JPH0843261A

JPH0843261A - 動弁系の検査方法およびその装置

Info

Publication number: JPH0843261A
Application number: JP17436294A
Authority: JP
Inventors: Hiroo Arataki; 博夫荒滝; Hiroshi Miyanaka; 弘志宮中; Masami Asakuno; 正美朝久野
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1994-07-26
Filing date: 1994-07-26
Publication date: 1996-02-16

Abstract

(57)【要約】【目的】バルブ挙動における等速リフト領域のリフト
高さを求めることにより、バルブ挙動の良否判定および
バルブ挙動の調整を容易に行い得るようにする。【構成】エンジンの動弁系におけるバルブ２のリフト
量およびカムシャフト１の回転角をカムシャフト１を強
制的に回転駆動させつつリフト量検出手段（例えば、磁
気スケール７）および回転角検出手段（例えば、エンコ
ーダ６）により検出する検出工程と、該検出工程におい
て検出された検出値に基づいてバルブ２の等速リフト領
域を判定する判定工程とを順次実施する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本願発明は、エンジンにおける動
弁系の検査方法およびその装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】エンジンの動弁系は、所定のプルフィー
ルを有するカムを備えたカムシャフトと該カムシャフト
の回転に伴って前記カムにより開閉動作されるバルブ
（例えば、吸気バルブ、排気バルブ）とによって構成さ
れており、その開閉動作の良否はエンジン性能に大きく
影響するとともに、閉弁時の衝撃音発生の原因ともなる
ところから、エンジンの各種検査のうちでも重要なもの
されている。

【０００３】このような要求から、従来からバルブの挙
動の良否を判定する検査方法が種々提案されている。例
えば、特開平５−２０２７０５号公報に開示されている
ように、吸気通路あるいは排気通路内にそのエア圧を検
出するエア圧検出手段を設け、前記吸気通路あるいは排
気通路に所定圧のエア圧を供給しつつエンジンのクラン
クシャフトを強制的に回転させ、吸気バルブあるいは排
気バルブが閉弁状態にあるべきクランク角において前記
エア圧の変化が検出されるか否かによりバルブシートあ
るいはタペットクリアランスの良否を判定するようにし
たものがある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術の場合、
バルブ挙動を吸気通路あるいは排気通路におけるエア圧
の変化により間接的に知ろうとしているのであり、実際
のバルブ挙動を正確に反映させることが難しい場合があ
るとともに、吸気通路あるいは排気通路のエア圧を検出
するためには、エンジンの組立完了後でなければ検査で
きず、不良と判定された場合の手直しが難しいという不
具合もある。

【０００５】ところで、実際のバルブ挙動は、図１０に
示すように、着座状態から等速でリフト量が増大した
後、非等速でリフト量が増大して最大リフト量に至り、
その後非等速でリフト量が減少した後、再度等速で減少
して閉弁状態となる。つまり、バルブの開弁直後および
閉弁直前の等速リフト領域Ｘ₁，Ｘ₂と、該等速リフト領
域Ｘ₁，Ｘ₂に挟まれた非等速リフト領域Ｙとが存在する
のである。

【０００６】そこで、前記等速リフト領域Ｘ₁，Ｘ₂の高
さ（即ち、リフト高さ）を正確に知ることができれば、
バルブ挙動の良否判定は勿論、バルブ挙動の調整が容易
に行えるであろう。このことに着目して本願発明はなさ
れたものである。

【０００７】本願発明は、上記の点に鑑みてなされたも
ので、バルブ挙動における等速リフト領域のリフト高さ
を求めることにより、バルブ挙動の良否判定およびバル
ブ挙動の調整を容易に行い得るようにすることを目的と
するものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本願発明にかかる動弁系
の検査方法は、エンジンの動弁系におけるバルブのリフ
ト量とカムシャフトの回転角とをカムシャフトを強制的
に回転駆動させつつ検出する検出工程と、該検出工程に
おいて検出された検出値に基づいてバルブの等速リフト
領域を判定する判定工程とを順次実施することを特徴と
している。

【０００９】また、本願発明にかかる動弁系の検査装置
は、エンジンの動弁系におけるカムシャフトを強制的に
回転駆動させる駆動手段と、バルブのリフト量を検出す
るリフト量検出手段と、カムシャフトの回転角を検出す
る回転角検出手段と、前記リフト量検出手段および回転
角検出手段により検出された検出値に基づいてバルブの
等速リフト領域を判定する等速リフト領域判定手段とを
備えていることを特徴としている。

