(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒内圧力を受け止めるシリンダヘッドをシリンダ本体に固定する締結具の歪を歪ゲージにより検出するステップを行い、
次に、ガスエンジンの出力に基づいて、完全燃焼時の歪と完全失火時の歪の範囲内に対応する信号高さに設定されるとともに、ガスエンジンの回転速度、点火角およびこの点火角から発信点までの回転角に基づいて発信点が設定される判定波形を形成し、この判定波形に、完全燃焼時における最大歪発生時またはその後方近傍時に発信される初期判定波形部と、当該初期判定波形部の発信点から最小歪発生時までの間に発信される終期判定波形部を有する失火判定信号を形成するステップを行い、
次に、前記ステップで歪ゲージにより検出された歪検出信号から前記失火判定信号を減算するステップを行い、
次に、前記初期判定波形部に対応する初期減算値および前記終期判定波形部に対応する終期減算値がそれぞれ基準値より大きい時に完全燃焼と判定し、前記初期減算値および前記終期減算値がそれぞれ基準値以下の時に完全失火と判定し、前記初期減算値および前記終期減算値の一方が基準値より大きくかつ他方が基準値以下の時に半失火と判定するステップを行う
ガスエンジンの失火検出方法。
【請求項２】
筒内圧力を受け止めるシリンダヘッドをシリンダ本体に固定する締結具の歪を歪ゲージにより検出するステップを行い、
次に、ガスエンジンの出力に基づいて、完全燃焼時の歪と完全失火時の歪の範囲内に対応する信号高さに設定されるとともに、ガスエンジンの回転速度、点火角およびこの点火角から発信点までの回転角に基づいて発信点が設定される判定波形を形成し、この判定波形に、完全燃焼時における最大歪発生時またはその後方近傍時に発信される初期判定波形部と、当該初期判定波形部の発信点から最小歪発生時までの間に発信される終期判定波形部と、初期判定波形部と終期判定波形部との間に発信される中間判定波形部を有する失火判定信号を形成するステップを行い、
次に、前記ステップで歪ゲージにより検出された歪検出信号から前記失火判定信号を減算するステップを行い、
次に、初期判定波形部に対応する初期減算値および中間判定波形部に対応する中間減算値ならびに終期判定波形部に対応する終期減算値とがそれぞれ基準値より大きい時に完全燃焼と判定し、前記初期減算値および前記中間減算値ならび前記終期減算値がそれぞれ基準値以下の時に完全失火と判定し、さらに前記初期減算値および前記中間減算値ならび前記終期減算値のうち、基準値より大きい減算値の数が基準値以下の減算値の数より多い時に軽度半失火と判定し、前記初期減算値および前記中間減算値ならび前記終期減算値のうち、基準値より大きい減算値の数が基準値以下の減算値の数より少ない時に重度半失火と判定するステップを行う
ガスエンジンの失火検出方法。
【請求項３】
筒内圧力を受け止めるシリンダヘッドをシリンダ本体に固定する締結具の歪を歪ゲージにより検出するステップを行い、
次に、ガスエンジンの出力に基づいて、完全燃焼時の歪と完全失火時の歪の範囲内に対応する信号高さに設定されるとともに、ガスエンジンの回転速度、点火角およびこの点火角から発信点までの回転角に基づいて発信点が設定される判定波形を形成し、この判定波形に、完全燃焼時における最大歪発生時またはその後方近傍時の発信点と、当該発信点から所定時間経過後の停止点とにわたって発信され、かつ発信点の信号高さより停止点の信号高さが小さい台形波の１つの判定波形部を有する失火判定信号を形成するステップを行い、
次に、前記ステップで歪ゲージにより検出された歪検出信号から前記失火判定信号を減算するステップを行い、
次に、前記波形判定部に対応する減算値が基準値より大きい時に完全燃焼と判定し、前記減算値が基準値以下の時に完全失火と判定し、前記減算値の一部が基準値より大きくかつ残部が基準値以下の時に半失火と判定するステップを行う
ガスエンジンの失火検出方法。
【請求項４】
ガスエンジンの出力を、ガスエンジンにより駆動される発電機の発電出力か、またはガスエンジンの運転を制御するシリンダ制御装置から出力される軸出力とし、
判定波形の信号高さが前記発電出力または前記軸出力を変数とする関数により求められる
請求項１乃至３のいずれかに記載のガスエンジンの失火検出方法。
【請求項５】
筒内圧力を受け止めるシリンダヘッドをシリンダ本体に固定する締結具の歪を歪ゲージにより検出するステップを行い、
次に、ガスエンジンの給気圧力、燃料供給量、点火角に基づいて、完全燃焼時の歪と完全失火時の歪の範囲内に対応する信号高さに設定されるとともに、ガスエンジンの回転速度と点火角とに基づいて発信点が設定される判定波形を形成し、この判定波形に、完全燃焼時における最大歪発生時またはその後方近傍時に発信される初期判定波形部と、当該初期判定波形部の発信点から最小歪発生時までの間に発信される終期判定波形部とを有する失火判定信号を形成するステップを行い、
次に、前記ステップで歪ゲージにより検出された歪検出信号から前記失火判定信号を減算するステップを行い、
次に、前記初期判定波形部に対応する初期減算値および前記終期判定波形部に対応する終期減算値がそれぞれ基準値より大きい時に完全燃焼と判定し、前記初期減算値および前記終期減算値がそれぞれ基準値以下の時に完全失火と判定し、前記初期減算値および前記終期減算値の一方が基準値より大きくかつ他方が基準値以下の時に半失火と判定するステップを行う
ガスエンジンの失火検出方法。
【請求項６】
筒内圧力を受け止めるシリンダヘッドをシリンダ本体に固定する締結具の歪を歪ゲージにより検出するステップを行い、
次に、ガスエンジンの給気圧力、燃料供給量、点火角に基づいて、完全燃焼時の歪と完全失火時の歪の範囲内に対応する信号高さに設定されるとともに、ガスエンジンの回転速度と点火角とに基づいて発信点が設定される判定波形を形成し、この判定波形に、完全燃焼時における最大歪発生時またはその後方近傍時に発信される初期判定波形部と、当該初期判定波形部の発信点から最小歪発生時までの間に発信される終期判定波形部と、初期判定波形部と終期判定波形部との間に発信される中間判定波形部とに有する失火判定信号を形成するステップを行い、
次に、前記ステップで歪ゲージにより検出された歪検出信号から前記失火判定信号を減算するステップを行い、
次に、前記初期判定波形部に対応する初期減算値および中間判定波形部に対応する中間減算値ならびに終期判定波形部に対応する終期減算値がそれぞれ基準値より大きい時に完全燃焼と判定し、前記初期減算値および前記中間減算値ならび前記終期減算値がそれぞれ基準値以下の時に完全失火と判定し、さらに前記初期減算値および前記中間減算値ならび前記終期減算値のうち、基準値より大きい減算値の数が基準値以下の減算値の数より多い時に軽度半失火と判定し、前記初期減算値および前記中間減算値ならび前記終期減算値のうち、基準値より大きい減算値の数が基準値以下の減算値の数より少ない時に重度半失火と判定するステップを行う
ガスエンジンの失火検出方法。
【請求項７】
筒内圧力を受け止めるシリンダヘッドをシリンダ本体に固定する締結具の歪を歪ゲージにより検出するステップを行い、
次に、ガスエンジンの給気圧力、燃料供給量、点火角に基づいて、完全燃焼時の歪と完全失火時の歪の範囲内に対応する信号高さに設定されるとともに、ガスエンジンの回転速度と点火角とに基づいて発信点が設定される判定波形を形成し、この判定波形に、完全燃焼時における最大歪発生時またはその後方近傍時の発信点と、当該発信点から所定時間経過後の停止点とにわたって発信され、かつ発信点の信号高さより停止点の信号高さが小さい台形波の１つの判定波形部を有する失火判定信号を形成するステップを行い、
次に、前記ステップで歪ゲージにより検出された歪検出信号から前記失火判定信号を減算するステップを行い、
前記波形判定部に対応する減算値が基準値より大きい時に完全燃焼と判定し、前記減算値が基準値以下の時に完全失火と判定し、前記減算値の一部が基準値より大きくかつ残部が基準値以下の時に半失火と判定するステップを行う
ガスエンジンの失火検出方法。
【請求項８】
請求項３または７記載のガスエンジンの失火検出方法において、半失火と判定された時に、基準値より大きい減算値を累積した上位累積減算値と、基準値より小さい減算値を累積した下位累積減算値とを比較し、前記上位累積減算値が前記下位累積減算値より大きい時に軽度半失火と判定し、前記上位累積減算値が前記下位累積減算値以下の時に重度半失火と判定する
ガスエンジンの失火検出方法。
【請求項９】
ガスエンジンにおける給気圧力と燃料供給量と点火角とに基づいて失火判定信号の信号高さを求めるデータテーブルを予め作成しておき、
ガスエンジンの運転を制御するシリンダ制御装置から出力される給気圧力と燃料供給量と点火角により前記データテーブルに基づいて判定波形の信号高さを求める
請求項６乃至８のいずれかに記載のガスエンジンの失火検出方法。
【請求項１０】
筒内圧力を受け止めるシリンダヘッドをシリンダ本体に固定する締結具に取り付けられて前記筒内圧力により生じる歪を検出する歪ゲージと、
