(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディーゼル機関の運転に関連する複数の状態診断項目毎に、過去の実験、実績、経験に基づき前記ディーゼル機関の運転に与える影響度合として求められた重み係数ｗ1と、計測値及び／又は計測値に基づく計算値が前記ディーゼル機関の状態監視に対しどの程度の正確性を有しているかの尺度としての確度係数ｒとを予め設定し、この情報をコンピュータの記憶領域にデータベース化しておき、
該コンピュータの演算処理部において、
前記各状態診断項目に関しそれぞれ、その状態を見極める上での目安として、計測値及び／又は計測値に基づく計算値の予め設定された通常値からの離反割合に応じた判定指数ｅ、計測値が設定時間内に設定値以上の変化を生じた回数に応じた判定指数ｅ、計測値の変化率に応じた判定指数ｅのうちのいずれか一つの判定指数ｅを算出し、
前記複数の状態診断項目における確度係数ｒを相互に比較し、該確度係数ｒが相対的に大となる上位の状態診断項目を所定数選択し、該所定数選択した状態診断項目における判定指数ｅの重み付け平均を
Σ（［重み係数ｗ1］×［判定指数ｅ］）／Σ［確度係数ｒ］
より算出して状態指数ｆとし、
該状態指数ｆに基づいて推奨値を求め、該推奨値となるよう運転を行うことを特徴とするディーゼル機関の状態監視運転方法。
【請求項２】
前記状態診断項目を、シリンダライナの摩耗予測値、ピストンリングのコーティング層残存厚さ予測値、各シリンダ下部から採取した潤滑油中金属粉濃度、各シリンダ下部から採取した潤滑油中金属粉濃度の各シリンダ平均値からの偏差、各シリンダ下部から採取した潤滑油中金属粉濃度の変化率、各シリンダライナ温度、各シリンダライナ温度の各シリンダ平均値からの偏差、各シリンダライナ温度の変化率、各シリンダライナ温度の温度変動の周期と変動幅、各シリンダ下部から採取した潤滑油中の全アルカリ価、各シリンダ下部から採取した潤滑油中の全アルカリ価の各シリンダ平均値からの偏差、各シリンダ下部から採取した潤滑油中の水分量、各シリンダ下部から採取した潤滑油中の水分量の各シリンダ平均値からの偏差、凝縮水発生率、燃焼最高圧力、燃焼最高圧力のクランク角度、燃焼室最高圧縮圧力として、シリンダライナに対するピストンリングの摺動状態を監視することにより、前記状態指数ｆに基づいてシリンダに対する潤滑油の注油率の推奨値を求めるようにした請求項１記載のディーゼル機関の状態監視運転方法。
【請求項３】
前記状態診断項目を、燃焼最高圧力、燃焼最高圧力のクランク角度、燃焼室最高圧縮圧力、吸入空気温度、シリンダ投入空気温度として、燃焼状態を監視することにより、前記状態指数ｆに基づいて燃料噴射時期の推奨値を求めるようにした請求項１記載のディーゼル機関の状態監視運転方法。
【請求項４】
前記状態診断項目を、各シリンダ下部から採取した潤滑油中の全アルカリ価、各シリンダ下部から採取した潤滑油中の全アルカリ価の各シリンダ平均値からの偏差、各シリンダ下部から採取した潤滑油中の水分量、各シリンダ下部から採取した潤滑油中の水分量の各シリンダ平均値からの偏差、凝縮水発生率、吸入空気温度、シリンダ投入空気温度として、シリンダ投入空気温度状態を監視することにより、前記状態指数ｆに基づいてシリンダ投入空気温度の推奨値を求めるようにした請求項１記載のディーゼル機関の状態監視運転方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディーゼル機関の状態監視運転方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、コンテナ船、バルクキャリア、カーフェリー等の大型船舶や陸上発電プラント用として、環境に優しい２サイクル、４サイクルのディーゼル機関が用いられているが、この種のディーゼル機関においては、経済的運転の重要性が非常に高まっている。
【０００３】
前記ディーゼル機関の場合、特に２サイクルクロスヘッド型のディーゼル機関においては、シリンダ内部に潤滑油を直接供給するようになっているが、該潤滑油はシリンダに供給された後、シリンダ下部へ落下し、ドレン油として廃棄されるため、該潤滑油の消費量を低減することは、ディーゼル機関の経済的運転を行う上で非常に有効な手段の一つであると言える。
【０００４】
又、前記ディーゼル機関の運転コストに大きな影響を与えるのは燃料消費率であり、該ディーゼル機関の燃料噴射時期をピストンの上死点後の早い時期とすると、熱効率が向上し、燃料消費率を低減可能となるため、該燃料噴射時期を的確に制御することもディーゼル機関の経済的運転には非常に重要となる。
【０００５】
更に又、前記ディーゼル機関のシリンダ投入空気温度が低いほど、燃料消費率を低減することが可能となるため、該シリンダ投入空気温度を低下させることもディーゼル機関の経済的運転には欠かせないものとなる。
【０００６】
尚、前述の如きディーゼル機関と関連する一般的技術水準を示すものとしては、例えば、特許文献１、２、３がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０００−２９７６３９号公報
【特許文献２】特開２００１−８２２９１号公報
【特許文献３】特開平１０−２５９７３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、前記シリンダ内部に供給される潤滑油の注油率は、ディーゼル機関の負荷、吸入空気の湿度や温度、燃料性状、シリンダライナ及びピストンリングの摩耗量等の影響を受け、一意に設定することは困難となっており、下限と考えられる注油率よりも余裕を見て多めに設定しているのが現状であった。
【０００９】
又、前記燃料噴射時期を早めることは、場合によってはディーゼル機関構造物の負荷を高めることになり、特に燃料の性状によってはディーゼル機関構造物に過負荷を与える虞もあるため、燃焼状態を見極めずにただ単純に燃料噴射時期を早めることは好ましいとは言えなかった。
【００１０】
更に又、前記シリンダ投入空気温度を低下させるために過給空気を冷却すると、凝縮水が発生しやすくなり、凝縮水除去装置を装備していても、細かいミスト状の水滴を完全に除去することは困難であり、該凝縮水がシリンダ内に混入すると、シリンダライナ表面の油膜形成に影響を及ぼし、シリンダライナに対するピストンリングの摺動状態に異常を来たす虞もあった。
【００１１】
本発明は、斯かる実情に鑑み、シリンダライナに対するピストンリングの摺動状態、燃焼状態及びシリンダ投入空気温度状態を機関運転中に正確に把握しつつ、機関の状態に応じた最も経済的となる運転のための推奨値を算出し得、該推奨値に基づいて経済的運転を行うことができ、運転コスト低減を図り得るディーゼル機関の状態監視運転方法を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、ディーゼル機関の運転に関連する複数の状態診断項目毎に、過去の実験、実績、経験に基づき前記ディーゼル機関の運転に与える影響度合として求められた重み係数ｗ1と、計測値及び／又は計測値に基づく計算値が前記ディーゼル機関の状態監視に対しどの程度の正確性を有しているかの尺度としての確度係数ｒとを予め設定し、この情報をコンピュータの記憶領域にデータベース化しておき、
