(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のシリンダ夫々に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、
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、前記圧力検出手段の検出情報、及び、前記回転位相検出手段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減少傾向から上昇傾向に変化する回転位相を、前記吸気バルブの開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開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、
前記吸気マニホールドの内部圧力が減少傾向から上昇傾向に変化した後における単位時間あたりの変化量が設定値になったか否かを判別する上昇状態判別処理と、
その上昇状態判別処理にて前記内部圧力の単位時間あたりの変化量が設定値になったことを判別すると、その変化量が設定値になったときの回転位相から設定量分だけ回転方向上手側の回転位相を、前記減少傾向から上昇傾向に変化する回転位相として求める位相算出処理とを夫々実行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開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、その移動平均値が減少傾向から上昇傾向に変化する回転位相を、前記吸気バルブの開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開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開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開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、吸気バルブの開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、吸気バルブの閉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開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開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】
又、上記従来構成においては、複数のシリンダを備えるエンジンであれば、複数の吸気ポートに対して夫々各別にエアー供給用配管を接続したり、圧力検出手段を備えさせる必要があり、それらの作業に時間がかかり、エンジンの組み立て工程における生産性を低下させるおそれがあった。
【０００８】
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開タイミング検出装置を提供する点にある。
【０００９】
【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開タイミング検出装置は、複数のシリンダ夫々に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、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、前記圧力検出手段の検出情報、及び、前記回転位相検出手段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減少傾向から上昇傾向に変化する回転位相を、前記吸気バルブの開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。
【００１０】
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、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減少傾向から上昇傾向に変化する回転位相を、吸気バルブの開タイミングとして検出するのである。
【００１１】
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、テスト対象エンジンが、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。
そして、吸気バルブが開作動する動作タイミングは、排気行程においてピストンが上昇してほぼ上死点に近づいているときであり、吸気バルブが開くことによって、ピストンの上昇操作による押し出される空気が吸気マニホールド側に押し出されることにより、吸気マニホールドの内部の圧力が一時的に高い圧力に上昇することになるが、その後は、吸入行程を実行することで吸入動作によって吸気マニホールドの内部圧力が低下していくことになる。この吸入行程を実行することによる圧力の減少と、吸気バルブが開作動することによる圧力の上昇とが繰り返し行われるが、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減少傾向から上昇傾向に変化する回転位相が吸気バルブが開作動する動作タイミングに対応するものとなるのである。
【００１２】
このように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る。
しかも、吸気マニホールドの内部圧力に基づいて、吸気バルブの開タイミングを検出する構成であるから、複数のシリンダを備えるエンジンであっても、上記従来構成のように、複数の吸気ポートの夫々に各別に圧力検出手段を備えさせるといった煩わしい作業が不要で、作業能率を向上させることが可能となる。
【００１３】
従って、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開タイミング検出装置は、請求項１において、前記タイミング検出手段が、前記吸気マニホールドの内部圧力が減少傾向から上昇傾向に変化した後における単位時間あたりの変化量が設定値になったか否かを判別する上昇状態判別処理と、その上昇状態判別処理にて前記内部圧力の単位時間あたりの変化量が設定値になったことを判別すると、その変化量が設定値になったときの回転位相から設定量分だけ回転方向上手側の回転位相を、前記減少傾向から上昇傾向に変化する回転位相として求める位相算出処理とを夫々実行するよう構成されていることを特徴とする。
【００１５】
上記したように吸気バルブが開作動することにより吸気マニホールドの内部圧力が上昇するので、この内部圧力が減少傾向から上昇傾向に変化するときが吸気バルブの開タイミングであるが、このような吸気バルブの開に伴って圧力が上昇し始めるときを圧力検出値の検出結果に基づいて精度よく検出することは難しい。
