JPH1151816A - Simple monitoring device of engine state - Google Patents
Simple monitoring device of engine stateInfo
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- JPH1151816A JPH1151816A JP9207735A JP20773597A JPH1151816A JP H1151816 A JPH1151816 A JP H1151816A JP 9207735 A JP9207735 A JP 9207735A JP 20773597 A JP20773597 A JP 20773597A JP H1151816 A JPH1151816 A JP H1151816A
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Abstract
Description
【0001】本発明は、エンジンの状態を簡易に監視す
るエンジンの簡易状態モニタ装置に関するものである。[0001] The present invention relates to a simple state monitoring device for an engine for easily monitoring the state of the engine.
【0002】[0002]
【従来の技術】特開昭60−256029号のエンジン
のテスト装置は、モータを回転させ、エンジンのクラン
クシャフトを一定回転数で回転させ、トルク測定装置
は、モータの電力量により、モータの駆動トルクの変化
と、このトルクの平均値を計測している。2. Description of the Related Art An engine testing apparatus disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-256029 rotates a motor and rotates a crankshaft of the engine at a constant speed. A torque measuring apparatus drives the motor by the amount of electric power of the motor. The change in torque and the average value of this torque are measured.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかし、前述した従来
の装置は、クランク軸全体の軸トルクを検出していたの
で、いずれかのシリンダに異常があった場合でも、変化
量が小さいので、正確にエンジンの状態をモニタするこ
とができなかった。また、モータでエンジンを回転させ
るので、エンジンサイクルによって発生した実際のトル
クをモニタすることはできなかった。However, in the above-described conventional apparatus, since the shaft torque of the entire crankshaft is detected, even if there is an abnormality in any one of the cylinders, the amount of change is small, so that the accuracy is small. Could not monitor the condition of the engine. Further, since the engine is rotated by the motor, the actual torque generated by the engine cycle cannot be monitored.
【0004】本発明は、簡単な方法により、クランク軸
の位置に対応したトルクを正確に知ることができるエン
ジンの簡易モニタ装置を提供することを課題とする。[0004] It is an object of the present invention to provide a simple engine monitoring device capable of accurately knowing the torque corresponding to the position of the crankshaft by a simple method.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、請求項1の発明は、複数のシリンダを有するエンジ
ンのクランク軸の両側の軸トルクを検出するトルク検出
手段と、前記トルク検出手段によって検出した軸トルク
に基づいて、予め設定された補正関数を用いて、前記ク
ランク軸の長手方向の位置又は前記各シリンダの位置に
対応するトルクに補正するトルク補正手段とを含むエン
ジンの簡易状態モニタ装置である。In order to solve the above-mentioned problems, a first aspect of the present invention is a torque detecting means for detecting shaft torque on both sides of a crankshaft of an engine having a plurality of cylinders, and the torque detecting means. A torque correction means for correcting to a torque corresponding to the longitudinal position of the crankshaft or the position of each of the cylinders using a preset correction function based on the shaft torque detected by the engine. It is a monitor device.
【0006】請求項2の発明は、請求項1に記載された
エンジンの簡易状態モニタ装置において、前記トルク検
出手段は、エンジンのクランク軸の両側の回転角を検出
する回転検出器と、前記回転検出器によって検出した回
転角の位相差を演算する位相差演算器とを備えたことを
特徴とするエンジンの簡易状態モニタ装置である。According to a second aspect of the present invention, in the engine simple state monitoring device according to the first aspect, the torque detecting means detects a rotation angle on both sides of a crankshaft of the engine, and the rotation detector. And a phase difference calculator for calculating the phase difference of the rotation angle detected by the detector.
【0007】請求項3の発明は、請求項1又は請求項2
に記載されたエンジンの簡易状態モニタ装置において、
前記トルク補正手段は、少なくとも前記シリンダの位置
を含む関数により補正することを特徴とするエンジンの
簡易状態モニタ装置である。[0007] The third aspect of the present invention is the first or second aspect.
In the simplified state monitoring device of the engine described in
The above-mentioned torque correction means is a simple state monitoring device for an engine, wherein the correction is performed by a function including at least the position of the cylinder.