該コンピュータの演算処理部において、
前記各状態診断項目に関しそれぞれ、その状態を見極める上での目安として、計測値及び／又は計測値に基づく計算値の予め設定された通常値からの離反割合に応じた判定指数ｅ、計測値が設定時間内に設定値以上の変化を生じた回数に応じた判定指数ｅ、計測値の変化率に応じた判定指数ｅのうちのいずれか一つの判定指数ｅを算出し、
前記複数の状態診断項目における確度係数ｒを相互に比較し、該確度係数ｒが相対的に大となる上位の状態診断項目を所定数選択し、該所定数選択した状態診断項目における判定指数ｅの重み付け平均を
Σ（［重み係数ｗ1］×［判定指数ｅ］）／Σ［確度係数ｒ］
より算出して状態指数ｆとし、
該状態指数ｆに基づいて推奨値を求め、該推奨値となるよう運転を行うことを特徴とするディーゼル機関の状態監視運転方法にかかるものである。
【００１３】
前記ディーゼル機関の状態監視運転方法においては、前記状態診断項目を、シリンダライナの摩耗予測値、ピストンリングのコーティング層残存厚さ予測値、各シリンダ下部から採取した潤滑油中金属粉濃度、各シリンダ下部から採取した潤滑油中金属粉濃度の各シリンダ平均値からの偏差、各シリンダ下部から採取した潤滑油中金属粉濃度の変化率、各シリンダライナ温度、各シリンダライナ温度の各シリンダ平均値からの偏差、各シリンダライナ温度の変化率、各シリンダライナ温度の温度変動の周期と変動幅、各シリンダ下部から採取した潤滑油中の全アルカリ価、各シリンダ下部から採取した潤滑油中の全アルカリ価の各シリンダ平均値からの偏差、各シリンダ下部から採取した潤滑油中の水分量、各シリンダ下部から採取した潤滑油中の水分量の各シリンダ平均値からの偏差、凝縮水発生率、燃焼最高圧力、燃焼最高圧力のクランク角度、燃焼室最高圧縮圧力として、シリンダライナに対するピストンリングの摺動状態を監視することにより、前記状態指数ｆに基づいてシリンダに対する潤滑油の注油率の推奨値を求めるようにすることができる。
【００１４】
又、前記ディーゼル機関の状態監視運転方法においては、前記状態診断項目を、燃焼最高圧力、燃焼最高圧力のクランク角度、燃焼室最高圧縮圧力、吸入空気温度、シリンダ投入空気温度として、燃焼状態を監視することにより、前記状態指数ｆに基づいて燃料噴射時期の推奨値を求めるようにすることができる。
【００１５】
更に又、前記ディーゼル機関の状態監視運転方法においては、前記状態診断項目を、各シリンダ下部から採取した潤滑油中の全アルカリ価、各シリンダ下部から採取した潤滑油中の全アルカリ価の各シリンダ平均値からの偏差、各シリンダ下部から採取した潤滑油中の水分量、各シリンダ下部から採取した潤滑油中の水分量の各シリンダ平均値からの偏差、凝縮水発生率、吸入空気温度、シリンダ投入空気温度として、シリンダ投入空気温度状態を監視することにより、前記状態指数ｆに基づいてシリンダ投入空気温度の推奨値を求めるようにすることができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明のディーゼル機関の状態監視運転方法によれば、シリンダライナに対するピストンリングの摺動状態、燃焼状態及びシリンダ投入空気温度状態を機関運転中に正確に把握しつつ、機関の状態に応じた最も経済的となる運転のための推奨値を算出し得、該推奨値に基づいて経済的運転を行うことができ、運転コスト低減を図り得るという優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明のディーゼル機関の状態監視運転方法を実施するための装置の実施例を示すブロック図である。
【図２】本発明の方法が適用される２サイクルクロスヘッド型のディーゼル機関の一例を示す概要構成図である。
【図３】本発明のディーゼル機関の状態監視運転方法を実施する際に、シリンダに対する潤滑油の注油率の推奨値を求めるために用いられる状態指数の算出ロジック図である。
【図４】本発明のディーゼル機関の状態監視運転方法を実施する際に、シリンダに対する潤滑油の注油率の推奨値を求めるために用いられる状態診断項目毎に予め設定された確度係数と重み係数の一例を示す図である。
【図５】本発明のディーゼル機関の状態監視運転方法を実施する際に、シリンダに対する潤滑油の注油率の推奨値を求めるために用いられる状態診断項目毎に算出された判定指数の一例を示す図である。
【図６】本発明のディーゼル機関の状態監視運転方法を実施する際に、シリンダに対する潤滑油の注油率の推奨値を求めるために用いられる状態指数の算出手順の一例を示す図である。
【図７】本発明のディーゼル機関の状態監視運転方法を実施する際に、シリンダに対する潤滑油の注油率の推奨値を求めるために用いられる判定指数を算出するための状態判定パターン０の一例を示す線図である。
【図８】本発明のディーゼル機関の状態監視運転方法を実施する際に、シリンダに対する潤滑油の注油率の推奨値を求めるために用いられる判定指数を算出するための状態判定パターン１の一例を示す線図である。
【図９】本発明のディーゼル機関の状態監視運転方法を実施する際に、シリンダに対する潤滑油の注油率の推奨値を求めるために用いられる判定指数を算出するための状態判定パターン２の一例を示す線図である。
【図１０】本発明のディーゼル機関の状態監視運転方法を実施する際に、シリンダに対する潤滑油の注油率の推奨値を求めるために用いられる判定指数を算出するための状態判定パターン３の一例を示す線図である。
【図１１】本発明のディーゼル機関の状態監視運転方法を実施する際に、シリンダに対する潤滑油の注油率の推奨値を求めるために用いられる判定指数を算出するための状態判定パターン４の一例を示す線図である。
【図１２】本発明のディーゼル機関の状態監視運転方法を実施する際に、シリンダに対する潤滑油の注油率の推奨値を求めるために用いられる判定指数を算出するための状態判定パターン５の一例を示す線図である。
【図１３】本発明のディーゼル機関の状態監視運転方法を実施する際に、シリンダに対する潤滑油の注油率の推奨値を求めるための手順を示すフローチャートである。
【図１４】本発明のディーゼル機関の状態監視運転方法を実施する際に、燃料噴射時期の推奨値を求めるために用いられる状態指数の算出ロジック図である。
【図１５】本発明のディーゼル機関の状態監視運転方法を実施する際に、燃料噴射時期の推奨値を求めるために用いられる状態診断項目毎に予め設定された確度係数と重み係数の一例を示す図である。
【図１６】本発明のディーゼル機関の状態監視運転方法を実施する際に、燃料噴射時期の推奨値を求めるために用いられる状態診断項目毎に算出された判定指数の一例を示す図である。
【図１７】本発明のディーゼル機関の状態監視運転方法を実施する際に、燃料噴射時期の推奨値を求めるために用いられる状態指数の算出手順の一例を示す図である。
【図１８】本発明のディーゼル機関の状態監視運転方法を実施する際に、燃料噴射時期の推奨値を求めるための手順を示すフローチャートである。
【図１９】本発明のディーゼル機関の状態監視運転方法を実施する際に、シリンダ投入空気温度状態の推奨値を求めるために用いられる状態指数の算出ロジック図である。
