(57)【要約】【課題】燃料噴射部の外面または周囲における異常を容易に検出する。【解決手段】異常検出装置は、エンジンの燃焼室２０内に液体燃料を噴射する燃料噴射部６の外面または周囲における異常を検出する。異常検出装置は、温度測定部５１と、異常判定部とを備える。当該エンジンにおいて燃料噴射部６がシリンダ２の取付孔部２２０に挿入されており、温度測定部５１は、取付孔部２２０と燃料噴射部６との間の隙間に設けられる感温部５１１を有する。異常判定部では、温度測定部５１により得られる温度測定値に基づいて、燃料噴射部６の外面または周囲における異常の有無が判定される。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの燃焼室内に液体燃料を噴射する燃料噴射部の外面または周囲における異常を検出する異常検出装置であって、
前記エンジンにおいて前記燃料噴射部がシリンダの取付孔部に挿入されており、前記取付孔部と前記燃料噴射部との間の隙間に設けられる、前記燃料噴射部の外面に設けられる、または、前記燃料噴射部の近傍にて前記シリンダに埋め込まれる感温部を有する温度測定部と、
前記温度測定部により得られる温度測定値に基づいて、前記燃料噴射部の外面または周囲における異常の有無を判定する異常判定部と、
を備えることを特徴とする異常検出装置。
【請求項２】
請求項１に記載の異常検出装置であって、
前記燃料噴射部において前記燃焼室内に配置される先端部の近傍に、前記感温部が設けられ、
前記異常判定部により判定される前記異常が、前記先端部の外面に付着した液体燃料の燃焼、または、前記シリンダにおける前記先端部の周囲の部位に付着した液体燃料の燃焼を含むことを特徴とする異常検出装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の異常検出装置であって、
前記燃料噴射部が、前記取付孔部の内周面と全周に亘って接触する接触部を有し、
前記取付孔部と前記燃料噴射部との間の前記隙間が、前記燃焼室と連続する第１の空間と、前記接触部により前記燃焼室と非連続となる第２の空間とを含み、
前記感温部が前記第２の空間に配置され、
前記異常判定部により判定される前記異常が、前記接触部と前記取付孔部の前記内周面との間を燃焼ガスが通過する吹き抜けを含むことを特徴とする異常検出装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１つに記載の異常検出装置であって、
前記燃料噴射部から離れた位置にて前記シリンダに設けられる感温部を有する他の温度測定部をさらに備え、
前記異常判定部が、前記温度測定部により得られる温度測定値と、前記他の温度測定部により得られる温度測定値とを比較することにより、前記異常の有無を判定することを特徴とする異常検出装置。
【請求項５】
請求項４に記載の異常検出装置であって、
他の燃料噴射部が前記シリンダの他の取付孔部に挿入されており、
前記他の温度測定部の前記感温部が、前記他の取付孔部と前記他の燃料噴射部との間の隙間に設けられる、前記他の燃料噴射部の外面に設けられる、または、前記他の燃料噴射部の近傍にて前記シリンダに埋め込まれることを特徴とする異常検出装置。
【請求項６】
請求項１ないし３のいずれか１つに記載の異常検出装置であって、
前記異常判定部が、前記温度測定部により得られる温度測定値と、前記エンジンの負荷率とに基づいて前記異常の有無を判定することを特徴とする異常検出装置。
【請求項７】
請求項１ないし３のいずれか１つに記載の異常検出装置であって、
前記異常判定部が、前記温度測定部により得られる温度測定値と、前記燃焼室から排出される排気の温度とに基づいて前記異常の有無を判定することを特徴とする異常検出装置。
【請求項８】
エンジンの燃焼室内に液体燃料を噴射する燃料噴射部の外面または周囲における異常を検出する異常検出方法であって、
前記エンジンにおいて前記燃料噴射部がシリンダの取付孔部に挿入されており、前記取付孔部と前記燃料噴射部との間の隙間に設けられる、前記燃料噴射部の外面に設けられる、または、前記燃料噴射部の近傍にて前記シリンダに埋め込まれる感温部を有する温度測定部により温度測定値を得る工程と、
前記温度測定値に基づいて、前記燃料噴射部の外面または周囲における異常の有無を判定する工程と、
