JPH09236514A - エンジンの運転状態診断装置 - Google Patents

エンジンの運転状態診断装置

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JPH09236514A
JPH09236514A JP6752796A JP6752796A JPH09236514A JP H09236514 A JPH09236514 A JP H09236514A JP 6752796 A JP6752796 A JP 6752796A JP 6752796 A JP6752796 A JP 6752796A JP H09236514 A JPH09236514 A JP H09236514A
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JP
Japan
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cylinder
engine
cylinder pressure
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response function
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Withdrawn
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JP6752796A
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Jiyun Mizuhaya
純 水早
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Publication date
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    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1497—With detection of the mechanical response of the engine
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D35/00—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for
    • F02D35/02—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for on interior conditions
    • F02D35/023—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for on interior conditions by determining the cylinder pressure
    • F02D35/024—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for on interior conditions by determining the cylinder pressure using an estimation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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    • F02D41/22—Safety or indicating devices for abnormal conditions
    • 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
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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    • F02D41/24—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
    • F02D41/26—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using computer, e.g. microprocessor
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    • F02D2041/288—Interface circuits comprising means for signal processing for performing a transformation into the frequency domain, e.g. Fourier transformation
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単な構造かつ少ない工数でエンジン運転状
態の検知ができ、また運転状態の異常発生部位の特定が
容易にできるエンジンの運転状態診断装置を提供する。 【解決手段】 本発明に係るエンジンの運転状態診断装
置は；シリンダブロックの振動加速度を検出する加速度
検出器と；予め測定した筒内圧力と前記シリンダブロッ
クの振動応答との間の周波数応答関数と、前記検出され
た振動加速度とにより筒内圧力を算出手段と；この算出
された筒内圧力と健全燃焼及び異常燃焼の筒内圧力デー
タとを比較し、エンジンの運転状態の異常の有無を判定
する比較診断部とを有してなることを特徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はエンジンの運転が健
全な状態でなされているか否かを診断するエンジンの運
転状態診断装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】エンジン、特に定置型ディーゼルエンジ
ン、舶用ディーゼルエンジン等においては、長時間連続
して運転されるため、エンジンが異常状態に陥ることな
く運転されているか否か、つまりエンジンの運転状態の
健全性を監視あるいは検知することがなされている。
【０００３】図２はシリンダ内の圧力を検出して、上記
のようなエンジンの運転状態の健全性を診断するシステ
ムの従来の１例を示す構成図である。図２において、１
００はエンジン、１０２は同エンジンのピストン、１０
３はシリンダブロック、１０１は同ピストン１０２の上
部とシリンダブロック１０３を構成するシリンダヘッド
とにより区画形成される燃焼室である。
【０００４】１１は前記燃焼室１０１内の圧力を検出す
る筒内圧力センサであり、前記シリンダヘッドに該セン
サ取付け用の穴加工を施し、この取付け穴にセンサを埋
め込み、燃焼室１０１内の圧力即ち筒内圧力波形を直接
検出する。
【０００５】上記筒内圧力センサ１１で検出された筒内
圧力Ｐは比較診断部１２に入力され、ここで筒内圧力デ
ータベース１３に記憶された健全状態における筒内圧力
Ｐ0と比較される。そして該比較診断部１２は、その診
