JP2686261B2 - 往復動内燃機関の定常状態における回転を均一にする方法およびその方法を実施する往復動内燃機関 - Google Patents
往復動内燃機関の定常状態における回転を均一にする方法およびその方法を実施する往復動内燃機関Info
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は三つ以上のシリンダおよび計量燃料供給装置
を有する内燃機関の定常状態回転を均一化する方法、お
よび前記方法を実施する内燃機関に関するものである。 〔従来の技術〕 通常、この種の内燃機関、例えばデイーゼル機関の均
一回転は機関出力軸または機関駆動機械軸の速度を監視
することによつて制御される。最終的制御自体は、一定
のサイクルで種々のシリンダに接続される、すべての噴
射ポンプの噴射量の変化によるものである。 この公知の種類の最終的制御は、各シリンダにおける
噴射量が等しいという仮定から出発して、すべてのシリ
ンダに対して同様に変化される噴射量によつて速度の不
変性を考慮しかつ制御する。この種の制御は軸の捩り振
動を考慮せず、したがつて通常の速度制御方式はこの因
子に対して斟酌していない。 この種の制御では不適当な場合があり、その場合軸の
捩り振動によつて生じたまたは角速度の変化から生じた
速度差は、一回転以内にあるとしても外乱となる。例え
ば、捩り振動によつて生じたこの種の不均一な回転は、
デイーゼル機関によつて駆動される発電機のような、電
気機械を混乱させることになる。原動機が例えば毎分80
〜120回転の速度で回転する低速二衝程デイーゼル機関
であるこの種の装置において、軸の基本波および二次高
調波捩り振動−すなわち回転周波数の振動またはその周
波数の二倍の振動−の励起振動数は、屡々発電機の電気
的自然振動数に接近する。振動の振幅は、動的に増幅さ
れ、機械的軸系は一定の連結されたネットワークに対し
て全体として振動し、例えば動力のハンテイングを生ず
る可能性がある。独立したネツトワークにおいて前記の
結果は光のちらつきとなる。 本発明はこれらの欠点を解消し、機関の一層均一な回
転を確実にするものである。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明によれば、三つ以上のシリンダを有する往復動
内燃機関の回転を均一にする方法において、機関クラン
ク軸の捩り振動の少なくとも一つの高調波が少なくとも
一つのシリンダの平均指示シリンダ圧力の変化によつて
最少にされる。本発明はまた前記方法を実施する機関お
よび前記方法ならびに前記機関の有利な実施例を提供す
るものである。 〔実施例〕 以下、本発明を図面を参照して詳細に説明する。 ６シリンダ２衝程デイーゼル機関１は過給機11および
クランク軸12を有し、発電機２を駆動する。発電機２の
ロータは、図示のように、軸12の延長上に直接取付けら
れるかまたはロータ軸を軸12に組合わせることができ
る。捩り振動−すなわちその振幅および角度位置は−軸
端123の捩り振動計測装置３によつて連続的に計測さ
れ、フーリエ解析装置４に伝達される。フーリエ解析４
は捩り振動を種々の高調波成分に分解する。 最初に、シリンダ161−166にそれぞれ一つずつ設けら
れた噴射ポンプは61−66は一定の同量の燃料を各シリン
ダに噴射する。機関が定常運転に達したときスイツチ45
が閉じられ、解析装置４からのフーリエ信号はポンプ制
御装置５に送られる。ポンプ制御装置５はコンピュータ
を含み、該コンピュータは例えば基本波および二次高調
波成分に基づいて、例えば第３図に基づいて下記に説明
するように、クランク・スター法によつて 1. どのシリンダ（単数または複数）161−166がこの高
調波の捩り振動を発生しているか、 2. 当該シリンダに噴射される燃料をそのような振動を
最少にするためどのように修正するか、 を決定する。 クランク・スター法が、例えば、簡単な近似法である
ため、捩り振動は反復的に−すなわち多数のサイクルま
たは段階によつて−小さくされる。修正信号は各段階に
おいて発生され、対応するポンプ61−66に伝達される。
修正は機関運転を新たな安定状態に導く。一旦新たな安
定状態に達すると、捩り振動は再び計測され、別の制御
サイクルにおいて解析され、別の修正信号が解析結果に
基づいて発生され、捩り振動はさらに小さくされる。 一般に、上記種類のいくつかの制御サイクルの後に得
られる満足な定常運転状態は、例えば、捩り振動の基本
波および二次もしくはそれ以上の高調波でさえも外乱で
なくなるようなものである。 制御サイクルは機関１の多数の作動サイクル（回転）
に亘つて継続するのが有利である。したがつてシリンダ
161−166の連続した点火の間の平均指示シリンダ圧力の
推計学的変化は、評価を要する捩り振動信号を無視しう
るまでに減衰する。 捩り信号を検出するのに適した市販の装置は、例えば
Litton社製のG70型インクルメントエンコーダである。
噴射量を変化するのに適した噴射ポンプは、例えば、ド