を備えることを特徴とする異常検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンの燃焼室内に液体燃料を噴射する燃料噴射部の外面または周囲における異常を検出する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、エンジン（内燃機関）の燃焼室内に液体燃料を噴射する燃料噴射部が用いられている。また、燃料噴射部における異常を検出することも行われている。例えば、特許文献１では、液体燃料にガス燃料を組み合わせて内燃機関に利用する複式燃料噴射構造物において、燃焼室から、噴射構造物内のガス燃料ラインへと漏れる燃焼ガスを感熱スイッチにより検知した場合に、内燃機関を停止する手法が開示されている。また、特許文献２では、燃料タンクから圧送された燃料のうち、余分な燃料が戻し管路を介して燃料タンクに戻される燃料噴射弁（インジェクタ）において、燃料が戻し管路に達する内部漏れの存在を推測する手法が開示されている。当該手法では、燃料噴射弁の内部に設けられた磁石コイルの温度が、保持電流調整のオンオフ比から検出され、漏れの存在の推定に利用される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平５−２３１１９９号公報
【特許文献２】特表２００８−５２０８９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、燃料噴射部では、燃焼室内に配置される先端部から液体燃料が噴射されるが、燃料噴射部の内部の不具合等により、先端部から液体燃料が漏れることがある。この場合、先端部の外面に液体燃料が付着し、または、燃料噴射部が設けられるシリンダカバーにおいて先端部の周囲の部位に液体燃料が付着し、当該液体燃料の燃焼による焼損が発生する。また、シリンダカバーの取付孔部に挿入された燃料噴射部では、取付孔部の内周面に対して全周に亘って接触する接触部が設けられるが、接触部における不具合により、燃焼室にて発生した燃焼ガスが当該接触部と取付孔部の内周面との間を通過する吹き抜けが起こることもある。これらの問題は、燃料噴射部をシリンダカバーから取り外して点検するまで発見されないため、問題が生じたままでエンジンの使用を継続することにより、大掛かりな補修や部品の交換が必要となってしまう。したがって、燃料噴射部の外面または周囲における異常を容易に検出する新規な手法が求められている。
【０００５】
本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、燃料噴射部の外面または周囲における異常を容易に検出することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載の発明は、エンジンの燃焼室内に液体燃料を噴射する燃料噴射部の外面または周囲における異常を検出する異常検出装置であって、前記エンジンにおいて前記燃料噴射部がシリンダの取付孔部に挿入されており、前記取付孔部と前記燃料噴射部との間の隙間に設けられる、前記燃料噴射部の外面に設けられる、または、前記燃料噴射部の近傍にて前記シリンダに埋め込まれる感温部を有する温度測定部と、前記温度測定部により得られる温度測定値に基づいて、前記燃料噴射部の外面または周囲における異常の有無を判定する異常判定部とを備える。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の異常検出装置であって、前記燃料噴射部において前記燃焼室内に配置される先端部の近傍に、前記感温部が設けられ、前記異常判定部により判定される前記異常が、前記先端部の外面に付着した液体燃料の燃焼、または、前記シリンダにおける前記先端部の周囲の部位に付着した液体燃料の燃焼を含む。
【０００８】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の異常検出装置であって、前記燃料噴射部が、前記取付孔部の内周面と全周に亘って接触する接触部を有し、前記取付孔部と前記燃料噴射部との間の前記隙間が、前記燃焼室と連続する第１の空間と、前記接触部により前記燃焼室と非連続となる第２の空間とを含み、前記感温部が前記第２の空間に配置され、前記異常判定部により判定される前記異常が、前記接触部と前記取付孔部の前記内周面との間を燃焼ガスが通過する吹き抜けを含む。
【０００９】
請求項４に記載の発明は、請求項１ないし３のいずれか１つに記載の異常検出装置であって、前記燃料噴射部から離れた位置にて前記シリンダに設けられる感温部を有する他の温度測定部をさらに備え、前記異常判定部が、前記温度測定部により得られる温度測定値と、前記他の温度測定部により得られる温度測定値とを比較することにより、前記異常の有無を判定する。
【００１０】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の異常検出装置であって、他の燃料噴射部が前記シリンダの他の取付孔部に挿入されており、前記他の温度測定部の前記感温部が、前記他の取付孔部と前記他の燃料噴射部との間の隙間に設けられる、前記他の燃料噴射部の外面に設けられる、または、前記他の燃料噴射部の近傍にて前記シリンダに埋め込まれる。
