(57)【要約】組立て偏差に応答するエンジン性能を修正する方法はエンジンの各シリンダの物理的特性を測定する段階を含み、関連するＥＣＭのなかに結果のデータを記憶する。そして、エンジンは記憶データに従い動作する。測定される物理的特性は、インター  アリア、関連するシリンダボア内の各シリンダの軸方向変位距離；クランク軸のタイミング特性、燃料噴射間隔のタイミング、回転のクランク軸角度関数としての燃料噴射流量率、クランク軸のタイミング特性。ＥＣＭのなかに記憶データに応答するエンジン動作中に制御されるいくつかのパラメーターは、インター  アリア、空燃比、各ピストンの燃料噴射間隔タイミングを含む。これらの修正は動力の増加、排出低減、走行距離が伸び、滑らかなエンジン動作、安価な部品に結果として繋がる。
2005532499.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの物理的特性を測定し、そして、コンピュータの中に前記測定段階に応じたデータを記憶することからなる組立て偏差に応じてエンジン性能を修正する方法。
【請求項２】
前記記憶データに応じてエンジンを作動する請求項１に記載された方法。
【請求項３】
前記記憶データが、エンジンの物理的特性決定基準からの偏差に応答する偏差情報に対応する請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記偏差情報に応じて操作中のエンジンの物理的特性を変化させる請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記エンジンは複数のシリンダを有する内燃機関であり、前記コンピュータはエンジン制御モジュールであり、そして、前記記憶データはシリンダのそれぞれ対応する前記物理的特性に対応する複数のデータ部分を有し、更にそれぞれ記憶データの対応する部分に応答する内燃機関の各々の前記複数のシリンダを動かす前記段階が与えられる請求項1における方法。
【請求項６】
前記エンジンは複数のシリンダを有する内燃機関であり、クランク軸は回転可能に対応する複数のピストンに結合し、カムシャフトはバルブを作動させる前記クランク軸に結合し、前記物理的特性の測定は、前記多気筒の内燃機関のそれぞれのシリンダに関連する物理的特性を測定する段階からなることを特徴とする請求項１に記載された方法。
【請求項７】
前記多気筒内燃機関の各シリンダと関連する物理的特性の測定はクランク軸回転角の関数として、多気筒内燃機関の各シリンダの燃料噴射装置の燃料流量割合を測定することからなる請求項６に記載された方法。
【請求項８】
前記多気筒内燃機関の各シリンダと関連する物理的特性の測定は各シリンダの上死点特性を測定することからなる請求項６に記載された方法。
【請求項９】
前記多気筒内燃機関の各シリンダと関連する物理的特性の測定が前記カムシャフトおよび前記クランク軸との角度の関係を測定することからなる請求項６に記載された方法。
【請求項１０】
コンピュータへのデータの記憶は、空燃比を決定するための空気−燃料データおよび、多気筒内燃機関の各シリンダのための燃料比を記憶することからなる請求項８に記載された方法。
【請求項１１】
コンピュータへのデータの記憶は、前記多気筒内燃機関の各シリンダのための燃料噴射間隔の燃焼時間に対応する噴射タイミングデータを記憶することからなる請求項８に記載された方法。
【請求項１２】
コンピュータへのデータの記憶は、多気筒内燃機関の各シリンダのための燃料噴射間隔の開始時刻に対応する噴射タイミングデータを記憶することからなる請求項８に記載の方法。
【請求項１３】
前記多気筒内燃機関の各シリンダのための燃料噴射間隔の開始時間に対応する燃料噴射タイミングデータの記憶は、各シリンダのタイミングに関連するデータの記憶からなり、前記多気筒内燃機関の各シリンダのための燃料噴射間隔の開始時間は関連するピストンの上死点に関して決定される請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記多気筒内燃機関の各シリンダための燃料噴射間隔の開始時間に対応する噴射タイミングデータの記憶は、燃料噴射装置センサー−タイミング信号のタイミングに応じたデータを記憶することからなる請求項１２に記載の方法。
【請求項１５】
前記燃料噴射間隔の開始時間に対応する燃料噴射タイミングデータの記憶は、内燃機関の多気筒のための燃料噴射間隔の平均開始時間と一致する請求項８に記載の方法。
【請求項１６】
コンピュータへのデータの記憶は、前記多気筒内燃機関の各シリンダのための燃料噴射間隔の終了時間に対応する噴射タイミングデータを記憶することからなる請求項８に記載の方法。
【請求項１７】
各シリンダの上死点特性の測定は、前記クランク軸の角度変位に応じて、各シリンダの上死点特性を測定することからなる請求項８に記載の方法。
【請求項１８】
各シリンダの上死点特性の測定は、前記ピストンおよび前記クランク軸間のコネクタ組立ての長さに応答するシリンダの上死点特性を測定することからなる請求項８に記載の方法。
