專利名稱：測試裝配好的內(nèi)燃機的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及檢驗或測試成組裝狀態(tài)的內(nèi)燃機的方法。
背景技術(shù)：
當(dāng)內(nèi)燃機(以后稱為“發(fā)動機”)的組裝完成后，需要判斷內(nèi)燃機的組裝是否有缺陷，例如發(fā)動機是否遺漏任何部件，或發(fā)動機的兩個或多個部件的操作是否不同步。如果發(fā)動機有缺陷，則它不能按設(shè)計那樣工作。在美國專利No.5 355 713中公開一個組裝好的發(fā)動機的測試方法的例子。在公開的方法中，使組裝發(fā)動機在不點燃燃料的“冷”狀態(tài)下轉(zhuǎn)動，在發(fā)動機的排氣閥側(cè)的或進氣閥側(cè)的空間中測量壓力波形，并將測得的壓力波形與預(yù)先在正常發(fā)動上測得的參考壓力波形比較。由此判斷發(fā)動機的裝配是否存在缺陷。該美國專利公開將測得波形的特征和參考波形的對應(yīng)特征相比較的方法。該特征可以是包含在各個壓力波形中的(正)壓力脈沖和真空(負壓力)脈沖中的至少一個脈沖的波幅。另外，美國專利公開了判斷方法，即如果在發(fā)動機排氣閥側(cè)空間中的壓力(以后稱作“排氣壓力”)在發(fā)動機曲軸的預(yù)定角位相(以后稱作“CS(曲軸)角”)不超過參考值則組裝的發(fā)動機有缺陷，在該預(yù)定的角位相，如果發(fā)動機正常則排氣壓力應(yīng)超過參考值。即在美國專利中公開的方法在于將測得的組裝發(fā)動機的排氣或進氣壓力的特征值例如最大值、最小值或?qū)?yīng)于特定CS角的值與在正常發(fā)動機上測得的參考值相比值。
美國專利說明或者根據(jù)在發(fā)動機排氣閥側(cè)空間中一個閥側(cè)的空間中或者根據(jù)進氣閥側(cè)的空間中一個閥側(cè)的空間中測得的壓力波形來確定組裝發(fā)動機的缺陷。然而該發(fā)明不能根據(jù)在發(fā)動機的排氣閥側(cè)的和進氣閥側(cè)的空間中得到的相應(yīng)壓力波形來尋找缺陷。另外，如果公開的方法找出一種缺陷，則測試結(jié)束。因此，如果組裝的發(fā)動機有不同的缺陷，則該方法不能找出這些缺陷。
發(fā)明概要因此本發(fā)明的目的是提供一種組裝好的發(fā)動機的測試方法，該方法不同于上述美國專利中公開的方法。
按照本發(fā)明的第一方面，提供一種已裝配內(nèi)燃機的測試方法，該內(nèi)燃機具有進氣閥和排氣閥，方法的特征在于，轉(zhuǎn)動組裝好的發(fā)動機，測量進氣閥外側(cè)空間和排氣閥外側(cè)空間中的至少一個空間中壓力的至少一個預(yù)定條件出現(xiàn)的時刻，該進氣閥側(cè)空間與進氣閥連通，而排氣閥側(cè)空間與排氣閥相通，然后根據(jù)測量的時刻，判斷發(fā)動機的組裝是否存在至少一個缺點。
根據(jù)本發(fā)明第一方面的測試方法中，進氣閥側(cè)空間或排氣閥外側(cè)空間中壓力(以后稱作“進氣壓力”或“排氣壓力”)的至少一個預(yù)定狀態(tài)的出現(xiàn)時刻其變化取決于氣缸中壓力(以后稱作“氣缸壓力”)的變化和進氣與排氣閥的打開與關(guān)閉時間的變化，在氣缸中活塞直線地往復(fù)運動。氣缸壓力在活塞移向其上死點位置時增加，而在活塞移向其下死點位置時減小。在往復(fù)發(fā)動機中，在進氣和排氣閥關(guān)閉后，排氣閥首先開始打開，隨后進氣閥開始打開。在排氣閥關(guān)閉后進氣閥才關(guān)閉。在各個操作周期期間，如果例如進氣閥的開始打開時刻先于在正常發(fā)動機上測得的參考時刻(即對應(yīng)于較小的CS角)，則排氣壓力的最大值小于正常發(fā)動機的參考值并在較短的時間達到最大值。相反，如果進氣閥的開始打開時刻晚于正常發(fā)動機的參考值(即對應(yīng)于較大的CS角)，則排氣壓力的最大值大于參考值，并在較長時間達到最大值。因此，如果例如已知排氣壓力取最大值的時刻，則可知進氣閥的開、閉時刻分別和CS角之間的關(guān)系。因此可以判斷出組裝的發(fā)動機具有在曲軸和凸輪軸之間存在不正確相位差的組裝缺陷。另外，如果例如排氣閥的打開和關(guān)閉時刻相對于CS角改變，則這種改變影響進氣壓力。因此根據(jù)進氣壓力的至少一個預(yù)定狀態(tài)的出現(xiàn)時刻便可以識別出曲軸和凸輪軸之間的不正確相位差的缺陷。這樣，根據(jù)進氣壓力和/或排氣壓力的一個或多個預(yù)定狀態(tài)的出現(xiàn)時刻便可以判斷組裝的發(fā)動機是否存在至少一個缺陷，而不需要拆開發(fā)動機。本發(fā)明的測試方法不排除根據(jù)對應(yīng)預(yù)定狀態(tài)的進氣壓力或排氣壓力來確定組裝缺陷。例如可以考慮在排氣閥開始打開的時刻的排氣壓力值、排氣壓力的最大值等。已組裝的發(fā)動機可以在“熱”狀態(tài)下轉(zhuǎn)動，即通過燃料的燃燒進行轉(zhuǎn)動，或在“冷”狀態(tài)下進行轉(zhuǎn)動，即使其連接于單獨的轉(zhuǎn)動裝置，用該裝置進行強制轉(zhuǎn)動。“冷”測試一般比“熱”測試容易。在熱測試時，麻煩的是要往發(fā)動機中加燃料，而且要處理排出的廢氣。另外，在“熱”測試時，在進氣側(cè)的和排氣側(cè)的空間中測得的壓力信號包括更多的噪聲?！袄洹睖y試沒有這些問題，因此執(zhí)行起來更容易。
按照本發(fā)明第一方面的優(yōu)選特征，判斷步驟包括將測量的時刻與參考時刻進行比較；然后根據(jù)比較結(jié)果判斷發(fā)動機的組裝是否存在至少一個缺陷。參考時刻可以是在沒有裝配缺陷的正常發(fā)動機上實際測量的時刻，或者可以是由設(shè)計者規(guī)定的時刻。在曲軸和曲軸皮帶輪之間因皮帶輪沒有合適地裝在曲軸上而產(chǎn)生的不正確的相對相位以及曲軸皮帶輪和同步皮帶或同步鏈之間因其不恰當(dāng)?shù)膰Ш隙a(chǎn)生的不正確的相對相位等可能造成曲軸的不正確的相位。而在凸輪軸和凸軸皮帶輪之間因凸輪皮帶輪沒有恰當(dāng)?shù)匮b在凸輪軸上而產(chǎn)生的不正確的相位以及在凸輪皮帶輪和同步皮帶或同步鏈之間因其沒有恰當(dāng)?shù)貒Ш隙a(chǎn)生的不正確的相對相位等將造成凸輪軸的不正確相位。如下面在優(yōu)選實施例中所述，在傳動齒輪和隨動齒輪之間的不正確的相位也能引起凸輪軸的不正確相位，該轉(zhuǎn)動齒輪連接于操作進氣閥的進氣凸輪軸和操作排氣閥的排氣凸輪軸中的一個軸上，而隨動齒輪裝連另一個凸輪軸上。排氣或進氣壓力的預(yù)定狀態(tài)的出現(xiàn)時刻由于上述缺陷中各種缺陷的存在而斷續(xù)地改變，因為曲軸皮帶輪等的不正確相位與其正確相位的偏移量是階梯式變化的。同樣，預(yù)定狀態(tài)的出現(xiàn)時刻也會由于遺漏壓縮環(huán)而斷續(xù)地改變。與測量時刻相比較的參考時刻可以是在一個或多個沒有組裝缺陷的正常發(fā)動機上測得的預(yù)定狀態(tài)的出現(xiàn)時刻。因此如果測量時刻和參考時刻之間的差落在參考范圍內(nèi)，則組裝的發(fā)動機可判定為正常的，即沒有組裝缺陷。另一方面，預(yù)定狀態(tài)的出現(xiàn)時刻將因不正確的進氣閥游隙或排氣閥游隙的存在而連續(xù)地改變。因此如果進氣閥或排氣閥的游隙落在參考范圍，則閥門可判定為正常的。在后一種情況下，與測量值相比較的參考值對應(yīng)于參考值范圍中的每個值。在任何情況下，參考值被用作為一種判據(jù)，用于判別至有一個缺陷的發(fā)動機和完全沒有缺陷的發(fā)動機。因此通過使測量的預(yù)定狀態(tài)的出現(xiàn)時刻與參考時刻相比較便可以快速而容易地判斷已組裝的發(fā)動機是否存在至少一個缺陷。
按照本發(fā)明第一方面的另一特征，測量步驟包括測量以下時間中的至少一種時刻，即當(dāng)排氣閥側(cè)空間中的排氣壓力達到最大值的第一時刻；當(dāng)排氣壓力從第一下降狀態(tài)改變到恒定狀態(tài)時的第二時刻，在該恒定狀態(tài)時該排氣壓力不隨時間改變；當(dāng)排氣壓力從恒定狀態(tài)變到第二下降態(tài)時的第三時刻；當(dāng)進氣閥側(cè)空間中的進氣壓力達到最大值時的第四時刻；當(dāng)進氣壓力從恒定態(tài)改變到增加態(tài)時的第五時刻，在該恒定態(tài)中，進氣壓力不隨時間變化。第一至第五時刻對于確定至少一個缺陷是很可靠的，因為在這些時刻中的各個時刻，排氣壓力或進氣壓力會產(chǎn)生顯著的變化。因此可以以很高的精確度測定這些時刻中的各個時刻，從而很可靠地找出一個或多個缺陷。
按照本發(fā)明第一方面的另一特征，判定步驟包括，根據(jù)第一至第五時刻中的至少一個測量時刻和第一、第二、第三、第四及第五參考時刻中的相應(yīng)一個參考時刻之間的差值的正號、負號或絕對值中的至少一種情況來確定發(fā)動機組裝的至少一個缺陷。
按照本發(fā)明第一方面的另一特征，判定步驟包括根據(jù)第一至第五測量時刻中的許多測量時刻的組合來確定發(fā)動機組裝的至少一個缺陷，這許多測量時刻中的各個時刻與第一、第二、第三、第四及第五參考時刻中的相應(yīng)一個參考時刻是不同的。
按照本發(fā)明第一方面的另外特征，至少一個缺陷包括以下情況中的一種情況，即進氣閥的不正確游隙；排氣閥的不正確游隙；曲軸和凸輪軸之間不正確的相位；遺漏壓縮環(huán)。如下面參照本發(fā)明優(yōu)選實施例將說明的，根據(jù)進氣壓力和/或排氣壓力的至少一個預(yù)定狀態(tài)的測量時刻，可以確定這四種缺陷中的至少兩種缺陷。因為在組裝線上經(jīng)常發(fā)生這些缺陷，所以能夠找出這些缺陷中的一種或多種缺陷而又不拆開發(fā)動機是功效很大的。
按照本發(fā)明第一方面的另一特征，在曲軸和凸輪軸之間的不正確的相對相位包括下列情況中的至少一種情況，即在曲軸和曲軸皮帶輪之間的不正確的相對相位；在凸輪皮帶輪和凸輪軸之間的不正確相對相位；和傳動齒輪和隨動齒輪之間的不正確相對相位。
按照本發(fā)明第一方面的另一特征，測試方法還包括關(guān)閉排氣閥側(cè)通道和進氣閥側(cè)通道中的至少一個通道，排氣閥側(cè)通道連接在排氣閥和排氣岐管之間，而進氣閥側(cè)通道連接進氣閥和進氣岐管之間，其中，排氣閥外側(cè)空間和進氣閥外側(cè)空間中的至少一個空間包括關(guān)閉的排氣閥側(cè)通道的排氣閥側(cè)部分和關(guān)閉的進氣閥側(cè)通道的進氣閥側(cè)部分中的至少一個部分。在這種情況下改進了發(fā)動機測試方法的可靠性。可以測量排氣或進氣壓力而不需要關(guān)閉連接在排氣閥和排氣岐管之間的排氣閥側(cè)通道或關(guān)閉連接在進氣閥和進氣岐管之間進氣閥側(cè)通道。然而，在排氣閥側(cè)通道和/或進氣閥側(cè)通道被關(guān)閉時，可以準確地檢測由于存在一個或多個組裝缺陷而造成的排氣或進氣壓力的變化和準確地測量排氣或進氣壓力的至少一個預(yù)定狀態(tài)的出現(xiàn)時刻。因此本測試方法具有很高的可靠性。在這種情況下，最好先執(zhí)行測試方法，然后再將排氣岐管和/或進氣岐管裝在發(fā)動機上。
按照本發(fā)明第一方面的另一特征，進氣閥外側(cè)空間和排氣閥外側(cè)空間中的至少一個空間包括排氣閥側(cè)空間，此空間包括排氣閥室和其出口關(guān)閉的排氣岐管。在具有許多氣缸的發(fā)動機的各個操作周期中，各個氣缸的一個或多個進氣閥的打開和關(guān)閉以規(guī)定的時間間隔順序發(fā)生。如下面在優(yōu)選實施例中將說明的，如果檢測由排氣閥室和排氣岐管的內(nèi)空間所構(gòu)成的單一空間中的壓力，則可以判斷發(fā)動機的各個氣缸是否存在至少一個缺陷。因為在這種情況下，可以在組裝排氣岐管之后執(zhí)行測試方法，所以可以更容易地檢測各個氣缸的排氣壓力。
按照本發(fā)明第一方面的另一特征，進氣閥外側(cè)空間和排氣閥外側(cè)空間中的至少一個空間包括緩沖箱的內(nèi)部空間。在具有許多氣缸的發(fā)動機的各個操作周期中，各個氣缸的一個或多個進氣閥的打開和關(guān)閉是以規(guī)定的時間間隔順序發(fā)生，象各個氣缸的一個或多個排氣閥的打開和關(guān)閉一樣。如下面在優(yōu)選實施中將要說明的，如果檢測緩沖箱內(nèi)部空間中的壓力，則可以判斷發(fā)動機的各個氣缸是否存在至少一個缺陷。在這種情況下，因為在組裝進氣支管和緩沖箱之后執(zhí)行測試方法，并且可以將壓力傳感器的數(shù)目減到最小，所以可以很容易地檢測各個氣缸的進氣壓力。
按照本發(fā)明第一方面的另外特征，判定步驟包括在組裝發(fā)動機時而形成的許多缺陷中確定至少兩種缺陷。在一臺單一的發(fā)動機上出現(xiàn)許多組裝缺陷的情況下，按照本發(fā)明第一方面的測試方法只能從許多缺陷中確定一個或多個缺陷的存在。換句話說，如果方法確定所找到的一個缺陷是那種缺陷，則測試結(jié)束，并將確定的缺陷顯示出。與此相反，在按照本特征的測試方法中，至少可以同時確定兩種缺陷。在只能確定一個或多個缺陷存在的情況下，操作者必須拆開機器并驗明此缺陷或多個缺陷。在缺陷被確定而發(fā)動機測試結(jié)束的情況下，操作者必須改正顯示的缺陷并重新在發(fā)動機上進行同樣的測試以確定另一可能的缺陷和改正第二缺陷。不論在那種情況下，都需要長時間來除去發(fā)動機上的一個或多個缺陷。相反，如果可以同時從發(fā)動機的許多缺陷中確定至少兩個缺陷，則可以同時除去這些確定的缺陷。如果可以同時確定發(fā)動機的所有缺陷，則可以同時除去所有這些缺陷。最后一種情況是理想的。然而基本上不需要同時確定發(fā)動機的所有缺陷?？梢詮陌l(fā)動機的許多缺陷中同時確定至少兩個缺陷已經(jīng)是相當(dāng)有效的了。另外，如果能夠?qū)l(fā)動機可能有的缺陷總數(shù)限制或減小到基于測量時間的較小的數(shù)目，則可相應(yīng)減小確定一個或多個缺陷所需要的工時。
按照本發(fā)明第一方面的另一特征，壓力的至少一個預(yù)定狀態(tài)在許多時刻出現(xiàn)，這些時刻對應(yīng)于組裝發(fā)動機造成的許多缺陷，其中判斷步驟包括根據(jù)以下(a)、(b)中的至少一個確定許多缺陷中的至少一個缺陷，(a)是至少一個預(yù)定狀態(tài)的測量時刻偏離參考時刻的量；(b)是至少兩個其測量時刻分別偏離至少兩個參考時刻的預(yù)定狀態(tài)的組合。
按照本發(fā)明第一方面的另一特征，測試方法還包括在壓力的至少兩個預(yù)定狀態(tài)中的各個狀態(tài)的測量時刻等于參考時刻時，確定組裝的內(nèi)燃機沒有缺陷，并省去執(zhí)行判斷步驟。在這種情況下可以防止無效地進行判斷步驟。
按照本發(fā)明第一方面的另一特征，許多時刻包括至少一個對應(yīng)于許多缺陷的至少兩個缺陷中的各個缺陷的時刻，其中，判斷步驟包括優(yōu)先于其它時刻利用許多時刻中對應(yīng)于最小數(shù)目缺陷的時刻。在一個發(fā)動機上同時出現(xiàn)許多缺陷的情況下，本測試方法可以容易地確定許多缺陷中的至少一個缺陷。如果某個預(yù)定狀態(tài)出現(xiàn)的測量時刻通過例如與許多時刻中的對應(yīng)于最小數(shù)目缺陷(例如一個)的一個時刻相比較而被判定為不同于參考時刻，則可以容易地確定最小數(shù)目的缺陷，這樣確定的缺陷或多個缺陷可以用來確定另一個或其它的其余缺陷。
按照本發(fā)明第一方面的另一特征，判定步驟包括優(yōu)先于其它時刻，利用許多時刻中對應(yīng)于至少一個最容易由操作者確認的缺陷的一個時刻，然后再利用此缺陷來判定另一個或其它的剩下缺陷。確認越容易，這種判斷方式的應(yīng)用便越容易。
按照本發(fā)明第一方面的另一特征，判定步驟包括優(yōu)先于其它時刻，利用許多時刻中對應(yīng)于至少一個最容易由操作者改正的缺陷的一個時刻。在單個發(fā)動機上出現(xiàn)許多缺陷的情況下，如果許多缺陷中的至少一個缺陷被確定并加以改正，則可以更容易地確定一個或多個其余缺陷，或使一個或多個被判定為不能確定的缺陷變成為可以確定的缺陷。
按照本發(fā)明第一方面的另一特征，轉(zhuǎn)動步驟包括采用獨立的轉(zhuǎn)動設(shè)備使組裝發(fā)動機的曲軸轉(zhuǎn)動，因而使發(fā)動機活塞在發(fā)動機氣缸中往復(fù)運動，同時，使進氣閥側(cè)空間和排氣閥側(cè)空間中的至少一個空間與大氣隔離，其中判斷步驟包括根據(jù)(a)和(b)中的至少一個判斷發(fā)動機的組裝狀態(tài)是否存在至少一個缺陷，(a)是進氣閥側(cè)空間和排氣閥側(cè)空間中的一個空間中在進氣閥和排氣閥中的對應(yīng)的一個閥關(guān)閉時所測的壓力；(b)是進氣閥和排氣閥中一個閥的關(guān)閉狀態(tài)的起始和結(jié)束時間中的至少一個時刻，它對應(yīng)于進氣閥側(cè)空間和排氣閥側(cè)空間中的一個。
按照本發(fā)明第一方面的另一特征，轉(zhuǎn)動步驟包括用獨立的轉(zhuǎn)動裝置使組裝發(fā)動機的曲軸轉(zhuǎn)動，由此使發(fā)動機活塞在發(fā)動機氣缸中往復(fù)運動，同時使進氣閥側(cè)空間和排氣閥側(cè)空間中的至少一個空間與大氣隔離，其中，判斷步驟包括據(jù)(a)和(b)中的一個判斷發(fā)動機組裝狀態(tài)是否存在至少一個缺陷，(a)是進氣閥側(cè)空間和排氣閥側(cè)空間中的一個空間中在進氣閥和排氣閥中對應(yīng)的一個閥關(guān)閉時所測量的壓力；(b)是進氣閥和排氣閥中一個閥的關(guān)閉狀態(tài)的起始和結(jié)束時刻中的至少一個時刻，它對應(yīng)于進氣閥側(cè)空間和排氣閥側(cè)空間中的一個。
按照本發(fā)明第一方面的另一特征，組裝的發(fā)動機包括許多氣缸，各個氣缸具有進氣閥和排氣閥，其中測量步驟包括對許多氣缸的至少兩個氣缸中的各個氣缸測量(a)和(b)中的至少一個，(a)是在進氣閥外側(cè)空間和排氣閥外側(cè)空間中至少一個空間中在壓力滿足至少一個預(yù)定狀態(tài)時所測定的壓力值，該進氣閥外側(cè)空間與對應(yīng)于各個氣缸的進氣閥相通，而排氣閥外側(cè)空間與對應(yīng)于各個氣缸的排氣閥相通；(b)是壓力滿足至少一個狀態(tài)時的時刻，其中方法還包括將至少兩個氣缸中的第一氣缸的壓力值和時刻中的至少一個量與至少兩個氣缸中的第二氣缸的壓力值和時刻中的至少一個量相比較；判斷步驟包括在第一氣缸的壓力值和時刻中的該至少一個值不等于第二氣缸的壓力值和時刻中的該至少一個值時判斷出發(fā)動機的組裝存在至少一個缺陷。
按照本發(fā)明的第二方面，提供一種測試發(fā)動機的方法，該發(fā)動機包括氣缸、活塞、曲軸、進氣閥和排氣閥，該方法的特征在于用單獨的轉(zhuǎn)動裝置使曲軸轉(zhuǎn)動，由此使活塞在氣缸中往復(fù)運動，同時使與進氣閥連通的進氣閥外側(cè)空間和與排氣閥連通的排氣閥外側(cè)空間中的至少一個空間與大氣隔離；根據(jù)(a)和(b)中的至少一個確定發(fā)動機的狀態(tài)，(a)是在進氣閥側(cè)空間和排氣閥側(cè)空間中至少一個空間中在進氣閥和排氣閥中的對應(yīng)一個閥關(guān)閉時所測定的壓力；(b)是進氣閥和排氣閥中一個閥的關(guān)閉狀態(tài)的起始時刻和結(jié)束時刻中的至少一個時刻，它對應(yīng)于進氣閥側(cè)空間和排氣閥側(cè)空間中的一個。
按照本發(fā)明第二方面的發(fā)動機測試方法可以在具有火花塞的發(fā)動機上實現(xiàn)。在這種情況下，在執(zhí)行方法時不需要從發(fā)動機上除去火花塞。如果在進氣閥和排氣閥關(guān)閉時操作方法，則氣缸的內(nèi)部空間不僅與進氣閥側(cè)空間和排氣閥側(cè)空間隔離，而且還與大氣隔離。在進氣閥側(cè)空間與大氣隔離時實施方法的情況下，如果進氣閥或多個進氣閥完全關(guān)閉，則進氣閥側(cè)空間完全被隔離，因而進氣閥側(cè)空間中的壓力變?yōu)楹愣ǖ亩还芑钊耐鶑?fù)運動。同親，在實施方法而排氣閥側(cè)空間與大氣隔離的情況下，如果排氣閥或多個排氣閥完全關(guān)閉，則排氣閥側(cè)空間完全被隔離，因而排氣閥側(cè)空間中的壓力變成恒定的而不管活塞的往復(fù)運動。因為檢測進氣閥側(cè)空間或排氣閥側(cè)空間中的恒定壓力狀態(tài)很容易，所以根據(jù)檢測結(jié)果確定發(fā)動機的一個或多個缺點也很容易。例如，很容易找出閥關(guān)閉不完全的缺陷，即因為例如在進氣或排氣閥和相應(yīng)閥座之間的空間中卡入外來物而引起的進氣閥或排氣閥沒有完全關(guān)閉的缺陷。如果發(fā)生閥的不完全關(guān)閉或卡入外來物，則發(fā)動機正常時恒定的進氣閥側(cè)空間的壓力(“進氣壓力”)或排氣閥側(cè)空間的壓力(“排氣壓力”)將發(fā)生變化，因為氣缸內(nèi)部空間的壓力(“氣缸壓力”)隨曲軸的轉(zhuǎn)動而變化。因此如果在進氣或排氣壓力應(yīng)當(dāng)是恒定的時刻檢測到進氣壓力或排氣壓力的變化，則可以判斷正測試的發(fā)動機具有閥關(guān)閉不完全的缺陷。另外，因為容易檢測進氣或排氣壓力的變化，所以也容易檢測進氣或排氣壓力恒定狀態(tài)的起始或結(jié)束時刻。因為起始或結(jié)束時刻對應(yīng)于進氣或排氣閥的打開和關(guān)閉時刻，因此間接地根據(jù)起始和結(jié)束時刻便可以容易地確定打開和關(guān)閉時刻。而且，進氣閥或排氣閥的打開和關(guān)閉時刻可以采用專用的閥位置傳感器或多個閥位置傳感器直接確定。另外，當(dāng)活塞在氣缸中往復(fù)運動并且氣缸內(nèi)部空間中的壓縮空氣進入進氣閥側(cè)空間或排氣閥側(cè)空間時，該進氣壓力或排氣壓力自然是上升的。因此本發(fā)明的方法不需要用于改變進氣或排氣壓力的專用壓力源。本發(fā)明的方法可以用來測試工廠中用各個部件組裝的發(fā)動機，可以在組裝后馬上測試，或可以用來測試使用一些時間后在大修的發(fā)動機。
按照本發(fā)明第二方面的第一優(yōu)選特征，進氣閥側(cè)空間或排氣閥側(cè)空間中的一個空間包括排氣閥側(cè)空間，評估步驟包括根據(jù)排氣閥側(cè)空間中在排氣閥理應(yīng)已關(guān)閉時測定的壓力來確定發(fā)動機的狀態(tài)。
按照本發(fā)明第二方面的第二優(yōu)選特征，評估步驟包括在排氣閥理應(yīng)已關(guān)閉而排氣閥側(cè)空間中的壓力仍變化時判定排氣閥關(guān)閉不完全。
按照本發(fā)明第三方面的第三優(yōu)選特征，判斷步驟包括，在排氣閥理應(yīng)已關(guān)閉時測量的排氣閥側(cè)空間的壓力高于第一參考值時，判定排氣閥的關(guān)閉不完全。
按照本發(fā)明第二方面的第四優(yōu)選特征，或按照上述第一至第三優(yōu)選特征中的任何一個特征，進氣閥側(cè)空間和排氣閥側(cè)空間中的一個空間包括排氣閥側(cè)空間，評估步驟包括，在排氣閥打開時測定的排氣閥側(cè)空間的壓力低于第二參考值時判定進氣閥的關(guān)閉不完全。在排氣閥側(cè)空間與大氣隔離和進氣閥側(cè)空間與大氣連通的方式下測量排氣壓力時，氣缸壓力和排氣壓力二者均在活塞上升運動使排氣閥打開和進氣閥關(guān)閉時上升，因為空氣既在氣缸的內(nèi)部空間又在排氣閥側(cè)空間中被壓縮。但是，如果進氣閥關(guān)閉不完全，則氣缸內(nèi)部空間中的空氣部分地經(jīng)進氣閥流入大氣，因而排氣壓力的最大值低于進氣閥是正常時所得到的最大值。因些本發(fā)明的方法可以確定進氣閥關(guān)閉不完全的缺陷。
按照本發(fā)明第二方面的第五優(yōu)選特征，或按照上述第一至第四優(yōu)選特征中的任何一個特征，鑒定步驟包括基于狀態(tài)變化時刻的評估步驟，該步驟基于進氣閥和排氣閥中至少一個閥的關(guān)閉狀態(tài)的起始時刻和結(jié)束時刻中的至少一個時刻判斷發(fā)動機的狀態(tài)，所述至少一個閥對應(yīng)于與大氣隔離的進氣閥側(cè)空間和排氣閥側(cè)空間中的至少一個，所述至少一個閥的關(guān)閉狀態(tài)的起始時刻和結(jié)束時刻中的所述至少一個時刻包括第一狀態(tài)變化時刻和第二狀態(tài)變化時刻中的至少一個時刻，第一狀態(tài)變化時刻是所述至少一個空間中的壓力從變化態(tài)改變到恒定態(tài)時的時刻，而第二狀態(tài)變化時刻是所述至少一個空間中的壓力從恒定態(tài)變化到變化態(tài)時的時刻。
按照本發(fā)明第二方面的第六優(yōu)選特征，基于狀態(tài)變化時刻的評估步驟包括根據(jù)第一和第二狀態(tài)變化時刻之間的時間間隔判斷發(fā)動機的狀態(tài)。一種缺陷的出現(xiàn)或存在可能使第一和第二狀態(tài)變化時刻二者沿時間軸的同一方向改變或移動，而另一種缺陷的存在則可能使第一和第二狀態(tài)變化時刻沿相反的方向移動。因此可以根據(jù)第一和第二狀態(tài)變化時刻之間的時間間隔判定一個或多個缺陷。另外，因為該時間間隔依賴于影響第一和第二狀態(tài)變化時刻中至少一個時刻的所有缺陷，所以可以根據(jù)一個量(即時間間隔)判定影響兩個時刻的缺陷。
按照本發(fā)明第二方面的第七優(yōu)選特征，或按照上述第一到第六優(yōu)選特征中的任何一個特征，轉(zhuǎn)動步驟包括用單獨的轉(zhuǎn)動裝置使發(fā)動機曲軸沿相反于正常方向的方向轉(zhuǎn)動的反向轉(zhuǎn)動步驟，當(dāng)發(fā)動機用燃燒燃料實際運轉(zhuǎn)時，該曲軸沿該正常方向轉(zhuǎn)動。在發(fā)動機由單獨的轉(zhuǎn)動裝置轉(zhuǎn)動時，可以容易地使發(fā)動機沿相反方向轉(zhuǎn)動，因而可以獲取發(fā)動機沿正常方向轉(zhuǎn)動所不能獲取的信息。因而可以根據(jù)發(fā)動機沿相反方向轉(zhuǎn)動時獲得的信息判斷僅僅憑發(fā)動機沿正常方向轉(zhuǎn)動時獲得的信息不能判定的發(fā)動機的一個或多個壞狀態(tài)。另外，根據(jù)發(fā)動機反向轉(zhuǎn)動獲得的信息可以改進判斷發(fā)動機一個或多個壞狀態(tài)的可靠性。反向轉(zhuǎn)動步驟的執(zhí)行可以獨立于本發(fā)明的第一和第二方面。在最后一種情況下，該步驟提供同樣的優(yōu)點。
按照本發(fā)明的第二方面的第八優(yōu)選方面，反向轉(zhuǎn)動步驟包括使發(fā)動機的曲軸反向轉(zhuǎn)動，同時使進氣閥側(cè)空間與大氣隔離。該反向轉(zhuǎn)動步驟與正向轉(zhuǎn)動步驟是對稱的，在正向轉(zhuǎn)動步驟中排氣閥側(cè)空間與大氣隔離并且發(fā)動機沿正常方向轉(zhuǎn)動。因此例如進氣閥和排氣閥的打開順序是相反的。從而可獲得很重要的信息。
按照本發(fā)明第二方面的第九優(yōu)選特征，或按照上述第一至第八優(yōu)選特征中的任何一個特征，轉(zhuǎn)動步驟包括正常方向轉(zhuǎn)動步驟，利用獨立的轉(zhuǎn)動裝置使發(fā)動機的曲軸沿正常方向轉(zhuǎn)動，當(dāng)發(fā)動機實際由燃料運轉(zhuǎn)時，發(fā)動機曲軸沿該正常方向轉(zhuǎn)動。
按照本發(fā)明第二方面的第十優(yōu)選方面，反向轉(zhuǎn)動步驟包括使發(fā)動機的曲軸沿正常方向轉(zhuǎn)動，而同時使排氣閥側(cè)空間與大氣隔離。在本發(fā)動機測試方法中，可以獲得各種有用的情報，并可以根據(jù)這些情報判斷發(fā)動機的一個或多個壞狀態(tài)。
按照本發(fā)明第二方面的第十一優(yōu)選特征或按上述第一至第十優(yōu)選特征中的任何一個特征，測試方法還包括用一個可選擇地打開和關(guān)閉的閥使進氣閥側(cè)空間和排氣閥側(cè)空間中的至少一個空間與大氣隔離。在這種情況下，可容易地使進氣閥側(cè)空間和/或排氣閥側(cè)空間與大氣隔離，方法是關(guān)閉形成一個空間或多個空間的一個或多個閥門。因而改進了發(fā)動機測試的效率。
按照本發(fā)明第三方面，提供了一種測試已裝配內(nèi)燃機的方法，該內(nèi)燃機包括許多氣缸，各個氣缸具有進氣閥和排氣閥，方法的特征在于轉(zhuǎn)動已裝配的發(fā)動機；對許多氣缸中的至少兩個氣缸的各個氣缸測量(a)和(b)中的至少一個量，(a)是進氣閥外側(cè)空間和排氣閥外側(cè)空間中至少一個空間內(nèi)的壓力值，該進氣閥外側(cè)空間與對應(yīng)于各氣缸的進氣閥連通，而該排氣閥外側(cè)空間與對應(yīng)于各氣缸的排氣閥連通，該壓力值是在壓力滿足預(yù)定狀態(tài)時測定的，(b)是該壓力滿足預(yù)定狀態(tài)的時刻；將至少兩個氣缸中的第一個氣缸的壓力值和時刻中的至少一個量與至少兩個氣缸中的第二氣缸的壓力值和時刻中的至少一個量相比較；當(dāng)?shù)谝粴飧椎膲毫χ岛蜁r刻中的該至少一個量不等于第二氣缸的壓力值和時刻中的該至少一個量時判定裝配的發(fā)動機存在至少一個缺陷。
在本發(fā)明第三方面的測試方法中，進氣閥側(cè)空間或排氣閥外側(cè)空間中的壓力(以后稱作“進氣壓力”或“排氣壓力”)滿足預(yù)定狀態(tài)的時刻其變化取決于其中活塞進行線性往復(fù)運動的氣缸中的壓力(以后稱作“氣缸壓力”)的變化以及進氣閥與排氣閥的打開與關(guān)閉時刻的變化。當(dāng)活塞向上移到其上死點位置時，氣缸壓力增加，而當(dāng)活塞向下移到其下死點位置時該氣缸壓力減小。在往復(fù)式發(fā)動機中，在進氣和排氣閥關(guān)閉之后，排氣閥首先開始打開，然后進氣閥開始打開。在各個操作周期期間，如果例如進氣閥打開的開始時間早于正常發(fā)動機得到的參考時刻(即對應(yīng)于較小的CS角度)，則排氣壓力的最大值小于正常發(fā)動機的參考值并且以較短的時間達到最大值。相反，如果進氣閥打開的開始時刻晚于正常發(fā)動機的參考時刻(即對應(yīng)于較大的CS角度)，則排氣壓力的最大值大于參考值并且以較長的時間達到最大值。因此，如果例如已知排氣壓力達到最大值的時刻，則可得到進氣閥的打開和關(guān)閉時刻分別與CS角之間的關(guān)系。因而可以判定組裝的發(fā)動機具有在曲軸和凸輪軸之間存在不正確的相位差的組裝缺陷。另外，如果例如，排氣閥的打開和關(guān)閉時刻相對CS角變化，則此變化影響進氣壓力。因此根據(jù)進氣壓力的至少一個預(yù)定狀態(tài)的出現(xiàn)時刻便可判斷曲軸和凸輪軸之間存在不正確相位差的缺陷。這樣，不需將發(fā)動機拆開便可以根據(jù)壓力滿足預(yù)定狀態(tài)時進氣壓力和/或排氣壓力的值和壓力滿足預(yù)定狀態(tài)的時刻中的至少一個量判斷組裝的發(fā)動機是否存在至少一個缺陷。在本發(fā)動機測試方法中，通過對至少兩個氣缸測量壓力滿足預(yù)定狀態(tài)時的壓力值和壓力滿足預(yù)定狀態(tài)的時刻中的至少一個量，然后將一個氣缸上得到的壓力值和/或時刻與另一個或其它氣缸上得到的壓力值和/或時刻相比較，便可以找出一個發(fā)動機的一個或多個組裝缺陷。例如，在一些情況中，在具有安裝缺陷的不正常氣缸上獲得的壓力值不同于正常氣缸的壓力值。如果檢測出差別，則可以判定這兩個或多個氣缸中的一個氣缸具有組裝缺陷。如果此種比較是在多個氣缸之間進行比較則可以獲得關(guān)于發(fā)動機組裝狀態(tài)的更多信息。因此可以以較高的準確度確定具有安裝缺陷的一個或多個氣缸。因為在此方法中不需要測定對應(yīng)于在氣缸上測得的壓力值和時間的CS角度，所以實現(xiàn)此方法的裝置其結(jié)構(gòu)較簡單。就本發(fā)明而言，術(shù)語“比較”包括判斷在一個氣缸上測得的許多參數(shù)的相應(yīng)值的組合和在另一個氣缸上測得的許多參數(shù)的相應(yīng)值的組合之間是否存在顯著的差異，在上一種情況中，術(shù)語“等于”意味著對第一氣缸的組合中的所有相應(yīng)值等于對第二氣缸的組合中的所有相應(yīng)值。本方法不排除通過將各個氣缸上當(dāng)壓力滿足預(yù)定狀態(tài)時測得的進氣壓力值或排氣壓力值與一個或多個正常發(fā)動機的參考值相比較找出安裝缺陷的方法。例如，可以使各個氣缸上測得的排氣壓力的最大值與正常發(fā)動機的參考最大值相比較。組裝的發(fā)動機可以在“熱”狀態(tài)下轉(zhuǎn)動，即在其中燃燒燃料，或在“冷”狀態(tài)下轉(zhuǎn)動，即使其連接于單獨的轉(zhuǎn)動裝置，由該轉(zhuǎn)動裝置強制轉(zhuǎn)動。一般地講，“冷”測試比“熱”測試容易。在熱測試中麻煩的是要將燃料輸送給發(fā)動機并處理放出的廢氣。另外，在“熱”測試中，在進氣側(cè)空間和排氣側(cè)空間得到的壓力信號包含更多的噪聲?！袄洹睖y試沒有這些問題，因此操作起來更容易。
按照本發(fā)明第三方面的第一優(yōu)選特征，已裝配的發(fā)動機包括具有至少一個氣缸的第一機組和具有至少一個氣缸的第二機組，其中比較步驟包括將第一機組的至少一個氣缸的壓力值和時間中的至少一個量與第二機組的至少一個氣缸的壓力值和時間中的至少一個量相比較。例如，如果缺陷出現(xiàn)在V形發(fā)動機的兩個機組中一個機組的凸輪軸的相位上，則在凸輪軸具有缺陷的一個機組的氣缸上測得的壓力值和/或時間不同于凸輪軸沒有缺陷的另一機組的氣缸上測得的壓力值和/或時刻。本方法可以找出至少一個出現(xiàn)在與其它機組無關(guān)的兩個機組中的各個機組上的缺陷。
按照本發(fā)明第三方面的第二優(yōu)選特征，比較步驟包括將至少兩個氣缸中各個氣缸的壓力值和時刻中的至少一個量與該至少兩個氣缸的壓力相應(yīng)值的平均值和該至少兩個氣缸的相應(yīng)時刻的平均值相比較。在各個氣缸上測得的壓力值或時刻可能差別不同的量，包括對應(yīng)于不同種類裝配缺陷的很小的量或很大的量。這些差別不僅包括由多個缺陷引起的差別，而且還包括由測量誤差引起的差別。最好消除后一種差別。本發(fā)明的發(fā)動機測試方法可以減小后一種差別的影響，因而可以以更高的準確度找到至少一個缺陷。
按照本發(fā)明第三方面的第三優(yōu)選特征，或按照上述第一或第二優(yōu)選優(yōu)選特征中的任一特征，比較步驟包括將至少兩個氣缸分成至少兩組，即包含至少一個氣缸的第一組和包含至少一個氣缸的第二組，該第二組的至少一個氣缸的值和時刻中的至少一個量顯著不同于第一組中至少一個氣缸的值和時刻中的至少一個量，然后將第一組中至少一個氣缸的值和時刻中的至少一個量與第二組中至少一個氣缸的值和時刻中的至少一個量相比較。本發(fā)明的發(fā)動機測試方法的優(yōu)點與按照本發(fā)明第二優(yōu)選特征的方法的優(yōu)點相同。
按照本發(fā)明第三方面的第四優(yōu)選特征，或上述第一至第三優(yōu)選特征中的任一特征，測量步驟包括對許多氣缸的每個氣缸測量壓力滿足預(yù)定狀態(tài)時的時刻，而比較步驟包括將許多氣缸的相繼點燃氣缸的第一對氣缸的相應(yīng)壓力滿足預(yù)定狀態(tài)時的相應(yīng)時間之間的時間間隔與許多氣缸的相繼點燃的氣缸的第二對氣缸的相應(yīng)壓力滿足預(yù)定狀態(tài)時的相應(yīng)時間之間的時間間隔相比較。如在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中所述，利用簡單的方法可以容易地確定以很高的頻率出現(xiàn)的一個或多個缺陷，在此方法中，使相繼點燃氣缸的第一對氣缸的相應(yīng)壓力滿足預(yù)定狀態(tài)時的相應(yīng)時間之間的時間間隔與相繼點燃氣缸的第二對氣缸的相應(yīng)壓力滿足預(yù)定狀態(tài)時的相應(yīng)時間之間的時間間隔相比較。這些缺陷包括進氣閥和排氣閥的相應(yīng)游隙的缺陷。在測試的發(fā)動機包括兩個機組的情況下，這些缺點還包括兩個機組的相應(yīng)凸輪皮帶輪和相應(yīng)隨動齒輪的缺陷。
