(57)【要約】【課題】作業環境を良好なものにしながら、インジェクターの作動状態を検査することが可能となる検査装置を提供する。【解決手段】燃料供給路を通して供給される燃料を噴射するインジェクター５と、クランク軸２の回転に伴って予め設定された燃料供給タイミングでインジェクター５を作動させる制御手段とを備えるエンジンの検査を行うエンジン用の検査装置において、クランク軸を回転駆動させる電動モータＭと、燃料供給路４の内部の圧力が設定圧力になるように空気を供給する空気供給装置９と、燃料供給路４の内部圧力を検出する圧力センサ１０と、電動モータＭにてクランク軸２を回転駆動させている状態における圧力センサ１０の検出情報に基づいて、インジェクター５の動作状態を判別する検査判別装置１１とを備える。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料供給路を通して供給される燃料を噴射するインジェクターと、クランク軸の回転に伴って予め設定された燃料供給タイミングで前記インジェクターを作動させる制御手段とを備えるエンジンの検査を行うエンジン用の検査装置であって、
前記クランク軸を回転駆動させる外部駆動装置と、
前記燃料供給路の内部の圧力が設定圧力になるように空気を供給する空気供給手段と、
前記燃料供給路の内部圧力を検出する圧力検出手段と、
前記外部駆動装置にて前記クランク軸を回転駆動させている状態における前記圧力検出手段の検出情報に基づいて、前記インジェクターの動作状態を判別する判別手段とが備えられている検査装置。
【請求項２】
前記空気供給手段が、
前記設定圧力よりも高い圧力の空気を供給する空気供給源と、
この空気供給源から供給される空気の圧力を前記設定圧力に減圧調整する圧力調整弁と、
この圧力調整弁にて設定圧力に調整された後の空気を前記燃料供給路に向けて供給する供給経路中に設けられてその箇所での経路断面積を変更調整自在な可変絞り弁とを備えて構成され、
前記圧力検出手段が、前記供給経路における前記可変絞り弁よりも前記燃料供給路側の圧力を前記燃料供給路の内部圧力として検出するように設けられている請求項１記載の検査装置。
【請求項３】
前記エンジンが備える複数の気筒夫々に前記インジェクターが夫々装着されて、前記燃料供給路が前記複数のインジェクターの夫々に燃料を分岐供給するように構成され、前記制御手段が、各気筒夫々の前記インジェクターを各気筒毎に各別に設定された燃料供給タイミングにて作動させるように構成されている請求項１又は２記載の検査装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃料供給路を通して供給される燃料を噴射するインジェクターと、クランク軸の回転に伴って予め設定された燃料供給タイミングで前記インジェクターを作動させる制御手段とを備えるエンジンの検査を行うエンジン用の検査装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
上記のエンジン用の検査装置として、従来では、例えば、特開平６−１８５４３２号公報に示される構成のものがあった。つまり、エンジンの各気筒に備えられたインジェクターに対して燃料を供給するための燃料供給路として機能するコモンレールが設けられ、そのコモンレール内の圧力を検出するコモンレール用圧力センサの検出値が設定圧力になるように燃料供給ポンプにより燃料を圧送させて圧力調整を行いながら、燃料供給タイミングにてインジェクターを作動させて燃焼室内に実際に燃料を供給して燃焼作動させてエンジンを駆動している状態で、前記インジェクターの作動状態を検査する構成となっていた。
説明を加えると、インジェクターの開閉動作時に余分の燃料をリークさせるために設けられているリーク通路の圧力変動を専用のリーク路用圧力センサにて検出して、その検出情報に基づいて、インジェクターの動作異常があるか否か等を判別する構成となっていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来構成においては、エンジンの燃焼室内に実際に燃料を供給して燃焼作動を行いながらエンジンを駆動している状態で検査する構成であるから、例えば、エンジンの生産工程にて、エンジンに組み付けられたインジェクターが正常に動作するか否かを検査するような場合においては、次のような不利な面があった。