イツ国特許公開第３ 100 725、２−13号に記載されて
いる。フーリエ解析装置もまた公知で、市販されている
（例えばGenrad社製CAT 2515）。 第２図に示された６個のシリンダ161−166を有する二
衝程デイーゼル機関は、そのクランク軸22を介して船舶
のプロペラ７を駆動する。クランク軸22の他端は、継手
18によつて液圧ポンプを駆動する増速伝動装置８に接続
されている。ポンプ81は液圧モータ82と共働して液圧閉
回路を形成する液圧伝動装置の一部を成している。液圧
ポンプ81は油のような液圧流体を、液体槽、供給ポン
プ、溢流弁を備えた溢管、フイルタ等を備えた低圧ステ
ーシヨン83から供給される。モータ82は軸89によつて発
電機９を駆動する。軸89の、したがつて、発電機９の速
度は検出器84によつて検出され、該検出器84は実測値を
速度制御装置85に伝達して実測値とプログラム設定値と
比較する。発電機９は船内回路100に電力を供給する。
実測値と設定値の間に差がある場合、モータ82を流過す
る流体の量は信号線86を通つてモータ82の調節要素に伝
達される信号によつて変化される。この実施例において
計測装置３は発電機軸の捩り振動を計測する。噴射ポン
プ61−66に伝達される修正信号は第１図に示された装置
に対して説明したのとまつたく同じように決定される。
機関１に生じた捩り振動は、液圧回路を通つてモータ82
および発電機軸に或る程度伝達される。 第2A図に示す舶用デイーゼルプラントにおいて、デイ
ーゼル機関１のクランク軸17は継手71および軸73によつ
て調節可能な船舶のプロペラ72を駆動する。クランク軸
17の他端17′は、伝動装置91を介して船内回路100に電
力を供給する発電機９を駆動する。 戻り振動−すなわちその振幅および角度的位置は−発
電機９の軸上の計測装置３によつて計測され、連続的に
解析装置４に伝達される。解析装置４は捩り振動のフー
リエ解析を行なつてそれらを種々の成分に分解する。ポ
ンプ61−66によつて噴射される量を変化する修正信号は
制御装置５において決定され、該制御装置５は、例え
ば、基本振動数および二次高調波に基づくコンピュータ
を備え、その決定は、例えば、第３図に基づいて説明さ
れるクランク・スター法によるものである。 第2B図に示す舶用デイーゼルプラントにおいて、機関
クランク軸17は継手71を介して調節可能な船舶のプロペ
ラ72に接続する軸73を駆動する。伝動装置92は補助伝動
装置として機関クランク軸17に接続され継手94を介して
発電機９を駆動する。発電機９は船内回路100に電力を
出力する。前記のように、発電機９の捩り振動における
振幅および角度位置は計測装置３によつて連続的に結成
されそして解析装置４に伝達され、解析装置４は振動を
種々の高調波に分解する。 第2C図に示す舶用デイーゼルプラントにおいて、機関
クランク軸17は継手71を介して調節可能な船舶のプロペ
ラ72と接続した軸73を駆動する。このプラントにおい
て、伝動装置93は軸73によつて直接駆動され、該軸73は
継手94を介して発電機９を駆動する。発電機９は電力を
船内回路100に出力する。前記の場合にように、捩り振
動の振幅および角度位置は発電機軸上で連続的に計測さ
れ、そして解析装置４に伝達され、該解析装置４はそれ
らを成分周波数に分解する。第2A図、第2B図、および第
2C図のポンプ61−66に対する修正信号は第１図の実施例
に関して説明したのと同じように決定することができ
る。 デイーゼル機関、およびそれから駆動される発電機９
が均一に回転するために、機関１は基本的に安定状態で
運転しなければならない。これは舶用デイーゼルプラン
トの場合に−もしプラントが調節可能な船舶プロペラを
有し−船舶が長期期間運行されるときには−層−普通の
ことである。液圧伝動装置または機械的伝動装置91−93
は、例えば、ロータ９の速度を非調節プロペラを有する
舶用推進装置において起るような速度変動の或る限界内
に維持することができる。船舶には多数の船内発電機が
設けられるので、推進装置のデイーゼル機関によつて駆
動される一組は、船舶が大洋で推進装置を一定速度で回
転しながら運行するとき、屡々船内回路のみに接続され
る。 発電機９のロータは軸73に直接設けられ、発電機９は
連続運転しているときデイーゼル機関の速度に対応する
特別な速度に設計される。この場合、例えば伝動装置93
および継手94は第2C図に示す種類のプラントから省略さ
れる。捩り振動はこの場合軸73または軸17の上の計測装
置３によつて計測される。 つぎに第３図に基づいて、基本周波数の捩り振動を最
少にするために噴射燃料量を修正する修正係数を決定す
るクランク・スター法を説明する。この方法は例えば下
記の簡単化した仮定、すなわち： 1. 各シリンダの平均指示シリンダ圧力は設定値から最
大５％しか偏倚しない。 2. 外乱の振幅は外乱に対して直線的に変化し位相はそ
のままである。 3. 計測された外乱−すなわち計測された捩り振動−は
二つまたは特別な場合一つのシリンダの平均指示シリン