【００１０】本願発明にかかる動弁系の検査方法あるい
は検査装置においては、次のような好ましい実施の態様
がある。

【００１１】前記動弁系の検査方法あるいは検査装置に
おいて、前記判定工程において（あるいは、前記バルブ
特性判定手段により）判定されたバルブ等速リフト領域
に基づき目標とするバルブ特性を設定する設定工程を実
施する（あるいは、バルブ特性設定手段を付設する）の
がバルブ特性を適正且つ容易に設定し得る点で好まし
い。

【００１２】前記動弁系の検査方法あるいは検査装置に
おいて、前記検出工程におけるバルブリフト量およびカ
ムシャフト回転角の検出を、シリンダヘッドに対して動
弁系を仮組付けした状態で実施する（あるいは、前記駆
動手段、前記リフト量検出手段および前記回転角検出手
段を、動弁系が組み付けられた状態のシリンダヘッドを
位置決めする位置決め手段を有する検査台に設ける）の
が不良発生時における手直し等を容易に行える点で好ま
しい。

【００１３】前記動弁系の検査装置において、前記等速
リフト領域判定手段を、初期化されたリフト量検出手段
および回転角検出手段により検出された検出値を回転角
ーリフト量特性線図として表現する特性線図形成手段
と、該特性線図形成手段により得られた回転角ーリフト
量特性線図からリフト開始点と等速リフト領域から非等
速リフト領域へ移行する変曲点とのリフト高さを演算す
る演算手段とによって構成するのが等速リフト領域にお
けるリフト高さ（即ち、リフト開始点から変曲点までの
リフト高さ）を実測により正確に求めることができる点
で好ましい。

【００１４】前記動弁系の検査装置において、前記演算
手段による変曲点の演算を、前記リフト量検出手段およ
び回転角検出手段により検出された検出値により定まる
前記回転角ーリフト量特性線図上の点の前後における積
分値の差分から得られる勾配の変化に基づいて求めるも
のとするのが変曲点を実測値により正確に求めることが
できる点で好ましい。

【００１５】前記動弁系の検査装置において、前記演算
手段によるリフト高さの演算を、前記リフト量検出手段
により得られた最大リフト量とカムプロフィールにより
定まる定数とに基づいて推定するものとするのが実測値
である最大リフト量を用いて等速リフト領域におけるリ
フト高さ（即ち、リフト開始点から変曲点までのリフト
高さ）を正確に求めることができる点で好ましい。

【００１６】前記動弁系の検査装置において、前記演算
手段によるリフト高さの演算を、前記リフト量検出手段
および回転角検出手段により検出された検出値により変
曲点の演算が可能な場合にはリフト開始点と変曲点との
リフト高さにより求めるものとし、リフト量検出手段お
よび回転角検出手段により検出された検出値により変曲
点の演算が不可能な場合には前記リフト量検出手段によ
り得られた最大リフト量とカムプロフィールにより定ま
る定数とに基づいて推定するものとするのが等速リフト
領域を実測できる場合と実測できない場合のいずれにお
いても実測値に基づいて等速リフト領域におけるリフト
高さ（即ち、リフト開始点から変曲点までのリフト高
さ）を正確に求めることができる点で好ましい。

【００１７】前記動弁系の検査装置において、前記バル
ブとしてタペットタイプのバルブを採用するとともに、
前記バルブ特性設定手段を、前記リフト開始点と変曲点
とのリフト高さに基づき前記バルブにおけるカム当接面
に介在させる最適シムを選定するものとするのがバルブ
特性設定を容易ならしめる点で好ましい。

【００１８】

【作用】本願発明にかかる動弁系の検査方法あるいは検
査装置では、上記手段によって次のような作用が得られ
る。

【００１９】即ち、エンジンの動弁系におけるバルブの
リフト量とカムシャフトの回転角とがカムシャフトを強
制的に回転駆動させつつ実測により検出され、両者の検
出値に基づいてバルブの等速リフト領域が判定される。

【００２０】また、本願発明にかかる動弁系の検査方法
あるいは検査装置における好ましい実施の態様では、上
記手段によって次のような作用が得られる。

【００２１】前記動弁系の検査方法あるいは検査装置に
おいて、前記判定工程において（あるいは、前記バルブ
特性判定手段により）判定されたバルブ等速リフト領域
に基づき目標とするバルブ特性を設定する設定工程を実
施した（あるいは、バルブ特性設定手段を付設した）場
合、判定工程（あるいは、バルブ特性判定手段）におい
て判定されたバルブ等速リフト領域に基づき目標とする
バルブ特性が適正且つ容易に設定される。