すなわち、エンジンに実際に燃料を供給して燃焼作動させて検査を行うものであるから、発生した燃焼排ガスが検査を行う箇所を汚したり、燃焼作動するに伴って騒音が発生するので、検査作業を行う作業員にとって作業環境が良くないものになるという不利な面があり、この点で改善が望まれていた。
【０００４】
本発明はかかる点に着目してなされたものであり、その目的は、作業環境を良好なものにしながらインジェクターの作動状態を検査することが可能となる検査装置を提供する点にある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載のエンジン用の検査装置は、燃料供給路を通して供給される燃料を噴射するインジェクターと、クランク軸の回転に伴って予め設定された燃料供給タイミングで前記インジェクターを作動させる制御手段とを備えるエンジンの検査を行うものであって、前記クランク軸を回転駆動させる外部駆動装置と、前記燃料供給路の内部の圧力が設定圧力になるように空気を供給する空気供給手段と、前記燃料供給路の内部圧力を検出する圧力検出手段と、前記外部駆動装置にて前記クランク軸を回転駆動させている状態における前記圧力検出手段の検出情報に基づいて、前記インジェクターの動作状態を判別する判別手段とが備えられていることを特徴とする。
【０００６】
すなわち、検査を行う場合には、外部駆動装置によってクランク軸を回転駆動するとともに、燃料供給路の内部の圧力が設定圧力になるように空気供給手段により燃料供給路に空気を供給する。このように外部駆動装置によってクランク軸が回転駆動されると、エンジンに備えられた制御手段がクランク軸の回転に伴って予め設定された燃料供給タイミングでインジェクターを作動させることになる。又、前記圧力検出手段が、このように外部駆動装置にてクランク軸を回転駆動させている状態における燃料供給路の内部の圧力を検出して、判別手段が、この圧力検出手段の検出情報に基づいて、インジェクターの動作状態を判別するのである。
【０００７】
つまり、インジェクターに燃料を供給するための燃料供給路に、燃料ではなく、設定圧力の空気を供給するのである。このように燃料供給路に設定圧力の空気を供給しているとき、インジェクターが作動していない状態、言い換えると燃料供給の停止状態であれば、燃料供給路は閉塞された状態となるので燃料供給路内の圧力は設定圧力に維持されることになる。そして、燃料供給タイミングに至り、インジェクターが正常に作動して燃料供給状態になると、燃料供給路からそのインジェクターの作動に伴って空気が噴出されるので、燃料供給路内の圧力が一時的に低い値に変化するが、インジェクターが正常に作動していなければ燃料供給路内の圧力は変化しないことになる。そこで、圧力検出手段の検出情報に基づいて、上記したような圧力変化を検出するとインジェクターが正常に作動しており、圧力変化が検出されなければインジェクターが正常に作動していないと判別することができるのである。
【０００８】
このようにエンジンの燃料供給路に燃料を供給するのでなく設定圧力の空気を供給するので、例えば、エンジンの生産工程にて、エンジンに組み付けられたインジェクターが正常に動作するか否かを検査するような場合において、燃焼排ガスが発生したり燃焼作動に伴う大きな騒音が発生したりすることのない、極力、クリーンで且つ静かな作業環境で検査を行うことが可能となる。
【０００９】
従って、エンジンに実際に燃料を供給して燃焼作動させることなく、作業環境を良好なものにしながら、インジェクターの作動状態を検査することが可能となる検査装置を提供できるに至った。
【００１０】
請求項２に記載のエンジン用の検査装置は、請求項１に記載のエンジン用の検査装置において、前記空気供給手段が、前記設定圧力よりも高い圧力の空気を供給する空気供給源と、この空気供給源から供給される空気の圧力を前記設定圧力に減圧調整する圧力調整弁と、この圧力調整弁にて設定圧力に調整された後の空気を前記燃料供給路に向けて供給する供給経路中に設けられてその箇所での経路断面積を変更調整自在な可変絞り弁とを備えて構成され、前記圧力検出手段が、前記供給経路における前記可変絞り弁よりも燃料供給路側の圧力を前記燃料供給路の内部圧力として検出するように設けられていることを特徴とする。
【００１１】
すなわち、前記空気供給源から供給される空気の圧力を圧力調整弁によって設定圧力に減圧調整した後に燃料供給路に向けて供給するようにしているので、空気供給源として、例えば、電動モータ等により駆動されるコンプレッサのような発生圧力は変動するが比較的安価な装置を利用することができ、しかも、圧力調整弁によって減圧調整することにより、燃料供給路には適正に設定圧力の空気を供給することができる。