【0008】請求項4の発明は、請求項1から請求項3
のいずれか1項に記載されたエンジンの簡易状態モニタ
装置において、前記トルク補正手段は、前記クランク軸
にかかる前記エンジンの構造から理論的に求めたトルク
値と、前記クランク軸の両側の実際に測定されたトルク
値との比から求めた関数により補正することを特徴とす
るエンジンの簡易状態モニタ装置である。[0008] The invention of claim 4 is the first to third aspects of the present invention.
In the simplified state monitoring device for an engine described in any one of the above, the torque correction means may include a torque value theoretically obtained from the structure of the engine on the crankshaft, and a torque value on both sides of the crankshaft. A simple state monitoring device for an engine, wherein correction is performed by a function obtained from a ratio with a measured torque value.
【0009】請求項5の発明は、請求項1から請求項3
のいずれか1項に記載されたエンジンの簡易状態モニタ
装置において、前記トルク補正手段からの出力を平均化
する平均化手段を備えたことを特徴とするエンジンの簡
易状態モニタ装置である。[0010] The invention of claim 5 is the invention of claims 1 to 3.
The engine simplified state monitoring device according to any one of the preceding claims, further comprising an averaging means for averaging the output from the torque correction means.
【0010】請求項6の発明は、請求項1から請求項3
のいずれか1項に記載されたエンジンの簡易状態モニタ
装置において、前記トルク補正手段からの出力を予め記
憶された正常時のトルク値と比較する比較手段を備えた
ことを特徴とするエンジンの簡易状態モニタ装置であ
る。[0010] The invention of claim 6 is the first to third aspects of the present invention.
The simple state monitoring device for an engine according to any one of the preceding claims, further comprising a comparison means for comparing an output from the torque correction means with a torque value in a normal state stored in advance. It is a state monitoring device.
【0011】[0011]
【発明の実施の形態】以下、図面などを参照して、本発
明の実施の形態をあげて、さらに詳しく説明する。図
1,図2は、本発明によるエンジンの簡易状態モニタ装
置の実施形態を示す図であって、図1は、ブロック図、
図2は、動作を説明する波形図である。この実施形態の
エンジンの簡易状態モニタ装置は、回転検出器1と、位
相差演算器2と、トルク補正回路3と、平均化処理回路
4と、コンパレータ回路5等とを備えている。Embodiments of the present invention will be described below in more detail with reference to the drawings. 1 and 2 are views showing an embodiment of an engine simple state monitoring device according to the present invention. FIG. 1 is a block diagram,
FIG. 2 is a waveform chart for explaining the operation. The engine simple state monitoring device of this embodiment includes a rotation detector 1, a phase difference calculator 2, a torque correction circuit 3, an averaging circuit 4, a comparator circuit 5, and the like.
【0012】回転検出器1(1A,1B)は、エンジン
10のクランク軸11の両側(開放側及び負荷側)の回
転角を検出するためのものであり、例えば、クランク軸
11に歯車又はエンコーダを取り付けて、その回転角度
に基づいて、電磁的又は光学的にパルスを発生するもの
等が使用され、その出力は、位相差演算器2に接続され
ている。The rotation detector 1 (1A, 1B) is for detecting the rotation angle on both sides (open side and load side) of the crankshaft 11 of the engine 10. For example, the rotation detector 1 (1A, 1B) A device that generates a pulse electromagnetically or optically based on the rotation angle is used, and its output is connected to the phase difference calculator 2.
【0013】位相差演算器2は、回転検出器1A,1B
の位相差に基づいて、クランク軸11の捩れ角を求め、
トルクを演算するためのものであり、その出力は、トル
ク補正回路3に接続されている。これらの回転検出器1
と位相差演算器2とによって、トルク検出手段が構成さ
れている。The phase difference calculator 2 includes rotation detectors 1A and 1B
The torsion angle of the crankshaft 11 is obtained based on the phase difference of
The output is connected to a torque correction circuit 3 for calculating the torque. These rotation detectors 1
And the phase difference calculator 2 constitute a torque detecting means.
【0014】トルク補正回路3は、位相差演算器2によ
って検出した軸トルクに基づいて、予め設定された補正
関数fを用いて、クランク軸11の長手方向の位置又は
各シリンダの位置に対応するトルクに補正する回路であ
る。The torque correction circuit 3 corresponds to the longitudinal position of the crankshaft 11 or the position of each cylinder using a preset correction function f based on the shaft torque detected by the phase difference calculator 2. This is a circuit for correcting the torque.
