JP2011256833A - 内燃機関の状態監視方法及び装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 シリンダ1乃至16の爆発のタイミングにおける観測信号波形と、爆発のタイミングにおける基準信号波形との対比に基づいてシリンダの吸気弁SVの状態を監視する。爆発のタイミング、排気弁が閉まるタイミング及び吸気弁が閉まるタイミングにおける観測信号波形と、各タイミングにおける基準信号波形との対比に基づいて排気弁DVの状態を監視する。シリンダの爆発のタイミングにおける観測信号波形とシリンダの爆発のタイミングにおける基準信号波形とを対比してシリンダのカーボン付着状態を監視する。
【選択図】 図1
Description
DV 排気弁
1乃至14 シリンダ
A 音響センサ
R レコーダ
OTD 作動タイミング検出部
DA データ分析器
F フィルタ装置
M 記憶装置
MT 監視部
Claims (13)
- 複数のシリンダを有する内燃機関から発生する音響信号に基づいて、前記複数のシリンダの吸気弁及び排気弁の状態を監視する内燃機関の状態監視方法であって、
非接触の音響センサを用いて、前記内燃機関が正常なときに前記音響信号を取得し、
前記吸気弁において異常が発生したときに爆発のタイミングにおいて大きな信号の変化が現れる中心周波数を持った第1のフィルタで前記音響信号をフィルタ処理して第1の基準信号を取得し、
前記排気弁において異常が発生したときに前記排気弁が閉じるタイミング及び前記吸気弁が閉じるタイミングにおいて大きな信号の変化が現れる中心周波数を持った第2のフィルタで前記音響信号をフィルタ処理して第2の基準信号を取得し、
前記シリンダにおいてカーボン付着の異常が発生したときに前記爆発のタイミングにおいて大きな信号の変化が現れる中心周波数を持った第3のフィルタで前記音響信号をフィルタ処理して第3の基準信号を取得し、
監視時において、前記非接触の音響センサを用いて得た前記内燃機関が発生する音響信号を前記第1のフィルタによりフィルタ処理して第1の観測信号を取得し、前記音響信号を前記第2のフィルタによりフィルタ処理して第2の観測信号を取得し、前記音響信号を前記第3のフィルタによりフィルタ処理して第3の観測信号を取得し、
前記複数のシリンダのそれぞれの爆発のタイミングについてのタイミング情報に基づいて、前記第1の観測信号に含まれる前記複数のシリンダの前記爆発のタイミングにおける複数の観測信号波形と、前記第1の基準信号に含まれる前記複数のシリンダの前記爆発のタイミングにおける複数の基準信号波形とを対比して前記複数のシリンダの前記吸気弁の状態を監視し、
前記複数のシリンダのそれぞれの前記排気弁が閉まるタイミング及び前記吸気弁が閉まるタイミングについてのタイミング情報に基づいて、前記第2の観測信号に含まれる前記複数のシリンダの前記排気弁が閉まるタイミング及び前記吸気弁が閉まるタイミングにおける複数の観測信号波形と、前記第2の基準信号に含まれる前記複数のシリンダの前記排気弁が閉まるタイミング及び前記吸気弁が閉まるタイミング複数の基準信号波形とを対比して前記複数のシリンダの前記排気弁の状態を監視し、
前記複数のシリンダのそれぞれの爆発のタイミングについてのタイミング情報に基づいて、前記第3の観測信号に含まれる前記複数のシリンダの前記爆発のタイミングにおける複数の観測信号波形と、前記第3の基準信号に含まれる前記複数のシリンダの前記爆発のタイミングにおける複数の基準信号波形とを対比して前記複数のシリンダの前記シリンダのカーボン付着状態を監視することを特徴とする内燃機関の状態監視方法。 - 複数のシリンダを有する内燃機関から発生する音響信号に基づいて、前記複数のシリンダの吸気弁及び排気弁の状態を監視する内燃機関の状態監視方法であって、
