JP2009203883A - Failure cause estimating method and device for internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ガスエンジンおよびディーゼルエンジンを含む内燃機関の故障原因推定方法および、推定装置に関し、特に、失火、消炎、ノッキング等の故障発生の原因を推定する発明である。 The present invention relates to a failure cause estimation method and an estimation device for an internal combustion engine including a gas engine and a diesel engine, and in particular, is an invention for estimating the cause of failure such as misfire, extinguishing, knocking, and the like.
内燃機関、特に都市ガス等の清浄ガスを主燃料とするガスエンジンにおいては、燃焼室内に主燃料のガスが十分に供給されていない場合や、副室式着火装置にパイロット燃料が十分に供給されていない場合や、給気過給機の故障が原因で給気量に変動が生じた場合には、着火燃料不足やガス燃料の混合気濃度の変動によって失火や、消炎や、ノッキング等が生じる。
従って、かかる故障の発生を確実に特定して速やかに対応処置を行ってエンジンの耐久性、性能の安定性を維持することが要求される。
In an internal combustion engine, particularly a gas engine whose main fuel is clean gas such as city gas, when the main fuel gas is not sufficiently supplied into the combustion chamber, or the pilot fuel is sufficiently supplied to the sub-chamber ignition device. If the air supply amount fluctuates due to failure of the air supply supercharger, misfiring, extinguishing, knocking, etc. may occur due to insufficient ignition fuel or fluctuations in the gas fuel mixture concentration .
Accordingly, it is required to reliably identify the occurrence of such a failure and take prompt action to maintain the durability and performance stability of the engine.
例えば、失火発生の原因推定には、失火発生率を計測して、この発生率の発生パターンより行っている。すなわち、エンジン回転数と負荷から負荷マップを作成し、負荷マップ上のどの領域で失火率が高いかのパターン識別をする。例えば、高回転、高負荷領域で失火率が高い場合には、燃料吐出量不足が原因であると推定する。 For example, the cause of misfire occurrence is estimated by measuring the misfire occurrence rate and using this occurrence rate occurrence pattern. That is, a load map is created from the engine speed and the load, and a pattern is identified as to which region on the load map has a high misfire rate. For example, when the misfire rate is high in a high rotation and high load region, it is estimated that the cause is an insufficient fuel discharge amount.
一方、内燃機関の燃焼室内における失火や、消炎や、ノッキング等の燃焼状態を検知する技術として、特開2005−9457号公報(特許文献1)、特開平9−178617号公報(特許文献2)等が知られている。
該特許文献1には、燃焼室内における筒内圧力検出値およびクランク角検出値に基づいて圧縮行程中の基準筒内圧力と上死点における圧縮圧力との圧縮圧力比等を算出して、該圧縮圧力比を用いて燃焼状態を診断して過早着火、失火、ノッキング等の異常燃焼を判定する手法が示されている。
On the other hand, as techniques for detecting a combustion state such as misfire, extinguishing, knocking, etc. in a combustion chamber of an internal combustion engine, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-9457 (Patent Document 1) and Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-178617 (Patent Document 2). Etc. are known.
In
また、特許文献2には、クランク軸の回転変動から失火を検出して、機関回転速度と機関負荷とに応じた所定の運転領域における点火数に対する失火数の失火率を算出して、失火原因を所定の運転領域毎に、失火率に基づいて推定する手法が示されている。 Further, in Patent Document 2, misfire is detected from the rotation fluctuation of the crankshaft, the misfire rate of the misfire number with respect to the number of ignitions in a predetermined operation region according to the engine rotation speed and the engine load is calculated, and the cause of misfire is calculated. Is shown for each predetermined operating region based on the misfire rate.
しかし、前記特許文献1においては、燃焼室内における筒内圧力検出値に基づいて燃焼状態を診断して過早着火、失火、ノッキング等の異常燃焼を判定する手法が示されているが、異常燃焼の発生原因を推定する手法までは示されてなく、原因特定においては不十分である。
また、特許文献2においては、失火原因を所定の運転領域毎の失火率に基づいて推定する手法が示されているが、機関回転数速度と機関負荷とから定まる機関運転状態から一意的に故障の原因が特定することができない場合がある。例えば、高回転、高負荷運転領域でも点火コイルの異常で失火が起こる場合もあるため、故障原因の特定においては十分とはいえず、誤判定が出る場合がある。
However,
Further, Patent Document 2 discloses a method for estimating the cause of misfire based on the misfire rate for each predetermined operating region. However, the failure is uniquely determined from the engine operating state determined from the engine speed and the engine load. The cause of the problem may not be identified. For example, a misfire may occur due to an abnormality in the ignition coil even in a high-speed and high-load operation region, so that it may not be sufficient to identify the cause of the failure, and an erroneous determination may occur.
そこで、本発明は、このような背景に鑑みてなされたものであり、燃焼室内における筒内圧力検出値に基づいて判定した、失火、消炎、ノッキング等の異常燃焼の発生状態から故障原因を精度よく特定することで、速やかな対応処置を可能にする内燃機関の故障原因推定方法および装置を提供することを課題とする。 Therefore, the present invention has been made in view of such a background, and it is possible to accurately determine the cause of failure from the occurrence of abnormal combustion such as misfire, extinguishing, knocking, etc., determined based on the in-cylinder pressure detection value in the combustion chamber. It is an object of the present invention to provide a failure cause estimation method and apparatus for an internal combustion engine that can be promptly dealt with by specifying well.
前記課題を解決するため、本発明は、燃料ガスを空気と混合してエンジンの燃焼室内にて燃焼せしめるように構成されたガスエンジンを含む内燃機関の故障原因推定方法において、前記燃焼室内における筒内圧力およびエンジンのクランク角を検出し、圧縮行程および燃焼行程における一定クランク角における筒内圧力に基づいて第1故障状態を判定し、前記筒内圧力とは異なるクランク角における圧力、または同一のクランク角における筒内圧力であって異なる判定基準によって第2故障状態を判定し、前記第1故障状態の発生と前記第2故障状態の発生の組み合わせに基づいて故障原因の発生部位を推定することを特徴とする。 In order to solve the above problems, the present invention relates to a failure cause estimation method for an internal combustion engine including a gas engine configured to mix fuel gas with air and burn the fuel gas in the combustion chamber of the engine. The internal pressure and the crank angle of the engine are detected, the first failure state is determined based on the in-cylinder pressure at a constant crank angle in the compression stroke and the combustion stroke, and the pressure at a crank angle different from the in-cylinder pressure or the same A second failure state is determined based on different determination criteria that are in-cylinder pressure at a crank angle, and a failure cause occurrence portion is estimated based on a combination of the occurrence of the first failure state and the occurrence of the second failure state. It is characterized by.
