JPH09330120A - 故障診断システム - Google Patents
故障診断システムInfo
- Publication number
- JPH09330120A JPH09330120A JP14932296A JP14932296A JPH09330120A JP H09330120 A JPH09330120 A JP H09330120A JP 14932296 A JP14932296 A JP 14932296A JP 14932296 A JP14932296 A JP 14932296A JP H09330120 A JPH09330120 A JP H09330120A
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- Testing And Monitoring For Control Systems (AREA)
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- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】制御系に故障が発生した時に、故障した機器を
容易に特定することのできる故障診断システムを提供す
る。 【解決手段】複数の制御用機器１〜６およびディーゼル
エンジン７の正常時および故障時の入出力状態をそれぞ
れ定義した複数のモデルによって故障シミュレータ部１
１に制御系のモデルを予め作成し、この制御系のモデル
に基づいて複数の制御用機器１〜６およびディーゼルエ
ンジン７のそれぞれの故障時の入出力状態を求めて故障
データテーブル１２に故障情報として記憶させ、複数の
制御用機器１〜６およびディーゼルエンジン７の少なく
とも一つが実際に故障したとき、複数の制御用機器１〜
６の入出力状態を故障データテーブル１２に記憶されて
いる故障情報と比較することにより、故障した機器を推
定する。
容易に特定することのできる故障診断システムを提供す
る。 【解決手段】複数の制御用機器１〜６およびディーゼル
エンジン７の正常時および故障時の入出力状態をそれぞ
れ定義した複数のモデルによって故障シミュレータ部１
１に制御系のモデルを予め作成し、この制御系のモデル
に基づいて複数の制御用機器１〜６およびディーゼルエ
ンジン７のそれぞれの故障時の入出力状態を求めて故障
データテーブル１２に故障情報として記憶させ、複数の
制御用機器１〜６およびディーゼルエンジン７の少なく
とも一つが実際に故障したとき、複数の制御用機器１〜
６の入出力状態を故障データテーブル１２に記憶されて
いる故障情報と比較することにより、故障した機器を推
定する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ディーゼルエンジ
ンの電子ガバナ制御装置のような制御装置に適用される
故障診断システムに関する。
ンの電子ガバナ制御装置のような制御装置に適用される
故障診断システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から、ディーゼルエンジンの電子ガ
バナ制御装置や有料道路の料金機械制御装置その他一般
産業用の制御装置には、安全、装置の保護および保守な
どのために故障検出機器が組み込まれていることが多
い。この場合、制御対象機器から出力される電圧、電流
等、または制御対象機器の状態によって変化する温度、
圧力等の物理量を測定し、測定した値を予め入力される
設定値と比較することで故障の発生を検出している。
バナ制御装置や有料道路の料金機械制御装置その他一般
産業用の制御装置には、安全、装置の保護および保守な
どのために故障検出機器が組み込まれていることが多
い。この場合、制御対象機器から出力される電圧、電流
等、または制御対象機器の状態によって変化する温度、
圧力等の物理量を測定し、測定した値を予め入力される
設定値と比較することで故障の発生を検出している。
【０００３】例えば、図２に示されるような従来の電子
ガバナ制御装置によるディーゼルエンジン制御システム
では、運転者のアクセル操作等によってエンジン回転数
または起動・停止等を示す指令信号が入力されると、ガ
バナ制御部１０１はこの指令信号に応じた制御信号をサ
ーボ制御部１０２に出力し、サーボ制御部１０２はこの
制御信号およびアクチュエータ位置検出器１０３からフ
ィードバックされるアクチュエータ１０４の位置を示す
情報に基づいてアクチュエータ１０４を動作させて、デ
ィーゼルエンジン１０７に供給される燃料の量を調節す
る。そして、ディーゼルエンジン１０７の回転数および
掃気圧が回転数検出器１０５および掃気圧検出器１０６
によってそれぞれ検出され、ガバナ制御部１０１にフィ
ードバックされる。
