JP4674765B2 - 発電用内燃機関の失火検出方法及び装置 - Google Patents
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Description
本発明は、発電用内燃機関における失火の判定方法及び判定装置に関する。
従来技術における発電用内燃機関の失火検出技術としては、例えば、失火気筒の排気温度が他の気筒に比べて大きく低下することを利用し、各気筒の排気温度の最大値と最小値を比較することで失火を検出する技術が存在する（特許文献１、特許文献２参照）。
また、回転周期の変動によってエンジンの失火を検出する技術が知られている（特許文献３参照）。この技術では、回転速度が変化した場合に、失火と判定する。
さらに、トルク変動を検出し、特定の周波数成分を取り出して閾値と比較して、特定のシリンダにおいて失火が生じた旨を検出する技術が公知となっている（特許文献４参照）。
また、回転周期の変動によってエンジンの失火を検出する技術が知られている（特許文献３参照）。この技術では、回転速度が変化した場合に、失火と判定する。
さらに、トルク変動を検出し、特定の周波数成分を取り出して閾値と比較して、特定のシリンダにおいて失火が生じた旨を検出する技術が公知となっている（特許文献４参照）。
ここで、排気温度に基づいて失火を検出する従来技術（特許文献１、特許文献２）において、負荷や回転数が一定であっても、燃焼自体は一定とはならないので、排気温度も若干変動する（「ゆらぎ」）。そして、失火が生じていないにも拘らず、係る排気温度の「ゆらぎ」によって、誤報を発してしまうという問題が生じている。
係る問題を防止するためには、例えば、失火検出のための閾値、すなわち排気温度変化の閾値を大きく設定する必要がある。しかし、排気温度変化の閾値を大きく設定すると、失火検出の精度が低下してしまうという問題が発生する。
係る問題を防止するためには、例えば、失火検出のための閾値、すなわち排気温度変化の閾値を大きく設定する必要がある。しかし、排気温度変化の閾値を大きく設定すると、失火検出の精度が低下してしまうという問題が発生する。
排気温度に基づいて失火を検出する従来技術（特許文献１、特許文献２）において、排気温度変化の閾値を大きくすること無く、すなわち失火検出精度を低くすること無く、排気温度の「ゆらぎ」による誤報を抑制するために、例えば回転数変動により失火を判定する技術（特許文献３）と組み合わせることが考えられる。
しかし、系統連係中の発電用内燃機関（例えば発電用エンジン）では、機関回転数は系統の周波数に依存して決まるため回転数変動は観測できないほど小さい。すなわち、発電用エンジンでは、他のエンジンと異なり、回転数変動による失火検知は困難である。
換言すれば、回転数変動による失火検知（特許文献３）は、発電用エンジンの失火検知に適用することは困難である。
しかし、系統連係中の発電用内燃機関（例えば発電用エンジン）では、機関回転数は系統の周波数に依存して決まるため回転数変動は観測できないほど小さい。すなわち、発電用エンジンでは、他のエンジンと異なり、回転数変動による失火検知は困難である。
換言すれば、回転数変動による失火検知（特許文献３）は、発電用エンジンの失火検知に適用することは困難である。
発電電力（トルクに比例する）の変動によって発電用エンジンの失火検出を行うこと（特許文献４）は可能である。
しかし、従来技術においては、例えば機関回転数の１／２の周波数で周波数成分を検出している（２倍の周期でトルク変動が現れる）ので、単発の失火では検出が困難であり、少なくとも複数のサイクルにわたって失火が起きていなければ、失火の検出が出来ないという問題を有している。
しかし、従来技術においては、例えば機関回転数の１／２の周波数で周波数成分を検出している（２倍の周期でトルク変動が現れる）ので、単発の失火では検出が困難であり、少なくとも複数のサイクルにわたって失火が起きていなければ、失火の検出が出来ないという問題を有している。
また、発電電力（トルクに比例する）の変動によって発電用エンジンの失火検出を行う従来技術（特許文献４）では、周波数成分を抽出して行っているので、気筒数によって変わるが、少なくとも機関回転数の同程度以上のサンプリングレートが必要となる。そして、機関回転数の数倍程度以上のサンプリングレートを得るためには、複雑且つ高価な設備が必要となってしまう。
すなわち、従来技術においては、発電用エンジンについて、単発失火の検出について、誤報を抑制することが困難であった。
特公昭５３−４５６８号公報
特許第３３１２９１７号公報
特許第２７６６５０８号公報
特許第３３１５７２４号公報
本発明は上述した従来技術の問題点に鑑みて提案されたものであり、発電用内燃機関の単発の失火を精度良く判定することが出来、誤報を抑制することが出来て、しかもサンプリングレートを遅くすることが可能な発電用内燃機関の失火検出方法及び装置の提供を目的としている。
本発明によれば、発電用内燃機関（Ｅ）の各気筒（♯１〜♯３）における排気温度の変化率（排気温度の単位時間あたりの低下量：ｄＴ／ｄｔ）を求める工程（ステップＳ２）と、発電用内燃機関（Ｅ）の発電電力の変化率（発電電力の単位時間あたりの変化量：｜ｄＰ／ｄｔ｜）を求める工程（ステップＳ２）と、排気温度の変化率（排気温度の単位時間あたりの低下量：ｄＴ／ｄｔ）と閾値（排気温度変化率の閾値ＳＬＴ）とを比較する工程（ステップＳ３）と、発電用内燃機関の発電電力の変化率（発電電力の単位時間あたりの変化量：｜ｄＰ／ｄｔ｜）と閾値（発電電力変化率の閾値ＳＬＰ）とを比較する工程（ステップＳ５）と、排気温度の変化率（ｄＴ／ｄＴ）が閾値（ＳＬＴ）よりも小さく（図６において閾値ＳＬＴの左側の領域である：失火側）且つ発電電力の変化率（｜ｄＰ／ｄｔ｜）が閾値（ＳＬＴ）よりも大きい（図６において閾値ＳＬＰの上方の領域）場合に失火と判定し（ステップＳ６）、それ以外の場合を失火ではないと判定する（ステップＳ４）判定工程、とを有する発電用内燃機関の失火検出方法において、前記排気温度の変化率と閾値とを比較する工程（ステップＳ３）では、排気温度の低下が最大である気筒の排気温度変化率（ｄＴ１／ｄｔ）と排気温度の低下が第２位である気筒の排気温度変化率（ｄＴ２／ｄｔ）とを閾値（ＳＬＴ）と比較し、前記判定工程では、排気温度の低下が最大である気筒の排気温度変化率（ｄＴ１／ｄｔ）が閾値（ＳＬＴ）よりも小さく（図６において閾値ＳＬＴの左側の領域）、且つ排気温度の低下が第２位である気筒の排気温度変化率（ｄＴ２／ｄｔ）が閾値（ＳＬＴ）よりも大きく（図６において閾値ＳＬＴの右側の領域）、そして発電電力の変化率（｜ｄＰ／ｄｔ｜）が閾値（ＳＬＰ）よりも大きい（図６において閾値（ＳＬＰ）の上方の領域）場合に失火と判定し（ステップＳ６）、それ以外の場合を失火ではないと判定する（ステップＳ４）（図１、図２、図６）。
また、本発明において、発電用内燃機関（Ｅ）の負荷変動（Ｐ（ｔ＋τ）−Ｐ（ｔ−τ））を求める工程（ステップＳ１１）と、負荷変動を閾値（ｈ３）と比較する工程と（ステップＳ１２）とを有し、前記判定工程では、負荷変動（Ｐ（ｔ＋τ）−Ｐ（ｔ−τ））が閾値（ｈ３）よりも大きい場合には（ステップＳ１２がＮＯ）失火とは判定しない（ステップＳ４）のが好ましい（図７、図８）。
