(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023067392
(43)【公開日】2023-05-16
(54)【発明の名称】サージング予兆検知方法
(51)【国際特許分類】
F02B 39/16 20060101AFI20230509BHJP
F02D 45/00 20060101ALI20230509BHJP
【ＦＩ】
F02B39/16 F
F02D45/00 345
【審査請求】未請求
【請求項の数】8
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021178582
(22)【出願日】2021-11-01
(71)【出願人】
【識別番号】518131296
【氏名又は名称】三菱重工マリンマシナリ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000785
【氏名又は名称】ＳＳＩＰ弁理士法人
(72)【発明者】
【氏名】松尾 哲也
(72)【発明者】
【氏名】辰巳 勝彦
(72)【発明者】
【氏名】金澤 真吾
【テーマコード（参考）】
3G005
3G384
【Ｆターム（参考）】
3G005EA04
3G005EA16
3G005JA13
3G005JA16
3G005JA23
3G005JA28
3G005JA40
3G005JA42
3G384DA50
3G384DA56
3G384FA11Z
3G384FA18Z
3G384FA40Z
(57)【要約】
【課題】過給機におけるコンプレッサのサージングの予兆を検知できるサージング予兆検知方法を提供する。
【解決手段】エンジンの運転状態に関する複数のパラメータの計測データを取得する計測データ取得ステップと、複数のパラメータの計測データに基づいて、過給機のコンプレッサの圧力比及び吸込空気量を推定する推定ステップと、コンプレッサの吸込空気量と圧力比とを座標軸とするコンプレッサマップ上に、推定ステップで推定した圧力比及び吸込空気量により定まるコンプレッサの作動点をプロットして、作動点の推移をモニタリングする作動点推移モニタリングステップと、作動点推移モニタリングステップでモニタリングされる作動点と、サージラインに応じて定められた閾値ラインとを比較することにより、コンプレッサのサージングの予兆を検知するサージング予兆検知ステップと、を備える。
【選択図】 図３
【解決手段】エンジンの運転状態に関する複数のパラメータの計測データを取得する計測データ取得ステップと、複数のパラメータの計測データに基づいて、過給機のコンプレッサの圧力比及び吸込空気量を推定する推定ステップと、コンプレッサの吸込空気量と圧力比とを座標軸とするコンプレッサマップ上に、推定ステップで推定した圧力比及び吸込空気量により定まるコンプレッサの作動点をプロットして、作動点の推移をモニタリングする作動点推移モニタリングステップと、作動点推移モニタリングステップでモニタリングされる作動点と、サージラインに応じて定められた閾値ラインとを比較することにより、コンプレッサのサージングの予兆を検知するサージング予兆検知ステップと、を備える。
【選択図】 図３
【特許請求の範囲】
【請求項1】
過給機におけるコンプレッサのサージングの予兆を検知するためのサージング予兆検知方法であって、
前記過給機に接続されたエンジンの運転状態に関する複数のパラメータの計測データを取得する計測データ取得ステップと、
前記複数のパラメータの計測データに基づいて、前記過給機のコンプレッサの圧力比及び吸込空気量を推定する推定ステップと、
前記コンプレッサの吸込空気量と圧力比とを座標軸とするコンプレッサマップ上に、前記推定ステップで推定した前記圧力比及び前記吸込空気量により定まる前記コンプレッサの作動点をプロットして、前記作動点の推移をモニタリングする作動点推移モニタリングステップと、
前記作動点推移モニタリングステップでモニタリングされる前記作動点と、サージラインに応じて定められた閾値ラインとを比較することにより、前記コンプレッサのサージングの予兆を検知するサージング予兆検知ステップと、
を備える、サージング予兆検知方法。
前記過給機に接続されたエンジンの運転状態に関する複数のパラメータの計測データを取得する計測データ取得ステップと、
前記複数のパラメータの計測データに基づいて、前記過給機のコンプレッサの圧力比及び吸込空気量を推定する推定ステップと、
前記コンプレッサの吸込空気量と圧力比とを座標軸とするコンプレッサマップ上に、前記推定ステップで推定した前記圧力比及び前記吸込空気量により定まる前記コンプレッサの作動点をプロットして、前記作動点の推移をモニタリングする作動点推移モニタリングステップと、
前記作動点推移モニタリングステップでモニタリングされる前記作動点と、サージラインに応じて定められた閾値ラインとを比較することにより、前記コンプレッサのサージングの予兆を検知するサージング予兆検知ステップと、
を備える、サージング予兆検知方法。
【請求項2】
前記計測データ取得ステップで取得する前記複数のパラメータの計測データは、前記エンジンの給気圧力の計測データを含み、
前記推定ステップでは、前記計測データ取得ステップで取得した前記エンジンの給気圧力に基づいて前記コンプレッサの圧力比を推定する、請求項１に記載のサージング予兆検知方法。
前記推定ステップでは、前記計測データ取得ステップで取得した前記エンジンの給気圧力に基づいて前記コンプレッサの圧力比を推定する、請求項１に記載のサージング予兆検知方法。
【請求項3】
前記計測データ取得ステップで取得する前記複数のパラメータの計測データは、前記過給機の回転数の計測データを含み、
前記推定ステップでは、前記給気圧力に基づいて推定した前記コンプレッサの圧力比と、前記計測データ取得ステップで取得した前記過給機の回転数と、前記過給機の回転数と前記圧力比と前記コンプレッサの吸込空気量との相関関係を示す吸込空気量相関情報と、に基づいて前記コンプレッサの吸込空気量を推定する、請求項２に記載のサージング予兆検知方法。
前記推定ステップでは、前記給気圧力に基づいて推定した前記コンプレッサの圧力比と、前記計測データ取得ステップで取得した前記過給機の回転数と、前記過給機の回転数と前記圧力比と前記コンプレッサの吸込空気量との相関関係を示す吸込空気量相関情報と、に基づいて前記コンプレッサの吸込空気量を推定する、請求項２に記載のサージング予兆検知方法。
【請求項4】
前記計測データ取得ステップで取得する前記複数のパラメータの計測データは、前記過給機におけるタービンの入口圧力及び入口温度の計測データを含み、
前記推定ステップでは、前記計測データ取得ステップで取得した前記タービンの入口圧力及び入口圧力並びにタービン修正流量に基づいて、前記コンプレッサの吸込空気量を推定する、請求項１に記載のサージング予兆検知方法。
前記推定ステップでは、前記計測データ取得ステップで取得した前記タービンの入口圧力及び入口圧力並びにタービン修正流量に基づいて、前記コンプレッサの吸込空気量を推定する、請求項１に記載のサージング予兆検知方法。
【請求項5】
前記計測データ取得ステップで取得する前記複数のパラメータの計測データは、前記エンジンの給気温度及び給気圧力の計測データを含み、
前記推定ステップでは、前記エンジンの仕様並びに前記計測データ取得ステップで取得した前記給気温度及び前記給気圧力に基づいて、前記コンプレッサの吸込空気量を推定する、請求項１に記載のサージング予兆検知方法。
前記推定ステップでは、前記エンジンの仕様並びに前記計測データ取得ステップで取得した前記給気温度及び前記給気圧力に基づいて、前記コンプレッサの吸込空気量を推定する、請求項１に記載のサージング予兆検知方法。
【請求項6】
前記計測データ取得ステップで取得する前記複数のパラメータの計測データは、前記エンジンの燃料消費量と、前記エンジンの排気の酸素濃度とを含み、
前記推定ステップでは、前記エンジンの使用燃料の理論空気量並びに前記計測データ取得ステップで取得した前記燃料消費量及び前記酸素濃度に基づいて、前記コンプレッサの吸込空気量を推定する、請求項１に記載のサージング予兆検知方法。
前記推定ステップでは、前記エンジンの使用燃料の理論空気量並びに前記計測データ取得ステップで取得した前記燃料消費量及び前記酸素濃度に基づいて、前記コンプレッサの吸込空気量を推定する、請求項１に記載のサージング予兆検知方法。
【請求項7】
以下の（１）～（４）のうち何れか１つの推定ステップで推定した前記コンプレッサの吸込空気量と他の何れか１つの推定ステップで推定した前記コンプレッサの吸込空気量とに差異が無いかを確認するステップを含む、請求項１に記載のサージング予兆検知方法。
（１）前記計測データ取得ステップで取得する前記複数のパラメータの計測データは、前記エンジンの給気圧力の計測データと、前記過給機の回転数の計測データとを含み、前記推定ステップでは、前記エンジンの給気圧力に基づいて推定した前記コンプレッサの圧力比と、前記計測データ取得ステップで取得した前記過給機の回転数と、前記過給機の回転数と前記圧力比と前記コンプレッサの吸込空気量との相関関係を示す吸込空気量相関情報と、に基づいて前記コンプレッサの吸込空気量を推定する。
（２）前記計測データ取得ステップで取得する前記複数のパラメータの計測データは、前記過給機におけるタービンの入口圧力及び入口温度の計測データを含み、前記推定ステップでは、前記計測データ取得ステップで取得した前記タービンの入口圧力及び入口温度並びにタービン修正流量に基づいて、前記コンプレッサの吸込空気量を推定する。
（３）前記計測データ取得ステップで取得する前記複数のパラメータの計測データは、前記エンジンの給気温度及び給気圧力の計測データを含み、前記推定ステップでは、前記計測データ取得ステップで取得した前記給気温度及び前記給気圧力並びに前記エンジンの仕様に基づいて、前記コンプレッサの吸込空気量を推定する。