【００１２】
そして、圧力調整弁にて設定圧力に調整された後の空気を燃料供給路に向けて供給する供給経路中に可変絞り弁を設けて、圧力検出手段が供給経路における可変絞り弁よりも燃料供給路側の圧力を前記燃料供給路の内部圧力として検出するように設けられているので、インジェクターが正常に作動して燃料供給路内の圧力が一時的に低い値に変化するときに、空気供給源からの空気の供給量を可変絞り弁によって経路断面積を適正な値に変更調整することによって、圧力検出手段によって一時的な圧力変化を検出し易いものになる。
説明を加えると、可変絞り弁を設けない構成であれば、インジェクターが正常に作動して空気が燃焼室内に噴出されても、供給経路における通気抵抗が小さく空気供給源からの空気供給が応答遅れなく行われると、燃料供給路内の圧力が一時的に変化する変化量が少ない値となり、一時的な圧力変化を検出し難いものになる。そこで、前記供給経路に、可変絞り弁に代えて固定絞りを設けることも考えられるが、この場合、検査対象となるエンジンの種類に応じて適切な絞り状態に合わせ難い不利があるのに対して、可変絞り弁を設けることで、エンジンの種類等にかかわらず常に適切な絞り状態、つまり、適切な通気抵抗に調整して上記したような圧力変化を検出し易いものにできる。
このようにして請求項１を実施するのに好適な手段が得られる。
【００１３】
請求項３に記載のエンジン用の検査装置は、請求項１又は２に記載のエンジン用の検査装置において、前記エンジンが備える複数の気筒夫々に前記インジェクターが夫々装着されて、前記燃料供給路が前記複数のインジェクターの夫々に燃料を分岐供給するように構成され、前記制御手段が、各気筒夫々の前記インジェクターを各気筒毎に各別に設定された燃料供給タイミングにて作動させるように構成されていることを特徴とする。
【００１４】
すなわち、前記燃料供給路は、前記複数のインジェクターの夫々に燃料を分岐供給するように構成されているので、燃料供給路の内部圧力を検出する圧力検出手段は、複数のインジェクターに対して共通に設けられる燃料供給路の内部圧力を検出するものであり、しかも、各気筒の燃料供給タイミングは各気筒毎に各別に設定されるので、１個の圧力検出手段にて複数のインジェクターの作動状態を検出することが可能であり、複数のインジェクターの夫々に対して各別に複数の圧力検出手段を備える必要がなく簡素な構成で対応でき、請求項１又は２を実施するのに好適な手段が得られる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るエンジン用の検査装置について図面に基づいて説明する。
このエンジン用の検査装置Ｋは、燃料供給路を通して供給される燃料を噴射するインジェクターの作動状態を検査するためのものであり、図１に示すように、検査の対象となるエンジンＥを例えば移送台車等の搬送手段Ｈによって検査場所まで搬送させ、その検査場所において固定設置台Ｄ上に位置固定状態で設置されている外部駆動装置としての電動モータＭの回転軸１とエンジンＥのクランク軸２とを連結装置３にて一体回動するように連結して、電動モータＭの駆動力にてクランク軸２を回転させながら検査を行う構成となっている。尚、検査が終了した後は、エンジンＥを搬送手段Ｈにより次の工程に向けて搬送することになる。
【００１６】
前記エンジンＥは、図２に示すように、燃料供給路４を通して供給される燃料を気筒内の燃焼室に噴射するインジェクター５と、エンジンＥのクランク軸２の回転に伴って予め設定された燃料供給タイミングで前記インジェクター５を作動させる制御手段としての燃料制御装置６とを備えて構成され、エンジンＥが備える複数（図に示す例では４個）の気筒Ｃ毎にインジェクター５が装着され、前記燃料供給路４は前記複数のインジェクター５の夫々に燃料を分岐供給するように構成され、燃料制御装置６が、各気筒Ｃ夫々のインジェクター５を各気筒Ｃに各別に設定される燃料供給タイミングにて作動させるように構成されている。
【００１７】
