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JP4869202B2 - Blow-by gas detection method for a 4-cycle multi-cylinder engine - Google Patents
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JP4869202B2 - Blow-by gas detection method for a 4-cycle multi-cylinder engine - Google Patents

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Description

本発明は、複数の気筒と、各気筒共通のクランクケースとを備えた4サイクル複数気筒エンジンのブローバイガス圧力の検出方法に関する。   The present invention relates to a method for detecting blow-by gas pressure of a four-cycle multi-cylinder engine having a plurality of cylinders and a crankcase common to each cylinder.

4サイクル複数気筒エンジンにおいて、エンジン運転中、燃焼室内のガスの一部は、ピストンリングとシリンダライナとの隙間からブローバイガスとしてクランクケース内に漏れている。このブローバイガスは、主として、燃焼室内の燃焼(爆発)時に生じる燃焼ガスであるが、圧縮行程時に燃焼室からクランクケース内に漏れる圧縮空気(給気)も含まれている。   In a 4-cycle multiple cylinder engine, during engine operation, part of the gas in the combustion chamber leaks into the crankcase as blow-by gas from the gap between the piston ring and the cylinder liner. This blow-by gas is mainly a combustion gas generated during combustion (explosion) in the combustion chamber, but also includes compressed air (supply air) that leaks from the combustion chamber into the crankcase during the compression stroke.

エンジンを正常初期運転状態から使用するに伴い、ピストンリング及びシリンダライナ等の気筒内の摺動部材は摩耗し、それら摺動部材の摩耗量が増大し、又は損傷した場合には、気筒のシール性は大きく低下する。気筒のシール性が低下すると、クランクケース内のブローバイガス量が増加することにより、円滑なピストンの作動を妨げる。また、クランクケース内の燃焼ガス(オイルミスト)の蓄積量が増加することにより、オイルパンに貯留されている潤滑油は急速に劣化する。すなわち、気筒から漏れた燃焼ガス中の硫黄成分が潤滑油に混ざり、潤滑油のアルカリ価が低下すると共に、ブローバイガス中に含まれる残渣物によって粘度が上がり、潤滑機能が低下する。さらに、増加したブローバイガスは、高温で、かつ、前述のように燃焼残渣物を含んでいるので、摺動部材の潤滑性悪化及び摺動部材の腐食を引き起こし、これら摺動部材の摩耗を促進する。   When the engine is used from the normal initial operating state, sliding members in the cylinder such as the piston ring and the cylinder liner wear, and when the amount of wear of the sliding members increases or is damaged, the cylinder seal Sex is greatly reduced. When the sealing performance of the cylinder is lowered, the amount of blow-by gas in the crankcase is increased, thereby hindering smooth piston operation. In addition, as the amount of accumulated combustion gas (oil mist) in the crankcase increases, the lubricating oil stored in the oil pan rapidly deteriorates. That is, the sulfur component in the combustion gas leaked from the cylinder is mixed with the lubricating oil, the alkali number of the lubricating oil is lowered, and the viscosity is increased by the residue contained in the blow-by gas, and the lubricating function is lowered. Further, the increased blow-by gas has a high temperature and contains combustion residues as described above, causing deterioration of lubricity of the sliding member and corrosion of the sliding member, and promoting wear of these sliding members. To do.

図10は、4サイクルエンジンにおけるクランクケース内へのブローバイガスの増加量と、ピストンリング、シリンダライナ及びピストンリング溝等の摺動部材の摩耗量との関係を示した図であり、摺動部材の摩耗量が増加するに従い、ブローバイガス増加量(燃焼ガス等の漏れ量)が増加することを示している。点A1は、摺動部材の要交換時期を示す摩耗限界点であり、点A1まで摩耗量が増加すると、摺動部材の交換が必要となる。   FIG. 10 is a diagram showing the relationship between the amount of increase in blow-by gas into the crankcase and the wear amount of sliding members such as piston rings, cylinder liners, and piston ring grooves in a four-cycle engine. As the amount of wear increases, the increase in blow-by gas (the amount of leakage of combustion gas, etc.) increases. Point A1 is a wear limit point indicating the time when the sliding member needs to be replaced. When the amount of wear increases up to point A1, the sliding member needs to be replaced.

図11及び図12は、オイルパンに貯留された潤滑油の劣化度合いと、クランクケース内のブローバイガスの増加量との関係を示すグラフであり、図11に示す潤滑油の劣化度合いとは、具体的にはTBN等の希土類窒化物の減少であり、図12に示す潤滑油の劣化度合いとは、具体的には潤滑油の粘度の増加である。ブローバイガス増加量が増加するに従い、TBN等は減少し、粘度は増加し、それにより、潤滑油の劣化度合いが増加することを示している。点A2、A3はそれぞれ潤滑油の交換時期を示す使用限界であり、点A2又は点A3まで潤滑油の劣化度合いが進むと、潤滑油の交換が必要となる。   11 and 12 are graphs showing the relationship between the degree of deterioration of the lubricating oil stored in the oil pan and the amount of increase in blow-by gas in the crankcase. The degree of deterioration of the lubricating oil shown in FIG. Specifically, it is a decrease in rare earth nitrides such as TBN, and the degree of deterioration of the lubricating oil shown in FIG. 12 is specifically an increase in the viscosity of the lubricating oil. As the amount of increase in blow-by gas increases, TBN and the like decrease and the viscosity increases, which indicates that the degree of deterioration of the lubricating oil increases. Points A2 and A3 are usage limits indicating the replacement timing of the lubricating oil, respectively. When the degree of deterioration of the lubricating oil proceeds to the point A2 or the point A3, the lubricating oil needs to be replaced.

上記のような気筒の摺動部材の摩耗又は損傷による摺動部材の交換時期を知る方法の一つとして、従来、各摺動部材の摩耗量を実測する方法があり、また、潤滑油の劣化による潤滑油交換時期を知る方法の一つとして、エンジンの運転時間を基準としたり、あるいは潤滑油の成分を分析する方法がある。さらに別の従来方法として、クランクケース内圧力の静的な変化を圧力検出手段で測定することにより、間接的にクランクケース内のブローバイガス圧力の変化を測定し、ブローバイガス増加圧の変化からブローバイガス増加量の変化を検出し、検出されたブローバイガス増加量を基に、図10、図11及び図12等の関係から、摺動部材の摩耗度、潤滑油の劣化度及びそれらの交換時期を知るようにしている。   As one of the methods for knowing the replacement timing of the sliding member due to wear or damage of the sliding member of the cylinder as described above, there is a conventional method of actually measuring the wear amount of each sliding member, and deterioration of the lubricating oil. As one of the methods for knowing the time for replacing the lubricating oil, there is a method of analyzing the lubricating oil component based on the operating time of the engine. As another conventional method, a static change in the crankcase pressure is measured by the pressure detection means, so that the change in the blowby gas pressure in the crankcase is indirectly measured, and the blowby gas is changed from the change in the blowby gas increase pressure. Changes in the amount of gas increase are detected, and based on the detected amount of increase in blow-by gas, the degree of wear of the sliding member, the degree of deterioration of the lubricating oil, and their replacement timing are obtained from the relationships of FIGS. Like to know.

しかし、上記従来方法は、クランクケース内圧力の全体の静的な変化を圧力検出手段で測定し、それによりクランクケース内の全体のブローバイガス圧力の変化を測定しているので、エンジン全体としてのブローバイガス増加量の変化を認識することはできるが、複数気筒エンジンにおいて、気筒毎のブローバイガス圧力の変化及びブローバイガス増加量の変化を認識することはできない。   However, in the above conventional method, the static change in the crankcase internal pressure is measured by the pressure detecting means, and the change in the overall blowby gas pressure in the crankcase is thereby measured. Although it is possible to recognize a change in the amount of increase in blow-by gas, it is not possible to recognize a change in blow-by gas pressure and a change in the amount of increase in blow-by gas for each cylinder in a multi-cylinder engine.

