JPH1194705A - 内燃機関の非正常シリンダと継ぎ手構造の診断方法 - Google Patents
内燃機関の非正常シリンダと継ぎ手構造の診断方法Info
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- JPH1194705A JPH1194705A JP27526597A JP27526597A JPH1194705A JP H1194705 A JPH1194705 A JP H1194705A JP 27526597 A JP27526597 A JP 27526597A JP 27526597 A JP27526597 A JP 27526597A JP H1194705 A JPH1194705 A JP H1194705A
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- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Testing Of Engines (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 各シリンダにおける未着火あるいは異常な筒
内圧力波形を容易に検出し得る診断方法を知見すること
が出来、かかる知見に基づいて非正常シリンダの診断方
法及び内燃機関の継ぎ手構造の診断方法を提供すること
を目的とする。 【解決手段】 本発明は、前記内燃機関の回転数ととも
に、各シリンダから筒内圧力を検出し、前記各シリンダ
毎の筒内圧力値若しくは筒内圧力平均値に対する偏差
と、予め定めた前記検出した回転数に対応する基準レベ
ル若しくは基準範囲とを比較して各シリンダの正常／非
正常を判別し、次に前記非正常シリンダの筒内圧力をト
ルク変動に換算したトルク変動値と、前記検出した回転
数に対応する継ぎ手の許容トルクレベル（許容範囲も含
む）とを比較し、前記トルク変動値若しくは標準トルク
レベルとの偏差が許容トルクレベルを越えているか否か
を判別することを特徴とする。
内圧力波形を容易に検出し得る診断方法を知見すること
が出来、かかる知見に基づいて非正常シリンダの診断方
法及び内燃機関の継ぎ手構造の診断方法を提供すること
を目的とする。 【解決手段】 本発明は、前記内燃機関の回転数ととも
に、各シリンダから筒内圧力を検出し、前記各シリンダ
毎の筒内圧力値若しくは筒内圧力平均値に対する偏差
と、予め定めた前記検出した回転数に対応する基準レベ
ル若しくは基準範囲とを比較して各シリンダの正常／非
正常を判別し、次に前記非正常シリンダの筒内圧力をト
ルク変動に換算したトルク変動値と、前記検出した回転
数に対応する継ぎ手の許容トルクレベル（許容範囲も含
む）とを比較し、前記トルク変動値若しくは標準トルク
レベルとの偏差が許容トルクレベルを越えているか否か
を判別することを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の非正常
シリンダと継ぎ手構造の診断方法に係り、特に内燃機関
の出力軸と被駆動軸間をゴム継ぎ手その他の緩衝継ぎ手
で連結した内燃機関の継ぎ手構造の診断方法と該診断方
法の要部を利用した、内燃機関の未着火若しくは筒内圧
力不揃いシリンダ等の非正常シリンダの診断方法を提供
するものである。
シリンダと継ぎ手構造の診断方法に係り、特に内燃機関
の出力軸と被駆動軸間をゴム継ぎ手その他の緩衝継ぎ手
で連結した内燃機関の継ぎ手構造の診断方法と該診断方
法の要部を利用した、内燃機関の未着火若しくは筒内圧
力不揃いシリンダ等の非正常シリンダの診断方法を提供
するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、船舶等ではディーゼル機関の出
力軸（主軸）にゴム継ぎ手を介してプロペラシャフト
（被駆動軸）が連結され、この継ぎ手により出力軸から
プロペラシャフトに駆動トルクを伝達してプロペラを駆
動するように構成され、前記継ぎ手としてゴム継ぎ手を
採用することにより、機関のトルク変動を吸収してプロ
ペラシャフトの円滑な回転を行わせるように構成してい
る。即ちこのゴム継ぎ手により、エンジンの断続的な爆
発、例えばシリンダ毎のミス着火、または、シリンダの
筒内圧の異常な変動等に起因して発生するトルク変動等
を吸収しているが、かかる構成でゴム継ぎ手に許容トル
ク以上の過大なトルク変動が繰返し作用すると、ゴム継
ぎ手に割れなどが発生し損傷し、また同様に過大なトル
ク変動によるゴム内発熱により、ゴム継ぎ手が噴破して
しまうという場合がある。
力軸（主軸）にゴム継ぎ手を介してプロペラシャフト
（被駆動軸）が連結され、この継ぎ手により出力軸から
プロペラシャフトに駆動トルクを伝達してプロペラを駆
動するように構成され、前記継ぎ手としてゴム継ぎ手を
採用することにより、機関のトルク変動を吸収してプロ
ペラシャフトの円滑な回転を行わせるように構成してい
る。即ちこのゴム継ぎ手により、エンジンの断続的な爆
発、例えばシリンダ毎のミス着火、または、シリンダの
筒内圧の異常な変動等に起因して発生するトルク変動等
を吸収しているが、かかる構成でゴム継ぎ手に許容トル
