JP7326174B2 - 判定装置、船陸間通信システム及び判定方法 - Google Patents
判定装置、船陸間通信システム及び判定方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP7326174B2 JP7326174B2 JP2020014036A JP2020014036A JP7326174B2 JP 7326174 B2 JP7326174 B2 JP 7326174B2 JP 2020014036 A JP2020014036 A JP 2020014036A JP 2020014036 A JP2020014036 A JP 2020014036A JP 7326174 B2 JP7326174 B2 JP 7326174B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- group
- state
- value
- exhaust valve
- pressure
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Description
前記複数のシリンダの各々について筒内圧力をクランク角に関連付けて測定する筒内圧力測定器と、
前記エンジンの状態を表す測定値を取得して、前記油漏れの可能性を否定する少なくとも1種類の第1群の状態値、及び/又は、前記油漏れの可能性を肯定する少なくとも1種類の第2群の状態値を算出する状態値算出器と、
前記筒内圧力と、前記第1群の状態値、及び/又は、前記第2群の状態値とを取得して、前記油漏れの可能性を判定する判定器とを備え、
前記判定器が、前記シリンダ内のピストンが上死点に位置しているときの前記筒内圧力を圧縮圧力とし、前記圧縮圧力と所定の圧縮圧力基準値との差分が所定の圧縮圧力閾値を超えたときに、前記第1群の状態値が大きいほど前記油漏れの可能性を低く判定する、及び/又は、前記第2群の状態値が大きいほど前記油漏れの可能性を高く判定するように構成されていることを特徴としている。
前記判定装置と、
船舶に設けられたデータ送信装置と、
陸上に設けられた管理装置とを備え、
前記判定器は、前記管理装置に設けられ、
前記筒内圧力測定器及び前記状態値算出器は前記船舶に設けられ、
前記データ送信装置は、前記筒内圧力、前記第1群の状態値、及び前記第2群の状態値のデータを前記管理装置に衛星通信を介して送信するように構成されていることを特徴としている。
前記複数のシリンダの各々について筒内圧力をクランク角に関連付けて測定し、
前記エンジンの状態を表す測定値を取得して、前記油漏れの可能性を否定する少なくとも1種類の第1群の状態値、及び/又は、前記油漏れの可能性を肯定する少なくとも1種類の第2群の状態値を算出し、
前記シリンダ内のピストンが上死点に位置しているときの前記筒内圧力を圧縮圧力とし、前記圧縮圧力と所定の圧縮圧力基準値との差分が所定の圧縮圧力閾値を超えたときに、前記第1群の状態値が大きいほど前記油漏れの可能性を低く判定する、及び/又は、前記第2群の状態値が大きいほど前記油漏れの可能性を高く判定することを特徴としている。
図1は、本発明の一実施形態に係る判定装置300が適用される船陸間通信システム1の概略構成を示すブロック図である。図1に示すように、本実施の形態における船陸間通信システム1は、船舶4に設けられる船上システム2と、陸上に設けられる管理装置3とを備える。船舶4は、推進用主機であるエンジンシステム5を備える。
エンジンシステム5は、大型の2サイクル(2ストローク)エンジン(以下、単に「エンジン10」と称する)と、エンジン10に供給される空気を圧縮する過給機20とを備える。なお、エンジン10は、船舶4の発電用エンジンであってもよい。
船上システム2は、エンジンシステム5を制御するエンジン制御装置60と、エンジンシステム5の状態を表すデータを収集するデータ収集装置6とを備える。データ収集装置6が収集するデータには、エンジン負荷データ、筒内圧力データ、クランク角検出データ、燃料噴射タイミングデータ、排気弁位置データ、排気ガス温度データ、掃気室温度データ、ばね圧データなどが含まれる。排気弁位置から排気弁16のストローク及び閉タイミングを求めることができ、データ収集装置6が収集するデータには、排気弁ストロークデータ、排気弁閉タイミングデータが更に含まれる。なお、エンジン制御装置60は、エンジンシステム5の制御のために、燃料制御弁用作動油圧データ、排気制御弁用作動油圧データ、及び燃料噴射量データ等を取得する。
管理装置3には、衛星通信によるデータ送信信号を受信可能な衛星アンテナ41が設けられ得る。これに加えて、又は、これに代えて、陸上に設けられた他の衛星アンテナ42で一旦データ送信信号が受信され、当該衛星アンテナ42からインターネット等の通信ネットワーク43を介して管理装置3にデータ送信信号が送信されてもよい。