（４）前記計測データ取得ステップで取得する前記複数のパラメータの計測データは、前記エンジンの燃料消費量と、前記エンジンの排気の酸素濃度とを含み、前記推定ステップでは、前記計測データ取得ステップで取得した前記燃料消費量及び前記酸素濃度並びに前記エンジンの使用燃料の理論空気量に基づいて、前記コンプレッサの吸込空気量を推定する。
（１）前記計測データ取得ステップで取得する前記複数のパラメータの計測データは、前記エンジンの給気圧力の計測データと、前記過給機の回転数の計測データとを含み、前記推定ステップでは、前記エンジンの給気圧力に基づいて推定した前記コンプレッサの圧力比と、前記計測データ取得ステップで取得した前記過給機の回転数と、前記過給機の回転数と前記圧力比と前記コンプレッサの吸込空気量との相関関係を示す吸込空気量相関情報と、に基づいて前記コンプレッサの吸込空気量を推定する。
（２）前記計測データ取得ステップで取得する前記複数のパラメータの計測データは、前記過給機におけるタービンの入口圧力及び入口温度の計測データを含み、前記推定ステップでは、前記計測データ取得ステップで取得した前記タービンの入口圧力及び入口温度並びにタービン修正流量に基づいて、前記コンプレッサの吸込空気量を推定する。
（３）前記計測データ取得ステップで取得する前記複数のパラメータの計測データは、前記エンジンの給気温度及び給気圧力の計測データを含み、前記推定ステップでは、前記計測データ取得ステップで取得した前記給気温度及び前記給気圧力並びに前記エンジンの仕様に基づいて、前記コンプレッサの吸込空気量を推定する。
（４）前記計測データ取得ステップで取得する前記複数のパラメータの計測データは、前記エンジンの燃料消費量と、前記エンジンの排気の酸素濃度とを含み、前記推定ステップでは、前記計測データ取得ステップで取得した前記燃料消費量及び前記酸素濃度並びに前記エンジンの使用燃料の理論空気量に基づいて、前記コンプレッサの吸込空気量を推定する。
【請求項8】
以下の（１）～（４）のうち何れか１つの推定ステップで推定した前記コンプレッサの吸込空気量と他の何れか１つの推定ステップで推定した前記コンプレッサの吸込空気量との平均値と、前記圧力比と、により定まる前記コンプレッサの作動点と、前記閾値ラインとを比較することにより、前記コンプレッサのサージングの予兆を検知する、請求項１に記載のサージング予兆検知方法。
（１）前記計測データ取得ステップで取得する前記複数のパラメータの計測データは、前記エンジンの給気圧力の計測データと、前記過給機の回転数の計測データとを含み、前記推定ステップでは、前記エンジンの給気圧力に基づいて推定した前記コンプレッサの圧力比と、前記計測データ取得ステップで取得した前記過給機の回転数と、前記過給機の回転数と前記圧力比と前記コンプレッサの吸込空気量との相関関係を示す吸込空気量相関情報と、に基づいて前記コンプレッサの吸込空気量を推定する。
（２）前記計測データ取得ステップで取得する前記複数のパラメータの計測データは、前記過給機におけるタービンの入口圧力及び入口温度の計測データを含み、前記推定ステップでは、前記計測データ取得ステップで取得した前記タービンの入口圧力及び入口温度並びにタービン修正流量に基づいて、前記コンプレッサの吸込空気量を推定する。
（３）前記計測データ取得ステップで取得する前記複数のパラメータの計測データは、前記エンジンの給気温度及び給気圧力の計測データを含み、前記推定ステップでは、前記計測データ取得ステップで取得した前記給気温度及び前記給気圧力並びに前記エンジンの仕様に基づいて、前記コンプレッサの吸込空気量を推定する。
（４）前記計測データ取得ステップで取得する前記複数のパラメータの計測データは、前記エンジンの燃料消費量と、前記エンジンの排気の酸素濃度とを含み、前記推定ステップでは、前記計測データ取得ステップで取得した前記燃料消費量及び前記酸素濃度並びに前記エンジンの使用燃料の理論空気量に基づいて、前記コンプレッサの吸込空気量を推定する。
（１）前記計測データ取得ステップで取得する前記複数のパラメータの計測データは、前記エンジンの給気圧力の計測データと、前記過給機の回転数の計測データとを含み、前記推定ステップでは、前記エンジンの給気圧力に基づいて推定した前記コンプレッサの圧力比と、前記計測データ取得ステップで取得した前記過給機の回転数と、前記過給機の回転数と前記圧力比と前記コンプレッサの吸込空気量との相関関係を示す吸込空気量相関情報と、に基づいて前記コンプレッサの吸込空気量を推定する。
（２）前記計測データ取得ステップで取得する前記複数のパラメータの計測データは、前記過給機におけるタービンの入口圧力及び入口温度の計測データを含み、前記推定ステップでは、前記計測データ取得ステップで取得した前記タービンの入口圧力及び入口温度並びにタービン修正流量に基づいて、前記コンプレッサの吸込空気量を推定する。
（３）前記計測データ取得ステップで取得する前記複数のパラメータの計測データは、前記エンジンの給気温度及び給気圧力の計測データを含み、前記推定ステップでは、前記計測データ取得ステップで取得した前記給気温度及び前記給気圧力並びに前記エンジンの仕様に基づいて、前記コンプレッサの吸込空気量を推定する。
（４）前記計測データ取得ステップで取得する前記複数のパラメータの計測データは、前記エンジンの燃料消費量と、前記エンジンの排気の酸素濃度とを含み、前記推定ステップでは、前記計測データ取得ステップで取得した前記燃料消費量及び前記酸素濃度並びに前記エンジンの使用燃料の理論空気量に基づいて、前記コンプレッサの吸込空気量を推定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、サージング予兆検知方法に関する。
【背景技術】
【0002】
通常、過給機とエンジンとのマッチング試験等で過給機の作動点が確認された後には、過給機の運転時において過給機の作動点は確認されていない。一方、例えば、過給機の部品等への燃料未燃分の付着等によって作動点が変化すると、サージング等の異常事象が発生する場合がある。サージングが発生した場合、過給機のみならずエンジンが損傷する可能性がある。
【0003】
特許文献１には、過給機にサージングが発生したときに、目標ＥＧＲ率をゼロにすることで速やかにサージングを解消できること記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２０２１－１２７６８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
特許文献１には、サージングが発生した場合に事後的にサージングを解消する方法が開示されているに過ぎず、サージングが発生する前にサージングの予兆を検知することはできない。
【0006】
上述の事情に鑑みて、本開示の少なくとも一実施形態は、過給機におけるコンプレッサのサージングの予兆を検知できるサージング予兆検知方法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】
【0007】
上記目的を達成するため、本開示の少なくとも一実施形態に係るサージング予兆検知方法は、
過給機におけるコンプレッサのサージングの予兆を検知するためのサージング予兆検知方法であって、
前記過給機に接続されたエンジンの運転状態に関する複数のパラメータの計測データを取得する計測データ取得ステップと、
前記複数のパラメータの計測データに基づいて、前記過給機のコンプレッサの圧力比及び吸込空気量を推定する推定ステップと、
前記コンプレッサの吸込空気量と圧力比とを座標軸とするコンプレッサマップ上に、前記推定ステップで推定した前記圧力比及び前記吸込空気量により定まる前記コンプレッサの作動点をプロットして、前記作動点の推移をモニタリングする作動点推移モニタリングステップと、
前記作動点推移モニタリングステップでモニタリングされる前記作動点と、サージラインに応じて定められた閾値ラインとを比較することにより、前記コンプレッサのサージングの予兆を検知するサージング予兆検知ステップと、
を備える。
過給機におけるコンプレッサのサージングの予兆を検知するためのサージング予兆検知方法であって、
前記過給機に接続されたエンジンの運転状態に関する複数のパラメータの計測データを取得する計測データ取得ステップと、
前記複数のパラメータの計測データに基づいて、前記過給機のコンプレッサの圧力比及び吸込空気量を推定する推定ステップと、
前記コンプレッサの吸込空気量と圧力比とを座標軸とするコンプレッサマップ上に、前記推定ステップで推定した前記圧力比及び前記吸込空気量により定まる前記コンプレッサの作動点をプロットして、前記作動点の推移をモニタリングする作動点推移モニタリングステップと、
前記作動点推移モニタリングステップでモニタリングされる前記作動点と、サージラインに応じて定められた閾値ラインとを比較することにより、前記コンプレッサのサージングの予兆を検知するサージング予兆検知ステップと、
を備える。
【発明の効果】
【0008】
本開示の少なくとも一実施形態によれば、過給機におけるコンプレッサのサージングの予兆を検知できるサージング予兆検知方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】本開示の一実施形態に係るサージング予兆検知方法の適用対象である過給機の構成を概略的に示す概略構成図である。
【図2】上述した過給機３に適用可能なサージング予兆検知方法の概要を示すフロー図である。
【図3】表示装置１２に表示するコンプレッサマップＭｐと作動点の推移Ｌｐｉの一例を示す図である。
【図4】作動点ｐｉの推定方法の一例を示す図である。
【図5】作動点ｐｉの推定方法の他の一例を示す図である。
【図6】作動点ｐｉの推定方法の他の一例を示す図である。
【図7】作動点ｐｉの推定方法の他の一例を示す図である。
【図8】作動点ｐｉの推定方法の他の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、添付図面を参照して本開示の幾つかの実施形態について説明する。ただし、実施形態として記載されている又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