ク以上の過大なトルク変動が繰返し作用すると、ゴム継
ぎ手に割れなどが発生し損傷し、また同様に過大なトル
ク変動によるゴム内発熱により、ゴム継ぎ手が噴破して
しまうという場合がある。
【０００３】この為、従来のディーゼル機関ゴム継ぎ手
のトルク変動計測方法として、ゴム継ぎ手の入力側（主
軸）と出力側（フロペラシャフト）の回転軸から回転に
対応したパルスを検出し、該主軸とフロペラシャフトと
の回転差、即ち回転の“ずれ”を求め、この”ずれ”に
基づいてトルク変動量を算出する技術が存在する。
のトルク変動計測方法として、ゴム継ぎ手の入力側（主
軸）と出力側（フロペラシャフト）の回転軸から回転に
対応したパルスを検出し、該主軸とフロペラシャフトと
の回転差、即ち回転の“ずれ”を求め、この”ずれ”に
基づいてトルク変動量を算出する技術が存在する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし前記回転の“ず
れ”を求める方法では、主な変動原因である筒内圧力若
しくはそのバラツキとの関連付けは出来ず、信頼性が低
い為に常設されておらず、また装置として複雑化を余儀
なくされるので、高価となってしまうという問題があ
る。
れ”を求める方法では、主な変動原因である筒内圧力若
しくはそのバラツキとの関連付けは出来ず、信頼性が低
い為に常設されておらず、また装置として複雑化を余儀
なくされるので、高価となってしまうという問題があ
る。
【０００５】そこで、本発明者等は、正常なシリンダの
筒内圧力のカーブをプロトタイプカーブとした場合に、
ゴム継ぎ手を有するディーゼル機関では、未着火シリン
ダ若しくは、プロトタイプカーブよりずれた異常な筒内
圧力波形のシリンダによるトルク変動あるいはゴム継ぎ
手へのパワーロスがゴム継ぎ手の損耗に大きく影響を与
えることに着目し、この未着火あるいは異常な筒内圧力
波形を検出することができれば、発生する過大なトルク
変動の大きさと頻度により、ゴム継ぎ手の劣化程度を判
断する劣化判断情報を得ることができ、この劣化判断情
報に基づいてゴム継ぎ手の正常／非正常を表示すれば、
ゴム継ぎ手の劣化若しくは損耗状態の診断が可能となる
ことを見出した。しかし、現状では、各シリンダにおけ
る未着火あるいは異常な筒内圧力波形を検出する装置が
提供されていないため、ゴム継ぎ手の劣化に対する有効
な情報を取り出すことができない。
筒内圧力のカーブをプロトタイプカーブとした場合に、
ゴム継ぎ手を有するディーゼル機関では、未着火シリン
ダ若しくは、プロトタイプカーブよりずれた異常な筒内
圧力波形のシリンダによるトルク変動あるいはゴム継ぎ
手へのパワーロスがゴム継ぎ手の損耗に大きく影響を与
えることに着目し、この未着火あるいは異常な筒内圧力
波形を検出することができれば、発生する過大なトルク
変動の大きさと頻度により、ゴム継ぎ手の劣化程度を判
断する劣化判断情報を得ることができ、この劣化判断情
報に基づいてゴム継ぎ手の正常／非正常を表示すれば、
ゴム継ぎ手の劣化若しくは損耗状態の診断が可能となる
ことを見出した。しかし、現状では、各シリンダにおけ
る未着火あるいは異常な筒内圧力波形を検出する装置が
提供されていないため、ゴム継ぎ手の劣化に対する有効
な情報を取り出すことができない。
【０００６】そこで本発明はかかる課題に鑑み、各シリ
ンダにおける未着火あるいは異常な筒内圧力波形を容易
に検出し得る診断方法を知見することが出来、かかる知
見に基づいて請求項１記載の発明は、内燃機関の未着火
若しくは筒内圧力不揃いシリンダ等の非正常シリンダの
診断方法を提供することを目的とする。請求項２記載の
発明は、内燃機関の出力軸と被駆動軸間をゴム継ぎ手そ
の他の緩衝継ぎ手で連結した内燃機関の継ぎ手構造の診
断方法を提供することを目的とする。
ンダにおける未着火あるいは異常な筒内圧力波形を容易
に検出し得る診断方法を知見することが出来、かかる知
見に基づいて請求項１記載の発明は、内燃機関の未着火
若しくは筒内圧力不揃いシリンダ等の非正常シリンダの
診断方法を提供することを目的とする。請求項２記載の
発明は、内燃機関の出力軸と被駆動軸間をゴム継ぎ手そ
の他の緩衝継ぎ手で連結した内燃機関の継ぎ手構造の診
断方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
内燃機関の未着火若しくは筒内圧力不揃いシリンダ等の
非正常シリンダの診断方法において、前記内燃機関の回
転数とともに、各シリンダから筒内圧力を検出し、前記
各シリンダ毎の筒内圧力値若しくは筒内圧力平均値に対
する偏差と、予め定めた前記検出した回転数に対応する
基準レベル若しくは基準範囲とを比較して各シリンダの
正常／非正常を判別することを特徴とする。
内燃機関の未着火若しくは筒内圧力不揃いシリンダ等の
非正常シリンダの診断方法において、前記内燃機関の回
転数とともに、各シリンダから筒内圧力を検出し、前記
各シリンダ毎の筒内圧力値若しくは筒内圧力平均値に対
する偏差と、予め定めた前記検出した回転数に対応する
基準レベル若しくは基準範囲とを比較して各シリンダの
正常／非正常を判別することを特徴とする。