【請求項１９】
各シリンダの上死点特性の測定は、ピストンの先端および対応するシリンダの先端間の距離に応じて、各シリンダの上死点特性を測定することからなる請求項８の方法。
【請求項２０】
前記上死点特性は、クランク軸の角度特性に対応する請求項８に記載の方法。
【請求項２１】
前記クランク軸の前記角度特性は、前記クランク軸の接続ロッドピンの縦軸とクランク軸の縦軸の縦軸間角度関係に対応する請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
前記上死点特性は前記クランク軸の接続ロッドピンの外径と接続ロッドの内径間の違いに応答する請求項２０に記載の方法。
【請求項２３】
各シリンダの上死点特性の測定は、カムシャフトのタイミング特性に応答し、各シリンダの上死点特性を測定することからなる請求項８に記載の方法。
【請求項２４】
各シリンダの上死点特性の測定は、カムシャフトの角度特性に応じて、各シリンダの上死点特性を測定する前記更なる段階からなる請求項８に記載の方法。
【請求項２５】
組立て偏差に応じてエンジン性能を修正する方法において、エンジンはその中に複数のシリンダ状のボアを有するエンジンブロックを持つ内燃機関であり、複数のピストンはシリンダ状のボア、クランク軸、クランク軸に関連したピストンの一つにそれぞれ接続するための複数のコネクタ、複数の対応する燃焼室を形づくるためのヘッド組立ておよびクランク軸に回転可能に連結されるカムシャフトをそれぞれ設備され、
前記内燃機関の各ピストンの上死点特性を測定し、
そして、前記内燃機関の各々のピストンに対応してコンピュータに前記測定に応じたデータを記憶することからなる方法。
【請求項２６】
前記記憶データは、クランク軸の関数として内燃機関のそれぞれのピストンに対応する燃料噴射装置燃料流量の比率に対応する請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】
前記内燃機関の各ピストンの上死点特性の測定は、クランク軸の角度方向に関連する前記内燃機関の各ピストンの上死点特性を測定することからなる請求項２５に記載の方法。
【請求項２８】
前記内燃機関の各ピストンの上死点特性の測定は、収容されるシリンダ状のボアの中で各ピストンの軸方向変位の距離に関して、前記内燃機関の各ピストンの上死点特性を測定することからなる請求項２５に記載の方法。
【請求項２９】
前記内燃機関の各ピストンの上死点特性の測定は、クランク軸の接続ロッドピンの外径および接続ロッドの内径間の距離に関連する前記内燃機関の各ピストンの上死点特性を測定することからなる請求項２５に記載の方法。
【請求項３０】
前記内燃機関の各ピストンの上死点特性の測定は、カムシャフトのタイミング特性に関する前記内燃機関の各ピストンの上死点特性を測定することからなる請求項２５に記載の方法。
【請求項３１】
前記内燃機関の各ピストンの上死点特性の測定は、燃料噴射間隔のタイミングに関する前記内燃機関の各ピストンの上死点特性を測定することからなる請求項２５に記載の方法。
【請求項３２】
前記内燃機関の各ピストンの上死点特性の測定は、各々の対応する燃焼室の圧縮特性に関して、前記内燃機関の各ピストンの上死点特性を測定することからなる請求項２５に記載の方法。
【請求項３３】
各々の対応する燃焼室の前記圧縮特性が圧縮値に対応する請求項３２に記載の方法。
【請求項３４】
前記各々の対応する燃焼室の前記圧縮特性が圧縮値の変化率と一致する請求項３２に記載の方法。
【請求項３５】
前記内燃機関の各ピストンの上死点特性の測定に応じて記憶されるデータに応答する前記内燃機関の操作中の各ピストンの空燃比を変化させることからなる請求項２５に記載の方法。
【請求項３６】
前記内燃機関の各ピストンの上死点特性の測定に応じて記憶されるデータに応答する前記内燃機関の操作中の各々の燃焼室に分配する空燃料比を変化させることからなる請求項２５に記載の方法。
【請求項３７】
前記内燃機関の各ピストンの上死点特性の測定に応じて記憶されるデータに応じて、前記内燃機関の操作中、各ピストンの燃料噴射間隔開始時間を変化させることからなる請求項２５に記載の方法。
【請求項３８】
前記内燃機関の各ピストンの上死点特性の測定に応じて記憶されるデータに応じて、前記内燃機関の操作中に、各ピストンの燃料噴射間隔終了時間を変化させることからなる請求項２５に記載の方法。
【請求項３９】
前記内燃機関の各ピストンの上死点特性の測定に応じて記憶されるデータに応じて、前記内燃機関の操作中に、各ピストンの燃料噴射間隔の継続時間を変化させることからなる請求項２５に記載の方法。
【請求項４０】
前記関連する燃焼室の圧縮値に応じて、前記内燃機関の操作中に、各ピストンの燃料噴射間隔のタイミングを変化させることから成る請求項２５に記載の方法。
【請求項４１】
前記関連する燃焼室の圧縮値の変化率に応じて、前記内燃機関の操作中に、各ピストンの燃料噴射間隔のタイミングを変化させることから成る請求項２５に記載の方法。
【請求項４２】
複数のシリンダ状のボアを有するエンジンブロックを有する種類の内燃機関において、