これに対し、気筒毎のブローバイガス増加圧及び増加量の変化を認識するために、気筒毎に圧力センサーを配置することが考えられるが、装備する圧力センサーの数が増えることにより、部品コストが高くなると共に、取付け作業及びメンテナンスにも手間がかかるようになる。   On the other hand, in order to recognize the change in the blow-by gas increase pressure and the increase amount for each cylinder, it is conceivable to arrange a pressure sensor for each cylinder. In addition to the increase in cost, installation work and maintenance are also time-consuming.

(発明の目的)
本発明の目的は、複数気筒を有する4サイクルエンジンにおいて、一つもしくは複数の圧力センサーによってクランクケースの圧力変化を測定することにより、気筒毎のブローバイガス増加圧の変化及びそれによりブローバイガス増加量の変化を検出できるようにし、気筒毎の摺動部材の摩耗状態及び損傷等を監視できるようにすることである。
(Object of invention)
An object of the present invention is to measure a change in crankcase pressure by one or a plurality of pressure sensors in a four-cycle engine having a plurality of cylinders, thereby changing the blow-by gas increase pressure for each cylinder and thereby increasing the amount of blow-by gas. It is possible to detect the change in the amount of wear and to monitor the wear state and damage of the sliding member for each cylinder.

上記課題を解決するため、請求項1記載による発明は、複数の気筒と、各気筒共通のクランクケースとを備えた4サイクル複数気筒エンジンのブローバイガス検出方法において、クランク角度検出手段により、クランク角度を連続で検出して制御手段に入力し、圧力検出手段により、連続的に又は少なくとも所定のクランク角度間隔でクランクケース内圧力を測定して前記制御手段に入力し、前記制御手段により、前記所定のクランク角度間隔毎のクランクケース内圧力変化に基づいて、気筒毎のブローバイガス圧力の変化を検出することを特徴としている。   In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 1 is directed to a blow-by gas detection method for a four-cycle multiple cylinder engine having a plurality of cylinders and a crankcase common to each cylinder. Is continuously input to the control means, and the pressure in the crankcase is measured continuously or at least at a predetermined crank angle interval and input to the control means. It is characterized in that a change in blow-by gas pressure for each cylinder is detected based on a change in pressure in the crankcase at every crank angle interval.

上記測定方法によると、一つの圧力センサーにより、クランクケース内全体の圧力変化を測定しながらも、所定のクランク角度毎に圧力変化を測定することにより、気筒毎にブローバイガス増加圧及び増加量の変化を検出できる。すなわち、圧力センサー用の部品コストを抑えると共に、圧力センサーの取り付け及びメンテナンスに手間がかからないようにしつつ、気筒毎に摺動部材の摩耗量の変化又は損傷等を監視することができ、摺動部材の適切な交換時期を知ることができる。また、潤滑油の劣化による潤滑油の交換時期を知ることも可能である。   According to the above measurement method, while measuring the pressure change in the entire crankcase with one pressure sensor, the pressure change is measured for each predetermined crank angle, so that the blow-by gas increase pressure and the increase amount for each cylinder are measured. Change can be detected. That is, while suppressing the cost of parts for the pressure sensor, it is possible to monitor the change or damage of the wear amount of the sliding member for each cylinder while avoiding troublesome mounting and maintenance of the pressure sensor. To know the appropriate replacement time. It is also possible to know the replacement time of the lubricating oil due to the deterioration of the lubricating oil.

請求項2記載の発明は、請求項1記載のブローバイガスの検出方法において、エンジンの正常初期運転時のクランクケース内圧力に対する予め設定された限界ブローバイガス増加圧を記憶しており、前記制御手段の演算部は、正常初期運転後の通常運転時に検出した各気筒の爆発時期近傍の最大ブローバイガス増加圧と、前記限界ブローバイガス増加圧とを比較し、検出したブローバイガス増加圧が限界ブローバイガス増加圧以上に大きいと判別した時に、対応する気筒からクランクケース内へのブローバイガス量が異常増加していると認識するように構成されている。 According to a second aspect of the present invention, in the blowby gas detection method according to the first aspect, a preset limit blowby gas increase pressure with respect to a crankcase pressure during normal initial operation of the engine is stored, and the control means The calculation unit compares the maximum blowby gas increase pressure near the explosion timing of each cylinder detected during normal operation after normal initial operation with the limit blowby gas increase pressure, and the detected blowby gas increase pressure is the limit blowby gas When it is determined that the pressure is larger than the increased pressure, the blow-by gas amount from the corresponding cylinder into the crankcase is recognized to be abnormally increased.

上記方法によると、(1)各気筒の爆発時期近傍における最大ブローバイガス増加圧を検出し、予め設定された限界ブローバイガス増加圧と比較するようにしているので、従来例のようにクランクケース内圧力変化の静的な平均値を測定する方法に比べ、早期に、精度良く、ブローバイガス量の異常増加を検出できる。それにより、早期に、摺動部材の摩耗限界又は損傷等を知ることができ、摺動部材を適切な時期に交換することができる。   According to the above method, (1) the maximum blowby gas increase pressure in the vicinity of the explosion timing of each cylinder is detected and compared with a preset limit blowby gas increase pressure. Compared with the method of measuring the static average value of the pressure change, it is possible to detect an abnormal increase in the amount of blow-by gas quickly and accurately. Thereby, the wear limit or damage of the sliding member can be known at an early stage, and the sliding member can be replaced at an appropriate time.

(2)各気筒の爆発時期近傍のブローバイガス圧力の変化を検出しているので、いずれの気筒のブローバイガス量が異常増加しているかを容易に知ることができ、摺動部材が摩耗限界又は損傷している気筒を、容易に、特定することができる。したがって、摺動部材の修理や部品交換を行う場合には、特定された気筒のみを分解して、修理又は部品交換を行えばよく、メンテナンス作業が大幅に省略化できる。 (2) Since the change in the blow-by gas pressure near the explosion timing of each cylinder is detected, it can be easily known which blow-by gas amount of each cylinder is abnormally increased, and the sliding member has a wear limit or A damaged cylinder can be easily identified. Therefore, when repairing the sliding member or exchanging parts, it is only necessary to disassemble only the specified cylinder and perform repairing or exchanging parts, and the maintenance work can be greatly omitted.

請求項3記載の発明は、請求項1又は2記載の4サイクル複数気筒エンジンのブローバイガスの検出方法において、クランクケース内を密封状態として、前記圧力検出手段によりクランクケース内圧力を測定することを特徴としている。   According to a third aspect of the present invention, in the method for detecting blow-by gas of the four-cycle multi-cylinder engine according to the first or second aspect, the inside of the crankcase is sealed and the crankcase pressure is measured by the pressure detecting means. It is a feature.

上記方法によると、クランクケース内を大気開放してクランクケース内圧力を測定する場合に比べ、クランクケース内圧力の変化が顕著になるので、圧力検出手段による圧力変化の測定が、より速やかに、かつ、正確に行える。   According to the above method, the change in the crankcase pressure becomes more prominent than when the crankcase pressure is measured by opening the crankcase to the atmosphere. And it can be done accurately.