本発明によれば、発電用内燃機関（エンジンＥ）の各気筒（♯１〜♯３）における排気温度の変化率（排気温度の単位時間あたりの低下量：ｄＴ／ｄｔ）を求める装置（排気温度センサ１０、排気温度変化率決定ブロック２２）と、発電用内燃機関の発電電力の変化率（発電電力の単位時間あたりの変化量：｜ｄＰ／ｄｔ｜）を求める装置（発電電力計測センサ１２、発電電力量変化率決定ブロック２４）と、排気温度の変化率（排気温度の単位時間あたりの低下量：ｄＴ／ｄｔ）と閾値（排気温度変化率の閾値ＳＬＴ）とを比較する第１の比較装置（２６）と、発電用内燃機関の発電電力の変化率（発電電力の単位時間あたりの変化量：｜ｄＰ／ｄｔ｜）と閾値（発電電力変化率の閾値ＳＬＰ）とを比較する第２の比較装置（２８）と、判定装置（３２）とを備え、該判定装置（３２）は、排気温度の変化率（ｄＴ／ｄｔ）が閾値（ＳＬＴ）よりも小さく（図６において閾値ＳＬＴの左側の領域）且つ発電電力の変化率（｜ｄＰ／ｄｔ｜）が閾値（ＳＬＰ）よりも大きい（図６において閾値ＳＬＰの上方の領域）場合に失火と判定し、それ以外の場合を失火ではないと判定する機能を有する発電用内燃機関の失火検出装置において、前記第１の比較装置（２６）は、排気温度の低下が最大である気筒の排気温度変化率（ｄＴ１／ｄｔ）と排気温度の低下が第２位である気筒の排気温度変化率（ｄＴ２／ｄｔ）とを閾値（ＳＬＴ）と比較する機能を有し、前記判定装置（３２）は、排気温度の低下が最大である気筒の排気温度変化率（ｄＴ１／ｄｔ）が閾値（ＳＬＴ）よりも小さく（図６において閾値ＳＬＴの左側の領域である）、且つ排気温度の低下が第２位である気筒の排気温度変化率（ｄＴ２／ｄｔ）が閾値（ＳＬＴ）よりも大きく（図６において閾値ＳＬＴの右側の領域）、そして、発電電力の変化率（｜ｄＰ／ｄｔ｜）が閾値（ＳＬＰ）よりも大きい（図６において閾値ＳＬＰの上方の領域である）場合に失火と判定し、それ以外の場合を失火ではないと判定する機能を有している（図１、図２、図６）。
また、本発明において、発電用内燃機関（Ｅ）の負荷変動（Ｐ（ｔ＋τ）−Ｐ（ｔ−τ））を決定する装置（負荷決定ブロック４０）を有しており、前記判定装置（３２）は、負荷変動（Ｐ（ｔ＋τ）−Ｐ（ｔ−τ））を閾値（ｈ３）と比較し、負荷変動（Ｐ（ｔ＋τ）−Ｐ（ｔ−τ））が閾値（ｈ３）よりも大きい場合には失火とは判定しない機能を有しているのが好ましい（図７、図８）。
上述する構成を具備する本発明によれば、排気温度の変化率（排気温度の単位時間あたりの低下量：ｄＴ／ｄｔ）と閾値（排気温度変化率の閾値ＳＬＴ）とを比較し、且つ、発電電力の変化率（発電電力の単位時間あたりの変化量：｜ｄＰ／ｄｔ｜）と閾値（発電電力変化率の閾値ＳＬＰ）とを比較しているので、排気温度の変化率のみで判定した場合や、発電電力の変化率のみで判定した場合に比較して、正常燃焼を失火と誤判定してしまうことが抑制され、精度良く失火を検出することが出来る。
そして、サンプリングレートを従来技術に比較して、遥かに遅くする（例えば、１回／秒）する事が可能である。
そして、サンプリングレートを従来技術に比較して、遥かに遅くする（例えば、１回／秒）する事が可能である。
本発明において、排気温度の低下が最大である気筒の排気温度変化率（ｄＴ１／ｄｔ）と排気温度の低下が第２位である気筒の排気温度変化率（ｄＴ２／ｄｔ）とを閾値（ＳＬＴ）と比較すれば、負荷変動により全ての気筒の排気温度が低下した場合と、失火による排気温度の低下とを区別することが出来るので、正常燃焼を失火と誤判定することが、より抑制される。
また、本発明において、発電用内燃機関（Ｅ）の負荷変動（Ｐ（ｔ＋τ）−Ｐ（ｔ−τ））を求め、閾値（ｈ３）と比較する様に構成すれば、負荷変動による発電電力変化率の変動と、失火による発電電力変化率の変動とを区別することが出来るので、正常燃焼を失火と誤判定されることが、さらに抑制される。
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
最初に、図１〜図６を参照して、本発明の第１実施形態について述べる。
最初に、図１〜図６を参照して、本発明の第１実施形態について述べる。
第１実施形態では、各気筒の排気温度（約５００℃）の単位時間あたりの低下量（排気温度の変化率）ｄＴ／ｄｔと、発電電力の単位時間あたりの変化量ｄＰ／ｄｔ（発電電力の変化率）について、閾値を設ける。そして、ｄＴ／ｄｔとｄＰ／ｄｔとが、同時に各々の閾値を超えた場合に、失火（単発失火）と判定している。
ここで、排気温度の変化率ｄＴ／ｄｔは、判定対象が失火であり、温度が低下する場合が対象であるので、負の値を有する。従って、図３〜図６において、左側の領域（失火側の領域）の方が温度降下すなわち排気温度の変化率ｄＴ／ｄｔが大きい。
ここで、排気温度の変化率ｄＴ／ｄｔは、判定対象が失火であり、温度が低下する場合が対象であるので、負の値を有する。従って、図３〜図６において、左側の領域（失火側の領域）の方が温度降下すなわち排気温度の変化率ｄＴ／ｄｔが大きい。
発電電力量については、失火時に増加することもあれば、減少することもある。そのため、失火検出に当たっては、発電出力の増加、減少の何れもチェックするため、発電電力量については絶対値をパラメータとしている。
そして、発電電力量の変化率｜ｄＰ／ｄｔ｜についても、絶対値で表現されており、失火により発電電力量が低下した場合でも、｜ｄＰ／ｄｔ｜は大きくなる。すなわち、図３〜図６において、発電電力量の低下率が大きいプロットは、上方の領域（失火側の領域）に位置することとなる。
そして、発電電力量の変化率｜ｄＰ／ｄｔ｜についても、絶対値で表現されており、失火により発電電力量が低下した場合でも、｜ｄＰ／ｄｔ｜は大きくなる。すなわち、図３〜図６において、発電電力量の低下率が大きいプロットは、上方の領域（失火側の領域）に位置することとなる。
発電用内燃機関、例えば発電用エンジンの気筒における排気温度の単位時間当たりの変化量ｄＴ／ｄｔと、単位時間当たりの発電電力量の変化量｜ｄＰ／ｄｔ｜とを求め、求めた横軸をｄＴ／ｄｔ、縦軸を｜ｄＰ／ｄｔ｜としてプロットした一例が、図３である。
図３において、「○」で示すプロットは正常な燃焼のデータであるが、「×」で示すプロットは失火のデータである。
失火の判定にあっては、図３における「○」で示すプロットを「失火」と判定すると、誤判定或いは誤報ということになる。
図３において、「○」で示すプロットは正常な燃焼のデータであるが、「×」で示すプロットは失火のデータである。
失火の判定にあっては、図３における「○」で示すプロットを「失火」と判定すると、誤判定或いは誤報ということになる。
ここで、図４で示す様に、排気温度の単位時間当たりの変化量ｄＴ／ｄｔについてのみ閾値（図４では符号「ＳＬＴ」で示す）を設定し、ある気筒におけるｄＴ／ｄｔが閾値を超えた場合に、当該気筒で失火したと判断するのでは、排気温度自体に「ゆらぎ」が存在するので、正常な範囲での温度変化を失火と誤認するという問題点がある。
