JPH07119666B2 - 稼動中の内燃機関の運転を監視する方法 - Google Patents
稼動中の内燃機関の運転を監視する方法Info
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- JPH07119666B2 JPH07119666B2 JP62073959A JP7395987A JPH07119666B2 JP H07119666 B2 JPH07119666 B2 JP H07119666B2 JP 62073959 A JP62073959 A JP 62073959A JP 7395987 A JP7395987 A JP 7395987A JP H07119666 B2 JPH07119666 B2 JP H07119666B2
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- power spectrum
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- G01M15/00—Testing of engines
- G01M15/04—Testing internal-combustion engines
- G01M15/08—Testing internal-combustion engines by monitoring pressure in cylinders
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- G—PHYSICS
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- G01M15/04—Testing internal-combustion engines
- G01M15/12—Testing internal-combustion engines by monitoring vibrations
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
- F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
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- Measuring Fluid Pressure (AREA)
- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
- Electrical Control Of Ignition Timing (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、稼働中の内燃機関の運転を監視する方法に関
する。
する。
［従来の技術］ 実験によれば、内燃機関において全ての機械的及び熱的
現象は振動の発生源となり、エンジンの異常爆発音すな
わちノッキングの検出方法ではこの事実が利用される。
かかる方法では特に、異常振動の存在を隠蔽する恐れの
あるバックグラウンドノイズを適当な信号処理によって
抑制又は消去する必要がある。これはフランス特許公開
第2504592号に記載されている。この種の方法の主たる
目的は、できるだけ速やかに操作を介入してこの現象を
除去するために、この現象を悉無律的に検出することで
ある。
現象は振動の発生源となり、エンジンの異常爆発音すな
わちノッキングの検出方法ではこの事実が利用される。
かかる方法では特に、異常振動の存在を隠蔽する恐れの
あるバックグラウンドノイズを適当な信号処理によって
抑制又は消去する必要がある。これはフランス特許公開
第2504592号に記載されている。この種の方法の主たる
目的は、できるだけ速やかに操作を介入してこの現象を
除去するために、この現象を悉無律的に検出することで
ある。
［発明が解決しようとする課題］ この方法は一般に、負荷の変動が急激且つ頻繁であるよ
うなエンジンに使用されるものであり、エンジン寿命に
関しての統計学的情報は全く提供しない。
うなエンジンに使用されるものであり、エンジン寿命に
関しての統計学的情報は全く提供しない。
本発明の目的は、負荷の変動が緩徐かつ稀であるエンジ
ンにおいて該エンジンの燃焼室を取り囲んでいるエンジ
ンの構成部品が受ける応力のレベル（大きさ）を長期間