非接触の音響センサを用いて、前記内燃機関が正常なときに前記音響信号を取得し、
前記吸気弁において異常が発生したときに爆発のタイミングにおいて大きな信号の変化が現れる中心周波数を持ったフィルタで前記音響信号をフィルタ処理して基準信号を取得し、
監視時において、前記非接触の音響センサを用いて得た前記内燃機関が発生する音響信号を前記フィルタによりフィルタ処理して観測信号を取得し、
前記複数のシリンダのそれぞれの爆発のタイミングについてのタイミング情報に基づいて、前記観測信号に含まれる前記複数のシリンダの前記爆発のタイミングにおける複数の観測信号波形と、前記基準信号に含まれる前記複数のシリンダの前記爆発のタイミングにおける複数の基準信号波形とを対比して前記複数のシリンダの前記吸気弁の状態を監視することを特徴とする内燃機関の状態監視方法。 - 複数のシリンダを有する内燃機関から発生する音響信号に基づいて、前記複数のシリンダの吸気弁及び排気弁の状態を監視する内燃機関の状態監視方法であって、
非接触の音響センサを用いて、前記内燃機関が正常なときに前記音響信号を取得し、
前記排気弁において異常が発生したときに前記排気弁が閉じるタイミング及び前記吸気弁が閉じるタイミングにおいて大きな信号の変化が現れる中心周波数を持ったフィルタで前記音響信号をフィルタ処理して基準信号を取得し、
監視時において、前記非接触の音響センサを用いて得た前記内燃機関が発生する音響信号を前記フィルタによりフィルタ処理して観測信号を取得し、
前記複数のシリンダのそれぞれの前記排気弁が閉まるタイミング及び前記吸気弁が閉まるタイミングについてのタイミング情報に基づいて、前記観測信号に含まれる前記複数のシリンダの前記排気弁が閉まるタイミング及び前記吸気弁が閉まるタイミングにおける複数の観測信号波形と、前記基準信号に含まれる前記複数のシリンダの前記排気弁が閉まるタイミング及び前記吸気弁が閉まるタイミングにおける複数の基準信号波形とを対比して前記複数のシリンダの前記排気弁の状態を監視することを特徴とする内燃機関の状態監視方法。 - 複数のシリンダを有する内燃機関から発生する音響信号に基づいて、前記複数のシリンダの吸気弁及び排気弁の状態を監視する内燃機関の状態監視方法であって、
非接触の音響センサを用いて、前記内燃機関が正常なときに前記音響信号を取得し、
前記シリンダにおいてカーボン付着異常が発生したときに爆発のタイミングにおいて大きな信号の変化が現れる中心周波数を持ったフィルタで前記音響信号をフィルタ処理して基準信号を取得し、
監視時において、前記非接触の音響センサを用いて得た前記内燃機関が発生する音響信号を前記フィルタによりフィルタ処理して観測信号を取得し、
前記複数のシリンダのそれぞれの爆発のタイミングについてのタイミング情報に基づいて、前記観測信号に含まれる前記複数のシリンダの前記爆発のタイミングにおける複数の観測信号波形と、前記基準信号に含まれる前記複数のシリンダの前記爆発のタイミングにおける複数の基準信号波形とを対比して前記複数のシリンダの前記シリンダのカーボン付着状態を監視することを特徴とする内燃機関の状態監視方法。 - 複数のシリンダを有する内燃機関から発生する音響信号に基づいて、前記複数のシリンダの吸気弁及び排気弁の状態を監視する内燃機関の状態監視方法であって、
非接触の音響センサを用いて、前記内燃機関が正常なときに前記音響信号を取得し、
前記吸気弁において異常が発生したときに爆発のタイミングにおいて大きな信号の変化が現れる中心周波数を持った第1のフィルタで前記音響信号をフィルタ処理して第1の基準信号を取得し、