ダ圧力の修正によつて最少にすることができ−すなわ
ち、外乱は対応するシリンダから発生する。 との仮定から始まる。 機関点火順序を1.6.2.4.3.5.とする。線図19におい
て、鎖線は、シリンダの一つが平均指示シリンダ圧力の
５％の減少の原因となつた六つの場合について、６シリ
ンダ機関のクランク軸の基本振動周波数に対する計算さ
れた捩り振動のベクトル191−196を示す。ベクトル191
−196はいわゆる基本的修正クランク・スター法を形成
する。ベクトルの端部は同一円周上にあり、該円周の中
心Ｍはグラフ19の中立またはゼロ点Ｐとは一致せず、ベ
クトル190だけそこから離れている。ベクトル190は理想
的機関−すなわち完全に補償された機関の戻り振動ベク
トルに対応する。 ベクトル190を各ベクトル191−196から引くと変位し
た修正クランク・スター191′−196′が得られる。 修正されたスター191′−196′は一つまたは二つのシ
リンダにおける平均指示シリンダ圧力の修正を決定する
のに役立つ。 例えば、捩り振動Ｓ（振幅および位相）が軸上で計測
され、ベクトルが変位した修正クランク・スターに描か
れるとき、Ｓは変位したスターの２つのベクトルの間
に、この実施例ではベクトル191′−196′との間にある
か、またはベクトル191′−196′の一つの方向にくる。
換言すれば、振幅ベクトルＳの修正クランク・スターに
おける二つのベクトルS1S6への分解は、二つのシリンダ
Z1,Z6における、外乱と解釈される。修正クランク・ス
ターは外乱の起つたシリンダによつて機能が低下したと
の仮定に基づいているがそれは行き過ぎであるかも知れ
ないので、この分解は修正ベクトルを基礎として計算し
直さなければならない。この基礎はベクトルZ1、Z6、Z3
およびZ4から与えられる対のベクトルである。したがつ
て、二つのシリンダ対の組合せに対する修正係数はクラ
ンク・スターから直接与えられる。 実際には一つ以上のシリンダに外乱が起る。外乱、例
えば二つの外乱がおこつたシリンダを追跡する簡単な仮
定は、反復して−すなわち多数の段階において−実施す
ることが最小化のためつねに必要であることを意味す
る。丁度一つのシリンダに対する単一の修正係数は測定
された外乱のベクトルがベクトル191′−196′の一つと
一致するとき得られる。 基本周波数における外乱に対する修正係数の計算を、
説明を簡単にするための線図の例に基づいてここに説明
したが、コンピュータ５により−すなわち数値的に−制
御装置５において修正係数を検出することが便利であ
る。捩り振動の二次高調波を最小にする修正係数も同様
に決定することができる。 捩り振動を最小にする上記の方法は、実用上きわめて
満足すべきものであることが分つた。本発明は上記の実
施例に限定されるものでなく、往復動内燃機関の回転を
均一にする他の方法をも含むものであり、その方法にお
いては、平均指示圧力に作用する修正係数は、他の方法
によつても決定しうるものである。 以上、本発明をデイーゼル機関に関する実施例に基づ
いて説明したが、しかしながら、基本的にこの方法はシ
リンダに計量された燃料が供給されるいかなる往復動内
燃機関に対しても有用である。
を有する内燃機関の定常状態回転を均一化する方法、お
よび前記方法を実施する内燃機関に関するものである。 〔従来の技術〕 通常、この種の内燃機関、例えばデイーゼル機関の均
一回転は機関出力軸または機関駆動機械軸の速度を監視
することによつて制御される。最終的制御自体は、一定
のサイクルで種々のシリンダに接続される、すべての噴
射ポンプの噴射量の変化によるものである。 この公知の種類の最終的制御は、各シリンダにおける
噴射量が等しいという仮定から出発して、すべてのシリ
ンダに対して同様に変化される噴射量によつて速度の不
変性を考慮しかつ制御する。この種の制御は軸の捩り振
動を考慮せず、したがつて通常の速度制御方式はこの因
子に対して斟酌していない。 この種の制御では不適当な場合があり、その場合軸の
捩り振動によつて生じたまたは角速度の変化から生じた
速度差は、一回転以内にあるとしても外乱となる。例え
ば、捩り振動によつて生じたこの種の不均一な回転は、
デイーゼル機関によつて駆動される発電機のような、電
気機械を混乱させることになる。原動機が例えば毎分80
〜120回転の速度で回転する低速二衝程デイーゼル機関
であるこの種の装置において、軸の基本波および二次高
調波捩り振動−すなわち回転周波数の振動またはその周
波数の二倍の振動−の励起振動数は、屡々発電機の電気
的自然振動数に接近する。振動の振幅は、動的に増幅さ
れ、機械的軸系は一定の連結されたネットワークに対し
て全体として振動し、例えば動力のハンテイングを生ず
る可能性がある。独立したネツトワークにおいて前記の
結果は光のちらつきとなる。 本発明はこれらの欠点を解消し、機関の一層均一な回
転を確実にするものである。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明によれば、三つ以上のシリンダを有する往復動