【図２０】本発明のディーゼル機関の状態監視運転方法を実施する際に、シリンダ投入空気温度状態の推奨値を求めるために用いられる状態診断項目毎に予め設定された確度係数と重み係数の一例を示す図である。
【図２１】本発明のディーゼル機関の状態監視運転方法を実施する際に、シリンダ投入空気温度状態の推奨値を求めるために用いられる状態診断項目毎に算出された判定指数の一例を示す図である。
【図２２】本発明のディーゼル機関の状態監視運転方法を実施する際に、シリンダ投入空気温度状態の推奨値を求めるために用いられる状態指数の算出手順の一例を示す図である。
【図２３】本発明のディーゼル機関の状態監視運転方法を実施する際に、シリンダ投入空気温度状態の推奨値を求めるための手順を示すフローチャートである。
【図２４】本発明の方法が適用される４サイクルクロスヘッド型のディーゼル機関の一例を示す概要構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。
【００１９】
図１〜図１３は本発明のディーゼル機関の状態監視運転方法の実施例であって、図１には該方法を実施する装置のブロック図を示しており、ディーゼル機関１０のピストンリングの摺動状態、燃焼状態及びシリンダ投入空気温度状態に関連する複数の計測値をオンライン入力或いはマニュアル入力にてコンピュータ２０の記憶領域に保存し、該コンピュータ２０の記憶領域に保存した各計測値毎にピストンリングの摺動状態、燃焼状態及びシリンダ投入空気温度状態に関する状態判定を行って、それぞれの総合的な状態指数ｆを算出し、該状態指数ｆに基づいて、最適経済運転に必要となる、シリンダに対する潤滑油の注油率の推奨値、燃料噴射時期の推奨値及びシリンダ投入空気温度の推奨値を算出し、それらの推奨値を操作員に提示しつつ、該推奨値に見合った制御信号をディーゼル機関１０の制御装置３０からディーゼル機関１０へ出力するよう構成したものである。
【００２０】
図２には、本発明の方法が適用される２サイクルクロスヘッド型のディーゼル機関１０の一例を示しており、該２サイクルクロスヘッド型のディーゼル機関１０は、台板４０及び架構４１を固定配置してなる本体部４２の上部に、シリンダジャケット４３を載置し、該シリンダジャケット４３に、内周面側にシリンダライナ４４が装着されたシリンダ４５を、該シリンダ４５の下部がシリンダジャケット４３内部に位置し且つシリンダ４５の上部がシリンダジャケット４３の上方へ突出するよう配設し、前記台板４０にクランク軸４６を回転自在に支持せしめ、前記シリンダ４５内に、外周上部にピストンリング４７が嵌着されたピストンヘッド４８をその軸線方向へ摺動自在となるよう嵌挿し、該ピストンヘッド４８の下面に、下端にクロスヘッドピン４９が一体に形成されたピストンロッド５０を、シリンダジャケット４３底面を貫通して架構４１側へ延びるよう取り付けると共に、該ピストンロッド５０と前記クランク軸４６とを連接棒５１を介して連結し、前記ピストンヘッド４８のシリンダ４５内での往復運動をクランク軸４６の回転運動に変換して伝達し得るようにしてある。尚、図２には多気筒のうち一つのシリンダ４５のみを図示してある。
【００２１】
前記シリンダジャケット４３の側部には、吸入空気Ａ１が導入される給気室５２と、該吸入空気Ａ１をシリンダジャケット４３内へ送る掃気室５３とを形成し、前記給気室５２の入側の給気流路５４途中には、吸入空気Ａ１を過給するための過給機５５のコンプレッサ５５ａを設けると共に、前記給気室５２内部には、吸入空気Ａ１を冷却する空気冷却器５６と、該空気冷却器５６で冷却した吸入空気Ａ１中に含まれる水を分離して前記掃気室５３へ導くウォータセパレータ５７とを設けてある。
【００２２】
前記シリンダ４５の下部には、前記シリンダジャケット４３内から吸入空気Ａ１が流入するように掃気ポート５８を穿設し、前記シリンダ４５の上部には、燃料噴射ノズル（図示せず）から該シリンダ４５内への燃料噴射により着火燃焼させた燃焼排ガスを排気流路５９へ排出するための排気弁６０を配設し、前記排気流路５９の途中には、前記過給機５５のタービン５５ｂを設けてある。
【００２３】
尚、前記空気冷却器５６は、前記給気室５２から吸入空気Ａ１が流入する内部空間に複数の導管５６ａを備え、該導管５６ａに水等の冷媒を流して吸入空気Ａ１を冷媒との熱交換により空気冷却するようにしている。
【００２４】
一方、前記シリンダジャケット４３の底部には、シリンダ４５を潤滑した潤滑油をドレンタンクへ導くドレン管６１を接続し、該ドレン管６１途中には、潤滑油中に含まれる鉄粉等の金属粉濃度を計測する金属粉濃度センサ６２と、必要に応じて潤滑油を採取するサンプリングコック６３とを設けてある。尚、前記金属粉濃度センサ６２としては、例えば、特開２００８−８８８５号公報に開示されている磁性体濃度計測装置を用いることができる。
【００２５】
又、前記ディーゼル機関１０には、大気温度を検出する温度センサ６４と、大気湿度を検出する湿度センサ６５とを設けると共に、前記過給機５５のコンプレッサ５５ａの出側には、過給後の空気温度を検出する温度センサ６６を設け、前記掃気室５３には、前記空気冷却器５６通過後の過給吸入空気の温度を検出する温度センサ６７と、前記空気冷却器５６通過後の過給吸入空気の圧力を検出する圧力センサ６８とを設け、前記シリンダ４５には、シリンダライナ温度を検出する温度センサ６９と、燃焼最高圧力並びに燃焼室最高圧縮圧力を検出するシリンダ内圧計測装置７０とを設け、前記排気流路５９には、前記排気弁６０から排出される排ガスの温度を検出する温度センサ７１と、前記過給機５５のタービン５５ｂの入側の排ガスの温度を検出する温度センサ７２と、該タービン５５ｂの出側の排ガスの温度を検出する温度センサ７３とを設けてある。
【００２６】
図３には、本発明のディーゼル機関の状態監視運転方法を実施する際に、シリンダ４５に対する潤滑油の注油率の推奨値を求めるために用いられる状態指数ｆの算出ロジック図を示しており、ピストンリング４７の摺動状態に関連する複数の状態診断項目を、シリンダライナ４４の摩耗予測値、ピストンリング４７のコーティング層残存厚さ予測値、各シリンダ下部から採取した潤滑油中金属粉濃度、各シリンダ下部から採取した潤滑油中金属粉濃度の各シリンダ平均値からの偏差、各シリンダ下部から採取した潤滑油中金属粉濃度の変化率、各シリンダライナ温度、各シリンダライナ温度の各シリンダ平均値からの偏差、各シリンダライナ温度の変化率、各シリンダライナ温度の温度変動の周期と変動幅、各シリンダ下部から採取した潤滑油中の全アルカリ価、各シリンダ下部から採取した潤滑油中の全アルカリ価の各シリンダ平均値からの偏差、各シリンダ下部から採取した潤滑油中の水分量、各シリンダ下部から採取した潤滑油中の水分量の各シリンダ平均値からの偏差、凝縮水発生率、燃焼最高圧力、燃焼最高圧力のクランク角度、燃焼室最高圧縮圧力とし、これら複数の状態診断項目毎に、過去の実験、実績、経験に基づき前記ピストンリング４７の摺動状態に与える影響度合として求められた重み係数ｗ1と、計測値及び／又は計測値に基づく計算値がピストンリング摺動状態監視に対しどの程度の正確性を有しているかの尺度としての確度係数ｒとを予め設定し、この情報を前記コンピュータ２０の記憶領域にデータベース化するようにしてある。