ガスエンジンの出力に基づいて、完全燃焼時の筒内圧力による歪と完全失火時の筒内圧力による歪の範囲内に判定波形の信号高さが設定されるとともに、ガスエンジンの回転速度、点火角およびこの点火角から発信点までの回転角に基づいて前記判定波形の発信点が設定された判定波形を有する失火判定信号を形成すると、
前記歪ゲージから出力された歪検出信号から前記失火判定信号を減算する減算器と、
前記減算器の減算値と基準値とを比較して燃焼状態を判定する失火判定部とを具備し、
前記判定信号形成部は、前記判定波形に、完全燃焼時における最大歪発生時またはその後方近傍時に発信される初期判定波形部と、当該初期判定波形部の発信点から最小歪発生時までの間に発信される終期判定波形部を形成し、
前記失火判定部は、前記初期判定波形部に対応する初期減算値および前記終期判定波形部に対応する終期減算値がそれぞれ基準値より大きい時に完全燃焼と判定し、前記初期減算値および前記終期減算値がそれぞれ基準値以下の時に完全失火と判定し、前記初期減算値および前記終期減算値の一方が基準値より大きくかつ他方が基準値以下の時に半失火と判定するように構成された
ガスエンジンの失火検出装置。
【請求項１１】
筒内圧力を受け止めるシリンダヘッドをシリンダ本体に固定する締結具に取り付けられて前記筒内圧力により生じる歪を検出する歪ゲージと、
ガスエンジンの出力に基づいて、完全燃焼時の筒内圧力による歪と完全失火時の筒内圧力による歪の範囲内に判定波形の信号高さが設定されるとともに、ガスエンジンの回転速度、点火角およびこの点火角から発信点までの回転角に基づいて前記判定波形の発信点が設定された失火判定信号を形成する判定信号形成部と、
前記歪ゲージから出力された歪検出信号から前記失火判定信号を減算する減算器と、
前記減算器の減算値と基準値とを比較して燃焼状態を判定する失火判定部とを具備し、
前記判定信号形成部は、前記判定波形に、完全燃焼時における最大歪発生時または後方近傍時に発信される初期判定波形部と、当該初期判定波形部の発信点から所定時間経過後に発信される中間判定波形部と、当該中間波形部の発信点から所定時間経過後に発信される終期判定波形部とを形成し、
前記失火判定部は、初期判定波形部に対応する初期減算値および中間判定波形部に対応する中間減算値ならびに終期判定波形部に対応する終期減算値とがそれぞれ基準値より大きい時に完全燃焼と判定し、前記初期減算値および前記減中間減算値ならびに前記終期減算値がそれぞれ基準値以下の時に完全失火と判定し、さらに前記初期減算値および前記減中間減算値ならびに前記終期減算値のうち基準値より大きい減算値の数が、基準値以下の減算値の数より多い時に軽度半失火と判定し、前記初期減算値および前記減中間減算値ならびに前記終期減算値のうち基準値より大きい減算値の数が、基準値以下の減算値の数と同じかまたは少ない時に重度半失火と判定するように構成された
ガスエンジンの失火検出装置。
【請求項１２】
筒内圧力を受け止めるシリンダヘッドをシリンダ本体に固定する締結具に取り付けられて前記筒内圧力により生じる歪を検出する歪ゲージと、
ガスエンジンの出力に基づいて、完全燃焼時の筒内圧力による歪と完全失火時の筒内圧力による歪の範囲内に判定波形の信号高さが設定されるとともに、ガスエンジンの回転速度、点火角およびこの点火角から発信点までの回転角に基づいて、前記判定波形の発信点が設定された失火判定信号を形成する判定信号形成部と、
前記歪ゲージから出力された歪検出信号から前記失火判定信号を減算する減算器と、
前記減算器の減算値と基準値とを比較して燃焼状態を判定する失火判定部とを具備し、
前記判定信号形成部は、前記判定波形に、完全燃焼時における最大歪発生時のその後方近傍の発信点と、当該発信点から所定時間経過後の停止点にわたって発信され、かつ発信点の信号高さより停止点の信号高さが小さい台形波の１つの判定波形部を形成し、
前記失火判定部は、前記波形判定部に対応する減算値が基準値より大きい時に完全燃焼と判定し、前記減算値が基準値以下の時に完全失火と判定し、前記減算値の一部が基準値より大きくかつ残部が基準値以下の時に半失火と判定するように構成された
ガスエンジンの失火検出装置。
【請求項１３】
ガスエンジンの出力を、ガスエンジンにより駆動される発電機の発電出力、またはガスエンジンの運転を制御するシリンダ制御装置から出力される軸出力とし、
判定信号形成部は、判定波形の信号高さを、前記発電出力または前記軸出力を変数とする関数により求めるように構成された
請求項１０乃至１２のいずれかに記載のガスエンジンの失火検出装置。
【請求項１４】
筒内圧力を受け止めるシリンダヘッドをシリンダ本体に固定する締結具に取り付けられて前記筒内圧力により生じる歪を検出する歪ゲージと、
ガスエンジンの給気圧力、燃料供給量、点火角に基づいて、完全燃焼時の筒内圧力による歪と完全失火時の筒内圧力による歪の範囲に判定波形の信号高さを設定するとともに、ガスエンジンの回転速度、点火角およびこの点火角から発信点までの回転角に基づいて前記判定波形の発信点が設定される失火判定信号を形成する判定信号形成部と、
前記歪ゲージから出力された歪検出信号から失火判定信号を減算する減算器と、
前記減算器により減算された前記判定波形に対応する減算値と基準値とを比較して燃焼状態を判定する失火判定部とを具備し、
前記判定信号形成部は、前記判定波形に、完全燃焼時における最大歪発生時またはその後方近傍時に発信される初期判定波形部と、当該初期判定波形部の発信点から最小歪発生時までの間に発信される終期判定波形部を形成し、
前記失火判定部は、前記初期判定波形部に対応する初期減算値および前記終期判定波形部に対応する終期減算値がそれぞれ基準値より大きい時に完全燃焼と判定し、前記初期減算値および前記終期減算値がそれぞれ基準値以下の時に完全失火と判定し、前記初期減算値および前記終期減算値の一方が基準値より大きくかつ他方が基準値以下の時に半失火と判定するように構成された
ガスエンジンの失火検出装置。
【請求項１５】
筒内圧力を受け止めるシリンダヘッドをシリンダ本体に固定する締結具に取り付けられて前記筒内圧力により生じる歪を検出する歪ゲージと、
ガスエンジンの給気圧力、燃料供給量、点火角に基づいて、完全燃焼時の筒内圧力による歪と完全失火時の筒内圧力による歪の範囲に判定波形の信号高さを設定するとともに、ガスエンジンの回転速度、点火角およびこの点火角から発信点までの回転角に基づいて前記判定波形の発信点が設定された失火判定信号を形成する判定信号形成部と、
前記歪ゲージから出力された歪検出信号から失火判定信号を減算する減算器と、
前記減算器により減算された前記判定波形に対応する減算値と基準値とを比較して燃焼状態を判定する失火判定部とを具備し、
前記判定信号形成部は、前記判定波形に、完全燃焼時における最大歪発生時または後方近傍時に発信される初期判定波形部と、当該初期判定波形部の発信点から所定時間経過後に発信される中間判定波形部と、当該中間波形部の発信点から所定時間経過後に発信される終期判定波形部を形成し、
前記失火判定部は、初期判定波形部に対応する初期減算値および中間判定波形部に対応する中間減算値ならびに終期判定波形部に対応する終期減算値とがそれぞれ基準値より大きい時に完全燃焼と判定し、前記初期減算値および前記中間減算値ならびに前記終期減算値がそれぞれ基準値以下の時に完全失火と判定し、さらに前記初期減算値および前記中間減算値ならびに終期減算値のうち、基準値より大きい減算値の数が、基準値以下の減算値の数より多い時に軽度半失火と判定し、前記初期減算値および前記中間減算値ならびに前記終期減算値のうち、基準値より大きい減算値の数が、基準値以下の減算値の数と同じかまたは少ない時に重度半失火と判定するように構成された
ガスエンジンの失火検出装置。
【請求項１６】
筒内圧力を受け止めるシリンダヘッドをシリンダ本体に固定する締結具に取り付けられて前記筒内圧力により生じる歪を検出する歪ゲージと、
ガスエンジンの給気圧力、燃料供給量、点火角に基づいて、完全燃焼時の筒内圧力による歪と完全失火時の筒内圧力による歪の範囲に判定波形の信号高さを設定するとともに、ガスエンジンの回転速度、点火角およびこの点火角から発信点までの回転角に基づいて前記判定波形の発信点が設定される失火判定信号を形成する判定信号形成部と、
前記歪ゲージから出力された歪検出信号から失火判定信号を減算する減算器と、
前記減算器により減算された前記判定波形に対応する減算値と基準値とを比較して燃焼状態を判定する失火判定部とを具備し、
前記判定信号形成部は、前記判定波形に、完全燃焼時における最大歪発生時のその後方近傍の発信点と、当該発信点から所定時間経過後の停止点にわたって発信され、かつ発信点の信号高さより停止点の信号高さが小さい台形波の１つの判定波形部を形成し、
前記失火判定部は、前記波形判定部に対応する減算値が基準値より大きい時に完全燃焼と判定し、前記減算値が基準値以下の時に完全失火と判定し、前記減算値の一部が基準値より大きくかつ残部が基準値以下の時に半失火と判定するように構成された
ガスエンジンの失火検出装置。
【請求項１７】
請求項１２または１６記載のガスエンジンの失火検出装置において、半失火と判定された時に、基準値より大きい減算値を累積した上位累積減算値と、基準値より小さい減算値を累積した下位累積減算値とを比較し、前記上位累積減算値が前記下位累積減算値より大きい時に軽度半失火と判定し、前記上位累積減算値が前記下位累積減算値以下の時に重度半失火と判定する