例えば、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
例えば、「同一」、「等しい」及び「均質」等の物事が等しい状態であることを表す表現は、厳密に等しい状態を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の差が存在している状態も表すものとする。
例えば、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
一方、一の構成要素を「備える」、「具える」、「具備する」、「含む」、又は、「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。
例えば、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
例えば、「同一」、「等しい」及び「均質」等の物事が等しい状態であることを表す表現は、厳密に等しい状態を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の差が存在している状態も表すものとする。
例えば、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
一方、一の構成要素を「備える」、「具える」、「具備する」、「含む」、又は、「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。
【0011】
図１は、本開示の一実施形態に係るサージング予兆検知方法の適用対象である過給機の構成を概略的に示す概略構成図である。本開示の幾つかの実施形態にかかるサージング予兆検知方法は、過給機３が備えるコンプレッサ３２のサージング（逆流）の予兆を検知するためのものである。過給機３は、図１に示されるような、エンジン５を備えるエンジンシステム２に搭載される。
【0012】
（エンジンシステム）
エンジンシステム２は、図１に示されるように、内部で燃料を燃焼させることで動力を発生させるように構成されたエンジン（エンジン本体）５と、エンジン５に空気を圧縮して供給するための空気供給ライン６と、空気供給ライン６に設けられたコンプレッサ羽根車４を有する過給機３と、空気供給ライン６のコンプレッサ羽根車４よりも下流側に設けられた中間冷却器７と、を備える。中間冷却器７は、中間冷却器７を通過する空気を冷却するように構成された熱交換器からなる。
エンジンシステム２は、図１に示されるように、内部で燃料を燃焼させることで動力を発生させるように構成されたエンジン（エンジン本体）５と、エンジン５に空気を圧縮して供給するための空気供給ライン６と、空気供給ライン６に設けられたコンプレッサ羽根車４を有する過給機３と、空気供給ライン６のコンプレッサ羽根車４よりも下流側に設けられた中間冷却器７と、を備える。中間冷却器７は、中間冷却器７を通過する空気を冷却するように構成された熱交換器からなる。
【0013】
図示される実施形態では、エンジンシステム２は、エンジン５から排出された排ガスを導くための排ガス排出ライン８と、エンジン５の内部に燃料を噴射するように構成された燃料噴射弁９と、制御装置１１と、表示装置１２とをさらに備える。
【0014】
制御装置１１は、エンジンシステム２における各装置（エンジン５や燃料噴射弁９など）の運転を制御するためのエンジンコントロールユニットからなる。制御装置１１は、電気回路から構成されてもよいし、コンピュータから構成されてもよい。制御装置１１は、コンピュータから構成される場合、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）等の記憶装置と、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等のプロセッサとを備え、プロセッサが、記憶装置に記憶されているプログラムを実行することにより、その機能を実現する。
【0015】
また、制御装置１１は、詳しくは後述するように、表示装置１２の表示を制御して表示装置１２に過給機３のコンプレッサ３２のコンプレッサマップＭｐを表示させ、コンプレッサマップＭｐ上にコンプレッサ３２の作動点をプロットして作動点の推移をモニタリングする。
【0016】
エンジン５は、少なくとも１つのシリンダ５１と、少なくとも１つのシリンダ５１の内部に各々が軸方向に沿って往復動可能に収容された少なくとも１つのピストン５２と、を含む。エンジン５は、シリンダ５１とピストン５２により区画された燃焼室５３を内部に有する。燃焼室５３は、空気供給ライン６の中間冷却器７よりも下流側に気体を流通可能に接続されている。空気供給ライン６は、コンプレッサ３２からの圧縮された空気を燃焼室５３に導くための流路である。燃焼室５３は、排ガス排出ライン８に気体を流通可能に接続されている。排ガス排出ライン８は、燃焼室５３から排出された排ガスをタービン３３に流通させるための流路である。
【0017】
燃料噴射弁９から燃焼室５３又は空気供給ライン６に噴射された燃料は、空気供給ライン６を通じて燃焼室５３に送られる空気に混合された後に、燃焼室５３内で燃焼する。燃焼室５３で燃焼後の排ガスは、排ガス排出ライン８を通り、エンジンシステム２の外部に排出される。
【0018】
（過給機）
図示される実施形態では、過給機３は、エンジン５から排出された排気（排ガス）のエネルギにより駆動するタービン３３と、エンジン５に供給される空気を圧縮するコンプレッサ３２と、回転シャフト３１とを含む。コンプレッサ３２は、上述した空気供給ライン６に設けられたコンプレッサ羽根車４と、コンプレッサ羽根車４を回転可能に収容するコンプレッサハウジング３４と、を含む。コンプレッサ羽根車４は、回転シャフト３１の一方側に機械的に接続されている。タービン３３は、上述した排ガス排出ライン８に設けられたタービン翼３５と、タービン翼３５を回転可能に収容するタービンハウジング３６と、を含む。タービン翼３５は、回転シャフト３１の他方側に機械的に接続されている。
図示される実施形態では、過給機３は、エンジン５から排出された排気（排ガス）のエネルギにより駆動するタービン３３と、エンジン５に供給される空気を圧縮するコンプレッサ３２と、回転シャフト３１とを含む。コンプレッサ３２は、上述した空気供給ライン６に設けられたコンプレッサ羽根車４と、コンプレッサ羽根車４を回転可能に収容するコンプレッサハウジング３４と、を含む。コンプレッサ羽根車４は、回転シャフト３１の一方側に機械的に接続されている。タービン３３は、上述した排ガス排出ライン８に設けられたタービン翼３５と、タービン翼３５を回転可能に収容するタービンハウジング３６と、を含む。タービン翼３５は、回転シャフト３１の他方側に機械的に接続されている。
【0019】
コンプレッサ３２のコンプレッサ羽根車４を通過した空気は、空気供給ライン６を通じてエンジン５の燃焼室５３に導かれ、燃焼室５３における燃焼に供される。燃焼室５３における燃焼により生じた排ガスは、排ガス排出ライン８を通じてタービン３３のタービン翼３５に導かれる。過給機３は、エンジン５から排出された排ガスのエネルギにより、タービン翼３５を回転させるように構成されている。コンプレッサ羽根車４は、回転シャフト３１を介してタービン翼３５に機械的に連結されているため、タービン翼３５の回転に連動して回転する。過給機３は、コンプレッサ羽根車４の回転により、コンプレッサ羽根車４を通過する空気を圧縮し、該空気の密度を高めてエンジン５に送るように構成されている。
【0020】
（エンジンシステムに搭載される計測機器）
エンジンシステム２は、図１に示されるように、エンジン５の運転状態に関する複数のパラメータを計測するための装置として、エンジン５の給気圧力（掃気圧力）Ｐｓを計測する給気圧力センサ２２と、エンジン５の給気温度Ｔｓを計測する給気温度センサ２４、過給機３の回転数（以下、過給機回転数Ｎｔと記載する。）を計測する過給機回転数センサ２５と、タービン３３の入口圧力（以下、タービン入口圧力Ｐ１と記載する。）を計測するタービン入口圧力センサ２６と、タービン３３の入口温度（以下、タービン入口温度Ｔ１と記載する。）を計測するタービン入口温度センサ２７と、エンジン５の筒内圧力Ｐｃを計測する筒内圧力センサ２８と、エンジンの筒内温度Ｔｃを計測するための筒内温度センサ２９と、エンジン５の回転数（以下、エンジン回転数Ｎｅと記載する。）を計測するエンジン回転数センサ３０と、エンジン５の燃料消費量Ｆ（燃料噴射弁９に供給される燃料の流量）を計測する燃料流量センサ３８と、エンジン５の排気の酸素濃度Ｃ１を計測する酸素濃度センサ４０と、を備える。図示する例では、給気圧力センサ２２は空気供給ライン６における中間冷却器７とエンジン５の間の位置で給気圧力Ｐｓを計測し、給気温度センサ２４は空気供給ライン６における中間冷却器７とエンジン５の間の位置で給気温度Ｔｓを計測している。なお、酸素濃度センサ４０は、エンジン５がガスエンジンやガソリンエンジンである場合に空燃比制御における酸素量を正確に把握するために設けられる酸素濃度センサであってもよい。