内燃機関の回転を均一にする方法において、機関クラン
ク軸の捩り振動の少なくとも一つの高調波が少なくとも
一つのシリンダの平均指示シリンダ圧力の変化によつて
最少にされる。本発明はまた前記方法を実施する機関お
よび前記方法ならびに前記機関の有利な実施例を提供す
るものである。 〔実施例〕 以下、本発明を図面を参照して詳細に説明する。 ６シリンダ２衝程デイーゼル機関１は過給機11および
クランク軸12を有し、発電機２を駆動する。発電機２の
ロータは、図示のように、軸12の延長上に直接取付けら
れるかまたはロータ軸を軸12に組合わせることができ
る。捩り振動−すなわちその振幅および角度位置は−軸
端123の捩り振動計測装置３によつて連続的に計測さ
れ、フーリエ解析装置４に伝達される。フーリエ解析４
は捩り振動を種々の高調波成分に分解する。 最初に、シリンダ161−166にそれぞれ一つずつ設けら
れた噴射ポンプは61−66は一定の同量の燃料を各シリン
ダに噴射する。機関が定常運転に達したときスイツチ45
が閉じられ、解析装置４からのフーリエ信号はポンプ制
御装置５に送られる。ポンプ制御装置５はコンピュータ
を含み、該コンピュータは例えば基本波および二次高調
波成分に基づいて、例えば第３図に基づいて下記に説明
するように、クランク・スター法によつて 1. どのシリンダ（単数または複数）161−166がこの高
調波の捩り振動を発生しているか、 2. 当該シリンダに噴射される燃料をそのような振動を
最少にするためどのように修正するか、 を決定する。 クランク・スター法が、例えば、簡単な近似法である
ため、捩り振動は反復的に−すなわち多数のサイクルま
たは段階によつて−小さくされる。修正信号は各段階に
おいて発生され、対応するポンプ61−66に伝達される。
修正は機関運転を新たな安定状態に導く。一旦新たな安
定状態に達すると、捩り振動は再び計測され、別の制御
サイクルにおいて解析され、別の修正信号が解析結果に
基づいて発生され、捩り振動はさらに小さくされる。 一般に、上記種類のいくつかの制御サイクルの後に得
られる満足な定常運転状態は、例えば、捩り振動の基本
波および二次もしくはそれ以上の高調波でさえも外乱で
なくなるようなものである。 制御サイクルは機関１の多数の作動サイクル（回転）
に亘つて継続するのが有利である。したがつてシリンダ
161−166の連続した点火の間の平均指示シリンダ圧力の
推計学的変化は、評価を要する捩り振動信号を無視しう
るまでに減衰する。 捩り信号を検出するのに適した市販の装置は、例えば
Litton社製のG70型インクルメントエンコーダである。
噴射量を変化するのに適した噴射ポンプは、例えば、ド
イツ国特許公開第３ 100 725、２−13号に記載されて
いる。フーリエ解析装置もまた公知で、市販されている
（例えばGenrad社製CAT 2515）。 第２図に示された６個のシリンダ161−166を有する二
衝程デイーゼル機関は、そのクランク軸22を介して船舶
のプロペラ７を駆動する。クランク軸22の他端は、継手
18によつて液圧ポンプを駆動する増速伝動装置８に接続
されている。ポンプ81は液圧モータ82と共働して液圧閉
回路を形成する液圧伝動装置の一部を成している。液圧
ポンプ81は油のような液圧流体を、液体槽、供給ポン
プ、溢流弁を備えた溢管、フイルタ等を備えた低圧ステ
ーシヨン83から供給される。モータ82は軸89によつて発
電機９を駆動する。軸89の、したがつて、発電機９の速
度は検出器84によつて検出され、該検出器84は実測値を
速度制御装置85に伝達して実測値とプログラム設定値と
比較する。発電機９は船内回路100に電力を供給する。
実測値と設定値の間に差がある場合、モータ82を流過す
る流体の量は信号線86を通つてモータ82の調節要素に伝
達される信号によつて変化される。この実施例において
計測装置３は発電機軸の捩り振動を計測する。噴射ポン
プ61−66に伝達される修正信号は第１図に示された装置
に対して説明したのとまつたく同じように決定される。
機関１に生じた捩り振動は、液圧回路を通つてモータ82
および発電機軸に或る程度伝達される。 第2A図に示す舶用デイーゼルプラントにおいて、デイ
ーゼル機関１のクランク軸17は継手71および軸73によつ
て調節可能な船舶のプロペラ72を駆動する。クランク軸
17の他端17′は、伝動装置91を介して船内回路100に電
力を供給する発電機９を駆動する。 戻り振動−すなわちその振幅および角度的位置は−発
電機９の軸上の計測装置３によつて計測され、連続的に
解析装置４に伝達される。解析装置４は捩り振動のフー
リエ解析を行なつてそれらを種々の成分に分解する。ポ
ンプ61−66によつて噴射される量を変化する修正信号は
制御装置５において決定され、該制御装置５は、例え
ば、基本振動数および二次高調波に基づくコンピュータ
を備え、その決定は、例えば、第３図に基づいて説明さ
れるクランク・スター法によるものである。 第2B図に示す舶用デイーゼルプラントにおいて、機関