すなわち、図４において、閾値ＳＬＴよりも図４において左側の領域のデータが「失火した」と判定されてしまうので、本来は正常な燃焼のデータである「○」のプロットが、「失火した」と誤判定される割合が高くなってしまう。
すなわち、図４において、閾値ＳＬＴよりも図４において左側の領域のデータが「失火した」と判定されてしまうので、本来は正常な燃焼のデータである「○」のプロットが、「失火した」と誤判定される割合が高くなってしまう。
系統連係中の発電用エンジンでは、単発失火の瞬間にであっても、回転数は系統周波数に支配されるので、ほとんど変化せず、もう一つの出力変数である発電電力（あるいはトルク）にその影響が集中して表れる。そのため、失火時には、発電電力量Ｐが通常よりも大きな瞬時変動をする。
換言すれば、単位時間当たりの発電電力量の変化量｜ｄＰ／ｄｔ｜が大きくなる。係る事実は、発明者による実験により判明した。
しかし、｜ｄＰ／ｄｔ｜のみに閾値（図５では符号「ＳＬＰ」で示す）を設け、閾値ＳＬＰよりも｜ｄＰ／ｄｔ｜の値が大きいプロットを失火と判定してしまうと、図５で示す様に、正常な燃焼のデータである「○」のプロットが、「失火した」と誤判定されてしまう。
換言すれば、単位時間当たりの発電電力量の変化量｜ｄＰ／ｄｔ｜が大きくなる。係る事実は、発明者による実験により判明した。
しかし、｜ｄＰ／ｄｔ｜のみに閾値（図５では符号「ＳＬＰ」で示す）を設け、閾値ＳＬＰよりも｜ｄＰ／ｄｔ｜の値が大きいプロットを失火と判定してしまうと、図５で示す様に、正常な燃焼のデータである「○」のプロットが、「失火した」と誤判定されてしまう。
そこで、第１実施形態では、排気温度の単位時間当たりの変化量（排気温度変化率）ｄＴ／ｄｔの閾値（図６のＳＬＴ）と、単位時間当たりの発電電力量の変化量（発電電力量変化率）｜ｄＰ／ｄｔ｜の閾値（図６ＳＬＰ）とを設定し、各プロットを閾値ＳＬＴ及び閾値ＳＬＰの両方と比較することにより、失火判定を行う様に構成した。
すなわち、図６において、ハッチングで示す領域αに所属するプロットを、「失火した」と判定している。
図６から明らかな様に、図４、図５に比較して、「○」のプロットが、「失火した」と誤判定されてしまう割合が、図６では、極めて減少している。
すなわち、図６において、ハッチングで示す領域αに所属するプロットを、「失火した」と判定している。
図６から明らかな様に、図４、図５に比較して、「○」のプロットが、「失火した」と誤判定されてしまう割合が、図６では、極めて減少している。
次に、図１を参照して、第１実施形態の構成について説明する。
図１において、全体を符号Ｅで示すエンジン（内燃機関）は、図示では３つの気筒♯１〜♯３が設けられている。
気筒♯１〜♯３の排気管ｅｘ１〜ｅｘ３の各々には、排気温度を計測するための排気温度センサ１０が設置されている。
エンジンＥの出力側には発電機Ｇが設けられ、発電機Ｇには発電電力を計測するため発電電力計測センサ１２が設けられている。
図１において、全体を符号Ｅで示すエンジン（内燃機関）は、図示では３つの気筒♯１〜♯３が設けられている。
気筒♯１〜♯３の排気管ｅｘ１〜ｅｘ３の各々には、排気温度を計測するための排気温度センサ１０が設置されている。
エンジンＥの出力側には発電機Ｇが設けられ、発電機Ｇには発電電力を計測するため発電電力計測センサ１２が設けられている。
排気温度センサ１０で計測された気筒♯１〜♯３の排気管ｅｘ１〜ｅｘ３の各々における排気温度は、全体を符号２０で示す診断装置における排気温度変化率決定ブロック２２に送られ、排気温度の単位時間当たりの変化量（排気温度変化率）ｄＴ／ｄｔが決定される。
一方、発電電力計測センサ１２で計測された発電電力は、発電電力量変化率決定ブロック２４に送られ、単位時間当たりの発電電力量の変化量（発電電力量変化率）｜ｄＰ／ｄｔ｜が決定される。
なお、変化率或いは単位時間を決定するために、計時装置２５からのパルス信号が、信号伝達ラインＣＬ１を介して排気温度変化率決定ブロック２２に送られ、信号伝達ラインＣＬ２を介して発電電力量変化率決定ブロック２４に送られる。
一方、発電電力計測センサ１２で計測された発電電力は、発電電力量変化率決定ブロック２４に送られ、単位時間当たりの発電電力量の変化量（発電電力量変化率）｜ｄＰ／ｄｔ｜が決定される。
なお、変化率或いは単位時間を決定するために、計時装置２５からのパルス信号が、信号伝達ラインＣＬ１を介して排気温度変化率決定ブロック２２に送られ、信号伝達ラインＣＬ２を介して発電電力量変化率決定ブロック２４に送られる。
排気温度変化率決定ブロック２２で決定された各気筒♯１〜♯３の排気温度変化率ｄＴ／ｄｔは、信号伝達ラインＣＬ３を介して第１の比較装置２６に送られる。
そして、発電電力量変化率決定ブロック２４で決定された発電電力量変化率｜ｄＰ／ｄｔ｜は、信号伝達ラインＣＬ４を介して第２の比較装置２８に送られる。
そして、発電電力量変化率決定ブロック２４で決定された発電電力量変化率｜ｄＰ／ｄｔ｜は、信号伝達ラインＣＬ４を介して第２の比較装置２８に送られる。
各気筒♯１〜♯３の排気温度変化率ｄＴ／ｄｔが送出された第１の比較装置２６には、信号伝達ラインＣＬ５を介して、データベース３０から、排気温度変化率ｄＴ／ｄｔの閾値ＳＬＴ（図６参照）が送られる。
図２を参照して後述するが、排気温度の変化が失火によるものか負荷変動に起因するものかを判断するために、排気温度の低下が最大である気筒の排気温度変化率ｄＴ１／ｄｔ及び排気温度の低下が第２位である気筒の排気温度変化率ｄＴ２／ｄｔを、それぞれ閾値ＳＬＴと比較する。その比較結果は、信号伝達ラインＣＬ６を介して、判定装置３２に送られる。
図２を参照して後述するが、排気温度の変化が失火によるものか負荷変動に起因するものかを判断するために、排気温度の低下が最大である気筒の排気温度変化率ｄＴ１／ｄｔ及び排気温度の低下が第２位である気筒の排気温度変化率ｄＴ２／ｄｔを、それぞれ閾値ＳＬＴと比較する。その比較結果は、信号伝達ラインＣＬ６を介して、判定装置３２に送られる。
第１実施形態において、排気温度変化率ｄＴ／ｄｔが閾値よりも低いか否かを判断するに際しては、単一の気筒における排気温度変化率ｄＴ／ｄｔのみでは判断せずに、排気温度の低下が最大である気筒の排気温度変化率（単位時間当たりの排気温度低下量）ｄＴ１／ｄｔと、排気温度の低下が第２位である気筒の排気温度変化率ｄＴ２／ｄｔとにより、判断を行っている。
すなわち、ｄＴ１／ｄｔとｄＴ２／ｄｔを閾値ＳＬＴと比較するに際しては、
ｄＴ１／ｄｔ＜ＳＬＴ という条件と、ｄＴ２／ｄｔ＞ＳＬＴ という条件を同時に満たすか否かを判断する。なお、閾値ＳＬＴも負の値を持つ。ここで対象としている排気温度変化率は、温度降下に関する数値であり、負の値を持つからである。
負荷変動により全ての気筒の排気温度が低下した場合には、温度低下量ｄＴ／ｄｔは全ての気筒について略々等しい大きさとなるため、ｄＴ１／ｄｔとｄＴ２／ｄｔの何れか一方のみが閾値ＳＬＴよりも小さい（図６の左側：失火側）ということは有り得ない。負荷変動により排気温度が低下した場合には、上述した２つの条件を同時には満たさない。一方、上述した２つの条件を同時に満たすのであれば、排気温度の低下が最大である気筒に失火が生じている可能性が高い。