【０００８】請求項２記載の発明は、内燃機関の出力軸
と被駆動軸間をゴム継ぎ手その他の緩衝継ぎ手で連結し
た内燃機関の継ぎ手構造の診断方法において、前記内燃
機関の回転数とともに、各シリンダから筒内圧力を検出
し、前記各シリンダ毎の筒内圧力値若しくは筒内圧力平
均値に対する偏差と、予め定めた前記検出した回転数に
対応する基準レベル（基準範囲も含む）とを比較して各
シリンダの正常／非正常を検知するとともに、前記非正
常シリンダの筒内圧力をトルク変動に換算したトルク変
動値と、前記検出した回転数に対応する継ぎ手の許容ト
ルクレベル（許容範囲も含む）とを比較し、前記トルク
変動値若しくは標準トルクレベルとの偏差が許容トルク
レベルを越えているか否かを判別することを特徴とす
る。
と被駆動軸間をゴム継ぎ手その他の緩衝継ぎ手で連結し
た内燃機関の継ぎ手構造の診断方法において、前記内燃
機関の回転数とともに、各シリンダから筒内圧力を検出
し、前記各シリンダ毎の筒内圧力値若しくは筒内圧力平
均値に対する偏差と、予め定めた前記検出した回転数に
対応する基準レベル（基準範囲も含む）とを比較して各
シリンダの正常／非正常を検知するとともに、前記非正
常シリンダの筒内圧力をトルク変動に換算したトルク変
動値と、前記検出した回転数に対応する継ぎ手の許容ト
ルクレベル（許容範囲も含む）とを比較し、前記トルク
変動値若しくは標準トルクレベルとの偏差が許容トルク
レベルを越えているか否かを判別することを特徴とす
る。
【０００９】そして前記した２つの発明によれば、内燃
機関の非正常シリンダを判別した場合、又はトルク変動
値が許容トルクレベル（範囲）を越えていると判別した
場合は、管理者は、例えば、対応するシリンダの燃料噴
射装置の保守点検、燃料噴射時期の進角、遅角、吸気
弁、排気弁の開閉時期、開閉量等を調節をし、全てのシ
リンダの燃焼条件を整えれば、緩衝継ぎ手の損耗を防止
出来る。
機関の非正常シリンダを判別した場合、又はトルク変動
値が許容トルクレベル（範囲）を越えていると判別した
場合は、管理者は、例えば、対応するシリンダの燃料噴
射装置の保守点検、燃料噴射時期の進角、遅角、吸気
弁、排気弁の開閉時期、開閉量等を調節をし、全てのシ
リンダの燃焼条件を整えれば、緩衝継ぎ手の損耗を防止
出来る。
【００１０】なお、上記検出した回転数に対応する基準
レベル若しくは基準範囲とは、機関の各気筒に供給する
燃料噴射装置の燃料噴射時期が適正で且つ各気筒の吸気
弁、排気弁の開閉タイミングが適正で、正常に着火した
ときのシリンダの標準筒内圧力若しくはその許容範囲を
いう。
レベル若しくは基準範囲とは、機関の各気筒に供給する
燃料噴射装置の燃料噴射時期が適正で且つ各気筒の吸気
弁、排気弁の開閉タイミングが適正で、正常に着火した
ときのシリンダの標準筒内圧力若しくはその許容範囲を
いう。
【００１１】一般的なディーゼル機関では筒内での燃料
の爆発によるピストンの直線運動をクランク軸を介して
回転運動による力として出力しているため、筒内標準圧
力が大きい方が回転数が大きくなり、また、回転数が高
いと、単位時間当たりに出力される力（トルク）が大き
くなり、負荷も大きくなる。従って前記筒内圧力の基準
レベル若しくは基準範囲は回転数に対応して設定され
る。
の爆発によるピストンの直線運動をクランク軸を介して
回転運動による力として出力しているため、筒内標準圧
力が大きい方が回転数が大きくなり、また、回転数が高
いと、単位時間当たりに出力される力（トルク）が大き
くなり、負荷も大きくなる。従って前記筒内圧力の基準
レベル若しくは基準範囲は回転数に対応して設定され
る。
【００１２】又、前記検出した回転数に対応する継ぎ手
の標準若しくは許容トルクレベル（許容範囲も含む）ト
ルク変動を縦軸、機関回転数を横軸として表されるトル
ク変動波形の、通常波形よりの偏差評価及び、予め実験
にて測定しておくゴム継ぎ手の負荷トルクと発熱の関係
より、継ぎ手部の発熱度合いなどを評価して回転数に対
応して設定される。ここでトルク変動値は、正常なシリ
ンダの筒内圧力と未着火（非正常）シリンダの筒内圧力
の差分とシリンダ断面積の積により算出される力に更に
クランクアーム長を乗ずることによりトルクとして得ら
れたものがトルク変動値となる。
の標準若しくは許容トルクレベル（許容範囲も含む）ト
ルク変動を縦軸、機関回転数を横軸として表されるトル
ク変動波形の、通常波形よりの偏差評価及び、予め実験
にて測定しておくゴム継ぎ手の負荷トルクと発熱の関係
より、継ぎ手部の発熱度合いなどを評価して回転数に対
応して設定される。ここでトルク変動値は、正常なシリ
ンダの筒内圧力と未着火（非正常）シリンダの筒内圧力
の差分とシリンダ断面積の積により算出される力に更に
クランクアーム長を乗ずることによりトルクとして得ら
れたものがトルク変動値となる。
【００１３】又、前記緩衝継ぎ手には、ゴム弾性により
トルク変動を吸収するゴム継ぎ手の他、円周方向にばね
を装着し、ばねとその両端に設けられた半円形の受座に
よって駆動軸と被動軸のトルク伝達を行うようにした緩
衝継ぎ手等も含む。
トルク変動を吸収するゴム継ぎ手の他、円周方向にばね
を装着し、ばねとその両端に設けられた半円形の受座に