【００１１】
請求項６に記載の発明は、請求項１ないし３のいずれか１つに記載の異常検出装置であって、前記異常判定部が、前記温度測定部により得られる温度測定値と、前記エンジンの負荷率とに基づいて前記異常の有無を判定する。
【００１２】
請求項７に記載の発明は、請求項１ないし３のいずれか１つに記載の異常検出装置であって、前記異常判定部が、前記温度測定部により得られる温度測定値と、前記燃焼室から排出される排気の温度とに基づいて前記異常の有無を判定する。
【００１３】
請求項８に記載の発明は、エンジンの燃焼室内に液体燃料を噴射する燃料噴射部の外面または周囲における異常を検出する異常検出方法であって、前記エンジンにおいて前記燃料噴射部がシリンダの取付孔部に挿入されており、前記取付孔部と前記燃料噴射部との間の隙間に設けられる、前記燃料噴射部の外面に設けられる、または、前記燃料噴射部の近傍にて前記シリンダに埋め込まれる感温部を有する温度測定部により温度測定値を得る工程と、前記温度測定値に基づいて、前記燃料噴射部の外面または周囲における異常の有無を判定する工程とを備える。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、燃料噴射部の外面または周囲における異常を容易に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】エンジンの構成を示す図である。
【図２】シリンダカバーの断面図である。
【図３】燃料噴射部の先端部および傾斜部の近傍を示す図である。
【図４】燃料噴射部の断面図である。
【図５】異常検出装置の構成を示すブロック図である。
【図６】異常検出装置が異常を検出する動作の流れを示す図である。
【図７】異常検出装置の他の例を示すブロック図である。
【図８】異常検出装置の他の例を示すブロック図である。
【図９】感温部の取り付け位置の他の例を示す図である。
【図１０】感温部の取り付け位置の他の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図１は、本発明の一の実施の形態に係るエンジン１の構成を示す図である。エンジン１は、船舶用の内燃機関であり、高圧の液体燃料を用いる２ストロークディーゼルエンジンである。エンジン１は、シリンダ２と、シリンダ２内に設けられるピストン３とを備え、ピストン３は、図１中の上下方向に移動可能である。なお、図１の上下方向は重力方向であるとは限らない。
【００１７】
シリンダ２は、円筒状のシリンダライナ２１と、シリンダライナ２１の上部に取り付けられるシリンダカバー２２とを備える。ピストン３は、シリンダライナ２１に挿入された厚い円板状のピストンクラウン３１と、一端がピストンクラウン３１の下面に接続されるピストンロッド３２とを備える。ピストンロッド３２の他端は、図示省略のクランク機構に接続される。
【００１８】
エンジン１では、シリンダライナ２１、シリンダカバー２２、排気弁２５（後述）、および、ピストンクラウン３１の上面（すなわち、ピストン３の上面）にて囲まれる空間が、液体燃料および空気を燃焼するための燃焼室２０である。シリンダライナ２１の下端部近傍には、多数の貫通孔が周状に配列して形成され、これらの貫通孔の集合が、燃焼室２０内に後述の掃気を供給する掃気ポート２３である。掃気ポート２３の周囲には、掃気室２３１が設けられており、掃気ポート２３は掃気室２３１を介して掃気管４１に連通する。
【００１９】
シリンダカバー２２には、燃焼室２０内のガスを燃焼室２０外に排出する排気ポート２４が形成され、排気ポート２４には、排気ポート２４を開閉する排気弁２５が設けられる。排気ポート２４を介して燃焼室２０から排出されたガス（以下、「排気」という。）は、排気路２４１を介して排気管４２へと導かれる。実際のエンジン１では、複数のシリンダ２が併設されており、複数のシリンダ２が１つの掃気管４１および１つの排気管４２に接続される。好ましいエンジン１では、図示省略の過給機において、外部から取り込んだ吸気（空気）が排気を利用して加圧され、掃気として掃気管４１内に供給される。シリンダカバー２２には、複数の燃料噴射部６がさらに設けられる。燃料噴射部６は、燃焼室２０内に液体燃料を噴射する燃料噴射弁である。
【００２０】
図２は、シリンダカバー２２の断面図であり、１つの燃料噴射部６の近傍を示している。燃料噴射部６は、本体胴部６１と、傾斜部６２と、先端部６３とを備える。本体胴部６１は、ほぼ一定の直径を有する略円柱状である。先端部６３は、燃焼室２０側に配置され、直径が本体胴部６１よりも十分に小さい略円柱状である。後述するように、先端部６３は、液体燃料を噴射するアトマイザである。傾斜部６２は、本体胴部６１と先端部６３との間に配置される円錐台状の部位であり、両者に連続する。傾斜部６２の直径は、本体胴部６１側から先端部６３に向かって漸次減少する。