クランク軸17は継手71を介して調節可能な船舶のプロペ
ラ72に接続する軸73を駆動する。伝動装置92は補助伝動
装置として機関クランク軸17に接続され継手94を介して
発電機９を駆動する。発電機９は船内回路100に電力を
出力する。前記のように、発電機９の捩り振動における
振幅および角度位置は計測装置３によつて連続的に結成
されそして解析装置４に伝達され、解析装置４は振動を
種々の高調波に分解する。 第2C図に示す舶用デイーゼルプラントにおいて、機関
クランク軸17は継手71を介して調節可能な船舶のプロペ
ラ72と接続した軸73を駆動する。このプラントにおい
て、伝動装置93は軸73によつて直接駆動され、該軸73は
継手94を介して発電機９を駆動する。発電機９は電力を
船内回路100に出力する。前記の場合にように、捩り振
動の振幅および角度位置は発電機軸上で連続的に計測さ
れ、そして解析装置４に伝達され、該解析装置４はそれ
らを成分周波数に分解する。第2A図、第2B図、および第
2C図のポンプ61−66に対する修正信号は第１図の実施例
に関して説明したのと同じように決定することができ
る。 デイーゼル機関、およびそれから駆動される発電機９
が均一に回転するために、機関１は基本的に安定状態で
運転しなければならない。これは舶用デイーゼルプラン
トの場合に−もしプラントが調節可能な船舶プロペラを
有し−船舶が長期期間運行されるときには−層−普通の
ことである。液圧伝動装置または機械的伝動装置91−93
は、例えば、ロータ９の速度を非調節プロペラを有する
舶用推進装置において起るような速度変動の或る限界内
に維持することができる。船舶には多数の船内発電機が
設けられるので、推進装置のデイーゼル機関によつて駆
動される一組は、船舶が大洋で推進装置を一定速度で回
転しながら運行するとき、屡々船内回路のみに接続され
る。 発電機９のロータは軸73に直接設けられ、発電機９は
連続運転しているときデイーゼル機関の速度に対応する
特別な速度に設計される。この場合、例えば伝動装置93
および継手94は第2C図に示す種類のプラントから省略さ
れる。捩り振動はこの場合軸73または軸17の上の計測装
置３によつて計測される。 つぎに第３図に基づいて、基本周波数の捩り振動を最
少にするために噴射燃料量を修正する修正係数を決定す
るクランク・スター法を説明する。この方法は例えば下
記の簡単化した仮定、すなわち： 1. 各シリンダの平均指示シリンダ圧力は設定値から最
大５％しか偏倚しない。 2. 外乱の振幅は外乱に対して直線的に変化し位相はそ
のままである。 3. 計測された外乱−すなわち計測された捩り振動−は
二つまたは特別な場合一つのシリンダの平均指示シリン
ダ圧力の修正によつて最少にすることができ−すなわ
ち、外乱は対応するシリンダから発生する。 との仮定から始まる。 機関点火順序を1.6.2.4.3.5.とする。線図19におい
て、鎖線は、シリンダの一つが平均指示シリンダ圧力の
５％の減少の原因となつた六つの場合について、６シリ
ンダ機関のクランク軸の基本振動周波数に対する計算さ
れた捩り振動のベクトル191−196を示す。ベクトル191
−196はいわゆる基本的修正クランク・スター法を形成
する。ベクトルの端部は同一円周上にあり、該円周の中
心Ｍはグラフ19の中立またはゼロ点Ｐとは一致せず、ベ
クトル190だけそこから離れている。ベクトル190は理想
的機関−すなわち完全に補償された機関の戻り振動ベク
トルに対応する。 ベクトル190を各ベクトル191−196から引くと変位し
た修正クランク・スター191′−196′が得られる。 修正されたスター191′−196′は一つまたは二つのシ
リンダにおける平均指示シリンダ圧力の修正を決定する
のに役立つ。 例えば、捩り振動Ｓ（振幅および位相）が軸上で計測
され、ベクトルが変位した修正クランク・スターに描か
れるとき、Ｓは変位したスターの２つのベクトルの間
に、この実施例ではベクトル191′−196′との間にある
か、またはベクトル191′−196′の一つの方向にくる。
換言すれば、振幅ベクトルＳの修正クランク・スターに
おける二つのベクトルS1S6への分解は、二つのシリンダ
Z1,Z6における、外乱と解釈される。修正クランク・ス
ターは外乱の起つたシリンダによつて機能が低下したと
の仮定に基づいているがそれは行き過ぎであるかも知れ
ないので、この分解は修正ベクトルを基礎として計算し
直さなければならない。この基礎はベクトルZ1、Z6、Z3
およびZ4から与えられる対のベクトルである。したがつ
て、二つのシリンダ対の組合せに対する修正係数はクラ
ンク・スターから直接与えられる。 実際には一つ以上のシリンダに外乱が起る。外乱、例
えば二つの外乱がおこつたシリンダを追跡する簡単な仮
定は、反復して−すなわち多数の段階において−実施す
ることが最小化のためつねに必要であることを意味す
る。丁度一つのシリンダに対する単一の修正係数は測定
された外乱のベクトルがベクトル191′−196′の一つと
