(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの吸気ポートに接続される吸気系の入口に、その通路断面積を縮小させる絞りを設置した状態でモータリング運転を行い、前記吸気系内の圧力を臨界状態にして吸入空気流量を一定にするモータリング工程と、
前記臨界状態にある吸気系内の圧力を測定し、この測定した圧力と所定の圧力とを比較する比較工程と、
前記比較工程にて得られた結果に基づいてエンジン本体の異常の有無を判定する判定工程と
を具備したことを特徴とするエンジン検査方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンの機械的性能を検査するのに好適したエンジン検査方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種のエンジン検査方法に関する従来の技術としては、例えばエンジンの組み立て後にモータリング運転を行って排気ポートからの排気圧を計測する検査方法や、あるいは、吸気ポートにインテークマニホールドを取り付けた状態でその吸入口および排気ポート出口にそれぞれ絞りを設置し、モータリング運転を行ってマニホールド内の圧力と排気圧とを計測する検査方法等が挙げられる。
【０００３】
前者の検査方法は、計測した排気圧の変動に基づいてバルブタイミングが正確に設定されているか否かを検査するのに適しており、また、後者の検査方法は、一度のモータリング運転でバルブタイミングの正否と同時にマニホールド内圧力の変動に基づいて吸気系の欠陥をも検査するのに適していると考えられる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述した各検査方法にあっては、モータリングトルクの計測により圧縮圧相当の値を検出するため、検査時には気筒内に充分な空気が吸入されている必要がある。それ故、従来の検査方法ではモータリング運転時に吸気ポートの入口が開放されていたり、あるいは、マニホールド入口に絞りがあっても、その絞り径が吸入空気量の確保に有効な大きさに設定されている必要がある。この場合、例えば吸気系に微少な欠陥があったとしても、その欠陥に起因した吸気圧の変動は相対的に小さいものでしかないため、例えばマニホールド内圧力の計測結果から吸気系の欠陥を検出しようとしても、欠陥のある場合とない場合とで圧力の差があまり顕著に現れない。このため従来の検査方法では、吸気系の欠陥を高精度に検出することは難しい。
【０００５】
そこで本発明は、吸気系の欠陥の検出を容易にし、より厳密な水準でエンジンの検査を行うことができるエンジン検査方法の確立を課題としたものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明のエンジン検査方法（請求項１）は、吸気系の入口に絞りを設置した状態でモータリング運転を行い、吸気系内に臨界圧力を発生させて吸入空気流量を一定にしておき、そして、この状態で測定した吸気系内の圧力と所定圧力とを比較し、その比較の結果に基づいてエンジン本体の異常の有無を判定することにより上記の課題を解決したものである。
【０００７】
すなわち、吸気系内圧力の臨界状態では吸入空気の流れに閉塞（choking）が生じているため、モータリング運転時に絞りを通じて吸入される空気流量は、その絞り径のみに依存して常に一定となる。このため、吸気系に欠陥がなければ一定の圧力が保持されるが、絞り以外の部分から吸気系内に空気が吸入されていれば、吸入空気量の増加により吸気系内の圧力が増大することになる。従って、このときの測定圧力の違いはエンジンの機械効率の差となって顕著に現れる。この場合、正常な機械効率の基準値として所定の圧力を設定しておき、測定圧力と所定圧力とを比較した結果、例えば測定圧力が所定圧力以下であれば欠陥がなく、一方、測定圧力が所定の圧力を上回る場合は何らかの欠陥があるものとして判定することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明のエンジン検査方法は、例えばエンジンの製造過程における製品検査としての一実施形態をとることができる。ただし、本発明は製品検査の形態だけでなく、例えばエンジンの日常の保守点検や、車両用エンジンの場合は定期点検やダイアグノシスの形態としても実施可能である。
【０００９】
図１は、本実施形態における検査設備とともに、その検査対象となるエンジン１を示しており、このエンジン１は例えば直列４気筒型のシリンダレイアウトを有したものとなっている。
エンジン１には製造過程でインテークマニホールド２が取り付けられており、個々の気筒につながる吸気ポート４には、インテークマニホールド２を通じて吸入空気が分配されるようになっている。また、インテークマニホールド２にはサージタンク６が一体的に形成されており、その吸入口には絞り８が取り付けられている。絞り８はインテークマニホールド２の吸入口の通路断面積を所望の絞り径に縮小することができ、好ましくは容易に絞り径が可変であり、また微調整することができるようになっている。
【００１０】
なお、本実施形態では排気ポート１０は単に開放されているか、あるいは、排気ポート１０にエキゾーストマニホールド１２が接続されいるかの何れの態様であってもよく、また、その出口に絞りが取り付けられている必要はない。