ガスエンジンの失火検出装置。
【請求項１８】
判定信号形成部に、ガスエンジンにおける給気圧力と燃料供給量と点火角から判定波形の信号高さを求めるデータテーブルに設け、
前記判定信号形成部は、ガスエンジンの運転を制御するシリンダ制御装置から出力される給気圧力と燃料供給量と点火角とにより前記データテーブルに基づいて前記判定波形の信号高さを設定するように構成された
請求項１４乃至１７のいずれかに記載のガスエンジンの失火検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、都市ガスなどを燃料として発電装置を駆動するガスエンジンにおいて、燃焼状態を判定する失火検出方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ガスエンジンの失火を検出するものは、たとえば排ガスの温度や組成などを検出するものが数多く見られるが、高温の排ガスの成分などを検出するため、検出器への熱的負荷が大きい。
【０００３】
これに対して、たとえば特許文献１には、内燃機関に設けられた振動検出器によりシリンダの振動を検出して失火を判定するものがある。
【特許文献１】特開平４−１３１７３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記特許文献１において振動検出器により失火を判定するものは、
・エンジンの回転部材や駆動部材など、燃焼以外の振動成分を多く含むため、信号の処理時間が長く、演算処理部の負担が大きくなること、
・点火位置に同期して検出された振動信号を演算して得られた燃焼状態信号のピーク値と、予め定められた基準値（通常の失火レベルより大きい）とを比較しており、基準値は一定値であるため、出力負荷による変動を受けやすいことなどの問題があった。
【０００５】
本発明は上記問題点を解決して、検出器への熱的負荷も小さく、信号処理を容易かつ短時間で行え、ガスエンジンの運転状態に対応して精度良く燃焼状態を判定することができるガスエンジンの失火検出方法および装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記問題点を解決するために本発明に係る請求項１記載のガスエンジンの失火検出方法は、筒内圧力を受け止めるシリンダヘッドをシリンダ本体に固定する締結具の歪を歪ゲージにより検出するステップを行い、
次に、ガスエンジンの出力に基づいて、完全燃焼時の歪と完全失火時の歪の範囲内に対応する信号高さに設定されるとともに、ガスエンジンの回転速度、点火角およびこの点火角から発信点までの回転角に基づいて発信点が設定される判定波形を形成し、この判定波形に、完全燃焼時における最大歪発生時またはその後方近傍時に発信される初期判定波形部と、当該初期判定波形部の発信点から最小歪発生時までの間に発信される終期判定波形部を有する失火判定信号を形成するステップを行い、
次に、前記ステップで歪ゲージにより検出された歪検出信号から前記失火判定信号を減算するステップを行い、
次に、前記初期判定波形部に対応する初期減算値および前記終期判定波形部に対応する終期減算値がそれぞれ基準値より大きい時に完全燃焼と判定し、前記初期減算値および前記終期減算値がそれぞれ基準値以下の時に完全失火と判定し、前記初期減算値および前記終期減算値の一方が基準値より大きくかつ他方が基準値以下の時に半失火と判定するステップを行うものである。
【０００７】
請求項２記載のガスエンジンの失火検出方法は、
筒内圧力を受け止めるシリンダヘッドをシリンダ本体に固定する締結具の歪を歪ゲージにより検出するステップを行い、
次に、ガスエンジンの出力に基づいて、完全燃焼時の歪と完全失火時の歪の範囲内に対応する信号高さに設定されるとともに、ガスエンジンの回転速度、点火角およびこの点火角から発信点までの回転角に基づいて発信点が設定される判定波形を形成し、この判定波形に、完全燃焼時における最大歪発生時またはその後方近傍時に発信される初期判定波形部と、当該初期判定波形部の発信点から最小歪発生時までの間に発信される終期判定波形部と、初期判定波形部と終期判定波形部との間に発信される中間判定波形部を有する失火判定信号を形成するステップを行い、
次に、前記ステップで歪ゲージにより検出された歪検出信号から前記失火判定信号を減算するステップを行い、
次に、初期判定波形部に対応する初期減算値および中間判定波形部に対応する中間減算値ならびに終期判定波形部に対応する終期減算値とがそれぞれ基準値より大きい時に完全燃焼と判定し、前記初期減算値および前記中間減算値ならび前記終期減算値がそれぞれ基準値以下の時に完全失火と判定し、さらに前記初期減算値および前記中間減算値ならび前記終期減算値のうち、基準値より大きい減算値の数が基準値以下の減算値の数より多い時に軽度半失火と判定し、前記初期減算値および前記中間減算値ならび前記終期減算値のうち、基準値より大きい減算値の数が基準値以下の減算値の数より少ない時に重度半失火と判定するステップを行うものである。
【０００８】
請求項３記載のガスエンジンの失火検出方法は、
筒内圧力を受け止めるシリンダヘッドをシリンダ本体に固定する締結具の歪を歪ゲージにより検出するステップを行い、
次に、ガスエンジンの出力に基づいて、完全燃焼時の歪と完全失火時の歪の範囲内に対応する信号高さに設定されるとともに、ガスエンジンの回転速度、点火角およびこの点火角から発信点までの回転角に基づいて発信点が設定される判定波形を形成し、この判定波形に、完全燃焼時における最大歪発生時またはその後方近傍時の発信点と、当該発信点から所定時間経過後の停止点とにわたって発信され、かつ発信点の信号高さより停止点の信号高さが小さい台形波の１つの判定波形部を有する失火判定信号を形成するステップを行い、
次に、前記ステップで歪ゲージにより検出された歪検出信号から前記失火判定信号を減算するステップを行い、
次に、前記波形判定部に対応する減算値が基準値より大きい時に完全燃焼と判定し、前記減算値が基準値以下の時に完全失火と判定し、前記減算値の一部が基準値より大きくかつ残部が基準値以下の時に半失火と判定するステップを行うものである。
【０００９】
請求項５記載のガスエンジンの失火検出方法は、
筒内圧力を受け止めるシリンダヘッドをシリンダ本体に固定する締結具の歪を歪ゲージにより検出するステップを行い、
次に、ガスエンジンの給気圧力、燃料供給量、点火角に基づいて、完全燃焼時の歪と完全失火時の歪の範囲内に対応する信号高さに設定されるとともに、ガスエンジンの回転速度と点火角とに基づいて発信点が設定される判定波形を形成し、この判定波形に、完全燃焼時における最大歪発生時またはその後方近傍時に発信される初期判定波形部と、当該初期判定波形部の発信点から最小歪発生時までの間に発信される終期判定波形部とを有する失火判定信号を形成するステップを行い、
次に、前記ステップで歪ゲージにより検出された歪検出信号から前記失火判定信号を減算するステップを行い、
次に、前記初期判定波形部に対応する初期減算値および前記終期判定波形部に対応する終期減算値がそれぞれ基準値より大きい時に完全燃焼と判定し、前記初期減算値および前記終期減算値がそれぞれ基準値以下の時に完全失火と判定し、前記初期減算値および前記終期減算値の一方が基準値より大きくかつ他方が基準値以下の時に半失火と判定するステップを行うものである。
【００１０】
請求項６のガスエンジンの失火検出方法は、
筒内圧力を受け止めるシリンダヘッドをシリンダ本体に固定する締結具の歪を歪ゲージにより検出するステップを行い、
次に、ガスエンジンの給気圧力、燃料供給量、点火角に基づいて、完全燃焼時の歪と完全失火時の歪の範囲内に対応する信号高さに設定されるとともに、ガスエンジンの回転速度と点火角とに基づいて発信点が設定される判定波形を形成し、この判定波形に、完全燃焼時における最大歪発生時またはその後方近傍時に発信される初期判定波形部と、当該初期判定波形部の発信点から最小歪発生時までの間に発信される終期判定波形部と、初期判定波形部と終期判定波形部との間に発信される中間判定波形部とに有する失火判定信号を形成するステップを行い、
次に、前記ステップで歪ゲージにより検出された歪検出信号から前記失火判定信号を減算するステップを行い、
次に、前記初期判定波形部に対応する初期減算値および中間判定波形部に対応する中間減算値ならびに終期判定波形部に対応する終期減算値がそれぞれ基準値より大きい時に完全燃焼と判定し、前記初期減算値および前記中間減算値ならび前記終期減算値がそれぞれ基準値以下の時に完全失火と判定し、さらに前記初期減算値および前記中間減算値ならび前記終期減算値のうち、基準値より大きい減算値の数が基準値以下の減算値の数より多い時に軽度半失火と判定し、前記初期減算値および前記中間減算値ならび前記終期減算値のうち、基準値より大きい減算値の数が基準値以下の減算値の数より少ない時に重度半失火と判定するステップを行うものである。
【００１１】
請求項７記載のガスエンジンの失火検出方法は、