にわたって監視し得、運転パラメータの修正あるいは予
防又は改善措置を迅速に決定できるところの移動中の内
燃機関の運転を監視する方法を提供することにある。
ンにおいて該エンジンの燃焼室を取り囲んでいるエンジ
ンの構成部品が受ける応力のレベル（大きさ）を長期間
にわたって監視し得、運転パラメータの修正あるいは予
防又は改善措置を迅速に決定できるところの移動中の内
燃機関の運転を監視する方法を提供することにある。
［課題を解決するための手段］ 本発明によれば、前述の目的は、稼働中の内燃機関の運
転を監視する方法であって、一つ又は複数の同一型サン
プルエンジンすなわち制御エンジンにおける少なくとも
一つの燃焼室で発生する圧力変動を、０％から100％に
及ぶ複数の安定負荷条件をもたらすと共に振幅最小値か
ら該最小値の10倍に等しい振幅最大値に及ぶ圧力振動の
振幅の変化を圧力平均値のまわりに生起すべく要求に応
じて一時的に修正される運転パラメータの種々の値に対
して、OHzから30、000Hzまでの周波数範囲にわたってか
つ一つ又は複数の連続あるいは不連続のエンジンサイク
ルについて記録する段階と、記録する段階と同時に、0H
zから30、000Hzまでの周波数範囲にわたって運転全域で
発生する振動の振幅及び周波数を制御エンジンの燃焼室
の周囲にある構成部品の種々の点で測定かつ記録する段
階と、構成部品における各測定点から供給された振動の
振幅及び周波数に関する信号のパワースペクトルに対す
る、前述の記録された圧力変動に関する圧力信号のパワ
ースペクトルの比、あるいはパワースペクトルで表示さ
れる全ての値間における比を計算する段階と、比が負荷
レベルにかかわらず最も定数に近くて表示信号を供給で
きると推定される測定点を決定する段階と、稼働中のエ
ンジンにおいて制御エンジンに関する各段階から推定さ
れたところの前述の決定された測定点に対応する位置に
振動測定装置を設置する段階と、稼働中のエンジンにお
ける常用負荷運転時の種々の周期において発生する信号
のパワースペクトルのレベル、又は該パワースペクトル
で表示される値を使用して燃焼室の周囲にある構成部品
の動作、あるいは該構成部品に発生して適切な改善措置
をとるべき応力の重大度を判定する段階とを備えている
方法によって達成される。
転を監視する方法であって、一つ又は複数の同一型サン
プルエンジンすなわち制御エンジンにおける少なくとも
一つの燃焼室で発生する圧力変動を、０％から100％に
及ぶ複数の安定負荷条件をもたらすと共に振幅最小値か
ら該最小値の10倍に等しい振幅最大値に及ぶ圧力振動の
振幅の変化を圧力平均値のまわりに生起すべく要求に応
じて一時的に修正される運転パラメータの種々の値に対
して、OHzから30、000Hzまでの周波数範囲にわたってか
つ一つ又は複数の連続あるいは不連続のエンジンサイク
ルについて記録する段階と、記録する段階と同時に、0H
zから30、000Hzまでの周波数範囲にわたって運転全域で
発生する振動の振幅及び周波数を制御エンジンの燃焼室
の周囲にある構成部品の種々の点で測定かつ記録する段
階と、構成部品における各測定点から供給された振動の
振幅及び周波数に関する信号のパワースペクトルに対す
る、前述の記録された圧力変動に関する圧力信号のパワ
ースペクトルの比、あるいはパワースペクトルで表示さ
れる全ての値間における比を計算する段階と、比が負荷
レベルにかかわらず最も定数に近くて表示信号を供給で
きると推定される測定点を決定する段階と、稼働中のエ
ンジンにおいて制御エンジンに関する各段階から推定さ
れたところの前述の決定された測定点に対応する位置に
振動測定装置を設置する段階と、稼働中のエンジンにお
ける常用負荷運転時の種々の周期において発生する信号
のパワースペクトルのレベル、又は該パワースペクトル
で表示される値を使用して燃焼室の周囲にある構成部品
の動作、あるいは該構成部品に発生して適切な改善措置
をとるべき応力の重大度を判定する段階とを備えている
方法によって達成される。
［作用］ 本発明の稼働中の内燃機関の運転を監視する方法によれ
ば、計算する段階が、同一型サンプルエンジンの構成部
品における各測定点から供給された振動の振幅及び周波
数に関する信号のパワースペクトルに対する、該サンプ
ルエンジンの燃焼室で発生した圧力変動に関する圧力信
号のパワースペクトルの比を計算し、決定する段階が、
前述の比が負荷レベルにかかわらず最も定数に近くて表