すなわち、エンジンＥのクランク軸２の回転位相角を検出するクランク角センサ７と、クランク軸２の回転に対応させてエンジンＥの吸気弁や排気弁を駆動するためのカム軸の回転位相角を検出するカム軸角センサ８とが備えられており、これらの各センサ７、８の検出情報に基づいて、マイクロコンピュータを備えて構成される燃料制御装置６が各気筒Ｃの燃料供給タイミングに至ったことを検出するよう構成されている。つまり、前記クランク角センサ７の検出情報に基づいて前記各気筒Ｃにおいてピストンが上死点に至る夫々のタイミングを検出するようにしてあり、又、カム軸角センサ８の検出情報に基づいて、排気工程の終了時点での上死点であるか否かを検出するようにしている。吸入、圧縮、爆発、排気の４工程を実行すると、クランク軸２は２回転して、その間に上死点が２回あるが、そのうち排気工程が終了した後の吸入工程に対応させてインジェクター５が作動するからである。
【００１８】
次に、前記検査装置Ｋの構成について説明する。
図１に示すように、前記検査装置Ｋは、外部駆動装置としての前記電動モータＭと、前記燃料供給路４の内部の圧力が設定圧力になるように空気を供給する空気供給手段としての空気供給装置９と、燃料供給路４の内部圧力を検出する圧力検出手段としての圧力センサ１０と、電動モータＭにてクランク軸２を回転駆動させている状態における圧力センサ１０の検出情報に基づいて、インジェクター５の動作状態を判別する判別手段としての検査判別装置１１とを備えて構成されている。
【００１９】
前記検査判別装置１１は、マイクロコンピュータ等を備えて構成され、電動モータＭの動作状態も制御するようになっている。つまり、電動モータＭの回転軸１の回転速度を検出するためのロータリーエンコーダ１３の検出情報に基づいて、エンジンＥが電動モータＭに連結された状態で、検査用の所定回転速度でクランク軸２を回転させるように電動モータＭの回転速度を制御する構成となっている。検査用の所定回転速度としては、例えば１分間あたり１２０回転させる（１２０ｒｐｍ）ようになっているが、この回転速度は検査に適した回転速度であればよく１２０ｒｐｍに限るものではない。
【００２０】
次に、前記空気供給装置９について説明する。空気供給装置９は、図２に示すように、空気供給源としてのコンプレッサ１４と、このコンプレッサ１４から供給される空気の圧力を設定圧力に減圧調整する圧力調整弁１５と、この圧力調整弁１５にて設定圧力に調整された後の空気を燃料供給路４に向けて供給する供給経路Ｌ中に設けられてその箇所での経路断面積を変更調整自在な可変絞り弁１６とを備えて構成されている。又、この空気供給装置９には、圧力調整弁１５にて設定圧力に調整された後の空気を蓄圧する蓄圧タンク１７が備えられている。
前記コンプレッサ１４は前記設定圧力よりも高い圧力の空気を供給するように構成され、前記圧力調整弁１５は、コンプレッサ１４から供給される高い圧力の空気を減圧調整しながら蓄圧タンク１７内の圧力を設定圧力に精度よく維持させるように構成され、常に設定圧力の空気が燃料供給路４に供給される構成となっている。
【００２１】
前記可変絞り弁１６は、前記供給経路Ｌにおける絞り量、すなわち、その箇所での経路断面積を変更調整自在に設けられ、その絞り量の調整は、検査対象であるエンジンＥの種類や空気供給装置９の能力等に応じて、後述するような圧力変化を検出し易いように予め適宜調整されることになる。
【００２２】
この検査装置には、上記したような空気供給装置９に加えて、前記各インジェクター５において異物の噛み込み等による非作動状態での空気のリークが発生しているか否かを検出するためのエアリークテスタ１８が設けられ、前記供給経路Ｌにおける圧力センサ１０よりも空気供給方向下手側には、空気供給装置９と燃料供給路４とを接続させて設定圧力の空気を供給してインジェクター５の作動状態を検査する第１検査状態と、前記リークテスタ１８と燃料供給路４とを接続させて空気のリークが発生しているか否かを検出する第２検査状態とに切り換え自在な電磁操作式の流路切り換え弁１９が設けられている。
上記したような空気のリークが発生しているか否かを検出する場合には、前記クランク軸２の回転が停止している状態で、流路切り換え弁１９を第２検査状態に切り換えて、エアリークテスタ１８から空気を供給して空気が流動するか否かを検査することで、インジェクター５が非作動状態において空気のリークが発生しているか否かを検出することができる。
【００２３】
前記供給経路Ｌにおける前記流路切り換え弁１９よりも空気流動方向下手側の経路は、その先端部に燃料供給路４における外部接続口２０に対して簡単な作業で容易に接続分離自在な接続具２１を備えた接続配管２２にて構成され、この接続配管２２は、例えば、可撓性を有するナイロン等の合成樹脂材からなり、このように空気の供給用の経路を可撓性を有する接続配管２２にて構成することで、検査場所に搬送されてきたエンジンＥに対して、作業員が容易に接続作業を行えるように構成されている。