【００２１】
シリンダカバー２２は、排気ポート２４の周囲に、複数の取付孔部２２０を備える。各取付孔部２２０は、シリンダカバー２２の上面から燃焼室２０まで貫通し、１つの燃料噴射部６が、取付孔部２２０に挿入される。燃料噴射部６において、取付孔部２２０の外側（シリンダカバー２２の上面側）に配置される部位が、スタッド、ばねケーシングおよびナットを含む固定部（図示省略）によりシリンダカバー２２に対して固定される。燃料噴射部６をシリンダカバー２２に対して固定する固定部の構成は、任意に変更されてよく、例えば、スタッド、ディスタンスパイプおよびナットの組合せにより実現されてもよい。取付孔部２２０は、大径部２２１と、中間部２２２と、小径部２２３とを備える。大径部２２１は、燃料噴射部６の本体胴部６１の周囲を囲み、本体胴部６１の直径よりも僅かに大きい直径を有する。小径部２２３は、先端部６３の周囲を囲み、先端部６３の直径よりも僅かに大きい直径を有する。中間部２２２は、傾斜部６２の周囲を囲む。中間部２２２の直径は、傾斜部６２と同様に、大径部２２１側から小径部２２３に向かって漸次減少する。
【００２２】
図３は、燃料噴射部６の先端部６３および傾斜部６２の近傍を示す図である。燃料噴射部６がシリンダカバー２２に固定された状態では、燃料噴射部６の先端部６３の一部のみが燃焼室２０内に配置される。先端部６３と小径部２２３の内周面との間には、全周に亘って隙間が設けられる。中間部２２２において小径部２２３側の部位には、被接触部２２４が設けられる。被接触部２２４では、小径部２２３に向かうに従って直径が急激に小さくなる。傾斜部６２において先端部６３側の部位には、接触部６２１が設けられる。接触部６２１では、先端部６３に向かうに従って直径が急激に小さくなる。燃料噴射部６の接触部６２１が、取付孔部２２０の被接触部２２４と全周に亘って接触する。すなわち、互いに接触する接触部６２１の面、および、被接触部２２４の面が気密面となる。これらの面は、シート面とも呼ばれる。
【００２３】
傾斜部６２において接触部６２１を除く部位と、中間部２２２の内周面（被接触部２２４を除く。）との間には隙間が設けられる。また、本体胴部６１と大径部２２１の内周面との間にも、全周に亘って隙間が設けられる。以上のように、各燃料噴射部６の外面と取付孔部２２０の内周面との間の隙間は、燃焼室２０と連続する第１の空間２２５と、接触部６２１により燃焼室２０と非連続となる第２の空間２２６とを含む。図２の例では、燃料噴射部６の長手方向において、本体胴部６１の中央部近傍にＯリング６１１が設けられている。Ｏリング６１１により、シリンダ２の外部から取付孔部２２０を介して燃焼室２０内へと水等が浸入することが防止される。
【００２４】
図４は、燃料噴射部６の内部構成を示す図であり、燃料噴射部６の中心軸Ｊ１を含む面における断面を示している。図４では、後述の可動部６５のみ背景を破線にて示している。燃料噴射部６の各構成は、主として金属により形成される。
【００２５】
燃料噴射部６の本体胴部６１内には、胴部流路管６１２が設けられる。胴部流路管６１２は、中心軸Ｊ１を中心とする筒状であり、中心軸Ｊ１に沿って延びる。胴部流路管６１２における先端部６３側の端部には、可動部６５が設けられる。可動部６５は、スピンドルとも呼ばれる。可動部６５は、胴部流路管６１２の当該端部を囲む筒状部６５１を有する。筒状部６５１における先端部６３側の端部には、当該端部を閉塞する蓋部６５２が設けられる。蓋部６５２には、先端部６３側に突出する突出部６５４が設けられる。
【００２６】
蓋部６５２において突出部６５４の周囲には、複数の貫通孔６５３が設けられる。複数の貫通孔６５３は、中心軸Ｊ１を中心とする周方向に配列される。各貫通孔６５３は、筒状部６５１の内部と外部とを連通する。突出部６５４は、蓋部６５２から先端部６３まで延びる。蓋部６５２側に配置される突出部６５４の基部６５５は、突出部６５４の他の部位よりも大きい直径を有する。突出部６５４において、蓋部６５２とは反対側の部位には、中空部６５６が設けられる。中心軸Ｊ１の方向における突出部６５４の中央近傍には、中空部６５６の内部と連通する複数の開口６５７が設けられる。また、突出部６５４の先端面には、中空部６５６の内部と連通する１つの先端開口６５８が設けられる。
【００２７】
