對氣門的提升量進行檢測的方法與流程

本發明涉及一種對氣門的提升量進行檢測的方法。

背景技術：

在車輛的發動機中，通過節氣門控制吸入發動機的空氣量以調節發動機的輸出。因此，在低負載區域中，節氣門趨向于關閉，并且由于空氣吸入導致的泵送損失的比率增加。鑒于此，存在電氣自動氣門(valvematic)，該電氣自動氣門是如下機構，該機構構造成連續地改變進氣門的提升量以使進氣門用作節氣門。借助于這種構型，通過減少進氣損失來提高效率和燃料經濟性。

在電氣自動氣門的檢查中，在發動機已經組裝的狀態下周期性地對氣門的提升量(向上移動量和/或向下移動量，打開量和/或關閉量)進行測量。

在該測量方法中，例如，在發動機中設置渦流非接觸式傳感器(間隙傳感器)，并且通過非接觸式傳感器測量附接至氣門的保持器的向上移動量和/或向下移動量。日本特許申請公報no.2007-303849(jp2007-303849a)描述了一種氣門提升特性檢測裝置，該氣門提升特性檢測裝置構造成通過使用渦流傳感器來測量保持器的上表面的提升量，從而檢測氣門的氣門提升特性。

根據目前發動機小型化的趨勢，作為氣缸蓋和部件中的空間的形狀修改的一部分，已經促進氣門彈簧的重量減小。已經采用了所謂的蜂巢式彈簧作為氣門彈簧。

更具體地，在氣門彈簧的最大壓縮時的負載(當發動機氣門完全打開時的負載)的增加可能導致發動機的摩擦、磨損等的增加，并且可能導致燃料經濟性的劣化，其中，氣門彈簧為壓縮線圈。鑒于此，具有較低質量的上述蜂巢式彈簧被用作作為發動機中的可動部件之一的氣門彈簧，作為用于在不減小發動機的旋轉極限的情況下減小氣門彈簧在最大壓縮時的負載的措施。

在這種蜂巢式彈簧中，保持器側的線圈直徑小于另一側的線圈直徑。這種構型允許作為可動部的保持器的尺寸和重量的減小。

雖然保持器尺寸的減小使得發動機的燃料經濟性提高，但是保持器尺寸的減小使得難以通過使用非接觸式傳感器來測量保持器的向上移動量和/或向下移動量。這使得難以執行電氣自動氣門的檢查。

技術實現要素：

本發明提供了一種對氣門的提升量進行檢測的方法，該方法能夠精確地測量小型保持器的向上移動量和/或向下移動量，從而精確地檢測氣門的提升量。

本發明的一個方面涉及一種對氣門的提升量進行檢測的方法。該方法包括：將面積擴大夾具附接至與氣門相附接的保持器的上表面，該面積擴大夾具的寬度大于保持器的上表面的寬度；以及通過使用設置在保持器的上方的非接觸式傳感器測量距面積擴大夾具的距離來檢測氣門的提升量。

根據本發明的方法，在具有比保持器的上表面的寬度大的寬度的面積擴大夾具附接至保持器的上表面的狀態下，通過非接觸式傳感器測量距面積擴大夾具的距離。因此，即使當保持器具有減小的尺寸并且不可能或難以通過使用非接觸式傳感器來檢測保持器時，由于具有期望的平面尺寸的面積擴大夾具被附接至保持器，因此仍可以通過非接觸式傳感器檢測保持器的向上移動量和/或向下移動量。

面積擴大夾具可以例如呈板的形式，并且面積擴大夾具在平面圖中的形狀可以是各種形狀，比如圓形、橢圓形和矩形。

此外，面積擴大夾具的平面尺寸可以設定為如下尺寸，該尺寸使得能夠通過使用非接觸式傳感器基于例如非接觸式傳感器的安裝位置來檢測面積擴大夾具。

盡管可以使用基于各種原理的傳感器作為要使用的非接觸式傳感器，比如渦流傳感器、電容傳感器、超聲波傳感器和激光傳感器，但是優選使用渦流傳感器來檢測高速移動的氣門的提升量。

