JP6402551B2 - Turbocharger fatigue failure diagnosis method and turbocharger fatigue failure diagnosis device - Google Patents

Turbocharger fatigue failure diagnosis method and turbocharger fatigue failure diagnosis device Download PDF

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Description

本発明は、ターボチャージャの疲労故障診断方法及びターボチャージャの疲労故障診断装置に関し、より詳細には、記憶装置に記憶されるターボチャージャの回転速度の変曲点の個数を低減し、容量の少ない記憶装置でもレインフロー法を活用可能にして、ターボチャージャの疲労故障を精度良く診断できるターボチャージャの疲労故障診断方法及びターボチャージャの疲労故障診断装置に関する。   The present invention relates to a turbocharger fatigue failure diagnosis method and a turbocharger fatigue failure diagnosis device, and more specifically, the number of inflection points of the rotational speed of a turbocharger stored in a storage device is reduced and the capacity is small. The present invention relates to a turbocharger fatigue failure diagnosis method and a turbocharger fatigue failure diagnosis device that can make use of the rainflow method in a storage device and can accurately diagnose a fatigue failure of a turbocharger.

車両に搭載されているターボチャージャの回転速度の変化は、低回転から高回転まで一気に上昇する場合、途中で少し下降してから再び上昇する場合、上昇及び下降が小刻みに生じる場合などがあり、非常に多様である。   Changes in the rotational speed of the turbocharger mounted on the vehicle may rise from a low rotation to a high rotation at once, if it falls a little on the way and then rises again, and may rise and fall in small increments. Very diverse.

そこで、ターボチャージャの疲労故障を診断するためには、ターボチャージャの回転速度を測定して、その回転速度の変曲点に基づいてサイクルカウントを行って、ターボチャージャに蓄積する疲労値を算出している。   Therefore, in order to diagnose a fatigue failure in a turbocharger, the rotational speed of the turbocharger is measured, the cycle count is performed based on the inflection point of the rotational speed, and the fatigue value accumulated in the turbocharger is calculated. ing.

これに関連して、ターボチャージャの疲労故障を診断する方法ではないが、エンジンの回転速度と燃料噴射量とを一定時間の間にサンプリングして得られた全データを、レインフロー法を用いてサイクルカウントすることで、エンジンの疲労故障を診断する方法が提案されている(例えば、特許文献1参照)。   In this connection, although it is not a method of diagnosing a fatigue failure of a turbocharger, all data obtained by sampling the engine speed and fuel injection amount over a certain period of time are obtained using the rainflow method. There has been proposed a method of diagnosing engine fatigue failure by performing cycle counting (see, for example, Patent Document 1).

この方法は、二時間程度で七十二万回程度の変曲点を記憶して、レインフロー法により理論的に正確な疲労故障を診断している。この方法と同様にして、ターボチャージャの回転速度の変曲点を記憶装置に記憶し、レインフロー法によりサイクルカウントを行って、そのサイクルカウントに基づいた疲労値からターボチャージャの疲労故障を診断することは可能である。   This method memorizes inflection points of about 720,000 times in about two hours, and diagnoses fatigue errors that are theoretically accurate by the rainflow method. Similarly to this method, the inflection point of the rotation speed of the turbocharger is stored in the storage device, the cycle count is performed by the rain flow method, and the fatigue failure of the turbocharger is diagnosed from the fatigue value based on the cycle count. It is possible.

しかし、レインフロー法は後処理によるデータ解析法のため、運転中の全てのターボチャージャの回転速度の変曲点を記憶装置に記憶する必要がある。ターボチャージャの回転速度の変曲点を全て記憶する為には、記憶装置にエンジンの始動から停止までの不確定な期間に対して無限の記憶領域を確保しなければならない。そのため、実際の車載の電子計算機において相応の記憶領域を確保することは、コストの上昇の原因となる。   However, since the rainflow method is a data analysis method by post-processing, it is necessary to store inflection points of the rotational speeds of all the turbochargers in operation in a storage device. In order to store all the inflection points of the rotational speed of the turbocharger, an infinite storage area must be secured in the storage device for an uncertain period from the start to the stop of the engine. For this reason, securing a corresponding storage area in an actual on-vehicle computer causes an increase in cost.

特開平11−211622号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-211622

本発明は、上記の問題を鑑みてなされたものであり、その課題は、記憶装置に記憶されるターボチャージャの回転速度の変曲点の個数を低減して、容量の少ない記憶装置でもレインフロー法を活用して、ターボチャージャの疲労故障を精度良く診断できるターボチャージャの疲労故障診断方法及びターボチャージャの疲労故障診断装置を提供することである。   The present invention has been made in view of the above problems, and the problem is that the number of inflection points of the rotational speed of the turbocharger stored in the storage device is reduced, so that even a storage device with a small capacity can perform rainflow. The present invention is to provide a turbocharger fatigue failure diagnosis method and a turbocharger fatigue failure diagnosis apparatus that can accurately diagnose a fatigue failure of a turbocharger by utilizing the method.

上記の課題を解決するための本発明のターボチャージャの疲労故障診断方法は、ターボチャージャの回転速度の変曲点を逐次取得して記憶装置に記憶し、記憶された該変曲点に基づいて該ターボチャージャの疲労故障を診断するための方法において、前記変曲点の回転速度と前記ターボチャージャに予め設定された下限回転速度の近傍に設定された閾値とを比較し、少なくとも三つの前記変曲点を有してなり、始点及び終点の変曲点の回転速度が前記閾値以下であり、その他の変曲点の回転速度が前記閾値よりも大きくなる一つの区間を設定し、前記区間に対してレインフロー法により該区間のサイクルカウントを行って、該サイクルカウントに基づいて該区間の区間疲労値を算出して前記記憶装置に記憶し、前記記憶装置に記憶された前回の区間までの累積疲労値に前記区間の前記区間疲労値を加算して、前記区間までの累積疲労値を算出して前記記憶装置に記憶し、該累積疲労値と予め設定された疲労限界値とを比較して前記ターボチャージャの疲労故障を診断することを特徴とする方法である。 The turbocharger fatigue failure diagnosis method of the present invention for solving the above-mentioned problems is obtained by sequentially acquiring the inflection points of the rotation speed of the turbocharger and storing them in a storage device, based on the stored inflection points. In the method for diagnosing a fatigue failure of the turbocharger, the rotational speed of the inflection point is compared with a threshold value set in the vicinity of a lower limit rotational speed preset in the turbocharger, and at least three of the variable The inflection point at the start point and the end point is less than or equal to the threshold value, and one interval where the rotation speed at the other inflection points is greater than the threshold value is set in the interval. The cycle count of the section is performed by the rainflow method, the section fatigue value of the section is calculated based on the cycle count, stored in the storage device, and the previous time stored in the storage device Adding the section fatigue value of the section to the cumulative fatigue value up to the section, calculating the cumulative fatigue value up to the section and storing it in the storage device, the cumulative fatigue value and a preset fatigue limit value; , And diagnosing a fatigue failure of the turbocharger.

