏差値を、２次
元座標上にベクトル表示し、 ベクトルの方向から異常の原因を判別し、そし
て、ベクトルの長さから異常の程度を検出するこ
とに特徴を有するものである。また、この発明の
装置は、シリンダ出口ガスの温度測定器および
NOx濃度測定器と、前記温度測定器によつて得
られた測定値および前記NOx濃度測定器によつ
て得られた測定値と、基準値との偏差を各々演算
するための演算器と、前記演算器の出力に基づい
て、デイーゼルエンジンの異常原因を判別表示す
る表示手段とを備えたデイーゼルエンジンの異常
原因判別装置としたことに特徴を有するものであ
る。
この発明によれば、複数基のシリンダの各々の
出口の排ガス温度と、燃焼状態の変化と極めて密
接に対応して変動するNOx濃度とを、異常原因
の判別のための要因としている。従つて、例え
ば、燃焼室の気密が低下した場合には、NOx濃
度の低下が生じ、ガスの吹き抜けが生じた場合に
は、排ガス温度の上昇、および、NOx濃度の低
下が生じ、噴射量が低下した場合には、排ガス温
度の低下が生じ、噴射タイミングの遅れが生じた
場合には、NOx濃度の低下が生じ、そして、霧
化不良の場合には、排ガス温度の上昇が生ずる。
このように、排ガス温度とNOx濃度とを判別要
因とすることによつて、デイーゼルエンジンの各
種の異常の原因およびその程度を、適確に判別す
ることができる。
出口の排ガス温度と、燃焼状態の変化と極めて密
接に対応して変動するNOx濃度とを、異常原因
の判別のための要因としている。従つて、例え
ば、燃焼室の気密が低下した場合には、NOx濃
度の低下が生じ、ガスの吹き抜けが生じた場合に
は、排ガス温度の上昇、および、NOx濃度の低
下が生じ、噴射量が低下した場合には、排ガス温
度の低下が生じ、噴射タイミングの遅れが生じた
場合には、NOx濃度の低下が生じ、そして、霧
化不良の場合には、排ガス温度の上昇が生ずる。
このように、排ガス温度とNOx濃度とを判別要
因とすることによつて、デイーゼルエンジンの各
種の異常の原因およびその程度を、適確に判別す
ることができる。
更に、上述した排ガス温度およびNOx濃度の
偏差値を、２次元座標上にベクトル表示すること
によつて、ベクトルの方向から異常の原因が判別
でき、そして、ベクトルの長さから異常の程度を
検出することができる。
偏差値を、２次元座標上にベクトル表示すること
によつて、ベクトルの方向から異常の原因が判別
でき、そして、ベクトルの長さから異常の程度を
検出することができる。
以下この発明を実施例とともに図面を参照しな
がら説明する。
がら説明する。
第１図はこの発明にかかる装置の概略構成図で
ある。図において、１は、デイーゼルエンジンの
シリンダ（実際には複数個あるが１つのみ図示し
た。）、２は、シリンダ１に接続した給気集合管、
３は、シリンダ１に接続した排気集合管、４は、
給気弁、５は、排気弁、６は、シリンダ１の排気
側に設けた吸引管、７は、吸引管６に接続した導
管、８は、複数のシリンダの吸引管からの複数の
導管７を順次切換えて後述するNOx濃度測定器
に接続するための切換弁、９は、NOx濃度測定
器、１２は、シリンダ１の出口排気温度を計測す
るための温度センサであり、シリンダ１に取り付
けられている。１３はその増巾器である。１０
は、温度センサ１２によつて得られた測定値およ
びNOx濃度測定器９によつて得られた測定値と、
あらかじめ定められている基準値との偏差を各々
演算するための演算器であり、１１は演算器１０
によつて得られた２つの演算値が許容値を越えた
ときに警報を発する警報器、１４は同２つの演算
値に基づいて後述するような表示を行なうための
表示器である。
ある。図において、１は、デイーゼルエンジンの
シリンダ（実際には複数個あるが１つのみ図示し
た。）、２は、シリンダ１に接続した給気集合管、
３は、シリンダ１に接続した排気集合管、４は、
給気弁、５は、排気弁、６は、シリンダ１の排気
側に設けた吸引管、７は、吸引管６に接続した導
管、８は、複数のシリンダの吸引管からの複数の
導管７を順次切換えて後述するNOx濃度測定器
に接続するための切換弁、９は、NOx濃度測定
器、１２は、シリンダ１の出口排気温度を計測す
るための温度センサであり、シリンダ１に取り付
けられている。１３はその増巾器である。１０
は、温度センサ１２によつて得られた測定値およ
びNOx濃度測定器９によつて得られた測定値と、
あらかじめ定められている基準値との偏差を各々
演算するための演算器であり、１１は演算器１０
によつて得られた２つの演算値が許容値を越えた
ときに警報を発する警報器、１４は同２つの演算
値に基づいて後述するような表示を行なうための
表示器である。
以上のような構成によつて、次のようにして異
常原因が判別される。
常原因が判別される。
(1) NOx濃度及びシリンダ出口排気温度は次の
ように計測される。
ように計測される。
(i) NOx濃度
各シリンダ１からの排ガスは、切換弁８に
より順次切換えられて、吸引管６及び導管７
を通つて、NOx濃度測定器９に送られ、こ
こでNOx濃度が測定される。この測定結果
は、演算器１０に送られる。
より順次切換えられて、吸引管６及び導管７
を通つて、NOx濃度測定器９に送られ、こ
こでNOx濃度が測定される。この測定結果
は、演算器１０に送られる。
(ii) シリンダ出口排気温度
各シリンダ１からの排ガスの温度は、温度
センサ１２で検知され、温度センサ増幅器１
３で増幅される。その結果は、演算器１０に
送られる。
センサ１２で検知され、温度センサ増幅器１
３で増幅される。その結果は、演算器１０に
送られる。
