(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸気バルブおよび排気バルブがクランク軸の回転に伴って開閉されるように組付けられ、且つ、吸気マニホールドが組み付けられた多気筒型のテスト対象エンジンにおける前記クランク軸に接続されて、そのクランク軸を強制的に回転させる外部駆動手段と、
前記クランク軸の回転位相を検出する回転位相検出手段と、
前記吸気マニホールドの内部圧力を検出する圧力検出手段と、
閉タイミングの検出対象となる吸気バルブを備えたシリンダ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、
前記テスト対象エンジンにおける圧縮上死点を検出する圧縮上死点検出手段と、
前記吸気マニホールドの吸気部を閉じた状態で、前記外部駆動手段にて前記クランク軸を回転させている状態における、前記圧力検出手段、前記回転位相検出手段および前記圧縮上死点検出手段夫々の検出情報に基づいて、前記吸気マニホールドの内部圧力が上昇傾向から減少傾向に変化する２つの変化点のうち前記圧縮上死点からの回転角が大きい方の変化点に対応する回転位相を、前記吸気バルブの閉タイミングとして検出するタイミング検出手段とを備えて構成されているテスト対象エンジンにおける吸気バルブの閉タイミング検出装置。
【請求項２】
前記タイミング検出手段が、
前記２つの変化点を含むことが予測される設定回転位相幅内における前記圧力検出手段の検出情報について、前記設定回転位相幅内における最も回転方向下手側から上手側に向けて、設定単位位相毎の前記内部圧力の変化量を順次求めて、その変化量が設定値以下になるときの回転位相を、前記吸気バルブの閉タイミングとして検出するよう構成されている請求項１記載のテスト対象エンジンにおける吸気バルブの閉タイミング検出装置。
【請求項３】
前記タイミング検出手段が、
前記圧力検出手段の検出情報として、設定周期毎にサンプリングされた前記圧力検出手段による圧力検出値を設定個数づつ移動平均した値を用いるよう構成されている請求項１又は２記載のテスト対象エンジンにおける吸気バルブの閉タイミング検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、テスト対象エンジンにおける吸気バルブの閉タイミング検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
最近では、エンジンにおける吸気バルブの閉タイミングを検出する場合に、テスト対象エンジンに対して、燃料を供給して実際に燃焼させるのではなく、外部駆動手段にてクランク軸を回転駆動させることによって、吸気バルブの閉タイミングを検出するコールドテストが行われる場合がある。尚、このようなコールドテストにおいては、吸気バルブの開タイミングや排気バルブの開閉タイミング等も合わせて検出する場合もある。
【０００３】
ところで、上記したようなコールドテストは、例えば、燃料噴射ノズルやスパークプラグ等がまだ装着されていない組付け途中のエンジンについても、外部駆動手段にてクランク軸を回転駆動させることによってエンジンテストを行うことができるので、そのエンジンテストによる手直し作業を行う必要が生じても、手直し工数の削減などによりコストの低減を図ることができるものである。
【０００４】
そして、このようなコールドテストにより、テスト対象エンジンにおける吸気バルブの閉タイミングを検出する構成として、従来では、例えば、特公平２−５５７３８号公報に示されるように、テスト対象エンジンにおけるシリンダ内部空間を大気開放状態にして、そのシリンダに備えられる吸気ポートに向けて、エンジン外部に備えられた空気供給源からレギュレータを介してエアーを供給する構成とし、且つ、吸気ポート内の圧力変化を検出するための圧力検出手段を備えて、外部駆動手段にてクランク軸を回転させている状態において、圧力検出手段の検出情報に基づいて、吸気ポート内の圧力が急激に変化する位相を吸気バルブの閉タイミングとして検出するように構成したものがあった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、エンジンは、複数のシリンダを備えるものが一般的であり、上記吸気ポートおよび吸気バルブは複数のシリンダに対して夫々各別に備えられるものであって、複数のシリンダ毎に備えられる複数の吸気ポートに対してエアークリーナからの燃焼用空気を分配供給するための吸気マニホールドが組み付けられることになる。
【０００６】
