JP4370338B2 - Combustion diagnosis / control device and combustion diagnosis / control method for internal combustion engine - Google Patents

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Description

本発明は、燃料ガスを空気と混合し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における燃焼診断・制御方法及びその装置に関する。   The present invention relates to a combustion diagnosis / control method and an apparatus therefor in 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.

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、燃焼室内における失火や消炎及び混合気濃度の不均一等によるノッキングの発生を確実に検知して速やかに対応処置を行うことが要求される。さらに前記ガスエンジン及びガソリンエンジン、デイーゼルエンジン等の内燃機関については、前記失火や消炎、ノッキングに加えて燃焼室内の最高圧力即ち筒内最高圧力の過大な上昇や圧縮圧力の低下を確実に検知し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。
また、前記ガスエンジン及びガソリンエンジン、デイーゼルエンジン等の内燃機関においては、燃焼室内における燃焼状態を検知、診断し、その診断結果に適合した燃料着火タイミング及び燃料噴射量の制御が必須である。さらに燃焼状態の検出機器である筒内圧力検出器に異常が発生しても、エンジンを停止することなく異常状態からの復旧をなし得るとともに正常な燃焼診断及び燃焼制御に迅速に復帰することが要求される。 In an internal combustion engine, particularly a gas engine that uses clean gas such as city gas as the main fuel, the occurrence of knocking due to misfiring or extinguishing in the combustion chamber or non-uniformity of the air-fuel mixture concentration is reliably detected and prompt action is taken. Is required. In addition, for internal combustion engines such as the gas engine, gasoline engine, and diesel engine, in addition to the misfire, extinguishing, and knocking, an excessive increase in the maximum pressure in the combustion chamber, that is, the maximum in-cylinder pressure, and a decrease in the compression pressure are reliably detected. Therefore, it is required to maintain engine durability and stability of performance.
In the internal combustion engines such as the gas engine, gasoline engine, and diesel engine, it is essential to detect and diagnose the combustion state in the combustion chamber, and to control the fuel ignition timing and the fuel injection amount suitable for the diagnosis result. Furthermore, even if an abnormality occurs in the in-cylinder pressure detector, which is a detection device for the combustion state, it is possible to recover from the abnormal state without stopping the engine and to quickly return to normal combustion diagnosis and combustion control. Required.

かかる内燃機関の燃焼室内における燃焼状態を検知、診断する燃焼診断システムとして、特開２０００−１１０６５２号、特開平１１−１８３３３０号、特許第２７１２３３２号等の発明が提供されている。
特開２０００−１１０６５２号の発明においては、筒内圧力検出器からの筒内圧力検出信号中の抽出周波数帯域を内燃機関の運転パラメータの現在値に応じて設定し、前記筒内圧力検出信号中から設定した抽出周波数帯域の信号成分をフイルタ手段によって抽出し、該抽出成分がしきい値以上であるときノッキング発生の判定を行っている。
また特開平１１−１８３３３０号の発明においては、筒内圧力検出器からの筒内圧力検出信号中の圧力値が最大つまり筒内最高圧力になるときの角が所定のクランク角範囲内に含まれかつ前記筒内圧力検出信号から算出される平均有効圧力が所定値よりも小さいときに失火発生の判定を行っている。
また特許第２７１２３３２号においては、エンジンの回転数を検出して該エンジン回転数の変化を監視し、該エンジン回転数が設定値よりも低下したとき失火発生の判定を行っている。 As combustion diagnosis systems for detecting and diagnosing the combustion state in the combustion chamber of the internal combustion engine, inventions such as Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 2000-110652, 11-183330, and 2712332 are provided.
In the invention of Japanese Patent Laid-Open No. 2000-110652, the extraction frequency band in the in-cylinder pressure detection signal from the in-cylinder pressure detector is set according to the current value of the operating parameter of the internal combustion engine, and the in-cylinder pressure detection signal The signal component in the extracted frequency band set from the above is extracted by the filter means, and when the extracted component is equal to or greater than the threshold value, the occurrence of knocking is determined.
In the invention of JP-A-11-183330, the angle at which the pressure value in the in-cylinder pressure detection signal from the in-cylinder pressure detector reaches the maximum, that is, the maximum in-cylinder pressure is included in the predetermined crank angle range. Further, the misfire occurrence is determined when the average effective pressure calculated from the in-cylinder pressure detection signal is smaller than a predetermined value.
In Japanese Patent No. 2712332, the engine speed is detected and a change in the engine speed is monitored, and the occurrence of misfire is determined when the engine speed falls below a set value.

しかしながら、特開２０００−１１０６５２号の発明にあっては、抽出周波数帯域の信号成分をフイルタ手段によって抽出するため、該フイルタ手段による処理に伴う透過周波数帯の変更等の複雑な演算処理を行う必要があり、ノッキング発生の判定制御が複雑で、また筒内圧力の絶対値が必要であることから、筒内圧力センサの劣化、温度ドリフト、較正不良等により前記筒内圧力センサからの出力レベルが全体的に低下した場合には、筒内圧力検出値の精度が低下し燃焼診断の精度が低下する。   However, in the invention of Japanese Patent Laid-Open No. 2000-110652, it is necessary to perform complicated arithmetic processing such as changing the transmission frequency band accompanying processing by the filter means in order to extract the signal component of the extracted frequency band by the filter means. Since the determination control of the occurrence of knocking is complicated and the absolute value of the in-cylinder pressure is required, the output level from the in-cylinder pressure sensor is reduced due to deterioration of the in-cylinder pressure sensor, temperature drift, poor calibration, etc. When it decreases as a whole, the accuracy of the in-cylinder pressure detection value decreases and the accuracy of the combustion diagnosis decreases.

また特開平１１−１８３３３０号の発明においても、失火の判定に筒内圧力の絶対値が必要であることから、前記と同様に、筒内圧力センサの劣化、温度ドリフト、較正不良等により前記筒内圧力センサからの出力レベルが全体的に低下した場合には、筒内圧力検出値の精度が低下し燃焼診断の精度が低下する。   In the invention of Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-183330, the absolute value of the in-cylinder pressure is required for misfire determination. Therefore, in the same manner as described above, due to deterioration of the in-cylinder pressure sensor, temperature drift, poor calibration, etc. When the output level from the internal pressure sensor decreases as a whole, the accuracy of the in-cylinder pressure detection value decreases and the accuracy of combustion diagnosis decreases.

また、特許第２７１２３３２号においては、エンジン回転数の変化を監視するという間接的な手段により燃焼室内における燃焼状態を検知、診断しているので、燃焼診断の精度が低い。
さらに前記いずれの先行発明ともに、１つの装置でノッキングあるいは失火という１項目の燃焼診断を行うに止まるので、診断機能に対する装置コストが高くなる。
しかして、かかる内燃機関のうち、着火装置を備えた多気筒ガスエンジンおいては、燃料着火タイミングを進めるつまりクランク角において燃料着火タイミングを進角させると燃焼効率が上昇しエンジン性能が向上するが、未燃ガスの自然着火が早まることによりノッキングが発生し易くなることから、ノッキングの発生を回避しかつエンジン性能を最大に維持し得る燃料着火タイミングでの運転を行うことが要求される。 In Japanese Patent No. 2712332, since the combustion state in the combustion chamber is detected and diagnosed by an indirect means of monitoring the change in the engine speed, the accuracy of the combustion diagnosis is low.
Further, in any of the above prior inventions, only one item of combustion diagnosis such as knocking or misfiring is performed with one device, so that the device cost for the diagnosis function is increased.
Of these internal combustion engines, in a multi-cylinder gas engine equipped with an ignition device, if the fuel ignition timing is advanced, that is, if the fuel ignition timing is advanced at the crank angle, the combustion efficiency increases and the engine performance improves. Since it becomes easy for knocking to occur due to accelerated spontaneous ignition of unburned gas, it is required to operate at a fuel ignition timing that can avoid the occurrence of knocking and maintain engine performance to the maximum.

また、かかる多気筒ガスエンジンおいては、失火や消炎が発生した場合に筒内圧力の検出データからこれを精度良くかつ迅速に検知し、当該発生シリンダについて燃料着火タイミング及び燃料噴射量を前記失火や消炎に対応する状態に調整して、他のシリンダでの運転を当該発生シリンダに影響されることなく円滑に行い得るような燃焼診断及び燃焼制御をなすことが要求される。   Further, in such a multi-cylinder gas engine, when misfire or flame extinguishment occurs, this is detected accurately and quickly from detection data of in-cylinder pressure, and the fuel ignition timing and fuel injection amount for the generated cylinder are detected. It is required to perform combustion diagnosis and combustion control so that the operation in other cylinders can be smoothly performed without being affected by the cylinders generated by adjusting to a state corresponding to the flame extinction.

さらに、かかる多気筒ガスエンジンおいては、燃焼室内での燃焼状態を検知するための筒内圧力検出手段に故障等による異常が発生した場合においては、当該異常発生シリンダの燃料着火タイミング及び燃料噴射量を前記のような異常状態に対応する状態に調整しつつ筒内圧力検出手段の復旧を行い、復旧後は自動的に正常な燃焼制御に復帰し、エンジンの運転を停止することなく前記筒内圧力検出手段の異常発生に対処可能とすることが要求される。   Further, in such a multi-cylinder gas engine, when an abnormality due to a failure or the like occurs in the in-cylinder pressure detection means for detecting the combustion state in the combustion chamber, the fuel ignition timing and the fuel injection of the abnormality occurrence cylinder The in-cylinder pressure detecting means is restored while adjusting the amount to a state corresponding to the abnormal state as described above, and after the restoration, the cylinder automatically returns to normal combustion control without stopping the engine operation. It is required to be able to cope with the occurrence of abnormality in the internal pressure detection means.

さらに、かかる多気筒ガスエンジンおいては、筒内圧力検出値を用いて燃焼室内での燃焼状態を診断するにあたっては、筒内最高圧力、ノッキング限界圧力、失火、消炎発生の許容圧力等の診断項目における基準値（しきい値）をエンジン運転条件に適合した値に調整可能として、燃焼状態の診断精度を高く維持することが要求される。
さらに、かかる多気筒ガスエンジンおいては、筒内圧力検出手段の故障等による異常の発生を早期にかつ自動的に検知可能として、該筒内圧力検出手段の異常状態からの復帰を迅速になし得、燃焼診断を円滑に行うことが要求される。 Furthermore, in such a multi-cylinder gas engine, when diagnosing the combustion state in the combustion chamber using the in-cylinder pressure detection value, diagnosis of the in-cylinder maximum pressure, knocking limit pressure, misfire, allowable pressure for occurrence of extinction, etc. It is required that the reference value (threshold value) of the item can be adjusted to a value suitable for the engine operating conditions, and that the combustion state diagnosis accuracy be maintained high.
Further, in such a multi-cylinder gas engine, the occurrence of an abnormality due to a failure of the in-cylinder pressure detecting means can be detected early and automatically, and the in-cylinder pressure detecting means can be quickly recovered from the abnormal state. Therefore, it is required to perform combustion diagnosis smoothly.

しかしながら、前記いずれの先行発明を含む従来技術にあっては、かかる要求に応え得るエンジンの燃焼診断及び燃焼制御手段は提供されていない。
特に燃焼診断装置からの出力として失火、消炎等の燃焼診断情報を燃焼制御装置側に通知する場合、複数気筒の情報をシリアル通信線でデジタル的に伝送する方式では通信線の断線、ノイズの影響が全気筒の制御に及ぶため、望ましくない。 However, in the prior art including any of the above-described prior inventions, engine combustion diagnosis and combustion control means capable of meeting such demands are not provided.
In particular, when notifying combustion control information such as misfire and extinguishment as an output from the combustion diagnosis device to the combustion control device side, the method of digitally transmitting the information of multiple cylinders over the serial communication line will affect the communication line disconnection and noise Is not desirable because it extends to the control of all cylinders.

このため、フェールセーフの思想で例えば第２８図に示すように、燃焼診断装置と燃焼制御装置との間で、各気筒の燃焼診断情報を個別にパラレルに伝送する方式では数種類のカテゴリ情報（２ｎ種類）が（ｍ）気筒数分必要となり、（２ｎ）×ｍ本以上のデジタル信号線が必要となり、結線の手間もかかる。 For this reason, for example, as shown in FIG. 28 in the concept of fail-safe, the combustion diagnosis information of each cylinder is individually transmitted in parallel between the combustion diagnosis device and the combustion control device, and several types of category information (2 n types) are required for (m) the number of cylinders, and (2 n ) × m or more digital signal lines are required, and the connection is troublesome.

更に従来多気筒エンジンにおける燃焼診断システムの表示装置では、気筒数分存在し、常に変化する燃焼状態を作業者に分かりやすい方法で表示する装置が存在しなかった。また、燃焼異常の詳細を調査するには、筒内圧波形を観測する必要があり気筒数分のオシロスコープを用意しなければならないが、これは表示装置の煩雑化を招くのみならず、気筒毎に燃焼制御装置より気筒数分のオシロスコープに接続する事は難しい。   Further, in the conventional display device of the combustion diagnosis system in the multi-cylinder engine, there is no device that displays the combustion state constantly changing in a manner that is easy to understand for the operator. In addition, in order to investigate the details of the combustion abnormality, it is necessary to observe the in-cylinder pressure waveform, and it is necessary to prepare oscilloscopes for the number of cylinders, which not only complicates the display device, but also for each cylinder. It is difficult to connect to an oscilloscope for the number of cylinders from the combustion controller.

また、エンジンの燃焼状態の挙動履歴を調べるには、燃焼診断装置が判定した診断カテゴリ結果を見れば分かるが、診断結果は高速で変化しているため、時系列的に出力結果を見ることができない。
特開２０００−１１０６５２号 特開平１１−１８３３３０号 特許第２７１２３３２号 In order to examine the behavior history of the combustion state of the engine, it can be understood by looking at the diagnostic category result determined by the combustion diagnostic device. Can not.
JP 2000-110652 A JP-A-11-183330 Japanese Patent No. 2712332

本発明は、かかる従来技術の課題に鑑みなされたもので、その目的は、１つの装置で以ってノッキング、失火、消炎、及び筒内圧力の過昇の燃焼診断を可能とし、また演算処理が簡単で、かつ筒内圧力センサの劣化、温度ドリフト、較正不良等の筒内圧力検出手段の状態変化に影響されることなく高精度の燃焼診断結果が得られる内燃機関の燃焼診断システムを提供することにある。   The present invention has been made in view of the problems of the prior art, and its purpose is to enable combustion diagnosis of knocking, misfire, extinguishing, and excessive increase in in-cylinder pressure with a single device, and to perform arithmetic processing. Provides a combustion diagnosis system for an internal combustion engine that is easy to obtain and can obtain highly accurate combustion diagnosis results without being affected by changes in the state of the in-cylinder pressure detecting means such as deterioration of the in-cylinder pressure sensor, temperature drift, and poor calibration. There is to do.

また本発明の目的は、筒内圧力検出値を用いた燃焼診断精度を向上するとともにノッキングの発生を回避しかつエンジン性能を最大に維持し得る燃料着火タイミングでの安定運転を可能とし、また失火や消炎の発生シリンダにおける燃焼状態をかかる事態に対応した状態に調整して当該発生シリンダに影響されることなくエンジンの運転を円滑に行い得るようにし、さらに筒内圧力検出手段の異常発生を迅速に検知可能とするとともに該異常発生シリンダの燃焼状態をかかる異常状態に対応して調整しエンジンの運転を停止することなく筒内圧力検出手段の異常発生に対処可能とした内燃機関の燃焼診断・燃焼制御方法及びその装置を提供することにある。   Another object of the present invention is to improve the accuracy of combustion diagnosis using the in-cylinder pressure detection value, to avoid the occurrence of knocking, to enable stable operation at the fuel ignition timing that can maintain the maximum engine performance, and to prevent misfiring. Adjusting the combustion state in the cylinder where the flame is extinguished to a state corresponding to such a situation so that the engine can be operated smoothly without being affected by the cylinder, and the occurrence of abnormalities in the in-cylinder pressure detecting means can be quickly performed. Combustion diagnosis of an internal combustion engine that can detect the abnormality and adjust the combustion state of the cylinder in which the abnormality has occurred in response to the abnormal state to cope with the occurrence of abnormality in the in-cylinder pressure detecting means without stopping the engine operation. A combustion control method and an apparatus therefor are provided.

また本発明の目的は、燃焼診断装置からの出力として失火、消炎等の燃焼診断情報を燃焼制御装置や表示装置に側に通知する場合、通信線の断線、ノイズの影響がなく全気筒の制御を円滑に行い得る燃焼診断システムを提供することにある。
また本発明の目的は、燃焼診断装置と燃焼制御装置との間で、各気筒の数種類の燃焼診断情報を伝送する場合でも、伝送信号線を煩雑化することなく、気筒数に対応する本数の信号線で足り、結線の手間も大幅に省略できる燃焼診断システムを提供することにある。 Another object of the present invention is to control all cylinders without being affected by communication line disconnection or noise when notifying the combustion control device or display device of combustion diagnosis information such as misfire and extinguishing as an output from the combustion diagnosis device. An object of the present invention is to provide a combustion diagnosis system that can smoothly perform the above.
In addition, an object of the present invention is to provide the number of cylinders corresponding to the number of cylinders without complicating the transmission signal line even when transmitting several types of combustion diagnosis information of each cylinder between the combustion diagnostic apparatus and the combustion control apparatus. It is an object of the present invention to provide a combustion diagnosis system that requires a signal line and can greatly eliminate the labor of connection.

また本発明の目的は、多気筒エンジンにおける燃焼診断システムの表示装置において、気筒数分存在し、常に変化する燃焼状態を作業者に分かりやすく表示できる燃焼診断システムを提供することにある。
また本発明の目的は、多気筒エンジンにおける燃焼診断システムの表示装置において、燃焼異常の詳細を調査する筒内圧波形を気筒数分のオシロスコープを用意することなく同機能を効果的に表示しうる燃焼診断システムを提供することにある。 It is another object of the present invention to provide a combustion diagnostic system that can easily display the combustion state that exists for the number of cylinders and constantly changes in the display device of the combustion diagnostic system in a multi-cylinder engine.
Another object of the present invention is to provide a display device for a combustion diagnosis system in a multi-cylinder engine, in which the in-cylinder pressure waveform for investigating the details of the combustion abnormality can be effectively displayed without preparing an oscilloscope for the number of cylinders. To provide a diagnostic system.

さらに本発明の目的は、多気筒エンジンの燃焼診断装置が判定した診断結果が高速で変化している場合においても診断カテゴリ結果を作業者に分かりやすく表示できる燃焼診断システムを提供することにある。   It is a further object of the present invention to provide a combustion diagnostic system capable of displaying the diagnostic category result in an easy-to-understand manner for the operator even when the diagnostic result determined by the combustion diagnostic device for the multi-cylinder engine is changing at high speed.

かかる目的達成のために、本発明は、前記燃焼室内における筒内圧力を検出し、該筒内圧力の筒内最高圧力Ｐ ｐ と吸気圧力を含む圧縮始め以前の基準圧力Ｐ ｂ との差圧ΔＰ ｐ （ΔＰ ｐ ＝Ｐ ｐ −Ｐ ｂ ）と、圧縮行程における任意点における筒内圧力Ｐ ０ と基準圧力Ｐ ｂ との差圧ΔＰ ０ （ΔＰ ０ ＝Ｐ ０ −Ｐ ｂ ）と、の圧力比である筒内最高圧力比ΔＰ ｐ ／ΔＰ ０ を用いて、筒内圧力状態の異常、ノッキング、失火、消炎別に段階的に設定された圧力比（しきい値圧力比という）と比較し、一若しくは複数の運転サイクル毎に比較出力を判定して前記燃焼室内における燃焼状態の診断を行うことを特徴とする。 For this purpose achieved, the present invention detects an in-cylinder pressure in the combustion chamber, the differential pressure between the compression start previous reference pressure P b containing cylinder maximum pressure P p and the intake pressure of the cylindrical internal pressure The pressure between ΔP p (ΔP p = P p −P b ) and the differential pressure ΔP 0 (ΔP 0 = P 0 −P b ) between the in-cylinder pressure P 0 and the reference pressure P b at an arbitrary point in the compression stroke. Using the in-cylinder maximum pressure ratio ΔP p / ΔP 0 , which is the ratio, and comparing with the pressure ratio (called threshold pressure ratio) set in stages for each in-cylinder pressure state abnormality, knocking, misfire, and extinction, The combustion state in the combustion chamber is diagnosed by determining a comparison output for each of one or a plurality of operation cycles .

また、このような前記燃焼診断・制御方法を実施する好適な装置として、燃料ガスを空気と混合し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（エンジン）の燃焼診断及び燃焼制御装置において、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、前記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ともに、前記筒内圧力検出器から入力される筒内圧力検出値及びクランク角検出器から入力されるクランク角検出値に基づき筒内最高圧力の検出値Ｐ ｐ と吸気圧力を含む圧縮始め以前の基準圧力Ｐｂとの差圧ΔＰ ｐ （ΔＰ ｐ ＝Ｐ ｐ −Ｐ ｂ ）を算出する手段（ステップ）、圧縮行程における任意点との差圧ΔＰ０ （ΔＰ ０ ＝Ｐ ０ −Ｐ ｂ ）との圧力比である筒内最高圧力比ΔＰ ｐ ／ΔＰ０を算出する手段（ステップ）、及び前記筒内最高圧力比ΔＰ ｐ ／ΔＰ０を用いて、筒内圧力状態の異常、ノッキング、失火、消炎別に段階的に設定された圧力比（しきい値圧力比という）と比較し、一若しくは複数の運転サイクル毎に比較出力を判定して前記燃焼室内における燃焼状態の診断を行う燃焼状態診断手段（ステップ）を備えた燃焼診断装置と、該燃焼状態診断手段（ステップ）から出力される燃焼状態診断結果に基づき前記エンジンの燃焼状態を制御する燃焼制御装置とを備えたことを特徴とする内燃機関の燃焼診断・制御装置を提案する。 Further, as a suitable apparatus for carrying out the combustion diagnosis / control method , combustion of an internal combustion engine (engine) including a gas engine configured to mix fuel gas with air and burn it in the combustion chamber of the engine. In the diagnosis and combustion control device, 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 input from the in-cylinder pressure detector. that cylinder pressure sensing value and the differential pressure [Delta] P p start of compression and the previous reference pressure P b from the crank angle detector comprising a detection value P p and the intake pressure of the maximum pressure in the cylinder based on the crank angle detection value input ( ΔP p = P p -P b) means for calculating the (step), the differential pressure [Delta] P between any point in the compression stroke 0 (ΔP 0 = P 0 -P b) between in-cylinder maximum pressure is the pressure ratio of the Means for calculating the ratio Δ P p / ΔP 0 (step), and by using the in-cylinder maximum pressure ratio Δ P p / ΔP 0, the abnormality of the in-cylinder pressure conditions, knocking, misfiring, set stepwise by antiphlogistic Combustion equipped with combustion state diagnosis means (step) for diagnosing the combustion state in the combustion chamber by comparing the output pressure ratio (referred to as the threshold pressure ratio) and determining the comparison output for each or a plurality of operation cycles A combustion diagnosis / control apparatus for an internal combustion engine, comprising: a diagnosis device; and a combustion control device that controls a combustion state of the engine based on a combustion state diagnosis result output from the combustion state diagnosis means (step). Propose.

かかる発明によれば、エンジン運転中において大気状態等の外部条件による変動が小さい吸気圧力を含む圧縮始め以前の基準圧力（Ｐｂ）と筒内最高圧力の検出値Ｐ ｐ との差圧ΔＰ ｐ （ΔＰ ｐ ＝Ｐ ｐ −Ｐ ｂ ）と、基準圧力（Ｐ ｂ ）と圧縮行程における任意点との差圧ΔＰ ０ （ΔＰ ０ ＝Ｐ ０ −Ｐ ｂ ）と、の圧力比である筒内最高圧力比ΔＰ ｐ ／ΔＰ ０ を用いて燃焼診断を行うので、筒内圧力の絶対値は不要となり、筒内圧力検出器の劣化、温度ドリフト、較正不良等により該筒内圧力検出器からの出力レベルが全体的に低下し、あるいは上昇した場合においても、燃焼診断の精度を低下させることなく所定の精度を維持して正常な診断を行うことができる。 According to this invention, the differential pressure ΔP p between the reference pressure (P b ) before the start of compression including the intake pressure and the detected pressure value P p of the in- cylinder maximum pressure, including the intake pressure that is less affected by external conditions such as atmospheric conditions during engine operation. The in- cylinder maximum which is the pressure ratio between (ΔP p = P p −P b ) and the differential pressure ΔP 0 (ΔP 0 = P 0 −P b ) between the reference pressure (P b ) and an arbitrary point in the compression stroke Since the combustion diagnosis is performed using the pressure ratio ΔP p / ΔP 0 , the absolute value of the in-cylinder pressure is unnecessary, and the output from the in-cylinder pressure detector is caused by deterioration of the in-cylinder pressure detector, temperature drift, calibration failure, etc. Even when the level decreases or increases as a whole, a normal diagnosis can be performed while maintaining a predetermined accuracy without decreasing the accuracy of the combustion diagnosis.

また本発明は、前記筒内最高圧力比ΔＰｐ／ΔＰ０が設定された許容最高圧力比Ｐｐ０を超えたとき（ΔＰｐ／ΔＰ０≧Ｐｐ０）前記エンジンを停止することを特徴とし、例えば前記発明において、前記圧縮行程における１又は複数の任意点の差圧ΔＰ０が設定された許容圧縮差圧Ｐｃ０以下のとき（ΔＰ０≦Ｐｃ０）、前記エンジンを停止するのがよい。 The present invention is characterized in that the engine is stopped when the in- cylinder maximum pressure ratio ΔP p / ΔP 0 exceeds a set allowable maximum pressure ratio P p0 (ΔP p / ΔP 0 ≧ P p0 ), For example, in the present invention, when the differential pressure ΔP 0 at one or more arbitrary points in the compression stroke is equal to or less than a set allowable compression differential pressure P c0 (ΔP 0 ≦ P c0 ), the engine may be stopped.

また本発明は、前記筒内最高圧力比ΔＰｐ／ΔＰ０が設定された基準最高圧力比の最大値Ｐｓｈを超えたとき（ΔＰｐ／ΔＰ０≧Ｐｓｈ）、前記エンジンのクランク角において燃料（ガスエンジンの副室に噴射されるパイロット燃料を含む）着火タイミングを一定量遅角させ、前記筒内最高圧力比ΔＰｐ／ΔＰ０が設定された基準最高圧力比の最小値Ｐｓｌ以下のとき（ΔＰｐ／ΔＰ０≦Ｐｓｌ）前記燃料着火タイミングを一定量進角させるのがよい。 Further, according to the present invention, when the in-cylinder maximum pressure ratio ΔP p / ΔP 0 exceeds the set maximum value P sh of the reference maximum pressure ratio (ΔP p / ΔP 0 ≧ P sh ), the crank angle of the engine The ignition timing of fuel (including pilot fuel injected into the sub chamber of the gas engine) is retarded by a certain amount, and the in-cylinder maximum pressure ratio ΔP p / ΔP 0 is set to a reference maximum pressure ratio minimum value P sl or less In this case (ΔP p / ΔP 0 ≦ P sl ), it is preferable to advance the fuel ignition timing by a certain amount.

この場合、前記燃焼診断・制御方法を実施する好適な装置として、燃焼診断装置は、前記筒内最高圧力比ΔＰｐ／ΔＰ０と許容最高圧力比Ｐｐ０の設定値とを比較する比較手段（ステップ）を備え、前記燃焼制御装置は前記燃焼診断装置の比較手段から出力される前記比較結果が（ΔＰｐ／ΔＰ０）≧Ｐｐ０であるとき前記エンジンの停止装置を作動させて該エンジンを停止せしめる停止手段（ステップ）を備えるように構成する。 In this case, as a preferred apparatus for carrying out the combustion diagnosis and control method, the combustion diagnosis apparatus, comparing means for comparing the previous SL-cylinder maximum pressure ratio ΔP p / ΔP 0 and the set value of the maximum permissible pressure ratio P p0 The combustion control device operates the engine stop device when the comparison result output from the comparison means of the combustion diagnostic device is (ΔP p / ΔP 0 ) ≧ P p0 to It is comprised so that the stop means (step) which stops may be provided.

