JP3262577B2 - エンジンの検査装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本願発明は、エンジンの検査装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】エンジンにおいては、吸気弁及び排気弁
のタペットクリアランスの良否は直接エンジン性能に影
響することから、エンジンの組み立て完了後においてこ
のタペットクリアランスを検査することが必要となる。
この場合の検査方法として、例えば実開昭６３−１５６
００９号公報に開示されるように、カムリフトとバルブ
リフトをそれぞれ直接センサによって検出してクランク
角に対応するタペットクリアランスの良否を判定する技
術が従来より提案されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このようにカ
ムリフトとバルブリフトとを直接検出する方法では、可
動式のセンサ支持機構が必要であるなど装置の構造が複
雑となり、しかも検出誤差が生じ易いという問題があっ
た。また、この方法ではタペットクリアランスの良否判
定は可能であるが、該タペットクリアランスと同様にエ
ンジン性能に大きな影響を与えるバルブシートの良否に
ついては検査することができず、従って、バルブシート
の良否検査用の装置を別途必要とするものであり、弁機
構部分の検査作業全体としてみた場合に作業性という点
において問題があった。

【０００４】そこで本願発明では、より簡単な構成でし
かも簡易に且つ精度良くタペットクリアランス及びバル
ブシートの良否を検査し得るようにした検査装置を提供
せんとしてなされたものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本願発明ではかかる課題
を解決するための具体的手段として、請求項１記載の発
明では図１の機能ブロック図に示すように、エンジン１
の吸気通路２または排気通路３内に所定圧のエアを供給
するエア供給手段７,８と、上記吸気通路２及び排気通
路３にそれぞれ設けられ吸気通路２及び排気通路３内の
エア圧力を検出するエア圧検出手段７,８と、エンジン
１のクランクシャフトを強制的に回転させるクランクシ
ャフト回転手段４と、クランクシャフトの回転角を検出
するクランク角検出手段５と、上記各エア検出手段７,
８とクランク角検出手段５とから それぞれ出力される検
出信号を受けて吸気側及び排気側のバルブシート及びタ
ペットクリアランスの不良を判定する制御手段９とを備
え、上記制御手段を、吸気弁が閉じている状態でかつ排
気弁が開いている状態のクランク角範囲において上記吸
気通路のエア圧検出手段によりエア圧の変化が検出され
たときに、吸気弁のバルブシート不良と判定し、上記吸
気弁が開弁を開始する状態でかつ排気弁が開いている状
態のクランク角範囲において上記吸気通路のエア圧検出
手段によりエア圧の変化が検出されないときに、吸気弁
のタペットクリアランス不良と判定し、上記吸気弁が開
いている状態でかつ排気弁が閉弁を完了する状態のクラ
ンク角範囲において上記排気通路のエア圧検出手段によ
りエア圧の変化が検出されないときに、排気弁のタペッ
トクリアランス不良と判定し、上記吸気弁が開いている
状態でかつ排気弁が閉じている状態のクランク角範囲に
おいて上記排気通路のエア圧検出手段によりエア圧の変
化が検出されたときに、排気弁のバルブシート不良と判
定するように構成したことを特徴としている。

【０００６】

【作用】本願発明ではかかる構成とすることによってそ
れぞれ次のような作用が得られる。

【０００７】請求項１記載の発明では、エンジンの吸気
通路または排気通路に所定圧のエアを供給する一方、ク
ランクシャフトを外部から強制的に回転させてそのクラ
ンク角を検出するとともに、上記エア圧の変化状態を検
出する。そして、吸気弁が閉じている状態でかつ排気弁
が開いている状態のクランク角範囲においてエア圧の変
化が生じた場合には吸気弁のバルブシートが不良と判定
し、上記吸気弁が開弁を開始する状態でかつ排気弁が開
いている状態のクランク角範囲においてエア圧の変化が
生じない場合には吸気弁のタペットクリアランスが不適
切と判定し、上記吸気弁が開いている状態でかつ排気弁
が閉弁を完了する状態のクランク角範囲においてエア圧
の変化が生じない場合には排気弁のタペットクリアラン
スが不適切と判定し、上記吸気弁が開いている状態でか
つ排気弁が閉じている状態のクランク角範囲においてエ
ア圧の変化が生じた場合には排気弁のバルブシートが不
良と判定するものである。そして、この場合、エアを吸
気通路と排気通路のいずれから供給しても、エア圧検出
手段を吸気通路側と排気通路側の双方にそれぞれ配置し
ていることから、吸気弁側と排気弁側双方のバルブシー
トあるいはタペットクリアランスの両方を同時に検出す
ることができるものである。