また、上記の課題を解決するための本発明のターボチャージャの疲労故障診断装置は、ターボチャージャの回転速度の変曲点を逐次取得する変曲点取得手段と、該変曲点を記憶する記憶装置と、該変曲点に基づいて判定及び演算を行う演算部とを備え、該演算部が該記憶装置に記憶された該変曲点に基づいて該ターボチャージャの疲労故障を診断する装置において、前記演算部が、前記変曲点の回転速度が前記ターボチャージャに予め設定された下限回転速度の近傍に設定された閾値以下になるかを判定して、少なくとも三つの前記変曲点を有し、始点及び終点の変曲点の回転速度が前記閾値以下であり、その他の変曲点の回転速度が前記閾値よりも大きくなる一つの区間を設定し、前記区間に対してレインフロー法により該区間のサイクルカウントを行って、該サイクルカウントに基づいて該区間の区間疲労値を算出して前記記憶装置に記憶し、前記記憶装置に記憶された前回の区間までの累積疲労値に前記区間の前記区間疲労値を加算して前記区間までの累積疲労値を算出し、該累積疲労値と予め設定された疲労限界値とを比較して前記ターボチャージャの疲労故障を診断する構成にしたことを特徴とするものである。 In addition, a turbocharger fatigue failure diagnosis apparatus of the present invention for solving the above-described problems includes an inflection point acquiring means for sequentially acquiring an inflection point of the rotational speed of the turbocharger, and a memory for storing the inflection point. An apparatus and a calculation unit that performs determination and calculation based on the inflection point, and the calculation unit diagnoses a fatigue failure of the turbocharger based on the inflection point stored in the storage device The calculation unit determines whether the rotation speed of the inflection point is equal to or less than a threshold value set in the vicinity of a lower limit rotation speed preset in the turbocharger, and has at least three inflection points. And setting one section in which the rotational speed of the inflection point at the start point and the end point is less than or equal to the threshold value, and the rotational speed of the other inflection points is greater than the threshold value. Cycle of the section The section fatigue value of the section is calculated based on the cycle count and stored in the storage device. The accumulated fatigue value up to the previous section stored in the storage device is added to the section fatigue value of the section. A cumulative fatigue value up to the interval is calculated by adding the values, and the cumulative fatigue value is compared with a preset fatigue limit value to diagnose a fatigue failure of the turbocharger. Is.

本発明のターボチャージャの疲労故障診断方法及びターボチャージャの疲労故障診断装置によれば、変曲点の回転速度が閾値以下になったところで挟まれた微小な区間を区切り、その区間に対してレインフロー法によりサイクルカウントを行うので、記憶装置に記憶される変曲点の個数を低減できる。これにより、容量の少ない記憶装置でもレインフロー法を用いてターボチャージャの疲労故障を精度良く診断できる。   According to the turbocharger fatigue failure diagnosis method and the turbocharger fatigue failure diagnosis apparatus of the present invention, a minute section sandwiched when the rotational speed of the inflection point is equal to or lower than a threshold is divided, and Since the cycle count is performed by the flow method, the number of inflection points stored in the storage device can be reduced. This makes it possible to accurately diagnose a fatigue failure of a turbocharger using a rainflow method even with a storage device having a small capacity.

また、サイクルカウントを行った後では、記憶された変曲点を消去も可能になるので、ターボチャージャの疲労故障を診断するために必要な記憶装置の容量を低減して、コストを低減できる。   Further, after the cycle count is performed, the stored inflection point can be erased, so that the capacity of the storage device necessary for diagnosing a fatigue failure of the turbocharger can be reduced, and the cost can be reduced.

また、微小な区間ごとにレインフロー法に基づいて区間疲労値を算出するので、リアルタイム性を確保しつつ、ターボチャージャの疲労故障の診断の精度を向上できると共に、ターボチャージャの累積疲労値を過小評価せずに、ターボチャージャの疲労故障の診断を行うことで、ターボチャージャの適切な交換時期を判断することができる。   In addition, since the section fatigue value is calculated for each minute section based on the rainflow method, it is possible to improve the accuracy of turbocharger fatigue failure diagnosis while ensuring real-time performance and to reduce the cumulative fatigue value of the turbocharger. By diagnosing a fatigue failure of the turbocharger without evaluating it, it is possible to determine an appropriate replacement time for the turbocharger.

本発明のターボチャージャの疲労故障診断装置の実施形態を例示する説明図である。It is explanatory drawing which illustrates embodiment of the fatigue failure diagnostic apparatus of the turbocharger of this invention. 本発明のターボチャージャの疲労故障診断方法の実施形態を例示するフローチャートである。It is a flowchart which illustrates embodiment of the fatigue failure diagnostic method of the turbocharger of this invention. 図1の記憶装置に記憶された変曲点の履歴データの一例である。It is an example of the historical data of the inflection point memorize | stored in the memory | storage device of FIG. 図2の履歴データの経過時間と回転速度との関係を示した説明図である。It is explanatory drawing which showed the relationship between the elapsed time of the historical data of FIG. 2, and a rotational speed. 図1の記憶装置に記憶された疲労値マップの一例である。It is an example of the fatigue value map memorize | stored in the memory | storage device of FIG. 図1の記憶装置に記憶された区間の各応力変動における疲労値のデータの一例である。It is an example of the data of the fatigue value in each stress fluctuation | variation of the area memorize | stored in the memory | storage device of FIG. 図1の記憶装置に記憶された各区間における区間疲労値と累積疲労値とのデータの一例である。It is an example of the data of the section fatigue value and the cumulative fatigue value in each section memorize | stored in the memory | storage device of FIG. 図1の記憶装置に記憶された変曲点の履歴データの別の例である。It is another example of the history data of the inflection point memorize | stored in the memory | storage device of FIG. 図2のフローチャートをより詳細にした一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example which made the flowchart of FIG. 2 more detailed. 図9のAに続くフローチャートである。10 is a flowchart following A in FIG. 9. 図10のBに続くフローチャートである。It is a flowchart following B of FIG. 図11のCに続くフローチャートである。It is a flowchart following C in FIG.

以下、本発明のターボチャージャの疲労故障診断方法及びターボチャージャの疲労故障診断装置の実施形態について説明する。図1は、本発明の実施形態のターボチャージャ11の疲労故障診断装置20の構成を示す。   DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Embodiments of a turbocharger fatigue failure diagnosis method and a turbocharger fatigue failure diagnosis device of the present invention will be described below. FIG. 1 shows a configuration of a fatigue failure diagnosis apparatus 20 for a turbocharger 11 according to an embodiment of the present invention.