【００２２】前記動弁系の検査方法あるいは検査装置に
おいて、前記検出工程におけるバルブリフト量およびカ
ムシャフト回転角の検出を、シリンダヘッドに対して動
弁系を仮組付けした状態で実施した場合（あるいは、前
記駆動手段、前記リフト量検出手段および前記回転角検
出手段を、動弁系が組み付けられた状態のシリンダヘッ
ドを位置決めする位置決め手段を有する検査台に設ける
ようにした場合）、エンジンの組立完了前のサブアッセ
ンブリ状態のシリンダヘッドを対象として動弁系の検査
が行えることとなり、不良発生時における手直し等が極
めて容易に行えることとなる。

【００２３】前記動弁系の検査装置において、前記等速
リフト領域判定手段を、初期化されたリフト量検出手段
および回転角検出手段により検出された検出値を回転角
ーリフト量特性線図として表現する特性線図形成手段
と、該特性線図形成手段により得られた回転角ーリフト
量特性線図からリフト開始点と等速リフト領域から非等
速リフト領域へ移行する変曲点とのリフト高さを演算す
る演算手段とによって構成した場合、実測により得られ
た特性線図上において等速リフト領域におけるリフト高
さ（即ち、リフト開始点から変曲点までのリフト高さ）
が正確に求められる。

【００２４】前記動弁系の検査装置において、前記演算
手段による変曲点の演算を、前記リフト量検出手段およ
び回転角検出手段により検出された検出値により定まる
前記回転角ーリフト量特性線図上の点の前後における積
分値の差分から得られる勾配の変化に基づいて求めるも
のとした場合、カムシャフトの各回転角に対応するリフ
ト量検出値に極めて小さな誤差が生じる場合であっても
これらの検出誤差が平均化されることとなり、変曲点演
算のための勾配変化方向が実測値により正確に求められ
る。

【００２５】前記動弁系の検査装置において、前記演算
手段によるリフト高さの演算を、前記リフト量検出手段
により得られた最大リフト量とカムプロフィールにより
定まる定数とに基づいて推定するものとした場合、実測
値である最大リフト量を用いて等速リフト領域における
リフト高さ（即ち、リフト開始点から変曲点までのリフ
ト高さ）が正確に求められる。

【００２６】前記動弁系の検査装置において、前記演算
手段によるリフト高さの演算を、前記リフト量検出手段
および回転角検出手段により検出された検出値により変
曲点の演算が可能な場合にはリフト開始点と変曲点との
リフト高さにより求めるものとし、リフト量検出手段お
よび回転角検出手段により検出された検出値により変曲
点の演算が不可能な場合には前記リフト量検出手段によ
り得られた最大リフト量とカムプロフィールにより定ま
る定数とに基づいて推定するものとした場合、等速リフ
ト領域を実測できる場合と実測できない場合のいずれに
おいても実測値に基づいて等速リフト領域におけるリフ
ト高さ（即ち、リフト開始点から変曲点までのリフト高
さ）が正確に求められる。

【００２７】前記動弁系の検査装置において、前記バル
ブとしてタペットタイプのバルブを採用するとともに、
前記バルブ特性設定手段を、前記リフト開始点と変曲点
とのリフト高さに基づき前記バルブにおけるカム当接面
に介在させる最適シムを選定するものとした場合、リフ
ト開始点と変曲点とのリフト高さに基づいて最適シムを
選定するだけでバルブ特性設定が適正且つ容易に行える
こととなる。

【００２８】

【発明の効果】本願発明にかかる動弁系の検査方法ある
いは検査装置によれば、エンジンの動弁系におけるバル
ブのリフト量とカムシャフトの回転角とをカムシャフト
を強制的に回転駆動させつつ実測により検出し、両者の
検出値に基づいてバルブの等速リフト領域を判定するよ
うにしているので、バルブ挙動の良否を実測値に基づい
て判定でき、誤判定のない正確な検査が容易に実施でき
るという優れた効果がある。

【００２９】また、本願発明にかかる動弁系の検査方法
あるいは検査装置において、判定工程において（あるい
は、バルブ特性判定手段により）判定されたバルブ等速
リフト領域に基づき目標とするバルブ特性を設定する設
定工程を実施した（あるいは、バルブ特性設定手段を付
設した）場合、判定工程（あるいは、バルブ特性判定手
段）において判定されたバルブ等速リフト領域に基づき
目標とするバルブ特性が適正且つ容易に設定されること
となり、精度の良いバルブ挙動の調整が容易に行えると
いう優れた効果が得られる。

