JPH0758232B2 - 内燃機関の出力算出方法 - Google Patents
内燃機関の出力算出方法Info
- Publication number
- JPH0758232B2 JPH0758232B2 JP623091A JP623091A JPH0758232B2 JP H0758232 B2 JPH0758232 B2 JP H0758232B2 JP 623091 A JP623091 A JP 623091A JP 623091 A JP623091 A JP 623091A JP H0758232 B2 JPH0758232 B2 JP H0758232B2
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- Japan
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- dead center
- top dead
- piston top
- internal combustion
- combustion engine
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- Testing Of Engines (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、内燃機関の出力算出
方法に関する。
方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の内燃機関の出力算出方法では、シ
リンダ内圧力（筒内圧力）を圧力センサにより計測して
図５のような山形の曲線をなす筒内圧力線図（横軸にク
ランク角、縦軸に筒内圧力）を画き、別途検出したピス
トン上死点（以下、ＴＤＣともいう）の位置に基づき算
出した平均有効圧からトルクを求め、その時の機関の回
転数との積で出力（インジケータ馬力）を求めている。
図５の筒内圧力線図においてＴＤＣ（ピストン上死点）
より左側Ａは動力損失（圧縮のための必要動力）側、右
側Ｂは出力側を示しており、両者の面積差より平均有効
圧が求められる。従って、この方法においては、ピスト
ン上死点の位置を正確に検出することが出力を正確に算
出する上で重要となる。
リンダ内圧力（筒内圧力）を圧力センサにより計測して
図５のような山形の曲線をなす筒内圧力線図（横軸にク
ランク角、縦軸に筒内圧力）を画き、別途検出したピス
トン上死点（以下、ＴＤＣともいう）の位置に基づき算
出した平均有効圧からトルクを求め、その時の機関の回
転数との積で出力（インジケータ馬力）を求めている。
図５の筒内圧力線図においてＴＤＣ（ピストン上死点）
より左側Ａは動力損失（圧縮のための必要動力）側、右
側Ｂは出力側を示しており、両者の面積差より平均有効
圧が求められる。従って、この方法においては、ピスト
ン上死点の位置を正確に検出することが出力を正確に算
出する上で重要となる。
【０００３】ところで、従来はこのピストン上死点の位
置を検出するために、エンジンの出力軸上のフライホイ
ールに気筒数に対応した鉄片をクランク角より理論的・
設計的に決められたピストン上死点位置にボルトで固着
し、これと対峙して電磁ピックアップを設置していた。
これにより、フライホイール回転中の鉄片を検知してピ
ストン上死点位置を検出していた。
置を検出するために、エンジンの出力軸上のフライホイ
ールに気筒数に対応した鉄片をクランク角より理論的・
設計的に決められたピストン上死点位置にボルトで固着
し、これと対峙して電磁ピックアップを設置していた。
これにより、フライホイール回転中の鉄片を検知してピ
ストン上死点位置を検出していた。
【０００４】一方、エンジンの回転数を計測するため
に、上記センサとは別に出力軸上のフライホィールの外
周面にピンを複数埋設するか、或いはフライホイール自
体を歯車状に加工形成して、これと対峙して設けた電磁
ピックアップ等でその凹凸を検出し、それによって得ら
れたパルス信号に基づきエンジンの回転数を測定してい
た。なお、シリンダ内圧力はシリンダの上部に設けたイ
ンジケータコックにねじ込まれた圧力センサで検出して
いる。
に、上記センサとは別に出力軸上のフライホィールの外