按照本發(fā)明第三方面的第五優(yōu)選特征或上述第一至第四優(yōu)選特征中的任一特征，測量步驟包括對許多氣缸的每個氣缸測量(a)和(b)中的至少一個量，(a)是壓力滿足預(yù)定狀態(tài)時的壓力值，(b)是壓力滿足預(yù)定狀態(tài)時的時刻。
按照本發(fā)明第三方面的第六優(yōu)選特征或上述第一至第五優(yōu)選特征中的任一特征，比較步驟包括將至少兩個氣缸分成至少兩個組，即包含至少兩個氣缸的第一組和包含至少兩個氣缸的第二組，該第二組兩個氣缸中的各個氣缸的值和時刻中的至少一個量極近似于第二組的至少兩個氣缸的其它或另一氣缸的值和時刻中的至少一個量，但顯著不同于第一組的至少兩個氣缸的各個氣缸的值和時刻中的至少一個量；將第一和第二組的各個組的至少兩個氣缸的各個氣缸的值和時間中的至少一個量與各個組的至少兩個氣缸的其它或另一氣缸的值和時刻中的至少一個量相比較。
按照本發(fā)明第三方面的第七優(yōu)選特征或上述第一至第六優(yōu)選特征中的任一特征，測量步驟包括，對許多氣缸的每個氣缸測量壓力滿足預(yù)定狀態(tài)時的壓力的值，比較步驟包括使許多氣缸的相繼點燃氣缸的每對氣缸的相應(yīng)值相互進行比較。
按照本發(fā)明第三方面的第八優(yōu)選特征或上述第一至第七優(yōu)選特征中的任一特征，預(yù)定狀態(tài)包括下列狀態(tài)中的至少一個狀態(tài)，即排氣閥空間中的排氣壓力達到最大值的第一狀態(tài)；排氣壓力處于恒定狀態(tài)的第二狀態(tài)，在此狀態(tài)下排氣壓力隨時間的經(jīng)過取恒定值；排氣壓力從恒定態(tài)轉(zhuǎn)到降低態(tài)的第三狀態(tài)；進氣閥側(cè)空間中的進氣壓力達到最大值的第四狀態(tài)；進氣壓力從恒定狀態(tài)變到上升態(tài)的第五狀態(tài)，在此恒定態(tài)中，進氣壓力隨時間的經(jīng)過是恒定的。
按照本發(fā)明第三方面的第九優(yōu)選特征，壓力滿足預(yù)定狀態(tài)時的壓力值包括至最大值和恒定值中的至少一個值。
按照本發(fā)明第三方面的第十優(yōu)選特征或上述第八優(yōu)選特征，壓力滿足預(yù)定狀態(tài)的時刻包括下列時刻中的至少一個時刻第一狀態(tài)發(fā)生的時刻；第二狀態(tài)開始的時刻；第三狀態(tài)發(fā)生的時刻；第四狀態(tài)發(fā)生的時刻；第五狀態(tài)發(fā)生的時刻。
附圖的簡要說明下面結(jié)合附圖詳細說明本發(fā)明的優(yōu)選實施例，由此可以更加理解本發(fā)明上述的和選擇性的目的、特征和優(yōu)點。


圖1是V6型汽油發(fā)動機內(nèi)部結(jié)構(gòu)的有關(guān)部分的透視圖，該發(fā)動機由作為本發(fā)明第一實施例的發(fā)動機測試方法測試；圖2是圖1所示V6型發(fā)動機的透視圖，該發(fā)動機的曲軸皮帶輪和凸輪皮帶輪具有缺陷；圖3是圖1V6型發(fā)動機的動力閥系統(tǒng)一部分的放大橫截面圖；圖4是發(fā)動機測試裝置主要部分的示意圖，該測試裝置可以實現(xiàn)作為本發(fā)明第一實施例的發(fā)動機測試方法；圖5是圖4所示發(fā)動機測試裝置的前視圖；圖6是曲線圖，示出由圖4的裝置測得的活塞的位置變化PP和正常發(fā)動機氣缸的排氣與進氣壓力PEX、PIN分別與發(fā)動機曲軸的相位或角度θcrank之間的關(guān)系；圖7是曲線圖，示出由圖4的裝置測得的正常發(fā)動機曲軸的曲軸參考信號的變化和在發(fā)動機所有氣缸上測得的排氣壓力PEX的相應(yīng)變化分別與曲軸角θcrank之間的關(guān)系；圖8是曲線圖，示出由圖4裝置測得的在正常發(fā)動機上的排氣壓力PEX的變化和在缺陷為進氣閥游隙小的發(fā)動機上的排氣壓力PEX的變化分別與曲軸角θcrank之間的關(guān)系；圖9是曲線圖，示出由圖4裝置測得的在正常發(fā)動機的排氣壓力PEX的變化和缺陷為進氣閥游隙大的發(fā)動機的排氣壓力PEX的變化分別與曲軸角θcrank之間的關(guān)系；圖10是曲線圖，示出由圖4裝置測得的在正常發(fā)動機的進氣壓力PIN的變化、缺陷為進氣閥游隙小的發(fā)動機的進氣壓力PIN的變化和缺陷為進氣閥游隙大的發(fā)動機的進氣壓力PIN的變化分別與曲軸角θcrank之間的關(guān)系；圖11是曲線圖，示出由圖4裝置測得的在正常發(fā)動機的排氣壓力PEX的變化和缺陷為排氣閥游隙小的發(fā)動機的排氣壓力PEX的變化分別與曲軸角θcrank之間的關(guān)系；圖12是曲線圖，示出由圖4裝置測得的正常發(fā)動機的排氣壓力PEX的的變化和缺陷為排氣閥游隙大的發(fā)動機的排氣壓力PEX的變化分別與曲軸角θcrank之間的關(guān)系；圖13是曲線圖，示出由圖4裝置測得的正常發(fā)動機的排氣壓力PEX的變化和缺陷為遺漏壓縮環(huán)的發(fā)動機的排氣壓力PEX的變化分別與曲軸角θcrank之間的關(guān)系；圖14是曲線圖，示出由圖4裝置測得的發(fā)動機正常曲軸的曲軸參考信號的變化和缺陷為凸輪皮帶輪處于快一齒狀態(tài)的發(fā)動機所有氣缸的排氣壓力PEX的相應(yīng)變化分別與曲軸角θcrank之間的關(guān)系；圖15是曲線圖，示出由圖4裝置測得的發(fā)動機正常曲軸的曲軸參考信號的變化和缺陷為凸輪皮帶輪處于慢一齒狀態(tài)的發(fā)動機所有氣缸的排氣壓力PEX的相應(yīng)變化分別與曲軸角θcrank之間的關(guān)系；圖16是曲線圖，示出由圖4裝置測得的發(fā)動機正常曲軸的曲軸參考信號的變化、正常發(fā)動機的進氣壓力PIN的變化、缺陷為右凸輪皮帶輪處于快一齒狀態(tài)的發(fā)動機的進氣壓力PIN的的變化、缺陷為右凸輪皮帶輪處于慢一齒狀態(tài)的發(fā)動機的進氣壓力PIN的變化、缺陷為曲軸皮帶輪處于快一齒狀態(tài)的發(fā)動機的進氣壓力PIN的變化和缺陷為曲軸皮帶輪處于慢一齒狀態(tài)的發(fā)動機的進氣壓力PIN的變化分別與曲軸角θcrank之間的關(guān)系；圖17是曲線圖，示出相對于曲軸角θcrank的正常發(fā)動機的排氣壓力PEX的變化和缺陷為曲軸皮帶輪處于慢一齒狀態(tài)或凸輪皮帶輪處于快一齒狀態(tài)的發(fā)動機的排氣壓力PEX的變化；
圖18是曲線圖，示出相對于曲軸角θcrank的正常發(fā)動機的排氣壓力PEX的變化和缺陷為曲軸皮帶輪處于快一齒狀態(tài)或凸輪皮帶輪處于慢一齒狀態(tài)的發(fā)動機的排氣壓力PEX的變化；圖19是曲線圖，示出相對于曲軸角θcrank的發(fā)動機正常曲軸的曲軸參考信號的變化和缺陷為隨動齒輪處于快一齒狀態(tài)的發(fā)動機所有氣缸的排氣壓力PEX的相應(yīng)變化；圖20是曲線圖，示出相對于曲軸角θcrank的發(fā)動機正常曲軸的曲軸參考信號的變化和缺陷為隨動齒輪處于慢一齒狀態(tài)的發(fā)動機所有氣缸的排氣壓力PEX的的相應(yīng)變化；圖21是曲線圖，示出相對于曲軸角θcrank的發(fā)動機正常曲軸的曲軸參考信號的變化、正常發(fā)動機的進氣壓力PIN的變化、缺陷為右隨動齒輪處于快一齒狀態(tài)的發(fā)動機的進氣壓力PIN的變化和缺陷為右隨動齒輪處于慢一齒狀態(tài)的發(fā)動機的進氣壓力PIN的變化；圖22是曲線圖，示出相對于曲軸角θcrank的正常發(fā)動機的排氣壓力PEX的變化和缺陷為隨動齒輪處于快一齒狀態(tài)的發(fā)動機的排氣壓力PEX的的變化；圖23是曲線圖，示出相對于曲軸角θcrank的正常發(fā)動機的排氣壓力PEX的變化和缺陷為隨動齒輪處于慢一齒狀態(tài)的發(fā)動機的排氣壓力PEX的變化；圖24是一個表，示出以下量的相應(yīng)實際值排氣壓力最大值的差α、排氣壓力的恒定值的差β、排氣壓力的最大值的角度的差Γ、排氣壓力的恒定值開始的角度的差∑、排氣壓力的下降開始的角度的差Φ、進氣壓力最大值的角度的差Λ和進氣壓力上升開始的角度的差ψ，這些量均是在出現(xiàn)一個組裝缺陷的情況下測得的，與其它缺陷無關(guān)。
圖25是流程圖，示出發(fā)動機測試程序的主程序，該程序預(yù)先貯存在圖4所示裝置的缺陷檢測器的ROM(只讀存貯器)中；圖26是圖4裝置的顯示器的前視圖；圖27是流程圖，示出在圖25的流程圖的程序步S118執(zhí)行的缺陷判斷子程序；圖28是一個圖，示出八種缺陷標志中各個標志的相應(yīng)位，該標志提供在圖4裝置的缺陷檢測器的RAM(隨機貯存器)中；
圖29是流程圖，示出在圖27流程圖的程序步S202執(zhí)行的曲軸皮帶輪測試子程序；圖30是流程圖，示出在圖27流程圖的程序步S206執(zhí)行的凸輪皮帶輪和隨動齒輪測試1的子程序；圖31是流程圖，示出在圖27流程圖的程序步S210執(zhí)行的凸輪皮帶輪和隨動齒輪測試2的子程序；圖32是流程圖，示出在圖27流程圖的程序步S214執(zhí)行的閥門游隙和壓縮環(huán)測試的子程序；圖33是流程圖，示出本發(fā)明第二實施的另一種發(fā)動機測試方法中的另一個在圖25流程圖的程序步S118執(zhí)行的缺陷判斷子程序，該子程序用于代替圖27流程圖示出的子程序；圖34是流程圖，示出在圖33流程圖的程序步S700執(zhí)行的測試1的子程序；圖35是流程圖，示出在圖33流程圖的程序步S702執(zhí)行的測試2的子程序；圖36是流程圖，示出在圖35流程圖的程序步S908執(zhí)行的測試2-1的子程序；圖37是流程圖，示出在圖35流程圖的程序步S910執(zhí)行的測試2-2的子程序；圖38是流程圖，示出在圖35流程圖的程序步S916執(zhí)行的測試2-3的子程序；圖39是流程圖，示出在圖33流程圖的程序步S704執(zhí)行的測試3的子程序；圖40是一個圖，示出在圖34流程圖的程序步S802應(yīng)用的排氣壓力開始減小的角度差Φ的范圍；圖41是一個圖，示出在圖35流程圖的程序步S904應(yīng)用的排氣壓力最大值的角度差Γ的范圍；圖42是對應(yīng)于圖4的示意圖，示出另一種發(fā)動機測試裝置的主要部分，在該測試裝置上可以實現(xiàn)本發(fā)明第三實施例的另一個發(fā)動機測試方法；圖43是曲線圖，示出由圖42的裝置測得的發(fā)動機正常曲軸的曲軸參考信號的變化、正常發(fā)動機右、左機組的排氣壓力PEX的相應(yīng)變化、缺陷為左凸輪皮帶輪處于快一齒狀態(tài)的發(fā)動機的右、左機組上測得的排氣壓力PEX的相應(yīng)變化和缺陷為左凸輪皮帶輪處于慢一齒狀態(tài)的發(fā)動機的右、左機組上測得的排氣壓力PEX的相應(yīng)變化分別與曲軸角θcrank之間的關(guān)系；圖44是曲線圖，示出由圖42的裝置測得的正常發(fā)動機左機組的排氣壓力PEX的變化、缺陷為左隨動齒輪處于快一齒狀態(tài)的發(fā)動機的左機組的排氣壓力PEX的變化和缺陷為左隨機齒輪處于慢一齒狀態(tài)的發(fā)動機的左機組的排氣壓力PEX的變化分別與曲軸角θcrank之間的關(guān)系；圖45是曲線圖，示出由圖42的裝置測得的發(fā)動機正常曲軸的曲軸參考信號的變化、正常發(fā)動機右、左機組的排氣壓力PEX的相應(yīng)變化、缺陷為左隨動齒輪處于快一齒狀態(tài)的發(fā)動機右、左機組的排氣壓力PEX的相應(yīng)變化和缺陷為左隨動齒輪處于慢一齒狀態(tài)的發(fā)動機右、左機組的排氣壓力PEX的相應(yīng)變化分別與曲軸角θcrank之間的關(guān)系；圖46是曲線圖，示出由圖42的裝置測得的正常發(fā)動機左機組的排氣壓力PEX的變化、缺陷為左隨動齒輪處于快一齒狀態(tài)的發(fā)動機左機組的排氣壓力PEX的變化和缺陷為左隨動齒輪處于慢一齒狀態(tài)的發(fā)動機左機組的排氣壓力PEX的變化分別與曲軸角θcrank之間的關(guān)系；圖47是一個表，示出下列量的相應(yīng)實際值排氣壓力最大值的角度差Γ；排氣壓力開始恒定的角度差∑、排氣壓力最大值的差α和排氣壓力恒定值的角度差β，這些值是在各個凸輪皮帶輪處于快一齒和慢一齒的狀態(tài)與隨動齒輪處于快一齒和慢一齒的狀態(tài)的情況下測得的，與其它缺陷無關(guān)。
圖48是曲線圖，示出正常發(fā)動機的排氣壓力PEX相對于曲軸角的變化和缺陷為排氣閥有外來物卡住的發(fā)動機的排氣壓力PEX的變化，在作為本發(fā)明第四實施例的另一測試方法中利用了這兩種變化；圖49是曲線圖，示出正常發(fā)動機的排氣壓力PEX相對于曲軸角的變化以及進氣閥有外來物卡住的發(fā)動機的排氣壓力PEX的變化；圖50是一個表，示出以下量的相應(yīng)實際值排氣壓力最大值的差α；排氣壓力恒定值的差β、排氣壓力最大值的角度差Γ、排氣壓力開始恒定的角度差∑、排氣壓力開始下降的角度差Φ、進氣壓力最大值的角度差Λ和進氣壓力開始上升的角度差ψ，這些值均是在分別出現(xiàn)缺陷中一個缺陷時測得的，與其它缺陷無關(guān)，各個缺陷包括進氣閥或排氣閥有外來物卡著的缺陷；圖51是流程圖，示出發(fā)動機測試程序的主程序，該主程序預(yù)先貯存在發(fā)動機測試裝置的缺陷檢測器的ROM中，在該裝置上可以實施第四實施例的發(fā)動機測試方法；圖52是測試裝置的顯示器的前視圖；圖53是流程圖，示出在圖51流程圖的程序步T106調(diào)用的缺陷判斷子程序；圖54是一個圖，示出十個缺陷標志中各個標志的相應(yīng)位，在缺陷標志位提供在測試裝置缺陷檢測器的RAM中；圖55是流程圖，示出在圖53流程圖的程序步T202調(diào)用的曲軸皮帶輪測試子程序；圖56是流程圖，示出在圖53流程圖的程序步T206調(diào)用的凸輪皮帶輪測試子程序；圖57是流程圖，示出在圖53流程圖的程序步T210調(diào)用的隨動齒輪測試子程序；圖58是流程圖，示出在圖53流程圖的程序步T214調(diào)用的處來物卡往試驗子程序；圖59是流程圖，示出圖53流程圖的程序步S218調(diào)用的閥門游隙試驗子程序；圖60是流程圖，示出圖53流程圖的程序步S222調(diào)用的壓縮環(huán)試驗子程序；圖61是相當(dāng)于圖4的示意圖，示出另一個發(fā)動機測試裝置的主要部分，在該裝置上可以實施作為本發(fā)明第五實施例的另一發(fā)動機測試方法；圖62是曲線圖，示出正常發(fā)動機的活塞相對于曲軸角θcrank的位置PP的變化以及發(fā)動機的進氣壓力PIN的變化，這兩種變化均是在發(fā)動機沿相反于其正常方向的方向轉(zhuǎn)動時測得的；圖63是流程圖，示出發(fā)動機測試程序的主程序，該程序預(yù)先貯存在發(fā)動機測試裝置的缺陷檢測器的ROM中，在該測試裝置上可以實施第五實施例的發(fā)動機測試方法；圖64是流程圖，示出圖63流程圖的程序步T108調(diào)用的外來物卡入試驗子程序；圖65是曲線圖，示出右凸輪皮帶輪處于快一齒狀態(tài)的發(fā)動機各個氣缸的排氣壓力最大值的角度相對差ΔΓi、排氣壓力開始恒定的角度相對差Δ∑i和排氣壓力開始減小的角度相對差ΔΦi，作為本發(fā)明第六實施例的另一個發(fā)動機測試方法將采用這些量；圖66是一個圖，示出右凸輪皮帶輪處于快一齒狀態(tài)的發(fā)動機的相對差值ΔΓi的六個值；圖67是流程圖，示出發(fā)動機測試程序的主程序，該程序預(yù)先貯存在發(fā)動機測試裝置的缺陷檢測器的ROM中，在該測試裝置上可以實施作為第六實施例的發(fā)動機測試方法；圖68是流程圖，示出圖67流程圖的程序步U118執(zhí)行的缺陷判斷子程序；圖69是一個圖，示出八個缺陷標志中各個標志的相應(yīng)位，該缺陷標志提供在測試裝置的缺陷檢測器的RAM中；圖70是流程圖，示出圖68流程圖的程序步U202執(zhí)行的隨動齒輪快一齒測試子程序；圖71是流程圖，示出圖68流程圖的程序步U204執(zhí)行的排氣閥小游隙測試子程序；圖72是流程圖，示出圖68流程圖的程序步U206執(zhí)行的凸輪皮帶輪測試子程序；圖73是流程圖，示出圖68流程圖的程序步U208執(zhí)行的隨動齒輪慢一齒和進氣閥游隙的測試子程序；圖74是一個圖，示出圖73流程圖的程序步U602應(yīng)用的參數(shù)λi-ΔΓm的范圍；圖75是流程圖，示出圖68流程圖的程序步U210執(zhí)行的排氣閥游隙大的測試子程序；圖76是流程圖，示出圖68流程圖的程序步U210執(zhí)行的另一個排氣閥游隙大的測試子程序；圖77是流程圖，示出圖68流程圖的程序步U210執(zhí)行的再一個排氣閥游隙大的測試子程序；圖78是流程圖，示出圖68流程圖的程序步U212執(zhí)行的壓縮環(huán)測試子程序；圖79是一個表，示出下列量的相應(yīng)實際值排氣壓力最大值的有限差δPEXmax、排氣壓力恒定值的有限差δPEXconst、排氣壓力最大值的角度的有限相對差δΓ、排氣壓力開始恒定的角度的有限相對差δ∑、排氣壓力開始下降的角度的有限相對差δΦ、進氣壓力最大值的角度的有限相對差δΛ和進氣壓力開始增加的角度的有限相對差δψ，這些值是在凸輪皮帶輪和隨動齒輪出現(xiàn)缺陷中的各個單一缺點的情況下測得的，與其它缺陷無關(guān)；圖80是一個表，示出以下量的相應(yīng)實際值排氣壓力最大值的有限差δPEXmax、排氣壓力恒定值的有限差δPEXconst、排氣壓力最大值的角度有限相對差δΓ、排氣壓力開始恒定的角度有限相對差δ∑、排氣壓力開始減小的角度有限相對差δΦ、進氣壓力最大值的角度有限相對差δΛ和進氣壓力開始增加的角度有限相對差δψ，這些值均是在進氣閥游隙、排氣閥游隙和壓縮環(huán)分別發(fā)生缺陷中一個缺陷時測得的，與其它缺陷無關(guān)；圖81是流程圖，示出發(fā)動機測試程序，該程序預(yù)先貯存在發(fā)動機測試裝置的缺陷檢測器中的ROM中，在該測試裝置上可以實施第七實施例的發(fā)動機測試方法。
實施本發(fā)明的最佳模式下面說明本發(fā)明的已裝配發(fā)動機的測試方法以及實施此測試方法最適用的已裝配發(fā)動機的測試裝置。
圖1是作為內(nèi)燃機的V型6缸雙頂置凸輪軸(DOHC)汽油發(fā)動機的相關(guān)部分的透視圖。發(fā)動機包括活塞10、12，各個活塞在相應(yīng)氣缸(未示出)中往復(fù)運動?；钊?0代表V6發(fā)動機左機組(即第一機組)的三個活塞，而活塞12代表該發(fā)動機的右機組(即第二機組)的三個活塞。各個活塞10、12的往復(fù)運動通過相應(yīng)的連接桿14被轉(zhuǎn)移成曲軸18的轉(zhuǎn)動，曲軸18的轉(zhuǎn)動作為發(fā)動機的動力被輸出。發(fā)動機具有動力閥系統(tǒng)52，包括排氣閥48和進氣閥50，各個閥的動作與曲軸18的轉(zhuǎn)動同步。
V6發(fā)動機具有凸輪軸轉(zhuǎn)動機構(gòu)44，該機構(gòu)包括固定在曲軸18上的曲軸皮帶輪20、同步(牙輪)皮帶22、左和右凸輪皮帶輪24和26、兩個凸輪皮帶輪24和26分別固定在其上面的兩個排氣凸輪軸28和30、兩個進氣凸輪軸32和34、分別固定在兩個排氣凸輪軸28和30上的兩個傳動齒輪36和38以及兩個分別固定在兩個進氣凸輪軸32和34上的隨動齒輪40和42。動力閥系統(tǒng)52包括許多裝在各個凸輪軸28、30、32和34上的凸輪46。當(dāng)凸輪軸轉(zhuǎn)動時，這些凸輪46分別打開和關(guān)閉相應(yīng)的排氣閥和進氣閥48和50。
當(dāng)曲軸18轉(zhuǎn)動時，排氣和進氣閥48、50便通過曲軸皮帶輪20、同步皮帶22、凸輪皮帶輪24、26、凸輪軸28、30、32和34以及凸輪46操作。因此，如果同步皮帶22松了，則各個閥48、50的打開和關(guān)閉時刻將改變。利用皮帶張緊輪54可以防止此問題，該張緊輪包括自動張緊裝置(未示出)和附加的皮帶張緊輪56、58，此張緊輪不包括任何自動張緊裝置。這些皮帶張緊輪54、56和58可以有效地增加同步皮帶、曲軸皮帶輪20和凸輪皮帶輪24與26中各個的嚙合齒的數(shù)目。兩個隨動齒輪40、42分別與兩個“剪刀形”齒輪60、62相結(jié)合，使得兩個剪刀形齒輪60、62可分別相對于兩個進氣凸輪軸32、34轉(zhuǎn)動。各個剪刀形齒輪60、62受到彈簧件(未示出)的偏壓，偏壓方向是剪刀形齒輪60、62相對于相應(yīng)隨動齒輪40、42和相應(yīng)進氣凸輪軸32、34轉(zhuǎn)動的方向。因此可以有效地防止傳動齒輪和隨動齒輪36、38、40、42之間的回閃并有效地減少發(fā)動機產(chǎn)生的噪聲。
排氣閥和進氣閥48、50中的各個閥的打開和關(guān)閉時刻應(yīng)當(dāng)分別準確地對應(yīng)于曲軸18的特定角相位。因為用本實施例測試的V6發(fā)動機是四沖程汽油發(fā)動機，所以曲軸皮帶輪20的齒數(shù)與凸輪皮帶輪24、26的齒數(shù)之比為1∶2。具體是，曲軸皮帶輪的齒數(shù)是24，而各個凸輪皮帶輪的齒數(shù)是48。各個傳動齒輪36、38的齒數(shù)與各個隨動齒輪的齒數(shù)之比是1∶1。各個齒輪的齒數(shù)是40。
當(dāng)用各種部件或構(gòu)件組裝發(fā)動機時，重要的是要求排氣和進氣閥48、50中的各個閥的打開和關(guān)閉時刻分別準確地對應(yīng)于預(yù)定的曲軸18的角相位。為此，在曲軸皮帶輪20、凸輪皮帶輪24、26和同步皮帶22上形成相位調(diào)節(jié)標記“·”、“--”、“-”，如圖1的局部放大圖所示，并且在組裝這些部件時使這些標記彼此準直。傳動和隨動齒輪36、38、40、42同樣以此種方法彼此嚙合。然后，如果沒有恰當(dāng)?shù)貓?zhí)行相位調(diào)節(jié)步驟，則各個閥48、50不能準確地在曲軸18的預(yù)定角相位打開或關(guān)閉。例如，如圖2的局部放大圖所示，曲軸皮帶輪20比同步皮帶22“快”一個齒，則各個閥48、50的打開和關(guān)閉時刻折合為曲軸18的角相位將比在相應(yīng)氣缸(未示出)中相應(yīng)活塞的相應(yīng)位置“慢”15°角(＝360°/24)。
另外，如圖2的另一放大圖所示，如果左凸輪皮帶輪24比同步皮帶22快一個齒，則左機組的各個閥48、50的打開和關(guān)閉時刻折合成左排氣凸輪軸28的角相位將比相應(yīng)氣缸中相應(yīng)活塞的相應(yīng)位置快7.5°角(＝360°/48)。另外，如圖2的再一放大圖中所示，如果右隨動齒輪42比傳動齒輪38快一個齒，則右機組的各個閥48、50的打開和關(guān)閉時間的合成右進氣凸輪軸34的角相位將比對應(yīng)氣缸中對應(yīng)活塞的相應(yīng)位置快9°角(＝360°/40)。曲軸皮帶輪20可以比同步皮帶22慢一個齒，左或右凸輪皮帶輪24、26可以比同步皮帶22慢一個齒，左或右隨動齒輪40、42可以比左或右傳動齒輪36、38慢一個齒。在很少見的情況下，曲軸皮帶輪20可以比同步皮帶22快或慢一個齒以上，左或右凸輪皮帶輪24、26可以比同步皮帶22快或慢一個齒以上，而左或右隨動齒輪40、42可以比左或右傳動齒輪36、38快或慢一個齒以上。雖然本發(fā)明的原理適用于一個部件比另一個部件快或慢一個齒以上的各種情況，但是在以下的說明中假定，一個部件比另一個部件剛好只快或慢一個齒，以便更容易地理解本發(fā)明。
曲軸18和曲軸皮帶輪20被設(shè)計成這兩個部件18、20可以彼此連接起來，而彼此沒有相對角誤差。因此即使曲軸20比同步帶22快或慢，則兩個部件20、22之間沒有角誤差。對于各個排氣凸輪軸28、30和對應(yīng)的凸輪皮帶輪24、26之間的關(guān)系以及各個進氣凸輪軸32、34和對應(yīng)的隨動齒輪40、42之間的關(guān)系也屬于這種情況。
除非排氣和進氣閥48、50中的各個閥的打開和關(guān)閉時刻準確地對應(yīng)于規(guī)定的曲軸18的角相位，發(fā)動機不能展現(xiàn)其規(guī)定的性能。因此，采用上述相位調(diào)節(jié)標記裝配凸輪軸傳動機構(gòu)44。另外，重要的是要求各個排氣閥48的打開和關(guān)閉時刻準確地對應(yīng)于動力閥系統(tǒng)52的對應(yīng)排氣凸輪軸28、30的規(guī)定的角相位以及各個進氣閥50的打開和關(guān)閉時刻準確地對應(yīng)于該系統(tǒng)52的對應(yīng)進氣凸輪軸32、34的規(guī)定的角相位。為此，各個閥48、50的“游隙”必須準確或正確。各個閥48、50的游隙被定義為固定于閥的起閥器70上的墊片72和對應(yīng)凸輪46之間的最大距離。這種閥的游隙受到墊片72的厚度或固定于氣缸蓋76上支座件74的厚度的影響，如圖3所示。因此，如果這些參數(shù)中的一個或兩個是不正確的，則會造成閥的游隙不正確。如果各個閥48、50的游隙太大，則閥的打開時刻遲延，而關(guān)閉時刻提前；另一方面，如果太小，則相反，即各個閥48、50的打開時間提前，而關(guān)閉時間遲延。
下面說明已組裝發(fā)動機的測試裝置，該裝置用于檢測曲軸皮帶輪20的快或慢的狀態(tài)、各個凸輪皮帶輪24、26的快或慢的狀態(tài)、各個隨動齒輪40、42的快或慢的狀態(tài)、各個閥48、50的游隙的大或小以及壓縮環(huán)144(圖4的136、138)的遺漏。
圖4是發(fā)動機測試裝置的示意圖。由測試裝置測試的內(nèi)燃機90(為簡單起見僅示出其右機組)包括左、右機組的六個氣缸座76、兩個進氣岐管94和一個緩沖箱96。兩個進氣岐管94分別裝在左、右機組上，各個進氣岐管94與對應(yīng)機組的三個氣缸(或三個氣缸座76)的相應(yīng)進氣部分92連通。緩沖箱96與兩個進氣岐管94連通。該測試裝置包括一個所有氣缸共用的第一壓力傳感器98、6個蓋部件102、6個O形環(huán)104、6個第二壓力傳感器106、一個第一A/D(模擬/數(shù)字)轉(zhuǎn)換器110、6個第二A/D轉(zhuǎn)換器112、曲軸角傳感器114和控制裝置119。第一壓力傳感器98測量緩沖箱96中的壓力。各個蓋部件102裝在對應(yīng)氣缸(或氣缸座)的排出口100上，以便關(guān)閉出口100的內(nèi)空間，使該內(nèi)空間與環(huán)境空氣隔離。每個O形環(huán)104用于改進對應(yīng)蓋部件102和對應(yīng)排氣口100之間的氣密性。各個第二壓力傳感器106測量對應(yīng)氣缸的排出口100中的壓力。第一A/D轉(zhuǎn)換器110包括放大第一傳感器98輸出信號的放大器，而各個第二A/D轉(zhuǎn)換器112包括放大對應(yīng)第二傳感器106輸出信號的放大器。曲軸角傳感器114檢測曲軸18的角相位。
控制裝置119包括微計算機(未示出)，該微機包括CPU(中央處理器)、ROM(只讀存貯器)和RAM(隨機存貯器)，該微機起作缺陷檢測器117的作用，用于根據(jù)經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換器110、112從壓力傳感器98、106輸出的輸出信號和從曲軸角度傳感器114輸出的輸出信號檢測組裝發(fā)動機90的缺陷?？刂蒲b置119還另外包括用于顯示缺陷檢測器117檢測結(jié)果的顯示器118。進氣口92的內(nèi)部空間、進氣岐管94和緩沖箱96彼此配合，形成進氣閥外側(cè)空間，該空間與進氣閥50連通；排氣口100的相應(yīng)內(nèi)側(cè)空間中的各個空間形成與對應(yīng)一對進氣閥50相通的排氣閥外側(cè)空間。各個排氣閥外側(cè)空間通過關(guān)閉對應(yīng)氣缸的氣缸蓋76的排氣口100的出口而形成。在本實施例中進氣閥側(cè)空間不關(guān)閉。但是它可以關(guān)閉。換言之，進氣閥側(cè)空間僅由各個進氣口92的內(nèi)部空間構(gòu)成或由進氣口92和進氣岐管94的相應(yīng)內(nèi)部空間構(gòu)成。在第一種情況下，需要其數(shù)目等于氣缸數(shù)目的六個第一壓力傳感器98，而在第二種情況下，需要其數(shù)目等于進氣岐管94數(shù)目的兩個第一壓力傳感器98。
如圖5所示，待測試的發(fā)動機90固定在基座120上，并用驅(qū)動馬達125使其準確地以恒定速度轉(zhuǎn)動，該馬達通過連接件122和驅(qū)動軸124連接于發(fā)動機90的曲軸18上。驅(qū)動軸124由固定在基座120上的軸承126、128支承。當(dāng)馬達在控制裝置119的控制下轉(zhuǎn)動時，發(fā)動機90在“冷”狀態(tài)下轉(zhuǎn)動，壓力傳感器98、106將其輸出信號送到控制裝置119，使得缺陷檢測器117可以檢測組裝發(fā)動機90的缺陷。
當(dāng)驅(qū)動馬達125轉(zhuǎn)動發(fā)動機90時，各個閥48、50隨曲軸18角相位的變化而打開和關(guān)閉。當(dāng)馬達125的轉(zhuǎn)速達到恒定，因而6個氣缸中的相應(yīng)壓力定期周期性變化時，如果發(fā)動機90沒有組裝缺陷或故障，則第一和第二壓力傳感器98、106的相應(yīng)輸出按圖6所示的曲線變化。圖6示出對應(yīng)氣缸(圖中用#1表示)中活塞10的位置PP變化、對應(yīng)于#1號氣缸的由對應(yīng)第二壓力傳感器106檢測的排氣壓力PEX的變化和所有六個氣缸#1～#6共有的由第一傳感器98檢測的進氣壓力PIN的變化。發(fā)動機90是V6型發(fā)動機，在其左機組中具有三個氣缸#1、#3、#5，而在其右機組中具有三個氣缸#2、#4、#6。氣缸#2與活塞12連接。當(dāng)V6型發(fā)動機90因為在六個氣缸#1～#6中的活塞工作沖程或燃燒而在“熱”狀態(tài)下自動轉(zhuǎn)動時，在氣缸#1～#6中順序地發(fā)生燃燒，例如按說明的順序。
下面首先說明排氣壓力PEX(#1)的變化。當(dāng)由角度傳感器114檢測的曲軸角θcrank隨著馬達125轉(zhuǎn)動曲軸18而達到角度θEXopen時，連接于氣缸#1的排氣閥48開始打開。此時活塞10向其下死點BDC移動，在排氣口100中的空氣開始進入氣缸#1。因此排氣壓力PEX從排氣壓力為恒定值θEXconst的恒定狀態(tài)變化到降低狀態(tài)。等于θEXopen的曲軸角θcrank稱作排氣壓力開始下降角θEXdec。在活塞10通過其下死點位置BDC并回到與閥門48開始打開時刻的位置相同的位置時，在氣缸#1和排氣口100中的空氣便被壓縮，因而排氣壓力PEX開始上升。當(dāng)角度θcrank達到角度θINopen時排氣壓力PEX達到最大值θEXmax，進氣閥50開始打開。等于角度θINopen的角度θcrank稱為排氣壓力最大值角度θEXmax。隨后，進氣閥50打開之后，排氣壓力PEX很快降低，然后在角度θcrank達到θEXclose角度時變成恒定的，并且排氣閥48關(guān)閉。等于角度θEXclose的角度θcrank稱為排氣壓力恒定開始角θEXconst。在排氣閥48關(guān)閉的同時，排氣壓力PEX達到恒定值θEXconst。隨后，當(dāng)角度θcrank達到角度θINclose時，進氣閥50關(guān)閉。在以下的說明中假定，在沒有任何組裝缺陷的正常發(fā)動機上測得的最大排氣壓力值PEXmax等于100。排氣和進氣壓力值PEX，PIN則折合成相對于最大值PEXmax＝100的值。例如正常發(fā)動機的恒定排氣壓力值PEXconst為約10。驅(qū)動馬達125的轉(zhuǎn)速可選擇為任何要求的恒定值，或如果需要，可以在單獨一次測試中改變到兩個或更多的值。
分別彼此獨立地測量6個氣缸#1～#6的6個排氣壓力。測量所有氣缸#1～#6共有的單一進氣壓力。圖6示出對應(yīng)于6個氣缸#1～#6的六對進氣閥分別打開和關(guān)閉的進氣壓力PIN的六個變化。這六個變化在曲軸角θcrank的每個周期中(一個周期為720°)以規(guī)定的角度間隔順序出現(xiàn)。下面說明對應(yīng)于氣缸#1的一對進氣閥50的打開和關(guān)閉的進氣壓力PIN的變化，該氣缸#1可以作為所有氣缸#1～#6的代表。
當(dāng)曲軸(“CS”)角θcrank達到角θINopen時，進氣閥50開始打開。因此在第一氣缸#1和排氣口100中的壓縮空氣流入進氣岐管94，此時岐管94中的壓力開始增加。雖然在此時岐管94的空氣正被吸入到第六氣缸#6，但從岐管94流入氣缸6的空氣流量小于從氣缸#1和排氣口100流入岐管94的空氣流量，因而岐管94中的壓力開始上升。等于θINopen的角度θcrank稱為進氣壓力開始上升的角度θINinc。從氣缸#1和排出口100流入岐管94的空氣流量逐步減小，因為在氣缸#1和排氣口100中的壓力減小和一對排氣閥48的相應(yīng)游隙減少，當(dāng)氣缸#1的活塞達到靠近上死點位置TDC的位置PP時，該流量正好與從岐管94進入氣缸#6的空氣流量達到平衡。隨后，前一流量變成小于后一流量。在此時的CS角θcrank稱作進氣壓力最大值角θINmax。在氣缸#1的活塞位置PP達到上死點位置TDC時，氣缸#1的體積開始增加。這種增加導(dǎo)致進氣壓力PIN減小。圖6示出進氣壓力PIN包括六個變化，其中每個變化均以上述方式以規(guī)定的120°的角度θcrank的間隔出現(xiàn)。
在發(fā)動機90是一般發(fā)動機的情況下，即正常裝配的發(fā)動機的情況下，由六個第二壓力傳感器106輸出的六個排氣壓力信號PEX和由CS角傳感器114輸出的曲軸(“CS”)參考信號均相對于CS角θcrank發(fā)生變化，如圖7的曲線所示。CS參考信號是脈沖信號，每周期即每720°的角θcrank包括兩個脈沖。在本實施例中，CS角傳感器114包括裝在同步滾輪(未示出)外周表面上一個位置上的穿行件，該滾輪與曲軸皮帶輪20形成整體；拾取裝置例如電磁拾取裝置，該裝置檢測穿行件穿過的時刻。然而，本發(fā)動機測試方法采用那種傳感器是不重要的。近來幾乎所有發(fā)動機均裝有相當(dāng)于傳感器114的這種傳感器，雖然這些傳感器可以配置在不同位置。當(dāng)在沒有這種傳感器的發(fā)動機上實施本方法時，可以應(yīng)用反射式光電開關(guān)或接近開關(guān)來檢測曲軸皮帶輪20或正轉(zhuǎn)動的曲軸18的角相位。六個排氣壓力信號PEX以大體相同的方式變化，雖然這些變化以規(guī)定的角度θcrank的角間隔即120°的間隔出現(xiàn)。當(dāng)發(fā)動機90顯示出如圖7所示的信號時，該發(fā)動機90是正常的發(fā)動機，即沒有快的或慢的曲軸皮帶輪、沒有快的或慢的凸輪皮帶輪、沒有快的或慢的隨動齒輪、沒有較大的或較小的游隙或沒有壓縮環(huán)遺漏。
缺陷檢測器117依次測量SC角傳感器114輸出的CS參考信號的各對相繼脈沖之間的時間間隔，并在測量的時間間隔基本上達到恒定時可以確定發(fā)動機90的轉(zhuǎn)速是穩(wěn)定或恒定的。然后，缺陷檢測器117在很小的規(guī)定的時間間隔內(nèi)讀入壓力傳感器98、106經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換器110、112輸出的相應(yīng)壓力信號，并分析這些壓力信號相對于壓力和時間的相應(yīng)變化。因而缺陷檢測器117具有判斷排氣壓力PEX和進氣壓力PIN的預(yù)定狀態(tài)的功能，預(yù)定狀態(tài)例如為排氣壓力的恒定值PEXconst、排氣壓力PEX下降的開始、排氣壓力最大值PEXmax、排氣壓力恒定值PEXconst的開始、進氣壓力PIN上升的開始、進氣壓力的最大值PEXmax等，并且還具有確定這些預(yù)定狀態(tài)出現(xiàn)的相應(yīng)時間的功能。另外，根據(jù)CS參考信號和CS角θcrank之間的關(guān)系即參考信號的兩個脈沖之間的時間間隔的兩倍相當(dāng)于θcrank角的720°，缺陷檢測器117可以確定排氣壓力開始下降角θEXdec角、排氣壓力最大值角θEXmax、排氣壓力開始恒定角θEXconst、進氣壓力開始上升角θINinc、進氣壓力最大值角θINmax等。因為缺陷檢測器117的功能以在先有技術(shù)中的波形分析技術(shù)而眾所周知，而且這些功能的細節(jié)對于理解本發(fā)明不是重要的，所以不再進一步說明。
