JP4490071B2 - Oil mist concentration detector for internal combustion engine - Google Patents
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Description
本発明は、内燃機関用オイルミスト濃度検出装置に関する。 The present invention relates to an oil mist concentration detection device for an internal combustion engine.
一般に、内燃機関においては、軸受過熱等による内燃機関の損傷や重大事故を予防するために、クランクケースのオイルミスト濃度を常時監視し、オイルミスト濃度が所定値以上に増加すれば警報を発するオイルミスト濃度検出装置が設けられている。 Generally, in an internal combustion engine, an oil that constantly monitors the oil mist concentration in the crankcase and issues an alarm if the oil mist concentration exceeds a predetermined value in order to prevent damage to the internal combustion engine or a serious accident due to bearing overheating or the like. A mist concentration detection device is provided.
例えば、このようなオイルミスト濃度検出装置としては、特許第3205172号(特許文献1)の第4図に記載された濃度検出装置を用いたものがある。 For example, as such an oil mist concentration detection device, there is one using the concentration detection device described in FIG. 4 of Japanese Patent No. 3205172 (Patent Document 1).
このオイルミスト濃度検出装置は、多気筒エンジンの複数のクランクケースの夫々に挿入された各配管と、上記オイルミスト濃度検出装置の吸気口とを、ロータリバルブを使用して一定の時間ごとに接続して、上記オイルミスト濃度検出装置のガス吸引機構により、各クランクケースのオイルミストを含んだ雰囲気を、一定時間毎に上記オイルミスト濃度検出装置のオイルミスト検出部に引き込んで、各クランクケースのオイルミスト濃度の検出を行っている。 This oil mist concentration detection device connects each pipe inserted into each of a plurality of crankcases of a multi-cylinder engine and the intake port of the oil mist concentration detection device at regular intervals using a rotary valve. Then, by the gas suction mechanism of the oil mist concentration detection device, the atmosphere containing the oil mist of each crankcase is drawn into the oil mist detection unit of the oil mist concentration detection device at regular intervals, and Oil mist concentration is detected.
しかしながら、このオイルミスト濃度検出装置では、クランクケース内のオイルミストを含んだ雰囲気を、クランクケースの外部に案内する配管や、各配管と上記オイルミスト濃度検出装置の吸気口とを一定時間毎に接続するロータリバルブや、各クランクケースのオイルミストを含んだ雰囲気を、上記オイルミスト濃度検出装置のオイルミスト検出部に引き込むガス吸引機構が必要になるので、大きなスペースが必要になり、オイルミスト濃度検出装置が煩雑かつ大型化するという問題がある。 However, in this oil mist concentration detection device, the pipe that guides the atmosphere containing the oil mist in the crankcase to the outside of the crankcase, and each pipe and the intake port of the oil mist concentration detection device at regular intervals. Since a gas suction mechanism is required to draw the atmosphere including the oil mist of the rotary valve to be connected to each crankcase into the oil mist detector of the oil mist concentration detector, a large space is required and the oil mist concentration There exists a problem that a detection apparatus is complicated and enlarges.
また、上記オイルミスト濃度検出装置では、上記配管や、上記ガス吸引機構や、上記ロータリバルブが、劣化し易い機械的可動部を有しているので、オイルミスト濃度検出装置の耐久性が低くて、検出されたオイルミスト濃度値の信頼度が時間の経過とともに低下するという問題がある。
そこで、本発明の課題は、設置スペースを低減できると共に、耐久性や信頼性に優れた内燃機関用オイルミスト濃度検出装置を提供することにある。 Therefore, an object of the present invention is to provide an oil mist concentration detection device for an internal combustion engine that can reduce the installation space and is excellent in durability and reliability.
上記課題を解決するため、本発明の内燃機関用オイルミスト濃度検出装置は、
オイルミストを検出する光学検知部を有して、オイルミスト濃度を表わす信号を出力する複数のオイルミストセンサと、
上記複数のオイルミストセンサと通信路によって接続されると共に、上記各オイルミストセンサから出力された複数の信号に基づいて上記各オイルミストセンサからの各オイルミスト濃度を表わす信号を光学検知部の汚れに基づいて補正するオイルミスト濃度補正部と、上記オイルミスト濃度補正部によって補正された各オイルミスト濃度を表わす信号に基づいてオイルミスト濃度が発生源の機械の異常を示す値かどうかを判定する異常判定部と、上記各オイルミストセンサの故障を判定する故障判定部とを有するコントローラと
を備え、
上記オイルミストセンサは、エンジンの複数のシリンダの夫々に一つずつ挿入され、
上記各オイルミストセンサは、
上記シリンダに挿入される挿入部と、
上記シリンダの内部に位置するように上記挿入部の内部に設けられると共に、オイルミストを含む雰囲気が浸入する浸入部と、
上記挿入部に設けられると共に、上記シリンダの内部と上記浸入部とを接続する穴と
を備え、
上記各オイルミストセンサの上記浸入部には、上記シリンダの内部のオイルミストを含む雰囲気が、上記穴を介して自然拡散により到達することを特徴としている。
In order to solve the above problems, an oil mist concentration detection device for an internal combustion engine of the present invention is
A plurality of oil mist sensors having an optical detection unit for detecting oil mist and outputting a signal representing the oil mist concentration;
A signal representing each oil mist concentration from each oil mist sensor based on a plurality of signals output from each oil mist sensor is connected to the plurality of oil mist sensors through a communication path, and the optical detection unit is contaminated. An oil mist concentration correction unit that corrects based on the oil mist concentration, and a signal that represents each oil mist concentration corrected by the oil mist concentration correction unit determines whether the oil mist concentration is a value that indicates an abnormality of the source machine A controller having an abnormality determination unit and a failure determination unit that determines a failure of each oil mist sensor;
Upper Symbol oil mist sensor, one by one inserted into each of the plurality of cylinders of each of the engine,
Each oil mist sensor above
An insertion part to be inserted into the cylinder;
An intrusion part that is provided inside the insertion part so as to be located inside the cylinder and into which an atmosphere containing oil mist enters;
A hole provided in the insertion portion and connecting the inside of the cylinder and the intrusion portion;
With
An atmosphere including oil mist inside the cylinder reaches the intrusion portion of each oil mist sensor by natural diffusion through the hole .