一致するとき得られる。 基本周波数における外乱に対する修正係数の計算を、
説明を簡単にするための線図の例に基づいてここに説明
したが、コンピュータ５により−すなわち数値的に−制
御装置５において修正係数を検出することが便利であ
る。捩り振動の二次高調波を最小にする修正係数も同様
に決定することができる。 捩り振動を最小にする上記の方法は、実用上きわめて
満足すべきものであることが分つた。本発明は上記の実
施例に限定されるものでなく、往復動内燃機関の回転を
均一にする他の方法をも含むものであり、その方法にお
いては、平均指示圧力に作用する修正係数は、他の方法
によつても決定しうるものである。 以上、本発明をデイーゼル機関に関する実施例に基づ
いて説明したが、しかしながら、基本的にこの方法はシ
リンダに計量された燃料が供給されるいかなる往復動内
燃機関に対しても有用である。
【図面の簡単な説明】
第１図は発電機を備えまた機関回転を均一にする本発明
による装置を備えた、６シリンダデイーゼル機関の線
図。第２図、第2A図、第2B図および第2C図は、それぞれ
え対応する船内発電機を備え機関回転を均一にする本発
明による装置を備えた、６シリンダデイーゼル機関の線
図。第３図は、６シリンダデイーゼル機関の軸または該
軸から駆動される軸の基本的捩り振動の極座標グラフ。 １……内燃機関、２……発電機、３……捩り振動計測装
置、４……フーリエ解析装置、５……制御装置、８……
増速伝動装置、９……発電機、12,22……クランク軸、6
1−66……燃料噴射ポンプ、81−83……伝動装置、89…
…二次軸、91−93……発電機、123……軸端部、161−16
6……シリンダ。
による装置を備えた、６シリンダデイーゼル機関の線
図。第２図、第2A図、第2B図および第2C図は、それぞれ
え対応する船内発電機を備え機関回転を均一にする本発
明による装置を備えた、６シリンダデイーゼル機関の線
図。第３図は、６シリンダデイーゼル機関の軸または該
軸から駆動される軸の基本的捩り振動の極座標グラフ。 １……内燃機関、２……発電機、３……捩り振動計測装
置、４……フーリエ解析装置、５……制御装置、８……
増速伝動装置、９……発電機、12,22……クランク軸、6
1−66……燃料噴射ポンプ、81−83……伝動装置、89…
…二次軸、91−93……発電機、123……軸端部、161−16
6……シリンダ。
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 １．三つ以上のシリンダを有し、一般にコンピュータに
おいて修正を行うに最も有効な二つのシリンダ、時によ
り一つだけのシリンダの平均指示圧力を変化せしめるこ
とによって往復動内燃機関の定常状態における回転を均
一にする方法において、第１段階において、駆動軸また
は該駆動軸に機械的に結合された軸（12,22）における
捩り振動を捩り振動計測装置（３）によって計測し、第
２段階において、計測された捩り振動を捩り振動フーリ
エ解析し、第３段階において、捩り振動振幅の確認され
た量と位相位置からそして個々のシリンダ（161,162,16
3,164,165,166）により生ずる所定の捩り振動の各々を
互いに比較することによって一般に前記二つのシリン
ダ、時により前記一つだけのシリンダの平均指示シリン
ダ圧力を変化させるための修正係数をコンピュータにお
いて決定し、第４段階において、一般に前記二つの有効
なシリンダ、時により前記一つだけのシリンダの噴射ポ
ンプ（61,62,63,64,65,66）の一噴射行程についての噴
射量を前記修正係数により変化せしめることによって、
駆動系の捩り振動の高調波の少なくとも一つを最小にす
ることを特徴とする往復動内燃機関の定常状態における
回転を均一にする方法。 ２．捩り振動の基本周波数および二次高調波が最小にさ
れることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の方
法。 ３．捩り振動が多数の段階において反復して最小にされ
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項または第２項
に記載の方法。 ４．内燃機関の軸（12）によって直接または伝動装置
（8,81−83）を介して移動されるかまたは内燃機関の軸
（12）の延長部（123）である発電機（2,9;91−93）の
軸（123）上で捩り振動が計測され、内燃機関の軸（1
2）の捩り振動が発電機軸（123,89）の捩り振動を最小
にすることに伴なって最小にされることを特徴とする特
許請求の範囲第１項から第３項のいずれか一つの項に記
載の方法。 ５．少なくとも三つ以上のシリンダを有する内燃機関の
軸または該軸に結合された別の軸の捩り振動を計測する
計測装置（３）；捩り振動の計測値を供給されるフーリ
エ解析装置（４）；フーリエ解析の要素の位相および振
幅を所定の捩り振動と比較することによって少なくとも
一つのシリンダの燃料噴射量に対する修正信号を決定す
るコンピュータ（５）；および修正信号を供給され該修