(2) 演算器１０で、その時点における各シリンダ
１のNOx濃度とシリンダ出口排気温度の偏差
は次のように求められる。
１のNOx濃度とシリンダ出口排気温度の偏差
は次のように求められる。
(i) 偏差を求めるための基準値は、シリンダ１
内の状態変化のみに着目し、全シリンダの平
均値又は、任意の１つのシリンダの値をと
る。
内の状態変化のみに着目し、全シリンダの平
均値又は、任意の１つのシリンダの値をと
る。
このようにすれば、大気温度や大気圧など
の環境状態や機関の運転状態などの影響が排
除できる。
の環境状態や機関の運転状態などの影響が排
除できる。
(ii) 正常運転状態における各シリンダの偏差を
あらかじめ把握しておき、測定時点での各偏
差を求めるときの補正に利用する。
あらかじめ把握しておき、測定時点での各偏
差を求めるときの補正に利用する。
(3) 表示器１４には、第２図のような、横軸にシ
リンダ出口排気温度の偏差ΔTei、縦軸にNOx
濃度の偏差ΔNOxiを取つた２次元グラフがあ
り、このグラフにおいて、原点を中心として適
当な間隔で同心円が描かれており、かつ、円周
上を適当な間隔で分割している。この図の２次
元座標上に各シリンダの状態をベクトル表示す
る（これをシリンダ状態図と呼ぶ）。
リンダ出口排気温度の偏差ΔTei、縦軸にNOx
濃度の偏差ΔNOxiを取つた２次元グラフがあ
り、このグラフにおいて、原点を中心として適
当な間隔で同心円が描かれており、かつ、円周
上を適当な間隔で分割している。この図の２次
元座標上に各シリンダの状態をベクトル表示す
る（これをシリンダ状態図と呼ぶ）。
(i) すべてのシリンダが正常状態にあれば、当
然各シリンダのNOx濃度及びシリンダ出口
排気温度の偏差は０になり、測定値（状態
点）は原点に位置する。
然各シリンダのNOx濃度及びシリンダ出口
排気温度の偏差は０になり、測定値（状態
点）は原点に位置する。
(ii) 今、あるシリンダで何らかの異常が発生す
ると、そのシリンダのNOx濃度とシリンダ
出口排気温度は、他のシリンダのそれとは異
なつた値になり、偏差が生じる。このためシ
リンダ状態図上ではこのシリンダの状態点の
み原点からはずれる。
ると、そのシリンダのNOx濃度とシリンダ
出口排気温度は、他のシリンダのそれとは異
なつた値になり、偏差が生じる。このためシ
リンダ状態図上ではこのシリンダの状態点の
み原点からはずれる。
(iii) シリンダ内の燃焼によるNOxの発生機構
と、シリンダ出口排気温度の増減機構は互い
に異なつたものである。このため、異常又は
故障の種類及び程度によつてNOx濃度とシ
リンダ出口排気温度の変化の度合は、それぞ
れ異なつたものになる。
と、シリンダ出口排気温度の増減機構は互い
に異なつたものである。このため、異常又は
故障の種類及び程度によつてNOx濃度とシ
リンダ出口排気温度の変化の度合は、それぞ
れ異なつたものになる。
(iv) このため、シリンダ状態図において、原点
からの方向が異常原因を表すことになる。当
然、異常の程度が大きくなれば偏差も大きく
なるから、シリンダ状態図における原点から
の距離が異常の程度を表す。
からの方向が異常原因を表すことになる。当
然、異常の程度が大きくなれば偏差も大きく
なるから、シリンダ状態図における原点から
の距離が異常の程度を表す。
(v) ゆえに、シリンダ状態図上の異常Ａ、異常
Ｂ、異常Ｃ、…などの異常原因が把握されて
おれば、機関の異常検知及び異常原因判別が
できたことになる。
Ｂ、異常Ｃ、…などの異常原因が把握されて
おれば、機関の異常検知及び異常原因判別が
できたことになる。
(i) 次の供試機関を用い、その３シリンダのうち
の１つのシリンダのみに下記の異常を人為的に
起こし実験を行つた。その結果を第３図に示
す。
の１つのシリンダのみに下記の異常を人為的に
起こし実験を行つた。その結果を第３図に示
す。
供試機関：
シリンダ数３、シリンダ径400mm、機関回転
数514rpm、機関出力1950ps 異常条件： 燃料噴射時期を早め、また遅らせる。
数514rpm、機関出力1950ps 異常条件： 燃料噴射時期を早め、また遅らせる。
燃料量を増大させ、また減少させる。
排気弁タペツトのクリアランスを増大させ
る。
る。
排気弁吹き抜け。
第３図から、以上４条件が明確に区別され、図
示されていることが明らかである。
示されていることが明らかである。
以上は、シリンダ出口排気温度とNOx濃度と
の相関を元にしたが、さらにシリンダ内圧力、燃
料噴射圧力などの機関性能特性値を加え、多次元
的に診断を行えば、さらに詳細な診断が行える。
また以上はデイーゼル機関を主に述べているが、
本発明の方法は、ガソリン機関などの内燃機関に
も適用可能である。
の相関を元にしたが、さらにシリンダ内圧力、燃
料噴射圧力などの機関性能特性値を加え、多次元
的に診断を行えば、さらに詳細な診断が行える。
また以上はデイーゼル機関を主に述べているが、
本発明の方法は、ガソリン機関などの内燃機関に
も適用可能である。
以上述べたように、この発明によれば、デイー
ゼル機関における、各種の異常の原因およびその
程度を適確に判別することができる工業上有用な
効果がもたらされる。
ゼル機関における、各種の異常の原因およびその
程度を適確に判別することができる工業上有用な
効果がもたらされる。
第１図はこの発明にかかる装置の概略構成図、
第２図および第３図はシリンダ状態図である。 ９……NOx濃度測定器、１０……演算器、１
２……温度センサ、１４……表示器。
第２図および第３図はシリンダ状態図である。 ９……NOx濃度測定器、１０……演算器、１