【０００８】

【発明の効果】従って、本願発明のエンジンの検査装置
によればそれぞれ次のような効果が得られる。

【０００９】請求項１記載のエンジンの検査装置によれ
ば、吸気通路あるいは排気通路に供給されるエア圧の変
化状態(吸気弁あるいは排気弁部分からのエア漏れの状
態)とその場合のクランク角との相関関係から吸気弁あ
るいは排気弁のバルブシート及びタペットクリアランス
の不良を確実に判定することができることから、例えば
直接バルブリフト等を検出する従来方式の検査装置に比
して、装置の構造が簡単であり、しかもタペットクリア
ランス等の不良検出を容易且つ精度良く行うことができ
るという効果が得られるものである。

【００１０】また、同時に吸気弁側と排気弁側双方のバ
ルブシートあるいはタペットクリアランスの不良を検出
できることから、検出作業が簡便且つ迅速に行うことが
できるという効果が得られるものである。

【００１１】

【実施例】以下、添付図面に示す実施例に基づいて本願
発明のエンジンの検査装置を具体的に説明すると、この
エンジンの検査装置は、図１及び図２に示すように、エ
ンジン組み立てラインにおいて組立が完了したエンジン
１の吸気弁１３及び排気弁１４のバルブシート不良及び
タペットクリアランス不良を検査するためのものであっ
て、エンジン１の吸気通路１１内に吸気マニホールド２
の上流側から所定圧のエアを供給するエアポンプ等のエ
ア供給手段６と、上記吸気通路１１内のエア圧の変化を
エア流れとして検出するエアフローテスターで構成され
る第１エア圧検出手段７と、同様に排気通路１２内のエ
ア圧の変化を検出する第２エア圧検出手段８と、エンジ
ン１のクランクシャフト１aを強制的に回転させるモー
タからなるクランクシャフト回転手段４と、該クランク
シャフト１aの回転角、即ちクランク角を検出するクラ
ンク角センサからなるクランク角検出手段５と、上記エ
ア供給手段６とクランクシャフト回転手段９の作動を制
御するとともに上記各エア圧検出手段７,８と上記クラ
ンク角検出手段５から出力される検出信号を受けて後に
詳述するように吸気弁１３及び排気弁１４のバルブシー
ト及びタペットクリアランスの不良を判定するコントロ
ールユニットからなる制御手段９とを備えて構成されて
いる。以下、この検査装置の基本的思想及び実際の制御
の流れについて詳述する。

【００１２】検査装置の基本的思想先ず、本願発明の検
査装置における基本思想を、吸気通路側からエアを供給
してそのエア圧の変化状態からタペットクリアランス等
の不良を検出する場合を例にとって説明する。図３に
は、吸気弁(ＩＮと表示)と排気弁(ＥＸと表示)のバルブ
リフト特性とクランク角との相対関係を示している。こ
こで、点Ａは排気弁の正規の開弁開始タイミング、点Ｂ
は吸気弁の正規の開弁開始タイミング、点Ｃは排気弁の
正規の閉弁完了タイミング、点Ｄは吸気弁の正規の閉弁
完了タイミングである。

【００１３】そして、上記点Ａ〜点Ｂの間におけるエン
ジンの状態は図２(イ)に示す状態であり、点Ｂ〜ＴＤＣ
の間に於けるエンジンの状態は図２(ロ)に示す状態であ
り、ＴＤＣ〜点Ｃの間におけるエンジンの状態は図２
(ハ)に示す状態であり、また点Ｃ〜点Ｄにおけるエンジ
ンの状態は図２(ニ)に示す状態である。

【００１４】従って、図２(イ)〜(ニ)の各状態について
エア漏れの有無を検出すれば良いわけであるが、実際に
はエンジン性能上許容できる(即ち、不良とはならない)
誤差の範囲があるため、上記各基準点Ａ〜Ｄに所定の誤
差範囲を設定している。即ち、図３及び４に示すよう
に、点Ａについては(点Ａ−５°)〜(点Ａ＋５°)の範囲
を許容範囲とし、点Ｂについては(点Ｂ−１°)〜(点Ｂ
＋１°)の範囲を許容範囲とし、点Ｃについては(点Ｃ−
１°)〜(点Ｃ＋１°)の範囲を許容範囲とし、さらに点
Ｄについては(点Ｄ−１°)〜点Ｄの範囲を許容範囲とし
ている。