周面にピンを複数埋設するか、或いはフライホイール自
体を歯車状に加工形成して、これと対峙して設けた電磁
ピックアップ等でその凹凸を検出し、それによって得ら
れたパルス信号に基づきエンジンの回転数を測定してい
た。なお、シリンダ内圧力はシリンダの上部に設けたイ
ンジケータコックにねじ込まれた圧力センサで検出して
いる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の方法では下
記のような課題がある。
記のような課題がある。
【０００６】正確なピストン上死点の検出のためには
鉄片の高度な取付精度が要求される。一方、たとえ、鉄
片の装着位置が正しくても実際に負荷のかかった状態で
は、出力軸に捩じれを生じて結局ピストン上死点を正確
に検出できず、従って、正確な出力算出はできない。
鉄片の高度な取付精度が要求される。一方、たとえ、鉄
片の装着位置が正しくても実際に負荷のかかった状態で
は、出力軸に捩じれを生じて結局ピストン上死点を正確
に検出できず、従って、正確な出力算出はできない。
【０００７】回転数の測定のためにフライホイールを
歯車状に加工する必要があり、装置を安価に構成できな
い。
歯車状に加工する必要があり、装置を安価に構成できな
い。
【０００８】エンジン回転数検出用とピストン上死点
検出用のセンサが２つ必要であり、センサ数が多く、装
着に手間がかかると共に装置が複雑化する。
検出用のセンサが２つ必要であり、センサ数が多く、装
着に手間がかかると共に装置が複雑化する。
【０００９】そこで、本発明は、センサの数を少なく、
その取付精度もそれほど必要とせず、装置を簡素化で
き、しかも正確なエンジン出力を算出できる方法を提供
することを目的とする。
その取付精度もそれほど必要とせず、装置を簡素化で
き、しかも正確なエンジン出力を算出できる方法を提供
することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】前記目的達成のため本発
明は、内燃機関の出力軸又はフライホイールに装着した
一枚の感知板とこれに対峙して設けた検出器により機関
の回転数情報と仮ピストン上死点情報を得、同時に機関
のシリンダ上部に設けた圧力センサにより所定のクラン
ク角に対するシリンダ内圧力情報を得る一方、燃料カッ
ト運転又はターニングにより予め実際のピストン上死点
を検出しておき、上記感知板による仮ピストン上死点と
上記実際のピストン上死点とのずれ量を求め、このずれ
量だけ上記仮ピストン上死点位置をずらして種々の運転
状態における内燃機関の出力をほぼ正確に算定可能とし
たことを特徴とする内燃機関の出力算出方法である。
明は、内燃機関の出力軸又はフライホイールに装着した
一枚の感知板とこれに対峙して設けた検出器により機関
の回転数情報と仮ピストン上死点情報を得、同時に機関
のシリンダ上部に設けた圧力センサにより所定のクラン
ク角に対するシリンダ内圧力情報を得る一方、燃料カッ
ト運転又はターニングにより予め実際のピストン上死点
を検出しておき、上記感知板による仮ピストン上死点と
上記実際のピストン上死点とのずれ量を求め、このずれ
量だけ上記仮ピストン上死点位置をずらして種々の運転
状態における内燃機関の出力をほぼ正確に算定可能とし
たことを特徴とする内燃機関の出力算出方法である。
【００１１】
【作用】上記構成においては、感知板と検出器により機
関の回転数と仮のピストン上死点の位置が検出され、圧
力センサによりシリンダ内圧力が計測される。そして、
燃料カット運転等で検出された実際のピストン上死点と
前記感知板による仮ピストン上死点とのずれ量が求めら
れる。このずれ量に基づき種々の負荷の状態や機関回転
数の時のシリンダ内圧力カーブにおいて上記仮上死点を
実際の上死点まで移動する操作をして種々の運転状態に
おける機関出力がほぼ正確に算定される。このような出
力算定方法においては、感知板の装着には精度が要求さ
れないので取り付けが容易となるうえ、一枚の感知板で
機関回転数と一応（仮）のピストン上死点の位置が検出
できるので、センサの数が減少し、装置全体が簡素化さ
れる。
関の回転数と仮のピストン上死点の位置が検出され、圧
力センサによりシリンダ内圧力が計測される。そして、