面積擴大夾具可以通過粘合劑附接至保持器的上表面，使得甚至在氣門向上或向下移動時仍防止附接至保持器的上表面的面積擴大夾具從保持器的上表面掉落。

面積擴大夾具的形狀可以是板形，并且面積擴大夾具可以包括從面積擴大夾具的側表面的一部分朝向其中心連續地延伸的槽，使得面積擴大夾具附接至保持器的被氣門穿過的上表面。

面積擴大夾具包括從面積擴大夾具的側表面朝向其中心連續地延伸的槽。通過這種構型，在發動機已經組裝好的狀態下，通過將氣門插入穿過槽，可以將面積擴大夾具設置在保持器的上表面上。

以此方式，根據本發明的方法，僅通過將面積擴大夾具附接至保持器的上表面，就可以通過與常規氣門提升量檢測方法相同的方法來檢測具有減小的尺寸的保持器的向上移動量和/或向下移動量。此外，面積擴大夾具是具有例如板形的簡單部件。因此，制造面積擴大夾具的成本不高，因而并未增加對氣門的提升量進行檢測的成本。

從以上描述可以理解的是，根據本發明的方法，在具有比保持器的上表面的寬度大的寬度的面積擴大夾具附接至保持器的上表面的狀態下，通過非接觸式傳感器測量距面積擴大夾具的距離。因此，即使當保持器具有減小的尺寸并且不可能或難以通過使用非接觸式傳感器檢測保持器時，仍可以通過非接觸式傳感器來檢測面積擴大夾具的提升量。這允許氣門的提升量的精確檢測。

附圖說明

下面將參照附圖對本發明的示例性實施方式的特征、優點以及技術和工業意義進行描述，其中，相同的附圖標記表示相同的元件，并且在附圖中：

圖1是氣缸蓋的豎直截面圖，其示出了根據本發明的對氣門的提升量進行檢測的方法；

圖2是示出了常用保持器的尺寸與小型保持器的尺寸之間的比較的示意圖；

圖3a是根據實施方式的面積擴大夾具的平面圖；以及

圖3b是從面積擴大夾具的斜上方的位置觀察的面積擴大夾具的立體圖。

具體實施方式

在下文中，將參照附圖對根據本發明的實施方式的對氣門的提升量進行檢測的方法進行描述。盡管面積擴大夾具在平面圖中的形狀在附圖中呈圓形，但是通常，可以采用在平面圖中呈除了圓形之外的各種形狀、比如呈橢圓形以及矩形的面積擴大夾具。

圖1是氣缸蓋的豎直截面圖，其示出了根據本發明的對氣門的提升量進行檢測的方法。

圖1中的氣缸蓋10包括多個氣門引導部11、12。進氣門13的氣門桿和排氣門14的氣門桿分別插入穿過氣門引導部11、12，其中氣門頭朝下定向。進氣門13和排氣門14組裝至氣缸蓋10，使得進氣門13的氣門頭和排氣門14的氣門頭能夠分別打開和關閉氣缸蓋10的進氣口和排氣口。

進氣門13和排氣門14中的每一者組裝至氣缸蓋10，繞氣門桿中的每一者設置有氣門彈簧15。

進氣門13和排氣門14以下述方式組裝至氣缸蓋10。進氣門13和排氣門14中的每一者的上端附接有保持器16，并且接著，每個保持器16組裝有兩個半開口銷17。

為了檢測氣門提升量，在氣缸蓋10的上方設置有傳感器支架21，并且非接觸式傳感器20附接至傳感器支架21，非接觸式傳感器20為具有高靈敏度的渦流傳感器。

圖1所示的氣缸蓋10是在小型發動機中使用的小型氣缸蓋。因此，作為用于測量氣門提升量的測量對象的保持器16的尺寸也小。

具體地，圖2的上部中所示的常用保持器r的直徑為約23mm，而如圖2的下部中所示的具有減小的尺寸和重量的保持器16的直徑為約18.9mm。

如圖2的下部中所示的具有減小的尺寸和重量的保持器16被應用至圖1所示的具有減小的尺寸的氣缸蓋10。

由于保持器16具有如上所述的減小的尺寸，并且此外，非接觸式傳感器20在氣缸蓋10中的安裝位置受到限制，所以難以通過使用非接觸式傳感器20來測量保持器16(的向上移動量和/或向下移動量)。

