CN107152905A - 对气门的提升量进行检测的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种对气门(13)的提升量进行检测的方法，根据该方法，面积扩大夹具(30)附接至保持器(16)的上表面，该保持器附接至气门(13)。该面积扩大夹具(30)的宽度大于保持器(16)的上表面的宽度。通过使用设置在保持器(16)的上方的非接触式传感器(20)测量距面积扩大夹具(30)的距离来检测气门(13)的提升量。

Description

对气门的提升量进行检测的方法
技术领域
本发明涉及一种对气门的提升量进行检测的方法。
背景技术
在车辆的发动机中，通过节气门控制吸入发动机的空气量以调节发动机的输出。因此，在低负载区域中，节气门趋向于关闭，并且由于空气吸入导致的泵送损失的比率增加。鉴于此，存在电气自动气门(Valvematic)，该电气自动气门是如下机构，该机构构造成连续地改变进气门的提升量以使进气门用作节气门。借助于这种构型，通过减少进气损失来提高效率和燃料经济性。
在电气自动气门的检查中，在发动机已经组装的状态下周期性地对气门的提升量(向上移动量和/或向下移动量，打开量和/或关闭量)进行测量。
在该测量方法中，例如，在发动机中设置涡流非接触式传感器(间隙传感器)，并且通过非接触式传感器测量附接至气门的保持器的向上移动量和/或向下移动量。日本特许申请公报No.2007-303849(JP 2007-303849A)描述了一种气门提升特性检测装置，该气门提升特性检测装置构造成通过使用涡流传感器来测量保持器的上表面的提升量，从而检测气门的气门提升特性。
根据目前发动机小型化的趋势，作为气缸盖和部件中的空间的形状修改的一部分，已经促进气门弹簧的重量减小。已经采用了所谓的蜂巢式弹簧作为气门弹簧。
更具体地，在气门弹簧的最大压缩时的负载(当发动机气门完全打开时的负载)的增加可能导致发动机的摩擦、磨损等的增加，并且可能导致燃料经济性的劣化，其中，气门弹簧为压缩线圈。鉴于此，具有较低质量的上述蜂巢式弹簧被用作作为发动机中的可动部件之一的气门弹簧，作为用于在不减小发动机的旋转极限的情况下减小气门弹簧在最大压缩时的负载的措施。
在这种蜂巢式弹簧中，保持器侧的线圈直径小于另一侧的线圈直径。这种构型允许作为可动部的保持器的尺寸和重量的减小。
虽然保持器尺寸的减小使得发动机的燃料经济性提高，但是保持器尺寸的减小使得难以通过使用非接触式传感器来测量保持器的向上移动量和/或向下移动量。这使得难以执行电气自动气门的检查。
发明内容
本发明提供了一种对气门的提升量进行检测的方法，该方法能够精确地测量小型保持器的向上移动量和/或向下移动量，从而精确地检测气门的提升量。
本发明的一个方面涉及一种对气门的提升量进行检测的方法。该方法包括：将面积扩大夹具附接至与气门相附接的保持器的上表面，该面积扩大夹具的宽度大于保持器的上表面的宽度；以及通过使用设置在保持器的上方的非接触式传感器测量距面积扩大夹具的距离来检测气门的提升量。
根据本发明的方法，在具有比保持器的上表面的宽度大的宽度的面积扩大夹具附接至保持器的上表面的状态下，通过非接触式传感器测量距面积扩大夹具的距离。因此，即使当保持器具有减小的尺寸并且不可能或难以通过使用非接触式传感器来检测保持器时，由于具有期望的平面尺寸的面积扩大夹具被附接至保持器，因此仍可以通过非接触式传感器检测保持器的向上移动量和/或向下移动量。
面积扩大夹具可以例如呈板的形式，并且面积扩大夹具在平面图中的形状可以是各种形状，比如圆形、椭圆形和矩形。
此外，面积扩大夹具的平面尺寸可以设定为如下尺寸，该尺寸使得能够通过使用非接触式传感器基于例如非接触式传感器的安装位置来检测面积扩大夹具。
尽管可以使用基于各种原理的传感器作为要使用的非接触式传感器，比如涡流传感器、电容传感器、超声波传感器和激光传感器，但是优选使用涡流传感器来检测高速移动的气门的提升量。