エンジンシステム２は、図１に示されるように、エンジン５の運転状態に関する複数のパラメータを計測するための装置として、エンジン５の給気圧力（掃気圧力）Ｐｓを計測する給気圧力センサ２２と、エンジン５の給気温度Ｔｓを計測する給気温度センサ２４、過給機３の回転数（以下、過給機回転数Ｎｔと記載する。）を計測する過給機回転数センサ２５と、タービン３３の入口圧力（以下、タービン入口圧力Ｐ１と記載する。）を計測するタービン入口圧力センサ２６と、タービン３３の入口温度（以下、タービン入口温度Ｔ１と記載する。）を計測するタービン入口温度センサ２７と、エンジン５の筒内圧力Ｐｃを計測する筒内圧力センサ２８と、エンジンの筒内温度Ｔｃを計測するための筒内温度センサ２９と、エンジン５の回転数（以下、エンジン回転数Ｎｅと記載する。）を計測するエンジン回転数センサ３０と、エンジン５の燃料消費量Ｆ（燃料噴射弁９に供給される燃料の流量）を計測する燃料流量センサ３８と、エンジン５の排気の酸素濃度Ｃ１を計測する酸素濃度センサ４０と、を備える。図示する例では、給気圧力センサ２２は空気供給ライン６における中間冷却器７とエンジン５の間の位置で給気圧力Ｐｓを計測し、給気温度センサ２４は空気供給ライン６における中間冷却器７とエンジン５の間の位置で給気温度Ｔｓを計測している。なお、酸素濃度センサ４０は、エンジン５がガスエンジンやガソリンエンジンである場合に空燃比制御における酸素量を正確に把握するために設けられる酸素濃度センサであってもよい。
【0021】
上述した制御装置１１には、給気圧力センサ２２、給気温度センサ２４、過給機回転数センサ２５、タービン入口圧力センサ２６、タービン入口温度センサ２７、筒内圧力センサ２８、筒内温度センサ２９、エンジン回転数センサ３０、燃料流量センサ３８及び酸素濃度センサ４０の各々から計測結果が送られるようになっている。すなわち、制御装置１１は、給気圧力センサ２２によって計測された給気圧力Ｐｓ、給気温度センサ２４によって計測された給気温度Ｔｓ、過給機回転数センサ２５によって計測された過給機回転数Ｎｔ、タービン入口圧力センサ２６によって計測されたタービン入口圧力Ｐ１、タービン入口温度センサ２７によって計測されたタービン入口圧力Ｐ１、筒内圧力センサ２８によって計測された筒内圧力Ｐｃ、筒内温度センサ２９によって計測された筒内温度Ｔｃ、エンジン回転数センサ３０によって計測されたエンジン回転数Ｎｅ、燃料流量センサ３８によって計測された燃料消費量Ｆ、酸素濃度センサ４０によって計測された酸素濃度Ｃ１を取得するように構成されている。
【0022】
（サージング予兆検知方法）
図２は、上述した過給機３に適用可能なサージング予兆検知方法の概要を示すフロー図である。
図２に示すサージング予兆検知方法は、計測データ取得ステップ（Ｓ１１）、推定ステップ（Ｓ１２）、作動点推移モニタリングステップ（Ｓ１３）及びサージング予兆検知ステップ（Ｓ１４）を備える。以下、計測データ取得ステップ、推定ステップ、作動点推移表示ステップ及びサージング予兆検知ステップをそれぞれＳ１１、Ｓ１２、Ｓ１３及びＳ１４と記載する。以下で示す例では、Ｓ１１～Ｓ１４の各々は上述した制御装置１１によって実行されるが、Ｓ１１～Ｓ１４のうち１つ以上の任意のステップが人によって手動で実行されてもよい。
図２は、上述した過給機３に適用可能なサージング予兆検知方法の概要を示すフロー図である。
図２に示すサージング予兆検知方法は、計測データ取得ステップ（Ｓ１１）、推定ステップ（Ｓ１２）、作動点推移モニタリングステップ（Ｓ１３）及びサージング予兆検知ステップ（Ｓ１４）を備える。以下、計測データ取得ステップ、推定ステップ、作動点推移表示ステップ及びサージング予兆検知ステップをそれぞれＳ１１、Ｓ１２、Ｓ１３及びＳ１４と記載する。以下で示す例では、Ｓ１１～Ｓ１４の各々は上述した制御装置１１によって実行されるが、Ｓ１１～Ｓ１４のうち１つ以上の任意のステップが人によって手動で実行されてもよい。
【0023】
Ｓ１１では、制御装置１１は、エンジン５の運転状態に関する複数のパラメータの計測データ（エンジンシステム２の運転データ）を時々刻々とオンラインデータとして取得する。Ｓ１１で制御装置１１が取得するエンジン５の運転状態に関する複数のパラメータの計測データは、例えば上述の給気圧力Ｐｓ、給気温度Ｔｓ、過給機回転数Ｎｔ、タービン入口圧力Ｐ１、タービン入口温度Ｔ１、筒内圧力Ｐｃ、筒内温度Ｔｃ、エンジン回転数Ｎｅ、燃料消費量Ｆ及び酸素濃度Ｃ１のうち２種類以上のパラメータの計測データであってもよい。
【0024】
Ｓ１２では、制御装置１１は、Ｓ１１で取得した複数のパラメータの計測データに基づいて、コンプレッサ３２の圧力比Ｒ及びコンプレッサ３２の吸込空気量Ｑを推定する。圧力比Ｒ及び吸込空気量Ｑの推定方法の詳細については後述する。
【0025】
Ｓ１３では、制御装置１１は、図３に示すように、コンプレッサ３２の吸込空気量Ｑと圧力比Ｒとを座標軸とするコンプレッサマップＭｐを表示装置１２に表示させて、Ｓ１２で推定した吸込空気量Ｑ及び圧力比Ｒにより定まるコンプレッサ３２の作動点ｐｉをコンプレッサマップＭｐ上に時系列でプロットして、作動点ｐｉの推移Ｌｐｉをモニタリングする。図３に示す例では、表示装置１２に表示されるコンプレッサマップＭｐは、コンプレッサ３２のサージラインＬｓと、サージラインＬｓに応じて定められた２つの閾値ラインＬｔｈ１，Ｌｔｈ２と、過給機３の回転数毎の流量と圧力比との関係を示す等速ライン（ＬＮ１，ＬＮ２ｔ，・・・）と、を含む。図示する例では、２つの閾値ラインＬｔｈ１，Ｌｔｈ２の各々は、サージラインＬｓと平行又は略平行に設定されており、同一圧力比の条件下における吸込空気量Ｑは、サージラインＬｓよりも閾値ラインＬｔｈ２の方が所定のマージン分大きくなっており、閾値ラインＬｔｈ１よりも閾値ラインＬｔｈ２の方がさらに所定のマージン分だけ大きくなっている。
【0026】
Ｓ１４では、制御装置１１は、Ｓ１３で表示されたコンプレッサ３２の現在の作動点ｐｉ（Ｓ１２で推定されたコンプレッサ３２の圧力比Ｒと吸込み空気量Ｑとにより定まる現在の作動点）と閾値ラインＬｔｈ１，Ｌｔｈ２の各々とを比較することにより、コンプレッサ３２のサージングの予兆を検知する。
【0027】
例えば、現在の作動点ｐｉと閾値ラインＬｔｈ１とを比較して、現在の作動点ｐｉが閾値ラインＬｔｈ１よりも小流量側に位置する場合には、サージングの予兆が生じていることを検知して、サージングの予兆が生じていることを警告する警告表示を表示装置１２に表示させてもよいし、サージングの予兆が生じていることを示す警告音を不図示の他の警報装置によって発生させてもよい。また、現在の作動点ｐｉが閾値ラインＬｔｈ１よりも小流量側に位置していない場合には、サージングの予兆が生じていないため、上記警告表示等は行わない。
【0028】
また、現在の作動点ｐｉが閾値ラインＬｔｈ１よりも小流量側に位置する場合には、さらに、現在の作動点ｐｉと閾値ラインＬｔｈ２とを比較する。この場合、現在の作動点ｐｉが閾値ラインＬｔｈ２よりも小流量側に位置する場合には、サージングの強い予兆が生じていることを検知して、サージングの強い予兆が生じていることを警告する警告表示を表示装置１２に表示させてもよいし、サージングの強い予兆が生じていることを示す警告音を不図示の警報装置によって発生させてもよい。なお、「現在の作動点ｐｉが閾値ラインよりも小流量側に位置する」とは、現在の作動点ｐｉの圧力比に対応する閾値ラインの流量よりも、現在の作動点ｐｉの流量の方が小さいことを意味する。
【0029】
図１～図３を用いて説明したサージング予兆検知方法によれば、エンジン５の運転状態に関する複数のパラメータの計測データに基づいてコンプレッサの３２作動点ｐｉを推定することができるため、作動点の推移Ｌｐｉをモニタリングしてコンプレッサ３２の作動点ｐｉと閾値ラインＬｔｈ１，Ｌｔｈ２とを比較することにより、エンジン５の運転中にコンプレッサ３２のサージングの予兆を監視してサージングの予兆を速やかに精度よく検知することができる。これにより、サージングが発生する前にサージングの予防措置を講ずることができる。
【0030】
【0031】
図４は、作動点ｐｉの推定方法の一例を示す図である。
図４に示す例では、Ｓ１１において、制御装置１１は、エンジン５の運転状態に関する複数のパラメータの計測データ（エンジンシステム２の運転データ）として、給気圧力センサ２２によって計測された給気圧力Ｐｓの計測データと、過給機回転数センサ２５によって計測された過給機回転数Ｎｔの計測データとを取得する。
図４に示す例では、Ｓ１１において、制御装置１１は、エンジン５の運転状態に関する複数のパラメータの計測データ（エンジンシステム２の運転データ）として、給気圧力センサ２２によって計測された給気圧力Ｐｓの計測データと、過給機回転数センサ２５によって計測された過給機回転数Ｎｔの計測データとを取得する。
【0032】
図４に示す例では、Ｓ１２は、ステップＳ１２ａ～Ｓ１２ｂを含む。
Ｓ１２ａにおいて、制御装置１１は、Ｓ１１で取得した給気圧力Ｐｓに基づいて、中間冷却器７での圧力損失を考慮してコンプレッサ３２の圧力比Ｒを算出（推定）する（Ｓ１２ａ）。例えば、中間冷却器７での圧力損失の大きさをΔＰとし、コンプレッサ３２の入口圧力を大気圧Ｐ０と仮定すると、圧力比Ｒは、下記式（ａ）によって算出される。
Ｒ＝（Ｐｓ＋ΔＰ）／Ｐ０ ・・・（ａ）
Ｓ１２ａにおいて、制御装置１１は、Ｓ１１で取得した給気圧力Ｐｓに基づいて、中間冷却器７での圧力損失を考慮してコンプレッサ３２の圧力比Ｒを算出（推定）する（Ｓ１２ａ）。例えば、中間冷却器７での圧力損失の大きさをΔＰとし、コンプレッサ３２の入口圧力を大気圧Ｐ０と仮定すると、圧力比Ｒは、下記式（ａ）によって算出される。
Ｒ＝（Ｐｓ＋ΔＰ）／Ｐ０ ・・・（ａ）
【0033】
Ｓ１２ｂにおいて、制御装置１１は、Ｓ１１で取得した過給機回転数Ｎｔと、Ｓ１２で算出した圧力比Ｒと、過給機回転数と圧力比とコンプレッサ３２の吸込空気量との関係を示す上述のコンプレッサマップＭｐとに基づいて、Ｓ１１で取得した過給機回転数ＮｔとＳ１２で算出した圧力比Ｒとに応じたコンプレッサ３２の吸込空気量ＱをコンプレッサマップＭｐから推定する。ここで、コンプレッサマップＭｐは、例えば、過給機３の出荷前に過給機３を用いて行った試験のデータに基づくものであってもよいし、該試験のデータ以外の過去の実績値や実験値、数値解析結果などを基に作成されたものであってもよい。
【0034】