よって駆動軸と被動軸のトルク伝達を行うようにした緩
衝継ぎ手等も含む。
【００１４】次に本発明を詳細に説明する。本発明は各
シリンダの筒内圧変動を検知してミス着火若くは、着火
不揃い発生時に起きる非正常シリンダのトルク変動若し
くは通常時よりの偏差を把握し、これに基づいて緩衝継
ぎ手の損耗状態を診断することを要旨とする。
シリンダの筒内圧変動を検知してミス着火若くは、着火
不揃い発生時に起きる非正常シリンダのトルク変動若し
くは通常時よりの偏差を把握し、これに基づいて緩衝継
ぎ手の損耗状態を診断することを要旨とする。
【００１５】従来はゴム継ぎ手前後の回転軸のずれを計
測するが、本発明ではゴム継ぎ手損耗の原因となるトル
ク変動は機関内のシリンダの未着火或いは筒内圧力不揃
いの影響が大であるために、稼動中の機関の未着火ある
いは、筒内圧のバラツキを検知し、ゴム継ぎ手に加わ
る、トルク変動を縦軸、機関回転数を横軸として表わせ
られるトルク変動波形の通常波形よりの偏差を常時把
握、評価している。そして前記トルク変動値或いは偏差
が正常か、設定範囲を超えるかの判定を行ない、変動値
の表示を行なう。判定基準は予め軸系ねじり振動計算等
により評価しておくことも可能である。
測するが、本発明ではゴム継ぎ手損耗の原因となるトル
ク変動は機関内のシリンダの未着火或いは筒内圧力不揃
いの影響が大であるために、稼動中の機関の未着火ある
いは、筒内圧のバラツキを検知し、ゴム継ぎ手に加わ
る、トルク変動を縦軸、機関回転数を横軸として表わせ
られるトルク変動波形の通常波形よりの偏差を常時把
握、評価している。そして前記トルク変動値或いは偏差
が正常か、設定範囲を超えるかの判定を行ない、変動値
の表示を行なう。判定基準は予め軸系ねじり振動計算等
により評価しておくことも可能である。
【００１６】又、請求項１記載の発明のように機関の未
着火あるいは筒内圧力不揃いシリンダの表示も同時に行
ない、非正常の判別とすることも可能である。
着火あるいは筒内圧力不揃いシリンダの表示も同時に行
ない、非正常の判別とすることも可能である。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の好
適な実施形態を例示的に詳しく説明する。但しこの実施
形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、そ
の相対的配置等は特に特定的な記載がないかぎりは、こ
の発明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、単なる説
明例にすぎない。図２はディーゼル機関に緩衝継ぎ手を
介してプロペラシャフトを取り付けた本発明の実施形態
たるシステム構成図で、図中、１はディーゼル機関本
体、１Ａは機関１から出力を取り出す出力軸、２はゴム
継ぎ手である。３はプロペラシャフトで、機関出力軸１
Ａの回転出力をゴム継ぎ手２を介してプロペラシャフト
３を駆動し、このプロペラシャフト３の回転によりプロ
ペラ４を回転し推進力を得る。
適な実施形態を例示的に詳しく説明する。但しこの実施
形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、そ
の相対的配置等は特に特定的な記載がないかぎりは、こ
の発明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、単なる説
明例にすぎない。図２はディーゼル機関に緩衝継ぎ手を
介してプロペラシャフトを取り付けた本発明の実施形態
たるシステム構成図で、図中、１はディーゼル機関本
体、１Ａは機関１から出力を取り出す出力軸、２はゴム
継ぎ手である。３はプロペラシャフトで、機関出力軸１
Ａの回転出力をゴム継ぎ手２を介してプロペラシャフト
３を駆動し、このプロペラシャフト３の回転によりプロ
ペラ４を回転し推進力を得る。
【００１８】そして９はコンピュータ等からなる信号処
理警報表示部で、機関操作盤に既設された回転数計５よ
り検出された機関の実回転数（機関負荷に相当）信号を
バイパスさせて取込むと共に、ディーゼル機関１の各シ
リンダ７1 〜７N に取付られた圧力センサ６を用いて計
測された各シリンダ７毎の筒内圧力を取込んで後記する
処理を行なう。
理警報表示部で、機関操作盤に既設された回転数計５よ
り検出された機関の実回転数（機関負荷に相当）信号を
バイパスさせて取込むと共に、ディーゼル機関１の各シ
リンダ７1 〜７N に取付られた圧力センサ６を用いて計
測された各シリンダ７毎の筒内圧力を取込んで後記する
処理を行なう。
【００１９】図１は前記信号処理警報表示部９の要部構
成を示すシステムブロツク図である。図中１１は機関の
全シリンダの筒内圧力検出部で、図２に示す各シリンダ
７1〜７N に取り付けた圧力センサ６1〜６Nを用いて直
接筒内圧を計測する。１２は機関に既設の回転計５から
信号をバイパスして機関の実回転数（機関負荷に相当）
を検出する回転数検出部である。１３は最終的に継ぎ手
トルクの評価とするため予め求めておいた各回転数（負
荷）に対応する許容トルクレベル（許容範囲も含む）が
記憶された記憶部若しくは許容トルクレベル演算部で、