請求項4記載の発明は、請求項1乃至3のいずれかに記載の4サイクル複数気筒エンジンのブローバイガスの検出方法において、前記圧力検出手段は、クランクケース内を大気開放するブリーザ管の位置から1気筒分以上離れた箇所の圧力を検出することを特徴としている。   According to a fourth aspect of the present invention, in the method for detecting blowby gas of the four-cycle multiple cylinder engine according to any one of the first to third aspects, the pressure detecting means is provided from a position of a breather pipe that opens the inside of the crankcase to the atmosphere. It is characterized by detecting the pressure at a location separated by one cylinder or more.

上記方法によると、たとえ大気開放状態でクランクケース内圧力の変化を測定しても、ブリーザ管による圧力の逃がし作用の影響が少ない箇所でクランクケース内圧力を測定することになるので、圧力センサーによる良好な圧力検出機能を維持することができる。   According to the above method, even if the change in the crankcase pressure is measured in the open air state, the pressure in the crankcase is measured at a place where the effect of the pressure relief by the breather pipe is small. A good pressure detection function can be maintained.

図1〜図9は、本発明によるブローバイガスの検出方法を実施する4サイクル6気筒エンジン及びその検出方法の一実施の形態を示している。   1 to 9 show an embodiment of a 4-cycle 6-cylinder engine that implements a blow-by gas detection method according to the present invention and a detection method thereof.

[エンジン全体の構造]
図1は4サイクル6気筒エンジンの縦断面略図であり、クランクケース1の上端にシリンダブロック2が結合され、該シリンダブロック2内には第1気筒4−1から第6気筒4−6までの6個の気筒が設けられており、各気筒4−1、4−2、…4−6内は前記共通の一つのクランクケース1内に連通すると共に、それぞれピストン7が摺動自在に嵌合されている。各気筒4−1、4−2、…4−6の上端には、それぞれシリンダヘッド6が結合されている。クランクケース1内には、各気筒共通のクランク軸10が回転自在に配置され、該クランク軸10は、各気筒4−1、4−2、…4−6のピストン7にコンロッド9を介してそれぞれ連結されており、クランク軸10の一端部はクランクケース1外に突出し、該突出部にはフライホイール11が固着されている。クランクケース1のフライホイール11配置側とは反対側にはブリーザ管(オイルミスト管)23が設けられ、該ブリーザ管23には開閉バルブ24が設けられ、該開閉バルブ24を開くことにより、クランクケース1内を大気に開放し、開閉バルブ24を閉じることにより、クランクケース1内を略密封するようになっている。クランクケース1の下端には、潤滑油Lを貯留したオイルパン3が結合されている。各気筒4−1、4−2、…4−6の爆発順序(点火順序)は、第1気筒4−1、第4気筒4−4、第2気筒4−2、第6気筒4−6、第3気筒4−3及び第5気筒4−5となっており、120°のクランク角度間隔で爆発する。
[Entire engine structure]
FIG. 1 is a schematic vertical sectional view of a four-cycle six-cylinder engine. A cylinder block 2 is coupled to an upper end of a crankcase 1, and the cylinder block 2 includes a first cylinder 4-1 to a sixth cylinder 4-6. Six cylinders are provided, and each of the cylinders 4-1, 4-2,... 4-6 communicates with the one common crankcase 1, and each piston 7 is slidably fitted. Has been. Cylinder heads 6 are coupled to the upper ends of the respective cylinders 4-1, 4-2,. A crankshaft 10 common to each cylinder is rotatably disposed in the crankcase 1. The crankshaft 10 is connected to pistons 7 of the respective cylinders 4-1, 4-2,. The crankshaft 10 has one end projecting out of the crankcase 1 and a flywheel 11 fixed to the projecting portion. A breather pipe (oil mist pipe) 23 is provided on the opposite side of the crankcase 1 from the side where the flywheel 11 is disposed. The breather pipe 23 is provided with an opening / closing valve 24. The inside of the crankcase 1 is substantially sealed by opening the inside of the case 1 to the atmosphere and closing the opening / closing valve 24. An oil pan 3 storing lubricating oil L is coupled to the lower end of the crankcase 1. The explosion order (ignition order) of each of the cylinders 4-1, 4-2,..., 4-6 is the first cylinder 4-1, the fourth cylinder 4-4, the second cylinder 4-2, and the sixth cylinder 4-6. The third cylinder 4-3 and the fifth cylinder 4-5 are exploded at a crank angle interval of 120 °.

図2は、第1気筒4−1の断面拡大略図であり、ピストン7の外周面の上部には、たとえば3本の環状のリング溝14が互いに平行に形成され、該リング溝14にはピストンリング8がそれぞれ嵌着され、各ピストンリング8の外周面が、シリンダライナ9の内周面に摺接している。上記三本のピストンリング8は、上側から順に、トップリング(コンプレッシャリング)、セカンドリング(コンプレッシャリング)及びオイルリングとなっている。燃焼室9a内の爆発時、燃焼室9a内の燃焼ガスの一部は、シリンダライナ9と各ピストンリング8との隙間を通り、ブローバイガスとなってクランクケース1内へ漏れ、クランクケース1内に蓄積される。また、圧縮行程時においては、給気(空気)の一部がブローバイガスとして前記隙間を通りクランクケース1内に漏出する。なお、図1の第2気筒4−2から第6気筒4−6の各ピストン7にも、第1気筒4−1と同様の3つのピストンリング8がそれぞれ嵌着されている。   FIG. 2 is a schematic enlarged cross-sectional view of the first cylinder 4-1, and for example, three annular ring grooves 14 are formed in parallel with each other at the upper part of the outer peripheral surface of the piston 7. Each ring 8 is fitted, and the outer peripheral surface of each piston ring 8 is in sliding contact with the inner peripheral surface of the cylinder liner 9. The three piston rings 8 are, in order from the top, a top ring (compressor ring), a second ring (compressor ring), and an oil ring. During the explosion in the combustion chamber 9a, a part of the combustion gas in the combustion chamber 9a passes through the gap between the cylinder liner 9 and each piston ring 8 and leaks into the crankcase 1 as blow-by gas. Accumulated in. Further, during the compression stroke, a part of the supply air (air) leaks into the crankcase 1 through the gap as blow-by gas. In addition, the same three piston rings 8 as the first cylinder 4-1 are fitted to the pistons 7 of the second cylinder 4-2 to the sixth cylinder 4-6 in FIG.

[圧力センサー25、光センサー19、制御手段26及びその制御内容]
図1において、クランクケース1内の圧力を所定のクランク間隔で連続的に検出する手段として、クランクケース1のフライホイール11側とは反対側の端壁、具体的には第6気筒4−6の近傍に、クランクケース1内に突出する圧力センサー25を設けている。該圧力センサー25は制御手段26に電気的に接続され、クランクケース1内の圧力を所定のクランク間隔で連続的に検出して制御手段26に入力するようになっている。具体的には、連続的又は好ましくはクランク角度0.5°、1°若しくは6°の間隔で測定したクランクケース内圧力を制御手段26に入力できるようになっている。
[Pressure sensor 25, optical sensor 19, control means 26 and control contents thereof]
In FIG. 1, as means for continuously detecting the pressure in the crankcase 1 at a predetermined crank interval, an end wall opposite to the flywheel 11 side of the crankcase 1, specifically, the sixth cylinder 4-6 Is provided with a pressure sensor 25 protruding into the crankcase 1. The pressure sensor 25 is electrically connected to the control means 26, and continuously detects the pressure in the crankcase 1 at a predetermined crank interval and inputs it to the control means 26. Specifically, the crankcase pressure measured continuously or preferably at intervals of a crank angle of 0.5 °, 1 ° or 6 ° can be input to the control means 26.