【００３０】

【実施例】以下、添付の図面を参照して本願発明の好適
な実施例を説明する。

【００３１】図１には、本願発明の実施例にかかる動弁
系の検査装置のハード構成が示されている。該動弁系の
検査装置は、エンジンの動弁系を構成するカムシャフト
（例えば、吸気バルブ用カムシャフト）１およびバルブ
（例えば、吸気バルブ）２，２・・を仮組付けしたシリ
ンダヘッド３を検査対象とするものであり、前記カムシ
ャフト１を強制的に回転駆動させる駆動手段として作用
するパルスモータ５と、前記カムシャフト１の回転角を
検出する回転角検出手段として作用するエンコーダ６
と、前記バルブ２，２・・のリフト量を検出するリフト
量検出手段として作用する磁気スケール７，７・・とを
備えて構成されている。なお、本実施例のエンジンは、
吸気バルブおよび排気バルブを２個ずつ有する４弁タイ
プの４気筒エンジンとされている。従って、吸気バルブ
２は８個、カムシャフト１におけるカム４は８個、磁気
スケール７も８個とされている。

【００３２】前記パルスモータ５は、パルスモータコン
トローラ８からの制御信号を受けたドライバー９により
駆動制御されることとなっている。

【００３３】前記エンコーダ６により検出されたカムシ
ャフト１の回転角は、電気信号に変換されてカウンタ１
０に入力されることとなっている。

【００３４】前記磁気スケール７，７・・により検出さ
れた吸気バルブ２，２・・のリフト量は、電気信号に変
換され、コントローラ１１，１１・・および１２，１２
・・を経て並列入出力可能なインタフェース１３，１４
に入力されることとなっている。なお、本実施例の場
合、インタフェース１３には、第１および第２気筒にお
ける４個の吸気バルブ２，２・・のリフト量に対応する
電気信号が、インタフェース１３には、第３および第４
気筒における４個の吸気バルブ２，２・・のリフト量に
対応する電気信号がそれぞれ入力されることとなってい
る。符号１５は、各種スイッチからのリセット信号、レ
ディ信号等が入力されるインタフェースである。そし
て、前記パルスモータコントローラ８、カウンタ１０お
よびインタフェース１３〜１５は、コントロールユニッ
ト１６を構成することとなっている。

【００３５】前記コントロールユニット１６は、パソコ
ン１７との間の信号授受により動作せしめられ、その結
果はプリンタ１８によりプリントアウトされることとな
っている。

【００３６】次に、上記動弁系の検査装置の具体的構成
を図２ないし図４を参照して詳述する。

【００３７】この動弁系の検査装置は、動弁系（即ち、
吸気バルブ用カムシャフト１および吸気バルブ２）が組
み付けられた状態のシリンダヘッド３を位置決めする位
置決め手段として作用する位置決めピン２０，２０を有
する検査台１９を備えている。なお、前記シリンダヘッ
ド３には、吸気バルブ用カムシャフト１および吸気バル
ブ２とともに排気バルブ用カムシャフト１′および排気
バルブ２′が仮組付けされている。

【００３８】前記検査台１９上においてシリンダヘッド
位置決め部の側方には、案内レール２１，２１上に架設
され、位置決めされた状態のシリンダヘッド３に対して
近接あるいは離隔する方向に移動自在とされた可動台２
２が設けられており、該可動台２２上には、前記パルス
モータ５および前記エンコーダ６が設けられている。前
記パルスモータ５の回転軸５ａは、前記カムシャフト１
に対して係脱自在とされる第１出力軸２３ｂを有する動
力伝達機構２３の入力軸２３ａに対してカップリング２
４を介して動力伝達可能に連結され、また、前記動力伝
達機構２３の第２出力軸２３ｃは、前記エンコーダ６の
入力軸６ａに対してカップリング２５を介して動力伝達
可能に連結されている。なお、前記第１出力軸２３ｂの
端部には、ボス２６が結合されており、該ボス２６の端
面には、カムシャフト１の端面に回転中心から偏心して
突設された係止ピン２７を嵌合する嵌合穴２８が形成さ
れている。そして、前記係止ピン２７と嵌合穴２８との
嵌合により第１出力軸２３ｂとカムシャフト１とが共回
り可能とされることとなっている。