燃料カット運転等で検出された実際のピストン上死点と
前記感知板による仮ピストン上死点とのずれ量が求めら
れる。このずれ量に基づき種々の負荷の状態や機関回転
数の時のシリンダ内圧力カーブにおいて上記仮上死点を
実際の上死点まで移動する操作をして種々の運転状態に
おける機関出力がほぼ正確に算定される。このような出
力算定方法においては、感知板の装着には精度が要求さ
れないので取り付けが容易となるうえ、一枚の感知板で
機関回転数と一応（仮）のピストン上死点の位置が検出
できるので、センサの数が減少し、装置全体が簡素化さ
れる。
【００１２】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しながら
説明する。
説明する。
【００１３】図１は本発明方法の実施例にかかるブロッ
ク図である。内燃機関（例えば、舶用機関としての２サ
イクルエンジン）１の出力軸２上には反射フィルムや鉄
片等で構成された１枚の感知板３が、クランク角に基づ
き決定されたピストン上死点（ＴＤＣ）の位置に装着さ
れ、この感知板３に対峙して光電スイッチ（又は電磁ピ
ックアップ）等の検出器４が設けられている。この感知
板３と検出器４でエンジン回転数と仮ピストン上死点の
検出を行うデジタル式検出器を構成している。また、感
知板３は出力軸２又はフライホイールのピストン上死点
の大体の位置に装着すればよく（この意味で、感知板３
により得られるピストン上死点を仮ピストン上死点とい
う）、精度は要求されないため感知板３の取り付け作業
は容易となる。従って、既存船（就航船）の内燃機関の
出力軸にも容易に装着可能であることから本案の応用範
囲は広い。検出器４で得られたパルス信号を電気的に送
信すべきケーブル５が該検出器４から接続箱６まで導設
されている。
ク図である。内燃機関（例えば、舶用機関としての２サ
イクルエンジン）１の出力軸２上には反射フィルムや鉄
片等で構成された１枚の感知板３が、クランク角に基づ
き決定されたピストン上死点（ＴＤＣ）の位置に装着さ
れ、この感知板３に対峙して光電スイッチ（又は電磁ピ
ックアップ）等の検出器４が設けられている。この感知
板３と検出器４でエンジン回転数と仮ピストン上死点の
検出を行うデジタル式検出器を構成している。また、感
知板３は出力軸２又はフライホイールのピストン上死点
の大体の位置に装着すればよく（この意味で、感知板３
により得られるピストン上死点を仮ピストン上死点とい
う）、精度は要求されないため感知板３の取り付け作業
は容易となる。従って、既存船（就航船）の内燃機関の
出力軸にも容易に装着可能であることから本案の応用範
囲は広い。検出器４で得られたパルス信号を電気的に送
信すべきケーブル５が該検出器４から接続箱６まで導設
されている。
【００１４】一方、シリンダ７の内圧力を計測するため
圧力検出管８がシリンダヘッド７ａに開設された圧力検
出路８ａに連設されている。圧力検出管８にはインジケ
ータコック９が配装され、これに圧力センサ１０がネジ
込み装着されている。圧力センサにはシリンダ内圧力情
報（これは、図２に示すような山形の曲線となる）を電
気的に送信すべきケーブル１１が接続され、上記した接
続箱６まで導設されている。接続箱６は検出器４から送
られてくる電気信号の電圧と圧力センサ１０から送信さ
れる電気信号の電圧とを合わせるなどの機能を持ち、こ
の接続箱６からケーブル１２がデータレコーダに１３導
設され、該レコーダ１３にセットされたフロッピディス
クに圧力センサ１０のデータ（シリンダ内圧力情報）お
よび検出器４のデータ（機関の回転数情報と仮ピストン
上死点情報）が記録されるようになっている。なお、接
続箱６には電源が接続されている。
圧力検出管８がシリンダヘッド７ａに開設された圧力検
出路８ａに連設されている。圧力検出管８にはインジケ
ータコック９が配装され、これに圧力センサ１０がネジ
込み装着されている。圧力センサにはシリンダ内圧力情
報（これは、図２に示すような山形の曲線となる）を電
気的に送信すべきケーブル１１が接続され、上記した接
続箱６まで導設されている。接続箱６は検出器４から送
られてくる電気信号の電圧と圧力センサ１０から送信さ
れる電気信号の電圧とを合わせるなどの機能を持ち、こ
