JPH07293311A - Failure pre-diagnosing device for engine - Google Patents
Failure pre-diagnosing device for engineInfo
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- JPH07293311A JPH07293311A JP6112110A JP11211094A JPH07293311A JP H07293311 A JPH07293311 A JP H07293311A JP 6112110 A JP6112110 A JP 6112110A JP 11211094 A JP11211094 A JP 11211094A JP H07293311 A JPH07293311 A JP H07293311A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、天然ガス等のガス燃料
を利用して発電及び給熱を行うガス・コージェネレーシ
ョンに使用されるエンジンの故障予知診断装置に関し、
さらに詳細には、エンジンの排気圧力を時系列的に計測
し、経時変化を認識することにより、故障が発生するま
での時間を予知することの可能なエンジンの故障予知診
断装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a failure prediction / diagnosis device for an engine used in a gas cogeneration system for generating and supplying heat using a gas fuel such as natural gas.
More specifically, the present invention relates to an engine failure predictive diagnosis device capable of predicting the time until a failure occurs by measuring the exhaust pressure of the engine in time series and recognizing the change over time.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年、省エネルギーを目的として、都市
ガス等のガス燃料を利用するガス・コージェネレーショ
ンシステムが、工場、デパート、ホテル、病院等の自家
発電設備として広く使用されている。発電機を駆動する
目的でガスエンジンを運転する際に発生する熱エネルギ
ーを回収して利用することによりエネルギーの利用効率
を向上できるからである。2. Description of the Related Art In recent years, gas cogeneration systems using gas fuel such as city gas have been widely used as private power generation equipment in factories, department stores, hotels, hospitals, etc. for the purpose of energy saving. This is because the energy utilization efficiency can be improved by recovering and utilizing the thermal energy generated when the gas engine is operated for the purpose of driving the generator.
【０００３】ガス・コージェネレーションシステムで使
用されるガスエンジンは、自動車等のガソリンエンジン
と同様の点火プラグによる火花点火式の４サイクルエン
ジンである。従って、運転状況によっては点火プラグが
劣化して十分なスパークを発生できなくなり、供給され
た燃料ガスに着火できないという失火トラブルが発生す
る場合がある。かかる点火プラグの劣化は、長時間の使
用による電極の摩耗あるいは燃料ガスの不完全燃焼によ
り発生するカーボンの堆積等が原因である。また、４サ
イクルエンジンの場合、燃焼室に吸気弁と排気弁とが設
けられるので、これら吸排気弁の異常に基づくトラブル
も発生しうる。即ちこれらの弁の密閉性が低下すると、
燃焼室の燃焼ガスが吸気管又は排気管に漏れ出すことと
なる。かかる弁の密閉性低下は、弁の材質又は製作の不
良による異常摩耗や潤滑油の燃えかす（アッシュ）が弁
の当接箇所に挟み込まれること等により発生する。A gas engine used in a gas cogeneration system is a spark ignition type four-cycle engine using a spark plug similar to a gasoline engine of an automobile or the like. Therefore, depending on the operating conditions, the spark plug may deteriorate and a sufficient spark may not be generated, resulting in a misfiring trouble that the supplied fuel gas cannot be ignited. Such deterioration of the spark plug is caused by wear of the electrode due to long-term use or carbon deposition caused by incomplete combustion of fuel gas. Further, in the case of a four-cycle engine, since an intake valve and an exhaust valve are provided in the combustion chamber, troubles may occur due to abnormality of these intake and exhaust valves. That is, if the tightness of these valves decreases,
The combustion gas in the combustion chamber leaks to the intake pipe or the exhaust pipe. Such a decrease in the airtightness of the valve occurs due to abnormal wear due to a defective material or manufacturing of the valve, burning of the lubricating oil (ash) between the abutting portions of the valve, and the like.
【０００４】これらのトラブルが発生すると、燃焼によ
り発生した熱エネルギーから機械エネルギーへの変換が
十分なされないことや、排気排圧の異常による他気筒へ
の影響によりエネルギー利用効率が低下する。そしてそ
れのみならず、吸気系への高温高圧ガスの侵入あるいは
排気系への未燃焼ガスの漏出により、いわゆるアフター
ファイア、バックファイアの発生や排ガス浄化触媒の劣
化加速等種々の不具合が生じて、エンジン各部の機械的
損傷や大気汚染につながる窒素酸化物の排出等を招く。
特に、ガス・コージェネレーションシステムで使用され
るガスエンジンの場合、通常無人で２４時間フル稼働さ
れるので、点火プラグの電極消耗や弁部材の摩耗、アッ
シュの挟み込みによるトラブルの発生が大きな事故につ
ながることもある。なお、ディーゼルエンジンや２サイ
クルエンジン等であっても、上記各種トラブルのいくつ
かは発生しうる。When these troubles occur, the energy utilization efficiency decreases due to insufficient conversion of the thermal energy generated by combustion into mechanical energy, and the influence on the other cylinders due to an abnormality in exhaust gas exhaust pressure. And not only that, various inconveniences such as so-called after-fire, back-fire generation and accelerated deterioration of exhaust gas purifying catalyst occur due to intrusion of high-temperature high-pressure gas into the intake system or leakage of unburned gas into the exhaust system. This causes mechanical damage to various parts of the engine and emission of nitrogen oxides, which leads to air pollution.
In particular, in the case of a gas engine used in a gas cogeneration system, since it is normally operated unattended for 24 hours, problems such as electrode wear of the spark plug, wear of valve members, and trapping of ash lead to a major accident. Sometimes. It should be noted that some of the various troubles described above may occur even with a diesel engine, a two-cycle engine, or the like.
【０００５】上記問題を解決する手段として、余裕をも
って定期的に点火プラグの交換や弁部材の清掃をするこ
とが考えられる。しかし、定期的な点火プラグの交換
は、消耗していない点火プラグも捨てるという無駄を伴
い、また必要とされる交換頻度が高く煩雑であった。ま
た、点火プラグの消耗以外に、燃料系統の不具合が原因
で失火が発生する場合もあり、この場合は点火プラグの
交換をしても失火を排除できない。また、給排気弁の脱
着は、シリンダーヘッドの取り外しが必要なため点火プ
ラグ交換よりも更にその作業は煩雑である。As a means for solving the above problems, it is possible to periodically replace the spark plug and clean the valve member with a margin. However, the periodical replacement of the spark plug is wasteful in that the spark plug that has not been consumed is also discarded, and the required replacement frequency is high and complicated. In addition to exhaustion of the spark plug, a misfire may occur due to a malfunction of the fuel system. In this case, even if the spark plug is replaced, the misfire cannot be eliminated. Further, the attachment / detachment of the air supply / exhaust valve requires the cylinder head to be removed, so that the work is more complicated than the spark plug replacement.
【０００６】そのため、ガスエンジンの失火等のトラブ
ルを初期の段階で検出し、不具合な状態での運転をでき
るだけ減少させる目的で、以下に示すような方法によ
り、トラブルを検出することが試みられていた。 （１）エンジン回転数の変動により、トラブルを検出す
る方法。 （２）シリンダ毎の排ガス温度の変化を検出することに
より、トラブルを検出する方法。 （３）点火プラグに流れる電流値の変化、または点火プ
ラグにかかる電圧の変化により、失火を検出する方法。 （４）シリンダ内の燃焼圧力を検出する方法。Therefore, in order to detect a trouble such as a misfire of a gas engine at an early stage and reduce the operation in a defective state as much as possible, it has been attempted to detect the trouble by the following method. It was (1) A method of detecting a trouble by a change in engine speed. (2) A method of detecting a trouble by detecting a change in exhaust gas temperature for each cylinder. (3) A method of detecting a misfire by changing the current value flowing through the spark plug or the voltage applied to the spark plug. (4) A method of detecting the combustion pressure in the cylinder.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来のトラブル検出方法には、次に示す問題があった。 （１）第一の方法では、例えば失火の場合、発生間隔の
長い散発的な失火では回転数の変動がわずかなため失火
を確実に検出することができない。一方、実機では、点
火プラグが消耗してきた場合、始めに散発的に失火が発
生し、しだいに発生間隔が短くなって連続的な失火が発
生するパターンとなる。従って、点火プラグの初期摩耗
を検出することはほとんど不可能である。また、失火以
外の給排気弁吹き抜けトラブルの場合でも、シリンダ毎
のばらつきにも左右されるため、症状が相当進行しない
と検出できる回転数変動には至らない。更に、ガス・コ
ージェネレーションシステムでは慣性モーメントの大き
い発電機と連携して運転するので、ほとんど回転数変動
を検出できなかった。However, the above-mentioned conventional trouble detecting method has the following problems. (1) In the first method, for example, in the case of misfire, it is impossible to reliably detect misfire because sporadic misfires with long intervals cause a slight change in the rotational speed. On the other hand, in the actual machine, when the spark plug is worn out, misfires occur sporadically at first, and the intervals are gradually shortened to cause continuous misfires. Therefore, it is almost impossible to detect the initial wear of the spark plug. Further, even in the case of a blow-by / exhaust valve blow-through trouble other than a misfire, it depends on the variation among the cylinders, so that the rotation speed fluctuation cannot be detected unless the symptom progresses considerably. Furthermore, since the gas cogeneration system operates in cooperation with a generator with a large moment of inertia, almost no rotational speed fluctuation can be detected.
【０００８】（２）第二の方法では、給排気弁の吹き抜
けの場合はシリンダごとのばらつきにも左右されるた
め、症状が進行しないと検出できない。更に、トラブル
を生じているシリンダを特定することが可能である利点
があるが、排ガス温度は応答性が悪いため、失火の場合
かなり頻繁に発生しないと検出できない問題があった。
また、各シリンダ毎に温度センサを取り付けなければな
らず、煩雑であった。 （３）第三の方法では、放電の有無の確認ができるだけ
で、現実に着火したか否かが不明のため、着火ミス等に
よる失火を検出することができない問題があった。ま
た、失火以外の給排気弁吹き抜けトラブルに対しては、
当然ながら無力であった。 （４）第四の方法では、シリンダ毎に圧力センサが必要
となり、また、エンジンブロックへのセンサ取付孔の加
工等コストアップを招き、実用的でなかった。 また、以上の実用的な方法ではいずれの場合も、トラブ
ルの種類を明確に判別できず、検出結果から適切な補修
作業の内容を決定することができなかった。(2) In the second method, the blow-by of the air supply / exhaust valve depends on the variation among the cylinders, and therefore cannot be detected unless the symptom progresses. Further, there is an advantage that it is possible to identify the cylinder in which a trouble occurs, but since the exhaust gas temperature has a poor responsiveness, there is a problem that it cannot be detected unless it occurs quite often in the case of misfire.
Moreover, a temperature sensor must be attached to each cylinder, which is complicated. (3) The third method has a problem that it is not possible to detect a misfire due to an ignition mistake or the like because it is possible to confirm the presence or absence of discharge and it is unknown whether or not the ignition actually occurs. Also, for troubles involving blow-by air supply / exhaust valves other than misfire,
Of course, he was powerless. (4) The fourth method is not practical because it requires a pressure sensor for each cylinder and increases the cost of machining the sensor mounting hole in the engine block. Further, in any of the above practical methods, the type of trouble cannot be clearly discriminated, and the content of the appropriate repair work cannot be determined from the detection result.
【０００９】本発明は、上述した問題点を解決するため
になされたものであり、ガス・コージェネレーションシ
ステムで使用されるガスエンジンの燃焼系のトラブルを
初期の段階で確実に検出することにより、故障が発生す
るまでの時間を予知すると共に、トラブルの種類及びそ
のトラブルが発生しているシリンダを特定することによ
り、適切な補修作業の時期及び内容を決定でき点火プラ
グ等の個別の部品の交換又は清掃時期を決定することの
可能なエンジンの故障予知診断装置を提供することを目
的とする。The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and by reliably detecting the trouble of the combustion system of the gas engine used in the gas cogeneration system at an early stage, By predicting the time until a failure occurs and identifying the type of trouble and the cylinder in which the trouble is occurring, the appropriate repair work timing and content can be determined, and individual parts such as spark plugs can be replaced. Another object of the present invention is to provide an engine failure prediction / diagnosis device capable of determining the cleaning time.
【００１０】[0010]
（１）上記目的を達成するために本発明のエンジンの故
障予知診断装置は、複数のシリンダを有するエンジンの
稼働状態を検出する装置であって、エンジンの排気圧力
を計測する排気圧センサと、排気圧センサが計測した排
気圧力を所定の間隔でサンプリングする排気圧サンプリ
ング手段と、排気圧サンプリング手段がサンプリングし
た値に基づき各シリンダ毎の排気圧代表値を算出する代
表値算出手段と、代表値算出手段が算出した各シリンダ
の排気圧代表値のばらつきを算出するばらつき算出手段
と、ばらつき算出手段が算出したばらつきに基づき前記
エンジンの異常の有無及びその種類を判定する異常判定
手段と、異常判定手段が判定した異常を時系列データと
して記憶する異常データ時系列記憶手段と、異常データ
時系列記憶手段が記憶する時系列エンジン異常データか
らエンジンを故障停止させるしきい値に至るまでのエン
ジン稼働時間を算出する故障予知手段とを有している。(1) In order to achieve the above object, an engine failure prediction / diagnosis device of the present invention is a device for detecting an operating state of an engine having a plurality of cylinders, and an exhaust pressure sensor for measuring an exhaust pressure of the engine, Exhaust pressure sampling means for sampling the exhaust pressure measured by the exhaust pressure sensor at predetermined intervals, representative value calculating means for calculating a representative value of exhaust pressure for each cylinder based on the values sampled by the exhaust pressure sampling means, and a representative value A variation calculation means for calculating the variation of the exhaust pressure representative value of each cylinder calculated by the calculation means, an abnormality determination means for determining the presence or absence of the engine abnormality and its type based on the variation calculated by the variation calculation means, and an abnormality determination The abnormality data time series storage means for storing the abnormality determined by the means as time series data, and the abnormality data time series storage means And a failure prediction means for calculating an engine operating time from the time series engine abnormality data up to the threshold value that failure stop engine 憶.