機関ゴム継ぎ手２にかかる回転数毎の継ぎ手許容トルク
値若しくは標準トルク値を記憶し、信号処理警報表示部
９側よりの指示に基づいて対応するトルク計算データを
出力する。尚、継ぎ手の許容トルクレベル（許容範囲も
含む）若しくは標準トルク値は予め実験にて測定してお
いた回転数に対応するゴム継ぎ手２の負荷トルクと継ぎ
手部の発熱度合いなどからマップデータ若しくは演算式
として予め記憶しておく。
成を示すシステムブロツク図である。図中１１は機関の
全シリンダの筒内圧力検出部で、図２に示す各シリンダ
７1〜７N に取り付けた圧力センサ６1〜６Nを用いて直
接筒内圧を計測する。１２は機関に既設の回転計５から
信号をバイパスして機関の実回転数（機関負荷に相当）
を検出する回転数検出部である。１３は最終的に継ぎ手
トルクの評価とするため予め求めておいた各回転数（負
荷）に対応する許容トルクレベル（許容範囲も含む）が
記憶された記憶部若しくは許容トルクレベル演算部で、
機関ゴム継ぎ手２にかかる回転数毎の継ぎ手許容トルク
値若しくは標準トルク値を記憶し、信号処理警報表示部
９側よりの指示に基づいて対応するトルク計算データを
出力する。尚、継ぎ手の許容トルクレベル（許容範囲も
含む）若しくは標準トルク値は予め実験にて測定してお
いた回転数に対応するゴム継ぎ手２の負荷トルクと継ぎ
手部の発熱度合いなどからマップデータ若しくは演算式
として予め記憶しておく。
【００２０】１４は筒内圧力検出部１１で検出した各シ
リンダ７1〜７Nの筒内圧力値を処理する筒内圧力データ
処理部で、符号２１に示すように各シリンダ７1〜７Nの
筒内圧力パルス（脈動波）を直流整流器により変換処理
し圧力値レベルに対応した直流レベル信号に変換する。
直流レベル信号はＡ／Ｄコンバータを介してデジタル変
換した後、筒内圧力データ処理部１４内の演算回路に取
り込み、該演算回路内で機関全シリンダの筒内圧力平均
値を求めると共に、各シリンダ７1〜７N毎の筒内圧力デ
ータを求める等のデータ処理を行う。即ち、筒内圧力デ
ータ処理部１４では、前記デジタル変換された筒内圧力
値を機関全シリンダ分加算したものを機関全シリンダ数
で除した機関全シリンダの筒内平均圧力６０AVを式（６
０AV＝（６０1＋…＋６０N）／Ｎ、Ｎ：機関シリンダ
数）に基づいて演算すると共に、各シリンダ７1〜７Nご
とのデジタル変換された筒内圧力値６０1…６０Nを比較
演算部１５に出力する。
リンダ７1〜７Nの筒内圧力値を処理する筒内圧力データ
処理部で、符号２１に示すように各シリンダ７1〜７Nの
筒内圧力パルス（脈動波）を直流整流器により変換処理
し圧力値レベルに対応した直流レベル信号に変換する。
直流レベル信号はＡ／Ｄコンバータを介してデジタル変
換した後、筒内圧力データ処理部１４内の演算回路に取
り込み、該演算回路内で機関全シリンダの筒内圧力平均
値を求めると共に、各シリンダ７1〜７N毎の筒内圧力デ
ータを求める等のデータ処理を行う。即ち、筒内圧力デ
ータ処理部１４では、前記デジタル変換された筒内圧力
値を機関全シリンダ分加算したものを機関全シリンダ数
で除した機関全シリンダの筒内平均圧力６０AVを式（６
０AV＝（６０1＋…＋６０N）／Ｎ、Ｎ：機関シリンダ
数）に基づいて演算すると共に、各シリンダ７1〜７Nご
とのデジタル変換された筒内圧力値６０1…６０Nを比較
演算部１５に出力する。
【００２１】比較演算部１５では筒内圧力データ処理部
１４で得た筒内圧力データ６０AV、６０1、６０Nと回転
数検出部１２よりの機関回転信号（機関負荷に相当）が
入力され、まず予め記憶されているマップデータ２０よ
り前記検出された回転数（負荷）に対応する標準筒内圧
力データＮとシリンダ内の未着火による筒内圧力値の変
化データ（正常下限レベルＬ）を読み出し、前記筒内圧
力データ処理部１４より入力された実際の筒内圧力値と
比較評価を行う。この結果各シリンダ７1〜７Nの実際筒
内圧力値６０1、６０Nが正常下限レベル以下であるか否
かを判別し、以下の場合に非正常シリンダとして検知す
ることが出来る。
１４で得た筒内圧力データ６０AV、６０1、６０Nと回転
数検出部１２よりの機関回転信号（機関負荷に相当）が
入力され、まず予め記憶されているマップデータ２０よ
り前記検出された回転数（負荷）に対応する標準筒内圧
力データＮとシリンダ内の未着火による筒内圧力値の変
化データ（正常下限レベルＬ）を読み出し、前記筒内圧
力データ処理部１４より入力された実際の筒内圧力値と
比較評価を行う。この結果各シリンダ７1〜７Nの実際筒
内圧力値６０1、６０Nが正常下限レベル以下であるか否
かを判別し、以下の場合に非正常シリンダとして検知す
ることが出来る。
【００２２】そして前記非正常シリンダが検出された場
合は非正常シリンダ番号を表示させる筒内圧力異常表示
部１７に、対応する非正常シリンダ番号を白抜き変換し
て異常表示を行なうとともに、トルク変動算出／評価部
１６に未着火（非正常）シリンダの筒内圧力データを出
力する。尚、図において、異常表示部１７の枠内は全て
のシリンダが正常の場合、その枠外の下段はＮｏ．１シ
リンダが異常の場合を示す。
合は非正常シリンダ番号を表示させる筒内圧力異常表示