筒内圧力を受け止めるシリンダヘッドをシリンダ本体に固定する締結具の歪を歪ゲージにより検出するステップを行い、
次に、ガスエンジンの給気圧力、燃料供給量、点火角に基づいて、完全燃焼時の歪と完全失火時の歪の範囲内に対応する信号高さに設定されるとともに、ガスエンジンの回転速度と点火角とに基づいて発信点が設定される判定波形を形成し、この判定波形に、完全燃焼時における最大歪発生時またはその後方近傍時の発信点と、当該発信点から所定時間経過後の停止点とにわたって発信され、かつ発信点の信号高さより停止点の信号高さが小さい台形波の１つの判定波形部を有する失火判定信号を形成するステップを行い、
次に、前記ステップで歪ゲージにより検出された歪検出信号から前記失火判定信号を減算するステップを行い、
前記波形判定部に対応する減算値が基準値より大きい時に完全燃焼と判定し、前記減算値が基準値以下の時に完全失火と判定し、前記減算値の一部が基準値より大きくかつ残部が基準値以下の時に半失火と判定するステップを行うものである。
【００１２】
請求項１０記載のガスエンジンの失火検出装置は、
筒内圧力を受け止めるシリンダヘッドをシリンダ本体に固定する締結具に取り付けられて前記筒内圧力により生じる歪を検出する歪ゲージと、
ガスエンジンの出力に基づいて、完全燃焼時の筒内圧力による歪と完全失火時の筒内圧力による歪の範囲内に判定波形の信号高さが設定されるとともに、ガスエンジンの回転速度、点火角およびこの点火角から発信点までの回転角に基づいて前記判定波形の発信点が設定された判定波形を有する失火判定信号を形成すると、
前記歪ゲージから出力された歪検出信号から前記失火判定信号を減算する減算器と、
前記減算器の減算値と基準値とを比較して燃焼状態を判定する失火判定部とを具備し、
前記判定信号形成部は、前記判定波形に、完全燃焼時における最大歪発生時またはその後方近傍時に発信される初期判定波形部と、当該初期判定波形部の発信点から最小歪発生時までの間に発信される終期判定波形部を形成し、
前記失火判定部は、前記初期判定波形部に対応する初期減算値および前記終期判定波形部に対応する終期減算値がそれぞれ基準値より大きい時に完全燃焼と判定し、前記初期減算値および前記終期減算値がそれぞれ基準値以下の時に完全失火と判定し、前記初期減算値および前記終期減算値の一方が基準値より大きくかつ他方が基準値以下の時に半失火と判定するように構成されたものである。
【００１３】
請求項１１記載のガスエンジンの失火検出装置は、
筒内圧力を受け止めるシリンダヘッドをシリンダ本体に固定する締結具に取り付けられて前記筒内圧力により生じる歪を検出する歪ゲージと、
ガスエンジンの出力に基づいて、完全燃焼時の筒内圧力による歪と完全失火時の筒内圧力による歪の範囲内に判定波形の信号高さが設定されるとともに、ガスエンジンの回転速度、点火角およびこの点火角から発信点までの回転角に基づいて前記判定波形の発信点が設定された失火判定信号を形成する判定信号形成部と、
前記歪ゲージから出力された歪検出信号から前記失火判定信号を減算する減算器と、
前記減算器の減算値と基準値とを比較して燃焼状態を判定する失火判定部とを具備し、
前記判定信号形成部は、前記判定波形に、完全燃焼時における最大歪発生時または後方近傍時に発信される初期判定波形部と、当該初期判定波形部の発信点から所定時間経過後に発信される中間判定波形部と、当該中間波形部の発信点から所定時間経過後に発信される終期判定波形部とを形成し、
前記失火判定部は、初期判定波形部に対応する初期減算値および中間判定波形部に対応する中間減算値ならびに終期判定波形部に対応する終期減算値とがそれぞれ基準値より大きい時に完全燃焼と判定し、前記初期減算値および前記減中間減算値ならびに前記終期減算値がそれぞれ基準値以下の時に完全失火と判定し、さらに前記初期減算値および前記減中間減算値ならびに前記終期減算値のうち基準値より大きい減算値の数が、基準値以下の減算値の数より多い時に軽度半失火と判定し、前記初期減算値および前記減中間減算値ならびに前記終期減算値のうち基準値より大きい減算値の数が、基準値以下の減算値の数と同じかまたは少ない時に重度半失火と判定するように構成されたものである。
【００１４】
請求項１２記載の記載のガスエンジンの失火検出装置は、
筒内圧力を受け止めるシリンダヘッドをシリンダ本体に固定する締結具に取り付けられて前記筒内圧力により生じる歪を検出する歪ゲージと、
ガスエンジンの出力に基づいて、完全燃焼時の筒内圧力による歪と完全失火時の筒内圧力による歪の範囲内に判定波形の信号高さが設定されるとともに、ガスエンジンの回転速度、点火角およびこの点火角から発信点までの回転角に基づいて、前記判定波形の発信点が設定された失火判定信号を形成する判定信号形成部と、
前記歪ゲージから出力された歪検出信号から前記失火判定信号を減算する減算器と、
前記減算器の減算値と基準値とを比較して燃焼状態を判定する失火判定部とを具備し、
前記判定信号形成部は、前記判定波形に、完全燃焼時における最大歪発生時のその後方近傍の発信点と、当該発信点から所定時間経過後の停止点にわたって発信され、かつ発信点の信号高さより停止点の信号高さが小さい台形波の１つの判定波形部を形成し、
前記失火判定部は、前記波形判定部に対応する減算値が基準値より大きい時に完全燃焼と判定し、前記減算値が基準値以下の時に完全失火と判定し、前記減算値の一部が基準値より大きくかつ残部が基準値以下の時に半失火と判定するように構成されたものである。
【００１５】
請求項１４記載のガスエンジンの失火検出装置は、
筒内圧力を受け止めるシリンダヘッドをシリンダ本体に固定する締結具に取り付けられて前記筒内圧力により生じる歪を検出する歪ゲージと、
ガスエンジンの給気圧力、燃料供給量、点火角に基づいて、完全燃焼時の筒内圧力による歪と完全失火時の筒内圧力による歪の範囲に判定波形の信号高さを設定するとともに、ガスエンジンの回転速度、点火角およびこの点火角から発信点までの回転角に基づいて前記判定波形の発信点が設定される失火判定信号を形成する判定信号形成部と、
前記歪ゲージから出力された歪検出信号から失火判定信号を減算する減算器と、
前記減算器により減算された前記判定波形に対応する減算値と基準値とを比較して燃焼状態を判定する失火判定部とを具備し、
前記判定信号形成部は、前記判定波形に、完全燃焼時における最大歪発生時またはその後方近傍時に発信される初期判定波形部と、当該初期判定波形部の発信点から最小歪発生時までの間に発信される終期判定波形部を形成し、
前記失火判定部は、前記初期判定波形部に対応する初期減算値および前記終期判定波形部に対応する終期減算値がそれぞれ基準値より大きい時に完全燃焼と判定し、前記初期減算値および前記終期減算値がそれぞれ基準値以下の時に完全失火と判定し、前記初期減算値および前記終期減算値の一方が基準値より大きくかつ他方が基準値以下の時に半失火と判定するように構成されたものである。
【００１６】
請求項１５記載のガスエンジンの失火検出装置は、
筒内圧力を受け止めるシリンダヘッドをシリンダ本体に固定する締結具に取り付けられて前記筒内圧力により生じる歪を検出する歪ゲージと、
ガスエンジンの給気圧力、燃料供給量、点火角に基づいて、完全燃焼時の筒内圧力による歪と完全失火時の筒内圧力による歪の範囲に判定波形の信号高さを設定するとともに、ガスエンジンの回転速度、点火角およびこの点火角から発信点までの回転角に基づいて前記判定波形の発信点が設定された失火判定信号を形成する判定信号形成部と、
前記歪ゲージから出力された歪検出信号から失火判定信号を減算する減算器と、
前記減算器により減算された前記判定波形に対応する減算値と基準値とを比較して燃焼状態を判定する失火判定部とを具備し、
前記判定信号形成部は、前記判定波形に、完全燃焼時における最大歪発生時または後方近傍時に発信される初期判定波形部と、当該初期判定波形部の発信点から所定時間経過後に発信される中間判定波形部と、当該中間波形部の発信点から所定時間経過後に発信される終期判定波形部を形成し、
前記失火判定部は、初期判定波形部に対応する初期減算値および中間判定波形部に対応する中間減算値ならびに終期判定波形部に対応する終期減算値とがそれぞれ基準値より大きい時に完全燃焼と判定し、前記初期減算値および前記中間減算値ならびに前記終期減算値がそれぞれ基準値以下の時に完全失火と判定し、さらに前記初期減算値および前記中間減算値ならびに終期減算値のうち、基準値より大きい減算値の数が、基準値以下の減算値の数より多い時に軽度半失火と判定し、前記初期減算値および前記中間減算値ならびに前記終期減算値のうち、基準値より大きい減算値の数が、基準値以下の減算値の数と同じかまたは少ない時に重度半失火と判定するように構成されたものである。
【００１７】
請求項１６記載のガスエンジンの失火検出装置は、
筒内圧力を受け止めるシリンダヘッドをシリンダ本体に固定する締結具に取り付けられて前記筒内圧力により生じる歪を検出する歪ゲージと、
ガスエンジンの給気圧力、燃料供給量、点火角に基づいて、完全燃焼時の筒内圧力による歪と完全失火時の筒内圧力による歪の範囲に判定波形の信号高さを設定するとともに、ガスエンジンの回転速度、点火角およびこの点火角から発信点までの回転角に基づいて前記判定波形の発信点が設定される失火判定信号を形成する判定信号形成部と、