【００１１】（２）また、本発明のエンジンの故障予知
診断装置は、（１）に記載するものであって、前記代表
値算出手段が算出する代表値が各シリンダ毎の排気圧平
均値であり、前記ばらつき算出手段が算出するばらつき
が各シリンダの排気圧代表値の標準偏差であることを特
徴とする。 （３）また、本発明のエンジンの故障予知診断装置は、
（１）または（２）に記載するものであって、前記異常
判定手段が、前記ばらつき算出手段に算出されたばらつ
きを所定の異常有無判定しきい値と比較し、異常有無判
定しきい値より大きいときに前記エンジンに異常がある
と判定する異常有無判定手段を含んでいる。(2) Further, the engine failure prediction / diagnosis apparatus of the present invention is described in (1), wherein the representative value calculated by the representative value calculating means is an exhaust pressure average value for each cylinder. The variation calculated by the variation calculating means is a standard deviation of the exhaust pressure representative value of each cylinder. (3) Further, the engine failure prediction / diagnosis device of the present invention is
According to (1) or (2), the abnormality determining unit compares the variation calculated by the variation calculating unit with a predetermined abnormality presence / absence determination threshold value, and uses the abnormality presence / absence determination threshold value. It includes an abnormality presence / absence determining means for determining that the engine has an abnormality when it is large.
【００１２】（４）また、本発明のエンジンの故障予知
診断装置は、（３）に記載するものであって、前記異常
判定手段が、前記異常有無判定手段により異常があると
判定された場合に、前記ばらつきを所定の失火判定しき
い値と比較し、失火判定しきい値より大きいときに前記
エンジンの異常が失火であると判定する失火判定手段を
含んでいる。 （５）また、本発明のエンジンの故障予知診断装置は、
（４）に記載するものであって、前記代表値算出手段が
算出した各シリンダの排気圧代表値に基づいて、点火順
序が隣接するシリンダ間での代表値の変動を算出する変
動算出手段を有し、前記異常判定手段が、前記失火判定
手段によりエンジンの異常が失火であると判定された場
合に、前記変動算出手段が算出した変動に基づき、最大
の変動を示すシリンダを失火が起こったシリンダである
と特定する失火シリンダ特定手段を含んでいる。(4) Further, the engine failure prediction / diagnosis apparatus of the present invention is as described in (3), wherein the abnormality determining means determines that there is an abnormality by the abnormality presence / absence determining means. In addition, it includes a misfire determination means for comparing the variation with a predetermined misfire determination threshold value and determining that the engine abnormality is a misfire when it is larger than the misfire determination threshold value. (5) Further, the engine failure prediction / diagnosis apparatus of the present invention is
(4) A variation calculating means for calculating the variation of the representative value between the cylinders adjacent to each other in the ignition order based on the representative value of the exhaust pressure of each cylinder calculated by the representative value calculating means. If the abnormality determining means determines that the engine abnormality is the misfire by the misfire determining means, the cylinder showing the maximum variation is misfired based on the variation calculated by the variation calculating means. A misfire cylinder identifying means for identifying a cylinder is included.
【００１３】（６）また、本発明のエンジンの故障予知
診断装置は、（４）に記載するものであって、前記代表
値算出手段が算出した各シリンダの排気圧代表値に基づ
いて、点火順序が隣接するシリンダ間での代表値の変動
を算出する変動算出手段を有し、前記異常判定手段が、
前記失火判定手段によりエンジンの異常が失火でないと
判定された場合に、前記変動算出手段が算出した変動の
最大値を所定の吸気弁吹き抜け判定しきい値と比較し、
吸気弁吹き抜け判定しきい値より小さい場合に前記エン
ジンの異常が吸気弁吹き抜けであると判定する吸気弁吹
き抜け判定手段を含んでいる。(6) Further, the engine failure prediction / diagnosis apparatus of the present invention is described in (4), and ignition is performed based on the exhaust pressure representative value of each cylinder calculated by the representative value calculating means. The variation determining means for calculating the variation of the representative value between the cylinders whose order is adjacent, the abnormality determining means,
When it is determined by the misfire determination means that the engine abnormality is not a misfire, the maximum value of the variation calculated by the variation calculation means is compared with a predetermined intake valve blow-through determination threshold value,
An intake valve blow-through determination means for determining that the engine abnormality is intake valve blow-through when the intake valve blow-through determination threshold value is smaller than the threshold value is included.
【００１４】（７）また、本発明のエンジンの故障予知
診断装置は、（５）に記載するものであって、前記異常
判定手段が、前記失火判定手段によりエンジンの異常が
失火でないと判定された場合に、前記変動算出手段が算
出した変動の最大値を所定の吸気弁吹き抜け判定しきい
値と比較し、吸気弁吹き抜け判定しきい値より小さい場
合に前記エンジンの異常が吸気弁吹き抜けであると判定
する吸気弁吹き抜け判定手段を含んでいる。 （８）また、本発明のエンジンの故障予知診断装置は、
（６）または（７）に記載するものであって、前記異常
判定手段が、前記吸気弁吹き抜け判定手段によりエンジ
ンの異常が吸気弁吹き抜けであると判定された場合に、
前記代表値算出手段が算出した代表値に基づき、最大の
代表値を示すシリンダの直後のシリンダを吸気弁吹き抜
けが起こったシリンダであると特定する吸気弁吹き抜け
シリンダ特定手段を含んでいる。(7) Further, the engine failure prediction / diagnosis apparatus of the present invention is described in (5), wherein the abnormality determining means determines that the engine abnormality is not a misfire by the misfire determining means. In this case, the maximum value of the fluctuation calculated by the fluctuation calculating means is compared with a predetermined intake valve blow-through determination threshold value, and if it is smaller than the intake valve blow-through determination threshold value, the engine abnormality is the intake valve blow-through. The intake valve blow-through determination means for determining is included. (8) Also, the engine failure prediction / diagnosis device of the present invention is
(6) or (7), wherein when the abnormality determination means determines that the engine abnormality is intake valve blow-through by the intake valve blow-through determination means,
It includes an intake valve blow-through cylinder identifying means for identifying, on the basis of the representative value calculated by the representative value calculating means, a cylinder immediately after the cylinder showing the maximum representative value as a cylinder in which the intake valve blow-through has occurred.
【００１５】（９）また、本発明のエンジンの故障予知
診断装置は、（６）ないし（８）に記載するものであっ
て、前記異常判定手段が、前記吸気弁吹き抜け判定手段
によりエンジンの異常が吸気弁吹き抜けでないと判定さ
れた場合に、前記変動算出手段が算出した変動に基づ
き、点火順序が隣接するシリンダ間で変動の最大値と最
小値とが示されている場合に前記エンジンの異常が排気
弁吹き抜けであると判定する排気弁吹き抜け判定手段を
含んでいる。 （１０）また、本発明のエンジンの故障予知診断装置
は、（９）に記載するものであって、前記異常判定手段
が、前記排気弁吹き抜け判定手段によりエンジンの異常
が排気弁吹き抜けであると判定された場合に、前記変動
算出手段が算出した変動に基づき、変動の最大値を示す
シリンダを排気弁吹き抜けが起こったシリンダであると
特定する排気弁吹き抜けシリンダ特定手段を含んでい
る。(9) Further, the engine failure prediction / diagnosis apparatus of the present invention is described in any one of (6) to (8), wherein the abnormality determining means uses the intake valve blow-through determining means to detect an engine abnormality. Is determined not to be the intake valve blow-through, the abnormality of the engine when the maximum value and the minimum value of the fluctuation are indicated between the cylinders adjacent to each other in the ignition order based on the fluctuation calculated by the fluctuation calculating means. Includes an exhaust valve blow-through determination means for determining that the exhaust valve blow-through. (10) Further, the engine failure prediction / diagnosis apparatus of the present invention is described in (9), wherein the abnormality determination means determines that the engine abnormality is exhaust valve blow-through by the exhaust valve blow-through determination means. When the determination is made, the exhaust valve blow-through cylinder identifying means for identifying the cylinder showing the maximum value of the variation as the cylinder in which exhaust valve blow-through has occurred is included based on the variation calculated by the variation calculating means.
【００１６】[0016]
【作用】上記構成を有する課題を解決する手段（１）の
エンジンの故障予知診断装置は、複数のシリンダを有す
るエンジンの稼働状態、特に失火、吸気弁吹き抜け、排
気弁吹き抜けを検出してエンジンの異常を診断するもの
である。かかるエンジンの故障予知診断装置では、排気
圧センサがエンジンの複数のシリンダからの排気圧力を
計測し、その計測値を排気圧サンプリング手段が所定の
間隔でサンプリングする。また、サンプリングされた値
に基づいて代表値算出手段が各シリンダ毎の排気圧代表
値を算出し、それに基づいてばらつき算出手段が各シリ
ンダの排気圧代表値のばらつきを算出する。そして、異
常判定手段が、ばらつき算出手段が算出したばらつきに
基づきエンジンの異常の有無及びその種類を判定する。
そして、異常データ時系列記憶手段は、異常判定手段が
判定した異常を時系列データとして記憶する。また、故
障予知手段異常データ時系列記憶手段が記憶する時系列
エンジン異常データからエンジンを故障停止させるしき
い値に至るまでのエンジン稼働時間を算出する。According to the engine failure prediction / diagnosis system of the means (1) for solving the problems having the above-mentioned structure, the engine operating condition, particularly misfire, intake valve blow-through, exhaust valve blow-through is detected in the engine having a plurality of cylinders. It is used to diagnose abnormalities. In such an engine failure predictive diagnosis device, an exhaust pressure sensor measures exhaust pressure from a plurality of cylinders of the engine, and an exhaust pressure sampling means samples the measured value at predetermined intervals. Further, the representative value calculation means calculates the exhaust pressure representative value for each cylinder based on the sampled values, and the variation calculation means calculates the variation of the exhaust pressure representative value for each cylinder based on it. Then, the abnormality determination means determines the presence or absence and the type of abnormality of the engine based on the variation calculated by the variation calculation means.
Then, the abnormality data time-series storage unit stores the abnormality determined by the abnormality determination unit as time-series data. Further, the engine operating time from the time series engine abnormality data stored in the failure prediction means abnormality data time series storage means to the threshold value at which the engine is stopped due to failure is calculated.
【００１７】ここで、課題を解決する手段（２）のエン
ジンの故障予知診断装置では、代表値算出手段は各シリ
ンダ毎の排気圧代表値として平均値を算出し、ばらつき
算出手段は各シリンダの排気圧代表値のばらつきとして
標準偏差を算出する。課題を解決する手段（３）のエン
ジンの故障予知診断装置では、異常判定手段に含まれる
異常有無判定手段が、ばらつき算出手段に算出されたば
らつきを所定の異常有無判定しきい値と比較し、異常有
無判定しきい値より大きいときにエンジンに異常がある
と判定する。Here, in the engine failure prediction / diagnosis device of the means (2) for solving the problem, the representative value calculating means calculates an average value as the exhaust pressure representative value for each cylinder, and the variation calculating means for each cylinder. The standard deviation is calculated as the variation of the exhaust pressure representative value. In the engine failure predictive diagnosis device of means (3) for solving the problem, the abnormality presence / absence determining means included in the abnormality determining means compares the variation calculated by the variation calculating means with a predetermined abnormality presence / absence determining threshold value, It is determined that the engine has an abnormality when it is larger than the abnormality determination threshold value.
【００１８】課題を解決する手段（４）のエンジンの故
障予知診断装置では、異常有無判定手段により異常があ
ると判定された場合に、異常判定手段に含まれる失火判
定手段が、ばらつきを所定の失火判定しきい値と比較
し、失火判定しきい値より大きいときにエンジンの異常
が失火であると判定する。課題を解決する手段（５）の
エンジンの故障予知診断装置では、失火判定手段により
エンジンの異常が失火であると判定された場合に、変動
算出手段が、代表値算出手段が算出した各シリンダの排
気圧代表値に基づいて点火順序が隣接するシリンダ間で
の代表値の変動を算出し、異常判定手段に含まれる失火
シリンダ特定手段が、最大の変動を示すシリンダを失火
が起こったシリンダであると特定する。In the engine failure prediction / diagnosis device of the means (4) for solving the problem, the misfire determining means included in the abnormality determining means determines a predetermined variation when the abnormality determining means determines that there is an abnormality. It is compared with the misfire determination threshold value, and when it is larger than the misfire determination threshold value, it is determined that the engine abnormality is misfire. In the engine failure prediction / diagnosis device of the means (5) for solving the problem, when the misfire determination means determines that the engine abnormality is a misfire, the fluctuation calculation means calculates the representative value of each cylinder. The misfire cylinder identifying means included in the abnormality determining means calculates the variation of the representative value between the cylinders adjacent to each other in the ignition order based on the exhaust pressure representative value, and the cylinder showing the maximum variation is the cylinder in which the misfire has occurred. Specify.