示信号を供給できると推定される測定点を決定し、設置
する段階が、稼働中のエンジンにおいて前述の決定され
た測定点に対応する位置に振動測定装置を設置する。そ
して、判定する段階は、稼働中のエンジンにおける常用
負荷運動時の種々の周期において発生する信号のパワー
スペクトルのレベル、又は該パワースペクトルで表示さ
れる値を使用して燃焼室の周囲にある構成部品の動作、
あるいは該構成部品に発生して適切な改善措置をとるべ
き応力の重大度を判定する。
ば、計算する段階が、同一型サンプルエンジンの構成部
品における各測定点から供給された振動の振幅及び周波
数に関する信号のパワースペクトルに対する、該サンプ
ルエンジンの燃焼室で発生した圧力変動に関する圧力信
号のパワースペクトルの比を計算し、決定する段階が、
前述の比が負荷レベルにかかわらず最も定数に近くて表
示信号を供給できると推定される測定点を決定し、設置
する段階が、稼働中のエンジンにおいて前述の決定され
た測定点に対応する位置に振動測定装置を設置する。そ
して、判定する段階は、稼働中のエンジンにおける常用
負荷運動時の種々の周期において発生する信号のパワー
スペクトルのレベル、又は該パワースペクトルで表示さ
れる値を使用して燃焼室の周囲にある構成部品の動作、
あるいは該構成部品に発生して適切な改善措置をとるべ
き応力の重大度を判定する。
従って、本発明の方法によれば、構成部品で発生する振
動の振幅及び周波数に関する信号のパワースペクトルと
燃焼室で発生した圧力変動に関する圧力信号のパワース
ペクトルとの比が負荷レベルにかかわらず最も定数に近
い箇所を同一型サンプルエンジンによって求め、この求
められた箇所に対応するところの稼働中のエンジンの箇
所で測定された発生信号のパワースペクトルのレベルか
ら該稼働中のエンジンにおける構成部品の動作、あるい
は該構成部品に発生する応力を判定することができる。
よって、稼働中のエンジンの燃焼室で生起される圧力変
動によって燃焼室周りの構成部品に発生する各応力を、
該構成部品で発生する振動から負荷レベルにかかわらず
精度良くかつ連続的に推測し得、エンジン寿命に影響を
与えるような応力を的確に把握して適切な改善措置を早
い段階から講じ得る。すなわち、負荷の変動が緩徐かつ
稀であるエンジンにおいて該エンジンの燃焼室を取り囲
んでいるエンジンの構成部品が受ける応力のレベルを長
期間にわたって監視し得、運転パラメータの修正あるい
は予防又は改善措置を迅速に決定できる。その結果、稼
働中のエンジンに発生するところの、緊急に対処すべき
異常のみならず長期間その状態を続けることによる材料
疲労等によって製品寿命に影響を与えるような燃焼室内
での圧力変動を確実に防止することができる。
動の振幅及び周波数に関する信号のパワースペクトルと
燃焼室で発生した圧力変動に関する圧力信号のパワース
ペクトルとの比が負荷レベルにかかわらず最も定数に近
い箇所を同一型サンプルエンジンによって求め、この求
められた箇所に対応するところの稼働中のエンジンの箇
所で測定された発生信号のパワースペクトルのレベルか
ら該稼働中のエンジンにおける構成部品の動作、あるい
は該構成部品に発生する応力を判定することができる。
よって、稼働中のエンジンの燃焼室で生起される圧力変
動によって燃焼室周りの構成部品に発生する各応力を、
該構成部品で発生する振動から負荷レベルにかかわらず
精度良くかつ連続的に推測し得、エンジン寿命に影響を
与えるような応力を的確に把握して適切な改善措置を早
い段階から講じ得る。すなわち、負荷の変動が緩徐かつ
稀であるエンジンにおいて該エンジンの燃焼室を取り囲
んでいるエンジンの構成部品が受ける応力のレベルを長
期間にわたって監視し得、運転パラメータの修正あるい
は予防又は改善措置を迅速に決定できる。その結果、稼
働中のエンジンに発生するところの、緊急に対処すべき
異常のみならず長期間その状態を続けることによる材料
疲労等によって製品寿命に影響を与えるような燃焼室内
での圧力変動を確実に防止することができる。
本発明による方法の好ましい特徴によれば、表示信号の
パワースペクトルが、稼働中のエンジンの運転における
規則的間隔又は不規則的間隔を有する種々の時点で、か
つ少なくとも一つの完全サイクルの全時間にわたって計
算されるのがよい。
パワースペクトルが、稼働中のエンジンの運転における
規則的間隔又は不規則的間隔を有する種々の時点で、か
つ少なくとも一つの完全サイクルの全時間にわたって計