【００２７】
尚、前記ディーゼル機関１０の運転時において、前記ピストンヘッド４８が上昇し、シリンダ４５内の圧力が上昇し、上死点（ＴＤＣ）での圧縮圧力を燃焼室最高圧縮圧力と称し、通常、上死点後に燃焼が始まるように燃料をシリンダ４５内に噴射し、この燃料の燃焼により発生する最高圧力を燃焼最高圧力と称しており、該燃焼最高圧力が最高圧力となるのが一般的であるが、排ガス抑制等を目的に燃料噴射時期を遅らせると、前記燃焼最高圧力があまり上がらず、前記燃焼室最高圧縮圧力の方が高い場合があるため、これら二つの圧力を分けている。
【００２８】
又、吸入空気条件を
吸入空気量：Ｑair＝４２００００［ｋｇ／ｈｒ］
吸入空気温度：Ｔair＝（４０＋２７３）［Ｋ］
吸入空気相対湿度：φ＝０．８
吸入空気圧力：Ｐair＝０．１×１０6［Ｐａ］
水蒸気飽和圧力：
Ｐs1＝ｅｘｐ（１８．７５０９−４０７５．１６／（Ｔair＋２３６．５１６−２７３））×φ×１０１３００／７６０［Ｐａ］
＝５．９×１０3［Ｐａ］
絶対湿度：ｘ1＝０．６２２×（Ｐs1／（Ｐair−Ｐs1））
とし、掃気条件を
掃気温度：Ｔsc＝（４１．５＋２７３）［Ｋ］
掃気圧力：Ｐsc＝０．２７×１０6［Ｐａ］
水蒸気飽和圧力：
Ｐs2＝ｅｘｐ（１８．７５０９−４０７５．１６／（Ｔsc＋２３６．５１６−２７３））×１０１３００／７６０［Ｐａ］
＝７．９８６×１０3［Ｐａ］
絶対湿度：ｘ2＝０．６２２×（Ｐs2／（Ｐsc−Ｐs2））
とすると、前記凝縮水発生率は、
ｘ＝（ｘ1／（１＋ｘ1）−ｘ2／（１＋ｘ2））
＝０．０１９
より、計測値に基づく計算値として求めることができ、この値に吸入空気量Ｑairを掛けたものが、発生する凝縮水量となる。
【００２９】
前記重み係数ｗ1並びに確度係数ｒの具体的数値は、例えば、図４に示すようなものとなる。
【００３０】
ここで、前記各状態診断項目にはそれぞれ、その状態を見極める上での目安となる判定指数ｅを算出するためのパターン０〜パターン５までの計六種類の状態判定パターンのいずれかを割り振るようにしてある。
【００３１】
前記パターン０は、例えば、各シリンダ下部から採取した潤滑油中の全アルカリ価を例に取ると、図７に示す如く、日付（又は運転時間）を横軸に取り、縦軸に全アルカリ価を取ったグラフにおいて、その状態診断項目における通常値（この例では３５［ｍｇ］）を登録しておくと共に、上限値（この例では７０［ｍｇ］）と下限値（この例では１０［ｍｇ］）とを登録しておき、このグラフに、計測値（この例では２８［ｍｇ］）をプロットし、続いて、前記通常値を基準として上限値を１００％、下限値を−１００％に変換したものを縦軸に取り、日付（又は運転時間）を横軸に取ったグラフに、前記計測値を％に変換した値（この例では−２８％）をプロットし、予め設定された判定指数テーブルに従い、判定指数ｅを算出するようにしたものである。因みに、この例の場合、前記計測値を％に変換した値が−２８％であるため、判定指数ｅは「４」として算出される形となる。尚、この例においては、判定指数テーブルには、上位の値が５％である場合、判定指数ｅに「１」と「２」が割り当てられ、上位の値が１０％である場合、判定指数ｅに「３」と「４」が割り当てられ、上位の値が２０％である場合、判定指数ｅに「５」と「６」が割り当てられ、上位の値が３０％である場合、判定指数ｅに「７」と「８」が割り当てられ、下位の値が−７０％である場合、判定指数ｅに「８」と「９」と「１０」が割り当てられているが、上位の値が５％である場合には、「１」ではなく条件として厳しくなる「２」を判定指数ｅとして選択し、上位の値が１０％である場合には、「３」ではなく条件として厳しくなる「４」を判定指数ｅとして選択し、上位の値が２０％である場合には、「５」ではなく条件として厳しくなる「６」を判定指数ｅとして選択し、上位の値が３０％である場合には、「７」ではなく条件として厳しくなる「８」を判定指数ｅとして選択し、下位の値が−７０％である場合には、「８」や「９」ではなく条件として厳しくなる「１０」を判定指数ｅとして選択するようにしてある。又、前記潤滑油中の全アルカリ価とは、１［ｇ］の試料中に含まれる塩基性成分を中和するのに要する酸と当量の水酸化カリウムの［ｍｇ］数のことである。
【００３２】
前記パターン１は、例えば、各シリンダライナ温度を例に取ると、図８に示す如く、負荷を横軸に取り、縦軸に各シリンダライナ温度を取ったグラフにおいて、その状態診断項目における各負荷（この例では５０％負荷、７５％部分負荷、８５％通常負荷、１００％最大負荷）での通常値（この例では１７０［℃］、１８０［℃］、１９０［℃］、２２０［℃］）を登録しておくと共に、各負荷での上限値（この例では２００［℃］、２１０［℃］、２３０［℃］、２５０［℃］）と下限値（この例では１５０［℃］、１５５［℃］、１６５［℃］、１８５［℃］）とを登録しておき、判定負荷は５０％以上で、通常値の間、上限値の間、下限値の間はそれぞれ二次曲線で補完し、このグラフに、計測値（この例では通常負荷において２０１［℃］）をプロットし、続いて、前記通常値を基準として上限値を１００％、下限値を−１００％に変換したものを縦軸に取り、負荷を横軸に取ったグラフに、前記計測値を％に変換した値（この例では２８％）をプロットし、更に、日付を横軸に取ったグラフに、前記計測値を％に変換した値をプロットし、予め設定された判定指数テーブルに従い、判定指数ｅを算出するようにしたものである。因みに、この例の場合、前記計測値を％に変換した値が２８％であるため、判定指数ｅは「４」として算出される形となる。尚、前記プロットした点をつなぐ近似曲線（直線）を数式ｙ＝ｋｘ＋Ｃより算出し、該近似曲線のＯＮ−ＯＦＦ（表示又は非表示）は選択方式としてある。
【００３３】
前記パターン２は、例えば、燃焼室最高圧縮圧力を例に取ると、図９に示す如く、過給機回転数を横軸に取り、縦軸に燃焼室最高圧縮圧力を取ったグラフにおいて、その状態診断項目における各負荷の過給機回転数（９０００［ｒｐｍ］、１１５００［ｒｐｍ］、１２５００［ｒｐｍ］、１３５００［ｒｐｍ］）に対する通常値（この例では８．０［ＭＰａ］、１０．４［ＭＰａ］、１１．７［ＭＰａ］、１３．７［ＭＰａ］）を登録しておくと共に、各負荷の過給機回転数に対する上限値（この例では９．０［ＭＰａ］、１１．４［ＭＰａ］、１２．７［ＭＰａ］、１４．７［ＭＰａ］）と下限値（この例では７．０［ＭＰａ］、９．４［ＭＰａ］、１０．７［ＭＰａ］、１２．７［ＭＰａ］）とを登録しておき、判定過給機回転数は９０００［ｒｐｍ］以上で、通常値の間、上限値の間、下限値の間はそれぞれ二次曲線で補完し、このグラフに、計測値（この例では過給機回転数が１２５００［ｒｐｍ］において１１．２［ＭＰａ］）をプロットし、続いて、前記通常値を基準として上限値を１００％、下限値を−１００％に変換したものを縦軸に取り、過給機回転数を横軸に取ったグラフに、前記計測値を％に変換した値（この例では−５０％）をプロットし、更に、日付を横軸に取ったグラフに、前記計測値を％に変換した値をプロットし、予め設定された判定指数テーブルに従い、判定指数ｅを算出するようにしたものである。因みに、この例の場合、前記計測値を％に変換した値が−５０％であるため、判定指数ｅは「５」として算出される形となる。尚、前記プロットした点をつなぐ近似曲線（直線）を数式ｙ＝ｋｘ＋Ｃより算出し、該近似曲線のＯＮ−ＯＦＦ（表示又は非表示）は選択方式としてある。