船陸間通信システム1には、エンジン10が有する動弁装置32の油圧系統の油漏れの有無を判定する判定装置300が含まれている。動弁装置32の油圧系統には、弁アクチュエータ61としての油圧シリンダ610、駆動アクチュエータ63としての油圧シリンダ630、油路62、高圧管49、及び、制御弁64などが含まれる(図3、参照)。動弁装置32の油圧系統で油漏れが生じると、油圧シリンダ610の圧力室613と空気ばね33のばね室333との圧力バランスが崩れて、排気弁閉タイミングθcが進む(早まる)。これにより、燃焼室50の圧縮圧力Pcompの増大が引き起こされて、燃焼室50を形成しているシリンダカバー(図示略)が浮き上がるカバーリフトと呼ばれる事象が発生したり、燃焼ガスが燃焼室50の外に噴き出る事象が生じたりするおそれがある。
条件指数Fは、圧縮圧力Pcompの上昇度合いを表す。図8は、圧縮圧力上昇量ΔPcと条件指数Fとの関係を表す図表であり、縦軸が条件指数Fを表し、横軸が圧縮圧力上昇量ΔPcを表している。条件指数F(ΔPc)は圧縮圧力上昇量ΔPcの関数である。条件指数F(ΔPc)は、圧縮圧力上昇量ΔPcが圧縮圧力閾値Acまではゼロであり、圧縮圧力上昇量ΔPcが圧縮圧力閾値Acを超えると圧縮圧力上昇量ΔPcの増大に従って増加する。
排気弁摺動部の汚損や損傷によって単に排気弁ストロークが減少した場合に、圧縮圧力Pcompが上昇する可能性が高い。従って、排気弁ストロークの減少が生じている場合には、圧縮圧力Pcompの上昇の要因は油圧系統の油漏れ以外である可能性が高い。そこで、所定の排気弁ストローク基準値からの排気弁ストロークの減少量ΔSが第1群の状態値として用いられ、減少量ΔSの増大に伴って減少する第1状態指数R1が第1群の状態指数として用いられる。
ターゲットシリンダ11の排気弁閉タイミングθcに進みが生じている場合には、検出された圧縮圧力Pcompの上昇は油圧系統の油漏れに起因する可能性が高い。そこで、所定の排気弁閉タイミング基準値からの排気弁閉タイミングθcの進み量Δθcが第2群の状態値として用いられ、進み量Δθcの増大に伴って増加する第2状態指数R2が第2群の状態指数として用いられる。
空気ばね33のばね圧が異常に上昇していると、圧力室613とばね室333との圧力バランスが崩れて排気弁閉タイミングθcが進む(早まる)ことがある。これにより、圧縮圧力Pcompの上昇が引き起こされる。そこで、空気ばね33のばね圧の上昇量ΔPsが第1群の状態値として用いられ、ばね圧の上昇量ΔPsの増大に伴って減少する第3状態指数R3が第1群の状態指数として用いられる。
燃焼室50内に残渣が堆積すると、その分、燃焼室50の容積が減少して圧縮圧力Pcompの上昇が生じる。また、ピストンリング溝、ピストンリング合口部、及びピストンリング圧力逃がし溝に残渣が堆積すると、燃焼室50の密閉度が高まって圧縮圧力Pcompの上昇が生じる。そこで、燃焼室50の残渣の堆積量が第1群の状態値として用いられ、残渣の堆積量の増大に伴って減少する第4状態指数R4が第1群の状態指数として用いられる。なお、上記の「燃焼室50の残渣」は、燃焼室50内の燃焼残渣であってよい。或いは、上記の「燃焼室50の残渣」は、シリンダ11、シリンダヘッド、及びピストン14などの燃焼室50を形成している部材の少なくとも1つに付着/堆積している燃焼残渣であってよい。或いは、「燃焼室50の残渣」には、燃焼室50内の燃焼残渣と、燃焼室50を形成している部材の少なくとも1つに付着/堆積している燃焼残渣とが含まれてよい。
判定器3Aは、評価関数Cを用いて算出された評価指標に基づいて動弁装置32の油圧系統における油漏れの可能性を評価する。評価関数Cは、第1群の状態指数と第2群の状態指数との和に条件指数Fを掛け合わせる演算式である。第1群の状態指数及び前記第2群の状態指数の少なくとも1つは、評価指標に与える影響の大きさに基づいて重み付けされていてよい。このような評価指標を用いることにより、判定器3Aは、圧縮圧力上昇量ΔPcが所定の圧縮圧力閾値Acを超えたときに、第1群の状態値が大きいほど油漏れの可能性を低く判定する、及び/又は、第2群の状態値が大きいほど油漏れの可能性を高く判定することとなる。
C=F×R ・・・式(1)
(但し、R=α1・R1+α2・R2+α3・R3+α4・R4)
2 :船上システム
3 :管理装置
3A :判定器
4 :船舶
5 :エンジンシステム
6 :データ収集装置
7 :データ送信装置
10 :エンジン
11 :シリンダ
12 :掃気口
13 :排気口
14 :ピストン
15 :燃料噴射弁
16 :排気弁
18 :クランク軸
20 :過給機
24 :掃気管
25 :掃気室
26 :排気管
31 :燃料供給装置
32 :動弁装置
33 :空気ばね
36,49 :高圧管
40 :通信衛星
41,42 :衛星アンテナ
50 :燃焼室
51 :エンジン負荷検出器
52 :筒内圧力センサ
53 :排気ガス温度計
54 :噴射量検出器
55 :排気弁位置検出器
56 :クランク角検出器
57 :掃気室温度計
59 :ばね圧力計
60 :エンジン制御装置
61 :弁アクチュエータ
65 :筒内圧力測定器
66 :第1群の状態値算出器
67 :第2群の状態値算出器
300:判定装置
331:エアシリンダ
332:ばねピストン
333:ばね室
Claims (16)
- 複数のシリンダを有する舶用2サイクルエンジンにおいて、前記複数のシリンダの各々に設けられた排気弁の動弁装置の油圧系統における油漏れの可能性を判定する判定装置であって、