しかし、上記従来構成においては、各シリンダ毎に各別に備えられる吸気ポートに対してエアーを供給して、吸気ポート内の圧力変化を検出することで吸気バルブの開タイミングを検出する構成であるから、上述したような吸気マニホールドが組み付けられた状態ではバルブタイミングの検出処理を行うことが出来ないので、吸気バルブおよび排気バルブが備えられるシリンダヘッドを組み付けて上記したようなバルブタイミングの検出処理を行った後の別工程にて吸気マニホールドを組み付ける必要があり、シリンダヘッドを組み付ける作業工程にて吸気マニホールドを合わせて組み付けることが出来ないので、エンジンの組み立て工程における生産性を低下させる要因となっていた。
【０００７】
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、エンジンの組み立て工程における生産性を向上させることが可能となるテスト対象エンジンにおける吸気バルブの閉タイミング検出装置を提供する点にある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載のテスト対象エンジンにおける吸気バルブの閉タイミング検出装置は、吸気バルブおよび排気バルブがクランク軸の回転に伴って開閉されるように組付けられ、且つ、吸気マニホールドが組み付けられた多気筒型のテスト対象エンジンにおける前記クランク軸に接続されて、そのクランク軸を強制的に回転させる外部駆動手段と、前記クランク軸の回転位相を検出する回転位相検出手段と、前記吸気マニホールドの内部圧力を検出する圧力検出手段と、閉タイミングの検出対象となる吸気バルブを備えたシリンダ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、前記検出対象シリンダにおける圧縮上死点を検出する圧縮上死点検出手段と、前記吸気マニホールドの吸気部を閉じた状態で、前記外部駆動手段にて前記クランク軸を回転させている状態における、前記圧力検出手段、前記回転位相検出手段および前記圧縮上死点検出手段夫々の検出情報に基づいて、前記吸気マニホールドの内部圧力が上昇傾向から減少傾向に変化する２つの変化点のうち前記圧縮上死点からの回転角が大きい方の変化点に対応する回転位相を、前記吸気バルブの閉タイミングとして検出するタイミング検出手段とを備えて構成されていることを特徴とする。
【０００９】
すなわち、吸気バルブや排気バルブだけでなく、吸気ポートに吸気マニホールドが接続される状態で組み付けられているテスト対象エンジンのクランク軸を、外部駆動手段にて回転させている状態において、閉タイミングの検出対象となる吸気バルブを備えたシリンダ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空気を供給して、吸気マニホールドの吸気部を閉じた状態で、その吸気マニホールドの内部圧力を圧力検出手段にて検出するとともに、回転位相検出手段にてクランク軸の回転位相を検出し、且つ、圧縮上死点検出手段により検出対象シリンダにおける圧縮上死点を検出する。そして、圧力検出手段にて検出される吸気マニホールドの内部圧力が上昇傾向から減少傾向に変化する２つの変化点のうち圧縮上死点からの回転角が大きい方の変化点に対応する回転位相を、吸気バルブの閉タイミングとして検出するのである。
【００１０】
説明を加えると、外部駆動手段にてクランク軸が回転すると、複数のシリンダの夫々において、吸気バルブを開いている状態でシリンダ内でピストンが下降して吸気ポートからシリンダ内に空気を吸入する吸入行程、吸気バルブおよび排気バルブを閉じた状態でシリンダ内でピストンが上昇してシリンダ内の空気を圧縮する圧縮行程、吸気バルブおよび排気バルブを閉じた状態でピストンが下降してシリンダ内の空気が膨張する膨張行程、排気バルブを開いている状態でシリンダ内でピストンが上昇してシリンダ内の空気を排気ポートから排出させる排気行程の夫々の行程を実行することになるが、複数のシリンダにおいて、前記各行程を実行する動作タイミングは少しづつ位相がずれる構成となっている。
【００１１】
閉タイミングの検出対象となる吸気バルブを備えた検出対象シリンダに空気供給手段により空気が供給されているので、検出対象となる吸気バルブが開作動している間は、空気供給手段により供給される空気が吸気マニホールド内部に供給されて、吸気マニホールドの内部圧力が上昇していくことになる。
そして、検出対象となる吸気バルブが閉作動すると、空気供給手段により供給される空気が吸気マニホールド内部に供給されることが停止されるので、吸気マニホールドの内部圧力が上昇傾向から減少傾向に変化することになるが、上述したように、複数のシリンダにおいて、前記各行程を実行する動作タイミングは少しづつ位相がずれる構成となっていることから、検出対象となる吸気バルブが開いて吸気マニホールドの内部圧力が上昇しているときに、別のシリンダにおける吸気バルブが開き作動することになり、この別のシリンダにおける吸気バルブが開き作動するときに、吸気マニホールドの内部圧力が一時的に減少傾向に変化することになる。