前記発明において好ましくは、前記燃焼診断装置は前記筒内最高圧力比ΔＰｐ／ΔＰ０と基準最高圧力比の最大値Ｐｓｈとを比較するとともに前記筒内最高圧力比ΔＰｐ／ΔＰ０と基準最高圧力比の最小値Ｐｓｌとを比較する比較手段（ステップ）を備え、前記燃焼制御装置は前記比較手段（ステップ）よりの比較結果が（ΔＰｐ／ΔＰ０）≧Ｐｓｈのとき前記エンジンのクランク角において燃料着火タイミングを一定量遅角させ、前記比較結果が（ΔＰｐ／ΔＰ０）≦Ｐｓｌのとき前記燃料着火タイミングを一定量進角させる手段（ステップ）を備える。 Preferably in the invention, the combustion diagnosis apparatus and the in-cylinder maximum pressure ratio ΔP p / ΔP 0 while compared with the maximum value P sh before Symbol cylinder maximum pressure ratio ΔP p / ΔP 0 and the reference maximum pressure ratio Comparing means (step) for comparing with the minimum value P sl of the reference maximum pressure ratio is provided, and the combustion control device is configured to perform the comparison when the comparison result from the comparing means (step) is (ΔP p / ΔP 0 ) ≧ P sh . Means (step) is provided for retarding the fuel ignition timing by a certain amount at the crank angle of the engine and advancing the fuel ignition timing by a certain amount when the comparison result is (ΔP p / ΔP 0 ) ≦ P sl .

かかる発明によれば、燃焼診断装置によって前記筒内最高圧力比（ΔＰｐ／ΔＰ０）が許容最高圧力比（Ｐｐ０）の設定値を超える診断結果が出力されたときには燃焼制御装置によってエンジンの停止装置を作動させ該エンジンを停止せしめることにより、筒内最高圧力の過大の検知及び対応処置が正確かつ迅速にでき、筒内最高圧力過大によるエンジンの破損あるいは耐久性の低下を確実に防止できる。 According to the invention, the engine by the combustion control device when the previous SL-cylinder maximum pressure ratio (ΔP p / ΔP 0) is output diagnosis result exceeds the set value of the permissible maximum pressure ratio (P p0) by the combustion diagnosis apparatus By operating the stop device of the engine and stopping the engine, it is possible to accurately and quickly detect excessive pressure in the cylinder and take corrective action, and reliably prevent damage to the engine or decrease in durability due to excessive cylinder maximum pressure. it can.

また、燃焼診断装置により前記筒内最高圧力比（ΔＰｐ／ΔＰ０）が基準最高圧力比の最大値（Ｐｓｈ）を超える診断結果が出力されたときには燃焼制御装置によって燃料着火タイミングを一定量遅角させ、前記燃焼診断装置により前記筒内最高圧力比（ΔＰｐ／ΔＰ０）が基準最高圧力比の最小値（Ｐｓｌ）以下となった診断結果が出力されたときには前記燃焼制御装置によって燃料着火タイミングを一定量進角させることにより、筒内最高圧力を常時基準最高圧力の範囲に保持でき、エンジン性能を所要性能値に維持できるとともに燃焼温度過昇によるＮＯｘ発生量の増大を抑制できる。 Further, when the combustion diagnostic device outputs a diagnosis result in which the in-cylinder maximum pressure ratio (ΔP p / ΔP 0 ) exceeds the maximum value (P sh ) of the reference maximum pressure ratio, the combustion control device sets a fixed amount of fuel ignition timing. When the combustion control device outputs a diagnosis result in which the in-cylinder maximum pressure ratio (ΔP p / ΔP 0 ) is equal to or less than the minimum value (P sl ) of the reference maximum pressure ratio, the combustion control device outputs the diagnosis result. By advancing the fuel ignition timing by a certain amount, the in-cylinder maximum pressure can always be maintained within the range of the reference maximum pressure, the engine performance can be maintained at the required performance value, and the increase in NOx generation due to excessive combustion temperature can be suppressed. .

また本発明に係る燃焼診断・制御方法は、前記筒内最高圧力比ΔＰｐ／ΔＰ０が少なくとも筒内最高圧力比によって設定されたノッキング許容圧力比Ｐｈ２を超えるとき（ΔＰｐ／ΔＰ０≧Ｐｈ２）、前記エンジンのクランク角において燃料着火タイミングを一定量遅角させることを特徴とする。 The combustion diagnosis and control method according to the present invention, when the front Symbol cylinder maximum pressure ratio ΔP p / ΔP 0 exceeds knocking permissible pressure ratio P h2 set by at least a cylinder maximum pressure ratio (ΔP p / ΔP 0 ≧ P h2 ), the fuel ignition timing is retarded by a certain amount at the crank angle of the engine.

また、前記燃焼診断・制御方法を実施する装置として、前記燃焼診断装置は前記筒内最高圧力比ΔＰｐ／ΔＰ０と該筒内最高圧力比によって設定されたノッキング許容値Ｐｈ２とを比較し前記筒内最高圧力比ΔＰｐ／ΔＰ０が少なくとも前記ノッキング許容値Ｐｈ２を超えるときノッキングの発生を判定する手段（ステップ）を備え、前記燃焼制御装置は該燃焼診断装置からのノッキング発生の判定信号を受けて前記エンジンのクランク角において燃料着火タイミングを一定量遅角させる手段（ステップ）を備えるように構成する。 The comparison, as an apparatus for carrying out the combustion diagnosis and control method, the combustion diagnosis apparatus and a knock tolerance P h2 set by the previous SL-cylinder maximum pressure ratio ΔP p / ΔP 0 and the tube within the maximum pressure ratio And means (step) for determining occurrence of knocking when the in-cylinder maximum pressure ratio ΔP p / ΔP 0 exceeds at least the knocking allowable value Ph 2, and the combustion control device detects occurrence of knocking from the combustion diagnostic device. In response to the determination signal, a means (step) for retarding the fuel ignition timing by a certain amount at the crank angle of the engine is provided.

かかる発明によれば、燃焼診断装置により筒内最高圧力比（ΔＰｐ／ΔＰ０）が該筒内最高圧力比によって設定されたノッキング許容値つまりノッキングの発生を回避しかつエンジン性能を最大に維持し得るノッキング発生限界の筒内最高圧力比になった診断結果が出力されたときには、燃焼制御装置によって燃料着火タイミングを一定量遅角させることにより、ノッキングの発生を迅速かつ確実に回避できるとともに燃焼状態のばらつきを抑えることができ、結果として常時エンジン性能をノッキングの発生寸前の高性能域で最適制御できる。 According to this invention, the combustion diagnostic device sets the maximum in-cylinder pressure ratio (ΔP p / ΔP 0 ) to the knock allowable value set by the in-cylinder maximum pressure ratio, that is, avoids the occurrence of knocking and maintains the engine performance to the maximum. When a diagnostic result is output that gives the maximum pressure ratio in the cylinder that can be knocked, the occurrence of knocking can be avoided quickly and reliably by retarding the fuel ignition timing by a certain amount by the combustion control device. The variation in the state can be suppressed, and as a result, the engine performance can always be optimally controlled in the high-performance range just before the occurrence of knocking.

また本発明に係る燃焼診断・制御方法は、筒内最高圧力比ΔＰｐ／ΔＰ０が少なくとも筒内最高圧力比によって設定された失火の許容最小圧力比Ｐｎ以下になったとき（ΔＰｐ／ΔＰ０≦Ｐｎ）、前記燃焼室内における失火発生の判定を行い、当該失火発生シリンダの燃料噴射を遮断する。 In the combustion diagnosis / control method according to the present invention , the in-cylinder maximum pressure ratio ΔP p / ΔP 0 is at least equal to or less than the allowable minimum pressure ratio P n of misfire set by the in-cylinder maximum pressure ratio (ΔP p / ΔP 0 ≦ P n ), the occurrence of misfiring in the combustion chamber is determined, and the fuel injection of the misfiring cylinder is shut off.

また本発明を実施する装置として、前記燃焼診断装置は前記筒内最高圧力比ΔＰｐ／ΔＰ０と該筒内最高圧力比によって設定された失火許容圧力比とを比較し前記筒内最高圧力比ΔＰｐ／ΔＰ０が少なくとも筒内最高圧力比によって設定された失火の許容最小圧力比Ｐｎ以下のとき前記燃焼室内における失火発生の判定信号を出力する手段（ステップ）を備え、前記燃焼制御装置は前記失火発生の判定信号を受けて当該失火発生シリンダの燃料噴射を遮断せしめる手段（ステップ）を備えるように構成する。 Also as an apparatus for carrying out the present invention, the combustion diagnosis apparatus before Symbol cylinder maximum pressure ratio ΔP p / ΔP 0 and the tube in maximum pressure the cylinder maximum pressure is compared with the set misfire permissible pressure ratio by ratio Means (step) for outputting a determination signal of misfire occurrence in the combustion chamber when the ratio ΔP p / ΔP 0 is at least equal to or less than the allowable minimum pressure ratio Pn of misfire set by the in-cylinder maximum pressure ratio; The apparatus is configured to include means (step) for receiving the misfire occurrence determination signal and shutting off the fuel injection of the misfire occurrence cylinder.

かかる発明によれば、燃焼診断装置によって筒内最高圧力比（ΔＰｐ／ΔＰ０）及びその継続サイクル数が該筒内最高圧力比によって設定された失火許容圧力比つまり燃焼室内において失火発生限界となる筒内最高圧力比の最小値及び該最小値の許容継続サイクル数になった診断結果が出力されたときには燃焼制御装置によって当該失火発生シリンダの燃料噴射を遮断せしめる。
これにより、失火の発生を迅速かつ確実に検知でき、当該発生シリンダについて失火対応処置つまり燃料噴射の遮断措置を行うことによって他のシリンダでの運転を当該発生シリンダの失火に影響されることなく円滑に行うことができる。 According to this invention, the maximum in-cylinder pressure ratio (ΔP p / ΔP 0 ) and the number of continuous cycles are set by the combustion diagnostic device and the misfire allowable pressure ratio set by the in-cylinder maximum pressure ratio, that is, the misfire occurrence limit in the combustion chamber. When the diagnosis result indicating the minimum value of the in-cylinder maximum pressure ratio and the allowable continuous cycle number of the minimum value is output, the combustion control device shuts off the fuel injection in the misfire-occurring cylinder.
As a result, the occurrence of misfire can be detected promptly and reliably, and the operation of other cylinders can be smoothly performed without being affected by the misfire of the generated cylinder by performing the misfire handling measure for the generated cylinder, that is, the fuel injection shut-off measure. Can be done.

また本発明に係る燃焼診断・制御方法は、前記筒内最高圧力比ΔＰｐ／ΔＰ０及び燃焼行程における筒内圧力Ｐ１と前記基準圧力Ｐｂとの差圧ΔＰ１の場合における圧力比である燃焼圧力比（Ｐ１−Ｐｂ）／ΔＰ０＝ΔＰ１／ΔＰ０が夫々許容最小圧力比Ｐｎ及び失火許容圧力比Ｐｍよりも小さく（ΔＰｐ／ΔＰ０≦Ｐｎ及びΔＰ１／ΔＰ０≦Ｐｍ）、燃焼行程における筒内圧力Ｐ２と前記基準圧力Ｐｂとの差圧ΔＰ２の場合における圧力比である燃焼圧力比（Ｐ２−Ｐｂ）／ΔＰ０＝ΔＰ２／ΔＰ０が消炎許容圧力比Ｐｍ１よりも大きくなったとき、前記燃焼室内における消炎発生の判定を行い、当該消炎発生シリンダの燃料噴射量を増加することを特徴とする。 The combustion diagnosis and control method according to the present invention, the pressure ratio in the case of the differential pressure [Delta] P 1 of the in-cylinder pressure P 1 and the reference pressure P b in the previous SL-cylinder maximum pressure ratio ΔP p / ΔP 0 and combustion stroke The combustion pressure ratio (P 1 −P b ) / ΔP 0 = ΔP 1 / ΔP 0 is smaller than the allowable minimum pressure ratio P n and the misfire allowable pressure ratio P m (ΔP p / ΔP 0 ≦ P n and ΔP, respectively) 1 / ΔP 0 ≦ P m ), combustion pressure ratio (P 2 −P b ) / ΔP 0 = pressure ratio in the case of differential pressure ΔP 2 between in-cylinder pressure P 2 and the reference pressure P b in the combustion stroke When ΔP 2 / ΔP 0 becomes larger than the extinguishing allowable pressure ratio P m1, it is determined whether or not the flame extinguishes in the combustion chamber, and the fuel injection amount of the extinguishing cylinder is increased.

また本発明を実施する装置として、前記燃焼診断装置は、前記筒内最高圧力比ΔＰｐ／ΔＰ０及び燃焼行程における燃焼圧力比ΔＰ１／ΔＰ０が夫々許容最小圧力比Ｐｎ及び失火許容圧力比Ｐｍよりも小さく、かつ消炎許容圧力比Ｐｍ１が燃焼圧力比ΔＰ２／ΔＰ０（＝ΔＰ２／（Ｐ３−Ｐｂ）＝ΔＰ２／ΔＰ３）よりも大きくなったとき前記燃焼室内における消炎発生の判定信号を出力する手段（ステップ）を備え、前記燃焼制御装置は前記消炎発生の判定信号を受けて当該消炎発生シリンダの燃料噴射量を増加せしめる手段（ステップ）を備えるように構成する。 Also as an apparatus for carrying out the present invention, the combustion diagnosis apparatus before Symbol cylinder maximum pressure ratio ΔP p / ΔP 0 and the combustion in the combustion stroke pressure ratio ΔP 1 / ΔP 0 is respectively the permissible minimum pressure ratio P n and misfire acceptable wherein when less than the pressure ratio P m, and antiphlogistic permissible pressure ratio P m1 is greater than the combustion pressure ratio ΔP 2 / ΔP 0 (= ΔP 2 / (P 3 -P b) = ΔP 2 / ΔP 3) Means (step) for outputting a determination signal for occurrence of flame extinction in the combustion chamber is provided, and the combustion control device includes means (step) for increasing the fuel injection amount of the flame extinguishing cylinder in response to the determination signal for occurrence of flame extinction. Configure.

かかる発明によれば、燃焼診断装置によって筒内最高圧力比（ΔＰｐ／ΔＰ０）及び燃焼圧力比（ΔＰ１／ΔＰ０）が該筒内最高圧力比及び燃焼圧力比によって設定された許容最小圧力比Ｐｎ及び失火許容圧力比Ｐｍよりも小さくなり、燃焼圧力比ΔＰ２／ΔＰ０が消炎許容圧力比Ｐｍ１よりも大きくなった診断結果が出力されたときには燃焼制御装置によって当該消炎発生シリンダの燃料噴射量や、例えば副室にパイロット燃料を噴射するガスエンジンにおいては該パイロット燃料噴射量を増加せしめる。
これにより、消炎の発生を迅速かつ確実に検知でき、当該発生シリンダについて消炎対応処置つまりガスエンジンの場合にガス燃料噴射量やパイロット燃料の増加を行うことによって消炎の継続を回避できるとともに、他のシリンダによる運転を当該消炎発生シリンダに影響されることなく円滑に行うことができる。 According to this invention, the maximum allowable cylinder pressure ratio (ΔP p / ΔP 0 ) and the combustion pressure ratio (ΔP 1 / ΔP 0 ) are set by the combustion diagnostic device according to the maximum cylinder pressure ratio and the combustion pressure ratio. becomes smaller than the pressure ratio P n and misfire permissible pressure ratio P m, the flame quenching produced by the combustion control apparatus when the combustion pressure ratio ΔP 2 / ΔP 0 is output diagnosis result is greater than the quenching permissible pressure ratio P m1 In a fuel injection amount of the cylinder, for example, in a gas engine that injects pilot fuel into the sub chamber, the pilot fuel injection amount is increased.
As a result, the occurrence of extinguishing can be detected quickly and reliably, and in the case of the extinguishing countermeasure, that is, in the case of a gas engine, it is possible to avoid the continuation of extinguishing by increasing the gas fuel injection amount and the pilot fuel. The operation by the cylinder can be performed smoothly without being affected by the flame extinguishing cylinder.

また本発明方法においては前記燃焼診断の基準圧力比値（しきい値）を、エンジン負荷またはエンジン回転数または吸気温度を含むエンジン運転条件の関数で変化させるように構成すれば、エンジンの運転条件をエンジン負荷、エンジン回転数、吸気温度等により検出し、筒内最高圧力許容値、圧縮圧力許容値、ノッキング許容値、失火、消炎許容値等の燃焼診断項目の各圧力比のしきい値をエンジン運転条件の変化に応じて自在に変化させることができる。
これにより、燃焼状態診断にあたって、燃焼診断項目における基準圧力比等のしきい値をエンジン運転条件に適合した値に調整でき、燃焼診断精度を高く維持することができる。 In the method of the present invention, if the reference pressure ratio value (threshold value) of the combustion diagnosis is changed as a function of engine operating conditions including engine load, engine speed, or intake air temperature, engine operating conditions Is detected by the engine load, engine speed, intake air temperature, etc., and the threshold value of each pressure ratio of the combustion diagnosis items such as the maximum allowable cylinder pressure, the allowable compression pressure, the allowable knocking, the misfire and the allowable flame extinction It can be changed freely according to changes in engine operating conditions.
Thereby, in the combustion state diagnosis, the threshold value such as the reference pressure ratio in the combustion diagnosis item can be adjusted to a value suitable for the engine operating condition, and the combustion diagnosis accuracy can be maintained high.

また本発明に係る燃焼診断・制御方法は、前記燃焼室内における筒内圧力を検出して燃焼診断装置に入力する筒内圧力検出器の異常が検知されたとき、前記エンジンの燃料着火タイミング、燃焼噴射量を含む燃焼制御を行う燃焼制御装置により当該筒内圧力検出器が異常のシリンダの燃料着火タイミングを安全位置までクランク角において一定量遅角させ、前記筒内圧力検出器が交換、修理等により異常状態から復帰した後、前記燃焼診断装置を正常作動に復帰させるとともに、前記燃焼制御装置を正常作動させて前記異常シリンダの燃料着火タイミングを正常タイミングに戻すのがよい。   Further, the combustion diagnosis / control method according to the present invention provides a fuel ignition timing of the engine, combustion when an abnormality is detected in the cylinder pressure detector that detects the cylinder pressure in the combustion chamber and inputs the cylinder pressure to the combustion diagnostic apparatus. The in-cylinder pressure detector retards the fuel ignition timing of the abnormal cylinder by a certain amount at the crank angle to the safe position by the combustion control device that performs combustion control including the injection amount, and the in-cylinder pressure detector is replaced, repaired, etc. After returning from the abnormal state, the combustion diagnostic device is preferably returned to normal operation, and the combustion control device is normally operated to return the fuel ignition timing of the abnormal cylinder to normal timing.

かかる発明によれば、燃焼診断装置によって筒内圧力検出器の異常の診断結果が出力されたときには燃焼制御装置によって当該筒内圧力検出器が異常のシリンダの燃料着火タイミングを安全位置まで一定量遅角させて筒内圧力検出器の異常状態を保持し、前記筒内圧力検出器の復旧後前記燃焼診断装置が自動的に正常作動に復帰するとともに燃焼制御装置を正常作動させ、前記異常シリンダの燃料着火タイミングを正常に戻すことが可能となる。
これにより、筒内圧力検出器に異常が発生した場合において、当該異常発生シリンダの燃料着火タイミング及び燃料噴射量を前記異常に対応する状態に調整しつつ筒内圧力検出器の復旧を行い該センサの復旧後は自動的に正常な燃焼制御に復帰でき、エンジンの運転を停止することなく前記筒内圧力検出器の異常発生に対処することができる。 According to this invention, when the abnormality diagnosis result of the in-cylinder pressure detector is output by the combustion diagnosis device, the in-cylinder pressure detector delays the fuel ignition timing of the abnormal cylinder by a certain amount to the safe position by the combustion control device. The abnormal state of the in-cylinder pressure detector is held, and after the in-cylinder pressure detector is restored, the combustion diagnostic device automatically returns to normal operation and the combustion control device operates normally. It becomes possible to return the fuel ignition timing to normal.
Thus, when an abnormality occurs in the in-cylinder pressure detector, the in-cylinder pressure detector is restored while adjusting the fuel ignition timing and the fuel injection amount of the abnormality occurrence cylinder to a state corresponding to the abnormality. After the recovery, the normal combustion control can be automatically resumed, and the occurrence of abnormality in the in-cylinder pressure detector can be dealt with without stopping the engine operation.

また本発明に係る燃焼診断・制御方法は、前記燃焼室内における筒内圧力を検出して燃焼診断装置に入力する筒内圧力検出器について、吸気行程〜燃焼行程までの任意のクランク角度範囲で夫々複数種の異常判定ステップを確認し、何れか１つのステップを満足しない状態が設定されたｉ回（複数回）連続したとき該筒内圧力検出器が異常であると判定することを特徴とし、具体的には前記複数種の異常判定ステップが、
（ａ）全行程におけるクランク角度範囲の圧力検知器の値が該検知器の測定レンジ範囲ＰＴａ〜ＰＴｂに入っているかを判断するステップ、（ｂ）吸気行程で、吸気圧の許容最大値ＰＳｂ〜許容最小値ＰＳａに入っているかを判断するステップ（ｃ）さらに最高圧力Ｐｐにおけるクランク角度Ｐｐａｎｇが燃焼域に対応するクランク角度範囲Ａａ〜Ａｂの範囲にあるか否かを判断するステップ、（ｄ）さらにまた燃焼診断における圧縮始め以前の基準圧力Ｐｂの過去ｎサイクル分の標準偏差Ｐｂσが許容範囲ε以内であることを判定するステップからなる。 In the combustion diagnosis / control method according to the present invention, the in-cylinder pressure detector for detecting the in-cylinder pressure in the combustion chamber and inputting the in-cylinder pressure to the combustion diagnosis device is in an arbitrary crank angle range from the intake stroke to the combustion stroke. Checking a plurality of types of abnormality determination step, characterized by determining that the in-cylinder pressure detector is abnormal when the state that does not satisfy any one step is set i times (multiple times), Specifically, the plurality of types of abnormality determination steps include:
(A) a step of determining whether or not the value of the pressure detector in the crank angle range in the entire stroke is within the measurement range range PTa to PTb of the detector; (b) an allowable maximum value PSb of the intake pressure in the intake stroke; the step of the crank angle Ppang in step (c) further maximum pressure P p to determine are in the allowable minimum value PSa determines whether the range of the crank angle range Aa~Ab corresponding to the combustion zone, (d ) consisting of determining that furthermore the standard deviation Pbσ past n cycles of compression start previous reference pressure P b in the combustion diagnosis is within the allowable range epsilon.

かかる発明によれば、（ａ）により全行程におけるクランク角度範囲の圧力検知器の値が該検知器の測定レンジ範囲ＰＴａ〜ＰＴｂに入っているかを判断することにより、全行程において基本的な筒内圧力検出器の異常の有無を判断できる。
また（ｂ）により吸気行程で、吸気圧の許容最大値ＰＳｂ〜許容最小値ＰＳａに入っているかを判断するために、吸気行程という筒内圧力が一定の状態で筒内圧力検出器の経時変化によるドリフトの発生を検知できる。さらに（ｃ）により燃焼域に対応するクランク角度範囲Ａａ〜Ａｂの範囲において最高圧力Ｐｐにおけるクランク角Ｐｐａｎｇにあるか否かの判断をするために、筒内圧力とクランク角との関係が狂いを生ずることなく検出されているか否かを確認できる。さらにまた（ｄ）により燃焼状態に関わらず本来一定である圧縮始め以前の基準圧力の標準偏差が許容値ε以内であるかを判断するために、定常ノイズによる誤診断を回避できる。 According to this invention, it is determined whether or not the value of the pressure detector in the crank angle range in the entire stroke is within the measurement range range PTa to PTb of the detector by (a). The presence or absence of abnormality of the internal pressure detector can be determined.
Further, in order to determine whether or not the intake pressure is within the allowable maximum value PSb to the allowable minimum value PSa in the intake stroke according to (b), the time-dependent change of the in-cylinder pressure detector in a state where the in-cylinder pressure as the intake stroke is constant. The occurrence of drift due to can be detected. Further, by (c) to the determination of whether the crank angle Ppang at the maximum pressure P p in the range of the crank angle range Aa~Ab corresponding to the combustion zone, deviation relationship between cylinder pressure and the crank angle It can be confirmed whether or not it is detected without causing any error. Furthermore, since (d) determines whether the standard deviation of the reference pressure before the start of compression, which is essentially constant regardless of the combustion state, is within the allowable value ε, it is possible to avoid erroneous diagnosis due to steady noise.

然も（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）のいずれかが複数回続いた場合に始めてスパークノイズ、断線、接触不良等の基本的な異常検知が可能となるために、瞬間的に発生するトリガノイズの影響を無視できる。
従って、かかる発明によれば、筒内圧力検出器の異常を異なる複数種類の異常検知方法で多面的に判断するために、然もそれが複数回存在して異常判断するために、トリガパルス等の検知器の異常と無関係なパルスを排除して精度良く検知でき、該筒内圧力検出器が正常であった場合に次の診断動作に移るために、燃焼診断を円滑に行うことができる。 However, since any of (a), (b), (c), and (d) continues several times, it is possible to detect basic abnormalities such as spark noise, disconnection, and poor contact. The influence of trigger noise that occurs automatically can be ignored.
Therefore, according to such an invention, in order to determine the abnormality of the in-cylinder pressure detector from a plurality of different types of abnormality detection methods, the trigger pulse or the like in order to determine the abnormality that exists multiple times. The pulse which is not related to the abnormality of the detector can be accurately detected and the combustion diagnosis can be smoothly performed in order to proceed to the next diagnosis operation when the in-cylinder pressure detector is normal.

また本発明は、前記筒内最高圧力比ΔＰ ｐ ／ΔＰ ０ を用いて前記燃焼室内における筒内圧力状態等の燃焼状態の診断を行う際に、その診断結果の少なくとも一部をアナログ情報として出力させる圧力／アナログ電圧変換手段（ステップ）を具えた燃焼診断装置と、該燃焼診断装置から出力されるアナログ情報を圧力情報に戻して前記エンジンの燃焼状態を制御する燃焼制御装置とを備え、前記アナログ情報を圧力情報に戻した診断結果に基づいて前記エンジンの停止、前記エンジンの燃料着火タイミングの制御若しくは前記パイロット燃料やガス燃料等の燃料噴射量の制御を行うことを特徴とする。 In the present invention, when diagnosing a combustion state such as an in-cylinder pressure state in the combustion chamber using the in-cylinder maximum pressure ratio ΔP p / ΔP 0 , at least a part of the diagnosis result is output as analog information. a combustion diagnosis apparatus provided with a pressure / analog voltage converting means (step) for the analog information outputted from said combustion diagnosis apparatus is returned to the pressure information and a combustion control device for controlling the combustion state of the engine, the The engine is stopped, the fuel ignition timing of the engine is controlled, or the fuel injection amount of the pilot fuel, gas fuel, or the like is controlled based on the diagnosis result obtained by returning the analog information to the pressure information.

この場合、燃焼診断に必要な所定クランク角範囲の燃焼域で採取した前記筒内最高圧力比ΔＰ ｐ ／ΔＰ０を、各診断カテゴリ情報毎に設定したしきい値に基づいて燃焼診断を行うのがよく、具体的には、前記各診断カテゴリ情報毎のしきい値が、段階的にレベルが低減するように設定され、夫々のしきい値レベル段階で、異なるカテゴリ情報が判断できるようにするのがよく、例えば、最高圧力異常しきい値Ｐｐ０及びＰｈ１、Ｐｈ２：ノッキングしきい値、Ｐｎ：失火、消炎しきい値であり、夫々のしきい値で夫々のレベルは、Ｐｃ０≦Ｐｓｌ≦Ｐｓｈ≦Ｐｈ２≦Ｐｈ１＜Ｐｐ０のようにしているのがよい。 In this case, the combustion diagnosis is performed based on the threshold value set for each diagnosis category information using the in-cylinder maximum pressure ratio ΔP p / ΔP 0 collected in the combustion range of a predetermined crank angle range necessary for the combustion diagnosis. More specifically, the threshold value for each diagnostic category information is set so that the level decreases step by step, and different category information can be determined at each threshold level step. good to have, for example, the highest pressure anomaly threshold P p0 and P h1, P h2: knocking threshold, P n: misfire, a quenching threshold, the level of each in each of the threshold P c0 ≦ P sl ≦ P sh ≦ P h2 ≦ P h1 <P p0 is preferable.