この疲労故障診断装置20は、ディーゼルエンジン(以下、エンジン)10に設けられたターボチャージャ11の疲労故障を診断するものである。このエンジン10においては、車両の走行時などにおいて吸気通路12へ吸入された空気が、ターボチャージャ11のコンプレッサ11aにより圧縮されて高温になり、インタークーラー13で冷却された後に、吸入空気としてインテークマニホールド14を経てエンジン本体15に供給される。エンジン本体15に供給された吸入空気は、燃料と混合されて燃焼して熱エネルギーを発生させた後に、排気ガスとなってエキゾーストマニホールド16から排気通路17へ排気される。この排気ガスは、ターボチャージャ11のタービン11bを駆動させた後に、排気ガス浄化装置18で浄化されて大気へと放出される。また、排気ガスは、EGRバルブ19a及びEGRクーラー19bを有するEGR通路19から吸入空気に混合される。   The fatigue failure diagnosis device 20 diagnoses a fatigue failure of a turbocharger 11 provided in a diesel engine (hereinafter, engine) 10. In the engine 10, air taken into the intake passage 12 during traveling of the vehicle is compressed by the compressor 11 a of the turbocharger 11 to become high temperature, cooled by the intercooler 13, and then taken as intake air 14 as intake air. And then supplied to the engine body 15. The intake air supplied to the engine body 15 is mixed with fuel and burned to generate thermal energy, and then becomes exhaust gas and is exhausted from the exhaust manifold 16 to the exhaust passage 17. The exhaust gas is purified by the exhaust gas purification device 18 after being driven by the turbine 11b of the turbocharger 11 and released to the atmosphere. Further, the exhaust gas is mixed with the intake air from the EGR passage 19 having the EGR valve 19a and the EGR cooler 19b.

このエンジン10に設けられた疲労故障診断装置20は、入口圧力センサ21、出口圧力センサ22、吸入空気量センサ23と記憶装置24と演算部25とを備えている。   The fatigue failure diagnosis apparatus 20 provided in the engine 10 includes an inlet pressure sensor 21, an outlet pressure sensor 22, an intake air amount sensor 23, a storage device 24, and a calculation unit 25.

入口圧力センサ21、出口圧力センサ22、及び吸入空気量センサ23はターボチャージャ回転速度の変曲点取得手段の一部として設けられており、ターボチャージャ回転速度(以下、回転速度という)を推定するセンサである。この入口圧力センサ21、出口圧力センサ22、及び吸入空気量センサ23は演算部25に接続されており、入口圧力センサ21、出口圧力センサ22、及び吸入空気量センサ23の検出値が演算部25に送られる。演算部25は、それらの検出値と、吸入空気量及びコンプレッサ11aの圧力比に基づいたターボチャージャ11の回転速度が設定された回転速度マップとを参照して、ターボチャージャ11の回転速度を推定する。そして、その推定したターボチャージャ回転速度が増加から減少に変化した際の、あるいは減少から増加に変化した際の頂点である変曲点Pの時刻tと回転速度Nとを取得して、記憶装置24に記憶する。 The inlet pressure sensor 21, the outlet pressure sensor 22, and the intake air amount sensor 23 are provided as a part of the inflection point acquisition unit for the turbocharger rotation speed, and estimate the turbocharger rotation speed (hereinafter referred to as the rotation speed). It is a sensor. The inlet pressure sensor 21, the outlet pressure sensor 22, and the intake air amount sensor 23 are connected to the calculation unit 25, and the detection values of the inlet pressure sensor 21, the outlet pressure sensor 22, and the intake air amount sensor 23 are the calculation unit 25. Sent to. The computing unit 25 estimates the rotational speed of the turbocharger 11 with reference to these detected values and a rotational speed map in which the rotational speed of the turbocharger 11 is set based on the intake air amount and the pressure ratio of the compressor 11a. To do. Then, the time t x and the rotation speed N x of the inflection point P x which is the apex when the estimated turbocharger rotation speed changes from increase to decrease or from decrease to increase are acquired. And stored in the storage device 24.

なお、入口圧力センサ21、出口圧力センサ22、及び吸入空気量センサ23の検出値からターボチャージャ11の回転速度を推定する代わりに、ターボチャージャ11の回転速度を検出する回転センサを用いてもよい。   Instead of estimating the rotation speed of the turbocharger 11 from the detection values of the inlet pressure sensor 21, the outlet pressure sensor 22, and the intake air amount sensor 23, a rotation sensor that detects the rotation speed of the turbocharger 11 may be used. .

記憶装置24は、変曲点P(t、N)や、演算部25で算出された計算結果などのデータを各記憶領域に記憶可能な装置として、エンジン10を搭載した車両の電子計算機26内に配置されている。この記憶装置24は、変曲点Pが記憶される記憶領域を有しており、その記憶領域には二点以上、千点未満の変曲点Pを記憶可能である。 The storage device 24 is a device that can store data such as the inflection point P x (t x , N x ) and the calculation result calculated by the calculation unit 25 in each storage area. Arranged in the computer 26. The storage device 24 has a storage area inflection point P x is stored, and its storage area two points or more, it is capable of storing the inflection point P x less than one thousand points.

演算部25は、入口圧力センサ21、出口圧力センサ22、及び吸入空気量センサ23
の検出値から推定したターボチャージャ回転速度を判定して変曲点Pを記憶装置24に記憶したり、記憶装置24に記憶されたデータに基づいて判定及び演算を行ったりする装置として、エンジン10を搭載した車両の電子計算機26内に配置されている。
The calculation unit 25 includes an inlet pressure sensor 21, an outlet pressure sensor 22, and an intake air amount sensor 23.
As an apparatus for determining the turbocharger rotation speed estimated from the detected value of the engine and storing the inflection point P x in the storage device 24 or performing the determination and calculation based on the data stored in the storage device 24, the engine 10 is arranged in an electronic computer 26 of a vehicle on which 10 is mounted.

このようなターボチャージャ11の疲労故障診断装置20において、図2に示すように、演算部25は、入口圧力センサ21、出口圧力センサ22、及び吸入空気量センサ23の検出値から推定したターボチャージャ回転速度に基づいて変曲点P〜変曲点Pを逐次取得するステップS10と、その変曲点P〜変曲点Pを記憶装置24の記憶領域に記憶するステップS20とを行っている。 In such a fatigue failure diagnosis device 20 of the turbocharger 11, as shown in FIG. 2, the calculation unit 25 is a turbocharger estimated from detection values of the inlet pressure sensor 21, the outlet pressure sensor 22, and the intake air amount sensor 23. Step S10 for sequentially acquiring the inflection point P 1 to the inflection point P x based on the rotation speed, and Step S20 for storing the inflection point P 1 to the inflection point P x in the storage area of the storage device 24. Is going.