基準気筒のクランク角度、たとえば第1気筒4−1に対応するクランク角度を検出する手段として、クランク軸10の一端部にパルス円板18を固着すると共に、該パルス円板18の外周端部が通過する光センサー19を配置している。   As means for detecting the crank angle of the reference cylinder, for example, the crank angle corresponding to the first cylinder 4-1, a pulse disc 18 is fixed to one end portion of the crankshaft 10, and the outer peripheral end portion of the pulse disc 18 is An optical sensor 19 that passes therethrough is disposed.

図3はクランク角度検出手段の拡大断面図であり、パルス円板18の外周端部には、多数の光通過用スリット(または透明部)20が周方向に所定間隔をおいて形成されている。光センサー19は、断面コの字状に形成される共に、発光部21と受光部22とを対向状に有しており、発光部21と受光部22との間を、パルス円板18の外周端部が通過するようになっている。パルス円板18のスリット20の数は、測定するクランク角度の間隔によって異なる。たとえば、クランク角度を0.5°の間隔で測定する場合には、720個のスリット20が周方向に等間隔をおいて形成されたパルス円板18を用い、クランク角度を1°の間隔で測定する場合には、360個のスリット20が周方向に等間隔をおいて形成されたパルス円板18を用い、クランク角度を6°の間隔で測定する場合には、60個のスリット20が周方向に等間隔をおいて形成されたパルス円板18を用いる。該実施の形態では、720個のスリット20を有するパルス円板18を用い、0.5の間隔でクランク角度を測定するように構成されている。発光部21から発せられた光は、スリット20の通過に対応して、クランク角度0.5°毎に受光部22で受光され、受光部22からパルス信号として制御手段26に入力するようになっている。   FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of the crank angle detection means. A large number of light passage slits (or transparent portions) 20 are formed at predetermined intervals in the circumferential direction at the outer peripheral end of the pulse disk 18. . The optical sensor 19 is formed in a U-shaped cross section, and has a light emitting portion 21 and a light receiving portion 22 facing each other, and a space between the light emitting portion 21 and the light receiving portion 22 is provided between the light emitting portion 21 and the light receiving portion 22. The outer peripheral end portion passes through. The number of slits 20 in the pulse disk 18 varies depending on the interval of the crank angle to be measured. For example, when measuring the crank angle at intervals of 0.5 °, a pulse disk 18 in which 720 slits 20 are formed at equal intervals in the circumferential direction is used, and the crank angle is set at intervals of 1 °. In the case of measurement, the pulse disk 18 in which 360 slits 20 are formed at equal intervals in the circumferential direction is used. When the crank angle is measured at intervals of 6 °, 60 slits 20 are provided. A pulse disk 18 formed at equal intervals in the circumferential direction is used. In this embodiment, a pulse disk 18 having 720 slits 20 is used, and the crank angle is measured at intervals of 0.5. The light emitted from the light emitting unit 21 is received by the light receiving unit 22 every 0.5 ° of crank angle corresponding to the passage of the slit 20 and is input from the light receiving unit 22 to the control means 26 as a pulse signal. ing.

前記制御手段26は、データローガ等を備えると共に、記憶部、演算部、入力部及び出力部等を備えており、該制御手段26にはモニター27が接続され、該モニター27により、各種検出値及び演算値を監視できるようになっている。制御手段26の入力部は、前述のように圧力センサー25及びクランク角度検出用の光センサー19から検出圧力及び検出クランク角度がそれぞれ入力されるようになっている。   The control unit 26 includes a data logger and the like, and also includes a storage unit, a calculation unit, an input unit, an output unit, and the like. A monitor 27 is connected to the control unit 26, and the monitor 27 allows various detection values and The calculated value can be monitored. As described above, the input portion of the control means 26 receives the detected pressure and the detected crank angle from the pressure sensor 25 and the light sensor 19 for detecting the crank angle.

制御手段26の記憶部には、たとえば、ピストン上下運動のみに基づいて変化する場合のクランクケース1内の基本圧力変化と、エンジンの正常初期運転時において前記圧力センサー25により検出されるクランクケース内の初期圧力変化と、該初期圧力変化と前記基本圧力変化との差に略相当する初期ブローバイガス圧力変化と、予め設定された限界ブローバイガス増加圧(後で詳しく説明する)と、が記憶されている。前記制御手段26の演算部は、正常初期運転後の通常運転時に検出した各気筒の爆発時期近傍の最大ブローバイガス増加圧と、前記限界ブローバイガス増加圧とを比較し、検出したブローバイガス増加圧が限界ブローバイガス増加圧以上に大きいと判別した時に、対応する気筒からクランクケース内へのブローバイガス量が異常増加していると認識するように構成されている。以下、図4乃至図9により、上記増加圧及び増加量等とクランク角度との関係等を、具体的に説明する。   In the storage unit of the control means 26, for example, the basic pressure change in the crankcase 1 when changing based only on the piston vertical movement and the inside of the crankcase detected by the pressure sensor 25 during normal initial operation of the engine are stored. , Initial blow-by gas pressure change substantially corresponding to the difference between the initial pressure change and the basic pressure change, and a preset limit blow-by gas increase pressure (described in detail later) are stored. ing. The calculation unit of the control means 26 compares the maximum blowby gas increase pressure near the explosion timing of each cylinder detected during normal operation after normal initial operation with the limit blowby gas increase pressure, and detects the detected blowby gas increase pressure. Is determined to be larger than the limit blow-by gas increase pressure, it is recognized that the amount of blow-by gas from the corresponding cylinder into the crankcase is abnormally increased. Hereinafter, the relationship between the increased pressure, the increased amount, and the like and the crank angle will be specifically described with reference to FIGS.

図4は、ピストン上下動によるクランクケース1内の前記基本圧力B0の変化と、初期運転状態で測定されたクランクケース1内の前記初期圧力B1の変化と、初期ブローバイガス圧力C1の変化との関係の一例を示したものであり、横軸のクランク角度は、基準気筒として前述のように第1気筒4−1のクランク角度を示している。ピストン上下動によるピストン速度の変化は正弦曲線となるため、クランクケース1内の圧力変化もピストン速度に追従して略正弦曲線となる。該実施の形態では、図1で示すように、圧力センサー25が第6気筒4−6の略真下に配置されているので、図4の基本圧力B0の変化は、第6気筒4−6のピストン上下動に概ね対応した正弦曲線となっている。この基本圧力B0の力変化は、エンジン回転数や圧力によって多少異なるが、同一のエンジン回転数及び同一の計測位置で測定すれば、常に一定の圧力波形を示すものである。また、第6気筒4−6は、爆発時期が第1気筒4−1と360°の位相差を有しているので、基本圧力B0の変化は、クランク角度が0°、180°、360°及び540°で概ね0となる正弦曲線となっている。なお、圧力センサー25の位置によって、上記基本圧力B0の波形は図4とは異なる曲線となるのは当然である。たとえば、第2気筒4−2の近くに圧力センサー25を配置すれば、その基本圧力の変化は、図4の曲線B0から240°遅れた位相の波形になる。   FIG. 4 shows the change in the basic pressure B0 in the crankcase 1 due to the vertical movement of the piston, the change in the initial pressure B1 in the crankcase 1 measured in the initial operation state, and the change in the initial blowby gas pressure C1. An example of the relationship is shown, and the crank angle on the horizontal axis indicates the crank angle of the first cylinder 4-1 as described above as the reference cylinder. Since the change in piston speed due to the vertical movement of the piston becomes a sine curve, the pressure change in the crankcase 1 also follows the piston speed and becomes a substantially sine curve. In this embodiment, as shown in FIG. 1, since the pressure sensor 25 is arranged substantially directly below the sixth cylinder 4-6, the change in the basic pressure B0 in FIG. It is a sine curve that roughly corresponds to the vertical movement of the piston. The force change of the basic pressure B0 slightly varies depending on the engine speed and pressure, but always shows a constant pressure waveform when measured at the same engine speed and the same measurement position. Further, since the explosion timing of the sixth cylinder 4-6 is 360 ° with respect to the first cylinder 4-1, the change in the basic pressure B0 is such that the crank angle is 0 °, 180 °, 360 °. And it is a sine curve which becomes approximately 0 at 540 °. Of course, depending on the position of the pressure sensor 25, the waveform of the basic pressure B0 is different from that shown in FIG. For example, if the pressure sensor 25 is arranged near the second cylinder 4-2, the change in the basic pressure becomes a waveform having a phase delayed by 240 ° from the curve B0 in FIG.