しかし、空気供給手段により空気が吸気マニホールド内部に供給されることから、その後すぐに前記内部圧力が上昇傾向に切り換わることになり、その後に、検出対象となる吸気バルブが閉作動することによって、再度、前記内部圧力が上昇傾向から減少傾向に変化することになる。
【００１２】
すなわち、吸気マニホールドの内部圧力が上昇傾向から減少傾向に変化する点が２つ存在することになる。しかも、この上昇傾向から減少傾向に変化する２つの変化点のうち圧縮上死点からの回転角が大きい方の変化点に対応する回転位相が検出対象となる吸気バルブの閉タイミングに対応するのである。
【００１３】
従って、吸気マニホールドを組み付けた状態であっても吸気バルブの開タイミングを検出することができ、吸気バルブや排気バルブを組み付ける作業工程にて吸気マニホールドを合わせて組み付けることが可能となって、エンジンの組み立て工程における生産性を向上させることが可能となるテスト対象エンジンにおける吸気バルブの開タイミング検出装置を提供できるに至った。
【００１４】
請求項２に記載のテスト対象エンジンにおける吸気バルブの閉タイミング検出装置は、請求項１に記載のものにおいて、前記タイミング検出手段が、前記２つの変化点を含むことが予測される設定回転位相幅内における前記圧力検出手段の検出情報について、前記設定回転位相幅内における最も回転方向下手側から上手側に向けて、設定単位位相毎の前記内部圧力の変化量を順次求めて、その変化量が設定値以下になるときの回転位相を、前記吸気バルブの閉タイミングとして検出するよう構成されていることを特徴とする。
【００１５】
すなわち、上述したように吸気マニホールドの内部圧力が上昇傾向から減少傾向に変化する２つの変化点のうち圧縮上死点からの回転角が大きい方の変化点、つまり、回転方向下手側に位置する変化点を検出する必要がある。
そのとき、例えば、回転方向に沿って順次２つの変化点を求めておいて、そのうち回転方向下手側の点を求める方法も考えられるが、このようにすると、２つの変化点を両方求める必要があり手間がかかるものとなる。
そこで、設定回転位相幅内における最も回転方向下手側から上手側に向けて、設定単位位相毎の内部圧力の変化量を順次求めて、その変化量が設定値以下になるときの回転位相を、吸気バルブの閉タイミングとして検出するようにしているので、２つの変化点のうち１つだけを求めればよく、演算の手間が少ないものとなる。
【００１６】
このようにして吸気バルブの閉タイミングに対応するものを、極力演算の手間を少なくして検出することができ、請求項１を実施するのに好適な手段が得られる。
【００１７】
請求項３に記載のテスト対象エンジンにおける吸気バルブの閉タイミング検出装置は、請求項１又は２に記載のものにおいて、前記タイミング検出手段が、前記圧力検出手段の検出情報として、設定周期毎にサンプリングされた前記圧力検出手段による圧力検出値を設定個数づつ移動平均した値を用いるよう構成されていることを特徴とする。
【００１８】
すなわち、記圧力検出手段の検出情報として、設定周期毎にサンプリングされた前記圧力検出手段による圧力検出値を設定個数づつ移動平均した値を用いるようにしているので、例えば、圧力検出手段にて検出される圧力検出値が、外乱に起因して一時的に大きく変化する値が検出されたような場合であっても、移動平均値を求めることで、検出値を平均化させて均すようにしているので、外乱に起因した一時的に大きく変化する値をそのまま用いることがなく、そのことによる誤差の発生を抑制でき、請求項１又は２を実施するのに好適な手段が得られる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明にかかるテスト対象エンジンにおける吸気バルブの閉タイミング検出装置を備えたエンジンテスト装置について図面に基づいて説明する。
このエンジンテスト装置は、図１に示すように、パレットＰに取り付けられたテスト対象エンジン１のクランク軸４に接続し、そのクランク軸４を強制的に回転させる電動モータ２を備えた外部駆動手段３、クランク軸４に対して検出作用してクランク軸４の回転位相を検出する回転位相検出手段としてのエンコーダ５、電動モータ２の回転速度を制御するとともに、テスト対象エンジン１などに設置された後述するような各種センサ類Ｓやエンコーダ５の検出情報に基づいて吸気バルブや排気バルブの開閉作動のタイミングが適正であるか否かの判別を行う制御部Ｈなどから構成されている。
【００２０】
前記エンコーダ５は、回転位相の基準とするためにクランク軸４が１回転する毎に１パルスの基準信号を出力するとともに、クランク軸４が所定単位角度回転する毎に１パルスづつ出力するタイミングパルスを出力するように構成されている。尚、このタイミングパルスは１回転当たり３６００パルス出力するようになっている。
【００２１】