複数のピストンはそれぞれ関連するひとつのシリンダ状のボアに関連し、クランク軸は複数のクランク軸コネクタピンを有し、接続用のコネクタ組立てはそれぞれ関連するクランク軸の一つのピンへピストンをそれぞれ結合し、それぞれ対応する複数の関連燃焼室を形成するヘッド組立て、そしてクランク軸に回転可能に連結したカムシャフト、前記カムシャフトはそれぞれひとつの燃焼室関連する複数のローブを持ち、各シリンダ状のボアは関連ピストン、クランク軸コネクタピン、燃焼室およびシリンダを構成しているカム軸ローブを有し、各シリンダの物理的特性に応じたデータを記憶するためのメモリーを有するコンピュータから成る内燃機関。
【請求項４３】
各シリンダの物理的特性に応じたデータが、操作中、前記内燃機関の各シリンダの所定の操作基準を制御するためのエンジン制御パラメータから成ることを特徴とする請求項４２記載の前記内燃機関。
【請求項４４】
それぞれ関連するひとつのシリンダ状のボアの中で検査されるピストンの軸方向を測定するおよび対応するピストン変位データを生成するための第１の測定配列;
検査でピストンに関連したカムローブの半径方向変位測定のためのおよび関連するカムローブ変位データを生成する第２測定配列;
そして、ピストン変位データおよびカムローブ変位データを受けて、ピストン変位データおよびそれぞれのエンジン制御パラメータへのカムローブ変位データを変換する制御システム；からなるエンジン制御モジュールのためにデータを生成するための配列。
【請求項４５】
.
燃料噴射装置パルスの前記タイミングに対応するデータを受取るための燃料噴射装置データ入力を備えた請求項４４に記載の前記配列。
【請求項４６】
クランク軸スローのタイミングに対応するデータを受信するためのクランク軸データ入力を更に備えた請求項４４に記載の前記配列。
【請求項４７】
エンジン制御モジュールの記憶位置の中にエンジン制御パラメータに対応するエンジン制御データを設置するためのエンジン制御モジュール燃料噴射ノズル配列を、更に備えた請求項４４に記載の前記配列。
【請求項４８】
ピストン配列データ、カムローブ変位データおよびエンジン制御データに対応する作業者に情報を表示するためのディスプレーを備えた請求項４７に記載の前記配列。
【請求項４９】
エンジン制御パラメータが許容範囲外のエンジン状態を示すかどうかを決定するための限界データを記憶するためのデータ記憶位置が制御システムの中に備えてある請求項４７に記載の前記配列。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
他の出願との関係
本出願は、２００２年７月２日に提出の米国特許仮出願第６０／３９３，６４８号の利益を主張する。
本発明は、一般にディーゼルエンジンの排出ガスを減らす一方、性能を改良するための配列およびシステムに関し、より詳しくは、ディーゼルエンジンの物理的特性を監視し、そしてそのための電子的修正の影響するシステムについてである。
【背景技術】
【０００２】
ディーゼルエンジン製造工業界は、エンジン性能を維持または向上させる一方で排出ガスを減らすための圧力下にある。エンジンの市場は、成熟していて競争が多い。市場の他の特徴はディーゼルエンジンの生産能力が非常に現在の市場の需要を大きく超えることである。顧客は、高い価値を要求し、排出低減を強要されないと感じている。特に、政府が汚染物質の排出は減らされるべきと指令したという事実にかかわらず、顧客はエンジン性能または信頼性の低下を望まない。
【０００３】
ディーゼルサイクルは排出ガスを減らすためには難しく複雑な燃焼プロセスであるようなエンジン特性を有する。それにもかかわらず、指令された排出基準は極めて厳しく、そして、単純で現在可能な、例えば触媒作用の変換のような後処理はディーゼルエンジンの排出を減らす際に主に効果がない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
したがって、逆にエンジン性能に影響せず、ディーゼルエンジンの排出を減らすためのシステムを、提供することが本発明の目的である。
【０００５】
本発明の他の目的はシステムをディーゼルエンジンの性能を改良することであり、その一方で、政府によって指令される放出規準を遵守することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前述の、そして他の目的は記述されているように、ディーゼルエンジン製造工程の間で導入されるアセンブリ誤差を測定するためのシステムを提供することがこの発明で達成される。本発明の非常に有利な実施例において、組立てエラーは、シリンダ毎の原則により決定される。このようなデータ対応は、エンジン放出の減少の影響と性能を高める電気的に修正戦略が実施されるエンジン制御モジュール（ＥＣＭ）燃焼ステーションに伝達される。簡略な発明性のある配列の実施例が工場サービスおよびエンジン再組立て施設において実施されると理解される。
【０００７】