ガバナ制御装置によるディーゼルエンジン制御システム
では、運転者のアクセル操作等によってエンジン回転数
または起動・停止等を示す指令信号が入力されると、ガ
バナ制御部１０１はこの指令信号に応じた制御信号をサ
ーボ制御部１０２に出力し、サーボ制御部１０２はこの
制御信号およびアクチュエータ位置検出器１０３からフ
ィードバックされるアクチュエータ１０４の位置を示す
情報に基づいてアクチュエータ１０４を動作させて、デ
ィーゼルエンジン１０７に供給される燃料の量を調節す
る。そして、ディーゼルエンジン１０７の回転数および
掃気圧が回転数検出器１０５および掃気圧検出器１０６
によってそれぞれ検出され、ガバナ制御部１０１にフィ
ードバックされる。
【０００４】また、運転者のアクセル操作等による指令
信号および回転数検出器１０５の出力信号は、故障検出
器１０８にも入力される。故障検出器１０８は、回転数
検出器１０５の出力信号を指令信号に対応した故障設定
値と比較し、回転数に異常がみられたときは故障が発生
したものと判断して、その旨を故障表示器１０９に表示
する。
信号および回転数検出器１０５の出力信号は、故障検出
器１０８にも入力される。故障検出器１０８は、回転数
検出器１０５の出力信号を指令信号に対応した故障設定
値と比較し、回転数に異常がみられたときは故障が発生
したものと判断して、その旨を故障表示器１０９に表示
する。
【０００５】しかし、上述した電子ガバナ制御装置で
は、回転数の異常に基づいて故障の発生を検出すること
はできても、その回転数の異常の原因、言い替えればど
の機器が故障しているかを特定することはできない。
は、回転数の異常に基づいて故障の発生を検出すること
はできても、その回転数の異常の原因、言い替えればど
の機器が故障しているかを特定することはできない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
の制御装置では、故障の発生を検出することはできて
も、故障した機器を特定することはできない。従って、
故障の修復を行う際には、さらに故障箇所を特定するた
めの作業が必要となり、短時間で修復を行うことができ
ないという問題があった。本発明は、制御系に故障が発
生した時に、故障した機器を容易に特定することのでき
る故障診断システムを提供することを目的とする。
の制御装置では、故障の発生を検出することはできて
も、故障した機器を特定することはできない。従って、
故障の修復を行う際には、さらに故障箇所を特定するた
めの作業が必要となり、短時間で修復を行うことができ
ないという問題があった。本発明は、制御系に故障が発
生した時に、故障した機器を容易に特定することのでき
る故障診断システムを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は複数の制御用機器によって制御対象機器を
制御する制御系における故障診断システムにおいて、複
数の制御用機器および制御対象機器の正常時および故障
時の入出力状態をそれぞれ定義した複数のモデルによっ
て制御系のモデルを予め作成し、この制御系のモデルに
基づいて複数の制御用機器および制御対象機器のそれぞ
れの故障時の入出力状態を求めて故障情報として記憶す
る故障情報記憶手段と、複数の制御用機器および制御対
象機器の少なくとも一つが実際に故障したとき、複数の
制御用機器および制御対象機器それぞれの入出力状態を
故障情報記憶手段に記憶されている故障情報と比較する
ことにより、故障した機器を推定する推定手段とを備え
ている。
め、本発明は複数の制御用機器によって制御対象機器を
制御する制御系における故障診断システムにおいて、複
数の制御用機器および制御対象機器の正常時および故障
時の入出力状態をそれぞれ定義した複数のモデルによっ
て制御系のモデルを予め作成し、この制御系のモデルに
基づいて複数の制御用機器および制御対象機器のそれぞ
れの故障時の入出力状態を求めて故障情報として記憶す
る故障情報記憶手段と、複数の制御用機器および制御対
象機器の少なくとも一つが実際に故障したとき、複数の
制御用機器および制御対象機器それぞれの入出力状態を
故障情報記憶手段に記憶されている故障情報と比較する
ことにより、故障した機器を推定する推定手段とを備え
ている。
【０００８】このように本発明の故障診断システムで
は、複数の制御用機器および制御対象機器の少なくとも
一つが実際に故障した時、予め記憶しておいた故障情報
によってどの機器が故障しているのかを推定するため、
従来のように故障の発生のみを検出する方法と異なり、
故障した機器を容易に特定することができるので、修復
作業を短時間で行うことが可能となる。
は、複数の制御用機器および制御対象機器の少なくとも
一つが実際に故障した時、予め記憶しておいた故障情報