図１の検査設備には圧力センサ１４および検査ユニット１６が含まれており、圧力センサ１４は、好ましい態様としてサージタンク６内の圧力を検出可能な位置に取り付けられている。また検査ユニット１６は、圧力センサ１４からのセンサ信号を取り込んで吸気系内の圧力を電気的に検出する機能を有している。
【００１１】
更に検査設備には、エンジン１をモータリングさせるためのモータ１８が含まれており、このモータ１８は特に検査用に設置されていてもよい。
【００１２】
【実施例】
以下に、図１の検査設備を用いて実施されるエンジン検査方法を説明する。ただし、エンジン検査方法の具体的な態様は、以下の一実施例に限定されるものではない。
図２は、エンジン１を検査する過程の例を手順を追って示している。この検査過程では例えば、本発明の検査方法の実施に先立って前段階検査を行うものとしている。具体的には、前段階検査はエンジン１をモータリングさせて圧縮圧の計測により機械効率を検査し、吸気系以外の部分の性能を予め保証するために行われる。なお、この場合の圧縮圧の計測には別途、点火栓２０の取付孔を通じて設置された圧力センサを使用することができる。また、前段階検査においては、エンジン１に組み込まれているクランク角センサ２２を利用してクランク角パルスと圧縮圧の変動との同期を調べることにより、バルブタイミングの正否を検査することが可能である。ただし、本発明の実施にあたり特に必要がない場合は、このような前段階検査を省略してもよい。
【００１３】
上述した前段階検査を終えると、次に図１に示した検査設備を設置する。このとき絞り８の設定は、例えばモータリング運転時の回転速度を一定としたとき、エンジン１の気筒数や総排気量等との関係から吸気系内に臨界圧力を発生させることができる絞り径とする。
検査設備の設置を完成させると、モータ１８によりエンジン１を一定の回転速度でモータリング運転し、吸気系内の圧力を臨界状態にして絞り８から吸入される空気流量が一定となるように設定する（モータリング工程）。
【００１４】
臨界状態の条件を整えると、上述した圧力センサ１４を用いて吸気系内（サージタンク６内）の圧力を測定する。このとき、測定した圧力を検査ユニット１６の表示装置に数値またはグラフにて表示させるようにしてもよい。
サージタンク６内の圧力を測定すると、その値を予め設定された所定の圧力と比較する。この所定圧力は例えば、エンジン１に欠陥がなく、機械効率が正常である場合に発生する臨界圧力の上限値として設定することができる。
【００１５】
このとき測定した圧力と所定圧力との比較は検査ユニット１６にて行うことができる。具体的には、例えば検査ユニット１６には演算処理回路が内蔵されており、この演算処理回路は、上記の測定圧力と所定圧力とを大小比較する機能を有している（比較工程）。
上述した演算処理回路は更に、測定圧力と所定圧力とを比較した結果に基づいて判定を行う機能を有している。具体的には、その測定圧力が所定圧力以下であればエンジン１の本体に異常がなく、一方、測定圧力が所定圧力を上回っていればエンジン１の本体に異常があるものとして判定する（判定工程）。この判定原理は、吸気系内が臨界状態にあるとき、絞り８を通じて吸入される空気流量は常に一定であるため、吸気系に欠陥がなければモータリング回転速度と絞り径との関係から定まる所定の圧力が保持されるべきところ、何らかの欠陥がある場合は、その欠陥部分から空気が吸入されて圧力が増大することに基づいている。
【００１６】
なお、上述した所定圧力の設定は一例であり、検査において判定基準を緩やかにしたり、逆に厳しくする場合、その設定した圧力を適宜変更してもよい。
また検査ユニット１６による判定結果は、例えば表示装置や警報器などの各種の態様により適宜表示させることができる。このとき、測定した圧力と所定圧力との差の大きさに基づいて欠陥の度合を表示させるようにしてもよい。この場合、圧力の差が大きいほど欠陥の度合が大きいものと考えられる。
【００１７】
上述した実施例によるエンジン検査においては、エンジン１の機械効率の違いによって測定圧力に顕著な差が現れるため、微少な漏れ等の欠陥についても正確に検出が可能である。このとき検出できる欠陥としては、例えばガスケットの密着不良やバルブシートのひずみ等による気密不良、また、燃料噴射弁のパッキン不良やその欠品等による機械効率の低下が考えられる。
【００１８】
また、本実施例においては、測定圧力の変動とクランク角パルスとの同期を調べることにより、タイミングベルトとタイミングプーリとの掛け違いによるバルブタイミングずれ等を検査することもできる。
一実施例では、単に測定圧力と所定圧力との大小比較に基づいて判定を行うようにしているが、例えば実験により求めた圧力分布の平均値と測定圧力とを比較する態様であってもよい。この場合、比較の結果として例えば標準偏差を用いることができ、その大きさから欠陥の有無を判定するようにしてもよい。
【００１９】
【発明の効果】
以上説明したように本発明のエンジン検査方法（請求項１）によれば、エンジンの機械効率を厳密に検査し、高精度にして確実な性能保証を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施に利用される検査設備の一例を表す概略図である。
【図２】一実施例の検査手順を表す過程図である。
【符号の説明】
１  エンジン
２  インテークマニホールド
４  吸気ポート
６  サージタンク
８  絞り
１４  圧力センサ
１６  検査ユニット
１８  モータ
【図１】
0004051520.tif 000002
【図２】
0004051520.tif 000003