【００１９】課題を解決する手段（６）または（７）の
エンジンの故障予知診断装置では、失火判定手段により
エンジンの異常が失火でないと判定された場合に、異常
判定手段に含まれる吸気弁吹き抜け判定手段が、変動算
出手段が算出した変動の最大値を所定の吸気弁吹き抜け
判定しきい値と比較し、吸気弁吹き抜け判定しきい値よ
り小さい場合にエンジンの異常が吸気弁吹き抜けである
と判定する。課題を解決する手段（８）のエンジンの故
障予知診断装置では、吸気弁吹き抜け判定手段によりエ
ンジンの異常が吸気弁吹き抜けであると判定された場合
に、異常判定手段に含まれる吸気弁吹き抜けシリンダ特
定手段が、代表値算出手段が算出した代表値に基づき、
最大の代表値を示すシリンダの直後のシリンダを吸気弁
吹き抜けが起こったシリンダであると特定する。In the engine failure prediction / diagnosis device of the means (6) or (7) for solving the problems, when the misfire determination means determines that the engine abnormality is not a misfire, the intake valve blow-through included in the abnormality determination means is performed. The judging means compares the maximum value of the fluctuation calculated by the fluctuation calculating means with a predetermined intake valve blow-through judgment threshold value, and when it is smaller than the intake valve blow-through judgment threshold value, the engine abnormality is judged to be the intake valve blow-through. To do. In the engine failure prediction and diagnosis device of means (8) for solving the problem, when the intake valve blow-through determination means determines that the engine abnormality is intake valve blow-through, the intake valve blow-through cylinder identification included in the abnormality determination means is specified. The means, based on the representative value calculated by the representative value calculation means,
The cylinder immediately after the cylinder showing the maximum representative value is specified as the cylinder in which the intake valve blowout has occurred.
【００２０】課題を解決する手段（９）のエンジンの故
障予知診断装置では、吸気弁吹き抜け判定手段によりエ
ンジンの異常が吸気弁吹き抜けでないと判定された場合
に、異常判定手段に含まれる排気弁吹き抜け判定手段
が、変動算出手段が算出した変動に基づき、点火順序が
隣接するシリンダ間で変動の最大値と最小値とが示され
ている場合に前記エンジンの異常が排気弁吹き抜けであ
ると判定する。課題を解決する手段（１０）のエンジン
の故障予知診断装置では、排気弁吹き抜け判定手段によ
りエンジンの異常が排気弁吹き抜けであると判定された
場合に、異常判定手段に含まれる排気弁吹き抜けシリン
ダ特定手段が、変動算出手段が算出した変動に基づき、
変動の最大値を示すシリンダを排気弁吹き抜けが起こっ
たシリンダであると特定する。In the engine failure prediction / diagnosis device of the means (9) for solving the problem, when the intake valve blow-through determination means determines that the engine abnormality is not the intake valve blow-through, the exhaust valve blow-through included in the abnormality determination means is included. Based on the fluctuation calculated by the fluctuation calculating means, the judging means judges that the abnormality of the engine is exhaust valve blow-through when the maximum value and the minimum value of the fluctuation are indicated between the cylinders adjacent to each other in the ignition order. . In the engine failure prediction and diagnosis device of the means (10) for solving the problem, when the exhaust valve blow-through determination means determines that the engine abnormality is exhaust valve blow-through, the exhaust valve blow-through cylinder identification included in the abnormality determination means is specified. The means calculates the fluctuation based on the fluctuation calculated by the means,
The cylinder showing the maximum value of fluctuation is specified as the cylinder in which exhaust valve blow-through has occurred.
【００２１】[0021]
【実施例】以下、本発明のエンジンの故障予知診断装置
をガス・コージェネレーションシステムのガスエンジン
に使用した実施例を図面を参照して詳細に説明する。始
めにガス・コージェネレーションシステムの概要を図５
を用いて説明する。ガス・コージェネレーションシステ
ムは、動力源であるガスエンジン２８と、ガスエンジン
２８が発生する機械エネルギーを電気エネルギーに変換
する発電機２９と、ガスエンジン２８が放出する熱を利
用可能な熱エネルギーとして回収する排ガス熱交換器３
１及びジャケット熱交換器３２とにより構成される。ガ
スエンジン２８は、ガス燃料を使用する４サイクル６シ
リンダの火花点火式内燃機関であり、燃料として天然ガ
スを主成分とする都市ガスＧが供給される。発電機２９
は、ガスエンジン２８の出力回転軸３５に接続され、商
用周波数（ここでは６０Ｈｚ）の交流電力Ｅを発生させ
るものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment in which the engine failure prediction and diagnosis system of the present invention is used in a gas engine of a gas cogeneration system will be described in detail below with reference to the drawings. First, an overview of the gas cogeneration system is shown in Fig. 5.
Will be explained. The gas cogeneration system recovers the heat released by the gas engine 28, which is a power source, the generator 29 that converts the mechanical energy generated by the gas engine 28 into electric energy, and the heat released by the gas engine 28, as usable thermal energy. Exhaust gas heat exchanger 3
1 and a jacket heat exchanger 32. The gas engine 28 is a 4-cycle 6-cylinder spark ignition internal combustion engine that uses gas fuel, and city gas G containing natural gas as a main component is supplied as fuel. Generator 29
Is connected to the output rotary shaft 35 of the gas engine 28 and generates AC power E at a commercial frequency (here, 60 Hz).
【００２２】排ガス熱交換器３１は、ガスエンジン２８
で燃焼され発生した高温の排気ガスＪを外部へ導出する
集合排気管３６に導水管３３を接触させ、熱エネルギー
を水Ｗにより回収するものである。ジャケット熱交換器
３２は、冷却水管３７を通じてガスエンジン２８に冷却
水Ｃを循環させ、ガスエンジン２８の排熱を導水管３３
の水Ｗにより回収するものである。すなわち水Ｗは、ジ
ャケット熱交換器３２にて冷却水Ｃを介して、また、排
ガス熱交換器３１にて排気ガスＪより、ガスエンジン２
８の熱エネルギーを吸収する。尚、ガスエンジン２８と
排ガス熱交換器３１との間には、排気コンバータ３０が
設けられている。排気ガスＪに含まれている有害な窒素
酸化物および一酸化炭素等を、排気コンバータ３０内の
セラミック等に担持された白金触媒上で酸化還元反応さ
せ窒素および二酸化炭素としてから、大気に放出するた
めである。The exhaust gas heat exchanger 31 is used for the gas engine 28.
The water guiding pipe 33 is brought into contact with the collective exhaust pipe 36 for leading out the high-temperature exhaust gas J burned and generated in the outside, and the heat energy is recovered by the water W. The jacket heat exchanger 32 circulates the cooling water C through the cooling water pipe 37 to the gas engine 28 and transfers the exhaust heat of the gas engine 28 to the water pipe 33.
The water W is used for recovery. That is, the water W passes through the cooling water C in the jacket heat exchanger 32, and from the exhaust gas J in the exhaust gas heat exchanger 31 from the gas engine 2
Absorbs 8 heat energy. An exhaust converter 30 is provided between the gas engine 28 and the exhaust gas heat exchanger 31. The harmful nitrogen oxides and carbon monoxide contained in the exhaust gas J are redox-reacted on the platinum catalyst supported on the ceramic or the like in the exhaust converter 30 to generate nitrogen and carbon dioxide, which are then released to the atmosphere. This is because.
【００２３】次に、ガスエンジン２８の主要部を図４に
より説明する。本実施例のガスエンジン２８は、６つの
シリンダを有する４サイクルガスエンジンであり、各シ
リンダはクランク軸２回転毎に１回ずつ燃焼により発生
した排気ガスＪを排出し、ガスエンジン２８全体ではク
ランク軸１回転当り３回の排気ガスＪの排出がなされ
る。ガスエンジン２８において、各シリンダの点火順序
は、６−２−４−１−５−３とされる。各シリンダの燃
焼室３４には、空気と都市ガスＧとの混合気を供給する
ための混合ガスパイプ２７が連通している。混合ガスパ
イプ２７が燃焼室３４に連通する部分に弁座が形成さ
れ、弁座と当接して混合ガスを遮断するための吸気バル
ブ２５が、弁座と当接および離間可能に付設されてい
る。Next, the main part of the gas engine 28 will be described with reference to FIG. The gas engine 28 of the present embodiment is a four-cycle gas engine having six cylinders, and each cylinder discharges exhaust gas J generated by combustion once every two rotations of the crankshaft, and the entire gas engine 28 is cranked. Exhaust gas J is discharged three times per one rotation of the shaft. In the gas engine 28, the ignition order of each cylinder is 6-2-4-1-5-3. A mixed gas pipe 27 for supplying a mixture of air and city gas G communicates with the combustion chamber 34 of each cylinder. A valve seat is formed in a portion where the mixed gas pipe 27 communicates with the combustion chamber 34, and an intake valve 25 for contacting the valve seat and shutting off the mixed gas is attached so as to be able to contact and separate from the valve seat.
【００２４】また、燃焼室３４には、燃焼された排気ガ
スＪを排出するための排気パイプ２３が連通している。
排気パイプ２３が燃焼室３４に連通する部分に弁座が形
成され、弁座と当接して排気ガスＪを遮断するための排
気バルブ２４が、弁座と当接および離間可能に付設され
ている。６つのシリンダの排気パイプ２３は、集合排気
管３６により１つにまとめられて、窒素酸化物コンバー
タ３０へ送られる。６本の排気パイプ２３が１本の集合
排気管３６にまとめられた位置に、排気ガスＪの圧力を
計測するための排気圧センサ１４が固設されている。Further, an exhaust pipe 23 for discharging the burned exhaust gas J is communicated with the combustion chamber 34.
A valve seat is formed in a portion where the exhaust pipe 23 communicates with the combustion chamber 34, and an exhaust valve 24 for contacting the valve seat and shutting off the exhaust gas J is attached so as to be able to contact and separate from the valve seat. . The exhaust pipes 23 of the six cylinders are combined into one by a collective exhaust pipe 36 and sent to the nitrogen oxide converter 30. An exhaust pressure sensor 14 for measuring the pressure of the exhaust gas J is fixedly installed at a position where the six exhaust pipes 23 are combined into one collective exhaust pipe 36.
【００２５】次に、ガスエンジン２８の故障予知診断装
置の構成を図１にブロック図で示す。演算処理装置であ
るＣＰＵ１１には、制御プログラム等を格納するＲＯＭ
１２、一時的にデータ等を記憶するＲＡＭ１３が接続し
ている。ＲＯＭ１２には、排気圧サンプリングプログラ
ム１６、異常判定プログラム１７、故障予知プログラム
４２、及びその他制御上必要な種々の制御プログラム、
更に、異常判定プログラム１７及び故障予知プログラム
４２で使用される種々の数値が格納されている。異常判
定プログラム１７は、故障の種類及び故障の起こったシ
リンダを判定する失火判定ルーチン１８、吸気弁吹き抜
け判定ルーチン１９、及び排気弁吹き抜け判定ルーチン
２０を含んでいる。また、ＲＡＭ１３には、データバッ
ファ２１、異常データ時系列記憶手段４１が設けられて
いる。また、ＣＰＵ１１には、排気圧を計測するための
排気圧センサ１４、サンプリングのための基準信号発生
手段１５が接続している。Next, FIG. 1 is a block diagram showing the structure of the failure prediction / diagnosis apparatus for the gas engine 28. The CPU 11 which is an arithmetic processing unit has a ROM for storing control programs and the like.
12. A RAM 13 for temporarily storing data etc. is connected. The ROM 12 includes an exhaust pressure sampling program 16, an abnormality determination program 17, a failure prediction program 42, and other various control programs necessary for control.
Further, various numerical values used in the abnormality determination program 17 and the failure prediction program 42 are stored. The abnormality determination program 17 includes a misfire determination routine 18, an intake valve blow-through determination routine 19, and an exhaust valve blow-through determination routine 20, which determine the type of failure and the cylinder in which the failure has occurred. Further, the RAM 13 is provided with a data buffer 21 and an abnormal data time series storage means 41. Further, an exhaust pressure sensor 14 for measuring the exhaust pressure and a reference signal generating means 15 for sampling are connected to the CPU 11.