図4において、前述のように、クランクケース1内の初期圧力B1と基本圧力B0との差が、点線で示す初期ブローバイガス圧力C1となり、このブローバイガス圧力C1の変化は、各気筒4−1、4−4、4−2、4−6、4−3、4―5の各上死点TDC1,TDC4、TDC2、TDC6,TDC3,TDC5近傍の爆発時期において、それぞれ最大となっている。この初期ブローバイガス圧力C1の変化も、運転中におけるブローバイガス増加圧を検出する基準値として、記憶部に記憶されている。   In FIG. 4, as described above, the difference between the initial pressure B1 in the crankcase 1 and the basic pressure B0 becomes the initial blow-by gas pressure C1 indicated by the dotted line. , 4-4, 4-2, 4-6, 4-3, 4-5, respectively, at the top dead centers TDC1, TDC4, TDC2, TDC6, TDC3, and TDC5 in the vicinity of the explosion timing. This change in the initial blow-by gas pressure C1 is also stored in the storage unit as a reference value for detecting the blow-by gas increase pressure during operation.

図5は、通常運転中におけるブローバイガス増加圧の変化の一例をグラフD1として表した図である。前記図4の初期ブローバイガス圧C1の変化がブローバイガス増加圧の基準となるので、図5では上記初期ブローバイガス圧力C1を一点鎖線で示すように直線で表している。また、通常運転でブローバイガス圧が増加した場合に圧力センサー26で検出されたクランクケース内の圧力を破線のグラフB2で表している。すなわち、通常運転時に検出されたクランクケース内の圧力B2と、正常初期運転時のクランクケース内の圧力B1との差が、通常運転時におけるブローバイガス増加圧D1として記載されている。   FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a change in blow-by gas increase pressure during normal operation as a graph D1. Since the change in the initial blow-by gas pressure C1 in FIG. 4 serves as a reference for the increase in blow-by gas pressure, the initial blow-by gas pressure C1 in FIG. 5 is represented by a straight line as shown by a one-dot chain line. Further, a broken line graph B2 represents the pressure in the crankcase detected by the pressure sensor 26 when the blow-by gas pressure is increased in the normal operation. That is, the difference between the crankcase pressure B2 detected during normal operation and the normal crankcase pressure B1 during normal operation is described as the blow-by gas increase pressure D1 during normal operation.

図6は、図5でブローバイガス増加圧D1の変化のみを取り出して示すグラフであり、ブローバイガス増加圧D1は、各気筒4−1、4−4、4−2、4−6、4−3、4―5の上死点TDC1,TDC4、TDC2、TDC6,TDC3,TDC5近傍の爆発時期において、それぞれ急激に増加している。また、各気筒4−1、4−4、4−2、4−6、4−3、4―5のブローバイガス増加圧D1は、気筒によって異なっている。なお、図6のグラフE0は、クランクケース1内全体のブローバイガス増加圧の平均値を示している。   FIG. 6 is a graph showing only the change in blow-by gas increase pressure D1 in FIG. 5, and the blow-by gas increase pressure D1 is shown in each cylinder 4-1, 4-4, 4-2, 4-6, 4- 3, 4-5, top dead centers TDC1, TDC4, TDC2, TDC6, TDC3, and TDC5, the explosion time increases rapidly. Further, the blow-by gas increase pressure D1 of each cylinder 4-1, 4-4, 4-2, 4-6, 4-3, 4-5 differs depending on the cylinder. A graph E0 in FIG. 6 shows an average value of the increased blowby gas pressure in the entire crankcase 1.

図7は、図6で求めたクランクケース内全体のブローバイガス増加圧の平均値E0と、クランクケース内に溜まるブローバイガスの増加量との関係を示したグラフであり、ブローバイガス増加圧の平均値E0の増加量とブローバイガス増加量とは略比例している。この図7の関係により、クランクケース内のブローバイガス増加圧からブローバイガス増加量を簡単に推測することができる。   FIG. 7 is a graph showing the relationship between the average value E0 of the blowby gas increase pressure in the whole crankcase obtained in FIG. 6 and the increase amount of the blowby gas accumulated in the crankcase. The increase amount of the value E0 is substantially proportional to the increase amount of blow-by gas. From the relationship shown in FIG. 7, the amount of blow-by gas increase can be easily estimated from the blow-by gas increase pressure in the crankcase.

図8は、一つの気筒からのブローバイガス量が異常増加した場合のブローバイガス増加圧の変化を示した図である。全ての気筒のブローバイガス量が正常に増加している場合には、破線のグラフD2で示すように、各気筒のブローバイガス増加圧は平均的に増加しているが、たとえば、第2気筒4−2からのブローバイガス量が他の気筒に比べて異常増加すると、グラフD2’で示すように、第2気筒の爆発時期近傍(TDC2近傍)の最大ブローバイガス増加圧が、他の気筒の最大ブローバイガス増加圧よりも、異常に大きくなる。これを自動的に検出すべく、予め、前述の限界ブローバイガス増加圧P1が設定され、制御手段26の記憶部に記憶されており、この限界ブローバイガス増加圧P1を越えた時に、第2気筒のブローバイガス量が異常増加していることをモニター27で認識することができる。また、モニター27で認識するだけでなく、適宜の警報装置を作動させ、エンジンを自動停止するように、制御手段26のプログラムを組み込むこともできる。   FIG. 8 is a diagram showing a change in blow-by gas increase pressure when the amount of blow-by gas from one cylinder abnormally increases. When the blow-by gas amounts of all the cylinders are normally increased, the blow-by gas increase pressure of each cylinder is increased on average as shown by the broken line graph D2, for example, the second cylinder 4 When the amount of blow-by gas from -2 increases abnormally compared to the other cylinders, the maximum blow-by gas increase pressure near the explosion timing of the second cylinder (near TDC2) becomes the maximum of other cylinders as shown by graph D2 '. It becomes abnormally larger than the blow-by gas increase pressure. In order to detect this automatically, the above-mentioned limit blowby gas increase pressure P1 is set in advance and stored in the storage unit of the control means 26. When this limit blowby gas increase pressure P1 is exceeded, the second cylinder It can be recognized on the monitor 27 that the amount of blowby gas is abnormally increased. In addition to being recognized by the monitor 27, a program for the control means 26 can be incorporated so that an appropriate alarm device is activated to automatically stop the engine.