【００３９】前記カムシャフト１は、図４に示すよう
に、該カムシャフト１のカム４によりタペットタイプの
バルブ２を直接駆動する直接駆動式オーバーヘッドカム
とされており、例えば吸気バルブ２について説明する
と、吸気バルブ２の上端に設けられたバルブリフタ２９
を直接カム４が押圧することとされている。符号３０は
バルブガイド、３１はバルブスプリング、３２はバルブ
スプリングリテーナ、３３はコッタ、３４はバルブクリ
アランス調整用のシムである。なお、排気バルブ系の各
部品については符号に′を付している。

【００４０】しかして、前記検査台１９におけるシリン
ダヘッド位置決め部の下方には、前記磁気スケール７が
その接触子７ａを前記吸気バルブ２の下端に当接せしめ
た状態で配設されている。

【００４１】ついで、上記実施例にかかる動弁系の検査
装置を用いた動弁系の検査方法について詳述する。

【００４２】まず、検査台１９における位置決めピん２
０，２０に対して動弁系（即ち、カムシャフト１および
バルブ２）を仮組付けした状態のシリンダヘッド３を位
置決めし、可動台２２を移動させて動力伝達機構２３の
第１出力軸２３ｂとカムシャフト１とを連結する。その
状態のもとにパルスモータ５を駆動させてカムシャフト
１を強制的に回転駆動させて、磁気スケール７およびエ
ンコーダ６によりバルブ２のリフト量およびカムシャフ
ト１の回転角度を測定するのであるが、それに先立って
磁気スケール７の初期化およびカウンタの初期化を行う
必要がある。

【００４３】（Ｉ）磁気スケール７の初期化吸気バルブ２および排気バルブ２′は、下記表１に示す
ように、所定のオフセット量およびリセット位置を有し
ている。

【００４４】

【表１】

【００４５】そこで、図５のフローチャートに示すよう
に、カムシャフト１を原点リミットまで回転させ（ステ
ップＳ₁）、ついでカムシャフト１を表１におけるオフ
セット量だけ反転させ（ステップＳ₂）、その状態でカ
ウンタ１０を初期化する（ステップＳ₃）。しかる後、
ステップＳ₄においてエンコーダ６および磁気スケール
７を表１のリセット位置にリセットする。

【００４６】（ＩＩ）カウンタの初期化吸気バルブ２および排気バルブ２′は、下記表２に示す
ように、所定のオフセット量および計測位置を有してい
る。

【００４７】

【表２】

【００４８】そこで、図６のフローチャートに示すよう
に、カムシャフト１を原点リミットまで回転させ（ステ
ップＳ₁）、ついでカムシャフト１を表２におけるオフ
セット量だけ反転させ（ステップＳ₂）、その状態でカ
ウンタ１０を初期化する（ステップＳ₃）。しかる後、
ステップＳ₄においてエンコーダ６および磁気スケール
７により表２の計測位置にて計測を開始する。

【００４９】次に、上記検査装置による検査の手順を図
７に示すフローチャートを参照して詳述する。

【００５０】ステップＳ₁において各種パラメータの初
期設定を行った後、ステップＳ₂においてスタートキー
がＯＮされると、ステップＳ₃において上述した要領で
磁気スケール７の初期化が行われ、ステップＳ₄におい
て磁気スケール７およびエンコーダ６によるリフト量Ｌ
および回転角度θの計測が行われる。当該計測により図
１０に示す回転角ーリフト量特性線図が得られる。該回
転角ーリフト量特性線図は、パソコン１７の演算機能で
ある等速リフト領域判定手段を構成する特性線図形成手
段により形成され、これによれば、バルブ挙動は、着座
状態から等速でリフト量Ｌが増大した後、非等速でリフ
ト量Ｌが増大して最大リフト量Ｂに至り、その後非等速
でリフト量Ｌが減少した後、再度等速で減少して閉弁状
態となる。つまり、バルブ２の開弁直後および閉弁直前
の等速リフト領域Ｘ₁，Ｘ₂と、該等速リフト領域Ｘ₁，
Ｘ₂に挟まれた非等速リフト領域Ｙとが存在するのであ
る。なお、等速リフト領域Ｘ₁と等速リフト領域Ｘ₂は同
形状を呈する。