このように、図４に示す例では、過給機を備えるエンジンシステムにおいて一般的に計測が行われているエンジンの給気圧力を用いてコンプレッサ３２の圧力比Ｒを推定できる。このため、エンジンシステム２にコンプレッサ３２の出口圧力を計測する圧力センサやコンプレッサの圧力比を計測する圧力比計測装置が設けられていない場合でも、コンプレッサ３２の圧力比を精度良く推定することができる。また、給気圧力Ｐｓの計測データと過給機回転数Ｎｔの計測データとコンプレッサマップＭｐとを用いて、コンプレッサ３２の吸込空気量Ｑを精度良く推定することができる。
【0035】
これにより、推定した圧力比Ｒ及び吸込空気量Ｑによって定まるコンプレッサ３２の作動点ｐｉをモニタリングし、コンプレッサ３２のサージングの予兆を速やかに精度良く検知することができる。
【0036】
図５は、作動点ｐｉの推定方法の他の一例を示す図である。
図５に示す例では、Ｓ１１において、制御装置１１は、エンジン５の運転状態に関する複数のパラメータの計測データ（エンジンシステム２の運転データ）として、給気圧力センサ２２によって計測された給気圧力Ｐｓの計測データと、タービン入口圧力センサ２６によって計測されたタービン入口圧力Ｐ１の計測データと、タービン入口温度センサ２７によって計測されたタービン入口温度Ｔ１の計測データとを取得する。
図５に示す例では、Ｓ１１において、制御装置１１は、エンジン５の運転状態に関する複数のパラメータの計測データ（エンジンシステム２の運転データ）として、給気圧力センサ２２によって計測された給気圧力Ｐｓの計測データと、タービン入口圧力センサ２６によって計測されたタービン入口圧力Ｐ１の計測データと、タービン入口温度センサ２７によって計測されたタービン入口温度Ｔ１の計測データとを取得する。
【0037】
図５に示す例では、Ｓ１２は、Ｓ１２ａ及びＳ１２ｃ～Ｓ１２ｅを含む。
Ｓ１２ａにおいて、制御装置１１は、Ｓ１１で取得した給気圧力Ｐｓに基づいて、図４を用いて説明した方法と同様の方法（例えば上記式（ａ）を用いた方法）により、中間冷却器７での圧力損失を考慮してコンプレッサ３２の圧力比Ｒを算出（推定）する。
Ｓ１２ａにおいて、制御装置１１は、Ｓ１１で取得した給気圧力Ｐｓに基づいて、図４を用いて説明した方法と同様の方法（例えば上記式（ａ）を用いた方法）により、中間冷却器７での圧力損失を考慮してコンプレッサ３２の圧力比Ｒを算出（推定）する。
【0038】
Ｓ１２ｃにおいて、制御装置１１は、Ｓ１１で取得したタービン入口圧力Ｐ１及びタービン入口温度Ｔ１と、予め定められた定数Ｋであるタービン修正流量Ｋと、に基づいて、タービンの質量流量であるタービン流量Ｇを算出（推定）する。
ここで、タービン修正流量Ｋは、Ｋ＝（Ｇ√Ｔ）／Ｐによって表されるため、タービン流量Ｇは、下記式（ｂ）を用いて算出される。
Ｇ＝Ｋ・（Ｐ１）／√（Ｔ１） （ｂ）
ここで、タービン修正流量Ｋは、例えば、過給機３の出荷前に過給機３を用いて行った試験のデータに基づくものであってもよいし、該試験のデータ以外の過去の実績値や実験値、数値解析結果などを基に作成されたものであってもよい。
ここで、タービン修正流量Ｋは、Ｋ＝（Ｇ√Ｔ）／Ｐによって表されるため、タービン流量Ｇは、下記式（ｂ）を用いて算出される。
Ｇ＝Ｋ・（Ｐ１）／√（Ｔ１） （ｂ）
ここで、タービン修正流量Ｋは、例えば、過給機３の出荷前に過給機３を用いて行った試験のデータに基づくものであってもよいし、該試験のデータ以外の過去の実績値や実験値、数値解析結果などを基に作成されたものであってもよい。
【0039】
Ｓ１２ｄにおいて、制御装置１１は、Ｓ１２ｃで算出したタービン流量Ｇに基づいてコンプレッサ３２の質量流量であるコンプレッサ流量Ｊを算出する。そして、Ｓ１２ｅにおいて、制御装置１１は、Ｓ１２ｄで算出したコンプレッサ流量Ｊをコンプレッサ３２の体積流量である吸込空気量Ｑに変換する。ここで、コンプレッサ流量Ｊは、例えば、タービン流量Ｇとエンジン５の燃料消費量Ｆとの和により算出されてもよいし、タービン流量Ｇに対してエンジン５の燃料消費量Ｆが無視できる程度に小さい場合には、タービン流量Ｇと同一の値がコンプレッサ流量Ｊとして近似的に用いられてもよい。
【0040】
このように、図５に示す例では、過給機を備えるエンジンシステムにおいて一般的に計測が行われているエンジンの給気圧力を用いてコンプレッサ３２の圧力比Ｒを推定できる。また、タービン３３の入口圧力Ｐ１及び入口温度Ｔ１の計測データ並びにタービン修正流量Ｋに基づいて、コンプレッサ３２の吸込空気量Ｑを精度良く推定することができる。
【0041】
これにより、推定した圧力比Ｒ及び吸込空気量Ｑによって定まるコンプレッサ３２の作動点ｐｉをモニタリングし、コンプレッサ３２のサージングの予兆を速やかに精度良く検知することができる。
【0042】
図６は、作動点ｐｉの推定方法の他の一例を示す図である。
図６に示す例では、Ｓ１１において、制御装置１１は、エンジン５の運転状態に関する複数のパラメータの計測データ（エンジンシステム２の運転データ）として、給気圧力センサ２２によって計測された給気圧力Ｐｓの計測データと、給気温度センサ２４によって計測された給気温度Ｔｓの計測データ等を取得する。例えば、制御装置１１は、給気圧力Ｐｓ及び給気温度Ｔｓの計測データに加えて、筒内圧力センサ２８によって計測された筒内圧力Ｐｃの計測データと、筒内温度センサ２９によって計測された筒内温度Ｔｃの計測データと、エンジン回転数センサ３０によって計測されたエンジン回転数Ｎｅの計測データと、タービン入口圧力センサ２６によって計測されたエンジン５の背圧Ｐ１（タービン入口圧力）の計測データとを取得する。
図６に示す例では、Ｓ１１において、制御装置１１は、エンジン５の運転状態に関する複数のパラメータの計測データ（エンジンシステム２の運転データ）として、給気圧力センサ２２によって計測された給気圧力Ｐｓの計測データと、給気温度センサ２４によって計測された給気温度Ｔｓの計測データ等を取得する。例えば、制御装置１１は、給気圧力Ｐｓ及び給気温度Ｔｓの計測データに加えて、筒内圧力センサ２８によって計測された筒内圧力Ｐｃの計測データと、筒内温度センサ２９によって計測された筒内温度Ｔｃの計測データと、エンジン回転数センサ３０によって計測されたエンジン回転数Ｎｅの計測データと、タービン入口圧力センサ２６によって計測されたエンジン５の背圧Ｐ１（タービン入口圧力）の計測データとを取得する。
【0043】
図６に示す例では、Ｓ１２は、Ｓ１２ａ及びＳ１２ｆ～Ｓ１２ｉを含む。
Ｓ１２ａにおいて、制御装置１１は、Ｓ１１で取得した給気圧力Ｐｓに基づいて、図４を用いて説明した方法と同様の方法（例えば上記式（ａ）を用いた方法）により、中間冷却器７での圧力損失を考慮してコンプレッサ３２の圧力比Ｒを算出（推定）する。
Ｓ１２ａにおいて、制御装置１１は、Ｓ１１で取得した給気圧力Ｐｓに基づいて、図４を用いて説明した方法と同様の方法（例えば上記式（ａ）を用いた方法）により、中間冷却器７での圧力損失を考慮してコンプレッサ３２の圧力比Ｒを算出（推定）する。
【0044】
Ｓ１２ｆにおいて、Ｓ１１で取得した給気圧力Ｐｓ及び給気温度Ｔｓ等（例えば給気圧力Ｐｓ、給気温度Ｔｓ、筒内圧力Ｐｃ、筒内温度Ｔｃ、エンジン回転数Ｎｅ及び背圧Ｐ１）並びにエンジン５の給気タイミング（掃気タイミング）及び排気タイミングに基づいて、エンジン５の充填効率η１及び掃気効率η２を算出する。例えば、Ｓ１１で取得した給気圧力Ｐｓ及び給気温度Ｔｓ等と、これらのパラメータとエンジン５の充填効率と掃気効率との関係を示す相関情報Ｈとに基づいて、エンジン５の充填効率η１及び掃気効率η２を算出（推定）してもよい。
【0045】
Ｓ１２ｇにおいて、エンジン５の仕様（例えばエンジンのボア径、ストローク及びシリンダ数）に基づいて、エンジン５の全行程容積の計画値ＴＳＶｐを算出する。Ｓ１２ｈにおいて、Ｓ１２ｆで算出したエンジン５の充填効率η１及び掃気効率η２並びにＳ１２ｇで算出したエンジン５の全行程容積の計画値ＴＳＶｐに基づいて、エンジン５の全行程容積の実際値ＴＳＶａを算出（推定）する。Ｓ１２ｉにおいて、Ｓ１２ｈで算出したエンジン５の全行程容積の実際値ＴＳＶａに基づいてコンプレッサ３２の吸込空気量Ｑを算出する。
【0046】
このように、図６に示す例では、過給機を備えるエンジンシステムにおいて一般的に計測が行われているエンジンの給気圧力を用いてコンプレッサ３２の圧力比Ｒを推定できる。また、給気圧力Ｐｓ及び給気温度Ｔｓ等の計測データ並びにエンジン５の仕様に基づいて、コンプレッサ３２の吸込空気量Ｑを精度良く推定することができる。
【0047】
これにより、推定した圧力比Ｒ及び吸込空気量Ｑによって定まるコンプレッサ３２の作動点ｐｉをモニタリングし、コンプレッサ３２のサージングの予兆を速やかに精度良く検知することができる。
【0048】
図７は、作動点ｐｉの推定方法の他の一例を示す図である。
図７に示す例では、Ｓ１１において、制御装置１１は、エンジン５の運転状態に関する複数のパラメータの計測データ（エンジンシステム２の運転データ）として、給気圧力センサ２２によって計測された給気圧力Ｐｓの計測データと、燃料流量センサ３８によって計測された燃料消費量Ｆの計測データと、酸素濃度センサ４０によって計測された酸素濃度Ｃ１の計測データとを取得する。
図７に示す例では、Ｓ１１において、制御装置１１は、エンジン５の運転状態に関する複数のパラメータの計測データ（エンジンシステム２の運転データ）として、給気圧力センサ２２によって計測された給気圧力Ｐｓの計測データと、燃料流量センサ３８によって計測された燃料消費量Ｆの計測データと、酸素濃度センサ４０によって計測された酸素濃度Ｃ１の計測データとを取得する。
【0049】
Ｓ１２ａにおいて、制御装置１１は、Ｓ１１で取得した給気圧力Ｐｓに基づいて、図４を用いて説明した方法と同様の方法（例えば上記式（ａ）を用いた方法）により、中間冷却器７での圧力損失を考慮してコンプレッサ３２の圧力比Ｒを算出（推定）する。
【0050】
Ｓ１２ｊにおいて、制御装置１１は、燃料流量センサ３８によって計測された燃料消費量Ｆに理論空気量を乗じることにより、エンジン５の空気消費量Ｖを算出する。
Ｓ１２ｋにおいて、制御装置１１は、酸素濃度センサ４０によって計測された酸素濃度Ｃ１に基づいてエンジン５の空気過剰率ｍを算出する。
