(57)【要約】【課題】バルブクリアランスを評価するためのデータベースを、高い相関精度で、少ない工数で簡単に作成できるバルブクリアランス評価用データベース作成方法を提供する。【解決手段】回転中のエンジンからの発生音またはエンジンの振動から抽出されるバルブの振動ピーク発生タイミングとバルブクリアランスとの相関関係を示すバルブクリアランス評価用データベースを作成する方法において、カムプロフィール上で複数の特徴点Ｓ、Ｃ、Ｅを設定し、その複数の特徴点Ｓ、Ｃ、Ｅの各々について、バルブの振動ピークが発生したときのバルブクリアランスＶ／Ｃを実験により求め、カムプロフィール上の特徴点Ｓ、Ｃ、Ｅ間のクランク角度に対するバルブクリアランスＶ／Ｃは、実験により求めた複数の特徴点Ｓ、Ｃ、ＥにおけるバルブクリアランスＶ／Ｃに基づいて演算して補間する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転中のエンジンからの発生音またはエンジンの振動から抽出されるバルブの振動ピーク発生タイミングとバルブクリアランスとの相関関係を示すバルブクリアランス評価用データベースを作成する方法において、
上記バルブを駆動するカムのクランク角度に対するカムリフトを表わすカムプロフィール上で複数の特徴点を設定する工程と、
上記複数の特徴点の各々について、その特徴点におけるクランク角度で上記バルブの振動ピークが発生したときのバルブクリアランスを実験により求める工程と、
上記カムプロフィール上の特徴点間のクランク角度に対するバルブクリアランスを、上記実験により求めた複数の特徴点におけるバルブクリアランスに基づいて演算して補間する工程と、
を有することを特徴とするバルブクリアランス評価用データベース作成方法。
【請求項２】
上記複数の特徴点は、上記カムプロフィール上の曲線部分の始点、中央点及び終点を含むことを特徴とする請求項１に記載のバルブクリアランス評価用データベース作成方法。
【請求項３】
回転中のエンジンからの発生音またはエンジンの振動から抽出されるバルブの振動ピーク発生タイミングとバルブクリアランスとの相関関係を示すバルブクリアランス評価用データベースを作成する方法において、
上記バルブにおけるバルブクリアランスの公差範囲の上限値、中央値及び下限値をそれぞれ特徴点として設定する工程と、
上記特徴点の各々について、上記バルブの振動ピークが発生するクランク角度を実験により求める工程と、
上記実験により求めたクランク角度に基づいて、上記バルブを駆動するカムのクランク角度に対するカムリフトを表わすカムプロフィール上でのバルブクリアランスを演算して補間する工程と、
を有することを特徴とするバルブクリアランス評価用データベース作成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンの生産過程で、エンジンを回転させてインテークバルブ及びエキゾーストバルブの各バルブのクリアランスを評価する際に用いるデータベースの作成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、エンジンの生産過程では、出荷品質を確保するために、生産したエンジンを回転させてインテークバルブ及びエキゾーストバルブの各バルブのクリアランスを評価し、不良の場合には再調整するようにしている。
【０００３】
このようなバルブクリアランスの評価方法として、本出願人は、例えば、エンジンの各バルブの近傍における振動を検出して、その検出されたエンジン振動信号から対応するバルブの駆動に関連する振動ピークを抽出し、その振動ピークの発生タイミングからバルブクリアランスを評価するようにしたものを既に提案している（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−２１４５５号公報（段落番号００１０、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、バルブを駆動するカムの１回転のカムリフトによるバルブリフト期間は、図６に示すように、バルブクリアランス（Ｖ／Ｃ）が小さいときは、バルブが早めに開いて遅く閉じるために長くなり、バルブクリアランスが大きいときは、バルブが遅れて開いて早めに閉じるために短くなる。
【０００６】