このエンジンテスト装置では、前記テスト対象エンジン１が、パレットＰに取り付けられた状態でコンベヤなどの搬送装置により所定のテスト用設定位置に搬送され、作業員によって外部駆動手段３における電動モータ２の回転軸２ａを連結具ＣＰを介してクランク軸４に連結させるようになっており、このようにテスト対象エンジン１がテスト用設定位置に搬送されたときに、バーコードにて予め付与されているテスト対象エンジンの管理用の識別情報ＩＤがバーコードセンサ３０にて読み込まれ、その識別情報ＩＤが制御部に入力される構成となっている。
そして、前記外部駆動手段３は、クランク軸４を正規の回転方向に回転させる状態と逆回転方向に回転させる状態とに切り換え自在に構成され、夫々異なる回転速度でクランク軸４を回転させることができる構成となっている。
【００２２】
そして、このように外部駆動手段３が連結された状態で、操作指令に基づいて、制御部Ｈが、電動モータ２の回転速度をテスト用の回転速度になるように制御し、その電動モータ２の回転作動により、クランク軸４を強制的に回転させることにより、図３に示すように、ピストン７が上下動されるとともに、吸気バルブ９および排気バルブ１０が開閉操作され、吸入行程、圧縮行程、膨張行程、排気行程を順次繰り返し行い、実際に燃焼させずに、吸気バルブ９や排気バルブ１０の開閉タイミングなどの各種のエンジンテストを行うコールドテストを行うようにしている。
【００２３】
また、このエンジンテスト装置では、上述のコールドテストを行うに当たって、テスト対象エンジン１の圧縮上死点が各種の計測の基準となるために、先ず、テスト対象エンジン１の４つのシリンダ６のうち基準となる基準シリンダ６ａの圧縮上死点ＴＤＣを求め、その基準シリンダ６ａの圧縮上死点を基準点として、各シリンダ６に装着されている吸気バルブ９や排気バルブ１０の開閉タイミングを計測して、その開閉タイミングが適正範囲内に入っているか否かによってテスト対象エンジンの合否を判定するようになっている。
【００２４】
前記テスト対象エンジン１は、図２に示すように、４気筒４サイクル式のディーゼルエンジンであり、各シリンダ６のピストン７とコネクティングロッド８を介して連結されたクランク軸４と、吸気バルブ９および排気バルブ１０を開閉するためのカムを有するカム軸１１とが設けられ、クランク軸４とカム軸１１とがギア式連動機構１２により連結されている。このギア式連動機構１２は、クランク軸４に設けられたクランク軸ギア１２ａと、カム軸１１に設けられたカム軸ギア１２ｃとを、中継用ギア１２ｂを介してギア同士の噛み合いにより連動回転させる構成となっており、クランク軸４が２回転するとカム軸１１が同方向に１回転するようにギアの歯数が設定されている。
そして、クランク軸４の回転に伴って、各シリンダ６のピストン７を上下動させるとともに、カム軸１１を回転させて、吸気バルブ９および排気バルブ１０を開閉するように組付けられているが、シリンダ内に燃料を噴射する燃料噴射ノズルはこのテスト段階では装着されていない。そして、この燃料噴射ノズルを装着するための装着用孔１３を利用して、センサ類Ｓの一つであるシリンダ内の圧力を検出するための圧力センサ１４やシリンダの内部の圧力が設定圧力になるように空気を供給するための空気供給源としての空気供給装置２５が接続される構成となっている。
【００２５】
前記空気供給装置２５について説明する。この空気供給装置２５は、図２に示すように、電動モータ等の駆動手段により駆動されて圧縮空気を発生して外部に出力するコンプレッサ２６と、このコンプレッサ２６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２７と、この圧力調整弁２７にて設定圧力に調整された後の空気をシリンダ６内に向けて供給可能な開放状態と空気供給を停止させる閉塞状態とに切り換え自在な電磁操作式の開閉弁２８と、シリンダ側からの逆流を阻止する逆止弁２９とを備えて構成されている。前記コンプレッサ２６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２７は、コンプレッサ２６から供給される高い圧力の空気を減圧調整しながら設定圧力に維持するように構成され、設定圧力の空気がシリンダ６に供給される構成となっている。
【００２６】
又、図３に示すように、基準シリンダ６ａには、上記したような空気供給装置２５とシリンダ６ａ内の圧力を検出するための圧力センサ１４とが並列する状態で接続される構成となっている。つまり、基準シリンダ６ａに対しては、前記装着用孔１３に対して接続用治具１６を用いて長さが約８００〜９００ｍｍ程度の長さの油圧ホース１７を接続して、その油圧ホース１７に前記空気供給装置２５と圧力センサ１４とが並列状態で備えられている。圧力センサ１４は、油圧ホース１６を通して接続される基準シリンダ６ａ内の圧力をそのまま検出する構成となっており、基準シリンダ６ａの圧縮上死点を検出する処理に使用する構成となっている。