によってどの機器が故障しているのかを推定するため、
従来のように故障の発生のみを検出する方法と異なり、
故障した機器を容易に特定することができるので、修復
作業を短時間で行うことが可能となる。
【０００９】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の一実施形態に係
る故障診断システムを適用したディーゼルエンジン制御
システムの概略構成を示す図である。このディーゼルエ
ンジン制御システムは、大別して主システム、故障検出
システムおよび故障診断システムから構成される。主シ
ステムおよび故障検出システムは、従来の電子ガバナ制
御装置と同様に運転者の操作に応じてディーゼルエンジ
ンを駆動制御し、故障が発生したときはその故障を検出
するためのものであり、主システムはガバナ制御部１、
サーボ制御部２、アクチュエータ３、アクチュエータ位
置検出器４、回転数検出器５、掃気圧検出器６およびデ
ィーゼルエンジン７によって構成され、故障検出システ
ムは故障検出器８および故障表示器９によって構成され
ている。
る故障診断システムを適用したディーゼルエンジン制御
システムの概略構成を示す図である。このディーゼルエ
ンジン制御システムは、大別して主システム、故障検出
システムおよび故障診断システムから構成される。主シ
ステムおよび故障検出システムは、従来の電子ガバナ制
御装置と同様に運転者の操作に応じてディーゼルエンジ
ンを駆動制御し、故障が発生したときはその故障を検出
するためのものであり、主システムはガバナ制御部１、
サーボ制御部２、アクチュエータ３、アクチュエータ位
置検出器４、回転数検出器５、掃気圧検出器６およびデ
ィーゼルエンジン７によって構成され、故障検出システ
ムは故障検出器８および故障表示器９によって構成され
ている。
【００１０】故障診断システムは、主システムにおいて
いずれかの機器に故障が発生した時に、故障した機器を
推定し、さらに必要に応じてその故障内容を推定するた
めのものであり、モデル入力部１０、故障シミュレータ
部１１、故障データテーブル１２、観測器１３および故
障診断部１４から構成されている。
いずれかの機器に故障が発生した時に、故障した機器を
推定し、さらに必要に応じてその故障内容を推定するた
めのものであり、モデル入力部１０、故障シミュレータ
部１１、故障データテーブル１２、観測器１３および故
障診断部１４から構成されている。
【００１１】本実施形態では、予め故障診断システムに
おいて主システムの故障時のシミュレーションを行い、
このシミュレーション結果を記憶しておく。具体的に
は、まず主システムを構成する機器、すなわちガバナ制
御部１、サーボ制御部２、アクチュエータ３、アクチュ
エータ位置検出器４、回転数検出器５、掃気圧検出器６
およびディーゼルエンジン７の正常時および故障時の入
出力状態をガバナ制御部モデル２１、サーボ制御部モデ
ル２２、アクチュエータモデル２３、アクチュエータ位
置検出器モデル２４、回転数検出器モデル２５、掃気圧
検出器モデル２６およびディーゼルエンジンモデル２７
としてそれぞれ定義する。これらモデル２１〜２５の情
報は、モデル入力部１０から入力される。
おいて主システムの故障時のシミュレーションを行い、
このシミュレーション結果を記憶しておく。具体的に
は、まず主システムを構成する機器、すなわちガバナ制
御部１、サーボ制御部２、アクチュエータ３、アクチュ
エータ位置検出器４、回転数検出器５、掃気圧検出器６
およびディーゼルエンジン７の正常時および故障時の入
出力状態をガバナ制御部モデル２１、サーボ制御部モデ
ル２２、アクチュエータモデル２３、アクチュエータ位
置検出器モデル２４、回転数検出器モデル２５、掃気圧
検出器モデル２６およびディーゼルエンジンモデル２７
としてそれぞれ定義する。これらモデル２１〜２５の情
報は、モデル入力部１０から入力される。
【００１２】故障シミュレータ部１１は、入力されたモ
デル２１〜２７の情報に基づいて、主システムと同様の
システム構成となる主システムモデルを作成し、この主
システムモデルによって故障時のミュレーションを行
う。すなわち、主システムモデルを構成するモデル２１
〜２７それぞれの故障時の入出力状態ＴＰ１〜ＴＰ７を
算出し、これらの組を故障情報として故障データテーブ
ル１２に記憶させる。なお、故障時の入出力状態ＴＰ１
〜ＴＰ７は、ディーゼルエンジンモデル２７の起動時お
よび定格運転時のそれぞれの場合について算出されるも
のとする。また、モデル２１〜２７が複数同時に故障し
た条件でさらにシミュレーションを行うようにしてもよ
く、モデル２１〜２７以外にこれらを接続するケーブル
等の故障状態をさらに定義してシミュレーションを行う
ようにしてもよい。
デル２１〜２７の情報に基づいて、主システムと同様の