尚、上記オイルミスト濃度を表わす信号とは、例えば、上記光学検知部の発光素子から出射された光を、オイルミストを含んだ雰囲気中を通過させて、受光素子で受光して電流変換した信号や、上記光学検知部の発光素子から出射された光が、オイルミストを含んだ雰囲気中で散乱されて、受光素子で受光して電流変換した信号である。このようにすると、受光素子で受光する光量によってオイルミスト濃度を測定できる。 The signal representing the oil mist concentration is, for example, a signal obtained by converting the light emitted from the light emitting element of the optical detection unit through the atmosphere containing the oil mist, receiving the light at the light receiving element, and converting the current. Alternatively, the light emitted from the light emitting element of the optical detection unit is a signal that is scattered in an atmosphere containing oil mist, received by the light receiving element, and converted into a current. In this way, the oil mist concentration can be measured by the amount of light received by the light receiving element.
また、上記複数の信号として、上記オイルミスト濃度を表わす信号の他に、発光素子の光量を表わす信号を採用しても良い。この場合、発光素子の光量をはかることによって、発光素子の劣化を知ることができる。また、発光素子の光量が正常で、オイルミスト濃度を表わす信号が必要以上に小さい時に、光学検知部の汚れと判断できる。 In addition to the signal representing the oil mist concentration, a signal representing the light amount of the light emitting element may be employed as the plurality of signals. In this case, the deterioration of the light emitting element can be known by measuring the light amount of the light emitting element. Further, when the light quantity of the light emitting element is normal and the signal indicating the oil mist concentration is smaller than necessary, it can be determined that the optical detection unit is dirty.
また、上記複数の信号として、上記オイルミスト濃度を表わす信号の他に、雰囲気中のオイルミスト濃度が零の信号を採用しても良い。この場合、オイルミスト濃度が零の信号は、発光素子の劣化と光学検知部の汚れの効果を合わせた情報を表わすことになる。 In addition to the signal representing the oil mist concentration, a signal having an oil mist concentration of zero in the atmosphere may be employed as the plurality of signals. In this case, a signal having an oil mist concentration of zero represents information that combines the deterioration of the light emitting element and the effect of contamination of the optical detection unit.
また、上記補正とは、光学検知部の汚れの補正等を示すものである。 Further, the above correction indicates correction of dirt on the optical detection unit.
上記発明のオイルミスト濃度検出装置によれば、上記複数のオイルミストセンサの夫々が複数の雰囲気中の各オイルミスト濃度を検出した後、オイルミスト濃度を表す信号を含む複数の信号を、有線あるいは無線の通信路を介して上記コントローラに出力し、更に、上記複数の信号を受けた上記コントローラの補正部が、上記複数の信号に基づいて、上記各オイルミストセンサからの各オイルミスト濃度を表わす信号を補正するので、従来必要であったオイルミストを含んだ雰囲気をオイルミスト源の外部に案内するための煩雑な配管を省略できる。したがって、オイルミスト濃度検出装置の設置スペースを大幅に削減できて、このオイルミスト濃度検出装置を有する内燃機関をコンパクトにできる。 According to the oil mist concentration detection device of the above invention, after each of the plurality of oil mist sensors detects each oil mist concentration in a plurality of atmospheres, a plurality of signals including a signal indicating the oil mist concentration are wired or The controller that outputs the signal to the controller via a wireless communication channel and receives the plurality of signals represents the concentration of each oil mist from each of the oil mist sensors based on the plurality of signals. Since the signal is corrected, it is possible to omit complicated piping for guiding the atmosphere including oil mist, which has been conventionally required, to the outside of the oil mist source. Therefore, the installation space of the oil mist concentration detection device can be greatly reduced, and the internal combustion engine having the oil mist concentration detection device can be made compact.
また、本発明のオイルミスト濃度検出装置によれば、配管や、ガス吸引機構や、ロータリバルブ等の劣化し易い機械的可動部を有する機器を用いずにオイルミスト濃度の算出を行うことができるので、オイルミスト濃度検出装置を、耐久性や信頼性に優れたものにすることができる。 In addition, according to the oil mist concentration detection apparatus of the present invention, the oil mist concentration can be calculated without using equipment having a mechanically movable part such as a pipe, a gas suction mechanism, and a rotary valve that is easily deteriorated. Therefore, the oil mist concentration detection device can be made excellent in durability and reliability.