前記歪ゲージから出力された歪検出信号から失火判定信号を減算する減算器と、
前記減算器により減算された前記判定波形に対応する減算値と基準値とを比較して燃焼状態を判定する失火判定部とを具備し、
前記判定信号形成部は、前記判定波形に、完全燃焼時における最大歪発生時のその後方近傍の発信点と、当該発信点から所定時間経過後の停止点にわたって発信され、かつ発信点の信号高さより停止点の信号高さが小さい台形波の１つの判定波形部を形成し、
前記失火判定部は、前記波形判定部に対応する減算値が基準値より大きい時に完全燃焼と判定し、前記減算値が基準値以下の時に完全失火と判定し、前記減算値の一部が基準値より大きくかつ残部が基準値以下の時に半失火と判定するように構成されたものである。
【発明の効果】
【００２１】
請求項１のガスエンジンの失火検出方法または請求項１０記載のガスエンジンの失火検出装置によれば、筒内圧力を受け止めるシリンダヘッドの締結具に歪ゲージを設け、ガスエンジンの回転速度と点火角とに基づいて設定された発信点で発信されるとともに、エンジンの出力に基づいて設定された信号高さの判定波形を有する失火判定信号を形成し、前記歪ゲージの歪検出信号から前記失火判定信号を減算し、判定波形部に対応する減算値に基づいて失火を判定する。したがって、締結具の歪を検出する歪ゲージが、燃焼ガスの高温雰囲気に晒されることがなく、歪ゲージへの熱的負荷が少ないため歪ゲージの耐久性が高い。また歪検出信号や失火判定信号の形成や、信号の減算処理、失火の判定処理を容易かつ短時間で行うことができ、シリンダの筒内圧力に近似する歪ゲージの歪検出信号に基づいて、２つの判定波形部からなる判定波形を有する失火判定信号により、完全燃焼と完全失火と半失火とを精度良く判定することができる。
【００２２】
請求項２のガスエンジンの失火検出方法または請求項１１記載のガスエンジンの失火検出装置によれば、筒内圧力を受け止めるシリンダヘッドの締結具に歪ゲージを設け、ガスエンジンの回転速度と点火角とに基づいて設定された発信点で発信されるとともに、エンジンの出力に基づいて設定された信号高さの判定波形を有する失火判定信号を形成し、前記歪ゲージの歪検出信号から前記失火判定信号を減算し、判定波形部に対応する減算値に基づいて失火を判定する。したがって、締結具の歪を検出する歪ゲージが、燃焼ガスの高温雰囲気に晒されることがなく、歪ゲージへの熱的負荷が少ないため歪ゲージの耐久性が高い。また歪検出信号や失火判定信号の形成や、信号の減算処理、失火の判定処理を容易かつ短時間で行うことができ、シリンダの筒内圧力に近似する歪ゲージの歪検出信号に基づいて、３つの判定波形部からなる判定波形を有する失火判定信号により、完全燃焼と完全失火と軽度半失火と重度半失火とを精度良く判定することができる。
【００２３】
請求項３のガスエンジンの失火検出方法または請求項１２記載のガスエンジンの失火検出装置によれば、筒内圧力を受け止めるシリンダヘッドの締結具に歪ゲージを設け、ガスエンジンの回転速度と点火角とに基づいて設定された発信点で発信されるとともに、エンジンの出力に基づいて設定された信号高さの判定波形を有する失火判定信号を形成し、前記歪ゲージの歪検出信号から前記失火判定信号を減算し、判定波形部に対応する減算値に基づいて失火を判定する。したがって、締結具の歪を検出する歪ゲージが、燃焼ガスの高温雰囲気に晒されることがなく、歪ゲージへの熱的負荷が少ないため歪ゲージの耐久性が高い。また歪検出信号や失火判定信号の形成や、信号の減算処理、失火の判定処理を容易かつ短時間で行うことができ、シリンダの筒内圧力に近似する歪ゲージの歪検出信号に基づいて、発信点から停止点まで長時間出力される台形波の１つの判定波形部からなる判定波形を有する失火判定信号により、完全燃焼、半失火、完全失火を精度良く判定することができる。
【００２４】
請求項６のガスエンジンの失火検出方法または請求項１４記載のガスエンジンの失火検出装置によれば、筒内圧力を受け止めるシリンダヘッドの締結具に歪ゲージを設け、ガスエンジンの回転速度と点火角とに基づいて設定された発信点で発信されるとともに、エンジンの給気圧力と燃料供給量、点火角に基づいて設定された信号高さの判定波形を有する失火判定信号を形成し、前記歪ゲージの歪検出信号から前記失火判定信号を減算し、判定波形部に対応する減算値に基づいて失火を判定する。したがって、締結具の歪を検出する歪ゲージが、燃焼ガスの高温雰囲気に晒されることがなく、歪ゲージへの熱的負荷が少ないため歪ゲージの耐久性が高い。また歪検出信号や失火判定信号の形成や、信号の減算処理、失火の判定処理を容易かつ短時間で行うことができ、シリンダの筒内圧力に近似する歪ゲージの歪検出信号に基づいて、２つの判定波形部からなる判定波形を有する失火判定信号により、完全燃焼と完全失火と半失火とを精度良く判定することができる。
【００２５】
請求項７のガスエンジンの失火検出方法または請求項１５記載のガスエンジンの失火検出装置によれば、筒内圧力を受け止めるシリンダヘッドの締結具に歪ゲージを設け、ガスエンジンの回転速度と点火角とに基づいて設定された発信点で発信されるとともに、エンジンの給気圧力と燃料供給量、点火角に基づいて設定された信号高さの判定波形を有する失火判定信号を形成し、前記歪ゲージの歪検出信号から前記失火判定信号を減算し、判定波形部に対応する減算値に基づいて失火を判定する。したがって、締結具の歪を検出する歪ゲージが、燃焼ガスの高温雰囲気に晒されることがなく、歪ゲージへの熱的負荷が少ないため歪ゲージの耐久性が高い。また歪検出信号や失火判定信号の形成や、信号の減算処理、失火の判定処理を容易かつ短時間で行うことができ、シリンダの筒内圧力に近似する歪ゲージの歪検出信号に基づいて、３つの判定波形部からなる判定波形を有する失火判定信号により、完全燃焼と完全失火と軽度半失火と重度半失火とを精度良く判定することができる。
【００２６】
請求項８のガスエンジンの失火検出方法または請求項１６記載のガスエンジンの失火検出装置によれば、筒内圧力を受け止めるシリンダヘッドの締結具に歪ゲージを設け、ガスエンジンの回転速度と点火角とに基づいて設定された発信点で発信されるとともに、エンジンの給気圧力と燃料供給量、点火角に基づいて設定された信号高さの判定波形を有する失火判定信号を形成し、前記歪ゲージの歪検出信号から前記失火判定信号を減算し、判定波形部に対応する減算値に基づいて失火を判定する。したがって、締結具の歪を検出する歪ゲージが、燃焼ガスの高温雰囲気に晒されることがなく、歪ゲージへの熱的負荷が少ないため歪ゲージの耐久性が高い。また歪検出信号や失火判定信号の形成や、信号の減算処理、失火の判定処理を容易かつ短時間で行うことができ、シリンダの筒内圧力に近似する歪ゲージの歪検出信号に基づいて、発信点から停止点まで長時間出力される台形波の１つの判定波形部からなる判定波形を有する失火判定信号により、完全燃焼、半失火、完全失火を精度良く判定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
［実施の形態１］
（ガスエンジンの全体構造）
図１において、１１は都市ガスなどを燃料として発電機７を駆動するたとえば４気筒２サイクルのガスエンジンで、シリンダ制御装置（ＣＣＵ：Cylinder Control Unit）５により運転制御されている。前記シリンダ制御装置５は、ガスエンジン１１の運転状態のデータ、たとえば軸出力や給気圧力、燃料供給量、点火角などのデータがそれぞれ出力可能に構成されている。またクランク軸１０にはクランク軸１０の回転速度（ガスエンジンの回転速度）を検出するロータリーエンコーダなどからなる回転センサ６が設けられている。８は発電機７の発電監視制御盤で、たとえば発電出力などのデータが出力可能に構成されている。
【００２８】
（失火検出装置）
図１〜図３に示すように、本発明に係る失火検出装置は、ガスエンジン１１の各シリンダ１１ａ〜１１ｄ毎に設けられて燃焼に伴って変化する筒内圧力に近似する歪を検出して歪検出信号Ｐｘを出力する歪ゲージ１Ａ〜１Ｄと、発電監視制御盤８から出力される発電機７の発電出力（エンジン出力）、および回転センサ６により検出されたガスエンジン１１の回転速度、ならびにシリンダ制御装置５から出力される点火指示信号（点火角）に基づいて失火判定信号Ｐｊを形成し出力する判定信号形成部２と、前記歪ゲージ１Ａ〜１Ｄにより検出された歪検出信号Ｐｘから前記失火判定信号Ｐｊを減算処理して合成信号Ｊｘを形成する減算器３と、前記合成信号Ｊｘから燃焼状態を判定する失火判定部４とを具備し、燃焼状態を記録するメモリ９Ａが設けられている。また、失火判定部４に判定された燃焼状態が、たとえば重度半失火または完全失火の場合に、警告ブザーや警告ランプを作動させたり、表示装置に警告表示する出力装置９Ｂが設けられている。
【００２９】
実施の形態１は、１回の燃焼に対して矩形波の３つの判定波形部Ｐｊ１〜Ｐｊ３からなる判定波形を有する失火判定信号Ｐｊを形成し、完全燃焼、重度半失火、軽度半失火、完全失火を判定するものである。
【００３０】
（筒内圧力の検出）