システム構成となる主システムモデルを作成し、この主
システムモデルによって故障時のミュレーションを行
う。すなわち、主システムモデルを構成するモデル２１
〜２７それぞれの故障時の入出力状態ＴＰ１〜ＴＰ７を
算出し、これらの組を故障情報として故障データテーブ
ル１２に記憶させる。なお、故障時の入出力状態ＴＰ１
〜ＴＰ７は、ディーゼルエンジンモデル２７の起動時お
よび定格運転時のそれぞれの場合について算出されるも
のとする。また、モデル２１〜２７が複数同時に故障し
た条件でさらにシミュレーションを行うようにしてもよ
く、モデル２１〜２７以外にこれらを接続するケーブル
等の故障状態をさらに定義してシミュレーションを行う
ようにしてもよい。
【００１３】次に、上述したように予め故障情報を記憶
させた後、運転者のアクセル操作等によってエンジン回
転数指令または起動・停止指令等を示す指令信号が入力
されたときの動作について説明する。
させた後、運転者のアクセル操作等によってエンジン回
転数指令または起動・停止指令等を示す指令信号が入力
されたときの動作について説明する。
【００１４】ガバナ制御部１は、入力される指令信号に
応じてサーボ制御部２に制御信号を出力する。サーボ制
御部２は、この制御信号に従ってアクチュエータ３を動
作させ、ディーゼルエンジン７に燃料を供給する。この
とき、サーボ制御部２は、アクチュエータ位置検出部４
からフィードバックされるアクチュエータ３の位置を示
す情報によってアクチュエータ３をサーボ制御し、ディ
ーゼルエンジン７に供給する燃料の量を調節する。ディ
ーゼルエンジン７の回転数および掃気圧は回転数検出器
５および掃気圧検出器６によってそれぞれ検出され、ガ
バナ制御部１にフィードバックされる。
応じてサーボ制御部２に制御信号を出力する。サーボ制
御部２は、この制御信号に従ってアクチュエータ３を動
作させ、ディーゼルエンジン７に燃料を供給する。この
とき、サーボ制御部２は、アクチュエータ位置検出部４
からフィードバックされるアクチュエータ３の位置を示
す情報によってアクチュエータ３をサーボ制御し、ディ
ーゼルエンジン７に供給する燃料の量を調節する。ディ
ーゼルエンジン７の回転数および掃気圧は回転数検出器
５および掃気圧検出器６によってそれぞれ検出され、ガ
バナ制御部１にフィードバックされる。
【００１５】また、運転者のアクセル操作等による指令
信号および回転数検出器５の出力信号は、故障検出器８
にも入力される。故障検出器８は、回転数検出器５の出
力信号を指令信号に対応した故障設定値と比較し、回転
数に異常がみられた時、例えば回転数が故障設定値の範
囲外となった時、主システムを構成する機器１〜７の少
なくとも一つが故障したものと判断して、故障検出信号
を故障表示器９および故障診断部１４に出力する。故障
表示器９は、この故障検出信号を受けて主システムに故
障が発生した旨の表示を行う。
信号および回転数検出器５の出力信号は、故障検出器８
にも入力される。故障検出器８は、回転数検出器５の出
力信号を指令信号に対応した故障設定値と比較し、回転
数に異常がみられた時、例えば回転数が故障設定値の範
囲外となった時、主システムを構成する機器１〜７の少
なくとも一つが故障したものと判断して、故障検出信号
を故障表示器９および故障診断部１４に出力する。故障
表示器９は、この故障検出信号を受けて主システムに故
障が発生した旨の表示を行う。
【００１６】一方、故障診断部１４は、故障検出器８か
ら故障検出信号が入力されると、観測器１３を介して入
力されるガバナ制御部１、サーボ制御部２、アクチュエ
ータ３、アクチュエータ位置検出器４、回転数検出器５
および掃気圧検出器６それぞれの入出力状態を受け、故
障データテーブル１２に記憶されている故障情報を呼び
出して、例えば各機器１〜７の入出力状態と類似した故
障情報の検索を行い、故障した機器とその故障内容とを
推定して、推定結果を故障診断部１４に出力する。故障
診断部１４は、この推定結果を故障表示器９に表示させ
る。
ら故障検出信号が入力されると、観測器１３を介して入
力されるガバナ制御部１、サーボ制御部２、アクチュエ
ータ３、アクチュエータ位置検出器４、回転数検出器５
および掃気圧検出器６それぞれの入出力状態を受け、故
障データテーブル１２に記憶されている故障情報を呼び
出して、例えば各機器１〜７の入出力状態と類似した故
障情報の検索を行い、故障した機器とその故障内容とを
推定して、推定結果を故障診断部１４に出力する。故障
診断部１４は、この推定結果を故障表示器９に表示させ
る。
【００１７】このように、本実施形態のディーゼルエン
ジン制御システムでは、主システムを構成する機器のい
ずれかが故障したとき、予め記憶されている故障情報に
基づいて故障した機器と故障内容を直ちに推定すること