また、一実施形態の内燃機関用オイルミスト濃度検出装置は、上記故障判定部が、上記オイルミスト濃度補正部で補正された複数のオイルミスト濃度の平均値を算出し、この平均値と上記複数のオイルミスト濃度とを夫々比較することによって、各オイルミストセンサの故障を判定することを特徴としている。 Further, in the oil mist concentration detection device for an internal combustion engine according to an embodiment, the failure determination unit calculates an average value of a plurality of oil mist concentrations corrected by the oil mist concentration correction unit, and the average value and the plurality of the plurality of oil mist concentrations are calculated. The oil mist concentration of each of the oil mist sensors is compared to determine whether each oil mist sensor has failed.
上記実施形態によれば、上記故障判定部で、上記オイルミスト濃度補正部で補正された複数のオイルミスト濃度の平均値を算出し、この平均値と上記複数のオイルミスト濃度とを夫々比較することによって、各オイルミストセンサの故障の有無を判定するので、例えば、上記平均からの偏差が大きくて他のオイルミスト濃度と比べて値が極端に小さいオイルミスト濃度に対応するオイルミストセンサを故障と判定できる。上記故障判定部で故障と判定されたオイルミストセンサは、以後の平均値の算出から除外され、また、コントローラで予め設定することにより平均値の算出から除外することもできる。 According to the embodiment, the failure determination unit calculates an average value of the plurality of oil mist concentrations corrected by the oil mist concentration correction unit, and compares the average value with the plurality of oil mist concentrations. Therefore, for example, the oil mist sensor corresponding to an oil mist concentration that has a large deviation from the above average and a value that is extremely small compared to other oil mist concentrations is determined. Can be determined. The oil mist sensor determined to be a failure by the failure determination unit is excluded from the subsequent calculation of the average value, and can also be excluded from the calculation of the average value by presetting with the controller.
また、一実施形態の内燃機関用オイルミスト濃度検出装置は、上記コントローラが、上記オイルミスト濃度補正部が補正したオイルミスト濃度を表示するオイルミスト濃度表示部、上記故障判定部が故障と判定したオイルミストセンサを表示する故障オイルミストセンサ表示部、上記異常判定部でオイルミスト濃度がオイルミストの発生源の機械のオイルミストの発生源の機械の異常を示す値であるとき警報を発してこの警報を持続する第1の警報部、上記故障判定部が故障と判定したオイルミストセンサが発生したときに警報を発してこの警報を持続する第2の警報部、上記オイルミストセンサからの信号のデータと上記オイルミスト濃度補正部が補正したオイルミスト濃度データと上記故障判定部の判定データのうちの少なくとも1つを保存するデータ保存部、および、上記オイルミスト濃度補正部の出力信号と上記故障判定部の出力信号の少なくとも一方を外部機器に出力する通信部のうちの少なくとも2つを備えることを特徴としている。 Further, in the oil mist concentration detection apparatus for an internal combustion engine according to an embodiment, the controller determines an oil mist concentration display unit that displays the oil mist concentration corrected by the oil mist concentration correction unit, and the failure determination unit determines that a failure has occurred. A fault oil mist sensor display that displays an oil mist sensor, and the above-mentioned abnormality determination unit, when the oil mist concentration is a value that indicates an abnormality of the oil mist generation machine, an alarm is issued. A first alarm unit for maintaining an alarm, a second alarm unit for generating an alarm when an oil mist sensor determined to be a failure by the failure determination unit is generated, and a signal from the oil mist sensor At least one of the data, the oil mist concentration data corrected by the oil mist concentration correction unit, and the determination data of the failure determination unit Data storage unit that exists, and is characterized in that it comprises at least two of the communication unit that outputs at least one output signal and an output signal of the failure determination of the oil mist density correction unit to an external device.
尚、上記通信部は、中継手段としての外部出力ユニットに、オイルミスト濃度およびオイルミスト濃度の故障のデータを送信するためのものであっても良く、モニター装置に、オイルミスト濃度およびオイルミスト濃度の故障のデータを送信するためのものであっても良い。 The communication unit may be for transmitting oil mist concentration and oil mist concentration failure data to an external output unit as a relay means. It may be for transmitting the failure data.
上記実施形態によれば、上記コントローラが、上記オイルミスト濃度補正部が補正したオイルミスト濃度を表示するオイルミスト濃度表示部、上記故障判定部が故障と判定したオイルミストセンサを表示する故障オイルミストセンサ表示部、上記異常判定部でオイルミスト濃度がオイルミストの発生源の機械の異常を示す値であるとき警報を発してこの警報を持続する第1の警報部、上記故障判定部が故障と判定したオイルミストセンサが発生したときに警報を発してこの警報を持続する第2の警報部、上記オイルミストセンサからの信号のデータと上記オイルミスト濃度補正部が補正したオイルミスト濃度データと上記故障判定部の判定データのうちの少なくとも1つを保存するデータ保存部、および、上記オイルミスト濃度補正部の出力信号と上記故障判定部の出力信号の少なくとも一方を外部機器に出力する通信部のうちの少なくとも2つを備えているので、便利で汎用性の高いオイルミスト濃度検出装置を構築できる。 According to the embodiment, the controller displays an oil mist concentration display unit that displays the oil mist concentration corrected by the oil mist concentration correction unit, and a failed oil mist that displays the oil mist sensor that the failure determination unit has determined to be a failure. A sensor display unit, a first alarm unit that issues an alarm when the oil mist concentration in the abnormality determination unit is a value indicating an abnormality in the machine that is the source of the oil mist, and continues this alarm. A second alarm unit that issues an alarm when the determined oil mist sensor is generated and continues this alarm, signal data from the oil mist sensor, oil mist concentration data corrected by the oil mist concentration correction unit, and the above A data storage unit that stores at least one of the determination data of the failure determination unit, and an output of the oil mist concentration correction unit Since No. and comprises at least two of the communication unit that outputs at least one external device of the output signal of the failure determination unit can be constructed with convenient and versatile oil mist concentration detecting device.