本体胴部６１内には、略筒状の可動部ガイド６６がさらに設けられる。可動部ガイド６６は、可動部６５の筒状部６５１の周囲を囲む。可動部ガイド６６の内周面は、筒状部６５１の外周面と接触する。可動部ガイド６６は、可動部６５を中心軸Ｊ１の方向に移動可能に保持する。可動部ガイド６６における先端部６３側の端部には、先端部６３に向かって内径および外径が漸次小さくなるガイド端部６６１が設けられる。ガイド端部６６１における先端部６３側の部位の内径は、突出部６５４の基部６５５の直径よりも小さい。可動部６５は、図示省略の弾性部材（例えば、ばね）により先端部６３に向かって付勢されており、基部６５５の外周面の一部がガイド端部６６１の内周面の一部と全周に亘って接触する。以下の説明では、基部６５５の外周面、および、ガイド端部６６１の内周面において、互いに接触する部位をそれぞれ「接触部６５９」および「被接触部６６２」という。接触部６５９の面、および、被接触部６６２の面は、シート面とも呼ばれる。基部６５５の接触部６５９と、ガイド端部６６１の被接触部６６２とが互いに接触した状態において、基部６５５の外周面とガイド端部６６１の内周面との間には、中心軸Ｊ１を中心とする環状空間６７が形成される。
【００２８】
可動部６５の突出部６５４の周囲には、略筒状の先端部本体６３１が設けられる。先端部本体６３１は、突出部６５４において基部６５５よりも先端側の部位の周囲を囲む。先端部本体６３１の先端側は閉塞される。突出部６５４における接触部６５９近傍から複数の開口６５７までの間の部位と、先端部本体６３１の内周面との間には、微小な隙間が設けられる。一方、突出部６５４における先端近傍の部位の外周面と、先端部本体６３１の内周面とは、ほぼ接触する。先端部本体６３１の先端近傍には、噴射口６３２が設けられる。基部６５５の接触部６５９と、ガイド端部６６１の被接触部６６２とが互いに接触した状態では、突出部６５４により噴射口６３２が閉塞される。
【００２９】
エンジン１では、図示省略の燃料供給部から燃料噴射部６の胴部流路管６１２に、石油燃料等の液体燃料が供給され、可動部６５の筒状部６５１および複数の貫通孔６５３を介して、環状空間６７に当該液体燃料が充填される。実際には、燃料供給部から環状空間６７までの流路には、隙間なく液体燃料が充填されている。燃料噴射部６における液体燃料の非噴射時には、当該流路内の液体燃料の圧力が所定値以下であり、基部６５５の接触部６５９と、ガイド端部６６１の被接触部６６２とが接触した状態が保たれる。
【００３０】
燃料噴射部６における液体燃料の噴射時には、燃料供給部により当該流路内の液体燃料の圧力が高くされる。これにより、環状空間６７内の圧力が高くなり、可動部６５が先端部６３とは反対側へと移動して、基部６５５の接触部６５９が、ガイド端部６６１の被接触部６６２から離れる。環状空間６７内の液体燃料は、先端部本体６３１内に流入し、突出部６５４における複数の開口６５７を介して、中空部６５６内へと至る。このとき、突出部６５４の先端が噴射口６３２よりも可動部ガイド６６側に配置されており、噴射口６３２が開放されている。中空部６５６内の液体燃料は、先端開口６５８から流出し、噴射口６３２から燃焼室２０内に噴射される。実際には、図１のピストン３の上下動に同期して、燃料噴射部６から燃焼室２０内への液体燃料の噴射が行われる。
【００３１】
図５は、エンジン１に設けられる異常検出装置５の構成を示すブロック図である。異常検出装置５は、各燃料噴射部６の外面または周囲における異常を検出する。異常検出装置５は、複数の温度測定部５１と、異常判定部５２とを備える。複数の温度測定部５１は、複数の燃料噴射部６（図１参照）に対してそれぞれ設けられる。図５では、２個の温度測定部５１が設けられるが、３個以上の温度測定部５１が設けられてもよい。
【００３２】
各温度測定部５１は、感温部５１１と、温度算出部５１２とを備える。感温部５１１は、例えば熱電対の測温接点である。温度測定部５１では、熱電対以外の温度センサが用いられてもよい。図３に示すように、感温部５１１は、取付孔部２２０の内周面と燃料噴射部６の外面との間の隙間に設けられる。詳細には、感温部５１１は、被接触部２２４よりも外側（燃焼室２０とは反対側）において、傾斜部６２の接触部６２１の外面に貼着される。これにより、燃焼室２０と非連続となる第２の空間２２６において、先端部６３の近傍に感温部５１１が配置される。
【００３３】
後述するように、感温部５１１は、先端部６３の外面または周囲における局所的な温度上昇を感知するものであるため、感温部５１１は、当該温度上昇が感知可能な位置、すなわち先端部６３の近傍に配置されていればよい。例えば、感温部５１１と先端部６３との間の距離が、取付孔部２２０の直径以下である場合、感温部５１１が先端部６３の近傍に配置されていると捉えることができる。感温部５１１は、温度算出部５１２に電気的に接続される。温度算出部５１２では、後述の温度測定値が取得され、異常判定部５２に出力される。なお、複数の温度測定部５１では、１つの温度算出部５１２が共有されてもよい。また、感温部５１１の配線が、燃料噴射部６の内部、すなわち、可動部ガイド６６等が配置される空間を経由して、温度算出部５１２に接続されてもよい。