算されるのがよい。
本発明による方法の他の好ましい特徴によれば、表示信
号のパワースペクトルのレベルが、稼働中のエンジンの
運転における規則的間隔又は不規則的間隔を有する種々
の時点で、かつ一つ以上のエンジンサイクルにわたって
計算されると共に、各サイクルにおける唯一つ又はいく
つかの部分からのデータが保存されるのがよい。
号のパワースペクトルのレベルが、稼働中のエンジンの
運転における規則的間隔又は不規則的間隔を有する種々
の時点で、かつ一つ以上のエンジンサイクルにわたって
計算されると共に、各サイクルにおける唯一つ又はいく
つかの部分からのデータが保存されるのがよい。
本発明による方法の更に他の好ましい特徴によれば、表
示信号と同じパワースペクトルを表示するところの一定
で安定した信号レベルが計算され、該レベルが、応力の
等価レベルすなわち燃焼室を取り囲んでいる一つ又は複
数の構成部品における特定動作を検出するための等価レ
ベルを構成しているのがよい。
示信号と同じパワースペクトルを表示するところの一定
で安定した信号レベルが計算され、該レベルが、応力の
等価レベルすなわち燃焼室を取り囲んでいる一つ又は複
数の構成部品における特定動作を検出するための等価レ
ベルを構成しているのがよい。
本発明による方法の更に他の好ましい特徴によれば、稼
働中のエンジンの運転における種々の時点で振動測定装
置によって発せられた信号の振動エネルギがパワースペ
クトルのレベルの表示値として求められるのがよい。
働中のエンジンの運転における種々の時点で振動測定装
置によって発せられた信号の振動エネルギがパワースペ
クトルのレベルの表示値として求められるのがよい。
本発明による方法の更に他の好ましい特徴によれば、稼
働中のエンジンにおいて実際に発生した変動性振動と同
じ振動エネルギを表示するところの一定で安定した信号
の等価レベルを、振動測定装置によって発せられた信号
の振動エネルギに基づいて計算する段階を更に備えてい
るのがよい。
働中のエンジンにおいて実際に発生した変動性振動と同
じ振動エネルギを表示するところの一定で安定した信号
の等価レベルを、振動測定装置によって発せられた信号
の振動エネルギに基づいて計算する段階を更に備えてい
るのがよい。
本発明による方法の更に他の好ましい特徴によれば、等
価レベルが、稼働中のエンジンの運転における規則的間
隔又は不規則的間隔を有する種々の時点で、かつ一つ以
上のエンジンサイクルの間、計算されると共に、該種々
の時点で計算された唯一つ又はいくつかの等価レベルを
保存する段階を更に備えているのがよい。
価レベルが、稼働中のエンジンの運転における規則的間
隔又は不規則的間隔を有する種々の時点で、かつ一つ以
上のエンジンサイクルの間、計算されると共に、該種々
の時点で計算された唯一つ又はいくつかの等価レベルを
保存する段階を更に備えているのがよい。
本発明による方法の更に他の好ましい特徴によれば、測
定周期が一つ以上の連続又は不連続のサイクルに及ぶよ
うに決定されており、該各周期は負荷がほとんど変化し
ないか又は全く変化しないときに稼働中のエンジンの運
転における位相角に対応しているのがよい。
定周期が一つ以上の連続又は不連続のサイクルに及ぶよ
うに決定されており、該各周期は負荷がほとんど変化し
ないか又は全く変化しないときに稼働中のエンジンの運
転における位相角に対応しているのがよい。
本発明による方法の更に他の好ましい特徴によれば、前
もって記録された等価レベルの値がレベルによって分類
されると共にレベルカテゴリ毎に記憶されるのがよい。
これによって、稼働中の内燃機関の運転を長期間にわた
って監視及び観察し得る。
もって記録された等価レベルの値がレベルによって分類
されると共にレベルカテゴリ毎に記憶されるのがよい。
これによって、稼働中の内燃機関の運転を長期間にわた
って監視及び観察し得る。
本発明による方法の更に他の好ましい特徴によれば、種
々のカテゴリに到達した種々のレベルの値又は数をサン
プルエンジンでの実測によって決定された設定値と比較
する段階を備えており、この比較結果が改善措置の根拠
として働くのがよい。
々のカテゴリに到達した種々のレベルの値又は数をサン
プルエンジンでの実測によって決定された設定値と比較
する段階を備えており、この比較結果が改善措置の根拠
として働くのがよい。
［実施例］ 以下、本発明を好ましい実施例を用いて説明する。