本発明の内燃機関用オイルミスト濃度検出装置によれば、複数のオイルミストセンサで複数の雰囲気中の各オイルミスト濃度を検出した後、オイルミスト濃度を表す信号を含む複数の信号を、有線あるいは無線の通信路を介してコントローラに出力して、上記複数の信号を受けた上記コントローラの補正部で上記複数の雰囲気中の各オイルミスト濃度の補正を行うので、従来必要であったオイルミストを含んだ雰囲気をオイルミスト源の外部に案内するための煩雑な配管を省略できて、オイルミスト濃度検出装置の設置スペースを大幅に削減できて、このオイルミスト濃度検出装置を有する内燃機関をコンパクトにできる。 According to the oil mist concentration detection apparatus for an internal combustion engine of the present invention, after detecting each oil mist concentration in a plurality of atmospheres with a plurality of oil mist sensors, a plurality of signals including a signal representing the oil mist concentration are wired or The oil mist concentration output in the plurality of atmospheres is corrected by the correction unit of the controller that outputs the signal to the controller via a wireless communication path and receives the plurality of signals. The complicated piping for guiding the contained atmosphere to the outside of the oil mist source can be omitted, the installation space for the oil mist concentration detection device can be greatly reduced, and the internal combustion engine having this oil mist concentration detection device can be made compact. it can.
また、本発明の内燃機関用オイルミスト濃度検出装置によれば、配管や、ガス吸引機構や、ロータリバルブ等の劣化し易い機械的可動部を有する機器を用いずにオイルミスト濃度の算出を行うことができるので、オイルミスト濃度検出装置を、耐久性や信頼性に優れたものにすることができる。 In addition, according to the oil mist concentration detecting device for an internal combustion engine of the present invention, the oil mist concentration is calculated without using equipment having mechanically movable parts such as pipes, gas suction mechanisms, and rotary valves, which are easily deteriorated. Therefore, the oil mist concentration detection device can be made excellent in durability and reliability.
以下、本発明を図示の形態により詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、6気筒エンジン1に適用されている本発明の一実施形態の内燃機関用オイルミスト濃度検出装置を示す模式図である。 FIG. 1 is a schematic diagram showing an oil mist concentration detecting device for an internal combustion engine according to an embodiment of the present invention applied to a 6-cylinder engine 1.
このオイルミスト濃度検出装置は、6つのオイルミストセンサ3と、通信路を構成する5つの第1の配線5および1つの第2の配線6と、コントローラ10とを備えている。
This oil mist concentration detection device includes six
上記6つのオイルミストセンサ3の夫々は、2つの入出力兼用の端子12と、光学検知部8と、補正部(図示せず)とを有している。上記光学検知部8の夫々は、感度を調整できるようになっている。また、上記オイルミストセンサ3におけるオイルミストを含む雰囲気が浸入する部分は、6気筒エンジン1が有する6つのシリンダ2の内部に1つづつ挿入されている。また、上記補正部は、上記光学検知部8からの出力信号にサーミスタにより温度検出したセンサの温度特性を補正すると共に、補正後の信号をリニアライズ(直線化)するようになっている。
Each of the six
上記第1の配線5は、6つのオイルミストセンサの内の隣接する2つのオイルミストセンサ3間を接続しており、第2の配線6は、6つのオイルミストセンサの内の図中右端のオイルミストセンサ6と、コントローラ10との間を接続している。上記第2の配線6の一端は、上記図中右端のオイルミストセンサ6の入出力端子12に接続され、第2の配線6の他端は、コントローラの入出力端子7に接続されている。
The
上記コントローラ10は、オイルミスト濃度補正部(図示せず)と、異常判定部(図示せず)と、故障判定部(図示せず)とを有している。
The
上記オイルミスト濃度補正部は、第1の配線5および第2の配線6を介して6つのオイルミストセンサ3から、各シリンダ6内の雰囲気のオイルミスト濃度を表わす信号と、光学検知部8の発光素子の出力を表わす信号とを受信すると、6つの各シリンダ6において、上記オイルミスト濃度を表わす信号に光学検知部の汚れの効果を補正して、各シリンダ6毎にオイルミスト濃度を算出するようになっている。
The oil mist concentration correction unit receives signals representing the oil mist concentration of the atmosphere in each
また、上記異常判定部は、上記オイルミスト濃度補正部が補正した各シリンダ6毎のオイルミスト濃度と、各シリンダ6毎に予め設定されている各シリンダ6中のオイルミスト濃度発生源の機械の故障が起こった場合の下限のオイルミスト濃度とを比べることによって、上記オイルミスト濃度補正部が補正した各シリンダ6毎のオイルミスト濃度が、発生源の機械の異常を示す値であるか否かを判定している。
In addition, the abnormality determination unit includes the oil mist concentration for each
また、上記故障判定部は、上記オイルミスト濃度補正部が補正した各シリンダ6毎のオイルミスト濃度の平均値を算出すると共に、この平均値と各シリンダ6毎のオイルミスト濃度との差異を算出して、各シリンダ6毎に平均値からのばらつきを算出するようになっている。そして、上記差異が予め決められた所定値よりも大きくて、他のオイルミスト濃度と比べて値が極端に小さいオイルミスト濃度に対応するオイルミストセンサ3を故障と判定するようになっている。
The failure determination unit calculates an average value of the oil mist concentration for each