【００３４】
ここで、異常検出装置５により検出される異常について説明する。燃料噴射部６の外面または周囲における異常には、燃料噴射部６の先端部６３の外面に付着した液体燃料の燃焼、または、シリンダカバー２２における先端部６３の周囲の部位に付着した液体燃料の燃焼が含まれる。具体的には、図４に示す燃料噴射部６において、可動部６５の接触部６５９と、可動部ガイド６６の被接触部６６２との間に異物が噛み込む場合に、燃料噴射部６における液体燃料の非噴射時において、噴射口６３２から液体燃料が漏れ出す。当該液体燃料は、先端部６３の外面に付着する。また、シリンダカバー２２における先端部６３の周囲の部位に付着することもある。エンジン１では、燃焼（爆発）工程において、先端部６３またはシリンダカバー２２の一部に付着した液体燃料が、燃焼室２０内に噴射された液体燃料と共に燃焼する。これにより、先端部６３またはシリンダカバー２２の一部の温度が局所的に上昇し、当該部分が焼損する。
【００３５】
噴射口６３２からの液体燃料の漏出は、接触部６５９と被接触部６６２とが全周に亘って均一に接触しない等、いわゆる当たり不良（気密不良）が発生している場合にも生じる。例えば、硬度不足により接触部６５９または被接触部６６２が部分的に摩耗した場合等に、接触部６５９と被接触部６６２とが全周に亘って均一に接触しない状態となる。また、一の燃料噴射部６から噴射された液体燃料が、燃焼室２０内にて旋回するガスにより、他の燃料噴射部６の先端部６３の外面、または、シリンダカバー２２における先端部６３の周囲の部位へと導かれて付着することもある。この場合も、先端部６３の外面、または、シリンダカバー２２の当該部位における液体燃料の燃焼が生じ、焼損が発生する。上記の焼損が発生する状態で、エンジン１の使用を継続すると、焼損の程度が大きくなり、大掛かりな補修や部品の交換が必要となってしまう。
【００３６】
燃料噴射部６の外面または周囲における異常には、燃料噴射部６の接触部６２１と、取付孔部２２０の内周面（被接触部２２４）との間を燃焼ガスが通過する吹き抜けが含まれてもよい。上述の噴射口６３２からの液体燃料の漏出と同様に、燃料噴射部６の接触部６２１と、取付孔部２２０の被接触部２２４との間に異物が噛み込む場合や、気密不良（例えば、固定部による、燃料噴射部６のシリンダカバー２２に対する締付力の低下や、周方向における締付力の偏りによる接触不良）が発生している場合に、燃焼室２０にて発生した燃焼ガスが両者の間を通過する吹き抜けが発生する。接触部６２１および被接触部２２４のシート面の間を高温の燃焼ガスが通過することにより、当該シート面が損傷し、吹き抜けがさらに生じやすくなる。吹き抜けが発生している場合に、エンジン１の使用を継続すると、燃料噴射部６の周囲にすす（カーボン）が付着し、エンジン１のメンテナンス時にシリンダカバー２２から燃料噴射部６を取り外すことが困難となる。また、取付孔部２２０の内周面や燃料噴射部６の外面（特に、高温となりやすい角部等）にヒートクラックが発生することもある。なお、燃焼室２０内の圧力が異常に高くなる場合に、吹き抜けが発生することもある。
【００３７】
次に、異常検出装置５による上記異常の検出について説明する。図６は、異常検出装置５が異常を検出する動作の流れを示す図である。異常検出装置５による異常の検出では、温度算出部５１２により感温部５１１における温度測定値が得られる（ステップＳ１１）。温度算出部５１２では、感温部５１１における温度が常時得られており、本処理例では、所定期間（例えば、数秒）における温度の最大値が、温度測定値として得られる。温度測定値は、最大値以外であってもよい。各感温部５１１における温度測定値は、異常判定部５２に入力される。
【００３８】
異常判定部５２では、各燃料噴射部６の外面または周囲における異常の有無が判定される（ステップＳ１２）。異常の有無の判定では、各燃料噴射部６に対して設けられる温度測定部５１により得られる温度測定値と、他の温度測定部５１により得られる温度測定値とが比較される。例えば、各燃料噴射部６の温度測定部５１の温度測定値から、他の温度測定部５１の温度測定値を引いて得た値が、当該燃料噴射部６に対する評価値として取得される。異常判定部５２に、３個以上の感温部５１１における温度測定値が入力される場合には、各温度測定部５１の温度測定値が、他の温度測定部５１の温度測定値の平均値等と比較されてもよい。
【００３９】