図9は、各気筒の摺動部材の部品交換時期を検出する場合のブローバイガス増加圧のグラフである。各気筒4−1、4−4、4−2、4−6、4−3、4―5の爆発時期は、この順序により、クランク角度で略120°間隔で配列されているが、各気筒4−1、4−4、4−2、4−6、4−3、4―5の各上死点TDC1,TDC4、TDC2、TDC6,TDC3,TDC5からそれぞれ前後60°の範囲で区切り、各気筒に対応する120°の範囲内で、それぞれの区間(120°区間)におけるブローバイガス増加圧平均値E1,E4,E2,E6,E3,E5を演算する。たとえば、第1気筒4−1のブローバイガス増加圧平均値E1は、クランク角度が−60°から60°の範囲のブローバイガス増加圧の平均値であり、第4気筒4−4のブローバイガス増加圧平均値E4は、クランク角度が60°から180°の範囲のブローバイガス増加圧の平均値であり、第2気筒4−2のブローバイガス増加圧平均値E2は、クランク角度が180°から300°の範囲のブローバイガス増加圧の平均値であり、第6気筒4−6のブローバイガス増加圧平均値E6は、クランク角度が300°から420°の範囲のブローバイガス増加圧の平均値であり、第3気筒4−3のブローバイガス増加圧平均値E3は、クランク角度が420°から540°の範囲のブローバイガス増加圧の平均値であり、第5気筒4−5のブローバイガス増加圧平均値E5は、クランク角度が540°から660°(−60°)の範囲のブローバイガス増加圧の平均値である。これに対し、太い破線で示す直線E10は、図10のブローバイガス増加量とエンジン摺動部材の摩耗量との関係と、図7のクランクケース内のブローバイガス増加量と各気筒のブローバイガス増加圧の平均値E0との関係等から求めた限界換摩耗量に対応する要交換ブローバイガス増加圧である。すなわち、図9における各気筒のブローバイガス増加圧平均値E1,E4、E2,E6,E3及びE5のいずれかが上記要交換ブローバイガス増加圧E10を越えた場合に、対応する気筒の摺動部材の交換時期であることを認識できるのである。ちなみに、図9の場合は、第2気筒のブローバイガス増加圧平均値E2が要交換ブローバイガス増加圧E10を越えており、これにより、第2気筒の摺動部材が交換時期に来ていることを示しているのである。   FIG. 9 is a graph of blow-by gas increase pressure when detecting the part replacement time of the sliding member of each cylinder. The explosion times of the cylinders 4-1, 4-4, 4-2, 4-6, 4-3, 4-5 are arranged at approximately 120 ° intervals in the crank angle according to this order. 4-1, 4-4, 4-2, 4-6, 4-3, 4-5, each of the top dead centers TDC1, TDC4, TDC2, TDC6, TDC3, and TDC5 are separated from each other in the range of 60 °, respectively. Within the range of 120 ° corresponding to the cylinder, average blow-by gas increase pressure values E1, E4, E2, E6, E3, E5 in each section (120 ° section) are calculated. For example, the blowby gas increase pressure average value E1 of the first cylinder 4-1 is an average value of the blowby gas increase pressure in the range of the crank angle from −60 ° to 60 °, and the blowby gas increase of the fourth cylinder 4-4. The average pressure value E4 is an average value of the blow-by gas increase pressure in the range of the crank angle from 60 ° to 180 °, and the blow-by gas increase pressure average value E2 of the second cylinder 4-2 is the crank angle from 180 ° to 300 °. The average value of the blowby gas increase pressure in the range of 6 °, and the average value E6 of the blowby gas increase in the sixth cylinder 4-6 is the average value of the blowby gas increase pressure in the range of the crank angle from 300 ° to 420 °. The blowby gas increase pressure average value E3 of the third cylinder 4-3 is the average value of the blowby gas increase pressure in the range of the crank angle from 420 ° to 540 °, and the blowby gas increase pressure of the fifth cylinder 4-5 Scan increased pressure average value E5 is the average value of the blow-by gas increases pressure in the range of 660 ° crank angle 540 ° (-60 °). On the other hand, a straight line E10 indicated by a thick broken line indicates the relationship between the amount of increase in blow-by gas in FIG. 10 and the amount of wear of the engine sliding member, the amount of increase in blow-by gas in the crankcase in FIG. This is the required blowby gas increase pressure corresponding to the limit wear amount obtained from the relationship with the average value E0 of the pressure. That is, when any one of the blowby gas increase pressure average values E1, E4, E2, E6, E3, and E5 in FIG. 9 exceeds the replacement required blowby gas increase pressure E10, the corresponding cylinder sliding member It is possible to recognize that it is time for replacement. Incidentally, in the case of FIG. 9, the blow-by gas increased pressure average value E2 of the second cylinder exceeds the replacement required blow-by gas increased pressure E10, so that the sliding member of the second cylinder has reached the replacement time. Is shown.

[測定及び圧力作業]
制御手段による制御及びモニターによる監視に関しては、前記制御手段の説明の欄で概ね説明しているので、ここでは、実際の測定作業及び監視作業等について、時系列的に簡単に説明する。
[Measurement and pressure work]
Since the control by the control means and the monitoring by the monitor are generally explained in the explanation section of the control means, the actual measurement work, the monitoring work, etc. will be briefly explained here in time series.

(ブローバイガスの増加圧及び増加量の変化の監視)
(1)摺動部材として、全気筒共にすべて新しい正常な部材を使用している正常初期運転状態では、図4に示すように、圧力センサー25により測定されたクランクケース1内の圧力はグラフB1のように変化しており、したがって、クランクケース1内のブローバイガスの圧力もグラフC1のように変化している。
(Monitoring the increase in blow-by gas pressure and the amount of increase)
(1) In a normal initial operation state in which all the normal members are used as the sliding members for all the cylinders, as shown in FIG. 4, the pressure in the crankcase 1 measured by the pressure sensor 25 is a graph B1. Therefore, the pressure of the blow-by gas in the crankcase 1 also changes as shown in the graph C1.

(2)正常初期運転後、一定期間経過した通常運転中に、クランクケース1内のブローバイガス量を検出する場合には、まず、測定精度を高く維持するために、図1のブリーザ管23の開閉バルブ24を閉じ、クランクケース1内を密閉状態とする。この密閉状態において、圧力センサー25により、クランクケース1内の全体の圧力変化を連続的に測定し、制御手段26に入力すると共に、光センサー19により基準の気筒、すなわち第1気筒4−1のクランク角度を連続的に検出し、そのクランク角度の変化を制御手段26に入力する。 (2) When detecting the amount of blow-by gas in the crankcase 1 during normal operation after a certain period of time after normal initial operation, first, in order to maintain high measurement accuracy, the breather tube 23 of FIG. The on-off valve 24 is closed and the crankcase 1 is sealed. In this sealed state, the pressure sensor 25 continuously measures the entire pressure change in the crankcase 1 and inputs it to the control means 26, and the optical sensor 19 detects the reference cylinder, that is, the first cylinder 4-1. The crank angle is continuously detected, and the change in the crank angle is input to the control means 26.

(3)上記通常運転において、各気筒に使用されているピストンリング等の摺動部材は、気筒毎にまちまちに摩耗し、気筒毎の摩耗量に応じてそれぞれブローバイガス圧力及び量が増加する。このブローバイガスの増加圧及び増加量は、図5に示すように、前記圧力センサー25により検出したクランクケース1内の全体の圧力B2と、初期圧力B1と、光センサー19で検出したクランク角度に基づいて制御手段26により気筒毎に求められ、それらをモニター27で監視することにより、図6のように気筒毎のブローバイガス増加圧の変化及びそれに基づく増加量の変化を監視することができる。 (3) In the normal operation described above, sliding members such as piston rings used in each cylinder are worn by each cylinder, and the blow-by gas pressure and amount increase according to the wear amount for each cylinder. As shown in FIG. 5, the increase pressure and the increase amount of the blowby gas are the total pressure B2 in the crankcase 1 detected by the pressure sensor 25, the initial pressure B1, and the crank angle detected by the optical sensor 19. Based on this, it is obtained for each cylinder by the control means 26, and by monitoring them with the monitor 27, it is possible to monitor the change in the blow-by gas increase pressure and the change in the increase amount for each cylinder as shown in FIG.