面积扩大夹具可以通过粘合剂附接至保持器的上表面，使得甚至在气门向上或向下移动时仍防止附接至保持器的上表面的面积扩大夹具从保持器的上表面掉落。
面积扩大夹具的形状可以是板形，并且面积扩大夹具可以包括从面积扩大夹具的侧表面的一部分朝向其中心连续地延伸的槽，使得面积扩大夹具附接至保持器的被气门穿过的上表面。
面积扩大夹具包括从面积扩大夹具的侧表面朝向其中心连续地延伸的槽。通过这种构型，在发动机已经组装好的状态下，通过将气门插入穿过槽，可以将面积扩大夹具设置在保持器的上表面上。
以此方式，根据本发明的方法，仅通过将面积扩大夹具附接至保持器的上表面，就可以通过与常规气门提升量检测方法相同的方法来检测具有减小的尺寸的保持器的向上移动量和/或向下移动量。此外，面积扩大夹具是具有例如板形的简单部件。因此，制造面积扩大夹具的成本不高，因而并未增加对气门的提升量进行检测的成本。
从以上描述可以理解的是，根据本发明的方法，在具有比保持器的上表面的宽度大的宽度的面积扩大夹具附接至保持器的上表面的状态下，通过非接触式传感器测量距面积扩大夹具的距离。因此，即使当保持器具有减小的尺寸并且不可能或难以通过使用非接触式传感器检测保持器时，仍可以通过非接触式传感器来检测面积扩大夹具的提升量。这允许气门的提升量的精确检测。
附图说明
下面将参照附图对本发明的示例性实施方式的特征、优点以及技术和工业意义进行描述，其中，相同的附图标记表示相同的元件，并且在附图中：
图1是气缸盖的竖直截面图，其示出了根据本发明的对气门的提升量进行检测的方法；
图2是示出了常用保持器的尺寸与小型保持器的尺寸之间的比较的示意图；
图3A是根据实施方式的面积扩大夹具的平面图；以及
图3B是从面积扩大夹具的斜上方的位置观察的面积扩大夹具的立体图。
具体实施方式
在下文中，将参照附图对根据本发明的实施方式的对气门的提升量进行检测的方法进行描述。尽管面积扩大夹具在平面图中的形状在附图中呈圆形，但是通常，可以采用在平面图中呈除了圆形之外的各种形状、比如呈椭圆形以及矩形的面积扩大夹具。
图1是气缸盖的竖直截面图，其示出了根据本发明的对气门的提升量进行检测的方法。
图1中的气缸盖10包括多个气门引导部11、12。进气门13的气门杆和排气门14的气门杆分别插入穿过气门引导部11、12，其中气门头朝下定向。进气门13和排气门14组装至气缸盖10，使得进气门13的气门头和排气门14的气门头能够分别打开和关闭气缸盖10的进气口和排气口。
进气门13和排气门14中的每一者组装至气缸盖10，绕气门杆中的每一者设置有气门弹簧15。
进气门13和排气门14以下述方式组装至气缸盖10。进气门13和排气门14中的每一者的上端附接有保持器16，并且接着，每个保持器16组装有两个半开口销17。
为了检测气门提升量，在气缸盖10的上方设置有传感器支架21，并且非接触式传感器20附接至传感器支架21，非接触式传感器20为具有高灵敏度的涡流传感器。
图1所示的气缸盖10是在小型发动机中使用的小型气缸盖。因此，作为用于测量气门提升量的测量对象的保持器16的尺寸也小。
具体地，图2的上部中所示的常用保持器R的直径为约23mm，而如图2的下部中所示的具有减小的尺寸和重量的保持器16的直径为约18.9mm。
如图2的下部中所示的具有减小的尺寸和重量的保持器16被应用至图1所示的具有减小的尺寸的气缸盖10。
由于保持器16具有如上所述的减小的尺寸，并且此外，非接触式传感器20在气缸盖10中的安装位置受到限制，所以难以通过使用非接触式传感器20来测量保持器16(的向上移动量和/或向下移动量)。
鉴于此，在附图中所示的示例中，面积扩大夹具30附接至具有减小的尺寸的保持器16的上表面。面积扩大夹具30的宽度大于保持器16的上表面的宽度。