エラーは測定され、そしてエンジン気体流噴射のタイミング圧縮可変性とピストンクレビス体積に関連して修正され実行される。これらのエラーまたはオフセットを測定する１つの方法は、生産環境でのエンジン・クランク軸に付属する駆動システムを利用することである。駆動システムは、正確に絶えず最小の720°サイクルを通って４サイクルエンジンを回転させる。いつでもゼロラッシュを持ち、そして、いつでも何百の角度を決定できる正確な絶対的位置を読むように設計される。
【０００８】
測定配列の第２の部分は、エンジン燃焼デッキと通じる測定ヘッドおよびピストン、カム、オイルギャラリー、燃料ギャラリー、内部バランサおよび他の成分である。測定ヘッドは、生産ライン速度でこれら各エンジンのエンジン組立て品の絶対的な、そして相対的な位置を測定する非常に正確なセンサーを組み込んでいる。
【０００９】
本発明の第一の態様方法に従って、組立て品の逸脱に対応するエンジン性能を修正する方法が与えられている。その方法は、
エンジンの物理的特性を測定すること;
そして、コンピュータに測定の段階に責任のあるデータを記憶する段階を含んでいる。
【００１０】
本発明の特定の例示の実施例の中に、記憶データに対応してエンジンを動作する段階がある。更なる実施例において、記憶データは、決定基準からのエンジンの物理的特性の逸脱に応答する逸脱情報に対応する。エンジン動作中、逸脱情報に対応しエンジンは変化するという動作性能がある。
【００１１】
エンジンが複数のシリンダを有する内燃機関である実施例で、コンピュータはエンジン制御モジュールであり、記憶データはシリンダの一つにそれぞれ対応して物理的性能に対応する複数のデータ部分を持つ。記憶データのそれぞれ対応する部分に応じて、内燃機関の各々の複数のシリンダを動作する段階があり、そして、エンジンの物理的特性を測定する段階は、多気筒内燃機関の各シリンダに関連する物理的特性を測定する更なる段階を含む。本発明の確かな実施例において、これはこのような各シリンダの上死点特性を測定する更なる段階を含む。加えて、カムシャフトおよびクランク軸との角度の関係は、測定される。
【００１２】
本発明の別の実施例において、コンピュータのデータを記憶する段階は、多気筒内燃機関の各シリンダの空燃比を決定するための空気−燃料データを記憶する更なる段階を含む。これは、確かな実施例において、各シリンダのためのクランク軸回転角度の関数として、燃料噴射装置燃料流量の測定を含む。更に多気筒内燃機関の各シリンダのための燃料噴射間隔の時間に対応する記憶された噴射タイミングデータがある。本発明の確かな実施例において、燃料噴射間隔の判定は、多気筒内燃機関の各シリンダのための燃料噴射間隔の開始時間および／または終了時間に対応する噴射タイミングデータの記憶を含む。更にデータは、燃料噴射装置センサータイミング信号のタイミングに対応して受け取られる。加えて、燃料噴射間隔の開始時間は、内燃機関の多数のシリンダの燃料噴射間隔の平均開始時間と対応するためにいくつかの実施例において決定される。
【００１３】
ピストンの上死点位置間の相関関係は、クランク軸の角度変位に関連して決定される。
上死点に関係して決定される確かな実施例の中のピストンのその他の物理的特性はピストンとクランク軸の間の接続組立ての長さ、ピストン上部と関連するシリンダの間の距離、クランク軸の角特性、クランク軸の接続ロッドピンの縦軸間とクランク軸の縦軸間の角度の関係、クランク軸の接続用ロッドピンの外側と接続ロッドの内径の違い、クランク軸のタイミング特性、カムシャフトの角度特性を含んでいる。
【００１４】
本発明の更なる態様方法に従って、組立品逸脱に従いエンジン性能を修正する方法が与えられる。そのエンジンは、複数のシリンダ状のボアをエンジンブロック内に有したタイプの内燃機関である。複数のピストンはそれぞれシリンダ状のボアの中に収容される。クランク軸、クランク軸にピストンのそれぞれ関連ものを接続するための複数のコネクタ組立て、対応する複数の燃焼室を形作るヘッド組立ておよびクランク軸に回転可能に連結されるカムシャフトは付加的に備えられる。この発明の態様方法によれば、以下の段階が提供される：
内燃機関の各ピストンの上死点特性を測定すること;
そして、内燃機関の各々のピストンに対応するコンピュータに測定段階に応じたデータを記憶すること。
【００１５】
この発明の第２の態様方法の一実施例において、内燃機関の各ピストンの上死点特性を測定する段階は、クランク軸の角度方向に関して、内燃機関の各ピストンの上死点特性を測定する段階を含む。上述したように、制限なく、決定される各ピストンの上死点に対する内燃機関の他の物理的特徴は以下のものを含んでいる。
その関連するシリンダ状のボアの中の各ピストンの軸方向変位の距離;
―クランク軸の連結ロッドピンの外径と連結ロッドの内径;
―カム軸のタイミング特性;
―クランク軸のタイミング特性;
―燃料噴射間隔のタイミング;
―各々の対応する燃焼室の圧縮特性;
―圧縮値;
そして−圧縮値の変化率。
【００１６】