【００３４】
前記パターン３は、例えば、各シリンダライナ温度の各シリンダ平均値からの偏差を例に取ると、図１０に示す如く、各シリンダについてシリンダライナ温度を計測し、該計測値（この例では、ＮＯ．１シリンダのシリンダライナ温度が３１５［℃］、ＮＯ．２シリンダのシリンダライナ温度が２８７［℃］、ＮＯ．３シリンダのシリンダライナ温度が２９３［℃］、ＮＯ．４シリンダのシリンダライナ温度が３１０［℃］、ＮＯ．５シリンダのシリンダライナ温度が２８５［℃］、ＮＯ．６シリンダのシリンダライナ温度が３１０［℃］）に基づいてその平均値（この例では、３００［℃］＝（３１５＋２８７＋２９３＋３１０＋２８５＋３１０）／６）を求め、縦軸にシリンダライナ温度を取ったグラフにおいて、前記計測値をプロットすると共に、各シリンダ毎に予め設定された製造時のバラツキを考慮した前記各シリンダ平均値からの通常偏差値（この例では、ＮＯ．１シリンダで１０［℃］、ＮＯ．２シリンダで−１５［℃］、ＮＯ．３シリンダで３［℃］、ＮＯ．４シリンダで１２［℃］、ＮＯ．５シリンダで−２０［℃］、ＮＯ．６シリンダで１０［℃］）を基準とした上限値（この例では、いずれのシリンダも２０［℃］であるため、ＮＯ．１シリンダのシリンダライナ温度の上限値が３００＋１０＋２０＝３３０［℃］、ＮＯ．２シリンダのシリンダライナ温度の上限値が３００−１５＋２０＝３０５［℃］、ＮＯ．３シリンダのシリンダライナ温度の上限値が３００＋３＋２０＝３２３［℃］、ＮＯ．４シリンダのシリンダライナ温度の上限値が３００＋１２＋２０＝３３２［℃］、ＮＯ．５シリンダのシリンダライナ温度の上限値が３００−２０＋２０＝３００［℃］、ＮＯ．６シリンダのシリンダライナ温度の上限値が３００＋１０＋２０＝３３０［℃］）及び下限値（この例では、いずれのシリンダも−２０［℃］であるため、ＮＯ．１シリンダのシリンダライナ温度の下限値が３００＋１０−２０＝２９０［℃］、ＮＯ．２シリンダのシリンダライナ温度の下限値が３００−１５−２０＝２６５［℃］、ＮＯ．３シリンダのシリンダライナ温度の下限値が３００＋３−２０＝２８３［℃］、ＮＯ．４シリンダのシリンダライナ温度の下限値が３００＋１２−２０＝２９２［℃］、ＮＯ．５シリンダのシリンダライナ温度の下限値が３００−２０−２０＝２６０［℃］、ＮＯ．６シリンダのシリンダライナ温度の下限値が３００＋１０−２０＝２９０［℃］）を、棒グラフ的に表示し、続いて、前記通常偏差値を基準として上限値を１００％、下限値を−１００％に変換した場合の前記計測値を％に変換した値（この例では、ＮＯ．１シリンダで２５％、ＮＯ．２シリンダで１０％、ＮＯ．３シリンダで−５０％、ＮＯ．４シリンダで−１０％、ＮＯ．５シリンダで２５％、ＮＯ．６シリンダで０％）を求め、更に、日付を横軸に取ったグラフに、前記計測値を％に変換した値をプロットし、予め設定された判定指数テーブルに従い、判定指数ｅを算出するようにしたものである（このグラフは各シリンダ毎に作成されるものであるが、図１０にはＮＯ．２シリンダの例のみを示してある）。因みに、この例の場合、前記計測値を％に変換した値がＮＯ．２シリンダで１０％であるため、該ＮＯ．２シリンダにおける判定指数ｅは「２」として算出される形となる。尚、前記プロットした点をつなぐ近似曲線（直線）を数式ｙ＝ｋｘ＋Ｃより算出し、該近似曲線のＯＮ−ＯＦＦ（表示又は非表示）は選択方式としてある。又、この例においては、判定指数テーブルには、上位の値が１０％である場合、或いは下位の値が−１０％である場合、判定指数ｅに「１」と「２」が割り当てられているが、このように上位の値が１０％である場合、或いは下位の値が−１０％である場合には、「１」ではなく条件として厳しくなる「２」を判定指数ｅとして選択するようにしてある。
【００３５】
前記パターン４は、例えば、各シリンダライナ温度の温度変動の周期と変動幅を例に取ると、図１１に示す如く、設定時間内における設定温度以上の変化の回数をカウントすることにより、予め設定された判定指数テーブルに従い、判定指数ｅを算出するようにしたものである。因みに、この例の場合、設定時間（図の例では、１２００［ｓｅｃ］）内における設定温度（この例では、５［℃］）以上の変化の回数が３回あったため、判定指数ｅは「６」として算出される形となる。尚、この例においては、判定指数テーブルには、１２００［ｓｅｃ］の間における温度変化が５［℃］以上で回数が１回である場合、判定指数ｅに「１」と「２」が割り当てられ、１２００［ｓｅｃ］の間における温度変化が５［℃］以上で回数が２回である場合、判定指数ｅに「３」と「４」が割り当てられ、１２００［ｓｅｃ］の間における温度変化が５［℃］以上で回数が３回である場合、判定指数ｅに「５」と「６」が割り当てられ、１２００［ｓｅｃ］の間における温度変化が５［℃］以上で回数が４回である場合、判定指数ｅに「７」と「８」が割り当てられ、１２００［ｓｅｃ］の間における温度変化が５［℃］以上で回数が５回である場合、判定指数ｅに「９」と「１０」が割り当てられているが、１２００［ｓｅｃ］の間における温度変化が５［℃］以上で回数が１回である場合には、「１」ではなく条件として厳しくなる「２」を判定指数ｅとして選択し、１２００［ｓｅｃ］の間における温度変化が５［℃］以上で回数が２回である場合には、「３」ではなく条件として厳しくなる「４」を判定指数ｅとして選択し、１２００［ｓｅｃ］の間における温度変化が５［℃］以上で回数が３回である場合には、「５」ではなく条件として厳しくなる「６」を判定指数ｅとして選択し、１２００［ｓｅｃ］の間における温度変化が５［℃］以上で回数が４回である場合には、「７」ではなく条件として厳しくなる「８」を判定指数ｅとして選択し、１２００［ｓｅｃ］の間における温度変化が５［℃］以上で回数が５回である場合には、「９」ではなく条件として厳しくなる「１０」を判定指数ｅとして選択するようにしてある。
【００３６】
前記パターン５は、例えば、各シリンダライナ温度の変化率を例に取ると、図１２に示す如く、設定時間当たりの変化量を連続的に計測することにより、予め設定された判定指数テーブルに従い、判定指数ｅを算出するようにしたものである。因みに、この例の場合、設定時間（図の例では、５［ｓｅｃ］）当たりの変化量（この例では、５［℃］）であるため、判定指数ｅは「２」として算出される形となる。尚、この例においては、判定指数テーブルには、５［ｓｅｃ］の間における温度変化が５［℃］である場合、判定指数ｅに「１」と「２」が割り当てられ、５［ｓｅｃ］の間における温度変化が７［℃］である場合、判定指数ｅに「４」と「５」が割り当てられ、５［ｓｅｃ］の間における温度変化が１５［℃］である場合、判定指数ｅに「８」と「９」が割り当てられているが、５［ｓｅｃ］の間における温度変化が５［℃］である場合には、「１」ではなく条件として厳しくなる「２」を判定指数ｅとして選択し、５［ｓｅｃ］の間における温度変化が７［℃］である場合には、「４」ではなく条件として厳しくなる「５」を判定指数ｅとして選択し、５［ｓｅｃ］の間における温度変化が１５［℃］である場合には、「８」ではなく条件として厳しくなる「９」を判定指数ｅとして選択するようにしてある。