の接続箱６からケーブル１２がデータレコーダに１３導
設され、該レコーダ１３にセットされたフロッピディス
クに圧力センサ１０のデータ（シリンダ内圧力情報）お
よび検出器４のデータ（機関の回転数情報と仮ピストン
上死点情報）が記録されるようになっている。なお、接
続箱６には電源が接続されている。
【００１５】ここで、感知板３と検出器４による機関回
転数と仮ピストン上死点の検出方法について説明する。
内燃機関１を運転すると出力軸２が回転し、この出力軸
２上に設けた感知板３も一緒に回転する。検出器４より
照射された光が感知板３に当たると反射して検出器４に
受光される。これが図２のようなパルス信号として接続
箱６に送信され、入力される。感知板３は一枚しか装着
されていないので次に来る感知板３のパルス信号Ｐによ
り、機関の一回転が検出され、別途両パルス間の時間は
計測されているので、これにより機関の回転数が算定さ
れる。
転数と仮ピストン上死点の検出方法について説明する。
内燃機関１を運転すると出力軸２が回転し、この出力軸
２上に設けた感知板３も一緒に回転する。検出器４より
照射された光が感知板３に当たると反射して検出器４に
受光される。これが図２のようなパルス信号として接続
箱６に送信され、入力される。感知板３は一枚しか装着
されていないので次に来る感知板３のパルス信号Ｐによ
り、機関の一回転が検出され、別途両パルス間の時間は
計測されているので、これにより機関の回転数が算定さ
れる。
【００１６】上記感知板３は、前述したようにクランク
角よりそのシリンダの大体のピストン上死点の位置、即
ちクランク角０°の位置に装着されているので、感知板
３の検出、即ち前記パルスの中央部が一応の（仮）ピス
トン上死点として検出される。しかし、この上死点は実
際の（真の）ピストン上死点と異なるのが普通である。
たとえ感知板３を真のピストン上死点位置に装着したと
してもプロペラを回転させて出力軸２に負荷がかかると
軸に捩れを生じるから、感知板３によって検出されるピ
ストン上死点は実際の上死点とは多少ずれている。
角よりそのシリンダの大体のピストン上死点の位置、即
ちクランク角０°の位置に装着されているので、感知板
３の検出、即ち前記パルスの中央部が一応の（仮）ピス
トン上死点として検出される。しかし、この上死点は実
際の（真の）ピストン上死点と異なるのが普通である。
たとえ感知板３を真のピストン上死点位置に装着したと
してもプロペラを回転させて出力軸２に負荷がかかると
軸に捩れを生じるから、感知板３によって検出されるピ
ストン上死点は実際の上死点とは多少ずれている。
【００１７】一方、圧力センサ１０で検出されたシリン
ダ内圧力のデータは、図２、図４に示すような山形の曲
線（筒内圧力線図）Ｃとなる。ところが、前述したとお
り感知板３で検出したピストン上死点は実際のものと異
なるので、これを基にしては正確な馬力は算出できな
い。
ダ内圧力のデータは、図２、図４に示すような山形の曲
線（筒内圧力線図）Ｃとなる。ところが、前述したとお
り感知板３で検出したピストン上死点は実際のものと異
なるので、これを基にしては正確な馬力は算出できな
い。
【００１８】そこで、実際のピストン上死点位置を知る
ために、予め燃料カット運転（又はターニング）操作を
行って図３のような山形の筒内圧力線図Ｃ0を得てお
く。燃料カット運転では当該シリンダは爆発工程はな
く、圧縮されるのみであるから山の頂点が即ち実際のピ
ストン上死点の位置を与える。この実際のピストン上死
点のデータを予めデータレコーダ１３に記録しておく。
ために、予め燃料カット運転（又はターニング）操作を
行って図３のような山形の筒内圧力線図Ｃ0を得てお
く。燃料カット運転では当該シリンダは爆発工程はな
く、圧縮されるのみであるから山の頂点が即ち実際のピ
ストン上死点の位置を与える。この実際のピストン上死
点のデータを予めデータレコーダ１３に記録しておく。
【００１９】データレコーダ１３に入力された機関回転
数情報、感知板による仮ピストン上死点情報、実際のピ
ストン上死点等をマイクロプロセッサ（パソコン）１４
にて解析し、この実際のピストン上死点と仮ピストン上
死点とのずれ量（図４）を計算する。そして、仮のピス
トン上死点を実際のピストン上死点に合わせるべく、こ