各シリンダ１１ａ〜１１ｄの筒内圧力の検出は、燃焼ガスを直接検出すると、高温雰囲気下での検出となって検出器の耐久性や安定性に問題が生じやすい。そこで、燃焼時に各シリンダ１１ａ〜１１ｄに発生する筒内圧力がシリンダヘッド１２で受け止められることから、シリンダ本体１３にシリンダヘッド１２を連結固定した締付けボルト（締結具）１４に圧力負荷がかかり応力が生じることに着目し、この失火検出装置では、前記締付けボルト１４に生じる歪を歪ゲージ１Ａ〜１Ｄにより検出することで、これを筒内圧力に近似する値として失火を判定する。
【００３１】
すなわち、燃焼室を形成するシリンダ本体１３には、図示しないが点火装置を設けた副室や給排気弁などを有するシリンダヘッド１２が複数の締付けボルト１４により取り付けられており、図２に示すように、前記締付けボルト１４によりシリンダ本体１３のシリンダケース１３ａとシリンダヘッド１２のカバー体１２ａとが締結されている。燃焼時の筒内圧力は、締付けボルト１４を介してシリンダヘッド１２で受け止められ、これにより締付けボルト１４の軸部１４ａに引っ張り応力が生じるとともに、座金１４ｂに圧縮応力が生じる。このため、各シリンダ１１ａ〜１１ｄ毎に複数本のうちの１本の締付けボルト１４の軸部１４ａまたは座金１４ｂに歪ゲージ１Ａ〜１Ｄが貼着固定される。
【００３２】
（歪検出信号）
１本のシリンダ１１ａ〜１１ｄにおける１回の燃焼で前記歪ゲージ１Ａ〜１Ｄに検出される歪検出信号Ｐｘは、筒内圧力が負荷されない状態を基準位置０(V)として、山形の湾曲線状に出力される。たとえば、完全燃焼時の歪検出信号Ｐ１と、軽度半失火の歪検出信号Ｐ２ａと、重度半失火の歪検出信号Ｐ２ｂと、完全失火の歪検出信号Ｐ３とは、それぞれ図４（ａ）に示すように表される。
【００３３】
前記完全燃焼時の歪検出信号Ｐ１は、ピストンの上昇に従って筒内圧力が増大され、点火点Ｓで点火装置に火花が発生して副室内の燃料が着火された後、着火点付近で燃焼室内に燃焼が拡大される。この着火点を越えると、筒内圧力が加速度的に増大されて歪が増加し、ピストンの上死点を越えてさらに筒内圧力が増大されて最大筒内圧力点となり、最大歪Ｐ１Ｃmaxが検出される。そして最大筒内圧力点を越えると、筒内圧力が下降するに従って歪が漸次下降される。
【００３４】
完全失火時の歪検出信号Ｐ３は、着火点で燃料に着火しないため、ピストンの上昇に伴う圧縮でのみ加圧されて筒内圧力が増大し、歪が増加する。したがって、上死点付近が最大筒内圧力点となって最大歪Ｐ３Ｃmaxが検出される。この最大筒内圧力点を越えると筒内圧力がゆっくりと下降されて歪が減少する。
【００３５】
半失火時の歪検出信号Ｐ２ａ，Ｐ２ｂは、着火点で燃料に着火されるが燃焼が燃焼室全体に広がらず完全燃焼しないため、完全燃焼時ほど筒内圧力が上がりきらない。そして半失火時の最大筒内圧力点に対応する最大歪が、完全燃焼時の最大歪Ｐ１Ｃmaxと完全失火時の最大歪Ｐ３Ｃmaxの間で検出される。また重度半失火の場合は、最大筒内圧力を越えてから比較的早く筒内圧力が減少して歪が早く下降し、また軽度半失火の場合は、最大筒内圧力点を越えてからゆっくりと筒内圧力が減少して歪が遅く下降する。
【００３６】
（判定信号形成部と失火判定信号）
判定信号形成部２において形成される失火判定信号Ｐｊの判定波形は、図４（ｂ）に示すように、１本のシリンダ１１ａ〜１１ｄの１回の燃焼に対して、矩形波からなる３つの第１〜第３判定波形部Ｐｊ１〜Ｐｊ３を有している。図４（ｂ）のグラフは時間ｔを横軸に、電圧Ｖを縦軸に第１〜第３判定波形部Ｐｊ１〜Ｐｊ３が表されており、第１判定波形部（初期判定波形部）Ｐｊ１は、点火点Ｓから所定時間（ｔ１）経過後の完全燃焼時の最大歪発生時Ｔｐ（または僅かの時間が経過した後方近傍時）の発信点Ｔ１で発信され、第３判定波形部（終期判定波形部）Ｐｊ３は第１判定波形部Ｐｊ１の発信点Ｔ１から所定時間（ｔ３）経過後で最小歪発生時までの間の発信点Ｔ３で発信され、第２判定波形部（中間判定波形部）Ｐｊ２は、第１判定波形部Ｐｊ１の発信点Ｔ１から所定時間（ｔ２）経過後で第３判定波形部Ｐｊ３の発信点Ｔ３までの間の発信点Ｔ２で発信される。
【００３７】
・第１判定波形部の出力高さについて、
第１判定波形部Ｐｊ１の出力高さＨｊ１は、ガスエンジン１の機関によってそれぞれ異って設定されるもので、発電監視制御盤８から出力される発電機７の発電出力（ガスエンジンの出力）Ｗを変数とした関数Ｑ１により設定される。
【００３８】
関数Ｑ１＝ｆ（Ｗ）…（１）式
この（１）式により求められる出力高さＨｊ１は、完全燃焼時の最大筒内圧力Ｐ１maxにより求められた最大歪Ｐ１Ｃmaxと、完全失火時の最大筒内圧力Ｐ３maxにより求められた最大歪Ｐ３Ｃmaxの範囲内で、たとえばその中間位置［(Ｐ１Ｃmax＋Ｐ３Ｃmax)／２の位置］に対応するように設定される。
【００３９】
たとえば実験に使用したガスエンジンで説明すると、発電出力Ｗ＝０〜６０００kWの範囲で、実験値により完全燃焼時の最大筒内圧力Ｐ１maxは、
Ｐ１max(MPa)＝0.00145×Ｗ＋2.71で表される。
【００４０】
ここで締付けボルト１４で計測された歪は１MPaあたり約０．８μＳＴであるので、完全燃焼時の最大歪Ｐ１Ｃmaxは、
Ｐ１Ｃmax(V)＝(0.00145×Ｗ＋2.71)×0.8となる。
同様にして、完全失火時の最大筒内圧力Ｐ３maxは、
Ｐ３max(MPa)＝0.00113×Ｗ＋0.327で表されるので、完全失火時の最大圧歪Ｐ３Ｃmaxは、
Ｐ３Ｃmax＝(0.00113×Ｗ＋0.327)×0.8となる。
【００４１】
したがって、第１判定波形部Ｐｊ１の出力高さＨｊ１は、完全燃焼時の最大歪と完全失火時の最大歪の中間位置に設定されるので、
Ｑ１(MPa)＝ｆ（Ｗ）＝(0.00129×Ｗ＋1.519)×0.8で表される。なお、第１判定波形部Ｐｊ１の出力高さＨｊ１は、このＱ１を電圧に変換した値である。
【００４２】
・第１判定波形部の発信点について、
第１判定波形部Ｐｊ１の出力タイミングである発信点Ｔ１は、回転センサ６により検出されるガスエンジン１１の回転速度と、シリンダ制御装置５から各シリンダ１１ａ〜１１ｄ毎に出力される点火指示信号の点火点（点火角）Ｓと、点火点Ｓから発信点Ｔ１までの回転角θｊに基づいて、関数Ｑ２により求められる。点火点Ｓから発信点Ｔ１まで、クランク軸１０が回転角θｊの回転に要する時間ｔ１は、ガスエンジン１１の回転速度により変化し、回転速度の出力単位が回転数／分（r.p.m）であることから、
Ｑ２＝ｆ（Ｚ）＝θｊ／［（Ｚ／６０）×３６０］＝ｔ１…（２）式で表される。
【００４３】
ここで、第１判定波形部Ｐｊ１の発信点Ｔ１は、完全燃焼時の最大歪発生時Ｔｐ（またはその後方近傍時）となる。
・第２判定波形部の発信高さと発信点について、
第２判定波形部Ｐｊ２の発信点Ｔ２は、完全燃焼時の最大歪発生時Ｔｐからクランク軸１０が１５°回転するのに要する時間ｔ２に設定される。これは、最大歪発生時Ｔｐからクランク軸１０が１５°回転した位置の歪が完全燃焼時の歪に達していないと、この後に時間が経過しても、完全燃焼時の歪に達しないことが実験により確認されているためである。したがって、第１判定波形部Ｐｊ１の発信点Ｔ１が完全燃焼時の最大歪発生時Ｔｐとした場合、クランク軸１０が１５°回転に要する時間は１５／［（Ｚ／６０）×３６０］となるので、点火点Ｓから発信点Ｔ２までの時間ｔ１＋ｔ２が、ｔ１＋１５／［（Ｚ／６０）×３６０］で表される。
【００４４】
また第２判定波形部Ｐｊ２の信号高さＨｊ２は、実験値からたとえば第１判定波形部Ｐｊ１の信号高さＨｊ１の２／３に設定される。
・第３判定波形部の発信高さと発信点について、
第３判定波形部Ｐｊ３の発信点Ｔ３は、完全燃焼時の最大歪発生時Ｔｐからクランク軸１０が３５°回転するのに要する時間ｔ３に設定される。これは、最大歪発生時Ｔｐの発生位置からクランク軸１０が３５°回転した位置で歪が完全燃焼時の歪に達していないと、この後時間が経過しても、歪が上昇しないことが実験により確認されているためである。したがって、第１判定波形部Ｐｊ１の発信点Ｔ１が完全燃焼時の最大歪発生時Ｔｐである場合、ガスエンジン１１の回転速度Ｚ(r.p.m)で、クランク軸１０が３５°回転するのに要する時間は３５／［（Ｚ／６０）×３６０］であり、点火点Ｓから発信点Ｔ３までの時間ｔ１＋ｔ３＝ｔ１＋３５／［（Ｚ／６０）×３６０］となる。
【００４５】
またこの第３判定波形部Ｐｊ３の信号高さＨｊ３は、実験値からたとえば第１判定波形部Ｐｊ１の信号高さＨｊ１の１／３に設定されている。
（第１〜第３判定波形部の信号幅）
第１〜第３判定波形部Ｐｊ１〜Ｐｊ３の信号幅（出力時間）Ｗｊは、減算器３において歪検出信号Ｐｘから第１〜第３判定波形部Ｐｊ１〜Ｐｊ３がそれぞれ減算でき失火判定部４で判定可能な幅であればよく、図では実際より広く表される。
【００４６】
（減算器・失火判定部）
図５に示すように、減算器３において、アナログ信号である歪検出信号Ｐｘ（Ｐ１〜Ｐ３）から、判定信号形成部２のアナログ信号である失火判定信号Ｐｊを減算して合成信号Ｊｘを形成し、第１〜第３判定波形部Ｐｊ１〜Ｐｊ３にそれぞれ対応する３つの第１〜第３減算波形部Ｊ１〜Ｊ３をそれぞれ形成する。
【００４７】