下面說明在發(fā)動機上出現(xiàn)不同缺陷中的各種缺陷時排氣壓力PEX或進氣壓力PIN的變化。在以下說明中，在涉及發(fā)動機有缺陷時測得的壓力PEX、PIN和CS角θcrank的各個值時加上符號(右上角加一撇)“’”，以便與正常發(fā)動機的值相區(qū)別。
下面首先說明進氣閥50有游隙的缺陷。
圖8用實線示出氣缸的兩個進氣閥50中的各個進氣閥具有正確游隙時各個氣缸的排氣壓力的變化，用虛線示出兩個進氣閥50中的一個具有正確的游隙而另一個游隙太小時排氣壓力PEX’的變化。在進氣閥游隙小的情況下，進氣閥50開始打開太早，因此缺陷檢測器117確定排氣壓力最大值角θEXmax’，該角小于正常的或參考角θEXmax。兩個角度θEXmax’和θEXmax之間的差稱作排氣壓力最大值的角度差Γ(等于θEXmax’-θEXmax)。當(dāng)進氣閥游隙小于正確值時，該差值Γ為負值。
進氣閥游隙與正確值比越小，差值Γ越小。因為當(dāng)閥游隙小于正確值時進氣閥50開始打開比較早，所以由氣缸中活塞壓縮的空氣壓力低于正常壓力，因而缺陷檢測器117確定排氣壓力最大值PEXmax’，該值比正常值或參考值PEXmax小差值α的絕對值。另外，因為排氣壓力最大值PEXmax’較小，同時在兩個進氣閥50中的一個閥打開之后和排氣閥48關(guān)閉之前的延續(xù)時間較長，所以檢測器117確定排氣壓力恒定值PEXconst’，該值比正常值或參考值PEXconst小差值β的絕對值。在圖8所示的例子中，當(dāng)活塞在氣缸中運動和氣缸的體積增加時，在進氣岐管94中的空氣被抽吸到氣缸中。因此排氣壓力恒定值PEXconst’為負值。進氣閥游隙越小，和差值Γ一樣差值α、β便越小。以后將差值α(等于PEXmax’-PEXmax)稱作排氣壓力最大值差，將差值β(等于PEXconst’-PEXconst)稱作排氣壓力恒定值差。因為差值α、β、?？梢詾檎岛拓撝?，所以為了更容易理解，只要情況允許在下面的說明中使用這些差值的絕對值。這同樣適用于下面將說明的其它角度差值。
圖9是曲線圖，用實線示出氣缸的兩個進氣閥50中各個進氣閥具有正確游隙時各個氣缸排氣壓力PEX的變化，用虛線示出兩個進氣閥50中一個閥具有正確游隙但另一閥的游隙太大的排氣壓力PEX的變化。在進氣閥游隙大的情況下，進氣閥50開始打開較晚。因此缺陷檢測器117確定排氣壓力最大值角θEXmax’，該值比正常值或參考角θEXmax大差值Γ的絕對值。另外，因為由氣缸中活塞壓縮的空氣壓力高于正常壓力，所以缺陷檢測器117認出排氣壓力最大值PEXmax’，該值比參考值PEXmax’大差值α的絕對值。另外，因為排氣壓力的最大值PEXmax’較大，同時兩個進氣閥50中的一個閥打開之后和排氣閥48關(guān)閉之前的延續(xù)時間較短，所以檢測器117認出排氣壓力恒定值PEXconst’，該值比參考值PEXconst大差值β的絕對值。
圖10是曲線圖，表示各個氣缸的兩個進氣閥50的各個進氣閥具有正確游隙時進氣壓力PIN的變化、當(dāng)兩個進氣閥50中的一個具有正確游隙但另一閥的游隙太小時(以后簡化為“進氣閥游隙小時”)進氣壓力PIN的變化和在兩個進氣閥50中一個具有正確的游隙但另一閥的游隙太大時(以后簡化為“進氣閥游隙大時”)進氣壓力PIN的變化。因為氣缸#1的兩個進氣閥50中的一個閥的打開時刻變化，所以檢測器117認出進氣壓力最大值角θINmax’，該值與參考值θINmax相差差值Λ。差值Λ(等于θINmax’-θINmax)稱為進氣壓力最大值角差。另外，檢測器117認出進氣壓力開始增加的角度θINinc’，該角與參考值θINinc相差差值ψ，象差值Λ一樣。該差值ψ(等于θINinc’-θINinc)稱作進氣壓力開始增加的角差值。進氣閥游隙越小或越大，則象差值Γ、α、β一樣，差值Λ、ψ越小或越大。
下面說明排氣閥48的游隙的缺陷。
圖11是曲線圖，用實線示出氣缸的兩個排氣閥48中各個排氣閥具有正確游隙時各個氣缸的排氣壓力PEX的變化和用虛線示出兩個排氣閥48中的一個排氣閥具有正確游隙但另一排氣閥游隙太小時(以后簡化為“當(dāng)排氣閥游隙小時”)排氣壓力PEX’的變化。當(dāng)排氣閥游隙小時，其它排氣閥開始打開較早。因此檢測器117認出排氣壓力開始減小角θEXdec’，該角比參考角θEXdec小差值Φ。差值Φ(等于θEXdec’-θEXdec)稱作排氣壓力開始減小的角度差。另外，檢測器117認出排氣壓力開始恒定的角θEXconst’，該角比參考值θEXconst大差值∑。該差值∑(等于θEXconst-θEXconst)稱作排氣壓力開始恒定的角差。兩個差值Φ、∑基本上彼此相等。因為排氣閥48關(guān)閉較晚，所以檢測器117認出排氣壓力恒定值PEXconst’，該值比參考值PEXconst大差值β的絕對值。另外，因為輸送到排氣口100的空氣量較小，所以檢測器117認出排氣壓力最大值PEXmax’，該值比參考值PEXmax小差值α的絕對值。
圖12是曲線圖，用實線示出兩個排氣閥48中各個排氣閥具有正確游隙時各個氣缸排氣壓力PEX的變化和用虛線示出兩個排氣閥48中的一個排氣閥具有正確游隙而另一個閥游隙太大時(以后稱作為“排氣閥游隙大時”)排氣壓力PEX’的變化。當(dāng)排氣閥游隙大時，另一個排氣閥48打開較遲而關(guān)閉較早。但是該一個排氣閥48正常打開和關(guān)閉。因此缺陷檢測器117認出排氣壓力開始下降角、最大值角和開始恒定角θEXdec’、θEXmax’、θEXconst’，這些角基本上分別與參考值θEXdec、θEXmax、θEXconst相同。但是因為游隙大的排氣閥48關(guān)閉較早，所以檢測器117認出排氣壓力恒定值PEXconst’，該值比參考值PEXconst大差值β。另外，因為進入排氣口100的空氣量較大，所以檢測器117認出排氣壓力最大值PEXmax’，該值比參考值PEXmax大差值α。排氣閥游隙的缺陷不會顯著影響進氣壓力開始增加角θINinc或進氣壓力最大值角θINmax。
下面說明壓縮環(huán)144的遺漏。
如圖所示，各個氣缸的活塞有活塞環(huán)134，該環(huán)包括頂環(huán)136、第二環(huán)138和油環(huán)140。頂環(huán)136和第二環(huán)138互相配合形成壓縮環(huán)144，該環(huán)使活塞和氣缸之間保持氣密性，因而保持發(fā)動機90的操作性能。如果頂環(huán)136和第二環(huán)138中的至少一個環(huán)遺漏，測壓縮環(huán)144的保持活塞和空氣氣缸之間氣密性的作用將降低。因而缺陷檢測器117認出排氣壓力最大值PEXmax’的絕對值小于參考值PEXmax，并認出排氣壓力最大值角和開始恒定角θEXmax’、θEXconst，這些角基本上分別與參考值θEXmax、θEXconst相同。
圖13是曲線圖，示出兩個環(huán)136、138均正常裝在活塞上時各個氣缸的排氣壓力PEX的變化和兩個環(huán)136、138中任一個遺漏時(以后簡化為“出現(xiàn)壓縮環(huán)遺漏時”)排氣壓力PEX的變化。當(dāng)出現(xiàn)壓縮環(huán)遺漏時，檢測器117認出排氣壓力最大值PEXmax’，該值比參考值PEXmax小差值α的絕對值。當(dāng)兩個環(huán)136、138均遺漏時，檢測器117可以通過辨認出更小的排氣壓力最大值PEXmax’而發(fā)現(xiàn)遺漏。然而，當(dāng)發(fā)現(xiàn)遺漏兩個環(huán)136、138中的任一環(huán)遺漏時，便要拆開發(fā)動機90，然后再裝上。因此檢測器117不需要找出兩個環(huán)136、138均漏失的缺陷。
下面說明凸輪皮帶輪24、26的快或慢的狀態(tài)和曲軸皮帶輪20的快或慢的狀態(tài)。
圖14示出當(dāng)凸輪皮帶輪24、26中的一個輪26比正常的另一個凸輪皮帶輪24快一個齒時對應(yīng)于六個活塞或氣缸#1～#6的六個排氣壓力PEX的相應(yīng)變化。圖15示出凸輪皮帶輪24、26中一個輪26比正常的另一個凸輪皮帶輪24慢一個齒時對應(yīng)于六個氣缸#1～#6的六個排氣壓力PEX的相應(yīng)變化。在這些情況下，檢測器117辨認出偶數(shù)氣缸#2、#4、#6的相應(yīng)的排氣壓力開始減小角、最大值角和開始恒定角θEXdec’、θEXmax’、θEXconst’分別不同于參考值θEXdec、θEXmax、θEXconst。由此可以理解，當(dāng)左、右機組的各自凸輪皮帶輪24、26中僅有一個輪快或慢時，所有奇數(shù)或偶數(shù)氣缸#1、#3、#5或#2、#4、#6的所有角θEXdec’等均分別不同于參考值θEXdec、θEXmax、θEXconst。
當(dāng)曲軸皮帶輪20快或慢時，檢測器117辨認出所有氣缸#1～#6的相應(yīng)排氣壓力開始降低角、最大值角和開始恒定角θEXdec’、θEXmax’、θEXconst’分別不同于參考值θEXdec、θEXmax、θEXconst，象在兩個凸輪皮帶輪24、26均慢或快時一樣。即，當(dāng)曲軸皮帶輪20快時，角度θEXdec’等均不同于參考值θEXdec等，象在兩個機組的兩個凸輪皮帶輪24、26均慢一樣，反之亦然。具體是，當(dāng)曲軸皮帶輪20慢一齒時，對應(yīng)于氣缸#1～#6的所有排氣壓力PEX均象圖14所示的偶數(shù)氣缸#2、#4、#6的排氣壓力一樣地變化，并且，當(dāng)曲軸皮帶輪20慢一齒時，對應(yīng)于氣缸#1～#6氣缸的所有排氣壓力PEX均象圖15所示偶數(shù)氣缸#2、#4、#6的排氣壓力一樣地變化。
圖16示出右凸輪皮帶輪26快一齒時進氣壓力PIN的變化、右凸輪皮帶輪26慢一齒時進氣壓力PIN的變化、曲軸皮帶輪20快一齒時進氣壓力PIN的變化和曲軸皮帶輪20慢一齒時進氣壓力PIN的變化。當(dāng)右凸輪皮帶輪26快或慢一齒時，代表偶數(shù)氣缸#2、#4、#6相應(yīng)打開和關(guān)閉的排氣壓力的相應(yīng)變化出現(xiàn)在與參考角不同的角度。另一方面，當(dāng)曲軸皮帶輪20快或慢時，顯示所有氣缸#1～#6分別打開和關(guān)閉的進氣壓力的相應(yīng)變化出現(xiàn)在不同于參考角的角度。
圖17示出曲軸皮帶輪20慢一個齒時各個氣缸的排氣壓力PEX的變化，或當(dāng)凸輪皮帶輪24、26中對應(yīng)于一個氣缸的一個輪快一個齒時該一個氣缸的排氣壓力PEX的變化。在這種情況下，缺陷檢測器117確定排氣壓力開始降低角、最大值角和開始恒定的角θEXdec’、θEXmax’、θEXconst’，這些角分別比參考值θEXdec、θEXmax、θEXconst小差值Φ、Γ、∑，并確定這些差值Φ、Γ、∑基本上彼此相等。進氣閥50開始打開較早，即如圖6所示，當(dāng)活塞靠近下死點位置BDC時開始打開。因此檢測器117確定比參考值PEXmax小差值α的絕對值的排氣壓力最大值PEXmax’。然而檢測器117可確定基本上與參考值PEXconst相同的排氣壓力恒定值PEXconst’。
在凸輪皮帶輪24、26快一齒的情況下，差值Φ、Γ、∑等于對應(yīng)于凸輪皮帶輪24、26一個齒的負角度，即折合成凸輪皮帶輪24、26的轉(zhuǎn)角為7.5°(等于-360°/48(齒))。該角度折合為曲軸20的轉(zhuǎn)動角相當(dāng)于15°。而在曲軸皮帶輪20慢一齒的情況下，差值Φ、Γ、∑等于對應(yīng)于曲軸皮帶輪20一個齒的負角度，即折合成曲軸皮帶輪20的轉(zhuǎn)動角為-15°(等于-360°/48(齒))。就右機組的氣缸#2、#4、#6而言，不管是在右凸輪皮帶輪26快一齒還是在曲軸皮帶輪20慢一齒時，排氣壓力均以相同方式變化。因此，檢測器117判定對應(yīng)于右機組的三個氣缸#2、#4、#6的排氣壓力PEX在上述兩個情況下基本上取同樣的最大值PEXmax和同樣的最大值角度差Γ。
圖18示出曲軸皮帶輪20快一齒時六個氣缸#1～#6中各個氣缸的排氣壓力PEX的變化和對應(yīng)于凸輪皮帶輪24、26中慢一齒的一個皮帶輪的二個氣缸中各個氣缸的排氣壓力的變化。在這種情況下，缺陷檢測器117確定比參考值θEXdec、θEXmax、θEXconst分別大差值Φ、Γ、∑的絕對值的排氣壓力開始減小角、最大值角和開始恒定的角θEXdec’、θEXmax’、θEXconst’，并確定這些差值Φ、Γ、∑基本上彼此相等。
氣缸的進氣閥50開始打開的時間晚于正常情況的時間，如圖6所示，當(dāng)活塞靠近其上死點位置TDC時進氣閥50開始打開。因此檢測器117確定比參考值PEXmax大差值α的絕對值的排氣壓力最大值PEXmax’。然而檢測器117可以確定與參考值基本上相同的排氣壓力恒定值θEXconst。
當(dāng)曲軸皮帶輪20快一齒或凸輪皮帶輪24、26中一個皮帶輪慢一齒時，差值Φ、Γ、∑等于對應(yīng)于凸輪皮帶輪24、26的一個齒的正角度，即折合成凸輪皮帶24、26的轉(zhuǎn)角為7.5°(等于360°/48(齒))，折合成曲軸皮帶輪20的轉(zhuǎn)角為15°(等于360°/24(齒))。至于右機組的氣缸#2、#4、#6，不管是在右凸輪皮帶輪26是慢一齒還是在曲軸皮帶輪20快一齒時，排氣壓力均以相同的方式變化。因此檢測器117判斷出，在上述兩個情況下，右機組的三個氣缸#2、#4、#6的相應(yīng)排氣壓力基本上取同樣的最大值PEXmax和同樣的最大值角度差Γ。
下面說明隨動齒輪40、42中一個齒輪快或慢一齒的情況。
圖19是曲線圖，示出CS參考信號和右隨動齒輪42快一齒時六個排氣壓力PEX的相應(yīng)變化，圖20是曲線圖，示出CS參考信號的變化和右隨動齒輪42慢一齒時六個排氣壓力PEX的相應(yīng)變化。從這些圖可以明顯看出，右機組的三個氣缸的排氣壓力PEX的變化不同于正常氣缸的排氣壓力的變化。下面進行更詳細說明。
圖21是曲線圖，示出右隨動輪42快一齒或慢一齒時進氣壓力PIN的變化。從圖中可以明顯看到，當(dāng)右隨動齒輪42快一齒時，檢測器117可確認偶數(shù)氣缸#2、#4、#6的相應(yīng)進氣壓力最大值角和開始增加角θINmax’、θEXinc’分別小于參考值θINmax、θEXinc。相反，當(dāng)右隨動齒輪42慢一個齒時，檢測器117可確認偶數(shù)氣缸#2、#4、#6的相應(yīng)進氣壓力最大值角θINmax’大于參照值θINmax。另一方面，當(dāng)左隨動齒輪40快或慢一個齒時，檢測器117可確認對應(yīng)于奇數(shù)氣缸#1、#3、#5的進氣壓力PIN的相應(yīng)變化不同于正常發(fā)動機的進氣壓力的變化。
圖22是曲線圖，示出發(fā)動機90沒有缺陷時六個氣缸中各個氣缸的排氣壓力的變化和右隨動齒輪42快一個齒時右機組三個氣缸中各個氣缸的排氣壓力PEX的變化。隨動齒輪42確定右機組進氣閥50打開和關(guān)閉的時刻。因為齒輪42快一個齒，所以檢測器117可確認排氣壓力最大值角θEXmax’，該角比參考值θEXmax’小一個相當(dāng)于齒輪42一個齒的角度。因為在本實施例中，齒輪40、42的齒數(shù)40、42是40，所以該角折合成齒輪42的轉(zhuǎn)角是9°(等于360°/40(齒))。該角折合成曲軸皮帶輪20的轉(zhuǎn)角時相當(dāng)18°。檢測器117可確認出偶數(shù)氣缸#2、#4、#6的相應(yīng)排氣壓力最大值和恒定值PEXmax’、PEXconst’分別比參考值PEXmax、PEXconst小差值α、β的絕對值。另外，檢測器117確認相應(yīng)的比參考值θEXconst小差值Γ的排氣壓力開始恒定角θEXconst’，在正常發(fā)動機中，角度θEXconst對應(yīng)于排氣閥48的關(guān)閉。但是，當(dāng)隨動齒輪42快一個齒時，排氣壓力最大值角θEXmax’均小于參考值θEXmax，因此在排氣閥48關(guān)閉之前排氣壓力PEX便與氣缸中的相應(yīng)壓力達到平衡。
圖23是曲線圖，示出發(fā)動機90沒有缺陷時六個氣缸中各個氣缸的排氣壓力PEX的變化和右隨動齒輪42慢一個齒時右機組三個氣缸中各個氣缸的排氣壓力PEX的變化。在這種情況下，與圖22的曲線相反，檢測器117可以確認排氣壓力最大值角θEXmax’，該角比參考值θEXmax大差值Γ。另一方面，檢測器117確認與參考值θEXconst基本上相同的排氣壓力開始恒定角θEXconst’，即確認排氣壓力開始恒定的角度差∑為零。因為排氣壓力最大值角度θEXmax’均大于參考值，所以檢測器117可確認出偶數(shù)氣缸#2、#4、#6的相應(yīng)排氣壓力最大值和恒定值PEXmax’、PEXconst’分別比參考值PEXmax、PEXconst大差值α、β的絕對值。
圖24是一個表，示出下列量的相應(yīng)實際值排氣壓力最大值差α；排氣壓力恒定值差β；排氣壓力最大值角度差Γ；排氣壓力開始恒定的角度差∑等。這些實際值是在發(fā)動機90剛好出現(xiàn)一種缺陷和在發(fā)動機90上不同時出現(xiàn)兩個或多個缺陷的情況下測得的。在圖24的表中示出的壓力差值是相對正常的或參考的排氣壓力最大值PEXmax＝100的值，而在表中所示的角度差值是相對于從CS角傳感器114輸出的CS參考信號的值。當(dāng)曲軸皮帶輪20快一齒或慢一齒時，從右機組測得的值與從左機組測得的值是相同的。但是，當(dāng)凸輪皮帶輪24、26中的一個輪或隨動齒輪40、42中的一個齒輪快一齒或慢一齒時，則只有兩個機組中對應(yīng)于快或慢的凸輪皮帶輪或?qū)?yīng)于快或慢的隨動齒輪的那個機組上測得的值才與正常機組上測得的值不同。還有可能是兩個凸輪皮帶輪24、26均是快的或慢的或兩個隨動齒輪40、42均是快的或慢的，雖然這種情況很稀少。當(dāng)進氣閥或排氣閥的游隙小或大時測得的值是連續(xù)變化的，因為游隙連續(xù)變化。圖24的表正好例示出這種能使缺陷檢測器117認出進氣閥或排氣閥游隙小或大的實際值。
圖25是流程圖，示出已組裝發(fā)動機測試程序的主程序。該程序貯存在缺陷檢測器117的ROM中，并由缺陷檢測器117的CPU和RAM執(zhí)行。按照主程序，缺陷檢測器117可根據(jù)對應(yīng)于六個活塞或氣缸#1～#6的相應(yīng)排氣壓力的最大值判斷發(fā)動機90的組裝缺陷的有或無。如果發(fā)動機90沒有缺陷，則檢測器117命令顯示器118(圖26)顯示發(fā)動機已通過測試。另一方面，如果發(fā)現(xiàn)缺陷，則檢測器117判斷或確定缺陷是什么缺陷，并令顯示器118顯示發(fā)動機90未通過測試和缺陷出現(xiàn)的地方。
缺陷檢測器117或其CPU首先在程序步S100初始化標志變量“flag”，使標志＝OXOO(即00000000)，然后在程序步S102初始化變量“count”，使count＝0。在程序步S104，CPU初始化變量“i”，使i＝0時對應(yīng)于第一活塞#1。此變量“i”大1的數(shù)目等于現(xiàn)在活塞的編號。隨后，在程序步S106，CPU判斷下列所有在活塞#i+1上測得的相應(yīng)絕對值是否小于3，即排氣壓力最大值差值α[i]、排氣壓力恒定值差值β[i]、排氣壓力最大值角度差Γ[i]、排氣壓力開始恒定角度差∑[i]、排氣壓力開始減小角度差Φ[i]、進氣壓力最大值的角度差Λ[i]和進氣壓力開始增加的角度差ψ[i]的相應(yīng)絕對值。如果在程序步S106得到否定判斷，則CPU的控制器走到程序步S108，使變量“count”增加1。另一方面，如果在程序步S106的判斷是肯定的，則控制器走到程序步S110，判斷變量i是否等于相當(dāng)于第六活塞#6的數(shù)字5，如果在步驟S110得到否定判斷，則控制器走到步驟S111，使變量“i”增加1，然后回到步驟S106。
從圖24可以看出，在假定不同時出現(xiàn)兩個或多個組裝缺陷的情況下，可以得出結(jié)論，如果差值α、β等的相應(yīng)絕對值小于3，則測試的發(fā)動機90裝配正常，沒有任何缺陷。
如果在步驟S110得到肯定判斷，則CPU的控制器走到步驟S112，判斷變量“count”是否等于零。如果在步驟S112得到肯定的判斷，則控制器走到步驟S114，令顯示器11點亮顯示器118的表示沒有找到任何缺陷的OK燈。然后CPU退出主程序。另一方面，如果在步驟S112得到否定判斷，即發(fā)現(xiàn)缺陷，則控制器走到步驟S116，使顯示器118的表示那種狀態(tài)的NG燈亮。隨后控制器走到步驟S118，即走到缺陷判斷或確定子程序。步驟118之后是步驟S120，步驟S120使顯示器118的對應(yīng)于在步驟S118所確定的缺陷的燈亮。然后CPU退出主程序。
顯示器118的顯示排列如圖26所示。在圖中編號200表示沒有發(fā)現(xiàn)缺陷時亮的OK燈。編號202表示找到缺陷時亮的NG燈。在找出和確定缺陷的情況下，控制裝置119可使下列燈中對應(yīng)于所確定缺陷的那一個點燈亮，即曲軸皮帶輪快的燈204、曲軸皮帶輪慢的燈206、左凸輪皮帶輪快的燈208、左凸輪皮帶輪慢的燈210、右凸輪皮帶輪快的燈212、右凸輪皮帶輪慢的燈214、左隨動齒輪快的燈216、左隨動齒輪慢的燈218、右隨動齒輪快的燈220和右隨動齒輪慢的燈222。另外，對于活塞#1～#6中的各個活塞，CPU可使進氣閥游隙小的燈224、進氣閥游隙大的燈226、排氣閥游隙小的燈228、排氣閥游隙大的燈230和壓縮環(huán)遺漏的燈232中的一個燈亮。如下面將說明，在不能確定缺陷的情況下，對應(yīng)于有疑問缺陷的另一個燈亮。以后這些燈稱作缺陷燈。
圖27是流程圖，示出圖25的程序步S118的缺陷確定子程序。在此子程序中，假定即使有也只存在一個缺陷，即不同時出現(xiàn)兩個或以上的缺陷。一般地講，在一個發(fā)動機上可能同時出現(xiàn)兩個或大于兩個的缺陷，但是這種可能性很小。因此幾乎在所有情況，本子程序可以有效地確定缺陷。即使同時出現(xiàn)兩個或以上的缺陷，因而使本子程序提供了不正確的缺陷判斷，主程序也不會提供沒有發(fā)現(xiàn)缺陷的這種判斷。因此不正確的確定是允許的。
在本缺陷確定子程序中，缺陷檢測器117的CPU首先在程序步S200初始化對應(yīng)于上述缺陷的8個標志中的各個標志，使其設(shè)定到OXOO。以后稱這些標志為缺陷標志。如圖28所示，8個標志的各個標志包括一個字節(jié)數(shù)據(jù)即8位數(shù)據(jù)。如果沒有找出缺陷，則各個標志保持OXOO，標志“flagcrnk”的較低四位對應(yīng)于左、右隨動齒輪40、42的快和慢狀態(tài)，標志“flagcam”的較低四位對應(yīng)于左、右凸輪皮帶輪24、26的快和慢狀態(tài)。標志“flagcrnk”的較低兩位對應(yīng)于曲軸皮帶輪20的快和慢狀態(tài)。標志“flagins”、“flaginl”、“flagexs”、“flagexl”、“flagring”的較低六位分別對應(yīng)于六個氣缸或活塞#1～#6的進氣閥游隙大與小、排氣閥游隙大與小以及壓縮環(huán)遺漏的存在和不存在。八個標志的相應(yīng)最高(最前面)位是有疑問的缺陷位，該位可以設(shè)定為1，表示相應(yīng)的缺陷是可疑的，但不能確定。
程序步S200之后是程序步S202～S214。程序步S202是曲軸皮帶輪測試，用于確定給與標志“flagcrnk”的值。步驟S206和S210是凸輪皮帶輪和隨動齒輪測試1、2，用于確定賦與標記“flagcam”和“flagdrvn”的值。步驟S214是閥門游隙和壓縮環(huán)測試步驟，用于確定設(shè)定在標志“flagins”、“flaginl”、“flagexs”、“flagexl”、“flagring”上的值。下面將詳細說明這些步驟。如果在這此步驟中的頭一個步驟找到缺陷，則CPU退出缺陷確定子程序，并不再執(zhí)行其余一個或多個步驟。這對應(yīng)于上述假定，即在一個發(fā)動機90上只出現(xiàn)一個缺陷。
下面首先說明在圖27的程序步S202的曲軸皮帶輪的測試。
圖29是流程圖，表示圖27程序步S202的曲軸皮帶輪測試子程序。缺陷檢測器117的CPU首先在程序步S300判斷所有六個氣缸#1～#6的相應(yīng)排氣壓力最大值差α[i]是否不小于3。如果在步驟S300得到肯定判斷，則控制器走到步驟S302，使標志“flagcrnk”設(shè)定為OXO1，這表示曲軸皮帶輪20快一齒。然后，CPU退出本子程序。另一方面，如果在步驟S300得到否定判斷，則控制器走到步驟S304，判斷所有氣缸#1～#6的相應(yīng)差α[i]是否不大于-3。如果在步驟S304得到肯定判斷，則控制器走到步驟S306，使標志“flagcrnk”設(shè)定為OXO2，這表示曲軸皮帶輪20慢一齒。CPU然后退出子程序。另一方面，如果在步驟S304得到否定判斷，則控制器直接退出子程序。所有氣缸#1～#6的相應(yīng)差值α[i]在步驟S300或S304與3或-3相比較的原因與對圖25的程序步S106說明的原因相同。然而，此處不僅利用差值α[i]的絕對值而且還利用正號或負號來確定曲軸皮帶輪20的快的或慢的狀態(tài)。在步驟S304得到的否定判斷表示曲軸皮帶輪20已正確地裝在發(fā)動機90上，并且缺陷標志“flagcrnk”保持OXOO。只有在這種情況下，在步驟S204才得到肯定判斷，并且控制器走到步驟S206。在步驟S300或S304，CPU可以注意到氣缸#1～#6的某個壓力狀態(tài)出現(xiàn)的相應(yīng)時間的檢測到的變化，例如氣缸#1～#6的排氣壓力最大值角度差Γ的相應(yīng)變化。
圖30是流程圖，示出圖27的步驟S206的凸輪皮帶輪和隨動齒輪測試1。執(zhí)行該子程序可以尋找各個凸輪皮帶輪24、26和隨動齒輪40、42的快一齒狀態(tài)。缺陷檢驗器117的CPU首先在步驟S400判斷左機組的氣缸#1～#3的相應(yīng)差值α[i]是否不大于-3。如果在步驟S400得到肯定判斷，則控制器走到步驟S402，判斷左機組的氣缸#1～#3的相應(yīng)排氣壓力最大值角度差Γ是否不大于-16.5。如果在步驟S402得到肯定判斷，則控制器走到步驟S404，使標志“flagdrvn”設(shè)定到OXO1，這表示左隨動齒輪40快一齒。另一方面，如果在步驟S402得到否定判斷，則控制器走到步驟S406，賦與缺陷標志“flagcam”O(jiān)XO1，這表示左凸輪皮帶輪24快一個齒。然后CPU退出本子程序。差值α[i]在步驟S400或S408與-3相比較的理由與對圖29的步驟S300或S304所作的說明相同。步驟S402用于判斷那一個快一齒，是左凸輪皮帶輪24還是左隨動齒輪40，在步驟S402所用的閾值16.5是如圖24所示的對應(yīng)差值Γ的兩個值-15和-18的平均值。同樣，在其它步驟所用的其它閾值被確定為可以判斷缺陷。
另一方面，如果在步驟S400得到否定判斷，則CPU執(zhí)行對右機組的步驟S408、S410、S412和S414，這些步驟分別對應(yīng)于左機組的步驟S400～S406。但是，在步驟S412，CPU賦與標記“flagdrvn”O(jiān)XO4，這表示左隨動齒輪42快一齒，并在步驟S414 CPU賦與標志“flagcam”O(jiān)XO4，這表示右凸輪皮帶26快一齒。另一方面，如果在步驟S408得到否定判斷，則控制器直接退出子程序。在最后一種情況下，在步驟S208得到肯定判斷，控制器走到步驟S210。
圖31是流程圖，示出圖27的程序步S210的凸輪皮帶輪和隨動齒輪測試2。執(zhí)行此子程序是為了確定各個凸輪皮帶輪24、26和隨動齒輪40、42的慢一齒狀態(tài)。缺陷檢測器117的CPU首先在步驟S500判斷左機組的氣缸#1～#3的相應(yīng)差值α[i]是否大于3。如果在步驟500得到肯定判斷，則控制器進到步驟S502，判斷左機組的氣缸#1～#3的相應(yīng)差值Γ是否16.5。如果在步驟S502得到肯定判斷，則控制器進到步驟S504，賦與標記“flagdrvn”O(jiān)XO2，這表示左隨動齒輪40慢一齒。另一方面，如果在步驟S502得到否定判斷，則控制器進到步驟S506，賦與標記“flagcam”O(jiān)XO2，這表示左凸輪皮帶輪24慢一齒。CPU隨后退出子程序。步驟S502用于判斷那一個慢一齒，是左凸輪皮帶輪24還是左隨動齒輪40。
另一方面，如果在步驟S500得到否定判斷，則CPU執(zhí)行對右機組的步驟S508、S510、S512和S514，這些步驟分別對應(yīng)于左機組的步驟S500～S506。但是在步驟S512，CPU賦與標志“flagdrvn”O(jiān)XO8，這表示右隨動齒輪42慢一齒，在步驟S514 CPU賦與標志“flagcam”O(jiān)XO8，這表示右凸輪皮帶輪26慢一齒。另一方面，如果在步驟S508得到否定判斷，表示凸輪皮帶輪24、26和隨動齒輪40、42已正確地安裝，則控制器直接退出子程序。在最后一種情況下，在步驟S212得到肯定判斷，并且控制器進到步驟S214。在步驟S500和S508應(yīng)用的閾值被確定的理由與對圖30的步驟S400和S408所用閾值所述的理由相同。
雖然在圖30和31的測試1、2中可以根據(jù)氣缸#1～#6的排氣壓力最大值角Γ確定凸輪皮帶輪24、26和隨動齒輪40、42的快的或慢的狀態(tài)，但這些狀態(tài)也可以根據(jù)氣缸#1～#6的進氣壓力最大值的角度或進氣壓力開始增加的角度來確定。換言之，可以根據(jù)那些參數(shù)Γ。Λ、ψ中的兩個或多個來確定這些狀態(tài)。在最后的情況下，測試1、2具有更高的可靠性。另外，還可以根據(jù)氣缸#1～#6的排氣壓力恒定值開始的角度∑來確定這些狀態(tài)。在最后的情況下，在步驟S402、S410、S502、S510所用的閾值可分別用-12、-12、8和8代替，并用大于符號代替小于符號，反之亦然。
在隨動齒輪40、42的組裝中不可能出現(xiàn)任何缺陷的情況，可以從圖30和31的子程序中省去涉及隨動齒輪40、42的步驟，即省去步驟S404、S412、S504和S512。在這種情況下，可以只根據(jù)氣缸#1～#6的排氣壓力開始降低角Φ進行凸輪皮帶輪測試。例如，如果各個機組的三個氣缸的排氣壓力開始降低角Φ小于-8，則CPU可以在標志“flagcam”中設(shè)定一個表示那個機組的凸輪皮帶輪24或26是快一齒的值，如果該角度Φ不小于-8，則CPU直接退出子程序。另外，如果各個機組三個氣缸的所有角度Φ大于8，則CPU在標志“flagcam”中設(shè)定一個表示那個機組的凸輪皮帶輪24或26是慢一齒的值，而如果該角不大于8，則CPU直接退出子程序。
圖32是流程圖，表示圖27的步驟S214執(zhí)行的閥游隙和壓縮環(huán)測試。CPU在步驟S600首先使變量“buf”設(shè)定為OXO1，然后在步驟S602 CPU使變量“i”初始化為零，這對應(yīng)于第一活塞或氣缸#1。隨后在步驟S604，CPU判斷現(xiàn)在氣缸的排氣壓力最大值差α[i]是否小于3。如果在步驟S604獲得肯定判斷，則控制進入步驟S606，判斷現(xiàn)在氣缸的排氣壓力最大值的角度差Γ[i]是否不小于2。只有當(dāng)在步驟S604得到肯定判斷時，CPU才能判斷在發(fā)動機90上出現(xiàn)某個缺陷。在步驟S606上判斷現(xiàn)在氣缸的差值Γ[i]是否不小于2的理由是，從圖24可以看出，如果現(xiàn)在氣缸的差值α[i]不小于3，則現(xiàn)在氣缸的差值Γ[i]在進氣閥游隙大的情況取5.4，而在排氣閥游隙大的情況下取0，而且在使差值Γ[i]與這兩個值5.4和0的平均值比較時，這兩種情況是彼此不同的。如果在步驟S606得到肯定判斷，則控制器進入步驟S608，在標志“flaginl”上設(shè)定標志“flaginl”和變量“buf”的邏輯和。隨后，標志“flaginl”的較低6位中對應(yīng)于現(xiàn)在氣缸的一位變成1，這表示對應(yīng)于現(xiàn)在氣缸的進氣閥游隙出現(xiàn)缺陷。另一方面，如果在步驟S606上得到否定的判斷，則控制器進到步驟S610，在標志“flagexl”上設(shè)定標志“flagexl”和變量“buf”的邏輯和。
在步驟S608或S610之后是步驟S612和步驟S614，前者使變量“i”增加1，后者判斷變量“i”是否等于6。如果在步驟S614得到肯定判斷，則CPU退出本子程序。另一方面，如果在步驟S614得到否定判斷，則控制器進入步驟S616，使變量“buf”中現(xiàn)為1的位改變到0，并使下一個較高的現(xiàn)為0的位改變到1，使得現(xiàn)在由變量“i”表示的編號符合對新改變到1的那一位所規(guī)定的編號(圖28)。隨后控制器回到步驟S604。設(shè)置步驟S616可以保證在步驟S608或步驟S610中將標志“flaginl”或“flagexl”的較低6位中對應(yīng)于現(xiàn)在氣缸中的一位改變到1，此數(shù)字1表示對應(yīng)于現(xiàn)在氣缸的進氣閥游隙或排氣閥游隙出現(xiàn)缺陷。
另一方面，如果在步驟S604得到否定判斷，則控制器走到步驟S618，判斷現(xiàn)在氣缸的差值α[i]是否不大于-3。如果在步驟S618得到否定判斷，則控制器進行步驟S612。在另一方面，如果在步驟S618得到肯定判斷，則控制器走到步驟S620，判斷現(xiàn)在氣缸的排氣壓力恒定值差β[i]是否不小于-5。在步驟S620判斷現(xiàn)在氣缸的差值β[i]是否不小于-5的理由是，從圖24可以看出，如果現(xiàn)在氣缸的差值α[i]不大于-3，則現(xiàn)在氣缸的差值β[i]在進氣閥游隙小時取-16，而在排氣閥游隙小的情況下則取-10，或在壓縮環(huán)遺漏的情況下取-1，而且通過比較差值β[i]和兩個值-10和-1的大約平均值，可以區(qū)分壓縮環(huán)遺漏和其它兩種情況。如果在步驟S620得到肯定判斷，則控制器走到步驟S622，向標志“flagring”賦與標志“flagring”和變量“buf”的邏輯和。隨后控制器走到步驟S612。另一方面，如果在步驟S620得到否定的判斷，則控制器進入步驟S624，判斷現(xiàn)在氣缸的差值α[i]是否不大于-30。如果在步驟S624得到肯定的判斷，則控制器走到步驟S626，向標志“flagins”賦與標志“flagins”和變量“buf”的邏輯和。另一方面，如果在步驟S624得到否定的判斷，則控制器走到步驟S628，向標志“flagexs”賦與標志“flagexs”和變量“buf”的邏輯和。控制器隨后進到步驟S612。在步驟S624判斷現(xiàn)在氣缸的差值α[i]是否不大于-30的理由是，從圖24可以明顯看出，如果現(xiàn)在氣缸的差值β[i]小于-5，則現(xiàn)在氣缸的差值α[i]在進氣閥游隙小的情況下取-47，或在排氣閥游隙小的情況下取-8，而且通過使差值α[i]與兩個值-47和-8的平均值相比較，可使這兩種情況彼此區(qū)別開來。在步驟S624，可以用差值β[i]取代差值α[i]進行測試，具體是可以在不可能出現(xiàn)任何壓縮環(huán)遺漏的情況下進行測試。然而在這種情況下在步驟S624所用的閾值-30應(yīng)當(dāng)用例如-16和-10的平均值-13代替。
在只需要判斷進氣閥游隙是否正確時，CPU可以只根據(jù)現(xiàn)在氣缸的排氣壓力的最大值角度差Γ[i]進行判斷。例如，如果差值Γ[i]大于約為5.4和0的平均值的數(shù)2時，則CPU確定進氣閥游隙大，而如果差值Γ[i]小于約為-6.4和0的平均值的數(shù)-3時，則CPU確定進氣閥游隙小。在這種情況下，可以用進氣壓力最大值的角度差Λ或進氣壓力開始上升的角度差ψ取代差值Γ[i]。在進氣或排氣閥游隙連續(xù)變化的情況下，差值α[i]或Γ[i]也可以連續(xù)變化。同時，在進氣閥的或排氣閥的游隙階梯式變化的情況下，差值α[i]或Γ[i]也可以階梯式變化。因此最好根據(jù)待測試的發(fā)動機90的情況改變應(yīng)用在上述缺陷確定測試中的判據(jù)。
下面說明本發(fā)明的第二實施例。此第二實施例與上述第一實施例不同之處在于，在第二實施例中采用不同的缺陷確定子程序，用此子程序代替第一實施例中應(yīng)用的圖27的缺陷確定子程序(即圖25的步驟S118)。圖33的流程圖示出此不同的子程序。應(yīng)用在第一實施例中的圖4的發(fā)動機測試裝置也應(yīng)用在第二實施例中。