前記排気弁において異常が発生したときに前記排気弁が閉じるタイミング及び前記吸気弁が閉じるタイミングにおいて大きな信号の変化が現れる中心周波数を持った第2のフィルタで前記音響信号をフィルタ処理して第2の基準信号を取得し、
前記シリンダにおいてカーボン付着の異常が発生したときに前記爆発のタイミングにおいて大きな信号の変化が現れる中心周波数を持った第3のフィルタで前記音響信号をフィルタ処理して第3の基準信号を取得し、
監視時において、前記非接触の音響センサを用いて得た前記内燃機関が発生する音響信号を前記第1のフィルタによりフィルタ処理して第1の観測信号を取得し、前記音響信号を前記第2のフィルタによりフィルタ処理して第2の観測信号を取得し、前記音響信号を前記第3のフィルタによりフィルタ処理して第3の観測信号を取得し、
前記複数のシリンダのそれぞれの爆発のタイミング、前記排気弁が閉じるタイミング及び前記吸気弁が閉じるタイミングについてのタイミング情報に基づいて、前記第1の観測信号に含まれる前記複数のシリンダの前記爆発のタイミング、前記排気弁が閉じるタイミング及び前記吸気弁が閉じるタイミングにおける複数の観測信号波形の変化パターンと、前記第1の基準信号に含まれる前記複数のシリンダの前記爆発のタイミング、前記排気弁が閉じるタイミング及び前記吸気弁が閉じるタイミングにおける複数の基準信号波形の変化パターンとを対比して前記複数のシリンダの前記吸気弁の状態を監視し、
前記複数のシリンダのそれぞれの前記排気弁が閉まるタイミング及び前記吸気弁が閉まるタイミングについてのタイミング情報に基づいて、前記第2の観測信号に含まれる前記複数のシリンダの前記爆発のタイミング、前記排気弁が閉まるタイミング及び前記吸気弁が閉まるタイミングにおける複数の観測信号波形の変化パターンと、前記第2の基準信号に含まれる前記複数のシリンダの前記爆発のタイミング、前記排気弁が閉まるタイミング及び前記吸気弁が閉まるタイミング複数の基準信号波形の変化パターンとを対比して前記複数のシリンダの前記排気弁の状態を監視し、
前記複数のシリンダのそれぞれの爆発のタイミング、前記排気弁が閉じるタイミング及び前記吸気弁が閉じるタイミングについてのタイミング情報に基づいて、前記第3の観測信号に含まれる前記複数のシリンダの前記爆発のタイミング、前記排気弁が閉じるタイミング及び前記吸気弁が閉じるタイミングにおける複数の観測信号波形の変化パターンと、前記第3の基準信号に含まれる前記複数のシリンダの前記爆発のタイミング、前記排気弁が閉じるタイミング及び前記吸気弁が閉じるタイミングにおける複数の基準信号波形の変化パターンとを対比して前記複数のシリンダの前記シリンダのカーボン付着状態を監視することを特徴とする内燃機関の状態監視方法。 - 前記第1の観測信号に含まれる前記爆発のタイミングに対応する前記観測信号波形に大きな変化が生じ、前記第1の観測信号に含まれる前記排気弁が閉まるタイミングに対応する前記観測信号波形及び前記吸気弁が閉まるタイミングに対応する前記観測信号波形に大きな変化が生じていない前記変化パターンが発生しているときに、前記シリンダの前記吸気弁に吹抜けが発生しているものと判断し、
前記第2の観測信号に含まれる前記爆発のタイミングに対応する前記観測信号波形に大きな変化が生じておらず、前記第2の観測信号に含まれる前記排気弁が閉まるタイミングに対応する前記観測信号波形及び前記吸気弁が閉まるタイミングに対応する前記観測信号波形に大きな変化が生じている前記変化パターンが発生しているときに、前記シリンダの前記排気弁に吹抜けが発生する可能性が高くなっているものと判断し、