図2は、上記オイルミストセンサ3の詳細構造を示すオイルミストセンサ3の側面図である。
FIG. 2 is a side view of the
上記オイルミストセンサ3は、図2に示すように、挿入部21と、ネジ部25と、信号送受信部27とからなる。
As shown in FIG. 2, the
上記挿入部21の内部には、光学検知部(図示せず)における雰囲気の浸入部が設けられている。また、上記挿入部21には、鉛直方向下側の表面と両側側面に1箇所づつ都合3箇所丸孔20が設けられている。上記オイルミストセンサ3は、3つの丸孔20を介して自然拡散して上記光学検知部に到達したオイルミストを含んだ雰囲気に基づいて、オイルミスト濃度を検出するようになっている。
Inside the
尚、上記オイルミストセンサ3には、上面に丸孔が設けられていないが、これは、上面には油敵等の汚れが付着し易く、上面に丸孔を設けると、上記油敵等の汚れが上面の丸孔を通じて挿入部21の内部に浸入して、精密な測定が出来なくなるためである。また、雰囲気を取り込むための穴の形状、形成場所および個数が、限定されないのは勿論である。
The
上記ネジ部25は、上記シリンダ(図1に2で示す)の側面に形成されたネジ部と螺合するようになっており、オイルミストセンサ3は、挿入部21が上記シリンダ内に挿入された状態で、向きが変わらないように上記シリンダに固定されるようになっている。
The
上記信号送受信部27は、入出力端子12を二つ備えており、上記のように、隣接するオイルミストセンサ3間、および、オイルミストセンサ3とコントローラ10間のデータの送受信を行うことができるようになっている。
The signal transmitting / receiving
尚、コントローラ10からオイルミストセンサ3に送信される信号としては、オイルミスト濃度補正部で得られた各光学検知部8の汚れに基づく光学検知部の設置感度を表わす信号等がある。
The signal transmitted from the
また、詳述しないが、図2に示すように、第1の配線5および第2の配線6の夫々は、データ送信用の配線とデータ受信用の配線とで構成され、第2の配線6のデータ送信用の配線とデータ受信用の配線は、コントローラ10側で分岐してコントローラ10の入出力端子7に接続されている。
Although not described in detail, as shown in FIG. 2, each of the
図3は、この実施形態のオイルミスト濃度検出装置が備える上記コントローラ10の正面図である。
FIG. 3 is a front view of the
このコントローラ10は、上記オイルミスト濃度補正部と、上記異常判定部と、上記故障判定部の他に、図3に示すように、オイルミスト濃度表示部33と、第1の警報部を構成する第1警報装置(図示せず)および第1警報表示部35と、第2の警報部を構成する第2警報装置(図示せず)および第2警報表示部37と、通信部の一例としての入出力端子31と、図示しないデータ保存部とを備えている。
In addition to the oil mist concentration correction unit, the abnormality determination unit, and the failure determination unit, the
上記オイルミスト濃度表示部33は、16個のLEDからなるレベルメータを16列設けた構成になっている。上記レベルメータの各列は、異なるオイルミストセンサに対応しており、コントローラ10は、16個までのオイルミストセンサの検出結果を表示できるようになっている。
The oil mist
上記レベルメータは、上記オイルミスト濃度補正部が、補正したオイルミスト濃度を表示するようになっている。詳細には、このレベルメータの各LEDと上記オイルミスト濃度補正部が補正したオイルミスト濃度との間には対応関係があり、上記オイルミスト濃度補正部が補正したオイルミスト濃度が高くなるにしたがって、順次上部のLEDが点灯するようになっている。この実施形態では、上下方向に隣接するLEDのオイルミスト濃度差は、一定で所定の濃度差に設定されている。 The level meter displays the oil mist concentration corrected by the oil mist concentration correction unit. Specifically, there is a correspondence between each LED of the level meter and the oil mist concentration corrected by the oil mist concentration correction unit, and as the oil mist concentration corrected by the oil mist concentration correction unit increases. The upper LEDs are sequentially turned on. In this embodiment, the oil mist concentration difference between the LEDs adjacent in the vertical direction is set to a constant and predetermined concentration difference.
上記レベルメータは、16番目のLEDが示すオイルミスト濃度値が、予めオイルミストの発生源の機械の異常(軸受の焼き付き等)が起こった場合の下限のオイルミスト濃度値に設定されている。このレベルメータは、各レベルメータの点灯している最上部のLEDを確認することによって、このレベルメータに対応しているオイルミスト源のオイルミスト濃度を、この発光しているLEDの基準のオイルミスト濃度以上の濃度で、かつ、この基準のオイルミスト濃度から上記オイルミスト濃度差を足した濃度よりも小さい濃度と特定できるようになっている。そして、16番目のLEDが点灯した場合には、この点灯したレベルメータに対応する上記オイルミスト発生源の機械の異常を判定できるようになっている。 In the level meter, the oil mist concentration value indicated by the 16th LED is set in advance to the lower limit oil mist concentration value when an abnormality in the machine that is the source of the oil mist (such as bearing seizure) occurs. This level meter checks the uppermost LED that is lit on each level meter, thereby determining the oil mist concentration of the oil mist source corresponding to this level meter, It is possible to specify a concentration that is equal to or higher than the mist concentration and that is smaller than the concentration obtained by adding the oil mist concentration difference to the reference oil mist concentration. When the 16th LED is lit, it is possible to determine the abnormality of the oil mist generating machine corresponding to the lit level meter.