本出願人による実験データに基づいて説明を加えると、図９に示すように、吸気マニホールドの内部圧力が上昇するので、この内部圧力が減少傾向から上昇傾向に変化する時点（Ｘ２）から吸気マニホールド内の圧力の単位時間あたりの変化量が設定値になる時点（Ｘ１）までには少し時間遅れがあり、吸気バルブが開作動した時点直後の圧力検出値は緩やかな変化であり、吸気バルブの開に伴って圧力が上昇し始めるときを精度よく検出することは難しいものである。
【００１６】
そこで、内部圧力が減少傾向から上昇傾向に変化した後における単位時間あたりの変化量が設定値になった時点の回転位相を求めて、その回転位相から設定量分だけ回転方向上手側の回転位相を、減少傾向から上昇傾向に変化する回転位相として求めるのである。
【００１７】
このようにして、吸気マニホールドの内部圧力が減少傾向から上昇傾向に変化する回転位相を、吸気バルブの開タイミングに対応するものとして、極力精度よく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。
【００１８】
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開タイミング検出装置は、請求項１又は２において、前記タイミング検出手段が、前記圧力検出手段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、その移動平均値が減少傾向から上昇傾向に変化する回転位相を、前記吸気バルブの開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。
【００１９】
すなわち、設定周期毎にサンプリングされた圧力検出値についての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。
【００２０】
【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開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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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の開閉操作タイミングを計測して、その開閉操作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。
【００２５】
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を接続する構成となっている。
【００２６】
前記圧力センサ１４の接続構成について説明すると、図３に示すように、基準シリンダ６ａに対して、前記装着用孔１３に対して接続用治具１５を用いて長さが約８００〜９００ｍｍ程度の長さの油圧ホース１６を接続して、その油圧ホース１６の先端に圧力センサ１４を接続する構成としている。このように油圧ホース１６を介して圧力センサ１４を接続するのは、シリンダ６ａ内の圧力が高圧となるから検査作業中に接続箇所が誤って外れたり、破損したりしないように、耐圧性に優れ、しかも、柔軟で作業が行い易い油圧ホース１６を利用して、シリンダ内の高い圧力を減圧させるべく緩衝機能を発揮させる構成としている。この圧力センサ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。
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を閉塞部材にて閉塞させる構成としている。
【００２７】
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１７の吸気口１８に対して、接続用治具１９を用いて長さが約８００〜９００ｍｍ程度の長さの油圧ホース２０を接続して、その油圧ホース２０の先端に吸気マニホールド１７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２１を接続している。この圧力センサ２１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。
【００２８】
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４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）。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
次に、制御部Ｈによる前記ＴＤＣ検出処理について、図５に示すフローチャートに基づいて説明する。
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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）。
【００３４】
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７（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７（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６（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が構成されることになる。
【００３５】
又、前記制御部Ｈは、吸気バルブ９の開タイミングを検出する処理を実行する場合において、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いて、圧力センサ２１の検出情報、及び、エンコーダ５の検出情報に基づいて、圧力センサ２１にて検出される吸気マニホールド１７の内部圧力が減少傾向から上昇傾向に変化する回転位相を、吸気バルブ９の開タイミングとして検出するよう構成されている。説明を加えると、圧力センサ２１にて検出される吸気マニホールド１７の内部圧力が減少傾向から上昇傾向に変化した後における単位時間あたりの変化量が設定値になったか否かを判別する上昇状態判別処理と、その上昇状態判別処理にて内部圧力の単位時間あたりの変化量が設定値になったことを判別すると、その変化量が設定値になったときの回転位相から設定量分だけ回転方向上手側の回転位相を、減少傾向から上昇傾向に変化する回転位相として求める位相算出処理とを夫々実行するよう構成されている。
【００３６】
次に、制御部Ｈによる吸気バルブの開タイミング検出処理について、図６に示すフローチャートに基づいて説明する。