エンジン作動の間に各ピストンの空燃比は、内燃機関の各ピストンの上死点特性を測定する段階の間、記憶されるデータに応じて変化する。更なる実施例において各々の燃焼室中の空燃料比分配は、内燃機関の各ピストンの上死点特性を測定する段階の間、記憶されるデータに応じて、内燃機関の動作の間、変化する。エンジン作動の間、変化することができる他の作動パラメータは以下のものを制限なく含む
―各ピストンの燃料噴射間隔開始時間;
―各ピストンの燃料噴射間隔終了時間;
―各ピストンの燃料噴射間隔の所要時間;
−関連する燃焼室の圧縮値に応答する内燃機関操作中の各ピストンの燃料噴射間隔タイミング。
―関連する燃焼室の圧縮値の変化率に応答する内燃機関操作中の各ピストンの燃料噴射間隔タイミング。
【００１７】
本発明の装置の態様に依れば、以下を有するタイプの内燃機関が与えられる：
―複数のシリンダ状のボアを有するエンジンブロック;
―関連するそれぞれ一つのシリンダのボア径に中に収容された複数のピストン;
―複数のクランク軸コネクタピンを有するクランク軸;
―クランク軸にそれぞれ関連したピストンの一つをクランク軸のそれぞれ関連するコネクタピンに連結するための複数のコネクタ組立て;
―それぞれ対応する複数の燃焼室を形づくるためのヘッド組立て;
―カムシャフトはクランク軸に回転可能で連結し、そしてカムシャフトはそれぞれ燃焼室の一つに関連する複数のローブを有する。
【００１８】
関連するピストン、クランク軸接続ピン、燃焼室、カムシャフトローブを備えたそれぞれのシリンダ状のボアはエンジンシリンダを構成する。内燃機関は、各シリンダの物理的特性に応じたデータを記憶するためのメモリーを持つコンピュータを備えている。
【００１９】
本発明のこの装置の態様の一実施例において、各シリンダの物理的特性に応じたデータは、操作中、内燃機関の各シリンダの所定操作基準を制御することのエンジン制御パラメータを含む。
【００２０】
本発明の更なる装置の態様に従って、エンジン制御モジュールのデータ生成のための配列が提供される。配列は、それぞれ関連するシリンダ状のボアの中でのテスト中のピストンの軸方向の変位を測定するための、又、対応するピストン変位データを作り出すための最初の測定配列により与えられる。テストでピストンに関連したカムローブの半径方向変位を測定するための、そして対応するカムローブの変位データを作り出すための第二の測定配列が与えられる。制御システムは、ピストン変位データとカムローブの変位データを受け取り、それぞれエンジン制御パラメータにピストン変位データとカムローブ変位を変換する。
【００２１】
本発明の更なる装置の態様の一実施例において、燃料噴射装置・パルスのタイミングに対応するデータを受信するための燃料噴射装置・データ入力が与えられる。
加えて、クランク軸スローのタイミングに対応するデータを受け取るためのクランク軸データ入力が与えられる。エンジン制御モジュール噴射装置配列は、エンジン制御モジュールの記憶場所に、エンジン制御パラメータに対応するエンジン制御データを設置するために用いられる。この情報は、ディスプレーで作業者が見ることによって有効にされる。このディスプレーは、作業者にピストン変位データ、カムローブ変位データおよびエンジン制御・データに対応する情報を与える。更にエンジン制御パラメータが許容範囲の外にあるエンジン状態を示すかどうか決定するための限界データを記憶するためのデータ記憶場所が与えられる。そのような許容範囲外のエンジンはECMを使用することができない修正のための特徴を含んでいるので、再組立てのため返却される。
【００２２】
それは電子的噴射エンジンの中の変数の測定と相殺のための現在のシステムの優れた特徴であり、エンジン製造変数の明確な獲得はエンジン制御モジュールへ適当な相殺するためにダウンロードされるデータを減少させる。これらの相殺は、動力増加、放出減少、より長い走行距離、よりスムーズなエンジン動作そしてより安価な部品構成に繋がる。
【００２３】
ここに記載されたように、測定のキーポイントは個々のシリンダ上死点である。個々の上死点の正確な測定は燃料噴射タイミングを各シリンダついて修正させるようにする。これは、エンジン性能の全体的に向上させることに繋がる。上死点の変数をつくることができる主要な成分は、クランク軸"接続ロッドピン"角度変化である。
【００２４】
第２の測定点は、上死点でのデッキ高さまでのピストンである。この次元の変化は、結果として、シリンダからシリンダまで有効静止圧縮比の差になる。この変化は動力を不規則にさせ、その結果、粗い空転に繋がる。これは、燃料の量を調整および各々の燃料噴射装置によって噴射されるタイミングの相殺により修正される。この修正は、アイドル時と動力範囲全てにわたり相殺される。この変数をつくっている成分は回転の中央からのクランク軸接続ロッドピンの場所、クランク軸接続ロッドピンの直径、接続ロッドクランクピンボア直径、接続ロッドベアリングクリアランス、接続ロッドピンボアセンター距離、ピストンヘッドのリストピンボアまでの寸法変化である。
【００２５】
第３の測定点は、上死点と関連するバルブカムタイミングである。