【００３７】
そして、例えば、一日に一回行われる状態診断時には、前記各状態診断項目にそれぞれ割り振られたパターン０〜パターン５のいずれかにより、その状態を見極める上での目安となる判定指数ｅがコンピュータ２０の演算処理部において算出されるが、該判定指数ｅの具体的数値は、例えば、図５に示すようなものとなる。
【００３８】
続いて、図６に示す如く、前記複数の状態診断項目における確度係数ｒを相互に比較し、該確度係数ｒが相対的に大となる上位の状態診断項目を所定数選択（図６の例では、※印を付けた、ピストンリング４７のコーティング層残存厚さ予測値、各シリンダ下部から採取した潤滑油中金属粉濃度、各シリンダ下部から採取した潤滑油中金属粉濃度の各シリンダ平均値からの偏差、各シリンダライナ温度の温度変動の周期と変動幅、各シリンダ下部から採取した潤滑油中の全アルカリ価の各シリンダ平均値からの偏差の五項目を選択）し、該所定数選択した状態診断項目における判定指数ｅの重み付け平均を
Σ（［重み係数ｗ1］×［判定指数ｅ］）／Σ［確度係数ｒ］
＝（３６＋７２＋５６＋４８＋４２）／（７＋７＋９＋６＋６）
＝２５４／３５
＝７．２６
より算出してピストンリング摺動状態監視用の状態指数ｆとするようにしてある。尚、前記状態診断項目が仮に五項目以下の場合は、全ての状態診断項目を対象とし、又、最下位に同じ確度係数ｒとなる状態診断項目が複数ある場合は、該複数ある状態診断項目の［重み係数ｗ1］×［判定指数ｅ］の値の平均値を使うものとする。
【００３９】
図１３は本発明のディーゼル機関の状態監視運転方法を実施する際に、シリンダ４５に対する潤滑油の注油率の推奨値を求めるための手順を示すフローチャートであって、先ず、ステップＳ１３０１において、機関負荷が設定負荷（例えば、５０％）以上か否かの判断を行い、該機関負荷が設定負荷以上である場合、ステップＳ１３０２において、前記ピストンリング摺動状態監視用の状態指数ｆが
Ａ：ｆ＜ｆ1
Ｂ：ｆ1≦ｆ＜ｆ2
Ｃ：ｆ2≦ｆ
但し、ｆ1：第一設定状態指数（例えば、３．５）
ｆ2：第二設定状態指数（例えば、５．０）
のいずれに該当するかの判断を行い、前記Ａに該当する場合、ステップＳ１３０３において、前回の注油率変更から運転時間が第一設定時間（例えば、４８時間）以上経過しているか否かの判断を行い、前回の注油率変更から運転時間が第一設定時間以上経過している場合、ステップＳ１３０４において、現在の注油率が注油率下限設定値（例えば、０．８［ｇ／ｋｗ−ｈｒ］）以上か否かの判断を行い、現在の注油率が注油率下限設定値以上である場合、ステップＳ１３０５において、現在の注油率から注油率減算設定値（例えば、０．０５［ｇ／ｋｗ−ｈｒ］）を引いた値を注油率の推奨値とし（但し、この値が注油率下限設定値以下となる場合は、注油率下限設定値を推奨値とする）、ステップＳ１３０６において、注油率の推奨値を表示し、ステップＳ１３０７において、注油率を推奨値に変更すると共に、設定変更確認のメッセージを表示するようにしてある。
【００４０】
又、前記ステップＳ１３０２において、前記ピストンリング摺動状態監視用の状態指数ｆが前記Ｃに該当する場合、ステップＳ１３０８において、前回の注油率変更から運転時間が第二設定時間（例えば、２４時間）以上経過しているか否かの判断を行い、前回の注油率変更から運転時間が第二設定時間以上経過している場合、ステップＳ１３０９において、現在の注油率が注油率上限設定値（例えば、２．０［ｇ／ｋｗ−ｈｒ］）以下か否かの判断を行い、現在の注油率が注油率上限設定値以下である場合、ステップＳ１３１０において、現在の注油率に注油率加算設定値（例えば、０．１［ｇ／ｋｗ−ｈｒ］）を足した値を注油率の推奨値とし（但し、この値が注油率上限設定値以上となる場合は、注油率上限設定値を推奨値とする）、ステップＳ１３０６において、注油率の推奨値を表示し、ステップＳ１３０７において、注油率を推奨値に変更すると共に、設定変更確認のメッセージを表示するようにしてある。
【００４１】
尚、前記ステップＳ１３０１において機関負荷が設定負荷以上でない場合、前記ステップＳ１３０２において前記ピストンリング摺動状態監視用の状態指数ｆが前記Ｂに該当する場合、前記ステップＳ１３０３において前回の注油率変更から運転時間が第一設定時間以上経過していない場合、前記ステップＳ１３０４において現在の注油率が注油率下限設定値以上でない場合、前記ステップＳ１３０８において前回の注油率変更から運転時間が第二設定時間以上経過していない場合、或いは前記ステップＳ１３０９において現在の注油率が注油率上限設定値以下でない場合には、シリンダ４５に対する潤滑油の注油率の変更は行わずに、現状設定をそのまま保持するようにしてある。
【００４２】
これにより、従来、ディーゼル機関１０の負荷、吸入空気の湿度や温度、燃料性状、シリンダライナ４４及びピストンリング４７の摩耗量等の影響を受け、一意に設定することが困難となっていた前記シリンダ４５内部に供給される潤滑油の注油率を、下限と考えられる注油率よりも余裕を見て多めに設定することなく、必要最小限に抑えることが可能となる。
【００４３】
一方、図１４には、本発明のディーゼル機関の状態監視運転方法を実施する際に、燃料噴射時期の推奨値を求めるために用いられる状態指数の算出ロジック図を示しており、燃焼状態に関連する複数の状態診断項目を、燃焼最高圧力、燃焼最高圧力のクランク角度、燃焼室最高圧縮圧力、吸入空気温度、空気冷却器通過後の空気温度（シリンダ投入空気温度）とし、これら複数の状態診断項目毎に、過去の実験、実績、経験に基づき前記燃焼状態に与える影響度合として求められた重み係数ｗ1と、計測値及び／又は計測値に基づく計算値が燃焼状態監視に対しどの程度の正確性を有しているかの尺度としての確度係数ｒとを予め設定し、この情報を前記コンピュータ２０の記憶領域にデータベース化するようにしてある。
【００４４】
前記重み係数ｗ1並びに確度係数ｒの具体的数値は、例えば、図１５に示すようなものとなる。
【００４５】
ここで、前記状態診断項目のうちの吸入空気温度には、その状態を見極める上での目安となる判定指数ｅを算出するためのパターン０（図７参照）を割り振るようにしてあり、又、前記状態診断項目のうちの燃焼最高圧力と燃焼最高圧力のクランク角度と空気冷却器通過後の空気温度（シリンダ投入空気温度）にはそれぞれ、その状態を見極める上での目安となる判定指数ｅを算出するためのパターン１（図８参照）を割り振るようにしてあり、更に又、前記状態診断項目のうちの燃焼室最高圧縮圧力には、その状態を見極める上での目安となる判定指数ｅを算出するためのパターン２（図９参照）を割り振るようにしてある。
【００４６】
そして、この場合、例えば、一日に一回行われる状態診断時には、前記各状態診断項目、即ち燃焼最高圧力、燃焼最高圧力のクランク角度、燃焼室最高圧縮圧力、吸入空気温度、空気冷却器通過後の空気温度（シリンダ投入空気温度）にそれぞれ割り振られたパターン１、パターン１、パターン２、パターン０、パターン１により、その状態を見極める上での目安となる判定指数ｅがコンピュータ２０の演算処理部において算出されるが、該判定指数ｅの具体的数値は、例えば、図１６に示すようなものとなる。