【００２４】
次に、この検査装置におけるインジェクター５の作動状態を検査するときの手順について説明する。
先ず、上述したように、検査の対象となるエンジンＥを搬送手段Ｈによって検査場所まで搬送させ、電動モータＭの回転軸１とエンジンＥのクランク軸２とを連結装置３にて一体回動するように連結する。又、前記流路切り換え弁１９を第１検査状態に切り換えておき、前記接続配管２２の先端部と燃料供給路４における外部接続口２０とを接続具２１を用いて連通接続して、空気供給装置９によって設定圧力の空気を燃料供給路４に供給する。尚、燃料供給路４における他端側の接続口２３は閉塞部材２４で閉塞させておく。そして、電動モータＭによりクランク軸を検査用の所定回転速度（１２０ｒｐｍ）で回転させる。
【００２５】
そうすると、前記燃料制御装置６が、クランク角センサ７とカム軸角センサ８の検出情報に基づいて、例えば、図３に示すように、各気筒夫々のインジェクター５を予め定めた順序で且つ設定周期ｔ１毎に設定作動時間ｔ２だけ作動するように作動を制御する。このように前記各インジェクター５が設定周期毎に作動を実行することで、燃料供給路４内の空気が燃焼室内に噴出されて、燃料供給路４内の圧力が一時的に低い値となる。この圧力変化の状態を圧力センサ１０にて検出するのである。
【００２６】
図４に本出願人による圧力センサ１０の計測結果を示している。この図から明らかなように、燃料供給路４内の圧力は、インジェクター５が作動していない状態では前記設定圧力Ｐｓに維持され、インジェクター５が作動する設定周期ｔ１毎に一時的に前記設定圧力Ｐｓから減少していることが分る。尚、いずれかのインジェクター５が作動していない場合であれば、このような一時的な圧力低下が検出されないことになる。
従って、前記検査判別装置１１が、この圧力センサ１０の検出情報に基づいて、上記したような圧力変化を検出するとインジェクター５が正常に作動しており、圧力変化が検出されなければインジェクター５が正常に作動していないと判別することができるのである。
【００２７】
〔別実施形態〕
以下、別実施形態を列記する。
【００２８】
（１）上記実施形態では、判別手段としての前記検査判別装置が圧力センサの検出情報に基づいて、インジェクターが正常に作動しているか否か、つまり、良否の判断だけを行うようにしたが、このような構成に限らず、圧力センサの検出情報に基づいて一時的に圧力が変化するときの圧力変化量に基づいて、インジェクターからの燃焼室内への空気の流入量を求めることで、燃料を供給する場合における燃料供給量の代用データとして用いる等、各種の形態で実施してもよい。
【００２９】
（２）上記実施形態では、設定圧力に調整された後の空気を前記燃料供給路に向けて供給する供給経路中に可変絞り弁を設ける構成を例示したが、このような構成に限らず、絞り量が固定である固定絞り弁を用いてもよく、又、空気供給源からの供給量を予め低めに設定しておき、このような絞り弁を設けない構成としてもよい。
【００３０】
（３）上記実施形態では、エンジンを搬送台車で搬送させる構成を例示したが、載置搬送式のコンベア装置や吊り下げ搬送式のホイスト等を用いて搬送してもよく搬送形態は限定されない。又、エンジンが位置固定状態で設置され、外部駆動装置がそのエンジンに近づくように移動していくものでもよく、設置形態は適宜変更して実施してもよい。
【００３１】
（４）上記実施形態では、前記燃料供給路を通して供給される燃料を噴射するインジェクターが、エンジンの燃焼室に燃料を噴射する構成を例示したが、このような構成に限らず、インジェクターがエンジンの吸気ポートに対して燃料を噴射させる構成にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】検査装置を示す概略構成図
【図２】検査装置の構成を示すブロック図
【図３】インジェクターの作動タイミングを示す図
【図４】圧力計測値を示す図
【符号の説明】
２　　　　　　クランク軸
５　　　　　　インジェクター
６　　　　　　制御手段
９　　　　　　空気供給装置
１０　　　　　圧力検出手段
１１　　　　　判別手段
１４　　　　　空気供給源
１５　　　　　圧力調整弁
１６　　　　　可変絞り弁
Ｌ　　　　　　供給経路
Ｍ　　　　　　外部駆動装置
【図１】
2004027942.tif 000003
【図２】
2004027942.tif 000004
【図３】
2004027942.tif 000005
【図４】
2004027942.tif 000006