そして、燃焼診断装置から燃焼制御装置側に伝送される診断結果の信号が、燃焼制御装置側で夫々のアナログレベル段階で、異なるカテゴリ情報が判断できるようにし、アナログレベルで構成され、各診断カテゴリ毎におけるアナログレベルが、正常診断カテゴリのアナログレベルが中央に、最高圧力異常や圧縮圧異常のようなエンジン全体の重要度の高い異常は高位に、失火、消炎、センサ異常、信号線断線等の気筒単位の重要度の低い異常は低位にすることにより、情報伝達の確実さと簡単化とともに、アナログレベルの遷移瞬間時やその誤った情報を読んだとしても致命的な誤動作に至らないように設定する。   The diagnosis result signal transmitted from the combustion diagnostic device to the combustion control device side is made up of analog levels so that different category information can be determined at each analog level step on the combustion control device side. The analog level at each stage is centered on the analog level of the normal diagnosis category, and abnormalities with high importance such as the highest pressure abnormality or compression pressure abnormality are high, such as misfire, extinction, sensor abnormality, signal line disconnection, etc. By setting low-level non-criticality abnormalities on a cylinder-by-level basis, information is reliably and simplified, and it is set so that fatal malfunctions do not occur even when analog level transition moments or erroneous information is read. To do.

具体的には、前記アナログレベルが、Ｃｐ：Ｐｍａｘ異常判定アナログレベル、Ｃｅ：圧縮圧判定アナログレベル、Ｃｋ：ノッキング判定アナログレベル、Ｃｑ：消炎判定アナログレベル、Ｃｍ：失火判定アナログレベル、Ｃｘ：センサ異常判定アナログレベルで夫々設定し、夫々のレベルは、Ｃｐ＞Ｃｅ＞Ｃｋ＞Ｃｑ＞Ｃｍ＞Ｃｘのように段階的にアナログレベルが低減するように設定するのがよい。   Specifically, the analog levels are Cp: Pmax abnormality determination analog level, Ce: compression pressure determination analog level, Ck: knock determination analog level, Cq: flame extinction determination analog level, Cm: misfire determination analog level, Cx: sensor It is preferable to set each of the abnormality determination analog levels so that the analog level is reduced step by step such as Cp> Ce> Ck> Cq> Cm> Cx.

この場合に、ノッキングしきい値と消炎しきい値の間に位置する正常燃焼圧力若しくは圧力比範囲を、燃焼制御装置側にアナログレベルで伝送する際に、その圧力（圧力比）に応じたアナログレベルに変換して無段階的に制御されたアナログ信号を燃焼制御装置側に伝送するのがよい。   In this case, when the normal combustion pressure or pressure ratio range located between the knocking threshold and the extinguishing threshold is transmitted to the combustion control device side at an analog level, an analog corresponding to the pressure (pressure ratio) is transmitted. An analog signal that is converted into a level and controlled steplessly is preferably transmitted to the combustion control device side.

又多気筒のエンジンに用いる場合には、燃焼診断装置と燃焼制御装置間に、少なくとも気筒数に対応した数のアナログ信号線が接続され、各診断カテゴリ毎にアナログレベルが、段階的に低減するように設定されたアナログ信号をシリアルに送信して燃焼制御装置側で診断カテゴリの判別を行い、若しくはアナログレベル応じた燃焼圧力若しくは圧力比を判別するのがよい。   When used in a multi-cylinder engine, at least analog signal lines corresponding to the number of cylinders are connected between the combustion diagnostic device and the combustion control device, and the analog level is gradually reduced for each diagnostic category. It is preferable to serially transmit the analog signal set as described above and determine the diagnosis category on the combustion control device side, or determine the combustion pressure or pressure ratio according to the analog level.

これにより従来検知が難しかったノッキング状態を筒内圧計測した差圧に対して圧力比を指標とする事により間接的に把握できるのでしきい値を調整する事による常時ノッキング限界での運転が可能となり、結果としてエンジン効率を向上させることができる。筒内圧力センサの温度変化、経年変化によるドリフトが生じても燃焼診断結果には影響せず、かつ異常燃焼と筒内圧力センサの破損、断線等の異常を検出できる。   As a result, the knocking state, which was difficult to detect in the past, can be indirectly grasped by using the pressure ratio as an index to the differential pressure measured in the cylinder pressure, so it is possible to operate at the constant knocking limit by adjusting the threshold value. As a result, engine efficiency can be improved. Even if drift occurs due to temperature change or secular change of the in-cylinder pressure sensor, it does not affect the combustion diagnosis result, and abnormalities such as abnormal combustion, breakage of the in-cylinder pressure sensor, and disconnection can be detected.

又、従来の結線に比べ、燃焼診断装置〜燃焼制御装置間の信号線の数を減らすことができるとともに、信号線が断線してもその影響は該当気筒のみであり、かつ信号線のアナログ値がどの診断カテゴリにも属さない零レベルとなることより、デジタル信号線では検出不可能である断線した信号線を特定できるという効果も有す。   Compared to the conventional connection, the number of signal lines between the combustion diagnosis device and the combustion control device can be reduced, and even if the signal line is disconnected, the influence is only on the corresponding cylinder, and the analog value of the signal line Since it becomes a zero level that does not belong to any diagnostic category, there is an effect that a disconnected signal line that cannot be detected by a digital signal line can be specified.

又正常燃焼状態では圧力目標値からの偏差量をフィードバックする無段階制御とすることにより、よりきめ細かい制御が可能となり、結果としてエンジン効率をさらに向上することができる。
例えば、第１９図（Ａ）及び第１９図（Ｂ）は、正常燃焼範囲の領域を無段階レベルとしたもので、正常燃焼範囲において［Ｐｈ２，Ｐｎ］→［Ｃｋ，Ｃｑ］の範囲にデータ変換後、診断結果の代わりのアナログ情報として伝送し、燃焼制御装置にて［Ｃｋ，Ｃｑ］→［Ｐｈ２，Ｐｎ］に復元し、筒内圧比の正常状態における噴射タイミングの増加減量ΔＴを求めれば適切な噴射タイミングが各気筒各サイクル毎に更新できる。 In the normal combustion state, the stepless control that feeds back the deviation amount from the pressure target value enables finer control, and as a result, the engine efficiency can be further improved.
For example, FIG. 19 (A) and FIG. 19 (B) show the range of the normal combustion range as a stepless level, and the range of [P h2 , P n ] → [Ck, Cq] in the normal combustion range. After data conversion, it is transmitted as analog information instead of the diagnosis result, and is restored to [Ck, Cq] → [P h2 , P n ] by the combustion control device, and the injection timing increases and decreases in the normal state of the cylinder pressure ratio If ΔT is obtained, an appropriate injection timing can be updated for each cycle of each cylinder.

又本発明は、前記燃焼室内における筒内圧力を検出して燃焼診断装置に入力された筒内圧力を波形表示する表示装置として、
診断装置側にカム軸トップ位置とクランク角に対応した夫々の気筒の圧力波形を記憶させる第１のリングメモリを設け、表示装置側に一定角度領域毎に夫々の気筒の圧力波形を記憶させる第２のリングメモリと、１つの表示部とを設け、診断装置側の第１のリングメモリには、カム軸トップの原点位置検知後クランク角検出器より発生する割込で起動し、各気筒の対応するリングメモリ部に夫々所定クランク角毎に燃焼状態を示す筒内圧力波形を書き込むステップ手段を有し、一方、表示装置側の第２のリングメモリには、カム軸トップの原点位置検出毎に、発生するデータ受信毎に起動し、各気筒の対応するリングメモリ部の所定角度領域に、前記全気筒の筒内圧力波形を書き込むステップ手段を有し、該第２のリングメモリの所定角度領域より、前記全気筒の筒内圧力波形を読み出し、該全気筒の筒内圧力波形を、圧力をずらして表示部に表示することを特徴としている。 The present invention also provides a display device for detecting the in-cylinder pressure in the combustion chamber and displaying the in-cylinder pressure input to the combustion diagnostic apparatus as a waveform.
A first ring memory for storing the pressure waveform of each cylinder corresponding to the camshaft top position and the crank angle is provided on the diagnostic device side, and the pressure waveform of each cylinder is stored for each fixed angle region on the display device side. 2 ring memory and one display unit are provided. The first ring memory on the diagnostic device side is started by an interrupt generated from the crank angle detector after detecting the origin position of the camshaft top. Step means for writing an in-cylinder pressure waveform indicating a combustion state at each predetermined crank angle to the corresponding ring memory section, while the second ring memory on the display device side detects the origin position of the camshaft top. And a step means for writing in-cylinder pressure waveforms of all the cylinders into a predetermined angle region of a corresponding ring memory portion of each cylinder, which is activated every time data is generated, Territory More reads the cylinder pressure waveform of the all the cylinders, a cylinder pressure waveform of 該全 cylinder, is characterized in that the display unit by shifting the pressure.

この場合筒内圧力検知器（センサ）での検知毎に時々刻々クランク角に同期して、診断装置側の第１のリングメモリに全気筒の燃焼状態を示す筒内圧力波形を書き込み、一方、表示装置側の第２のリングメモリには１クランク角サイクル（７２０°）終了後の次のクランクサイクルのカム軸トップの原点位置を検出して、前のクランク角サイクル全気筒の筒内圧力波形を書き込み、表示部に表示するのがよい。
これにより時々刻々変化する燃焼状態を１つのオシロスコープ（表示器）で可視化が可能となるとともに、時間的にオーバーラップして発生する筒内圧力波形データを容易に確認できる。
又診断装置でリングメモリに一時記憶後、表示装置にシリアル通信で出力することにより、燃焼診断を行いながら複数気筒の圧力波形観測が可能となった。 In this case, every time the in-cylinder pressure detector (sensor) detects the in-cylinder pressure waveform indicating the combustion state of all the cylinders in the first ring memory on the diagnostic device side in synchronization with the crank angle, The second ring memory on the display device side detects the origin position of the camshaft top in the next crank cycle after the end of one crank angle cycle (720 °), and the in-cylinder pressure waveform of all cylinders in the previous crank angle cycle. Is preferably written and displayed on the display unit.
This makes it possible to visualize the combustion state that changes from moment to moment with a single oscilloscope (display), and to easily check the in-cylinder pressure waveform data that overlaps in time.
In addition, by temporarily storing in the ring memory with the diagnostic device and outputting to the display device via serial communication, it became possible to observe the pressure waveforms of multiple cylinders while performing combustion diagnosis.

本発明によれば、１つの装置で以ってノッキング、失火、消炎、及び筒内圧力の過昇の燃焼診断を可能とし、また演算処理が簡単で、かつ筒内圧力センサの劣化、温度ドリフト、較正不良等の筒内圧力検出手段の状態変化に影響されることなく高精度の燃焼診断結果が得られる内燃機関の燃焼診断システムを提供することができる。   According to the present invention, combustion diagnosis of knocking, misfire, extinguishing, and excessive increase in in-cylinder pressure can be performed with one device, and the calculation process is simple, and deterioration of the in-cylinder pressure sensor and temperature drift are achieved. Thus, it is possible to provide a combustion diagnostic system for an internal combustion engine that can obtain a highly accurate combustion diagnostic result without being affected by a change in the state of the in-cylinder pressure detecting means such as a calibration failure.

また本発明によれば、筒内圧力検出値を用いた燃焼診断精度を向上するとともにノッキングの発生を回避しかつエンジン性能を最大に維持し得る燃料着火タイミングでの安定運転を可能とし、また失火や消炎の発生シリンダにおける燃焼状態をかかる事態に対応した状態に調整して当該発生シリンダに影響されることなくエンジンの運転を円滑に行い得るようにし、さらに筒内圧力検出手段の異常発生を迅速に検知可能とするとともに該異常発生シリンダの燃焼状態をかかる異常状態に対応して調整しエンジンの運転を停止することなく筒内圧力検出手段の異常発生に対処可能とした内燃機関の燃焼診断・燃焼制御方法及びその装置を提供することができる。   Further, according to the present invention, it is possible to improve the accuracy of combustion diagnosis using the in-cylinder pressure detection value, to avoid the occurrence of knocking, to enable stable operation at the fuel ignition timing that can maintain the engine performance to the maximum, and to misfire. Adjusting the combustion state in the cylinder where the flame is extinguished to a state corresponding to such a situation so that the engine can be operated smoothly without being affected by the cylinder, and the occurrence of abnormalities in the in-cylinder pressure detecting means can be quickly performed. Combustion diagnosis of an internal combustion engine that can detect the abnormality and adjust the combustion state of the cylinder in which the abnormality has occurred in response to the abnormal state to cope with the occurrence of abnormality in the in-cylinder pressure detecting means without stopping the engine operation. A combustion control method and an apparatus therefor can be provided.

また本発明によれば、燃焼診断装置からの出力として失火、消炎等の燃焼診断情報を燃焼制御装置や表示装置に側に通知する場合、通信線の断線、ノイズの影響がなく全気筒の制御を円滑に行い得る燃焼診断システムを提供することができ、さらに、本発明によれば、燃焼診断装置と燃焼制御装置との間で、各気筒の数種類の燃焼診断情報を伝送する場合でも、伝送信号線を煩雑化することなく、気筒数に対応する本数の信号線で足り、結線の手間も大幅に省略できる燃焼診断システムを提供することができる。   Further, according to the present invention, when notifying the combustion control device or display device of combustion diagnosis information such as misfire or extinguishing as an output from the combustion diagnostic device, the communication line is not disconnected and noise is not affected. In addition, according to the present invention, even when several types of combustion diagnostic information for each cylinder are transmitted between the combustion diagnostic device and the combustion control device, transmission is possible. Without complicating the signal lines, it is possible to provide a combustion diagnostic system in which the number of signal lines corresponding to the number of cylinders is sufficient, and the labor of connection can be largely eliminated.

また、本発明によれば、多気筒エンジンにおける燃焼診断システムの表示装置において、気筒数分存在し、常に変化する燃焼状態を作業者に分かりやすく表示でき、さらに、多気筒エンジンにおける燃焼診断システムの表示装置において、燃焼異常の詳細を調査する筒内圧波形を気筒数分のオシロスコープを用意することなく同機能を効果的に表示でき、さらに、診断結果が高速で変化している場合においても診断カテゴリ結果を作業者に分かりやすく表示できる燃焼診断システムを提供することができる。   Further, according to the present invention, in the display device of the combustion diagnosis system in a multi-cylinder engine, the combustion state that exists for the number of cylinders and constantly changes can be displayed in an easy-to-understand manner for the operator. In the display device, the same function can be displayed effectively without preparing oscilloscopes for as many cylinders as possible to investigate in-cylinder pressure waveforms for investigating the details of combustion abnormalities. It is possible to provide a combustion diagnosis system capable of displaying the results in an easily understandable manner for the operator.

以下、本発明を図に示した実施例を用いて詳細に説明する。但し、この実施例に記載される構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特定的な記載が無い限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく単なる説明例に過ぎない。   Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the embodiments shown in the drawings. However, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, and the like of the components described in this embodiment are merely illustrative examples and not intended to limit the scope of the present invention unless otherwise specified. Absent.

本発明の実施例を示す第１図において、２０はガスエンジンのエンジン本体、４５はピストン、４６はクランク軸、４４は燃焼室、４１は吸気弁、４２は排気弁、４３は排気管である。   In FIG. 1 showing an embodiment of the present invention, 20 is an engine body of a gas engine, 45 is a piston, 46 is a crankshaft, 44 is a combustion chamber, 41 is an intake valve, 42 is an exhaust valve, and 43 is an exhaust pipe. .

９は前記吸気弁４１に通ずる吸気管であり、該吸気管９の管路の途中に該吸気管路９内を通流する空気（吸気）中に燃料ガスを噴射するガス噴射装置１０が設けられている。８は燃料ガスを収容する燃料ガスタンク（図示省略）と前記ガス噴射装置１０とを接続するガス供給管である。７は該ガス供給管８の前記ガス噴射装置１０入口に設けられたガス供給電磁弁で、図示しない電磁弁制御装置からの制御信号により開度が変化せしめられて前記ガス供給管８の流路面積を調整するとともに、後述する燃焼制御装置２００からの制御信号によりガス流路の遮断あるいは開度を制御されるものである。   Reference numeral 9 denotes an intake pipe that communicates with the intake valve 41. A gas injection device 10 that injects fuel gas into the air (intake air) flowing through the intake pipe 9 is provided in the middle of the pipe of the intake pipe 9. It has been. Reference numeral 8 denotes a gas supply pipe that connects a fuel gas tank (not shown) that stores fuel gas and the gas injection device 10. Reference numeral 7 denotes a gas supply electromagnetic valve provided at the inlet of the gas injection device 10 of the gas supply pipe 8. The opening of the gas supply pipe 8 is changed by a control signal from an electromagnetic valve control device (not shown). While adjusting the area, the cutoff or opening degree of the gas flow path is controlled by a control signal from a combustion control device 200 described later.

１１は該ガスエンジンの起動時に、不図示の副室内にパイロット燃料噴射弁００１１からパイロット燃料を噴射しトーチ着火させて主燃焼室側の希薄混合ガスの燃焼を促進するための着火装置である。
１は前記燃焼室４４内のガス圧力即ち筒内圧力を検出する筒内圧力検出器、２は前記クランク軸４６のクランク角を検出するクランク角検出器である。１００は前記ガスエンジンの燃焼診断装置である。 Reference numeral 11 denotes an ignition device for accelerating the combustion of the lean mixed gas on the main combustion chamber side by injecting pilot fuel from a pilot fuel injection valve 0011 into a sub chamber (not shown) and igniting the torch when the gas engine is started.
Reference numeral 1 denotes an in-cylinder pressure detector that detects a gas pressure in the combustion chamber 44, that is, an in-cylinder pressure. Reference numeral 2 denotes a crank angle detector that detects a crank angle of the crankshaft 46. Reference numeral 100 denotes a combustion diagnosis apparatus for the gas engine.

該燃焼診断装置１００は、前記筒内圧力検出器１にて検出された筒内圧力検出信号及び前記クランク角検出器２にて検出されたクランク角検出信号が入力され、該筒内圧力検出信号に基づき前記クランク角検出信号を補助的に用いて前記燃焼室４４内における燃焼状態の診断を行うものである。   The combustion diagnostic apparatus 100 receives the in-cylinder pressure detection signal detected by the in-cylinder pressure detector 1 and the crank angle detection signal detected by the crank angle detector 2, and receives the in-cylinder pressure detection signal. Based on the above, the crank angle detection signal is supplementarily used to diagnose the combustion state in the combustion chamber 44.

３０はガスエンジン２０に駆動される発電機、３６は前記ガスエンジン２０の負荷（発電機３０の負荷）を検出する負荷検出器、３２は前記ガスエンジン２０のカム軸トップ位置を検出するカム軸トップ検出器である。前記負荷検出器３６からのガスエンジン負荷の検出信号及びカム軸トップ検出器３２からのカム軸トップ位置の検出信号は前記燃焼診断装置１００に入力される。   30 is a generator driven by the gas engine 20, 36 is a load detector for detecting the load of the gas engine 20 (load of the generator 30), and 32 is a cam shaft for detecting the camshaft top position of the gas engine 20. Top detector. The gas engine load detection signal from the load detector 36 and the cam shaft top position detection signal from the cam shaft top detector 32 are input to the combustion diagnostic device 100.

２００は燃焼制御装置で、前記燃焼診断装置１００における診断結果信号３４が入力され、該診断結果信号３４に基づき前記ガス供給電磁弁７を遮断あるいは開度制御するとともに、燃料着火タイミング及び燃料噴射量や前記パイロット燃料噴射弁００１１から着火装置１１に噴射するパイロット燃料噴射量（以下両者を含めて燃料という）の制御信号３３により前記着火装置１１の燃料着火タイミング及び燃料噴射量の制御を行うものである。６は前記燃焼診断装置１００における診断結果を表示する表示装置である。尚、前記燃焼診断装置１００に燃焼診断結果に基づく警報を発信する警報装置を接続してもよい。   A combustion control apparatus 200 receives a diagnosis result signal 34 from the combustion diagnosis apparatus 100 and shuts off or controls the opening of the gas supply electromagnetic valve 7 based on the diagnosis result signal 34, and also determines the fuel ignition timing and the fuel injection amount. In addition, the fuel ignition timing and the fuel injection amount of the ignition device 11 are controlled by a control signal 33 of a pilot fuel injection amount (hereinafter referred to as fuel) that is injected into the ignition device 11 from the pilot fuel injection valve 0011. is there. Reference numeral 6 denotes a display device for displaying a diagnosis result in the combustion diagnostic device 100. Note that an alarm device that transmits an alarm based on the combustion diagnosis result may be connected to the combustion diagnosis device 100.

次に、かかるガスエンジンの燃焼診断装置１００及び燃焼制御装置２００の動作を説明する。
前記筒内圧力検出器１により検出された前記燃焼室４４内のガス圧力即ち筒内圧力検出信号は燃焼診断装置１００に入力され、ノイズ除去フイルタ（図示省略）において高周波のノイズを除去されて電圧変動のない平均化された筒内圧力検出信号となる。一方、前記燃焼診断装置１００には前記クランク角検出器２からのエンジンクランク角検出信号、前記負荷検出器３６からのエンジン負荷検出信号、及び前記カム軸トップ検出器３２からのカム軸トップ検出信号も入力されている。 Next, operations of the combustion diagnosis apparatus 100 and the combustion control apparatus 200 of the gas engine will be described.
The gas pressure in the combustion chamber 44 detected by the in-cylinder pressure detector 1, that is, the in-cylinder pressure detection signal is input to the combustion diagnostic device 100, and a high-frequency noise is removed by a noise removal filter (not shown) to generate a voltage. An in-cylinder pressure detection signal is averaged without fluctuation. On the other hand, the combustion diagnostic apparatus 100 includes an engine crank angle detection signal from the crank angle detector 2, an engine load detection signal from the load detector 36, and a cam shaft top detection signal from the cam shaft top detector 32. Is also entered.

第２図及び第３図において、前記エンジン２０からのシリンダ（気筒）数分の筒内圧力検出信号、クランク角検出信号、カム軸トップ検出信号、負荷検出信号等は連続的に前記燃焼診断装置１００に入力され、該燃焼診断装置１００において前記各検出信号に基づき後述するような燃焼診断を行い、その診断結果を時々刻々燃焼制御装置２００に入力する。   2 and 3, the in-cylinder pressure detection signal, the crank angle detection signal, the camshaft top detection signal, the load detection signal, and the like corresponding to the number of cylinders from the engine 20 are continuously displayed in the combustion diagnostic device. The combustion diagnosis apparatus 100 performs a combustion diagnosis as described later based on the detection signals, and inputs the diagnosis result to the combustion control apparatus 200 every moment.

そして、該燃焼制御装置２００においては前記診断結果に従い、第２図のように前記エンジン２０の燃料着火タイミング制御信号を該エンジン２０に出力し、あるいは第３図に示すように前記エンジン２０の燃料着火タイミング制御信号及び燃料噴射量制御信号を該エンジン２０に出力し、該エンジン２０を前記診断結果に対応した燃焼状態にて運転制御しあるいは必要に応じて停止する。   Then, according to the diagnosis result, the combustion control apparatus 200 outputs a fuel ignition timing control signal of the engine 20 to the engine 20 as shown in FIG. 2, or the fuel of the engine 20 as shown in FIG. An ignition timing control signal and a fuel injection amount control signal are output to the engine 20, and the operation of the engine 20 is controlled in a combustion state corresponding to the diagnosis result, or stopped as necessary.

尚、第２図及び第３図において、燃焼診断装置１００はシングルＣＰＵで構成し、燃焼制御装置２００はＣＰＵ２重系で構成し、燃焼診断装置１００のＣＰＵが暴走等により動作しなくなった場合においても、燃焼診断装置１００を停止させて燃焼制御装置２００側のＣＰＵで独立運転により、夫々の気筒への着火タイミングと燃料噴射量の制御を行っている。   In FIGS. 2 and 3, the combustion diagnostic device 100 is constituted by a single CPU, the combustion control device 200 is constituted by a CPU double system, and the CPU of the combustion diagnostic device 100 is not operated due to runaway or the like. In addition, the combustion diagnosis apparatus 100 is stopped and the ignition timing and the fuel injection amount for each cylinder are controlled by the CPU on the combustion control apparatus 200 side by independent operation.

次に、前記燃焼診断装置１００においては、前記筒内圧力検出器１からの筒内圧力検出データを次のように処理する。
前記筒内圧力検出データ即ち第４図（Ａ）及び第４図（Ｂ）のＺ線で示される筒内圧力線図に基づき、吸気弁４１及び排気弁４２が開き吸気圧力とほぼ同一の圧縮始め以前の筒内圧力を基準圧力Ｐｂに採り、筒内圧力の検出値Ｐと前記基準圧力Ｐｂとの差圧ΔＰ（ΔＰ＝Ｐ−Ｐｂ）を前記クランク角検出器２から入力されるクランク角に対応させて算出する。
そして、圧縮行程における任意点の差圧ΔＰ０を基準差圧として、各クランク角における差圧ΔＰと前記基準差圧ΔＰ０との比、即ち筒内圧力比ΔＰ／ΔＰ０を算出し、該筒内圧力比ΔＰ／ΔＰ０を用いて以下の燃焼診断を行う。 Next, in the combustion diagnostic apparatus 100, the in-cylinder pressure detection data from the in-cylinder pressure detector 1 is processed as follows.
Based on the in-cylinder pressure detection data, that is, the in-cylinder pressure diagram shown by the Z line in FIGS. 4 (A) and 4 (B), the intake valve 41 and the exhaust valve 42 are opened and the compression is almost the same as the intake pressure. taken began earlier cylinder pressure to a reference pressure P b, the input differential pressure [Delta] P between the detection value P of the in-cylinder pressure and the reference pressure P b a ([Delta] P = P-P b) from the crank angle detector 2 It is calculated according to the crank angle.
Then, using a differential pressure ΔP 0 at an arbitrary point in the compression stroke as a reference differential pressure, a ratio between the differential pressure ΔP at each crank angle and the reference differential pressure ΔP 0 , that is, a cylinder pressure ratio ΔP / ΔP 0 is calculated, The following combustion diagnosis is performed using the in-cylinder pressure ratio ΔP / ΔP 0 .

前記筒内圧力検出データは、筒内圧力検出器１の大気温度の変化による熱膨張差、筒内圧力検出器１の経時による劣化等によって第４図（Ａ）及び第４図（Ｂ）のＺ線で示される正常値に対してＺ１線のように上方にドリフトし、あるいは場合によってはＺ２線のように下方にドリフトすることがある。   The in-cylinder pressure detection data is shown in FIGS. 4 (A) and 4 (B) due to a difference in thermal expansion due to a change in the atmospheric temperature of the in-cylinder pressure detector 1, deterioration over time of the in-cylinder pressure detector 1, and the like. It may drift upward as indicated by the Z1 line relative to the normal value indicated by the Z line, or may drift downward as indicated by the Z2 line in some cases.

然るに従来は、第４図（Ｂ）に示されるように前記燃焼診断装置１００による燃焼診断用の筒内圧力データとして、筒内圧力の検出値（絶対値）Ｐ０、Ｐｐを採っていたため、前記のような筒内圧力検出器１の出力レベルが全体的に低下しあるいは上昇した場合にはかかる筒内圧力データによる燃焼診断結果に誤差が生ずる。 However, conventionally, as shown in FIG. 4B, in-cylinder pressure detection values (absolute values) P 0 and P p are taken as in-cylinder pressure data for combustion diagnosis by the combustion diagnostic apparatus 100. When the output level of the in-cylinder pressure detector 1 as described above decreases or increases as a whole, an error occurs in the combustion diagnosis result based on the in-cylinder pressure data.