【００２７】
図４に示すように、前記基準シリンダ６ａ以外の他の３つのシリンダ６に対しては、前記装着用孔１３を利用して前記空気供給装置２５がシリンダ６に接続される状態となっている。
【００２８】
又、各吸気バルブ９を通して空気を各シリンダ６内に供給するための吸気マニホールド１８の吸気口１９に対して、接続用治具２０を用いて長さが約８００〜９００ｍｍ程度の長さの油圧ホース２１を接続して、その油圧ホース２１の先端に吸気マニホールド１８の内部圧力を検出する、センサ類の一つであり圧力検出手段の一例としての圧力センサ２２を接続している。この圧力センサ２２２は、吸気バルブ９の開閉のタイミングを検査する処理に使用する。
【００２９】
次に、このエンジンテスト装置による処理手順について説明する。
図５に示すように、前記テスト対象エンジン１がテスト用設定位置に搬送され、外部駆動手段３がクランク軸４に接続される（ステップ１）。このとき、テスト対象エンジン１の管理用の識別情報ＩＤが読み込まれ、その識別情報ＩＤが制御部Ｈに入力される（ステップ２）。そして、外部駆動手段３の接続作業が終了して、作業員が検出開始を指令すると、制御部Ｈが圧縮上死点ＴＤＣの検出処理（以下、ＴＤＣ検出処理と略称する）を実行する（ステップ３）。そして、ＴＤＣ検出処理が終了すると、その圧縮上死点ＴＤＣを基準としてバルブタイミングを検出する。つまり、吸気バルブ９の開タイミングを検出する処理、吸気バルブ９の閉タイミングを検出する処理、排気バルブ１０の開タイミングを検出する処理の夫々を実行し、前記各バルブ９、１０の開閉タイミングが適正な状態であるか否かによりテスト対象エンジン１の合否を判定する処理を実行する（ステップ４〜７）。
【００３０】
前記制御部Ｈは、前記ＴＤＣ検出処理を実行する場合に、外部駆動手段３にてクランク軸４を正規の回転方向に回転させている状態において、圧力センサ１４にて検出される圧力検出値に基づいて、基準シリンダ６ａの１サイクル中でシリンダ内の圧力が最大値になるときのクランク軸４の回転位相を第１の予備圧縮上死点として求め、且つ、外部駆動手段３にてクランク軸４を逆回転方向に回転させている状態において、圧力センサ１４にて検出される圧力検出値に基づいて、１サイクル中でシリンダ内の圧力が最大値になるときのクランク軸４の回転位相を第２の予備圧縮上死点として求め、更に、第１の予備圧縮上死点と第２の予備圧縮上死点との中央に位置するクランク軸４の回転位相を、エンジンの圧縮上死点として求めるように構成されている。ここで、前記１サイクルとは、クランク軸４に回転に伴って、テスト対象エンジン１が、吸入行程、圧縮行程、膨張行程、排気行程の夫々の行程を実行する周期に対応するものである。つまり、この１サイクル中にクランク軸４は２回転することになる。
【００３１】
又、前記第１の予備圧縮上死点を求める場合、及び、前記第２の予備圧縮上死点を求める場合の夫々において、圧力センサ１４にて検出される圧力検出値を設定周期毎にサンプリングするとともに、そのサンプリングされたサンプリング値の設定個数づつの移動平均値を求め、その移動平均値が１サイクル中で最大値になるときのクランク軸４の回転位相を、１サイクル中でシリンダ内の圧力が最大値になるときのクランク軸４の回転位相として求めるよう構成されている。
【００３２】
次に、制御部Ｈによる前記ＴＤＣ検出処理について、図６に示すフローチャートに基づいて説明する。
先ず、この検出処理に先立って、基準シリンダ６ａを含む全てのシリンダ６に接続されている４つの空気供給装置２５の夫々の開閉弁２８を閉状態に切り換えておく。そして、外部駆動手段３にてクランク軸４を正規の回転方向（以下、正転方向という）に回転させ、エンコーダ５の検出情報に基づいて、クランク軸４の回転速度が１分あたり６０回転する回転速度（６０ｒｐｍ）になるように速度制御する（ステップ３１）。そのような設定速度で正転方向へ回転している状態において、基準シリンダ６ａのシリンダに接続された圧力センサ１４における圧力検出値を設定単位時間毎にサンプリングするとともに、そのサンプリングした値を所定個数（５１個）づつ移動平均値を求める処理を逐次実行する（ステップ３２、３３）。尚、この移動平均値は、エンコーダ５がタイミングパルスを出力する毎に求めるようになっている。
【００３３】
又、制御部Ｈは、エンコーダ５から出力されるタイミングパルスを積算する処理を継続して実行するとともに、１回転毎に出力される基準信号が入力されると、その時点でタイミングパルスの積算値をゼロにリセットするようになっており、このような処理を繰り返し実行することになる。そして、１サイクル中において前記移動平均値が最大となるときのクランク軸４の回転位相を第１の予備圧縮上死点ＴＤＣ（Ｙ１）として求める処理を実行する（ステップ３４）。このように第１の予備圧縮上死点ＴＤＣ（Ｙ１）を求めるまでステップ３１〜３４を繰り返し実行する。