すなわち、ｄＴ１／ｄｔとｄＴ２／ｄｔを閾値ＳＬＴと比較するに際しては、
ｄＴ１／ｄｔ＜ＳＬＴ という条件と、ｄＴ２／ｄｔ＞ＳＬＴ という条件を同時に満たすか否かを判断する。なお、閾値ＳＬＴも負の値を持つ。ここで対象としている排気温度変化率は、温度降下に関する数値であり、負の値を持つからである。
負荷変動により全ての気筒の排気温度が低下した場合には、温度低下量ｄＴ／ｄｔは全ての気筒について略々等しい大きさとなるため、ｄＴ１／ｄｔとｄＴ２／ｄｔの何れか一方のみが閾値ＳＬＴよりも小さい（図６の左側：失火側）ということは有り得ない。負荷変動により排気温度が低下した場合には、上述した２つの条件を同時には満たさない。一方、上述した２つの条件を同時に満たすのであれば、排気温度の低下が最大である気筒に失火が生じている可能性が高い。
発電電力量変化率｜ｄＰ／ｄｔ｜が送出された第２の比較装置２８には、信号伝達ラインＣＬ７を介して、データベース３０から、発電電力量変化率｜ｄＰ／ｄｔ｜の閾値ＳＬＰ（図６参照）が送られる。
第２の比較装置２８では、発電電力量変化率｜ｄＰ／ｄｔ｜と閾値ＳＬＰとを比較する。その比較結果は、信号伝達ラインＣＬ８を介して、判定装置３２に送られる。
第２の比較装置２８では、発電電力量変化率｜ｄＰ／ｄｔ｜と閾値ＳＬＰとを比較する。その比較結果は、信号伝達ラインＣＬ８を介して、判定装置３２に送られる。
判定装置３２では、第１の比較装置２６における比較結果と、第２の比較装置２８の比較結果とに基いて、失火であるか否かを判定する。
図２を参照して後述するが、具体的には、排気温度の低下が最大である気筒の排気温度変化率ｄＴ１／ｄｔが閾値ＳＬＴより小さく（排気温度の低下した割合が大きい：図６において、閾値ＳＬＴより左側の領域に位置する）、排気温度の低下が第２位である気筒の排気温度変化率ｄＴ２／ｄｔが閾値ＳＬＴより大きく（排気温度の低下した割合が小さい：図６において、閾値ＳＬＴより右側の領域に位置する）、発電電力量変化率｜ｄＰ／ｄｔ｜が閾値ＳＬＰよりも大きい（図６において、閾値ＳＬＰよりも上側の領域に位置する）場合に、判定装置３２では、失火が生じたと判定する。
図２を参照して後述するが、具体的には、排気温度の低下が最大である気筒の排気温度変化率ｄＴ１／ｄｔが閾値ＳＬＴより小さく（排気温度の低下した割合が大きい：図６において、閾値ＳＬＴより左側の領域に位置する）、排気温度の低下が第２位である気筒の排気温度変化率ｄＴ２／ｄｔが閾値ＳＬＴより大きく（排気温度の低下した割合が小さい：図６において、閾値ＳＬＴより右側の領域に位置する）、発電電力量変化率｜ｄＰ／ｄｔ｜が閾値ＳＬＰよりも大きい（図６において、閾値ＳＬＰよりも上側の領域に位置する）場合に、判定装置３２では、失火が生じたと判定する。
判定装置３２の判定結果は、信号伝達ラインＣＬ９を介して、ディスプレイ３４（表示装置）で表示されると共に、信号伝達ラインＣＬ１０を介してデータベース３０へ送られ記憶される。
次に図２に基づいて、図１をも参照しつつ、第１実施形態における失火判定の手順を説明する。
先ず、排気温度センサ１０により、気筒♯１〜♯３の排気管ｅｘ１〜ｅｘ３の各々における排気温度を計測し、発電電力計測センサ１２により、エンジンＥの発電機Ｇにおける発電電力を計測する（ステップＳ１）
先ず、排気温度センサ１０により、気筒♯１〜♯３の排気管ｅｘ１〜ｅｘ３の各々における排気温度を計測し、発電電力計測センサ１２により、エンジンＥの発電機Ｇにおける発電電力を計測する（ステップＳ１）
次に、排気温度変化率決定ブロック２２で、排気管ｅｘ１〜ｅｘ３の各々における排気温度の単位時間当たりの変化量（排気温度変化率）ｄＴ／ｄｔを求める。それと共に、発電電力量変化率決定ブロック２４で、単位時間当たりの発電電力量の変化量（発電電力量変化率）｜ｄＰ／ｄｔ｜を求める（ステップＳ２）。
そして、第１の比較装置２６では、各気筒♯１〜♯３の排気温度変化率ｄＴ／ｄｔと、排気温度変化率ｄＴ／ｄｔの閾値ＳＬＴと、閾値ｈ１とが比較される（ステップＳ３）。
ステップＳ３について、より詳細に説明する。
第１の比較装置２６は、排気温度の低下が最大である気筒（例えば、♯１）の排気温度変化率ｄＴ１／ｄｔ及び排気温度の低下が第２位である気筒（例えば、♯２）の排気温度変化率ｄＴ２／ｄｔを、閾値ＳＬＴと比較する。
ステップＳ３について、より詳細に説明する。
第１の比較装置２６は、排気温度の低下が最大である気筒（例えば、♯１）の排気温度変化率ｄＴ１／ｄｔ及び排気温度の低下が第２位である気筒（例えば、♯２）の排気温度変化率ｄＴ２／ｄｔを、閾値ＳＬＴと比較する。
上述した通り、失火が生じた場合には排気温度が低下するが、負荷変動が生じた場合にも、全ての気筒における排気温度が低下する。そのため、単一のプロット（単一の期待の排気温度低下に関するデータ）のみでは、失火により或る気筒の排気温度が低下したのか、負荷変動により全ての気筒の排気温度が低下したのかが判定不能である。
そのため、ステップＳ３においては、排気温度の低下が最大である気筒の排気温度変化率ｄＴ１／ｄｔと、排気温度の低下が第２位である気筒の排気温度低下率ｄＴ２／ｄｔとを、それぞれ排気温度変化率の閾値ＳＬＴと比較している。
そのため、ステップＳ３においては、排気温度の低下が最大である気筒の排気温度変化率ｄＴ１／ｄｔと、排気温度の低下が第２位である気筒の排気温度低下率ｄＴ２／ｄｔとを、それぞれ排気温度変化率の閾値ＳＬＴと比較している。
ステップＳ３では、排気温度の低下が最大である気筒の排気温度変化率ｄＴ１／ｄｔと、排気温度の低下が第２位である気筒の排気温度低下率ｄＴ２／ｄｔの両方が、閾値ＳＬＴよりも大きい（図６では右側：正常な燃焼側）場合、元々失火の可能性が無い。
ｄＴ１／ｄｔ及びｄＴ２／ｄｔの両方が、閾値ＳＬＴよりも小さい（図６では左側：失火側）場合には、負荷変動により全ての気筒の排気温度が低下した可能性が高い。
そのため、ｄＴ１／ｄｔ及びｄＴ２／ｄｔの両方が閾値ＳＬＴよりも大きい場合と、小さい場合の何れにおいても、「失火の可能性が無い」旨の判定をする（ステップＳ３がＮＯ）。
ｄＴ１／ｄｔ及びｄＴ２／ｄｔの両方が、閾値ＳＬＴよりも小さい（図６では左側：失火側）場合には、負荷変動により全ての気筒の排気温度が低下した可能性が高い。
そのため、ｄＴ１／ｄｔ及びｄＴ２／ｄｔの両方が閾値ＳＬＴよりも大きい場合と、小さい場合の何れにおいても、「失火の可能性が無い」旨の判定をする（ステップＳ３がＮＯ）。
ｄＴ１／ｄｔが閾値ＳＬＴよりも小さく（図６では左側：失火側）、ｄＴ２／ｄｔが閾値ＳＬＴよりも大きい場合（図６では右側：正常な燃焼側）、すなわち、
ｄＴ１／ｄｔ＜ＳＬＴ
ｄＴ２／ｄｔ＞ＳＬＴ
という２つの条件を同時に満たす場合には、排気温度の低下が最大である気筒のみが失火で排気温度が低下したと判断する（ステップＳ３がＹＥＳ）。
ｄＴ１／ｄｔ＜ＳＬＴ
ｄＴ２／ｄｔ＞ＳＬＴ
という２つの条件を同時に満たす場合には、排気温度の低下が最大である気筒のみが失火で排気温度が低下したと判断する（ステップＳ３がＹＥＳ）。