これに対して第４図（Ａ）に示される本発明の実施例においては、エンジン運転中において大気状態等の外部条件による変動が小さい吸気圧力を含む圧縮始め以前の基準圧力（Ｐｂ）との差圧（ΔＰ＝Ｐ−Ｐｂ）をベースとして筒内圧力比ΔＰ／ΔＰ０を算出し、該筒内圧力比ΔＰ／ΔＰ０を用いて燃焼診断を行うので、筒内圧力の絶対値は不要となる。
これにより、筒内圧力検出器１の劣化、温度ドリフト、較正不良等により該筒内圧力検出器１からの出力レベルが全体的に低下し、あるいは別の理由で上昇した場合においても、燃焼診断の精度を低下させることなく所定の精度を維持した診断を行うことができる。 On the other hand, in the embodiment of the present invention shown in FIG. 4 (A), the reference pressure (P b ) before the start of compression including the intake pressure with small fluctuations due to external conditions such as atmospheric conditions during engine operation. Since the in-cylinder pressure ratio ΔP / ΔP 0 is calculated based on the differential pressure (ΔP = P−P b ) and combustion diagnosis is performed using the in-cylinder pressure ratio ΔP / ΔP 0 , the absolute value of the in-cylinder pressure Is no longer necessary.
As a result, even when the output level from the in-cylinder pressure detector 1 is lowered or increased for another reason due to deterioration of the in-cylinder pressure detector 1, temperature drift, poor calibration, or the like, combustion diagnosis is performed. Thus, it is possible to perform a diagnosis while maintaining a predetermined accuracy without degrading the accuracy.

次に、第５図に示される制御フローチャート及び第１２図（Ａ）の筒内圧力―クランク角線図に基づき前記燃焼診断装置１００の燃焼診断動作につき説明する。
前記燃焼診断装置１００には、前記筒内圧力検出器１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２から入力されるクランク角検出値とにより、第１２図（Ａ）に示されるような筒内圧力―クランク角関係線図が求められる。第１２図（Ａ）のＡが正常な燃焼が行われている時の筒内圧力線図である。 Next, the combustion diagnosing operation of the combustion diagnosing device 100 will be described based on the control flowchart shown in FIG. 5 and the in-cylinder pressure-crank angle diagram of FIG.
FIG. 12 (A) shows the combustion diagnostic apparatus 100 based on the in-cylinder pressure detection value input from the in-cylinder pressure detector 1 and the crank angle detection value input from the crank angle detector 2. In-cylinder pressure-crank angle relationship diagram is obtained. FIG. 12A is an in-cylinder pressure diagram when normal combustion is performed.

第５図において、前記燃焼診断装置１００においては筒内圧力が上がらない若しくは変化しない等の理由により第３０図のフロー図に基づいて、前記筒内圧力検出器１の異常の有無を判断し、異常であれば後述する筒内圧力検出器１を交換する等の異常判定後の動作に移り、正常であれば次の筒内圧力診断ステップに移る（Ｓ０１）。   In FIG. 5, the combustion diagnostic device 100 determines whether or not the in-cylinder pressure detector 1 is abnormal based on the flowchart of FIG. 30 because the in-cylinder pressure does not increase or does not change. If it is abnormal, the operation proceeds to the operation after abnormality determination such as replacement of an in-cylinder pressure detector 1 described later, and if normal, the operation proceeds to the next in-cylinder pressure diagnosis step (S01).

次いで、前記のように、前記筒内圧力の検出値Ｐと前記基準圧力Ｐｂとの差圧ΔＰ（ΔＰ＝Ｐ−Ｐｂ）を前記クランク角検出器２から入力されるクランク角に対応させて算出し、圧縮行程における任意点の差圧ΔＰ０を基準差圧として各クランク角における差圧ΔＰと前記基準差圧ΔＰ０との比、即ち筒内圧力比ΔＰ／ΔＰ０を算出する。 Then, as described above, to correspond to the crank angle inputted differential pressure [Delta] P between the detection value P of the in-cylinder pressure and the reference pressure P b a ([Delta] P = P-P b) from the crank angle detector 2 The ratio of the differential pressure ΔP at each crank angle to the reference differential pressure ΔP 0 , that is, the in-cylinder pressure ratio ΔP / ΔP 0 is calculated using the differential pressure ΔP 0 at an arbitrary point in the compression stroke as a reference differential pressure.

次いで、前記圧縮行程における任意点の差圧つまり基準差圧ΔＰ０と前記基準差圧ΔＰ０の許容される最小値即ち許容圧縮差圧Ｐｃ０とを比較し、前記許容圧縮差圧Ｐｃ０以下のとき即ちΔＰ０≦Ｐｃ０のときには、ガス漏れ等の機械的トラブルによって圧縮圧力Ｐｃが正常値から異常に低下しているものと判定する（Ｓ１）。第１２図（Ａ）のＥが、圧縮圧力Ｐｃが異常に低下している時の筒内圧力線図である。 Subsequently, the differential pressure at an arbitrary point in the compression stroke, that is, the reference differential pressure ΔP 0 is compared with the minimum allowable value of the reference differential pressure ΔP 0 , that is, the allowable compression differential pressure P c0, and the pressure is equal to or less than the allowable compression differential pressure P c0. In this case, that is, when ΔP 0 ≦ P c0 , it is determined that the compression pressure Pc is abnormally lowered from the normal value due to a mechanical trouble such as gas leakage (S1). E in FIG. 12 (A) is an in-cylinder pressure diagram when the compression pressure Pc is abnormally lowered.

次いで、前記筒内圧力比ΔＰ／ΔＰ０におけるΔＰが筒内最高圧力Ｐｐと前記基準圧力Ｐｂとの差圧ΔＰｐの場合における圧力比である筒内最高圧力比ΔＰｐ／ΔＰ０と予め設定された最高圧力比の許容される最大値即ち許容最高圧力比Ｐｐ０とを比較し、前記最高圧力比ΔＰｐ／ΔＰ０が前記許容最高圧力比Ｐｐ０を超えたとき即ちΔＰｐ／ΔＰ０≧Ｐｐ０のとき（Ｓ２）、もしくは前記最高圧力比ΔＰｐ／ΔＰ０が予め設定されたＰｐ０よりも低い圧力比Ｐｈ１を超えた状態即ちΔＰｐ／ΔＰ０≧Ｐｈ１（Ｓ３）での運転サイクルの回数Ｎｈが許容回数Ｎｈ０を超えたとき即ちＮｈ≧Ｎｈ０のとき（Ｓ４）には、筒内最高圧力Ｐｐが設計値（正常値）から異常に上昇しているものと判定する。 Then, [Delta] P in the cylinder pressure ratio [Delta] P / [Delta] P 0 is a cylinder maximum pressure ratio ΔP p / ΔP 0 is the pressure ratio in the case of the differential pressure [Delta] P p and the reference pressure P b and the maximum pressure P p in the cylinder A maximum allowable pressure value set in advance, that is, an allowable maximum pressure ratio P p0 is compared, and when the maximum pressure ratio ΔP p / ΔP 0 exceeds the allowable maximum pressure ratio P p0 , that is, ΔP p / When ΔP 0 ≧ P p0 (S2), or when the maximum pressure ratio ΔP p / ΔP 0 exceeds the pressure ratio Ph 1 lower than the preset P p0 , that is, ΔP p / ΔP 0 ≧ P h1 (S3 when) number N h of operation cycle at exceeds the allowable number of times N h0 i.e. when N h ≧ N h0 to (S4) is the maximum pressure P p abnormally rises from the design value (normal value) in the cylinder Judge that it is.

次いで、ノッキングの判定手段（ステップ）において、判定時点から過去の複数サイクル中において前記最高圧力比ΔＰｐ／ΔＰ０が、ノッキング発生限界として予め設定されたノッキング許容圧力比Ｐｈ２を超える即ちΔＰｐ／ΔＰ０≧Ｐｈ２となる（Ｓ５）サイクルの発生数Ｓｎが許容発生数Ｓｎ０を超えたとき即ちＳｎ≧Ｓｎ０となったとき（Ｓ６）には、前記燃焼室４４内においてノッキングが発生しているものと判定する。第１２図（Ａ）のＢがノッキング発生時の筒内圧力線図である。 Next, in the knocking determination means (step), the maximum pressure ratio ΔP p / ΔP 0 exceeds the knocking allowable pressure ratio Ph 2 set in advance as the knocking occurrence limit in a plurality of cycles in the past from the determination time, that is, ΔP p. the / ΔP becomes 0 ≧ P h2 (S5) when it becomes i.e. S n ≧ S n0 when generating the number S n of cycles has exceeded the allowable number of occurrences S n0 (S6), knocking in the combustion chamber 44 Is determined to have occurred. B in FIG. 12 (A) is an in-cylinder pressure diagram when knocking occurs.

次いで、失火の判定手段（ステップ）において、前記最高圧力比ΔＰｐ／ΔＰ０が予め設定された前記最高圧力比の最小値（失火発生条件となる圧力比）即ち許容最小圧力比Ｐｎよりも小さくなり（ΔＰｐ／ΔＰ０≦Ｐｎ）（Ｓ７）、かつ第１２図（Ａ）に示す燃焼行程における任意点の差圧ΔＰ１と前記基準差圧ΔＰ０との燃焼圧力比ΔＰ１／ΔＰ０を算出して該燃焼圧力比ΔＰ１／ΔＰ０が予め設定された失火発生限界の圧力比即ち許容圧力比Ｐｍよりも小さく（即ちΔＰ１／ΔＰ０≦Ｐｍ）、かつ後述するように、燃焼行程における前記任意点の差圧ΔＰ１よりも低圧側の差圧ΔＰ２との比である低圧側の燃焼圧力比ΔＰ２／ΔＰ０が消炎発生限界の圧力比即ち消炎許容圧力比Ｐｍ１よりも小さいとき（ΔＰ２／ΔＰ０≦Ｐｍ１）（Ｓ９）には、前記燃焼室４４内において失火が発生しているものと判定する。 Next, in the misfire determination means (step), the maximum pressure ratio ΔP p / ΔP 0 is set to be smaller than a preset minimum value of the maximum pressure ratio (pressure ratio that is a misfire occurrence condition), that is, an allowable minimum pressure ratio P n. small becomes (ΔP p / ΔP 0 ≦ P n) (S7), and Figure 12 the combustion pressure ratio [Delta] P of the differential pressure [Delta] P 1 and the reference differential pressure [Delta] P 0 for any point in the combustion stroke as shown in (a) 1 / ΔP 0 is calculated so that the combustion pressure ratio ΔP 1 / ΔP 0 is smaller than a preset misfire occurrence limit pressure ratio, that is, an allowable pressure ratio P m (that is, ΔP 1 / ΔP 0 ≦ P m ), and will be described later. Thus, the combustion pressure ratio ΔP 2 / ΔP 0 on the low pressure side, which is the ratio of the differential pressure ΔP 2 on the low pressure side with respect to the differential pressure ΔP 1 at the arbitrary point in the combustion stroke, is the pressure ratio at which the flame extinction occurs, that is, the extinction allowable pressure It is smaller than the ratio P m1 (ΔP 2 / ΔP 0 ≦ The m1) (S9), determines that the misfire has occurred in the combustion chamber 44.

この場合、前記燃焼行程における任意点の差圧ΔＰ１のベースとなる圧力Ｐ１は、第１２図（Ａ）に示すように、上死点前における前記基準差圧ΔＰ０のベースとなる圧縮行程における圧力Ｐ０のクランク角（−θ１）と、上死点後における同一クランク角（θ１）における圧力とする。
また、燃焼行程における低圧側の差圧ΔＰ２のベースとなる前記圧力Ｐ１よりも低圧側の圧力Ｐ２は、第１２図（Ａ）に示すように、上死点前における圧縮始め圧力Ｐｂのクランク角（−θ２）と、上死点後における同一クランク角（θ２）における圧力とする。
第１２図（Ａ）のＣが前記失火発生時の筒内圧力線図である。 In this case, the pressure P 1 as the base of the differential pressure [Delta] P 1 of any point in the combustion stroke, as shown in Fig. 12 (A), the base of said reference differential pressure [Delta] P 0 in the upper dead center compression The crank angle (−θ1) of the pressure P 0 in the stroke and the pressure at the same crank angle (θ1) after the top dead center are set.
Further, the pressure P 2 on the lower pressure side than the pressure P 1 serving as the base of the differential pressure ΔP 2 on the lower pressure side in the combustion stroke is the compression start pressure P before the top dead center, as shown in FIG. The crank angle (−θ2) of b and the pressure at the same crank angle (θ2) after the top dead center.
C in FIG. 12 (A) is an in-cylinder pressure diagram when the misfire occurs.

次に、消炎発生の判定手段（ステップ）においては、前記最高圧力比ΔＰｐ／ΔＰ０が許容最小圧力比Ｐｎよりも小さくなり（ΔＰｐ／ΔＰ０≦Ｐｎ）（Ｓ７）、かつ前記燃焼圧力比ΔＰ１／ΔＰ０が予め設定された失火発生限界の圧力比即ち失火許容圧力比Ｐｍよりも小さく（即ちΔＰ１／ΔＰ０≦Ｐｍ）となる（Ｓ８）状態で以って、燃焼行程における前記任意点の差圧ΔＰ１よりも低圧側の差圧ΔＰ２との比である低圧側の燃焼圧力比ΔＰ２／ΔＰ０が消炎発生限界の圧力比即ち消炎許容圧力比Ｐｍ１よりも大きいとき（ΔＰ２／ΔＰ０≧Ｐｍ１）（Ｓ９）、前記燃焼室４４内における消炎発生の判定を行う。第１２図（Ａ）のＤが消炎発生時の筒内圧力線図である。 Next, in the flame extinguishing occurrence determination means (step), the maximum pressure ratio ΔP p / ΔP 0 becomes smaller than the allowable minimum pressure ratio P n (ΔP p / ΔP 0 ≦ P n ) (S7), and In the state where the combustion pressure ratio ΔP 1 / ΔP 0 is smaller than the preset misfire occurrence limit pressure ratio, that is, the misfire allowable pressure ratio P m (that is, ΔP 1 / ΔP 0 ≦ P m ) (S8). The combustion pressure ratio ΔP 2 / ΔP 0 on the low pressure side, which is the ratio of the differential pressure ΔP 2 on the low pressure side with respect to the differential pressure ΔP 1 at the arbitrary point in the combustion stroke, is the pressure ratio of the extinction limit, that is, the extinction allowable pressure ratio P When it is larger than m1 (ΔP 2 / ΔP 0 ≧ P m1 ) (S9), it is determined whether or not the flame is extinguished in the combustion chamber 44. D in FIG. 12 (A) is an in-cylinder pressure diagram when flame extinction occurs.

尚、前記のように、前記低圧側の燃焼圧力比ΔＰ２／ΔＰ０が消炎発生限界の圧力比即ち消炎許容圧力比Ｐｍ１よりも小さいときには（Ｓ９）、前記燃焼室４４内に失火発生の状態にあるものと判定する。
従って、前記燃焼行程における差圧検出値を、高圧側ΔＰ１と低圧側ΔＰ２との２点を用いて燃焼圧力比ΔＰ１／ΔＰ０及びΔＰ２／ΔＰ０を算出し、失火許容圧力比Ｐｍ及び消炎許容圧力比Ｐｍ１と比較することにより、失火と消炎とを分類することができる。 As described above, when the combustion pressure ratio ΔP 2 / ΔP 0 on the low pressure side is smaller than the pressure ratio at the extinction occurrence limit, that is, the extinction allowable pressure ratio P m1 (S9), misfiring occurs in the combustion chamber 44. It is determined that it is in a state.
Therefore, the combustion pressure ratios ΔP 1 / ΔP 0 and ΔP 2 / ΔP 0 are calculated from the differential pressure detection values in the combustion stroke using two points of the high pressure side ΔP 1 and the low pressure side ΔP 2, and the misfire allowable pressure ratio is calculated. by comparing the P m and antiphlogistic permissible pressure ratio P m1, it is possible to classify the misfire and flame quenching.

次いで、前記ステップ（Ｓ７）において、最高圧力比ΔＰｐ／ΔＰ０が許容最小圧力比Ｐｎよりも大きくなった（ΔＰｐ／ΔＰ０＞Ｐｎ）正常燃焼時において、前記筒内最高圧力比ΔＰｐ／ΔＰ０が予め設定された基準最高圧力比の最大値Ｐｓｈを超えたとき（ΔＰｐ／ΔＰ０≧Ｐｓｈ）（Ｓ１０）、筒内最高圧力が基準値よりも高くなっているものと判定する。
また、前記筒内最高圧力比ΔＰｐ／ΔＰ０が予め設定された基準最高圧力比の最小値Ｐｓｌ以下のとき（ΔＰｐ／ΔＰ０≦Ｐｓｌ）（Ｓ１１）、筒内最高圧力が基準値よりも低くなっているものと判定する。 Next, in the step (S7), the maximum pressure ratio ΔP p / ΔP 0 is larger than the allowable minimum pressure ratio P n (ΔP p / ΔP 0 > P n ), and the in-cylinder maximum pressure ratio during normal combustion. When ΔP p / ΔP 0 exceeds the preset maximum value P sh of the reference maximum pressure ratio (ΔP p / ΔP 0 ≧ P sh ) (S10), the in-cylinder maximum pressure is higher than the reference value. Judge that it is.
Further, when the in-cylinder maximum pressure ratio ΔP p / ΔP 0 is equal to or less than the preset minimum value P sl of the reference maximum pressure ratio (ΔP p / ΔP 0 ≦ P sl ) (S11), the in-cylinder maximum pressure is the reference. It is determined that the value is lower than the value.

第１２図（Ｂ）は前記ΔＰ０＝１となるようにスケーリングしたときの、前記最高圧力ΔＰｐ及びその許容値Ｐｐ０、Ｐｈ１、圧縮圧力ΔＰ０及びその許容値Ｐｃ０、ノッキング許容圧力比Ｐｈ２、失火発生の許容圧力比Ｐｎ、Ｐｍ，消炎発生限界の許容圧力比Ｐｍ１、正常燃焼時における基準最高圧力比の最大値Ｐｓｈ及びＰｓｌを模式的に示したものである。 FIG. 12B shows the maximum pressure ΔP p and its permissible values P p0 and P h1 , the compression pressure ΔP 0 and its permissible value P c0 , and the knocking permissible pressure when scaled so that ΔP 0 = 1. The ratio P h2 , the allowable pressure ratio P n , P m for misfire occurrence, the allowable pressure ratio P m1 for the extinction occurrence limit, and the maximum values P sh and P sl of the reference maximum pressure ratio during normal combustion are schematically shown. is there.

本図より明らかなように最高圧力異常しきい値Ｐｐ０及びＰｈ１、Ｐｈ２：ノッキングしきい値、Ｐｎ：失火、消炎しきい値、夫々のしきい値で夫々のレベルは、Ｐｎ≦Ｐｓｌ≦ｓｈ≦Ｐｈ２≦Ｐｈ１＜Ｐｐ０のようになっているが、これは前記大小関係を満足する限り、前記しきい値圧力比をエンジン負荷またはエンジン回転数または吸気温度を含むエンジン運転条件の関数で変化させてもよい。 As is apparent from this figure, the maximum pressure abnormality threshold values P p0 and P h1 , P h2 : knocking threshold value, P n : misfire, extinguishing threshold value, and the respective threshold values are P n. ≦ P sl ≦ sh ≦ P h2 ≦ P h1 <P p0 , and this includes the threshold pressure ratio including the engine load or the engine speed or the intake air temperature as long as the above-mentioned magnitude relationship is satisfied. It may be changed by a function of engine operating conditions.

次に、前記燃焼診断装置１００による診断結果と該診断結果に基づく前記燃焼制御装置２００の作動について第６図（Ａ）〜第６図（Ｆ）、第７図（Ａ）〜第７図（Ｇ）及び第８図、第９図により説明する。
先ず、前記燃焼診断装置１００により、ΔＰｐ／ΔＰ０≧Ｐｐ０となり筒内最高圧力Ｐｐが設計値（正常値）から異常に上昇していると診断され、またΔＰ０≦Ｐｃ０となり圧縮圧力Ｐｃが正常値から異常に低下しているものと診断された際には、燃焼制御装置２００はエンジン２０の停止装置を作動させ該エンジン２０を停止せしめる（第６図（Ａ）、第７図（Ａ）及び第８〜第９のステップ（Ｄ１）、（Ｄ２））。 Next, FIGS. 6 (A) to 6 (F) and FIGS. 7 (A) to 7 (A) (FIG. 7) regarding the diagnosis result by the combustion diagnosis apparatus 100 and the operation of the combustion control apparatus 200 based on the diagnosis result. G) and FIGS. 8 and 9 will be described.
First, it is diagnosed by the combustion diagnostic device 100 that ΔP p / ΔP 0 ≧ P p0 and the in- cylinder maximum pressure P p is abnormally increased from the design value (normal value), and ΔP 0 ≦ P c0 and compression. When it is diagnosed that the pressure Pc is abnormally reduced from the normal value, the combustion control device 200 operates the stop device of the engine 20 to stop the engine 20 (FIGS. 6A and 7). (A) and 8th to 9th steps (D1) and (D2)).

これにより、筒内最高圧力の過大の検知及び対応処置が正確かつ迅速にでき、筒内最高圧力Ｐｐ過大によるエンジン２０の破損あるいは耐久性の低下を確実に防止できるとともに、圧縮圧力Ｐｃ異常低下による燃焼不良の継続を防止できる。次いで、前記燃焼診断装置１００により最高圧力比ΔＰｐ／ΔＰ０がノッキング許容値を超えてノッキングが発生していると診断された際には、燃焼制御装置２００は燃料着火タイミングを一定量α遅角させる（第６図（Ｂ），第７図（Ｂ）及び第８図〜第９図のステップ（Ｄ５）、（Ｄ１１））。 This allows the highest excessive pressure sensing and corresponding treatment accurately and quickly in the tube, with the breakage or deterioration of the durability of the engine 20 by in-cylinder maximum pressure P p excessively can be reliably prevented, compression pressure Pc abnormal drop It is possible to prevent continuation of poor combustion due to. Next, when the combustion diagnosis device 100 determines that knocking has occurred with the maximum pressure ratio ΔP p / ΔP 0 exceeding the knocking allowable value, the combustion control device 200 delays the fuel ignition timing by a fixed amount α. The angle is set (steps (D5) and (D11) in FIGS. 6 (B), 7 (B), and 8 to 9).

これによりノッキングの発生を迅速かつ確実に回避できるとともに燃焼状態のばらつきを抑えることができ、結果として常時エンジン性能をノッキングの発生寸前の高性能域で最適制御できる。   As a result, the occurrence of knocking can be avoided quickly and reliably, and variations in the combustion state can be suppressed. As a result, the engine performance can always be optimally controlled in the high-performance range just before the occurrence of knocking.

次いで、前記燃焼診断装置１００により筒内圧力検出器１の異常が診断された際には、燃焼制御装置２００は後述するように該当シリンダの燃料を遮断しあるいは着火タイミングを安全位置まで遅らせる（第６図（Ｆ），第７図（Ｇ）及び第８図〜第９図のステップ（Ｄ４）、（Ｄ１０））。   Next, when an abnormality of the in-cylinder pressure detector 1 is diagnosed by the combustion diagnostic device 100, the combustion control device 200 shuts off the fuel of the corresponding cylinder or delays the ignition timing to the safe position as described later (first). 6 (F), FIG. 7 (G) and FIGS. 8 to 9 (D4) and (D10)).

次いで、前記燃焼診断装置１００により、前記のようにして、最高圧力が高くなっていると診断された際には、燃焼制御装置２００は燃料着火タイミングを単位時間あたり一定量（ΔＴｈ）ずつ遅角させる（第６図（Ｃ）、第７図（Ｃ）及び第８〜第９のステップ（Ｄ６）、（Ｄ１２））。   Next, when the combustion diagnosis device 100 diagnoses that the maximum pressure is high as described above, the combustion control device 200 retards the fuel ignition timing by a certain amount (ΔTh) per unit time. (FIG. 6 (C), FIG. 7 (C) and the eighth to ninth steps (D6), (D12)).

また前記燃焼診断装置１００により前記のようにして、最高圧力比が基準最高圧力比以下となったとき、燃料着火タイミングを単位時間あたり一定量（ΔＴ１）ずつ進角させる（第６図（Ｅ）、第７図（Ｅ）及び第８図〜第９図のステップ（Ｄ７）、（Ｄ１３））。
これにより、筒内最高圧力を常時基準最高圧力の範囲に保持でき、エンジン性能を所要性能値に維持できるとともに燃焼温度過昇によるＮＯｘ発生量の増大を抑制できる。 Further, as described above, when the maximum pressure ratio becomes equal to or less than the reference maximum pressure ratio by the combustion diagnostic apparatus 100, the fuel ignition timing is advanced by a constant amount (ΔT1) per unit time (FIG. 6E). 7 (E) and FIGS. 8 to 9 (D7) and (D13)).
As a result, the in-cylinder maximum pressure can always be maintained within the range of the reference maximum pressure, the engine performance can be maintained at a required performance value, and an increase in the amount of NOx generated due to an excessive increase in the combustion temperature can be suppressed.

次いで、前記燃焼診断装置１００により、前記のようにして、失火が発生していると診断された際には、燃焼制御装置２００は当該失火発生シリンダの燃料噴射を遮断せしめる（第６図（Ｆ）、第７図（Ｇ）及び第８図〜第９図のステップ（Ｄ３）、（Ｄ１０））。
これにより、失火の発生を迅速かつ確実に検知でき、当該発生シリンダについて失火対応処置つまり燃料噴射の遮断措置を行うことによって他のシリンダでの運転を当該発生シリンダの失火に影響されることなく円滑に行うことが可能となる。 Next, when the combustion diagnostic device 100 diagnoses that a misfire has occurred as described above, the combustion control device 200 shuts off the fuel injection of the misfiring cylinder (FIG. 6 (F ), Steps (D3) and (D10) in FIGS. 7 (G) and 8-9.
As a result, the occurrence of misfire can be detected promptly and reliably, and the operation of other cylinders can be smoothly performed without being affected by the misfire of the generated cylinder by performing a misfire countermeasure for the generated cylinder, that is, a fuel injection shut-off measure. Can be performed.

次いで、前記燃焼診断装置１００により、前記のようにして、消炎発生と診断された際には、燃焼制御装置２００は当該消炎発生シリンダの燃料噴射量を増加せしめる（第７図（Ｆ）及び第９図のステップ（Ｄ０４）、（Ｄ０１１））。
これにより、消炎の発生を迅速かつ確実に検知でき、当該発生シリンダについて消炎対応処置つまり燃料噴射量の増加を行うことによって消炎の継続を回避できるとともに、他のシリンダによる運転を当該消炎発生シリンダに影響されることなく円滑に行うことができる。 Next, when it is diagnosed by the combustion diagnostic apparatus 100 as described above that the flame extinction has occurred, the combustion control apparatus 200 increases the fuel injection amount of the flame extinguishing cylinder (FIG. 7 (F) and FIG. Steps (D04) and (D011) in FIG.
This makes it possible to quickly and reliably detect the occurrence of flame extinguishing, and to prevent the continuation of flame extinguishing by performing a flame extinguishing countermeasure, i.e., increasing the fuel injection amount, with respect to the generated cylinder. It can be performed smoothly without being affected.

以上のように、かかる実施例によれば、燃焼診断装置１００による燃焼診断と該診断結果を受けての燃焼制御装置２００による燃焼項目の制御とを常時連働させて行うことができる。第１０図（Ａ）〜第１０図（Ｄ）には、かかる燃焼診断装置１００による燃焼診断と燃焼制御装置２００による燃焼項目の制御とに基づく燃料着火タイミング及び燃料噴射量の時間変化を示している。   As described above, according to this embodiment, the combustion diagnosis by the combustion diagnosis apparatus 100 and the control of the combustion item by the combustion control apparatus 200 in response to the diagnosis result can be performed continuously. FIGS. 10 (A) to 10 (D) show changes over time in the fuel ignition timing and the fuel injection amount based on the combustion diagnosis by the combustion diagnostic device 100 and the control of the combustion items by the combustion control device 200. FIG. Yes.