燃料噴射部６の評価値が所定の閾値以上である場合には、当該燃料噴射部６の外面または周囲において異常が有ると判定される。そして、図５中の矢印Ｋ１のように、異常判定部５２から異常検出信号が出力される。エンジン１では、異常判定部５２からの異常検出信号Ｋ１の出力により、例えば、エンジン１の制御部に設けられたディスプレイに異常の発生が表示され、オペレータに報告される。異常の発生は、ブザー等により報知されてもよい。異常の発生が検出された場合、適切な時期に、燃料噴射部６がシリンダカバー２２から取り外されて点検され、必要に応じて補修や部品交換が行われる。
【００４０】
一方、上記評価値が閾値未満である場合には、異常が無いと判定され、異常判定部５２から異常検出信号Ｋ１は出力されない。異常検出装置５では、エンジン１が駆動している間、温度測定部５１による温度測定値の取得（ステップＳ１１）と、異常の有無の判定（ステップＳ１２）とが、常時繰り返される。
【００４１】
以上に説明したように、異常検出装置５では、取付孔部２２０と燃料噴射部６との間の隙間に設けられる感温部５１１を有する温度測定部５１が設けられる。そして、異常判定部５２において、温度測定部５１により得られる温度測定値に基づいて、燃料噴射部６の外面または周囲における異常の有無が判定される。これにより、燃料噴射部６の外面または周囲における異常を、燃料噴射部６をシリンダカバー２２から取り外すことなく、容易に検出することができる。その結果、異常が検出された場合に、燃料噴射部６等の早期の点検および補修を行って深刻な部品の損傷に至ることを回避し、エンジン１の長寿命化を図ることが可能となる。温度測定部５１および異常判定部５２は、既存のエンジンに容易に追加することが可能であり、上記異常の検出が可能なエンジンを安価に実現することができる。
【００４２】
また、燃料噴射部６において燃焼室２０内に配置される先端部６３の近傍に、感温部５１１が設けられる。これにより、先端部６３の外面に付着した液体燃料の燃焼、または、シリンダ２における先端部６３の周囲の部位に付着した液体燃料の燃焼を、異常判定部５２において異常として検出することができる。その結果、燃料噴射部６等の早期の点検および補修を行って、先端部６３またはシリンダ２の上記部位の焼損の程度を抑制することができる。
【００４３】
さらに、燃料噴射部６と取付孔部２２０の内周面との間の隙間において、燃料噴射部６に設けられる接触部６２１により燃焼室２０と非連続となる第２の空間２２６に、感温部５１１が配置される。これにより、接触部６２１と取付孔部２２０の内周面との間を燃焼ガスが通過する吹き抜けを、異常判定部５２において異常として検出することができる。その結果、燃料噴射部６等の早期の点検および補修を行って、すすの付着により燃料噴射部６の取り外しが困難となることや、取付孔部２２０の内周面や燃料噴射部６の外面におけるヒートクラックの発生を抑制することができる。
【００４４】
一の燃料噴射部６に対して設けられる一の温度測定部５１に注目した場合に、異常検出装置５では、他の温度測定部５１の感温部５１１が、当該一の燃料噴射部６から離れた位置にてシリンダ２に設けられる。そして、異常判定部５２において、当該一の温度測定部５１により得られる温度測定値と、当該他の温度測定部５１により得られる温度測定値とを比較することにより、当該一の燃料噴射部６の外面または周囲における異常の有無を、シリンダ２の実際の温度を基準として、精度よく判定することができる。
【００４５】
また、当該他の温度測定部５１の感温部５１１が、他の燃料噴射部６に対して設けられる。これにより、各燃料噴射部６の外面または周囲における異常の有無を、他の燃料噴射部６の周囲の温度を基準として、精度よく判定することができる。なお、異常検出装置５の設計によっては、シリンダ２において、いずれの燃料噴射部６からも離れた位置に感温部５１１が設けられ、当該感温部５１１を用いて得られる温度測定値を基準として、各燃料噴射部６の外面または周囲における異常の有無が判定されてもよい。
【００４６】
図７は、異常検出装置５の他の例を示すブロック図である。図７の異常検出装置５は、排気温度取得部５３をさらに備える。排気温度取得部５３は、例えば、図１の排気路２４１に設けられ、排気の温度を取得する。排気温度取得部５３は、他の位置に設けられてもよい。排気温度取得部５３により取得された排気の温度は、異常判定部５２に入力される。異常判定部５２では、例えば、排気の温度の複数の範囲と、当該複数の範囲のそれぞれにおいて異常が発生していると判定すべき温度の閾値（温度測定部５１により得られる温度に対する閾値）との関係を示すテーブルが予め準備される。そして、実際の排気の温度（例えば、所定期間における最大値）を用いて当該テーブルから閾値を取得し、温度測定部５１により得られる温度測定値を当該閾値と比較することにより、燃料噴射部６の外面または周囲における異常の有無が判定される。このように、異常判定部５２が、温度測定部５１により得られる温度測定値と、燃焼室２０から排出される排気の温度とに基づいて異常の有無を判定する場合も、当該異常をある程度精度よく検出することができる。なお、排気の温度と上記閾値との関係が、関数等により準備されてもよい。