【００５１】次に、前記回転角ーリフト量特性線図に基
づいて最大リフト量Ｂおよび変曲点高さＤ（即ち、等速
リフト領域Ｘ₂から非等速領域Ｙへ移行する点Ｐの高
さ）がステップＳ₅において演算される。該演算は、前
記特性線図形成手段とともに等速リフト領域判定手段を
構成する演算手段により行われる。しかる後、その結果
がステップＳ₆においてプリンタ１８に出力される。そ
の後、再度スタートキーがＯＮされると（ステップ
Ｓ₇）、磁気スケール７の初期化は省略され、ステップ
Ｓ₄以降の処理がなされる。

【００５２】ところで、上記のような処理によりバルブ
挙動における等速リフト領域の判定がなされるが、この
等速リフト領域判定における最大リフト量Ｂおよび変曲
点高さＤの演算について図８に示すフローチャートを参
照してさらに詳述する。ここでは、閉弁時における等速
リフト領域Ｘ₂について説明する。

【００５３】まず、ステップＳ₁において磁気スケール
７により検出されたリフト量Ｌのノイズ除去をメディア
ンフイルターにより行い、ステップＳ₂において前記し
た回転角ーリフト量特性線図（図１０参照）上の点Ｐｉ
（即ち、等速リフト領域Ｘ₂における点）の前後５点Ｐ
ｊ（ｊ＝ｉ−４〜ｉ−１）およびＰｊ（ｊ＝ｉ＋１〜ｉ
＋４）における積分値の差分Ｌｉを次式の微分処理によ
り求める。

【００５４】

【数１】

【００５５】かくして求められた差分Ｌｉは、回転角ー
リフト量特性線図における勾配の変化を表しており、つ
いで、ステップＳ₃において、次式により差分Ｌｉの平
滑化を行うことにより、図１１に示す微分曲線が得られ
る。

【００５６】

【数２】

【００５７】次に、ステップＳ₄において前記のように
して求められた差分の絶対値|Ｌｉ|と変曲点シキイ値Ｌ
ｉｓとを比較し、｜Ｌｉ｜≦Ｌｉｓとなる点を変曲点Ｐ
として検出する。なお、この時の検出リフト量Ｌ＜最大
リフト量ー６５００とされる。このようにして変曲点Ｐ
を検出すると、カムシャフト１の各回転角θに対応する
リフト量検出値Ｌに極めて小さな誤差が生じる場合であ
ってもこれらの検出誤差が平均化されることとなる。

【００５８】上記のようにして変曲点Ｐが検出される
と、ステップＳ₅において最大リフト量Ｂおよび変曲点
高さＤが演算される。

【００５９】上記のようにすれば、磁気スケール７およ
びエンコーダ６による実測値（即ち、リフト量Ｌおよび
回転角θ）に基づいて変曲点高さＤ（換言すれば、等速
リフト領域）を精度良く求めることができるのである。

【００６０】ところで、上記のようにして変曲点Ｐを検
出する場合、回転角ーリフト量特性線図（図１０参照）
上の点Ｐｉ（即ち、等速リフト領域Ｘ₂における点）の
前後５点Ｐｊ（ｊ＝ｉ−４〜ｉ−１）およびＰｊ（ｊ＝
ｉ＋１〜ｉ＋４）が等速リフト領域Ｘ₂上に位置しない
ことがあり、変曲点Ｐの高さを測定できない場合があ
る。

【００６１】この場合には、図１２に示すカムプロフィ
ールから次のような手順で変曲点Ｐの高さＤを推定す
る。

【００６２】即ち、バルブ挙動を示す回転角ーリフト量
特性線図は、カムプロフィールと同形状を呈するが、カ
ムプロフィールは、設計時点でバルブの実最大リフト量
ＢにタペットクリアランスＣを加えた最大リフト量ネラ
イ値Ｋ₁を有している。

【００６３】そこで、カムプロフィールのベースと変曲
点Ｐとの高さ（即ち、ランプ高さ）をＴとすると、Ｔ＝Ｄ＋Ｃ（１）Ｋ₁＝Ｂ＋Ｃ（２）となる。

【００６４】上記式（１），（２）からＤ＝Ｂ−（Ｋ₁−Ｔ）（３）上記式（３）においてＫ₁−Ｔは設計時点で得られる定
数なので、Ｋ₁−Ｔ＝Ｋ（定数）と置き換えると、Ｄ＝Ｂ−Ｋ（４）が得られる。