【００４７】
続いて、図１７に示す如く、前記複数の状態診断項目における確度係数ｒを相互に比較し、該確度係数ｒが相対的に大となる上位の状態診断項目を所定数選択（図１７の例では、前記状態診断項目が五項目以下の場合に相当するため、※印を付けた、燃焼最高圧力、燃焼最高圧力のクランク角度、燃焼室最高圧縮圧力、吸入空気温度、空気冷却器通過後の空気温度（シリンダ投入空気温度）の五項目全てを選択）し、該所定数選択した状態診断項目における判定指数ｅの重み付け平均を
Σ（［重み係数ｗ1］×［判定指数ｅ］）／Σ［確度係数ｒ］
＝（１６＋１６＋３０＋１２＋３５）／（８＋８＋５＋４＋５）
＝１０９／３０
＝３．６３
より算出して燃焼状態監視用の状態指数ｆとするようにしてある。
【００４８】
図１８は本発明のディーゼル機関の状態監視運転方法を実施する際に、燃料噴射時期の推奨値を求めるための手順を示すフローチャートであって、先ず、ステップＳ１８０１において、機関負荷が設定負荷（例えば、５０％）以上か否かの判断を行い、該機関負荷が設定負荷以上である場合、ステップＳ１８０２において、計測された燃焼最高圧力Pmaxが計測負荷における燃焼最高圧力ベース値Pbaseより大きいか否かの判断を行い、該計測された燃焼最高圧力Pmaxが計測負荷における燃焼最高圧力ベース値Pbase以下の場合、ステップＳ１８０３において、前記燃焼状態監視用の状態指数ｆが
Ａ：ｆ＜ｆ1
Ｂ：ｆ1≦ｆ＜ｆ2
Ｃ：ｆ2≦ｆ
但し、ｆ1：第一設定状態指数（例えば、３．５）
ｆ2：第二設定状態指数（例えば、５．０）
のいずれに該当するかの判断を行い、前記Ａ又はＣに該当する場合、ステップＳ１８０４において、燃焼最高圧力Pmaxとして全シリンダ計測値のうち最も高い燃焼最高圧力の値を用いることにより、燃料噴射時期の推奨値（上死点（ＴＤＣ）後の角度［ｄｅｇ］で表す）を、
燃料噴射時期の推奨値＝現状の燃料噴射時期の設定値−（（Pbase - Pmax）×２．５）
の式より求め（但し、推奨値の絶対値が３を超えないようにし、仮に超える場合は、±３のいずれかの値を推奨値とする。例えば、−３．２の場合は−３を最終的な推奨値とする。）、この後、ステップＳ１８０５において、上記計算で燃料噴射時期の推奨値が
Ａ：噴射時期を早める場合
Ｂ：噴射時期を遅らせる場合
のいずれに該当するかの判断を行い、前記噴射時期を早めるというＡに該当する場合、ステップＳ１８０６において、ピストンリング摺動状態監視用の状態指数ｆが第二設定状態指数ｆ2以下か否かの判断を行い、該ピストンリング摺動状態監視用の状態指数ｆが第二設定状態指数ｆ2以下である場合、ステップＳ１８０７において、燃料噴射時期の推奨値を表示し、ステップＳ１８０８において、燃料噴射時期の設定を変更した後、燃料噴射時期変更値、燃焼最高圧力Pmax/燃焼室最高圧縮圧力Pcomp、機関室温度、負荷条件、機関回転数、燃料投入量指数、燃料種類、燃料低発熱量、燃料密度といった項目を再度計測／インプットするメッセージを表示し、ステップＳ１８０９において、計測結果を再インプットしたら、前記ステップＳ１８０１に戻って制御を繰り返すようにしてある。
【００４９】
又、前記ステップＳ１８０２において、前記計測された燃焼最高圧力Pmaxが計測負荷における燃焼最高圧力ベース値Pbaseより大きい場合、燃焼最高圧力Pmaxが燃焼最高圧力ベース値Pbaseに対し過大になっている警告メッセージを出した後、前記ステップ１８０４へ進むようにする一方、前記ステップＳ１８０５において、燃料噴射時期の推奨値が噴射時期を遅らせるというＢに該当する場合、ステップＳ１８０７へ進むようにしてある。
【００５０】
尚、前記ステップＳ１８０１において機関負荷が設定負荷以上でない場合、前記ステップＳ１８０３において前記燃焼状態監視用の状態指数ｆがｆ1≦ｆ＜ｆ2となるＢに該当する場合、或いは前記ステップＳ１８０６においてピストンリング摺動状態監視用の状態指数ｆが第二設定状態指数ｆ2以下でない場合には、燃料噴射時期の変更は行わずに、現状設定をそのまま保持するようにしてある。
【００５１】
これにより、燃焼状態を見極めることができ、ただ単純に燃料噴射時期を早めるのではなく、燃料噴射時期を的確に制御することが可能となり、熱効率を向上させ、前記ディーゼル機関１０の運転コストに大きな影響を与える燃料消費率を低減させることが可能となる。
【００５２】
更に、図１９には、本発明のディーゼル機関の状態監視運転方法を実施する際に、シリンダ投入空気温度状態の推奨値を求めるために用いられる状態指数の算出ロジック図を示しており、各シリンダ下部から採取した潤滑油中の全アルカリ価、各シリンダ下部から採取した潤滑油中の全アルカリ価の各シリンダ平均値からの偏差、各シリンダ下部から採取した潤滑油中の水分量、各シリンダ下部から採取した潤滑油中の水分量の各シリンダ平均値からの偏差、凝縮水発生率、吸入空気温度、空気冷却器通過後の空気温度（シリンダ投入空気温度）とし、これら複数の状態診断項目毎に、過去の実験、実績、経験に基づき前記シリンダ投入空気温度状態に与える影響度合として求められた重み係数ｗ1と、計測値及び／又は計測値に基づく計算値がシリンダ投入空気温度状態監視に対しどの程度の正確性を有しているかの尺度としての確度係数ｒとを予め設定し、この情報を前記コンピュータ２０の記憶領域にデータベース化するようにしてある。
【００５３】
前記重み係数ｗ1並びに確度係数ｒの具体的数値は、例えば、図２０に示すようなものとなる。
【００５４】
ここで、前記状態診断項目のうちの各シリンダ下部から採取した潤滑油中の全アルカリ価と各シリンダ下部から採取した潤滑油中の水分量と吸入空気温度にはそれぞれ、その状態を見極める上での目安となる判定指数ｅを算出するためのパターン０（図７参照）を割り振るようにしてあり、又、前記状態診断項目のうちの凝縮水発生率と空気冷却器通過後の空気温度（シリンダ投入空気温度）にはそれぞれ、その状態を見極める上での目安となる判定指数ｅを算出するためのパターン１（図８参照）を割り振るようにしてあり、更に又、前記状態診断項目のうちの各シリンダ下部から採取した潤滑油中の全アルカリ価の各シリンダ平均値からの偏差と各シリンダ下部から採取した潤滑油中の水分量の各シリンダ平均値からの偏差にはそれぞれ、その状態を見極める上での目安となる判定指数ｅを算出するためのパターン３（図１０参照）を割り振るようにしてある。
【００５５】
そして、この場合、例えば、一日に一回行われる状態診断時には、前記各状態診断項目、即ち各シリンダ下部から採取した潤滑油中の全アルカリ価、各シリンダ下部から採取した潤滑油中の全アルカリ価の各シリンダ平均値からの偏差、各シリンダ下部から採取した潤滑油中の水分量、各シリンダ下部から採取した潤滑油中の水分量の各シリンダ平均値からの偏差、凝縮水発生率、吸入空気温度、空気冷却器通過後の空気温度（シリンダ投入空気温度）にそれぞれ割り振られたパターン０、パターン３、パターン０、パターン３、パターン１、パターン０、パターン１により、その状態を見極める上での目安となる判定指数ｅがコンピュータ２０の演算処理部において算出されるが、該判定指数ｅの具体的数値は、例えば、図２１に示すようなものとなる。
