JPH04235326A - 給排気弁異常検知装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はディーゼル機関の給排気
弁の故障診断装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図３は従来形ディーゼル機関の排気弁診
断装置を示す。図３において０１はディーゼル機関、０
２はシリンダ、０３はインジケータコック、０４はシリ
ンダＮＯ．１のインジケータコックに取り付けられた圧
力ピックアップ、０４′はシリンダＮＯ．２のインジケ
ータコックに取り付けられた圧力ピックアップ、０６は
オシロスコープ、０５と０５′は圧力ピックアップ０４
，０４′をオシロスコープ０６につなぐコードである。 図４はオシロスコープ０６に記録された指圧図で図中実
線は正常な指圧図であり、点線は異常な指圧図の例であ
る。ディーゼル機関の性能値が異常を示した場合、例え
ば排気温度が上昇したり燃費が悪化した場合、指圧図を
採取し、それを標準値と比較し全体的に低ければ排気弁
に異常ありと診断する。比較する方法としては２チャン
ネルのオシロスコープ０６に２個のストレンゲージ式の
ピックアップ０４，０４′をインジケータコック０３に
取り付け、オシロスコープ０６に表示される画像を互に
重ね合せることによって行なう。

【０００３】いまＮＯ．２シリンダの指圧図がＮＯ．１
シリンダを除く他のシリンダの指圧図とほぼ一致し、標
準値と診断され、それが図４の実線のようになり、その
上にＮＯ．１シリンダの指圧図を重ね合わせ一致したと
きにはＮＯ．１シリンダの排気弁は異常なしと診断され
、もし排気弁が故障すると開弁時でも筒内ガスが排気管
の方へもれるので、点線のように正常な場合より低くな
るので、そのとき異常ありと診断される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし前記のような吸
排気弁の異常診断方法では、２本の画像を目視で行なう
ので主観が入り画像が小さいためかなり大きな差がなけ
れば異常の判断ができないとともに、ストレンゲージ式
ピックアップは温度ドリフトがあるため判断に影響が多
い低圧力部分の精度が悪く、かなり大きな故障でなけれ
ば判断ができない問題点がある。

【０００５】本発明の目的は前記従来装置の問題点を解
消し、主観が排除される高精度の排気弁の故障診断装置
を提供するにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の吸排気弁異常検
知装置は、内燃機関のシリンダカバーの振動を検出する
振動センサと、該振動センサの出力をＡ／Ｄ変換するＡ
／Ｄ変換器と、回転角度を検出する回転角検出センサと
、振動センサにて検出された振動データをあらかじめの
入力された正常なデータと比較解析するコンピュータと
を有してなることを特徴としている。

【０００７】

【作用】給気弁や排気弁は着座するとき、振動を発生す
る。図２（ａ）の正常な場合に示すように、給気弁が正
常な場合には給排気弁が閉じる時（ＩＶＣ）、排気弁が
正常な場合は排気弁が閉じる時（ＥＶＣ）において振動
を発生する。そこでシリンダカバーに振動センサが取付
け該センサにより弁着座時（ＩＶＣ，ＥＶＣ）の振動を
計測すれば、その振動の強弱で給気弁と排気弁が正常か
異常かを判断できる。又給排気弁の着座タイミングは回
転角度検出センサを用いフライホイール、回転軸等に設
けられたピン又はマークの動きを検知することによりク
ランク角度が算出される。

【０００８】

【実施例】以下図１〜２を参照し本発明の一実施例につ
いて説明する。図１は第１実施例に係る全体構成図、図
２は第１実施例のデータ解析図である。図において０２
はシリンダ、１０１はピストン、１０２は燃焼室、１０
３は燃料噴射弁、１０４は給気弁及び排気弁（両弁が重
っている）、１０５は給排気弁の弁座、１０６はシリン
ダカバー（シリンダヘッドともいう）、１１０はシリン
ダカバー１０６に取付けられた振動センサ（加速度セン
サ）、１１１はクランク軸に取付けられたフライホイー
ル、１１２はアンプ、１１３はＡ／Ｄ変換器、１１４は
コンピュータ、１１５は補助記憶装置、１１６は表示装
置、１１７は入力装置、１１８はフライホイール１１１
に設けたピン（又はマーク）、１１９は回転角センサ、
１２０は回転角度センサ１１９のアンプである。

【０００９】次に前記実施例の作用について説明する。 機関の燃焼室１０２に燃料噴射弁１０３から燃料が噴射
されると、その燃料が自己着火し燃焼が発生し、それが
終了すると排気弁１０４が開き、燃焼室１０２内の燃焼
ガスが排出されて排気弁１０４は閉じる。（このときの
タイミングを以下ＥＶＣと呼ぶ。）該ＥＶＣのタイミン
グにやや先行して給気弁１０４が開き、ピストン１０１
の下降作用によって新気が吸い込まれると、給気弁１０
４は閉じる。（このときのタイミングを以下ＩＶＣと呼
ぶ。）

【００１０】排気弁および給気弁１０４が正常であれば
図２（ａ）に示すようにＥＶＣ，ＩＶＣにおいて振動を
発生する。しかし排気弁又は給気弁１０４がステックや
折損を引き起こすとＥＶＣ又はＩＶＣにおいて着座しな
いので図２（ｂ）に示すように振動を生じない、なお図
２（ｂ）は排気弁と給気弁の両方とも異常がある場合の
例で、ＥＶＣとＩＶＣ時において共に振動を生じていな
いことを示している。図２のような線図を求めるには給
排気弁１０４の振動を振動センサ１１０で採取し、アン
プ１１２で増幅して、Ａ／Ｄ変換器におくる。Ａ／Ｄ変
換器１１３では振動のアナログデータをデジタル値のデ
ータに変換しコンピュータ１１４に送る。

【００１１】一方、給排気弁１０４の着座タイミングを
検知するには、ＥＶＣ及びＩＶＣのタイミングに対応す
るフライホイール１１１の位置にピン１１８を設けて回
転角検出センサ１１９よりの信号を振動センサ１１０の
データに入力すれば弁着座時の振動状態が解示される。 これらのデータをコンピュータ１１４に入力し給排気弁
１０４の着座時の振動の強さを計算し、補助記憶装置１
１５にセーブしている正常時の振動強さと比較すれば給
排気弁の作動状態を検知することができる。即ちメモリ
されている正常な場合と比較し、そのＥＶＣ又はＩＶＣ
時の振動の強さが低いときには異常と判断し、殆んど変
らない時には正常と判断し、その結果を表示装置１１６
に表示する。

【００１２】

【発明の効果】本発明は前記のとおり構成したので給排
気弁の異常検知が客観的にスピーディに行なうことがで
きる。従って給排気弁のスティック、折損による重大事
故が起る前段階でこれを検知できるため重大事故の発生
を防止できその経済的効果は極めて大きい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係る全体図。

【図２】同データ解析例図。

【図３】従来例の構成図。

【図４】従来例の原理説明図。

【符号の説明】

１０４　　　　給気弁、排気弁 １０６　　　　シリンダカバー １１０　　　　振動センサ １１３　　　　Ａ／Ｄ変換器 １１４　　　　コンピュータ １１６　　　　表示装置 １１９　　　　回転角度検出センサ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　内燃機関のシリンダカバーの振動を検
   出する振動センサ（１１０）と、該振動センサの出力を
   Ａ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換器（１１３）と、回転角度を
   検出する回転角検出センサ（１１９）と、振動センサに
   て検出された振動データをあらかじめ入力された正常な
   データと比較解析するコンピュータ（１１４）とを有し
   てなる給排気弁異常検知装置。