のずれ量だけマイクロプロセッサ１４上で移動する。こ
れより実際のピストン上死点の位置を境に左側の動力損
失側Ａと右側の出力側Ｂとに区分されてシリンダ内圧力
の平均有効圧が計算され、トルクが算出できる。このト
ルクと上記求めた機関の回転数との積で出力（インジケ
ータ馬力）が求まる。
数情報、感知板による仮ピストン上死点情報、実際のピ
ストン上死点等をマイクロプロセッサ（パソコン）１４
にて解析し、この実際のピストン上死点と仮ピストン上
死点とのずれ量（図４）を計算する。そして、仮のピス
トン上死点を実際のピストン上死点に合わせるべく、こ
のずれ量だけマイクロプロセッサ１４上で移動する。こ
れより実際のピストン上死点の位置を境に左側の動力損
失側Ａと右側の出力側Ｂとに区分されてシリンダ内圧力
の平均有効圧が計算され、トルクが算出できる。このト
ルクと上記求めた機関の回転数との積で出力（インジケ
ータ馬力）が求まる。
【００２０】機関の運転状態（負荷の状態や回転数等）
によりシリンダ内圧力の山カーブは異なるが、感知板に
よる上死点と実際の上死点とのずれ量はいずれの場合も
あまり変化がないと考えられるので前記操作にて一度上
死点を合わせておけば以後は自動的にマイクロプロセッ
サ１４にて処理可能となる。従って、その後は一切調整
不要であり、これにより種々の運転状態におけるエンジ
ン出力のほぼ正確な算定が可能になる。
によりシリンダ内圧力の山カーブは異なるが、感知板に
よる上死点と実際の上死点とのずれ量はいずれの場合も
あまり変化がないと考えられるので前記操作にて一度上
死点を合わせておけば以後は自動的にマイクロプロセッ
サ１４にて処理可能となる。従って、その後は一切調整
不要であり、これにより種々の運転状態におけるエンジ
ン出力のほぼ正確な算定が可能になる。
【００２１】
【発明の効果】以上説明したような本発明方法によれ
ば、次のような効果を奏する。
ば、次のような効果を奏する。
【００２２】種々の運転状態における機関の出力が簡
便且つほぼ正確に算定可能となる。
便且つほぼ正確に算定可能となる。
【００２３】ピストン上死点検出器の精度を考慮する
必要がないことからこれを容易に取付け及び調整でき
る。
必要がないことからこれを容易に取付け及び調整でき
る。
【００２４】一枚の感知板でピストン上死点検出セン
サと軸回転数検出センサを兼用していることから装置が
簡素化できる。
サと軸回転数検出センサを兼用していることから装置が
簡素化できる。
【００２５】検出器は機関のタイプおよび配置また出
力軸の形状等に関係なく適用できる。
力軸の形状等に関係なく適用できる。
【００２６】一枚の感知板をフライホィール又は出力
軸に取り付けるだけでよいので、既存船においても容易
に設置可能である。
軸に取り付けるだけでよいので、既存船においても容易
に設置可能である。
【図１】本発明方法の実施例を示すブロック図である。
【図２】実際の内燃機関の運転状態において、デジタル
検出器により得られるパルス信号と圧力センサにより得
られる筒内圧力線図である。
検出器により得られるパルス信号と圧力センサにより得
られる筒内圧力線図である。
【図３】燃料カット運転により得られる筒内圧力線図で
ある。
ある。
【図４】実際の内燃機関の運転状態における筒内圧力線
図において、実際のＴＤＣに仮のＴＤＣを合わせる要領
の説明図である。
図において、実際のＴＤＣに仮のＴＤＣを合わせる要領
の説明図である。
【図５】筒内圧力線図である。
１…内燃機関２…出力軸３…感知板４…検出器７…シリ
ンダ１０…圧力センサ
ンダ１０…圧力センサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０１Ｍ 15/00 Ｚ (72)発明者 山瀬 善宏 香川県坂出市川崎町１番地 川崎重工業株 式会社 坂出工場内 (56)参考文献 特公 昭51−44670（ＪＰ，Ｂ２)
Claims (1)
- 【請求項１】 内燃機関の出力軸又はフライホイールに
装着した一枚の感知板とこれに対峙して設けた検出器に
より機関の回転数情報と仮ピストン上死点情報を得、同
時に機関のシリンダ上部に設けた圧力センサにより所定
のクランク角に対するシリンダ内圧力情報を得る一方、