また、かかる方法発明を実施する装置としては、燃料ガスを空気と混合してエンジンの燃焼室内にて燃焼せしめるように構成されたガスエンジンを含む内燃機関の故障原因推定装置において、前記燃焼室内における筒内圧力を検出する筒内圧力検出器と、エンジンのクランク角を検出するクランク角検出器とを設けるともに、前記筒内圧力検出器および前記クランク角検出器からの圧縮行程中および燃焼行程中の一定クランク角における筒内圧力の検出値に基づいて第1故障状態を判定する第1故障判定手段と、前記筒内圧力とは異なる圧力、または同一であって異なる判定基準によって第2故障状態を判定する第2故障判定手段と、前記第1故障状態の発生と前記第2故障状態の発生の組み合わせに基づいて故障原因の発生部位を推定する故障部位推定手段とを備えたことを特徴とする。 An apparatus for carrying out such a method invention includes a failure cause estimating apparatus for an internal combustion engine including a gas engine configured to mix fuel gas with air and burn the fuel gas in the combustion chamber of the engine. An in-cylinder pressure detector for detecting the in-cylinder pressure and a crank angle detector for detecting the crank angle of the engine are provided, and during the compression stroke and the combustion stroke from the in-cylinder pressure detector and the crank angle detector. The first failure determination means for determining the first failure state based on the detected value of the in-cylinder pressure at a constant crank angle, and the second failure state by a pressure different from the in-cylinder pressure or the same and different determination criteria A second failure determination means for determining a failure cause and a failure cause occurrence portion is estimated based on a combination of the occurrence of the first failure state and the occurrence of the second failure state Characterized in that a disabled part estimation means.
かかる方法および装置発明によれば、前記燃焼室内における筒内圧力検出値およびエンジンのクランク角検出値に基づいて圧縮行程中及び燃焼行程中の一定クランク角における筒内圧力に基づいて第1の故障状態を判定する。具体的には、消炎発生、またはノッキング発生の有無を判定する。さらに、引き続いて前記筒内圧力とは異なる圧力、または同一であって異なる判定基準によって第2の故障状態を判定する。具体的には、消炎発生し且つ失火状態になったか、ノッキング発生し且つ上死点近傍における圧縮行程の筒内圧力の落ち込みがあったかを判定する。
そして第1故障状態が発生し、且つ第2故障状態が生じたか否か、具体的には消炎発生し且つ失火状態となったか、またはノッキング発生し且つ圧縮行程の筒内圧力の低下があったか否かによって故障部位を推定するものである。
According to this method and apparatus invention, the first failure is based on the in-cylinder pressure at a constant crank angle during the compression stroke and during the combustion stroke based on the in-cylinder pressure detection value in the combustion chamber and the engine crank angle detection value. Determine the state. Specifically, the presence or absence of occurrence of flame extinction or occurrence of knocking is determined. Further, the second failure state is subsequently determined based on a pressure different from the in-cylinder pressure or the same and different criteria. Specifically, it is determined whether flame extinction has occurred and a misfire has occurred, whether knocking has occurred, and there has been a drop in in-cylinder pressure in the compression stroke near the top dead center.
Whether or not the first failure state has occurred and whether or not the second failure state has occurred, more specifically, whether the flame has extinguished and misfired, or knocking has occurred and the in-cylinder pressure in the compression stroke has decreased The failure part is estimated by the above.
このように、引き続き起こる異なる故障状態を基準にしてエンジンの故障発生部位を推定するため、エンジン回転速度とエンジン負荷に基づく運転領域に応じた故障発生部位の推定よりも、エンジンに表れる故障現象を直接的に検出して判定するため、故障原因の特定の精度が向上する。 In this way, because the failure location of the engine is estimated on the basis of different failure conditions that occur subsequently, the failure phenomenon that appears in the engine is less than the estimation of the failure occurrence location according to the operating region based on the engine speed and engine load. Since it is directly detected and determined, the specific accuracy of the cause of the failure is improved.
また、好ましくは、かかる方法発明において、前記第1故障状態および第2故障状態が、複数シリンダで一定割合以上発生しているときには、複数シリンダの共通部位での故障と推定するとよく、さらに、装置発明においても、前記故障部位推定手段は、前記第1故障状態および第2故障状態が、複数シリンダで一定割合以上発生しているときには、複数シリンダの共通部位での故障と推定するとよい。 Preferably, in the method invention, when the first failure state and the second failure state occur in a plurality of cylinders at a certain rate or more, it may be estimated that a failure occurs in a common part of the plurality of cylinders, and the device Also in the present invention, the failure part estimation means may estimate that a failure occurs at a common part of a plurality of cylinders when the first failure state and the second failure state occur in a plurality of cylinders at a certain rate or more.
かかる方法および装置発明によれば、前記第1故障状態および第2故障状態が、複数シリンダにおいて一定割合以上で発生しているときには、複数シリンダの共通部位での故障と推定するため、例えば、ガスエンジンの副室式着火装置にパイロット燃料の供給がコモンレールによる場合には、パイロット燃料の供給異常が複数シリンダで発生している場合には、該コモンレールの故障と特定できる。また、給気系に異常が発生している場合には、共通部品の給気溜りや過給機等の故障というように高い確率で原因部位の特定が可能になる。 According to this method and apparatus invention, when the first failure state and the second failure state occur at a certain rate or more in a plurality of cylinders, it is estimated that a failure occurs at a common part of the plurality of cylinders. When the pilot fuel is supplied to the sub chamber ignition device of the engine by a common rail, if the pilot fuel supply abnormality occurs in a plurality of cylinders, it can be identified as a failure of the common rail. In addition, when an abnormality occurs in the air supply system, the cause site can be identified with a high probability such as a failure of the air supply reservoir of common parts or a supercharger.
また、具体的には、方法発明において、前記内燃機関が燃料ガスを空気と混合してエンジンの燃焼室に供給するとともに、副室式着火装置にパイロット燃料を供給して着火せしめるガスエンジンであり、前記第1故障状態が消炎発生であり、第2故障状態が失火発生であり、消炎発生および失火発生の場合には前記燃焼室への燃料ガスの供給系部位の故障と推定し、消炎発生があって失火発生がない場合には前記パイロット燃料供給系部位の故障と推定することを特徴とする。 Further, specifically, in the method invention, the internal combustion engine is a gas engine in which fuel gas is mixed with air and supplied to the combustion chamber of the engine, and pilot fuel is supplied to the sub-chamber ignition device for ignition. The first failure state is the occurrence of flame extinction, the second failure state is the occurrence of misfire, and in the case of the occurrence of extinction and the occurrence of misfire, it is assumed that the fuel gas supply system part to the combustion chamber has failed, and the extinction occurs. When there is no misfire and there is no occurrence of misfire, it is estimated that the pilot fuel supply system part has failed.