Ｓ１２ｌにおいて、制御装置１１は、Ｓ１２ｊで算出した空気消費量ＶとＳ１２ｋで算出した空気過剰率ｍとを乗じることにより、コンプレッサ３２の吸込空気量Ｑを算出（推定）する。
Ｓ１２ｋにおいて、制御装置１１は、酸素濃度センサ４０によって計測された酸素濃度Ｃ１に基づいてエンジン５の空気過剰率ｍを算出する。
Ｓ１２ｌにおいて、制御装置１１は、Ｓ１２ｊで算出した空気消費量ＶとＳ１２ｋで算出した空気過剰率ｍとを乗じることにより、コンプレッサ３２の吸込空気量Ｑを算出（推定）する。
【0051】
このように、図７に示す例では、過給機を備えるエンジンシステムにおいて一般的に計測が行われているエンジンの給気圧力を用いてコンプレッサ３２の圧力比Ｒを推定できる。また、エンジン５の燃料消費量Ｆの計測データ及びエンジン５の排気の酸素濃度Ｃ１の計測データに基づいて、コンプレッサ３２の吸込空気量Ｑを精度良く推定することができる。
【0052】
これにより、推定した圧力比Ｒ及び吸込空気量Ｑによって定まるコンプレッサ３２の作動点ｐｉをモニタリングし、コンプレッサ３２のサージングの予兆を速やかに精度良く検知することができる。
【0053】
本開示は上述した実施形態に限定されることはなく、上述した実施形態に変形を加えた形態や、これらの形態を適宜組み合わせた形態も含む。
【0054】
例えば、上述した幾つかの実施形態では、給気圧力Ｐｓに基づいて圧力比Ｒを算出したが、例えば図５～図７に示す幾つかの実施形態において、Ｓ１１で給気圧力Ｐｓを取得することに代えて過給機回転数Ｎｔを取得し、取得した過給機回転数Ｎｔと、図５～図７を用いて説明した何れかの方法で算出した吸込空気量Ｑと、上述のコンプレッサマップＭｐとに基づいて、取得した過給機回転数Ｎｔ及び推定した吸込空気量Ｑに応じたコンプレッサ３２の圧力比ＲをコンプレッサマップＭｐから推定してもよい（図８参照）。かかる方法によっても、コンプレッサ３２の吸込空気量Ｑと圧力比Ｒとよって定まる作動点ｐｉを推定することができる。
【0055】
また、図３に示した例では、２つの閾値ラインＬｔｈ１，Ｌｔｈ２が設定されたが、閾値ラインの数は限定されず、１以上であればよい。
【0056】
また、幾つかの実施形態に係るサージング予兆検知方法は、図４～図８における何れか１つの推定ステップ（Ｓ１２）で推定したコンプレッサ３２の吸込空気量Ｑと他の何れか１つの推定ステップ（Ｓ１２）で推定したコンプレッサ３２の吸込空気量Ｑとに差異が無いかを確認するステップを備えていてもよい。
【0057】
すなわち、以下の（１）～（４）のうち何れか１つの推定ステップで推定したコンプレッサ３２の吸込空気量Ｑと他の何れか１つの推定ステップで推定したコンプレッサ３２の吸込空気量Ｑとに差異が無いかを確認するステップを備えていてもよい。これにより、コンプレッサ３２の吸込空気量Ｑの推定値の信頼性を高めることができる。
（１）計測データ取得ステップで取得する複数のパラメータの計測データは、給気圧力Ｐｓの計測データ過給機回転数Ｎｔの計測データを含み、推定ステップでは、給気圧力Ｐｓに基づいて推定したコンプレッサ３２の圧力比Ｒと、計測データ取得ステップで取得した過給機回転数Ｎｔと、過給機回転数Ｎｔと圧力比Ｒとコンプレッサ３２の吸込空気量Ｑとの相関関係を示すコンプレッサマップＭｐと、に基づいてコンプレッサ３２の吸込空気量Ｑを推定する。
（２）計測データ取得ステップで取得する複数のパラメータの計測データは、過給機３におけるタービン３３の入口圧力Ｐ１及び入口温度Ｔ１の計測データを含み、推定ステップでは、計測データ取得ステップで取得したタービン３３の入口圧力Ｐ１及び入口温度Ｔ１並びにタービン修正流量Ｋに基づいて、コンプレッサ３２の吸込空気量Ｑを推定する。
（３）計測データ取得ステップで取得する複数のパラメータの計測データは、エンジン５の給気温度Ｔｓ及び給気圧力Ｐｓの計測データを含み、推定ステップでは、計測データ取得ステップで取得した給気温度Ｔｓ及び給気圧力Ｐｓ並びにエンジン５の仕様に基づいて、コンプレッサ３２の吸込空気量Ｑを推定する。
（４）計測データ取得ステップで取得する複数のパラメータの計測データは、エンジン５の燃料消費量Ｆと、エンジン５の排気の酸素濃度Ｃ１とを含み、推定ステップでは、計測データ取得ステップで取得した燃料消費量Ｆ及び酸素濃度Ｃ１並びにエンジン５の使用燃料の理論空気量に基づいて、前記コンプレッサの吸込空気量を推定する。
（１）計測データ取得ステップで取得する複数のパラメータの計測データは、給気圧力Ｐｓの計測データ過給機回転数Ｎｔの計測データを含み、推定ステップでは、給気圧力Ｐｓに基づいて推定したコンプレッサ３２の圧力比Ｒと、計測データ取得ステップで取得した過給機回転数Ｎｔと、過給機回転数Ｎｔと圧力比Ｒとコンプレッサ３２の吸込空気量Ｑとの相関関係を示すコンプレッサマップＭｐと、に基づいてコンプレッサ３２の吸込空気量Ｑを推定する。
（２）計測データ取得ステップで取得する複数のパラメータの計測データは、過給機３におけるタービン３３の入口圧力Ｐ１及び入口温度Ｔ１の計測データを含み、推定ステップでは、計測データ取得ステップで取得したタービン３３の入口圧力Ｐ１及び入口温度Ｔ１並びにタービン修正流量Ｋに基づいて、コンプレッサ３２の吸込空気量Ｑを推定する。
（３）計測データ取得ステップで取得する複数のパラメータの計測データは、エンジン５の給気温度Ｔｓ及び給気圧力Ｐｓの計測データを含み、推定ステップでは、計測データ取得ステップで取得した給気温度Ｔｓ及び給気圧力Ｐｓ並びにエンジン５の仕様に基づいて、コンプレッサ３２の吸込空気量Ｑを推定する。
（４）計測データ取得ステップで取得する複数のパラメータの計測データは、エンジン５の燃料消費量Ｆと、エンジン５の排気の酸素濃度Ｃ１とを含み、推定ステップでは、計測データ取得ステップで取得した燃料消費量Ｆ及び酸素濃度Ｃ１並びにエンジン５の使用燃料の理論空気量に基づいて、前記コンプレッサの吸込空気量を推定する。
【0058】
また、幾つかの実施形態では、上記の（１）～（４）のうち何れか１つの推定ステップで推定したコンプレッサ３２の吸込空気量Ｑと他の何れか１つの推定ステップで推定したコンプレッサ３２の吸込空気量Ｑとの平均値を用いて定めた作動点と、閾値ラインとを比較することにより、コンプレッサ３２のサージングの予兆を検知してもよい。これにより、コンプレッサ３２の作動点を精度良く推定してコンプレッサ３２のサージングの予兆を速やかに精度良く検知することができる。
【0059】
上記各実施形態に記載の内容は、例えば以下のように把握される。
【0060】
［１］本開示の少なくとも一実施形態に係るサージング予兆検知方法は、
過給機（例えば上述の過給機３）におけるコンプレッサ（例えば上述のコンプレッサ３２）のサージングの予兆を検知するためのサージング予兆検知方法であって、
前記過給機に接続されたエンジン（例えば上述のエンジン５）の運転状態に関する複数のパラメータ（例えば上述の給気圧力Ｐｓ、給気温度Ｔｓ、過給機回転数Ｎｔ、タービン入口圧力Ｐ１、タービン入口圧力Ｐ１、筒内圧力Ｐｃ、筒内温度Ｔｃ、エンジン回転数Ｎｅ、燃料消費量Ｆ及び酸素濃度Ｃ１のうち適切な２種類以上のパラメータ）の計測データを取得する計測データ取得ステップと、
前記複数のパラメータの計測データに基づいて、前記コンプレッサの圧力比（例えば上述の圧力比Ｒ）及び吸込空気量（例えば上述の吸込空気量Ｑ）を推定する推定ステップと、
前記コンプレッサの吸込空気量と圧力比とを座標軸とするコンプレッサマップ（例えば上述のコンプレッサマップＭｐ）上に、前記推定ステップで推定した前記圧力比及び前記吸込空気量により定まる前記コンプレッサの作動点（例えば上述の作動点ｐｉ）をプロットして、前記作動点の推移（例えば上述の作動点の推移Ｌｐｉ）をモニタリングする作動点推移モニタリングステップと、
前記作動点推移モニタリングステップでモニタリングされる前記作動点と、サージラインに応じて定められた閾値ライン（例えば上述のＬｔｈ１及び／又はＬｔｈ２）とを比較することにより、前記コンプレッサのサージングの予兆を検知するサージング予兆検知ステップと、
を備える。
過給機（例えば上述の過給機３）におけるコンプレッサ（例えば上述のコンプレッサ３２）のサージングの予兆を検知するためのサージング予兆検知方法であって、
前記過給機に接続されたエンジン（例えば上述のエンジン５）の運転状態に関する複数のパラメータ（例えば上述の給気圧力Ｐｓ、給気温度Ｔｓ、過給機回転数Ｎｔ、タービン入口圧力Ｐ１、タービン入口圧力Ｐ１、筒内圧力Ｐｃ、筒内温度Ｔｃ、エンジン回転数Ｎｅ、燃料消費量Ｆ及び酸素濃度Ｃ１のうち適切な２種類以上のパラメータ）の計測データを取得する計測データ取得ステップと、
前記複数のパラメータの計測データに基づいて、前記コンプレッサの圧力比（例えば上述の圧力比Ｒ）及び吸込空気量（例えば上述の吸込空気量Ｑ）を推定する推定ステップと、
前記コンプレッサの吸込空気量と圧力比とを座標軸とするコンプレッサマップ（例えば上述のコンプレッサマップＭｐ）上に、前記推定ステップで推定した前記圧力比及び前記吸込空気量により定まる前記コンプレッサの作動点（例えば上述の作動点ｐｉ）をプロットして、前記作動点の推移（例えば上述の作動点の推移Ｌｐｉ）をモニタリングする作動点推移モニタリングステップと、
前記作動点推移モニタリングステップでモニタリングされる前記作動点と、サージラインに応じて定められた閾値ライン（例えば上述のＬｔｈ１及び／又はＬｔｈ２）とを比較することにより、前記コンプレッサのサージングの予兆を検知するサージング予兆検知ステップと、
を備える。
【0061】
上記［１］に記載のサージング予兆検知方法によれば、エンジンの運転状態に関する複数のパラメータの計測データに基づいてコンプレッサの作動点（圧力比及び吸込空気量の組み合わせ）を推定することができるため、作動点の推移をモニタリングしてコンプレッサの作動点と閾値ラインとを比較することにより、エンジンの運転中にコンプレッサのサージングの予兆を監視してサージングの予兆を速やかに精度よく検知することができる。これにより、サージングが発生する前にサージングの予防措置を講ずることができる。