従って、特許文献１に開示のように、エンジン振動信号から対応するバルブの駆動に関連する振動ピークを抽出すると、バルブの開及び閉の振動ピークの発生タイミングは、図６に示すように、バルブクリアランスに応じてセットで変化することになる。なお、図６において、横軸はクランク角度（°ＣＡ）で表される。
【０００７】
このため、特許文献１に開示のように、バルブの振動ピーク発生タイミングからバルブクリアランスを評価する場合には、バルブクリアランスとバルブの振動ピーク発生タイミングとの相関関係を予め把握してデータベースとして作成しておく必要がある。
【０００８】
このデータベースの作成方法としては、上記の相関関係を実験により取得する方法と、バルブを駆動するカムのカムリフトを表わすカムプロフィールに基づいて上記の相関関係を演算により取得する方法との２つの方法が、従来から知られている。
【０００９】
しかしながら、実験により相関関係を取得する方法は、バルブクリアランス毎に実際に得られたバルブの振動ピーク発生タイミングデータ（クランク角度）を取得するので、相関の精度を高くできる反面、バルブクリアランス毎に実験してバルブの振動ピーク発生タイミングデータを得る必要があるため、データベースの作成に莫大な工数がかかることが懸念される。
【００１０】
これに対し、カムプロフィールに基づいて相関関係を演算により取得する方法は、設計データを使用してバルブクリアランス毎のバルブの振動ピーク発生タイミングを解析するので、少ない工数でデータベースが作成できる反面、カム等の部品についての設計データからの誤差が反映されないため、相関の精度が低くなることが懸念される。
【００１１】
従って、かかる事情に鑑みてなされた本発明の目的は、バルブクリアランスを評価するためのバルブクリアランスとバルブの振動ピーク発生タイミングとの相関関係を示すデータベースを、高い相関精度で、しかも少ない工数で簡単に作成できるバルブクリアランス評価用データベース作成方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成する請求項１に記載の発明は、回転中のエンジンからの発生音またはエンジンの振動から抽出されるバルブの振動ピーク発生タイミングとバルブクリアランスとの相関関係を示すバルブクリアランス評価用データベースを作成する方法において、上記バルブを駆動するカムのクランク角度に対するカムリフトを表わすカムプロフィール上で複数の特徴点を設定する工程と、上記複数の特徴点の各々について、その特徴点におけるクランク角度で上記バルブの振動ピークが発生したときのバルブクリアランスを実験により求める工程と、上記カムプロフィール上の特徴点間のクランク角度に対するバルブクリアランスを、上記実験により求めた複数の特徴点におけるバルブクリアランスに基づいて演算して補間する工程とを有することを特徴とする。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、請求項１のバルブクリアランス評価用データベース作成方法において、上記複数の特徴点は、上記カムプロフィール上の曲線部分の始点、中央点及び終点を含むことを特徴とする。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、回転中のエンジンからの発生音またはエンジンの振動から抽出されるバルブの振動ピーク発生タイミングとバルブクリアランスとの相関関係を示すバルブクリアランス評価用データベースを作成する方法において、上記バルブにおけるバルブクリアランスの公差範囲の上限値、中央値及び下限値をそれぞれ特徴点として設定する工程と、上記特徴点の各々について、上記バルブの振動ピークが発生するクランク角度を実験により求める工程と、上記実験により求めたクランク角度に基づいて、上記バルブを駆動するカムのクランク角度に対するカムリフトを表わすカムプロフィール上でのバルブクリアランスを演算して補間する工程とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１の発明によると、カムプロフィール上で設定した複数の特徴点におけるバルブクリアランスを実験により求め、特徴点間のクランク角度に対するバルブクリアランスは、実験により求めた複数の特徴点におけるバルブクリアランスに基づいて演算して補間するので、バルブクリアランスとバルブの振動ピーク発生タイミングとの相関関係を示すデータベースを、高い相関精度で、しかも少ない工数で簡単に作成することが可能となる。