ついで失火判定部４により、第１〜第３減算波形部Ｊ１〜Ｊ３の値（初期減算値、中間減算値、終期減算値）が基準値である０より高い正の値か、０以下の０または負の値かどうかで、完全燃焼、軽度半失火、重度半失火、完全失火を判定する。
【００４８】
すなわち、失火判定部４では、図５（ａ）に示すように、第１〜第３減算波形部Ｊ１〜Ｊ３の値がすべて０を越える正の値であれば完全燃焼と判定する。また図５（ｄ）に示すように、第１〜第３減算波形部Ｊ１〜Ｊ３の値がすべて０または負の値であれば完全失火と判定する。さらに図５（ｂ）に示すように、第１〜第３減算波形部Ｊ１〜Ｊ３のうち、２つの減算波形部、たとえば第２，第３減算波形部Ｊ２，Ｊ３が正の値で、残りの１つの第１減算波形部Ｊ１が０または負の値であれば、軽度半失火と判定する。さらに図５（ｃ）に示すように、第１〜第３減算波形部Ｊ１〜Ｊ３のうち、１つの合成信号、たとえば第３減算波形部Ｊ３が正の値で、残りの２つの第１，第２減算波形部Ｊ１，Ｊ２が０または負の値であれば、重度半失火と判定する。
【００４９】
ここで説明した各シリンダ１１ａ〜１１ｄ毎に歪ゲージ１Ａ〜１Ｄから出力され加算された歪検出信号Ｐｘと、判定信号形成部２により形成され出力された失火判定信号Ｐｊと、減算器３で形成された合成信号Ｊｘとを図６（ａ）〜（ｃ）に示す。図６において、失火判定部４では、３つ目のシリンダ１１ｃの第１〜第３減算波形部Ｊ１〜Ｊ３の値がすべて０または負の値であるので、完全失火と判定される。
【００５０】
上記実施の形態１において、各シリンダ１１ａ〜１１ｄのシリンダヘッド１２を取り付ける締付けボルト１４の軸部１４ａまたは座金１４ｂに、歪ゲージ１Ａ〜１Ｄを取り付け、各歪ゲージ１Ａ〜１Ｄからシリンダ１１ａ〜１１ｄの筒内圧力の近似値として歪を取り出す（ステップ１）。
【００５１】
そして判定信号形成部２では、失火判定信号Ｐｊの第１判定波形部Ｐｊ１を出力する発信点Ｔ１を、シリンダ制御装置５から出力される点火指示信号の点火点Ｓを基準として、回転センサ６により検出されたガスエンジン１１の回転速度Ｚを関数Ｑ２に代入して求める。さらに第１判定波形部Ｐｊ１の信号高さＨｊ１を、発電監視制御盤７から出力された発電出力Ｗを変数とする関数Ｑ１に代入して求める。さらに第１判定波形部Ｐｊ１の発信点Ｔ１と出力高さＨｊ１とに基づいて、第２判定波形部Ｐｊ２と第３判定波形部Ｐｊ３の発信点Ｔ２，Ｔ３および出力高さＨｊ２，Ｈｊ３とを求める（ステップ２）。
【００５２】
さらに減算器３で歪ゲージ１Ａ〜１Ｄのアナログ信号である歪検出信号Ｐｘからアナログ信号である失火判定信号Ｐｊを減算して合成信号Ｊｘを形成する（ステップ３）。そして失火判定部４では、合成信号Ｊｘにおいて、第１〜第３判定波形部Ｐｊ１〜Ｐｊ３に対応する第１〜第３減算波形部Ｊ１〜Ｊ３に基づいて、各シリンダ１１ａ〜１１ｄ毎に完全燃焼、軽度半失火、重度半失火、完全失火を判定する（ステップ３）。そしてこの燃焼状態をメモリ９Ａに記録し、また重度半失火、完全失火の場合には、出力装置９Ｂに出力して警告ブザーや警告ランプを作動させたり、表示装置に警告表示する。
【００５３】
ここでシリンダ１１ａ〜１１ｄの１つに重度半失火や完全失火が多い場合には、そのシリンダへの燃料供給を停止し、他のシリンダはそのまま運転を継続する。そして休止時にそのシリンダを点検する。２つ以上のシリンダに重度半失火や完全失火が多い場合には、ガスエンジン１１を停止して問題のシリンダを点検する。
【００５４】
上記実施の形態１によれば、締付けボルト１４の軸部１４ａまたは座金１４ｂに取り付けられた歪ゲージ１Ａ〜１Ｄにより、各シリンダ１１ａ〜１１ｄの筒内圧力の近似値として歪を検出するので、直接高温ガスの温度や圧力、成分などを検出する検出器に比較して熱的負荷が少なく、歪ゲージ１Ａ〜１Ｄの寿命を長くできてメンテナンスコストを抑制することができる。
【００５５】
また減算器３により、歪ゲージ１Ａ〜１Ｄのアナログ信号である歪検出信号Ｐｘからアナログ信号である失火判定信号Ｐｊを減算して合成信号Ｊｘを形成し、失火判定部４で、第１〜第３判定波形部Ｐｊ１〜Ｐｊ３に対応する第１〜第３減算波形部Ｊ１〜Ｊ３の値が、基準値である０を越える正の値か、または０以下の０または負の値かで、各シリンダ１１ａ〜１１ｄ毎に完全燃焼、完全失火、軽度半失火、重度半失火を判定するので、失火判定するための信号処理を容易かつ短時間で行え、ガスエンジンの運転状態に対応して精度良く燃焼状態を判定することができる。
【００５６】
なお、上記実施の形態１において、判定信号形成部２で第１判定波形部Ｐｊ１の信号高さＨｊ１を求める関数Ｑ１の変数として、発電出力Ｗを用いたが、シリンダ制御装置５から出力される軸出力Ａであってもよい。ここで発電出力Ｗ＝軸出力Ａ×（発電機７の発電効率）の関係にある。
【００５７】
また、判定信号形成部２で発信点Ｔ１を求める関数Ｑ２の基準位置として、シリンダ制御装置５から出力される点火指示信号の点火点Ｓとしたが、ガスエンジン１１において１サイクル毎に出力される基準位置信号（トップマーク）を基準として発信点を求めることもできる。この場合には、各シリンダ１１ａ〜１１ｄ毎の発信点Ｔ１は、各シリンダ１１ａ〜１１ｄのクランク角に基づいてそれぞれ設定すればよい。
【００５８】
さらに減算器３で合成信号Ｊｘを形成し、失火判定部４で第１〜第３判定波形部Ｐｊ１〜Ｐｊ３に対応する第１〜第３減算波形部Ｊ１〜Ｊ３に基づいて燃焼状態を判定したが、減算器３で第１〜第３判定波形部Ｐｊ１〜Ｐｊ３に対応する減算値をそれぞれ検出し、失火判定部４でこれら減算値に基づいて燃焼状態を判定してもよい。
【００５９】
さらにまた、上記実施の形態１では、中間判定波形部Ｐｊ２を１つとしたが、複数個形成することもできる。この場合、各判定波形部に対応する減算値のうち、基準値である０を超える減算値の数と、０以下の減算値の数が同じ時には、重度失火と判定する。
【００６０】
［実施の形態２］
この実施の形態２は、実施の形態１において判定信号形成部２で形成される第１判定波形部Ｐｊ１の信号高さＨｊ１を、発電機７の発電出力Ｗに代えて、シリンダ制御装置５から出力される給気圧力Ｂ１と燃料供給量Ｂ２と点火指示信号の点火角Ｂ３に基づいて求めるもので、図７および図８を参照して説明する。なお、実施の形態１と同一部材には同一符号を付して説明を省略する。
【００６１】
判定信号形成部２において、第１判定波形部Ｐｊ１の信号高さＨｊ１が、シリンダ制御装置５から出力される給気圧力Ｂ１（ｋＰａ）と燃料供給量Ｂ２（Ｎｍ３／ｈｒ）と点火指示信号の点火角Ｂ３（°）とを変数とした関数Ｑ３により求められる。
【００６２】
Ｑ３＝ｆ（Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３）…（３）式
シリンダ制御装置５から出力される給気圧力Ｂ１と燃料供給量Ｂ２と点火角Ｂ３に基づき、上記（３）式を使用して、第１判定波形部Ｐｊ１ごとに信号高さＨｊ１を求めてもよいが、ここでは、試験運転された実験データから、図８に示すように、燃料供給量Ｂ２における給気圧力Ｂ１と点火角Ｂ３とに基づいて、第１判定波形部Ｐｊ１の信号高さＨｊ１を求めるデータテーブル２１を予め作成しておく。そしてシリンダ制御装置５から出力された給気圧力Ｂ１と燃料供給量Ｂ２と点火角Ｂ３から、データテーブル２１によって信号高さＨｊ１を設定する。
【００６３】
また第１判定波形部Ｐｊ１の発信点Ｔ１と、第２，第３判定波形部Ｐｊ２，Ｐｊ３の信号高さＨｊ２，Ｈｊ３および発信点Ｔ２，Ｔ３は、実施の形態１と同様に求められる。
なお、点火角Ｂ３は、基準点火角から１°遅れるごとに最高筒内圧力が所定量ずつ低下するという関係にある。
【００６４】
上記実施の形態２によれば、発電出力Ｗ（または軸出力Ａ）に代えて、燃料供給量Ｂ２と給気圧力Ｂ１と点火角Ｂ３に基づいて失火判定信号Ｐｊの第１判定波形部Ｐｊ１の発信高さＨｊ１を求めることができ、これにより実施の形態１と同様の作用効果を奏することができる。
【００６５】
［実施の形態３］
実施の形態１，２では、シリンダ１１ａ〜１１ｄの１回の燃焼に対する失火判定信号Ｐｊの判定波形を、３つの第１〜第２判定波形部Ｐｊ１〜Ｐｊ３により構成したが、この実施の形態３では、シリンダ１１ａ〜１１ｄの１回の燃焼に対する失火判定信号Ｐｊの判定波形を、１つの判定波形部Ｐｊ１により構成したものである。これにより完全燃焼か失火かを判定するもので、図９を参照して説明する。なお、先の実施の形態と同一部材には同一符号を付して説明を省略する。
【００６６】
図９（ａ）に示すように、判定信号形成部２では、第１判定波形部Ｐｊ１のみを有する失火判定信号Ｐｊ’を形成する。この第１判定波形部Ｐｊ１は、実施の形態１の失火判定信号Ｐｊの第１判定波形部Ｐｊ１と同一であり、第１判定波形部Ｐｊ１の信号高さＨｊ１および発信点Ｔ１の設定方法は、実施の形態１と同様に求められる。
【００６７】
そして減算器３で、歪検出信号Ｐｘから失火判定信号Ｐｊ’を減算して合成信号Ｊｘ’を形成する。失火判定部４では、図９（ｂ）に示すように、第１判定波形部Ｐｊ１に対応する第１減算波形部Ｊ１が基準値である０を越えた正の値であれば完全燃焼と判定し、また図９（ｃ）に示すように、第１減算波形部Ｊ１が０または負の値であれば失火（半失火または完全失火）と判定する。