大部分のエンジンにおいて、カムは機械的に駆動される、そしてタイミングは一般的に調整可能でない。したがって、カム位置が適当な弁開閉タイミングを証明するために動的条件において正確に検査されることは重要である。これは、最大動力で最小の放出を維持する。このように、不正確なカム位置はエンジン組立て過程で早く容易に見つかり、必要な場合、容易に取替えできる。
【００２６】
弁開閉タイミングは、クランク軸接続ロッドピンに関連するクランク軸キー位置、クランク軸歯車歯位置に関連するクランク軸歯車キースロット、カムシャフト歯車ドライブ列に関連するクランク歯車のバックラッシ、カムシャフト歯車キースロット位置に関連するカムシャフト歯車の歯、カムローブ位置に関連するカムシャフトキースロット、に影響されている。
【００２７】
第４の測定点は、燃料噴射装置センサー-タイミング信号である。このセンサーは、一般にカムシャフトまたはクランク軸位置を検出して、燃料噴射装置パルスの起動の誘因となる。この信号のエラーによって、放出が増加し、性能が低下し、エンジン効率の低下に繋がる誤った噴射タイミングが生じることがある。
【００２８】
この可変性をつくる主要な成分は、回転機構トリガーへのタイミングセンサーの誤った間隔、機械トリガー要素への誤った半径方向の間隔、弱いタイミングセンサーの出力信号である。
【００２９】
第５の測定点は、ピストンヘッド側面に対するライナ高さである。この次元の変化は高い放出に繋がる行き過ぎたクレビス容積を作り出す。
【００３０】
この可変性をつくる主要な成分は、ライナ高さの上部までのライナ肩、シリンダブロックのライナ肩ポケット深さ、ピストン、ロッドとクランク軸製造変化である。
これらの状態はエンジン組立て過程で早く見つかり、従って、必要な場合、容易に交換できる。
【００３１】
これら全ての変化は、組立工程の一地点で早く検出することができる。"相殺修正"データは（作動パラメータを調整するために）エンジン制御モジュールへ移され、または、成分調整があまりにも難しい場合、それらはエンジンの主要なティアダウンなしで交換される。
【００３２】
本発明は、試験されるエンジンを保持するための高力磁石のクランプに依存するコンパクトな、比較的軽い装置である組立工場のステーションを想定する。同時にエンジンのクランプを外し磁力を解く事が行なわれる。消磁は一般的に試験装置に入る時に現在あるよりも残留磁気が少ない結果になる。
【００３３】
システムからのデータに反応してエンジン制御モジュールは関連する変化を引き起こす。
シリンダ基準の所定の回転角度に対する燃料の流量の大きさ;
シリンダ基準あたりの燃料噴射のエンジンサイクルの開始点;
シリンダ基準あたりの燃料噴射のエンジンサイクルの終了点;
そして、全てのシリンダの平均時間。
【００３４】
本発明の進歩した実施例は、シリンダについて複合の燃料噴射装置システムを制御するために適用される。各々の燃料噴射装置は、関連する燃料噴射装置特性、例えば燃料圧力の関数として所定の燃料流量率または燃焼室中の燃料流量の指向性である。複数の燃料噴射装置が各々の燃焼室のためにすえ付けられる発明の実施例において、各々の燃料噴射装置のための燃料流量間隔のそれぞれのタイミングは、燃焼室内のカスタマイズされた空燃比環境に結果としてなる。たとえば、これは層別またはクレビス体積の補償のような燃焼室での所定の空燃比分配を含んでもよい。
本発明の理解は、添付の図面と連動して、次の詳細な説明を読み取ることによって容易にされる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
図1は、角度変位の一共通目盛り上にさまざまなエンジン特性を示しているグラフである。垂直軸は、特に、寸法取りされない。水平軸は回転角度において寸法取りされていて、この例では全てのエンジンサイクルの完遂に対応する720°のエンジン（図示せず）クランク軸（図示せず）の回転する横断を表す。グラフ上のプロットは、「クランクスロー」と記載され、他の全ての測定と関連するエンジン・クランク軸（図示せず）の位置。0°と360°で垂直に描かれているクランクスロー信号１１と指定されている。図示のように、「カム」と記載され、カム信号１３と指定されたグラフ上のプロットは、燃料ポンプ（図示せず）に関するローブの形状である。それは、クランク軸（図示せず）と関連してエンジン・カム（図示せず）の実際のオフセット角度を証明する。本発明のこの特定の例示の実施例において、カム信号１３は、カムシャフト（図示せず）の最初のカムローブ（図示せず）と描かれている単一のカムローブの回転に応答する。この信号が得られる方法は、図３に関して議論され、それは、カムローブの表面変位を決定するための装置の概略図である。
【００３６】