【００１５】このような条件の下、吸気通路側から所定
圧のエアを供給し、該吸気通路内のエア圧の変化及び排
気通路内のエア圧の変化によってタペットクリアランス
及びバルブシートの不良を判定するものである。具体的
には、次の通りである(図４参照)。

【００１６】クランク角が(点Ａ−１０°)〜(点Ａ＋５
°)の範囲である場合においては、図２(イ)のように吸
気弁１３が閉じて排気弁１４が開いている状態であるた
め、本来ならば吸気通路内のエア圧には変化が生じずこ
れが正常な状態である。従って、この場合において吸気
通路内のエア圧に変化が生じたとすると、吸気弁１３の
バルブシート部分を通してエア漏れが生じていることで
あり、これによって吸気弁１３のバルブシート不良と判
定できるものである。

【００１７】(点Ｂ−１°)〜(点Ｂ＋１°)の範囲におい
ては、吸気弁１３が開弁を開始しこれによって図２(ロ)
のように吸気通路１１側から燃焼室２１を介して排気通
路１２側へエアが流れるべき状態、即ち、吸気通路１１
内のエア圧に変化が生じるべきである。しかるにこの範
囲において吸気通路１１内のエア圧に変化が生じないと
すれば、吸気弁１３の開弁タイミングが遅すぎる、即ち
吸気弁１３のタペットクリアランスが不良であると判定
できるものである。

【００１８】(点Ｂ＋１°)〜(ＴＤＣ)及び(ＴＤＣ)〜
(点Ｃ−１°)の範囲においては、図２(ロ)及び(ハ)の状
態であってともにエア圧に変化があって正常である。

【００１９】(点Ｃ−１°)〜(点Ｃ＋１°)の範囲におい
ては、図２(ハ)の状態から図２(ニ)の状態へ移行して排
気弁１４が閉じられる状態であるため、排気通路１２側
のエア圧は変化しないのが正常である。従って、この場
合において排気通路１２側にエア圧の変化が生じた場合
にはまだ排気弁１４が完全に閉じていない状態、即ち、
排気弁１４側のタペットクリアランスが不良であると判
定できる。

【００２０】(点Ｃ＋１°)〜(点Ｄ−１°)の範囲におい
ては、排気弁１４は完全に閉じられているべきであり、
従って排気通路１２側のエア圧に変化が無いのが正常で
ある。しかるに、この場合において排気通路１２側のエ
ア圧に変化が生じたとすれば、排気弁１４のバルブシー
トが不良であると判定できるものである。

【００２１】以上のように、クランク角との関係から本
来エア圧の変化が有るべき状態においてエア圧変化がな
かったり、逆に本来エア圧の変化が生じるべきでない状
態においてエア圧が生じた場合に、吸気弁１３あるいは
排気弁１４のタペットクリアランスあるいはバルブシー
トの不良として判定するものである。従って、従来のよ
うに直接バルブリフト等を検出する場合に比べて、検査
装置の構造が簡単で且つ簡便に不良ことができるもので
ある。

【００２２】続いて、上述の如き不良判定の基本思想に
基づいた実際の制御を、図５のフロ−チャ−トに従って
説明すると、計測開始後、先ずモータを低速で回転させ
てエンジン１のクランクシャフト１aを低速回転させる
(ステップＳ１)。そして、クランク角が(点Ａ−１０°)
に達した時点で吸気マニホールド２内に所定圧のエアを
流す(ステップＳ２,３)。

【００２３】ここで、先ず吸気マニホールド２側に配置
したエアフローテスター(ＡＦＴと略記する)によって吸
気通路１１内のエア圧の変化状態を検出する(ステップ
Ｓ４)。そして、エア圧の変化が検出された場合には、
本来このクランク角においては吸気弁１３は完全に閉弁
状態にあるべきであることから、吸気弁１３のバルブシ
ートが不良であってエア漏れが生じていると判定する
(ステップＳ５)。