【００３４】
第１の予備圧縮上死点ＴＤＣ（Ｙ１）が求められると、次に、外部駆動手段３にてクランク軸４を逆転方向に回転させ、１分あたり６０回転する回転速度（６０ｒｐｍ）になるように速度制御して、その逆転方向への回転状態において、上述の正転状態での処理と同様にして、圧力検出値をサンプリングするとともに、そのサンプリングした値を所定個数（５１個）づつ移動平均値を求める処理を逐次実行し（ステップ３５、３６、３７、３８）、１サイクル中において前記移動平均値が最大となるときのクランク軸４の回転位相を第２の予備圧縮上死点ＴＤＣ（Ｙ２）として求める（ステップ３９）。そして、第２の予備圧縮上死点ＴＤＣ（Ｙ２）を求めるまでステップ３６〜３９を繰り返し実行する。
第２の予備圧縮上死点ＴＤＣ（Ｙ２）が求められると、電動モータ２の回転作動を停止して、第１の予備圧縮上死点と第２の予備圧縮上死点との中央に位置するクランク軸４の回転位相を、エンジンの圧縮上死点として求めるのである（ステップ４０、４１、４２）。
【００３５】
説明を加えると、図７に、エンコーダ５の出力値と圧力検出値（移動平均値）とを回転位相を対応させた状態で示している。そのうち図８（イ）には正転方向への回転状態における変化を示しており、図８（ロ）には逆転方向への回転状態における変化を示している。
４サイクルエンジンでは、吸入行程、圧縮行程、膨張行程、排気行程を行う間にピストン７が２往復するために、圧縮行程と排気行程の２つの上死点が存在することになるが、このうち、排気行程においては、排気バルブ１０が開状態であるからシリンダ内の圧力は高圧にはならず、シリンダ内の圧力が最大になるのは圧縮行程での上死点（圧縮上死点）だけであるから、図に示すようにクランク軸４が２回転する間に１回のシリンダ内の圧力は最大になる点（圧縮上死点）が存在する。
そこで、正転状態での圧力が１サイクル中で最大となる点（第１の予備圧縮上死点）とそれよりも回転方向上手側の基準信号との間での角度情報（Ａ）と、逆転状態での圧力が１サイクル中で最大となる点（第２の予備圧縮上死点）とそれよりも回転方向下手側の基準信号との間での角度情報（Ｂ）とを、エンコーダ５のタイミングパルスの積算値の情報より夫々求めて、図８（ハ）に示すように、正転状態を基準として角度情報（Ａ）と角度情報（Ｂ）との平均値となる角度に対応する位相、すなわち、第１の予備圧縮上死点と第２の予備圧縮上死点との中央に位置するクランク軸４の回転位相を真の圧縮上死点ＴＤＣとして求めるのである。このようにして求めた圧縮上死点ＴＤＣをエンコーダ５の検出信号による求められる回転位相に対応させて記憶するようにしている。その後、このようにして求められた圧縮上死点を基準として、吸気バルブ９や排気バルブ１０の動作のタイミングを検出するようにしている。
従って、前記制御部Ｈを利用してテスト対象エンジンの圧縮上死点を求める演算手段１００が構成され、エンコーダ５、圧力センサ１４、および、前記演算手段１００により、テスト対象エンジンにおける圧縮上死点を検出する圧縮上死点検出手段が構成されることになる。
【００３６】
又、前記制御部Ｈは、吸気バルブ９の閉タイミングを検出する処理を実行する場合において、吸気マニホールド１８の吸気部を閉じた状態で、外部駆動手段３にてクランク軸４を回転させている状態における、圧力センサ１４、エンコーダ５および圧縮上死点検出手段の検出情報に基づいて、吸気マニホールド１８の内部圧力が上昇傾向から減少傾向に変化する２つの変化点のうち圧縮上死点からの回転角が大きい方の変化点に対応する回転位相を、吸気バルブ９の閉タイミングとして検出するよう構成されている。具体的には、上記したような２つの変化点を含むことが予測される設定回転位相幅内における圧力センサ１４の検出情報について、設定回転位相幅内における最も回転方向下手側から上手側に向けて、設定単位位相毎の内部圧力の変化量を順次求めて、その変化量が設定値以下になるときの回転位相を、吸気バルブ９の閉タイミングとして検出するよう構成されている。
【００３７】
次に、制御部Ｈによる吸気バルブ９の閉タイミング検出処理について、フローチャートに基づいて説明する。尚、この検出処理は、各シリンダ毎に各別に行うことになる。そして、この検出処理を行うときは、予め、検出対象となるシリンダに接続された空気供給装置２５における開閉弁２８を開弁状態に切り換え、残りの他の３本のシリンダに接続された空気供給装置２５における開閉弁２８を閉弁状態に切り換えておく。
図７に基準シリンダ６ａ（♯１）についての排気バルブ１０の開タイミング検出処理のフローチャートを示しており、このフローチャートに基づいて具体的に説明する。