上述した通り、負荷変動により全ての気筒の排気温度が低下した場合には、温度低下量ｄＴ／ｄｔは一定となるため、 ｄＴ１／ｄｔ＜ＳＬＴ という条件と、 ｄＴ２／ｄｔ＞ＳＬＴ という条件を同時に満たすことはない。
すなわち、ステップＳ３ではｄＴ１／ｄｔ＜ＳＬＴ という条件と ｄＴ２／ｄｔ＞ＳＬＴ という条件を同時に満たす場合のみ、ＹＥＳと判定し、それ以外の場合にはＮＯと判定するのである。
すなわち、ステップＳ３ではｄＴ１／ｄｔ＜ＳＬＴ という条件と ｄＴ２／ｄｔ＞ＳＬＴ という条件を同時に満たす場合のみ、ＹＥＳと判定し、それ以外の場合にはＮＯと判定するのである。
ステップＳ３でＮＯと判定された場合には、ステップＳ４に進み、失火とは判定せずに、再びステップＳ１に戻る。
ステップＳ３でＹＥＳと判定された場合には、ステップＳ５に進む。
ステップＳ３でＹＥＳと判定された場合には、ステップＳ５に進む。
ステップＳ５では、単位時間当たりの発電電力量の変化量｜ｄＰ／ｄｔ｜と閾値ＳＬＰとを比較し、｜ｄＰ／ｄｔ｜が閾値ＳＬＰよりも大きい場合（｜ｄＰ／ｄｔ｜＞ＳＬＰ：図６でＳＬＰよりも上側の領域）には、ＹＥＳと判定してステップＳ６に進む。
｜ｄＰ／ｄｔ｜が閾値ＳＬＰ以下の大きい場合（｜ｄＰ／ｄｔ｜≦ＳＬＰ：図６でＳＬＰ以下の領域）には、ＮＯと判定してステップＳ４に進む。
｜ｄＰ／ｄｔ｜が閾値ＳＬＰ以下の大きい場合（｜ｄＰ／ｄｔ｜≦ＳＬＰ：図６でＳＬＰ以下の領域）には、ＮＯと判定してステップＳ４に進む。
ステップＳ６は、ｄＴ１／ｄｔ＜ＳＬＴという条件とｄＴ２／ｄｔ＞ＳＬＴという条件を同時に満たし、且つ、｜ｄＰ／ｄｔ｜＞ＳＬＰである場合のみが該当する。
すなわち、ステップＳ６の場合には、図６においてハッチングを付して示す領域αにプロットが位置していることを意味しており、この状態にあるプロットを「失火」と判定する。
図３〜図６を参照すれば明らかな様に、図６の領域αを失火と判定すれば、図４及び図５に比較して、正常な燃焼状態（○）が失火（×）と判定される割合が極めて少なくなる。
すなわち、ステップＳ３で説明した排気温度変化率に係る判断基準と、ステップＳ５で説明した発電電力量変化率に係る判断基準を同時に充足するか否かを判断基準とすることにより、発電用エンジンの単発失火検出と気筒の特定が可能となる。
すなわち、ステップＳ６の場合には、図６においてハッチングを付して示す領域αにプロットが位置していることを意味しており、この状態にあるプロットを「失火」と判定する。
図３〜図６を参照すれば明らかな様に、図６の領域αを失火と判定すれば、図４及び図５に比較して、正常な燃焼状態（○）が失火（×）と判定される割合が極めて少なくなる。
すなわち、ステップＳ３で説明した排気温度変化率に係る判断基準と、ステップＳ５で説明した発電電力量変化率に係る判断基準を同時に充足するか否かを判断基準とすることにより、発電用エンジンの単発失火検出と気筒の特定が可能となる。
図２で示す失火判定手順において、排気温度変化率に係る判断（ステップＳ３）を先行し、発電電力量変化率に係る判断（ステップＳ５）を後にしている。ただし、発電電力量変化率に係る判断（ステップＳ５）を先に行い、排気温度変化率に係る判断（ステップＳ３）を後回しにしても良い。
図４及び図５を比較すれば明らかな様に、発電電力量変化率に係る判断（ステップＳ５）でＹＥＳとなる確率は、排気温度変化率に係る判断（ステップＳ３）でＹＥＳとなる確率よりも低いので、発電電力量変化率に係る判断（ステップＳ５）を先に行い、排気温度変化率に係る判断（ステップＳ３）を後回しにした場合は、図２で示す場合に比較して、処理数が少なくなり、システム全体の負担が少なくなる。
図４及び図５を比較すれば明らかな様に、発電電力量変化率に係る判断（ステップＳ５）でＹＥＳとなる確率は、排気温度変化率に係る判断（ステップＳ３）でＹＥＳとなる確率よりも低いので、発電電力量変化率に係る判断（ステップＳ５）を先に行い、排気温度変化率に係る判断（ステップＳ３）を後回しにした場合は、図２で示す場合に比較して、処理数が少なくなり、システム全体の負担が少なくなる。
図示は省略するが、連続失火の検出についても、失火開始時に、単発失火検出と同様の手順で同様の判断基準により判断することによって、失火の有無の判定及び失火した気筒の特定が可能となる。
図１〜図６で示す第１実施形態では、従来法のような高いサンプリングレートは不要である。
発明者による実験では、１秒に１回程度のサンプリングレートでも精度が十分に高い失火検出が可能であった。
発明者による実験では、１秒に１回程度のサンプリングレートでも精度が十分に高い失火検出が可能であった。
次に、図７及び図８を参照して、第２実施形態について説明する。
系統連係を行っている場合には、発電負荷が変動した際に、単位時間当たりの発電電力量の変化量｜ｄＰ／ｄｔ｜が大きくなることがある。すなわち、単位時間当たりの発電電力量の変化量｜ｄＰ／ｄｔ｜が大きく変化したとしても、その変化の前後に発電負荷が変動していれば、単位時間当たりの変化量｜ｄＰ／ｄｔ｜の大きな変化は失火によるものではなく、発電負荷の変動によるものであると考えられる。
従って、「失火である」と判定するに当たって、単位時間当たりの変化量｜ｄＰ／ｄｔ｜が変化した場合に、その変化の前後で発電負荷がほぼ一定であることを確認する必要がある。
第２実施形態は、係る確認を実行する実施形態である。
系統連係を行っている場合には、発電負荷が変動した際に、単位時間当たりの発電電力量の変化量｜ｄＰ／ｄｔ｜が大きくなることがある。すなわち、単位時間当たりの発電電力量の変化量｜ｄＰ／ｄｔ｜が大きく変化したとしても、その変化の前後に発電負荷が変動していれば、単位時間当たりの変化量｜ｄＰ／ｄｔ｜の大きな変化は失火によるものではなく、発電負荷の変動によるものであると考えられる。
従って、「失火である」と判定するに当たって、単位時間当たりの変化量｜ｄＰ／ｄｔ｜が変化した場合に、その変化の前後で発電負荷がほぼ一定であることを確認する必要がある。
第２実施形態は、係る確認を実行する実施形態である。
以下、図１〜図６の第１実施形態とは相違する点について、主として説明する。
図７において、発電機Ｇには発電電力計測センサ１２に加えて、負荷検出センサ３８が設けられている。そして、全体を符号２０Ａで示す診断装置には、負荷及び負荷変動量を決定する負荷決定ブロック４０が設けられている。
図７において、発電機Ｇには発電電力計測センサ１２に加えて、負荷検出センサ３８が設けられている。そして、全体を符号２０Ａで示す診断装置には、負荷及び負荷変動量を決定する負荷決定ブロック４０が設けられている。
負荷検出センサ３８は、発電用エンジンＥの負荷を検出し、その検出結果を負荷決定ブロック４０へ送出する。
さらに、負荷決定ブロック４０には、信号伝達ラインＣＬ１１を介して、計時装置２５よりクロックパルスが伝達される。
負荷決定ブロック４０では、計時装置２５からのクロックパルスと、負荷検出センサ３８からの発電用エンジンＥの負荷とにより、或る時点（ｔ）における負荷Ｐ（ｔ）と、負荷変動を決定する。
さらに、負荷決定ブロック４０には、信号伝達ラインＣＬ１１を介して、計時装置２５よりクロックパルスが伝達される。