部１７に、対応する非正常シリンダ番号を白抜き変換し
て異常表示を行なうとともに、トルク変動算出／評価部
１６に未着火（非正常）シリンダの筒内圧力データを出
力する。尚、図において、異常表示部１７の枠内は全て
のシリンダが正常の場合、その枠外の下段はＮｏ．１シ
リンダが異常の場合を示す。
【００２３】１６のトルク変動算出／評価部では、前記
比較演算部１５で検出した未着火（非正常）シリンダの
筒内圧力に基づいてトルク変動値を算出する。ここでト
ルク変動値は、検出回転数に対応する予め設定された正
常なシリンダの筒内圧力値と未着火（非正常）シリンダ
の筒内圧力の差分とシリンダ断面積の積により算出され
る力にさらにクランクアーム長を乗ずることによりトル
ク変動値として換算することが出来る。そしてトルク変
動算出／評価部１６では、トルクレベル演算部１３より
継ぎ手トルクの評価とするための各回転数（負荷）に対
応する継ぎ手標準トルク値若しくは継ぎ手トルク許容レ
ベル値を読み出すと共に、前記未着火（非正常）シリン
ダの筒内圧力データをトルク変動分に換算した値とを比
較し評価する。即ちトルク変動算出／評価部１６では、
実際の機関稼動中のゴム継ぎ手２にかかるトルク変動値
が算出されるため、継ぎ手標準トルク値若しくは継ぎ手
トルク許容レベル値との比較を行い前記トルク変動値若
しくは標準トルク値との偏差が許容レベルを超えた場合
は異常と判別し、ゴム継ぎ手異常表示部１８に表示す
る。
比較演算部１５で検出した未着火（非正常）シリンダの
筒内圧力に基づいてトルク変動値を算出する。ここでト
ルク変動値は、検出回転数に対応する予め設定された正
常なシリンダの筒内圧力値と未着火（非正常）シリンダ
の筒内圧力の差分とシリンダ断面積の積により算出され
る力にさらにクランクアーム長を乗ずることによりトル
ク変動値として換算することが出来る。そしてトルク変
動算出／評価部１６では、トルクレベル演算部１３より
継ぎ手トルクの評価とするための各回転数（負荷）に対
応する継ぎ手標準トルク値若しくは継ぎ手トルク許容レ
ベル値を読み出すと共に、前記未着火（非正常）シリン
ダの筒内圧力データをトルク変動分に換算した値とを比
較し評価する。即ちトルク変動算出／評価部１６では、
実際の機関稼動中のゴム継ぎ手２にかかるトルク変動値
が算出されるため、継ぎ手標準トルク値若しくは継ぎ手
トルク許容レベル値との比較を行い前記トルク変動値若
しくは標準トルク値との偏差が許容レベルを超えた場合
は異常と判別し、ゴム継ぎ手異常表示部１８に表示す
る。
【００２４】表示部１８では、前記トルク変動値が正常
範囲か又は許容範囲を外れる場合は警報出力が出来るシ
ステムとしている。そして異常警告後、例えば、燃料噴
射装置の保守点検、燃料噴射時期の進角、遅角、吸気弁
・排気弁の開閉時期、開閉量等を調節し、対応するシリ
ンダについて燃焼条件を整える。
範囲か又は許容範囲を外れる場合は警報出力が出来るシ
ステムとしている。そして異常警告後、例えば、燃料噴
射装置の保守点検、燃料噴射時期の進角、遅角、吸気弁
・排気弁の開閉時期、開閉量等を調節し、対応するシリ
ンダについて燃焼条件を整える。
【００２５】次に本実施形態の作用を説明する。前記し
たように筒内圧力データ処理部１４では、圧力検出部１
１より、各シリンダ７1〜７Nからの筒内圧力信号（脈動
パルス波形）を取り込み、この筒内圧力脈動波を直流レ
ベル信号及びデジタル変換した後、機関全シリンダの筒
内平均圧力と各シリンダ７1〜７Nごとの筒内圧力データ
に演算した後、比較演算部１５に出力する。
たように筒内圧力データ処理部１４では、圧力検出部１
１より、各シリンダ７1〜７Nからの筒内圧力信号（脈動
パルス波形）を取り込み、この筒内圧力脈動波を直流レ
ベル信号及びデジタル変換した後、機関全シリンダの筒
内平均圧力と各シリンダ７1〜７Nごとの筒内圧力データ
に演算した後、比較演算部１５に出力する。
【００２６】比較演算部１５では、機関負荷を把握する
ための回転数検出部１２より機関回転数信号の取り込み
を行った後、マップデータ２０よりプロトタイプカーブ
として与えられている前記回転数に対応する標準筒内圧
力データＮと正常下限レベルＬを読み出し、前記筒内圧
力データ処理部１４より入力された実際の筒内圧力値と
比較評価を行う。尚、本実施形態においては、標準圧力
に対する実際の筒内圧力値との偏差を算出して、コンピ
ュータのプログラムを用いて、各シリンダ７1〜７N毎
に”低”の判定が出来るプログラムに設定してある。
ための回転数検出部１２より機関回転数信号の取り込み
を行った後、マップデータ２０よりプロトタイプカーブ
として与えられている前記回転数に対応する標準筒内圧
力データＮと正常下限レベルＬを読み出し、前記筒内圧
力データ処理部１４より入力された実際の筒内圧力値と
比較評価を行う。尚、本実施形態においては、標準圧力
に対する実際の筒内圧力値との偏差を算出して、コンピ
ュータのプログラムを用いて、各シリンダ７1〜７N毎
に”低”の判定が出来るプログラムに設定してある。
【００２７】次に各シリンダ７1〜７Nの筒内圧力が”
低”のシリンダがある場合、プロトタイプカーブとして
与えてある全シリンダが正常（標準）の時の筒内圧力値