方法を行うための装置においては、前記内燃機関が燃料ガスを空気と混合してエンジンの燃焼室に供給するとともに、副室式着火装置にパイロット燃料を供給して着火せしめるガスエンジンであり、前記第1故障状態が消炎発生であり、第2故障状態が失火発生であり、前記故障部位推定手段は、消炎発生および失火発生の場合には前記燃焼室への燃料ガスの供給系部位の故障と推定し、消炎発生があって失火発生がない場合には前記パイロット燃料供給系部位の故障と推定することを特徴とする。 In the apparatus for carrying out the method, the internal combustion engine is a gas engine that mixes fuel gas with air and supplies the fuel gas to the combustion chamber of the engine, and supplies pilot fuel to the sub-chamber ignition device for ignition. The first failure state is the occurrence of flame extinction, the second failure state is the occurrence of misfire, and the failure site estimation means is configured to detect a failure of a fuel gas supply system to the combustion chamber in the case of the occurrence of flame extinction and the occurrence of misfire. It is estimated that when there is a flame extinction and there is no misfire, it is estimated that the pilot fuel supply system has failed.
かかる方法および装置発明によれば、前記第1故障状態の消炎発生、および第2故障状態の失火発生である場合には、燃焼室への主燃料のガス供給系部位の故障と推定し、消炎発生があって失火発生がない場合にはパイロット燃料供給系部位の故障と推定するものである。 According to such a method and apparatus invention, when the occurrence of extinction in the first failure state and the occurrence of misfire in the second failure state, it is assumed that the gas supply system portion of the main fuel to the combustion chamber has failed, and the extinction If there is an occurrence and no misfire occurs, it is estimated that the pilot fuel supply system has failed.
すなわち、主燃料のガスが給気通路から供給されていれば、着火は正常には行われないが、主燃料ガスが自己着火することがあり、後燃え(消炎)となることがあるので、失火には至らないと判断されるため、失火は生じずに消炎状態が判定されている場合には、主燃料ガスの供給系ではなく、パイロット燃料が副室式着火装置に十分供給されていないと判断できる。このため、パイロット燃料供給系部位の故障と推定する。逆に、失火に至っていれば、主燃料のガス供給系部位の故障と推定するものである。
さらに、この判定手法に前記の複数シリンダの共通部品での発生割合の手法を加えることで一層、故障部位の特定が確実になる。
That is, if the main fuel gas is supplied from the air supply passage, ignition is not normally performed, but the main fuel gas may self-ignite and may become after-burning (extinguishing). Since it is determined that misfire does not occur, when the fire extinguishing state is determined without causing misfire, pilot fuel is not sufficiently supplied to the sub-chamber ignition device instead of the main fuel gas supply system. It can be judged. For this reason, it is estimated that the pilot fuel supply system has failed. Conversely, if misfire has occurred, it is assumed that the main fuel gas supply system has failed.
Furthermore, the failure location can be more reliably identified by adding the method of occurrence ratio of common parts of the plurality of cylinders to the determination method.
さらに、具体的には、方法発明において、前記内燃機関が燃料ガスを過給機による過給空気と混合してエンジンの燃焼室に供給するように構成されたガスエンジンであり、前記第1故障状態がノッキング発生であり、第2故障状態がクランク角上死点近傍における圧縮圧力の落ち込みであり、ノッキング発生および上死点近傍における圧縮圧力の落ち込みの発生の場合には給気系の故障と推定し、ノッキング発生があって上死点近傍における圧縮圧力の落ち込みが生じない場合には燃料ガス供給系部位の故障と推定することを特徴とする。 More specifically, in the method invention, the internal combustion engine is a gas engine configured to mix fuel gas with supercharged air from a supercharger and supply the fuel gas to a combustion chamber of the engine, and the first failure If the state is knocking occurrence, the second failure state is a drop in compression pressure near the top dead center of the crank angle, and if there is a knocking occurrence and a drop in compression pressure near the top dead center, It is estimated that, when knocking occurs and the compression pressure does not drop in the vicinity of the top dead center, it is estimated that the fuel gas supply system has failed.
方法を行うための装置においては、前記内燃機関が燃料ガスを過給機による過給空気と混合してエンジンの燃焼室に供給するように構成されたガスエンジンであり、前記第1故障状態がノッキング発生であり、第2故障状態がクランク角上死点近傍における圧縮圧力の落ち込みであり、前記故障部位推定手段は、ノッキング発生および上死点近傍における圧縮圧力の落ち込みの発生の場合には給気系の故障と推定し、ノッキング発生があって上死点近傍における圧縮圧力の落ち込みが生じない場合には燃料ガス供給系部位の故障と推定することを特徴とする。 In an apparatus for performing the method, the internal combustion engine is a gas engine configured to mix fuel gas with supercharged air from a supercharger and supply the fuel gas to a combustion chamber of the engine, and the first failure state is When knocking occurs and the second failure state is a drop in compression pressure near the top dead center of the crank angle, the failure site estimation means supplies power when there is a occurrence of knocking and a drop in compression pressure near the top dead center. It is presumed that the gas system has failed, and when there is knocking and the compression pressure does not drop near the top dead center, it is estimated that the fuel gas supply system has failed.
かかる方法および装置発明によれば、前記第1の故障状態のノッキングの発生と、第2故障状態のクランク角上死点近傍における圧縮圧力の落ち込みがある場合には、給気系の故障と推定し、ノッキング発生があって上死点近傍における圧縮圧力の落ち込みが生じない場合には燃料ガス供給系部位の故障と推定する。
すなわち、ノッキングの発生は、ガスエンジンおいては主燃料のガス量に比べて空気量が減少してガス燃料の過剰の状態おいて生じるため、給気系の故障によるものか、ガス燃料の供給系の故障によるものかを、圧縮行程のクランク角上死点近傍における筒内圧力の落ち込みが生じるか否かによって判定している。
According to this method and apparatus invention, if there is a knocking occurrence in the first failure state and a compression pressure drop near the crank angle top dead center in the second failure state, it is estimated that the supply system has failed. If knocking occurs and the compression pressure does not drop near the top dead center, it is assumed that the fuel gas supply system has failed.
In other words, the occurrence of knocking occurs in a gas engine because the amount of air is reduced compared to the amount of gas in the main fuel and the gas fuel is in an excess state. Whether it is due to a system failure or not is determined by whether or not a drop in in-cylinder pressure occurs near the top dead center of the crank angle in the compression stroke.
