JPH02206740A - 排気弁故障診断方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、ディーゼル機関の排気弁故障診断方法に関す
る。

［従来の技術］ 第４図は従来のディーゼル機関の排気弁故障診断方法を
示すものである。同図で、■はディーゼル機関、２ａ〜
２ｄはディーゼル機関ｌの各シリンダ、３ａ〜３ｄはシ
リンダ２ａ〜２ｄのインジケータコック、４ａ、　４ｂ
はインジケ−タコック３ａ、　３ｂに取付けられた圧力
センサ、５ａ、　５ｂは圧力センサ４ａ、　４ｂの出力
を伝送するケーブル、６はケーブル５ａ、　５ｂを介し
て圧力センサ４ａ、　４ｂから送られてきた圧力データ
を増幅する圧力アンプ、Ｔは圧力アンプ６の出力を伝送
するケーブル、８はケーブル７を介して圧力アンプ６か
ら送られてきた増幅された圧力データを表示するシンク
ロスコープである。

シンクロスコープ８で得られる指圧線特性を第５図に示
す。同図で実線で示す指圧線αは正常時、破線で示す指
圧線βは排気弁の異常時の例である。

ディーゼル機関ｌの排気弁に異常が生じた場合、圧縮圧
力が低下し、排気温度の上昇や燃費の悪化が発生する。

ディーゼル機関ｌのオペレータは、通常、この指圧線図
をシンクロスコープ８で得、他のシリンダの標準的な指
圧線図と比較して全体的に指圧線が低いことから排気弁
の異常を診断するようになっていた。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら上記に示した如くオペレータは、測定しよ
うとするシリンダの排気弁の異常を正常な指圧線図と指
圧線図と比較することにより診断するものであり、した
がってオペレータの目視に頼るところが大きく、特に異
常ながらその差が正常な場合とわずかしかない場合など
、診断を誤認することがあり、診断精度が低かった。

本発明は上記のような実情に鑑みてなされたもので、故
障の診断を容易、確実にすることが可能な排気弁故障診
断方法を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段及び作用］本発明は、ディ
ーゼル機関の各シリンダ内圧力を検出する圧力センサと
、フライホイールに設けられた回転角検出器とを備え、
これらの出力により診断対象となるシリンダの平均的な
圧縮指数と膨脹指数とを算出し、これを予め記憶してお
いた排気弁が正常な場合の平均的な圧縮指数と膨脹指数
と一定クランク角間において比較することにより排気弁
の故障診断を行なうようにしたもので、排気弁の故障に
よりガス漏れが生じ、圧縮指数の変化が生じた場合にオ
ペレータの技術に関係なくこれをいちはやく診断し、異
常を検知することが可能となる。

［実施例］ 以下図面を参照して本発明の一実施例を説明する。

第１図はその主要構成を示すもので、１１はディーゼル
機関、１２ａ〜１２ｄはディーゼル機関１１の各シリン
ダ、１３ａ−１３ｄはシリンダ１２ａ　〜１２ｄのイン
ジケータコック、１４ａはインジケータコック１３ｍに
取付けられた圧力センサ、１５ａは圧力センサ１４ａの
出力を伝送するケーブル、１６はケーブル１５ａを介し
て圧力センサ１４ａから送られてきた圧力データを増幅
する圧力アンプ１，１７はディーゼル機関１１のクラン
ク軸、１８はクランク軸１７の軸端に取付けられたフラ
イホイール、１９はフライホイール１８０周面に近接し
て設置され、フライホイール１８の回転により角度パル
スを検出する回転角検出器、２０は回転角検出器１９の
出力を伝送するケーブル、２１は回転角検出器１９から
ケーブル２０を介して送られてくるパルスをトリガとし
て圧力アンプ１６の出力する増幅された圧力データを取
込み、圧縮指数及び膨脹指数を算出した後、予め記憶し
ておいた正常時の圧縮指数及び膨脹指数と比較して故障
診断を行なうマイクロコンピュータである。

第２図は指圧図中の燃焼行程を除く圧縮行程と片眼行程
での圧縮指数または膨脹指数の変化を示すもので、実線
γが正常時、破線δが異常時を示す。

シリンダ１２ａ〜１２ｄの筒内圧力はポリトロープ変化
ｌごよるため、次式（１）〜（３）で圧縮指数（膨脹指
数）が求められる。すなわち、 Ｐ−ＶＫ−一定　　　　　　　　　・・・（１）（ただ
し、Ｐ：圧力、 Ｖ：容積。） 、’、　　４７　ｏｇＰ　＋　Ｋｉｔ　ｏｇＶ　−一定
（ただし、Ｋｃ：排気弁正常時の圧縮指数、Ｋｅ：排気
弁正常時の膨脹指数、 Ｋｃｌ：計ｉｌｌ　した圧縮指数、 Ｋｅｌ：計測した膨脹指数。） 排気弁異常時はガス漏れが発生し、常に圧縮指数はｒＫ
ｃｌ＜ＫｃＪ、膨脹指数はｒＫｅｌ＞ＫｅＪとなるので
、マイクロコンピュータ２１でこれを判断することによ
り排気弁故障と診断することができる。