在第一實施例中假定，對于裝好的發(fā)動機如果有缺陷也只出現(xiàn)一個安裝缺陷。相反，在第二實施例中，如果許多安裝缺陷同時出現(xiàn)，則至少可以找到許多缺陷中的至少兩個缺陷。圖33的流程圖包括程序步S700，該程序步與圖27的程序步S200相同。步驟S700之后是步驟S702和S704、S706，前者是第一測試1的子程序，后者是第二和第三測試2、3的子程序。步驟S706之后是步驟S708，該步驟與圖25的步驟S120相同。下面說明第一至第三測試1、2和3。
圖34是流程圖，示出圖33的步驟S702執(zhí)行的第一測試。缺陷檢測器117的CPU首先在步驟S800將變量“i”設(shè)定為初始值0，這對應(yīng)于第一活塞或氣缸#1。步驟S800之后是步驟S802，用于確定下列11個范圍(1)～(11)中的一個范圍，現(xiàn)在氣缸的排氣壓力開始減小的角度差Φ[i]落在此范圍內(nèi)范圍(1)-42≤Φ[i]＜-32范圍(2)-32≤Φ[i]＜-28范圍(3)-27≤Φ[i]＜-17范圍(4)-17≤Φ[i]＜-13范圍(5)-12≤Φ[i]＜-2
范圍(6)-2≤Φ[i]＜2范圍(7)3≤Φ[i]＜13范圍(8)13≤Φ[i]＜17范圍(9)18≤Φ[i]＜28范圍(10)28≤Φ[i]＜32范圍(11)Φ[i]＜-42或32≤Φ[i]設(shè)置步驟S802的理由是，從圖24可以明顯看出，僅當(dāng)曲軸皮帶輪20、左凸輪皮帶輪24，或右凸輪皮帶輪26出現(xiàn)快或慢狀態(tài)時或出現(xiàn)排氣閥游隙小時才產(chǎn)生差值Φ。當(dāng)曲軸皮帶輪20快一齒、正常或慢一齒時，差值Φ[i]分別階梯式改變到15、0或-15。在本實施例中，如果一個氣缸的差值Φ[i]落在-2到2的范圍內(nèi)，則缺陷檢測器117判定對應(yīng)于氣缸的排氣閥游隙是正常的。因此，即使一個氣缸的排氣閥游隙被判斷為正常的，氣缸的差值Φ[i]也可能不等于0，而是可以為范圍-2到2中的任一值。另外，各個氣缸的差值Φ[i]不能取小于-10的值，即使氣缸的排氣閥游隙很小。圖40示出考慮到上述事實確定的差值中的10種范圍(1)～(10)。該十個范圍(1)～(10)由下列15個邊界值確定-30-(10+2)、-30±2、-15-(10+2)、-15±2、0-(10+2)、0±2、15-(10+2)、15±2、30-(10+2)和30±2。上述11個范圍(1)～(11)中各個范圍對應(yīng)于曲軸皮帶輪20、現(xiàn)在氣缸的兩個凸輪皮帶輪24、26中的一個和現(xiàn)在氣缸的排氣閥游隙的下列缺陷范圍(1)曲軸皮帶輪20慢一齒、凸輪皮帶輪24或26快一齒和排氣閥游隙??；范圍(2)曲軸皮帶輪20慢一齒、凸輪皮帶輪24或26快一齒和排氣閥游隙正常；范圍(3)曲軸皮帶輪20慢一齒、凸輪皮帶輪24或26正常和排氣閥游隙??；或曲軸皮帶輪20正常、凸輪皮帶輪24或26快一齒和排氣閥游隙??；范圍(4)曲軸皮帶輪20慢一齒、凸輪皮帶輪24或26正常和排氣閥游隙正常；或曲軸皮帶輪20正常、凸輪皮帶輪24或26快一齒和排氣閥游隙正常；
范圍(5)曲軸皮帶輪20正常、凸輪皮帶輪24或26正常和排氣閥游隙??；或曲軸皮帶輪20快一齒、凸輪皮帶輪24或26快一齒和排氣閥游隙??；或曲軸皮帶輪20慢一齒、凸輪皮帶輪24或26慢一齒和排氣閥游隙??；范圍(6)曲軸皮帶輪20正常、凸輪皮帶輪24或26正常和排氣閥游隙正常；或曲軸皮帶輪20快一齒、凸輪皮帶輪24或26快一齒和排氣閥游隙??；或曲軸皮帶輪20慢一齒、凸輪皮帶輪24或26慢一齒和排氣閥游隙正常；范圍(7)曲軸皮帶輪20快一齒、凸輪皮帶輪24或26正常和排氣閥游隙?。换蚯S皮帶輪20正常、凸輪皮帶輪24或26慢一齒和排氣閥游隙小；范圍(8)曲軸皮帶輪20快一齒、凸輪皮帶輪24或26正常和排氣閥游隙正常；或曲軸皮帶輪20正常、凸輪皮帶輪24或26慢一齒和排氣閥游隙正常；范圍(9)曲軸皮帶輪20快一齒、凸輪皮帶輪24或26慢一齒和排氣閥游隙小；范圍(10)曲軸皮帶輪20快一齒、凸輪皮帶輪24或26慢一齒和排氣閥游隙正常；范圍(11)誤差。
將由曲軸皮帶輪20和兩個凸輪皮帶輪24、26中的任一皮帶輪的組裝缺陷引起的差值Φ的變化與由排氣閥游隙的組裝缺陷引起的差值的變化組合起來便可以得到范圍(1)～(10)。從圖40可以清楚看到，差值Φ受到排氣閥游隙缺陷的影響，但與曲軸皮帶輪20和凸輪皮帶輪24、26的缺陷無關(guān)。
組裝到發(fā)動機90上的曲軸皮帶輪20取三種狀態(tài)中的任一種狀態(tài)，即正常狀態(tài)、快狀態(tài)和慢狀態(tài)，同樣，裝在發(fā)動機90上的左或右凸輪皮帶輪24、26可以取三種狀態(tài)中任一狀態(tài)，即正常狀態(tài)、快狀態(tài)和慢狀態(tài)。因此有9種可能的組合。因為排氣閥游隙可以取兩種狀態(tài)中的任一狀態(tài)，即正常狀態(tài)和游隙小的狀態(tài)，因此有18種可能組合。然而，因為差值中可以受到曲軸皮帶輪20和凸輪皮帶輪24、26的相應(yīng)狀態(tài)的兩個或以上不同組合的相同影響，所以只能彼此區(qū)分上述范圍(1)～(10)(第11范圍除外)。即可能存在一些情況，在這些情況下僅僅根據(jù)測試1用差值Φ不能確定曲軸皮帶輪20和凸輪皮帶輪24、26的相應(yīng)狀態(tài)。更具體地講，范圍(3)、(4)、(7)和(8)中的各個范圍對應(yīng)于曲軸皮帶輪20和凸輪皮帶輪24、26的兩個不同的組合，而范圍(5)和(6)中的各個范圍則對應(yīng)于三種不同的組合。
然而，因為發(fā)動機90具有分別對應(yīng)于左和右機組的左、右凸輪皮帶輪24、26，所以存在曲軸皮帶輪20和兩個凸輪皮帶輪24、26的相應(yīng)狀態(tài)的27種可能組合。如下面將說明，27種狀態(tài)組合中有12種狀態(tài)組合的各個組合對應(yīng)于左、右機組的相應(yīng)差值Φ的單一組合，該組合不同于對應(yīng)于其它狀態(tài)組合的其它差值組合。因此可以從其它狀態(tài)組合中確定或認出12種狀態(tài)組合中的各種組合。另外，因為排氣閥游隙可取兩種狀態(tài)中的任一種狀態(tài)(即正常狀態(tài)和游隙小的狀態(tài))，所以有54種可能的狀態(tài)組合(27×2)。因為可以確定排氣閥游隙的兩種狀態(tài)，它與三個皮帶輪20、24、26的相應(yīng)狀態(tài)無關(guān)，所以僅僅根據(jù)第一試驗用差值Φ只能確定54種組合中的24種組合。
具體地講，在只考慮曲軸皮帶輪20和左、右凸輪皮帶輪24、26的相應(yīng)狀態(tài)的情況下，在曲軸皮帶輪20分別為正常、快一齒或慢一齒時，差值Φ取0、15或-15中的第一值。同樣，當(dāng)左、或右凸輪24、26分別為正常、快一齒或慢一齒時，差值Φ取0、-15或15中的第二值。第一值和第二值相結(jié)合形成對應(yīng)于左、右機組的20種不同的相應(yīng)差值Φ的組合。對應(yīng)于左、右機組中各個機組的差值Φ可以取5種不同值，即0、±15和±30。因此在理論上，對應(yīng)于兩個機組存在25種兩個差值Φ的組合。然而因為對應(yīng)于兩個機組的兩個差值Φ的差(絕對值)不大于30。因此三個皮帶輪20、24、26的相應(yīng)狀態(tài)的27種不同的組合實際上對應(yīng)于相當(dāng)于兩個機組的相應(yīng)差值Φ的20種不同的組合?？梢詮?7種狀態(tài)組合的其它組合中認出上述12種狀態(tài)組合中的各個組合，這12種狀態(tài)組合如下(左邊的值對應(yīng)于左機組、右邊的值對應(yīng)于右機組)(0，-30)、(0，30)、(-15，-30)、(-15，15)、(-30，0)、(-30，-15)、(-30，-30)、(15，-15)、(15，30)、(30，0)、(30，15)和(30，-30)。例如差值組合(0，-30)只對應(yīng)于曲軸皮帶輪20慢一齒、左凸輪皮帶輪24慢一齒和右凸輪皮帶輪26快一齒的狀態(tài)組合。
然而，下列六種差的組合中的各種組合對應(yīng)于兩種狀態(tài)組合，即組合(0，-15)、(0，15)、(-15，0)、(-15，-15)、(15，0)和(15，15)。例如，差的組合(0，-15)對應(yīng)于(1)和(2)兩種狀態(tài)組合，(1)是曲軸皮帶輪20正常、左凸輪皮帶輪24正常和右凸輪皮帶輪26快一齒的狀態(tài)組合，而(2)是曲軸皮帶輪20慢一齒、左凸輪皮帶輪24慢一齒和右凸輪皮帶輪26正常的狀態(tài)組合。差值組合(0，0)對應(yīng)于三種狀態(tài)組合(下面說明)。因此，可以使12種狀態(tài)組合與其它的15種不能確定的狀態(tài)組合(15＝6×2+3×1)區(qū)分開。然而上述六種差的組合中的各種組合被限定在對應(yīng)兩種狀態(tài)的組合，而差值的組合(0，0)則限定在對應(yīng)三種狀態(tài)的組合。因此，對于實際的發(fā)動機測試和隨后的改正一個或多個缺陷的工作，這種信息是很有用的。
因為排氣閥游隙的兩個狀態(tài)可獨立于三個皮帶輪20、24、26的快和慢狀態(tài)而被確定，所以可以從總計54種組合中確定24種狀態(tài)組合，而與其中的其它組合區(qū)分開。
在實際發(fā)動機測試中，差的組合(0，0)出現(xiàn)頻率很高，因為它對應(yīng)于曲軸和凸輪皮帶輪20、24、26的相應(yīng)的正常狀態(tài)。然而組合(0，0)還對應(yīng)于曲軸皮帶輪20快一齒狀態(tài)和左、右凸輪皮帶輪24、26中的各個皮帶輪慢一齒狀態(tài)的組合(即(15+(-15)，15+(-15)＝(0，0))以及曲軸皮帶輪20慢一齒狀態(tài)和左、右凸輪皮帶輪24、26中的各個皮帶輪快一齒狀態(tài)的組合(即(-15+15，-15+15)＝(0，0))。因此，人們可以得到這樣的結(jié)論在有些情況下，只根據(jù)用差值Φ的第一測試1不能鑒定出發(fā)動機的是否有缺陷。然而事實上，三個皮帶輪20、24、26的分別快一齒狀態(tài)的組合和三個皮帶輪20、24、26分別慢一齒狀態(tài)的組合在技術(shù)上是與三個皮帶輪20、24、26是正常的而只有同步皮帶22慢一齒或快一齒的狀態(tài)完全相同的。因此這些狀態(tài)組合不會有害于發(fā)動機90的操作。
對應(yīng)于差的組合(0，0)的狀態(tài)組合中的各個狀態(tài)可以判斷為是正常發(fā)動機的表現(xiàn)，這取決于發(fā)動機90是否是在部分被拆開然后再裝上時進行同樣的測試。例如，在三個皮帶輪20、24、26快一齒的情況下已用新的皮帶輪取代兩個凸輪皮帶輪24、26中一個皮帶輪時，新的凸輪皮帶輪將是正常的，然而作為一個整體發(fā)動機90的曲軸皮帶輪和另一個凸輪皮帶輪將有缺陷。因此人們不能認為將對應(yīng)于差值組合(0，0)的狀態(tài)組合中的各個組合判斷為發(fā)動機正常是合適的。然而如果在發(fā)動機局部拆開并重新裝配之后，或者已在發(fā)動機90的實際上已拆開和重新裝配的特定部分和與該特定部分緊密相關(guān)的一個或多個部分上進行早期測試之后，再在該發(fā)動機90重新進行本發(fā)明的發(fā)動機測試，則可以避免上述這種缺點。因此在本實施例中，所有對應(yīng)于差值組合(0，0)的狀態(tài)組合可以判斷為指示發(fā)動機正常。
如果在步驟S802，CPU確定差值Φ[i]落在第六范圍，則可以判斷三個皮帶輪20、24、26是正常的，排氣閥游隙是正常的。CPU不進行任何另外的判斷并退出該步驟。另一方面，如果差值Φ[i]落在第一范圍(1)內(nèi)，則CPU在標志“flagcrnk”中設(shè)定表示曲軸皮帶輪20慢一齒的OOX2，在標志“flagcam”中設(shè)定表示左或右凸輪24、26快一齒的值(即設(shè)定OXO1與左凸輪皮帶輪24的標志的現(xiàn)在值的邏輯和，或設(shè)定OXO4與右凸輪皮帶輪26的標志的現(xiàn)在值的邏輯和)標志“flagexs”位中并在對應(yīng)于變量“i”現(xiàn)在內(nèi)容的一位上設(shè)定1。如果差值Φ[i]落在第二范圍(2)內(nèi)，則CPU執(zhí)行的操作與差值Φ[i]落在第一范圍(1)執(zhí)行的操作相同，只是改變標志“flagexs”的內(nèi)容。在差值落在第三至第十范圍(3)～(10)中的各個范圍的情況下，CPU改變相應(yīng)缺陷標志的相應(yīng)內(nèi)容。在差值Φ[i]落在第11范圍(11)的情況下，CPU使標志“flagcrnk”、“flagcam”和“flagexs”中的各個標志的最高位設(shè)定為1，由此表示出現(xiàn)誤差。根據(jù)在這些標志的相應(yīng)的最高位設(shè)定的值1，CPU可以令顯示器118顯示操作者要求的信息，以檢驗本發(fā)動機測試裝置。在本實施例中，在差值Φ[i]落在第11范圍內(nèi)時，CPU便停止現(xiàn)在的發(fā)動機測試操作，不執(zhí)行任何另外的測試操作步驟。步驟S802之后是步驟S804，該步驟S804使變量“i”增加1，在隨后是步驟S806，判斷變量“i”的內(nèi)容是否等于6。如果在步驟S806得到肯定判斷，則CPU的控制器退出測試1。另一方面，如果得到否定判斷，則控制器回到步驟S802。在測試1中，可以明確地判斷各個氣缸#1～#6的排氣閥游隙是小還是不小，與其它可能缺陷的存在與否無關(guān)。另外，還存在一些情況，在這些情況下，可以確定曲軸皮帶輪20和凸輪皮帶輪24、26中的各個皮帶輪存在或不存在缺陷。根據(jù)測試1得到的結(jié)果，CPU可以判斷發(fā)動機90的操作是否受到排氣閥游隙小和/或三個皮帶輪20、24、26的不正確裝配的損害。
圖35是流程圖，示出圖33的程序步S704調(diào)用的測試2程序。CPU首先根據(jù)在圖34的測試1中測得的值在步驟S900分別設(shè)定變量Δodd和Δeven中的值。更具體地講，當(dāng)對左機組奇數(shù)氣缸#1、#3、#5測量的排氣壓力開始降低的角度值Φ分別落在范圍(1)或(2)、(3)或(4)、(5)或(6)、(7)或(8)和(9)或(10)中時，CPU在變量Δodd中設(shè)定-30、-15、0、15或30。CPU以類似地的方式在變量Δeven中設(shè)定適當(dāng)?shù)闹?。步驟S900之后是步驟S902，使變量“i”初始化為i＝0，隨后的步驟S902在變量Δ中設(shè)置在變量Δodd和Δeven中的對應(yīng)于兩個機組中一個機組的一個變量中設(shè)定的值，對應(yīng)于變數(shù)“i”的現(xiàn)時氣缸屬于該一個機組。另外，CPU判斷值Γ[i]-Δ(Γ[i]是現(xiàn)在氣缸的排氣壓力最大值的角度差)落在下列范圍(1)-(12)中的那一個范圍范圍(1)-30≤Γ[i]-Δ＜-20范圍(2)-20≤Γ[i]-Δ＜-16范圍(3)-16≤Γ[i]-Δ＜-12范圍(4)-12≤Γ[i]-Δ＜-6范圍(5)-6≤Γ[i]-Δ＜-2范圍(6)-2≤Γ[i]-Δ＜2范圍(7)2≤Γ[i]-Δ＜6范圍(8)6≤Γ[i]-Δ＜12范圍(9)12≤Γ[i]-Δ＜16范圍(10)16≤Γ[i]-Δ＜20范圍(11)20≤Γ[i]-Δ＜30范圍(12)Γ[i]-Δ＜-30或30≤Γ[i]-Δ提供步驟S904的理由，從圖24可以明顯看出是，除開在曲軸皮帶輪20、左凸輪皮帶輪24或右凸輪皮帶輪26發(fā)生快或慢狀態(tài)時產(chǎn)生差Γ而外，只有在隨動齒輪40、42出現(xiàn)快或慢狀態(tài)時或進氣閥游隙出現(xiàn)大小時才產(chǎn)生差Γ。因為差值Γ代表三個皮帶輪20、24、26的缺陷、隨動齒輪的缺陷和進氣閥游隙的缺陷各個影響的總和，所以參數(shù)Γ-Δ不包括三個皮帶輪20、24、26缺陷的影響。上述11個范圍(1)～(11)是根據(jù)在出現(xiàn)隨動齒輪40、42缺陷和/或進氣閥游隙缺陷時參數(shù)Γ-Δ的實際值確定的。當(dāng)驅(qū)動齒輪40、42快一齒、處于正常狀態(tài)或慢一齒時，差值Γ分別階梯式改變到-18、0或18。在本實施例中，如果一個氣缸的差Γ[i]落在-2和2的范圍內(nèi)，則缺陷檢測器將判定，對應(yīng)于該氣缸的進氣閥游隙是正常的。因此即使一個氣缸的進氣閥游隙被判斷為正常，氣缸的差值Γ[i]也可以不為零，而是可以為在-2和2范圍內(nèi)的任何值。另外，各個氣缸的差值Γ[i]不能取小于-10或大于10，即使是氣缸的進氣閥游隙很小或很大。圖41示出考慮到上述事實確定的參數(shù)(Γ-Δ)的11個范圍(1)～(11)。該11個范圍(1)～(11)由下列1 2個邊界值確定-18±(10+2)、-18±2、0±(10+2)、0±2、18±(10+2)和18±2。上述12個范圍(1)～(12)中的各個范圍對應(yīng)于現(xiàn)在氣缸的兩個隨動齒輪40、42的一個齒輪的和現(xiàn)在氣缸的進氣閥游隙的下列缺陷范圍(1)隨動齒輪40或42快一齒，進氣閥游隙小；范圍(2)隨動齒輪40或42快一齒，進氣閥游隙正常；范圍(3)隨動齒輪40或42快一齒，進氣閥游隙大；范圍(4)不能確定；范圍(5)隨動齒輪40或42正常，進氣閥游隙?。环秶?6)隨動齒輪40或42正常，進氣閥游隙正常；范圍(7)隨動齒輪40或42正常，進氣閥游隙大范圍(8)不能確定范圍(9)隨動齒輪40或42慢一齒，進氣閥游隙??；范圍(10)隨動齒輪40或42慢一齒，進氣閥游隙正常；范圍(11)隨動齒輪40或42慢一齒，進氣閥游隙大；范圍(12)誤差。
在差值Γ[i]落在第六范圍(6)的情況下，CPU的控制器直接走到步驟S912。在差值Γ[i]落在范圍(1)～(3)、(5)、(7)和(9)～(12)內(nèi)的情況下，控制器走到步驟S906。例如，如果差值落在第一范圍(1)內(nèi)時，CPU便在標志“flagdrvn”中設(shè)定表示現(xiàn)在氣缸的隨動齒輪40、42中一個齒輪快一齒的值，和在標志“flagins”中設(shè)定表示現(xiàn)在氣缸的進氣閥游隙小的值。更具體地講，在變量i＝0的情況下，CPU在標志“flagdrvn”中設(shè)定OXO4和標志“flagdrvn”的現(xiàn)在值的邏輯和，在標志“flagins”中設(shè)定OXO1和標志“flagins”的現(xiàn)在值的邏輯和。如果差值Γ[i]落在范圍(12)內(nèi)，則CPU執(zhí)行的操作和在排氣排力開始減小的角度Φ[i]落在如圖40所示的范圍(11)時的操作相同，并停止現(xiàn)在發(fā)動機測試操作。
如果差值Γ[i]落在第四范圍(4)內(nèi)，則CPU的控制走到步驟S908即測試2-1的子程序。如果差值Γ[i]落在第八范圍(8)內(nèi)，則控制器走到步驟S910，即測試2-2的子程序。步驟S906、S908或S910之后是步驟S912，該步驟S912使變量“i”增加1，再隨后是步驟S914，用于判斷變量“i”是否等于6。如果在步驟S806得到肯定判斷，則CPU的控制器進到步驟S916，然后退出測試2。另一方面，如果得到否定判斷，控制器回到步驟S904。在測試2中，除在差值Γ[i]落在第12范圍(12)內(nèi)的情況下外可以獨立于其它可能的缺陷的存在不存在清楚地判斷隨動齒輪40、42的裝配是否正常，和判斷各種氣缸#1～#6的進氣閥游隙是否正常。然而，在差值Γ[i]落在第8范圍(8)內(nèi)時，如下面所述，不能使隨動齒輪40、42和進氣閥游隙的缺陷與其它可能的缺陷相區(qū)別。
圖36是流程圖，示出圖35的步驟S908調(diào)用的測試2-1子程序。在差值Γ[i]落在第4范圍(4)內(nèi)時，不能只根據(jù)差值Γ[i]判斷其原因是由隨動齒輪40、42快一齒和進氣閥游隙大引起的還是進氣閥游隙小引起的。因此要根據(jù)其它參數(shù)來進行此種判斷。在圖36所示的例子中，CPU計算排氣壓力開始增加的角度差Φ[i]和排氣壓力開始恒定的角度差∑[i]的和，然后從此和中減去在步驟S904得到的變量的兩倍值。由此得到的參數(shù)的絕對值(以后稱作“比較參數(shù)”)可以用來進行上述判斷。應(yīng)用比較參數(shù)的理由是，從圖24可以明顯看出，如果隨動齒輪40、42快一齒和進氣閥游隙大，則比較參數(shù)取8.4(＝|-8.4+0|)，而如果進氣閥游隙小，則比較參數(shù)取零(＝|0+0|)。例如，當(dāng)凸輪皮帶輪24、26快一齒時，參數(shù)(Φ[i]+∑[i])改變-30(等于-15-15，即減小30)，而當(dāng)凸輪皮帶輪24、26慢一齒時，參數(shù)(Φ[i]+∑[i])則改變30(等于15+15，即增加30)。當(dāng)曲軸皮帶輪20快一齒和凸輪皮帶輪24、26慢一齒時，參數(shù)(Φ[i]+∑[i])改變60。然而因為比較參數(shù)是通過從差值Φ[i]和差值∑[i]的和中減去兩倍變量而得到的，因而比較參數(shù)不受到皮帶輪20、24、26的可能缺陷的影響。
CPU首先在步驟S1000判斷比較參數(shù)(＝|Φ[i]+∑[i]-2Δ|)是否小于約為8.4和0的平均值的數(shù)值4。如果在步驟S1000獲得肯定判斷，則CPU判斷出進氣閥游隙小，然后控制器走到步驟S1002。另一方面，如果在步驟S1000獲得否定判斷，則CPU判斷出隨動齒輪40、42快一齒和進氣閥游隙大，然后控制器走到步驟S1004。測試2-1結(jié)束于步驟S1002或步驟S1004。在步驟S1002，CPU將標志“flagins”位中的對應(yīng)于現(xiàn)在氣缸的其中一位設(shè)定為1，而步驟S1004，CPU將各個標志“flagdrvn”和“flaginl”位中對應(yīng)于現(xiàn)在氣缸的其中一位設(shè)定為1。
圖37是流程圖，示出圖35的程序步S910調(diào)用的測試2-2子程序。在差值Γ[i]落入第8范圍(8)的情況下，不可能只根據(jù)差值Γ[i]判斷是進氣閥游隙大還是進氣閥游隙小。因此此子程序是作為下面要說明測試2-3子程序之前的預(yù)先操作程序，該測試2-3可以根據(jù)其它信息進行上述判斷。具體是，在步驟S1100，CPU將標志“flaginl”位中的對應(yīng)于現(xiàn)在氣缸的其中一位設(shè)定到1，而在步驟S1102中，將標志“flagins”位中的對應(yīng)于現(xiàn)在氣缸的其中一位設(shè)定為1。進氣閥游隙不能同時出現(xiàn)大和小。因此將各個標志“flaginl”和“flagins”位中的對應(yīng)于現(xiàn)在氣缸的其中一位設(shè)定為1，以便確切地表示差值Γ[i]落在第8范圍(8)內(nèi)。該標志“flaginl”和“flagins”用在下述圖38的測試2-3子程序中。
圖38是流程圖，示出圖35的步驟S916調(diào)用的測試2-3子程序。按照此子程序，在至少一個氣缸的差值Γ[i]落在第8范圍(8)的情況下，CPU根據(jù)兩個機組中現(xiàn)在氣缸所屬的一個機組的其它氣缸上得到的參數(shù)判斷是隨動齒輪40、42慢一齒和氣缸的進氣閥游隙小還是進氣閥游隙大。在步驟S1200 CPU首先初始化變量“i”，使i＝0，在步驟S1202判斷標志“flaginl”和“flagins”位中對應(yīng)于變量為i的現(xiàn)在氣缸的相應(yīng)位是否均為1。如果在步驟S1202獲得肯定判斷，則表示氣缸的差值Γ[i]落在第8范圍(8)內(nèi)。在這種情況下，CPU的控制器走到步驟S1204，判斷隨動齒輪40、42中對應(yīng)于兩個機組中包含由變量i表示的氣缸的那個機組的一個隨動輪是否慢一齒。如果在步驟S1204得到肯定判斷，則CPU判斷出現(xiàn)在氣缸的進氣閥游隙小。因為在差值Γ[i]落在范圍(8)的情況下，隨動齒輪40、42慢一齒和進氣閥游隙大是不可能的。在這種情況下，由步驟S1204進到步驟S1206，使標志“flaginl”位中的對應(yīng)于現(xiàn)在氣缸的一位從已在圖37的步驟S1100暫時設(shè)定的1改變?yōu)?，確定進氣閥游隙小。隨后由步驟S1206進到步驟S1208。另一方面，如果在步驟S1204獲得否定判斷，則CPU的控制器直接進到步驟S1208。在步驟S1208 CPU在變量“i”上增加1，在步驟S1210，CPU判斷變量“i”是否等于6。如果在步驟S1210獲得肯定判斷，則CPU退出測試2-3子程序。另一方面，如果在步驟S1210獲得否定判斷，則控制器回到步驟S1202。在步驟S1204得到否定判斷的情況下，CPU不能確定其差值Γ[i]落在范圍(8)內(nèi)的氣缸出現(xiàn)那種缺陷。在這種情況下，標志“flaginl”和“flagins”的對應(yīng)于變量為i的現(xiàn)在氣缸的相應(yīng)位保持在1，該數(shù)1能使CPU將這種情況告許操作者。
圖39是流程圖，表示圖3的步驟S706調(diào)用的測試3子程序。按照此子程序，在測試1和2顯示發(fā)動機90是正常的情況下，缺陷檢測器117可以發(fā)現(xiàn)排氣閥游隙大。然而在測試1和2確定隨動齒輪40、42中的至少一個和進氣閥游隙有缺陷的情況下，CPU可判定，其一個或多個差β受到該缺陷影響的一個或多個氣缸的排氣閥游隙的過大或正常狀態(tài)是不可分辨的。另外，在CPU于測試2結(jié)束時判斷一個氣缸的排氣閥游隙小的情況下，該氣缸的排氣閥游隙不可能是大的。因此在圖39的步驟S1312不執(zhí)行對那個氣缸的任何操作。雖然一個氣缸的差值β不受到該氣缸隨動齒輪40、42或進氣閥游隙的任何缺陷的影響，但還有壓縮環(huán)遺漏和排氣閥游隙大能夠影響一個氣缸的差值β。然而，從圖24可以看到，由壓縮環(huán)遺漏引起的影響小。因此，如果差值不小于7，則CPU可以判斷出該氣缸的排氣閥游隙大，但是如果小于7，則可判斷出排氣閥游隙不大(即小或正常)。在步驟S1304所用的閾值7正是象上述閾值那樣的例子。
在步驟S1300，CPU清除變量“i”，使i＝0，而在步驟S1302，CPU判斷對應(yīng)于變量為i的氣缸的隨動齒輪40、42和該氣缸的進氣閥游隙是否是正常的，同時判斷該氣缸的排氣閥游隙是否是不小的。如果在步驟S1302得到肯定判斷，則控制器走到步驟S1304，判斷差值β[i]是否不小于7，如果在步驟S1304獲得肯定判斷，則CPU判斷出該氣缸的排氣閥游隙是大的，并進行步驟S1306，使標志“flagexl”位中的對應(yīng)于氣缸的位設(shè)定到1，然后進到步驟S1308。另一方面，如果在步驟S1304獲得否定判斷，則CPU直接走到步驟S1308。在這種情況下，CPU判斷該氣缸的排氣閥游隙是正常的。因為可以進行這種判斷，所以應(yīng)用測試3。在步驟S1308，CPU在變量“i”上加1，而在步驟S1310CPU判斷變量“i”是否等于6。如果在步驟S1310得到肯定判斷，則CPU退出測試3。另一方面，如果在步驟S1310得到否定判斷，則控制器回到步驟S1302。如果在步驟S1302得到否定判斷，則CPU可判定，不能鑒別現(xiàn)在氣缸的排氣閥游隙的大的狀態(tài)或正常狀態(tài)。在這種情況下，CPU的控制器走到步驟S1312，使標記“flagexl”位中對應(yīng)于現(xiàn)在氣缸的位設(shè)定為1，并使該標志的最高位設(shè)定為1，然后進到步驟S1308。因此當(dāng)標志“flagexl”的最高位為1時，表示還沒有鑒別或確定氣缸排氣閥游隙的大的或正常的狀態(tài)，該狀態(tài)對應(yīng)于現(xiàn)在為1的標志位。然而如前所述，在因為氣缸的排氣閥游隙小而在步驟S1302得到否定判斷的情況下，CPU在步驟S1312不進行任何操作。
在本實施例中，在發(fā)動機測試裝置顯示除壓縮環(huán)遺漏缺陷外發(fā)動機90沒有任何缺陷的情況下，CPU根據(jù)各個氣缸的排氣壓力量大值差α檢驗各個氣缸上缺陷的存在或不存在。雖然沒有附上流程圖，但是如果發(fā)動機90沒有曲軸皮帶輪20、凸輪皮帶輪24、26或隨動齒輪40、42的任何缺陷，而氣缸的差值β的絕對值小于例如3，同時氣缸的差值α不大于-5，則CPU可判斷氣缸具有壓縮環(huán)遺漏的缺陷，并使標志“flagring”位中對應(yīng)于氣缸的位設(shè)定為1。然而CPU不改變該標志位中的一個位中設(shè)定的0，該一個位對應(yīng)于因存在另一缺陷或其它缺陷而使其差值α變化的氣缸。在CPU確定這樣的一個或多個氣缸的情況下，CPU在標志“flagring”的最高位設(shè)定為1。當(dāng)標志“flagring”的最高位為1時，對應(yīng)于該標志位中等于1的位的氣缸具有壓縮環(huán)遺漏的缺陷，但是不能判斷對應(yīng)于該標志位中等于0的位的氣缸是否具有壓縮環(huán)遺漏的缺陷。從圖24可以看出，采用閾值-5的理由是，當(dāng)出現(xiàn)壓縮環(huán)遺漏時差值α取值約-10。閾值-5約為0和-10的平均值。從圖24可以看出，差值β與3相比較的理由是，在發(fā)動機90沒有任何皮帶輪20、24、26的缺陷或閥48、50的缺陷的情況下，差值β的絕對值小于3。
從上述說明可以得出，在本發(fā)明的第二實施例中，發(fā)動機測試裝置可以在已組裝發(fā)動機90上出現(xiàn)的許多缺陷中確定至少兩個缺陷。然而測試裝置并不能在所有情況下均如此。例如在氣缸發(fā)生壓縮環(huán)遺漏，同時機組包括其凸輪皮帶輪24、26快一齒狀的氣缸的情況下，測試裝置使不能判斷氣缸是否具有壓縮環(huán)遺漏的缺陷。然而，例如可以預(yù)先收集例如在氣缸上或包括該氣缸的機組上同時出現(xiàn)壓縮環(huán)遺漏和凸輪皮帶輪24、26快一齒或慢一齒狀態(tài)時氣缸的排氣壓力最大值差值α方面的信息。在這種情況下，測試裝置甚至在壓縮環(huán)遺漏和凸輪皮帶輪24、26的快一齒或慢一齒狀態(tài)同時出現(xiàn)的情況下也能夠判斷氣缸是否具有壓縮環(huán)遺漏的缺陷。因此測試裝置可以根據(jù)除圖24所示信息以外的信息測試已裝配的發(fā)動機90。
下面參考圖42，圖中說明本發(fā)明的第三實施例，圖中示出的發(fā)動機測試裝置執(zhí)行本發(fā)明的發(fā)動機測試方法。在本測試方法中，兩個排氣岐管250(圖中只示出一個岐管250)分別裝在待測試的已裝配發(fā)動機90的左、右機組上。各個排氣岐管250與兩個機組中相應(yīng)一個機組的三個氣缸的各個排氣口100連通，因而這些排氣口100經(jīng)岐管250與單一的排氣管(未示出)連通。裝有壓力傳感器106的蓋部件102連接于各個排氣岐管250的出口上。因此，發(fā)動機90具有如圖4所示的相同的入口閥側(cè)空間92、94、96和分別由兩個排氣岐管250中相應(yīng)一個岐管和對應(yīng)的三個排氣口100構(gòu)成的一對排氣側(cè)空間。因為本測試裝置對每個機組只有一個蓋部件102和一個壓力傳感器106，所以其結(jié)構(gòu)比圖4的結(jié)構(gòu)簡單。
圖43示出由圖42所示的測試裝置在發(fā)動機90的左、右機組上測得的相應(yīng)排氣壓力信號PEX以及用同樣方式得到的曲軸參考信號。具體地講，圖43分別示出發(fā)動機90正常、左凸輪皮帶輪24快一齒和慢一齒時測得的三對排氣壓力信號PEX。圖44以二維座標系和放大比例分別示出在圖43所示的三種情況下在左機組上測得的三個排氣壓力信號。圖45分別示出在發(fā)動機90正常、左隨動齒輪40快一齒和慢一齒時測得的三對排氣壓力信號PEX。圖46分別以二維座標系和放大比例示出在圖45所示的三種情況下在左機組上的三個排氣壓力信號PEX。圖47是一個表，分別示出左凸輪皮帶輪24快一齒或慢一齒，或左隨動齒輪40快一齒或慢一齒時以下參數(shù)的實際值排氣壓力最大值角度Γ、排氣壓力開始恒定角度差∑、排氣壓力最大值差α和排氣壓力恒定值差β。在圖47的表中的“下標1”和“下標2”對應(yīng)于圖44和46的曲線上表示的符號Γ、∑等的相應(yīng)下標數(shù)?！跋聵?”對應(yīng)于皮帶輪24或齒輪40快一齒的情況，而“下標2”對應(yīng)于皮帶輪24或齒輪40慢一齒的情況。
圖47與圖24相比較表明，圖47的差值Γ、∑等于圖24的這些差值，但差值α、β小于圖24的。這是因為圖42中示出的在其中測量排氣壓力PEX并獲得圖47的表的空間大于圖4所示的空間。即，后一個空間由各個氣缸的相應(yīng)空間和排出口100構(gòu)成，而前一空間除對應(yīng)三個氣缸的相應(yīng)空間和相應(yīng)三個排氣口100而外還要加上各個岐管250的空間。因此前一個空間中由于某種事件或缺陷引起的壓力變化小于后一空間由同樣原因引起的變化。雖然圖42中排氣閥側(cè)空間或其體積大于圖4所示的空間，但圖47的差值Γ、∑等于圖24所示的這些差值。這表示，可以應(yīng)用圖42的較簡單的測試裝置，根據(jù)這些差值Γ、∑來確定隨動齒輪40、42的快一齒狀態(tài)或慢一齒狀態(tài)。因為在凸輪皮帶輪24、26或隨動齒輪40、42快一齒或慢一齒時進氣和排氣閥50、48的相應(yīng)打開和關(guān)閉時刻不同于發(fā)動機90正常時的這些時刻，所以圖44或圖46的波形產(chǎn)生相應(yīng)變化。因此，分析從發(fā)動機90上側(cè)得的圖44或圖46的波形變化，利用圖42的發(fā)動機測試裝置也可以確定進氣閥或排氣閥游隙的大或小的狀態(tài)。例如，由于凸輪皮帶輪24、26或驅(qū)動齒輪40、42有缺陷、圖47的表中所示的差值α、β、Γ、∑中的相應(yīng)值將產(chǎn)生階梯式變化。因此，如果差值α、β、Γ、∑中的一個值取不同于圖47的表所示的值，則本測試裝置的CPU則可以判斷出進氣閥或排氣閥游隙可能不正常。
在第一至第三實施例的各個實施例中，進氣閥側(cè)空間由進氣口92、進氣岐管94和緩沖箱96的相應(yīng)內(nèi)空間構(gòu)成。然而，進氣閥側(cè)空間可以僅由各個進氣口92的內(nèi)空間構(gòu)成。在這個情況下，在六個進氣閥側(cè)空間的各個空間中提供壓力傳感器98。即，彼此獨立地分別測得六個氣缸的相應(yīng)進氣壓力。因而可以根據(jù)六個進氣壓力的各個壓力的一個或多個預(yù)定狀態(tài)確定組裝發(fā)動機的一個或多個缺陷。同時，在例示的各個實施例中，排氣閥側(cè)空間是關(guān)閉的。然而除開排氣閥側(cè)空間關(guān)閉外，進氣閥側(cè)空間或多個空間也可以關(guān)閉，或可以代替排氣閥側(cè)空間的關(guān)閉。
在六個進氣閥側(cè)空間由進氣口92的相應(yīng)內(nèi)空間構(gòu)成并關(guān)閉的情況下，發(fā)動機測試裝置可以測得對應(yīng)于排氣壓力最大值差α和排氣壓力恒定值差β的進氣壓力差和測得對應(yīng)排氣壓力減小開始角Φ等的角度差，測定的方式與測定圖24的表所用的方式相同，在這種情況下，可以根據(jù)這些參數(shù)檢驗發(fā)動機的組裝狀態(tài)。
在各個例示的實施例中測試V6式DOHC汽油發(fā)動機。然而本發(fā)明適合于測試各個類型的發(fā)動機。例如測試SOHC發(fā)動機的情況下，可以省去尋找隨動齒輪40、42缺陷的測試步驟。另外，在進氣凸輪軸32、34不是由隨動齒輪40、42傳動而是由不同凸輪皮帶輪傳動的這種DOHC發(fā)動機的情況下，可以采用確定這些不同凸輪皮帶輪缺陷的測試步驟代替確定隨動齒輪缺陷的測試步驟。同時在各個例示的實施例中，根據(jù)排氣壓力PEX’的特征參數(shù)例如排氣壓力最大值PEXmax或排氣壓力最大值角θEXmax來進行發(fā)動機測試。然而還可以應(yīng)用示于圖24表中的其它參數(shù)和/或圖8、圖9等曲線圖所示的曲線的其它特征參數(shù)來進行發(fā)動機測試。例如圖8所示的曲線最大斜率或?qū)?yīng)于此最大斜率的曲軸角、曲線的變化速度大于參考值變化速度的時間間隔的長度和/或位置等也可用來確定已組裝發(fā)動機的缺陷或多個缺陷。本發(fā)明也適用于柴油機。