従って、ノッキングが発生し、さらにクランク角上死点近傍における圧縮圧力の落ち込みが生じた場合には、給気系の故障によって燃料ガスに対して空気量が十分に確保されずにガス量が空気に対して多くなっているためと推定できる。
また、この給気系の故障の判定において、前記の複数シリンダの共通部品での発生割合の手法を加えることで、複数シリンダで共通して発生していれば共通部品の過給機の故障、例えば過給気サージングによるものと推定できるため、故障部位の特定が一層確実になる。
また、ノッキングの発生はあったが、クランク角上死点近傍における圧縮圧力の落ち込みが生じない場合には、ガス燃料の供給系の故障、例えば、ガス供給弁の故障のように特定することができる。なお、この場合にも、複数シリンダの共通部品での発生割合の手法を加えることで、故障部位の特定を一層確実にできる。
Therefore, if knocking occurs and the compression pressure drops near the top dead center of the crank angle, a sufficient amount of air is not secured for the fuel gas due to a failure of the air supply system, and the gas amount is reduced to air. It can be estimated that the number of
In addition, in the determination of the failure of the air supply system, by adding the method of the occurrence rate in the common parts of the plurality of cylinders, if the failure occurs in common in the plurality of cylinders, the failure of the turbocharger of the common parts, For example, since it can be presumed to be due to supercharged air surging, the failure part can be identified more reliably.
If knocking occurs but the compression pressure does not drop near the top dead center of the crank angle, it may be specified as a failure of the gas fuel supply system, for example, a failure of the gas supply valve. it can. In this case as well, the failure location can be more reliably identified by adding a method of occurrence ratio in common parts of a plurality of cylinders.
本発明によれば、燃焼室内における筒内圧力検出値に基づいて判定した、失火、消炎、ノッキング等の異常燃焼の発生状態から故障原因を精度よく特定することで、速やかな対応処置を可能にする内燃機関の故障原因推定方法および装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to promptly cope with the problem by accurately identifying the cause of the failure from the occurrence state of abnormal combustion such as misfire, flame extinguishing, knocking, etc. determined based on the in-cylinder pressure detection value in the combustion chamber. An internal combustion engine failure cause estimation method and apparatus can be provided.
以下、図面を参照して本発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。但しこの実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。 Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. However, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, and the like of the components described in this embodiment are not intended to limit the scope of the present invention unless otherwise specified, and are merely illustrative examples. Only.
図1に、内燃機関の例として発電機用のガスエンジン2についての故障原因推定装置3の全体構成を示す。
ガスエンジン2は多シリンダの4サイクルガスエンジであり、シリンダ4内に往復摺動自在に嵌合されたピストン6、該ピストン6の往復動を、コネクチングロッド8を介して回転に変換するクランク軸10を備えている。そして、クランク軸10によって発電機11が駆動されるようになっている。
FIG. 1 shows an overall configuration of a failure cause estimating apparatus 3 for a gas engine 2 for a generator as an example of an internal combustion engine.
The gas engine 2 is a multi-cylinder four-cycle gas engine, a piston 6 fitted in the cylinder 4 so as to be slidable back and forth, and a crankshaft that converts the reciprocating motion of the piston 6 into rotation via a connecting rod 8. 10 is provided. The
また、前記ガスエンジン2は、ピストン6の上面とシリンダ4の内面との間に区画形成される燃焼室12、該燃焼室12に接続される給気ポート14及び給気管16、該給気ポート14を開閉する給気弁18を備え、さらに前記燃焼室12に接続される排気ポート20、該排気ポート20を開閉する排気弁22を備えている。
The gas engine 2 includes a
前記給気管16の途中には、該給気管16a内を流通する空気(給気)中に燃料ガスを噴射して空気と混合せしめるガス噴射装置24が設けられている。このガス噴射装置24には燃料ガス供給管26がガス供給電磁弁28を介して接続され、ガス供給電磁弁28はガス供給弁コントローラ30からの制御信号によって開閉せしめられてガス噴射量が調整される。
ガス噴射装置24で予混合された燃料ガスと空気とが給気ポート14及び給気弁18を通って燃焼室12内に供給される。
In the middle of the air supply pipe 16, there is provided a gas injection device 24 for injecting fuel gas into air (supply air) flowing through the
The fuel gas and air premixed by the gas injection device 24 are supplied into the
また、前記ガス噴射装置24の上流には給気溜り30が設けられ、該空気溜り30には過給機32からの加圧空気をエアクーラ34で冷却した空気が溜められ、空気溜り30から各シリンダの給気管16a、16b、16c…へ空気を供給するようになっている。さらに、過給機32によって加圧される給気圧力を調整するために、給気溜り30の上流側に給気放出調整弁36が設置され、給気放出管38を介して大気へ放出している。
Further, an air supply reservoir 30 is provided upstream of the gas injection device 24, and air obtained by cooling the pressurized air from the
燃焼室12に臨んで副室式着火装置40が設けられ、副室内に軽油等のパイロット燃料を噴射インジェクタ42により噴射して着火燃焼させ、この燃焼火炎を前記燃焼室12に噴出するように構成されている。該副室式着火装置40には軽油等のパイロット燃料を供給する液体燃料供給管44aが接続され、液体燃料供給管44aは複数シリンダ共通のコモンレール46から供給されるようになっている。コモンレール46内圧力は一定に保持され各シリンダの液体燃料供給管44a、44b、44c、…が接続される。また、副室式着火装置40はパイロット弁コントローラ47によって制御され、パイロット燃料の噴射時期、噴射量が制御されている。
A
主コントローラ48は、図示しない回転検出器から入力されるエンジン回転数、負荷検出器50から入力されるエンジン負荷等のエンジン運転条件に従って、ガス供給弁コントローラ30を制御してガス供給電磁弁28の作動を制御してガス噴射量が制御し、さらに、パイロット弁コントローラ47を制御して、副室式着火装置40の噴射時期および噴射量を調整するようになっている。
The
各シリンダ4の筒内圧力はそれぞれのシリンダ4に設置された筒内圧力検出器52で計測され、故障原因推定装置54に入力される。また、前記故障原因推定装置54にはクランク角検出器56によって検出されたガスエンジン2のクランク角の検出値が入力される。
そして、故障原因推定装置54は、第1故障判定手段58と、第2故障判定手段60と、故障部位推定手段62とを備えて構成され、燃焼状態の異常が生じたときに故障原因を推定し、故障原因の推定結果を表示装置64に出力するとともに主コントローラ48に出力するようになっている。
The in-cylinder pressure of each cylinder 4 is measured by the in-
The failure cause
故障原因推定装置54では、前記筒内圧力検出器52から入力される筒内圧力検出値と前記クランク角検出器56から入力されるクランク角検出値とにより、図4に示されるような筒内圧力P−クランク角θ関係線図が求められる。
図4に示される筒内圧力線図において、Aは正常燃焼時、Bはノッキング発生時、Cは失火(圧縮のみで後燃え状態もない)発生時、Dは消炎(正常に燃焼せずに後燃え状態となる)発生時を示す。
In the failure
In the in-cylinder pressure diagram shown in FIG. 4, A is normal combustion, B is knocking, C is misfired (compression only and no afterburning state), D is extinguished (not burning normally) Indicates the occurrence of afterburning.