続く第３図はマイクロコンピュータ２１による故障診断
の処理内容を示すものである。まず、ステップＳＱＬに
示すように、予め排気弁正常時の圧縮指数Ｋｃと膨張指
数Ｋ　ｅ　ｓシリンダ１２ａ−１２ｄのボアとストロー
クをマイクロコンピュータ２１に記憶させてお（一方、
時々刻々のクランク角、圧力センサ１４ａからケーブル
１５ａ、圧力アンプ１６を介して送られてくる圧力デー
タをマイクロコンピュータ２１に入力する。その後、ス
テップＳＯ２でマイクロコンピュータ２１が実際に計測
した圧力データとクランク角とから圧縮指数Ｋｃｌと膨
張指数ＫｅＬとを算出する。続くステップＳＯ３で上記
ステップＳＱＬで入力した正常時の圧縮指数Ｋｃと膨張
指数Ｋｅとを呼出し、次のステップＳＯ４でこれらがｒ
Ｋｃｌ＜ＫｃＪかツｒ　Ｋｅｌ＞　Ｋｅ　Ｊの関係とな
っているかどうか比較判定する。もし、比較結果が上記
第２図に示した如（ＹＥＳとなれば、ステップＳＯ５に
示す如く異常であると判定される。また、比較結果がＮ
ｏとなれば、ステップｓｏＢに示す如く正常であると判
定される。こうして得られた判定結果が、次のステップ
ＳＯ７で例えばマイクロコンピュータ２１の表示部上に
出力される。その後、その異常の有無、さらに異常の際
にはその度合い等に応じてステップＳＯ８で診断を続行
するか否かが判断され、続行しない場合はその時点で処
理を停止し、また、続行する場合には再び上記ステップ
ＳＯ２からの処理を繰返す。

なお、圧力データを計測するには、排気弁の正常、異常
が明瞭に表われるタイミングでなければならず、ここで
示すように圧縮行程及び膨張行程を選定して圧力データ
を計測するものとする。

［発明の効果］ 以上詳記した如く本発明によれば、ディーゼル機関の各
シリンダ内圧力を検出する圧力センサと、フライホイー
ルに設けられた回転角検出器とを備え、これらの出力に
より診断対象となるシリンダの平均的な圧縮指数と膨張
指数とを算出し、これを予め記憶しておいた排気弁が正
常な場合の平均的な圧縮指数と膨張指数と一定クランク
角間において比較することにより排気弁の故障診断を行
なうようにしたもので、排気弁の故障によりガス漏れが
生じ、圧縮指数の変化が生じた場合にオペレータの技術
に関係なくこれをいちはやく診断し、異常を検知するこ
とが可能となる排気弁故障診断方法を提供することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第３図は本発明の一実施例を示すもので、第
１図は主要構成を示す図、第２図は排気弁の正常時と異
常時の圧縮指数と膨張指数とからなる特性を示す図、第
３図は処理内容を示すフローチャート、第４図は従来の
排気弁故障診断方法の主要構成を示す図、第５図は第４
図で得られる正常時と異常時のシリンダ内の圧力特性を
示す図である。 １、１１−・・ディーゼル機関、２ａ　〜２ｄ、　１２
ａ　−１２ｄ・・・シリンダ、３ａ〜３ｄ、　１３ａ−
１３ｄ・・・インジケータコック、４ａ、　４ｂ、　１
４　ａ−・・圧力センサ、５ａ、　５ｂ、　　７゜１５
ａ、２Ｃ１・・・ケーブル、６．１６・・・圧力アンプ
、８・・・シンクロスコープ、Ｉ７・・・クランク軸、
１８・・・フライホイール、１９・・・回転角検出器、
２１・・・マイクロコンピュータ。 出願人代理人　弁理士　鈴　江　武　彦第３図 圧縮育種 燃焼期間 膨張行程 クランク角（ＤＥＧ） 第 図 第４図 第 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ディーゼル機関の各シリンダ内圧力を検出する圧力セン
   サと、 前記ディーゼル機関のフライホィールに設けられた回転
   角検出器と 前記圧力センサ及び回転角検出器の出力により診断対象
   となるシリンダの平均的な圧縮指数と膨脹指数とを算出
   する算出手段と、 予め排気弁が正常な場合の平均的な圧縮指数と膨脹指数
   と記憶する記憶手段と、 前記算出手段の算出結果である圧縮指数及び膨脹指数と
   前記記憶手段の記憶内容である圧縮指数及び膨脹指数と
   を一定クランク角間において比較することにより排気弁
   の故障診断を行なう比較手段と を具備したことを特徴とする排気弁故障診断方法。