為了以很可靠地確定和鑒定出在一個單一發(fā)動機上同時出現(xiàn)的許多缺陷中的各個缺陷，發(fā)動機測試裝置需要從發(fā)動機上收集更多的信息。例如，可以人為地在發(fā)動機上產(chǎn)生存在預(yù)定缺陷或不存在預(yù)定缺陷的所有可能組合，并在發(fā)動機上產(chǎn)生的預(yù)定缺陷的所有組合的各個組合中用測試裝置測定一組預(yù)定參數(shù)PEXmax、θEXmax等的相應(yīng)值。然后用測試裝置測試已裝配的發(fā)動機，測得一組預(yù)定參數(shù)PEXmax、θEXmax等的相應(yīng)值，并將測得的一組值與預(yù)先在所有缺陷組合中收集到各組的值相比較，最后選擇所有缺陷組合中的一個組合作為確定的或鑒定發(fā)動機的缺陷組合。在各個例示的實施例中，測試裝置尋找曲軸皮帶輪20、凸輪皮帶輪24和26或隨動齒輪40和42的快一齒或慢一齒狀態(tài)。然而測試裝置還適合于尋找各個皮帶輪20、24、26、40、42的兩個或多個快一齒或慢一齒的狀態(tài)。在最后一種情況下，可以以多個步驟分選參數(shù)PEXmax、θEXmax’以便用更高的準確度確定一個或多個缺陷。在這種情況下，必須相互區(qū)分這些參數(shù)中各個參數(shù)的相應(yīng)值的不太大的差值。因為用在各個例示實施例中的發(fā)動機測試裝置可以很快地測得各個參數(shù)的許多值，所以通過例如統(tǒng)計分析這些值便可以以很高的可靠性找到發(fā)動機的一個或多個缺陷。
下面說明本發(fā)明的第四實施例。第四實施例與上述第一實施例的差別在于，第一實施例中應(yīng)用的圖25的發(fā)動機測試子程序可以用第四實施例中應(yīng)用的圖51的不同的發(fā)動機測試子程序代替。在第四實施例中也采用第一實施例所用的圖4的發(fā)動機測試裝置。然而在第四實施例中，控制裝置119的顯示器118還另外包括六個進氣閥卡入外物的燈332和六個排氣閥卡入外物的燈334，如圖52所示。
在外物進入各個進氣閥50和相應(yīng)的閥座74之間并且進氣閥50卡入外物時，在閥座74沒有恰當(dāng)?shù)匮b在氣缸蓋92上并且在氣缸蓋92上具有不合適的姿態(tài)或位置時以及因為某些原因進氣閥50彎曲時，等等，進氣閥50在轉(zhuǎn)動時(圖3)便不能恰當(dāng)?shù)刈陂y座74上。因此氣缸工作體積的氣密性在應(yīng)當(dāng)保持時而不能保持。對于各個排氣閥也是這種情況。發(fā)動機上述的缺陷可以出現(xiàn)而與發(fā)動機90的組裝缺陷無關(guān)。下面的說明涉及卡入外物的缺陷，這種缺陷可以作為能夠以同樣方式確定或鑒定的其它缺陷的代表。
圖48是曲線圖，示出在正常發(fā)動機氣缸上測得的排氣壓力PEX的變化和缺陷為進氣閥卡入外物的發(fā)動機氣缸上測得的排氣壓力PEX的變化。從曲線圖可以看出，后一個排氣壓力PEX在對應(yīng)于正常發(fā)動機上測得的前一個排氣壓力PEX的恒定態(tài)期間(從排氣壓力開始恒定的角θEXconst到排氣壓力開始降低的角θEXdec)變化相當(dāng)大。這是因為，如果氣缸的排氣閥48卡入外物，則在排氣口100和氣缸的工作體積之間不能保持氣密性。因此在排氣口100內(nèi)的后一個壓力PEX便受到氣缸工作體積內(nèi)的壓力的影響并發(fā)生變化，而如果閥48是正常的，則壓力PEX將常數(shù)。更具體地講，后一個壓力PEX在活塞移向其上死點位置TDC的期間增加，因為在氣缸中壓縮的空氣進入排氣口100。隨后，后一個壓力在活塞移向其下死點位置BDC的期間降低，因為氣缸的工作體積增加，并且排氣口100中的高壓空氣流入工作體積。
在上述過程中，后一個壓力PEX取最大值，例如取圖48所示例子中的約110。該最大值比正常發(fā)動機上測得的排氣壓力最大值PEXmax(定為100)大出約10％。另外，在同一過程中，后一壓力PEX取最小值，例如取圖48所示例子中的約零。因此，如果發(fā)動機90具有排氣閥外物卡入的缺陷，則在發(fā)動機90上測得的排氣壓力PEX在對應(yīng)于正常發(fā)動機上測得的排氣壓力PEX恒定狀態(tài)的期間將在0和110之間變化。因為在正常發(fā)動機上測得的排氣壓力恒定值PEXconst恒定在約9，所以排氣壓力恒定值差β將在約-9和約101之間變化，該差β在發(fā)動機正常是恒定的。
圖49是曲線圖，示出在正常發(fā)動機氣缸上測得的排氣壓力PEX的變化和在缺陷為進氣閥卡入外物的發(fā)動機氣缸上測得的排氣壓力PEX的變化。在正常發(fā)動機中，排氣壓力最大值角θEXmax等于進氣閥50打開(圖6)的CS角θINopen，該最大值角θEXmax是排氣壓力取最大值PEXmax的曲軸角θcrank。然而在具有進氣閥卡入外物的缺陷的發(fā)動機中，排氣壓力PEX在小于角度θINopen的CS角取最大值PEXmax’。因此，排氣壓力最大值角度差Γ在圖49所示的例子約為-26。在發(fā)動機具有進氣閥卡入外來物的情況下，在活塞位于氣缸中其上死點位置TDC附近時即排氣壓力PEX在最大值PEXmax’附近時，排氣口100保持與氣缸的相應(yīng)內(nèi)部空間和進氣口92流體相通。即，排氣壓力PEX取最大值PEXmax’的CS角度的變化取決于排氣口100、氣缸的工作體積內(nèi)和進氣口92的相應(yīng)壓力。
在發(fā)動機90具有進氣閥卡入外物的缺陷但沒有排氣閥卡入外物的缺陷時，在對應(yīng)于正常發(fā)動機的排氣壓力恒定狀態(tài)的期間排氣壓力PEX取恒定值PEXconst’。然而該恒定值PEXconst不同于正常發(fā)動機的恒定值PEXconst。為是因為氣缸的工作體積經(jīng)進氣口90與大氣保持流體相通。因此在氣缸中壓縮的空氣壓力在基本上整個CS角的范圍內(nèi)低于在正常氣缸上測得的壓力。即最大值PEXmax’小于正常氣缸的最大值PEXmax。在圖49所示的例子中，最大值PEXmax’和恒定值PEXconst’分別約為21和0。差值α、β分別約為-79和-9。
在發(fā)動機90具有進氣閥卡入外物的缺陷時，排氣壓力PEX開始取恒定值PEXconst’的CS角小于在正常發(fā)動機上測得的角度。在正常發(fā)動機中，該CS角等于排氣閥48開始關(guān)閉的角度。然而在有缺陷的發(fā)動機90中，進氣口92、排氣口100和氣缸的工作體積中的相應(yīng)壓力彼此平衡的時間早于正常發(fā)動機，因為在氣缸中的壓力低于在正常氣缸中的壓力。因此排氣壓力開始恒定的角度差∑取負值，即取示于圖49的例子中的約-18。恒定壓力PEXconst’約為零(根據(jù)表壓)，即基本上等于大氣壓。
圖50是一個表，與圖24的表不同之處在于，前一個表還額外包括在發(fā)動機90的進氣閥或排氣閥發(fā)生卡入外物缺陷而與其它缺陷無關(guān)的情況下測得的排氣壓力最大值差α、排氣壓力恒定值差β、排氣壓力最大值的角度差Γ和排氣壓力開始恒定的角度差等參數(shù)的相應(yīng)實際值。
在第四實施例中，主要依賴于涉及排氣壓力恒定值差β的量測試發(fā)動機90。下面說明本發(fā)明的第四發(fā)動機測試方法。
圖51是流程圖，示出用在第四實施例中的發(fā)動機測試程序的主程序，該程序代替第一實施例用的圖25所示的主程序。本測試程序預(yù)先貯存在缺陷檢測器117的ROM中，該程序由檢測器的CPU和RAM執(zhí)行。按照此主程序，缺陷檢測器鑒定發(fā)動機90的缺陷的存在或不存在。如果發(fā)動機90沒有缺陷，則檢測器令圖52所示的顯示器118顯示發(fā)動機90已通過測試。另一方面，如果發(fā)現(xiàn)缺陷，則檢測器117鑒定出或確定缺陷是什么缺陷，然后令顯示器顯示發(fā)動機未通過測試，并且另外顯示出所找到的缺陷。在本試驗程序中，如果有缺陷則只出現(xiàn)一個缺陷，即不同時出現(xiàn)兩個或多個缺陷。
缺陷檢測器117或其CPU首先在步驟T100判斷下列參數(shù)的相應(yīng)值是否分別落在七個參考范圍內(nèi)，即在發(fā)動機90的六個氣缸#1～#6的各個氣缸上測得的參數(shù)排氣壓力最大值差α、排氣壓力恒定值差β、排氣壓力最大值的角度差Γ、排氣壓力開始恒定的角度差∑、排氣壓力開始減小的角度差Φ、進氣壓力最大值的角度差Λ和進氣壓力開始增加的角度差ψ。通過許多正常發(fā)動機(例如1000臺發(fā)動機)的測試可以得到表中所示七個差值中各個差值的標準偏差σ，因此參考范圍確定為0±3σ。彼此不同的七個參考范圍可以分別表示為αTH、βTH、ΓTH、∑TH、ΦTH、ΛTH、ψTH。當(dāng)組裝的發(fā)動機90是正常時，差值α例如將落在0±αTH的范圍內(nèi)，即條件表達式0-αTH≤α≤0+αTH成立。因此，如果七個差值的相應(yīng)條件表達式均成立，則在步驟T100得到肯定判斷，此時，CPU的控制器走到步驟T102，令顯示器118點亮OK燈200，該燈表示沒有找出缺陷，發(fā)動機90通過測試。隨后CPU退出主程序。另一方面，如果在步驟T100得到否定判斷，即發(fā)現(xiàn)缺陷，則控制器進到步驟T104，點亮NG燈202，該燈表示有缺陷，發(fā)動機90未通過測試。隨后，CPU的控制器進到步驟T106，即進到缺陷鑒定或確定子程序。然后從步驟T106進到步驟T108，點亮顯示器118上對應(yīng)于在步驟T106確定的缺陷的燈。隨后CPU退出主程序。
如上所述，在本發(fā)動機測試方法中，主要利用涉及排氣壓力恒定值差β的量，即差值β本身、排氣壓力開始降低的角度差Φ和排氣壓力開始恒定的角度差∑，來尋找組裝發(fā)動機90所產(chǎn)生的許多缺陷中的各個缺陷。然而可以應(yīng)用其它種類的差值。例如在步驟T100可以采用所有七種差值。
圖53是流程圖，示出圖51的步驟T106調(diào)用的缺陷鑒定子程序。在本子程序中，缺陷檢測器117的CPU在步驟T200首先使十個缺陷標志中的各個標志初始化到OXOO，該十個標志對應(yīng)于在圖50的表中指出的缺陷。在本實施例中，缺陷檢測器117的RAM具有的缺陷標志與第一實施例中應(yīng)用的示于圖28的標志相同，但另加上兩個標志“flagina”和“flagexa”，這兩個標志分別對應(yīng)于進氣閥和排氣閥卡入外物。如圖54所示，這兩個標志中的各個標志還包括一個字節(jié)數(shù)據(jù)，即8位數(shù)據(jù)。如果沒有找到缺陷，則各個標志保持OXOO。標志“flagina”的較低六位分別代表發(fā)動機90的氣缸#1～#6的進氣閥卡入外物的存在與否，而標志“flagexa”的較低六位則分別代表氣缸#1～#6的排氣閥是否卡入外來物。這兩個標志的相應(yīng)最高位(左端位)是有疑問的缺陷位，其中各個有疑問的缺陷位可設(shè)定為1，表示對應(yīng)的缺陷是有疑問的但不能確定。
步驟T200之后是步驟T202～T226。T202是曲軸皮帶輪測試，用于確定賦與標志“flagcrvk”的值。步驟T206是凸輪皮帶輪試驗，用于確定在標志“flagcam”上設(shè)定的值。步驟T210是隨動齒輪測試，用于確定在標志“flagdrvn”上設(shè)定的值。步驟T214是外物卡入測試，用于確定在標志“flagina”、“flagexa”上設(shè)定的值。步驟T218是閥的游隙測試，用于確定在標志“flagins”、“flaginl”、“flagexs”、“flagexl”上設(shè)定的值。步驟T222是壓縮環(huán)測試，用于確定在標志“flagring”上設(shè)定的值。如果在這些步驟的任何一個步驟上找出缺陷，即如果在步驟T204、T208、T212、T216、T220和T224中的任何一個步驟上得到否定判斷，則CPU直接退出缺陷鑒定子程序，不再執(zhí)行其余步驟。這種方式對應(yīng)于上述假定，即在發(fā)動機90上僅出現(xiàn)一個缺陷。如果在步驟T204、T208、T212、T216、T220和T224的各個步驟得到肯定判斷，則CPU的控制器進到下面將說明的步驟T226。隨后CPU退出本子程序。
下面首先說明圖53的步驟T202應(yīng)用的曲軸皮帶輪測試程序。
圖55是流程圖，示出圖53的程序步T202調(diào)用的曲軸皮帶輪測試子程序。缺陷檢測器117的CPU首先在步驟T300判斷對應(yīng)于由變量“i”表示的現(xiàn)在氣缸的變量J1i是否是1。變量J1i由以下邏輯表達式定義J1i＝(-βTH≤βi≤βTH)∩(15-∑TH≤∑i≤15+∑TH)∩(15-ΦTH≤Φi≤15+ΦTH) ...(1)變量“J1i”取1，相當(dāng)于上述表達式是正確時的真，或取0，相當(dāng)于上述表達式是不正確時的假。如果對應(yīng)于每個氣缸#1～#6的變量J1i為1(即真)，則CPU的控制器走到步驟T302，使得在缺陷標志“flagcrnk”中設(shè)定表示曲軸皮帶輪快一齒的OXO1。然后CPU退出本子程序。另一方面，如果對應(yīng)于至少一個氣缸#1～#6的變量J1i為0(即假)，則控制器進到步驟T304，判斷對應(yīng)于由變量“i”表示的現(xiàn)在氣缸的變量J2i是否為1。變量J2i由以下邏輯表達式定義J2i＝(-βTH≤βi≤βTH)∩(-15-∑TH≤∑i≤-15+∑TH)∩(-15-ΦTH≤Φi≤-15+ΦTH) ...(2)
如果對應(yīng)于每個氣缸#1～#6的變量J2i為1(即真)，則控制器走到步驟T306，使得在標志“flagcrnk”中設(shè)定表示曲軸皮帶輪慢一齒的OXO2。隨后CPU退出子程序。另一方面，如果對應(yīng)于至少一個氣缸#1～#6的變量J2i為0(即假)，則CPU直接退出子程序。
在步驟T304得到否定判斷表示曲軸皮帶輪18是正常的。只在這種情況下，標記“flagcrnk”的內(nèi)容才保持在圖53的步驟T200被初始化的并在步驟T204得到肯定判斷的OXOO。隨后控制器走到步驟T206。
圖56是流程圖，示出圖53的步驟T206應(yīng)用的凸輪皮帶輪測試子程序。首先CPU在步驟T400判斷對應(yīng)于左機組的每個氣缸#1、#3、#5的變量J2i是否為1(即真)。我們將左機組奇數(shù)氣缸#1、#3、#5的變量J2i稱作變量J2odd。下標“odd”表示變量“i”的內(nèi)容是奇數(shù)。如果在步驟T400獲得肯定判斷，則CPU的控制器走到步驟T402，在缺陷標志“flagcam”中設(shè)定表示左凸輪皮帶輪24快一齒的OXO1。隨后CPU退出本子程序。另一方面，如果對應(yīng)于至少一個氣缸#1、#3、#5的變量J2odd為0(即假)，則控制器走到步驟T404，判斷對應(yīng)于左機組的每氣缸#1、#3、#5的變量J1i是否為1(即真)。以下我們將左機組的奇數(shù)編號氣缸#1、#3、#5的變量J1i稱作變量J1odd。如果在步驟T404得到肯定判斷，則CPU的控制器走到T406，在標志“flagcam”中設(shè)定表示左凸輪皮帶輪24慢一齒的OXO2。隨后CPU退出子程序。另一方面，如果對應(yīng)于至少一個氣缸#1、#2、#3的變量J1odd為0(即假)，則控制器走到步驟T408，判斷對應(yīng)于右機組的每一個氣缸#2、#4、#6的變量J2i是否為1(即真)。下面我們將右機組的偶數(shù)編號氣缸#2、#4、#6的變量J2i稱作為變量J2even。下標“even”表示變量“i”的內(nèi)容是偶數(shù)。如果在步驟T408得到肯定判斷，則CPU的控制器走到步驟T410，在標志“flagcam”中設(shè)定表示右凸輪皮帶輪26快一齒的OXO4。隨后CPU退出子程序。另一方面，如果對應(yīng)于至少一個氣缸#2、#4、#6的變量J2even為0(即假)，則控制器走到步驟T412，判斷對應(yīng)于右機組每個氣缸#2、#4、#6的變量J1i是否為1(即真)。以下將右機組的偶數(shù)編號氣缸#2、#4、#6的變量J1i稱作變量J1even。如果在步驟T412得到肯定判斷，CPU的控制器走到步驟T414，在標志“flagcam”中設(shè)定表示右凸輪皮帶輪26慢一齒的OXO8。隨后CPU退出子程序。另一方面，如果對應(yīng)于至少一個氣缸#2、#4、#6的變量J1even為0(即假)，則CPU直接退出子程序。在步驟T412得否定判斷表示兩個凸輪皮帶輪24、26是正常的。只有在這種情況下，標志“flagcam”的內(nèi)容才保持在圖53的步驟T200初始化時的OXOO，并且在步驟T208得到肯定判斷。然后控制器走到步驟T210。
圖57是流程圖，示出圖53的步驟T210應(yīng)用的隨動齒輪測試子程序。CPU首先在步驟T500判斷對應(yīng)于左機組每個氣缸#1、#3、#5的變量J3i(表示為J1odd)是否為1(即真)。變量J3i由以下邏輯表達式定義J3i＝(-10-βTH≤βi≤-10+βTH)∩(-8.4-∑TH≤∑i≤-8.4+∑TH)∩(-ΦTH≤Φi≤ΦTH) ...(3)如果在步驟T500得肯定判斷，則CPU的控制器走到步驟T502，在缺陷標志“flagdrvn”中設(shè)定表示左隨動齒輪40快一齒的OXO1。隨后CPU退出本子程序。另一方面，如果在步驟得到否定判斷，則控制器走到步驟T504，判斷對應(yīng)于左機組的每個氣缸#1、#3、#5的變量J4i(表示為J4odd)是否為1(即真)。變量J4i由以下邏輯表示式定義J4i＝(36-βTH≤βi≤36-βTH)∩(-∑TH≤∑i≤∑TH)∩(-ΦTH≤Φi≤ΦTH)...(4)如果在步驟T504得到肯定判斷，則CPU的控制器走到步驟T506，在標志“flagdrvn”中沒定表示左隨動齒輪40慢一齒的OXO2。隨后CPU退出子程序。另一方面，如果在步驟T504得到否定判斷，則控制器走到步驟T508，判斷對應(yīng)于右機組的每個氣缸#2、#4、#6的變量J3i(J3even)是否為1(即真)。如果在步驟T508得到肯定判斷，則CPU的控制器走到步驟T510，在標志“flagdrvn”中設(shè)定表示右隨動齒輪42快一齒的OXO4。然后CPU退出子程序。另一方面，如果在步驟T508得到肯定判斷，則控制器進到步驟T512，判斷對應(yīng)于右機組的每個氣缸#2、#4、#6的變量J4i(J4even)是否為1(即真)。如果在步驟T512得到肯定判斷，則CPU的控制器進到步驟T514，在標志“flagdrvn”中設(shè)定表示右隨動齒輪42慢一齒的OXO8。隨后CPU退出子程序。另一方面，如果在步驟T512得到否定判斷，則CPU直接退出子程序。在步驟T512得到否定判斷表示兩個隨動齒輪40、42是正常的。只有在這種情況下，標志“flagdrvn”的內(nèi)容才保持在圖53的步驟T200被初始化時的OXOO，并且在步驟T212得到肯定判斷。隨后控制器走到步驟T214。
圖58是流程圖，示出在圖53的步驟T214調(diào)用的卡入外物的測試子程序。CPU首先在步驟T600設(shè)定變量“buf”為OXO1，在步驟T602CPU將變量“i”初始化為0，此0對應(yīng)于第一活塞或氣缸#1。隨后CPU在步驟T604判斷對應(yīng)于現(xiàn)在氣缸的變量J5i是否為1(即真)。變量J5i由以下邏輯表達式定義J5i＝(MAXβTH＜MAX(βi))∩(-∑TH≤∑i≤∑TH)∩(-ΦTH≤Φi≤ΦTH)...(5)MAX(βi)是一個函數(shù)，它提供可變排氣壓力恒定值差βi(圖48)的最大值，而MAXβTH是閾值。在本實施例中，該閾值選為60。然而，可以選任何可使CPU在步驟T604進行可靠判斷的值作為閾值。例如可以用在正常發(fā)動機上測得的平均值β加上3σ作閾值。即差值βi大于閾值是一個判斷卡入外物發(fā)生的條件。在步驟T504得到肯定判斷表示在用變量“i”表示的現(xiàn)在氣缸的排氣閥或多個排氣閥48上發(fā)生外物卡入。在這種情況下，CPU的控制器走到步驟T606，將標志“flagexa”與變量“buf”的邏輯和再賦于標志“flagexa”。隨后，標志“flagexa”的對應(yīng)于現(xiàn)在氣缸的較低六位中的一位改變到1，該1表示在那個氣缸上發(fā)生缺陷。
另一方面，如果在步驟T604得到否定判斷，則控制器走到步驟T608，判斷對應(yīng)于現(xiàn)在氣缸的變量J6i是否為1(即真)。變量J6i由下列邏輯表達式定義J6i＝(βi＜-βTH)∩(∑i＜-∑TH)∩(-ΦTH≤Φi≤ΦTH)...(6)
在步驟T608得到肯定判斷表示由變量“i”表示的現(xiàn)在氣缸的進氣閥或多個進氣閥50上發(fā)生外物卡入，在這種情況下，控制器走到步驟T610，將變量“buf”的內(nèi)容與標志“flagina”的內(nèi)容的邏輯和再設(shè)定在標志“flagina”中。另一方面，如果在步驟T608得到否定判斷，則控制器走到步驟T612，該步驟也在步驟T606或步驟T610之后。在步驟T612，CPU將1加在變量“i”的內(nèi)容上。然后由步驟T612進到步驟T614，判斷變量“i”的內(nèi)容是否等于6。如果在步驟T614得到肯定判斷，則CPU退出本子程序。另一方面，如果得到否定判斷，則控制器走到步驟T616，使變量“buf”中1從現(xiàn)在位移到下一個較高位，使得分配給具有1的位的數(shù)字(0、1、2、3、4或5)與由變量“i”的內(nèi)容表示的編號相同。然后CPU的控制器返回步驟T604。設(shè)定在標志“flagexa”位或標志“flagina”位中的值1表示在對應(yīng)該位的氣缸上出現(xiàn)缺陷。
圖59是流程圖，示出圖53的步驟T218調(diào)用的閥游隙測試子程序。CPU首先在步驟T700將變量“buf”設(shè)定為OXO1，并在步驟T702，CPU將變量“i”初始化為0，該0對應(yīng)于第一活塞或氣缸#1。隨后CPU在步驟T704、T708、T712和T716利用四個變量J7i、J8i、J9i、J10i判斷在現(xiàn)在氣缸上是否出現(xiàn)進氣閥游隙或排氣閥游隙的小或大的狀態(tài)，該四個變量分別由以下四個邏輯表達式定義J7i＝(βi＜-βTH)∩(Γi＜-ΓTH)∩(-∑TH≤∑i≤∑TH)∩(-ΦTH≤Φi≤ΦTH)...(7)J8i＝(βTH＜βi)∩(-∑TH≤∑i≤∑TH)∩(-ΦTH≤Φi≤ΦTH)∩(ΓTH＜Γi) ...(8)J9i＝(βi＜-βTH)∩(∑TH＜∑i)∩(Φi＜-ΦTH) ...(9)J10i＝(βTH＜βi)∩(-∑TH≤∑i≤∑TH)∩(-ΦTH≤Φi≤ΦTH)∩(-ΓTH≤Γi≤ΓTH) ...(10)在(8)(10)的各個表達式中計入排氣壓力最大值的角度差Γi，因為從圖50的表可以看出，只根據(jù)排氣壓力恒定值差βi、排氣壓力開始恒定的角度差∑i和排氣壓力開始減小的角度差Φi不能相互區(qū)分進氣閥游隙和排氣閥游隙的相應(yīng)的大的狀態(tài)。在下面情況也需要考慮差值Γi，因為從圖50可以明顯看出，只根據(jù)上述那些差值不能相互區(qū)分壓縮環(huán)遺漏(以下交參照圖60說明這種測試)和進氣閥游隙小的狀態(tài)。
如果判斷出變量J7i為1(真)即如果在步驟T704得到肯定判斷，則CPU的控制器走到步驟T706，將變量“buf”的內(nèi)容與缺陷標志“flagins”的內(nèi)容的邏輯和重新設(shè)定在標志“flagins”中。如果在步驟T708判定變量J8i為1(真)，則CPU的控制器走到步驟T710，將變量“buf”的內(nèi)容與標志“flaginl”的內(nèi)容的邏輯和重新設(shè)定在缺陷標志“flaginl”中。如果在步驟T712判斷出變量J9i為1(真)，則CPU的控制器走到步驟T714，將變量“buf”的內(nèi)容與缺陷標志“flagexs”的內(nèi)容的邏輯和重新設(shè)定在標志“flagexs”中。如果在步驟T716判定變量J10i為1(真)，則CPU的控制器走到步驟T718，將變量“buf”的內(nèi)容與缺陷標志“flagexl”的內(nèi)容的邏輯和重新設(shè)定在標志“flagexl”中。在步驟T720，使變量“i”增加1，而在步驟T722 CPU判斷變量“i”的內(nèi)容是否等于6。如果在步驟T722得到肯定判斷，則CPU退出子程序。另一方面，如果得到否定判斷，則控制器走到步驟T724，使1從變量“buf”中的現(xiàn)在位移到下一個較高位，使得分配給具有1的位的數(shù)字與在步驟T720增量的變量“i”的內(nèi)容的數(shù)字相同。然后CPU的控制器回到步驟T704。
圖60是流程圖，示出在圖53的步驟T222調(diào)用的壓縮環(huán)測試子程序。CPU首先在步驟T800使變量“buf”設(shè)定為OXO1，而在步驟T802CPU使變量“i”初始化為0，該0對應(yīng)于第一活塞或氣缸#1。隨后CPU在步驟T804判斷對應(yīng)于現(xiàn)在氣缸的變量J11i是否為1(真)。該變量J11i由以下邏輯表達式定義J11i＝(βi≤βTH)∩(-ΓTH≤Γi≤ΓTH)∩(-∑TH≤∑i≤∑TH)∩(-ΦTH≤Φi≤ΦTH) ...(11)在邏輯表達式(11)中，計入排氣壓力最大值的角度差Γi，以便使壓縮環(huán)遺漏可以與進氣閥游隙小的狀態(tài)相區(qū)分。然而在本子程序中，可以從邏輯表達式(11)中刪去涉及差值Γi的條件表達式，因為差值Γi已在步驟T218加以考慮，即，使進氣閥游隙小的缺陷與壓縮環(huán)遺漏的缺陷相區(qū)別的閥游隙測試。在步驟T804得到肯定判斷表示在現(xiàn)在氣缸的活塞上出現(xiàn)壓縮環(huán)遺漏。在這種情況下，CPU的控制器走到步驟T806，將變量“buf”的內(nèi)容與缺陷標志“flagring”的內(nèi)容的邏輯和重新設(shè)定在缺陷標志“flagring”中。在步驟T808中，將1加在變量“i”上，而在步驟T810 CPU判斷變量“i”的內(nèi)容是否等于6。如果在步驟T810獲得肯定判斷，則CPU退出子程序。另一方面，如果得到否定判斷，控制器走到步驟T812，使1從變量“buf”中的現(xiàn)在位移到下一較高的位。隨后CPU的控制器退回到步驟T804。
步驟T224后面是步驟T226，即一個輔助步驟。只有在圖53的缺陷鑒定子程序的步驟T200～T224沒有鑒定出或確定缺陷時，CPU的控制器才走到這一步。然而當(dāng)圖51的主程序顯示發(fā)動機90可能有某種缺陷時則調(diào)用圖53的子程序。即，CPU達到步驟T226的事實表明，從圖53的子程序測得的測試結(jié)果與圖51的子程序測得的結(jié)果有矛盾。然而CPU不知道其中原因。因此CPU將1設(shè)定在每個缺陷標志的最高位，使得顯示器118上對應(yīng)于缺陷標志的燈發(fā)亮。因此缺陷檢測器117可以防止本身錯誤地判斷出發(fā)動機90是正常的，盡管存在測試結(jié)果的不一致性。
下面參考圖61說明本發(fā)明的第五實施例，其中由圖中所示的發(fā)動機測試裝置執(zhí)行本發(fā)明的測試方法。圖61所示的測試裝置基本上類似于圖4所示的裝置。與圖4的編號相同的編號表示圖61所示裝置中的對應(yīng)部件或部分，并在下面省去這些部件或部分的說明。在本測試方法中，大體為管形的支承件450固定在六個排氣口100的各處排氣口上。兩個O形環(huán)104裝在支承件450的兩個相對端面上，以保持氣密性。支承件450兩個端面中的一個端面保持與排氣口100密接。蓋部件102裝在支承件450的另一端面。當(dāng)蓋部件關(guān)閉或打開時，排氣閥側(cè)空間(即排氣口100和支承件450的相應(yīng)內(nèi)部空間)便關(guān)閉或打開。圖61示出蓋部件102位于其打開狀態(tài)。在蓋部件102關(guān)閉時，排氣口100和支承件450的相應(yīng)內(nèi)空間便與大氣隔離。壓力傳感器106裝在六個支承件450的各個支承件上，其位置位于傳感器106可以測量各個支承件450內(nèi)空間中的壓力的位置。因此壓力傳感器106可以在空間位于其關(guān)閉狀態(tài)時和位于其打開狀態(tài)時測量排氣閥側(cè)空間中的壓力。對于各個進氣口也提供類似的裝置。具體地講，大體為管形的支承件454固定在六個進氣口92的各個進氣口上。兩個O形環(huán)104裝在支承件454的兩個相對端面上以保持氣密性。支承件454兩個端面中的一個端面與進氣口92保持密接。蓋部件458裝在支承件454的另一端面上。當(dāng)蓋部件關(guān)閉或打開時進氣閥側(cè)空間(即進氣口92和支承件454的相應(yīng)內(nèi)部空間)便關(guān)閉或打開。圖61示出蓋部件458位于其關(guān)閉狀態(tài)。在蓋部件458關(guān)閉時，進氣口92和支承件454的相應(yīng)內(nèi)空間便與大氣隔離。壓力傳感器98裝在六個支承件454的各個支承件上，位于傳感器98可以測定各個支承件454內(nèi)部空間中壓力的位置。因此在空間處于其關(guān)閉狀態(tài)和其打開狀態(tài)時壓力傳感器均可測量進氣閥側(cè)空間中的壓力。各個蓋部件102、458可在控制裝置119的控制下由驅(qū)動裝置(未示出)在其關(guān)閉和打開狀態(tài)之間進行切換。
因而蓋部件102可以關(guān)閉和打開而與蓋部件458的關(guān)閉和打開無關(guān)。在本實施例中，如下面將說明，為測試發(fā)動機90將采用兩種復(fù)蓋方式在第一種復(fù)蓋方式中，蓋部件102打開而蓋部件458關(guān)閉，在第二種復(fù)蓋方式中則相反。也可以以所有的蓋部件102、458均打開或均關(guān)閉的方式執(zhí)行發(fā)動機測試。然而這些方式只用于很特定的目的，所以下面省略其詳細說明。
第一種復(fù)蓋方式類似于本發(fā)明測試方法的第四實施例中所用的復(fù)蓋方式，因為排氣閥側(cè)空間是關(guān)閉的，而進氣閥側(cè)空間是打開的。因而可以根據(jù)在第一復(fù)蓋方式中測量的排氣壓力PEX獲得類似于圖50所示結(jié)果的結(jié)果(即排氣壓力最大值差α、排氣壓力恒定值差β、排氣壓力最大值角度差Γ、排氣壓力開始恒定的角度差∑和排氣壓力開始減小的角度差Φ)。雖然在第四實施例中象圖4所示的第一實施例那樣應(yīng)用了進氣岐管94，但是在本第五實施例卻沒有應(yīng)用進氣岐管。這樣便造成在兩個實施例上測得的相應(yīng)排氣壓力PEX有差別。然而這種差別很小。下面分別用符號αEX、βEX、ΓEX、∑EX、ΦEX表示在第一種復(fù)蓋方式中測得的差值α、β、Γ、∑、Φ。
在第二種復(fù)蓋方式中，驅(qū)動馬達125沿相反方向轉(zhuǎn)動，使曲軸18沿正常方向的相反方向轉(zhuǎn)動，該正常方向是發(fā)動機90實際由燃油操作時曲軸18的轉(zhuǎn)動方向。因此由六個壓力傳感器測得的相應(yīng)進氣壓力PIN其變化便象在第一種復(fù)蓋方式中由六個壓力傳感器106測得的相應(yīng)排氣壓力PEX一樣。因而控制裝置119可在各個氣缸上測得分別對應(yīng)于差值αEX、βEX、ΓEX、∑EX、ΦEX的排氣壓力最大值差αIN、排氣壓力恒定值值差βEX、排氣壓力最大值角度差ΓIN、排氣壓力開始恒定的角度差∑IN和排氣壓力開始減小的角度差ΦIN。在本實施例中，在第一種復(fù)蓋方式中可以測得六個排氣壓力信號PEX的相應(yīng)波形，而在第二種復(fù)蓋方式中可以測得六個進氣壓力信號PIN的相應(yīng)波形。因此和第四實施例相比，可以獲得更多的關(guān)于發(fā)動機90的現(xiàn)在狀態(tài)的信息。
圖62是曲線圖，示出在第二種復(fù)蓋方式中第一活塞#1的位置PP和第一氣缸#1的進氣壓力PIN相對于曲軸角θcrank的相應(yīng)變化。在圖中，隨著時間t的經(jīng)過，角度θcrank從720°減小到0°。相對于角度θcrank＝360°的中心線使圖6所示的值進行調(diào)換更可以得到圖62所示的排氣閥48或進氣閥50的打開時刻。因此相對于中心線調(diào)換圖6所示值便可以得到圖62所示的排氣閥48或進氣閥50的打開和關(guān)閉時刻。圖6和62相比較可看出，圖62所示的進氣壓力PIN的變化與馬達125在正常方向轉(zhuǎn)動時得到的變化完全不一樣，但類似于該變化?？梢岳眠@個事實來確定對應(yīng)于進氣閥50關(guān)閉時刻的曲軸(CS)角。具體是，第二種復(fù)蓋方式中對應(yīng)于進氣壓力PIN從恒定值開始減小時刻的曲軸角等于對應(yīng)于進氣閥50關(guān)閉時刻的CS角。此角度(以后稱作“進氣壓力開始減小角”)用符號θINdec表示。進氣閥50的打開時刻和排氣閥48的打開和關(guān)閉時刻在第一種復(fù)蓋方式中是已知的，如圖6所示。因此在本發(fā)動機測試方法中，控制裝置119可以準確確定對應(yīng)于排氣閥和進氣閥48、50的打開和關(guān)閉時刻。然而應(yīng)注意到，示于圖6的進氣壓力最大值角θINmax不同于示于圖62的進氣壓力最大值角θINmax，雖然兩個角中的各個角對應(yīng)于進氣壓力PIN達到最大值的時刻，因為兩個角是在不同的復(fù)蓋方式中測得的。
在實際進行發(fā)動機測試時，圖6所示的排氣壓力開始減小角θEXdec、排氣壓力最大值角θEXmax和排氣壓力恒定角是根據(jù)第一種復(fù)蓋方式測量的排氣壓力PEX獲得的。在第二種復(fù)蓋方式中，圖62所示的進氣壓力開始減小角θINdec、進氣壓力最大值角θINmax和進氣壓力恒定值角θINconst是根據(jù)測量的進氣壓力PIN獲得的。角度θEXdec對應(yīng)于發(fā)動機90在正常方向轉(zhuǎn)動時排氣閥48打開的時刻。角度θEXconst和角度θINmax對應(yīng)于發(fā)動機在正常方向轉(zhuǎn)動時排氣閥48關(guān)閉的時刻。然而在隨動齒輪40、42快一齒的情況下，角度θEXconst不對應(yīng)于排氣閥48關(guān)閉的時刻，并且產(chǎn)生排氣壓力開始恒定的角度差∑EX。因此應(yīng)當(dāng)采用角度θINmax。同時，角度θINdec對應(yīng)于發(fā)動機90在正常方向轉(zhuǎn)動時進氣閥50關(guān)閉的時刻，而角度θEXmax和角度θINconst對應(yīng)于發(fā)動機90在正常方向轉(zhuǎn)動時進氣閥50打開的時刻。然而在隨動齒輪40、42快一齒的情況下，角度θINconst不對應(yīng)于進氣閥50的打開時刻，并產(chǎn)生進氣壓力開始恒定的角度差∑IN。因而應(yīng)當(dāng)應(yīng)用θEXmax。在本實施例中，因為發(fā)動機90在第一和第二復(fù)蓋方式中轉(zhuǎn)動，所以可得到對應(yīng)于排氣閥和進氣閥48、50的打開和關(guān)閉時刻的相應(yīng)角度θcrank。
圖63是流程圖，示出發(fā)動機測試程序的主程序，該程序貯存在缺陷檢測器117的ROM中并由檢測器117的CPU和RAM執(zhí)行。CPU首先在步驟T1000操作，以便在發(fā)動機測試裝置上確立第一種復(fù)蓋方式，使驅(qū)動馬達在正常方向轉(zhuǎn)動。然后從步驟T1000進到步驟T1002，測量發(fā)動機90各個氣缸#1～#6的排氣壓力并從相應(yīng)的排氣壓力PEX獲得各個氣缸的排氣壓力最大值差αEX、排氣壓力恒定值差βEX、排氣壓力最大值的角度差ΓEX、排氣壓力開始恒定的角度差∑EX和排氣壓力開始減小的角度差ΦEX。隨后CPU的控制器走到步驟T1004，在測試裝置上確立第二種復(fù)蓋方式，并沿相反方向轉(zhuǎn)動驅(qū)動馬達。然后從步驟T1004進到步驟T1006，測量發(fā)動機90的各個氣缸#1～#6的進氣壓力PIN，并從相應(yīng)的進氣壓力PIN獲得各個氣缸的進氣壓力最大值差αIN、進氣壓力恒定值差βIN、進氣壓力最大值角度差ΓIN、進氣壓力開始恒定的角度差∑IN和進氣壓力開始減小的角度差ΦIN。