外部駆動手段３にてクランク軸４を正転方向に回転させ、エンコーダ５の検出情報に基づいて、クランク軸４の回転速度が１分あたり３０回転する回転速度（３０ｒｐｍ）になるように速度制御する（ステップ５１）。そのような設定速度で正転方向へ回転している状態において、吸気マニホールド１８に接続された圧力センサ２１における圧力検出値を設定単位時間毎にサンプリングするとともに、そのサンプリングした値を所定個数（５１個）づつ移動平均した値（移動平均値）を求めて、その移動平均値を図示しないメモリに記憶させる記憶処理を逐次実行する（ステップ５２、５３、５４）。尚、この移動平均値は、エンコーダ５がタイミングパルスを出力する毎に求めるようになっている。
【００３８】
そして、１サイクル中での移動平均値の記憶処理が終了すると（ステップ５５）、上述したような吸気マニホールド１８の内部圧力が上昇傾向から減少傾向に変化する２つの変化点を含むことが予測される設定回転位相幅内、例えば、図９に示すような設定領域Ｑ内における前記移動平均値について、設定回転位相幅内における最も回転方向下手側から上手側に向けて、設定単位位相毎、言い換えると、移動平均値が求められるタイミング毎に、内部圧力の変化量を順次求める処理を実行する。つまり、前記設定回転位相幅内における最も回転方向下手側から隣接する移動平均値同士の差分値を順次演算にて求めていく（ステップ５６）。そして、その差分値（変化量、言い換えると、回転位相の変化に対する検出データの傾き）が設定値以下になるときの回転位相を、２つの変化点のうち圧縮上死点からの回転角が大きい方の変化点に対応する回転位相として求める（ステップ５７、５８）。
このようにして、圧力センサ２１における圧力検出値が減少傾向から上昇傾向に変化する２つの変化点のうちの圧縮上死点からの回転角が大きい方の変化点に対応する回転位相を、上記ＴＤＣ検出処理にて検出された圧縮上死点を基準として、吸気バルブ９の閉タイミングとして検出するのである。
【００３９】
上述したように、このような吸気バルブ９の閉タイミング検出処理は、他のシリンダ６（♯２〜♯４）についても夫々各別に行われることになるが、その場合、対応する検出対象シリンダに接続されている空気供給装置２５の開閉弁２８だけを開弁状態として、他のシリンダに接続される空気供給装置２５の開閉弁２８は閉弁状態として検出処理が行われることになる。
従って、前記制御部Ｈを利用して吸気バルブ９の閉タイミングを検出するタイミング検出手段１０１が構成されることになる。
【００４０】
説明を加えると、図９に、基準シリンダ６ａに空気供給装置２５により空気を供給している状態で、クランク軸４の回転位相の情報を基準にして、外部駆動手段３によりクランク軸４を正転方向に回転させたときの前記圧力センサ２１の圧力検出値の変化を、各シリンダ内部の圧力の変化及び吸気バルブ９、排気バルブ１０の作動タイミングと対応付けて表している。ちなみに、図９において、♯１は基準シリンダ６ａを示し、♯２は第２番目のシリンダ６、♯３は第３番目のシリンダ６、♯４は第４番目のシリンダ６であることを示し、「ＥＸ」は各シリンダ６における排気バルブ１０が開弁している状態を示し、「ＩＮ」は各シリンダ６における吸気バルブ９が開弁している状態を示している。この図から明らかなように、基準シリンダ６ａにおいて吸気バルブ９が開作動すると、吸気マニホールド１８の内部の圧力が上昇し、その吸気バルブ９が閉じると吸気マニホールド１８の内部の圧力が減少していくことになる。但し、基準シリンダ６ａにおいて吸気バルブ９が開作動して吸気マニホールド１８の内部の圧力が上昇しているときに、第３番目のシリンダ６における吸気バルブ９が開作動すると、そのシリンダは排気行程であるから吸気マニホールド１８側から空気がそのシリンダを通して一部排気されることから、吸気マニホールド１８の内部の圧力が一時的に減少するが、その後、空気供給装置２５による空気供給によって再度、吸気マニホールド１８の内部の圧力が上昇傾向に転じる。その後、基準シリンダ６ａの吸気バルブ９が閉じると吸気マニホールド１８の内部の圧力は、設定圧力の空気が供給されないので連続的に減少していくことになる。このようにして、吸気マニホールドの内部圧力が上昇傾向から減少傾向に変化する２つの変化点が存在することになる。
【００４１】
又、図１０には、図９における前記２つの変化点を含むことが予測される設定回転位相幅内の一例としての設定領域Ｑ内における拡大図を示しており、前記２つの変化点における回転方向下手側の変化点を求めるために、前記設定領域Ｑ内における最も回転方向下手側（回転位相Ｘ１に対応する位置）から隣接する移動平均値同士の差分値を順次求めていき、その差分値（変化量）が設定値以下、例えば、ほぼ零に近い小さい値になるときの回転位相Ｘ２を、２つの変化点のうち圧縮上死点ＴＤＣからの回転角が大きい方の変化点に対応する回転位相として求めるのである。
【００４２】
〔別実施形態〕
以下、別実施形態を列記する。
【００４３】