尚、このレベルメータでは、16個のLEDの内の下から8番目までのLEDが、緑色を発するようになっており、9番目から11番目までのLEDが、橙色を発するようになっており、12番目から16番目のLEDが、赤色を発するようになっている。このようにして、11番目のLEDが点灯したときに注意を促し、16番目のLEDが点灯しているか否かを確認することによって、上記オイルミスト発生源の機械が異常であるか否かを容易に判定できるようになっている。 In this level meter, the 8th LED from the bottom of the 16 LEDs emits green, and the 9th to 11th LEDs emit orange. The 12th to 16th LEDs emit red light. In this way, when the 11th LED is lit, attention is urged, and by checking whether the 16th LED is lit, it is determined whether or not the oil mist generating machine is abnormal. It can be easily determined.
また、16番目のLEDが、少なくとも1つのオイルミスト源について、点灯すると、上記第1の警報部の上記第1警報装置が警報を発すると共に、上記第1の警報部の第1警報表示部35が赤色に点灯して警報を持続するようになっている。また、上記コントローラ10の上記故障判定部が、少なくとも1つのオイルミスト源において、オイルミストセンサの故障を判定すると、上記第2の警報部の第2警報装置が警報を発すると共に、上記第2の警報部の第2警報表示部37が赤色に点灯して警報を持続するようになっている。
When the 16th LED is turned on for at least one oil mist source, the first alarm device of the first alarm unit issues an alarm and the first
上記入出力端子31には、配線が接続されるようになっており、中継機やモニター等の外部機器にオイルミスト濃度や故障オイルミストセンサの情報を出力できるようになっている。
Wiring is connected to the input /
また、上記データ保存部は、オイルミストセンサからの入力データやオイルミスト濃度補正部が補正したオイルミスト濃度データや異常判定部、故障判定部の判定データを保存するようになっている。このようにして、オイルミスト濃度補正部の補正に必要なデータの蓄積や各オイルミスト源毎のオイルミスト濃度の経時変化のデータの蓄積等ができるようになっている。 The data storage unit stores input data from the oil mist sensor, oil mist concentration data corrected by the oil mist concentration correction unit, determination data of the abnormality determination unit, and failure determination unit. In this way, accumulation of data necessary for correction by the oil mist concentration correction unit, accumulation of data of changes over time in the oil mist concentration for each oil mist source, and the like can be performed.
尚、図3における、表示部34は、少なくとも1つのレベルメータの11番目のLEDが点灯したとき、橙色に点灯するようになっており、注意を促すようになっている。また、表示部36は、センサ故障が発生していなくて、オイルミスト濃度検出装置が正常に運転しているとき緑色に点灯するようになっている。
Note that the
図4は、この実施形態のオイルミスト濃度装置の動作のフローチャートを示す図である。 FIG. 4 is a view showing a flowchart of the operation of the oil mist concentration apparatus of this embodiment.
以下に、図4を用いて、オイルミスト濃度装置の動作の大まかな流れの説明を行うことにする。 Hereinafter, a rough flow of the operation of the oil mist concentration apparatus will be described with reference to FIG.
先ず、オイルミストセンサの光学検知部によるオイルミストガス濃度の検出と光学検知部の発光素子の出力の検出をステップS1で行う。次に、ステップS2で、オイルミストセンサの補正部で、上記光学検知部からの出力信号にサーミスタにより温度検出したセンサの温度特性を補正すると共に、補正後の信号のリニアライズ(直線化)を行う
次のステップS3では、オイルミストセンサの補正部からのアナログデータを、A/D変換部でデジタルデータに変換し、このデジタルデータをデータ保存部で蓄積する。そして、コントローラ10の通信部からの要求により、次のステップS4で、所定のデータ長を有する最新のデジタル信号(デジタルデータ)を、オイルミストセンサの通信部から、通信路を介してコントローラの通信部に出力する。上記オイルミストセンサは、上記S1からS4の動作を繰り返すことによって、オイルミスト濃度のデータおよび上記発光素子の出力のデータをコントローラに送信し続けるように設定されている。
First, the detection of the oil mist gas concentration by the optical detection unit of the oil mist sensor and the detection of the output of the light emitting element of the optical detection unit are performed in step S1. Next, in step S2, the correction unit of the oil mist sensor corrects the temperature characteristics of the sensor whose temperature is detected by the thermistor to the output signal from the optical detection unit, and linearizes (linearizes) the corrected signal. Perform In the next step S3, analog data from the correction unit of the oil mist sensor is converted into digital data by the A / D conversion unit, and this digital data is stored in the data storage unit. In response to a request from the communication unit of the
ステップS5は、オイルミストセンサからのデジタル信号をコントローラが受信する過程である。この過程で受信された上記デジタル信号は、次のステップS6で、コントローラ10と通信路によって接続される複数のオイルミストセンサからのデータが揃うまで、上記データ保存部で蓄積するようになっており、上記データが揃うと、コントローラ10のデータ保存部で蓄積されたデータが、コントローラ10のオイルミスト濃度補正部に送信されるようになっている。
Step S5 is a process in which the controller receives a digital signal from the oil mist sensor. The digital signal received in this process is accumulated in the data storage unit until data from a plurality of oil mist sensors connected to the
次のステップS7では、上記データ保存部からの信号を受けたオイルミスト濃度補正部で、オイルミスト濃度を表わす信号に、光学検知部の汚れの効果を補正して、各シリンダ毎にオイルミスト濃度を算出するようになっている。 In the next step S7, the oil mist concentration correction unit that has received the signal from the data storage unit corrects the effect of contamination of the optical detection unit to the signal representing the oil mist concentration, and the oil mist concentration for each cylinder. Is calculated.