鑒于此，在附圖中所示的示例中，面積擴大夾具30附接至具有減小的尺寸的保持器16的上表面。面積擴大夾具30的寬度大于保持器16的上表面的寬度。

如圖3a的平面圖和圖3b的立體圖所示，面積擴大夾具30是在平面圖中呈圓形的板構件，并且包括從面積擴大夾具30的側表面的一部分朝向面積擴大夾具30的中心連續地延伸的槽31。面積擴大夾具30的直徑為約23.0mm，這與常用的保持器的直徑大致相同。

根據將面積擴大夾具30附接至保持器16的上表面的方法，預先將粘合劑涂覆到保持器16的上表面上，或者預先將粘合劑涂覆到面積擴大夾具30的下表面上，例如將進氣門13的氣門桿插入穿過槽31，并且接著將面積擴大夾具30粘合至保持器16的上表面。

以此方式，面積擴大夾具30可以附接至保持器16的上表面，同時例如進氣門13的氣門桿插入穿過面積擴大夾具30的槽31。因此，在發動機已經組裝的狀態下，可以在不需要拆卸發動機或氣缸蓋10的情況下將面積擴大夾具30附接至保持器16的上表面。

此外，面積擴大夾具30通過粘合劑附接至保持器16的上表面。因此，即使例如當進氣門13向上或向下移動時，仍防止了面積擴大夾具30從保持器16的上表面掉落。

在這種情況下，例如，考慮到氣缸蓋10中的溫度在最高時變為約130℃的事實，可以使用具有高熱阻的雙液式環氧樹脂粘合劑作為要應用的粘合劑。

如上所述，具有比保持器16的上表面的寬度大的寬度的面積擴大夾具30附接至保持器16的上表面。因此，即使當保持器16具有減小的尺寸并且不可能或難以通過使用非接觸式傳感器20來檢測保持器16時，仍可以通過非接觸式傳感器20來檢測面積擴大夾具30的提升量。

在通過非接觸式傳感器20測量保持器16(具體地，設置在保持器16的上表面上的面積擴大夾具30)之前，在測量之前對傳感器輸出進行校準以實現與先前檢查的數據的對應。

具體地，在非接觸式傳感器20附接至氣缸蓋10之前，考慮到面積擴大夾具30的厚度，通過使用量塊(未示出)來執行傳感器值的校準。

如圖1所示，例如，使進氣門13向上或向下移動并且通過設置在保持器16上方的非接觸式傳感器20在給定的正時測量距面積擴大夾具30的距離。以此方式，可以精確地檢測例如進氣門13的提升量。

接著，將對實驗及其結果進行描述。本發明人進行了實驗。首先，面積擴大夾具附接至在圖2的下部中所示的具有減小的尺寸(18.9mm的直徑)的保持器的上表面，并且接著，進行對氣門的提升量(打開-關閉量)進行測量的實驗。面積擴大夾具具有與在圖2的上部中所示的常用的保持器(具有23mm的直徑)的直徑相同的直徑并且具有1mm的厚度，這是最小可能厚度。此外，可以通過渦流非接觸式傳感器來檢測面積擴大夾具。

在該實驗中，scm440被用作面積擴大夾具，由henkelag&co.制造的環氧樹脂粘合劑被用作用于將保持器的上表面粘合到面積擴大夾具的粘合劑，由appliedelectronicscorporation制造的pu-05-345-401被用作渦流傳感器，并且由yokogawaelectriccorporation制造的氣門打開和/或關閉正時分析系統被用作測量裝置。

作為實驗的結果，確認可以在發動機中執行點火的狀態下對氣門的提升量進行測量，而沒有任何問題，并且可以執行電氣自動氣門的檢查。

雖然已經參照附圖對本發明的實施方式進行了詳細描述，但是具體構型不限于前述實施方式，并且在本發明的范圍內的設計變化等也包括在本發明中。