【0062】
［２］幾つかの実施形態では、上記［１］に記載のサージング予兆検知方法において、
前記計測データ取得ステップで取得する前記複数のパラメータの計測データは、前記エンジンの給気圧力（例えば上述の給気圧力Ｐｓ）の計測データを含み、
前記推定ステップでは、前記計測データ取得ステップで取得した前記給気圧力に基づいて前記コンプレッサの圧力比を推定する。
前記計測データ取得ステップで取得する前記複数のパラメータの計測データは、前記エンジンの給気圧力（例えば上述の給気圧力Ｐｓ）の計測データを含み、
前記推定ステップでは、前記計測データ取得ステップで取得した前記給気圧力に基づいて前記コンプレッサの圧力比を推定する。
【0063】
上記［２］に記載のサージング予兆検知方法によれば、過給機を備えるエンジンシステムにおいて一般的に計測が行われているエンジンの給気圧力を用いてコンプレッサの圧力比を推定できる。また、エンジンシステムにコンプレッサの出口圧力を計測する圧力センサやコンプレッサの圧力比を計測する圧力比計測装置が設けられていない場合でも、コンプレッサの圧力比を精度良く推定してコンプレッサのサージングの予兆を速やかに精度よく検知することができる。
【0064】
［３］幾つかの実施形態では、上記［２］に記載のサージング予兆検知方法において、
前記計測データ取得ステップで取得する前記複数のパラメータの計測データは、前記過給機の回転数（例えば上述の過給機回転数Ｎｔ）の計測データとを含み、
前記推定ステップでは、前記給気圧力に基づいて推定した前記コンプレッサの圧力比と、前記計測データ取得ステップで取得した前記過給機の回転数と、前記過給機の回転数と前記圧力比と前記コンプレッサの吸込空気量との相関関係を示す吸込空気量相関情報（例えば上述のコンプレッサマップＭｐ）と、に基づいて前記コンプレッサの吸込空気量を推定する。
前記計測データ取得ステップで取得する前記複数のパラメータの計測データは、前記過給機の回転数（例えば上述の過給機回転数Ｎｔ）の計測データとを含み、
前記推定ステップでは、前記給気圧力に基づいて推定した前記コンプレッサの圧力比と、前記計測データ取得ステップで取得した前記過給機の回転数と、前記過給機の回転数と前記圧力比と前記コンプレッサの吸込空気量との相関関係を示す吸込空気量相関情報（例えば上述のコンプレッサマップＭｐ）と、に基づいて前記コンプレッサの吸込空気量を推定する。
【0065】
上記［３］に記載のサージング予兆検知方法によれば、エンジンの給気圧力の計測データと過給機の回転数の計測データを用いて、コンプレッサの吸込空気量を精度良く推定することができる。これにより、推定した吸込空気量を用いてコンプレッサの作動点をモニタリングし、コンプレッサのサージングの予兆を速やかに精度良く検知することができる。
【0066】
［４］幾つかの実施形態では、上記［１］に記載のサージング予兆検知方法において、
前記計測データ取得ステップで取得する前記複数のパラメータの計測データは、前記過給機におけるタービンの入口圧力（例えば上述のタービン入口圧力Ｐ１）及び入口温度（例えば上述のタービン入口温度Ｔ１）の計測データを含み、
前記推定ステップでは、前記計測データ取得ステップで取得した前記タービンの入口圧力及び入口圧力並びにタービン修正流量（例えば上述のタービン修正流量Ｋ）に基づいて、前記コンプレッサの吸込空気量を推定する。
前記計測データ取得ステップで取得する前記複数のパラメータの計測データは、前記過給機におけるタービンの入口圧力（例えば上述のタービン入口圧力Ｐ１）及び入口温度（例えば上述のタービン入口温度Ｔ１）の計測データを含み、
前記推定ステップでは、前記計測データ取得ステップで取得した前記タービンの入口圧力及び入口圧力並びにタービン修正流量（例えば上述のタービン修正流量Ｋ）に基づいて、前記コンプレッサの吸込空気量を推定する。
【0067】
上記［４］に記載のサージング予兆検知方法によれば、タービンの入口圧力及び入口温度の計測データを用いて、コンプレッサの吸込空気量を精度良く推定することができる。これにより、推定した吸込空気量を用いてコンプレッサの作動点をモニタリングし、コンプレッサのサージングの予兆を速やかに精度良く検知することができる。
【0068】
［５］幾つかの実施形態では、上記［１］に記載のサージング予兆検知方法において、
前記計測データ取得ステップで取得する前記複数のパラメータの計測データは、前記エンジンの給気温度（例えば上述の給気温度Ｔｓ）及び給気圧力（例えば上述の給気圧力Ｐｓ）の計測データを含み、
前記推定ステップでは、前記計測データ取得ステップで取得した前記給気温度及び前記給気圧力並びに前記エンジンの仕様（例えば上述のエンジン５のボア径、ストローク及びシリンダ数）に基づいて、前記コンプレッサの吸込空気量を推定する。
前記計測データ取得ステップで取得する前記複数のパラメータの計測データは、前記エンジンの給気温度（例えば上述の給気温度Ｔｓ）及び給気圧力（例えば上述の給気圧力Ｐｓ）の計測データを含み、
前記推定ステップでは、前記計測データ取得ステップで取得した前記給気温度及び前記給気圧力並びに前記エンジンの仕様（例えば上述のエンジン５のボア径、ストローク及びシリンダ数）に基づいて、前記コンプレッサの吸込空気量を推定する。
【0069】
上記［５］に記載のサージング予兆検知方法によれば、エンジンの給気温度及び給気圧力の計測データを用いて、コンプレッサの吸込空気量を精度良く推定することができる。これにより、推定した吸込空気量を用いてコンプレッサの作動点をモニタリングし、コンプレッサのサージングの予兆を速やかに精度良く検知することができる。
【0070】
［６］幾つかの実施形態では、上記［１］に記載のサージング予兆検知方法において、
前記計測データ取得ステップで取得する前記複数のパラメータの計測データは、前記エンジンの燃料消費量と、前記エンジンの排気の酸素濃度（例えば上述の酸素濃度Ｃ１）とを含み、
前記推定ステップでは、前記計測データ取得ステップで取得した前記燃料消費量及び前記酸素濃度並びに前記エンジンの使用燃料の理論空気量に基づいて、前記コンプレッサの吸込空気量を推定する。
前記計測データ取得ステップで取得する前記複数のパラメータの計測データは、前記エンジンの燃料消費量と、前記エンジンの排気の酸素濃度（例えば上述の酸素濃度Ｃ１）とを含み、
前記推定ステップでは、前記計測データ取得ステップで取得した前記燃料消費量及び前記酸素濃度並びに前記エンジンの使用燃料の理論空気量に基づいて、前記コンプレッサの吸込空気量を推定する。
【0071】
上記［６］に記載のサージング予兆検知方法によれば、エンジンの燃料消費量の計測データ及びエンジンの排気の酸素濃度の計測データを用いて、コンプレッサの吸込空気量を精度良く推定することができる。これにより、推定した吸込空気量を用いてコンプレッサの作動点をモニタリングし、コンプレッサのサージングの予兆を速やかに精度良く検知することができる。
【0072】
［７］幾つかの実施形態では、上記［１］に記載のサージング予兆検知方法において、
以下の（１）～（４）のうち何れか１つの推定ステップで推定した前記コンプレッサの吸込空気量と他の何れか１つの推定ステップで推定した前記コンプレッサの吸込空気量とに差異が無いかを確認するステップを含む、請求項１に記載のサージング予兆検知方法。
（１）前記計測データ取得ステップで取得する前記複数のパラメータの計測データは、前記エンジンの給気圧力（例えば上述の給気圧力Ｐｓ）の計測データと、前記過給機の回転数（例えば上述の過給機回転数Ｎｔ）の計測データとを含み、前記推定ステップでは、前記エンジンの給気圧力に基づいて推定した前記コンプレッサの圧力比（例えば上述の圧力比Ｒ）と、前記計測データ取得ステップで取得した前記過給機の回転数と、前記過給機の回転数と前記圧力比と前記コンプレッサの吸込空気量との相関関係を示す吸込空気量相関情報（例えば上述のコンプレッサマップＭｐ）と、に基づいて前記コンプレッサの吸込空気量を推定する。
（２）前記計測データ取得ステップで取得する前記複数のパラメータの計測データは、前記過給機におけるタービンの入口圧力（例えば上述のタービン入口圧力Ｐ１）及び入口温度（例えば上述のタービン入口温度Ｔ１）の計測データを含み、前記推定ステップでは、前記計測データ取得ステップで取得した前記タービンの入口圧力及び入口温度並びにタービン修正流量（例えば上述のタービン修正流量Ｋ）に基づいて、前記コンプレッサの吸込空気量を推定する。
（３）前記計測データ取得ステップで取得する前記複数のパラメータの計測データは、前記エンジンの給気温度（例えば上述の給気温度Ｔｓ）及び給気圧力（例えば上述の給気圧力Ｐｓ）の計測データを含み、前記推定ステップでは、前記計測データ取得ステップで取得した前記給気温度及び前記給気圧力並びに前記エンジンの仕様に基づいて、前記コンプレッサの吸込空気量を推定する。
（４）前記計測データ取得ステップで取得する前記複数のパラメータの計測データは、前記エンジンの燃料消費量（例えば上述の燃料消費量Ｆ）と、前記エンジンの排気の酸素濃度（例えば上述の酸素濃度Ｃ１）とを含み、前記推定ステップでは、前記計測データ取得ステップで取得した前記燃料消費量及び前記酸素濃度並びに前記エンジンの使用燃料の理論空気量に基づいて、前記コンプレッサの吸込空気量を推定する。
以下の（１）～（４）のうち何れか１つの推定ステップで推定した前記コンプレッサの吸込空気量と他の何れか１つの推定ステップで推定した前記コンプレッサの吸込空気量とに差異が無いかを確認するステップを含む、請求項１に記載のサージング予兆検知方法。