次に、前記燃焼診断装置１００、燃焼制御装置２００及びガスエンジン２０の作動状況を示す第１１図において、前記燃焼診断装置１００により筒内圧力検出器（筒内圧力センサ）１の異常を示す診断結果が出力されたときには、前記燃焼制御装置２００によって当該筒内圧力検出器が異常状態にあるシリンダの燃焼診断を停止し、燃料着火タイミングを安全位置まで一定量遅角させて筒内圧力センサの異常状態を保持する。   Next, in FIG. 11 which shows the operating conditions of the combustion diagnostic apparatus 100, the combustion control apparatus 200 and the gas engine 20, the combustion diagnostic apparatus 100 diagnoses an abnormality of the in-cylinder pressure detector (in-cylinder pressure sensor) 1. When the result is output, the combustion control device 200 stops the combustion diagnosis of the cylinder in which the cylinder pressure detector is in an abnormal state, retards the fuel ignition timing by a certain amount to the safe position, and Hold the abnormal state.

そして、前記筒内圧力検出器１の復旧後、燃焼診断装置１００が自動的に正常作動に復帰するとともに、燃焼制御装置２００が正常作動に戻り、前記異常シリンダの燃料着火タイミングを正常に戻すことが可能となる。
これにより、筒内圧力検出器１に異常が発生した場合において、当該異常発生シリンダの燃料着火タイミング及び燃料噴射量を前記異常に対応する状態に調整しつつ筒内圧力検出器１の復旧を行い、該検出器１の復旧後は自動的に正常な燃焼制御に復帰でき、エンジンの運転を停止することなく前記筒内圧力検出器１の異常発生に対処することができる。 After the in-cylinder pressure detector 1 is restored, the combustion diagnostic device 100 automatically returns to normal operation, the combustion control device 200 returns to normal operation, and the fuel ignition timing of the abnormal cylinder is returned to normal. Is possible.
Thereby, when an abnormality occurs in the in-cylinder pressure detector 1, the in-cylinder pressure detector 1 is restored while adjusting the fuel ignition timing and the fuel injection amount of the abnormality occurrence cylinder to a state corresponding to the abnormality. After the recovery of the detector 1, it is possible to automatically return to normal combustion control, and to cope with the occurrence of abnormality in the in-cylinder pressure detector 1 without stopping the operation of the engine.

次に第１０図（Ａ）、第１３図（Ｂ）、第１４図（Ａ）、第１４図（Ｂ）及び第１５図に基づき、前記燃焼診断装置１００における燃焼診断の基準値（しきい値）の変更動作について説明する。
第１３図（Ｂ）において、前記燃焼診断装置１００には、エンジン負荷Ｗと筒内最高圧力の許容最高圧力比Ｐｐ０（しきい値）との関係が関数として設定されており（同図（Ａ）のようにＰｐ０＝ｆ（Ｗ））、第１３図（Ａ）のように、前記負荷検出器３６からエンジン負荷の検出値が入力されると、前記のように、筒内最高圧力比ΔＰｐ／ΔＰ０と前記エンジン負荷Ｗに対応する許容最高圧力比Ｐｐ０（しきい値）とを比較し、ΔＰｐ／ΔＰ０≧Ｐｐ０であれば異常燃焼、ΔＰｐ／ΔＰ０＜Ｐｐ０であれば正常燃焼と判定する。 Next, based on FIG. 10 (A), FIG. 13 (B), FIG. 14 (A), FIG. 14 (B) and FIG. Value) change operation will be described.
In FIG. 13 (B), in the combustion diagnostic apparatus 100, the relationship between the engine load W and the allowable maximum pressure ratio P p0 (threshold value) of the in-cylinder maximum pressure is set as a function (see FIG. 13 (B)). P p0 = f (W)) as in A), and when the detected value of the engine load is input from the load detector 36 as shown in FIG. The ratio ΔP p / ΔP 0 is compared with the allowable maximum pressure ratio P p0 (threshold value) corresponding to the engine load W. If ΔP p / ΔP 0 ≧ P p0 , abnormal combustion, ΔP p / ΔP 0 < If it is Pp0 , it determines with normal combustion.

また、第１４図（Ｂ）において、前記燃焼診断装置１００には、エンジン回転数Ｎと筒内最高圧力の許容最高圧力比Ｐｐ０（しきい値）との関係が関数として設定されており（第１４図（Ａ）のようにＰｐ０＝ｆ（Ｎ））、第１４図（Ａ）のように、前記エンジンのクランク角検出器２を通してエンジン回転数Ｎの検出値が入力されると、前記のように、筒内最高圧力比ΔＰｐ／ΔＰ０と前記エンジン回転数Ｎに対応する許容最高圧力比Ｐｐ０（しきい値）とを比較し、ΔＰｐ／ΔＰ０≧Ｐｐ０であれば異常燃焼、ΔＰｐ／ΔＰ０＜Ｐｐ０であれば正常燃焼と判定する。 Further, in FIG. 14 (B), in the combustion diagnostic apparatus 100, the relationship between the engine speed N and the allowable maximum pressure ratio P p0 (threshold value) of the maximum in-cylinder pressure is set as a function ( When the detected value of the engine speed N is input through the crank angle detector 2 of the engine as shown in FIG. 14 (A), P p0 = f (N)) as shown in FIG. As described above, the in-cylinder maximum pressure ratio ΔP p / ΔP 0 is compared with the allowable maximum pressure ratio P p0 (threshold value) corresponding to the engine speed N, and ΔP p / ΔP 0 ≧ P p0 If abnormal combustion, ΔP p / ΔP 0 <P p0 , it is determined that the combustion is normal.

また、図示を省略したが、エンジン２０の吸気温度を含むエンジン運転条件と前記許容最高圧力比Ｐｐ０（しきい値）との関係を関数として設定し、前記と同様な判定動作を行う。
また前記許容最高圧力比Ｐｐ０（しきい値）の他に、前記実施例に示された基準最高圧力比の最大値Ｐｓｈ及び基準最高圧力比の最小値Ｐｓｌ、許容圧縮差圧Ｐｃ０、ノッキング許容圧力比Ｐｈ２、失火最小圧力比Ｐｎ、失火許容圧力比Ｐｍ及び消炎許容圧力比Ｐｍ１等についても、前記エンジン負荷Ｗ、エンジン回転数Ｎ、吸気温度を含むエンジン運転条件によって変化させることができる。 Although not shown, the relationship between the engine operating condition including the intake air temperature of the engine 20 and the allowable maximum pressure ratio P p0 (threshold value) is set as a function, and the same determination operation as described above is performed.
In addition to the allowable maximum pressure ratio P p0 (threshold value), the maximum value P sh of the reference maximum pressure ratio, the minimum value P sl of the reference maximum pressure ratio, and the allowable compression differential pressure P c0 shown in the above embodiment. , Knocking allowable pressure ratio P h2 , minimum misfire pressure ratio P n , misfire allowable pressure ratio P m, and extinguishing allowable pressure ratio P m1, etc. also depend on the engine operating conditions including the engine load W, engine speed N, and intake air temperature. Can be changed.

かかる実施例によれば、前記許容最高圧力比Ｐｐ０（しきい値）を一定として燃焼診断を行うことなく、エンジンの運転条件をエンジン負荷Ｗ、エンジン回転数Ｎ、吸気温度等により検出し、筒内最高圧力許容値Ｐｐ０（しきい値）、基準最高圧力比の最大値Ｐｓｈ及び基準最高圧力比の最小値Ｐｓｌ許容圧縮圧力比Ｐｃ０、ノッキング許容圧力比Ｐｈ２、失火最小圧力比Ｐｎ、失火許容圧力比Ｐｍ及び消炎許容圧力比Ｐｍ１等の燃焼診断項目の夫々のしきい値をエンジン運転条件や各気筒毎に条件変化に応じて自在に変化させている。 According to such an embodiment, the engine operating condition is detected from the engine load W, the engine speed N, the intake air temperature, etc., without performing the combustion diagnosis with the allowable maximum pressure ratio P p0 (threshold) being constant. In-cylinder maximum pressure allowable value P p0 (threshold), reference maximum pressure ratio maximum value P sh and reference maximum pressure ratio minimum value P sl allowable compression pressure ratio P c0 , knocking allowable pressure ratio P h2 , misfire minimum pressure The respective threshold values of the combustion diagnosis items such as the ratio P n , the misfire allowable pressure ratio P m and the extinguishing allowable pressure ratio P m1 are freely changed according to engine operating conditions and condition changes for each cylinder.

これにより、燃焼状態診断にあたって、燃焼診断項目における基準値（しきい値）をエンジンや各気筒の運転条件に適合した値に調整でき、燃焼診断精度を高く維持することができる。尚、第２図、第３図及び後記する第１６図において１００ａは前記燃焼診断装置を動作させるか否かのＯＮ−ＯＦＦスイッチである。   Thereby, in the combustion state diagnosis, the reference value (threshold value) in the combustion diagnosis item can be adjusted to a value suitable for the operating conditions of the engine and each cylinder, and the combustion diagnosis accuracy can be maintained high. In FIGS. 2 and 3 and FIG. 16 described later, reference numeral 100a denotes an ON-OFF switch for determining whether or not to operate the combustion diagnostic apparatus.

次に、第２０図、第２９図（Ａ）、第２９図（Ｂ）及び第３０図に基づき筒内圧力検出器１の異常判定動作について説明する。
第２０図の筒内圧力線図において、Ｐｂは前記燃焼診断における圧縮始め以前の基準圧力、Ｐ３は前記任意点の圧縮圧力Ｐ０より一定角遅れた（時間的に早いタイミングで計測した）点での圧力、Ｐ１は前記Ｐ０より一定角遅れた点（時間的に遅いタイミングで計測した）点での圧力、Ｐ２は前記Ｐ１より一定角進んだ点での圧力でＲＷＡ〜ＲＷＢは筒内圧力検出器１の異常判定範囲、筒内圧力の（ＰＴｂ〜ＰＴａ）はノッキングが検出可能な圧力値を含む圧力値の検出可能範囲、ＰＳｂは許容最高吸気圧力値、ＰＳａは許容最低吸気圧力値である。Ａａ〜Ａｂは最高圧力Ｐｐに対応する燃焼行程域のクランク角度範囲である。 Next, the abnormality determination operation of the in-cylinder pressure detector 1 will be described with reference to FIGS. 20, 29 (A), 29 (B), and 30. FIG.
In cylinder pressure diagram of Figure 20, P b were measured by the compression start earlier reference pressure in the combustion diagnosis, P 3 was delayed a predetermined angle from the compression pressure P 0 of the arbitrary point (temporally earlier timing ) Pressure at a point, P 1 is a pressure at a point delayed by a certain angle from P 0 (measured at a timing later in time), P 2 is a pressure at a point advanced by a certain angle from P 1 , and RWA ˜RWB is an abnormality determination range of the in-cylinder pressure detector 1, in-cylinder pressure (PTb to PTa) is a detectable range of pressure values including pressure values that can be detected by knocking, PSb is an allowable maximum intake pressure value, and PSa is This is the minimum allowable intake pressure value. Aa~Ab is crank angle range of the combustion stroke range corresponding to maximum pressure P p.

第２０図および第３０図において、前記筒内圧力検出器１の異常判定を行うにあたっては、先ず第３０図の筒内センサ異常判定ルーチンＥにおいて、先ず気筒Ｎｏ．Ｋ＝１に設定後（Ｅ０）、気筒＃１の等クランク角度毎に筒内圧力＃１をサンプリング（Ｅ０１）し、気筒Ｋ（１）の筒内圧力Ｐｋ（１）を計測して、前記燃焼室４４内における筒内圧力Ｐｋを検出して燃焼診断装置１００に入力する（Ｅ１）。   20 and 30, in order to determine the abnormality of the in-cylinder pressure detector 1, first, in the in-cylinder sensor abnormality determination routine E of FIG. After setting K = 1 (E0), the cylinder pressure # 1 is sampled (E01) at every equal crank angle of the cylinder # 1, and the cylinder pressure Pk (1) of the cylinder K (1) is measured. The in-cylinder pressure Pk in the combustion chamber 44 is detected and input to the combustion diagnostic apparatus 100 (E1).

次いで、
（ａ）全行程におけるクランク角度範囲の圧力検知器１の値が該検知器１の測定レンジ範囲ＰＴａ〜ＰＴｂに入っているかを判断し（Ｅ２）、
（ｂ）次に吸気行程で、吸気圧の最大値ＰＳｂ〜最小値ＰＳａに入っているかを判断し（Ｅ３）、
（ｃ）更に最高圧力Ｐｐにおけるクランク角Ｐｐａｎｇがクランク角度範囲Ａａ〜Ａｂの範囲にあるか否か（Ｅ４）、を判断し、
（ｄ）さらにセンサーに異常がない場合は第２９図（ａ）のごとくほとんどノイズがのっていない場合で計測が行われるが第３０図（ｂ）のごとくノイズが大きい状態で計測した場合の誤判断を防止する方法として、第３０図に示す測定値の標準偏差判断フロー、すなわち、吸気圧力を含む圧縮始め以前の基準圧力Ｐｂの過去ｎサイクルの値
｛Ｐｂｊ−ｎ＋１，Ｐｂｊ−ｎ＋２，Ｐｂｊ−ｎ＋３，…，Ｐｂｊ｝の標準偏差の値が標準偏差の許容しきい値εを超えていないことを判定するフローにより、センサーの異常の有無を判定する。 Then
(A) Determine whether the value of the pressure detector 1 in the crank angle range in the entire stroke is within the measurement range range PTa to PTb of the detector 1 (E2),
(B) Next, in the intake stroke, it is determined whether the intake pressure is within the maximum value PSb to the minimum value PSa (E3),
(C) further whether the crank angle Ppang at the maximum pressure P p is in the range of the crank angle range Aa~Ab (E4), it is determined,
(D) Further, when there is no abnormality in the sensor, the measurement is performed when there is almost no noise as shown in FIG. 29 (a), but the measurement is performed when the noise is large as shown in FIG. 30 (b). as a method for preventing erroneous determination, a standard deviation determining flow measurements shown in FIG. 30, i.e., past n cycles value {Pb j-n + 1, Pb compression start previous reference pressure P b which includes an intake pressure j- n + 2 , Pb j−n + 3 ,..., Pb j } is determined based on a flow for determining whether the standard deviation value does not exceed the standard deviation allowable threshold ε.

そして前記（Ｅ２〜Ｅ４）の判断フローにおいて、ノイズ等によるトリガーパルス等で瞬間的に前記範囲を超える場合があるために、等クランク角毎に圧力検知して（Ｅ５）で同一気筒の圧力検知器が前記（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）４項目の何れか１つを満足しない状態が設定されたｉ回（複数回）以上連続したとき（Ｅ６）その気筒の筒内圧力検出器（センサ）１が異常と判定する（Ｅ８）。
次に気筒ＮＯ．Ｋ＝Ｋ＋１に更新しながら（Ｅ１０）全ての気筒の圧力検知器を検知して前記センサの異常判定を終了し、センサ正常と判断した場合（Ｅ７）にＫ←１に更新して（Ｅ１２）燃焼診断に移行する。 In the determination flow of (E2 to E4), since the above range may be instantaneously exceeded by a trigger pulse due to noise or the like, the pressure is detected at every equal crank angle and the pressure of the same cylinder is detected in (E5). When the vessel continues for i times (multiple times) set in a condition not satisfying any one of the four items (a), (b), (c), (d) (E6) cylinder of the cylinder The internal pressure detector (sensor) 1 is determined to be abnormal (E8).
Next, cylinder NO. While updating to K = K + 1 (E10), the pressure detectors of all the cylinders are detected and the abnormality determination of the sensor is terminated. When it is determined that the sensor is normal (E7), K ← 1 is updated (E12) Shift to combustion diagnosis.

かかる実施例によれば、（ａ）により筒内圧力検知器の計測領域（ＰＴｂ〜ＰＴａ）を超える圧力信号が複数回あった場合に異常と判断するために、ノイズ等によるトリガーパルス等で瞬間的に前記範囲を超える場合があっても、筒内圧力検出器１のスパークノイズ、断線、接触不良等の発生を精度良く検知できる。
また（ｂ）により筒内圧力検出器１の経時変化によるドリフトの発生を検知できる。さらに（ｃ）により筒内圧力とクランク角との関係が狂いを生ずることなく検出されているか否かを確認できる。 According to this embodiment, in order to determine that there is an abnormality when there are a plurality of pressure signals exceeding the measurement region (PTb to PTa) of the in-cylinder pressure detector according to (a), a trigger pulse due to noise or the like is Even if the above range is exceeded, the occurrence of spark noise, disconnection, poor contact, etc. of the in-cylinder pressure detector 1 can be accurately detected.
Also, the occurrence of drift due to the time-dependent change of the in-cylinder pressure detector 1 can be detected by (b). Further, it is possible to confirm whether or not the relationship between the in-cylinder pressure and the crank angle is detected without causing an error by (c).

従って、筒内圧力検出器１の異常やクランク角との関係の異常を多面的に自動的に検知でき、該筒内圧力検出器１の異常状態があった場合における診断の暴走を確実に防ぐことが出来、この場合に第２図、第３図及び第１６図等で示すように、診断を停止し燃焼制御装置２００の制御のみで運転を行うかエンジンを停止してその修理を行うことが出来る。
即ち、燃焼制御装置はセンサ異常を検知すると、着火タイミングを安全な位置まで遅角し、センサ異常状態を自己保持する。そして燃焼診断装置はセンサ交換後、自動復帰し、正常に診断を行うがこの状態では失火判定状態となる。 Therefore, the abnormality of the in-cylinder pressure detector 1 and the abnormality of the relationship with the crank angle can be automatically detected in a multifaceted manner, and the diagnosis runaway can be surely prevented when the in-cylinder pressure detector 1 is abnormal. In this case, as shown in FIG. 2, FIG. 3, FIG. 16, etc., the diagnosis is stopped and the operation is performed only by the control of the combustion control device 200 or the engine is stopped and the repair is performed. I can do it.
That is, when the combustion control device detects a sensor abnormality, it retards the ignition timing to a safe position and self-holds the sensor abnormality state. The combustion diagnostic device automatically returns after the sensor replacement and performs a normal diagnosis, but in this state, it enters a misfire determination state.

ここで、該当気筒を着火すると、該当気筒は安全な着火タイミング位置で運転開始する。この後、手動で燃焼制御装置に対し該当気筒のセンサ異常をリセットすることにより、制御が再開し、燃焼状態が正常よりやや低めの状態から正常状態に復帰する。   Here, when the corresponding cylinder is ignited, the corresponding cylinder starts operation at a safe ignition timing position. Thereafter, by manually resetting the sensor abnormality of the corresponding cylinder to the combustion control device, the control is resumed, and the combustion state is restored from a state slightly lower than normal to a normal state.

第１６図は、本発明の実施例に係るガスエンジンの燃焼診断システムの全体構成図、第１７図は、本発明の実施例に係るガスエンジンの燃焼診断システムの全体制御フローチャート図で、第５図に対応するが、燃焼域に対応するクランク角度範囲Ａａ〜Ａｂの範囲において検知される最高圧力Ｐｐに対応するクランク角アングルＰｐａｎｇに対応させてカテゴリ診断を行うとともに、正常範囲のみ無段階制御した図である。 FIG. 16 is an overall configuration diagram of a gas engine combustion diagnosis system according to an embodiment of the present invention, and FIG. 17 is an overall control flowchart diagram of a gas engine combustion diagnosis system according to an embodiment of the present invention. corresponding to figure, corresponding to the maximum pressure P p in association with the crank angle angle Ppang performs category diagnostic sensed in the region of the corresponding crank angle range Aa~Ab the combustion zone, the normal range only stepless control FIG.

第１８図は、第１６図〜第１７図の発明に適用されるアナログ式燃焼診断信号伝達方法の説明図である。
第１９図（Ａ）は、燃焼診断結果のカテゴリ情報に対するアナログ値の変化を示す全体の説明図で、第１９図（Ｂ）は燃焼診断結果のカテゴリ情報に対するアナログ値の変化を示す拡大の説明図である。 FIG. 18 is an explanatory diagram of an analog combustion diagnostic signal transmission method applied to the inventions of FIGS.
FIG. 19A is an overall explanatory diagram showing changes in analog values with respect to category information of combustion diagnosis results, and FIG. 19B is an enlarged explanation showing changes in analog values with respect to category information of combustion diagnosis results. FIG.

第２０図は、前記実施例における筒内圧力の診断検知説明用圧力線図である。そして本発明は、前記実施例と異なりシリアル伝送線でのアナログ値の段階的表示が可能なように、第２０図に示す燃焼域に対応するクランク角度範囲Ａａ〜Ａｂの範囲における検知圧力Ｐに対応させて夫々しきい値を設定している。
即ち、しきい値は、Ｐｐ０及びＰｈ１：Ｐｍａｘ異常しきい値、Ｐｈ２：ノッキングしきい値、Ｐｎ：失火、消炎しきい値、夫々のレベルは、Ｐｐ０≧Ｐｈ１≧Ｐｈ２≧Ｐｓｈ≧Ｐｓｌ≧Ｐｎのように段階的にレベルが低減するように設定している。 FIG. 20 is a pressure diagram for explaining diagnostic detection of in-cylinder pressure in the embodiment. In the present invention, unlike the above-described embodiment, the detected pressure P in the crank angle range Aa to Ab corresponding to the combustion range shown in FIG. 20 is displayed so that the analog value can be displayed stepwise on the serial transmission line. Each threshold is set in correspondence.
That is, the threshold values are P p0 and P h1 : Pmax abnormal threshold value, P h2 : knocking threshold value, P n : misfire, extinguishing threshold value, and the respective levels are P p0 ≧ P h1 ≧ P h2 ≧ P sh ≧ P sl ≧ P n is set such that the level is reduced stepwise.

第１７図に戻り、センサ異常処理判断フロー（Ｓ’０１）終了後センサ異常でなければ次に圧縮圧力ΔＰ０が正常値から異常に低下しているか否かを判定する（Ｓ’１）。
エンジンの圧縮行程に対応するクランク角度の範囲において検知される前記基準差圧ΔＰ０を、許容圧縮圧力比しきい値Ｐｃ０と比較し、前記許容圧縮圧力しきい値Ｐｃ０以下のとき即ちΔＰ０≦Ｐｃ０のときには、ガス漏れ等の機械的トラブルによって圧縮圧力Ｐｃが正常値から異常に低下していると判定（Ｓ’１）。 Returning to FIG. 17, after completion of the sensor abnormality process determination flow (S'01), if the sensor is not abnormal, it is next determined whether or not the compression pressure ΔP 0 is abnormally reduced from the normal value (S'1).
The reference differential pressure ΔP 0 detected in the range of the crank angle corresponding to the compression stroke of the engine is compared with an allowable compression pressure ratio threshold value P c0 , that is, when it is equal to or smaller than the allowable compression pressure threshold value P c0. When 0 ≦ Pc0 , it is determined that the compression pressure Pc is abnormally decreased from the normal value due to mechanical trouble such as gas leakage (S′1).

Ｓ’２のとき又はＳ’３での運転サイクルの回数Ｎｈが許容回数Ｎｈ０を超えたとき即ちＮｈ≧Ｎｈ０のとき（Ｓ’４）には、筒内最高圧力Ｐｐが設計値（正常値）から異常に上昇しているものと判定するステップ。
Ｓ’５〜Ｓ’６のノッキング判定ステップ。
Ｓ’７〜Ｓ’９の失火判定ステップと消炎発生の判定ステップは第５図と同様である。 By the time the number N h of operation cycle at the time or S'3 of S'2 is namely N h ≧ N h0 when exceeds the allowable number of times N h0 (S'4), cylinder maximum pressure P p design A step of determining that the value is abnormally increased from the value (normal value).
A knocking determination step of S′5 to S′6.
The misfire determination step of S′7 to S′9 and the determination step of occurrence of flame extinction are the same as those in FIG.

従って、本実施例においては、前記所定クランク角範囲の燃焼域で採取した前記筒内圧力比ΔＰ／ΔＰ０を、各診断カテゴリ情報毎に設定したしきい値に基づいて燃焼診断を行い、且つ前記各診断カテゴリ情報毎のしきい値が、段階的にレベルが低減するように設定され、夫々のしきい値レベル段階で、異なるカテゴリ情報が判断できるようにし、焼最高圧力付近のクランク範囲に検知範囲を設定して、前記各診断カテゴリ情報毎のしきい値が、最高圧力異常しきい値Ｐｐ０及びＰｈ１、Ｐｈ２：ノッキングしきい値、Ｐｎ：失火、消炎しきい値、夫々のしきい値で夫々のレベルは、Ｐｎ≦Ｐｓｌ≦Ｐｓｈ≦Ｐｈ２≦Ｐｈ１＜Ｐｐ０のようにしている。 Therefore, in this embodiment, the in-cylinder pressure ratio ΔP / ΔP 0 collected in the combustion range of the predetermined crank angle range is used to perform combustion diagnosis based on the threshold value set for each diagnosis category information, and The threshold value for each diagnostic category information is set so that the level decreases step by step, and different category information can be judged at each threshold level step, and the crank range near the maximum firing pressure is set. The detection range is set, and the threshold values for each diagnosis category information are the maximum pressure abnormality threshold values P p0 and P h1 , P h2 : knocking threshold value, P n : misfire, extinguishing threshold value, respectively. The respective levels are set such that P n ≦ P sl ≦ P sh ≦ P h2 ≦ P h1 <P p0 .

この結果、前記ステップ（Ｓ２０）において、最高圧力比ΔＰｐ／ΔＰ０が（ΔＰｐ／ΔＰ０＜Ｐｈ２）の正常燃焼時において、ΔＰｐ／ΔＰ０がノッキングしきい値以下であるので、Ｐｈ２〜Ｐｎの値をＣｋ〜Ｃｑの範囲の下記直線式に換算して燃焼診断装置にアナログ情報として伝達する。
Ｃ＝｛（Ｃｑ−Ｃｋ）／（Ｐｎ−Ｐｈ２）｝×｛（ΔＰｐ／ΔＰ０）−Ｐｈ２｝＋Ｃｋ As a result, in step (S20), when the maximum pressure ratio ΔP p / ΔP 0 is normal combustion with (ΔP p / ΔP 0 <P h2 ), ΔP p / ΔP 0 is equal to or less than the knocking threshold value. The values of P h2 to P n are converted into the following linear expression in the range of Ck to Cq and transmitted as analog information to the combustion diagnostic apparatus.
C = {(Cq−Ck) / (P n −P h2 )} × {(ΔP p / ΔP 0 ) −P h2 } + Ck

第１６図は、かかる実施例に係るガスエンジンの燃焼診断システムの全体構成図で正常範囲のみ無段階制御した図で、燃焼域に対応するクランク角度範囲Ａａ〜Ａｂの範囲において検知される最高圧力Ｐｐに夫々第１９図（Ａ）及び第１９図（Ｂ）に示すしきい値を設定して診断させるものである。 FIG. 16 is a diagram in which only the normal range is continuously controlled in the overall configuration diagram of the combustion diagnosis system for a gas engine according to this embodiment, and the maximum pressure detected in the crank angle range Aa to Ab corresponding to the combustion region. The thresholds shown in FIGS. 19 (A) and 19 (B) are set for P p and diagnosed.

図において、２０は多気筒エンジン、１００は燃焼診断装置で、カム軸トップ位置、クランク角とともに、各クランク角毎に気筒数分の筒内圧力を検知し、第１７図に基づくフローで燃焼診断を行い、診断判定結果は、そして前記した診断判定結果は、第１９図（Ａ）及び第１９図（Ｂ）に示すようにＣｐ：Ｐｍａｘ異常判定アナログレベル、Ｃｅ：圧縮圧判定アナログレベル、Ｃｋ：ノッキング判定アナログレベル、Ｃｑ：消炎判定アナログレベル、Ｃｍ：失火判定アナログレベル、Ｃｘ：センサ異常判定アナログレベルで夫々設定し、夫々のレベルは、Ｃｐ＞Ｃｅ＞Ｃｋ＞Ｃｍ＞Ｃｘのように段階的にアナログレベルが低減するように設定している。   In the figure, 20 is a multi-cylinder engine, 100 is a combustion diagnostic device, which detects the in-cylinder pressure corresponding to the number of cylinders for each crank angle together with the camshaft top position and crank angle, and performs combustion diagnosis with the flow based on FIG. As shown in FIG. 19 (A) and FIG. 19 (B), the diagnostic judgment result is the Cp: Pmax abnormality judgment analog level, Ce: the compression pressure judgment analog level, Ck : Knocking determination analog level, Cq: extinguishing determination analog level, Cm: misfire determination analog level, Cx: sensor abnormality determination analog level, each level is set as Cp> Ce> Ck> Cm> Cx Therefore, the analog level is set to be reduced.