すなわち、図5で説明したように、通常運転中に圧力センサー25から入力された圧力B2と、予め記憶部に記憶された初期圧力B1との差を演算して、初期ブローバイガス圧力C1に対するブローバイガスの増加圧D1を求め、図6に示すように、ブローバイガス増加圧D1と該増加圧D1から推測したブローバイガス増加量をモニター27に出力し、監視する。   That is, as described with reference to FIG. 5, the difference between the pressure B2 input from the pressure sensor 25 during the normal operation and the initial pressure B1 stored in advance in the storage unit is calculated, and the blowby with respect to the initial blowby gas pressure C1 is calculated. The increase pressure D1 of the gas is obtained, and as shown in FIG. 6, the blowby gas increase pressure D1 and the increase amount of the blowby gas estimated from the increase pressure D1 are output to the monitor 27 and monitored.

図6において、ブローバイガス増加圧D1は各気筒により異なるが、各気筒の爆発時期(TDC0°、120°、240°、360°、480°及び600°近傍)のブローバイガス増加圧D1の状態を監視することにより、気筒毎のブローバイガス増加圧及び増加量の変化を、正確に認識することができる。   In FIG. 6, the blow-by gas increase pressure D1 varies depending on each cylinder, but the blow-by gas increase pressure D1 at the explosion timing (near TDC 0 °, 120 °, 240 °, 360 °, 480 °, and 600 °) of each cylinder is shown. By monitoring, it is possible to accurately recognize changes in the blow-by gas increase pressure and increase amount for each cylinder.

(ブローバイガス増加圧及び増加量の異常の検出)
ブローバイガス増加圧及び増加量を監視している状態において、たとえば、第2気筒の摺動部材が破損して、第2気筒のシール性が損なわれた場合には、図8に示すように、第2気筒の爆発時期近傍(TDC2近傍)における最大ブローバイガス増加圧(及び最大増加量)D2’が、他の気筒の最大ブローバイガス増加圧よりも異常に大きくなり、所定の限界ブローバイガス増加圧P1を越えた場合に、第2気筒のブローバイガス量が異常に増加したと判別することができる。すなわち、第2気筒の摺動部材が損傷したり、急激に摩耗量が増加したことを認識できる。この場合、モニター27の監視より認識することもできるが、監視に加え、自動的に、警告及びエンジン停止等の制御を行うこともできる。
(Detection of abnormal increase in blow-by gas pressure and increase)
In the state where the blow-by gas increase pressure and the increase amount are monitored, for example, when the sliding member of the second cylinder is damaged and the sealing performance of the second cylinder is impaired, as shown in FIG. The maximum blow-by gas increase pressure (and the maximum increase amount) D2 ′ in the vicinity of the explosion timing of the second cylinder (near TDC2) becomes abnormally larger than the maximum blow-by gas increase pressure of the other cylinders, and becomes a predetermined limit blow-by gas increase pressure. When P1 is exceeded, it can be determined that the blow-by gas amount of the second cylinder has increased abnormally. That is, it can be recognized that the sliding member of the second cylinder is damaged or the amount of wear suddenly increases. In this case, it can be recognized by monitoring the monitor 27, but in addition to monitoring, control such as warning and engine stop can be automatically performed.

(気筒毎の摺動部材の交換時期の検出)
摺動部材の部品交換指標としては、既に図8で説明したように、気筒毎の最大ブローバイガス増加圧又は増加量から異常を検出した時点で、対応する気筒の摺動部材の交換が必要であることを認識できるが、その他に、図9で説明したように、気筒毎に、ブローバイガス増加圧平均値E1,E4,E2,E6,E3,E5をそれぞれ演算し、これらブローバイガス増加圧平均値E1,E4,E2,E6,E3,E5と、前記要交換ブローバイガス増加圧E10とを比較して、該要交換ブローバイガス増加圧E10を越えた気筒、すなわち、第2気筒4−2について、摺動部材の交換時期であることを認識することがきる。
(Detection of replacement timing of sliding member for each cylinder)
As already described with reference to FIG. 8, as the part replacement index of the sliding member, it is necessary to replace the sliding member of the corresponding cylinder when an abnormality is detected from the maximum blowby gas increase pressure or increase amount for each cylinder. In addition, as described with reference to FIG. 9, the blowby gas increase pressure average values E1, E4, E2, E6, E3, and E5 are calculated for each cylinder, and these blowby gas increase pressure averages are calculated. A value E1, E4, E2, E6, E3, E5 is compared with the required blowby gas increase pressure E10, and the cylinder that exceeds the required blowby gas increase pressure E10, that is, the second cylinder 4-2. It can be recognized that it is time to replace the sliding member.

(潤滑油の交換時期の検出)
潤滑油の交換時期は、気筒毎のブローバイガス増加圧又はブローバイガス量の変化を求める必要はなく、図8で説明したクランクケース内全体のブローバイガス増加圧平均値E0と、前記図11及び図12で説明した潤滑油の劣化とブローバイガス増加量(ブローバイガス増加圧)との関係から、クランクケース内全体のブローバイガス増加圧平均値E0が、図11又は図12の各潤滑油使用限界点A2,A3のブローバイガス増加量に対応する値まで上昇した時に、潤滑油交換時期であることを認識することができる。
(Detection of lubricating oil replacement time)
It is not necessary to determine the change in the blowby gas increase pressure or the amount of blowby gas for each cylinder at the time of replacement of the lubricating oil, the average value E0 of the blowby gas increase pressure in the entire crankcase described with reference to FIG. From the relationship between the deterioration of the lubricating oil and the amount of blow-by gas increase (blow-by gas increase pressure) described in FIG. 12, the average value E0 of the blow-by gas increase pressure in the entire crankcase is the use limit point of each lubricant in FIG. When the value rises to a value corresponding to the amount of increase in blow-by gas of A2 and A3, it can be recognized that it is time to change the lubricant.

[その他の実施の形態]
(1)前記実施の形態における圧力測定は、図1において、ブリーザ管23の開閉バルブ24を閉じた状態で実施しているが、ブリーザ管23の開閉バルブ24を開放した状態で測定することも可能である。
[Other embodiments]
(1) The pressure measurement in the above embodiment is performed with the opening / closing valve 24 of the breather pipe 23 closed in FIG. 1, but the measurement may be performed with the opening / closing valve 24 of the breather pipe 23 opened. Is possible.

(2)図1に仮想線で示すように、クランクケース1内のブリーザ管23とは反対側の端壁に、圧力センサー25’を配置することも可能である。該実施の形態によると、開閉バルブ24を開いて大気開放状態としてクランクケース内圧力を測定した場合でも、ブリーザ管23側に圧力センサー25を配置する場合と比較して、微妙な圧力変化を精度良く測定することができる。なお、大気開放状態で測定する場合には、ブリーザ管23から一気筒分以上離れた箇所に圧力センサー25を配置すれば、クランクケース圧力変化を精度良く測定することができる。 (2) As indicated by phantom lines in FIG. 1, the pressure sensor 25 ′ may be disposed on the end wall on the opposite side of the breather tube 23 in the crankcase 1. According to this embodiment, even when the pressure in the crankcase is measured with the open / close valve 24 open and opened to the atmosphere, the subtle pressure change is more accurate than when the pressure sensor 25 is arranged on the breather pipe 23 side. It can be measured well. In the case of measuring in an open air state, if the pressure sensor 25 is disposed at a location separated from the breather tube 23 by one cylinder or more, the crankcase pressure change can be measured with high accuracy.