(第1実施形態)
図2を参照して、消炎の発生が第1故障状態で、失火の発生が第2故障状態の場合の第1実施形態について説明する。
ステップS1でスタートすると、ステップS2で、シリンダaの筒内圧力検出器52からの筒内圧力データおよびクランク角検出器56からのクランク角検出データを燃焼サイクル毎に読込み、ステップS3で筒内圧比P1/P0を算出する。このP0は、図6の筒内圧力線図に示されるクランク角θ0(圧縮行程での上死点近傍)における筒内圧力を示し、P1は、クランク角θ1(上死点後10°〜15°)における筒内圧力を示す。
(上記アンダライン部について、P0のクランク角位置を上死点位置近傍としました。次の第2実施形態の給気サージングの落ち込み判定位置P0の上死点位置と整合させるためです。
P0、P1の、クランク角についてご確認お願いします。)
(First embodiment)
With reference to FIG. 2, a first embodiment will be described in which the occurrence of extinguishing is in a first failure state and the occurrence of misfire is in a second failure state.
When starting at step S1, in step S2, the in-cylinder pressure data from the in-
(In the above underline part, the crank angle position of P 0 is set to the vicinity of the top dead center position. This is to align with the top dead center position of the air supply surging drop judgment position P 0 of the second embodiment below.
Of P 0, P 1, asks you for confirmation about the crank angle. )
図7は、複数シリンダにおける消炎が発生した状態を示す筒内圧力線図であり、着火は正常には行われずに筒内圧力の立ち上がりはないが、主燃料ガスが自己着火することがあり、クランク角のゼロ(圧縮行程での上死点近傍)後に、図7のP領域で後燃え部分が生じている。失火の場合には、この後燃えのP領域のような筒内圧力部分がなく低下するため消炎発生と失火発生とを区別できる。 FIG. 7 is an in-cylinder pressure diagram showing a state in which flame extinction has occurred in a plurality of cylinders, and ignition is not performed normally and there is no rise in in-cylinder pressure, but the main fuel gas may self-ignite, After the crank angle is zero (near the top dead center in the compression stroke), a post-burning portion occurs in the P region of FIG. In the case of misfire, since there is no in-cylinder pressure portion such as the P region after burning, the occurrence of fire extinction and the occurrence of misfire can be distinguished.
そのため、算出した筒内圧比P1/P0を消炎発生判断閾値Pgn(例えば、1.3の閾値)と比較して、消炎発生判断閾値Pgn未満の場合には、YesでステップS4に進み、ステップS4ではさらに、筒内圧比P1/P0を用いて失火発生判断閾値Pen(例えば、1.1の閾値)と比較する。
Therefore, the calculated
失火発生判断閾値Pen未満の場合には、Yesで失火も生じたと判定する。そして、ステップS5に進んで、複数シリンダでの失火発生割合を算出する。すなわち消炎かつ失火発生のシリンダ数Xが判定基準シリンダ数Xs(例えば3シリンダ)を超えるかを判断する。
判定基準シリンダ数を超えれば、ステップS6に進み、複数シリンダの共通部位での故障と判断する。消炎かつ失火が発生するのは、燃料ガスの供給系部位の故障と考えられるため、複数シリンダ共通部位の場合には給気放出調整弁36、ガス供給弁コントローラ30の異常と推定する。
また、ステップS5で判定基準シリンダ数を超えなければ、ステップS7に進み、シリンダa単独にかかる故障と考えられるため、燃料ガスの供給系部位の故障でシリンダ別の部品として、ガス供給電磁弁28の異常と推定する。
If it is less than the misfire occurrence determination threshold Pen, it is determined that a misfire has also occurred in Yes. Then, the process proceeds to step S5 to calculate the misfire occurrence ratio in a plurality of cylinders. That is, it is determined whether or not the number of cylinders X that are extinguished and misfired exceeds the reference number of cylinders Xs (for example, 3 cylinders).
If the number of determination reference cylinders is exceeded, the process proceeds to step S6, and it is determined that a failure has occurred at a common part of a plurality of cylinders. It is considered that the occurrence of flame extinction and misfire is caused by a failure in the fuel gas supply system part. Therefore, in the case of a part common to a plurality of cylinders, it is estimated that the supply air
If the number of determination reference cylinders is not exceeded in step S5, the process proceeds to step S7, where it is considered that the cylinder a alone has a failure. Therefore, the gas
さらに、ステップS4で、筒内圧比P1/P0が、失火発生判断閾値Pen未満でない場合には、消炎のみが発生していると判断してステップS8に進んで、複数シリンダでの消炎発生割合を算出する。すなわち消炎発生シリンダ数Yが判定基準シリンダ数Ys(例えば3シリンダ)を超えるかを判断する。 Furthermore, if the in-cylinder pressure ratio P 1 / P 0 is not less than the misfire occurrence determination threshold Pen in step S4, it is determined that only flame extinguishing has occurred, and the process proceeds to step S8 where flame extinguishing occurs in a plurality of cylinders. Calculate the percentage. That is, it is determined whether or not the number of extinguishing cylinders Y exceeds the determination reference cylinder number Ys (for example, 3 cylinders).
判定基準シリンダ数を超えれば、ステップS9に進み、複数シリンダの共通部位での故障と判断する。消炎状態が発生するのは、パイロット燃料供給系部位の故障と考えられるため、複数シリンダ共通部位の場合には、コモンレール46の異常、パイロット弁コントローラ47の異常と推定する。
また、ステップS8で判定基準シリンダ数を超えなければ、ステップS10に進み、シリンダa単独にかかる故障と考えられるため、パイロット燃料供給系部位の故障でシリンダ別の部品として、副室式着火装置40内の噴射インジェクタ42の異常と推定する。
If the number of determination reference cylinders is exceeded, the process proceeds to step S9, where it is determined that a failure has occurred at a common part of a plurality of cylinders. Since the occurrence of the flame extinguishing state is considered to be a failure of the pilot fuel supply system part, in the case of a common part of a plurality of cylinders, it is estimated that the
If the number of determination reference cylinders is not exceeded in step S8, the process proceeds to step S10, where it is considered that the cylinder a alone has a failure. Therefore, the
そして、異常原因を推定した後ステップS11で再度リターンして、次の燃焼サイクルについて判定する。
ステップS2〜ステップS10で示したシリンダaについての一連の手順については、シリンダb、シリンダc等の他の各シリンダでも同様に行われる。
Then, after estimating the cause of the abnormality, the process returns again in step S11 to determine the next combustion cycle.