断結果、つまり、上記筒内圧力の検出値Ｐが筒内圧力の
許容値Ｐ0の範囲内にあるか否かを判定した判定結果Ｓ
を診断結果出力部１４に送る。
【０００６】診断結果出力部１４は前記判定結果を記録
手段、表示手段等を介して、外部から検知可能なデータ
として出力する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の筒内圧力検知による運転状態診断装置は、筒内圧力
センサ１１のシリンダヘッドへの取付けのための加工に
多くの工数と費用を要するとともに、給排気弁や燃料噴
射弁が装着されているシリンダヘッドに筒内圧力センサ
１１の取付けスペースを確保するのは構造上困難であ
り、辛うじてこれが確保できたとしても該センサ１１の
設置によってエンジン性能の低下を来たす恐れがある等
の問題点がある。
【０００８】またエンジン運転状態の異常の有無を検知
する基礎データとしてエンジン側面の振動を検出する手
段も提案されてはいるが、この場合は異常が検出されて
も、異常の原因の検知及び異常な部位の特定が困難であ
る。
【０００９】本発明の目的は、簡単な構造かつ少ない工
数でエンジン運転状態の検知ができ、また運転状態の異
常発生部位の特定が容易にできるエンジンの運転状態診
断装置を提供するにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明に係るエンジンの
運転状態診断装置は；シリンダヘッド、シリンダジャケ
ットを含むシリンダブロックの振動加速度を検出する加
速度検出器と；予め測定した筒内圧力と前記シリンダブ
ロックの振動応答との間の周波数応答関数と、前記検出
された振動加速度とにより筒内圧力を算出する手段と；
この算出された筒内圧力と健全燃焼及び異常燃焼の筒内
圧力データとを比較し、エンジンの運転状態の異常の有
無を判定する比較診断部とを備えたことを特徴としてい
る。
【００１１】本発明は上記のように、シリンダブロック
の振動加速度を加速度検出器にて検出するとともに、予
め筒内圧力とシリンダブロックの振動応答との間の周波
数応答関数を測定しておき、この周波数応答関数と前記
検出振動加速度スペクトルとより運転状態異常の有無判
定データとなる筒内圧力を算出するので、加速度センサ
を用いることにより、従来のもののような筒内圧力セン
サは不要となり、センサの取付けが簡単化されるととも
に、シリンダヘッド上に大きな設置スペースを要しな
い。
【００１２】また運転状態の診断の基準が振動の起振力
であるので異常が検知された際の異常発生部位の特定が
容易にでき、対策を容易かつ確実に行える。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下図１を参照して本発明の実施
形態を詳細に説明する。図１は本発明の実施形態に係る
ディーゼルエンジンの運転状態診断装置を示すブロック
図である。
【００１４】図１において、１００はエンジン、１０２
は同エンジンのピストン、１０３はシリンダヘッド、シ
リンダジャケット等からなるシリンダブロック、１０１
は燃焼室である。１は上記シリンダブロック１０３に取
付けられた加速度検出器であり、エンジン運転時の振動
加速度応答Ｘ（ｔ）を検出する。
【００１５】上記加速度検出器１で検出されたシリンダ
ブロック１０３の加速度応答Ｘ（ｔ）はフーリエ変換器
２に入力され、ここで周波数領域にフーリエ変換されそ
のスペクトルＸ（ω）が除算器３に出力される。
【００１６】４は周波数応答関数設定器であり、筒内圧
力とシリンダブロックの振動応答との間の周波数応答関
数を予め測定した周波数応答関数データＨ（ω）が設定
されている。３は除算器であり、上記フーリエ変換器２
から出力されたスペクトルＸ（ω）と上記周波数応答関
数Ｈ（ω）との除算即ち（Ｘ（ω）／Ｈ（ω））を行
い、筒内圧力スペクトル推定値Ｐ（ω）＝Ｘ（ω）／Ｈ
（ω）を得る。
【００１７】１３は筒内圧力データベースであり、燃焼
室１０１内での燃焼が燃焼不良や筒内圧力の異常な上昇
のない完全燃焼即ち健全燃焼時の筒内圧力及び異常燃焼
時の筒内圧力のデータベースが設定されている。
【００１８】５は比較診断部であり、該比較診断部５
は、前記除算器３から筒内圧力スペクトルの推定値Ｐ
（ω）が入力され、この筒内圧力推定値Ｐ（ω）と、前
記筒内圧力データベースから読み出された健全燃焼時及
び異常燃焼時の筒内圧力スペクトルＰ0（ω）とを比較
し、筒内圧力推定値Ｐ（ω）が健全燃焼状態のものであ
るか、異常燃焼状態のものであるかを判定する。即ち該
比較診断部５においては時々刻々の筒内圧力の健全性を
判定し、その結果Ｓ1を診断結果出力部７に伝送する。
【００１９】診断結果出力部７では、前記判定結果Ｓ1
を記録手段、表示手段等を介して外部から検知可能なデ
ータとして出力する。
【００２０】以上のように、本発明に係る上記実施形態
においては、シリンダブロックに、その加速度を検出す
る加速度検出器を取付けるのみであるので、従来の筒内
圧力センサを用いる方式よりもセンサの設置が簡単に行
える。また診断の基準が起振力であるので、エンジンの
異常発生時における発生部位の特定が容易にでき、従っ
て対策が容易かつ確実に行える。
【００２１】
【発明の効果】本発明は、以上のように簡便に計測でき
るシリンダブロックの加速度データを周波数応答関数を
介して筒内圧力に変換することにより、エンジンの燃焼
状態即ち運転状態の健全性を診断するので、従来のもの
のような筒内圧力センサが不要となってシリンダヘッド
上に大きなセンサ取付けスペースが不要となり、センサ
の取付けが簡単化され、取付け工数の低減、低コスト化
を実現できる。
【００２２】また、運転状態の診断の基準が振動の起振
力であるので、異常が検知された際の異常発生部位の特
定が容易にでき、対策を容易にかつ確実に行うことがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係るディーゼル機関の運転
状態診断装置のブロック図である。
【図２】従来例を示す図１応当図である。
【符号の説明】
１…加速度検出器、２…フーリエ変換器、３…除算器、
４…周波数応答関数設定器、５…比較診断部、７…診断
結果出力部、１３…筒内圧力データベース、１００…エ
ンジン、１０１…燃焼室、１０３…シリンダブロック。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 シリンダヘッド、シリンダジャケットを
    含むシリンダブロックの振動加速度を検出する加速度検
    出器（１）と；予め測定した筒内圧力と前記シリンダブ
    ロックの振動応答との間の周波数応答関数と、前記検出
    された振動加速度とにより筒内圧力を算出する手段と；
    この算出された筒内圧力と健全燃焼及び異常燃焼の筒内
    圧力データとを比較し、エンジンの運転状態の異常の有
    無を判定する比較診断部（５）とを備えたことを特徴と
    するエンジンの運転状態診断装置。
JP6752796A 1996-02-29 1996-02-29 エンジンの運転状態診断装置 Withdrawn JPH09236514A (ja)

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