次いで、演算部25は、変曲点P〜変曲点Pの回転速度Nとターボチャージャ11に予め設定された下限回転速度Nminの近傍に設定された閾値Nとを比較し、閾値N以下になった変曲点Pを始点として、次回に閾値N以下になった変曲点Pを終点とした一つの区間Sに設定するステップS30を行っている。 Then, the arithmetic unit 25 compares the inflection point P 1 ~ inflection point P x rotational speed N x and the threshold value N 0 that is set in the vicinity of the preset lower limit speed N min turbocharger 11 , starting at an inflection point P 1 which becomes a threshold value N 0 or less, it is performed step S30 for setting the threshold value N 0 inflection point P x which falls below the one segment S y that is an end point to the next.

次いで、演算部25は、区間Sに対してレインフロー法により区間Sのサイクルカウントを行うステップS40と、そのサイクルカウントに基づいて区間Sの区間疲労値ΣFを算出して記憶装置24に記憶するステップS50とを行っている。 Then, the arithmetic unit 25, a step S40 to perform the cycle count interval S y by rain flow method with respect to the section S y, calculates and stores device section fatigue value .SIGMA.F y of the section S y on the basis of the cycle count 24 is stored in step S50.

次いで、演算部25は、記憶装置24に記憶された前回の区間Sy−1までの累積疲労値TTLFy−1に区間Sの区間疲労値ΣFを加算して、区間Sまでの累積疲労値TTLFを算出して記憶装置24に記憶するステップS60と、その累積疲労値TTLFと予め設定された疲労限界値αとを比較してターボチャージャ11の疲労故障を診断するステップS70とを行っている。 Then, the arithmetic unit 25 adds the interval fatigue value .SIGMA.F y of the section S y to the cumulative fatigue value TTLF y-1 up to the previous interval S y-1 stored in the storage device 24, to the segment S y Step S70 for calculating the cumulative fatigue value TTLF y and storing it in the storage device 24, and comparing the cumulative fatigue value TTLF y with a preset fatigue limit value α for diagnosing a fatigue failure of the turbocharger 11 And go.

この疲労故障診断方法の詳細について、図3〜図7を参照しながら説明する。   Details of this fatigue failure diagnosis method will be described with reference to FIGS.

ステップS10として、演算部25は入口圧力センサ21、出口圧力センサ22、及び吸入空気量センサ23から送られた検出値から推定された推定値に基づいて変曲点P(t、N)〜変曲点P(t、N)を取得する。次いで、ステップS20として、演算部25は変曲点P(t、N)〜変曲点P(t、N)を記憶装置24の記憶領域に逐次記憶する。例えば、このステップS10及びステップS20では、図3に示すように、変曲点Pから変曲点P13までを逐次記憶している。なお、各変曲点Pは等間隔に生じたものではない。各時刻tは変曲点Pが生じた時間を示している。 In step S10, the calculation unit 25 performs the inflection point P 1 (t 1 , N 1) based on the estimated values estimated from the detected values sent from the inlet pressure sensor 21, the outlet pressure sensor 22, and the intake air amount sensor 23. ) To inflection points P x (t x , N x ) are acquired. Next, in step S <b > 20, the calculation unit 25 sequentially stores the inflection point P 1 (t 1 , N 1 ) to the inflection point P x (t x , N x ) in the storage area of the storage device 24. For example, in step S10 and step S20, as shown in FIG. 3, it is sequentially stored from the inflection point P 1 to the inflection point P 13. In addition, each inflection point P x is not occurring at regular intervals. Each time t x indicates the time when the inflection point P x occurs.

次いで、ステップS30として、演算部25は記憶装置24に記憶された変曲点Pの回転速度Nとターボチャージャ11の下限回転速度Nminの近傍に設定された閾値Nとを比較し、変曲点Pの回転速度Nが閾値N以下になるごとに区切られた区間Sを設定する。 Then, in step S30, the arithmetic unit 25 compares the threshold value N 0 that is set in the vicinity of the lower limit speed N min of the rotational speed N x and turbocharger 11 of the inflection point P x stored in the storage device 24 sets the interval S y, separated each time the rotational speed N x of the inflection point P x is the threshold N 0 or less.

下限回転速度Nminは、予め実験などにより求められたエンジン回転速度がアイドル回転速度の場合のターボチャージャ11の回転速度に設定されている。従って、この下限回転速度Nminはエンジン10構成やターボチャージャ11の構成により異なる値となる。 The lower limit rotational speed Nmin is set to the rotational speed of the turbocharger 11 when the engine rotational speed obtained in advance through experiments or the like is the idle rotational speed. Therefore, the lower limit rotational speed N min varies depending on the engine 10 configuration and the turbocharger 11 configuration.

閾値Nは、区間Sにおける変曲点P〜Pの個数が三個以上、千個未満になる回転速度に設定されている。この閾値Nが下限回転速度Nminの1.1倍未満の場合には、区間Sにおける変曲点P〜Pの個数が多くなり記憶装置24の記憶領域が足らなくなる。一方、閾値Nが下限回転速度Nminの4倍超の場合には、回転速度Nが低速度側の応力変動が反映されなくなり、区間疲労値ΣFの精度が低くなる。従って、
この閾値Nは下限回転速度Nminの1.1倍以上、4倍以下の回転速度が好ましく、1.2倍以上、3倍以下の回転速度がより好ましい。
The threshold N 0 is set to a rotation speed at which the number of inflection points P 1 to P x in the section S y is 3 or more and less than 1000. When this threshold N 0 is less than 1.1 times the lower limit rotational speed N min , the number of inflection points P 1 to P x in the section S y increases, and the storage area of the storage device 24 becomes insufficient. On the other hand, if the threshold N 0 is four times greater than the lower limit speed N min is the rotational speed N x is the stress variation of the low-speed side is not reflected, the accuracy of the interval fatigue value .SIGMA.F y decreases. Therefore,
The threshold N 0 is preferably 1.1 times or more and 4 times or less of the lower limit rotation speed N min , and more preferably 1.2 times or more and 3 times or less.

例えば、図3に示すように、回転速度N及びN13が閾値N以下となるので、変曲点Pを始点として、変曲点P13を終点とした区間Sに設定する。 For example, as shown in FIG. 3, since the rotational speeds N 1 and N 13 are equal to or less than the threshold value N 0, the section S 2 is set with the inflection point P 1 as the start point and the inflection point P 13 as the end point.