ができるので、従来のように故障の発生のみを検出する
方法に比べて、修復作業を短時間で行うことが可能とな
る。
ジン制御システムでは、主システムを構成する機器のい
ずれかが故障したとき、予め記憶されている故障情報に
基づいて故障した機器と故障内容を直ちに推定すること
ができるので、従来のように故障の発生のみを検出する
方法に比べて、修復作業を短時間で行うことが可能とな
る。
【００１８】
【発明の効果】以上説明したように本発明の故障診断シ
ステムによれば、故障時の状態を定義した制御系のモデ
ルによって故障情報を予め記憶しているので、実際に制
御系を構成する機器のいずれかが故障した時に、故障し
た機器を容易に特定することができる。
ステムによれば、故障時の状態を定義した制御系のモデ
ルによって故障情報を予め記憶しているので、実際に制
御系を構成する機器のいずれかが故障した時に、故障し
た機器を容易に特定することができる。
【図１】本発明の一実施形態に係る故障診断システムを
適用したディーゼルエンジン制御システムの概略構成を
示す図
適用したディーゼルエンジン制御システムの概略構成を
示す図
【図２】従来の電子ガバナ制御装置によるディーゼルエ
ンジン制御システムの概略構成を示す図
ンジン制御システムの概略構成を示す図
１…ガバナ制御部 ２…サーボ制御部 ３…アクチュエータ ４…アクチュエータ位置検出器 ５…回転数検出器 ６…掃気圧検出器 ７…ディーゼルエンジン ８…故障検出値器 ９…故障表示器 １０…モデル入力部 １１…故障シミュレータ部 １２…故障データテーブル １３…観測器 １４…故障診断部 ２１…ガバナ制御部モデル ２２…サーボ制御部モデル ２３…アクチュエータモデル ２４…アクチュエータ位置検出器モデル ２５…回転数検出器モデル ２６…掃気圧検出器モデル ２７…ディーゼルエンジンモデル １０１…ガバナ制御部 １０２…サーボ制御部 １０３…アクチュエータ位置検出器 １０４…アクチュエータ １０５…回転数検出器 １０６…掃気圧検出器 １０７…ディーゼルエンジン １０８…故障検出器 １０９…故障表示器
Claims (1)
- 【請求項１】複数の制御用機器によって制御対象機器を
制御する制御系における故障診断システムにおいて、 前記複数の制御用機器および制御対象機器の正常時およ
び故障時の入出力状態をそれぞれ定義した複数のモデル
によって前記制御系のモデルを予め作成し、この制御系
のモデルに基づいて前記複数の制御用機器および制御対
象機器のそれぞれの故障時の入出力状態を求めて故障情
報として記憶する故障情報記憶手段と、 前記複数の制御用機器および制御対象機器の少なくとも
一つが実際に故障したとき、前記複数の制御用機器およ
び制御対象機器それぞれの入出力状態を前記故障情報記
憶手段に記憶されている故障情報と比較することによ
り、故障した機器を推定する推定手段とを備えたことを
特徴とする故障診断システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14932296A JPH09330120A (ja) | 1996-06-11 | 1996-06-11 | 故障診断システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14932296A JPH09330120A (ja) | 1996-06-11 | 1996-06-11 | 故障診断システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09330120A true JPH09330120A (ja) | 1997-12-22 |
Family
ID=15472589
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14932296A Withdrawn JPH09330120A (ja) | 1996-06-11 | 1996-06-11 | 故障診断システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09330120A (ja) |
Cited By (10)
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|---|---|---|---|---|
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-
1996
- 1996-06-11 JP JP14932296A patent/JPH09330120A/ja not_active Withdrawn
Cited By (17)
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