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１７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）づつ移動平均値を求める処理を逐次実行する（ステップ５２、５３）。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。
【００３７】
そして、求められる移動平均値の単位時間あたりの上昇変化量を求める処理を実行し（ステップ５４）、移動平均値が減少傾向から上昇傾向に変化した後、単位時間あたりの上昇変化量が設定値以上になったか否かを判別するようにしている（ステップ５５）。この処理が上昇状態判別処理に対応する。単位時間あたりの上昇変化量が設定値以上になったこと判別するまでは、ステップ５１〜５４を繰り返し実行することになる。そして、単位時間あたりの上昇変化量が設定値以上になったことを判別すると、その上昇変化量が設定値になったときの回転位相から設定量分だけ回転方向上手側の回転位相を、前記減少傾向から上昇傾向に変化する回転位相として求める位相算出処理を実行する（ステップ５６）。
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の開タイミングとして検出するのである。
従って、前記制御部Ｈを利用して吸気バルブの開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。
【００３８】
説明を加えると、図８に、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８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、いずれかのシリンダ６において吸気バルブ９が開作動するときには吸気マニホールド１７の内部の圧力が上昇し始めるのである。つまり、そのシリンダにおいてはピストンが上昇してほぼ上死点に近づいているときであり、吸気バルブ９が開くことによって、ピストンの上昇操作による押し出される空気が吸気マニホールド１７側に押し出されることにより、吸気マニホールド１７の内部の圧力が一時的に上昇するからであり、その後は、吸入動作によって徐々に低下していくことになる。
【００３９】
又、図９には、図８における吸気バルブ９が開弁するタイミングを含む所定の領域Ｑにおける拡大図を示しており、この図から明らかなように、吸気バルブ９が開弁するタイミングと想定される時点では、圧力検出値が減少傾向から上昇傾向に変化することになるが、その変化が緩やかであり、その圧力検出値の情報からそのまま開タイミングを検出することは難しいので、単位時間あたりの上昇側への変化量が設定値になったときの回転位相Ｘ１から設定量Ｃだけ回転方向上手側の回転位相Ｘ２を、前記減少傾向から上昇傾向に変化する回転位相として求めるようにしているのである。
【００４０】
〔別実施形態〕
以下、別実施形態を列記する。
【００４１】
（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減少傾向から上昇傾向に変化した後における単位時間あたりの変化量が設定値になったか否かを判別する上昇状態判別処理と、その上昇状態判別処理にて前記内部圧力の単位時間あたりの変化量が設定値になったことを判別すると、その変化量が設定値になったときの回転位相から設定量分だけ回転方向上手側の回転位相を、前記減少傾向から上昇傾向に変化する回転位相として求める位相算出処理とを夫々実行する構成としたが、このような構成に代えて、次のように構成するものでもよい。
すなわち、吸気バルブの開タイミングを含む所定の位相範囲内を対象として、圧力検出値（移動平均した値）が検出される設定単位時間毎に、１個前のデータと比較して上昇判別用設定量以上増加しているか否かを判別し、上昇判別用設定量以上増加していれば、その時点における回転位相とする前記減少傾向から上昇傾向に変化し始める回転位相として求めるようにしてもよい。
【００４２】
（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。
【００４３】
（３）上記実施形態では、テスト対象エンジンにおいて、排気バルブの開タイミングを検出するための基準となる圧縮上死点（ＴＤＣ）を求める構成として、エンジンを正規の回転方向及び逆回転方向夫々に回転させたときにおける、シリンダ内の圧力を検出する圧力センサの検出値及び回転位相検出手段としてのエンコーダの検出情報に基づいて制御部が演算により圧縮上死点を求める構成を例示したが、このような構成に限らず、カム軸の回転位相の情報や、燃料噴射ノズルに対する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。
【００４４】
（４）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。
【００４５】
（５）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。
【００４６】
（６）上記実施形態では、前記圧力検出手段が、検出対象である吸気マニホールドに対して、減圧用の緩衝部を介して接続されるように構成されるものとしたが、このような構成に限らず、吸気マニホールドの吸気口に直接、接続させて圧力を検出する構成としてもよい。
【００４７】
（７）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。
【００４８】
（８）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。
【００４９】
（９）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開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、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】制御動作のフローチャート
【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】圧縮上死点検出におけるタイミングチャート
【図８】エンジン作動状態と圧力変動との関係を示すグラフ
【図９】図８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
１７            吸気マニホールド
２１            圧力検出手段
１０１          タイミング検出手段
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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