と比較判定し、そのシリンダが未着火状態若しくは非正
常状態と見做し、未着火（非正常）シリンダを筒内圧力
異常表示部１７に表示を行なう。
低”のシリンダがある場合、プロトタイプカーブとして
与えてある全シリンダが正常（標準）の時の筒内圧力値
と比較判定し、そのシリンダが未着火状態若しくは非正
常状態と見做し、未着火（非正常）シリンダを筒内圧力
異常表示部１７に表示を行なう。
【００２８】次に、最終的に継ぎ手トルクの評価とする
ため各回転数（負荷）に対応する継ぎ手標準トルク値を
トルクレベル演算部１３で予め求めておき、これをトル
ク変動算出／評価部１６に取込み、前述の未着火（非正
常）シリンダのトルク変動値と評価する。即ち、トルク
変動算出／評価部１６では、実際の機関稼動中のゴム継
ぎ手２にかかるトルク変動値が算出されるため、継ぎ手
標準トルク値若しくは継ぎ手トルク許容レベル値との比
較を行い前記トルク変動値若しくは標準トルク値との偏
差が許容レベルを超えた場合は異常と判別し、ゴム継ぎ
手異常表示部１８に表示する。
ため各回転数（負荷）に対応する継ぎ手標準トルク値を
トルクレベル演算部１３で予め求めておき、これをトル
ク変動算出／評価部１６に取込み、前述の未着火（非正
常）シリンダのトルク変動値と評価する。即ち、トルク
変動算出／評価部１６では、実際の機関稼動中のゴム継
ぎ手２にかかるトルク変動値が算出されるため、継ぎ手
標準トルク値若しくは継ぎ手トルク許容レベル値との比
較を行い前記トルク変動値若しくは標準トルク値との偏
差が許容レベルを超えた場合は異常と判別し、ゴム継ぎ
手異常表示部１８に表示する。
【００２９】従って本実施形態では、各シリンダ７1〜
７Nからの筒内圧力値の大きさ（差）から未着火（非正
常）シリンダが判別可能であるとともに、この未着火シ
リンダの筒内圧力データから機関のトルク変動値を算出
し、回転数（負荷）に対応する、継ぎ手トルクの許容値
からトルク変動分のレベルを評価することが出来る。
７Nからの筒内圧力値の大きさ（差）から未着火（非正
常）シリンダが判別可能であるとともに、この未着火シ
リンダの筒内圧力データから機関のトルク変動値を算出
し、回転数（負荷）に対応する、継ぎ手トルクの許容値
からトルク変動分のレベルを評価することが出来る。
【００３０】
【発明の効果】上記記載した如く、先ず請求項１記載の
発明によれば、ゴム継ぎ手を有する機関運転中の各シリ
ンダ内筒内圧力を常時検出・評価することにより、未着
火のシリンダの判別を可能とする。又請求項２記載の発
明によれば、この未着火シリンダの検知により機関のト
ルク変動値を推定算出するとともに機関ゴム継ぎ手にか
かるトルク変動値を表示・監視する。ここでゴム継ぎ手
の許容トルク設定値を設け、許容値を外れた場合、警報
表示を行なうことによりゴム継ぎ手の保護を可能とす
る。
発明によれば、ゴム継ぎ手を有する機関運転中の各シリ
ンダ内筒内圧力を常時検出・評価することにより、未着
火のシリンダの判別を可能とする。又請求項２記載の発
明によれば、この未着火シリンダの検知により機関のト
ルク変動値を推定算出するとともに機関ゴム継ぎ手にか
かるトルク変動値を表示・監視する。ここでゴム継ぎ手
の許容トルク設定値を設け、許容値を外れた場合、警報
表示を行なうことによりゴム継ぎ手の保護を可能とす
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】図２の信号処理警報表示部の要部構成を示すシ
ステムブロツク図である。
ステムブロツク図である。
【図２】ディーゼル機関に緩衝継ぎ手を介してプロペラ
シャフトを取り付けた本発明の一実施形態に係るシステ
ム構成図である。
シャフトを取り付けた本発明の一実施形態に係るシステ
ム構成図である。
１ ディーゼル機関（内燃機関） １Ａ 出力軸 ２ ゴム継ぎ手 ３ プロペラシャフト ６ 圧力センサ ５ 回転数計 ７ シリンダ ９ 信号処理警報表示部 １１ 筒内圧力検出部 １２ 回転数検出部 １３ 継ぎ手トルク演算部 １４ 筒内圧力データ処理部 １５ 比較演算部 １６ トルク変動算出／評価部 １７ 筒内圧力異常表示部 １８ ゴム継ぎ手異常表示部（表示手段）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｆ０２Ｄ 45/00 ３６８ Ｆ０２Ｄ 45/00 ３６８Ｓ
Claims (2)
- 【請求項１】 内燃機関の未着火若しくは筒内圧力不揃
いシリンダ等の非正常シリンダの診断方法において、 前記内燃機関の回転数とともに、各シリンダから筒内圧
力を検出し、 前記各シリンダ毎の筒内圧力値若しくは筒内圧力平均値
に対する偏差と、予め定めた前記検出した回転数に対応
する基準レベル（範囲も含む）とを比較して各シリンダ
の正常／非正常を判別することを特徴とする内燃機関の
非正常シリンダの診断方法。 - 【請求項２】 内燃機関の出力軸と被駆動軸間をゴム継
ぎ手その他の緩衝継ぎ手で連結した内燃機関の継ぎ手構
造の診断方法において、 前記内燃機関の回転数とともに、各シリンダから筒内圧
力を検出し、 前記各シリンダ毎の筒内圧力値若しくは筒内圧力平均値
に対する偏差と、予め定めた前記検出した回転数に対応