正信号に従って変化せしめられた量の燃料をシリンダに
噴射する噴射装置（61−66）を有し、かくして平均指示
シリンダ圧力を変化させ捩り振動の高調波の少なくとも
一つを最小にするように構成したことを特徴とする往復
動内燃機関。 ６．内燃機関が３から12のシリンダを有することを特徴
とする特許請求の範囲第５項に記載の往復動内燃機関。 ７．内燃機関が低速二衝程ディーゼル機関であることを
特徴とする特許請求の範囲第５項または第６項に記載の
往復動内燃機関。 ８．内燃機関軸の軸線方向延長部が発電機軸として作用
し、捩り振動計測装置（３）は発電機軸（123）の捩り
振動を計測するようになっていることを特徴とする特許
請求の範囲第５項から第７項のいずれか一つの項に記載
の往復動内燃機関。 ９．伝動装置（8,81−83;91−93）が内燃機関の主軸（1
2）と第２軸（89）との間に配置され、捩り振動計測装
置（３）は第２軸（9,89）の捩り振動を測定するように
なっていることを特徴とする特許請求の範囲第５項から
第８項のいずれか一つの項に記載の往復動内燃機関。 １０．捩り振動のフーリエ解析のためと所定の設定値と
比較するためと噴射装置（61−66）の噴射段階を変化せ
しめるための修正信号を決定するために共通のコンピュ
ータが設けられることを特徴とする特許請求の範囲第５
項から第９項のいずれか一つの項に記載の往復動内燃機
関。 １１．内燃機関の主軸（12）と第２軸の間に伝動装置が
配置され、捩り振動計測装置は第２軸（9,89）の捩り振
動を計測するようになっていることを特徴とする特許請
求の範囲第５項から第10項のいずれか一つの項に記載の
往復動内燃機関。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CH2524/86-3 | 1986-06-23 | ||
| CH252486A CH674398A5 (ja) | 1986-06-23 | 1986-06-23 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6312864A JPS6312864A (ja) | 1988-01-20 |
| JP2686261B2 true JP2686261B2 (ja) | 1997-12-08 |
Family
ID=4235730
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62155239A Expired - Lifetime JP2686261B2 (ja) | 1986-06-23 | 1987-06-22 | 往復動内燃機関の定常状態における回転を均一にする方法およびその方法を実施する往復動内燃機関 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0254005B1 (ja) |
| JP (1) | JP2686261B2 (ja) |
| CH (1) | CH674398A5 (ja) |
| DE (1) | DE3761577D1 (ja) |
| DK (1) | DK162853C (ja) |
| FI (1) | FI89404C (ja) |
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|---|---|---|---|---|
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| DK9300283U4 (da) * | 1993-06-04 | 1994-10-14 | Man B & W Diesel Gmbh | Forbrændingsmotor |
| AR000059A1 (es) * | 1994-11-07 | 1997-05-21 | Eaton Corp | Disposicion y metodo para medir y analizar la operacion de un componentegiratorio en la linea de transmision de un vehiculo. |
| DE19911096C2 (de) * | 1999-03-12 | 2001-03-01 | Gruendl & Hoffmann | Vorrichtung zum Dämpfen von Ungleichförmigkeiten im Antriebsstrang eines verbrennungsmotorgetriebenen Kraftfahrzeuges |
| ITBO20030001A1 (it) * | 2003-01-02 | 2004-07-03 | Ferrari Spa | Metodo per la riduzione dei fenomeni di risonanza in una linea |