前記第3の観測信号に含まれる前記爆発のタイミングに対応する前記観測信号波形に大きな変化が生じ、前記第3の観測信号に含まれる前記排気弁が閉まるタイミングに対応する前記観測信号波形及び前記吸気弁が閉まるタイミングに対応する前記観測信号波形に大きな変化が生じていない前記変化パターンが発生しているときに、前記シリンダの前記シリンダにカーボン付着が発生しているものと判断することを特徴とする請求項5に記載の内燃機関の状態監視方法。 - 前記複数のシリンダの一つの前記爆発のタイミングを定める信号に基づいて、すべてのシリンダの前記爆発のタイミング、前記排気弁が閉まるタイミング、前記吸気弁が閉まるタイミングについての前記タイミング情報を得る請求項1乃至6のいずれか1項に記載の内燃機関の状態監視方法。
- 複数のシリンダを有する内燃機関から発生する音響信号に基づいて、前記複数のシリンダの吸気弁及び排気弁の状態を監視する内燃機関の状態監視装置であって、
前記内燃機関から前記音響信号を取得する非接触の音響センサと、
前記吸気弁において異常が発生したときに爆発のタイミングにおいて大きな信号の変化が現れる信号を取得できる中心周波数を持った第1のフィルタと、
前記排気弁において異常が発生したときに前記排気弁が閉じるタイミング及び前記吸気弁が閉じるタイミングにおいて大きな信号の変化が現れる信号を取得できる中心周波数を持った第2のフィルタと、
前記シリンダにおいてカーボン付着の異常が発生したときに前記爆発のタイミングにおいて大きな信号の変化が現れる信号を取得できる中心周波数を持った第3のフィルタと、
前記内燃機関が正常なときに前記非接触の音響センサを用いて得た前記音響信号を前記第1乃至第3のフィルタでそれぞれフィルタ処理して得た前記第1乃至第3の基準信号を記憶し、監視時において、前記非接触の音響センサを用いて得た前記内燃機関が発生する音響信号を前記第1乃至第3のフィルタによりそれぞれフィルタ処理して得た第1乃至第3の観測信号を取得して記憶する記憶装置と、
前記記憶装置に記憶された前記第1乃至第3の基準信号と前記第1乃至第3の観測信号に基づいて前記複数のシリンダの吸気弁及び排気弁の状態を監視する監視部とを備え、
前記監視部が、
前記複数のシリンダのそれぞれの爆発のタイミングについてのタイミング情報に基づいて、前記第1の観測信号に含まれる前記複数のシリンダの前記爆発のタイミングにおける複数の観測信号波形と、前記第1の基準信号に含まれる前記複数のシリンダの前記爆発のタイミングにおける複数の基準信号波形とを対比して前記複数のシリンダの前記吸気弁の状態を監視し、
前記複数のシリンダのそれぞれの前記排気弁が閉まるタイミング及び前記吸気弁が閉まるタイミングについてのタイミング情報に基づいて、前記第2の観測信号に含まれる前記複数のシリンダの前記排気弁が閉まるタイミング及び前記吸気弁が閉まるタイミングにおける複数の観測信号波形と、前記第2の基準信号に含まれる前記複数のシリンダの前記排気弁が閉まるタイミング及び前記吸気弁が閉まるタイミング複数の基準信号波形とを対比して前記複数のシリンダの前記排気弁の状態を監視し、
前記複数のシリンダのそれぞれの爆発のタイミングについてのタイミング情報に基づいて、前記第3の観測信号に含まれる前記複数のシリンダの前記爆発のタイミングにおける複数の観測信号波形と、前記第3の基準信号に含まれる前記複数のシリンダの前記爆発のタイミングにおける複数の基準信号波形とを対比して前記複数のシリンダの前記シリンダのカーボン付着状態を監視するように構成されていることを特徴とする内燃機関の状態監視装置。 - 複数のシリンダを有する内燃機関から発生する音響信号に基づいて、前記複数のシリンダの吸気弁及び排気弁の状態を監視する内燃機関の状態監視装置であって、
前記内燃機関から前記音響信号を取得する非接触の音響センサと、