例えば、シリンダ筒、ピストン、シリンダヘッド等の燃
焼室の周辺装置に発生する応力のレベル（大きさ）には
多数の要因が影響を与える。制御点火であるか又はディ
ーゼルサイクルであるかにかかわりなく燃焼室の内容積
の全部又は一部で燃焼が爆発モードに移行することがあ
る。その原因は、点火時のピストンの進み又は予噴射順
序の誤りにある。又、燃料における特性値の変動、環境
条件すなわち温度、湿度等の変動も原因となる。
焼室の周辺装置に発生する応力のレベル（大きさ）には
多数の要因が影響を与える。制御点火であるか又はディ
ーゼルサイクルであるかにかかわりなく燃焼室の内容積
の全部又は一部で燃焼が爆発モードに移行することがあ
る。その原因は、点火時のピストンの進み又は予噴射順
序の誤りにある。又、燃料における特性値の変動、環境
条件すなわち温度、湿度等の変動も原因となる。
過給内燃機関では、例えば、タービン圧縮機に煤が付着
することによって生じる過剰空気量の変動又は空気の冷
却効率の低下によって燃焼による応力レベルが異常に上
昇する。又、弁の閉鎖によっても応力が発生し、この応
力は直接的には有害でないが調整、行程及び動作速度等
の機械的状態に関する情報を与え得る。
することによって生じる過剰空気量の変動又は空気の冷
却効率の低下によって燃焼による応力レベルが異常に上
昇する。又、弁の閉鎖によっても応力が発生し、この応
力は直接的には有害でないが調整、行程及び動作速度等
の機械的状態に関する情報を与え得る。
実験によれば、燃焼室の周囲の装置、特にシリンダヘッ
ドは、燃焼室内の圧力の変化及び可動装置（弁、燃料噴
射ノズル弁）の動作の変化に起因する振動を伝達する。
これらを測定及び記録する作業は、長期的にみれば燃焼
室自体の圧力を直接測定するよりも容易で確実である。
圧力の振動が、特に燃焼室に固有の共振周波数を通る成
分を励起するとき、該振動は機械的応力を生じ、かつ熱
交換の増加を生じる。これは即座に損傷を生じないにし
ても、損傷の累積のため時間の経過に伴って危険にな
る。
ドは、燃焼室内の圧力の変化及び可動装置（弁、燃料噴
射ノズル弁）の動作の変化に起因する振動を伝達する。
これらを測定及び記録する作業は、長期的にみれば燃焼
室自体の圧力を直接測定するよりも容易で確実である。
圧力の振動が、特に燃焼室に固有の共振周波数を通る成
分を励起するとき、該振動は機械的応力を生じ、かつ熱
交換の増加を生じる。これは即座に損傷を生じないにし
ても、損傷の累積のため時間の経過に伴って危険にな
る。
上記のような等価レベルの経時的偏差は、所与の負荷条
件に対して点火時期、過給空気の圧力と流量、燃料の特
性値等の如きキーパラメータの変化の指標となる。
件に対して点火時期、過給空気の圧力と流量、燃料の特
性値等の如きキーパラメータの変化の指標となる。
エンジンサイクルの特定周期を単離し得る信号の選択的
遮断によって、かかる装置又は機能の動作、例えば弁の
閉鎖又は噴射時期を決定することも可能である。
遮断によって、かかる装置又は機能の動作、例えば弁の
閉鎖又は噴射時期を決定することも可能である。
実際、一方で一つ又は複数の構成部品の破損又は機能の
低下が生じ始める応力の等価レベルの限界値及び他方で
一つの階級内で計算される等価レベルの数と、いくつか
のタイプの低下との間に関係を成立させることが可能で
ある。これは材料の疲労動作から直接類推できる。例え
ば、シリンダヘッドの周囲のシリンダ筒は、所与の等価
レベルの値が十分な回数出現した後で熱を原因とする亀
裂を生じるが、等価レベルの閾値は該シリンダ筒の部分
に生じるキャビテーション−エロージョン現象に結びつ
けて設定することが可能である。
低下が生じ始める応力の等価レベルの限界値及び他方で
一つの階級内で計算される等価レベルの数と、いくつか
のタイプの低下との間に関係を成立させることが可能で
ある。これは材料の疲労動作から直接類推できる。例え
ば、シリンダヘッドの周囲のシリンダ筒は、所与の等価
レベルの値が十分な回数出現した後で熱を原因とする亀
裂を生じるが、等価レベルの閾値は該シリンダ筒の部分
に生じるキャビテーション−エロージョン現象に結びつ
けて設定することが可能である。
所与のタイプのエンジンについて一つの等価レベルの一
つの値又は複数の値と、監視すべき現象の出現との間に
相関関係を決定することが必要である。この相関関係は
同タイプの全てのエンジンについて維持される。
つの値又は複数の値と、監視すべき現象の出現との間に