The series of procedures for the cylinder a shown in steps S2 to S10 is performed in the same manner for the other cylinders such as the cylinder b and the cylinder c.
また、ステップS3の消炎発生の判断、ステップS4の失火発生の判断については、図2においては、一サイクル毎の判定を示したが、図3のステップS31に示すように、一定燃焼サイクル数内における消炎発生サイクルの消炎発生率(消炎発生回数/一定サイクル数、例えば4回/10サイクル)を求めて、該消炎発生率が消炎発生率設定値を超えた場合に消炎発生と判断してもよい。
同様に、失火判定についても、図3のステップS41に示すように、一定燃焼サイクル数における失火発生サイクルの失火発生率(失火発生回数/一定サイクル数、例えば4回/10サイクル)を求めて、該失火発生率が失火発生率設定値を超えた場合に失火発生と判断してもよい。
Further, regarding the determination of the occurrence of extinguishing in step S3 and the determination of the occurrence of misfire in step S4, FIG. 2 shows the determination for each cycle, but as shown in step S31 of FIG. The flame extinction occurrence rate (the number of extinction occurrences / a certain number of cycles, for example, 4 times / 10 cycles) of the flame extinction occurrence cycle in the case is obtained, and it is determined that the extinction has occurred when the extinction occurrence rate exceeds the set extinction rate Good.
Similarly, for the misfire determination, as shown in step S41 of FIG. 3, the misfire occurrence rate of the misfire occurrence cycle in the constant number of combustion cycles (number of misfire occurrences / number of constant cycles, for example, 4 times / 10 cycles) is obtained. When the misfire occurrence rate exceeds the misfire occurrence rate set value, it may be determined that misfire has occurred.
以上第1実施形態の故障原因の発生部位の特定は、主燃料のガス燃料が給気管16aから供給されていれば、副室式着火装置40からパイロット燃料が供給されていなくても着火は正常には行われないが、主燃料ガスが自己着火することがあり、後燃え(消炎)となるため、失火には至らず消炎と判断されるため、失火は生じずに消炎状態が判定される場合には、主燃料ガスの供給系ではなく、パイロット燃料が副室式着火装置40に十分供給されていないと判断するものである。この考えによって、消炎だけで失火に至っていない場合にはパイロット燃料供給系部位の故障と推定できる。さらに、失火に至っていれば、ガス燃料自体が供給されていないと考え、主燃料のガス供給系部位の故障と推定することができる。
また、複数シリンダでの発生割合が一定以上ある場合には、共通部品の故障と推定することで、故障部位の特定が一層確実になる。
As described above, in the first embodiment, the location of the cause of failure is specified as long as the gas fuel of the main fuel is supplied from the
In addition, when the occurrence ratio in a plurality of cylinders is greater than a certain level, it is further ensured that the faulty part is specified by estimating that the common part is faulty.
第1実施形態によれば、消炎の発生と、それに続く失火の発生の有無によって、故障原因の特定を確実に行なうことができる。その結果を表示装置64に表示し、また、主コントローラ48の制御に反映可能とともに、適切な対応処置をとることができる。
According to the first embodiment, it is possible to reliably identify the cause of the failure depending on the occurrence of the flame extinction and the subsequent occurrence of misfire. The result can be displayed on the
(第2実施形態)
次に、図4を参照して、ノッキングの発生が第1故障状態で、圧縮行程のクランク角上死点近傍における筒内圧力の落ち込みの発生が第2故障状態である第2実施形態について説明する。
ステップS1でスタートすると、ステップS2で、シリンダaの筒内圧力検出器52からの筒内圧力データおよびクランク角検出器56からのクランク角検出データを燃焼サイクル毎に読込み、ステップS3で筒内最高圧力PPがノッキング許容圧力PK以上であって、筒内圧力変動率ΔP/Δθが、筒内圧力変動率閾値Ik以上の場合にノッキングの発生と判断する。
(Second Embodiment)
Next, referring to FIG. 4, a second embodiment will be described in which knocking occurs in the first failure state and in-cylinder pressure drop near the crank angle top dead center in the compression stroke occurs in the second failure state. To do.
When the process starts in step S1, in-cylinder pressure data from the in-
そして、ノッキングの発生と判断したときは、ステップS54へ進み、筒内圧比P0/P−1を算出する。このP0は、図4の筒内圧力線図に示されるクランク角θ0(圧縮行程での上死点近傍)における筒内圧力を示し、P−1は、クランク角θ−1(上死点前−15°〜20°)における筒内圧力を示す。
(上記アンダライン部について、P0のクランク角位置を上死点位置近傍としました。次の第2実施形態の給気サージングの落ち込み判定位置P0の上死点位置と整合させるためです。
P0、P1の、クランク角についてご確認お願いします。)
When it is determined that knocking has occurred, the process proceeds to step S54, and the in-cylinder pressure ratio P 0 / P −1 is calculated. This P 0 represents the in-cylinder pressure at the crank angle θ 0 (near the top dead center in the compression stroke) shown in the in-cylinder pressure diagram of FIG. 4, and P −1 represents the crank angle θ −1 (top dead center). The in-cylinder pressure at −15 ° to 20 °) is shown.
(In the above underline part, the crank angle position of P 0 is set to the vicinity of the top dead center position. This is to align with the top dead center position of the air supply surging drop judgment position P 0 of the second embodiment below.
Of P 0, P 1, asks you for confirmation about the crank angle. )
筒内圧比P0/P−1が、給気圧落ち込み閾値Pno未満の場合には、圧縮行程において十分な圧力がシリンダ内に発生していないと判断する。
図8は、複数シリンダにおいて、過給気サージングによって筒内圧力の落ち込みが生じて、ノッキングが発生した状態を示す筒内圧力線図であり、正常燃焼の線図L1に対して、給気サージングが生じた場合の線図L2は、クランク角が略ゼロの圧縮行程上死点の領域Qにおいて、落ち込みが見られる。この落ち込み発生を給気圧落ち込み閾値Pnoによって判断する。
When the in-cylinder pressure ratio P 0 / P −1 is less than the supply pressure drop threshold Pno, it is determined that sufficient pressure is not generated in the cylinder during the compression stroke.