２……温度センサ、１４……表示器。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ デイーゼルエンジンにおける複数基のシリン
ダの各々の出口の排ガス温度およびNOx濃度を
測定し、 得られた排ガス温度およびNOx濃度の測定値
と、予め求めた排ガス温度およびNOx濃度の基
準値との偏差を各々演算し、得られた排ガス温度
の偏差値、および、NOx濃度の偏差値を、２次
元座標上にベクトル表示し、 ベクトルの方向から異常の原因を判別し、そし
て、ベクトルの長さから異常の程度を検出するこ
とを特徴とする、デイーゼルエンジンの異常原因
判別方法。 ２ シリンダ出口ガスの温度測定器およびNOx
濃度測定器と、 前記温度測定器によつて得られた測定値および
前記NOx濃度測定器によつて得られた測定値と、
基準値との偏差を各々演算するための演算器と、 前記演算器の出口に基づいて、デイーゼルエン
ジンの異常原因を判別表示する表示手段とを備え
たことを特徴とするデイーゼルエンジンの異常原
因判別装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10615282A JPS58223034A (ja) | 1982-06-22 | 1982-06-22 | デイ−ゼルエンジンの異常原因判別方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10615282A JPS58223034A (ja) | 1982-06-22 | 1982-06-22 | デイ−ゼルエンジンの異常原因判別方法及び装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58223034A JPS58223034A (ja) | 1983-12-24 |
| JPH0248050B2 true JPH0248050B2 (ja) | 1990-10-23 |
Family
ID=14426349
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10615282A Granted JPS58223034A (ja) | 1982-06-22 | 1982-06-22 | デイ−ゼルエンジンの異常原因判別方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58223034A (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FI82142C (fi) * | 1987-10-23 | 1991-01-10 | Wartsilae Diesel International | Foerfarande foer testning av olika medier och dieselmotor foer tillaempning av foerfarandet. |
| KR100940750B1 (ko) * | 2004-01-08 | 2010-02-11 | 인터내셔널 비지네스 머신즈 코포레이션 | 시스템 관리 데이터를 다차원 시각적으로 상관시키는 방법 |
| US7401142B2 (en) | 2004-01-08 | 2008-07-15 | International Business Machines Corporation | Method for multidimensional visual correlation of systems management data displaying orchesteration action threshold |
| US8365078B2 (en) | 2004-01-08 | 2013-01-29 | International Business Machines Corporation | Method for multidimensional visual correlation of systems management data |
| AT506085B1 (de) * | 2008-04-07 | 2009-06-15 | Ge Jenbacher Gmbh & Co Ohg | Brennkraftmaschine |
| CN102733951A (zh) * | 2012-06-29 | 2012-10-17 | 中国北车集团大连机车车辆有限公司 | 柴油机一缸熄火监测报警方法 |
| JP6502735B2 (ja) * | 2015-04-16 | 2019-04-17 | 安富 祐二 | 非常用発電機用試験機 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5240208A (en) * | 1975-09-26 | 1977-03-29 | Nippon Denso Co Ltd | Engine condition setting device |
| JPS5318424U (ja) * | 1976-07-26 | 1978-02-16 |
-
1982
- 1982-06-22 JP JP10615282A patent/JPS58223034A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58223034A (ja) | 1983-12-24 |
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