【００１６】
請求項２の発明によると、カムプロフィール上の曲線部分におけるデータベースを、その曲線部分の始点、中央点及び終点について実験により求めたバルブクリアランスに基づいて作成できるので、高い相関精度を有するデータベースを簡単に作成することが可能となる。
【００１７】
請求項３の発明によると、バルブクリアランスの公差範囲の上限値、中央値及び下限値をそれぞれ特徴点として設定して、その各特徴点におけるクランク角度を実験により求め、その実験により求めたクランク角度に基づいてカムプロフィール上でのバルブクリアランスを演算して補間するので、バルブクリアランスの評価に最小限必要なデータベースを、高い相関精度で簡単に作成することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明によるバルブクリアランス評価用データベース作成方法の実施の形態について、図１乃至図５を参照して説明する。
【００１９】
（第１実施の形態）
図１乃至図４は本発明の第１実施の形態を示すもので、図１はデータベース作成方法の順次の工程を示す図、図２はカムプロフィール上での特徴点の設定箇所を示す図、図３は特徴点の設定例を説明するための図、図４は作成したデータベースの一例を示す図である。
【００２０】
図１に示すように、本実施の形態では、先ず、バルブを駆動するカムのクランク角度に対するカムリフトを表わすカムプロフィール上で複数の特徴点を設定する（ステップＳ１）。次に、設定した各特徴点について、その各特徴点におけるクランク角度でバルブの振動ピークが発生したときのバルブクリアランス（Ｖ／Ｃ）を実験により求める（ステップＳ２）。その後、特徴点間のクランク角度に対するバルブクリアランスを、実験により求めた複数の特徴点におけるバルブクリアランスに基づいて演算して補間する（ステップＳ３）。最後に、以上の実験及び演算により求めた直線部分のバルブクリアランス及び曲線部分のバルブクリアランスをつなぎ合わせて、バルブクリアランスと振動ピーク発生タイミング（クランク角度）との相関関係を示すデータベースを作成する（ステップＳ４）。
【００２１】
以下、上記の各ステップについて、さらに詳細に説明する。
【００２２】
ステップＳ１では、図２に示すように、カムプロフィールが複数の曲線部分Ａ及び複数の直線部分Ｂを有しているので、その各部分において複数の特徴点を設定する。
【００２３】
ここで、曲線部分Ａについては、少なくとも３点、例えば図３に示すように、その曲線部分Ａの始点Ｓ、中央点Ｃ及び終点Ｅの３点を特徴点として設定する。また、直線部分Ｂについては、少なくとも２点、好ましくはその直線部分Ｂの始点及び終点を特徴点として設定する。なお、この直線部分Ｂにおける特徴点は、カムプロフィールが図２に示したように、クランク角度の増加に従って直線部分Ｂと曲線部分Ａとが交互に繰り返されるので、隣接する曲線部分Ａの始点及び／または終点とすることができる。
【００２４】
ステップＳ２では、各特徴点について、その特徴点のクランク角度で対応するバルブの振動ピークが発生するようにバルブクリアランスを調整しながら実験して、各特徴点におけるバルブクリアランスを取得する。
【００２５】
ステップＳ３では、特徴点間のクランク角度に対するバルブクリアランスを、特徴点間がカムプロフィール上で直線部分Ｂであれば、その直線部分Ｂの始点及び終点の各特徴点において実験により取得したバルブクリアランスと、その各特徴点におけるクランク角度とを用いてクランク角度に対するバルブクリアランスを表す１次関数を生成し、その１次関数により当該直線部分Ｂにおける特徴点間のバルブクリアランスを演算して補間する。
【００２６】
また、特徴点間がカムプロフィール上で曲線部分Ａであれば、その曲線部分Ａの始点Ｓ、中央点Ｃ及び終点Ｅの各特徴点において実験により取得したバルブクリアランスと、その各特徴点Ｓ、Ｃ、Ｅにおけるクランク角度とを用いて、例えば最小二乗法によりクランク角度に対するバルブクリアランスを表す２次関数の近似式を得る。その２次関数により当該曲線部分Ａにおける始点Ｓと中央点Ｃとの特徴点間及び中央点Ｃと終点Ｅとの特徴点間のバルブクリアランスをそれぞれ演算して補間する。
【００２７】