【００２４】エア圧変化がなかった場合には、クランク
角が(点Ａ＋５°)まで進んだ時点でエアフローテスター
をリセットし、且つ吸気マニホールド２側にエアを流し
(ステップＳ７)、エア圧変化が生じるまでこの状態を維
持する(ステップＳ８)。そして、エア圧変化が生じた場
合には、現在のクランク角が(点Ｂ−１°)〜(点Ｂ＋１
°)であるかどうかを判定し(ステップＳ９)、このクラ
ンク角の範囲外でエア圧に変化があった場合には吸気弁
１３のタペットクリアランスが不良であると判定する
(ステップＳ１０)。一方、上記クランク角の範囲内にお
いてエア圧変化が生じた場合は正常であるため、この場
合には排気マニホールド３側に設けたエアフローテスタ
ーをリセットし且つ再びエアを流し(ステップＳ１１)、
エア圧変化が生じるまでまつ(ステップＳ１２)。

【００２５】そして、排気通路１２内にエア圧変化が生
じた場合には、その時のクランク角が(点Ｃ−１°)〜
(点Ｃ＋１°)の範囲内かどうかを判定し(ステップＳ１
３)、このクランク角範囲外である場合には排気弁１４
のタペットクリアランスが不良であると判定する(ステ
ップＳ１４)。これに対して、上記クランク角範囲内で
ある場合には、エアフローテスターをリセットしさらに
エアを流す(ステップＳ１５)。そして、ここで排気通路
１２側にエア圧変化が生じた場合には排気弁１４のバル
ブシートが不良であると判定する(ステップＳ１７)。

【００２６】一方、排気通路１２側にエア圧変化が生じ
なかった場合には、クランク角が(点Ｄ−１°)に達した
時点でモータを停止させ(ステップＳ１９)、これで全検
査作業を終了する。

【００２７】尚、上記実施例においては吸気マニホール
ド２側から所定圧のエアを供給するようにしているが、
本願発明の他の実施例においては図１に破線図示したよ
うに排気マニホールド３側からエア供給を行っても上記
実施例と同様に吸気弁１３及び排気弁１４のタペットク
リアランス及びバルブシートの不良検査を行うことがで
きるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明にかかるエンジンの検査装置の機能ブ
ロック図である。

【図２】本願発明のエンジンの検査装置の基本原理説明
図である。

【図３】バルブタイミング特性図である。

【図４】本願発明の実施例にかかるエンジンの検査装置
における不良判定の態様図である。

【図５】本願発明の実施例にかかるエンジンの検査装置
の制御フロ−チャ−ト図である。

【符号の説明】

１はエンジン、２は吸気マニホールド、３は排気マニホ
ールド、４はクランクシャフト回転手段、５はクランク
角検出手段、６はエア供給手段、７はエア圧検出手段、
８はエア圧検出手段、９は制御手段、１１は吸気通路、
１２は排気通路、１３は吸気弁、１４は排気弁である。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジンの吸気通路または排気通路内に
   所定圧のエアを供給するエア供給手段と、上記吸気通路
   及び排気通路にそれぞれ設けられ該吸気通路及び排気通
   路内のエア圧力を検出するエア圧検出手段と、エンジン
   のクランクシャフトを強制的に回転させるクランクシャ
   フト回転手段と、クランクシャフトの回転角を検出する
   クランク角検出手段と、上記各エア圧検出手段とクラン
   ク角検出手段とからそれぞれ出力される検出信号を受け
   てバルブシート及びタペットクリアランスの不良を判定
   する制御手段とを備え、 上記制御手段は、 吸気弁が閉じている状態でかつ排気弁が開いている状態
   のクランク角範囲において上記吸気通路のエア圧検出手
   段によりエア圧の変化が検出されたときに、吸気弁のバ
   ルブシート不良と判定し、 上記吸気弁が開弁を開始する状態でかつ排気弁が開いて
   いる状態のクランク角範囲において上記吸気通路のエア
   圧検出手段によりエア圧の変化が検出されないときに、
   吸気弁のタペットクリアランス不良と判定し、 上記吸気弁が開いている状態でかつ排気弁が閉弁を完了
   する状態のクランク角範囲において上記排気通路のエア
   圧検出手段によりエア圧の変化が検出されないときに、
   排気弁のタペットクリアランス不良と判定し、 上記吸気弁が開いている状態でかつ排気弁が閉じている
   状態のクランク角範囲において上記排気通路のエア圧検
   出手段によりエア圧の変化が検出されたときに、排気弁
   のバルブシート不良と判定するように構成されている こ
   とを特徴とするエンジンの検査装置。