隨后，CPU的控制器走到步驟T1008，調(diào)用卡入外物測試子程序，在此程序中CPU判斷在各個氣缸上是否有外物卡入。下面說明此程序。然后從步驟T1008進到步驟T1010，執(zhí)行不是卡入外物測試的其它測試。然后控制器走到步驟T1012，根據(jù)缺陷標志的內(nèi)容令顯示器118點亮對應(yīng)于在步驟T1008或步驟T1010已鑒定出或已確定的缺陷的燈。然后CPU退出主程序。在步驟T1008確定標志“flagins”、“flagexa”的內(nèi)容，而在步驟T1010確定其它八個標志的內(nèi)容。
圖64是流程圖，示出圖63的步驟T1008調(diào)用的卡入外物測試子程序。CPU首先在步驟T1100使變量“buf”設(shè)定為OXO1，在步驟T1102CPU使變量“i”初始化為0，該0對應(yīng)于第一活塞或氣缸#1。隨后，在步驟T1104 CPU判斷對應(yīng)于現(xiàn)在氣缸的由函數(shù)mod(βEXi)提供的值是否為1。該函數(shù)mod(x)被定義為一個函數(shù)，如果參數(shù)x變化大于參考量則該函數(shù)為1，如果不超過則該函數(shù)為0。因此如果排氣壓力恒定值差βEXi變化超過參考量則在步驟T1104得到肯定判斷。在本實施例中，參考量被選為60，但是可以選任何值作參考量，只要該值可使CPU根據(jù)差值βEXi能夠判斷在氣缸的進氣閥或多個進氣閥48上是否存在外物的卡入。如果在步驟T1104得到肯定判斷，則控制器走到步驟T1106，將缺陷標志“flagexa”的內(nèi)容與變量“buf”的內(nèi)容的邏輯和重新賦與標志“flagexa”。隨后標志“flagexa”較低六位中對應(yīng)于現(xiàn)在氣缸的一位改變到1，該1表示在那個氣缸上出現(xiàn)缺陷。隨后控制器走到步驟T1108，另一方面，如果在步驟T1104得否定判斷，則控制器直接走到步驟T1108。
CPU在步驟T1108判斷對應(yīng)于現(xiàn)在氣缸的由函數(shù)mod(βINi)提供的值是否為1。即CPU判斷進氣壓力恒定值差βINi其變化是否超過參考量。在本實施例中，該參考量也選為60。如果在步驟得到肯定判斷，則控制器走到步驟T1110，將缺陷標志“flagina”內(nèi)容與變量“buf”內(nèi)容的邏輯和再設(shè)定在標志“flagina”中。隨后，標志“flagina”的較低六位中的對應(yīng)于現(xiàn)在氣缸的一位改變到1，該1表示那個氣缸出現(xiàn)缺陷。然后控制器走到步驟T1112。另一方面，如果在步驟T1108得到否定判斷，則控制器直接走到步驟T1112。在步驟T1112 CPU使變量“i”的內(nèi)容增加1。然后從步驟T1112走到步驟T1114，判斷變量“ i”的內(nèi)容是否等于6。如果在步驟T1114得到肯定判斷，則CPU退出本子程序。另一方面，如果得到否定判斷，控制器走到步驟T1116，將1從變量“buf”中的現(xiàn)在位移到下一個較高位，使得分給具有1的位的數(shù)字(0、1、2、3、4或5)與由變量“i”的內(nèi)容表示的編號相同。然后CPU的控制器回到步驟T1104。因此，本外物卡入試驗程序可以提供很可靠的結(jié)果，這種結(jié)果是通過判斷差值βEX或βIN的變化是否超過參考量而獲得的，該差值βEX或βIN在發(fā)動機90沒有外物卡入的缺陷時是不會變化的。
下面說明在圖63的步驟T1010執(zhí)行的其它測試程序。在此步驟根據(jù)6個氣缸#1～#6中各個氣缸的差值αEX、βEX、ΓEX、∑EX、ΦEX、αIN、βIN、ΓIN、∑IN和ΦIN執(zhí)行曲軸皮帶輪測試、凸輪皮帶測試、隨動齒輪測試、閥的游隙測試和壓縮環(huán)測試。這些測試基本上類似于在第四實施例中應(yīng)用的曲軸皮帶輪測試(圖55)、凸輪皮帶輪測試(圖56)、隨動齒輪測試(圖57)、閥的游隙測試(圖59)和壓縮環(huán)測試(圖60)。然而因為在步驟T1010可以利用更多的信息，所以在此步驟可以獲得更可靠的測試結(jié)果。
例如，在只判斷進氣閥游隙是小還是不小(假定在先前已知道沒有產(chǎn)生其它種類的缺陷)時，可以利用在第二種復(fù)蓋方式中得到的各個氣缸的差值ΦIN、∑IN。在圖50的表中示出的涉及排氣閥游隙的差值Φ、∑?？梢钥醋鳛樵诘诙N復(fù)蓋方式中得到的涉及進氣閥游隙的差值。即在第二種復(fù)蓋方式中，無論進氣閥游隙是小還是不小均影響差值ΦIN、∑IN。因此，如果進氣閥游隙小而且如果假定小的進氣閥游隙對差值ΦIN、∑IN的影響與對差值ΦEX、∑EX的影響相同，則差值ΦIN取-6.4，差值∑IN取6.4。因此通過判斷差值ΦIN是否取負值以及在同時差值∑IN是否取正值便可判斷進氣閥游隙是否小。
如果對應(yīng)于在被測試發(fā)動機90上測得的進氣閥50和排氣閥48的打開和關(guān)閉時刻的相應(yīng)曲軸角等于在正常發(fā)動機上測得的曲軸角，則可以判定發(fā)動機是正常發(fā)動機。在發(fā)動機90上測得的上述角度與在正常發(fā)動機上測得的角度一齊顯示在顯示器118。該顯示器118可以用個人計算機的顯示器代替。在后一種情況下，將個人計算機連接于控制裝置119，使得可以在兩個裝置之間交換信息。在發(fā)動機90上測量的角度可以從控制裝置119傳送到個人計算機上，使得計算機的顯示器可以顯示從控制裝置接收的角度。另外，計算機的顯示器可以對每個氣缸顯示圖6和62示出的曲線。在后一種情況下，在發(fā)動機90上測得的角度和在正常發(fā)動機上測得的角度之間的差值如果存在則可以顯示在這些曲線上。如果計算機的顯示器顯示發(fā)動機90有缺陷，則操作者可以在發(fā)動機90上進行傳感器檢測。本測試方法可以用作預(yù)備測試法或篩選測試法，此方法可以幫助操作者作判定或確定在發(fā)動機90上已出現(xiàn)的缺陷。一般地講，操作者可以很快和很準確地鑒定或確定缺陷。另外，因為控制裝置119的缺陷檢測器117只需判斷正測試的發(fā)動機90是否有缺陷，所以檢測器117的結(jié)構(gòu)較簡單。
在本實施例中對每個氣缸均裝有壓力傳感器98。如果在各個氣缸的蓋部件458上均形成小孔以限制空氣流過，或如果各個氣缸的蓋部件458的打開程度適合于改變，則在第一種復(fù)蓋方式中可以獲得各個氣缸的進氣壓力PIN而與其它氣缸的相應(yīng)進氣壓力PIN無關(guān)。在這種情況下，氣缸90可以在增多數(shù)目的狀態(tài)下轉(zhuǎn)動，這有助于提高本發(fā)動機測試方法的可靠性和/或增加用此方法可以判定或確定缺陷種類的數(shù)目。在發(fā)動機90在第二種復(fù)蓋方式下轉(zhuǎn)動時這也適合于蓋部件102。
在第一復(fù)蓋方式下，發(fā)動機90除開在正常方向的轉(zhuǎn)動外或取代在正常方向的轉(zhuǎn)動而可以在相反方向轉(zhuǎn)動。同樣，在第二種復(fù)蓋方式下，發(fā)動機90除開相反方向轉(zhuǎn)動外或取代相反方向的轉(zhuǎn)動還可以在正常方向轉(zhuǎn)動。在每種狀態(tài)下，均可根據(jù)得到的測試結(jié)果估計發(fā)動機90的現(xiàn)在狀態(tài)。
在第四和第五實施例中可以測試V6式DOHC汽油發(fā)動機。但本發(fā)明適合于測試各種發(fā)動機。例如在測試SOHC發(fā)動機的情況下，可以省去確定隨動齒輪40、42的缺陷的步驟。另外，在進氣凸輪軸(32、34)不是由隨動齒輪(40、42)而是由不同的凸輪皮帶輪驅(qū)動的那種DOHC發(fā)動機的情況下，可以用尋找這些不同凸輪皮帶輪的缺陷的測試步驟來代替用于尋找隨動齒輪缺陷的測試步驟。同時，在第四和第五實施例中，根據(jù)排氣壓力PEX的特征特數(shù)進行發(fā)動機測試。然而還可以應(yīng)用圖50的表中示出的其它參數(shù)和/或在圖8的曲線圖中示出的曲線的其它特征參數(shù)進行發(fā)動機測試。例如，圖8所示曲線的最大斜率或?qū)?yīng)于最大斜率的曲軸角、曲線變化率大于參考值的間隔的長度和/或位置等也可以用來尋找發(fā)動機的缺陷或多個缺陷。本發(fā)明還適用于柴油發(fā)動機。
為了更可靠地鑒定或確定同時出現(xiàn)在一個發(fā)動機上的許多缺陷中的各個缺陷，發(fā)動機測試裝置可以從發(fā)動機上收集更多的信息。例如，可以人為地在發(fā)動機上建立預(yù)定缺陷存在或不存在的各種可能組合，然后用測試裝置收集在發(fā)動機上確定的預(yù)定缺陷所有組合的各個組合中一組預(yù)定參數(shù)PEXmax、θEXmax等相應(yīng)值。然后用測試裝置從正測試的發(fā)動機上測得一組預(yù)定參數(shù)PEXmax、θEXmax等的相應(yīng)值，并將測得的一組值與預(yù)先在所有缺陷組合中收集的各組值相比較，然后選出所有缺陷組合中的一種組合作為鑒定的或確定的發(fā)動機缺陷組合。在第四和第五的各個實施例中，測試裝置尋找曲軸皮帶輪20、凸輪皮帶輪24、26或隨動齒輪40、42的快一齒狀態(tài)或慢一齒狀態(tài)。然而測試裝置適合尋找各個皮帶輪20、24、26、40、42中兩個或多個快一齒的狀態(tài)或慢一齒的狀態(tài)。在最后的情況下，可以以更多的步驟分選參數(shù)PEXmax、θEXmax等，以便更準確地確定缺陷或多個缺陷。在這種情況下，必須相互區(qū)分這些參數(shù)中各個參數(shù)相應(yīng)值的較小差值。因為用在第四、第五各個實施例中的發(fā)動機測試裝置可以很快地測得各個參數(shù)的許多值，所以可以采用例如統(tǒng)計分析這些值的方法很可靠地確定發(fā)動機的缺陷或多個缺陷。
下面說明本發(fā)明的第六實施例。第六實施例與上述第一實施例不同之處在于，在第一實施例中應(yīng)用的圖25的發(fā)動機測試程序用第六實施例中應(yīng)用的圖67的不同發(fā)動機測試程序代替。用在第一實施例中的圖4的發(fā)動機測試裝置也用在第六實施例中。因此省去測試的說明。本測試裝置可以提供圖24所示的表。
要是各個氣缸的排氣壓力最大值角θEXmax的實際值(以度表示)不是根據(jù)曲軸傳感器114的輸出相對于參考值(例如0度)進行確定則不能得到圖24的表中所示的排氣壓力最大值角度差Γ、排氣壓力開始恒定角度差∑、排氣壓力開始減小的角度差Φ等參數(shù)的相應(yīng)值(以度表示)。即，通過使氣缸#1～#6的差值Γ的相應(yīng)實際值相互比較，例如計算各對相繼點燃氣缸的差值Γ的相應(yīng)實際值之間的差值或計算各對連續(xù)奇數(shù)編號(或偶數(shù)編號)氣缸的差值Γ的相應(yīng)實際值之間的差值不能得到圖24的表中所示的差值Γ的值。根據(jù)在第一實施例中參照圖8、11等圖所作的差值Γ、∑、Φ等的相應(yīng)定義不難理解這一點。然而圖24的表中所示的差值Γ、∑、Φ等與通過相互比較氣缸#1～#6的各個差值Γ、∑、Φ的相應(yīng)實際值得到的信息密切相關(guān)。因此，在某些情況下，即使氣缸#1～#6的各個差值Γ、∑、Φ等的相應(yīng)實際值相對于其參考值不是已知的，但根據(jù)相互比較氣缸#1～#6的各個差值Γ、∑、Φ等的實際值所得到的信息可以鑒定或確定至少一個發(fā)動機90的組裝缺陷。以下說明這些情況。
例如，通過計算六個氣缸#1～#6中各對相繼點燃氣缸的排氣壓力最大值角θEXmax的相應(yīng)實際值之間的差值可以得到排氣壓力最大值角度的相對差值ΔΓi(i＝1～6)。從氣缸#i+1的角度θEXmax減去氣缸#i的角度θEXmax便可得到相對差值ΔΓi。然而如i+1的值超過6，則使該值減少6。同樣，計算六個氣缸#1～#6中各對相繼點燃氣缸的排氣壓力開始減小角θEXdec的相應(yīng)實際值之間的差值便可以得到排氣壓力開始減小角的相對差Δ∑i，通過計算各對相繼點燃氣缸的排氣壓力開始恒定角θEXconst的相應(yīng)實際值之間的差可以得到排氣壓力開始恒定角的相對差ΔΦi。如下所述可以利用相對差ΔΓi、Δ∑i、ΔΦi來確定發(fā)動機90的一個或多個組裝缺陷。
圖65是曲線圖，示出從六個氣缸#1～#6中各個氣缸的排氣壓力PEX波形得到的相對差ΔΓi、Δ∑i、ΔΦi的相應(yīng)實際值。不需要CS傳感器114的輸出便可以得到相對差ΔΓi、Δ∑i、ΔΦi的相應(yīng)值。例如采用在缺陷檢測器117中提供的計時器(未示出)測量六個壓力傳感器中各個傳感器的輸出達到最大值的時間，然后計算六個氣缸#1～#6中各對相繼點燃氣缸的相應(yīng)測量時間之間的差便可以得到相對差ΔΓi的六個值。由此得到六個時間差值。將各個時間差值除以六個時間差值的總和，再用對應(yīng)于一個周期的720°乘以由此得到的值便可以將六個時間差值中的各個差值轉(zhuǎn)換成曲軸角(以度表示)。另外，通過確定各個氣缸#1～#6的排氣壓力PEX從壓力PEX大體取恒值的恒定狀態(tài)改變到壓力PEX很快減小的第一減小狀態(tài)時的時間便可以確定相對差ΔΦi，各個氣缸的排氣壓力PEX由相應(yīng)壓力傳感器106的輸出提供。從圖6可以明顯看出，對于正測試的發(fā)動機90，各個氣缸#1～#6的排氣壓力PEX的恒定狀態(tài)占據(jù)各個周期總時間的60％以上。象相對差ΔΓi一樣，通過計算六個氣缸#1～#6中各對相繼點燃氣缸的相應(yīng)確定時間之間的差便可以得相對差ΔΦi的六個值。相對差Δ∑i以與獲得相對差ΔΦi的方式相反的方式獲得，即通過確定各個氣缸#1～#6的排氣壓力PEX從不同于第一減小狀態(tài)的第二減小狀態(tài)改變到恒定狀態(tài)時的時間來獲得。以后將上述方式稱作“取決于時間差的相對角度差獲得方式”。
相對差ΔΓi、Δ∑i、ΔΦi的相應(yīng)值分別受到兩個排氣壓力最大值角度差的值Γi，Γi+1、兩個排氣壓力開始減小的角度差的值Φi、Φi+1和兩個排氣壓力開始恒定的角度差的值∑i、∑i+1的影響。即相對差ΔΓi、Δ∑i、ΔΦi的相應(yīng)值受到發(fā)動機90的組裝狀態(tài)的影響。例如，在發(fā)動機90的右機組的右凸輪皮帶輪26快一齒時，如圖65所示的情況下，相對差ΔΓi的六個值(即分別對應(yīng)于六個氣缸#1～#6的ΔΓ1、ΔΓ2、ΔΓ3、ΔΓ4、ΔΓ5、ΔΓ6)如圖66所示可以在發(fā)動機90上測得。在圖66外圓周上的六個編號1、2、3、4、5、6分別代表六個氣缸#1～#6，六個編號的相應(yīng)角位置表示六個氣缸的相應(yīng)排出壓力PEX取發(fā)動機90正常時的相應(yīng)最大值的相應(yīng)角位相。整個圓代表720°的CS角。因為在本實施例中不需要確定對應(yīng)于CS角為零度的角位置，所以該位置在圖中未示出。如果發(fā)動機90是正常的，則相對差ΔΓi的六個值(即ΔΓi～ΔΓ6)是120°(等720°/6(氣缸))。此角度稱作“排氣壓力最大值角度的平均相對差ΔΓm”。
在發(fā)動機90的右凸輪皮帶輪26快一齒的情況下，左機組的奇數(shù)編號氣缸#1、#3、#5差值Γ的相應(yīng)值(Γ1、Γ3、Γ5)為零，但右機組的偶數(shù)編號氣缸#2、#4、#6的相應(yīng)值(Γ2、Γ4、Γ6)不為零。對于圖24所示的例子，Γ1＝Γ3＝Γ5＝0，而Γ2＝Γ4＝Γ6＝-15。相對差ΔΓi由以下公式定義ΔΓi＝ΔΓm+Γi+1-Γi...(12)相對差ΔΓi的六個值ΔΓ1～ΔΓ6由下面公式(12)確定ΔΓ1＝ΔΓm+Γ2-Γ1＝120+(-15)-0＝105ΔΓ2＝ΔΓm+Γ3-Γ2＝120+0-(-15)＝135ΔΓ3＝ΔΓm+Γ4-Γ3＝120+(-15)-0＝105ΔΓ4＝ΔΓm+Γ5-Γ4＝120+0-(-15)＝135ΔΓ5＝ΔΓm+Γ6-Γ5＝120+(-15)-0＝105ΔΓ6＝ΔΓm+Γ7-Γ6＝120+0-(-15)＝135在變量i＝6時，如上所述，將數(shù)值i+1減去6變成1。因此用編號2、4、6表示的在發(fā)動機正常時測得的相位移動到用編號2′、4′、6′表示的在發(fā)動機90處于右凸輪皮帶輪26快一齒狀態(tài)時測得的相位。
相對差ΔΦi、Δ∑i分別由以下公式定義
ΔΦi＝ΔΦm+Φi+1-Φi...(13)Δ∑i＝Δ∑m+∑i+1-∑i...(14)平均相對差ΔΓm、ΔΦm、Δ∑m分別等于120°。在圖24的表中示出的實際值已經(jīng)知道的情況下，可以在公式(12)～(14)的各個公式中用示于表中的對應(yīng)于各個缺陷的適當(dāng)值的差代替適當(dāng)項Γi+1-Γi、Φi+1-Φi或∑i+1-∑i，這樣便可以得到三個相對差ΔΓi、ΔΦi、Δ∑i中對應(yīng)于各個安裝缺陷的相應(yīng)值。在單一發(fā)動機90上同時出現(xiàn)許多缺陷的情況下，可以在公式(12)～(14)的各個公式中用對應(yīng)于許多缺陷的適當(dāng)值的相應(yīng)差的和代替相應(yīng)項的差值，這樣便可以得到三個相對差ΔΓi、ΔΦi、Δ∑i中對應(yīng)于同時出現(xiàn)許多缺陷的相應(yīng)值。然而這種換算并不總是確切的。在某些可能的情況下，即發(fā)動機90上同時出現(xiàn)許多未特別確定的缺陷時，這些缺陷不能只根據(jù)用上述取決于時間差的相對角度差獲得方法得到的相對差ΔΓi、ΔΦi、Δ∑i的相應(yīng)值來進行鑒定。
例如，從圖24可以明顯看出，在曲軸皮帶輪18快一齒或慢一齒的情況下，或在左、右凸輪24、26二者或左、右隨動齒輪40、42二者快一齒或慢一齒的情況下，所有氣缸#1～#6具有同樣值的差Γ、Φ、∑。因此三個公式(12)、(13)、(14)顯示ΔΓi＝ΔΓm＝ΔΦi＝ΔΦm＝Δ∑i＝Δ∑m＝120°。此結(jié)果與發(fā)動機90正常時得到的結(jié)果相同。另外，右凸輪皮帶輪26快一齒和左凸輪皮帶輪24正常的情況不能與右凸輪皮帶輪26正常而左凸輪皮帶輪24慢一齒的情況相區(qū)分。而且所有氣缸#1～#6的進氣閥50或排氣閥48具有相同游隙缺陷(例如游隙小)的情況不能與發(fā)動機90正常的情況相區(qū)分。因此依賴于相對差ΔΓi、ΔΦi、Δ∑i的本發(fā)動機測試方法在判斷正測試的發(fā)動機90是否是正常時并不總是有效的。然而如下所述，本測試方法在某些可能的情況下即在單一發(fā)動機90上同時出現(xiàn)許多缺陷時可以鑒定許多缺陷的至少一個“候補”缺陷。然而由本方法確定的一個或多個候補缺陷可以不包括已實際出現(xiàn)在發(fā)動機90上的一個或所有缺陷，如果確定至少一個候補缺陷，則操作者可以實際檢查發(fā)動機90上的候補缺陷。如果候補缺陷被確定為缺陷，則操作者可以改正這種缺陷，并且可以在發(fā)動機90上再次實施本測試方法。因此本測試方法可以有效地防止方法本身在發(fā)動機90上雖然存在一個或多個缺陷但仍判定發(fā)動機90是正常的。
圖67是流程圖，示出已裝配發(fā)動機的測試主程序，該程序貯存在缺陷檢測器117的ROM中并由檢測器的CPU和RAM執(zhí)行。按照主程序，檢測器117根據(jù)對應(yīng)于六個活塞或氣缸#1～#6的相應(yīng)排氣壓力最大值鑒定發(fā)動機90的一個或多個安裝缺陷的存在或不存在。如果發(fā)動機90沒有缺陷，則檢測器117令顯示器118(圖26)顯示發(fā)動機已通過測試。另一方面如果發(fā)現(xiàn)缺陷，則檢測器117鑒定或確定是什么缺陷，并令顯示器118顯示發(fā)動機90未通過測試和顯示出現(xiàn)缺陷的的地方。
缺陷檢測器117或其CPU首先在步驟U102初始化變量“count”，使count＝0。在步驟U104 CPU初始化變量“i”，使i＝0，該0對應(yīng)于第一活塞或氣缸#1。比變量“i”大1的數(shù)等于現(xiàn)在活塞或氣缸的編號。隨后在步驟U106 CPU判斷從現(xiàn)在氣缸#i+1上測量的排氣壓力最大值差αi和排氣壓力恒定值差βi相應(yīng)絕對值是否均小于3。如果在步驟U106得到否定判斷，則CPU的控制器走到步驟U108，在變量“count”上增加1。另一方面，如果在步驟U106上得到肯定判斷，則控制器走到步驟U110，判斷變量“i”是否等于對應(yīng)于第六活塞#6的5。如果在步驟U110得到否定判定，則控制器走到步驟U111，在變量“i”上增加1，然后回到步驟U106。
從圖24可以清楚看出，可以結(jié)論如下如果差值α、β的相應(yīng)絕對值均小于3，則測試發(fā)動機90正常地被組裝，沒有任何缺陷。
如果在步驟U110得到肯定判斷，則CPU的控制器走到步驟U112，判斷變量“count”是否等于0。如果在步驟U112得到肯定判斷，則控制器進到步驟U114，令顯示器118點亮顯示器118的表示沒有發(fā)現(xiàn)缺陷的OK燈200。隨后CPU退出子程序。另一方面，如果在步驟U112得到否定判斷，即已經(jīng)發(fā)現(xiàn)缺陷，則控制器走到步驟U116，點亮顯示器118的表示上述狀態(tài)的NG燈202。然后控制器進到步驟U118，即缺陷鑒定或確定子程序。從步驟U118進到步驟U120，點亮顯示器118的對應(yīng)于在步驟U118確定的一個或多個缺陷的一個或多個燈。之后CPU退出主程序。
在沒有找到缺陷時OK燈200亮。在找到一個或多個缺陷時NG燈202亮。在找到和確定一個或多個缺陷時，控制裝置119可以點亮一個或多個對應(yīng)于確定的一個或多個缺陷的缺陷燈204、206、208、210、212、214、216、218、220、222。另外，CPU可以點亮各個活塞#1～#6的一個或多個對應(yīng)于已確定的一個或多個缺陷燈224、226、228、230、232。如下所述，在一個或多個缺陷不能確定的情況下，即在某些可能的情況下如發(fā)動機90具有一個或多個缺陷但是不能得出結(jié)論說發(fā)動機90的確有一個或多個缺陷的情況下，對應(yīng)于有疑問的一個或多個缺陷的一個或多個缺陷燈便閃亮。
圖68是流程圖，示出圖67的步驟U118調(diào)用的缺陷鑒定子程序。缺陷檢測器117的CPU首先在步驟U200使對應(yīng)于圖24表中所示缺陷的八個缺陷標志中的各個標志初始化為OXOO。如圖69所示，八個標志中的各個標志包括一個字節(jié)數(shù)據(jù)，即8位數(shù)據(jù)。如果沒有發(fā)現(xiàn)缺陷，則各個標志保持OXOO。標志“flagdrvn”的較低四位對應(yīng)于左、右隨動齒輪40、42快狀態(tài)或慢狀態(tài)，而標志“flagcam”的較低四位對應(yīng)于左、右凸輪皮帶輪24、26的快狀態(tài)和慢狀態(tài)。標志“flagcrnk”的較低兩位對應(yīng)于曲軸皮帶輪20的快狀態(tài)和慢狀態(tài)。標志“flagins”、“flaginl”、“flagexs”、“flagexl”、“flagring”的較低6位分別對應(yīng)于進氣閥游隙大和小的存在或不存在、排氣閥游隙大和小的存在或不存在以及六個活塞或氣缸#1～#6的壓縮環(huán)遺漏的存在或不存在。八個標志中各個標志的相應(yīng)最高位和第二最高位(即圖69所示的“7”和“6”位)是有疑問的缺陷位(以后分別稱作“誤差1”位和“誤差2”位)。在這些標志中各個標志的誤差1位中設(shè)定0值時，在同樣標志的誤差2位中也設(shè)定0值。在這種情況下，標志的其余位用來表示測試結(jié)果。然而在誤差1位中設(shè)定值1時，可在誤差2位中設(shè)定0或1。在這種情況下，在各個標志的誤差2位中設(shè)定0值表示發(fā)動機90具有一個或多個缺陷，該一個或多個缺陷對應(yīng)于標志的具有0值的另一位或其它幾位(除在圖69中以“一”表示的無意義位)。在這種情況下，對應(yīng)于較低六位中具有0值的一位或多位的一個或多個缺陷燈將閃亮(即交替地接通和斷開)。同時，在各個標志的誤差2中設(shè)定值1表示發(fā)動機90有一個或多個缺陷，該缺陷對應(yīng)于標志的具有值1的另一位或其它幾位。在第二種情況下，一個或多個對應(yīng)于較低六位中具有值1的一位或多位的缺陷燈將閃亮。換言之，在第一種情況下可以得出結(jié)論發(fā)動機90具有一個或多個對應(yīng)于其值為1的一位或多位的缺陷，而在第二種情況下可以得出結(jié)論發(fā)動機90沒有對應(yīng)于其值為0的一位或多位的任何缺陷。另外，在第一種情況下，對應(yīng)于其值為0的一位或多位的燈閃亮，對應(yīng)于其值為1的一位或多位的燈發(fā)亮，而在第二情況下，對應(yīng)于其值為1的一位或多位的燈閃亮，對應(yīng)于其值為零的一位或多位的燈不亮。
步驟U200之后是步驟U202～U214。步驟U202是用于確定在缺陷標志“flagdrvn”上設(shè)定值的隨動齒輪快一齒測試。步驟U204是用于確定設(shè)定在標志“flagexs”上的值的排氣閥游隙小測試。步驟U206是用于確定設(shè)定在標志“flagcavn”上的值的凸輪皮帶輪試驗。步驟U208是用于確定設(shè)定在標志“flagdrvn”、“flagins”、“flaginl”上的值的隨動齒輪慢一齒和進氣閥游隙試驗。步驟U210是排氣閥游隙大試驗，用于確定設(shè)定在標志“flagexl”上的值。步驟U212是壓縮環(huán)遺漏試驗，用于確定設(shè)定在標志“flagring”上的值。步驟U212之后是步驟U214，即一個下面將說明的輔助步驟?，F(xiàn)在的缺陷鑒定子程序不包括任何確定曲軸皮帶輪18快或慢狀態(tài)的測試。因此如果在步驟U112得到否定判斷，則在缺陷標志“flagcrnk”的誤差1位(最高位)設(shè)定值1。
圖70是流程圖，示出圖68的步驟U202調(diào)用隨動齒輪快一齒測試子程序。在此測試中，缺陷檢測器117的CPU根據(jù)變量“i”(i＝1～6)表示的氣缸的排氣壓力開始減小角的相對差ΔΦi和排氣壓力開始恒定角的相對差Δ∑i判斷左、右機組的隨動齒輪40、42是否快一齒，而不管發(fā)動機90是否具有另一個或其它缺陷。如上所述，左、右隨動齒輪40、42二者均快一齒的情況和兩個隨動齒輪40、42均正常的情況不能彼此相區(qū)分。通過讓左隨動齒輪快的燈216和右隨動齒輪快的燈220閃亮便表示這種狀況。
CPU首先在步驟U300根據(jù)各個氣缸#1～#6的相對差ΔΦi、Δ∑i計算各個氣缸的由下列公式定義的變量“ζi”ζi＝(Δ∑Φi+ΔΦi)％30...(15)如上所述，通過分析在氣缸上測得的排氣壓力信號PEX的波形便可以得到各個氣缸的相對差ΔΦi、Δ∑i。符號“％”是所謂模塊算符，“a％b”表示“a”值除以“b”值得到的余數(shù)。以后在變量“i”是奇數(shù)時即現(xiàn)在氣缸是左機組的氣缸時用ζodd表示變量ζi，而在變量“i”是偶數(shù)時即現(xiàn)在氣缸是右機組的氣缸時用ζeven表示變量ζi。
在定義變量ζi的表達式(15)中相對差ΔΦi、Δ∑i彼此相加的理由是消除排氣閥游隙小缺陷的相應(yīng)影響，該缺陷發(fā)生在涉及相對差ΔΦi、Δ∑i的現(xiàn)在氣缸上。更具體地講，排氣閥游隙小對相對差ΔΦi、Δ∑i的相應(yīng)影響表現(xiàn)為符號不同，但具有基本上相同的絕對值。然而，排氣閥游隙大或小對相對差ΔΦi、Δ∑i的絕對值的影響是不確定的。事實上，在現(xiàn)在氣缸具有排氣閥游隙小缺陷的情況下，排氣壓力開始恒定角的差∑可在2～10的范圍內(nèi)變化。在圖24的表中示出的差值∑的實際值6.4正好是落在此范圍內(nèi)的一個例子。然而，在對差∑以及對相對差Δ∑i的絕對值的影響發(fā)生變化時，對差Φ以及對相對差ΔΦi的絕對值的影響也發(fā)生變化。必須根據(jù)在單個奇數(shù)編號或偶數(shù)編號發(fā)動機上得到的相對差ΔΦi、Δ∑i的相應(yīng)值計算相對差ΔΦi、Δ∑i的和，即計算ΔΦodd+Δ∑odd或ΔΦeven+Δ∑even。
同時，排氣閥游隙大的缺陷不影響排氣壓力開始恒定的角度差∑，也不影響排氣壓力開始減小的角度差Φ。因此相對差值ΔΦi、Δ∑i的和不受進氣閥游隙大或小的影響。
由相對差ΔΦi、Δ∑i的和除以30得到的余數(shù)定義變量ζi的理由是，該和數(shù)受到對應(yīng)于現(xiàn)在氣缸的機組上出現(xiàn)的左、右凸輪皮帶輪24、26快一齒或慢一齒狀態(tài)的影響，使得該和數(shù)以30為單位(即15+15＝30)階梯式的增加或減小。同時，隨動齒輪40、42的快一齒狀態(tài)的影響小于30。因此用公式(15)定義變量ζi可以消除凸輪皮帶輪24、26的快或慢以及排氣閥游隙的小或大的影響。所以，變量ζi受到左隨動齒輪或右隨動齒輪40、42的快一齒狀態(tài)的影響。
用公式(13)和(14)定義的量代替公式(15)中的相對差ΔΦi、Δ∑i便可得到下面的公式(16)ζi＝(ζ∑m+∑i+1-∑i+ζΦm+Φi+1-Φi)％30...(16)在上面公式中，排氣壓力開始恒定的角度平均相對差Δ∑m和排氫壓力開始減小的角度相對差ΔΦm均等于120°。因此變量ζi可以用圖24的表中所示的差值∑、Φ的相應(yīng)值進行計算。在實際發(fā)動機測試中，這些差值∑、Φ的值是未知的，變量ζi根據(jù)公式(15)進行計算。然而，因為公式(16)比公式(15)更方便，所以下面參照公式(16)進行說明。
步驟U300的后面是步驟U302，以確定奇數(shù)編號氣缸和偶數(shù)編號氣缸的變量ζi的相應(yīng)值的組合(ζodd，ζeven)取三個組合(0，0)、(8.4，21.6)和(21.6，8.4)中的那一個組合。組合(ζodd，ζeven)因為以下的原因只能取上面三個組合中的一個組合在發(fā)動機90沒有任何缺陷包括隨動齒輪40、42缺陷的情況下，相對差Δ∑odd、Δ∑even和相對差ΔΦodd、ΔΦeven取以下的值Δ∑odd＝Δ∑m+∑even-∑odd＝120+0-0＝120Δ∑even＝Δ∑m+∑odd-∑even＝120+0-0＝120ΔΦodd＝ΔΦm+Φeven-Φodd＝120+0-0＝120ΔΦeven＝ΔΦm+Φodd-Φeven＝120+0-0＝120變量ζodd、ζeven根據(jù)上述值用以下公式計算ζodd＝(Δ∑odd+ΔΦodd)％30＝(120+120)％30＝0ζeven＝(Δ∑even+ΔΦeven)％30＝(120+120)％30＝0在左隨動齒輪40快一齒和發(fā)動機90沒有任何其它缺陷的情況下，相對差Δ∑odd、Δ∑even、ΔΦodd、ΔΦeven取以下值Δ∑odd＝Δ∑m+∑even-∑odd＝120+0-(-8.4)＝128.4Δ∑even＝Δ∑m+∑odd-∑even＝120+(-8.4)-0＝111.6ΔΦodd＝ΔΦm+Φeven-Φodd＝120+0-0＝120ΔΦeven＝ΔΦm+Φodd-Φeven＝120+0-0＝120變量ζodd、ζeven根據(jù)上述值計算如下ζodd＝(Δ∑odd+ΔΦodd)％30＝(128.4+120)％30＝8.4ζeven＝(Δ∑even+ΔΦeven)％30＝(111.6+120)％30＝21.6
在右隨動齒輪42快一齒和發(fā)動機90沒有任何其它缺陷的情況下，相對差Δ∑odd、Δ∑even、ΔΦodd、ΔΦeven取以下值Δ∑odd＝Δ∑m+∑even-∑odd＝120+(-8.4)-0＝111.6Δ∑even＝Δ∑m+∑odd-∑even＝120+0-(-8.4)＝128.4ΔΦodd＝ΔΦm+Φeven-Φodd＝120+0-0＝120ΔΦeven＝ΔΦm+Φodd-Φeven＝120+0-0＝120變量ζodd，ζeven采用上述值計算如下ζodd＝(Δ∑odd+ΔΦodd)％30＝(111.6+120)％30＝21.6ζeven＝(ΔΦeven+ΔΦeven)％30＝(128.4+120)％30＝8.4因為上述原因，當(dāng)發(fā)動機90沒有任何缺陷時，組合(ζodd，ζeven)取(0，0)；當(dāng)左隨動齒輪40快一齒時，該組合取(8.4，21.6)，而當(dāng)右隨動齒輪42快一齒時，該組合取(21.6，8.4)。
在CPU于步驟U302確定組合(ζodd，ζeven)等于(0，0)的情況下，CPU的控制器走到U304，在缺陷標志“flagdrvn”中設(shè)定(a)OXO5與(b)OXCO的邏輯和OXC5，(a)OXO5是表示左隨動齒輪40快一齒的OXO1與表示右隨動齒輪42快一齒的OXO4的邏輯和，而(b)OXCO表示在標志“flagdrvn”的誤差1位和誤差2位(最高位和第二最高位)中的各個位中設(shè)定值1。根據(jù)標志“flagdrvn”的內(nèi)容，CPU令顯示器118使燈216和燈220二個燈閃亮，如上所述。在CPU于步驟U302確定組合(ζodd，ζeven)等于(8.4，21.6)的情況下，CPU的控制器走到步驟U306，在標志“flagdrvn”中設(shè)置表示左隨動齒輪40快一齒的OXO1。在CPU于步驟U302確定組合(ζodd，ζeven)等于(21.6，8.4)的情況下，CPU的控制器走到步驟U308，在標志“flagdrvn”中設(shè)置表示右隨動齒輪42快一齒的OXO4。
然而嚴格地講，上述結(jié)論即組合(ζodd，ζeven)只能取三個組合(0，0)、(8.4，21.6)和(21.6，8.4)中的一個組合是不正確的。事實上變量ζodd，ζeven可以包含誤差。這些誤差可以測量，該測量的誤差位于例如-2～2的范圍內(nèi)。因此組合(ζodd，ζeven)將落在三個范圍組合(-2～2，-2～2)、(6.4～10.4，19.6～23.6)和(19.6～23.6，6.4～10.4)中的一個范圍組合內(nèi)。CPU容易確定組合(ζodd，ζeven)落在那個范圍內(nèi)。
可以單獨采用在奇數(shù)編號和偶數(shù)編號氣缸構(gòu)成的一對氣缸上得到的組合(ζodd，ζeven)。然而該組合(ζodd，ζeven)可以與在奇數(shù)編號和偶數(shù)編號構(gòu)成的另一對或其它幾對氣缸上得到的另一組合或其它多個組合一起使用。例如，三個奇數(shù)編號氣缸#1、#3、#5的變量ζodd的相應(yīng)值的平均值可以與三個偶數(shù)編號氣缸#2、#4、#6的變量ζeven的相應(yīng)值的平均值聯(lián)用。
因此，可以說，將至少一個奇數(shù)編號氣缸的變量ζi與至少一偶數(shù)編號氣缸的變量相比較便可以執(zhí)行圖70所示的隨動齒輪快一齒的測試。換言之，可以認為，將所有六個氣缸的變量ζi的相應(yīng)值分為包含奇數(shù)編號氣缸的值的第一組和包含偶數(shù)編號氣缸的值的第二組，然后將兩組中一個組的一個或多個值與另一組中的一個或多個值進行比較便可以實現(xiàn)該測試。
圖71是流程圖，示出圖68的步驟U204調(diào)用的排氣閥游隙小測試子程序。CPU首先在步驟U400根據(jù)各個氣缸#1～#6的相應(yīng)差ΔΦi、Δ∑i按照下列公式計算各個氣缸的變量ηiηi＝{ΔΦi-Δ∑i-f(ζi)}/2 ...(17)如上所述，解析從氣缸上測得的排氣壓力PEX的波形便可以得到各個氣缸的相對差ΔΦi、Δ∑i。可以應(yīng)用函數(shù)f(ζi)來消除可能包含在相對差Δ∑i中的左或右隨動齒輪40、42快一齒狀態(tài)的影響。根據(jù)公式(15)可以求得變數(shù)ζi。當(dāng)對應(yīng)于包括現(xiàn)在氣缸的機組的隨動齒輪40、42快一齒時，函數(shù)f(ζi)是-8.4；當(dāng)對應(yīng)于其它機組而不是包含現(xiàn)在氣缸的機組的隨動齒輪40、42快一齒時，該函數(shù)是8.4；當(dāng)兩個隨動齒輪40、42正常時(或二者均快一齒時，該函數(shù)為0。因此函數(shù)f(ζi)不管在隨動齒輪40、42為正常時還是在兩個齒輪40、42均快一齒時均為同樣的值0。然而這不影響本測試的關(guān)于現(xiàn)在氣缸是否有排氣閥游隙小的缺陷的結(jié)果。
在用公式(13)和(14)定義的量取代公式(17)中相對差ΔΦi、Δ∑i便可得到以下公式(18)
ηi＝{(ΔΦm+Φi+1-Φi)-(Δ∑m+∑i+1-∑i)-f(ζi)}/2＝{Φi+1-Φi-(∑i+1-∑i)-f(ζi)}/2...(18)利用平均相對差Δ∑m和平均相對差ΔΦm均等于120°的事實便可以求得公式(18)。因此，根據(jù)圖24的表中所示的差∑、Φ的相應(yīng)值和函數(shù)f(ζi)提供的值便可以計算變量ηi。由此計算的變量ηi的值等于在實際發(fā)動機測試中按照公式(17)計算的值。