ステップＳ４では、上記のステップＳ２で実験により求めた各特徴点のバルブクリアランス、及びステップＳ３で演算により求めた各直線部分Ｂのバルブクリアランス及び各曲線部分Ａのバルブクリアランスをバルブクリアランス順につなぎ合わせて、図４に示すようなバルブクリアランスと振動ピーク発生タイミング（クランク角度）との相関関係を示すデータベースを作成する。
【００２８】
このように、本実施の形態では、カムプロフィール上で、その曲線部分では始点、中央点及び終点を含むように複数の特徴点を設定して、その各特徴点におけるバルブクリアランスを実験により求め、特徴点間のクランク角度に対するバルブクリアランスは、実験により求めた複数の特徴点におけるバルブクリアランスに基づいて演算して補間するようにしたので、バルブクリアランスとバルブの振動ピーク発生タイミングとの相関関係を示すデータベースを、高い相関精度で、しかも少ない工数で簡単に作成することができる。
【００２９】
（第２実施の形態）
図５は、本発明の第２実施の形態における特徴点の設定例を説明するための図である。
【００３０】
本実施の形態では、各バルブについて、そのバルブクリアランスの公差範囲の上限値Ｈ、中央値Ｍ及び下限値Ｌを特徴点として設定し、その各特徴点について、バルブの振動ピークが発生するクランク角度を実験により求め、その実験により求めたクランク角度間のカムプロフィール上でのバルブクリアランスを演算して補間して、図４と同様のデータベースを作成する。
【００３１】
なお、バルブクリアランスの公差範囲の上限値Ｈ、中央値Ｍ及び下限値Ｌの各特徴点間のバルブクリアランスは、第１実施の形態と同様に、これらの特徴点がカムプロフィール上で直線部分Ｂにある場合には、上限値Ｈ及び下限値Ｌと、その各特徴点において実験により取得したクランク角度とを用いて生成される１次関数により演算して補間し、曲線部分Ａにある場合には、上限値Ｈ、中央値Ｍ及び下限値Ｌと、その各特徴点において実験により取得したクランク角度とを用いて、例えば最小二乗法によりクランク角度に対するバルブクリアランスを表す２次関数の近似式を得、その２次関数により上限値Ｈと中央値Ｍとの特徴点間及び中央値Ｍと下限値Ｌとの特徴点間のバルブクリアランスをそれぞれ演算して補間する。
【００３２】
このように、本実施の形態では、バルブクリアランスの公差範囲の上限値Ｈ、中央値Ｍ及び下限値Ｌをそれぞれ特徴点として設定して、その各特徴点におけるクランク角度を実験により求め、その実験により求めたクランク角度に基づいて、カムプロフィール上でのバルブクリアランスを演算して補間するようにしたので、バルブクリアランスの評価に最小限必要なデータベースを、高い相関精度で簡単に作成することができる。
【００３３】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されることなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。例えば、第１実施の形態と第２実施の形態とを組み合わせてデータベースを作成することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の第１実施の形態におけるバルブクリアランス評価用データベース作成方法の順次の工程を示す図である。
【図２】カムプロフィール上での特徴点の設定箇所を示す図である。
【図３】カムプロフィールの曲線部分における特徴点の設定例を説明するための図である。
【図４】第１実施の形態により作成したデータベースの一例を示す図である。
【図５】本発明の第２実施の形態における特徴点の設定例を説明するための図である。
【図６】バルブクリアランスとバルブの振動ピーク発生タイミングとの関係を示す図である。
【符号の説明】
【００３５】
Ａ  曲線部分
Ｂ  直線部分
Ｓ  始点（特定点）
Ｃ  中央点（特定点）
Ｅ  終点（特定点）
Ｈ  バルブクリアランスの公差範囲の上限値（特定点）
Ｍ  バルブクリアランスの公差範囲の中央値（特定点）
Ｌ  バルブクリアランスの公差範囲の下限値（特定点）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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