燃料カット運転又はターニングにより予め実際のピスト
ン上死点を検出しておき、上記感知板による仮ピストン
上死点と上記実際のピストン上死点とのずれ量を求め、
このずれ量だけ上記仮ピストン上死点位置をずらして種
々の運転状態における内燃機関の出力をほぼ正確に算定
可能としたことを特徴とする内燃機関の出力算出方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP623091A JPH0758232B2 (ja) | 1991-01-23 | 1991-01-23 | 内燃機関の出力算出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP623091A JPH0758232B2 (ja) | 1991-01-23 | 1991-01-23 | 内燃機関の出力算出方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04238233A JPH04238233A (ja) | 1992-08-26 |
| JPH0758232B2 true JPH0758232B2 (ja) | 1995-06-21 |
Family
ID=11632717
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP623091A Expired - Lifetime JPH0758232B2 (ja) | 1991-01-23 | 1991-01-23 | 内燃機関の出力算出方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0758232B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100428164B1 (ko) * | 2001-11-09 | 2004-04-28 | 현대자동차주식회사 | 실린더 압력 센서를 이용한 크랭크 각 보정 방법 |
| JP2010127229A (ja) * | 2008-11-28 | 2010-06-10 | Mitsubishi Electric Corp | 内燃機関の制御装置 |
| JP5691438B2 (ja) * | 2010-11-25 | 2015-04-01 | いすゞ自動車株式会社 | 筒内圧力波形処理装置 |
| JP6399703B2 (ja) * | 2014-12-26 | 2018-10-03 | 三菱重工エンジン＆ターボチャージャ株式会社 | 燃料消費量推定装置、燃料消費量推定方法及びプログラム |
| CN106948959B (zh) * | 2015-12-15 | 2021-10-12 | 迪尔公司 | 确定往复活塞式发动机中的气缸健康状况的方法 |
| KR102218770B1 (ko) * | 2020-06-22 | 2021-02-19 | 정균식 | Ｔｄｃ 오차 보정 장치 및 방법 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5144670B2 (ja) | 2006-10-25 | 2013-02-13 | アクテリオン ファーマシューティカルズ リミテッド | ２−フェニル−６−アミノカルボニル−ピリミジン誘導体及びｐ２ｙ１２受容体拮抗剤としてのそれらの使用 |
-
1991
- 1991-01-23 JP JP623091A patent/JPH0758232B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5144670B2 (ja) | 2006-10-25 | 2013-02-13 | アクテリオン ファーマシューティカルズ リミテッド | ２−フェニル−６−アミノカルボニル−ピリミジン誘導体及びｐ２ｙ１２受容体拮抗剤としてのそれらの使用 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04238233A (ja) | 1992-08-26 |
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