【0015】次に、図2を参照しながら、補正回路2の
処理方法について説明する。回転検出器1A,1Bから
の回転角に基づいて、位相差演算器2によって、捩れ角
を検出すると、個々のシリンダCyl1〜Cyl4での
爆発力が等しいとしても、図2(A)に示すように、エ
ンジン10の負荷側のシリンダの爆発によるクランク軸
11の捩れは小さく、開放側が大きく現れる。なお、爆
発の順番は、エンジン10の構造によって異なる。Next, a processing method of the correction circuit 2 will be described with reference to FIG. When the torsion angle is detected by the phase difference calculator 2 based on the rotation angles from the rotation detectors 1A and 1B, as shown in FIG. 2A, even if the explosive powers in the individual cylinders Cyl1 to Cyl4 are equal. In addition, the twist of the crankshaft 11 due to the explosion of the cylinder on the load side of the engine 10 is small, and the open side appears large. Note that the order of the explosions differs depending on the structure of the engine 10.
【0016】一方、シリンダCyl1〜Cyl4の爆発
が捩れ角にどのように影響するかは、機械的位置L1〜
L4を含む関数として求めることができる。そこで、あ
らかじめ補正関数f(L1)〜f(L4)を用意してお
き、たとえば、図2(C)に示すような、個々の筒内圧
の変化によって重み付けをして、図2(A)に示すトル
ク波形aを、トルク補正回路3によって、エンジン10
のシリンダ位置に対応するトルク波形bに変換するよう
にしたものである。On the other hand, how the explosion of the cylinders Cyl1 to Cyl4 affects the torsion angle depends on the mechanical positions L1 to L4.
It can be obtained as a function including L4. Therefore, correction functions f (L1) to f (L4) are prepared in advance, and weighted according to changes in individual in-cylinder pressures, for example, as shown in FIG. The torque waveform a shown in FIG.
Is converted into a torque waveform b corresponding to the cylinder position.
【0017】トルク補正回路3は、トルク波形aを、ト
ルク波形bのように補正する、つまり、本来、各シリン
ダCyl1〜Cyl4が出している力(トルク)に相当
する値に直す補正を行なう回路である。各シリンダCy
l1〜Cyl4は、爆発の筒内圧[図2(C)]に基づ
いて、どれだけの力を発生しているかを求めることはで
きる。このときに、各シリンダCyl1〜Cyl4は、
独立して動いているわけではなく、重なって動いている
ので、1本ごとのシリンダのタイミングをずらしたトル
ク波形を、4本足し合わせたトルク波形を考える。この
トルク波形を、クランク軸11の位置(各シリンダまで
の位置)に対応させて、逆算(簡単には、距離で割る)
した補正関数fを求め、測定したトルクに掛けて、補正
してやればよい。The torque correction circuit 3 corrects the torque waveform a like a torque waveform b, that is, a circuit that corrects the torque waveform a to a value that originally corresponds to the force (torque) generated by each of the cylinders Cyl1 to Cyl4. It is. Each cylinder Cy
11 to Cyl4 can determine how much force is being generated based on the in-cylinder pressure of the explosion [FIG. 2 (C)]. At this time, the cylinders Cyl1 to Cyl4 are
Since they are not moving independently but are moving in an overlapping manner, consider a torque waveform obtained by adding four torque waveforms in which the timing of each cylinder is shifted. This torque waveform is calculated back (corresponding to the distance to each cylinder), corresponding to the position of the crankshaft 11 (position to each cylinder).
What is necessary is just to find the corrected correction function f, multiply it by the measured torque and correct it.
【0018】また、トルク=捩じり剛性×捩れ角度によ
って求めることができるので、距離が変われば剛性が変
わる。同じトルクであれば、距離が長いほど捩れやすい
ので、これを逆に考えると、ある角度に対して、負荷側
に近いほど、倍率を高く、遠いほど倍率が低くなるよう
な補正関数を、エンジンの仕様に合わせて、計算又は実
測して、メモリしておき、1回転ごとに、その補正関数
fを掛けながら、データを生成することもできる。Further, since the torque can be obtained by the formula of torque = torsional rigidity × torsional angle, rigidity changes as the distance changes. If the torque is the same, the longer the distance, the easier it is torsion.Conversely, considering this in reverse, a correction function that increases the magnification closer to the load side and decreases the magnification farther away from the engine, It is also possible to calculate or measure according to the specification and store it in a memory, and generate data while multiplying the correction function f for each rotation.