前記複数のシリンダの各々について筒内圧力をクランク角に関連付けて測定する筒内圧力測定器と、
前記エンジンの状態を表す測定値を取得して、前記油漏れの可能性を否定する少なくとも1種類の第1群の状態値、及び/又は、前記油漏れの可能性を肯定する少なくとも1種類の第2群の状態値を算出する状態値算出器と、
前記筒内圧力と、前記第1群の状態値、及び/又は、前記第2群の状態値とを取得して、前記油漏れの可能性を判定する判定器とを備え、
前記判定器が、前記シリンダ内のピストンが上死点に位置しているときの前記筒内圧力を圧縮圧力とし、前記圧縮圧力と所定の圧縮圧力基準値との差分が所定の圧縮圧力閾値を超えたときに、前記第1群の状態値が大きいほど前記油漏れの可能性を低く判定する、及び/又は、前記第2群の状態値が大きいほど前記油漏れの可能性を高く判定するように構成されている、
判定装置。 - 前記状態値算出器は、前記第1群の状態値を算出する第1群の状態値算出器と、前記第2群の状態値を算出する第2群の状態値算出器とを含み、
前記判定器は、前記圧縮圧力基準値と前記圧縮圧力との差分が前記圧縮圧力閾値を超えたときに、前記第1群の状態値が大きいほど前記油漏れの可能性を低く判定し、前記第2群の状態値が大きいほど前記油漏れの可能性を高く判定する、
請求項1に記載の判定装置。 - 前記判定器は、
前記圧縮圧力と前記圧縮圧力基準値との差分の増大に伴って増加する条件指数を求め、
前記第1群の状態値の増大に伴って減少する第1群の状態指数、及び/又は、前記第2群の状態値の増大に伴って増加する第2群の状態指数を求め、
前記第1群の状態指数と前記第2群の状態指数との和に前記条件指数を掛け合わせた評価関数を用いて、前記油漏れの可能性を判定するように構成されている、
請求項1又は2に記載の判定装置。 - 前記第1群の状態指数及び前記第2群の状態指数の少なくとも1つが、前記油漏れの判定に与える影響の大きさに基づいて重み付けされている、
請求項3に記載の判定装置。 - 前記測定値は排気弁ストロークを含み、前記第1群の状態値は所定の排気弁ストローク基準値からの前記排気弁ストロークの減少量を含む、
請求項1~4のいずれか一項に記載の判定装置。 - 前記測定値は排気弁閉タイミングを含み、前記第2群の状態値は所定の排気弁閉タイミング基準値からの前記排気弁閉タイミングの進み量を含む、
請求項1~5のいずれか一項に記載の判定装置。 - 前記測定値は前記排気弁を閉止方向へ付勢する空気ばねのばね圧を含み、前記第1群の状態値は所定のばね圧基準値からの前記ばね圧の上昇量を含む、
請求項1~6のいずれか一項に記載の判定装置。 - 前記測定値は前記燃焼室の残渣の堆積量を含み、前記第1群の状態値は残渣の堆積量を含む、
請求項1~7のいずれか一項に記載の判定装置。 - 請求項1~8のいずれか一項に記載の判定装置と、
船舶に設けられたデータ送信装置と、
陸上に設けられた管理装置とを備え、
前記判定器は、前記管理装置に設けられ、
前記筒内圧力測定器、前記第1群の状態値算出器、及び前記第2群の状態値算出器は前記船舶に設けられ、
前記データ送信装置は、前記筒内圧力、前記第1群の状態値、及び/又は前記第2群の状態値のデータを前記管理装置に衛星通信を介して送信するように構成されている、
船陸間通信システム。 - 複数のシリンダを有する舶用2サイクルエンジンにおいて、前記複数のシリンダの各々に設けられた排気弁の動弁装置の油圧系統における油漏れの可能性を判定する判定方法であって、
前記複数のシリンダの各々について筒内圧力をクランク角に関連付けて測定し、
前記エンジンの状態を表す測定値を取得して、前記油漏れの可能性を否定する少なくとも1種類の第1群の状態値、及び/又は、前記油漏れの可能性を肯定する少なくとも1種類の第2群の状態値を算出し、
前記シリンダ内のピストンが上死点に位置しているときの前記筒内圧力を圧縮圧力とし、前記圧縮圧力と所定の圧縮圧力基準値との差分が所定の圧縮圧力閾値を超えたときに、前記第1群の状態値が大きいほど前記油漏れの可能性を低く判定する、及び/又は、前記第2群の状態値が大きいほど前記油漏れの可能性を高く判定する、
判定方法。 - 前記圧縮圧力と前記圧縮圧力基準値との差分の増大に伴って増加する条件指数と、前記第1群の状態値の増大に伴って減少する第1群の状態指数と、前記第2群の状態値の増大に伴って増加する第2群の状態指数とを求め、
前記第1群の状態指数と前記第2群の状態指数との和に前記条件指数を掛け合わせた評価関数を用いて、前記油漏れの可能性を判定する、
請求項10に記載の判定方法。 - 前記第1群の状態指数及び前記第2群の状態指数の少なくとも1つが、前記油漏れの判定に与える影響の大きさに基づいて重み付けされている、
請求項11に記載の判定方法。 - 前記測定値は排気弁ストロークを含み、前記第1群の状態値は所定の排気弁ストローク基準値からの前記排気弁ストロークの減少量を含む、
請求項10~12のいずれか一項に記載の判定方法。 - 前記測定値は排気弁閉タイミングを含み、前記第2群の状態値は所定の排気弁閉タイミング基準値からの前記排気弁閉タイミングの進み量を含む、
請求項10~13のいずれか一項に記載の判定方法。 - 前記測定値は前記排気弁を閉止方向へ付勢する空気ばねのばね圧を含み、前記第1群の状態値は所定のばね圧基準値からの前記ばね圧の上昇量を含む、