次いで、ステップS40として、演算部25は区間S内の各変曲点Pに基づいてレインフロー法により区間Sのサイクルカウントを行う。この区間Sのレインフロー法解析では、区間Sで生じた応力変動SFが少なくとも一つはカウントされ、その応力変動SFの最高回転速度Nmaxzと、振幅Lと、サイクル数として0.5あるいは1.0とがカウントされる。 Then, as the step S40, it performs a cycle count interval S y by rain flow method based on the inflection point P x in processor 25 segment S y. The Rain flow method analysis of this section S y, one stress variation SF z generated in the interval S y are at least are counted, and the maximum rotational speed N MaxZ of the stress variation SF z, and the amplitude L z, as the number of cycles 0.5 or 1.0 is counted.

例えば、図4に示すように、演算部25はレインフロー法により、区間Sに応力変動SF〜応力変動SFの応力変動が生じたことを解析する。応力変動SFは変曲点Pから変曲点Pまでとなり、最高回転速度N、振幅L(N−N)及びサイクル数0.5となる。また、応力変動SFは変曲点Pから変曲点Pと変曲点Pとの中途(回転速度がNとなる位置)までとなり、最高回転速度N、振幅L(N−N)及びサイクル数1.0となる。同様に応力変動SF〜応力変動SFを算出する。なお、図4では、一方向を示す矢印がサイクル数0.5を示し、両方向を示す矢印がサイクル数1.0を示している。 For example, as illustrated in FIG. 4, the calculation unit 25 analyzes that the stress fluctuations of the stress fluctuations SF 1 to SF 7 have occurred in the section S 2 by the rainflow method. Stress variation SF 1 is made from the inflection point P 1 to the inflection point P 6, the maximum rotational speed N 6, the amplitude L 1 (N 6 -N 1) and cycle number 0.5. Further, the stress variation SF 2 becomes halfway (rotational speed becomes N 2 position) of the inflection point P 2 from the inflection point P 3 and the inflection point P 4, the maximum rotational speed N 2, the amplitude L 2 ( the N 2 -N 3) and cycle number 1.0. Similarly, stress fluctuation SF 3 to stress fluctuation SF 7 are calculated. In FIG. 4, an arrow indicating one direction indicates a cycle number of 0.5, and an arrow indicating both directions indicates a cycle number of 1.0.

次いで、ステップS50として、演算部25は各応力変動SFの疲労値Fを記憶装置24に記憶された疲労値マップM1を参照して算出し、記憶装置24に記憶する。次いで、演算部25は各疲労値Fを積算して区間Sの区間疲労値ΣFを算出し、記憶装置24に記憶する。 Next, as step S <b> 50, the calculation unit 25 calculates the fatigue value F z of each stress variation SF z with reference to the fatigue value map M <b> 1 stored in the storage device 24, and stores it in the storage device 24. Next, the computing unit 25 calculates the section fatigue value ΣF y of the section S y by accumulating the fatigue values F z and stores them in the storage device 24.

この疲労値マップM1は、応力変動SFの最高回転速度Nmaxzと振幅Lとに基づいたサイクル数1.0の疲労値Fが設定されたマップである。ターボチャージャ11の疲労値Fは応力変動SFの最高回転速度Nmaxzが高く、且つその振幅Lが大きいと指数的に大きくなる。 The fatigue value map M1 is a map fatigue value F z cycle number 1.0 based on the maximum rotational speed N MaxZ and amplitude L z of the stress variation SF z is set. The fatigue value F z of the turbocharger 11 increases exponentially when the maximum rotational speed N maxz of the stress fluctuation SF z is high and the amplitude L z is large.

例えば、図5に示すように、疲労値マップM1を参照すると、応力変動SFにおける最高回転速度Nと振幅Lとから、応力変動SFのサイクル数1.0分の疲労値2Fが算出される。応力変動SFは0.5サイクルであるため、疲労値マップM1から算出された疲労値2Fに0.5を乗算して応力変動SFの疲労値Fが算出される。以下、同様にして応力変動SFから応力変動SFまでの疲労値Fから疲労値Fまでが算出される。区間Sの応力変動SFから応力変動SFまでが、図6に示すように、記憶装置24に記憶される。 For example, As shown in FIG. 5, referring to fatigue value map M1, the maximum rotational speed N 6 and the amplitude L 1 Metropolitan Stress variations SF 1, the stress variation SF 1 cycle number 1.0 minutes fatigue value 2F 1 Is calculated. The stress variation SF 1 is 0.5 cycles, fatigue value F 1 of the stress variation SF 1 is calculated by multiplying the fatigue value map M1 fatigue value 2F 1 to 0.5 calculated from. Hereinafter, similarly to the fatigue value F 2 from the stress variation SF 2 to stress variations SF 7 to fatigue value F 7 is calculated. From the stress variation SF 1 of the section S 2 to the stress variation SF 7 is, as shown in FIG. 6, it is stored in the storage device 24.

そして、各疲労値F〜Fを積算して、区間Sの区間疲労値ΣFを算出する。 Then, by integrating the fatigue value F 1 to F 7, calculates an interval fatigue value .SIGMA.F 2 of section S 2.

次いで、ステップS60として、演算部25は、前回までの区間Sy−1までの累積疲労値TTLFy−1と区間Sの区間疲労値ΣFとを加算して、区間Sまでの累積疲労値TTLFを算出して記憶装置24に記憶する。 Then, in step S60, the arithmetic unit 25 adds the interval fatigue value .SIGMA.F y of the cumulative fatigue value TTLF y-1 and segment S y up interval S y-1 up to the previous cumulative up interval S y The fatigue value TTLF y is calculated and stored in the storage device 24.

例えば、図7に示すように、区間Sまでの累積疲労値TTLFは区間Sの区間疲労値ΣFとなり、区間Sまでの累積疲労値TTLFは区間Sまでの累積疲労値TTLFに区間Sの区間疲労値ΣF(=F+F+・・・+F)を加算した値となる。 For example, as shown in FIG. 7, the accumulated fatigue value up interval S 1 TTLF 1 a section fatigue value of the interval S 1 .SIGMA.F 1, and the accumulated fatigue value up section S 2 TTLF 2 cumulative fatigue value up interval S 1 A value obtained by adding the section fatigue value ΣF 2 (= F 1 + F 2 +... + F 7 ) of the section S 2 to TTLF 1 .

次いで、ステップS70として、演算部25は、累積疲労値TTLFと予め定めた疲労限界値αとを比較して、ターボチャージャ11の疲労故障を診断する。この疲労故障の診断は、累積疲労値TTLFが疲労限界値α超の場合に、ターボチャージャ11が疲労故障する可能性があると診断する。 Next, in step S70, the computing unit 25 compares the cumulative fatigue value TTLF y with a predetermined fatigue limit value α to diagnose a fatigue failure of the turbocharger 11. The diagnosis of the fatigue failure is made by diagnosing that the turbocharger 11 may be subject to a fatigue failure when the cumulative fatigue value TTLF y exceeds the fatigue limit value α.