次に、ステップS8では、オイルミスト濃度補正部で補正された各シリンダ毎のオイルミスト濃度を、オイルミスト濃度表示部に表示するようになっている。 Next, in step S8, the oil mist concentration for each cylinder corrected by the oil mist concentration correction unit is displayed on the oil mist concentration display unit.
次のステップ9では、オイルミスト濃度補正部からの信号を受けた故障判定部で、オイルミスト濃度補正部で補正された各シリンダ毎のオイルミスト濃度の平均値を算出すると共に、この平均値と各シリンダ毎のオイルミスト濃度との差異を算出して、各シリンダ毎に平均値からのばらつきを算出するようになっている。そして、上記差異が予め決められた所定値よりも大きくて、他のオイルミスト濃度と比べて値が極端に小さいオイルミスト濃度に対応するオイルミストセンサを故障と判定するようになっている。そして、故障判定部が、ステップS10のNOに示すように、全てのセンサにおいてオイルミストセンサの故障がないと判定した場合、センサからの信号を受ける状態であるステップS5に直接戻るようになっている。一方、故障判定部が、ステップS10のYESに示すように、少なくとも1つのオイルミストセンサについて故障が生じていると判定した場合、ステップS11に移行して第2の警報部を作動させてから、ステップS5に戻るようになっている。
In the
上記実施形態のオイルミスト濃度検出装置によれば、オイルミストセンサ3の光学検知部8によってシリンダ6内のオイルミスト濃度を検出した後、複数の信号の一例としてのオイルミスト濃度を表わす電気信号と光学検知部8の発光素子の出力を表わす信号とを、第1の配線5および第2の配線6からなる通信路を介してコントローラ10に出力して、コントローラ10で6個の各シリンダ2内のオイルミスト濃度の算出を行うので、従来必要であったオイルミストを含んだ雰囲気をオイルミスト源の外部に案内するための煩雑な配管を省略できる。したがって、オイルミスト濃度検出装置の設置スペースを大幅に削減できて、このオイルミスト濃度検出装置を有する内燃機関をコンパクトにできる。
According to the oil mist concentration detection device of the above embodiment, after detecting the oil mist concentration in the
また、上記実施形態のオイルミスト濃度検出装置によれば、配管や、ガス吸引機構や、ロータリバルブ等の劣化し易い機械的可動部を有する機器を用いずにオイルミスト濃度の検出を行うので、オイルミスト濃度検出装置を、耐久性や信頼性に優れたものにできる。 Further, according to the oil mist concentration detection device of the above embodiment, since the oil mist concentration is detected without using a pipe, a gas suction mechanism, a device having a mechanically movable part such as a rotary valve, which is easily deteriorated, The oil mist concentration detection device can be made excellent in durability and reliability.
また、上記実施形態のオイルミスト濃度検出装置によれば、上記故障判定部で、上記オイルミスト濃度補正部で補正された各シリンダ6内のオイルミスト濃度の平均と、各シリンダ6内のオイルミスト濃度とを比較するようにしたので、上記平均からの偏差が大きくて他のオイルミスト濃度と比べて値が極端に小さいオイルミスト濃度に対応するオイルミストセンサ3を故障と判定できる。
Further, according to the oil mist concentration detection device of the above embodiment, the failure determination unit calculates the average oil mist concentration in each
また、上記実施形態のオイルミスト濃度検出装置によれば、コントローラ10が、オイルミスト濃度表示部33、上記オイルミスト濃度補正部が補正したオイルミスト濃度が発生源の機械の異常を示す値かどうかを判定する異常判定部で、オイルミスト濃度がオイルミストの発生源の機械の異常を示す値であるとき、警報を発してこの警報を持続する上記第1の警報部、上記故障判定部が故障と判定したオイルミストセンサ3が発生したとき、警報を発してこの警報を持続する第2の警報部、オイルミストセンサ3からの入力データを蓄積して保存するデータ保存部、および、外部機器に出力する通信部の一例としての入出力端子31を備えるので、便利で汎用性が高いオイルミスト濃度検出装置を構築できる。
Further, according to the oil mist concentration detection device of the above embodiment, the
尚、上記実施形態のオイルミスト濃度検出装置では、コントローラ10が色々な機能を有していたが、本発明のオイルミスト濃度検出装置では、コントローラは、最低、オイルミスト濃度を補正するオイルミスト濃度補正部と、オイルミストの発生源の機械の異常を判定する異常判定部と、オイルミストセンサの故障を判定する故障判定部とを有していれば良い。そして、用途に応じて入出力端子を設けて、この入出力端子を介して、中継手段としての外部出力ユニットや、モニター装置に、オイルミスト濃度のデータやオイルミストセンサの故障のデータを送信するようにしても良い。
In the oil mist concentration detection device of the above embodiment, the
また、上記実施形態のオイルミスト濃度検出装置では、故障を起こしたオイルミストセンサを個別に表示する故障オイルミスト濃度表示部が形成されていなかったが、本発明のオイルミスト濃度検出装置では、コントローラに、故障を起こしたオイルミストセンサを表示する故障オイルミスト濃度表示部を形成しても良い。 In the oil mist concentration detection device of the above embodiment, the failure oil mist concentration display unit for individually displaying the failed oil mist sensor is not formed. However, in the oil mist concentration detection device of the present invention, the controller In addition, a faulty oil mist concentration display unit for displaying the faulty oil mist sensor may be formed.
また、上記実施形態のオイルミスト濃度検出装置では、5つの第1の配線5と、1つの第2の配線6を用いてデータのやり取りを行ったが、本発明のオイルミスト濃度検出装置では、例えば、各センサと、コントローラとを6つの配線で独立に接続して、データのやり取りを行う等、5つの第1の配線5と、1つの第2の配線6を用いる通信回線以外の通信回線でデータのやり取りを行っても良い。
In the oil mist concentration detection device of the above embodiment, data is exchanged using the five
また、上記実施形態のオイルミスト濃度検出装置では、オイルミストセンサ3とコントローラ10の間のデータのやりとりを、有線である第1の配線5および第2の配線6を通じて行ったが、本発明のオイルミスト濃度検出装置では、オイルミストセンサとコントローラの間のデータのやりとりを、アンテナ等を使用して無線の通信路を通じて行っても良くて、この場合、オイルミスト濃度検出装置の設置スペースを更に小さくできる。
In the oil mist concentration detection device of the above embodiment, the data exchange between the
また、上記実施形態のオイルミスト濃度検出装置では、オイルミスト濃度検出装置を6気筒エンジンに適用したが、本発明のオイルミスト濃度検出装置を、12気筒エンジンに適用しても良い。また、本発明のオイルミスト濃度検出装置を、オイルミスト源が複数ある機関であれば、どのような機関に適用しても良い。 In the oil mist concentration detection device of the above embodiment, the oil mist concentration detection device is applied to a 6-cylinder engine. However, the oil mist concentration detection device of the present invention may be applied to a 12-cylinder engine. Further, the oil mist concentration detecting device of the present invention may be applied to any engine as long as it has an engine having a plurality of oil mist sources.
2 シリンダ
3 オイルミストセンサ
5 第1の配線
6 第2の配線
7,12,31 入出力端子
8 光学検知部
10 コントローラ
33 オイルミスト濃度表示部
35 第1警報表示部
37 第2警報表示部
2
Claims (2)
上記複数のオイルミストセンサと通信路によって接続されると共に、上記各オイルミストセンサから出力された複数の信号に基づいて上記各オイルミストセンサからの各オイルミスト濃度を表わす信号を光学検知部の汚れに基づいて補正するオイルミスト濃度補正部と、上記オイルミスト濃度補正部によって補正された各オイルミスト濃度を表わす信号に基づいてオイルミスト濃度が発生源の機械の異常を示す値かどうかを判定する異常判定部と、上記各オイルミストセンサの故障を判定する故障判定部とを有するコントローラと
を備え、
上記オイルミストセンサは、エンジンの複数のシリンダの夫々に一つずつ挿入され、
上記各オイルミストセンサは、
上記シリンダに挿入される挿入部と、
上記シリンダの内部に位置するように上記挿入部の内部に設けられると共に、オイルミストを含む雰囲気が浸入する浸入部と、
上記挿入部に設けられると共に、上記シリンダの内部と上記浸入部とを接続する穴と
を備え、
上記各オイルミストセンサの上記浸入部には、上記シリンダの内部のオイルミストを含む雰囲気が、上記穴を介して自然拡散により到達することを特徴とする内燃機関用オイルミスト濃度検出装置。 A plurality of oil mist sensors having an optical detection unit for detecting oil mist and outputting a signal representing the oil mist concentration;
A signal representing each oil mist concentration from each oil mist sensor based on a plurality of signals output from each oil mist sensor is connected to the plurality of oil mist sensors through a communication path, and the optical detection unit is contaminated. An oil mist concentration correction unit that corrects based on the oil mist concentration, and a signal that represents each oil mist concentration corrected by the oil mist concentration correction unit determines whether the oil mist concentration is a value that indicates an abnormality of the source machine A controller having an abnormality determination unit and a failure determination unit that determines a failure of each oil mist sensor;
Upper Symbol oil mist sensor, one by one inserted into each of the plurality of cylinders of each of the engine,
Each oil mist sensor above
An insertion part to be inserted into the cylinder;
An intrusion part that is provided inside the insertion part so as to be located inside the cylinder and into which an atmosphere containing oil mist enters;
A hole provided in the insertion portion and connecting the inside of the cylinder and the intrusion portion;
With
An oil mist concentration detecting device for an internal combustion engine , wherein an atmosphere including oil mist inside the cylinder reaches the intrusion portion of each oil mist sensor by natural diffusion through the hole .
上記故障判定部は、上記オイルミスト濃度補正部で補正された複数のオイルミスト濃度の平均値を算出し、この平均値と上記複数のオイルミスト濃度とを夫々比較することによって、各オイルミストセンサの故障を判定することを特徴とする内燃機関用オイルミスト濃度検出装置。 The oil mist concentration detecting device for an internal combustion engine according to claim 1,
The failure determination unit calculates an average value of a plurality of oil mist concentrations corrected by the oil mist concentration correction unit, and compares each of the average values with the plurality of oil mist concentrations to thereby determine each oil mist sensor. An oil mist concentration detecting device for an internal combustion engine, characterized by determining a failure of the internal combustion engine.
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