請求項10~14のいずれか一項に記載の判定方法。 - 前記測定値は前記燃焼室の残渣の堆積量を含み、前記第1群の状態値は残渣の堆積量を含む、
請求項10~15のいずれか一項に記載の判定方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020014036A JP7326174B2 (ja) | 2020-01-30 | 2020-01-30 | 判定装置、船陸間通信システム及び判定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020014036A JP7326174B2 (ja) | 2020-01-30 | 2020-01-30 | 判定装置、船陸間通信システム及び判定方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2021120550A JP2021120550A (ja) | 2021-08-19 |
JP7326174B2 true JP7326174B2 (ja) | 2023-08-15 |
Family
ID=77269818
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2020014036A Active JP7326174B2 (ja) | 2020-01-30 | 2020-01-30 | 判定装置、船陸間通信システム及び判定方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7326174B2 (ja) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005344710A (ja) | 2004-06-03 | 2005-12-15 | Man B & W Diesel As | ツーサイクル容積型エンジン |
JP2006148257A (ja) | 2004-11-16 | 2006-06-08 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 船舶搭載用通信装置及びその方法 |
JP2006523798A (ja) | 2003-04-15 | 2006-10-19 | トヨタ自動車株式会社 | 可変動弁機構の異常診断装置 |
JP2008198136A (ja) | 2007-02-15 | 2008-08-28 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | 船舶の情報処理方法及び船舶の情報処理システム |
JP2017061876A (ja) | 2015-09-24 | 2017-03-30 | マツダ株式会社 | エンジンの制御装置 |
-
2020
- 2020-01-30 JP JP2020014036A patent/JP7326174B2/ja active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006523798A (ja) | 2003-04-15 | 2006-10-19 | トヨタ自動車株式会社 | 可変動弁機構の異常診断装置 |
JP2005344710A (ja) | 2004-06-03 | 2005-12-15 | Man B & W Diesel As | ツーサイクル容積型エンジン |
JP2006148257A (ja) | 2004-11-16 | 2006-06-08 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 船舶搭載用通信装置及びその方法 |
JP2008198136A (ja) | 2007-02-15 | 2008-08-28 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | 船舶の情報処理方法及び船舶の情報処理システム |
JP2017061876A (ja) | 2015-09-24 | 2017-03-30 | マツダ株式会社 | エンジンの制御装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2021120550A (ja) | 2021-08-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP3327419B1 (en) | Engine health diagnostic apparatus and method | |
US5417109A (en) | Methods and apparatus for testing engines | |
Jones et al. | A review of condition monitoring and fault diagnosis for diesel engines | |
JP7076468B2 (ja) | 舶用ディーゼル機関の構成部品の疲労度評価方法、舶用ディーゼル機関の構成部品の疲労度評価装置、舶用ディーゼル機関の構成部品の余寿命診断方法、舶用ディーゼル機関の構成部品の余寿命診断装置、およびシステム | |