（１）前記計測データ取得ステップで取得する前記複数のパラメータの計測データは、前記エンジンの給気圧力（例えば上述の給気圧力Ｐｓ）の計測データと、前記過給機の回転数（例えば上述の過給機回転数Ｎｔ）の計測データとを含み、前記推定ステップでは、前記エンジンの給気圧力に基づいて推定した前記コンプレッサの圧力比（例えば上述の圧力比Ｒ）と、前記計測データ取得ステップで取得した前記過給機の回転数と、前記過給機の回転数と前記圧力比と前記コンプレッサの吸込空気量との相関関係を示す吸込空気量相関情報（例えば上述のコンプレッサマップＭｐ）と、に基づいて前記コンプレッサの吸込空気量を推定する。
（２）前記計測データ取得ステップで取得する前記複数のパラメータの計測データは、前記過給機におけるタービンの入口圧力（例えば上述のタービン入口圧力Ｐ１）及び入口温度（例えば上述のタービン入口温度Ｔ１）の計測データを含み、前記推定ステップでは、前記計測データ取得ステップで取得した前記タービンの入口圧力及び入口温度並びにタービン修正流量（例えば上述のタービン修正流量Ｋ）に基づいて、前記コンプレッサの吸込空気量を推定する。
（３）前記計測データ取得ステップで取得する前記複数のパラメータの計測データは、前記エンジンの給気温度（例えば上述の給気温度Ｔｓ）及び給気圧力（例えば上述の給気圧力Ｐｓ）の計測データを含み、前記推定ステップでは、前記計測データ取得ステップで取得した前記給気温度及び前記給気圧力並びに前記エンジンの仕様に基づいて、前記コンプレッサの吸込空気量を推定する。
（４）前記計測データ取得ステップで取得する前記複数のパラメータの計測データは、前記エンジンの燃料消費量（例えば上述の燃料消費量Ｆ）と、前記エンジンの排気の酸素濃度（例えば上述の酸素濃度Ｃ１）とを含み、前記推定ステップでは、前記計測データ取得ステップで取得した前記燃料消費量及び前記酸素濃度並びに前記エンジンの使用燃料の理論空気量に基づいて、前記コンプレッサの吸込空気量を推定する。
【0073】
上記［７］に記載のサージング予兆検知方法によれば、上記（１）～（４）のうち何れか１つの推定ステップで推定した前記コンプレッサの吸込空気量と他の何れか１つの推定ステップで推定した前記コンプレッサの吸込空気量とに差異が無いかを確認することにより、コンプレッサの吸込空気量の推定値の信頼性を高めることができる。
【0074】
［８］幾つかの実施形態では、上記［１］に記載のサージング予兆検知方法において、
以下の（１）～（４）のうち何れか１つの推定ステップで推定した前記コンプレッサの吸込空気量と他の何れか１つの推定ステップで推定した前記コンプレッサの吸込空気量との平均値を用いて定めた前記コンプレッサの作動点と、前記閾値ラインとを比較することにより、前記コンプレッサのサージングの予兆を検知する、請求項１に記載のサージング予兆検知方法。
（１）前記計測データ取得ステップで取得する前記複数のパラメータの計測データは、前記エンジンの給気圧力（例えば上述の給気圧力Ｐｓ）の計測データと、前記過給機の回転数（例えば上述の過給機回転数Ｎｔ）の計測データとを含み、前記推定ステップでは、前記エンジンの給気圧力に基づいて推定した前記コンプレッサの圧力比（例えば上述の圧力比Ｒ）と、前記計測データ取得ステップで取得した前記過給機の回転数と、前記過給機の回転数と前記圧力比と前記コンプレッサの吸込空気量との相関関係を示す吸込空気量相関情報（例えば上述のコンプレッサマップＭｐ）と、に基づいて前記コンプレッサの吸込空気量を推定する。
（２）前記計測データ取得ステップで取得する前記複数のパラメータの計測データは、前記過給機におけるタービンの入口圧力（例えば上述のタービン入口圧力Ｐ１）及び入口温度（例えば上述のタービン入口温度Ｔ１）の計測データを含み、前記推定ステップでは、前記計測データ取得ステップで取得した前記タービンの入口圧力及び入口温度並びにタービン修正流量（例えば上述のタービン修正流量Ｋ）に基づいて、前記コンプレッサの吸込空気量を推定する。
（３）前記計測データ取得ステップで取得する前記複数のパラメータの計測データは、前記エンジンの給気温度（例えば上述の給気温度Ｔｓ）及び給気圧力（例えば上述の給気圧力Ｐｓ）の計測データを含み、前記推定ステップでは、前記計測データ取得ステップで取得した前記給気温度及び前記給気圧力並びに前記エンジンの仕様に基づいて、前記コンプレッサの吸込空気量を推定する。
（４）前記計測データ取得ステップで取得する前記複数のパラメータの計測データは、前記エンジンの燃料消費量（例えば上述の燃料消費量Ｆ）と、前記エンジンの排気の酸素濃度（例えば上述の酸素濃度Ｃ１）とを含み、前記推定ステップでは、前記計測データ取得ステップで取得した前記燃料消費量及び前記酸素濃度並びに前記エンジンの使用燃料の理論空気量に基づいて、前記コンプレッサの吸込空気量を推定する。
以下の（１）～（４）のうち何れか１つの推定ステップで推定した前記コンプレッサの吸込空気量と他の何れか１つの推定ステップで推定した前記コンプレッサの吸込空気量との平均値を用いて定めた前記コンプレッサの作動点と、前記閾値ラインとを比較することにより、前記コンプレッサのサージングの予兆を検知する、請求項１に記載のサージング予兆検知方法。
（１）前記計測データ取得ステップで取得する前記複数のパラメータの計測データは、前記エンジンの給気圧力（例えば上述の給気圧力Ｐｓ）の計測データと、前記過給機の回転数（例えば上述の過給機回転数Ｎｔ）の計測データとを含み、前記推定ステップでは、前記エンジンの給気圧力に基づいて推定した前記コンプレッサの圧力比（例えば上述の圧力比Ｒ）と、前記計測データ取得ステップで取得した前記過給機の回転数と、前記過給機の回転数と前記圧力比と前記コンプレッサの吸込空気量との相関関係を示す吸込空気量相関情報（例えば上述のコンプレッサマップＭｐ）と、に基づいて前記コンプレッサの吸込空気量を推定する。
（２）前記計測データ取得ステップで取得する前記複数のパラメータの計測データは、前記過給機におけるタービンの入口圧力（例えば上述のタービン入口圧力Ｐ１）及び入口温度（例えば上述のタービン入口温度Ｔ１）の計測データを含み、前記推定ステップでは、前記計測データ取得ステップで取得した前記タービンの入口圧力及び入口温度並びにタービン修正流量（例えば上述のタービン修正流量Ｋ）に基づいて、前記コンプレッサの吸込空気量を推定する。
（３）前記計測データ取得ステップで取得する前記複数のパラメータの計測データは、前記エンジンの給気温度（例えば上述の給気温度Ｔｓ）及び給気圧力（例えば上述の給気圧力Ｐｓ）の計測データを含み、前記推定ステップでは、前記計測データ取得ステップで取得した前記給気温度及び前記給気圧力並びに前記エンジンの仕様に基づいて、前記コンプレッサの吸込空気量を推定する。
（４）前記計測データ取得ステップで取得する前記複数のパラメータの計測データは、前記エンジンの燃料消費量（例えば上述の燃料消費量Ｆ）と、前記エンジンの排気の酸素濃度（例えば上述の酸素濃度Ｃ１）とを含み、前記推定ステップでは、前記計測データ取得ステップで取得した前記燃料消費量及び前記酸素濃度並びに前記エンジンの使用燃料の理論空気量に基づいて、前記コンプレッサの吸込空気量を推定する。
【0075】
上記［８］に記載のサージング予兆検知方法によれば、上記（１）～（４）のうち何れか１つの推定ステップで推定した前記コンプレッサの吸込空気量と他の何れか１つの推定ステップで推定した前記コンプレッサの吸込空気量との平均値を用いて前記コンプレッサの作動点を推定するため、コンプレッサの作動点を精度良く推定して前記コンプレッサのサージングの予兆を速やかに精度良く検知することができる。
【符号の説明】
【0076】
２ エンジンシステム
３ 過給機
４ コンプレッサ羽根車
５ エンジン
６ 空気供給ライン
７ 中間冷却器
８ 排ガス排出ライン
９ 燃料噴射弁
１１ 制御装置
１２ 表示装置
２２ 給気圧力センサ
２４ 給気温度センサ
２５ 過給機回転数センサ
２６ タービン入口圧力センサ
２７ タービン入口温度センサ
２８ 筒内圧力センサ
２９ 筒内温度センサ
３０ エンジン回転数センサ
３１ 回転シャフト
３２ コンプレッサ
３３ タービン
３４ コンプレッサハウジング
３５ タービン翼
３６ タービンハウジング
３８ 燃料流量センサ
４０ 酸素濃度センサ
５１ シリンダ
５２ ピストン
５３ 燃焼室
Ｃ１ 酸素濃度
Ｆ 燃料消費量
Ｇ タービン流量
Ｈ 相関情報
Ｊ コンプレッサ流量
Ｋ タービン修正流量
Ｌｐｉ 推移
Ｌｓ サージライン
Ｌｔｈ１，Ｌｔｈ２ 閾値ライン
Ｍｐ コンプレッサマップ（吸込空気量相関情報）
Ｎｅ エンジン回転数
Ｎｔ 過給機回転数
Ｐ１ タービン入口圧力（背圧）
Ｐｃ 筒内圧力
Ｐｓ 給気圧力
Ｑ 吸込空気量
Ｒ 圧力比
Ｔ１ タービン入口温度
ＴＳＶａ 全行程容積の実際値
ＴＳＶｐ 全行程容積の計画値
Ｔｃ 筒内温度
Ｔｓ 給気温度
Ｖ 空気消費量
ｍ 空気過剰率
ｐｉ 作動点
３ 過給機
４ コンプレッサ羽根車
５ エンジン
６ 空気供給ライン
７ 中間冷却器
８ 排ガス排出ライン
９ 燃料噴射弁
１１ 制御装置
１２ 表示装置
２２ 給気圧力センサ
２４ 給気温度センサ
２５ 過給機回転数センサ
２６ タービン入口圧力センサ
２７ タービン入口温度センサ
２８ 筒内圧力センサ
２９ 筒内温度センサ
３０ エンジン回転数センサ
３１ 回転シャフト
３２ コンプレッサ
３３ タービン
３４ コンプレッサハウジング
３５ タービン翼
３６ タービンハウジング
３８ 燃料流量センサ
４０ 酸素濃度センサ
５１ シリンダ
５２ ピストン
５３ 燃焼室
Ｃ１ 酸素濃度
Ｆ 燃料消費量
Ｇ タービン流量
Ｈ 相関情報
Ｊ コンプレッサ流量
Ｋ タービン修正流量
Ｌｐｉ 推移
Ｌｓ サージライン
Ｌｔｈ１，Ｌｔｈ２ 閾値ライン
Ｍｐ コンプレッサマップ（吸込空気量相関情報）
Ｎｅ エンジン回転数
Ｎｔ 過給機回転数
Ｐ１ タービン入口圧力（背圧）
Ｐｃ 筒内圧力
Ｐｓ 給気圧力
Ｑ 吸込空気量
Ｒ 圧力比
Ｔ１ タービン入口温度
ＴＳＶａ 全行程容積の実際値
ＴＳＶｐ 全行程容積の計画値
Ｔｃ 筒内温度
Ｔｓ 給気温度
Ｖ 空気消費量
ｍ 空気過剰率
ｐｉ 作動点
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】