【００６８】
上記実施の形態３によれば、１つの判定波形部Ｐｊ１を有する失火判定信号Ｐｊ’により、簡単な構造で、各シリンダ１１ａ〜１１ｄが完全燃焼しているか、または完全燃焼していない失火状態なのかを容易に判定することができる。
【００６９】
［実施の形態４］
実施の形態４は、１本のシリンダ１１ａ〜１１ｄの１回の燃焼に対する失火判定信号Ｐｊ”の判定波形を、２つの判定波形部Ｐｊ１，Ｐｊ３により構成して、完全燃焼か、完全失火か、半失火かを判定するもので、図１０を参照して説明する。なお、先の実施の形態と同一部材には同一符号を付して説明を省略する。
【００７０】
図１０（ａ），（ｂ）に示すように、判定信号形成部２では、第１判定波形部Ｐｊ１と第３判定波形部Ｐｊ３を有する失火判定信号Ｐｊ”を形成する。この第１判定波形部Ｐｊ１と第３判定波形部Ｐｊ３は、実施の形態１の失火判定信号Ｐｊの第１判定波形部Ｐｊ１と第３判定波形部Ｐｊ３と同一であり、それぞれの信号高さＨｊ１，Ｈｊ３および発信点Ｔ１，Ｔ３の設定方法は、実施の形態１と同様に求められる。
【００７１】
そして減算器３で歪検出信号Ｐｘから失火判定信号Ｐｊ”を減算して合成信号Ｊｘ”を形成する。失火判定部４では、図１０（ｃ）に示すように、第１判定波形部Ｐｊ１に対応する第１減算波形部Ｊ１および第３判定波形部Ｐｊ３に対応する第３減算波形部Ｊ３が、それぞれ基準値である０を越えた正の値であれば完全燃焼と判定する。また図１０（ｄ）に示すように、第１減算波形部Ｊ１および第３減算波形部Ｊ３が０または負の値であれば完全失火と判定する。さらに図１０（ｅ）に示すように、第１減算波形部Ｊ１と第３減算波形部Ｊ３の一方が正の値で、他方が０または負の値であれば半失火と判定する。
【００７２】
上記実施の形態４によれば、２つの判定波形部Ｐｊ１，Ｐｊ３からなる判定波形を有する失火判定信号Ｐｊ”により、完全燃焼か、完全失火か、半失火かを判定することができる。したがって、簡単な構造で、エンジン１１の各シリンダ１１ａ〜１１ｄが完全燃焼しているか、完全失火しているか、半失火しているかを容易に検出することができる。
【００７３】
なお、第１〜第３判定波形部Ｐｊ１〜Ｐｊ３を矩形波としたが、サインカーブなどの曲線波とすることもできる。
［実施の形態５］
この実施の形態５は、１本のシリンダ１１ａ〜１１ｄの１回の燃焼に対する失火判定信号Ｐｔの判定波形を、１つの台形波の判定波形部Ｐｊｔにより構成し、燃焼状態、すなわち完全燃焼か、完全失火か、軽度半失火か、重度半失火かを判定するもので、図１１を参照して説明する。なお、実施の形態１と同一部材には同一符号を付して説明を省略する。
【００７４】
図１１（ａ）に示すように、判定信号形成部２では、１つの台形波の失火判定信号Ｐｔからなる判定波形部Ｐｊｔを形成する。この判定波形部Ｐｊｔは、発信点Ｔｓから所定時間ｔ３経過後の停止点Ｔｅにわたって発信され、かつ発信点Ｔｓの信号高さＨｊｓより停止点Ｔｅの信号高さＨｊｅが小さい台形波に形成される。
【００７５】
判定波形部Ｐｊｔの発信点Ｔｓは、実施の形態１の第１判定波形部Ｐｊ１の発信点Ｔ１と同じで、また停止点Ｔｅは、実施の形態１の第３判定波形部Ｐｊ３の発信点Ｔ３と同じであり、回転センサ６により検出されたガスエンジン１１の回転速度Ｚを変数とした関数Ｑ２により求められる。
【００７６】
判定波形部Ｐｊｔの発信点Ｔｓの信号高さＨｊｓは、実施の形態１の第１判定波形部Ｐｊ１の信号高さＨｊ１と同じであり、発電出力Ｗ（または軸出力Ａ）を変数とする関数Ｑ１、または給気圧力Ｂ１と燃料供給量Ｂ２と点火角Ｂ３を変数とする関数Ｑ３により求められる。
【００７７】
また判定波形部Ｐｊｐの停止点Ｔｅの信号高さＨｊｅは、実施の形態１の第３判定波形部Ｐｊ３の信号高さＨｊ３と同じであり、信号高さＨｊｓ（Ｈｊ１）の１／３に設定され、その停止点Ｔｅは、実施の形態１の第３判定波形部Ｐｊ３の発信点Ｔ３と同一に設定される。
【００７８】
減算器３では、歪検出信号Ｐｘから失火判定信号Ｐｔを減算し、判定波形部Ｐｊｔに対応する減算波形部Ｊｐを有する合成信号Ｊｔを形成する。
失火判定部４は、図１１（ｂ）に示すように、合成信号Ｊｔにおいて判定波形部Ｐｊｔに対応する減算波形部Ｊｐが基準値である０より大きい正の値である時に完全燃焼と判定し、図１１（ｃ）に示すように、減算波形部Ｊｐが０か負の値である時に完全失火と判定し、さらに減算波形部Ｊｐの一部が正の値でかつ残部が負の値である時に半失火と判定する。
【００７９】
さらに半失火と判定された場合、減算波形部Ｊｐの正の値を累積した正の減算累積値（上位累積波形値）Ｓｐと、負の減算値を累積した負の累積減算値（下位累積波形値）Ｓｍとを比較し、図１１（ｄ）に示すように、正の累積減算値Ｓｐが負の累積減算値Ｓｍより大きい時に軽度半失火と判定し、図１１（ｅ）に示すように、前記正の累積減算値Ｓｐが前記負の累積減算値Ｓｍより小さい時に重度半失火と判定する。これら正の累積減算値Ｓｐと負の累積減算値Ｓｍは、図１１（ｄ），（ｅ）では０と減算波形部Ｊｐで囲まれた面積として表される。この時の判定方法は、たとえば減算波形部Ｊｐの信号電圧をコンデンサに溜めて１回の燃焼ごとに検出し、この検出値と予め設定された閾値とを比較することにより、完全燃焼、軽度半失火、重度半失火、完全失火を判定することができる。
【００８０】
上記実施の形態によれば、失火判定信号Ｐｔの判定波形部Ｊｐを発信時間が長い台形波とすることで、歪検出信号Ｐｘの降下に沿って発信させ、完全燃焼と完全失火と半失火をより精度良く判定することができる。しかも、半失火の場合に、基準値である０より大きい正の値の累積値と負の値の累積値とを比較することで軽度半失火と重度半失火とを判定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】本発明に係るガスエンジンの失火検出方法および装置の実施の形態１を示す構成図である。
【図２】ガスエンジンの締付けボルトへの歪ゲージの取付状態を示す部分断面図である。
【図３】判定信号形成部の動作説明図である。
【図４】失火検出装置において出力される信号を示すグラフで、（ａ）は歪検出信号を示し、（ｂ）は失火判定信号を示し、（ｃ）は歪検出信号に重ねられた失火判定信号を示す。
【図５】減算器から出力される合成信号を示すグラフで、（ａ）は完全燃焼の判定波形部を示し、（ｂ）は軽度半失火の判定波形部を示し、（ｃ）は軽度半失火の判定波形部を示し、（ｄ）は完全失火の判定波形部を示す。
【図６】失火検出装置において出力されるすべてのシリンダの信号を示すグラフで、（ａ）は歪検出信号を示し、（ｂ）は失火判定信号を示し、（ｃ）は合成信号を示す。
【図７】本発明に係るガスエンジンの失火検出方法および装置の実施の形態３を示す失火信号形成部の動作説明図である。
【図８】失火信号形成部のデータテーブルの説明図である。
【図９】本発明に係るガスエンジンの失火検出方法および装置の実施の形態２において、失火検出装置から出力される信号を示すグラフで、（ａ）は歪検出信号に重ねられた失火判定信号を示し、（ｂ）は合成信号における完全燃焼の判定波形部を示し、（ｃ）は合成信号における失火の判定波形部を示す。
【図１０】本発明に係るガスエンジンの失火検出方法および装置の実施の形態３において、失火検出装置から出力される信号を示すグラフで、（ａ）は失火判定信号を示し、（ｂ）は歪検出信号に重ねられた失火判定信号を示し、（ｃ）は合成信号における完全燃焼の判定波形部を示し、（ｄ）は合成信号における完全失火の判定波形部を示し、（ｅ）は合成信号における半失火の判定波形部を示す。
【図１１】本発明に係るガスエンジンの失火検出方法および装置の実施の形態４において、失火検出装置の信号を示すグラフで、（ａ）は歪検出信号に重ねられた失火判定信号を示し、（ｂ）は合成信号における完全燃焼の判定波形部を示し、（ｃ）は合成信号における完全失火の判定波形部を示し、（ｄ）は合成信号における軽度半失火の判定波形部を示し、（ｅ）は合成信号における重度半失火の判定波形部を示す。
【符号の説明】
【００８２】
１    歪ゲージ
２    判定信号形成部
３    減算器
４    失火判定部
５    シリンダ制御装置
６    回転センサ
７    発電機
８    発電監視制御盤
１０    クランク軸
１１    ガスエンジン
１１ａ〜１１ｄ  シリンダ
１２    シリンダヘッド
１３    シリンダ本体
１４    締付けボルト
１４ａ  軸部
１４ｂ  座金
２１    データテーブル
Ｐｘ    歪検出信号
Ｐ１    完全燃焼の歪検出信号
Ｐ２ａ  軽度半失火の歪検出信号
Ｐ２ｂ  重度半失火の歪検出信号
Ｐ３    完全失火の歪検出信号
Ｐｊ，Ｐｊ’，Ｐｊ”，Ｐｔ  失火判定信号
Ｐｊ１〜Ｐｊ３，Ｐｊｔ  判定波形部
Ｊｘ，Ｊｘ’，Ｊｘ”，Ｊｔ  合成波形部
Ｊ１〜Ｊ３，Ｊｐ  減算波形部
【図１】
0004707606.tif 000002
【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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