（１）上記実施形態では、前記タイミング検出手段が、吸気マニホールドの内部圧力が上昇傾向から減少傾向に変化する２つの変化点を含むことが予測される設定回転位相幅内における前記圧力検出手段の検出情報について、前記設定回転位相幅内における最も回転方向下手側から上手側に向けて、設定単位位相毎の前記内部圧力の変化量を順次求めて、その変化量が設定値以下になるときの回転位相を、前記吸気バルブの閉タイミングとして検出するよう構成したが、このような構成に限らず、回転方向上手側から下手側に向かって順次演算して、吸気マニホールドの内部圧力が上昇傾向から減少傾向に変化する２つの変化点を夫々求め、回転方向下手側の変化点を吸気バルブの閉タイミングとして検出するよう構成するようにしてもよい。
【００４４】
（２）上記実施形態では、圧力検出値を設定周期毎にサンプリングするとともに、そのサンプリングされたサンプリング値の設定個数づつの移動平均値を求めるようにしたが、このような処理に代えて、検出値の変化率が設定値以上となるような局所的に変化する特異なデータを除去するような処理としたり、高周波成分を除去するようなローパスフィルタを通して制御部に入力するような構成など、各種の形態で実施することができる。
【００４５】
（３）上記実施形態では、圧縮上死点検出手段として、シリンダ内の圧力の検出情報に基づいて圧縮上死点を検出するものを例示したが、このような構成に限らず、カム軸の回転位相の情報や、燃料噴射ノズルの制御情報等から圧縮上死点を検出する構成や他の構成でもよく、各種の形態で実施することができる。
【００４６】
（４）上記実施形態では、テスト対象エンジンを搬送装置により所定のテスト用設定位置に搬送して位置固定させた状態でテストを行う構成としたが、このような構成に代えて、例えば、搬送コンベア等によってテスト対象エンジンが搬送されている状態で、その搬送されるエンジンに対して、搬送コンベアと同期させた状態で移動しながら、エンジンのテストを行うエンジンテスト装置に適用してもよい。又、クランク軸と外部駆動手段との接続作業や各種のセンサ類の接続作業等も手作業で行うものに代えて自動接続装置を用いて自動で行うようにしてもよい。
【００４７】
（５）上記実施形態では、テスト対象エンジンとしてディーゼルエンジンを例示したが、ディーゼルエンジンに限らずガソリンエンジンであってもよい。
【００４８】
（６）上記実施形態では、外部駆動手段が、電動モータの回転作動によりクランク軸を回転させるようにしているが、例えば、油圧モータを用いるなど、各種の駆動手段が適応可能である。
【００４９】
（７）上記実施形態では、テスト対象エンジンとして、４本シリンダのエンジンを例示したが、テスト対象とするエンジンのシリンダの数については、適宜変更が可能であり、また、テスト対象とするエンジンの吸気バルブおよび排気バルブの数についても適宜変更が可能であり、各種のエンジンをテスト対象エンジンとして適応することが可能である。
【００５０】
（８）上記実施形態では、本発明にかかるテスト対象エンジンにおける吸気バルブの閉タイミング検出装置をエンジンテスト装置に適応した例を示したが、吸気バルブの閉タイミングを検出する専用の装置とすることも可能で、エンジンテストに関する各種の装置に適応可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】エンジンテスト装置の概略図
【図２】テスト対象エンジンの概略図
【図３】圧力センサの接続状態を示す図
【図４】圧力センサの接続状態を示す図
【図５】制御動作のフローチャート
【図６】制御動作のフローチャート
【図７】制御動作のフローチャート
【図８】圧縮上死点検出におけるタイミングチャート
【図９】エンジン作動状態と圧力変動との関係を示すグラフ
【図１０】図９における一部の拡大図
【符号の説明】
１              テスト対象エンジン
３              外部駆動手段
４              クランク軸
５              回転位相検出手段
９              吸気バルブ
１０            排気バルブ
１８            吸気マニホールド
２２            圧力検出手段
２５            空気供給手段
１０１          タイミング検出手段
【図１】
0004070484.tif 000002
【図２】
0004070484.tif 000003
【図３】
0004070484.tif 000004
【図４】
0004070484.tif 000005
【図５】
0004070484.tif 000006
【図６】
0004070484.tif 000007
【図７】
0004070484.tif 000008
【図８】
0004070484.tif 000009
【図９】
0004070484.tif 000010
【図１０】
0004070484.tif 000011