【００２６】次に、上記構成を有するエンジンの故障予
知診断装置の作用について説明する。４サイクルエンジ
ンでは、クランク軸が２回転する毎に各シリンダから１
回ずつ燃焼により生成した排気ガスＪが、集合排気管に
排出される。集合排気管に付設された排気圧センサによ
り排気圧力を計測すると、シリンダ数Ｎ個のエンジンの
場合、２回転でＮ個のピークを示す。そして、エンジン
回転数Ｒ（ｒｐｍ）で運転すれば、次に示す式で表され
る時間間隔毎にこのピークが発生する。 Ｔ（ｍｓ）＝１０００／（（Ｒ×Ｎ）／（２×６０））
＝１２００００／（Ｒ×Ｎ）Next, the operation of the engine failure prediction / diagnosis apparatus having the above-described structure will be described. In a four-cycle engine, each time the crankshaft makes two revolutions, one from each cylinder
Exhaust gas J generated by combustion one by one is discharged to the collective exhaust pipe. When the exhaust pressure sensor attached to the collecting exhaust pipe measures the exhaust pressure, in the case of an engine having N cylinders, N peaks are shown at two revolutions. Then, when the engine is operated at the engine speed R (rpm), this peak occurs at each time interval represented by the following formula. T (ms) = 1000 / ((R × N) / (2 × 60))
= 120,000 / (R × N)
【００２７】本実施例のガス・コージェネレーションシ
ステムでは４極の発電機２９で周波数６０Ｈｚの交流電
力を発生するので、発電機２９及びガスエンジン２８は
回転数Ｒ＝１８００ｒｐｍで運転され、またガスエンジ
ン２８はシリンダ数Ｎ＝６であるから、 Ｔ（ｍｓ）＝１２００００／（６×１８００）＝１１．
１（ｍｓ） となり、図６に示すように約１１ｍｓの間隔でピークが
発生する。図６は、縦軸にガスエンジン２８の集合排気
管３６に付設された排気圧センサ１４により測定された
排気圧力（ｍｍＡｑ）を、横軸に時間（ｍｓ）を示した
グラフであり、トラブルが発生していない正常時の排気
圧波形を示している。In the gas cogeneration system of this embodiment, the 4-pole generator 29 generates AC power with a frequency of 60 Hz. Therefore, the generator 29 and the gas engine 28 are operated at a rotational speed R = 1800 rpm, and the gas engine is 28 is the number of cylinders N = 6, T (ms) = 120,000 / (6 × 1800) = 11.1.
It becomes 1 (ms), and peaks occur at intervals of about 11 ms as shown in FIG. FIG. 6 is a graph showing the exhaust pressure (mmAq) measured by the exhaust pressure sensor 14 attached to the collective exhaust pipe 36 of the gas engine 28 on the vertical axis, and the time (ms) on the horizontal axis. The figure shows the exhaust pressure waveform under normal conditions that has not occurred.
【００２８】ＣＰＵ１１は、基準信号発生手段１５によ
り、ひとつのシリンダ（本実施例では第４シリンダ）の
点火プラグに電圧がかかるタイミングを基準とし、図６
に示すように基準信号Ｋを出す。基準信号Ｋが出ると
き、第６シリンダの燃焼ガスの排出による排気圧力のピ
ークが出ており、順次点火順序に従い第２、第４、第
１、第５、第３シリンダの燃焼ガス排出による排気圧の
ピークがでていることがわかる。そして、ふたたび基準
パルスＫのタイミングで、第６シリンダの燃焼ガス排出
による排気圧力のピークが出ている。The CPU 11 uses the reference signal generating means 15 as a reference when the voltage is applied to the ignition plug of one cylinder (the fourth cylinder in this embodiment).
The reference signal K is output as shown in. When the reference signal K appears, the exhaust pressure peaks due to the discharge of the combustion gas from the sixth cylinder, and the exhaust gas due to the discharge of the combustion gas from the second, fourth, first, fifth, and third cylinders follows the sequential ignition order. It can be seen that there is a peak in atmospheric pressure. Then, at the timing of the reference pulse K again, the peak of the exhaust pressure due to the discharge of the combustion gas from the sixth cylinder appears.
【００２９】次に、本発明の作用を図２及び図３のフロ
ーチャートを用いて説明する。ガス・コージェネレーシ
ョンシステムでは、運転中常時、ガスエンジン２８の運
転状況を故障予知診断装置により監視している。すなわ
ち、常時排気圧センサ１４の出力値をサンプリングし、
基準信号発生手段１５の基準信号Ｋに基づいて所定の演
算を行い、その結果によりガスエンジン２８の異常の発
生の有無とその種類等を判定している。Next, the operation of the present invention will be described with reference to the flowcharts of FIGS. In the gas cogeneration system, the operating condition of the gas engine 28 is constantly monitored by the failure prediction diagnosis device during operation. That is, the output value of the exhaust pressure sensor 14 is constantly sampled,
A predetermined calculation is performed based on the reference signal K of the reference signal generating means 15, and the presence or absence of the abnormality of the gas engine 28 and the type thereof are determined based on the result.
【００３０】ＣＰＵ１１は、排気サンプリングプログラ
ム１６により、排気圧センサ１４の出力について、基準
信号Ｋから一定時間Ｔ＝０．５（ｍｓ）ずつデータをサ
ンプリングする（Ｓ１）。サンプリングした値はＲＡＭ
１３のデータバッファ２１に記憶される。そしてＣＰＵ
１１は、サンプリングした値に基づきシリンダごとの排
気圧平均値ＰAV(ｉ)（ｉ＝１〜６、点火順序による、従
って第１シリンダがｉ＝４、第２シリンダがｉ＝２、第
３シリンダがｉ＝６、第４シリンダがｉ＝３、第５シリ
ンダがｉ＝５、第６シリンダがｉ＝１）を演算する（Ｓ
２）。演算された排気圧平均値ＰAV(ｉ)はＲＡＭ１３の
データバッファ２１に記憶される。The CPU 11 uses the exhaust sampling program 16 to sample the output of the exhaust pressure sensor 14 from the reference signal K for a fixed time T = 0.5 (ms) (S1). The sampled value is RAM
It is stored in 13 data buffers 21. And CPU
11 is an exhaust pressure average value PAV (i) for each cylinder based on the sampled values (i = 1 to 6, depending on the ignition order, so that the first cylinder is i = 4, the second cylinder is i = 2, and the third cylinder is Is i = 6, the fourth cylinder is i = 3, the fifth cylinder is i = 5, and the sixth cylinder is i = 1) (S)
2). The calculated exhaust pressure average value PAV (i) is stored in the data buffer 21 of the RAM 13.
【００３１】次にＣＰＵ１１は、Ｓ２で算出したシリン
ダごとの排気圧平均値ＰAV(ｉ)（ｉ＝１〜６）の標準偏
差Ｄを演算する（Ｓ３）。演算された標準偏差ＤはＲＡ
Ｍ１３のデータバッファ２１に記憶される。Ｓ１からＳ
３までで必要なデータが揃うと、異常判定プログラム１
７により故障の有無、種類等が判定される。Next, the CPU 11 calculates the standard deviation D of the exhaust pressure average value PAV (i) (i = 1 to 6) for each cylinder calculated in S2 (S3). The calculated standard deviation D is RA
It is stored in the data buffer 21 of M13. S1 to S
Abnormality judgment program 1
The presence / absence, type, etc. of the failure are determined by 7.
【００３２】異常判定プログラム１７では最初に、ガス
エンジン２８の故障の有無を判断する。このため、Ｓ３
で演算した標準偏差Ｄを、ガスエンジン２８が理想的に
正常である場合の標準偏差Ｄｓと比較する（Ｓ４）。標
準偏差Ｄｓは、ガスエンジン２８の機差にもよるが２．
６ｍｍＡｑ程度であり、ガス・コージェネレーションシ
ステムごとにＲＡＭ１３にあらかじめ記憶されている。
Ｓ４では具体的には、Ｓ３で演算した標準偏差Ｄが標準
偏差Ｄｓに所定の異常判定しきい値Ｎ１を掛けた値より
大きいか否かを判断する。異常判定しきい値Ｎ１も、標
準偏差Ｄｓと同様ガスエンジン２８の機差により異な
り、通常２〜３程度の値であってガス・コージェネレー
ションシステムごとにＲＡＭ１３にあらかじめ記憶され
ている。Ｄ≦Ｄｓ×Ｎ１であった場合には（Ｓ４：Ｎ
ｏ）、ガスエンジン２８に故障はないと判定し（Ｓ
５）、故障予知プログラム４２へ進む（Ｓ２２）。故障
予知プログラム４２については、後で詳細に説明する。The abnormality determining program 17 first determines whether or not the gas engine 28 has a failure. Therefore, S3
The standard deviation D calculated in step S4 is compared with the standard deviation Ds when the gas engine 28 is ideally normal (S4). The standard deviation Ds depends on the machine difference of the gas engine 28, but 2.
It is about 6 mmAq and is stored in advance in the RAM 13 for each gas cogeneration system.
In S4, specifically, it is determined whether or not the standard deviation D calculated in S3 is larger than a value obtained by multiplying the standard deviation Ds by a predetermined abnormality determination threshold value N1. Similarly to the standard deviation Ds, the abnormality determination threshold value N1 also varies depending on the machine difference of the gas engine 28, and is usually a value of about 2 to 3 and is stored in the RAM 13 in advance for each gas cogeneration system. When D ≦ Ds × N1 (S4: N
o), it is determined that there is no failure in the gas engine 28 (S
5) Go to the failure prediction program 42 (S22). The failure prediction program 42 will be described in detail later.
【００３３】Ｓ４でＤ＞Ｄｓ×Ｎ１であった場合には
（Ｓ４：Ｙｅｓ）、ガスエンジン２８に何らかの故障が
あるものと判定し（Ｓ６）、故障の種類の判別へ進む。
ＣＰＵ１１は、Ｓ２で算出したシリンダごとの排気圧平
均値ＰAV(ｉ)（ｉ＝１〜６）に基づき隣接するシリンダ
間での排気圧平均値の変動Ｓ(ｉ)（ｉ＝１〜６）を演算
する（Ｓ７）。Ｓ(ｉ)の計算式は、Ｓ(ｉ)＝ＰAV(ｉ−
１)−ＰAV(ｉ)である（ｉ＝１のときのｉ−１は前サイ
クルの６とする）。演算された変動Ｓ(ｉ)はＲＡＭ１３
のデータバッファ２１に記憶される。まずＳ８において
失火判定ルーチン１８により、失火であるか否かを判断
するため、標準偏差Ｄを標準偏差Ｄｓと再度比較する。
ただしここでは、標準偏差Ｄを標準偏差Ｄｓに所定の失
火判定しきい値Ｎ２を掛けた値と比較してそれより大き
いか否かを判断する。ガスエンジン２８の故障のうちで
も特に失火の場合に、標準偏差Ｄが大きくなるからであ
る。ここで失火判定しきい値Ｎ２は、ガスエンジン２８
の機差により異なるが、通常２０前後の値であってガス
・コージェネレーションシステムごとにＲＡＭ１３にあ
らかじめ記憶されている。If D> Ds × N1 in S4 (S4: Yes), it is determined that the gas engine 28 has some failure (S6), and the process proceeds to the determination of the failure type.
The CPU 11 varies the exhaust pressure average value S (i) (i = 1 to 6) between adjacent cylinders based on the exhaust pressure average value PAV (i) (i = 1 to 6) for each cylinder calculated in S2. Is calculated (S7). The calculation formula of S (i) is S (i) = PAV (i-
1) -PAV (i) (i-1 when i = 1 is 6 in the previous cycle). The calculated fluctuation S (i) is stored in the RAM 13
Data buffer 21. First, in S8, the standard deviation D is compared again with the standard deviation Ds in order to determine whether or not there is a misfire by the misfire determination routine 18.
However, here, the standard deviation D is compared with a value obtained by multiplying the standard deviation Ds by a predetermined misfire determination threshold value N2, and it is determined whether or not it is larger than that value. This is because the standard deviation D becomes large especially in the case of a misfire among the failures of the gas engine 28. Here, the misfire determination threshold value N2 is the gas engine 28.
Although it depends on the machine difference, the value is usually around 20 and is stored in advance in the RAM 13 for each gas cogeneration system.
【００３４】Ｄ＞Ｄｓ×Ｎ２であった場合には（Ｓ８：
Ｙｅｓ）、ガスエンジン２８に失火が起こったものと判
定する（Ｓ９）。失火が起こった状態での排気圧波形を
図７に示す。失火により、排気圧波形が乱れていること
が示されている。この状態での前記Ｓ２で算出されたシ
リンダごとの排気圧平均値ＰAV(ｉ)を、正常状態と比較
しつつ図１０のグラフに示す。正常状態と異なり、排気
圧平均値ＰAV(ｉ)が大きく変化している。この状態で標
準偏差Ｄを算出すると約５１．１となり、Ｓ８でＹｅｓ
と判定されるわけである。If D> Ds × N2 (S8:
Yes), it is determined that a misfire has occurred in the gas engine 28 (S9). FIG. 7 shows an exhaust pressure waveform in a state where a misfire has occurred. It has been shown that the exhaust pressure waveform is disturbed due to misfire. The exhaust pressure average value PAV (i) for each cylinder calculated in S2 in this state is shown in the graph of FIG. 10 in comparison with the normal state. Unlike the normal state, the exhaust pressure average value PAV (i) changes greatly. When the standard deviation D is calculated in this state, it becomes approximately 51.1, and the result in S8 is Yes
It is determined that.
【００３５】次に失火を起こしたシリンダの特定を行
う。このため、Ｓ７で算出した隣接するシリンダ間での
排気圧平均値の変動Ｓ(ｉ)を各シリンダについて比較す
る。失火が起こった状態での変動Ｓ(ｉ)を、正常状態と
比較しつつ図１１のグラフに示す。正常状態と異なり大
きく変化している。そして、最大の変動Ｓ(ｉ)を示して
いるシリンダ（図１１では第１シリンダ）を、失火が起
こったシリンダであると特定する（Ｓ１０）。失火が起
こると、そのシリンダから排出される未燃焼ガスは、圧
力が低いので本来発生するべき圧力のピークが発生しな
いために大きな変動Ｓ(ｉ)を示すからである。図７のグ
ラフでは、矢印で示す第１シリンダで、失火が起こった
ためにピークが発生せず大きな低下Ｓが起こっているこ
とが示されている。尚、図７及び図１０のグラフで、失
火が起こった後しばらくして排気圧力が全体に上昇して
いるのは、失火によりエンジン出力が低下し、これを補
うために他のシリンダの出力を増やすように燃料供給量
を増加させる制御が働くからである。失火シリンダの特
定がなされると、シリンダごとに所定サイクル数Ａの間
に発生した失火の発生回数Ｍｍｉ（ｉ）を積算し、異常
データ時系列記憶手段４１に記憶した後（Ｓ１８）、故
障予知プログラム４２へ進む（Ｓ２２）。Next, the cylinder causing the misfire is identified. Therefore, the fluctuation S (i) of the exhaust pressure average value between the adjacent cylinders calculated in S7 is compared for each cylinder. The fluctuation S (i) in the state where the misfire has occurred is shown in the graph of FIG. 11 while being compared with the normal state. Unlike the normal state, it has changed significantly. Then, the cylinder showing the maximum fluctuation S (i) (first cylinder in FIG. 11) is specified as the cylinder in which misfire has occurred (S10). This is because when a misfire occurs, the unburned gas discharged from the cylinder exhibits a large fluctuation S (i) because the pressure is low and the peak of the pressure that should be generated does not occur. The graph of FIG. 7 shows that in the first cylinder indicated by the arrow, no peak occurs due to misfire, and a large decrease S occurs. It should be noted that in the graphs of FIGS. 7 and 10, the exhaust pressure generally rises after a misfire occurs because the engine output decreases due to the misfire, and the output of other cylinders is increased to compensate for this. This is because the control to increase the fuel supply amount works so as to increase. When the misfiring cylinder is specified, the number of times Mmi (i) of misfirings that occurred during the predetermined number of cycles A for each cylinder is integrated and stored in the abnormal data time series storage means 41 (S18), and then the failure prediction is performed. Proceed to program 42 (S22).
【００３６】Ｓ８でＤ≦Ｄｓ×Ｎ２であった場合には
（Ｓ８：Ｎｏ）、ガスエンジン２８のトラブルは失火で
はないと判断されるので、他の種類の故障についての判
断を行う。まず吸気弁吹き抜け判定ルーチン１９により
吸気弁吹き抜けであるか否かを判断するため、前記Ｓ７
で算出した隣接するシリンダ間での排気圧平均値の変動
Ｓ(ｉ)を、正常状態での標準偏差Ｄｓと比較する（Ｓ１
１）。Ｓ１１では具体的には、Ｓ(ｉ)の最大値を標準偏
差Ｄｓに所定の吸気弁吹き抜け判定しきい値Ｎ３を掛け
た値と比較してそれより小さいか否かを判断する。ガス
エンジン２８の失火以外の故障のうちでも特に吸気弁吹
き抜けの場合には、後述する排気弁吹き抜け等の場合と
比較してＳ(ｉ)の最大値がそれほど大きくならないから
である。ここで吸気弁吹き抜け判定しきい値Ｎ３は、ガ
スエンジン２８の機差により異なるが、通常１０〜２０
程度の値であってガス・コージェネレーションシステム
ごとにＲＡＭ１３にあらかじめ記憶されている。If D ≦ Ds × N2 in S8 (S8: No), it is judged that the trouble of the gas engine 28 is not misfire, and therefore judgment of other kinds of failures is made. First, in order to determine whether or not there is an intake valve blow-through by the intake valve blow-through determination routine 19, the above S7 is performed.
The variation S (i) in the exhaust pressure average value between the adjacent cylinders calculated in step S1 is compared with the standard deviation Ds in the normal state (S1).
1). In S11, specifically, the maximum value of S (i) is compared with a value obtained by multiplying the standard deviation Ds by a predetermined intake valve blow-through determination threshold value N3, and it is determined whether or not it is smaller than that value. This is because, among failures other than misfire of the gas engine 28, particularly in the case of intake valve blow-through, the maximum value of S (i) does not become so large as compared with the case of exhaust valve blow-through described later. Here, the intake valve blow-through determination threshold value N3 varies depending on the machine difference of the gas engine 28, but is usually 10 to 20.
It is a value of a degree and is stored in advance in the RAM 13 for each gas cogeneration system.
【００３７】Ｓ(ｉ)の最大値＜Ｄｓ×Ｎ３であった場合
には（Ｓ１１：Ｙｅｓ）、ガスエンジン２８に吸気弁吹
き抜けが起こったものと判定する（Ｓ１２）。吸気弁吹
き抜けが起こった状態での排気圧波形を図８に示す。吸
気弁吹き抜けにより、排気圧波形が乱れていることが示
されている。この状態での、Ｓ２で算出されたシリンダ
ごとの排気圧平均値ＰAV(ｉ)とＳ７で算出した隣接する
シリンダ間での排気圧平均値の変動Ｓ(ｉ)とを、正常状
態と比較しつつ図１２、図１３のグラフに示す。正常状
態と異なり、排気圧平均値ＰAV(ｉ)と変動Ｓ(ｉ)とが変
化している。この状態で、標準偏差Ｄを算出すると約１
５．６となりＳ８ではＮｏと判定され、変動Ｓ(ｉ)の最
大値は図１３から約２３〜３０程度と読みとられＳ１１
でＹｅｓと判定されるわけである。When the maximum value of S (i) <Ds × N3 (S11: Yes), it is determined that the intake valve blow-through has occurred in the gas engine 28 (S12). FIG. 8 shows an exhaust pressure waveform when the intake valve blows through. It is shown that the exhaust pressure waveform is disturbed by the intake valve blow-through. In this state, the exhaust pressure average value PAV (i) for each cylinder calculated in S2 and the variation S (i) in the exhaust pressure average value between the adjacent cylinders calculated in S7 are compared with the normal state. Meanwhile, the graphs of FIGS. 12 and 13 are shown. Unlike the normal state, the exhaust gas pressure average value PAV (i) and the fluctuation S (i) change. When the standard deviation D is calculated in this state, it is about 1
It becomes 5.6 and is determined as No in S8, and the maximum value of the variation S (i) is read as about 23 to 30 from FIG.
Therefore, it is determined to be Yes.
【００３８】次に吸気弁吹き抜けを起こしたシリンダの
特定を行う。具体的には、シリンダごとの排気圧平均値
ＰAV(ｉ)を比較し、最大のＰAV(ｉ)を示すシリンダの次
に点火されるシリンダ（図１２では第１シリンダ）を、
吸気弁吹き抜けが起こったシリンダであると特定する
（Ｓ１３）。吸気弁吹き抜けが起こると、そのシリンダ
の燃焼行程において燃焼ガスが吸気管に漏れ出し、その
ときに吸入行程にあるシリンダに吸入されるためそのシ
リンダの排気圧力が低くなる。そして、この影響を全く
受けないトラブルシリンダ直前のシリンダの排気圧力が
高くなるからである。図８のグラフでは、第３シリンダ
の排気圧力が低くなっていることから、第３シリンダが
吸入行程にあるときに燃焼行程にあるシリンダ、即ち、
第１シリンダで吸気弁吹き抜けが起こっていると判定さ
れる。Next, the cylinder in which the intake valve blowout has occurred is identified. Specifically, the exhaust pressure average value PAV (i) for each cylinder is compared, and the cylinder to be ignited next to the cylinder showing the maximum PAV (i) (the first cylinder in FIG. 12) is
It is specified that the cylinder in which the intake valve blows through occurs (S13). When the intake valve blows through, the combustion gas leaks to the intake pipe in the combustion stroke of the cylinder and is sucked into the cylinder in the intake stroke at that time, so the exhaust pressure of the cylinder becomes low. The exhaust pressure of the cylinder immediately before the trouble cylinder, which is not affected by this, becomes high. In the graph of FIG. 8, since the exhaust pressure of the third cylinder is low, the cylinder in the combustion stroke when the third cylinder is in the intake stroke, that is,
It is determined that the intake valve blow-through is occurring in the first cylinder.
【００３９】尚、吸気弁吹き抜けは、その性質上同一の
シリンダで毎サイクル起こる場合がほとんどである。図
８、図１２でも、第１シリンダは毎サイクル吸気弁吹き
抜けを起こしている。吸気弁吹き抜けの特定がなされる
と、シリンダごとに所定のサイクル数Ａの間に発生した
吸気弁吹き抜けの発生回数Ｍｉｎ（ｉ）を積算し、異常
データ時系列記憶手段４１に記憶した後（Ｓ１９）、故
障予知プログラム４２へ進む（Ｓ２２）。By the way, in most cases, the intake valve blow-by occurs in the same cylinder every cycle. Also in FIGS. 8 and 12, the first cylinder has blown by the intake valve every cycle. When the intake valve blowout is specified, the number of occurrences Min (i) of the intake valve blowout that has occurred for each cylinder for a predetermined number of cycles A is integrated and stored in the abnormal data time series storage means 41 (S19). ), And proceeds to the failure prediction program 42 (S22).
【００４０】Ｓ１１でＳ(ｉ)の最大値≧Ｄｓ×Ｎ３であ
った場合には（Ｓ１１：Ｎｏ）、ガスエンジン２８のト
ラブルは失火でも吸気弁吹き抜けでもないと判断される
ので排気弁吹き抜け判定ルーチン２０により、故障が排
気弁吹き抜けであるか否かの判断を行う。このため、Ｓ
７で算出した隣接するシリンダ間での排気圧平均値の変
動Ｓ(ｉ)を比較し、変動Ｓ(ｉ)の最大値と最小値（負の
最大値）とが隣接しているか否かを判断する（Ｓ１
４）。ガスエンジン２８の故障のうちでも特に排気弁吹
き抜けの場合には、変動Ｓ(ｉ)の最大値と最小値とが、
後述する理由により点火順序の隣接するシリンダ間で発
生するからである。When the maximum value of S (i) ≧ Ds × N3 in S11 (S11: No), it is determined that the trouble of the gas engine 28 is neither misfire nor intake valve blow-through, so the exhaust valve blow-through determination is made. The routine 20 determines whether or not the failure is exhaust valve blow-through. Therefore, S
The fluctuations S (i) of the exhaust pressure average values between the adjacent cylinders calculated in 7 are compared to determine whether the maximum value and the minimum value (negative maximum value) of the fluctuations S (i) are adjacent to each other. Judge (S1
4). Among the malfunctions of the gas engine 28, particularly in the case of exhaust valve blow-through, the maximum value and the minimum value of the fluctuation S (i) are
This is because it occurs between the cylinders adjacent to each other in the ignition order for the reason described later.
【００４１】従って、変動Ｓ(ｉ)の最大値と最小値とが
隣接している場合には（Ｓ１４：Ｙｅｓ）、ガスエンジ
ン２８に排気弁吹き抜けが起こったものと判定する（Ｓ
１５）。排気弁吹き抜けが起こった状態での排気圧波形
を図９に示す。排気弁吹き抜けにより、排気圧波形が乱
れていることが示されている。この状態での、Ｓ２で算
出されたシリンダごとの排気圧平均値ＰAV(ｉ)とＳ７で
算出した隣接するシリンダ間での排気圧平均値の変動Ｓ
(ｉ)とを、正常状態と比較しつつ図１４、図１５のグラ
フに示す。正常状態と異なり、排気圧平均値ＰAV(ｉ)と
変動Ｓ(ｉ)とが変化している。この状態で、標準偏差Ｄ
を算出すると約３５．７となりＳ８ではＮｏと判定さ
れ、また変動Ｓ(ｉ)の最大値は図１５から約５０〜７０
程度と読みとられＳ１１でもＮｏと判定される。そし
て、図１５から、変動Ｓ(ｉ)の最大値と最小値とが隣接
していると判断され、Ｓ１４でＹｅｓと判定されるわけ
である。Therefore, when the maximum value and the minimum value of the fluctuation S (i) are adjacent to each other (S14: Yes), it is determined that the exhaust valve blow-through has occurred in the gas engine 28 (S).
15). FIG. 9 shows an exhaust pressure waveform when exhaust valve blow-through has occurred. It is shown that the exhaust pressure waveform is disturbed due to exhaust valve blow-through. In this state, the exhaust pressure average value PAV (i) for each cylinder calculated in S2 and the variation S of the exhaust pressure average value between the adjacent cylinders calculated in S7
(i) is shown in the graphs of FIGS. 14 and 15 in comparison with the normal state. Unlike the normal state, the exhaust gas pressure average value PAV (i) and the fluctuation S (i) change. In this state, standard deviation D
Is about 35.7, it is determined No in S8, and the maximum value of the variation S (i) is about 50 to 70 from FIG.
It is read as the degree and is also determined as No in S11. Then, from FIG. 15, it is determined that the maximum value and the minimum value of the variation S (i) are adjacent to each other, and it is determined Yes in S14.
【００４２】次に排気弁吹き抜けを起こしたシリンダの
特定を行う。具体的には、最大の変動Ｓ(ｉ)を示したシ
リンダを（図１５では第１シリンダ）を、排気弁吹き抜
けが起こったシリンダであると特定する（Ｓ１６）。排
気弁吹き抜けが起こると、そのシリンダの燃焼行程にお
いて燃焼ガスが排気管に漏れ出し、そのときに排気行程
にあるシリンダの排気圧力が高くなる一方、排気弁吹き
抜けが起こったシリンダの排気行程における排気圧力上
昇が小さいからである。図１５のグラフでは、第４シリ
ンダにおいて変動Ｓ(ｉ)の最小値が示され、続く第１シ
リンダにおいて変動Ｓ(ｉ)の最大値が示されていること
から、第１シリンダで排気弁吹き抜けが起こっていると
判定される。図９のグラフを見ると、第１シリンダが燃
焼行程にあるときに排気行程にあるシリンダ、即ち第４
シリンダの排気圧力が特に上昇している一方、排気弁吹
き抜けが起こっている第１シリンダの排気圧力ピークは
小さくなっている。Next, the cylinder in which the exhaust valve blows through is identified. Specifically, the cylinder showing the maximum fluctuation S (i) (the first cylinder in FIG. 15) is specified as the cylinder in which exhaust valve blow-through has occurred (S16). When exhaust valve blow-through occurs, combustion gas leaks into the exhaust pipe in the combustion stroke of that cylinder, and the exhaust pressure of the cylinder in the exhaust stroke increases at that time, while exhaust gas in the exhaust stroke of the cylinder in which the exhaust valve blow-through occurs This is because the pressure rise is small. In the graph of FIG. 15, the minimum value of the fluctuation S (i) is shown in the fourth cylinder, and the maximum value of the fluctuation S (i) is shown in the subsequent first cylinder. Is determined to have occurred. Referring to the graph of FIG. 9, when the first cylinder is in the combustion stroke, the cylinder in the exhaust stroke, that is, the fourth cylinder
While the exhaust pressure of the cylinder rises especially, the exhaust pressure peak of the first cylinder in which the exhaust valve blow-through occurs is small.
【００４３】なお、排気弁吹き抜けは、その性質上同一
のシリンダで毎サイクル起こる場合がほとんどである。
図９、図１４でも、第１シリンダは毎サイクル排気弁吹
き抜けを起こしている。排気弁吹き抜けシリンダの特定
がなされると、シリンダごとに所定のサイクル数Ａの間
に発生した排気弁吹き抜けの発生回数Ｍｅｘ（ｉ）を積
算し、異常データ時系列記憶手段４１に記憶した後（Ｓ
２０）、故障予知プログラム４２へ進む（Ｓ２２）。な
お、Ｓ１４で、変動Ｓ(ｉ)の最大値と最小値とが隣接し
ていない場合には（Ｓ１４：Ｎｏ）、ガスエンジン２８
に起こっている故障は失火、吸気弁吹き抜け、排気弁吹
き抜けのいずれでもないと判定され（Ｓ１７）、シリン
ダごとに所定のサイクル数Ａの間に発生したその他の異
常発生回数Ｍｓｏを積算し、記憶し（Ｓ２１）、故障予
知プログラム４２へ進む（Ｓ２２）。かくして、ガスエ
ンジン２８に異常が起こった場合、所定時間Ｔｃごとに
発生した異常の種類及び回数が、各シリンダごとに異常
データ時系列記憶手段４１に順次記憶される。In most cases, the exhaust valve blow-by occurs in the same cylinder in each cycle.
Also in FIGS. 9 and 14, the exhaust gas blow-through of the exhaust valve occurs in the first cylinder every cycle. When the exhaust valve blow-through cylinders are specified, the number of exhaust valve blow-through occurrences Mex (i) occurring during a predetermined cycle number A for each cylinder is integrated and stored in the abnormal data time series storage means 41 ( S
20) and proceed to the failure prediction program 42 (S22). In addition, in S14, when the maximum value and the minimum value of the variation S (i) are not adjacent to each other (S14: No), the gas engine 28
It is determined that the failure that has occurred is none of misfire, intake valve blow-through, and exhaust valve blow-through (S17), and the number of other abnormality occurrences Mso occurring during the predetermined cycle number A for each cylinder is integrated and stored. Then (S21), the process proceeds to the failure prediction program 42 (S22). Thus, when an abnormality occurs in the gas engine 28, the type and number of abnormalities that have occurred at each predetermined time Tc are sequentially stored in the abnormality data time series storage means 41 for each cylinder.
【００４４】次に、故障予知プログラム４２について図
３のフローチャートに基づいて詳細に説明する。始め
に、時間Ｔが所定の時間Ｔｃを越えているか否か判断す
る（Ｓ３１）。越えていない場合は（Ｓ３１，ＮＯ）、
図２のＳ１へ戻る（Ｓ５０）。越えている場合（Ｓ３
１，ＹＥＳ）、サイクル数Ａの間の標準偏差Ｄｓの平均
値ＤＡ、最大値Ｄｍａｘを算出する（Ｓ３２）。所定時
間Ｔｃは、サイクル数Ａを十分含むだけ長く設定されて
いる。本実施例では、Ｔｃ＝２０分としている。平均値
ＤＡを算出しているのは、標準偏差Ｄｓのばらつきを補
正するためである。Next, the failure prediction program 42 will be described in detail with reference to the flowchart of FIG. First, it is determined whether the time T exceeds a predetermined time Tc (S31). If it does not exceed (S31, NO),
It returns to S1 of FIG. 2 (S50). If it exceeds (S3
1, YES), the average value DA and the maximum value Dmax of the standard deviation Ds during the cycle number A are calculated (S32). The predetermined time Tc is set long enough to include the cycle number A sufficiently. In this embodiment, Tc = 20 minutes. The average value DA is calculated in order to correct the variation in the standard deviation Ds.
【００４５】次に、異常データ時系列記憶手段４１に記
憶されている失火の発生回数Ｍｍｉ（ｉ）、給気弁吹き
抜けの発生回数Ｍｉｎ（ｉ）、排気弁吹き抜けの発生回
数Ｍｅｘ（ｉ）、及びその他の異常の発生回数Ｍｓｏを
サイクル数Ａで割った値が０．９５より大きいか否かを
判断する（Ｓ３３）。０．９５より大きい場合は（Ｓ３
３，ＹＥＳ）、異常が連続的に発生していると判断す
る。さらに、標準偏差の平均値ＤＡの値が所定値Ｄｔよ
り大きい場合は、連続的に大きい異常が発生していると
判断されるので、すぐにエンジンを停止させる（Ｓ３
５）。標準偏差の平均値ＤＡが所定値Ｄｔより小さい場
合、標準偏差の平均値ＤＡが前回の標準偏差の平均値Ｄ
Ａ１と比較して増加しているか否かを判断する（Ｓ３
６）。すなわち、ＤＡ／ＤＡ１が１．０３を越えた場合
増加していると判断している。Next, the number of occurrences of misfire Mmi (i), the number of occurrences of blowout of the intake valve Min (i), the number of occurrences of blowout of the exhaust valve Mex (i) stored in the abnormal data time series storage means 41, Then, it is determined whether or not the value obtained by dividing the number Mso of occurrences of other abnormalities by the number of cycles A is larger than 0.95 (S33). If it is larger than 0.95 (S3
3, YES), it is determined that the abnormality is continuously occurring. Further, when the average value DA of the standard deviations is larger than the predetermined value Dt, it is determined that a large abnormality has occurred continuously, so the engine is immediately stopped (S3).
5). If the average value DA of the standard deviations is smaller than the predetermined value Dt, the average value DA of the standard deviations is the average value D of the previous standard deviations.
It is determined whether or not it is increasing compared with A1 (S3
6). That is, when DA / DA1 exceeds 1.03, it is determined to increase.
【００４６】増加していると判断した場合（Ｓ３６，Ｎ
Ｏ）、標準偏差の平均値ＤＡの増加の割合を算出する
（Ｓ３７）。すなわち、今回の標準偏差の平均値ＤＡと
前回の標準偏差の平均値ＤＡ１との差を、前回の標準偏
差の平均値ＤＡ１と前々回の標準偏差の平均値ＤＡ０と
の差で割った値が所定値Ｋを越えているか否か判断す
る。越えている場合（Ｓ３７，ＹＥＳ）、異常の進行が
速いと判定して、すぐにエンジンを停止する（Ｓ４
４）。越えていない場合（Ｓ３７，ＮＯ）、Ｓ４５へ進
む。Ｓ４５については後で説明する。一方、Ｓ３３で
０．９５より大きくない場合（Ｓ３３，ＮＯ）、異常は
散発的に発生していると判断される。次に、失火の発生
回数Ｍｍｉ（ｉ）が所定値Ｍｔを越えているか否か判断
する（Ｓ３８）。越えている場合（Ｓ３８，ＹＥＳ）、
散発的とはいえ、頻繁に発生しておりエンジン効率が悪
いので、すぐにエンジンを停止する（Ｓ３９）。When it is determined that the number is increasing (S36, N
O), the rate of increase of the average value DA of the standard deviations is calculated (S37). That is, a value obtained by dividing the difference between the average value DA of the current standard deviation and the average value DA1 of the previous standard deviation by the difference between the average value DA1 of the previous standard deviation and the average value DA0 of the standard deviation two times before is the predetermined value. It is determined whether or not the value K is exceeded. If it exceeds (S37, YES), it is determined that the progress of the abnormality is fast, and the engine is immediately stopped (S4).
4). If not exceeded (S37, NO), the process proceeds to S45. S45 will be described later. On the other hand, when it is not larger than 0.95 in S33 (S33, NO), it is determined that the abnormality occurs sporadically. Next, it is determined whether or not the number of occurrences of misfire Mmi (i) exceeds a predetermined value Mt (S38). If it exceeds (S38, YES),
Although it is sporadic, it occurs frequently and the engine efficiency is poor, so the engine is immediately stopped (S39).
【００４７】越えていない場合（Ｓ３８，ＮＯ）、排気
弁吹き抜けの発生回数Ｍｅｘ（ｉ）、給気弁吹き抜けの
発生回数Ｍｉｎ（ｉ）、及びその他の異常の発生回数Ｍ
ｓｏの各々が所定値Ｍｔを越えているか否か判断する
（Ｓ４０）。ここで、Ｍｔはエンジンを停止するＡサイ
クル間の異常発生回数の設定値であり、異常毎に各々予
め設定されている。越えている場合（Ｓ４０，ＹＥ
Ｓ）、排気弁吹き抜けの発生回数Ｍｅｘ（ｉ）、給気弁
吹き抜けの発生回数Ｍｉｎ（ｉ）、及びその他の異常の
発生回数Ｍｓｏの各々の標準偏差の最大値Ｄｍａｘが所
定値Ｄｔを越えているか否か判断する（Ｓ４１）。越え
ている場合（Ｓ４１）、すぐにエンジンを停止する（Ｓ
３９）。Ｓ４０及びＳ４１で所定値を越えていない場合
（Ｓ４０，ＮＯ；Ｓ４１，ＮＯ）、排気弁吹き抜けの発
生回数Ｍｅｘ（ｉ）、給気弁吹き抜けの発生回数Ｍｉｎ
（ｉ）、またはその他の異常の発生回数Ｍｓｏが前回値
より増加しているか否か判断する（Ｓ４２）。増加して
いない場合（Ｓ４２，ＹＥＳ）、Ｓ４９へ進む。 増
加している場合（Ｓ４２，ＮＯ）、今回の増加の割合と
前回の増加の割合とを比較する（Ｓ４３）。増加の割合
が増えている場合（Ｓ４３，ＹＥＳ）、すぐにエンジン
を停止する（Ｓ４４）。増加の割合が増えていない場合
（Ｓ４３，ＮＯ）、Ｓ４５へ進む。If not exceeded (S38, NO), the number of exhaust valve blow-through occurrences Mex (i), the supply valve blow-through occurrence count Min (i), and the number of other abnormal occurrences M
It is determined whether each of the values of so exceeds the predetermined value Mt (S40). Here, Mt is a set value of the number of times of occurrence of abnormality during the A cycle in which the engine is stopped, and is preset for each abnormality. If it exceeds (S40, YE
S), the maximum number of standard deviations Dmax of each of the number of occurrences of exhaust valve blow-through Mex (i), the number of occurrences of air supply valve blow-through Min (i), and the number of occurrences of other abnormalities Mso exceeds a predetermined value Dt. It is determined whether or not there is (S41). If it exceeds (S41), stop the engine immediately (S41).
39). When the predetermined values are not exceeded in S40 and S41 (S40, NO; S41, NO), the number of occurrences of exhaust valve blow-through Mex (i), the number of occurrences of air supply valve blow-through Min.
(I) Or, it is determined whether or not the number Mso of occurrences of other abnormalities has increased from the previous value (S42). When the number has not increased (S42, YES), the process proceeds to S49. When it has increased (S42, NO), the current increase rate and the previous increase rate are compared (S43). When the increase rate is increasing (S43, YES), the engine is immediately stopped (S44). When the rate of increase has not increased (S43, NO), the process proceeds to S45.
【００４８】次にＳ４５では、Ｓ３７からきたときは、
標準偏差の平均値ＤＡがエンジン停止設定値に至るまで
の時間Ｔｙを算出する。また、Ｓ４３からきたときは、
失火の発生回数Ｍｍｉ（ｉ）、排気弁吹き抜けの発生回
数Ｍｅｘ（ｉ）、給気弁吹き抜けの発生回数Ｍｉｎ
（ｉ）、及びその他の異常の発生回数Ｍｓｏがエンジン
停止設定値に到達するまでの予知時間Ｔｙを算出する。
時間Ｔｙは、 Ｔｙ＝Ｔｃ＊（Ｄｔ−ＤＡ）＊（ＤＡ１−ＤＡ０）／
（ＤＡ−ＤＡ１）2 Ｔｙ＝Ｔｃ＊（Ｍｔ−Ｍ）＊（Ｍ１−Ｍ０）／（Ｍ−Ｍ
１）2 で計算される。ここで、図１６に示すように、ＤＡは今
回の標準偏差の平均値であり、ＤＡ１は前回の標準偏差
の平均値であり、ＤＡ０は前々回の標準偏差の平均値で
ある。Ａサイクル間の異常発生回数であるＭ，Ｍ１，Ｍ
０についても同様である。Next, in S45, when coming from S37,
The time Ty until the average value DA of the standard deviation reaches the engine stop set value is calculated. When coming from S43,
Number of occurrences of misfire Mmi (i), number of occurrences of exhaust valve blow-through Mex (i), number of occurrences of air supply valve blow-through Min
(I), and the prediction time Ty until the number Mso of occurrence of other abnormalities reaches the engine stop set value is calculated.
Time Ty is Ty = Tc * (Dt-DA) * (DA1-DA0) /
(DA-DA1) 2 Ty = Tc * (Mt-M) * (M1-M0) / (MM
1) Calculated as 2 . Here, as shown in FIG. 16, DA is the average value of the standard deviations of this time, DA1 is the average value of the standard deviations of the previous time, and DA0 is the average value of the standard deviations of the two times before. M, M1, M, which is the number of occurrences of abnormalities during the A cycle
The same applies to 0.
【００４９】次に、エンジン停止までの予知時間Ｔｙを
外部に表示する（Ｓ４６）。次に、予知時間Ｔｙが、時
系列変化の検出時間Ｔｃを短縮するタイミングであるＴ
ｓと比較する（Ｓ４７）。予知時間ＴｙがＴｓより短い
場合（Ｓ４７，ＹＥＳ）、検出時間Ｔｃを１／２とし、
ＤＡ１＝（ＤＡ＋ＤＡ１）／２とし、Ｍ１＝（Ｍ＋Ｍ
１）／２とする（Ｓ４８）。検出時間Ｔｃを短くしてい
るのは、エンジン停止までの予知時間Ｔｙが短くなった
とき、頻繁に予知を行って急激な変化に対応するためで
ある。次に、標準偏差の平均値ＤＡ、失火の発生回数Ｍ
ｍｉ（ｉ）、排気弁吹き抜けの発生回数Ｍｅｘ（ｉ）、
給気弁吹き抜けの発生回数Ｍｉｎ（ｉ）、その他の異常
の発生回数Ｍｓｏ等を初期化して（Ｓ４９）、図２のＳ
１へ戻る。Next, the prediction time Ty until the engine is stopped is displayed outside (S46). Next, the prediction time Ty is a timing at which the time series change detection time Tc is shortened.
It is compared with s (S47). When the prediction time Ty is shorter than Ts (S47, YES), the detection time Tc is halved,
DA1 = (DA + DA1) / 2 and M1 = (M + M
1) / 2 (S48). The detection time Tc is shortened so that when the prediction time Ty until the engine stops becomes short, frequent prediction is performed to cope with a sudden change. Next, the average value DA of standard deviations and the number of occurrences of misfire M
mi (i), the number of exhaust valve blow-through occurrences Mex (i),
The number of occurrences of the air supply valve blow-through Min (i), the number of occurrences of other abnormalities Mso, etc. are initialized (S49), and S in FIG.
Return to 1.
【００５０】以上詳細に説明したように、本実施例のガ
スエンジン２８の故障予知診断装置によれば、集合排気
管３６に取り付けた排気圧センサ１４により、各シリン
ダの燃焼後の排気ガスの圧力を計測し、その圧力波形か
ら各シリンダ毎の排気圧平均値ＰAV(ｉ)、その標準偏差
Ｄ、排気圧平均値の変動Ｓ(ｉ)を算出し、これらのデー
タに基づいてガスエンジン２８に起こっている異常が失
火、吸気弁吹き抜け、排気弁吹き抜けのいずれである
か、及び異常がどのシリンダで起こっているかを特定
し、所定時間Ｔｃ毎にＡサイクル間で発生する異常の回
数及び異常の有無判定値である標準偏差のＡサイクル間
の平均値ＤＡの変化からエンジンが故障に至るまでの予
知時間Ｔｙを算出しているので、トラブルの発生状態を
常に正確に把握して、故障に至る以前にガスエンジン２
８に必要十分な部品交換等の修理を施すことができる。
従って、過剰な部品交換や作業工数を要さず、ガスエン
ジン２８の良好な状態を維持し、アフターファイア、バ
ックファイアや機械的損傷の防止、排ガス浄化触媒の長
寿命化を図ることができる。As described in detail above, according to the failure prediction / diagnosis apparatus for the gas engine 28 of this embodiment, the exhaust pressure sensor 14 attached to the collective exhaust pipe 36 causes the exhaust gas pressure after combustion in each cylinder. The exhaust gas pressure average value PAV (i), its standard deviation D, and the variation S (i) of the exhaust gas pressure average value for each cylinder are calculated from the pressure waveform, and the gas engine 28 is calculated based on these data. Whether the abnormality that is occurring is misfire, intake valve blow-through, exhaust valve blow-through, and which cylinder the abnormality is occurring are specified, and the number of times the abnormality occurs between A cycles and the abnormality Since the prediction time Ty from the change of the average value DA of the standard deviation as the presence / absence determination value during the A cycle to the engine failure is calculated, it is necessary to always accurately grasp the occurrence state of the trouble. Gas engine 2 before reaching the
8, necessary and sufficient parts replacement and other repairs can be performed.
Therefore, it is possible to maintain a good state of the gas engine 28, prevent afterfire, backfire and mechanical damage, and prolong the life of the exhaust gas purifying catalyst without requiring excessive replacement of parts and man-hours.
【００５１】なお、前記実施例は本発明を何ら限定する
ものでなく、その要旨を逸脱しない範囲内において、種
々の変形、改良が可能であることは勿論である。例え
ば、本実施例では、６本の排気パイプ２３が１本の集合
排気管３６にまとめられた位置に１つの排気圧センサ１
４を取り付けているが、複数のシリンダをいくつかのグ
ループに分け、各グループ毎に１つずつ排気圧センサを
取り付けて本実施例の故障予知診断装置を備えてもよ
い。例えばシリンダ数Ｎが８以上の多シリンダエンジン
にはこのような方法が適している。It should be noted that the above embodiments do not limit the present invention at all, and it is needless to say that various modifications and improvements can be made without departing from the scope of the invention. For example, in this embodiment, one exhaust pressure sensor 1 is provided at a position where the six exhaust pipes 23 are combined into one collective exhaust pipe 36.
4, the plurality of cylinders may be divided into some groups, and one exhaust pressure sensor may be attached to each group to provide the failure prediction / diagnosis device of the present embodiment. For example, such a method is suitable for a multi-cylinder engine having a cylinder number N of 8 or more.
【００５２】また、本実施例は、４サイクルガスエンジ
ンについて説明したが、他の形式のエンジンの場合でも
利用できる。例えば４サイクルガソリンエンジンでは、
４サイクルガスエンジンと同様に、失火、吸気弁吹き抜
け、排気弁吹き抜けといった故障が起こり得るので、本
実施例の故障予知診断装置が適用できる。ディーゼルエ
ンジンでは、自然着火方式であり点火プラグの劣化によ
る失火は起こらないが、燃料の供給状態の異常によって
は着火不良が起こり得る。また、吸気弁吹き抜け、排気
弁吹き抜けはガスエンジンと同様に発生し得る。従っ
て、ディーゼルエンジンにも本実施例の故障予知診断装
置が適用できる。２サイクルエンジンでは、吸気弁及び
排気弁がなく吸気弁吹き抜け、排気弁吹き抜けといった
故障は起こらないが、失火は起こり得るので、失火に関
しては本実施例の故障予知診断装置が適用できる。Further, although the present embodiment has been described with respect to the 4-cycle gas engine, it can be used in the case of other types of engines. For example, in a 4-cycle gasoline engine,
Since a failure such as misfire, intake valve blow-through, exhaust valve blow-through may occur as in the case of the 4-cycle gas engine, the failure prediction / diagnosis device of this embodiment can be applied. A diesel engine is a self-ignition system and does not cause misfire due to deterioration of a spark plug, but ignition failure may occur depending on an abnormal fuel supply state. Further, the intake valve blow-through and the exhaust valve blow-through can occur as in the gas engine. Therefore, the failure prediction / diagnosis device of this embodiment can be applied to a diesel engine. In a two-cycle engine, there is no intake valve and exhaust valve, and no failure such as intake valve blow-through or exhaust valve blow-through occurs, but misfire can occur, so the failure prediction diagnosis apparatus of this embodiment can be applied to misfire.
【００５３】[0053]
【発明の効果】以上説明したことから明かなように本発
明のガスエンジンの故障予知診断装置によれば、エンジ
ンの排気圧力を計測する排気圧センサと、排気圧センサ
が計測した排気圧力を所定の間隔でサンプリングする排
気圧サンプリング手段と、排気圧サンプリング手段がサ
ンプリングした値に基づき各シリンダ毎の排気圧代表値
を算出する代表値算出手段と、代表値算出手段が算出し
た各シリンダの排気圧代表値のばらつきを算出するばら
つき算出手段と、ばらつき算出手段が算出したばらつき
に基づき前記エンジンの異常の有無及びその種類を判定
する異常判定手段と、異常判定手段が判定した異常を時
系列データとして記憶する異常データ時系列記憶手段
と、異常データ時系列記憶手段が記憶する時系列エンジ
ン異常データからエンジンを故障停止させるしきい値に
至るまでのエンジン稼働時間を算出する故障予知手段と
を有しているので、トラブルの発生状態を常に正確に把
握して、故障に至る以前にエンジンに必要十分な部品交
換等の修理を施すことができる。その結果、過剰な部品
交換や作業工数を要さず、エンジンの良好な状態を維持
し、アフターファイア、バックファイアや機械的損傷の
防止、排ガス浄化触媒の長寿命化を図ることができる。As is apparent from the above description, according to the failure prediction / diagnosis apparatus for a gas engine of the present invention, the exhaust pressure sensor for measuring the exhaust pressure of the engine and the exhaust pressure measured by the exhaust pressure sensor are set to predetermined values. Exhaust pressure sampling means for sampling at intervals, representative value calculation means for calculating a representative value of exhaust pressure for each cylinder based on the values sampled by the exhaust pressure sampling means, and exhaust pressure for each cylinder calculated by the representative value calculation means A variation calculation means for calculating the variation of the representative value, an abnormality determination means for determining the presence or absence of the engine abnormality and its type based on the variation calculated by the variation calculation means, and the abnormality determined by the abnormality determination means as time series data. The abnormal data time series storage means to be stored and the time series engine abnormal data stored in the abnormal data time series storage means Since it has a failure prediction means that calculates the engine operating time until the threshold for stopping the gin failure, it always grasps the occurrence state of the trouble accurately and it is necessary and sufficient for the engine before the failure. Repair such as various parts replacement can be performed. As a result, it is possible to maintain an excellent condition of the engine, prevent afterfire, backfire, mechanical damage, and prolong the life of the exhaust gas purifying catalyst without requiring excessive replacement of parts and man-hours.
【図１】本発明の一実施例であるガスエンジンの故障予
知診断装置の構成を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a failure prediction / diagnosis apparatus for a gas engine that is an embodiment of the present invention.
【図２】ガスエンジンの異常判定プログラムを示すフロ
ーチャートである。FIG. 2 is a flowchart showing a gas engine abnormality determination program.
【図３】ガスエンジンの故障予知プログラムを示すフロ
ーチャートである。FIG. 3 is a flowchart showing a failure prediction program for a gas engine.
【図４】ガスエンジンの排気系統を示す概念図である。FIG. 4 is a conceptual diagram showing an exhaust system of a gas engine.
【図５】ガス・コージェネレーションシステムの全体構
成を示す概念図である。FIG. 5 is a conceptual diagram showing the overall configuration of a gas cogeneration system.
【図６】正常時の排気圧力波形を示すグラフである。FIG. 6 is a graph showing an exhaust pressure waveform under normal conditions.
【図７】失火発生時の排気圧力波形を示すグラフであ
る。FIG. 7 is a graph showing an exhaust pressure waveform when a misfire occurs.
【図８】吸気弁吹き抜け発生時の排気圧力波形を示すグ
ラフである。FIG. 8 is a graph showing an exhaust pressure waveform when an intake valve blowout occurs.
【図９】排気弁吹き抜け発生時の排気圧力波形を示すグ
ラフである。FIG. 9 is a graph showing an exhaust pressure waveform when an exhaust valve blow-through occurs.
【図１０】失火発生時のシリンダ毎の平均排気圧力を正
常時と比較して示すグラフである。FIG. 10 is a graph showing an average exhaust pressure of each cylinder when a misfire occurs compared with a normal time.
【図１１】失火発生時のシリンダ毎の平均排気圧力の変
動を正常時と比較して示すグラフである。FIG. 11 is a graph showing fluctuations in the average exhaust pressure of each cylinder when a misfire occurs compared with normal times.
【図１２】吸気弁吹き抜け発生時のシリンダ毎の平均排
気圧力を正常時と比較して示すグラフである。FIG. 12 is a graph showing an average exhaust pressure of each cylinder when an intake valve blowout occurs in comparison with a normal state.
【図１３】吸気弁吹き抜け発生時のシリンダ毎の平均排
気圧力の変動を正常時と比較して示すグラフである。FIG. 13 is a graph showing fluctuations in average exhaust pressure for each cylinder when an intake valve blow-by occurs, compared with normal times.
【図１４】排気弁吹き抜け発生時のシリンダ毎の平均排
気圧力を正常時と比較して示すグラフである。FIG. 14 is a graph showing the average exhaust pressure of each cylinder when exhaust valve blow-through occurs in comparison with the normal exhaust pressure.
【図１５】排気弁吹き抜け発生時のシリンダ毎の平均排
気圧力の変動を正常時と比較して示すグラフである。FIG. 15 is a graph showing fluctuations in average exhaust pressure of each cylinder when an exhaust valve blow-through occurs in comparison with normal times.
【図１６】予知時間Ｔｙの算出方法を示す説明図であ
る。FIG. 16 is an explanatory diagram showing a method of calculating a prediction time Ty.
１１ ＣＰＵ １４ 排気圧センサ １６ 排気圧サンプリングプログラム １７ 異常判定プログラム １８ 失火判定ルーチン １９ 吸気弁吹き抜け判定ルーチン ２０ 排気弁吹き抜け判定ルーチン ４１ 異常データ時系列記憶手段 ４２ 故障予知プログラム Ｔｙ 予知時間 Ｍｍｉ（ｉ） Ａサイクル間の失火の発生回数 Ｍｅｘ（ｉ） Ａサイクル間の排気弁吹き抜けの発生回
数 Ｍｉｎ（ｉ） Ａサイクル間の給気弁吹き抜けの発生回
数 Ｍｓｏ Ａサイクル間のその他の異常の発生回数11 CPU 14 Exhaust Pressure Sensor 16 Exhaust Pressure Sampling Program 17 Abnormality Judgment Program 18 Misfire Judgment Routine 19 Intake Valve Blowing Judgment Routine 20 Exhaust Valve Blowing Judgment Routine 41 Abnormal Data Time Series Storage Means 42 Failure Prediction Program Ty Prediction Time Mmi (i) A Number of misfires between cycles Mex (i) Number of exhaust valve blow-throughs between A cycles Min (i) Number of supply valve blow-throughs between A cycles Mso Number of other abnormalities between A cycles
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ０１Ｋ 23/10 Ｐ Ｆ０１Ｌ 3/24 Ｂ Ｆ０２Ｐ 17/12 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI Technical display area F01K 23/10 P F01L 3/24 B F02P 17/12
Claims (10)
状態を検出する装置において、 前記エンジンの排気圧力を計測する排気圧センサと、 前記排気圧センサが計測した排気圧力を所定の間隔でサ
ンプリングする排気圧サンプリング手段と、 前記排気圧サンプリング手段がサンプリングした値に基
づき各シリンダ毎の排気圧代表値を算出する代表値算出
手段と、 前記代表値算出手段が算出した各シリンダの排気圧代表
値のばらつきを算出するばらつき算出手段と、 前記ばらつき算出手段が算出したばらつきに基づき前記
エンジンの異常の有無及びその種類を判別する異常判定
手段と、 前記異常判定手段が判定した異常を、時系列データとし
て記憶する異常データ時系列記憶手段と、 前記異常データ時系列記憶手段が記憶する時系列的エン
ジン異常データから、前記エンジンを故障停止させるし
きい値に至るまでのエンジン稼働時間を算出する故障予
知手段とを有することを特徴とするエンジンの故障予知
診断装置。1. An apparatus for detecting an operating state of an engine having a plurality of cylinders, an exhaust pressure sensor for measuring an exhaust pressure of the engine, and an exhaust pressure sensor for sampling the exhaust pressure measured by the exhaust pressure sensor at predetermined intervals. Atmospheric pressure sampling means, representative value calculation means for calculating an exhaust pressure representative value for each cylinder based on the values sampled by the exhaust pressure sampling means, and variation of the exhaust pressure representative value for each cylinder calculated by the representative value calculation means A variation calculation means for calculating, the abnormality determination means for determining the presence or absence and the type of abnormality of the engine based on the variation calculated by the variation calculation means, and the abnormality determined by the abnormality determination means are stored as time series data. Abnormal data time-series storage means, and the time-series data stored in the abnormal data time-series storage means. From down abnormal data, failure prediction diagnosis device for an engine and having a PFA means for calculating an engine operating time up to the threshold value that failure stops the engine.
排気圧平均値であり、 前記ばらつき算出手段が算出するばらつきが各シリンダ
の排気圧代表値の標準偏差であることを特徴とするエン
ジンの故障予知診断装置。2. The exhaust gas pressure according to claim 1, wherein the representative value calculated by the representative value calculation means is an exhaust pressure average value for each cylinder, and the variation calculated by the variation calculation means is the exhaust pressure of each cylinder. An engine failure prediction / diagnosis device characterized by a standard deviation of a representative value.
において、 前記異常判定手段が、前記ばらつき算出手段に算出され
たばらつきを所定の異常有無判定しきい値と比較し、異
常有無判定しきい値より大きいときに前記エンジンに故
障があると判定する異常有無判定手段を含むことを特徴
とするエンジンの故障予知診断装置。3. The apparatus according to claim 1 or 2, wherein the abnormality determining unit compares the variation calculated by the variation calculating unit with a predetermined abnormality determination threshold value to determine whether there is an abnormality. An engine failure prediction / diagnosis device, comprising: abnormality presence / absence determining means for determining that the engine has a failure when it is larger than a threshold value.
があると判定された場合に、前記ばらつきを所定の失火
判定しきい値と比較し、失火判定しきい値より大きいと
きに前記エンジンの異常が失火であると判定する失火判
定手段を含むことを特徴とするエンジンの故障予知診断
装置。4. The method according to claim 3, wherein when the abnormality determining means determines that the abnormality is present, the variation is compared with a predetermined misfire determination threshold value, An engine failure prediction and diagnosis device comprising: a misfire determination means for determining that the engine abnormality is a misfire when the engine is larger than a misfire determination threshold value.
値に基づいて、点火順序が隣接するシリンダ間での代表
値の変動を算出する変動算出手段を有し、 前記異常判定手段が、前記失火判定手段によりエンジン
の異常が失火であると判定された場合に、前記変動算出
手段が算出した変動に基づき、最大の変動を示すシリン
ダを失火が起こったシリンダであると特定する失火シリ
ンダ特定手段を含むことを特徴とするエンジンの故障予
知診断装置。5. The variation according to claim 4, wherein the variation of the representative value between the cylinders adjacent in the ignition order is calculated based on the representative value of the exhaust pressure of each cylinder calculated by the representative value calculating means. When the abnormality determining means has a calculating means, and the misfire determining means determines that the engine abnormality is a misfire, the cylinder showing the maximum variation is misfired based on the variation calculated by the variation calculating means. An engine failure prediction / diagnosis device, comprising: a misfiring cylinder identification means for identifying a cylinder in which an engine has occurred.
値に基づいて、点火順序が隣接するシリンダ間での代表
値の変動を算出する変動算出手段を有し、 前記異常判定手段が、前記失火判定手段によりエンジン
の異常が失火でないと判定された場合に、前記変動算出
手段が算出した変動の最大値を所定の吸気弁吹き抜け判
定しきい値と比較し、吸気弁吹き抜け判定しきい値より
小さい場合に前記エンジンの異常が吸気弁吹き抜けであ
ると判定する吸気弁吹き抜け判定手段を含むことを特徴
とするエンジンの故障予知診断装置。6. The variation according to claim 4, wherein the variation of the representative value between the cylinders adjacent in the ignition order is calculated based on the exhaust gas representative value of each cylinder calculated by the representative value calculation means. If the abnormality determining means has a calculating means, and the misfire determining means determines that the engine abnormality is not a misfire, the maximum value of the variation calculated by the variation calculating means is used as a predetermined intake valve blow-through determination threshold. An engine failure predictive diagnosis device, comprising: an intake valve blow-through determination means for comparing the value with a threshold value and determining that the engine abnormality is intake valve blow-through when it is smaller than an intake valve blow-through determination threshold value.
の異常が失火でないと判定された場合に、前記変動算出
手段が算出した変動の最大値を所定の吸気弁吹き抜け判
定しきい値と比較し、吸気弁吹き抜け判定しきい値より
小さい場合に前記エンジンの異常が吸気弁吹き抜けであ
ると判定する吸気弁吹き抜け判定手段を含むことを特徴
とするエンジンの故障予知診断装置。7. The method according to claim 5, wherein when the abnormality determining means determines that the engine abnormality is not a misfire by the misfire determining means, the maximum value of the variation calculated by the variation calculating means is set. An engine characterized by including intake valve blow-through determination means for comparing with a predetermined intake valve blow-through determination threshold value and determining that the abnormality of the engine is intake valve blow-through when it is smaller than the intake valve blow-through determination threshold value. Failure prediction and diagnosis device.
において、 前記異常判定手段が、前記吸気弁吹き抜け判定手段によ
りエンジンの故障が吸気弁吹き抜けであると判定された
場合に、前記代表値算出手段が算出した代表値に基づ
き、最大の代表値を示すシリンダの直後のシリンダを吸
気弁吹き抜けが起こったシリンダであると特定する吸気
弁吹き抜けシリンダ特定手段を含むことを特徴とするエ
ンジンの故障予知診断装置。8. The representative value according to claim 6 or 7, wherein when the abnormality determination means determines that the engine failure is intake valve blow-through by the intake valve blow-through determination means. An engine failure characterized by including intake valve blow-through cylinder specifying means for specifying, based on the representative value calculated by the calculating means, a cylinder immediately after the cylinder showing the maximum representative value as the cylinder in which the intake valve blow-through has occurred. Predictive diagnosis device.
において、 前記異常判定手段が、前記吸気弁吹き抜け判定手段によ
りエンジンの異常が吸気弁吹き抜けでないと判定された
場合に、前記変動算出手段が算出した変動に基づき、点
火順序が隣接するシリンダ間で変動の最大値と最小値と
が示されている場合に前記エンジンの維持が排気弁吹き
抜けであると判定する排気弁吹き抜け判定手段を含むこ
とを特徴とするエンジンの故障予知診断装置。9. The variation calculation means according to claim 6, wherein when the abnormality determination means determines that the engine abnormality is not the intake valve blow-through, the abnormality determination means determines. The exhaust valve blow-through determination means for determining that the maintenance of the engine is exhaust valve blow-through when the ignition sequence shows the maximum value and the minimum value of the change between the adjacent cylinders based on the calculated change. An engine failure prediction and diagnosis device characterized by the following.
りエンジンの異常が排気弁吹き抜けであると判定された
場合に、前記変動算出手段が算出した変動に基づき、変
動の最大値を示すシリンダを排気弁吹き抜けが起こった
シリンダであると特定する排気弁吹き抜けシリンダ特定
手段を含むことを特徴とするエンジンの故障予知診断装
置。10. The variation calculation unit according to claim 9, wherein the abnormality determination unit calculates the abnormality when the exhaust valve blow-through determination unit determines that the engine abnormality is exhaust valve blow-through. An engine failure prediction / diagnosis device, comprising: an exhaust valve blow-through cylinder identifying means for identifying, on the basis of a change, a cylinder exhibiting a maximum value of a change as a cylinder in which exhaust valve blow-through has occurred.
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| JP11211094A JP3539759B2 (en) | 1994-04-26 | 1994-04-26 | Engine failure prediction diagnostic device |
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| JPH07293311A true JPH07293311A (en) | 1995-11-07 |
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Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP2014020241A (en) * | 2012-07-17 | 2014-02-03 | Honda Motor Co Ltd | Scavenged gas amount calculation device for internal combustion engine and internal egr amount calculation device |
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1994
- 1994-04-26 JP JP11211094A patent/JP3539759B2/en not_active Expired - Fee Related
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