FIG. 8 is an in-cylinder pressure diagram showing a state in which in-cylinder pressure drops due to supercharged air surging and knocking occurs in a plurality of cylinders, and is compared with a normal combustion diagram L1. In the diagram L2 in the case where the occurrence of the depression occurs, a depression is seen in the compression stroke top dead center region Q where the crank angle is substantially zero. The occurrence of the sag is determined by the supply pressure sag threshold Pno.
次に、ステップS55に進んで、複数シリンダでのノッキングかつP0の落ち込みが発生したシリンダ数の割合を算出する。すなわち、ノッキングかつP0の落ち込みのシリンダ数Zが判定基準シリンダ数Zs(例えば3シリンダ)を超えるかを判断する。 Then, the process proceeds to step S55, calculates the knocking and the ratio of the number of cylinders drop occurs in the P 0 in multiple cylinders. That is, it is determined whether knocking and cylinder number Z of the drop in P 0 exceeds the determination reference cylinder number Zs (e.g. 3 cylinder).
判定基準シリンダ数を超えれば、ステップS56に進み、複数シリンダの共通部位での故障と判断する。ノッキングが生ずるのは、主燃料のガス量に比べて空気量が減少してガス燃料が過剰状態にある場合であり、さらにP0が落ち込むのは、過給機32を含む給気系の故障と考えられるため、複数シリンダ共通部位の場合には過給機32の異常回転による給気サージングの発生によるものと推定する。
また、ステップS55で判定基準シリンダ数を超えなければ、ステップS57に進み、シリンダa単独にかかる故障と考えられるため、シリンダaの給気弁、排気弁の異常と推定する。
If the number of determination reference cylinders is exceeded, the process proceeds to step S56, and it is determined that a failure has occurred at a common part of a plurality of cylinders. Knocking occurs when the amount of air is reduced compared to the amount of gas in the main fuel and the gas fuel is in an excessive state. Further, P 0 falls because of a failure in the air supply system including the
If the number of determination reference cylinders is not exceeded in step S55, the process proceeds to step S57, and it is considered that the cylinder a alone has a failure. Therefore, it is estimated that the intake valve and exhaust valve of the cylinder a are abnormal.
さらに、ステップS54で、筒内圧比P0/P−1が、給気圧落ち込み閾値Pno未満でない場合には、ノッキングのみが発生していると判断して、ステップS58に進んで、複数シリンダでのノッキングの発生割合を算出する。すなわち、ノッキング発生シリンダ数Wが判定基準シリンダ数Ws(例えば3シリンダ)を超えているかを判断する。 Furthermore, if the in-cylinder pressure ratio P 0 / P −1 is not less than the supply air pressure drop threshold value Pno in step S54, it is determined that only knocking has occurred, and the process proceeds to step S58, in which a plurality of cylinders are used. Calculate the occurrence rate of knocking. That is, it is determined whether the number of knocking cylinders W exceeds the determination reference cylinder number Ws (for example, 3 cylinders).
判定基準シリンダ数を超えていれば、ステップS59に進み、複数シリンダの共通部位での故障と判断する。ノッキング生ずるのは、主燃料のガス量に比べて空気量が減少してガス燃料が過剰状態にあると考えられるため、複数シリンダ共通部位の場合には、給気放出調整弁36の異常、またはガス供給弁コントローラ30の異常と推定する。
また、ステップS58で判定基準シリンダ数を超えていなければ、ステップS60に進み、シリンダa単独にかかる故障と考えられるため、ガス供給電磁弁28の異常と推定する。
If the number of determination reference cylinders has been exceeded, the process proceeds to step S59, where it is determined that a failure has occurred at a common part of a plurality of cylinders. Knocking occurs because the amount of air is reduced compared with the amount of gas of the main fuel and the gas fuel is considered to be in an excessive state. It is estimated that the gas supply valve controller 30 is abnormal.
On the other hand, if the number of determination reference cylinders is not exceeded in step S58, the process proceeds to step S60, where it is considered that the cylinder a alone has a failure.
そして、異常原因を推定した後ステップS61で再度リターンして、次の燃焼サイクルについて判定する。ステップS52〜ステップS60で示したシリンダaについての一連の手順については、シリンダb、シリンダc等の他の各シリンダでも同様に行われる。 Then, after estimating the cause of the abnormality, the process returns again in step S61 to determine the next combustion cycle. The series of procedures for the cylinder a shown in steps S52 to S60 is performed in the same manner for the other cylinders such as the cylinder b and the cylinder c.
以上第2実施形態の故障原因の発生部位の特定は、ノッキングの発生は、ガスエンジンおいては主燃料のガス量に比べて空気量が減少してガス燃料が過剰状態おいて生じるため、給気系の故障によるものか、ガス燃料の供給系の故障によるものかを、クランク角上死点近傍における圧縮行程の筒内圧力の落ち込みが生じるか否かによって判定している。 As described above, the occurrence of the cause of failure in the second embodiment is specified because the occurrence of knocking occurs in a gas engine because the amount of air is reduced compared to the amount of main fuel gas and gas fuel is in an excessive state. Whether it is due to a gas system failure or a gas fuel supply system failure is determined by whether or not a drop in the in-cylinder pressure in the compression stroke occurs near the top dead center of the crank angle.
従って、ノッキングが発生し、さらにクランク角上死点近傍における圧縮圧力の落ち込みが生じた場合には、給気系の故障によって燃料ガスに対して空気量が十分に確保されずにガス量が空気に対して多くなっているためと推定できる。
また、この給気系の故障の判定において、複数シリンダでの発生割合が一定以上ある場合には、共通部品の過給機の故障、例えば過給気サージングによるものと推定できるため、故障部位の特定が一層確実になる。
Therefore, if knocking occurs and the compression pressure drops near the top dead center of the crank angle, a sufficient amount of air is not secured for the fuel gas due to a failure of the air supply system, and the gas amount is reduced to air. It can be estimated that the number of
In addition, in the determination of the failure of the air supply system, if the occurrence rate in a plurality of cylinders is more than a certain value, it can be estimated that the failure is caused by a turbocharger failure of common parts, for example, supercharged air surging. Specificity is more certain.