【００４７】
図８は、異常検出装置５の他の例を示すブロック図である。図８の異常検出装置５では、エンジン制御部１０から、エンジン１の現在の負荷率が異常判定部５２に入力される。エンジン１では、例えば、燃焼室２０内での１回の爆発における、燃料噴射部６による液体燃料の噴射量が負荷率に応じて変更される。異常判定部５２では、例えば、エンジン１の負荷率の複数の範囲と、当該複数の範囲のそれぞれにおいて異常が発生していると判定すべき温度の閾値との関係を示すテーブルが予め準備される。そして、エンジン１の負荷率を用いて当該テーブルから閾値を取得し、温度測定部５１により得られる温度測定値を当該閾値と比較することにより、燃料噴射部６の外面または周囲における異常の有無が判定される。
【００４８】
以上のように、異常判定部５２が、温度測定部５１により得られる温度測定値と、エンジン１の負荷率とに基づいて異常の有無を判定することにより、当該異常を精度よく検出することができる。なお、図７の場合と同様に、エンジン１の負荷率と上記閾値との関係が、関数等により準備されてもよい。
【００４９】
上記異常検出装置５では様々な変形が可能である。
【００５０】
シリンダ２において、感温部５１１が取り付けられる位置は、適宜変更されてよい。例えば、図９に示すように、取付孔部２２０と燃料噴射部６との間の隙間において、感温部５１１が、燃料噴射部６の接触部６２１から離れた位置に取り付けられてもよい。図９の例では、図３と同様に、感温部５１１が、第２の空間２２６において、先端部６３の近傍に配置されるため、先端部６３の外面、および、シリンダ２における先端部６３の周囲の部位に付着した液体燃料の燃焼、並びに、接触部６２１と取付孔部２２０の内周面との間の燃焼ガスの吹き抜けを検出することが可能となる。
【００５１】
図９では、感温部５１１が取付孔部２２０の内周面に取り付けられるが、シリンダ２における感温部５１１の取り付け、および、取り外しを容易に行うという観点では、図３の例のように、感温部５１１が燃料噴射部６の外面に設けられることが好ましい。また、燃料噴射部６の外面、例えば、傾斜部６２の外面に形成された溝内に、感温部５１１、および、その配線が配置され、当該溝がパテにより埋められてもよい。この場合も、感温部５１１は、燃料噴射部６の外面に設けられていると捉えることができ、感温部５１１では、燃料噴射部６の外面または周囲における局所的な温度上昇を感知することが可能である。異常検出装置５において、燃焼ガスの吹き抜けのみを検出する場合には、取付孔部２２０と燃料噴射部６との間の第２の空間２２６における任意の位置、好ましくは、接触部６２１と図２のＯリング６１１との間の任意の位置に、感温部５１１が配置されてよい。
【００５２】
図１０に示すように、各温度測定部５１において、感温部５１１が、燃料噴射部６の近傍にてシリンダ２に埋め込まれてもよい。感温部５１１は、燃料噴射部６の外面または周囲における局所的な温度上昇を感知するものであるため、感温部５１１は、当該温度上昇が感知可能な位置、すなわち燃料噴射部６の近傍に配置されていればよい。例えば、感温部５１１と燃料噴射部６との間の距離が、取付孔部２２０の直径以下である場合、感温部５１１が燃料噴射部６の近傍に配置されていると捉えることができる。図１０では、シリンダ２において専用の孔部が形成され、当該孔部内に感温部５１１が設けられることにより、感温部５１１が燃料噴射部６の近傍に配置される。これにより、感温部５１１における温度測定値に基づいて、燃料噴射部６の外面または周囲における異常を容易に検出することが可能となる。
【００５３】
異常検出装置５を有するエンジンは、船舶以外に、自動車や発電用の原動機等、様々な用途に用いられてよい。
【００５４】
上記実施の形態および各変形例における構成は、相互に矛盾しない限り適宜組み合わされてよい。
【符号の説明】
【００５５】
１    エンジン
２    シリンダ
５    異常検出装置
６    燃料噴射部
２０    燃焼室
５１    温度測定部
５２    異常判定部
６３    先端部
２２０    取付孔部
２２４    被接触部
２２５    第１の空間
２２６    第２の空間
５１１    感温部
６２１    接触部
Ｓ１１，Ｓ１２    ステップ
【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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