如图3A的平面图和图3B的立体图所示，面积扩大夹具30是在平面图中呈圆形的板构件，并且包括从面积扩大夹具30的侧表面的一部分朝向面积扩大夹具30的中心连续地延伸的槽31。面积扩大夹具30的直径为约23.0mm，这与常用的保持器的直径大致相同。
根据将面积扩大夹具30附接至保持器16的上表面的方法，预先将粘合剂涂覆到保持器16的上表面上，或者预先将粘合剂涂覆到面积扩大夹具30的下表面上，例如将进气门13的气门杆插入穿过槽31，并且接着将面积扩大夹具30粘合至保持器16的上表面。
以此方式，面积扩大夹具30可以附接至保持器16的上表面，同时例如进气门13的气门杆插入穿过面积扩大夹具30的槽31。因此，在发动机已经组装的状态下，可以在不需要拆卸发动机或气缸盖10的情况下将面积扩大夹具30附接至保持器16的上表面。
此外，面积扩大夹具30通过粘合剂附接至保持器16的上表面。因此，即使例如当进气门13向上或向下移动时，仍防止了面积扩大夹具30从保持器16的上表面掉落。
在这种情况下，例如，考虑到气缸盖10中的温度在最高时变为约130℃的事实，可以使用具有高热阻的双液式环氧树脂粘合剂作为要应用的粘合剂。
如上所述，具有比保持器16的上表面的宽度大的宽度的面积扩大夹具30附接至保持器16的上表面。因此，即使当保持器16具有减小的尺寸并且不可能或难以通过使用非接触式传感器20来检测保持器16时，仍可以通过非接触式传感器20来检测面积扩大夹具30的提升量。
在通过非接触式传感器20测量保持器16(具体地，设置在保持器16的上表面上的面积扩大夹具30)之前，在测量之前对传感器输出进行校准以实现与先前检查的数据的对应。
具体地，在非接触式传感器20附接至气缸盖10之前，考虑到面积扩大夹具30的厚度，通过使用量块(未示出)来执行传感器值的校准。
如图1所示，例如，使进气门13向上或向下移动并且通过设置在保持器16上方的非接触式传感器20在给定的正时测量距面积扩大夹具30的距离。以此方式，可以精确地检测例如进气门13的提升量。
接着，将对实验及其结果进行描述。本发明人进行了实验。首先，面积扩大夹具附接至在图2的下部中所示的具有减小的尺寸(18.9mm的直径)的保持器的上表面，并且接着，进行对气门的提升量(打开-关闭量)进行测量的实验。面积扩大夹具具有与在图2的上部中所示的常用的保持器(具有23mm的直径)的直径相同的直径并且具有1mm的厚度，这是最小可能厚度。此外，可以通过涡流非接触式传感器来检测面积扩大夹具。
在该实验中，SCM440被用作面积扩大夹具，由Henkel AG&Co.制造的环氧树脂粘合剂被用作用于将保持器的上表面粘合到面积扩大夹具的粘合剂，由Applied ElectronicsCorporation制造的PU-05-345-401被用作涡流传感器，并且由YokogawaElectricCorporation制造的气门打开和/或关闭正时分析系统被用作测量装置。
作为实验的结果，确认可以在发动机中执行点火的状态下对气门的提升量进行测量，而没有任何问题，并且可以执行电气自动气门的检查。
虽然已经参照附图对本发明的实施方式进行了详细描述，但是具体构型不限于前述实施方式，并且在本发明的范围内的设计变化等也包括在本发明中。

Claims (2)

1.一种对气门的提升量进行检测的方法，其特征在于，所述方法包括：
将面积扩大夹具附接至与所述气门相附接的保持器的上表面，所述面积扩大夹具的宽度大于所述保持器的所述上表面的宽度；以及
通过使用设置在所述保持器的上方的非接触式传感器测量距所述面积扩大夹具的距离来检测所述气门的提升量。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
通过使用呈板的形式并且包括槽的所述面积扩大夹具来检测所述气门的提升量，其中，所述槽从所述面积扩大夹具的侧表面的一部分朝向所述面积扩大夹具的中心连续地延伸。
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