視覚的にプロットされたローブは、「ピストン  ＠デッド  センター」と図１の下部に記載され、ピストン信号１５aから１５f、そして、１６fから１６aとして記入され、各々は上死点に着いている２つのピストン（図示せず）の軸の変位に対応し、それぞれのピストンの対に対応する信号はお互いに上に置かれる。より詳しくは、本願明細書において記載されている本発明の特定の例示の実施例は、６つのピストン（図示せず）を持つ６気筒内燃機関（この図に示せず）に適用されることを示し、それらはピストンＡからＦとして現在の目的に指定され、同時ペアとして（ピストンペアＡ、Ｂ;Ｃ、Ｄ;とＥ,Ｆのような）上死点に着く。各シリンダの軸方向の変位は、１５Aから１５Fまでのそれぞれのサイクルの最初の半分、そして、１６aから１６ｆのそれぞれの信号による第二の半分で表される。したがって、信号１５aおよび１６aは各エンジンサイクルの半分の間の、ピストンＡの軸方向変位を表し、信号１５bおよび１６bは、各エンジンサイクルの半分の間の、ピストンＢの軸の変位を表し、信号１５cおよび１６cは、エンジンサイクルのそれぞれの半分の間の、ピストンＣの軸の変位を表す、その他。これらのピストン変位信号が獲得される方法は、図２に関して議論され、それは、各々の６つのピストン変位の大きさを決定するための装置の概略図である。
【００３７】
（１６aおよび１６bと同じように）ピストン信号１５aおよび１５bから、ピストンＡがピストンＢより上死点で燃焼室に更に伸びているということが理解できる。
同様に、（１６aおよび１６bと同じように）信号１５cと１５dから、ピストンＣは上死点においてピストンＤよりも更に燃焼室に向かって延びることが理解される。信号１５eおよび１５f（１６eおよび１６fと同じように）から、ピストンＥおよびＦがほぼ同じ程度で上死点まで上がるということが分かる。この全ての情報は、本発明によれば、シリンダごとの基礎により修正できる戦略の実施にとって貴重である。たとえば、クレビス体積および／または高い圧縮の生成に結果としてなるように、ピストンＡおよび／またはＣが燃焼室を貫通することはあり得る。修正的な戦略は、燃料噴射装置焼成タイミングに関連した変化に関わるかも又、燃料比その他を制御するかもしれない。逆に、ピストンＢおよび／またはＤは、燃焼室に深く伸びず、したがって、圧縮が減少するかもしれない。したがって、ピストンＡおよび／またはＣに関して別の修正戦略がこれらのピストンに必要であるかもしれない。
【００３８】
更に図は、「燃料噴射装置ー燃焼パルス」と描かれているのを示し、そして、ディーゼル燃料噴射装置（図示せず）が燃焼する原因になるＥＣＭ（図示せず）に知らせるセンサーにより送られる標準エンジン動作モジュールの中にある一連のトリガーパルスに関連する燃料噴射装置パルス２０として指定されている。大部分の商用ディーゼルエンジンにおいて、燃料噴射装置・パルス２０は、カムシャフト、クランクシャフトまたはスレーブ・ギア（図示せず）上のタイミングマークに応じて時間を計測される。それにも拘らず、図１において角エンジンサイクルの間、燃料噴射装置パルス２０は、必ずしも均一間隔を置かれる必要がないことが示されている。再び、燃焼データの形の修正情報は、ＥＣＭにおいて記憶される。例えば、そして、限定されるものではないが、（図２のように）燃料噴射装置の燃焼を始めるための所定のプレ上死点角度の値はシステムコントローラとＥＣＭの中に記憶される。そして、修正的な値は、ここに記述された発明システムの動作により獲得された方法に対応した各エンジンシリンダの最適燃料噴射装置の燃焼角度を確立するために付け加えられるかもしれない。
【００３９】
注意深い解析により、あるピストン（例えばＡとＣ）は他より高く上がるという証拠がある。ピストンローブ（１５eおよび１５F）はほぼ２３０°で完全なピストン上死点を示す。
他の実施例は、高すぎ、低すぎのピストンを示している。これによって、クレビス体積の問題および有効圧縮比の誤差が生じる。ＥＣＭからの修正噴射戦略なしで、これらの状態は、より高い噴射を作り出し、エンジン性能を減少させた。クレビス体積の弊害の修正を遂行するための1つの戦略は複合の燃料噴射装置配列を使うことであり、すなわち、クレビス体積内での空気：燃料混合物を制御するように、燃料室の中で空気燃料環境がカスタマイズされることである。クレビス体積中の燃料混合物。実施例において、複合燃料噴射装置は、個々に制御される。
【００４０】
一連の燃料噴射装置点火パルス２０はほぼ120°でのわずかに前進した位置およびほぼ480°で厳しく前進したトリガーポイントを示すという重要な事実がある。これによって、エンジンおよび性能問題から、汚染物質の顕著な放出が生じる。重要な本発明の態様は、上記のデータおよび他のエンジン情報が自動的にＥＣＭに理解できるパラメーターセットを減らすということである。そして、情報はエンジンにおいて測定された機械の欠陥に応じて、シリンダ毎の原則の修正戦略の埋め込む又は「焼き付ける」組立てラインの点に伝達される。述べたように、これらの修正はより清浄で効果のある燃焼のための噴射タイミング、噴射圧、燃料噴射量および形状そしてその他戦略に関係している。
【００４１】