CN105673241A (zh) | 发动机系统和方法 | |
Varbanets et al. | Improvement of diagnosing methods of the diesel engine functioning under operating conditions | |
CN105673242A (zh) | 预测发动机系统和方法 | |
EP3561475A1 (en) | Combustion analysis apparatus for large-sized low-speed engine and method for determining combustion state of engine using the same | |
Gritsenko et al. | The advancement of the methods of vibro-acoustic control of the ICE gas distribution mechanism | |
JP7397695B2 (ja) | 判定装置、船陸間通信システム及び判定方法 | |
JP7326174B2 (ja) | 判定装置、船陸間通信システム及び判定方法 | |
Witkowski | The increase of operational safety of ships by improving diagnostic methods for marine diesel engine | |
Lamaris et al. | Validation of a diagnostic method for estimating the compression condition of direct injection diesel engines | |
Kluczyk et al. | Vibration Diagnostics of Marine Diesel Engines Malfunctions Connected with Injection Pumps Supported by Modelling | |
US6170465B1 (en) | Engine driving control apparatus and method | |
JP7431594B2 (ja) | 判定装置、船陸間通信システムおよび判定方法 | |
JP7326175B2 (ja) | 判定装置、船陸間通信システムおよび判定方法 | |
Witkowski | Diagnosis of injection system marine diesel engine with the use of the heat release characteristics | |
JP7360289B2 (ja) | 機関関連データ送信装置、これを備えた船陸間通信システムおよび機関関連データ送信方法 | |
EP3344969B1 (en) | Method for operating a piston engine and arrangement for detecting failure of a head gasket | |
Zalozh et al. | Efficiency control improvement of diesel engines conditions by using the method of analytical synchronization of monitored data | |
Grzadziela et al. | A Non-invasive Method of Marine Engines Fuel System Diagnostics | |
Lus | Tuning method for high-speed marine Diesel engine MB820 type | |
Mancaruso et al. | MEMS Application to Monitor the In-Cylinder Pressure of a Marine Engine | |
Tsitsilonis et al. | A modelling approach for predicting marine engines shaft dynamics |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20221024 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20230731 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20230801 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20230802 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7326174 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |