JPH08284624A - 往復動内燃機関の故障予知方法および装置 - Google Patents

往復動内燃機関の故障予知方法および装置

Info

Publication number
JPH08284624A
JPH08284624A JP8794695A JP8794695A JPH08284624A JP H08284624 A JPH08284624 A JP H08284624A JP 8794695 A JP8794695 A JP 8794695A JP 8794695 A JP8794695 A JP 8794695A JP H08284624 A JPH08284624 A JP H08284624A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cylinder
order
exhaust temperature
exhaust
internal combustion
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP8794695A
Other languages
English (en)
Inventor
Sotosuke Matsumoto
外左 松本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tokyo Gas Co Ltd
Original Assignee
Tokyo Gas Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tokyo Gas Co Ltd filed Critical Tokyo Gas Co Ltd
Priority to JP8794695A priority Critical patent/JPH08284624A/ja
Publication of JPH08284624A publication Critical patent/JPH08284624A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】多気筒往復動内燃機関の吸排気バルブ(特に排
気バルブ)の溶損による故障を、気筒を限定して簡単に
予知し、故障による被害を最小限にとどめることができ
る方法および装置を提供すること。 【構成】内燃機関の実際の運転時に各気筒ごとに排気温
度を定期的に検出する排気温度検出手段1と、各気筒の
排気温度の高低を比較する比較器2と、各気筒の排気温
度の高低順位を保持する記憶手段3と、予め測定した正
常運転時の各気筒の排気温度の高低順位を記憶する記憶
手段4と、実際の運転時の各気筒の排気温度の高低順位
を正常運転時の各気筒の排気温度の高低順位と比較する
比較器5と、実際の運転時の各気筒の排気温度の高低順
位が正常運転時の各気筒の排気温度の高低順位に対し大
きく変動したことにより特定気筒の故障を予知する判定
手段6とを包含する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は多気筒往復動内燃機関の
吸排気バルブ(特に排気バルブ)の溶損に起因する故障
を、気筒を限定して事前に予知し、故障による被害を最
小限にとどめるための故障予知方法および装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】多気筒往復動内燃機関の吸排気バルブは
燃焼室内で溶損し、バルブを完全に閉鎖できないことが
ある。これを吹き抜けと称している。吹き抜けが起こる
と、爆発燃焼が不完全となり、排気ガスの温度は急激に
低下する。この溶損による故障は、そのまま運転を継続
すると大事故になりかねない極めて重大な故障である。
そのため、従来は吹き抜けが実際に発生してしまった後
に、二次的に起きる事象をセンサ等で検知し、直ちにエ
ンジンを停止するよう制御されている。
【0003】二次的に起きる事象の一例として、エンジ
ン停止に良く使用される信号に、触媒槽の温度上昇があ
る。排気バルブが溶損するとピストンの圧縮行程後にス
ムースな爆発燃焼が行えず、燃料の未燃分が排気マニホ
ールドを通して触媒槽に達する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】通常、触媒槽は燃焼ガ
ス中のNOx等を低減させる化学反応を活発にするため
摂氏数百度に維持されている。上述の触媒槽に到達した
未燃燃料はこの高温度により燃焼を始め、触媒槽中の触
媒温度を異常に上昇させ、触媒をその後の使用ができな
いほどに焼損し、多額の損害をもたらす。このような二
次的事象の発生する前に、吸排気バルブ(特に排気バル
ブ)の溶損の前兆をその進行過程で早く捕らえることが
望ましく、従来はエキスパートの勘に頼るしか予知方法
が存在しなかった。
【0005】ところで本発明者は本発明を完成させるに
当り次のような知見を得た。
【0006】図4から図11は多気筒往復動内燃機関の
排気バルブに吹き抜けが起きる前後の排気温度を示すグ
ラフである。
【0007】これらの図は12気筒を有する往復動内燃
機関の排気温度の変化を異なる日時のほぼ同一の時刻に
採取した実データであり、縦軸に排気温度℃、横軸に測
定時刻を示している。排気バルブに実際に吹き抜けが起
きたのは1994年12月19日の午前10時頃であ
る。その時10番気筒の排気温度に約200℃の温度降
下を生じた。
【0008】図4〜図11は12気筒の内、7番〜12
番の6個の気筒の排気温度のトレンドを示す図である。
また、グラフ右上の表示順位はグラフ中のバーカーソナ
ルの配置時刻における排気温度の高低順位を高い方から
順に示している。
【0009】図4の11月11日のグラフでは10番気
筒の温度は他に比べダントツに高い様子が分かる。図5
の11月18日のグラフではかなり7番気筒の温度に接
近されているが、まだ10番気筒の温度が一番高い。図
6の11月25日のグラフでは10番気筒と7番気筒の
温度がほとんど重なっている。
【0010】さらに、図7の11月28日のグラフでは
7番気筒が10番気筒より高くなっている。図8の12
月5日のグラフでは10番気筒は8番気筒にも抜かれ3
位の高さまで落ちている。この状態が故障発生の直前の
12月16日まで続き、遂に12月19日に吹き抜けが
起きた。
【0011】図10のグラフは10番気筒の故障を修理
した後の12月26日の状態を示し、10番気筒の排気
温度が最も高くなり、その後、図11に示す1月10日
のグラフでもその順位は変わっていない。
【0012】このように、通常大きく入れ替わることの
ない往復動内燃機関の排気温度の高低の順位が、故障発
生の1カ月ほど前から明らかに特定気筒(この実施例で
は10番気筒)の温度順位が下がり始め、故障修理後に
元に戻るという現象を、往復動内燃機関の故障予知に利
用できるとの知見を得た。
【0013】本発明は上述の点にかんがみてなされたも
ので、多気筒往復動内燃機関の吸排気バルブ(特に排気
バルブ)の溶損による故障を、気筒を限定して簡単に予
知し、故障による被害を最小限にとどめることができる
方法および装置を提供することを目的とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するために、多気筒を有する往復動内燃機関における
吸排気バルブによる故障を予知する方法において、内燃
機関の実際の運転時に各気筒ごとに排気温度を定期的に
検出し、これらの排気温度を比較してその高低順位を記
憶し、予め測定し記憶していた正常運転時の各気筒の排
気温度の高低順位と比較し、これら両順位の大きな変動
を見出すことにより特定気筒の故障を予知することを特
徴とする。
【0015】また、本発明は多気筒を有する往復動内燃
機関における吸排気バルブによる故障を予知する装置に
おいて、内燃機関の実際の運転時に各気筒ごとに排気温
度を定期的に検出する排気温度検出手段と、各気筒の排
気温度の高低を比較する比較器と、各気筒の排気温度の
高低順位を保持する記憶手段と、予め測定した正常運転
時の各気筒の排気温度の高低順位を記憶する記憶手段
と、実際の運転時の各気筒の排気温度の高低順位を正常
運転時の各気筒の排気温度の高低順位と比較する比較器
と、実際の運転時の各気筒の排気温度の高低順位が正常
運転時の各気筒の排気温度の高低順位に対し大きく変動
したことにより特定気筒の故障を予知する判定手段と、
を包含することを特徴とする。
【0016】
【作用】多気筒それぞれの排気温度の高低順位が設定値
以上の極端な変動すなわち極端な排気温度の低下を示し
たとき、この変動を示した気筒を対象として、内燃機関
の故障が発生する可能性が高いと判断することができ
る。
【0017】本発明における予知の前兆は数か月前から
経時的な変化として徐々に現われるため、排気温度を常
時監視する必要はなく、1〜2週間に一度の割合で温度
データを収集し、その順位を記憶しておけばよいので、
大きな記憶装置が不要である。
【0018】一般に排気温度は負荷の大きさに応じて変
動するので、気筒ごとの排気温度の絶対値にだけ注目し
て故障の前兆を捕らえることは困難である。しかるに、
多気筒間の排気温度の高低順位について着目すれば、負
荷の変動による排気温度の変化はすべての気筒に一様に
現われるので、その影響を考慮しなくても良くなる。本
発明はこの点に着目して排気温度の高低順位の変動を利
用したものである。
【0019】なお、排気温度の高低順位というものは一
般にエンジン固有の‘くせ’のようなものであり、温度
センサの交換や開放点検等による構造上の変更がない限
り、大きな変化はないものである。よって、本発明によ
る故障予知は正確である。
【0020】
【実施例】以下本発明を図面に基づいて説明する。
【0021】図1は本発明に係る往復動内燃機関の故障
予知装置のブロック図である。
【0022】図において、1は実際の運転時における各
気筒ごとの排気温度センサまたは排気温度検出手段、2
は各気筒ごとの温度高低比較器、3は気筒間の排気温度
の高低の順位を記憶する記憶装置、4は予め測定した正
常運転時の各気筒の排気温度の高低順位をリファレンス
として保持する記憶装置、5はリファレンスの順位とそ
の時サンプルにより得た排気温度の順位とを比較する比
較器、6はリファレンスの順位に対し大きく順位の下が
った気筒に故障を予知する判定手段である。排気温度セ
ンサ1以外の構成要素はマイコンで構成することができ
る。
【0023】上記構成要素により、内燃機関を実際に運
転して各気筒ごとに排気温度を定期的に検出し、これら
の排気温度の高低順位を記憶し、この高低順位を予め測
定し記憶しておいた正常運転時の各気筒の排気温度の高
低順位と比較し、これら両順位の大きな変動、すなわち
順位が大きく下がった気筒を見出すことにより、その気
筒の故障の発生を予知し、故障予知信号を出力するよう
にする。
【0024】図2は本発明の故障予知装置を備えた往復
動内燃機関の概略構成を示す図である。
【0025】図に示すように、往復動内燃機関はN個の
気筒S1、S2、S3・・・SNを有し、各気筒にはそ
れぞれ排気バルブ10、吸気バルブ11や点火プラグ1
2等を備えている。各気筒の排気管はその出口の近傍に
それぞれ排気温度センサ1を備え、これらの排気管はま
とめられて排気集合管13となり、触媒槽14に連結し
ている。触媒槽14には燃焼ガス中のNOx 等を低減さ
せるための触媒が充填されている。
【0026】故障予知の判断は次のように行われる。
【0027】各気筒間の排気温度の高低の順位は同じエ
ンジン機種であってもそれぞれのエンジン個々によって
違って来るのが一般的であり、またエンジンによっては
正常時でも或る程度排気温度の順番が入れ替わることが
ある。6気筒のエンジンを例にとり簡単に説明する。
【0028】エンジンの気筒の番号を使って高い順番に
左から右に並べる。通常、温度測定した時のエンジンの
排気温度の高い順番が3ー4ー1ー6ー2ー5であった
とすると、その1週間後でもエンジン内部の構造上の変
更、調整や温度センサの交換、異常がない限り、この順
番は大きな変動がないのが通常であるが、まれに以下の
ように元々温度値の近い気筒間で順番が入れ替わる程度
の変化は確認されている。
【0029】 初め 3ー4ー1ー6ー2ー5 一月後 3ー1ー4ー6ー2ー5 さらに一月後 3ー4ー1ー6ー2ー5 エンジンに特に問題がない場合でも、この程度の順位の
変動があることを踏まえて、本発明の故障予知ロジック
を説明する。
【0030】故障予知ロジック (1)対象とするエンジンの正常運転時に、1〜2カ月
の程度の間、全気筒の排気温度を測定し、気筒間の温度
順位を記録する。 (2)測定期間中、順位の変動が無ければ、上記の例
(3ー4ー1ー6ー2ー5)のように、3番ー1位、4
番ー2位、1番ー3位、6番ー4位、2番ー5位、5番
ー6位と記憶し、リファレンスの順位とする。 (3)もし、予備測定期間中に先に示した例のように順
位の変動があった場合には、一つのやり方として、取り
うる順位の下位側の順位をリファレンスの順位として記
憶すれば良い。3番ー1位、4番ー3位、1番ー3位、
6番ー4位、2番ー5位、5番ー6位 (4)故障予知システムでは上記のようなリファレンス
順位を記憶しておいて、1週間おき位に、エンジンから
全気筒の排気温度を計測、比較し、その高低によってそ
の時の順位を判定する。その判定順位を、各気筒ごとに
リファレンスの該当気筒の順位と比較して、その順位が
例えば2ランク以上差がついた気筒があったら、その気
筒が故障する可能性が高いと判断する。例えば、判定順
位が、4番ー1位、1番ー2位、3番ー3位、6番ー4
位、5番ー5位、2番ー6位の場合には、2ランク以上
順位が下がったのは3番気筒だけだから、3番が危ない
と判定する。
【0031】判定精度を高めるためには、順位だけでな
く、各気筒間の排気温度の絶対値の差も記憶しておい
て、それを利用することもできる。例えば、場合によっ
ては、上の例で、4番気筒と1番気筒の温度絶対値に事
実上ほとんど差がなければ、3番が同時に2つに抜かれ
る可能性が、通常に比べ、高くなり、誤判定の可能性が
高まるから、あらかじめ、温度絶対値の差がほとんど無
かった2つの気筒に抜かれても、その2つは1ペアとみ
なし、ランク上は1つの降下とみなし、誤判定を少なく
することも考えられる。
【0032】なお、以上説明した本予知ロジックは排
気、吸気のバルブの溶損以外にも燃焼系の異常が特定の
1気筒のみに現われるような故障なら、同じロジックで
予知が可能である。
【0033】次に本発明による往復動内燃機関の故障予
知動作を説明する。
【0034】図3は本発明による往復動内燃機関の故障
予知動作を示すフローチャートである。
【0035】N個の気筒を有するエンジンを例にとり図
3に基づいて故障予知動作を簡単に説明する。先ず、1
番気筒について比較する。K=1とはこのことを表して
いる(F−1)。
【0036】N個の気筒からそれぞれの排気温度TD1
〜TDN を取り込む(F−2)。
【0037】TD1 〜TDN の大小を比較し、その時の
温度の高い順位を判定する(F−3)。
【0038】エンジン正常時にあらかじめ測定した各排
気温度の順位リフアレンスを取り込み、これらをRTD
1 〜RTDN とする。(F−4)。
【0039】TDK の順位とRTDK の順位(順位は1
〜Nの整数)とを比較し、TDK の順位−RTDK の順
位=ΔPDK を求める。ΔPDK は順位差の設定値であ
る(F−5)。
【0040】ΔPDK を一定の順位差Mと比較し(F−
6)、Mより大きい時は故障の恐れありとして故障予知
信号を出力し(F−7)、最初の設定(F−1)K=1
に1を加えた2番気筒についてのΔPDK を一定の順位
差Mと比較する(F−8)。また、Mより小さい時も同
様に2番気筒についてのΔPDK を一定の順位差Mと比
較する(F−8)。
【0041】このように最初の設定(F−1)K=1に
1を次々に加えてゆき、Kが気筒数N個を越えると故障
予知動作を終了する(F−9)。Kが気筒数N個を越え
ない時は(F−5)動作に戻り、同じ諸動作を繰り返
す。
【0042】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、多
気筒往復動内燃機関の実際の運転時に各気筒ごとに排気
温度を定期的に検出し、これらの排気温度を比較してそ
の高低順位を記憶し、予め測定し記憶していた正常運転
時の各気筒の排気温度の高低順位と比較し、これら両順
位の大きな変動を見出すことにより故障を予知するよう
に構成したので、吸排気バルブ(特に排気バルブ)の溶
損による故障を、気筒を限定して簡単に予知し、事故を
未然に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る往復動内燃機関の故障予知装置の
ブロック図である。
【図2】本発明の故障予知装置を備えた往復動内燃機関
の概略構成を示す図である。
【図3】本発明による往復動内燃機関の故障予知動作を
示すフローチャートである。
【図4】多気筒往復動内燃機関の排気バルブに吹き抜け
が起きる前後の排気温度を示すグラフである。
【図5】多気筒往復動内燃機関の排気バルブに吹き抜け
が起きる前後の排気温度を示すグラフである。
【図6】多気筒往復動内燃機関の排気バルブに吹き抜け
が起きる前後の排気温度を示すグラフである。
【図7】多気筒往復動内燃機関の排気バルブに吹き抜け
が起きる前後の排気温度を示すグラフである。
【図8】多気筒往復動内燃機関の排気バルブに吹き抜け
が起きる前後の排気温度を示すグラフである。
【図9】多気筒往復動内燃機関の排気バルブに吹き抜け
が起きる前後の排気温度を示すグラフである。
【図10】多気筒往復動内燃機関の排気バルブに吹き抜
けが起きる前後の排気温度を示すグラフである。
【図11】多気筒往復動内燃機関の排気バルブに吹き抜
けが起きる前後の排気温度を示すグラフである。
【符号の説明】
1 排気温度検出手段 2 比較器 3 記憶手段 4 記憶手段 5 比較器 6 故障予知判定手段 10 排気バルブ 11 吸気バルブ 12 点火プラグ 13 排気集合管 14 触媒槽 S1 気筒 S2 気筒 SN 気筒

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 多気筒を有する往復動内燃機関における
    吸排気バルブによる故障を予知する方法において、内燃
    機関の実際の運転時に各気筒ごとに排気温度を定期的に
    検出し、これらの排気温度を比較してその高低順位を記
    憶し、予め測定し記憶していた正常運転時の各気筒の排
    気温度の高低順位と比較し、これら両順位の大きな変動
    を見出すことにより特定気筒の故障を予知することを特
    徴とする往復動内燃機関の故障予知方法。
  2. 【請求項2】 多気筒を有する往復動内燃機関における
    吸排気バルブによる故障を予知する装置において、内燃
    機関の実際の運転時に各気筒ごとに排気温度を定期的に
    検出する排気温度検出手段と、各気筒の排気温度の高低
    を比較する比較器と、各気筒の排気温度の高低順位を保
    持する記憶手段と、予め測定した正常運転時の各気筒の
    排気温度の高低順位を記憶する記憶手段と、実際の運転
    時の各気筒の排気温度の高低順位を正常運転時の各気筒
    の排気温度の高低順位と比較する比較器と、実際の運転
    時の各気筒の排気温度の高低順位が正常運転時の各気筒
    の排気温度の高低順位に対し大きく変動したことにより
    特定気筒の故障を予知する判定手段と、を包含すること
    を特徴とする往復動内燃機関の故障予知装置。
JP8794695A 1995-04-13 1995-04-13 往復動内燃機関の故障予知方法および装置 Pending JPH08284624A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8794695A JPH08284624A (ja) 1995-04-13 1995-04-13 往復動内燃機関の故障予知方法および装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8794695A JPH08284624A (ja) 1995-04-13 1995-04-13 往復動内燃機関の故障予知方法および装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH08284624A true JPH08284624A (ja) 1996-10-29

Family

ID=13929064

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP8794695A Pending JPH08284624A (ja) 1995-04-13 1995-04-13 往復動内燃機関の故障予知方法および装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH08284624A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6684154B2 (en) * 2001-07-05 2004-01-27 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Failure determination apparatus and method and engine control unit for determining a failure of a temperature sensor
JP2014011322A (ja) * 2012-06-29 2014-01-20 Tokyo Electron Ltd プログラム、熱処理装置及び熱処理装置の動作検出方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6684154B2 (en) * 2001-07-05 2004-01-27 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Failure determination apparatus and method and engine control unit for determining a failure of a temperature sensor
JP2014011322A (ja) * 2012-06-29 2014-01-20 Tokyo Electron Ltd プログラム、熱処理装置及び熱処理装置の動作検出方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6456928B1 (en) Prognostics monitor for systems that are subject to failure
JP4138491B2 (ja) 内燃機関の燃焼診断・制御装置及び燃焼診断・制御方法
KR930002381B1 (ko) 내연기관의 제어장치
US6684151B1 (en) Method for monitoring an internal combustion engine
US6085132A (en) Control method and apparatus for diagnosing vehicles
US8266890B2 (en) Preventing soot underestimation in diesel particulate filters by determining the restriction sensitivity of soot
EP0442648B1 (en) Method of and apparatus for monitoring operation of a catalytic converter
JP6062202B2 (ja) 異常検出装置及び異常検出方法
US6067498A (en) Method and apparatus for engine abnormality detection
US20060217857A1 (en) Fault diagnostic apparatus
CN111336011B (zh) 一种汽油机失火监测方法
JP2018131918A (ja) 内燃機関の異常診断装置
JP5285458B2 (ja) 制御装置及び制御方法
JP5296568B2 (ja) 制御装置及び制御方法
JPH07233754A (ja) エンジンの故障診断装置
EP0387254A1 (en) Engine misfire detection and engine exhaust systems
JPH08284624A (ja) 往復動内燃機関の故障予知方法および装置
JP2009203882A (ja) 発電用エンジンの燃焼診断方法、燃焼診断装置および燃焼診断システム
US6055470A (en) Hot shutdown monitor for internal combustion engines
US11346293B2 (en) Control device for internal combustion engine
CN105814297A (zh) 用于内燃机的诊断系统
JPH06221964A (ja) 種々異なる複数成分プロセスによる内燃機関の燃焼不良状態の通報のチェック方法
GB2345972A (en) Method for detecting flow-reducing changes in an exhaust-gas catalyst body
KR100494904B1 (ko) 차량의 실화 검출 방법
JPH045701Y2 (ja)

Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Effective date: 20040203

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02