前記吸気弁において異常が発生したときに爆発のタイミングにおいて大きな信号の変化が現れる信号を取得できる中心周波数を持ったフィルタと、
前記内燃機関が正常なときに前記非接触の音響センサを用いて得た前記音響信号を前記フィルタでフィルタ処理して得た前記基準信号を記憶し、監視時において、前記非接触の音響センサを用いて得た前記内燃機関が発生する音響信号を前記フィルタによりフィルタ処理して得た観測信号を取得して記憶する記憶装置と、
前記記憶装置に記憶された前記基準信号と前記観測信号に基づいて前記複数のシリンダの吸気弁の状態を監視する監視部とを備え、
前記監視部が、前記複数のシリンダのそれぞれの爆発のタイミングについてのタイミング情報に基づいて、前記観測信号に含まれる前記複数のシリンダの前記爆発のタイミングにおける複数の観測信号波形と、前記第基準信号に含まれる前記複数のシリンダの前記爆発のタイミングにおける複数の基準信号波形とを対比して前記複数のシリンダの前記吸気弁の状態を監視するように構成されていることを特徴とする内燃機関の状態監視装置。 - 複数のシリンダを有する内燃機関から発生する音響信号に基づいて、前記複数のシリンダの吸気弁及び排気弁の状態を監視する内燃機関の状態監視装置であって、
前記内燃機関から前記音響信号を取得する非接触の音響センサと、
前記排気弁において異常が発生したときに前記排気弁が閉じるタイミング及び前記吸気弁が閉じるタイミングにおいて大きな信号の変化が現れる信号を取得できる中心周波数を持ったフィルタと、
前記内燃機関が正常なときに前記非接触の音響センサを用いて得た前記音響信号を前記フィルタでフィルタ処理して得た前記基準信号を記憶し、監視時において、前記非接触の音響センサを用いて得た前記内燃機関が発生する音響信号を前記フィルタによりそれぞれフィルタ処理して得た観測信号を取得して記憶する記憶装置と、
前記記憶装置に記憶された前記基準信号と前記観測信号に基づいて前記複数のシリンダの排気弁の状態を監視する監視部とを備え、
前記監視部が、前記複数のシリンダのそれぞれの前記排気弁が閉まるタイミング及び前記吸気弁が閉まるタイミングについてのタイミング情報に基づいて、前記観測信号に含まれる前記複数のシリンダの前記排気弁が閉まるタイミング及び前記吸気弁が閉まるタイミングにおける複数の観測信号波形と、前記第基準信号に含まれる前記複数のシリンダの前記排気弁が閉まるタイミング及び前記吸気弁が閉まるタイミング複数の基準信号波形とを対比して前記複数のシリンダの前記排気弁の状態を監視するように構成されていることを特徴とする内燃機関の状態監視装置。 - 複数のシリンダを有する内燃機関から発生する音響信号に基づいて、前記複数のシリンダの吸気弁及び排気弁の状態を監視する内燃機関の状態監視装置であって、
前記内燃機関から前記音響信号を取得する非接触の音響センサと、
前記シリンダにおいてカーボン付着の異常が発生したときに前記爆発のタイミングにおいて大きな信号の変化が現れる信号を取得できる中心周波数を持ったフィルタと、
前記内燃機関が正常なときに前記非接触の音響センサを用いて得た前記音響信号を前記フィルタでそれぞれフィルタ処理して得た前記基準信号を記憶し、監視時において、前記非接触の音響センサを用いて得た前記内燃機関が発生する音響信号を前記フィルタによりフィルタ処理して得た観測信号を取得して記憶する記憶装置と、
前記記憶装置に記憶された前記基準信号と前記観測信号に基づいて前記複数のシリンダの排気弁の状態を監視する監視部とを備え、