【００５６】
続いて、図２２に示す如く、前記複数の状態診断項目における確度係数ｒを相互に比較し、該確度係数ｒが相対的に大となる上位の状態診断項目を所定数選択（図２２の例では、※印を付けた、各シリンダ下部から採取した潤滑油中の全アルカリ価、各シリンダ下部から採取した潤滑油中の全アルカリ価の各シリンダ平均値からの偏差、各シリンダ下部から採取した潤滑油中の水分量、各シリンダ下部から採取した潤滑油中の水分量の各シリンダ平均値からの偏差、凝縮水発生率の五項目を選択）し、該所定数選択した状態診断項目における判定指数ｅの重み付け平均を
Σ（［重み係数ｗ1］×［判定指数ｅ］）／Σ［確度係数ｒ］
＝（１２＋１２＋３５＋２１＋３２）／（５＋５＋５＋５＋８）
＝１１２／２８
＝４．００
より算出してシリンダ投入空気温度状態監視用の状態指数ｆとするようにしてある。
【００５７】
図２３は本発明のディーゼル機関の状態監視運転方法を実施する際に、シリンダ投入空気温度状態の推奨値を求めるための手順を示すフローチャートであって、先ず、ステップＳ２３０１において、機関負荷が設定負荷（例えば、５０％）以上か否かの判断を行い、該機関負荷が設定負荷以上である場合、ステップＳ２３０２において、凝縮水発生率が凝縮水発生率設定値（例えば、０．０１）になる掃気温度（シリンダ投入空気温度）を算出し、ステップＳ２３０３において、前記シリンダ投入空気温度状態監視用の状態指数ｆが
Ａ：ｆ＜ｆ1
Ｂ：ｆ1≦ｆ＜ｆ2
Ｃ：ｆ2≦ｆ
但し、ｆ1：第一設定状態指数（例えば、３．５）
ｆ2：第二設定状態指数（例えば、５．０）
のいずれに該当するかの判断を行い、前記Ａに該当する場合、ステップＳ２３０４において、ピストンリング摺動状態監視用の状態指数ｆが第二設定状態指数ｆ2以下か否かの判断を行い、該ピストンリング摺動状態監視用の状態指数ｆが第二設定状態指数ｆ2以下である場合、ステップＳ２３０５において、シリンダ投入空気温度の推奨値を表示し、ステップＳ２３０６において、シリンダ投入空気温度を推奨値に変更すると共に、設定変更確認のメッセージを表示するようにしてある。
【００５８】
因みに、吸入空気条件を
吸入空気量：Ｑair＝４２００００［ｋｇ／ｈｒ］
吸入空気温度：Ｔair＝（４０＋２７３）［Ｋ］
吸入空気相対湿度：φ＝０．８
吸入空気圧力：Ｐair＝０．１×１０6［Ｐａ］
水蒸気飽和圧力：
Ｐs1＝ｅｘｐ（１８．７５０９−４０７５．１６／（Ｔair＋２３６．５１６−２７３））×φ×１０１３００／７６０［Ｐａ］
＝５．９×１０3［Ｐａ］
絶対湿度：ｘ1＝０．６２２×（Ｐs1／（Ｐair−Ｐs1））
とし、掃気条件を
掃気温度：Ｔsc＝（４１．５＋２７３）［Ｋ］
掃気圧力：Ｐsc＝０．２７×１０6［Ｐａ］
水蒸気飽和圧力：
Ｐs2＝ｅｘｐ（１８．７５０９−４０７５．１６／（Ｔsc＋２３６．５１６−２７３））×１０１３００／７６０［Ｐａ］
＝７．９８６×１０3［Ｐａ］
絶対湿度：ｘ2＝０．６２２×（Ｐs2／（Ｐsc−Ｐs2））
とすると、前記凝縮水発生率は、
ｘ＝（ｘ1／（１＋ｘ1）−ｘ2／（１＋ｘ2））
＝０．０１９
より、計測値に基づく計算値として求めることができることは前述した通りであるが、この数式において、凝縮水発生率ｘ＝０．０１になるように掃気温度（シリンダ投入空気温度）（上記の式ではＴsc＝（４１．５＋２７３）［Ｋ］と設定してある）を逆算することは可能である。
【００５９】
又、前記ステップＳ２３０３において、前記シリンダ投入空気温度状態監視用の状態指数ｆがｆ2≦ｆとなるＣに該当する場合、ステップＳ２３０５へ進むようにしてある。
【００６０】
尚、前記ステップＳ２３０１において機関負荷が設定負荷以上でない場合、或いは前記ステップＳ２３０３において前記シリンダ投入空気温度状態監視用の状態指数ｆがｆ1≦ｆ＜ｆ2となるＢに該当する場合には、シリンダ投入空気温度の変更は行わずに、現状設定をそのまま保持するようにしてある。
【００６１】
これにより、シリンダライナ４４表面の油膜形成に影響を及ぼす凝縮水の発生を抑えてシリンダライナに対するピストンリング４７の摺動状態を円滑に保持しつつ、シリンダ投入空気温度を低下させ、燃料消費率を低減することが可能となる。
【００６２】
こうして、シリンダライナ４４に対するピストンリング４７の摺動状態、燃焼状態及びシリンダ投入空気温度状態を機関運転中に正確に把握しつつ、機関の状態に応じた最も経済的となる運転のための推奨値を算出し得、該推奨値に基づいて経済的運転を行うことができ、運転コスト低減を図り得る。
【００６３】
図２４には４サイクルクロスヘッド型のディーゼル機関１０の一例を示しており、図中、図２と同一の符号を付した部分は同一物を表わしており、該４サイクルクロスヘッド型のディーゼル機関１０では、２サイクルクロスヘッド型のディーゼル機関１０における掃気ポート５８の代わりに、吸入空気Ａ１をシリンダ４５内へ導入するための吸気弁７４をシリンダヘッド７５に設けている一方、シリンダ４５を潤滑した潤滑油中に含まれる鉄粉等の金属粉濃度を計測する金属粉濃度センサ６２と、必要に応じて潤滑油を採取するサンプリングコック６３とが設けられたドレン管６１の先端を、クランク軸４６の下方に形成されるオイル溜まりに潤滑油が戻されるよう、クランクケース７６に接続してある。
【００６４】
そして、図２４に示すような４サイクルクロスヘッド型のディーゼル機関１０に対しても、本発明の方法を適用することにより、シリンダライナ４４に対するピストンリング４７の摺動状態、燃焼状態及びシリンダ投入空気温度状態を機関運転中に正確に把握しつつ、機関の状態に応じた最も経済的となる運転のための推奨値を算出し得、該推奨値に基づいて経済的運転を行うことができ、運転コスト低減を図り得る。
【００６５】
但し、この場合、２サイクルの場合の「掃気温度」は、４サイクルの場合は「給気温度」と置き換えることは必要となる。
【００６６】
尚、本発明のディーゼル機関の状態監視運転方法は、上述の実施例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【符号の説明】
【００６７】
１０    ディーゼル機関
２０    コンピュータ
３０    制御装置
４４    シリンダライナ
４５    シリンダ
４７    ピストンリング
４８    ピストンヘッド
５５    過給機
５５ａ  コンプレッサ
５５ｂ  タービン
５６    空気冷却器
５７    ウォータセパレータ
５８    掃気ポート
６１    ドレン管
６２    金属粉濃度センサ
６３    サンプリングコック
６４    温度センサ
６５    湿度センサ
６６    温度センサ
６７    温度センサ
６８    圧力センサ
６９    温度センサ
７０    シリンダ内圧計測装置
７１    温度センサ
７２    温度センサ
７３    温度センサ
Ａ    吸入空気
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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