| US7082932B1 (en) * | 2004-06-04 | 2006-08-01 | Brunswick Corporation | Control system for an internal combustion engine with a supercharger |
| WO2005124133A1 (en) * | 2004-06-17 | 2005-12-29 | Man B & W Diesel A/S | Vibration reduction by combustion parameter control of large diesel engines |
| EP1739296B1 (de) * | 2005-06-30 | 2013-03-06 | Wärtsilä Schweiz AG | Verfahren zur Optimierung eines Betriebsparameters einer Hubkolbenbrennkraftmaschine, sowie Hubkolbenbrennkraftmaschine |
| FI121150B (fi) | 2005-11-30 | 2010-07-30 | Waertsilae Finland Oy | Mäntäpolttomoottorisysteemin laitteisto ja menetelmä tunnistamaan epäyhtenäinen sylinteriteho-osuus |
| CN115217664B (zh) * | 2021-06-07 | 2023-09-29 | 广州汽车集团股份有限公司 | 一种气缸压力控制方法、装置及存储介质 |
| CN115031978A (zh) * | 2022-04-07 | 2022-09-09 | 哈尔滨工程大学 | 一种基于连杆瞬态应力的柴油机曲轴扭振模型标定方法 |
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|---|---|---|---|---|
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| JPS6026131A (ja) * | 1983-07-22 | 1985-02-09 | Toyota Motor Corp | 内燃機関のトルク制御装置 |
| JPH0650080B2 (ja) * | 1984-05-30 | 1994-06-29 | 日本電装株式会社 | 内燃機関用燃料噴射量制御方法 |
-
1986
- 1986-06-23 CH CH252486A patent/CH674398A5/de not_active IP Right Cessation
-
1987
- 1987-03-24 DK DK150087A patent/DK162853C/da not_active IP Right Cessation
- 1987-04-14 FI FI871638A patent/FI89404C/fi not_active IP Right Cessation
- 1987-06-06 DE DE8787108248T patent/DE3761577D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1987-06-06 EP EP19870108248 patent/EP0254005B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1987-06-22 JP JP62155239A patent/JP2686261B2/ja not_active Expired - Lifetime
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 小林明 「自動車振動学」 （昭５１−９−２５） 図書出版社 Ｐ．２１０ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6312864A (ja) | 1988-01-20 |
| DK162853C (da) | 1995-12-04 |
| DK150087D0 (da) | 1987-03-24 |
| EP0254005B1 (de) | 1990-01-31 |
| DK162853B (da) | 1991-12-16 |
| DK150087A (da) | 1987-12-24 |
| DE3761577D1 (de) | 1990-03-08 |
| CH674398A5 (ja) | 1990-05-31 |
| FI89404C (fi) | 1993-09-27 |
| FI89404B (fi) | 1993-06-15 |
| EP0254005A1 (de) | 1988-01-27 |
| FI871638A (fi) | 1987-12-24 |
| FI871638A0 (fi) | 1987-04-14 |
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