即ち燃焼診断装置１００から燃焼制御装置２００側に伝送される診断結果の信号が、アナログレベルで構成され、各診断カテゴリ毎にアナログレベルが、段階的に低減するように設定され、燃焼制御装置２００側で夫々のアナログレベル段階で、異なるカテゴリ情報が判断できるように出来、前記各診断カテゴリ毎におけるアナログレベルが、正常診断カテゴリのアナログレベルが中央に、最高圧力異常や圧縮圧異常のようなエンジン全体の異常は高位に、失火、消炎、センサ異常、信号線断線等の気筒単位の異常は低位設定され、ノッキングしきい値と消炎しきい値の間に位置する正常燃焼圧力若しくは圧力比範囲を、燃焼制御装置側に信号線１０１を介して各気筒毎にアナログレベルで伝送する際に、その圧力（圧力比）に応じたアナログレベルに変換して無段階的に制御されたアナログ信号を燃焼制御装置２００側に伝送することができ、多気筒のエンジンに用いられる内燃機関の燃焼診断・制御装置において、燃焼診断装置１００と燃焼制御装置２００間に、気筒数に対応した数のアナログ信号線１０１が接続され、各診断カテゴリ毎にアナログレベルが、段階的に低減するように設定されたアナログ信号をシリアルに送信して燃焼制御装置側で診断カテゴリの判別を行い、若しくはアナログレベル応じた燃焼圧力若しくは圧力比を判別することが可能となる。   That is, the diagnosis result signal transmitted from the combustion diagnostic apparatus 100 to the combustion control apparatus 200 side is configured at an analog level, and the analog level is set so as to decrease stepwise for each diagnosis category. It is possible to judge different category information at each analog level stage on the side, the analog level for each diagnosis category is the center of the analog level of the normal diagnosis category, the engine such as the highest pressure abnormality or compression pressure abnormality The overall abnormality is set high, while the unit-by-cylinder abnormality such as misfire, flame extinguishing, sensor abnormality, signal line disconnection, etc. is set low, and the normal combustion pressure or pressure ratio range located between the knocking threshold and the flame extinction threshold is set. When the analog signal is transmitted to each combustion cylinder via the signal line 101 for each cylinder, an analog corresponding to the pressure (pressure ratio) is transmitted. An analog signal that is converted into a level and controlled steplessly can be transmitted to the combustion control device 200 side. In the combustion diagnosis / control device for an internal combustion engine used in a multi-cylinder engine, the combustion diagnosis device 100 and the combustion The number of analog signal lines 101 corresponding to the number of cylinders is connected between the control devices 200, and an analog signal set so that the analog level is gradually reduced for each diagnosis category is serially transmitted to control combustion. It is possible to determine the diagnosis category on the apparatus side, or to determine the combustion pressure or pressure ratio according to the analog level.

即ち、第１８図に示すように、夫々のアナログレベルでシリアルにアナログ信号を送信することにより、診断結果のカテゴリ情報をＫ段階のアナログ値で規定することにより、１気筒に対し、１本のアナログ信号線１０１で情報を伝達することが出来、ｍ気筒ではｍ本の信号線１０１で足りる。
又１本の信号線１０１と気筒情報が１：１で対応しているために、断線した気筒のみ制御不可となるのみで、他の気筒には影響せず、然もアナログ情報であるために、ノイズが載って誤作動になることもない。 That is, as shown in FIG. 18, by transmitting an analog signal serially at each analog level, the category information of the diagnosis result is defined by K-stage analog values, thereby providing one for each cylinder. Information can be transmitted through the analog signal line 101, and m signal lines 101 are sufficient for the m cylinder.
In addition, since one signal line 101 and the cylinder information correspond to each other at 1: 1, only the disconnected cylinder is not controllable, it does not affect other cylinders, and is still analog information. No noise and malfunctions.

又正常圧力範囲では、Ｐ＝ΔＰｐ／ΔＰ０を計算し、次に
Ｃ＝（Ｃｑ−Ｃｋ）＊（Ｐ−Ｐｈ２）／（Ｐｎ−Ｐｈ２）＋Ｃｋで
｛Ｐｈ２〜Ｐｎ｝→｛Ｃｋ〜Ｃｑ｝で示すことにより正常圧力範囲での無段階圧力レベル情報を受け取ることが出来る。 In the normal pressure range, P = ΔP p / ΔP 0 is calculated, and then C = (Cq−Ck) * (P−P h2 ) / (P n −P h2 ) + Ck {P h2 to P n } → Stepless pressure level information in the normal pressure range can be received by indicating {Ck to Cq}.

そして燃焼制御装置側２００では、第１６図に示すように、
前記アナログ情報｛Ｃｋ〜Ｃｑ｝を
Ｐ＝｛（Ｐｎ−Ｐｈ２）／（Ｃｑ−Ｃｋ）＊（Ｃ−Ｃｋ）｝＋Ｐｈ２
で
｛Ｃｋ〜Ｃｑ｝→｛Ｐｈ２〜Ｐｎ｝
とアナログ情報から圧力情報に戻した後、フィードバックゲイン定数をＦとし、（ΔＴ）＝Ｆ＊（Ｐ−Ｐｓｍ）
により噴射タイミングをＴ←Ｔ＋ΔＴに更新する。 And in the combustion control apparatus side 200, as shown in FIG.
The analog information {Ck to Cq} is changed to P = {(P n −P h2 ) / (Cq−Ck) * (C−Ck)} + P h2
In {Ck~Cq} → {P h2 ~P n}
After returning from the analog information to the pressure information, the feedback gain constant is F, and (ΔT) = F * (P−Psm)
Thus, the injection timing is updated to T ← T + ΔT.

これにより正常圧力範囲｛Ｐｈ２〜Ｐｎ｝で燃料着火タイミングを一定量（ΔＴ）遅角若しくは進角させることにより、更にエンジン性能を所要性能値に効率的に維持でき、燃焼制御装置２００により、時々刻々の燃焼状態を燃焼診断装置で把握し、燃焼制御装置でパイロット燃料やガス燃料等の燃料着火タイミングや燃料噴射量を変えることにより燃焼状態を常時制御することができる。 As a result, the engine performance can be efficiently maintained at the required performance value by retarding or advancing the fuel ignition timing by a certain amount (ΔT) in the normal pressure range {P h2 to P n }. The combustion state can be grasped by the combustion diagnostic device and the combustion state can be constantly controlled by changing the fuel ignition timing and the fuel injection amount of pilot fuel, gas fuel, etc. by the combustion control device.

次に第１図に示す表示装置６の構成について第２１図から第２７図に基づいて説明する。
本発明の燃焼診断装置に接続する表示装置は、燃焼診断結果と圧力波形の２種類を表示することができる。 Next, the configuration of the display device 6 shown in FIG. 1 will be described with reference to FIGS.
The display device connected to the combustion diagnostic device of the present invention can display two types of combustion diagnostic results and pressure waveforms.

第２１図は、燃焼診断装置から伝送された燃焼診断結果を表示装置に表示した表図で、各気筒番号を＃１〜＃１８として列側の項目に、又行側に設けた診断項目はセンサ異常（Ｘ）、最高圧力Ｐｐ異常（Ｐ）、ノッキング（Ｋ）、最高圧力Ｐｐ高め（Ｈ）、最高圧力Ｐｐ適性範囲（Ｎ）、最高圧力Ｐｐ低め（Ｈ）、消炎（Ｑ）、失火（Ｍ）、圧縮圧低下（Ｅ）毎に燃焼診断装置から伝送された燃焼診断結果の夫々の項目を記号で表示装置で表示した例である。燃焼診断結果に従い１サイクル毎に四角の記号表示が更新される。
特に本実施例では気筒数が多いため、四角に抜き文字で燃焼カテゴリを示すことにより、認識しやすくしている。 FIG. 21 is a table showing the result of combustion diagnosis transmitted from the combustion diagnosis device on the display device. Each cylinder number is # 1 to # 18, and the diagnosis items provided on the row side are as follows. Sensor abnormality (X), maximum pressure P p abnormality (P), knocking (K), maximum pressure P p higher (H), maximum pressure P p aptitude range (N), maximum pressure P p lower (H), extinguishing ( This is an example in which each item of the combustion diagnosis result transmitted from the combustion diagnosis device for each of Q), misfire (M), and compression pressure drop (E) is displayed by a symbol on the display device. The square symbol display is updated every cycle according to the combustion diagnosis result.
In particular, in this embodiment, since the number of cylinders is large, it is easy to recognize by indicating a combustion category with a letter in a square.

第２２図は、多気筒の一例として４気筒のエンジンにおける燃焼診断装置側と表示装置側の夫々の気筒の筒内圧力の伝送及び表示過程を示し、上から４段目までのグラフ図は、４気筒エンジン夫々の筒内圧力波形の計測結果で、カム軸トップ位置を０度として、クランク角１サイクル（一回転）毎の圧力波形が圧力センサでクランク角と対応させて等クランク毎に計測される。表示器１２４への出力波形、表示器に表示した筒内波形の一例を示す図である。   FIG. 22 shows the transmission and display process of the in-cylinder pressures of the cylinders on the combustion diagnostic device side and the display device side in a four-cylinder engine as an example of a multi-cylinder. The result of measuring the in-cylinder pressure waveform of each 4-cylinder engine, with the camshaft top position at 0 degree, the pressure waveform for each crank angle cycle (one rotation) is measured for each crank by using the pressure sensor to correspond to the crank angle. Is done. It is a figure which shows an example of the output waveform to the indicator 124, and the in-cylinder waveform displayed on the indicator.

下から２番目のグラフは、燃焼診断装置が接続された表示器１２４に出力する波形である。表示は制御とは無関係なので、燃焼診断装置１００から表示装置６でのデータ伝送方式は、シリアル伝送としている。このため軸トップ信号検知後に測定した波形中、燃焼診断に必要な太線で示した領域のみ表示器１２４へのデータ伝送対象とするために筒内圧力検知器（センサ）での検知毎に時々刻々クランク角に同期して、診断装置側の第１のリングメモリに全気筒の燃焼状態を示す筒内圧力波形を書き込み、次のカム軸トップ位置より夫々｛ａ１｝、｛ａ２｝、｛ａ３｝、｛ａ４｝づつ角度遅れを持たせて圧縮領域から燃焼領域までの所定クランク範囲の診断領域の角度波形を信号伝送線２０１に載せて送り、さらに次のカム軸トップを検知するまでの１サイクル＝７２０度以内にシリアル伝送することで、限られた通信量を有効活用している。   The second graph from the bottom is the waveform output to the indicator 124 to which the combustion diagnostic device is connected. Since the display is irrelevant to the control, the data transmission method from the combustion diagnostic device 100 to the display device 6 is serial transmission. For this reason, in the waveform measured after detecting the shaft top signal, only the area indicated by the bold line necessary for combustion diagnosis is subject to data transmission to the display unit 124, so that it is detected every moment by the in-cylinder pressure detector (sensor). In-cylinder pressure waveforms indicating the combustion states of all cylinders are written in the first ring memory on the diagnostic device side in synchronization with the crank angle, and {a1}, {a2}, {a3} from the next camshaft top position, respectively. , {A4} 1 cycle from the compression region to the combustion region with an angular lag in the diagnostic region of the predetermined crank range on the signal transmission line 201 for sending, and further detection of the next camshaft top = Limited communication volume is effectively utilized by serial transmission within 720 degrees.

例えば送信領域を６０〜８０°の範囲に設定すれば、圧力検知器１の検知速度に対応した波形を、さらに次のカム軸トップを検知するまでの１サイクル＝７２０度以内に信号伝送線２０１でシリアル伝送することが可能となる。
最下段のグラフはシリアル伝送したデータを表示装置６のオシログラフ１２４に表示した筒内圧波形の様子を示す。 For example, if the transmission region is set in the range of 60 to 80 °, the waveform corresponding to the detection speed of the pressure detector 1 is further reduced within one cycle = 720 degrees until the next camshaft top is detected. Serial transmission is possible.
The lowermost graph shows the state of the in-cylinder pressure waveform in which the serially transmitted data is displayed on the oscillograph 124 of the display device 6.

この時、各気筒の圧力波形は酷似しているので、表示装置６のオシログラフ１２４には一定圧力値β間隔で表示することにより、全ての波形を認識しやすくしている。
そのため診断装置側から伝送された夫々｛ａ１｝、｛ａ２｝、｛ａ３｝、｛ａ４｝づつクランク角度遅れを持たせたものを逆にその角度分だけ時間進みを行って次のクランク角周期サイクルのカム軸トップ位置０°を基準として一定圧力値β間隔で上下に表示している。 At this time, the pressure waveforms of the cylinders are very similar, so that all waveforms can be easily recognized by displaying them on the oscillograph 124 of the display device 6 at constant pressure value β intervals.
For this reason, the crank angle delays transmitted by the {a1}, {a2}, {a3}, and {a4} respectively transmitted from the diagnostic device side are advanced by the corresponding angle, and the next crank angle period is reversed. The camshaft top position 0 ° of the cycle is displayed vertically with a constant pressure value β interval.

第２３図は、かかる表示を行うための燃焼診断装置側と表示装置側のデータ構成図の一例である。
先ず燃焼診断装置側のデータ処理構成要素について説明する。以下では理解を容易にするため４気筒の例をあげて説明する。
１１０は燃焼診断装置側のリングバッファメモリｒｂｕｆ１（１１０）で、カム軸トップの原点位置（０°）を記憶するリングメモリ部と、各気筒＃１〜４の圧力波形データが少なくとも７２０°の１クランク角サイクル分以上、具体的には数クランクサイクル分記憶できるリングメモリ部が多環円状に具えている。 FIG. 23 is an example of a data configuration diagram on the combustion diagnostic apparatus side and the display apparatus side for performing such display.
First, data processing components on the combustion diagnostic apparatus side will be described. Hereinafter, an example of four cylinders will be described for easy understanding.
110 is a ring buffer memory rbuf1 (110) on the combustion diagnostic device side, a ring memory unit for storing the origin position (0 °) of the camshaft top, and a pressure waveform data of each cylinder # 1 to # 4 of 1 at least 720 °. A ring memory unit capable of storing more than crank angle cycles, more specifically several crank cycles, is provided in a polycyclic shape.

１１３は書き込みポインタで、夫々の気筒の筒内圧力検知器１及びクランク角検出器２よりの検出データを夫々対応するリングメモリ部に書き込ませるポイント位置を設定する。
１１２は、カム軸トップの原点位置（０°）から圧力波形データ開始点までの相対角度情報ａ［１〜４］を記憶させるメモリ、１１１は該相対角度情報ａ［１〜４］に基づいて設定したタイミングで夫々｛ａ１｝、｛ａ２｝、｛ａ３｝、｛ａ４｝づつ角度遅れを持たせて対応するリングメモリ部より読み出す読み出しポインタである。 Reference numeral 113 denotes a write pointer, which sets a point position at which detection data from the in-cylinder pressure detector 1 and the crank angle detector 2 of each cylinder is written in the corresponding ring memory unit.
Reference numeral 112 denotes a memory for storing relative angle information a [1 to 4] from the origin position (0 °) of the camshaft top to the pressure waveform data start point. Reference numeral 111 denotes a memory based on the relative angle information a [1 to 4]. The read pointer is read from the corresponding ring memory unit with an angular delay by {a1}, {a2}, {a3}, and {a4}, respectively, at the set timing.

次に表示装置側のデータ処理構成要素について説明する。
１２０は表示装置側のリングバッファメモリｒｂｕｆ２（１２０）で、燃料診断装置１００側より送られた各気筒＃１〜４の圧力波形データが夫々｛ａ１｝、｛ａ２｝、｛ａ３｝、｛ａ４｝づつ角度遅れを持たせたものを逆にその角度分だけ時間進みを行って一定角度（ｗｌｅｎ）分のデータ領域に順次記憶できる４つの多環リング円状のリングメモリ部を具えている。 Next, data processing components on the display device side will be described.
Reference numeral 120 denotes a ring buffer memory rubuf2 (120) on the display device side, and the pressure waveform data of each cylinder # 1-4 sent from the fuel diagnostic device 100 side is {a1}, {a2}, {a3}, {a4, respectively. On the contrary, there are provided four polycyclic ring-shaped ring memory units which can be sequentially stored in a data area for a fixed angle (wlen) by proceeding with time by the angle of the one with an angular delay.

１２１は書き込みポインタで、シリアル信号線１０１より送られてきたデータを夫々｛ａ１｝、｛ａ２｝、｛ａ３｝、｛ａ４｝の角度分だけ時間進みタイミングを持たせて前記各気筒＃１〜＃４に対応するリングメモリ部に書き込むタイミングを設定する書込ポインタである。
１２２は、前記各気筒＃１〜＃４に対応するリングメモリ部より一定圧力値β間隔で読み出して表示装置に上下に表示させるタイミングを設定する読み出しポインタである。 Reference numeral 121 denotes a write pointer, which gives the data sent from the serial signal line 101 to the cylinders # 1 to # 1 with time advance timings corresponding to the angles {a1}, {a2}, {a3}, and {a4}, respectively. This is a write pointer for setting the timing for writing to the ring memory unit corresponding to # 4.
Reference numeral 122 denotes a read pointer that sets a timing for reading from the ring memory units corresponding to the cylinders # 1 to # 4 at regular pressure value β intervals and displaying them on the display device.

第２４図〜第２７図は、前記データ構成図における波形測定フロー図で、第２４図は燃焼診断装置（データ送出）側のクランク角割込処理フロー図、第２５図は燃焼診断装置（データ送出）側のメイン処理フロー図、第２６図は表示装置（データ受信）側のデータ受信割込処理フロー図、第２７図は表示装置（データ受信）側のクランク角割込処理フロー図である。   FIGS. 24 to 27 are waveform measurement flowcharts in the data configuration diagram, FIG. 24 is a flowchart of the crank angle interruption process on the combustion diagnostic device (data transmission) side, and FIG. 25 is a combustion diagnostic device (data transmission). ) Side main processing flow diagram, FIG. 26 is a data reception interrupt processing flow diagram on the display device (data reception) side, and FIG. 27 is a crank angle interruption processing flow diagram on the display device (data reception) side.

第２４図において、常時クランク角度検出器から発生する割込タイミング（Ｓ２０）で起動させ、書き込みポインタ１１３をＫ（０〜４）に設定し（Ｓ２１）、Ｋ＝０でリングバッファメモリｒｂｕｆ１の、カム軸トップの原点位置（０°）を記憶するリングメモリ部にカム軸トップの計測値を書込、以下順次各気筒＃１〜４の圧力波形データを対応するリングメモリ部に書き込ませる（Ｓ２２）。   In FIG. 24, it is always activated at the interrupt timing (S20) generated from the crank angle detector, the write pointer 113 is set to K (0-4) (S21), and K = 0, the ring buffer memory rbuf1 The measured value of the camshaft top is written in the ring memory unit that stores the origin position (0 °) of the camshaft top, and the pressure waveform data of each cylinder # 1 to # 4 is sequentially written in the corresponding ring memory unit (S22). ).

そして次のクランク角サイクルでも同様な動作を行い、以下書き込みポインタがリングバッファメモリｒｂｕｆ１サイズを超えるまで各サイクル毎にカム軸トップの原点位置（０°）と各気筒全ての圧力波形が対応するリングメモリ部へ時々刻々クランク角の書き込みタイミングに基づいて書き込みが続けられ、そして書き込みポインタ１１３がバッファメモリｒｂｕｆ１サイズを越えた場合（Ｓ２３）は、書き込みポインタを→０に初期化して（Ｓ２４）リングメモリ部の最初より上書きを行う。   Then, the same operation is performed in the next crank angle cycle, and thereafter the ring position corresponding to the origin position (0 °) of the camshaft top and the pressure waveform of each cylinder corresponds to each cycle until the write pointer exceeds the size of the ring buffer memory rubuf1. When writing to the memory unit is continued based on the crank angle writing timing and the write pointer 113 exceeds the buffer memory rbuf1 size (S23), the write pointer is initialized to → 0 (S24). Overwrite from the beginning of the part.

第２５図は燃焼診断装置（データ送出）側のメイン処理フロー図である。
書き込みポインタ及び読み出しポインタを０に設定し（Ｓ３０）、クランク角検出器２でカム軸トップ位置を検出した後（Ｓ３２）リングバッファｒｂｕｆ１の書き込みメモリ領域が１クランク角（７２０°）以上の場合に（Ｓ３３）、Ｋを気筒番号＃１にして（Ｓ３４）タイミングメモリよりａ１を読み出して診断領域に対応する角度領域の＃１の圧力領域を表示装置６側に信号線２０１で送信する。 FIG. 25 is a main process flow diagram on the combustion diagnostic apparatus (data transmission) side.
When the write pointer and the read pointer are set to 0 (S30) and the camshaft top position is detected by the crank angle detector 2 (S32), when the write memory area of the ring buffer rbuf1 is 1 crank angle (720 °) or more (S33), K is set to cylinder number # 1 (S34), a1 is read from the timing memory, and the # 1 pressure region in the angle region corresponding to the diagnosis region is transmitted to the display device 6 side through the signal line 201.

次にＫを順次＃２〜＃４として（Ｓ３７）Ｋが最大気筒数以下の場合にタイミングメモリよりａ２、ａ３、ａ４づつ読み出してそのタイミングで診断領域に対応する角度領域の＃２〜＃４の圧力領域を表示装置側に順次送信する（Ｓ３６）。そして最大気筒数以上になった場合に（Ｓ３８）、次の書き込み領域ｉｐｔｒを＋＋にして（Ｓ３９）それが未書き込み領域のｒｄｐｔｒ＋ｗｌｅｎ（診断領域に対応する角度領域）以上の場合は（Ｓ４０）、前記と同様な動作を繰り返して、リングバッファｒｂｕｆ１の未書き込みメモリ領域に順次書き込んでいき、次の書き込み領域ｉｐｔが、ｒｄｐｔｒ＋ｗｌｅｎ（診断領域に対応する角度領域）以下になった場合に、ｒｄｐｔｒ＋＋にしてリングバッファｒｂｕｆ１の上書き位置に移行する（Ｓ４１）。   Next, K is sequentially set to # 2 to # 4 (S37). When K is equal to or less than the maximum number of cylinders, a2, a3, and a4 are read from the timing memory, and # 2 to # 4 in the angle region corresponding to the diagnosis region at that timing. Are sequentially transmitted to the display device side (S36). When the maximum number of cylinders is reached (S38), the next writing area iptr is changed to ++ (S39), and when it is equal to or larger than the rdpttr + wlen (angle area corresponding to the diagnosis area) of the unwritten area (S40), The same operation as described above is repeated to sequentially write in the unwritten memory area of the ring buffer rbuf1. When the next write area ipt is equal to or less than rdptr + wlen (angle area corresponding to the diagnosis area), the rdptr ++ is set. The process shifts to the overwrite position of the ring buffer rbuf1 (S41).

従って燃焼診断装置１００では筒内圧力センサ１及びクランク角検出器２でカム軸トップ位置、計測した各気筒の筒内圧データをリングバッファｒｂｕｆ１に格納することが出来る。   Therefore, in the combustion diagnostic apparatus 100, the in-cylinder pressure sensor 1 and the crank angle detector 2 can store the camshaft top position and the measured in-cylinder pressure data of each cylinder in the ring buffer rbuf1.

次に表示装置（データ受信）側について説明する。
第２６図において、データ受信割込処理は、カム軸トップ検出毎に信号伝送線２０１から受信するデータ受信毎に割り込み処理が起動して、書き込みポインタをｉｐｔｒに設定し（Ｓ５０）、気筒＃１〜＃４の夫々のデータをリングバッファｒｂｕｆ２の対応するリングメモリ部に書き込む（Ｓ５１）。 Next, the display device (data reception) side will be described.
In FIG. 26, in the data reception interrupt process, an interrupt process is activated every time data is received from the signal transmission line 201 every time the camshaft top is detected, the write pointer is set to iptr (S50), and cylinder # 1. Each data of .about. # 4 is written in the corresponding ring memory section of the ring buffer rbuf2 (S51).

前記気筒＃１〜＃４の夫々のデータをリングバッファｒｂｕｆ２のｉｐｔｒ領域に書き込んだ後、書込領域をｉｐｔｒ＋＋に進ませて（Ｓ５２）１サイクル期間中の全データを書き終えるまで同様な動作を行う（Ｓ５３）。
そして全データを書き終えた後書込ポインタ１２２を更新して次のサイクルのデータ書込を行う（Ｓ５４）。 After the respective data of the cylinders # 1 to # 4 are written in the iptr area of the ring buffer rbuf2, the write area is advanced to iptr ++ (S52) and the same operation is performed until all the data in one cycle period is written. Perform (S53).
Then, after all the data has been written, the write pointer 122 is updated to write data in the next cycle (S54).

次に、第２７図に基づいて表示装置（データ受信）側のメイン処理フローを説明する。
先ず書込ポインタと読み出しポインタの位置が一致していないか判断し（Ｓ６０）、一致している場合は、一定角度ｗｌｅｎ進ませてカム軸トップ検知後１クランク分のデータが揃うまで待つ（Ｓ６６）。 Next, the main processing flow on the display device (data reception) side will be described with reference to FIG.
First, it is determined whether the positions of the write pointer and the read pointer do not match (S60), and if they match, it is advanced by a fixed angle wlen and waits for data for one crank after the camshaft top is detected (S66). ).

｛書込ポインタＷＴＰＴＲ−読み出しポインタＲＤＰＴＲ｝の差が、リングバッファメモリの剰余最大値が一定角度ｗｌｅｎ以上ある場合に（Ｓ６１）、読み出しポインタをカム軸トップ位置に合わせて（Ｓ６２）、気筒＃１〜＃４の夫々のデータをリングバッファｒｂｕｆ２の対応するリングメモリ部から読み出す（Ｓ６３）。   When the difference between {write pointer WTPTR−read pointer RDPTR} is that the maximum remaining value of the ring buffer memory is equal to or larger than a certain angle wlen (S61), the read pointer is aligned with the camshaft top position (S62), and cylinder # 1 The data of .about. # 4 are read from the corresponding ring memory section of the ring buffer rbuf2 (S63).

そして、カム軸トップから圧力波形データ開始点までの相対角度情報ａ［１、２…］からの一定角度（ｗｌｅｎ）分のデータ（診断領域の圧力波形）を１クランク分のデータが揃った時点例えば次のクランク角サイクルのカム軸トップ検知時に表示装置のオシロスコープ１２４画面に波形を一定圧力値β間隔で表示する。   Then, when the data for a certain angle (wlen) from the relative angle information a [1, 2,...] From the camshaft top to the pressure waveform data start point (pressure waveform in the diagnostic region) is collected for one crank. For example, when the camshaft top is detected in the next crank angle cycle, the waveform is displayed on the oscilloscope 124 screen of the display device at constant pressure value β intervals.

そして前記気筒＃１〜＃４の夫々のデータをリングバッファｒｂｕｆ２のｉｐｔｒ領域から読み出した後、読み出し領域をｉｐｔｒ＋＋に進ませて（Ｓ６５）一定角度ｗｌｅｎに１サイクル期間中の全データを書き終えるまで同様な動作を行う。
その後読み出しポインタの位置が一致していないか判断し、一致している場合は、一定角度ｗｌｅｎ進ませてＳ６１に戻り、次のサイクルの読み出しを行う。 Then, after reading the data of each of the cylinders # 1 to # 4 from the iptr area of the ring buffer rbuf2, the read area is advanced to iptr ++ (S65) until all the data in one cycle period is written to the constant angle wlen. A similar operation is performed.
Thereafter, it is determined whether or not the positions of the read pointers coincide with each other. If they coincide, the predetermined angle wlen is advanced and the process returns to S61 to read out the next cycle.

以上記載のごとく本発明によれば、筒内圧力の検出値に基づく筒内最高圧力比を用いて燃焼診断を行うことにより、１つの燃焼診断システムで以ってノッキング、失火、筒内最高圧力の過昇、消炎の発生を検知し得る燃焼診断を行うことができ、簡単な構成かつ低コストの装置でエンジンに必要な全ての燃焼診断を行うことができる。 As described above, according to the present invention, by performing combustion diagnosis using the maximum in-cylinder pressure ratio based on the detected value of in- cylinder pressure, knocking, misfire, and maximum in-cylinder pressure can be achieved with one combustion diagnosis system. It is possible to perform combustion diagnosis that can detect the occurrence of excessive heating and extinguishing of flame, and it is possible to perform all combustion diagnosis necessary for the engine with a simple configuration and a low-cost device.