【0019】前述したように、トルク波形aからトルク
波形bに変換する手法は、理論的にも、実測的にも求め
ることができるので、1回転又は2回転(720°)分
の各ポイントの補正データとしてメモリして、そのポイ
ントごとに掛け算して求めることができる。具体的に
は、回転検出器1の1回転で発生するパルス数をサンプ
リングして、モニタの1画面枠が1024ポイントであ
る場合に、1ポイントごとに、どのような係数を持たせ
るかを決めれば、回転パルスごとに、位相差演算器2か
らのデータ(捩れ角)は決まったタイミングで入力され
てくるので、その値に基づいて、補正を行なうようにす
ればよい。As described above, since the method of converting the torque waveform a to the torque waveform b can be obtained theoretically or by actual measurement, each point of one rotation or two rotations (720 °) can be obtained. The correction data can be stored as a memory and multiplied for each point. Specifically, the number of pulses generated in one rotation of the rotation detector 1 is sampled, and when one screen frame of the monitor is 1024 points, what kind of coefficient is given for each point is determined. For example, since data (torsion angle) from the phase difference calculator 2 is input at a fixed timing for each rotation pulse, correction may be performed based on the value.
【0020】以上のようにして求めたトルク補正回路3
の出力は、平均化処理回路4及びコンパレータ5に接続
されている。平均化処理回路4は、クランク軸のトルク
を平均化演算する回路であり、このトルクを平均化する
ことによって、エンジン10のトルクをモニタすること
が可能となり、例えば、回転数情報と合せて、出力馬力
等を求めることがでる。The torque correction circuit 3 obtained as described above
Is connected to the averaging circuit 4 and the comparator 5. The averaging processing circuit 4 is a circuit that averages and calculates the torque of the crankshaft. By averaging the torque, the torque of the engine 10 can be monitored. Output horsepower etc. can be obtained.
【0021】コンパレータ回路5は、トルク補正回路3
から出力されるトルク波形と、予め実測したエンジンの
正常時のトルク波形とを比較して、その差が所定範囲を
外れたときに[図2(D)のd部参照]、ノイズ異常、
コンロッドメタル異常、ピストンリング異常などの異常
を検出することができる。The comparator circuit 5 includes a torque correction circuit 3
Is compared with a torque waveform measured in advance when the engine is normal, and when the difference is out of a predetermined range [see the part d in FIG.
Abnormalities such as connecting rod metal abnormality and piston ring abnormality can be detected.
【0022】(変形形態)以上説明した実施形態に限定
されることなく、種々の変形や変更が可能であって、そ
れられ本発明の範囲内である。この実施形態では、補正
関数は、簡単のために、距離L1〜L4のみの関数とし
て説明した。しかし、爆発しているシリンダに対して、
他のシリンダが影響を受けるので、負荷が違ってくるの
で、これを補正するために、位置の関数以外に、負荷の
関数も考慮することが望ましい。また、爆発の順序に伴
う圧縮やその前後の状態なども考慮することがよい。(Modifications) Various modifications and changes are possible without being limited to the above-described embodiment, and are within the scope of the present invention. In this embodiment, the correction function has been described as a function of only the distances L1 to L4 for simplicity. But for the exploding cylinder,
Since the other cylinders are affected, the load will be different. To correct this, it is desirable to consider not only the position function but also the load function. It is also desirable to consider the compression accompanying the order of the explosions and the state before and after the compression.
【0023】[0023]
【発明の効果】以上詳しく説明したように、本発明は、
クランク軸の両側で測定したトルクを、予め設定した補
正関数を用いて、クランク軸の位置又はシリンダ位置に
対応するトルクに補正するので、エンジンの各部の状態
(トルク)を簡易かつ正確にモニタすることができ、種
々の異常診断などに応用できる、という効果がある。As explained in detail above, the present invention provides:
Since the torque measured on both sides of the crankshaft is corrected to a torque corresponding to the position of the crankshaft or the cylinder position using a correction function set in advance, the state (torque) of each part of the engine is easily and accurately monitored. This has the effect of being applicable to various abnormality diagnoses.