相関関係を決定することが必要である。この相関関係は
同タイプの全てのエンジンについて維持される。
これらの結果を達成するために、この方法は実行した測
定グループの各々の処理後に得られた各等価レベルの値
を記憶する。記憶された値の統計的利用によって、エン
ジンの運転条件の厳しさに関する情報を引き出すことが
できる。これを利用する結果、エンジンの稼働中にいく
つかの運転パラメータを直ちに修正するための短期的な
判断を行うことが可能であり、又、例えば、疲労による
装置の故障を予防するための予防的保守に関して長期的
に判断することも可能である。
定グループの各々の処理後に得られた各等価レベルの値
を記憶する。記憶された値の統計的利用によって、エン
ジンの運転条件の厳しさに関する情報を引き出すことが
できる。これを利用する結果、エンジンの稼働中にいく
つかの運転パラメータを直ちに修正するための短期的な
判断を行うことが可能であり、又、例えば、疲労による
装置の故障を予防するための予防的保守に関して長期的
に判断することも可能である。
［発明の効果］ 以上述べてきたように、本発明の稼働中の内燃機関の運
転を監視する方法によれば、構成部品で発生する振動の
振幅及び周波数に関する信号のパワースペクトルと燃焼
室で発生した圧力変動に関する圧力信号のパワースペク
トルとの比が負荷レベルにかかわらず最も定数に近い箇
所を同一型サンプルエンジンによって求め、この求めら
れた箇所に対応するところの稼働中のエンジンの箇所で
測定された発生信号のパワースペクトルのレベルから該
稼働中のエンジンにおける構成部品の動作、あるいは該
構成部品に発生する応力を判定することができる。よっ
て、稼働中のエンジンの燃焼室で生起される圧力変動に
よって燃焼室周りの構成部品に発生する各応力を、該構
成部品で発生する振動から負荷レベルにかかわらず精度
良くかつ連続的に推測し得、エンジン寿命に影響を与え
るような応力を的確に把握して適切な改善措置を早い段
階から講じ得る。すなわち、負荷の変動が緩徐かつ稀で
あるエンジンにおいて該エンジンの燃焼室を取り囲んで
いるエンジンの構成部品が受ける応力のレベルを長期間
にわたって監視し得、運転パラメータの修正あるいは予
防又は改善措置を迅速に決定できる。その結果、稼働中
のエンジンに発生するところの、緊急に対処すべき異常
のみならず長期間その状態を続けることによる材料疲労
等によって製品寿命に影響を与えるような燃焼室内での
圧力変動を確実に防止することができる。
転を監視する方法によれば、構成部品で発生する振動の
振幅及び周波数に関する信号のパワースペクトルと燃焼
室で発生した圧力変動に関する圧力信号のパワースペク
トルとの比が負荷レベルにかかわらず最も定数に近い箇
所を同一型サンプルエンジンによって求め、この求めら
れた箇所に対応するところの稼働中のエンジンの箇所で
測定された発生信号のパワースペクトルのレベルから該
稼働中のエンジンにおける構成部品の動作、あるいは該
構成部品に発生する応力を判定することができる。よっ
て、稼働中のエンジンの燃焼室で生起される圧力変動に
よって燃焼室周りの構成部品に発生する各応力を、該構
成部品で発生する振動から負荷レベルにかかわらず精度
良くかつ連続的に推測し得、エンジン寿命に影響を与え
るような応力を的確に把握して適切な改善措置を早い段
階から講じ得る。すなわち、負荷の変動が緩徐かつ稀で
あるエンジンにおいて該エンジンの燃焼室を取り囲んで
いるエンジンの構成部品が受ける応力のレベルを長期間
にわたって監視し得、運転パラメータの修正あるいは予
防又は改善措置を迅速に決定できる。その結果、稼働中
のエンジンに発生するところの、緊急に対処すべき異常
のみならず長期間その状態を続けることによる材料疲労
等によって製品寿命に影響を与えるような燃焼室内での
圧力変動を確実に防止することができる。
Claims (10)
- 【請求項１】稼働中の内燃機関の運転を監視する方法で
あって、 一つ又は複数の同一型サンプルエンジンすなわち制御エ
ンジンにおける少なくとも一つの燃焼室で発生する圧力
変動を、０％から100％に及ぶ複数の安定負荷条件をも
たらすと共に振幅最小値から該最小値の10倍に等しい振
幅最大値に及ぶ圧力振動の振幅の変化を圧力平均値のま
わりに生起すべく要求に応じて一時的に修正される運転
パラメータの種々の値に対して、0Hzから30、000Hzまで
の周波数範囲にわたってかつ一つ又は複数の連続あるい