する基準レベル（範囲も含む）とを比較して各シリンダ
の正常／非正常を検知するとともに、 前記非正常シリンダの筒内圧力をトルク変動に換算した
トルク変動値と、前記検出した回転数に対応する継ぎ手
の標準若しくは許容トルクレベル（範囲も含む）とを比
較し、前記トルク変動値若しくは標準トルクレベルとの
偏差が許容トルクレベルを越えているか否かを判別する
ことを特徴とする内燃機関の継ぎ手構造の診断方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27526597A JP3806235B2 (ja) | 1997-09-22 | 1997-09-22 | 内燃機関の継ぎ手構造の診断方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27526597A JP3806235B2 (ja) | 1997-09-22 | 1997-09-22 | 内燃機関の継ぎ手構造の診断方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1194705A true JPH1194705A (ja) | 1999-04-09 |
| JP3806235B2 JP3806235B2 (ja) | 2006-08-09 |
Family
ID=17553018
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27526597A Expired - Fee Related JP3806235B2 (ja) | 1997-09-22 | 1997-09-22 | 内燃機関の継ぎ手構造の診断方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3806235B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20020053916A (ko) * | 2000-12-26 | 2002-07-06 | 이계안 | 자동차용 디젤 엔진의 실린더 압축 압력 측정장치 및 그방법 |
| KR20160137748A (ko) * | 2015-05-20 | 2016-12-01 | 성 훈 김 | 통합형 다기통 엔진 연소실 모니터링 시스템 |
| CN115099112A (zh) * | 2022-07-13 | 2022-09-23 | 厦门大学 | 一种考虑轴系扭振与缸压耦合的内燃机表面振动预测方法 |
-
1997
- 1997-09-22 JP JP27526597A patent/JP3806235B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20020053916A (ko) * | 2000-12-26 | 2002-07-06 | 이계안 | 자동차용 디젤 엔진의 실린더 압축 압력 측정장치 및 그방법 |
| KR20160137748A (ko) * | 2015-05-20 | 2016-12-01 | 성 훈 김 | 통합형 다기통 엔진 연소실 모니터링 시스템 |
| CN115099112A (zh) * | 2022-07-13 | 2022-09-23 | 厦门大学 | 一种考虑轴系扭振与缸压耦合的内燃机表面振动预测方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3806235B2 (ja) | 2006-08-09 |
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|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040615 |
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Effective date: 20040622 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
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| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040823 |
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| A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20050701 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
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| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050829 |
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