なお、演算部25が、ターボチャージャ11が疲労故障の可能性があると診断した場合には、警告ブザーや警告ランプなどの警告装置27により運転手に警告することが好ましい。また、疲労限界値αは予め実験などにより定められた値であり、ターボチャージャ11の容量などにより定められている。   In addition, when the arithmetic unit 25 diagnoses that the turbocharger 11 may have a fatigue failure, it is preferable to warn the driver by a warning device 27 such as a warning buzzer or a warning lamp. Further, the fatigue limit value α is a value determined in advance by experiments or the like, and is determined by the capacity of the turbocharger 11 or the like.

上記のターボチャージャ11の疲労故障診断装置20及び疲労故障診断方法によれば、変曲点Pの回転速度Nが閾値N以下になったところで挟まれた微小な区間Sを区切り、その区間Sに対してレインフロー法によりサイクルカウントを行うので、記憶装置24に記憶される変曲点P〜Pの個数を少なくできる。これにより、容量の少ない記憶装置24でもレインフロー法を用いてターボチャージャ11の疲労故障を精度良く診断できる。 According to the fatigue failure diagnosis apparatus 20 and the fatigue failure diagnostic method of the turbocharger 11, delimiting the rotation speed N x is the threshold N 0 minute interval S y sandwiched upon reaching the following inflection point P x, since the cycle count by rain flow method for the segment S y, it can be reduced the number of inflection points P 1 to P x stored in the storage device 24. As a result, the fatigue failure of the turbocharger 11 can be diagnosed with high accuracy using the rainflow method even in the storage device 24 having a small capacity.

また、サイクルカウントを行った後では、記憶された変曲点P〜Px−1を消去可能である。これにより、ターボチャージャ11の疲労故障を診断するために必要な記憶装置24の容量を低減して、コストを低減できる。 In addition, after the cycle count is performed, the stored inflection points P 1 to P x-1 can be deleted. Thereby, the capacity | capacitance of the memory | storage device 24 required in order to diagnose the fatigue failure of the turbocharger 11 can be reduced, and cost can be reduced.

また、微小な区間Sごとにレインフロー法に基づいて区間疲労値ΣFを算出するので、リアルタイム性を確保しつつ、ターボチャージャ11の疲労故障の診断の精度を向上できると共に、ターボチャージャ11の累積疲労値TTLFを過小評価せずに、ターボチャージャ11の疲労故障の診断を行うことで、ターボチャージャ11の適切な交換時期を判断することができる。 In addition, since the section fatigue value ΣF y is calculated for each minute section S y based on the rainflow method, the accuracy of diagnosis of fatigue failure of the turbocharger 11 can be improved while securing the real-time property, and the turbocharger 11. By diagnosing the fatigue failure of the turbocharger 11 without underestimating the cumulative fatigue value TTLF y , it is possible to determine an appropriate replacement time for the turbocharger 11.

加えて、標準的なレインフロー法においては時間軸が無くなるが、微小な区間Sごとにレインフロー法に基づいて区間疲労値ΣFを算出するので、ターボチャージャ11の疲労の蓄積を時系列に判断することも可能となる。これにより、ターボチャージャ11に瞬間的なダメージが与えられた場合の原因の特定に結びつく。 Additionally, although in standard rain flow method eliminates the time axis, since the calculated interval fatigue value .SIGMA.F y based on the rain flow method per minute interval S y, chronological accumulation of fatigue of the turbocharger 11 It is also possible to make a judgment. This leads to the identification of the cause when momentary damage is given to the turbocharger 11.

このような疲労故障診断装置20及び疲労故障診断方法においては、閾値Nが区間Sにおける変曲点P〜Pの個数が三個以上、二百五十個以下になる回転速度に設定されることがより望ましい。これにより、記憶装置24の記憶領域をより低減できるので、コスト削減には有利となる。 In the fatigue failure diagnosis apparatus 20 and the fatigue failure diagnosis method, the threshold N 0 is set to a rotational speed at which the number of inflection points P 1 to P x in the section S y is 3 or more and 250 or less. It is more desirable to set. As a result, the storage area of the storage device 24 can be further reduced, which is advantageous for cost reduction.

また、上記の疲労故障診断装置20及び疲労故障診断方法においては、区間の全ての変曲点が閾値Nを下回った場合には、その区間における区間疲労値は記憶しないことが望ましい。 In the fatigue failure diagnosis apparatus 20 and the fatigue failure diagnosis method described above, when all of the inflection point of the segment falls below the threshold value N 0 is the interval fatigue value in that section, it is desirable not to store.

図8に示すように、区間Sと区間Sとの間の区間は変曲点の全てが閾値Nを下回っている。この区間における区間疲労値は疲労値マップM1を見れば無視できることが明らかであるので、記憶装置24には記憶しない。 As shown in FIG. 8, the section between the section S 4 and the section S 5 all inflection point is below the threshold value N 0. Since it is clear that the section fatigue value in this section can be ignored by looking at the fatigue value map M1, it is not stored in the storage device 24.

また、上記の疲労故障診断装置20及び疲労故障診断方法においては、記憶装置24から区間疲労値ΣFが算出された区間Sの変曲点Pから変曲点Pの手前の変曲点Px−1までを消去することが望ましい。 Further, in the fatigue failure diagnosis apparatus 20 and the fatigue failure diagnosis method described above, the inflection point P 1 in the section S y from which the section fatigue value ΣF y is calculated from the storage device 24 to the inflection point before the inflection point P x is obtained. It is desirable to erase up to point P x-1 .

また、上記の疲労故障診断装置20及び疲労故障診断方法においては、区間Sの設定
を変曲点Pの取得と同時に行ってもよい。
In the fatigue failure diagnosis apparatus 20 and the fatigue failure diagnosis method, the section S y may be set simultaneously with the acquisition of the inflection point P x .

図9〜図12に示すフローチャートは、図2のフローチャートをより詳細にした一例である。図9においては、ステップS110とステップS120とが、図2のステップS10とステップS20とに相当している。また、図9のステップS130〜ステップS160が図2のステップS30に相当している。このステップS130〜ステップS160により、区間Sの設定を変曲点Pの取得と同時に行うことができ、より記憶装置24の記憶領域の低減には有利となる。 The flowcharts shown in FIGS. 9 to 12 are examples in which the flowchart of FIG. 2 is more detailed. In FIG. 9, step S110 and step S120 correspond to step S10 and step S20 in FIG. Further, step S130 to step S160 in FIG. 9 correspond to step S30 in FIG. This step S130~ step S160, the setting of the interval S y can be performed simultaneously with the acquisition of the inflection point P x, it is advantageous for reducing the storage area of more storage devices 24.