また前記のように筒内圧力をベースとした圧力比を用いて燃焼診断を行うので、筒内圧力の絶対値は不要となり、筒内圧力検出機器からの出力レベルが全体的に低下した場合においても、燃焼診断の精度を低下させることなく正常な診断を維持できる。これにより燃焼診断システムの使用寿命を延長できる。
また筒内圧力の検出信号をノイズ除去を行うのみで燃焼診断に用いることにより高精度の燃焼診断が可能となり、複雑な演算処理が不要となって燃焼診断操作が高能率される。 In addition, since the combustion diagnosis is performed using the pressure ratio based on the in-cylinder pressure as described above, the absolute value of the in-cylinder pressure is not necessary, and the output level from the in-cylinder pressure detection device is reduced overall. However, a normal diagnosis can be maintained without reducing the accuracy of the combustion diagnosis. This can extend the service life of the combustion diagnostic system.
Further, by using the in-cylinder pressure detection signal for combustion diagnosis only by removing noise, highly accurate combustion diagnosis becomes possible, and complicated calculation processing becomes unnecessary, and combustion diagnosis operation is highly efficient.

さらに、筒内圧力検出値のみを用いて直接的に燃焼診断を行うことができるので、簡単な手段（ステップ）で高精度の燃焼診断が可能となる。
従って、本発明によれば、簡単な設備でかつ簡易な手法で以ってノッキング、失火、筒内最高圧力の過昇、消炎の発生という必要とする燃焼診断を全て行うことができ、エンジンの燃焼性能の低下を迅速かつ高精度で検知することが可能となる。 Furthermore, since the combustion diagnosis can be performed directly using only the in-cylinder pressure detection value, a highly accurate combustion diagnosis can be performed with simple means (steps).
Therefore, according to the present invention, it is possible to perform all necessary combustion diagnosis such as knocking, misfire, excessive increase of the in-cylinder maximum pressure, and occurrence of extinguishing with a simple facility and a simple method. It becomes possible to detect a decrease in combustion performance quickly and with high accuracy.

また本発明によれば、筒内圧力の筒内最高圧力Ｐ ｐ と吸気圧力を含む圧縮始め以前の基準圧力Ｐ ｂ との差圧ΔＰ ｐ （ΔＰ ｐ ＝Ｐ ｐ −Ｐ ｂ ）と、圧縮行程における任意点における筒内圧力Ｐ ０ と基準圧力Ｐ ｂ との差圧ΔＰ ０ （ΔＰ ０ ＝Ｐ ０ −Ｐ ｂ ）と、の圧力比である筒内最高圧力比ΔＰ ｐ ／ΔＰ ０ を用いて燃焼診断を行うので、筒内圧力の絶対値は不要となり、筒内圧力検出器からの出力レベルが全体的に低下し、あるいは上昇した場合においても、燃焼診断の精度を低下させることなく所定の精度を維持して正常な診断を行うことができる。 Further, according to the present invention, the pressure difference ΔP p (ΔP p = P p −P b ) between the cylinder maximum pressure P p of the cylinder pressure and the reference pressure P b before the start of compression including the intake pressure, and the compression stroke Using the in- cylinder maximum pressure ratio ΔP p / ΔP 0 , which is the pressure ratio between the differential pressure ΔP 0 (ΔP 0 = P 0 −P b ) between the in-cylinder pressure P 0 and the reference pressure P b at an arbitrary point in FIG. Since the combustion diagnosis is performed, the absolute value of the in-cylinder pressure is not required, and even when the output level from the in-cylinder pressure detector decreases or increases as a whole, it does not decrease the accuracy of the combustion diagnosis. Normal diagnosis can be performed while maintaining accuracy.

また本発明によれば、燃焼診断装置によって筒内最高圧力比（ΔＰｐ／ΔＰ０）が許容最高圧力比（Ｐｐ０）の設定値を超える診断結果が出力されたときには燃焼制御装置によってエンジンの停止装置を作動させ該エンジンを停止せしめることにより、筒内最高圧力の過大の検知及び対応処置が正確かつ迅速にでき、筒内最高圧力過大によるエンジンの破損あるいは耐久性の低下を確実に防止できる。 Further, according to the present invention, when the combustion diagnosis device outputs a diagnosis result in which the in-cylinder maximum pressure ratio (ΔP p / ΔP 0 ) exceeds the set value of the allowable maximum pressure ratio (P p0 ), the combustion control device By operating the stop device and stopping the engine, it is possible to accurately and quickly detect excessive pressure in the cylinder and take corrective action, and reliably prevent damage to the engine or decrease in durability due to excessive cylinder pressure. .

また、燃焼診断装置により筒内最高圧力比（ΔＰｐ／ΔＰ０）が基準最高圧力比の最大値（Ｐｓｈ）を超える診断結果が出力されたときには燃焼制御装置によって燃料着火タイミングを一定量遅角させ、筒内最高圧力比（ΔＰｐ／ΔＰ０）が基準最高圧力比の最小値（Ｐｓｌ）を以下になった診断結果が出力されたときには燃料着火タイミングを一定量進角させることにより、筒内最高圧力を常時基準最高圧力の範囲に保持でき、エンジン性能を所要性能値に維持できるとともに燃焼温度過昇によるＮＯｘ発生量の増大を抑制できる。 Further, when the combustion diagnostic device outputs a diagnosis result in which the in-cylinder maximum pressure ratio (ΔP p / ΔP 0 ) exceeds the maximum value (P sh ) of the reference maximum pressure ratio, the combustion control device delays the fuel ignition timing by a certain amount. If the diagnosis result is output when the in-cylinder maximum pressure ratio (ΔP p / ΔP 0 ) is less than the minimum value (P sl ) of the reference maximum pressure ratio, the fuel ignition timing is advanced by a certain amount. The in-cylinder maximum pressure can always be maintained within the range of the reference maximum pressure, the engine performance can be maintained at a required performance value, and an increase in the amount of NOx generated due to an excessive combustion temperature can be suppressed.

また本発明によれば、燃焼診断装置により筒内最高圧力比（ΔＰｐ／ΔＰ０）が該筒内最高圧力比によって設定されたノッキング許容値になった診断結果が出力されたときには、燃焼制御装置によって燃料着火タイミングを一定量遅角させることにより、ノッキングの発生を迅速かつ確実に回避できるとともに、常時エンジン性能をノッキングの発生寸前の高性能域で運転できる。 Further, according to the present invention, when the combustion diagnosis device outputs a diagnosis result in which the in-cylinder maximum pressure ratio (ΔP p / ΔP 0 ) becomes a knocking allowable value set by the in-cylinder maximum pressure ratio, combustion control is performed. By retarding the fuel ignition timing by a certain amount by the device, the occurrence of knocking can be avoided quickly and reliably, and the engine performance can always be operated in the high-performance range just before the occurrence of knocking.

また本発明によれば、燃焼診断装置によって筒内最高圧力比（ΔＰｐ／ΔＰ０）及びその継続サイクル数が該筒内最高圧力比によって設定された失火許容圧力比及び許容継続サイクル数になった診断結果が出力されたときには燃焼制御装置によって当該失火発生シリンダの燃料噴射を遮断せしめることにより、失火の発生を迅速かつ確実に検知できるとともに、当該発生シリンダについて失火対応処置つまり燃料噴射の遮断措置を行うことによって他のシリンダでの運転を当該発生シリンダの失火に影響されることなく円滑に行うことができる。 Further, according to the present invention, the maximum cylinder pressure ratio (ΔP p / ΔP 0 ) and the number of continuous cycles thereof become the misfire allowable pressure ratio and the allowable number of continuous cycles set by the maximum cylinder pressure ratio by the combustion diagnostic device. When the result of the diagnosis is output, the combustion control device shuts off the fuel injection of the misfire-occurring cylinder, so that the misfire can be detected quickly and reliably, and the misfire-response measure, that is, the fuel injection shut-off measure for the generated cylinder. By performing the above, the operation in the other cylinder can be performed smoothly without being affected by the misfire of the generated cylinder.

また本発明によれば、燃焼診断装置によって筒内最高圧力比（ΔＰｐ／ΔＰ０）及び燃焼圧力比（ΔＰ１／ΔＰ０）が許容最小圧力比Ｐｎ及び失火許容圧力比Ｐｍよりも小さくなり、燃焼圧力比ΔＰ２／ΔＰ０が消炎許容圧力比Ｐｍ１よりも大きくなった診断結果が出力されたときには燃焼制御装置によって当該消炎発生シリンダの燃料噴射量を増加せしめることにより、消炎の発生を迅速かつ確実に検知でき、当該発生シリンダについて消炎対応処置つまり燃料噴射量の増加を行うことによって消炎の継続を回避できるとともに、他のシリンダによる運転を当該消炎発生シリンダに影響されることなく円滑に行うことができる。 According to the present invention, the combustion diagnosis cylinder maximum pressure ratio by a device (ΔP p / ΔP 0) and combustion pressure ratio (ΔP 1 / ΔP 0) than the permissible minimum pressure ratio P n and misfire permissible pressure ratio P m When a diagnosis result is output that is smaller and the combustion pressure ratio ΔP 2 / ΔP 0 is larger than the flame extinguishing allowable pressure ratio P m1 , the combustion control device increases the fuel injection amount of the flame extinguishing cylinder to increase the extinction of the flame. Generation can be detected promptly and reliably, and flame extinguishing countermeasures, that is, by increasing the fuel injection amount, can be prevented from continuing the flame extinguishing, and operation by other cylinders is not affected by the extinguishing cylinder. It can be done smoothly.

また本発明によれば、エンジン負荷またはエンジン回転数または吸気温度を含むエンジン運転条件の関数で変化させることにより、エンジンの運転条件をエンジン負荷、エンジン回転数、吸気温度等により検出し、筒内最高圧力許容値、圧縮圧力許容値、ノッキング許容値、失火、消炎許容値等の燃焼診断項目のしきい値をエンジン運転条件の変化に応じて自在に変化させることができる。   Further, according to the present invention, the engine operating condition is detected by the engine load, the engine speed, the intake air temperature, etc. by changing the engine load, the engine speed, or the intake air temperature as a function of the engine operating condition, It is possible to freely change the threshold values of combustion diagnosis items such as the maximum allowable pressure value, the allowable compressed pressure value, the allowable knocking value, the misfire, and the allowable flame extinction value according to changes in engine operating conditions.

これにより、燃焼状態診断にあたって、燃焼診断項目における基準値（しきい値）をエンジン運転条件に適合した値に調整でき、燃焼診断精度を高く維持することができる。
また本発明によれば、燃焼診断装置によって筒内圧力検出器の異常の診断結果が出力されたときには燃焼制御装置によって当該筒内圧力検出器異常シリンダの燃料着火タイミングを安全位置まで一定量遅角させ、筒内圧力検出器の復旧後前記燃焼診断装置が自動的に正常作動に復帰するとともに燃焼制御装置を正常作動させ、異常シリンダの燃料着火タイミングを正常に戻すことが可能となる。 Thereby, in the combustion state diagnosis, the reference value (threshold value) in the combustion diagnosis item can be adjusted to a value suitable for the engine operating condition, and the combustion diagnosis accuracy can be maintained high.
Further, according to the present invention, when the abnormality diagnosis result of the in-cylinder pressure detector is output by the combustion diagnostic device, the combustion control device delays the fuel ignition timing of the in-cylinder pressure detector abnormal cylinder by a certain amount to the safe position. Thus, after the in-cylinder pressure detector is restored, the combustion diagnostic device automatically returns to normal operation and the combustion control device operates normally, so that the fuel ignition timing of the abnormal cylinder can be returned to normal.

これにより、筒内圧力検出器に異常が発生した場合において、当該異常発生シリンダの燃料着火タイミング及び燃料噴射量を前記異常に対応する状態に調整しつつ筒内圧力検出器の復旧を行い該センサの復旧後は自動的に正常な燃焼制御に復帰でき、エンジンの運転を停止することなく前記筒内圧力の異常発生に対処することができる。   Thus, when an abnormality occurs in the in-cylinder pressure detector, the in-cylinder pressure detector is restored while adjusting the fuel ignition timing and the fuel injection amount of the abnormality occurrence cylinder to a state corresponding to the abnormality. After the recovery, it is possible to automatically return to normal combustion control, and to deal with the occurrence of an abnormality in the in-cylinder pressure without stopping the engine operation.

さらに本発明によれば、常識的な筒内圧力の最大値及び最小値を超える圧力信号を検知することにより筒内圧力検出器のスパークノイズ、断線、接触不良等の発生を検知でき、また筒内圧力検出器の経時変化によるドリフトの発生を検知でき、さらに筒内圧力とクランク角との関係が狂いを生ずることなく検出されているか否かを確認できる。   Furthermore, according to the present invention, it is possible to detect the occurrence of spark noise, disconnection, poor contact, etc. of the in-cylinder pressure detector by detecting a pressure signal exceeding the maximum and minimum values of the common-sense in-cylinder pressure. It is possible to detect the occurrence of drift due to a change with time of the internal pressure detector, and to check whether the relationship between the in-cylinder pressure and the crank angle is detected without causing an error.

これにより、筒内圧力検出器の異常を多方向から自動的に検知できて、該筒内圧力検出器の異常状態からの復帰を迅速になすことができ、燃焼診断を円滑に行うことができる。
又本発明によれば、筒内圧力センサの温度変化、経年変化によるドリフトが生じても燃焼診断結果には影響せず、かつ異常燃焼と筒内圧力センサの破損、断線等の異常を検出できる。 Thereby, the abnormality of the in-cylinder pressure detector can be automatically detected from multiple directions, the in-cylinder pressure detector can be quickly recovered from the abnormal state, and the combustion diagnosis can be performed smoothly. .
Further, according to the present invention, even if drift due to temperature change or secular change of the in-cylinder pressure sensor occurs, the combustion diagnosis result is not affected, and abnormality such as abnormal combustion, breakage of the in-cylinder pressure sensor, disconnection or the like can be detected. .

又本発明によれば、従来検知が難しかったノッキング状態を筒内圧計測した差圧に対して圧力比を指標とする事により間接的に把握できるのでしきい値を調整する事による常時ノッキング限界での運転が可能となり、結果としてエンジン効率を向上させることができる。
更に本発明によれば、燃焼診断装置が故障等で停止した場合でも燃焼制御装置が燃料噴射タイミングを安全な位置まで遅角するため、エンジンを止めることなく燃焼診断装置の復旧ができる。 In addition, according to the present invention, the knocking state, which has been difficult to detect in the past, can be indirectly grasped by using the pressure ratio as an index with respect to the differential pressure obtained by measuring the in-cylinder pressure. As a result, the engine efficiency can be improved.
Furthermore, according to the present invention, even when the combustion diagnostic device stops due to a failure or the like, the combustion control device retards the fuel injection timing to a safe position, so that the combustion diagnostic device can be restored without stopping the engine.

又本発明によれば、従来の結線に比べ、燃焼診断装置〜燃焼制御装置間の信号線の数を減らすことができるとともに、信号線が断線してもその影響は該当気筒のみであり、かつ信号線のアナログ値がどのカテゴリにも属さない零レベルとなることより、デジタル信号線１０１では検出不可能である断線した信号線１０１を特定できる。   Further, according to the present invention, the number of signal lines between the combustion diagnostic apparatus and the combustion control apparatus can be reduced as compared with the conventional connection, and even if the signal line is disconnected, the influence is only on the corresponding cylinder, and Since the analog value of the signal line becomes a zero level that does not belong to any category, the disconnected signal line 101 that cannot be detected by the digital signal line 101 can be specified.

又本発明によれば、エンジン運転中に筒内圧力センサが破損した場合においても、燃焼制御装置が該当気筒のセンサ異常状態をセンサ交換後の再燃焼まで自己保持することにより、エンジンを停止させずにセンサ交換が可能となった。   Further, according to the present invention, even when the cylinder pressure sensor is damaged during engine operation, the combustion control device self-holds the sensor abnormal state of the corresponding cylinder until the re-combustion after the sensor replacement, thereby stopping the engine. Sensor replacement is possible.

又本発明によれば、時々刻々変化する燃焼状態の可視化が可能となり、特に時間的にオーバーラップして発生する筒内圧力波形データを燃焼診断装置で一時記憶後、表示装置にシリアル通信で出力することにより、燃焼診断を行いながら複数気筒の圧力波形観測が可能となった。   Also, according to the present invention, it is possible to visualize the combustion state that changes every moment, and in particular, the in-cylinder pressure waveform data generated by overlapping in time is temporarily stored in the combustion diagnostic device and then output to the display device through serial communication. This makes it possible to observe the pressure waveforms of multiple cylinders while performing combustion diagnosis.

更に正常燃焼状態では圧力目標値からの偏差量をフィードバックする無段階制御とすることにより、よりきめ細かい制御が可能となり、結果としてエンジン効率をさらに向上することができる。
尚、本発明は、前記実施例に係るパイロット燃料で着火を行うガスエンジンに限らず、他のガスエンジン、デイーゼルエンジン等、全ての往復動内燃機関全般に適用できる。 Furthermore, in the normal combustion state, the stepless control that feeds back the deviation amount from the pressure target value enables finer control, and as a result, the engine efficiency can be further improved.
The present invention is not limited to the gas engine ignited with the pilot fuel according to the above-described embodiment, but can be applied to all reciprocating internal combustion engines such as other gas engines and diesel engines.

本発明の実施例に係るガスエンジンの燃焼診断、燃焼制御装置の全体構成図である。1 is an overall configuration diagram of a combustion diagnosis and combustion control device for a gas engine according to an embodiment of the present invention. 前記実施例における制御ブロック図（その１）である。It is the control block diagram (the 1) in the said Example. 前記実施例における制御ブロック図（その２）である。It is the control block diagram (the 2) in the said Example. （Ａ）は前記実施例における筒内圧力線図、（Ｂ）は従来技術における筒内圧力線図である。(A) is a cylinder pressure diagram in the said Example, (B) is a cylinder pressure diagram in a prior art. 前記実施例における制御フローチャート（その１）である。It is the control flowchart (the 1) in the said Example. （Ａ）〜（Ｆ）は、前記実施例における燃焼診断・燃焼制御項目毎の制御チャート（その１）である。(A)-(F) is a control chart (the 1) for every combustion diagnosis and combustion control item in the said Example. （Ａ）〜（Ｇ）は、前記制御チャート（その２）で、（Ａ）は燃料着火タイミング線図、（Ｂ）は燃料噴射量線図である。(A)-(G) are the said control charts (the 2), (A) is a fuel ignition timing diagram, (B) is a fuel injection amount diagram. 前記実施例における制御フローチャート（その２）である。It is a control flowchart (the 2) in the said Example. 前記実施例における制御フローチャート（その３）である。It is a control flowchart (the 3) in the said Example. （Ａ）〜（Ｄ）は、前記実施例における燃料着火タイミング及び噴射量線図である。(A)-(D) are the fuel ignition timings and injection quantity diagrams in the said Example. 燃焼診断装置、燃焼制御装置、及びガスエンジンの作動線図である。It is an operation diagram of a combustion diagnostic device, a combustion control device, and a gas engine. 前記ガスエンジンにおける筒内圧力線図（説明図）である。FIG. 3 is an in-cylinder pressure diagram (explanatory diagram) in the gas engine. 前記ガスエンジンにおける筒内圧力線図における燃焼診断項目と許容値（しきい値）を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the combustion diagnostic item and allowable value (threshold value) in the in-cylinder pressure diagram in the said gas engine. （Ａ）及び（Ｂ）は、前記実施例におけるしきい値変化のフローチャート及び線図（その１）である。(A) And (B) is the flowchart and the diagram (the 1) of the threshold value change in the said Example. （Ａ）及び（Ｂ）は、前記実施例におけるしきい値変化のフローチャート及び線図（その２）である。(A) And (B) is the flowchart and the diagram (the 2) of the threshold value change in the said Example. 従来技術におけるしきい値変化のフローチャートである。It is a flowchart of the threshold value change in a prior art. 本発明の実施例に係るガスエンジンの燃焼診断システムの全体構成図で正常範囲のみ無段階制御した図で、第３図に対応させるものである。FIG. 3 is a diagram in which only a normal range is continuously controlled in the overall configuration diagram of a combustion diagnosis system for a gas engine according to an embodiment of the present invention, and corresponds to FIG. 本発明の実施例に係るガスエンジンの燃焼診断システムの全体制御フローチャート図で、第５図に対応するが、正常範囲のみ無段階制御した図である。FIG. 6 is a flowchart of overall control of a combustion diagnosis system for a gas engine according to an embodiment of the present invention, which corresponds to FIG. 5 but is a stepless control of only a normal range. 第１６図〜第１７図の発明に適用されるアナログ式燃焼診断信号伝達方法の説明図である。16 is an explanatory diagram of an analog combustion diagnostic signal transmission method applied to the invention of FIGS. （Ａ）は、燃焼診断結果のカテゴリ情報に対するアナログ値の変化を示す全体の説明図で、（Ｂ）は拡大図である。(A) is the whole explanatory drawing which shows the change of the analog value with respect to the category information of a combustion diagnosis result, (B) is an enlarged view. 前記実施例における筒内圧力検出器の異常検知説明用圧力線図である。It is a pressure diagram for abnormality detection explanation of a cylinder pressure detector in the example. 燃焼診断装置から伝送された燃焼診断結果を表示装置に表示した表図で、各気筒番号／異常項目毎に表示してある。In the chart which displayed the combustion diagnostic result transmitted from the combustion diagnostic device on the display device, it is displayed for each cylinder number / abnormal item. 燃焼診断装置側と表示装置側の筒内圧力の伝送及び表示過程を示し、４気筒エンジン波形の計測結果、表示器への出力波形、表示器に表示した筒内波形の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the in-cylinder waveform displayed on the display of the measurement result of a 4-cylinder engine waveform, the output waveform to a display, and the display of the in-cylinder pressure on the combustion diagnostic apparatus side and the display apparatus side. . 燃焼診断装置側と表示装置側のデータ構成図である。It is a data block diagram of the combustion diagnostic apparatus side and the display apparatus side. 前記データ構成図における波形測定フロー図の１で、燃焼診断装置（データ送出）側のクランク角割込処理フロー図である。It is 1 of the waveform measurement flowchart in the said data block diagram, It is a crank angle interruption process flowchart of a combustion diagnostic apparatus (data transmission) side. 前記データ構成図における波形測定フロー図の２で、燃焼診断装置（データ送出）側のメイン処理フロー図である。It is waveform measurement flowchart 2 in the data configuration diagram, and is a main processing flowchart on the combustion diagnostic device (data transmission) side. 前記データ構成図における波形測定フロー図の３で、表示装置（データ受信）側のデータ受信割込処理フロー図である。FIG. 3 is a waveform measurement flowchart 3 in the data configuration diagram, and is a data reception interrupt processing flowchart on the display device (data reception) side. 前記データ構成図における波形測定フロー図の４で、表示装置（データ受信）側のメイン処理フロー図である。It is 4 of the waveform measurement flowchart in the said data block diagram, It is a main process flowchart of a display apparatus (data reception) side. 従来のデジタル式燃焼診断信号伝達方法の説明図である。It is explanatory drawing of the conventional digital combustion diagnostic signal transmission method. （Ａ）は筒内圧に殆どノイズが乗っていない場合の筒内圧力波形図、（Ｂ）は筒内圧に定常ノイズが乗っている場合の筒内圧力波形図である。(A) is an in-cylinder pressure waveform diagram when almost no noise is on the in-cylinder pressure, and (B) is an in-cylinder pressure waveform diagram when steady noise is on the in-cylinder pressure. 実施例における筒内圧力検知の異常検知動作のフローチャートである。It is a flowchart of the abnormality detection operation | movement of cylinder pressure detection in an Example.