前記監視部が、前記複数のシリンダのそれぞれの爆発のタイミングについてのタイミング情報に基づいて、前記観測信号に含まれる前記複数のシリンダの前記爆発のタイミングにおける複数の観測信号波形と、前記基準信号に含まれる前記複数のシリンダの前記爆発のタイミングにおける複数の基準信号波形とを対比して前記複数のシリンダの前記シリンダのカーボン付着状態を監視するように構成されていることを特徴とする内燃機関の状態監視装置。 - 前記監視部は、
前記複数のシリンダのそれぞれの爆発のタイミング、前記排気弁が閉じるタイミング及び前記吸気弁が閉じるタイミングについてのタイミング情報に基づいて、前記第1の観測信号に含まれる前記複数のシリンダの前記爆発のタイミング、前記排気弁が閉じるタイミング及び前記吸気弁が閉じるタイミングにおける複数の観測信号波形の変化パターンと、前記第1の基準信号に含まれる前記複数のシリンダの前記爆発のタイミング、前記排気弁が閉じるタイミング及び前記吸気弁が閉じるタイミングにおける複数の基準信号波形の変化パターンとを対比して前記複数のシリンダの前記吸気弁の状態を監視し、
前記複数のシリンダのそれぞれの前記排気弁が閉まるタイミング及び前記吸気弁が閉まるタイミングについてのタイミング情報に基づいて、前記第2の観測信号に含まれる前記複数のシリンダの前記爆発のタイミング、前記排気弁が閉まるタイミング及び前記吸気弁が閉まるタイミングにおける複数の観測信号波形の変化パターンと、前記第2の基準信号に含まれる前記複数のシリンダの前記爆発のタイミング、前記排気弁が閉まるタイミング及び前記吸気弁が閉まるタイミング複数の基準信号波形の変化パターンとを対比して前記複数のシリンダの前記排気弁の状態を監視し、
前記複数のシリンダのそれぞれの爆発のタイミング、前記排気弁が閉じるタイミング及び前記吸気弁が閉じるタイミングについてのタイミング情報に基づいて、前記第3の観測信号に含まれる前記複数のシリンダの前記爆発のタイミング、前記排気弁が閉じるタイミング及び前記吸気弁が閉じるタイミングにおける複数の観測信号波形の変化パターンと、前記第3の基準信号に含まれる前記複数のシリンダの前記爆発のタイミング、前記排気弁が閉じるタイミング及び前記吸気弁が閉じるタイミングにおける複数の基準信号波形の変化パターンとを対比して前記複数のシリンダの前記シリンダのカーボン付着状態を監視するように構成されていることを特徴とする請求項8に記載の内燃機関の状態監視装置。 - 前記監視部は、
前記第1の観測信号に含まれる前記爆発のタイミングに対応する前記観測信号波形に大きな変化が生じ、前記第1の観測信号に含まれる前記排気弁が閉まるタイミングに対応する前記観測信号波形及び前記吸気弁が閉まるタイミングに対応する前記観測信号波形に大きな変化が生じていない前記変化パターンが発生しているときに、前記シリンダの前記吸気弁に吹抜けが発生しているものと判断し、
前記第2の観測信号に含まれる前記爆発のタイミングに対応する前記観測信号波形に大きな変化が生じておらず、前記第2の観測信号に含まれる前記排気弁が閉まるタイミングに対応する前記観測信号波形及び前記吸気弁が閉まるタイミングに対応する前記観測信号波形に大きな変化が生じている前記変化パターンが発生しているときに、前記シリンダの前記排気弁に吹抜けが発生する可能性が高くなっているものと判断し、
前記第3の観測信号に含まれる前記爆発のタイミングに対応する前記観測信号波形に大きな変化が生じ、前記第3の観測信号に含まれる前記排気弁が閉まるタイミングに対応する前記観測信号波形及び前記吸気弁が閉まるタイミングに対応する前記観測信号波形に大きな変化が生じていない前記変化パターンが発生しているときに、前記シリンダの前記シリンダにカーボン付着が発生しているものと判断することを特徴とする請求項12に記載の内燃機関の状態監視装置。
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