例如，在第一氣缸#1具有進氣閥游隙小的缺陷和兩個隨動齒輪40、42的各個齒輪不是快一齒的情況下，可以求得各個氣缸的變量ηi的值如下η1＝{Φ2-Φ1-(∑2-∑1)-f(ζ1)}/2＝{0-(-6.4)-(0-6.4)-0}/2＝6.4η2＝{Φ3-Φ2-(∑3-∑2)-f(ζ2)}/2＝{0-0-(0-0)-0}/2＝0η3＝{Φ4-Φ2-(∑4-∑3)-f(ζ3)}/2＝{0-0-(0-0)-0}/2＝0η4＝{Φ5-Φ4-(∑5-∑4)-f(ζ4)}/2＝{0-0-(0-0)-0}/2＝0η5＝{Φ6-Φ5-(∑6-∑5)-f(ζ5)}/2＝{0-0-(0-0)-0}/2＝0η6＝{Φ1-Φ6-(∑1-∑6)-f(ζ6)}/2＝{0-0-(0-0)-0}/2＝0另外，在第一和第二氣缸#1、#2具有排氣閥游隙小和兩個隨動齒輪40、42中的各個齒輪不是快一齒的情況下，可求得各個氣缸的變量ηi的值如下η1＝{Φ2-Φ1-(∑2-∑1)-f(ζ1)}/2＝{-6.4-(-6.4)-(6.4-6.4)-0}/2＝0η2＝{Φ3-Φ2-(∑3-∑2)-f(ζ2)}/2＝{0-(-6.4)-(0-6.4)-0}/2＝6.4η3＝{Φ4-Φ2-(∑4-∑3)-f(ζ3)}/2＝{0-0-(0-0)-0}/2＝0
η4＝{Φ5-Φ4-(∑5-∑4)-f(ζ4)}/2＝{0-0-(0-0)-0}/2＝0η5＝{Φ6-Φ5-(∑6-∑5)-f(ζ5)}/2＝{0-0-(0-0)-0}/2＝0η6＝{Φ1-Φ6-(∑1-∑6)-f(ζ6)}/2＝{-6.4-0-(6.4-0)-0}/2＝-6.4另外，在第一、第二和第五氣缸#1、#2、#5具有排氣閥游隙小和只有右隨動齒輪42快一齒的情況下，各個氣缸的變量ηi的值等于用圖24的表中所示差值Φ、∑的相應(yīng)值求得的值，該變量ηi的值如下η1＝{Φ2-Φ1-(∑2-∑1)-f(ζ1)}/2＝[-6.4-(-6.4)-{(6.4-8.4)-6.4}-8.4]/2＝0η2＝{Φ3-Φ2-(∑3-∑2)-f(ζ2)}/2＝
/2＝6.4η3＝{Φ4-Φ2-(∑4-∑3)-f(ζ3)}/2＝{0-0-{(-8.4)-0}-8.4)]/2＝0η4＝{Φ5-Φ4-(∑5-∑4)-f(ζ4)}/2＝{-6.4-0-{-6.4-(-8.4)}-(-8.4)}/2＝-6.4η5＝{Φ6-Φ5-(∑6-∑5)-f(ζ5)}/2＝{0-(-6.4)-{(-8.4)-6.4}-8.4}/2＝6.4η6＝{Φ1-Φ6-(∑1-∑6)-f(ζ6)}/2＝{-6.4-0-{6.4-(-8.4)}-(-8.4)}/2＝-6.4從上面結(jié)果可以明顯看出，其變量ηi值等于6.4的一個或多個氣缸具有小的排氣閥游隙，同時，一個或多個氣缸具有小的排氣閥游隙，該一個或多個氣缸其編號#1～#6小于上述一個氣缸的編號或上述各個氣缸的編號，但大于其變量ηi值等于-6.4的氣缸的編號。例如，如果η5＝6.4，η4＝η3＝η2＝0，η＝-6.4和η6＝-6.4，則第五、第四、第三、第二氣缸#5、#4、#3、#2有排氣閥游隙小的缺陷，而第一和第六氣缸#1、#6沒有缺陷。從步驟U400進到步驟U402，根據(jù)在步驟U400計算的變量ηi的相應(yīng)值判斷六個氣缸#1～#6中各個氣缸是否有排氣閥游隙小的缺陷。由此得到的判定可用來確定設(shè)置在缺陷標志“flagexs”中的值。上述說明是基于假定變量ηi可以取0、6.4、-6.4值中的一個值。然而事實上，變量ηi落在三個范圍-2～2，2～10和-10～-2中的一個范圍內(nèi)。
在可以認為以下假定是正確的情況下，即兩個機組中各個機組的所有三個氣缸上不會同時發(fā)生排氣閥游隙小的缺陷，則CPU可以根據(jù)由以下公式(19)定義的變量ΔΔΦi判斷由變量“i”表示的氣缸是否有排氣閥游隙小的缺陷ΔΔΦi＝ΔΦi+ΔΦi+1-2·ΔΦm...(19)因為變量ΔΔΦi是根據(jù)變量“i”為奇數(shù)時的相對差Φi的值和變量“i”為偶數(shù)時的相對差ΔΦi的值之和得到的，所以由凸輪皮帶輪24、26的缺陷和隨動齒輪40、42的缺陷造成的影響可以抵消。因此變量ΔΔΦi只受到排氣閥游隙小缺陷的影響。
用公式(13)定義的量取代公式中(19)中的相對差ΔΦi、ΔΦi+1便可得到以下公式(20)ΔΔΦi＝Φi+2-Φi...(20)因此可以認為，采用變量ΔΔΦi的測試這樣進行，即將所有六個氣缸#1～#6的差Φi的相應(yīng)值分成包括奇數(shù)編號氣缸#1、#3、#5的值的第一組和包括偶數(shù)編號氣缸#2、#4、#6的值的第二組，然后在第一和第二組的各個組中互相比較兩個值。
可以根據(jù)圖24的表中所示的差Φi的值采用公式(20)計算變量ΔΔΦi，由此得到的變量ΔΔΦi的值等于在實際發(fā)動機測試中按照公式(19)計算的值。下面說明一些按公式(20)計算的例子。
例如，在對應(yīng)于變量“i”＝1的氣缸#2具有排氣閥游隙小的缺陷的情況下，可以得到以下結(jié)果ΔΔΦi＝Φ3-Φ1＝6.4，ΔΔΦ5＝Φ1-Φ5＝-6.4，ΔΔΦ2(＝Φ4-Φ2)＝ΔΔΦ3(＝Φ5-Φ2)＝ΔΔΦ4(＝Φ6-Φ4)＝ΔΔΦ6(＝Φ2-Φ6)＝0。偶數(shù)編號氣缸#2、#4、#6的變量ΔΔΦi的相應(yīng)值均為零，這表示右機組沒有一個氣缸有排氣閥游隙小的缺陷。
另外，在對應(yīng)于變量“i”＝1和變量“i”＝3的氣缸#1、#3具有排氣閥游隙小的缺陷的情況下，可以得到以下結(jié)果ΔΔΦ1＝ΔΔΦ2＝0，ΔΔΦ3＝6.4，Φ4＝0，ΔΔΦ5＝-6.4和ΔΔΦ6＝0。
可以假定在兩個機組的各個機組的最多兩個氣缸上可以出現(xiàn)排氣閥游隙小的缺陷，雖然不再提供在這種假定情況下的例子，但是可以根據(jù)那個機組三個氣缸的變量ΔΔΦi的相應(yīng)值的分布確定具有排氣閥游隙小缺陷的一個或兩個氣缸。
可以用變量ΔΔ∑i(＝Δ∑i+Δ∑i+1-2Δ∑m)進行類似的測試，該變量ΔΔ∑i可以根據(jù)相對差Δ∑i的相應(yīng)值進行計算。
在以上的說明中假定當(dāng)氣缸具有排氣閥游隙小的缺陷時，差Φi可以取圖24的表中所示的值-6.4。然而因為差Φi在-2～-10的范圍中是不確定的，所以CPU判斷各個氣缸的變量ΔΔΦi的值落在三個范圍-2～2、2～10、-2～10中的那個范圍內(nèi)，然后根據(jù)得到的結(jié)果確定具有排氣閥游隙小缺陷的一個或二個氣缸。
圖72是流程圖，示出圖68的步驟U206調(diào)用的凸輪皮帶輪測試子程序。CPU首先在步驟U500根據(jù)以下公式計算用變量“i”表示的六個氣缸#1～#6中各個氣缸的變量ρiρi＝ΔΦi-ΔΦm-{gi+1(ηj)-gi(ηj)} ...(21)相對差ΔΦi是一個實際上可求得的值，而平均相對差ΔΦm等于120°。可以應(yīng)用函數(shù)gi(ηj)來消除可能包含在相對差ΔΦi中的排氣閥游隙小缺陷產(chǎn)生的影響?？梢愿鶕?jù)公式(17)求得變量ηi。當(dāng)變量“i”表示的氣缸具有排氣閥游隙小缺陷時函數(shù)gi(ηi)取-6.4；在沒有缺陷時取0。變量ηi的下標j用于使變量ηi與變量ρi相區(qū)別。這意味著不可能只根據(jù)變量ηi來判斷變量“i”表示的氣缸是否具有排氣閥游隙小的缺陷，但可以根據(jù)在所有氣缸上得到的變量ηi的相應(yīng)值來進行如此判斷。從上述公式(13)中可以看出，在公式(21)右側(cè)的差ΔΦi-ΔΦm等于差ΔΦi+1-ΔΦi。因此公式(21)可改變?yōu)棣裪＝Φi+1-Φi-{gi+1(ηj)-gi(ηj)} …(22)可以根據(jù)圖24的表中所示的差值Φ按照此公式(22)計算變量ρi的值，下面將舉例說明這些值。然而在實際的發(fā)動機測試中，變量ρi的值是按照公式(21)計算的。
如上所述，包括在差值Φi或相對差ΔΦi中的排氣閥游隙小的影響是不確定的。因此最好認為，由函數(shù)gi(ηi)提供的值反映了這種不確定影響的量值。可以除去這種不確定的影響，方法是例如定義函數(shù)gi(ηi)，使得函數(shù)gi(ηi)提供一個值，從相對差ΔΦi的實際測量值中減去一個最接近該測量值的15的倍數(shù)便可得到該值。由此得到的變量ρi的值是0、±15、±30中的一個值，該值不受排氣閥游隙缺陷的影響。
以后將變量“i”為奇數(shù)時的變量ρi的值表示為ρodd，將變量“i”為偶數(shù)時的變量ρi的值表示為ρeven。組合(ρodd，ρeven)可以取五個組合(0，0)、(15，-15)、(-15，15)、(30，-30)和(-30，30)中的一個組合。這五個組合對應(yīng)于凸輪皮帶輪24、26的以下組裝狀態(tài)組合(1)-(0，0)兩個凸輪皮帶輪24、26正常；或兩個凸輪皮帶輪24、26快一齒或慢一齒；組合(2)-(5，-15)左凸輪皮帶輪24快一齒，右凸輪皮帶輪26正常；或左凸輪皮帶輪24正常而右凸輪皮帶輪26慢一齒；組合(3)-(-15，15)左凸輪皮帶輪24正常而右凸輪皮帶輪26快一齒；或右凸輪皮帶輪24慢一齒而右凸輪皮帶輪26正常；組合(4)-(30，-30)左凸輪皮帶輪24快一齒，而右齒輪皮帶輪26慢一齒；組合(5)-(-30，30)左凸輪皮帶輪24慢一齒，而右凸輪皮帶輪26快一齒。
當(dāng)組合(ρodd，ρeven)是上述第四或第五組合(4)、(5)時，CPU可以完全確定兩個凸輪皮帶輪24、26的相應(yīng)組裝狀態(tài)。另一方面，當(dāng)組合(ρodd，ρeven)是上述第一至第三組合(1)、(2)、(3)中的一種組合時，CPU不能完全確定兩個凸輪皮帶輪24、26的組裝狀態(tài)。然而當(dāng)組合(ρodd，ρeven)是第二或第三組合(2)、(3)時，CPU可以確定兩種可能情況；當(dāng)組合(ρodd，ρeven)是第一種組合(1)時，CPU可以確定三種可能的情況。當(dāng)操作者或工人根據(jù)本測試的結(jié)果改正發(fā)動機90時，這些信息是很有用的。對于第一種組(1)，應(yīng)當(dāng)注意到，兩個凸輪皮帶輪24、26均快一齒或慢一齒的可能性是很低的。
從步驟U500進到步驟U502，根據(jù)組合(ρodd，ρeven)在缺陷標志“ flagcam”中設(shè)定數(shù)值。當(dāng)組合(ρodd，ρeven)是第一組合時，CPU在標志“flagcam”中設(shè)定OXCf(即11001111)。從圖69可以看出，數(shù)值OXCf是由表示兩個凸輪皮帶輪24、26均快一齒的OXO5(00000101)與表示兩個凸輪皮帶輪(24、26)均慢一齒的OXOa(00001010)的邏輯和以及在標志“flagcam”的誤差1位和誤差2位中的各個位中設(shè)定的值1構(gòu)成的。因為誤差1位和誤差2位均具有值1，所以對應(yīng)于其值為1的各位的燈便閃亮，如上所述?；蛘撸瑯酥尽癴lagcam”可以設(shè)定為OX80(10000000)。當(dāng)組合(ρodd，ρeven)是第二種組合(2)時，CPU在標志“flagcam”中設(shè)定OXC9(即11001001)。該值OXC9是由表示左凸輪皮帶輪24快一齒和右凸輪皮帶輪26正常的OXO1(00000001)與表示左凸輪皮帶輪24正常和右凸輪皮帶輪26慢一齒的OXO8(00001000)的邏輯和，以及在標志“flagcam”的誤差1位和誤差2位的各個位中設(shè)定的值1構(gòu)成的。
當(dāng)組合(ρodd，ρeven)是第三組合時，CPU在標記“flagcam”中設(shè)定OX86(即11000110)。該值OX86是由表示左凸輪皮帶輪24慢一齒和右凸輪皮帶輪26正常的OXO2(00000010)與表示左凸輪皮帶輪24正常和右凸輪皮帶輪26快一齒的OXO4(00000100)的邏輯和以及在標志“flagcam”的誤差1位和誤差2位的各個位中設(shè)定的值1構(gòu)成的。當(dāng)組合(ρodd，ρeven)是第四組合(4)時，CPU在標志“flagcam”設(shè)定OXO9(即00001001)。該值OXO9表示左凸輪皮帶輪24快一齒和右凸輪皮帶輪26慢一齒。當(dāng)組合(ρodd，ρeven)是第5組合(5)時，CPU在標志“flagcam”中設(shè)定OXO6(即00000110)。該值OXO6表示左凸輪皮帶輪24慢一齒和右凸輪皮帶輪26快一齒。在標志“flagcam”的誤差1位和誤差2位均為值1的情況下，對應(yīng)于一些位的燈(圖26)在CPU的控制下閃亮，這些位是標志中除誤差1位和誤差2位外的具有值1的位。
可以單獨使用由奇數(shù)編號和偶數(shù)編號氣缸構(gòu)成的一對氣缸上得到的組合(ρodd，ρeven)。但是該組合(ρodd，ρeven)可以與由奇數(shù)編號氣缸和偶數(shù)編號氣缸構(gòu)成的另一對或其它幾對氣缸上得到的另一個或其它幾個組合聯(lián)合使用。例如，三個奇數(shù)編號氣缸的變量ρodd的相應(yīng)值的平均值可以與三個偶數(shù)編號氣缸的變量ρeven的相應(yīng)值的平均值聯(lián)用。因此可以認為，圖72所示的凸輪皮帶輪測試的執(zhí)行是將至少一個奇數(shù)編號氣缸的變量ρi與至少一個偶數(shù)編號氣缸的變量進行比較。換言之，測試的執(zhí)行方法是，將所有六個氣缸的變量ρi的相應(yīng)值分成第一組和第二組，第一組包括奇數(shù)編號氣缸的值，第二組包括偶數(shù)編號氣缸的值，然后將兩組中一組的一個或多個值與另一組的一個或多個值進行比較。
圖73是流程圖，示出圖68的步驟U208調(diào)用的隨動齒輪慢一齒和進氣閥游隙的測試子程序。CPU首先在步驟U600按照下列公開(23)計算由變量“i”表示的各個氣缸#1～#6的變量λiλi＝ΔΓi-ρi-hi(ζj) ...(23)函數(shù)hi(ζj)是一個上述變量ζj的函數(shù)，可以用來消除包含在相對差Γi的實測值中的隨動齒輪40、42的快一齒狀態(tài)的影響。當(dāng)兩個隨動齒輪40、42均快一齒，或者在兩個隨動齒輪40、42都不快一齒時，該函數(shù)hi(ζi)為0；當(dāng)隨動齒輪40、42中對應(yīng)于變量“i”所示氣缸的隨動齒輪快一齒時該函數(shù)為18；當(dāng)隨動齒輪40、42中不對應(yīng)于變量“i”所示氣缸的隨動齒輪快一齒時該函數(shù)為-18。對變量ζi不用下標“i”而用下標“j”的理由是不可能只依據(jù)變量“i”所示氣缸的變量ζi的值來判斷隨動齒輪40、42中對應(yīng)于該氣缸的那個隨動齒輪是否快一齒，但可以按照圖70所示的測試程序根據(jù)組合(ζodd，ζeven)進行這種判斷。通過從變量相對差ΔΓi中減去變量ρi可以消除凸輪皮帶輪24、26的快一齒狀態(tài)或慢一齒狀態(tài)的影響。
按照公式(23)計算的變量λi不受上述缺陷的影響，但包含隨動齒輪40、42的慢一齒狀態(tài)和/或進氣閥游隙的小的或大的狀態(tài)的影響。用公式(12)定義的量取代公式(23)中的相對差ΔΓi，并將項ΔΓm從右邊移到左邊便可得到下列公式(24)λi-ΔΓm＝Γi+1-Γi-ρi-hi(ζj)...(24)
公式(24)的右側(cè)可以根據(jù)圖24的表中所示的差Γ的值進行計算。雖然公式(24)不同于在發(fā)動機實際測試時所用的公式(23)，但兩個公式(23)、(24)可以對相同的發(fā)動機90提供相同的結(jié)果。公式(24)的左側(cè)(即從變量λi中減去排氣壓力最大值角度的平均相對差ΔΓm(等于120°)得到的值)取決于隨動齒輪是否慢一齒和/或進氣閥游隙是否小或大而落在下面11個范圍(1)～(11)中的一個范圍內(nèi)范圍(1)-30≤λi-ΔΓm＜-20范圍(2)-20≤λi-ΔΓm＜-16范圍(3)-16≤λi-ΔΓm＜-12范圍(4)-12≤λi-ΔΓm＜-6范圍(5)-6≤λi-ΔΓm＜-2范圍(6)-2≤λi-ΔΓm＜2范圍(7)2≤λi-ΔΓm＜6范圍(8)6 ≤λi-ΔΓm＜12范圍(9)12≤λi-ΔΓm＜16范圍(10)16≤λi-ΔΓm＜20范圍(11)20≤λi-ΔΓm＜30圖74示出上述11個范圍(1)～(11)。隨動齒輪40、42的慢一齒狀態(tài)階梯式影響值λi-ΔΓm。當(dāng)兩個隨動齒輪40、42均慢一齒或兩個隨動齒輪均正常時，這種影響的數(shù)值為0；當(dāng)隨動齒輪40、42中對應(yīng)于變量“i”所示氣缸的那個隨動齒輪慢一齒時，該影響的數(shù)值為-18；當(dāng)隨動齒輪40、42中不對應(yīng)于變量“i”所示氣缸的那個隨動齒輪慢一齒時，該影響的數(shù)值為18。
其時，如果該氣缸的差Γ落在-2～2的范圍內(nèi)，則CPU判定各個氣缸的進氣閥游隙是正常的。因此，即使可以斷定一個氣缸的進氣閥游隙是正常的，但該氣缸的差Γ可以取范圍-2～2中的任何值。另外，即使進氣閥游隙很小，但差Γ不可能小于-10，即使進氣閥游隙很大，但差Γ不能大于10。因此參數(shù)λi-ΔΓm的整個范圍可以分成11個范圍(1)～(11)，這些范圍由以下邊界值確定-18±(10+2)、-18±2、0±(10+2)、0±2、18±(10+2)和18±2。
上述11個范圍(1)～(?。?中的各個范圍對應(yīng)于以下一個或多個缺陷，該缺陷是兩個隨動齒輪40、42中對應(yīng)于變量“i”所示氣缸的那個隨動齒輪的缺陷和/或不對應(yīng)于該氣缸的其它隨動齒輪的缺陷以及該氣缸的進氣閥游隙的缺陷范圍(1)隨動齒輪40、42中的一個慢一齒，進氣閥游隙大；范圍(2)隨動齒輪40、42中的一個慢一齒，進氣閥游隙正常；范圍(3)隨動齒輪40、42中的一個慢一齒，進氣閥游隙?。环秶?4)隨動齒輪40、42中的一個慢一齒，進氣閥游隙??；或者隨動齒輪40、42均正常而進氣閥游隙大；或者隨動齒輪40、42均慢一齒，而進氣閥游隙大；范圍(5)隨動齒輪40、42均正常而進氣閥游隙大；或者隨動齒輪40、42均慢一齒而進氣閥游隙大；范圍(6)隨動齒輪40、42均正常而進氣閥游隙正常；或者隨動齒輪40、42均慢一齒而進氣閥游隙正常；范圍(7)隨動齒輪40、42均正常而進氣閥游隙?。换蛘唠S動齒輪40、42均慢一齒而進氣閥游隙??；范圍(8)隨動齒輪40、42均正常而進氣閥游隙??；或者隨動齒輪40、42均慢一齒而進氣閥游隙??；或者隨動齒輪40、42中的另一齒輪慢一齒而進氣閥游隙大；范圍(9)隨動齒輪40、42中的另一齒輪慢一齒和進氣閥游隙大；范圍(10)隨動齒輪40、42中的另一齒輪慢一齒和進氣閥游隙正常；范圍(11)隨動齒輪40、42中的另一齒輪慢一齒和進氣閥游隙小。
當(dāng)值λi-ΔΓm落在第一至第三范圍中的一種范圍內(nèi)以及第九至第十一中的一種范圍內(nèi)時，CPU可以確定變量“i”所示氣缸的進氣閥游隙的組裝狀態(tài)(即大、正?；蛐〉臓顟B(tài))以及確定兩個隨動齒輪40、42中對應(yīng)于該氣缸的那個隨動齒輪的安裝狀態(tài)(即慢一齒或正常狀態(tài))。另一方面，當(dāng)值λi-ΔΓm落在第四至第八范圍(4)～(8)中的一個范圍內(nèi)時，CPU只能確定由變量“i”所示氣缸的進氣閥游隙的安裝狀態(tài)和兩個隨動齒輪40、42中對應(yīng)于該氣缸的一個隨動齒輪的安裝狀態(tài)的許多候補缺陷。然而即使在值λi-ΔΓm落在范圍(4)～(8)中的一個范圍內(nèi)時，CPU能確定氣缸的進氣閥游隙的安裝狀態(tài)和兩個隨動齒輪40、42中對應(yīng)于該氣缸的一個隨動齒輪的安裝狀態(tài)。例如，當(dāng)一個氣缸的值λi-ΔΓm落在第八范圍(8)內(nèi)時，如果屬于同一機組的另一氣缸的值λi-ΔΓm落在第九范圍(9)內(nèi)，則CPU可以確定隨動齒輪40、42中的另一齒輪快一齒和該一個氣缸的進氣閥游隙大，該另一個齒輪不對應(yīng)于該一個氣缸，上述一個和另一個氣缸屬于同一機組。因此，本發(fā)動機測試裝置可以從發(fā)動機90兩個機組中的各個機組上收集信息而與另一個機組無關(guān)，并且能夠收集關(guān)于發(fā)動機90組裝狀態(tài)的更多信息。然后從步驟U600進到步驟U602，在缺陷標志“flagdrvn”、“flaginl”、“flagins”設(shè)置數(shù)值。然而，當(dāng)CPU確定一個或多個缺陷的若干候補缺陷時，CPU將在對應(yīng)一個或多個標志的誤差1位和誤差2位中的各個位中設(shè)定值1，由此指示CPU不能明確地確定發(fā)動機90的隨動齒輪40、42和進氣閥50的一個或多個缺陷。
圖75是流程圖，示出圖68的步驟U210調(diào)用的排氣閥游隙大測試子程序。如果發(fā)動機90的氣缸#1～#6的凸輪皮帶輪24和26、隨動齒輪40和42、進氣閥游隙等具有另一個或其它幾個缺陷，則本測試程序不能提供正確的結(jié)果。然而，如果發(fā)動機90具有一個只有排氣閥游隙大缺陷而沒有任何其它任何缺陷的氣缸，則CPU可以鑒定出該氣缸。因此，如果缺陷檢測器117在上述先前的測試中找出一個或多個缺陷，則CPU可以不執(zhí)行本程序，并可以推斷出不能判斷各個氣缸的排氣閥游隙是大還是不大。在這種情況下，CPU在缺陷標志“flagexl”的誤差1位中設(shè)置值1。因而對應(yīng)于所有氣缸#1～#6的燈230均閃亮。
在圖75的測試程序中，CPU首先在步驟U700中將所有六氣缸#1～#6(i＝1～6)的排氣壓力恒定值差βi中最大的一個確定為變量βMAX，并將該差值中最小的一個確定為變量βMIN。然后從步驟U700進到步驟U702，判斷從變量βMAX減去變量βMIN的值是否大于閾值βth。如果在步驟U702得到肯定判斷，則CPU的控制器走到步驟U704，確定具有最大差βMAX的氣缸具有大的排氣閥游隙，并在對應(yīng)于該氣缸的標記“flagexl”位中的一位設(shè)置值1。隨后CPU退出本子程序。閾值βth是規(guī)定的恒定值。另一方面，如果在步驟U702得否定判斷，則CPU直接退出本測試子程序。
圖75所示的測試子程序是基于假定發(fā)動機90具有至多不過一個有排氣閥游隙大缺陷的氣缸。即使這個假定不成立，在一般認為至少一個氣缸的排氣閥游隙是正常的這一假定成立的情況下，即一般認為所有氣缸的相應(yīng)排氣閥游隙不可能均大的情況下，此測試程序也是有用的。在最后一種情況下，為尋找氣缸中具有最大排氣閥游隙的一個氣缸，可以實施本測試程序。如果CPU以此種方式找到其排氣閥游隙大的氣缸，則氣缸中另一個或其它幾個氣缸(但不是所有氣缸)仍有可能其排氣閥游隙大。在這種情況下，CPU在對應(yīng)于判定為排氣閥游隙大的氣缸的缺陷標志“flagexl”位中的一位上設(shè)置值1。隨后對應(yīng)于該氣缸的燈亮，而對應(yīng)于其它氣缸的燈閃亮。由此顯示器118指示，另一個或其它氣缸(但不是所有氣缸)有可能其排氣閥游隙大。
在有可能不能完全否定所有氣缸其排氣閥游隙大的情況下，即使圖75的測試顯示所有氣缸是正常的，CPU也令顯示器顯示上述情況。因此當(dāng)圖75的測試顯示所有氣缸均正常時，CPU在標志“flagexl”的誤差1位上設(shè)定值1，而在標志的第一至第六位的各個位上設(shè)置0，從而表示有可能所有氣缸其排氣閥游隙均大。在這種情況下，對應(yīng)于所有氣缸的燈230均閃亮。
圖76是流程圖，示出圖68的步驟調(diào)用的用于代替圖75測試子程序的另一個排氣閥游隙大測試子程序。此測試子程序是基于將各個氣缸#1～#6的差βi的值和所有氣缸上測得的差βi的相應(yīng)值的平均值相比較。CPU首先在步驟U800將所有氣缸上測得的βi差值的平均值確定為變量βMEAN。然后從步驟U800進到步驟U802，判斷從變量“i”所示現(xiàn)在氣缸的差值βi減去變量βMEAN后得到的值是否大于閾值βth(即規(guī)定的恒定值)。如果在步驟U802獲得肯定判斷，則CPU的控制器走到步驟U804，確定滿足上述條件的一個或多個氣缸其排氣閥游隙大，并在對應(yīng)于該一個或多個氣缸的缺陷標志“flagexl”的一位或多位上設(shè)定值1。隨后CPU退出本子程序。另一方面，如果在步驟U802獲得否定判斷，CPU直接退出本測試。本測試是基于假定發(fā)動機90至多只有少數(shù)氣缸(即一個或兩個)具有排氣閥游隙大的缺陷。因此在這種假定不成立的某些可能情況下，最好運行兩個變型測試中已經(jīng)結(jié)合圖75的測試程序另外說明的測試。
圖77是流程圖，示出圖68的步驟U210調(diào)用的用于代替圖75或圖76中測試子程序的再一個排氣閥游隙大測試子程序。該測試的運行方式是，將所有氣缸#1～#6上測得的相應(yīng)差值βi分成兩組，然后將第一組的值與第二組的值進行比較。CPU首先在步驟U900排列所有氣缸的相應(yīng)差值βi，順序從最大值到最小值，然后將此順序中的各對接差值之間的差值確定為變量Δβk。當(dāng)其下標分別取其1～5時變量Δβk取5個值。然后從步驟U900進到步驟U902，將變量Δβk的五個值中的最大一個值確定為變量ΔβMAX。隨后在步驟U904 CPU判斷變量ΔβMAX是否大于閾值Dth。該閾值可以是一個值，該值小于用于計算變量βMAX的兩個βi值中較小的一個值(以后稱作為值βs，而較大的一個值稱作為值βL)，并考慮到在正常氣缸上差值β的不可避免的變化來確定該值。如果在步驟U904上得到肯定判斷，則CPU的控制器走到步驟U906，確定其差βi的值不小于值βL的一個或多個氣缸其排氣閥游隙大，并在對于應(yīng)該一個或多個氣缸的缺陷標志的一位或多位上設(shè)置值1。隨后CPU退出本子程序。另一方面，如果在步驟U904得到否定判斷，則CPU直接退出本測試程序。
如果由所有氣缸的相應(yīng)差值βi計算的變量ΔβMAX大于根據(jù)同樣的值計算的閾值Dth，則可以判定，其值βi不小于值βL的一個或多個氣缸和其值βi不大于值βs的一個或多個氣缸分別形成不同的組。CPU可以斷定，其值βi不小于值βL的一個或多個氣缸即第一組的一個或多個氣缸具有排氣閥游隙大的缺陷。圖77的測試是基于假定正常氣缸的差值βi的不可避免的變化是很小的。然而在這種假定不成立的情況下，最好運行圖75的測試程序或圖76的測試程序，或不同的排氣閥游隙大測試程序。
在圖77的測試中，CPU根據(jù)所有氣缸的相應(yīng)差值βi計算的變量Δβk、變量βMAX、閾值Dth等判斷各個氣缸的排氣閥游隙是大還是不大。這種方式是有利的，因為閾值Dth不需要作任何原本是需要的調(diào)節(jié)。
圖75、76和77的三個測試子程序的每個子程序可以獨立于其它測試子程序運行。然而這些測試子程序中的兩個或所有三個可以相繼地運行。在后一種情況下，一個測試子程序得到結(jié)果可能不同于另一個或其它幾個測試子程序所得的結(jié)果。對于在這些測試子程序中的至少一個程序中被判定為其排氣閥游隙大的一個或多個氣缸，CPU適合于判斷為很可能在該一個或多個氣缸上出現(xiàn)排氣閥游隙大缺陷。
圖78是流程圖，示出圖68的步驟U212調(diào)用的壓縮環(huán)遺漏測試子程序。如果發(fā)動機90具有另一個或其它幾個出現(xiàn)在凸輪皮帶輪24和26、隨動齒輪40和42、氣缸#1～#6的進氣閥游隙等上的缺陷，則本測試可能不能提供正確的結(jié)果。然而，如果發(fā)動機90的氣缸只有壓縮環(huán)遺漏的缺陷而沒有任何其它缺陷。則CPU可以鑒定氣缸。因此如果缺陷檢測器117在上述先有的測試程序中找到一個或多個缺陷，則CPU不執(zhí)行本測試程序，并可以斷定不能判斷各個氣缸是否有壓縮環(huán)遺漏的缺陷。在這種情況下，CPU在缺陷標志“flagring”的誤差1位中設(shè)置值1，而在標志的對應(yīng)于所有氣缸#1～#6的位上設(shè)置值0。因而對應(yīng)于所有氣缸#1～#6的燈232閃亮。
在圖78的測試子程序中，CPU首先在步驟U1000將所有氣缸#1～#6的相應(yīng)排氣壓力最大值差值αi中最大的一個確定為變量αMAX，將同一最大值差值αi中的最小的一個確定為變量αMIN。然后從步驟U1000進到步驟U1002，判斷從變量αMAX減去變量αMIN后的差值是否大于閾值αth。如果在步驟U1002得到肯定判斷，則CPU的控制器走到步驟U1004，確定具有最小差值αMIN的氣缸具有壓縮環(huán)遺漏缺陷，并在對應(yīng)于該氣缸的標志“flagring”的位中的一位上設(shè)置值1。隨后，CPU退出本子程序。另一方面，如果在步驟U1002得到否定判斷，則CPU直接退出本測試。
圖78所示的測試是基于發(fā)動機90至多只有一個氣缸具有壓縮環(huán)遺漏缺陷這一假定。即使這一假定不成立，但在一般認為的至少一個氣缸的壓縮環(huán)是正常的這一假定成立的情況下即在一般認為的所有氣缸不可能均存在壓縮環(huán)遺漏缺陷的情況下，本測試是有用。在最后一種情況下，為找出氣缸中壓縮環(huán)遺漏的氣缸運行本測試程序。如果CPU以這種方式找到壓縮環(huán)遺漏的氣缸，則另一個氣缸或其它幾個氣缸(但不是所有氣缸)仍可能存在同樣的缺陷。因此CPU在判斷為有壓縮環(huán)遺漏的氣缸的標志“flagring”的一個位中設(shè)定值1，并在該標志的誤差1位中設(shè)定值1。隨后對應(yīng)于該氣缸的燈232發(fā)亮，而對應(yīng)于其它氣缸的燈232則閃亮。因而顯示器118顯示另一個或其它幾個(但不是所有的)氣缸有可能有壓縮環(huán)遺漏的缺陷。
在可能的不能完全否定所有氣缸均有壓縮環(huán)遺漏缺陷的情況下，即使圖78的測試顯示所有氣缸是正常的，CPU也令顯示器118顯示上述情況。因此當(dāng)圖78的測試顯示所有氣缸均為正常時，CPU將在標志“flagring”的誤差1位中設(shè)置值1并在該標志的第一至第六位的各位上設(shè)置值0，由此表示所有氣缸有可能均有壓縮環(huán)遺漏的缺陷。在這種情況下，對應(yīng)于所有氣缸的燈232均閃亮。
從上述說明可以看出，以這種方式改變圖75的測試子程序便可得到圖78的測試子程序，即用圖78的差值αi代替圖75的差值βi，用圖78的步驟U1002所用的閾值αth代替圖75的步驟U702所用的閾值βth，并且改變圖75的步驟U704便可得到圖78的步驟U1004。同樣，可以通過改變圖76的測試子程序和/或圖77的測試子程序而得到另一個或其它幾個壓縮環(huán)遺漏測試子程序。在后一種情況下，其改變方式與圖75的測試子程序的上述改變方式相同，除此之外，改變圖76的步驟U802，使得CPU可以判斷從變量αMEAN(對應(yīng)于變量βMEAN)中減去變量“i”所示氣缸的差值αi后所得值是否大于閾值αth，并且改變圖77的步驟U906，使得CPU可以判斷其差值αi不大于值αs(對應(yīng)于值βs)的一個或多個氣缸是否有壓縮環(huán)遺漏的缺陷。
下面說明圖68的步驟U214執(zhí)行的輔助操作。在這一步驟CPU在缺陷標記“flagcrnk”的誤差1位中設(shè)定值1。在本缺陷鑒定子程序中，沒有進行任何試驗來鑒定曲軸皮帶輪20的快一齒或慢一齒狀態(tài)。如果在步驟U112得到否定判斷，則發(fā)動機90的曲軸皮帶輪20經(jīng)?？赡芴幱诳煲积X或慢一齒的狀態(tài)。根據(jù)在缺陷標志“flagcrnk”的誤差1位中設(shè)定的值1，顯示器118將示出上述情況。
下面說明本發(fā)明的第七實施例。第七實施例與上述第一實施例不同之處在于，用第七實施例中所用的圖81所示的不同發(fā)動機測試子程序取代在第一實施例中所用的圖25的發(fā)動機測試子程序。在第七實施例也應(yīng)用第一實施例所用的圖4的發(fā)動機測試裝置，在該裝置上可以實施本發(fā)明第七發(fā)動機測試方法。因此本測試裝置可以提供圖24的表。
第七發(fā)動機測試方法是一種能夠鑒定在正測試的發(fā)動機90出現(xiàn)的單個組裝缺陷的方法。即本方法是基于假定發(fā)動機90即使有缺陷也只有一個單一的組裝缺陷，為上述13種缺陷中的一種缺陷，13種缺陷是凸輪皮帶輪24、26中各個輪的快一齒和慢一齒狀態(tài)、隨動齒輪40、42中各個輪的快一齒和慢一齒狀態(tài)、進氣閥游隙小和大的狀態(tài)、排氣閥游隙小和大的狀態(tài)及壓縮環(huán)的遺漏，本方法還基于這樣的假定在發(fā)動機90的六個氣缸#1～#6的兩個或多個氣缸上不同時產(chǎn)生進氣閥游隙的小和大狀態(tài)、排氣閥游隙的大和小狀態(tài)以及壓縮環(huán)遺漏的各個缺陷。在本測試方法中沒有進行任何測試來尋找曲軸皮帶輪20的任何缺陷。
上述13種缺陷中的各種缺陷可以根據(jù)在六個氣缸#1～#6上得到的排氣壓力最大值的有限差δPEXmaxi的相應(yīng)值、排氣壓力恒定值的有限差δPEXconsti的相應(yīng)值、排氣壓力最大值角度的有限相對差δΓi的相應(yīng)值、排氣壓力開始恒定角的有限相對差δ∑i的相應(yīng)值、排氣壓力開始減小角的有限相對差δΦi的相應(yīng)值、進氣壓力最大值角的有限相對差δΛi的相應(yīng)值和進氣壓力開始增加角的有限相對差δψi的相對值進行鑒定或確定。上述7個參數(shù)的相應(yīng)符號δPEXmaxi、δPEXconsti、δΓi、δ∑i、δΦi、δΛi、δψi中各個符號的下標“i”從1變到6，分別對應(yīng)于第一至第六氣缸。各個氣缸#1～#6的七個參數(shù)δPEXmaxi、δPEXconsti、δΓi、δ∑i、δΦi、δΛi、δψi的相應(yīng)值可以根據(jù)在各個氣缸上測得的排氣壓力最大值δPEXmaxi的相應(yīng)值、排氣壓力恒定值δPEXconsti的相應(yīng)值、排氣壓力最大值角的相對差ΔΓi的相應(yīng)值、排氣壓力開始恒定角的相對差Δ∑i的相應(yīng)值、排氣壓力開始減小角的相對差ΔΦi的相應(yīng)值、進氣壓力最大值角的相對差ΔΛi的相應(yīng)值和進氣壓力開始增加角的相對差δψi的相應(yīng)值分別按照以下七個公式(25)、(26)、(27)、(28)、(29)、(30)和(31)進行計算δPEXmaxi＝PEXmaxi+1-PEXmaxi...(25)δPEXconsti＝PEXconsti+1-PEXconsti...(26)δΓi＝ΔΓi-ΔΓm...(27)δ∑i＝Δ∑i-Δ∑m...(28)δΦi＝ΔΦi-ΔΦm...(29)δΛi＝ΔΛi-ΔΛm...(30)δψi＝Δψi-Δψm...(31)
在公式(30)、(31)中的進氣壓力最大值角的相對差ΔΛi和進氣壓力開始增加角的相對差Δψi分別按照以下公式(32)、(33)計算ΔΛi＝ΔΛm+Λi+1-Λi...(32)Δψi＝Δψm+ψi+1-ψi...(33)另外，在公式(30)、(31)中的進氣壓力最大值角的平均相對差ΔΛm和進氣壓力開始增加角的平均相對差Δψm等于120°。在下面說明中應(yīng)當(dāng)注意到，當(dāng)數(shù)字i+1超過6時，數(shù)字由小于6的數(shù)字替代。
在實際發(fā)動機測試中，上述7個參數(shù)δPEXmaxi、δPEXconsti、δΓi、δ∑i、δΦi、δΛi、δψi的相應(yīng)值分別按照公式(25)至(31)進行計算。然而在以下的利用圖24的表中所示數(shù)值的說明中，七個參數(shù)可以分別按照以下七個公式(34)、(35)、(36)、(37)、(38)、(39)和(40)進行計算，而不用公式(25)～(31)δPEXmaxi＝αi+1-αi...(34)δPEXconsti＝βi+1-βi...(35)δΓi＝Γi+1-Γi...(36)δ∑i＝∑i+1-∑i...(37)δΦi＝Φi+1-Φi...(38)δΛi＝Λi+1-Λi...(39)δψi＝ψi+1-ψi...(40)在圖24的表中示出公式(34)～(40)的各個公式右側(cè)的各項的相應(yīng)值。即可以根據(jù)圖24的表按照公式(34)～(40)計算，其計算值與用公式(25)～(31)計算的值相同。例如將正常發(fā)動機上測得的排氣壓力最大值的值表示為PEXmaxSTD時，可以得到以下公式(41)、(42)αi＝PEXmaxi-PEXmaxSTD...(41)αi+1＝PEXmaxi+1-PEXmaxSTD...(42)