１ 筒内圧力検出器
２ クランク角検出器
６ 表示装置
１１ 着火装置
２０ ガスエンジンのエンジン本体
１００ 燃焼診断装置
２００ 燃焼制御装置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 In-cylinder pressure detector 2 Crank angle detector 6 Display apparatus 11 Ignition apparatus 20 Engine body of gas engine 100 Combustion diagnostic apparatus 200 Combustion control apparatus

Claims (26)

燃料ガスを空気と混合し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における燃焼診断・制御方法において、
前記燃焼室内における筒内圧力を検出し、該筒内圧力の筒内最高圧力Ｐ ｐ と吸気圧力を含む圧縮始め以前の基準圧力Ｐ ｂ との差圧ΔＰ ｐ （ΔＰ ｐ ＝Ｐ ｐ −Ｐ ｂ ）と、圧縮行程における任意点における筒内圧力Ｐ ０ と基準圧力Ｐ ｂ との差圧ΔＰ ０ （ΔＰ ０ ＝Ｐ ０ −Ｐ ｂ ）と、の圧力比である筒内最高圧力比ΔＰ ｐ ／ΔＰ ０ を用いて、筒内圧力状態の異常、ノッキング、失火、消炎別に段階的に設定された圧力比（しきい値圧力比という）と比較し、一若しくは複数の運転サイクル毎に比較出力を判定して前記燃焼室内における燃焼状態の診断を行うことを特徴とする内燃機関の燃焼診断・制御方法。 In a combustion diagnosis and control method in 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 is detected, and the differential pressure ΔP p (ΔP p = P p −P b) between the in- cylinder maximum pressure P p of the in- cylinder pressure and the reference pressure P b before the start of compression including the intake pressure. ) And the pressure difference ΔP 0 (ΔP 0 = P 0 −P b ) between the in-cylinder pressure P 0 and the reference pressure P b at an arbitrary point in the compression stroke, and the in-cylinder maximum pressure ratio ΔP p / Use ΔP 0 to compare with the pressure ratio set in stages (called threshold pressure ratio) for each in-cylinder pressure state abnormality, knocking, misfire, and extinguishing, and output a comparison output for each or more operating cycles. A combustion diagnosis / control method for an internal combustion engine, characterized in that the combustion state in the combustion chamber is determined and diagnosed. 前記筒内最高圧力比ΔＰ ｐ ／ΔＰ ０ が設定された許容最高圧力比Ｐ ｐ０ を超えたとき（ΔＰ ｐ ／ΔＰ ０ ≧Ｐ ｐ０ ）、筒内最高圧力Ｐ ｐ が異常に上昇したと判定して、前記エンジンを停止することを特徴とする請求の範囲第１項記載の内燃機関の燃焼診断・制御方法。 When the in-cylinder maximum pressure ratio ΔP p / ΔP 0 exceeds the set allowable maximum pressure ratio P p0 (ΔP p / ΔP 0 ≧ P p0 ), it is determined that the in- cylinder maximum pressure P p has abnormally increased. The combustion diagnosis / control method for an internal combustion engine according to claim 1 , wherein the engine is stopped . 前記筒内最高圧力比ΔＰ ｐ ／ΔＰ ０ が設定された基準最高圧力比の最大値Ｐ ｓｈ を超えたとき（ΔＰ ｐ ／ΔＰ ０ ≧Ｐ ｓｈ ）、筒内最高圧力が基準値より高くなっていると判定して、前記エンジンのクランク角において燃料着火タイミングを一定量遅角させ、
前記筒内最高圧力比ΔＰ ｐ ／ΔＰ ０ が設定された基準最高圧力比の最小値Ｐ ｓｌ 以下のとき（ΔＰ ｐ ／ΔＰ ０ ≦Ｐ ｓｌ ）、筒内最高圧力が基準値より低くなっている判定して、前記燃料着火タイミングを一定量進角させることを特徴とする請求の範囲第１項記載の内燃機関の燃焼診断・制御方法。 When the in-cylinder maximum pressure ratio ΔP p / ΔP 0 exceeds the set maximum value P sh of the reference maximum pressure ratio (ΔP p / ΔP 0 ≧ P sh ), the in-cylinder maximum pressure becomes higher than the reference value. The fuel ignition timing is retarded by a certain amount at the crank angle of the engine,
When the in-cylinder maximum pressure ratio ΔP p / ΔP 0 is less than or equal to the set minimum value P sl of the reference maximum pressure ratio (ΔP p / ΔP 0 ≦ P sl ), the in-cylinder maximum pressure is lower than the reference value. 2. The combustion diagnosis and control method for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the determination is made to advance the fuel ignition timing by a predetermined amount . 前記筒内最高圧力比ΔＰ ｐ ／ΔＰ ０ が少なくとも筒内最高圧力比によって設定されたノッキング許容圧力比Ｐ ｈ２ を超えるとき（ΔＰ ｐ ／ΔＰ ０ ≧Ｐ ｈ２ ）、ノッキングの発生の判定を行い、前記エンジンのクランク角において燃料着火タイミングを一定量遅角させることを特徴とする請求の範囲第１項記載の内燃機関の燃焼診断・制御方法。 When the in-cylinder maximum pressure ratio ΔP p / ΔP 0 exceeds at least the knocking allowable pressure ratio Ph 2 set by the in-cylinder maximum pressure ratio (ΔP p / ΔP 0 ≧ P h2 ), the occurrence of knocking is determined, 2. The combustion diagnosis and control method for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the fuel ignition timing is retarded by a certain amount at the crank angle of the engine . 前記筒内最高圧力比ΔＰ ｐ ／ΔＰ ０ が少なくとも筒内最高圧力比によって設定された失火の許容最小圧力比Ｐ ｎ 以下になったとき（ΔＰ ｐ ／ΔＰ ０ ≦Ｐ ｎ ）、前記燃焼室内における失火発生の判定を行い、当該失火発生シリンダの燃料噴射を遮断することを特徴とする請求の範囲第１項記載の内燃機関の燃焼診断・制御方法。 When the in-cylinder maximum pressure ratio ΔP p / ΔP 0 becomes at least the allowable minimum pressure ratio P n for misfire set by the in-cylinder maximum pressure ratio (ΔP p / ΔP 0 ≦ P n ), 2. The combustion diagnosis and control method for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the misfire occurrence is determined and the fuel injection of the misfire occurrence cylinder is shut off . 前記筒内最高圧力比ΔＰ ｐ ／ΔＰ ０ 及び燃焼行程における筒内圧力Ｐ １ と前記基準圧力Ｐ ｂ との差圧ΔＰ １ の場合における圧力比である燃焼圧力比ΔＰ １ ／ΔＰ ０ が夫々許容最小圧力比Ｐ ｎ 及び失火許容圧力比Ｐ ｍ よりも小さく（ΔＰ ｐ ／ΔＰ ０ ≦Ｐ ｎ 及びΔＰ １ ／ΔＰ ０ ≦Ｐ ｍ ）、燃焼行程における筒内圧力Ｐ ２ と前記基準圧力Ｐ ｂ との差圧ΔＰ ２ の場合における圧力比である燃焼圧力比ΔＰ ２ ／ΔＰ ０ が消炎許容圧力比Ｐ ｍ１ よりも大きくなったとき、前記燃焼室内における消炎発生の判定を行い、当該消炎発生シリンダの燃料噴射量を増加することを特徴とする請求の範囲第１項記載の内燃機関の燃焼診断・制御方法。 The in-cylinder maximum pressure ratio ΔP p / ΔP 0 and the combustion pressure ratio ΔP 1 / ΔP 0 which is the pressure ratio in the case of the differential pressure ΔP 1 between the in-cylinder pressure P 1 and the reference pressure P b in the combustion stroke are allowed. minimum pressure ratio less than P n and misfire permissible pressure ratio P m (ΔP p / ΔP 0 ≦ P n and ΔP 1 / ΔP 0 ≦ P m ), in-cylinder pressure P 2 in the combustion stroke and the reference pressure P b When the combustion pressure ratio ΔP 2 / ΔP 0, which is the pressure ratio in the case of the differential pressure ΔP 2 , becomes larger than the flame extinguishing allowable pressure ratio P m1, it is determined whether or not the flame extinguishing occurs in the combustion chamber. 2. The combustion diagnosis and control method for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the fuel injection amount is increased . 請求項１記載のしきい値圧力比が、許容最高圧力比Ｐ ｐ０ 、基準最高圧力比の最大値Ｐ ｓｈ 、ノッキング許容圧力比Ｐ ｈ２ 、失火最小圧力比Ｐ ｎ 、失火許容圧力比Ｐ ｍ 、及び消炎許容圧力比Ｐ ｍ１ のいずれかであり、これらのしきい値圧力比がエンジン負荷またはエンジン回転数または吸気温度を含むエンジン運転条件の関数で変化させることを特徴とする請求の範囲第１項記載の内燃機関の燃焼診断・制御方法。 The threshold pressure ratio according to claim 1 is an allowable maximum pressure ratio P p0 , a reference maximum pressure ratio maximum value P sh , a knocking allowable pressure ratio P h2 , a misfire minimum pressure ratio P n , a misfire allowable pressure ratio P m , And a threshold pressure ratio P m1 , and the threshold pressure ratio is changed as a function of engine operating conditions including engine load, engine speed, or intake air temperature. 6. A combustion diagnosis / control method for an internal combustion engine according to the item. 前記燃焼室内における筒内圧力を検出して燃焼診断装置に入力する筒内圧力検出器の異常が検知されたとき、前記エンジンの燃料（パイロット燃料を含む）着火タイミング、燃料噴射量を含む燃焼制御を行う燃焼制御装置により当該筒内圧力検出器が異常のシリンダの燃料着火タイミングを安全位置までクランク角において一定量遅角させ、前記筒内圧力検出器が交換、修理等により異常状態から復帰した後、前記燃焼診断装置を正常作動に復帰させるとともに、前記燃焼制御装置を正常作動させて前記異常シリンダの燃料着火タイミングを正常タイミングに戻すことを特徴とする請求項１記載の内燃機関の燃焼診断・制御方法。 Combustion control including fuel (including pilot fuel) ignition timing and fuel injection amount when an in-cylinder pressure detector that detects in-cylinder pressure in the combustion chamber and inputs it to a combustion diagnostic device is detected The in-cylinder pressure detector retards the fuel ignition timing of the abnormal cylinder by a certain amount at the crank angle to the safe position by the combustion control device that performs the operation, and the in-cylinder pressure detector is returned from the abnormal state by replacement, repair, etc. 2. The combustion diagnosis of the internal combustion engine according to claim 1, wherein the combustion diagnostic device is returned to normal operation and the combustion control device is operated normally to return the fuel ignition timing of the abnormal cylinder to normal timing. -Control method. 前記燃焼室内における筒内圧力を検出して燃焼診断装置に入力する筒内圧力検出器について、吸気行程〜燃焼行程までの任意のクランク角度範囲で夫々複数種の異常判定ステップを確認し、何れか１つのステップを満足しない状態が設定されたｉ回（複数回）以上連続したとき該筒内圧力検出器が異常であると判定することを特徴とする請求項１記載の内燃機関の燃焼診断・制御方法。 For the in-cylinder pressure detector that detects the in-cylinder pressure in the combustion chamber and inputs the in-cylinder pressure to the combustion diagnosis device, confirms a plurality of types of abnormality determination steps in an arbitrary crank angle range from the intake stroke to the combustion stroke. 2. The combustion diagnosis of the internal combustion engine according to claim 1, wherein the in-cylinder pressure detector is determined to be abnormal when a state that does not satisfy one step continues for a set i times (a plurality of times) or more. Control method. 前記複数種の異常判定ステップが、
（ａ）全行程におけるクランク角度範囲の圧力検知器１の値が該検知器の測定レンジ範囲ＰＴａ〜ＰＴｂに入っているかを判断するステップ、
（ｂ）吸気行程で、吸気圧の許容最大値ＰＳｂ〜許容最小値ＰＳａに入っているかを判断するステップ、
（ｃ）更に最高圧力Ｐ ｐ におけるクランク角Ｐｐａｎｇが燃焼域に対応するクランク角度範囲Ａａ〜Ａｂの範囲にあるか否かのステップ、
（ｄ）吸気圧力を含む圧縮始め以前の基準圧力Ｐ ｂ の過去ｎサイクルの値｛Ｐｂ ｊ−ｎ＋１ ，Ｐｂ ｊ−ｎ＋２ ，Ｐｂ ｊ−ｎ＋３ ，…，Ｐｂ ｊ ｝の標準偏差の値が標準偏差の許容しきい値を超えたか否かの判定を通して、定常ノイズが許容範囲ε以内にあるか否かを検知できるステップ、
からなることを特徴とする請求の範囲第９項記載の内燃機関の燃焼診断・制御方法。 The plurality of types of abnormality determination steps include:
(A) determining whether the value of the pressure detector 1 in the crank angle range in the entire stroke is within the measurement range range PTa to PTb of the detector;
(B) a step of determining whether the intake pressure is within an allowable maximum value PSb to an allowable minimum value PSa in the intake stroke;
Whether steps crank angle Ppang (c) further at maximum pressure P p is in the range of the crank angle range Aa~Ab corresponding to the combustion zone,
(D) the value of the past n cycles of compression start previous reference pressure P b which includes an intake pressure {Pb j-n + 1, Pb j-n + 2, Pb j-n + 3, ..., Pb j} value of the standard deviation is the standard deviation of A step of detecting whether the stationary noise is within the allowable range ε through the determination of whether or not the allowable threshold is exceeded,
10. A combustion diagnosis and control method for an internal combustion engine according to claim 9, characterized by comprising : 燃料ガスを空気と混合し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（エンジン）の燃焼診断及び燃焼制御装置において、
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、前記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ともに、
前記筒内圧力検出器から入力される筒内圧力検出値及びクランク角検出器から入力されるクランク角検出値に基づき筒内最高圧力の検出値Ｐ ｐ と吸気圧力を含む圧縮始め以前の基準圧力Ｐ ｂ との差圧ΔＰ ｐ （ΔＰ ｐ ＝Ｐ ｐ −Ｐ ｂ ）を算出する手段（ステップ）、
圧縮行程における任意点との差圧ΔＰ ０ （ΔＰ ０ ＝Ｐ ０ −Ｐ ｂ ）との圧力比である筒内最高圧力比ΔＰ ｐ ／ΔＰ ０ を算出する手段（ステップ）、
及び前記筒内最高圧力比ΔＰ ｐ ／ΔＰ ０ を用いて、筒内圧力状態の異常、ノッキング、失火、消炎別に段階的に設定された圧力比（しきい値圧力比という）と比較し、一若しくは複数の運転サイクル毎に比較出力を判定して前記燃焼室内における燃焼状態の診断を行う燃焼状態診断手段（ステップ）を備えた燃焼診断装置と、
該燃焼状態診断手段（ステップ）から出力される燃焼状態診断結果に基づき前記エンジンの燃焼状態を制御する燃焼制御装置とを備えたことを特徴とする内燃機関の燃焼診断・制御装置。 In a combustion diagnosis and combustion control device for an internal combustion engine (engine) including a gas engine configured to mix fuel gas with air and burn the fuel gas in a combustion chamber of the engine,
In-cylinder pressure detector for detecting the in-cylinder pressure in the combustion chamber, and a crank angle detector for detecting the crank angle of the engine,
Compression start previous reference pressure, including a detection value P p and the intake pressure of the in-cylinder pressure detector is inputted from the cylinder pressure sensing value and is the crank angle detection value based cylinder maximum pressure input from the crank angle detector differential pressure [Delta] P p and P b (ΔP p = P p -P b) means for calculating the (step),
Means (step) for calculating an in- cylinder maximum pressure ratio ΔP p / ΔP 0 which is a pressure ratio with a differential pressure ΔP 0 (ΔP 0 = P 0 −P b ) with an arbitrary point in the compression stroke ;
And in-cylinder maximum pressure ratio ΔP p / ΔP 0 , the pressure ratio is set stepwise for each abnormal pressure in the cylinder, knocking, misfire, and extinction (referred to as a threshold pressure ratio). Alternatively, a combustion diagnostic device comprising combustion state diagnostic means (step) for determining a comparative output for each of a plurality of operation cycles and diagnosing the combustion state in the combustion chamber;
A combustion diagnosis / control device for an internal combustion engine, comprising: a combustion control device that controls a combustion state of the engine based on a combustion state diagnosis result output from the combustion state diagnosis means (step) . 前記燃焼診断装置は前記筒内最高圧力比ΔＰ ｐ ／ΔＰ ０ と許容最高圧力比Ｐ ｐ０ の設定値とを比較してその比較結果を出力する手段（ステップ）を備え、
前記燃焼制御装置は前記燃焼診断装置から出力される前記比較結果が（ΔＰ ｐ ／ΔＰ ０ ）≧Ｐ ｐ０ であるとき、筒内最高圧力Ｐ ｐ が異常に上昇したと判定して、前記エンジンの停止装置を作動させて該エンジンを停止せしめる手段（ステップ）を備えたことを特徴とする請求の範囲第１１項記載の内燃機関の燃焼診断・制御装置。 The combustion diagnostic device comprises means (step) for comparing the in- cylinder maximum pressure ratio ΔP p / ΔP 0 with a set value of the allowable maximum pressure ratio P p0 and outputting the comparison result.
The combustion control device determines that the in-cylinder maximum pressure P p has abnormally increased when the comparison result output from the combustion diagnostic device is (ΔP p / ΔP 0 ) ≧ P p0 , and 12. The combustion diagnosis and control device for an internal combustion engine according to claim 11, further comprising means (step) for operating the stop device to stop the engine . 前記燃焼診断装置は前記筒内最高圧力比ΔＰ ｐ ／ΔＰ ０ と基準最高圧力比の最大値Ｐ ｓｈ とを比較するとともに前記筒内最高圧力比ΔＰ ｐ ／ΔＰ ０ と基準最高圧力比の最小値Ｐ ｓｌ とを比較してその比較結果を出力する手段（ステップ）を備え、前記燃焼制御装置は前記比較結果が（ΔＰ ｐ ／ΔＰ ０ ）＞Ｐ ｓｈ のとき、筒内最高圧力が基準値より高くなっていると判定して、前記エンジンのクランク角においてパイロット燃料を含む燃料着火タイミングを一定量遅角させ、前記比較結果が（ΔＰ ｐ ／ΔＰ ０ ）≦Ｐ ｓｌ のとき、筒内最高圧力が基準値より低くなっている判定して、前記燃料着火タイミングを一定量進角させる手段（ステップ）を備えたことを特徴とする請求の範囲第１１項記載の内燃機関の燃焼診断・制御装置。 The combustion diagnostic device compares the in-cylinder maximum pressure ratio ΔP p / ΔP 0 with the maximum value P sh of the reference maximum pressure ratio, and also compares the in-cylinder maximum pressure ratio ΔP p / ΔP 0 with the minimum value of the reference maximum pressure ratio. Means (step) for comparing P sl and outputting the comparison result, and the combustion control device is configured such that when the comparison result is (ΔP p / ΔP 0 )> P sh , the in-cylinder maximum pressure is greater than a reference value. When it is determined that the fuel ignition timing is high, the fuel ignition timing including pilot fuel is retarded by a certain amount at the crank angle of the engine, and when the comparison result is (ΔP p / ΔP 0 ) ≦ P sl , 12. The combustion diagnosis and control device for an internal combustion engine according to claim 11, further comprising means (step) for determining that the fuel ignition timing is lower than a reference value and advancing the fuel ignition timing by a predetermined amount. . 前記燃焼診断装置は前記筒内最高圧力比ΔＰ ｐ ／ΔＰ ０ と該筒内最高圧力比によって設定されたノッキング許容値Ｐ ｈ２ とを比較し前記筒内最高圧力比ΔＰ ｐ ／ΔＰ ０ が少なくとも前記ノッキング許容値Ｐ ｈ２ を超えるときノッキングの発生を判定する手段（ステップ）を備え、前記燃焼制御装置は該燃焼診断装置からのノッキング発生の判定信号を受けて前記エンジンのクランク角において燃料着火タイミングを一定量遅角させる手段（ステップ）を備えたことを特徴とする請求の範囲第１１項記載の内燃機関の燃焼診断・制御装置。 The combustion diagnostic device compares the in-cylinder maximum pressure ratio ΔP p / ΔP 0 with a knock allowable value Ph 2 set by the in- cylinder maximum pressure ratio, and the in-cylinder maximum pressure ratio ΔP p / ΔP 0 is at least the Means (step) for determining the occurrence of knocking when the knocking allowable value Ph2 is exceeded, the combustion control device receives a determination signal for the occurrence of knocking from the combustion diagnostic device and determines the fuel ignition timing at the crank angle of the engine. 12. The combustion diagnosis and control device for an internal combustion engine according to claim 11, further comprising means (step) for retarding a certain amount . 前記燃焼診断装置は前記筒内最高圧力比ΔＰ ｐ ／ΔＰ ０ と該筒内最高圧力比によって設定された失火許容圧力比とを比較し前記筒内最高圧力比ΔＰ ｐ ／ΔＰ ０ が少なくとも筒内最高圧力比によって設定された失火の許容最小圧力比Ｐ ｎ 以下のとき前記燃焼室内における失火発生の判定信号を出力する手段（ステップ）を備え、
前記燃焼制御装置は前記失火発生の判定信号を受けて当該失火発生シリンダの燃料噴射を遮断せしめる手段（ステップ）を備えたことを特徴とする請求の範囲第１１項記載の内燃機関の燃焼診断・制御装置。 The combustion diagnostic device compares the in-cylinder maximum pressure ratio ΔP p / ΔP 0 with a misfire allowable pressure ratio set by the in-cylinder maximum pressure ratio, and the in-cylinder maximum pressure ratio ΔP p / ΔP 0 is at least in-cylinder. A means (step) for outputting a determination signal for the occurrence of misfire in the combustion chamber when the misfire is less than the allowable minimum pressure ratio P n set by the maximum pressure ratio ;
12. The combustion diagnosis / combustion of the internal combustion engine according to claim 11, wherein the combustion control device comprises means (step) for receiving the determination signal of the misfire occurrence and shutting off the fuel injection of the misfire occurrence cylinder. Control device. 前記燃焼診断装置は、前記筒内最高圧力比ΔＰ ｐ ／ΔＰ ０ 及び燃焼行程における筒内圧力Ｐ １ と前記基準圧力Ｐ ｂ との差圧ΔＰ １ の場合における圧力比である燃焼圧力比ΔＰ １ ／ΔＰ ０ が夫々許容最小圧力比Ｐ ｎ 及び失火許容圧力比Ｐ ｍ よりも小さく、かつ燃焼行程における筒内圧力Ｐ ２ と前記基準圧力Ｐ ｂ との差圧ΔＰ ２ の場合における圧力比である燃焼圧力比ΔＰ ２ ／ΔＰ ０ が消炎許容圧力比Ｐ ｍ１ よりも大きくなったとき前記燃焼室内における消炎発生の判定信号を出力する手段（ステップ）を備え、
前記燃焼制御装置は前記消炎発生の判定信号を受けて当該消炎発生シリンダの燃料（副室のパイロット燃料を含む）噴射量を増加せしめる手段（ステップ）を備えたことを特徴とする請求の範囲第１１項記載の内燃機関の燃焼診断・制御装置。 The combustion diagnostic device is configured to provide a combustion pressure ratio ΔP 1 which is a pressure ratio in the case of the in- cylinder maximum pressure ratio ΔP p / ΔP 0 and the differential pressure ΔP 1 between the in-cylinder pressure P 1 in the combustion stroke and the reference pressure P b. / ΔP 0 is a pressure ratio in the case where the differential pressure ΔP 2 between the in-cylinder pressure P 2 and the reference pressure P b in the combustion stroke is smaller than the allowable minimum pressure ratio P n and the misfire allowable pressure ratio P m , respectively. Means (step) for outputting a determination signal for occurrence of flame extinction in the combustion chamber when the combustion pressure ratio ΔP 2 / ΔP 0 becomes larger than the flame extinction allowable pressure ratio P m1 ;
The combustion control device includes means (step) for increasing the injection amount of fuel (including pilot fuel in the sub chamber) of the extinguishing cylinder in response to the determination signal for occurrence of extinguishing. The combustion diagnosis / control device for an internal combustion engine according to claim 11 . 前記筒内最高圧力比ΔＰ ｐ ／ΔＰ ０ を用いて前記燃焼室内における筒内圧力状態等の燃焼状態の診断を行いその診断結果の少なくとも一部をアナログ情報として出力可能に圧力／アナログ電圧変換手段を具えた燃焼診断装置と、該燃焼診断装置から出力されるアナログ情報を圧力情報に戻して前記エンジンの燃焼状態を制御する燃焼制御装置とを備えたことを特徴とする請求項１１記載の内燃機関の燃焼診断・制御装置。 Pressure / analog voltage conversion means for diagnosing a combustion state such as an in-cylinder pressure state in the combustion chamber using the in-cylinder maximum pressure ratio ΔP p / ΔP 0 and outputting at least a part of the diagnosis result as analog information The internal combustion engine according to claim 11, further comprising: a combustion diagnostic device comprising: a combustion diagnostic device including: a combustion control device configured to control analog combustion output of the engine by returning analog information output from the combustion diagnostic device to pressure information. Engine combustion diagnosis and control equipment. 前記アナログ情報を圧力情報に戻した診断結果に基づいて前記エンジンの停止、前記エンジンのパイロット燃料を含む燃料着火タイミングを制御若しくは燃料噴射量の制御を行うことを特徴とする請求の範囲第１７項記載の内燃機関の燃焼診断・制御装置。 18. The engine stop, control of a fuel ignition timing including pilot fuel of the engine, or control of a fuel injection amount based on a diagnosis result obtained by returning the analog information to pressure information. A combustion diagnosis and control device for an internal combustion engine as described. 所定クランク角範囲の燃焼域で採取した前記筒内最高圧力比ΔＰ ｐ ／ΔＰ ０ を、各診断カテゴリ情報毎に設定したしきい値に基づいて燃焼診断を行うことを特徴とする請求の範囲第１７項記載の内燃機関の燃焼診断・制御装置。 The combustion diagnosis is performed based on a threshold value set for each diagnosis category information for the in- cylinder maximum pressure ratio ΔP p / ΔP 0 collected in a combustion range of a predetermined crank angle range. 18. A combustion diagnosis / control device for an internal combustion engine according to claim 17 . 各診断カテゴリ情報毎のしきい値が、段階的にレベルが低減するように設定され、夫々のしきい値レベル段階で、異なるカテゴリ情報が判断できるようにしたことを特徴とする請求の範囲第１７項記載の内燃機関の燃焼診断・制御装置。 The threshold value for each diagnosis category information is set so that the level decreases step by step, and different category information can be determined at each threshold level step. 18. A combustion diagnosis / control device for an internal combustion engine according to claim 17 . 燃焼診断装置から燃焼制御装置側に伝送される診断結果の信号が、アナログレベルで構成され、各診断カテゴリ毎にアナログレベルが、段階的に低減するように設定され、燃焼制御装置側で夫々のアナログレベル段階で、異なるカテゴリ情報が判断できるようにしたことを特徴とする請求の範囲第１７項記載の内燃機関の燃焼診断・制御装置。 The diagnosis result signal transmitted from the combustion diagnostic device to the combustion control device side is configured at an analog level, and the analog level is set to decrease step by step for each diagnosis category. 18. The combustion diagnosis and control apparatus for an internal combustion engine according to claim 17, wherein different category information can be determined in an analog level stage . 各診断カテゴリ毎におけるアナログレベルが、正常診断カテゴリのアナログレベルが中央に、最高圧力異常や圧縮圧異常のようなエンジン全体の異常は高位に、失火、消炎、センサ異常、信号線断線等の気筒単位の異常は低位設定したことを特徴とする請求項１７記載の内燃機関の燃焼診断・制御装置。 The analog level for each diagnostic category is centered on the analog level of the normal diagnostic category, and the overall engine abnormalities such as maximum pressure abnormality and compression pressure abnormality are high. 18. The combustion diagnosis and control device for an internal combustion engine according to claim 17, wherein the unit abnormality is set at a low level . ノッキングしきい値と消炎しきい値の間に位置する正常燃焼圧力若しくは圧力比範囲を、燃焼制御装置側にアナログレベルで伝送する際に、その圧力（圧力比）に応じたアナログレベルに変換して無段階的に制御されたアナログ信号を燃焼制御装置側に伝送することを特徴とする請求項１７記載の内燃機関の燃焼診断・制御装置。 When the normal combustion pressure or pressure ratio range located between the knocking threshold and the extinguishing threshold is transmitted to the combustion controller at the analog level, it is converted to an analog level corresponding to the pressure (pressure ratio). 18. The combustion diagnosis / control apparatus for an internal combustion engine according to claim 17, wherein an analog signal controlled steplessly is transmitted to the combustion control apparatus side . 多気筒のエンジンに用いられる請求の範囲第１７項記載の内燃機関の燃焼診断・制御装置において、
燃焼診断装置と燃焼制御装置間に、気筒数に対応した数のアナログ信号線が接続され、各診断カテゴリ毎にアナログレベルが、段階的に低減するように設定されたアナログ信号をシリアルに送信して燃焼制御装置側で診断カテゴリの判別を行い、若しくはアナログレベル応じた燃焼圧力若しくは圧力比を判別することを特徴とする内燃機関の燃焼診断・制御装置。 The combustion diagnosis / control apparatus for an internal combustion engine according to claim 17, which is used for a multi-cylinder engine.
Analog signal lines corresponding to the number of cylinders are connected between the combustion diagnostic device and the combustion control device, and an analog signal set so that the analog level is reduced step by step is serially transmitted for each diagnostic category. A combustion diagnosis / control device for an internal combustion engine, wherein the combustion control device side determines a diagnosis category or determines a combustion pressure or pressure ratio according to an analog level . 燃焼診断装置側の第１のリングメモリには、カム軸トップの原点位置検知後クランク角検出器より発生する割込で起動し、各気筒の対応するリングメモリ部に夫々所定クランク角毎に燃焼状態を示す筒内圧力波形を書き込むステップ手段（ステップ）を有し、
一方、表示装置側の第２のリングメモリには、カム軸トップの原点位置検出毎に、発生するデータ受信毎に起動し、各気筒の対応するリングメモリ部の所定角度領域に、前記全気筒の筒内圧力波形を書き込むステップ手段（ステップ）を有し、
該第２のリングメモリの所定角度領域より、前記全気筒の筒内圧力波形を読み出し、該全気筒の筒内圧力波形を、圧力をずらして１の表示部に表示することを特徴とする請求項１１記載の内燃機関の燃焼診断・制御装置。 The first ring memory on the combustion diagnostic device side is activated by an interrupt generated by a crank angle detector after detecting the origin position of the camshaft top, and burns at a predetermined crank angle in the corresponding ring memory portion of each cylinder. Step means (step) for writing the in-cylinder pressure waveform indicating the state,
On the other hand, the second ring memory on the display device side is activated every time data is generated every time the origin position of the camshaft top is detected, and all the cylinders are placed in a predetermined angle area of the corresponding ring memory portion of each cylinder. Step means (step) for writing the in-cylinder pressure waveform of
The in-cylinder pressure waveforms of all the cylinders are read from a predetermined angle region of the second ring memory, and the in-cylinder pressure waveforms of all the cylinders are displayed on one display unit while shifting the pressure. Item 12. A combustion diagnosis and control device for an internal combustion engine according to Item 11 . 筒内圧力検知器（センサ）での検知毎に時々刻々クランク角に同期して、診断装置側の第１のリングメモリに全気筒の燃焼状態を示す筒内圧力波形を書き込み、一方、表示装置側の第２のリングメモリには１クランク角サイクル（７２０°）終了後の次のクランクサイクルのカム軸トップの原点位置を検出して、前のクランク角サイクル全気筒の筒内圧力波形を書き込み、１の表示部に表示することを特徴とする請求項２５記載の内燃機関の燃焼診断・制御装置。 Every time the in-cylinder pressure detector (sensor) detects the in-cylinder pressure waveform indicating the combustion state of all the cylinders in the first ring memory on the diagnostic device side in synchronization with the crank angle, the display device In the second ring memory on the side, the origin position of the camshaft top in the next crank cycle after the end of one crank angle cycle (720 °) is detected, and the in-cylinder pressure waveforms of all cylinders in the previous crank angle cycle are written 26. The combustion diagnosis and control apparatus for an internal combustion engine according to claim 25 , wherein the combustion diagnosis and control apparatus is displayed on one display unit .
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