図10においては、ステップS170が図2のステップS40に相当している。また、図10のステップS180〜ステップS250が図2のステップS50に相当している。   In FIG. 10, step S170 corresponds to step S40 of FIG. Further, step S180 to step S250 in FIG. 10 correspond to step S50 in FIG.

図11においては、図11のステップS280とステップS290とが図2のステップS60に相当している。また、図11のステップS300が図2のステップS70に相当している。   In FIG. 11, step S280 and step S290 in FIG. 11 correspond to step S60 in FIG. Further, step S300 in FIG. 11 corresponds to step S70 in FIG.

また、図11においては、ステップS260として、演算部25は記憶装置24の記憶領域から区間Sの変曲点Pを除いた変曲点を消去する。区間Sの終点である変曲点Pは次回の区間Sy+1の始点となる可能性があるため消去せずに、残りの変曲点P〜Px−1を消去する。 In FIG. 11, as step S <b > 260, the calculation unit 25 deletes the inflection point excluding the inflection point P x of the section S y from the storage area of the storage device 24. Inflection point P x is the end point of the interval S y without erasing there is a possibility that the start point of the next segment S y + 1, erasing the remaining inflection point P 1 ~P x-1.

図12においては、ステップS310〜ステップS350を行うことによって、次回の区間の始点を設定している。   In FIG. 12, the start point of the next section is set by performing steps S310 to S350.

ステップS310〜ステップS340を行って、終点となった変曲点(新P)の次に閾値Nを越える変曲点(新P)が現れた場合は、図9のDへ戻るが、例えば、図8の区間Sの終点の場合、次に微小区間となるSの始点に区間Sの終点の値は使われない。閾値N以下になって終点となった後、閾値N以下での変曲点は次回の微小区間の始点になる可能性があるが、始点になるのは、さらにその次の変曲点(新P)が閾値Nを超える場合である。閾値Nを超えない間の変曲点Pは常に変曲点Pとして上書きされ、その次の変曲点Pが閾値Nを超えたとき、変曲点Pが新たな微小区間の始点として採用される。 If an inflection point (new P 2 ) exceeding the threshold value N 0 appears next to the inflection point (new P 1 ) as the end point after performing steps S310 to S340, the process returns to D in FIG. for example, in the case of end point of the section S 4 of FIG. 8, then the end point of the value of the section S 4 to the start of the S 5 as a small section is not used. After becoming the end point becomes the threshold N 0 or less, although the inflection point of the threshold N 0 or less may become the starting point of the next small section, of the starting point for further next inflection point This is a case where (new P 2 ) exceeds the threshold value N 0 . The inflection point P x while not exceeding the threshold value N 0 is always overwritten as the inflection point P 1 , and when the next inflection point P 2 exceeds the threshold value N 0 , the inflection point P 1 is a new minute value. Adopted as the start point of the section.

例えば、図3では、変曲点Pから変曲点P12までを消去して、変曲点P13を次回の区間Sの始点となる変曲点Pとする。また、図8の区間Sの終点Pは区間Sの始点の候補となるが、その後の変曲点が閾値以下で続く場合には、区間Sの始点の候補は常に新しい変曲点で上書きされる。これを繰り返しながら、変曲点Px+1が閾値を超えたことが検出されたとき、変曲点Pは次の微小区間Sの始点Pとなる。 For example, in FIG. 3, to erase from the inflection point P 1 to the inflection point P 12, the inflection point P 1 comprising a point of inflection P 13 as the starting point of the next segment S 3. Although the end point P x of the section S 4 of FIG. 8 is a candidate for the starting point of the section S 5, when the subsequent inflection point continues below the threshold are always new inflection starting point of the candidate interval S 5 Overwritten with dots. While repeating this, when it is detected that the inflection point P x + 1 exceeds the threshold, the inflection point P x becomes the start point P 1 of the next minute section S 5 .

このように、区間Sごとにレインフロー法を用いることで、区間疲労値ΣFが算出された区間Sの変曲点Pから変曲点Px−1までを消去できる。逐次、区間疲労値ΣFが算出された区間Sの変曲点Pから変曲点Px−1までを消去することで、疲労診断に必要な記憶装置24の記憶領域を低減できる。 In this way, by using the rainflow method for each section S y , it is possible to delete the inflection point P 1 to the inflection point P x−1 of the section S y where the section fatigue value ΣF y is calculated. Sequentially erases the from the inflection point P 1 of the segment S y that interval fatigue value .SIGMA.F y is calculated to the inflection point P x-1, can be reduced storage area of the storage unit 24 required for fatigue diagnostics.

また、区間Sの変曲点Pから変曲点Px−1までを消去すると共に、区間Sの応力変動SFのデータも消去することが好ましい。応力変動SFのデータも消去することにより、記憶装置24の記憶領域の低減には有利となる。 Further, the erasing from the inflection point P 1 of the segment S y to the inflection point P x-1, it is preferable that erasing data in the stress variation SF z interval S y. By erasing the data of the stress fluctuation SF z , it is advantageous for reducing the storage area of the storage device 24.

図9〜図12のフローチャートによれば、記憶装置24の記憶領域には、図7に示す区間Sと区間疲労値ΣFと累積疲労値TTLFとが逐次記憶されるのみとなり、記憶
装置24の記憶領域の低減には有利となる。
According to the flowchart of FIGS. 9-12, the storage area of the storage device 24, becomes only and the interval S y and the section fatigue value .SIGMA.F y and accumulated fatigue value TTLF y shown in FIG. 7 are sequentially stored, a storage device This is advantageous in reducing the storage area of 24.

なお、上記の実施形態のエンジン10の構成は一例であり、本発明はこれに限定されない。例えば、ガソリンエンジンにも適用してもよい。   In addition, the structure of the engine 10 of said embodiment is an example, and this invention is not limited to this. For example, it may be applied to a gasoline engine.

また、上記の実施形態では、疲労値マップM1を用いて応力変動SFの疲労値Fを算出する例について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、上記の疲労値マップM1の代わりにターボチャージャ11のS−N線図を用いてもよい。 Further, in the above embodiments, an example has been described for calculating the fatigue value F z of the stress variation SF z with fatigue value map M1, the present invention is not limited thereto. For example, an SN diagram of the turbocharger 11 may be used instead of the fatigue value map M1.

また、上記の実施形態の電子計算機26は、エンジン10の制御を行うECUとしてもよい。特に、本発明はターボチャージャ11の疲労故障を診断するために必要な記憶装置24の記憶領域を少なくできるので、多種多様なデータが記憶されるECUの記憶領域を圧迫することがない。   Further, the electronic computer 26 of the above embodiment may be an ECU that controls the engine 10. In particular, the present invention can reduce the storage area of the storage device 24 necessary for diagnosing a fatigue failure of the turbocharger 11, so that the storage area of the ECU in which a wide variety of data is stored is not compressed.