図２は、エンジンブロックに関するカムローブ（図示せず）とピストン（図示せず）の変位を測定する配列の簡略した図であり、そしてそれは測定プローブ３０の上部と側面を表している。この図に示すように、測定プローブ３０はディーゼルエンジンブロック３３に隣接して置かれており、それは、この発明の図示された実施例の中で、電磁クランプ組立て３５の動作する固定された空間的関係に維持されている。しかしながら、測定プローブ３０は、位置３７（実線で示す）および位置３７’（想像線で示す）の間で置き換え可能である。測定プローブ３０の中で、測定点３９で検出される変位に応答する電気データ信号を発生する線形電圧差動変圧器（ＬＶＤＴ）装置が備えられる。各ピストンのための測定プローブ４０を有する測定ヘッド３８は、付加的に備えられる。測定プローブ４０は、正確にシリンダ軸と平行でないピストンを補正するためにわずかにぐらつくように構成される。
このように、平均的な上死点でのピストンの突起は、決定される。
【００４２】
図２は加えて、ＬＶＤＴからのデータ信号がシステム制御ユニット４１に分配されることを示す。図１のグラフに描かれているように、データはそれからディスプレー４３に示され、そして、電子的修正戦略はＥＣＭバーナー４４でＥＣＭに組み込まれている。
【００４３】
図３は、カム５１にプローブ・チップ５３を向ける測定配列５０の簡略図表示である。
プローブ・チップ５３は、ディーゼルエンジン（具体的に、ここに図示されず）のカム５１のカムローブ５２の表面の変位を測定する。ＬＶＤＴ（図示せず）からのデータ信号は、図1に関して先に述べた様に、カム信号１３としてディスプレー４３上の表示のためのシステム制御ユニット４１（図２）に伝達される。
【００４４】
図４は、この発明の簡略化した方法の様態を述べるのに有用であるフローチャートの中の部分的なブロックと線である。この図に示すように、本発明の特定の例示の実施例の方法はイラストにより磁石のクランプ（図示せず）を使用しながら固定された構造物に機能ブロック６０でエンジンを固定することから始まる。測定プローブ（ここに図示せず）は、それから機能ブロック６２ですえ付けられる。たとえば、これらは（例えば図３に見られるように）カムシャフトのローブの半径方向の変位を測定するためのプローブ、シリンダボア内のピストン（図示せず）の軸方向変位を測定するためのプローブおよびクランクシャフト（図示せず）の到達距離を測定するためのプローブを含んでいる。内燃機関の4つのサイクルの全体にわたって、データを得るために、クランクシャフト（図示せず）は、機能ブロック６４で最低720°回転させられる。クランク軸のこのような回転の間、さまざまなプローブからのデータは、機能ブロック６６で集められる。この情報は、（図1のように）,本発明の確かな実施例において機能ブロック６７で、表示される。
【００４５】
集められたデータ、それは確かな実施例に含まれているが、限界がなく、クランクスロー角度変位、カムローブ角度変位、ピストン軸の変位および燃料噴射装置点火パルス・タイミングに対応するデータはメモリー記憶７０の中に記憶される。本発明のこの特定の例示の実施例において、メモリー記憶７０に記憶されるデータは、メモリー７３にて前もって記憶されるデータ基準に対して、機能ブロック７２で比較される。集められたデータおよび記憶された標準的なデータの間での偏差または差は決定機能ブロック７５で考慮される。違いが許容範囲を超えた場合、エンジンはエンジン制御モジュールによって修正される許容範囲から、あまりに遠いと決定され、従って、エンジンは機能ブロック７６で故障および再組立てのために返される。
【００４６】
エンジンが許容範囲内であると決定される場合、それは機能ブロック７７で開放される。加えて、ＥＣＭパラメータは機能ブロック８０で各々のエンジンのシリンダのために計算され、結果として生じるパラメータは機能ブロック８２でＥＣＭにプログラムされる。
プログラムされたＥＣＭは、機能ブロック８３で開放されて、ＥＣＭにプログラムされるデータがそのエンジンの各シリンダの物理的特性に特定であるように、機能ブロック８５で対応するエンジンと結合する。
【００４７】
本発明が特定の実施例および応用例に関して記載されたにもかかわらず、当業者は、この教示を考慮して、範囲を超えることのないまたは請求された発明の趣旨から逸脱した付加的な実施例を生成することができる。
したがって、この開示の図面および記述は本発明の理解を容易にするために提出され、それの範囲を制限するように解釈されてはならないと理解される。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】角度変位目盛りでのさまざまなエンジン特性を示しているグラフである。
【図２】エンジンブロックでのピストン変位を測定する配列の簡略図表示である。
【図３】カムローブの表面の変位を測定する配列の簡略図表示である。
【図４】本発明の簡略的な態様方法を記載する際に有効であるフローチャートにおける部分的なブロックおよび線表示である。
【図１】
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【図４】
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【国際調査報告】
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