は不連続のエンジンサイクルについて記録する段階と、 前記記録する段階と同時に、0Hzから30、000Hzまでの周
波数範囲にわたって運転全域で発生する振動の振幅及び
周波数を前記制御エンジンの燃焼室の周囲にある構成部
品の種々の点で測定かつ記録する段階と、 前記構成部品における各測定点から供給された前記振動
の振幅及び周波数に関する信号のパワースペクトルに対
する、前記記録された圧力変動に関する圧力信号のパワ
ースペクトルの比、あるいはパワースペクトルで表示さ
れる全ての値間における比を計算する段階と、 前記比が負荷レベルにかかわらず最も定数に近くて表示
信号を供給できると推定される測定点を決定する段階
と、 前記稼働中のエンジンにおいて前記制御エンジンに関す
る前記各段階から推定されたところの前記決定された測
定点に対応する位置に振動測定装置を設置する段階と、 前記稼働中のエンジンにおける常用負荷運動時の種々の
周期において発生する信号のパワースペクトルのレベ
ル、又は該パワースペクトルで表示される値を使用して
前記燃焼室の周囲にある構成部品の動作、あるいは該構
成部品に発生して適切な改善措置をとるべき応力の重大
度を判定する段階とを備えている方法。 - 【請求項２】前記表示信号のパワースペクトルが、前記
稼働中のエンジンの運転における規則的間隔又は不規則
的間隔を有する種々の時点で、かつ少なくとも一つの完
全サイクルの全時間にわたって計算される特許請求の範
囲第１項に記載の方法。 - 【請求項３】前記表示信号のパワースペクトルが、前記
稼働中のエンジンの運転における規則的間隔又は不規則
的間隔を有する種々の時点で、かつ一つ以上のエンジン
サイクルにわたって計算されると共に、各サイクルにお
ける唯一つ又はいくつかの部分からのデータが保存され
る特許請求の範囲第１項に記載の方法。 - 【請求項４】前記表示信号と同じパワースペクトルを表
示するところの一定で安定した信号レベルが計算され、
該レベルが、応力の等価レベルすなわち前記燃焼室を取
り囲んでいる一つ又は複数の構成部品における特定動作
を検出するための等価レベルを構成している特許請求の
範囲第１項に記載の方法。 - 【請求項５】前記稼働中のエンジンの運転における種々
の時点で前記振動測定装置によって発せられた前記信号
の振動エネルギが前記パワースペクトルのレベルの表示
値として求められる特許請求の範囲第１項に記載の方
法。 - 【請求項６】前記稼働中のエンジンにおいて実際に発生
した変動性振動と同じ振動エネルギを表示するところの
一定で安定した信号の等価レベルを、前記振動測定装置
によって発せられた前記信号の振動エネルギに基づいて
計算する段階を更に備えている特許請求の範囲第５項に
記載の方法。 - 【請求項７】前記等価レベルが、前記稼働中のエンジン
の運転における規則的間隔又は不規則的間隔を有する種
々の時点で、かつ一つ以上のエンジンサイクルの間、計
算されると共に、該種々の時点で計算された唯一つ又は
いくつかの等価レベルを保存する段階を更に備えている
特許請求の範囲第６項に記載の方法。 - 【請求項８】前記測定周期が一つ以上の連続又は不連続
のサイクルに及ぶように決定されており、該各周期は負
荷がほとんど変化しないか又は全く変化しないときに前
記稼働中のエンジンの運転における位相角に対応してい
る特許請求の範囲第１項から第７項までのいずれか一項
に記載の方法。 - 【請求項９】前もって記録された等価レベルの値がレベ
ルによって分類されると共にレベルカテゴリ毎に記憶さ
れる特許請求の範囲第８項に記載の方法。 - 【請求項１０】前記種々のカテゴリに到達した前記種々
のレベルの値又は数を前記サンプルエンジンでの実測に
よって決定された設定値と比較する段階を備えており、
この比較結果が前記改善措置の根拠として働く特許請求
の範囲第９項に記載の方法。
Applications Claiming Priority (4)
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|---|---|---|---|
| FR8604517 | 1986-03-28 | ||
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|---|---|
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