【図1】本発明によるエンジンの簡易状態モニタ装置の
実施形態を示したブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a simplified state monitoring device for an engine according to the present invention.
【図2】本実施形態に係るエンジンの簡易状態モニタ装
置の処理動作を示した波形図である。FIG. 2 is a waveform diagram showing a processing operation of the engine simple state monitoring device according to the embodiment.
1 電磁式回転検出器 2 位相差演算器 3 トルク補正回路 4 平均化処理回路 5 コンパレータ回路 Reference Signs List 1 electromagnetic rotation detector 2 phase difference calculator 3 torque correction circuit 4 averaging processing circuit 5 comparator circuit
Claims (6)
ンク軸の両側の軸トルクを検出するトルク検出手段と、 前記トルク検出手段によって検出した軸トルクに基づい
て、予め設定された補正関数を用いて、前記クランク軸
の長手方向の位置又は前記各シリンダの位置に対応する
トルクに補正するトルク補正手段とを含むエンジンの簡
易状態モニタ装置。1. A torque detecting means for detecting shaft torque on both sides of a crankshaft of an engine having a plurality of cylinders, and a correction function set in advance based on the shaft torque detected by the torque detecting means. A simple state monitoring device for an engine, comprising: torque correction means for correcting a torque corresponding to a position in a longitudinal direction of the crankshaft or a position of each of the cylinders.
態モニタ装置において、 前記トルク検出手段は、 エンジンのクランク軸の両側の回転角を検出する回転検
出器と、 前記回転検出器によって検出した回転角の位相差を演算
する位相差演算器とを備えたことを特徴とするエンジン
の簡易状態モニタ装置。2. The simplified state monitoring device for an engine according to claim 1, wherein the torque detecting means detects a rotation angle on both sides of a crankshaft of the engine, and the rotation detector detects the rotation angle. A simple state monitoring device for an engine, comprising: a phase difference calculator for calculating a phase difference between rotation angles.
ジンの簡易状態モニタ装置において、 前記トルク補正手段は、少なくとも前記シリンダの位置
を含む関数により補正することを特徴とするエンジンの
簡易状態モニタ装置。3. The simple state monitor of the engine according to claim 1, wherein the torque correction means corrects the torque using a function including at least a position of the cylinder. Monitor device.
記載されたエンジンの簡易状態モニタ装置において、 前記トルク補正手段は、前記クランク軸にかかる前記エ
ンジンの構造から理論的に求めたトルク値と、前記クラ
ンク軸の両側の実際に測定されたトルク値との比から求
めた関数により補正することを特徴とするエンジンの簡
易状態モニタ装置。4. The simplified state monitoring device for an engine according to claim 1, wherein the torque correction unit is theoretically obtained from a structure of the engine on the crankshaft. A simple state monitoring device for an engine, wherein the correction is performed by a function obtained from a ratio between a torque value and torque values actually measured on both sides of the crankshaft.
記載されたエンジンの簡易状態モニタ装置において、 前記トルク補正手段からの出力を平均化する平均化手段
を備えたことを特徴とするエンジンの簡易状態モニタ装
置。5. The simple state monitoring device for an engine according to claim 1, further comprising an averaging means for averaging an output from said torque correction means. A simple engine status monitor.
記載されたエンジンの簡易状態モニタ装置において、 前記トルク補正手段からの出力を予め記憶された正常時
のトルク値と比較する比較手段を備えたことを特徴とす
るエンジンの簡易状態モニタ装置。6. A simple state monitoring device for an engine according to claim 1, wherein an output from said torque correction means is compared with a previously stored normal torque value. A simple state monitoring device for an engine, characterized by comprising means.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9207735A JPH1151816A (en) | 1997-08-01 | 1997-08-01 | Simple monitoring device of engine state |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9207735A JPH1151816A (en) | 1997-08-01 | 1997-08-01 | Simple monitoring device of engine state |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1151816A true JPH1151816A (en) | 1999-02-26 |
Family
ID=16544680
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9207735A Pending JPH1151816A (en) | 1997-08-01 | 1997-08-01 | Simple monitoring device of engine state |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH1151816A (en) |
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