【００６５】ここで、最大リフト量Ｂは実測値なので、
この場合にも実測値に基づいて変曲点Ｐの高さＤを求め
ることができる。

【００６６】また、変曲点Ｐを検出する他の演算方法と
しては、図１３に示すように、リフト量＜最大リフト量
−６５００の範囲において、検出点Ｐｉの前後２点Ｐｉ
−１，Ｐｉ＋１におけるリフト量の変化量ΔＬｉを求
め、この変化量ΔＬｉと所定の変曲点シキイ値ΔＬｉｓ
とを比較し、ΔＬｉ≦ΔＬｉｓとなる点を変曲点Ｐとし
て検出する方法、あるいは図１４に示すように、等速リ
フト領域の理論式Ｌ＝ａθ＋ｂから外れる点を変曲点Ｐ
として検出する方法も採用できる。これらの場合にも、
実測値であるリフト量Ｌおよび回転角θに基づいた変曲
点検出となる。

【００６７】次に、上記のようにして得られた変曲点高
さＤに基づいて、パソコン１７の演算機能であるバルブ
特性設定手段によりバルブ特性の設定を行うが、本実施
例の場合、バルブ特性の設定は、バルブ２におけるカム
当接面に介在される（具体的には、バルブリフタ２９に
付設される）最適なシム３４を選定することにより行わ
れることとなっている（図４参照）。

【００６８】そこで、上記の最適シムの選定について、
図９のフローチャートを参照して説明する。

【００６９】まず、ステップＳ₁において基準となるマ
スターシムを組み付け、その状態のもとに、ステップＳ
₂において上記した要領により最大リフト量Ｂ′および
変曲点高さＤ′を測定する。しかる後、ステップＳ₃に
おいて前述した演算により得られた変曲点高さＤとステ
ップＳ₂において計測された変曲点高さＤ′との差Ｄ−
Ｄ′により最適シムを選定して組み付ける。この最適シ
ム選定は、７６種のシムのうちから最適なものを選定す
ることにより行われる。そして、ステップＳ₄において
再び変曲点高さＤ″を測定し、ステップＳ₅においてー
１５μｍ＜Ｄ″＜１５μｍであるか否かの判定を行い、
肯定判定の場合には、ステップＳ₆において当該シムを
最適シムとなす。なお、ステップＳ₅において否定判定
された場合には、ステップＳ₃に戻り、シム選定のやり
直しを行い、同様な処理を行う。

【００７０】上記のようにすれば、実測値に基づいて判
定された変曲点高さＤに基づき目標とするバルブ特性
（換言すれば、最適シム）が適正且つ容易に設定できる
のである。

【００７１】また、本実施例においては、バルブリフト
量Ｌおよびカムシャフト回転角θの検出を、シリンダヘ
ッド３に対して動弁系（即ち、カムシャフト１およびバ
ルブ２）を仮組付けした状態で実施するようにしている
ため、エンジンの組立完了前のサブアッセンブリ状態の
シリンダヘッド３を対象として動弁系の検査が行えるこ
ととなり、不良発生時における手直し等が極めて容易に
行えることとなる。本願発明は、上記実施例の構成に限
定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲に
おいて適宜設計変更可能なことは勿論である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明の実施例にかかる動弁系の検査装置の
ハード構成を示すブロック図である。