負荷決定ブロック４０では、計時装置２５からのクロックパルスと、負荷検出センサ３８からの発電用エンジンＥの負荷とにより、或る時点（ｔ）における負荷Ｐ（ｔ）と、負荷変動を決定する。
負荷変動の決定に際しては、図８を参照して後述する様に、特定の時間τ（τは微小な時間であり且つｄｔよりも長い適切な時間）を設定して、或る時点（ｔ＋τ）における負荷Ｐ（ｔ＋τ）と、時点（ｔ−τ）における負荷Ｐ（ｔ−τ）から、式Ｐ（ｔ＋τ）−Ｐ（ｔ−τ）に従って、負荷変動を求める。
負荷決定ブロック４０で求めた負荷変動は、信号伝達ラインＣＬ１２を介して判定装置３２に送られる。
次に、主として図８を参照して、第２実施形態における失火の判定手順を説明する。
図８におけるステップＳ１〜Ｓ６は、図２で示す第１実施形態における失火判定の手順と同一である。
図８において、発電電力量変化率｜ｄＰ／ｄｔ｜についても失火の可能性があるという判断が為された場合（ステップＳ５がＹＥＳ）には、直ちに失火と判定すること無く、ステップＳ１１でエンジンＥにおける負荷の変動を求める。
上述した通り、系統連係を行っている場合には、発電負荷が変動した際に、発電電力量変化率｜ｄＰ／ｄｔ｜が大きくなることがあるので、「失火である」と判定するに当たって、単位時間当たりの変化量｜ｄＰ／ｄｔ｜が変化した場合に、その変化の前後で発電負荷がほぼ一定であることを確認する必要があることによる。
図８におけるステップＳ１〜Ｓ６は、図２で示す第１実施形態における失火判定の手順と同一である。
図８において、発電電力量変化率｜ｄＰ／ｄｔ｜についても失火の可能性があるという判断が為された場合（ステップＳ５がＹＥＳ）には、直ちに失火と判定すること無く、ステップＳ１１でエンジンＥにおける負荷の変動を求める。
上述した通り、系統連係を行っている場合には、発電負荷が変動した際に、発電電力量変化率｜ｄＰ／ｄｔ｜が大きくなることがあるので、「失火である」と判定するに当たって、単位時間当たりの変化量｜ｄＰ／ｄｔ｜が変化した場合に、その変化の前後で発電負荷がほぼ一定であることを確認する必要があることによる。
具体的には、上述した時間τ（τは微小な時間であり且つｄｔよりも長い適切な時間）を用いて、或る時点（ｔ）から時間τだけ経過した時点（ｔ＋τ）における負荷Ｐ（ｔ＋τ）と、時間τだけ遡った時点（ｔ−τ）における負荷Ｐ（ｔ−τ）との差
Ｐ（ｔ＋τ）−Ｐ（ｔ−τ）
を求め、係る差｛Ｐ（ｔ＋τ）−Ｐ（ｔ−τ）｝を負荷変動とする。
Ｐ（ｔ＋τ）−Ｐ（ｔ−τ）
を求め、係る差｛Ｐ（ｔ＋τ）−Ｐ（ｔ−τ）｝を負荷変動とする。
そしてステップＳ１２において、負荷変動｛Ｐ（ｔ＋τ）−Ｐ（ｔ−τ）｝を、負荷変動の閾値ｈ３と比較する。
この閾値は、エンジンＥの負荷変動の履歴或いは傾向によって定められる。そして、負荷変動｛Ｐ（ｔ＋τ）−Ｐ（ｔ−τ）｝が閾値ｈ３以上であれば（ステップＳ１２がＮＯ）、負荷変動が十分に大きく、発電電力量変化率｜ｄＰ／ｄｔ｜の増加は負荷変動によるものであり、失火ではないと判定し、ステップＳ４に進む。
この閾値は、エンジンＥの負荷変動の履歴或いは傾向によって定められる。そして、負荷変動｛Ｐ（ｔ＋τ）−Ｐ（ｔ−τ）｝が閾値ｈ３以上であれば（ステップＳ１２がＮＯ）、負荷変動が十分に大きく、発電電力量変化率｜ｄＰ／ｄｔ｜の増加は負荷変動によるものであり、失火ではないと判定し、ステップＳ４に進む。
一方、負荷変動｛Ｐ（ｔ＋τ）−Ｐ（ｔ−τ）｝が閾値ｈ３よりも小さければ（ステップＳ１２がＹＥＳ）、負荷変動は無視できる程度に小さく、発電電力量変化率｜ｄＰ／ｄｔ｜の増加は失火によると判定して、ステップＳ６に進む。
図７、図８の第２実施形態におけるその他の構成及び作用効果については、図１〜図６の第１実施形態と同様である。
発電用エンジンについての実験結果（第１実施形態、第２実施形態の双方を含む）を、以下の表１に示す。
以下の表１において示す実験結果によれば、排気温度変化率ｄＴ／ｄｔのみで判断したのでは（図４）、正常であるにもかかわらず失火と誤って判断した場合が多く、このままでは使用に耐えない。
発電電力量変化率｜ｄＰ／ｄｔ｜を失火の判断基準に付加し（第１実施形態：図６）、さらに、負荷変動量について判断すれば（第２実施形態）、誤報が大幅に抑制されてより正しい失火検出が可能であることが、発明者の実験では確認された。
なお、第一の基準のみで判断した場合には大量に誤報が発生するため、表１における第一段（第一の基準のみで判断した場合）はごく少数のサンプルの解析にとどめている。
以下の表１において示す実験結果によれば、排気温度変化率ｄＴ／ｄｔのみで判断したのでは（図４）、正常であるにもかかわらず失火と誤って判断した場合が多く、このままでは使用に耐えない。
発電電力量変化率｜ｄＰ／ｄｔ｜を失火の判断基準に付加し（第１実施形態：図６）、さらに、負荷変動量について判断すれば（第２実施形態）、誤報が大幅に抑制されてより正しい失火検出が可能であることが、発明者の実験では確認された。
なお、第一の基準のみで判断した場合には大量に誤報が発生するため、表１における第一段（第一の基準のみで判断した場合）はごく少数のサンプルの解析にとどめている。
表１
次に、図９〜図１１を参照して、第３実施形態について説明する。
図１０を参照して後述するが、第３実施形態では、上述した排気温度の変化率ｄＴ／ｄｔと、発電電力の変化率ｄＰ／ｄｔに、それぞれ重み付けをした組み合わせ量ｆ（ｄＴ／ｄｔ，｜ｄＰ／ｄｔ｜）
ｆ（ｄＴ／ｄｔ，｜ｄＰ／ｄｔ｜）＝ａ＊ｄＴ／ｄｔ＋ｂ＊ｄＰ／ｄｔ
を求め、係る組み合わせ量を対応する閾値と比較して、単発失火を検出している。
第３実施形態によれば、誤報がきわめて少ない失火検出技術を提供することが出来る。
図１０を参照して後述するが、第３実施形態では、上述した排気温度の変化率ｄＴ／ｄｔと、発電電力の変化率ｄＰ／ｄｔに、それぞれ重み付けをした組み合わせ量ｆ（ｄＴ／ｄｔ，｜ｄＰ／ｄｔ｜）
ｆ（ｄＴ／ｄｔ，｜ｄＰ／ｄｔ｜）＝ａ＊ｄＴ／ｄｔ＋ｂ＊ｄＰ／ｄｔ
を求め、係る組み合わせ量を対応する閾値と比較して、単発失火を検出している。
第３実施形態によれば、誤報がきわめて少ない失火検出技術を提供することが出来る。
図９〜図１１において、図１〜図６の第１実施形態との相違点を主に説明する。
図９において、全体を符号２０Ｂで示す診断装置には、組み合わせ量ｆ（ｄＴ／ｄｔ，｜ｄＰ／ｄｔ｜）（ｆ（ｄＴ／ｄｔ，｜ｄＰ／ｄｔ｜）＝ａ＊ｄＴ／ｄｔ＋ｂ＊ｄＰ／ｄｔ）を用いて失火の判定を行う判定ブロック５０が設けられている。
上述した通り、組み合わせ量ｆ（ｄＴ／ｄｔ，｜ｄＰ／ｄｔ｜）は、排気温度の変化率ｄＴ／ｄｔと、発電電力の変化率ｄＰ／ｄｔに、それぞれ重み付けをして決定されるものである。
図９において、全体を符号２０Ｂで示す診断装置には、組み合わせ量ｆ（ｄＴ／ｄｔ，｜ｄＰ／ｄｔ｜）（ｆ（ｄＴ／ｄｔ，｜ｄＰ／ｄｔ｜）＝ａ＊ｄＴ／ｄｔ＋ｂ＊ｄＰ／ｄｔ）を用いて失火の判定を行う判定ブロック５０が設けられている。
上述した通り、組み合わせ量ｆ（ｄＴ／ｄｔ，｜ｄＰ／ｄｔ｜）は、排気温度の変化率ｄＴ／ｄｔと、発電電力の変化率ｄＰ／ｄｔに、それぞれ重み付けをして決定されるものである。