(3)前記実施の形態は6気筒エンジンに適用した例であるが、2気筒〜5気筒の4サイクルエンジン又は7気筒以上の4サイクルエンジンにも適用可能である。 (3) Although the above embodiment is an example applied to a 6-cylinder engine, it can also be applied to a 2-cycle to 5-cylinder 4-cycle engine or a 4-cycle engine having 7 or more cylinders.

(4)クランク角度検出手段は、図1及び図3のように、多数のスリット20を有するパルス円板18と光センサー19との組合せによる手段には限定されず、エンジンに連結される変速機の入力軸の回転角度を検出することにより、クランク角度を検出する手段等、各種検出手段が考えられる。 (4) The crank angle detection means is not limited to means by a combination of the pulse disk 18 having a large number of slits 20 and the optical sensor 19 as shown in FIGS. 1 and 3, and the transmission connected to the engine. Various detection means such as a means for detecting the crank angle by detecting the rotation angle of the input shaft can be considered.

本発明によるブローバイガスの検出方法を実施する4サイクル6気筒エンジンの断面略図である。1 is a schematic cross-sectional view of a 4-cycle 6-cylinder engine that implements a blow-by gas detection method according to the present invention. 図1のエンジンの第1気筒の断面拡大略図である。FIG. 2 is a schematic enlarged cross-sectional view of a first cylinder of the engine of FIG. 1. 図1のエンジンのクランク角度検出手段の断面拡大図である。It is a cross-sectional enlarged view of the crank angle detection means of the engine of FIG. 正常初期運転状態におけるピストン上下動等によるクランクケース内の基本圧力の変化と、検出したクランクケース内の初期圧力の変化と、ブローバイガのス初期圧力の変化との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the change of the basic pressure in a crankcase by the piston vertical movement etc. in a normal initial driving | running state, the detected change of the initial pressure in a crankcase, and the change of the initial pressure of a blow-byger. 通常運転時において検出したクランクケース内の圧力の変化と、クランクケース内の初期圧力の変化と、ブローバイガのス増加圧の変化との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the change of the pressure in a crankcase detected at the time of normal driving | operation, the change of the initial pressure in a crankcase, and the change of the increase pressure of blow blower. 通常運転時において検出したブローバイガス増加圧の変化と、その平均値を示す図である。It is a figure which shows the change of the blow-by gas increase pressure detected at the time of normal operation, and its average value. クランクケース内全体のブローバイガス増加圧平均値と、クランクケース内のブローバイガス増加量との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the blowby gas increase pressure average value in the whole crankcase, and the amount of blowby gas increase in a crankcase. 一つの気筒からのブローバイガス量が異常増加した場合のブローバイガス増加圧とクランク角度との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the blow-by gas increase pressure and crank angle when the amount of blow-by gas from one cylinder increases abnormally. 一つの気筒の摺動部材の部品交換時期を検出した場合のブローバイガス増加圧とクランク角度との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the blow-by gas increase pressure at the time of detecting the components replacement | exchange time of the sliding member of one cylinder, and a crank angle. クランクケース内へのブローバイガスの増加量と、ピストンリング、シリンダライナ及びピストンリング溝等の摺動部材の摩耗量との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the increase amount of blow-by gas in a crankcase, and the abrasion loss of sliding members, such as a piston ring, a cylinder liner, and a piston ring groove | channel. オイルパンに貯留された潤滑油の劣化に基づく全塩基化の度合いと、クランクケース内のブローバイガス量との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the degree of total basification based on deterioration of the lubricating oil stored in the oil pan, and the amount of blow-by gas in a crankcase. オイルパンに貯留された潤滑油の劣化に基づく劣化度合いと、クランクケース内のブローバイガス量との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the deterioration degree based on deterioration of the lubricating oil stored by the oil pan, and the amount of blow-by gas in a crankcase.

符号の説明Explanation of symbols

1 クランクケース
2 シリンダヘッド
3 オイルパン
4−1,2,3,4,5,6 第1,第2、第3,第4、第5及び第6気筒
7 ピストン(摺動部材)
8 ピストンリング(摺動部材)
18、19 パルス円板、光センサー(クランク角度検出手段の一例)
25、25’ 圧力センサー(圧力検出手段)
26 制御手段
27 モニター
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Crankcase 2 Cylinder head 3 Oil pan 4-1, 2, 3, 4, 5, 6 1st, 2nd, 3rd, 4th, 5th and 6th cylinder 7 Piston (sliding member)
8 Piston ring (sliding member)
18, 19 Pulse disk, optical sensor (an example of crank angle detection means)
25, 25 'Pressure sensor (pressure detection means)
26 Control means 27 Monitor

Claims (4)

複数の気筒と、各気筒共通のクランクケースとを備えた4サイクル複数気筒エンジンのブローバイガス検出方法において、
クランク角度検出手段により、クランク角度を連続で検出して制御手段に入力し、
圧力検出手段により、連続的又は少なくとも所定のクランク角度間隔でクランクケース内圧力を測定して前記制御手段に入力し、
前記制御手段により、前記所定のクランク角度間隔毎のクランクケース内圧力変化に基づいて、気筒毎のブローバイガス圧力の変化を検出することを特徴とする4サイクル複数気筒エンジンのブローバイガス検出方法。
In a blow-by gas detection method for a four-cycle multi-cylinder engine having a plurality of cylinders and a crankcase common to each cylinder,
The crank angle detection means continuously detects the crank angle and inputs it to the control means,
The pressure detection means measures the crankcase pressure continuously or at least at a predetermined crank angle interval and inputs it to the control means,
4. A blow-by gas detection method for a 4-cycle multi-cylinder engine, wherein the control means detects a change in blow-by gas pressure for each cylinder based on a change in pressure in the crankcase at each predetermined crank angle interval.
前記制御手段の記憶部は、エンジンの正常初期運転時のクランクケース内の圧力に対する予め設定された限界ブローバイガス増加圧を記憶しており、前記制御手段の演算部は、正常初期運転後の通常運転時に検出した各気筒の爆発時期近傍の最大ブローバイガス増加圧と、前記限界ブローバイガス増加圧とを比較し、検出したブローバイガス増加圧が限界ブローバイガス増加圧以上に大きいと判別した時に、対応する気筒からクランクケース内へのブローバイガス量が異常増加していると認識するように構成されていることを特徴とする請求項1記載の4サイクル複数気筒エンジンのブローバイガス検出方法。 The storage unit of the control unit stores a preset limit blowby gas increase pressure with respect to the pressure in the crankcase during normal initial operation of the engine, and the calculation unit of the control unit performs normal operation after normal initial operation. When the maximum blow-by gas increase pressure near the explosion timing of each cylinder detected during operation is compared with the limit blow-by gas increase pressure, and it is determined that the detected blow-by gas increase pressure is greater than the limit blow-by gas increase pressure 2. The blow-by gas detection method for a 4-cycle multiple cylinder engine according to claim 1, wherein the blow-by gas amount from the cylinder to the crankcase is recognized to be abnormally increased. クランクケース内を密封状態として、前記圧力検出手段によりクランクケース内圧力を測定することを特徴とする請求項1又は2記載の4サイクル複数気筒エンジンのブローバイガス検出方法。   The blow-by gas detection method for a 4-cycle multi-cylinder engine according to claim 1 or 2, wherein the crankcase pressure is measured by the pressure detection means while the crankcase is sealed. 前記圧力検出手段は、クランクケース内を大気開放するブリーザ管の位置から1気筒分以上離れた箇所の圧力を検出することを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の4サイクル複数気筒エンジンのブローバイガス検出方法。   The four-cycle multiple cylinder according to any one of claims 1 to 3, wherein the pressure detecting means detects a pressure at a location one cylinder or more away from a position of a breather pipe that opens the inside of the crankcase to the atmosphere. Engine blow-by gas detection method.
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