【図２】本願発明の実施例にかかる動弁系の検査装置の
概略構造を示す平面図である。

【図３】本願発明の実施例にかかる動弁系の検査装置の
概略構造を示す側面図である。

【図４】図２のＩＶ−ＩＶ断面図である。

【図５】本願発明の実施例にかかる動弁系の検査装置に
おいて磁気スケールの初期化を行う場合のフローチャー
トである。

【図６】本願発明の実施例にかかる動弁系の検査装置に
おいてカウンタの初期化を行う場合のフローチャートで
ある。

【図７】本願発明の実施例にかかる動弁系の検査装置に
よる検査手順を示すフローチャートである。

【図８】本願発明の実施例にかかる動弁系の検査装置に
おける変曲点高さの演算手順を示すフローチャートであ
る。

【図９】本願発明の実施例にかかる動弁系の検査装置に
おけるバルブ特性設定（換言すれば、最適シム選定）の
手順を示すフローチャートである。

【図１０】本願発明の実施例にかかる動弁系の検査装置
により検出された回転角ーリフト量特性線図である。

【図１１】本願発明の実施例にかかる動弁系の検査装置
により検出された回転角ーリフト量特性線図の微分線図
である。

【図１２】一般のカムプロフィールを説明する特性図で
ある。

【図１３】変曲点検出の他の方法を説明する説明図であ
る。

【図１４】変曲点検出のもう一つの他の方法を説明する
説明図である。

【符号の説明】

１はカムシャフト、２はバルブ、３はシリンダヘッド、
４はカム、５は駆動手段（パルスモータ）、６は回転角
検出手段（エンコーダ）、７はリフト量検出手段（磁気
スケール）、１６はコントロールユニット、１７はパソ
コン、１９は検査台、２０は位置決め手段（位置決めピ
ン）、３４はシム、Ｂは最大リフト量、Ｄは変曲点高
さ、Ｌはリフト量、Ｐは変曲点、θは回転角。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】エンジンの動弁系におけるバルブのリフ
ト量とカムシャフトの回転角とをカムシャフトを強制的
に回転駆動させつつ検出する検出工程と、該検出工程に
おいて検出された検出値に基づいてバルブの等速リフト
領域を判定する判定工程とを順次実施することを特徴と
する動弁系の検査方法。
【請求項２】前記判定工程後に、該判定工程において
判定されたバルブ等速リフト領域に基づき目標とするバ
ルブ特性を設定する設定工程を実施することを特徴とす
る前記請求項１記載の動弁系の検査方法。
【請求項３】前記検出工程におけるバルブリフト量お
よびカムシャフト回転角の検出は、シリンダヘッドに対
して動弁系を仮組付けした状態で実施されることを特徴
とする前記請求項１および請求項２のいずれか一項記載
の動弁系の検査方法。
【請求項４】エンジンの動弁系におけるカムシャフト
を強制的に回転駆動させる駆動手段と、バルブのリフト
量を検出するリフト量検出手段と、カムシャフトの回転
角を検出する回転角検出手段と、前記リフト量検出手段
および回転角検出手段により検出された検出値に基づい
てバルブの等速リフト領域を判定する等速リフト領域判
定手段とを備えていることを特徴とする動弁系の検査装
置。
【請求項５】前記等速リフト領域判定手段により判定
されたバルブ等速リフト領域に基づき目標とするバルブ
特性を設定するバルブ特性設定手段を付設したことを特
徴とする前記請求項４記載の動弁系の検査装置。
【請求項６】前記駆動手段、前記リフト量検出手段お
よび前記回転角検出手段は、動弁系が仮組付けされた状
態のシリンダヘッドを位置決めする位置決め手段を有す
る検査台に設けられていることを特徴とする前記請求項
４および請求項５のいずれか一項記載の動弁系の検査装
置。
【請求項７】前記等速リフト領域判定手段は、初期化
されたリフト量検出手段および回転角検出手段により検
出された検出値を回転角ーリフト量特性線図として表現
する特性線図形成手段と、該特性線図形成手段により得
られた回転角ーリフト量特性線図からリフト開始点と等
速リフト領域から非等速リフト領域へ移行する変曲点と
のリフト高さを演算する演算手段とからなっていること
を特徴とする前記請求項４ないし請求項６のいずれか一
項記載の動弁系の検査装置。
【請求項８】前記演算手段による変曲点の演算は、前
記リフト量検出手段および回転角検出手段により検出さ
れた検出値により定まる前記回転角ーリフト量特性線図
上の点の前後における積分値の差分から得られる勾配の
変化に基づいて求めるものとされていることを特徴とす
る前記請求項７記載の動弁系の検査装置。
【請求項９】前記演算手段によるリフト高さの演算
は、前記リフト量検出手段により得られた最大リフト量
とカムプロフィールにより定まる定数とに基づいて推定
するものとされていることを特徴とする前記請求項７記
載の動弁系の検査装置。
【請求項１０】前記演算手段によるリフト高さの演算
は、前記リフト量検出手段および回転角検出手段により
検出された検出値により変曲点の演算が可能な場合には
リフト開始点と変曲点とのリフト高さにより求めるもの
とされ、リフト量検出手段および回転角検出手段により
検出された検出値により変曲点の演算が不可能な場合に
は前記リフト量検出手段により得られた最大リフト量と
カムプロフィールにより定まる定数とに基づいて推定す
るものとされていることを特徴とする前記請求項７記載
の動弁系の検査装置。
【請求項１１】前記バルブはタペットタイプのバルブ
とされており、前記バルブ特性設定手段は、前記リフト
開始点と変曲点とのリフト高さに基づき前記バルブにお
けるカム当接面に介在させる最適シムを選定するものと
されていることを特徴とする請求項５ないし請求項１０
のいずれか一項記載の動弁系の検査装置。