判定ブロック５０にはサポートベクターマシンが組み込まれており、上述した重み付きの組み合わせ量ｆ（ｄＴ／ｄｔ，｜ｄＰ／ｄｔ｜）は、サポートベクターマシンにより、その係数（重み付け）と閾値を自動的に決定することができる。
ここで組み合わせ量ｆ（ｄＴ／ｄｔ，｜ｄＰ／ｄｔ｜）は、図１１における直線Ｐに相当するものであり、図１１から明らかな様に、直線Ｐに相当する判断基準を設ければ、通常燃焼（○）と失火（×）とを高精度で判別することが可能となる。
ここで組み合わせ量ｆ（ｄＴ／ｄｔ，｜ｄＰ／ｄｔ｜）は、図１１における直線Ｐに相当するものであり、図１１から明らかな様に、直線Ｐに相当する判断基準を設ければ、通常燃焼（○）と失火（×）とを高精度で判別することが可能となる。
排気温度変化率決定ブロック２２で決定された排気温度変化率ｄＴ／ｄｔは、信号伝達ラインＣＬ２１を介して判定ブロック５０に送られ、発電電力量変化率決定ブロック２４で決定された発電電力量変化率｜ｄＰ／ｄｔ｜は、信号伝達ラインＣＬ２２を介して判定ブロック５０に送られる。
さらに判定ブロック５０には、信号伝達ラインＣＬ２３を介して、データベース３０から、組み合わせ量ｆ（ｄＴ／ｄｔ，｜ｄＰ／ｄｔ｜）の閾値が送られる。
判定ブロック５０は、排気温度変化率ｄＴ／ｄｔ、発電電力量変化率｜ｄＰ／ｄｔ｜に基づいて、組み合わせ量ｆ（ｄＴ／ｄｔ，｜ｄＰ／ｄｔ｜）を決定する。そして、組み合わせ量ｆ（ｄＴ／ｄｔ，｜ｄＰ／ｄｔ｜）と閾値とを比較して失火か否かを判定し、その判定結果をディスプレイ３４に出力すると共に、データベース３０で記憶する。
さらに判定ブロック５０には、信号伝達ラインＣＬ２３を介して、データベース３０から、組み合わせ量ｆ（ｄＴ／ｄｔ，｜ｄＰ／ｄｔ｜）の閾値が送られる。
判定ブロック５０は、排気温度変化率ｄＴ／ｄｔ、発電電力量変化率｜ｄＰ／ｄｔ｜に基づいて、組み合わせ量ｆ（ｄＴ／ｄｔ，｜ｄＰ／ｄｔ｜）を決定する。そして、組み合わせ量ｆ（ｄＴ／ｄｔ，｜ｄＰ／ｄｔ｜）と閾値とを比較して失火か否かを判定し、その判定結果をディスプレイ３４に出力すると共に、データベース３０で記憶する。
図１０を参照して、第３実施形態における失火検出の手順を説明する。
図１０のステップＳ１、Ｓ２は、図２、図８と同様である。
図１０のステップＳ２３において、判定ブロック５０は、そこに記憶されたサポートベクターマシンを用いて、組み合わせ量ｆ（ｄＴ／ｄｔ，｜ｄＰ／ｄｔ｜）
ｆ（ｄＴ／ｄｔ，｜ｄＰ／ｄｔ｜）＝ａ＊ｄＴ／ｄｔ＋ｂ＊ｄＰ／ｄｔ
を求める。ここで、サポートベクターマシンによる組み合わせ量ｆ（ｄＴ／ｄｔ，｜ｄＰ／ｄｔ｜）の計算は、自動的に行われる。
図１０のステップＳ１、Ｓ２は、図２、図８と同様である。
図１０のステップＳ２３において、判定ブロック５０は、そこに記憶されたサポートベクターマシンを用いて、組み合わせ量ｆ（ｄＴ／ｄｔ，｜ｄＰ／ｄｔ｜）
ｆ（ｄＴ／ｄｔ，｜ｄＰ／ｄｔ｜）＝ａ＊ｄＴ／ｄｔ＋ｂ＊ｄＰ／ｄｔ
を求める。ここで、サポートベクターマシンによる組み合わせ量ｆ（ｄＴ／ｄｔ，｜ｄＰ／ｄｔ｜）の計算は、自動的に行われる。
そして、判定ブロック５０は、ステップＳ２３で求めた組み合わせ量ｆ（ｄＴ／ｄｔ，｜ｄＰ／ｄｔ｜）が閾値よりも大きいか否かを判断する（ステップＳ２４）。
この工程は、失火の判断の対象となっているプロットが、図６において、直線Ｐの上方の領域（失火の領域）にあるか、直線Ｐの下方の領域（正常燃焼の領域）にあるかの判定に相当する。
この工程は、失火の判断の対象となっているプロットが、図６において、直線Ｐの上方の領域（失火の領域）にあるか、直線Ｐの下方の領域（正常燃焼の領域）にあるかの判定に相当する。
組み合わせ量ｆ（ｄＴ／ｄｔ，｜ｄＰ／ｄｔ｜）が閾値よりも大きい場合（図６において、直線Ｐの上方の領域にある場合：ステップＳ２４がＹＥＳ）には、失火と判定されてステップＳ２５に進む。そして、ステップＳ１以下を繰り返す。
組み合わせ量ｆ（ｄＴ／ｄｔ，｜ｄＰ／ｄｔ｜）が閾値よりも小さい場合（図６において、直線Ｐの下方の領域にある場合：ステップＳ２４がＮＯ）には、失火とは判定されずにステップＳ２６に進む。そして、ステップＳ１以下を繰り返す。
組み合わせ量ｆ（ｄＴ／ｄｔ，｜ｄＰ／ｄｔ｜）が閾値よりも小さい場合（図６において、直線Ｐの下方の領域にある場合：ステップＳ２４がＮＯ）には、失火とは判定されずにステップＳ２６に進む。そして、ステップＳ１以下を繰り返す。
図１２〜図１４は、第４実施形態を示している。
第４実施形態では、非線形写像Φを包含したパラメータｇ（ΦｄＴ／ｄｔ，Φ｜ｄＰ／ｄｔ｜）
ｇ（ΦｄＴ／ｄｔ，Φ｜ｄＰ／ｄｔ｜）＝ａ＊Φ（ｄＴ／ｄｔ）＋ｂ＊Φ（ｄＰ／ｄｔ）
を求め、当該パラメータｇ（ΦｄＴ／ｄｔ，Φ｜ｄＰ／ｄｔ｜）について閾値と比較して失火を検出している。
第４実施形態では、非線形写像Φを包含したパラメータｇ（ΦｄＴ／ｄｔ，Φ｜ｄＰ／ｄｔ｜）
ｇ（ΦｄＴ／ｄｔ，Φ｜ｄＰ／ｄｔ｜）＝ａ＊Φ（ｄＴ／ｄｔ）＋ｂ＊Φ（ｄＰ／ｄｔ）
を求め、当該パラメータｇ（ΦｄＴ／ｄｔ，Φ｜ｄＰ／ｄｔ｜）について閾値と比較して失火を検出している。
第４実施形態は、第３実施形態における組み合わせ量ｆ（ｄＴ／ｄｔ，｜ｄＰ／ｄｔ｜）に、非線形写像Φを包含したパラメータｇ（ΦｄＴ／ｄｔ，Φ｜ｄＰ／ｄｔ｜）を用いて、失火の判定を行っている。
第３実施形態は、図１１で示す様に、正常燃焼のプロット（○）と失火のプロット（×）とを線形分離（図１１の直線Ｐで２分）出来る場合には有効であるが、図１４（１）における正常燃焼のプロット（○）と失火のプロット（×）の様に線形分離が困難な場合には適用できない。
第３実施形態は、図１１で示す様に、正常燃焼のプロット（○）と失火のプロット（×）とを線形分離（図１１の直線Ｐで２分）出来る場合には有効であるが、図１４（１）における正常燃焼のプロット（○）と失火のプロット（×）の様に線形分離が困難な場合には適用できない。
そこで、非線形写像Φにより、図１４（２）で示す様に、線形分離可能な特徴空間Ｆに移し、サポートベクターマシンを用いて、正常燃焼のプロット（○）と失火のプロット（×）との判別を行う。係る処理は、元の空間Ｘにおいては、図１４（３）で示す様に、非線形な判別が行われることに相当する。
図１２、図１３において、図９〜図１１の第３実施形態と異なる点を主として説明する。
図１２において、全体を符号２０Ｃで示す診断装置には、非線形写像Φを用いて失火の判定を行う判定ブロック６０が設けられている。
この判定ブロック６０も、第３実施形態における判定ブロック５０と同様に、サポートベクターマシンが記憶されている。
図１２において、全体を符号２０Ｃで示す診断装置には、非線形写像Φを用いて失火の判定を行う判定ブロック６０が設けられている。
この判定ブロック６０も、第３実施形態における判定ブロック５０と同様に、サポートベクターマシンが記憶されている。
排気温度変化率ｄＴ／ｄｔは信号伝達ラインＣＬ２８を介して判定ブロック６０に送られ、発電電力量変化率｜ｄＰ／ｄｔ｜は信号伝達ラインＣＬ２９を介して判定ブロック６０に送られる。さらに信号伝達ラインＣＬ３０を介して、データベース３０から、非線形分離或いは判別に必要な各種データが、判定ブロック６０に送られる。