また、クランク角上死点近傍における圧縮圧力の落ち込みがさらに生じない場合には、空気量に対してガス燃料が過剰に供給されていると考えられので、ガス供給系の故障と推定して、複数シリンダでの発生割合が一定以上ある場合には、共通部品の給気放出調整弁36、さらにガス供給弁コントローラ30の異常と推定するものである。共通部品でない場合にはシリンダ個別のガス供給電磁弁28の故障と推定できる。
Also, if there is no further decrease in compression pressure near the top dead center of the crank angle, it is considered that gas fuel is being supplied excessively with respect to the amount of air. When the generation ratio in a plurality of cylinders exceeds a certain level, it is estimated that there is an abnormality in the common component air supply
第2実施形態によれば、ノッキングの発生と、それに続く圧縮上死点における筒内圧力の低下を検出することで、故障原因の特定を確実に行なうことができる。その結果を表示装置64に表示し、また、主コントローラ48の制御に反映可能とともに、適切な対応処置をとることができる。
According to the second embodiment, it is possible to reliably identify the cause of the failure by detecting the occurrence of knocking and the subsequent decrease in the in-cylinder pressure at the compression top dead center. The result can be displayed on the
また、ステップS53のノッキング発生の判断、ステップS54の筒内圧力P0の落ち込みの判断については、図4においては、一サイクル毎の判定を示したが、図5のステップS531に示すように、一定燃焼サイクル数内における消炎発生サイクルの消炎発生率(消炎発生回数/一定サイクル数、例えば4回/10サイクル)を求めて、該消炎発生率が消炎発生率設定値を超えた場合に消炎発生と判断してもよい。
同様に、筒内圧力P0の落ち込みの判定についても、図5のステップS541に示すように、一定燃焼サイクル数における失火発生サイクルの失火発生率(失火発生回数/一定サイクル数、例えば4回/10サイクル)を求めて、該失火発生率が失火発生率設定値を超えた場合に失火発生と判断してもよい。
Further, determination of knocking in the step S53, for the determination of the drop in cylinder pressure P 0 in step S54, in FIG. 4, although the determination for each one cycle, as shown in step S531 of FIG. 5, When the extinction rate of the extinction occurrence cycle within a certain number of combustion cycles (the number of extinction occurrences / a constant number of cycles, for example, 4 times / 10 cycles) is obtained, and the extinction occurrence rate exceeds the set extinction rate, the occurrence of extinction You may judge.
Similarly, regarding the determination of the drop in the in-cylinder pressure P 0 , as shown in step S541 in FIG. 5, the misfire occurrence rate of the misfire occurrence cycle (the number of misfire occurrences / the number of constant cycles, for example, 4 times / 10 cycles), and when the misfire occurrence rate exceeds the misfire occurrence rate set value, it may be determined that misfire has occurred.
また、前記第1実施形態において筒内圧力P1、P0、および第2実施形態において筒内圧力P0、P−1の検出値を用いて圧力比を算出したが、図6で示すPbのような、給気弁18および排気弁22が開き給気圧力とほぼ同一の圧縮始め以前の筒内圧力を規準圧力Pbにとり、筒内圧力の検出値Pと該基準圧力Pbとの差圧ΔP(ΔP1=P1−Pb、ΔP0=P0−Pb、ΔP−1=P−1−Pb)をクランク角検出器56から入力されるクランク角θに対応させて算出して用いてもよいことは勿論である。
Further, the pressure ratio was calculated using the detected values of the in-cylinder pressures P 1 and P 0 in the first embodiment and the in-cylinder pressures P 0 and P −1 in the second embodiment. b like, taken
本発明によれば、燃焼室内における筒内圧力検出値に基づいて判定した、失火、消炎、ノッキング等の異常燃焼の発生状態から故障原因を精度よく特定することで、速やかな対応処置を可能とするので、内燃機関の故障原因推定方法および装置への適用に際して有益である。 According to the present invention, it is possible to promptly take corrective action by accurately identifying the cause of failure from the occurrence state of abnormal combustion such as misfire, extinguishing, knocking, etc. determined based on the in-cylinder pressure detection value in the combustion chamber. Therefore, it is useful when applied to a failure cause estimation method and apparatus for an internal combustion engine.
2 ガスエンジン
4 シリンダ
10 クランク軸
11 発電機
12 燃焼室
26 ガス供給管
30 給気溜り
32 過給機
36 給気放出調整弁
40 副室式着火装置
46 コモンレール
52 筒内圧力検出器
54 故障原因推定装置
56 クランク角検出器
58 第1故障判定手段
60 第2故障判定手段
62 故障部位推定手段
2 Gas Engine 4
Claims (8)
前記燃焼室内における筒内圧力およびエンジンのクランク角を検出し、圧縮行程および燃焼行程における一定クランク角における筒内圧力に基づいて第1故障状態を判定し、前記筒内圧力とは異なるクランク角における圧力、または同一のクランク角における筒内圧力であって異なる判定基準によって第2故障状態を判定し、前記第1故障状態の発生と前記第2故障状態の発生の組み合わせに基づいて故障原因の発生部位を推定することを特徴とする内燃機関の故障原因推定方法。 In a method for estimating the cause of failure of an internal combustion engine including a gas engine configured to mix fuel gas with air and burn the fuel gas in a combustion chamber of the engine,
The in-cylinder pressure in the combustion chamber and the crank angle of the engine are detected, the first failure state is determined based on the in-cylinder pressure at a constant crank angle in the compression stroke and the combustion stroke, and at a crank angle different from the in-cylinder pressure. Pressure or in-cylinder pressure at the same crank angle, a second failure state is determined based on different criteria, and a failure cause is generated based on a combination of the occurrence of the first failure state and the occurrence of the second failure state A failure cause estimation method for an internal combustion engine, characterized by estimating a part.
前記燃焼室内における筒内圧力を検出する筒内圧力検出器と、エンジンのクランク角を検出するクランク角検出器とを設けるともに、前記筒内圧力検出器および前記クランク角検出器からの圧縮行程中および燃焼行程中の一定クランク角における筒内圧力の検出値に基づいて第1故障状態を判定する第1故障判定手段と、前記筒内圧力とは異なる圧力、または同一であって異なる判定基準によって第2故障状態を判定する第2故障判定手段と、前記第1故障状態の発生と前記第2故障状態の発生の組み合わせに基づいて故障原因の発生部位を推定する故障部位推定手段とを備えたことを特徴とする内燃機関の故障原因推定装置。 In a failure cause estimation device for an internal combustion engine including a gas engine configured to mix fuel gas with air and burn the fuel gas in a combustion chamber of the engine,
An in-cylinder pressure detector for detecting an in-cylinder pressure in the combustion chamber and a crank angle detector for detecting a crank angle of the engine are provided, and a compression stroke from the in-cylinder pressure detector and the crank angle detector is provided. And a first failure determination means for determining a first failure state based on a detected value of the in-cylinder pressure at a constant crank angle during the combustion stroke, and a pressure different from the in-cylinder pressure or the same and different determination criteria. A second failure determination unit that determines a second failure state; and a failure part estimation unit that estimates an occurrence part of a failure cause based on a combination of occurrence of the first failure state and occurrence of the second failure state. An apparatus for estimating a cause of failure of an internal combustion engine.
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