10 エンジン
11 ターボチャージャ
11a コンプレッサ
11b タービン
20 疲労故障診断装置
21 入口圧力センサ
22 出口圧力センサ
23 吸入空気量センサ
24 記憶装置
25 演算部
26 電子計算機
M1 疲労値マップ
閾値
min 下限回転速度
回転速度
変曲点
区間
TTLF 累積疲労値
ΣF 区間疲労値
α 疲労限界値
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Engine 11 Turbocharger 11a Compressor 11b Turbine 20 Fatigue failure diagnosis device 21 Inlet pressure sensor 22 Outlet pressure sensor 23 Intake air amount sensor 24 Storage device 25 Calculation unit 26 Computer M1 Fatigue value map N 0 threshold N min lower limit rotational speed N x Rotational speed P x Inflection point S y section TTLF y cumulative fatigue value ΣF y section fatigue value α fatigue limit value

Claims (5)

ターボチャージャの回転速度の変曲点を逐次取得して記憶装置に記憶し、記憶された該変曲点に基づいて該ターボチャージャの疲労故障を診断するための方法において、
前記変曲点の回転速度と前記ターボチャージャに予め設定された下限回転速度の近傍に設定された閾値とを比較し、少なくとも三つの前記変曲点を有してなり、始点及び終点の変曲点の回転速度が前記閾値以下であり、その他の変曲点の回転速度が前記閾値よりも大きくなる一つの区間を設定し、
前記区間に対してレインフロー法により該区間のサイクルカウントを行って、該サイクルカウントに基づいて該区間の区間疲労値を算出して前記記憶装置に記憶し、
前記記憶装置に記憶された前回の区間までの累積疲労値に前記区間の前記区間疲労値を加算して、前記区間までの累積疲労値を算出して前記記憶装置に記憶し、該累積疲労値と予め設定された疲労限界値とを比較して前記ターボチャージャの疲労故障を診断することを特徴とするターボチャージャの疲労故障診断方法。
In a method for sequentially acquiring an inflection point of the rotational speed of a turbocharger and storing it in a storage device, and diagnosing a fatigue failure of the turbocharger based on the stored inflection point,
The rotation speed of the inflection point is compared with a threshold value set in the vicinity of a lower limit rotation speed preset in the turbocharger, and has at least three inflection points. One rotation speed of the point is equal to or less than the threshold value, and one section where the rotation speed of the other inflection points is larger than the threshold value ,
The cycle count of the section is performed by the rainflow method on the section, the section fatigue value of the section is calculated based on the cycle count, and stored in the storage device.
The cumulative fatigue value up to the previous section stored in the storage device is added to the section fatigue value of the section, the cumulative fatigue value up to the section is calculated and stored in the storage device, the cumulative fatigue value And a fatigue limit value set in advance for diagnosing the fatigue failure of the turbocharger.
前記閾値を前記区間における変曲点の個数が三個以上、千個未満になる回転速度に設定した請求項1に記載のターボチャージャの疲労故障診断方法。   The turbocharger fatigue failure diagnosis method according to claim 1, wherein the threshold is set to a rotational speed at which the number of inflection points in the section is 3 or more and less than 1,000. 前記記憶装置から前記区間疲労値が算出された前記区間の前記始点から前記終点の手前の変曲点までを消去する請求項1又は2に記載のターボチャージャの疲労故障診断方法。   The turbocharger fatigue failure diagnosis method according to claim 1 or 2, wherein the section from the start point to the inflection point before the end point of the section in which the section fatigue value is calculated from the storage device is deleted. 前記レインフロー法により前記区間に生じた少なくともの一つの応力変動をカウントすると共に、該応力変動の振幅、最高回転速度及びサイクル数を算出し、
応力変動の振幅及び最高回転速度に基づいてその応力変動のサイクル数における疲労値が設定された疲労値マップを参照して、前記区間における各前記応力変動の疲労値を算出し、
前記区間内の全ての前記疲労値を積算して前記区間疲労値を算出する請求項1〜3のいずれか1項に記載のターボチャージャの疲労故障診断方法。
Counting at least one stress variation generated in the section by the rainflow method, calculating the amplitude of the stress variation, the maximum rotation speed and the number of cycles,
With reference to the fatigue value map in which the fatigue value at the number of cycles of the stress variation is set based on the amplitude and the maximum rotation speed of the stress variation, the fatigue value of each stress variation in the section is calculated,
The turbocharger fatigue failure diagnosis method according to claim 1, wherein all the fatigue values in the section are integrated to calculate the section fatigue value.
ターボチャージャの回転速度の変曲点を逐次取得する変曲点取得手段と、該変曲点を記憶する記憶装置と、該変曲点に基づいて判定及び演算を行う演算部とを備え、該演算部が該記憶装置に記憶された該変曲点に基づいて該ターボチャージャの疲労故障を診断する装置において、
前記演算部が、前記変曲点の回転速度が前記ターボチャージャに予め設定された下限回転速度の近傍に設定された閾値以下になるかを判定して、少なくとも三つの前記変曲点を有し、始点及び終点の変曲点の回転速度が前記閾値以下であり、その他の変曲点の回転速度が前記閾値よりも大きくなる一つの区間を設定し、
前記区間に対してレインフロー法により該区間のサイクルカウントを行って、該サイクルカウントに基づいて該区間の区間疲労値を算出して前記記憶装置に記憶し、
前記記憶装置に記憶された前回の区間までの累積疲労値に前記区間の前記区間疲労値を加算して前記区間までの累積疲労値を算出し、該累積疲労値と予め設定された疲労限界値とを比較して前記ターボチャージャの疲労故障を診断する構成にしたことを特徴とするターボチャージャの疲労故障診断装置。
An inflection point acquiring means for sequentially acquiring an inflection point of the rotation speed of the turbocharger, a storage device for storing the inflection point, and a calculation unit for performing determination and calculation based on the inflection point; In an apparatus for diagnosing a fatigue failure of the turbocharger based on the inflection point stored in the storage device by an arithmetic unit,
The calculation unit determines whether the rotation speed of the inflection point is equal to or less than a threshold value set in the vicinity of a lower limit rotation speed preset in the turbocharger, and has at least three inflection points. , Setting one section where the rotation speed of the inflection point at the start point and the end point is less than or equal to the threshold value, and the rotation speed of the other inflection points is greater than the threshold value ,
The cycle count of the section is performed by the rainflow method on the section, the section fatigue value of the section is calculated based on the cycle count, and stored in the storage device.
Calculate the cumulative fatigue value up to the section by adding the section fatigue value of the section to the cumulative fatigue value stored in the storage device up to the previous section, and the cumulative fatigue value and a preset fatigue limit value And a turbocharger fatigue failure diagnosis device, characterized in that the fatigue failure of the turbocharger is diagnosed.
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