判定ブロック６０は、図１４を参照して上述した通り、非線形写像Φを用いて線形分離可能な特徴空間Ｆにて判別を行い、その判定結果をディスプレイ３４に出力すると共に、データベース３０で記憶する。
判定ブロック６０は、図１４を参照して上述した通り、非線形写像Φを用いて線形分離可能な特徴空間Ｆにて判別を行い、その判定結果をディスプレイ３４に出力すると共に、データベース３０で記憶する。
図１３を参照して、第４実施形態における失火検出の手順を説明する。
図１３のステップＳ１、Ｓ２は、図２、図８、図１０と同様である。
図１３のステップＳ３３において、判定ブロック６０は、上述したパラメータｇ（ΦｄＴ／ｄｔ，Φ｜ｄＰ／ｄｔ｜）（＝ａ＊Φ（ｄＴ／ｄｔ）＋ｂ＊Φ（ｄＰ／ｄｔ））の演算を行う。係る演算は、非線形写像Φを用いて線形分離可能な特徴空間Ｆに移し、特徴空間Ｆにて線形分離するための直線を設定することに相当する。係る演算処理は、ブロック６０に記憶されたサポートベクターマシンを用いて、自動的に行われる。
図１３のステップＳ１、Ｓ２は、図２、図８、図１０と同様である。
図１３のステップＳ３３において、判定ブロック６０は、上述したパラメータｇ（ΦｄＴ／ｄｔ，Φ｜ｄＰ／ｄｔ｜）（＝ａ＊Φ（ｄＴ／ｄｔ）＋ｂ＊Φ（ｄＰ／ｄｔ））の演算を行う。係る演算は、非線形写像Φを用いて線形分離可能な特徴空間Ｆに移し、特徴空間Ｆにて線形分離するための直線を設定することに相当する。係る演算処理は、ブロック６０に記憶されたサポートベクターマシンを用いて、自動的に行われる。
そして、ステップＳ３３で求めたｇ（ΦｄＴ／ｄｔ，Φ｜ｄＰ／ｄｔ｜）を閾値と比較して（ステップＳ３４）、図１４（２）の直線Ｑの上方の領域にあるのか、或いは、直線Ｑの下方の領域にあるのかを判断する。直線Ｑの上方の領域にあると判断された場合（ステップＳ３４がＹＥＳ）には、失火と判定されてステップＳ３５に進む。一方、直線Ｑの下方の領域にあると判断された場合（ステップＳ３４がＮＯ）には、失火とは判定されずにステップＳ３６に進む。
なお、実際の判定に当たっては、カーネルトリックを使用し、非線形写像Φを用いないことも可能である。
図示の実施形態はあくまでも例示であり、本発明の技術的範囲を限定する趣旨の記述ではない旨を付記する。
Ｅ・・・エンジン
Ｇ・・・発電機Ｇ
♯１〜♯３・・・気筒
ｅｘ１〜ｅｘ３・・・排気管
１０・・・排気温度センサ
１２・・・発電電力計測センサ
２０、２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ・・・診断装置
２４・・・排気温度変化率決定ブロック
２４・・・発電電力量変化率決定ブロック
２５・・・計時装置
ＣＬ１〜ＣＬ３０・・・信号伝達ライン
２６・・・第１の比較装置
２８・・・第２の比較装置
３０・・・データベース
３２・・・判定装置
３４・・・ディスプレイ
４０・・・負荷決定ブロック
５０、６０・・・判定ブロック
Ｇ・・・発電機Ｇ
♯１〜♯３・・・気筒
ｅｘ１〜ｅｘ３・・・排気管
１０・・・排気温度センサ
１２・・・発電電力計測センサ
２０、２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ・・・診断装置
２４・・・排気温度変化率決定ブロック
２４・・・発電電力量変化率決定ブロック
２５・・・計時装置
ＣＬ１〜ＣＬ３０・・・信号伝達ライン
２６・・・第１の比較装置
２８・・・第２の比較装置
３０・・・データベース
３２・・・判定装置
３４・・・ディスプレイ
４０・・・負荷決定ブロック
５０、６０・・・判定ブロック
Claims (4)
- 発電用内燃機関（Ｅ）の各気筒における排気温度の変化率（ｄＴ／ｄｔ）を求める工程と、発電用内燃機関（Ｅ）の発電電力の変化率（｜ｄＰ／ｄｔ｜）を求める工程と、排気温度の変化率（ｄＴ／ｄｔ）と閾値（ＳＬＴ）とを比較する工程と、発電用内燃機関（Ｅ）の発電電力の変化率（｜ｄＰ／ｄｔ｜）と閾値（ＳＬＰ）とを比較する工程と、排気温度の変化率が閾値よりも小さく且つ発電電力の変化率が閾値よりも大きい場合に失火と判定し、それ以外の場合を失火ではないと判定する判定工程、とを有する発電用内燃機関の失火検出方法において、前記排気温度の変化率（ｄＴ／ｄｔ）と閾値（ＳＬＴ）とを比較する工程では、排気温度の低下が最大である気筒の排気温度変化率（ｄＴ１／ｄｔ）と排気温度の低下が第２位である気筒の排気温度変化率（ｄＴ２／ｄｔ）とを閾値（ＳＬＴ）と比較し、前記判定工程では、排気温度の低下が最大である気筒の排気温度変化率（ｄＴ１／ｄｔ）が閾値（ＳＬＴ）よりも小さく、且つ排気温度の低下が第２位である気筒の排気温度変化率（ｄＴ２／ｄｔ）が閾値（ＳＬＴ）よりも大きく、そして、発電電力の変化率（｜ｄＰ／ｄｔ｜）が閾値（ＳＬＰ）よりも大きい場合に失火と判定し、それ以外の場合を失火ではないと判定することを特徴とする発電用内燃機関の失火検出方法。
- 発電用内燃機関（Ｅ）の負荷変動（Ｐ（ｔ＋τ）−Ｐ（ｔ−τ））を求める工程と、負荷変動を閾値（ｈ３）と比較する工程とを有し、前記判定工程では、負荷変動（Ｐ（ｔ＋τ）−Ｐ（ｔ−τ））が閾値（ｈ３）よりも大きい場合には失火とは判定しない請求項１に記載の発電用内燃機関の失火検出方法。
- 発電用内燃機関（Ｅ）の各気筒における排気温度の変化率（ｄＴ／ｄｔ）を求める装置（１０、２２）と、発電用内燃機関の発電電力の変化率（｜ｄＰ／ｄｔ｜）を求める装置（１２、２４）と、排気温度の変化率（ｄＴ／ｄｔ）と閾値（ＳＬＴ）とを比較する第１の比較装置（２６）と、発電用内燃機関の発電電力の変化率（｜ｄＰ／ｄｔ｜）と閾値（ＳＬＰ）とを比較する第２の比較装置（２８）と、判定装置（３２）とを備え、該判定装置（３２）は、排気温度の変化率（ｄＴ／ｄｔ）が閾値（ＳＬＴ）よりも小さく、且つ発電電力の変化率（｜ｄＰ／ｄｔ｜）が閾値（ＳＬＰ）よりも大きい場合に失火と判定し、それ以外の場合を失火ではないと判定する機能を有する発電用内燃機関の失火検出装置において、前記第１の比較装置（２６）は、排気温度の低下が最大である気筒の排気温度変化率（ｄＴ１／ｄｔ）と排気温度の低下が第２位である気筒の排気温度変化率（ｄＴ２／ｄｔ）とを閾値（ＳＬＴ）と比較する機能を有し、前記判定装置（３２）は、排気温度の低下が最大である気筒の排気温度変化率（ｄＴ１／ｄｔ）が閾値（ＳＬＴ）よりも小さく、且つ排気温度の低下が第２位である気筒の排気温度変化率（ｄＴ２／ｄｔ）が閾値（ＳＬＴ）よりも大きく、そして、発電電力の変化率（｜ｄＰ／ｄｔ｜）が閾値（ＳＬＰ）よりも大きい場合に失火と判定し、それ以外の場合を失火ではないと判定する機能を有することを特徴とする発電用内燃機関の失火検出装置。
- 発電用内燃機関（Ｅ）の負荷変動（Ｐ（ｔ＋τ）−Ｐ（ｔ−τ））を決定する装置（４０）を有しており、前記判定装置（３２）は、負荷変動（Ｐ（ｔ＋τ）−Ｐ（ｔ−τ））を閾値（ｈ３）と比較し、負荷変動（Ｐ（ｔ＋τ）−Ｐ（ｔ−τ））が閾値（ｈ３）よりも大きい場合には失火とは判定しない機能を有している請求項３に記載の発電用内燃機関の失火検出装置。
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