在公式(25)中用公式(41)、(42)定義的量代替項PEXmaxi和PEXmaxi+1便可以得到公式(34)。即公式(25)等價于公式(34)。同樣，對于有限差δPEXconsti也容易得出結(jié)論公式(26)等價于公式(35)。另外，用公式(27)～(31)、(32)和(33)定義的量取代公式中(27)～(31)中的項ΔΓi、Δ∑i、ΔΦi、ΔΛi、Δψi便可得到五個公式(36)～(40)。因此，按照不同的計算方式可以得到下面將例示的值，該不同的方式不同于實際發(fā)動機測試中用公式(25)～(31)計算數(shù)值的方式。然而用公式(34)～(40)計算的值等于用公式(25)～(31)計算的值，前面的值是用圖24的表中所示的值計算的。因此用公式(34)～(40)計算的值可以用作為實際發(fā)動機測試中用公式(25)～(31)計算的值。
下面首先說明用于鑒定或確定凸輪皮帶輪24、26的快一齒和慢一齒狀態(tài)中的各個狀態(tài)以及隨動齒輪40、42的快一齒和慢一齒狀態(tài)中的各個狀態(tài)的方式。
在發(fā)動機90或者處于左機組的左凸輪皮帶輪24快一齒狀態(tài)或者處于右機組的右凸輪皮帶輪26慢一齒狀態(tài)的情況下，上述7個參數(shù)δPEXmaxi、δPEXconsti、δΓi、δ∑i、δΦi、δΛi、δψi的相應(yīng)值可按照公式(34)～(40)計算，結(jié)果如下δPEXmaxodd＝αeven-αodd＝0-(-17)＝17δPEXmaxeven＝αodd-αeven＝-17-0＝-17δPEXconstodd＝βeven-βodd＝0-0＝0δPEXconsteven＝βodd-βeven＝0-0＝0δΓodd＝Γeven-Γodd＝0-(-15)＝15δΓeven＝Γodd-Γeven＝-15-0＝-15δ∑odd＝∑even-∑odd＝0-(-15)＝15δ∑even＝∑odd-∑even＝-15-0＝-15δΦodd＝Φeven-Φodd＝0-(-15)＝15δΦeven＝Φodd-Φeven＝-15-0＝-15δΛodd＝Λeven-Λodd＝0-(-14)＝14δΛeven＝Λodd-Λeven＝-14-0＝-14δψodd＝ψeven-ψodd＝0-(-15)＝15δψeven＝ψodd-ψeven＝-15-0＝-15
在上述計算中，下標“odd”表示變量“i”取奇數(shù)的情況，下標“even”表示變量“i”取偶數(shù)的情況。上述計算涉及發(fā)動機90處于左凸輪皮帶輪24快一齒狀態(tài)的情況。然而在發(fā)動機90處于右凸輪皮帶輪26慢一齒狀態(tài)的情況下也可以得到同樣的結(jié)果。
在發(fā)動機90或者處于左凸輪皮帶輪24慢一齒的狀態(tài)或者處于右凸輪皮帶輪26快一齒的狀態(tài)的情況下，7個參數(shù)δPEXmaxi、δPEXconsti、δΓi、δ∑i、δΛi、δΛi、δψi的相應(yīng)值按公式(34)～(40)計算，計算結(jié)果如下δPEXmaxodd＝αeven-αodd＝0-17＝-17δPEXmaxeven＝αodd-αeven＝17-0＝17δPEXconstodd＝βeven-βodd＝0-0＝0δPEXconsteven＝βodd-βeven＝0-0＝0δΓodd＝Γeven-Γodd＝0-15＝-15δΓeven＝Γodd-Γeven＝15-0＝15δ∑odd＝∑even-∑odd＝0-15)＝-15δ∑even＝∑odd-∑even＝15-0＝15δΦodd＝Φeven-Φodd＝0-15＝-15δΦeven＝Φodd-Φeven＝15-0＝15δΛodd＝Λeven-Λcdd＝0-14＝-14δΛeven＝Λodd-Λeven＝14-0＝14δψodd＝ψeven-ψodd＝0-15＝-15δψeven＝ψodd-ψeven＝15-0＝15上述計算涉及發(fā)動機90處于左凸輪皮帶輪24慢一齒狀態(tài)的情況。然而在發(fā)動機90處于右凸輪皮帶輪26快一齒狀態(tài)的情況下，也可以得到同樣結(jié)果。
在發(fā)動機90處于左機組的左隨動齒輪40快一齒狀態(tài)的情況下，7個參數(shù)δPEXmaxi、δPEXconsti、δΓi、δ∑i、δΦi、δΛi、δψi的相應(yīng)值可按照公式(34)～(40)計算，計算結(jié)果如下δPEXmaxodd＝αeven-αodd＝0-(-42)＝42δPEXmaxeven＝αodd-αeven＝-42-0＝-42δPEXconstodd＝βeven-βodd＝0-(-10)＝10δPEXconsteven＝βodd-βeven＝-10-0＝-10
δΓodd＝Γeven-Γodd＝0-(-18)＝18δΓeven＝Γodd-Γeven＝-18-0＝-18δ∑odd＝∑even-∑odd＝0-(-8.4)＝8.4δ∑even＝∑odd-∑even＝-8.4-0＝-8.4δΦodd＝Φeven-Φodd＝0-0＝0δΦeven＝Φodd-Φeven＝0-0＝0δΛodd＝Λeven-Λodd＝0-(-17)＝17δΛeven＝Λodd-Λeven＝-17-0＝-17δψodd＝ψeven-ψodd＝0-(-18)＝18δψeven＝ψodd-ψeven＝-18-0＝-18在發(fā)動機90處于左隨動齒輪40慢一齒狀態(tài)的情況下，7個參數(shù)δPEXmaxi、δPEXconsti、δΓi、δ∑i、δΦi、δΛi、δψi的相應(yīng)值按照公式(34)～(40)進行計算，計算結(jié)果如下δPEXmaxodd＝αeven-αodd＝0-42＝-42δPEXmaxeven＝αodd-αeven＝42-0＝42δPEXconstodd＝βeven-βodd＝0-36＝-36δPEXconsteven＝βodd-βeven＝36-0＝36δΓodd＝Γeven-Γodd＝0-18＝18δΓeven＝Γodd-Γeven＝18-0＝18δ∑odd＝∑even-∑odd＝0-0＝0δ∑even＝∑odd-∑even＝0-0＝0δΦodd＝Φeven-Φodd＝0-0＝0δΦeven＝Φodd-Φeven＝0-0＝0δΛodd＝Λeven-Λodd＝0-17＝-17δΛeven＝Λodd-Λeven＝17-0＝17δψodd＝ψeven-ψodd＝0-18＝-18δψeven＝ψodd-ψeven＝18-0＝18在發(fā)動機90處于右機組的右隨動齒輪42快一齒狀態(tài)的情況下，7個參數(shù)δPEXmaxi、δPEXconsti、δΓi、δ∑i、δΦi、δΛi、δψi的相應(yīng)值按照公式(34)～(40)進行計算，計算結(jié)果如下δPEXmaxodd＝αeven-αodd＝-42-0＝-42δPEXmaxeven＝αodd-αeven＝0-(-42)＝42
δPEXconstodd＝βeven-βodd＝-10-0＝-10δPEXconsteven＝βodd-βeven＝0-(-10)＝10δΓodd＝Γeven-Γodd＝-18-0＝-18δΓeven＝Γodd-Γeven＝0-(-18)＝18δ∑odd＝∑even-∑odd＝-8.4-0＝-8.4δ∑even＝∑odd-∑even＝0-(-8.4)＝8.4δΦodd＝Φeven-Φodd＝0-0＝0δΦeven＝Φodd-Φeven＝0-0＝0δΛodd＝Λeven-Λodd＝-17-0＝-17δΛeven＝Λodd-Λeven＝0-(-17)＝17δψodd＝ψeven-ψodd＝-l8-0＝-18δψeven＝ψodd-ψeven＝0-(-18)＝18在發(fā)動機90處于右隨動齒輪42慢一齒狀態(tài)的情況下，7個參數(shù)δPEXmaxi、δPEXconsti、δΓi、δ∑i、δΦi、δΛi、δψi的相應(yīng)值按照公式(34)～(40)進行計算，計算結(jié)果如下δPEXmaxodd＝αeven-αodd＝42-0＝42δPEXmaxeven＝αodd-αeven＝0-42＝-42δPEXconstodd＝βeven-βodd＝36-0＝36δPEXconsteven＝βodd-βeven＝0-36＝-36δΓodd＝Γeven-Γodd＝18-0＝18δΓeven＝Γodd-Γeven＝0-18＝-18δ∑odd＝∑even-∑odd＝0-0＝0δ∑even＝∑odd-∑even＝0-0＝0δΦodd＝Φeven-Φodd＝0-0＝0δΦeven＝Φodd-Φeven＝0-0＝0δΛodd＝Λeven-Λodd＝17-0＝17δΛeven＝Λodd-Λeven＝0-17＝-17δψodd＝ψeven-ψodd＝18-0＝18δψeven＝ψodd-ψeven＝0-18＝-18圖79是一個表，示出上述8個缺陷中的各個缺陷和由此得到的7個參數(shù)δPEXmaxi、δPEXconsti、δΓi、δ∑i、δΦi、δΛi、δψi的值之間關(guān)系。這些值等于按照公式(25)～(34)計算的值。圖79的表中所示的參數(shù)δ(Γ-Φ)i由下列公式(43)定義
δ(Γ-Φ)i＝ΔΓm-ΔΦm-(ΔΓi-ΔΦi)＝ΔΦi-ΔΓi...(43)在公式(43)中，可以利用平均相對差ΔΓm、ΔΦm等于120°。分別用公式(12)、(13)定義的量替代公式(43)中的項ΔΓi、ΔΦi便可以得到以下公式(44)δ(Γ-Φ)i＝Γi-Φi-(Γi+1-Φi+1) ...(44)在圖79的表中示出的參數(shù)δ(Γ-Φ)i的值不是按公式(43)計算的值，而是按公式(44)用圖24的表中所示的值計算的。在實際發(fā)動機測試中，采用用公式(43)計算的參數(shù)δ(Γ-Φ)i的值。從公式43和圖79的表可以看出，參考δ(Γ-Φ)i等于參數(shù)δ(ψ-Φ)i。因此可以用參數(shù)δ(ψ-Φ)i取代參數(shù)δ(Γ-Φ)i。
圖79示出，八個參數(shù)δPEXmaxi、δPEXconsti、δΓi、δ∑i、δΦi、δΛi、δψi、δ(Γ-Φ)i的有關(guān)左機組和有關(guān)右機組的相應(yīng)值的組合即八個缺陷中各個缺陷的16個有限差值的分布不同于其它缺陷的分布，只是左凸輪皮帶輪24的快一齒狀態(tài)的分布等于右凸輪皮帶輪26的慢一齒狀態(tài)的分布以及左凸輪皮帶輪24的慢一齒狀態(tài)的配列等于右凸輪皮帶輪26快一齒狀態(tài)的分布。因此，例如，可以從其它缺陷中鑒定或區(qū)別左或右隨動齒輪40、42的快一齒或慢一齒狀態(tài)。然而不能彼此區(qū)分左凸輪皮帶輪24的快一齒的狀態(tài)和右凸輪皮帶輪26慢一齒的狀態(tài)和不能彼此區(qū)分左凸輪皮帶輪24的慢一齒的狀態(tài)和右凸輪皮帶輪26快一齒的狀態(tài)。
下面說明鑒定進氣閥游隙的小和大狀態(tài)、排氣閥游隙的小和大狀態(tài)和壓縮環(huán)遺漏狀態(tài)中各個狀態(tài)的方法。
在只有一個發(fā)動機90的氣缸#i出現(xiàn)進氣閥游隙小的情況下，對于該一個氣缸#i的相應(yīng)值δPEXmaxi、δPEXconsti、δΓi、δ∑i、δΦi、δΛi、δψi、δ(Γ-Φ)i可以按照公式(34)～(40)和(44)進行計算，這些相應(yīng)值應(yīng)當(dāng)?shù)扔谟霉?25)～(31)計算的值，用公式(34)～(40)和(44)進行計算的結(jié)果如下
δPEXmaxi＝αi+1-αi＝0-(-47)＝47δPEXconsti＝βi+1-βi＝0-(-16)＝16δΓi＝Γi+1-Γi＝0-(-6.4)＝6.4δ∑i＝∑i+1-∑i＝0-0＝0δΦi＝Φi+1-Φi＝0-0＝0δΛi＝Λi+1-Λi＝0-(-6)＝6δψi＝ψi+1-ψi＝0-(-6.4)＝6.4δ(Γ-Φ)i＝Γi-Φi-(Γi+1-Φi+1)＝-6.4-0-(0-0)＝-6.4在發(fā)動機90只有一個氣缸#i處于進氣閥游隙大狀態(tài)的情況下，對于該一個氣缸#i的相應(yīng)值δPEXmaxi、δPEXconsti、δΓi、δ∑i、δΦi、δΛi、δψi、δ(Γ-Φ)i可以用公式(34)～(40)和(44)進行計算，計算結(jié)果如下δPEXmaxi＝αi+1-αi＝0-18＝-18δPEXconsti＝βi+1-βi＝0-20＝-20δΓi＝Γi+1-Γi＝0-5.4＝-5.4δ∑i＝∑i+1-∑i＝0-0＝0δΦi＝Φi+1-Φi＝0-0＝0δΛi＝Λi+1-Λi＝0-5＝-5δψi＝ψi+1-ψi＝0-5.4)＝-5.4δ(Γ-Φ)i＝5.4-0-(0-0)＝5.4在發(fā)動機90只有一個氣缸#i處于排氣閥游隙小狀態(tài)的情況下，對于該一個氣缸#i的相應(yīng)值δPEXmaxi、δPEXconsti、δΓi、δ∑i、δΦi、δΛi、δψi、δ(Γ-Φ)i可以根據(jù)公式(34)～(40)和(44)進行計算，計算結(jié)果如下δPEXmaxi＝αi+1-αi＝0-(-8)＝8δPEXconsti＝βi+1-βi＝0-(-10)＝10δΓi＝Γi+1-Γi＝0-0＝0δ∑i＝∑i+1-∑i＝0-6.4＝-6.4δΦi＝Φi+1-Φi＝0-(-6.4)＝6.4δΛi＝Λi+1-Λi＝0-0＝0δψi＝ψi+1-ψi＝0-0＝0δ(Γ-Φ)i＝0-(-6.4)-(0-0)＝6.4
在發(fā)動機90只有一個氣缸#i的排氣閥游隙大的情況下，可以用公式(34)～(40)和(44)計算該一個氣缸#i的相應(yīng)值δPEXmaxi、δPEXconsti、δΓi、δ∑i、δΦi、δΛi、δψi、δ(Γ-Φ)i，計算結(jié)果如下δPEXmaxi＝αi+1-αi＝0-12＝-12δPEXconsti＝βi+1-βi＝0-14＝-14δΓi＝Γi+1-Γi＝0-0＝0δ∑i＝∑i+1-∑i＝0-0＝0δΦi＝Φi+1-Φi＝0-0＝0δΛi＝Λi+1-Λi＝0-0＝0δψi＝ψi+1-ψi＝0-0＝0δ(Γ-Φ)i＝0-0-(0-0)＝0在發(fā)動機90只有一個氣缸#i的壓縮環(huán)遺漏的情況下，可以用公式(34)～(40)和(44)計算該一個氣缸的相應(yīng)值δPEXmaxi、δPEXconsti、δΓi、δ∑i、δΦi、δΛi、δψi、δ(Γ-Φ)i，計算結(jié)果如下δPEXmaxi＝αi+1-αi＝0-(-10)＝10δPEXconsti＝βi+1-βi＝0-(-1)＝1δΓi＝Γi+1-Γi＝0-0＝0δ∑i＝∑i+1-∑i＝0-0＝0δΦi＝Φi+1-Φi＝0-0＝0δΛi＝Λi+1-Λi＝0-0＝0δψi＝ψi+1-ψi＝0-0＝0δ(Γ-Φ)i＝0-0-(0-0)＝0圖80是一個表，示出上述五個缺陷中的各個缺陷和由此得到的8個參數(shù)值δPEXmaxi、δPEXconsti、δΓi、δ∑i、δΦi、δΛi、δψi、δ(Γ-Φ)i之間的關(guān)系。然而就進氣閥游隙或排氣閥游隙而論，這些參數(shù)的各個參數(shù)將連續(xù)地變化，例如在圖3所示墊片72的厚度在被測試的不同發(fā)動機90中變化的情況下。因此圖80的表正好例示出當(dāng)發(fā)動機90具有進氣閥游隙和排氣閥游隙缺陷中的各個缺陷時8個參數(shù)的值。在實際發(fā)動機測試中，這些參數(shù)中的各個參數(shù)對于不同的發(fā)動機90可以取不同的值。
從圖79和80的表可以看出，8個參數(shù)δPEXmaxi、δPEXconsti、δΓi、δ∑i、δΦi、δΛi、δψi、δ(Γ-Φ)i中的各個參數(shù)對于不同的組裝缺陷取不同的值。如下所述，在本發(fā)動機測試方法中利用了這一點。
通過判斷在各個氣缸#1～#6上測量的8個參數(shù)δPEXmaxi、δPEXconsti、δΓi、δ∑i、δΦi、δΛi、δψi、δ(Γ-Φ)i的所有相應(yīng)值是否為零便可以判斷氣缸90是否是正常的。然而因為測量誤差，即使發(fā)動機90是正常的，這些參數(shù)的測量值也不等于零。在本實施例中，可以根據(jù)許多正常發(fā)動機(例如1000臺發(fā)動機)預(yù)先測出8個參數(shù)中的各個參數(shù)的標準偏差σ，因而各個參數(shù)的參考范圍可定為0±3σ。如果各個氣缸#1～#6的8個參數(shù)的所有相應(yīng)值均分別落在8個參考范圍內(nèi)，則如下所述，缺陷檢測器117的CPU將判定發(fā)動機90是正常的。8個參數(shù)的相應(yīng)標準偏差通常是彼此不同。然而在以下的說明中，為容易理解，這些偏差均用相同符號σ表示。
首先說明第一凸輪皮帶輪測試。通過判斷在各個奇數(shù)編號氣缸#1、#3、#5上測得的8個值和在各個偶數(shù)編號氣缸#2、#4、#6(見圖79)上測得的8個值是否滿足所有以下16個公式，即判斷這些公式是否正確(“真”)便可以判斷左機組的左凸輪皮帶輪24是否快一齒或右機組的右凸輪皮帶輪26是否慢一齒0+3σ＜δPEXmaxoddδPEXmaxeven＜0-3σ0-3σ≤δPEXconstodd≤0+3σ0-3σ≤δPEXconsteven≤0+3σ0+3σ＜δΓoddδΓeven＜0-3σ0+3σ＜δ∑oddδ∑even＜0-3σ0+3σ＜δΦoddδΦeven＜0-3σ0+3σ＜δΛoddδΛeven＜0-3σ0+3σ＜δψoddδψeven＜0-3σ0-3σ≤δ(Γ-Φ)odd≤0+3σ0-3σ≤δ(Γ-Φ)even≤0+3σ
當(dāng)變量“i”是奇數(shù)時用下標“odd”，而當(dāng)變量“i”為偶數(shù)時用下標“even”。在本實施例中，當(dāng)在左機組的所有三個氣缸#1、#3、#5上測量的各個參數(shù)δPEXmaxodd、δPEXconstodd、δΓodd、δ∑odd、δΦodd、δΛodd、δψodd、δ(Γ-Φ)odd的相應(yīng)值滿足上述公式中對應(yīng)的一個公式時，從該公式可以得到肯定判斷(“真”)，而當(dāng)在右機組的所有三個氣缸#2、#4、#δ上測量的各個參數(shù)δPEXeven、δPEXconsteven、δΓeven、δ∑even、δΦeven、δΛeven、δψeven、δ(Γ-Φ)even的相應(yīng)值滿足上述公式中的對應(yīng)公式時，可以從該公式得到肯定判斷(“真”)。
上述16個公式可以用下面16個公式代替，在下面的16個公式中，完全可以利用圖79的表中所示的數(shù)值來鑒定凸輪皮帶輪24、26的缺陷17-3σ≤δPEXmaxodd≤17+3σ-17-3σ≤δPEmaxeven≤-17+3σ0-3σ≤δPEXconstodd≤0+3σ0-3σ≤δPEXconsteven≤0+3σ15-3σ≤δΓodd≤15+3σ-15-3σ≤δΓeven≤-15+3σ15-3σ≤δ∑odd≤15+3σ-15-3σ≤δ∑even≤-15+3σ15-3σ≤δΦodd≤15+3σ-15-3σ≤δΦeven≤-15+3σ14-3σ≤δΛodd≤14+3σ-14-3σ≤δΛeven≤-14+3σ15-3σ≤δψodd≤15+3σ-15-3σ≤δψeven≤-15+3σ0-3σ≤δ(Γ-Φ)odd≤0+3σ0-3σ≤δ(Γ-Φ)even≤0+3σ在下面要說明的另一個凸輪皮帶輪的測試或另一個隨動齒輪的測試中，可以用第二組公式代替此處所用的并為此進行說明的第一組公式，該第二組公式類似于用于第一凸輪皮帶輪測試的上述可替換的一組公式，雖然第二組公式?jīng)]有進行特別說明。
下面說明第二凸輪皮帶輪的測試。通過判斷在各個奇數(shù)編號氣缸#1、#3、#5測得的各個參數(shù)的相應(yīng)值和在各個偶數(shù)編號氣缸#2、#4、#6(見圖79)測得的各個參考的相應(yīng)值是否滿足以下所有16個公式即此16個公式是否成立(即“真”)便可以判斷左凸輪皮帶輪24是否慢一齒或右凸輪皮帶輪26是否快一齒δPEXmaxodd＜0-3σ0+3σ＜δPEXmaxeven0-3σ≤δPEXconstodd≤0+3σ0-3σ≤δPEXconsteven≤0+3σδΓodd＜0-3σ0+3σ＜δΓevenδ∑odd＜0-3σ0+3σ＜δ∑evenδΦodd＜0-3σ0+3σ＜δΦevenδΛodd＜0-3σ0+3σ＜δΛevenδψodd＜0-3σ0+3σ＜δψeven0-3σ≤δ(Γ-Φ)odd≤0+3σ0-3σ≤δ(Γ-Φ)even≤0+3σ通過判斷所有下列表達式是否被滿足或是否成立(即“真”)則可判斷左機組的左隨動齒輪40是否快一齒0+3σ＜δPEXmaxoddδPEXmaxeven＜0-3σ0+3σ＜δPEXconstoddPEXconsteven＜0-3σ0+3σ＜δΓoddδΓeven＜0-3σ0+3σ＜δ∑oddδ∑even＜0-3σ0-3σ≤δΦodd≤0+3σ0-3σ≤δΦeven≤0+3σ
0+3σ＜δΛoddδΛeven＜0-3σ0+3σ＜δψoddδψeven＜0-3σδ(Γ-Φ)odd＜0-3σ0+3σ≤δ(Γ-Φ)even通過判斷所有下列公式是否被滿足或是否成立(即“真”)則可判斷左機組的左隨動齒輪40是否慢一齒δPEXmaxodd＜0-3σ0+3σ＜δPEXmaxevenPEXconstodd＜0-3σ0+3σ＜δPEXconstevenδΓodd＜0-3σ0+3σ＜δΓeven0-3σ≤δ∑odd≤0+3σ0-3σ≤δ∑even≤0+3σ0-3σ≤δΦodd≤0+3σ0-3σ≤δΦeven≤0+3σδΛodd＜0-3σ0+3σ＜δΛevenδψodd＜0-3σ0+3σ＜δψeven0+3σ＜δ(Γ-Φ)oddδ(Γ-Φ)even＜0-3σ通過判斷所有下列所有公式是否被滿足或是否成立(即“真”)則可判斷右機組的右隨動齒輪42是否快一齒δPEXmaxodd＜0-3σ0+3σ＜δPEXmaxevenPEXconstodd＜0-3σ0+3σ＜δPEXconstevenδΓodd＜0-3σ0+3σ＜δΓeven
∑odd＜0-3σ0+3σ＜δ∑even0-3σ≤δΦodd≤0+3σ0-3σ≤δΦeven≤0+3σδΛodd＜0-3σ0+3σ＜δΛevenδψodd＜0-3σ0+3σ＜δψeven0+3σ＜δ(Γ-Φ)oddδ(Γ-Ф)even＜0-3σ通過判斷所有下列公式是否被滿足或是否成立(即“真”)則可判斷右機組的右隨動齒輪42是否慢一齒0+3σ＜δPEXmaxoddδPEXmaxeven＜0-3σ0+3σ＜δPEXconstoddPEXconsteven＜0-3σ0+3σ＜δΓoddδΓeven＜0-3σ0～3σ≤δ∑odd≤0+3σ0-3σ≤δ∑even≤0+3σ0-3σ≤δΦodd≤ 0+3σ0-3σ≤δΦeven≤0+3σ0+3σ＜δΛoddδΛeven＜0-3σ0+3σ＜δψoddδψeven＜0-3σδ(Γ-Φ)odd＜0-3σ0+3σ＜δ(Γ-Φ)even下面說明進氣閥游隙測試。通過判斷下列所有公式是否被滿足(見圖80)即是否成立(為“真”)則可以判斷由變量“i”(i＝1-6)表示的氣缸其進氣閥游隙是否小
0+3σ＜δPEXmaxi0+3σ＜δPEXconsti0+3σ＜δΓi0-3σ≤δ∑i≤0+3σ0-3σ≤δΦi≤0+3σ0+3σ＜δΛi0+3σ＜δψiδ(Γ-Φ)i＜0-3σ通過判斷所有下列表達式是否被滿足(見圖80)即是否成立(“真”)則可判斷由變量“i”表示的氣缸其進氣閥游隙是否大δPEXmaxi＜0-3σPEXconsti＜0-3σδΓi＜0-3σ0-3σ≤δ∑i≤0+3σ0-3σ≤δΦi≤0+3σδΛi＜0-3σδψi＜0-3σ0+3σ＜δ(Γ-Φ)i下面說明排氣閥游隙測試。通過判斷所有下列公式是否被滿足(見圖80)即是否成立(“真”)則可判斷由變量“i”(i＝1～6)表示的氣缸其排氣閥游隙是否小0+3σ＜δPEXmaxi0+3σ＜δPEXconsti0-3σ≤δΓi≤0+3σδ∑i＜0-3σ0+3σ＜δΦi0-3σ≤δΛi≤0+3σ0-3σ≤δψi≤0+3σ0+3σ＜δ(Γ-Φ)i通過判斷以下所有公式是否被滿足(見圖80)即是否成立(“真”)則可判斷由變量“i”表示的氣缸其排氣閥游隙是否大
δPEXmaxi＜0-3σPEXconsti＜0-3σ0-3σ≤δΓi≤0+3σ0-3σ≤δ∑i≤0+3σ0-3σ≤δΦi≤0+3σ0-3σ≤δΛi≤0+3σ0-3σ≤δψi≤0+3σ0-3σ≤δ(Γ-Φ)i≤0+3σ下面說明壓縮環(huán)遺漏測試。通過判斷以下所有公式是否被滿足(見圖80)即是否成立(“真”)則可判斷由變量“i”表示的氣缸其壓縮環(huán)是否遺漏0+3σ＜δPEXmaxi0+3σ＜δPEXconsti0-3σ≤δΓi≤0+3σ0-3σ≤δ∑i≤0+3σ0-3σ≤δΦi≤0+3σ0-3σ≤δΛi≤0+3σ0-3σ≤δψi≤0+3σ0-3σ≤δ(Γ-Φ)i≤0+3σ在上述各個缺陷鑒定測試中所用的成組的公式可以提供正確的結(jié)論，只要某種假定成立。該假定是在圖79和80的表中所示非零的值的相應(yīng)絕對值顯著大于值3σ，該值3σ代表在正常發(fā)動機上這些表中所示八個參數(shù)的相應(yīng)變化范圍的基本上、下限。換言之，假定是，在有缺陷發(fā)動機上8個參數(shù)中各個參數(shù)的變化范圍不能與正常發(fā)動機上各個參數(shù)的相應(yīng)變化范圍重疊。在本實施例中，在幾乎所有所情況下，在表79和80的表中所示非零值的相應(yīng)絕對值大于值3σ。然而有些例外的情況。例如圖80的表中的對應(yīng)于壓縮環(huán)遺漏的有限差δPEXconsti為值1，該差小于值3σ。在這些例外情況下，如果采用涉及有限差δPEXconsti的上述公式來確定壓縮環(huán)的遺漏，則CPU可能錯誤判定發(fā)動機#i沒有壓縮環(huán)遺漏，盡管該缺陷是存在的。在這些例外情況下，此問題可以通過不用上述涉及有限差δPEXconsti的公式來解決。這也同樣適用于其它七個參數(shù)。不考慮有限差值δPEXconsti，CPU也可以根據(jù)圖80的表中的其它參數(shù)的相應(yīng)值準確地使壓縮環(huán)遺漏缺陷與發(fā)動機90的其它缺陷或正常裝配狀態(tài)區(qū)別開。應(yīng)當(dāng)注意到，在有些情況下，使用所有上述對應(yīng)公式來確定各個缺陷是多余的。例如從圖79和80可以看出，對應(yīng)于所有缺陷的有限差δΓi的相應(yīng)值等于有限差δψi。因此可以省去涉及兩個參數(shù)中任何一個參數(shù)的一個或多個步驟。
圖81是流程圖，示出發(fā)動機測試程序，該程序預(yù)先貯存在圖4所示缺陷檢測器117的ROM中并由缺陷檢測器的CPU和RAM執(zhí)行。運行該程序可以執(zhí)行本發(fā)明的上述第七發(fā)動機測試方法。按照該程序，可以利用上述相應(yīng)的成組公式鑒定圖79和80的表中所示的各個缺陷的存在或不存在。更具體地講，可以在步驟U1100、U1102、U1104、U1106、U1108、U1110、U1112和U1114分別采用8個參數(shù)δPEXmaxi、δPEXconsti、δΓi、δ∑i、δΦi、δΛi、δψi、δ(Γ-Φ)i的相應(yīng)值來判斷上述相應(yīng)的成組公式是否正確(“真”)，從而判定各個缺陷的存在與不存在。為鑒定各個缺陷的存在與不存在，在對應(yīng)于某個缺陷的某組公式在步驟U1100～U1114均能提供“真”判斷的情況下，CPU斷定該發(fā)動機90具有該缺陷。在這種情況下，CPU的控制器進到U1116，令顯示器118點亮對應(yīng)于由此判定或確定的缺陷的燈。然后CPU退出本子程序。
然而如上所述，當(dāng)CPU試圖尋找某種缺陷時CPU可以省去某些步驟。例如當(dāng)CPU試圖確定排氣閥游隙小時，CPU省去采用有限差δPEXmaxi的值的步驟U1100。
另一方面，如果在步驟U1100～U1114中至少一個步驟提供“假”的判斷，則CPU直接退出本程序而不執(zhí)行其它操作。對于各個缺陷均采用上述對應(yīng)的成組公式運行本子程序。應(yīng)當(dāng)注意到，從圖79可以明顯看出，不可能使左凸輪皮帶輪24或右隨動齒輪40的快一齒狀態(tài)與右凸輪皮帶輪26或右隨動齒輪42的慢一齒狀態(tài)相區(qū)別，或不能使左凸輪皮帶輪24或左隨動齒輪40的慢一齒狀態(tài)與右凸輪皮帶輪26或右隨動齒輪42的快一齒狀態(tài)相區(qū)別。因此CPU只能判定發(fā)動機90具有前兩個缺陷中的任一個缺陷或發(fā)動機90具有后兩個缺陷中的任一個缺陷。
可以采用圖81的子程序來只作發(fā)動機是否正常的判斷。在這種情況下應(yīng)用以下一組公式
0-3σ≤δPEXmaxi≤0+3σ0-3σ≤PEXconsti≤0+3σ0-3σ≤δΓi≤0+3σ0-3σ≤δ∑i≤0+3σ0-3σ≤δΦi≤0+3σ0-3σ≤δΛi≤0+3σ0-3σ≤δψi≤0+3σ0-3σ≤δ(Γ-Φ)i≤0+3σ在這種情況下，可以更改步驟U1116，使得CPU令顯示器118點亮表示發(fā)動機90是正常的OK燈200。
從上述說明可以得到結(jié)論圖81的子程序需要在許多正常發(fā)動機上測量參數(shù)δPEXmaxi、δPEXconsti、δΓi、δ∑i、δΦi、δΛi、δψi、δ(Γ-Φ)i的相應(yīng)值，然后根據(jù)這些測量值計算這些參數(shù)的相應(yīng)標準偏差σ。下面將說明，改動圖81的子程序可以省去那些操作。
首先，在執(zhí)行凸輪皮帶輪測試或隨動齒輪測試時，可以省去使用參數(shù)值δPEXmaxi、δPEXconsti、δΛi的步驟，即省去圖81的步驟U1100、U1102、U1110。換言之，只采用參數(shù)δΓi、δ∑i、δΦi、δΛi、δψi、δ(Γ-Φ)i的值。這些值在理論上是已知的而不一定要在發(fā)動機上實際測定。例如，在發(fā)動機處于凸輪皮帶輪24、26快一齒或慢一齒狀態(tài)時，參數(shù)δΓi、δ∑i、δΦi、δψi改變+15或-15。這是理論上已知的。另一方面，只需在裝配的發(fā)動機上進行實際測定便可測得參數(shù)δPEXmaxi、δPEXconsti、δΛi的值。因此可以省去應(yīng)用參數(shù)值δPEXmaxi、δPEXconsti、δΛi的步驟。
隨后，在進行進氣閥游隙小或大或者排氣閥游隙小或大的測試時，可以改變圖81的子程序，以便利用參數(shù)值δΓi、δ∑i、δΦi、δΛi、δψi、δ(Γ-Φ)的相應(yīng)符號，就本實施例而言，“符號”被確定為除正、負號外還包括表示均為零值的符號。例如約為零的值被確定為落在約零值的范圍0±2內(nèi)。這些值±2是已知的經(jīng)驗值，不是直接從正常的發(fā)動機90上的測量值中導(dǎo)出的值。對于不同的參數(shù)δΓi、δ∑i、δΦi、δΛi、δψi、δ(Γ-Φ)i分別采用不同的零值范圍。因此具有正號的值被確定為不小于2，而具有負號的值被確定為不大于-2。在圖80的表中所示值的相應(yīng)絕對值不是已知的，除非在有缺陷的發(fā)動機上進行實際測量。然而在很多情況下，參數(shù)δΓi、δ∑i、δΦi、δΛi、δψi、δ(Γ-Φ)i的值的相應(yīng)符號(即正號、負號或約零值)在理論上可根據(jù)發(fā)動機90的結(jié)構(gòu)等信息得到。在圖80的表中示出用來確定上述三種缺陷的參數(shù)δΓi、δ∑i、δΦi、δΛi、δψi、δ(Γ-Φ)i的值的相應(yīng)符號(即正號、負號、約零值)。另外，圖80的表示出用來確定參數(shù)δPEXmaxi的值的符號(即負號)以及用來確定壓縮環(huán)遺漏的參數(shù)δPEXmaxi的值的符號(即正號)，這將在下面說明。
在進行進氣閥游隙小測試時，象在進行凸輪皮帶輪測試或隨動齒輪測試時那樣，可以省去圖81的步驟U1100和U1102。另外，可以改動步驟U1104～U1114使其可以分別判斷以下公式是正確(“真”)還是不正確(“假”)δΓi≥2(U1104)δ∑i-0 (U1106)δΦi-0 (U1108)δΛi≥2(U1110)δψi≥2(U1112)δ(Γ-Φ)i≤-2 (U1114)在上述表達式中，例δΓi≥2意味著有限差δΓi的值大于約零值(即正)；δ∑i～0意味著有限差δ∑i的值約為零；δ(Γ-Φ)i≤-2意味著參數(shù)δ(Γ-Φ)i的值小于約零值(即負)。
在進行進氣閥游隙大的測試時，可以改動步驟U1104～U1114，使得可以分別判斷以下公式是正確(“真”)還是不正確δΓi≤-2 (U1104)δ∑i～0 (U1106)δΦi～0 (U1108)δΛi≤-2 (U1110)δψi≤-2 (U1112)δ(Γ-Φ)i≥2 (U1114)在進行排氣閥游隙小測試時，可以改動步驟U1104～U1114，使得可以分別判斷以下公式是正確(“真”)還是不正確
δΓi～0 (U1104)δ∑i≤-2 (U1106)δΦi≥2 (U1108)δΛi～0 (U1110)δψi-0(U1112)δ(Γ-Φ)i≥2 (U1114)在進行排氣閥游隙大測試或壓縮環(huán)遺漏測試時不能省去步驟U1100。即只省去步驟U1102。具體地講，當(dāng)進行排氣閥游隙大測試時，可以改動步驟U1100和U1104～U1114，使得可以分別判斷以下公式是正確(“真”)還是不正確δPEXmax≤-2 (U1100)δΓi～0 (U1104)δ∑i～0 (U1106)δΦi～0 (U1108)δΛi～0 (U1110)δψi-0(U1112)δ(Γ-Φ)i～0 (U1114)在進行壓縮環(huán)遺漏測試時，改變步驟U1110和U1104～U1114，使得可以分別判斷以下公式是正確(“真”)還是不正確δPEXmax≥2 (U1100)δΓi～0 (U1104)δ∑i～0 (U1106)δΦi～0 (U1108)δΛi-0 (U1110)δψi～0 (U1112)δ(Γ-Φ)i-0 (U1114)如果按上述方式改變圖81的子程序，則可以鑒定各個缺陷，而不必預(yù)先利用在正常發(fā)動機上測量的參數(shù)值計算參數(shù)的標準偏差σ。
從上述說明可以看出，在第七發(fā)動機測試方法中，可以通過將各對接連點燃氣缸中的一個氣缸上測得的值與各對氣缸中另一個氣缸上測得值相比較而鑒定各個缺陷。就具有左、右機組的發(fā)動機90而言，一般認為，根據(jù)在左機組的一個氣缸(變量“i”是奇數(shù))上測得的值和在右機能的一個氣缸(變量“i”是偶數(shù))上測得的值的比較便可以鑒定各個缺陷。
即使在不同于發(fā)動機90的一種或多種類型的發(fā)動機上進行測試，參數(shù)δΓi、δ∑i、δΦi、δΛi、δψi、δ(Γ-Φ)i的值對于各個缺陷也可以具有相同的符號(即正號、負號或約零值)，如圖80的表所示。在后一種情況下，本方法可用于測試兩種類型以上的發(fā)動機。
在第六和第七實施例中的各個實施例中，使一個氣缸上測得的相應(yīng)參數(shù)值PEXmax、ΔΓi等以及用這些相應(yīng)值計算的一個或多個值與另一個氣缸上測得的相應(yīng)參數(shù)值PEXmax、ΔΓi等以及用這些相應(yīng)值計算的一個或多個值相比較。因此不需測定排氣壓力PEX和進氣壓力滿足預(yù)定條件的相應(yīng)CS角。因而在實際發(fā)動機測試中可以省去圖4所示的CS傳感器114。因而可以簡化圖4所示測試裝置的結(jié)構(gòu)。
在第六和第七實施例中的各個實施例中，在緩沖桶96中檢測進氣壓力PIN。然而可以在各個進氣的92中檢測進氣壓力PIN。在后一種情況下，可以得到對應(yīng)于所有氣缸#1～#6的進氣壓力，并可以依據(jù)這些進氣壓力PIN鑒定發(fā)動機90的安裝缺陷。另外，在第六和第七的各個實施例中，由緩沖桶96、進氣岐管94和進氣口94的相應(yīng)內(nèi)空間構(gòu)成進氣閥側(cè)空間，然而可以由六個進氣口的相應(yīng)內(nèi)空間構(gòu)成六個進氣閥側(cè)空間。在后一種情況下，在實施第六或第七發(fā)動機測試方法時，除關(guān)閉一個或多個排氣閥側(cè)空間外或取代其關(guān)閉而可以關(guān)閉這些進氣閥側(cè)空間。
在六個進氣閥側(cè)空間由六個進氣口92構(gòu)成的情況下，CPU可以從六個進氣壓力PIN的各個壓力確定對應(yīng)于排氣壓力最大值PEXmax、排氣壓力恒定值PEXconst等的進氣壓力值，并確定對應(yīng)于排氣壓力開始減小角的相對差ΔΦi等的角度差。因此CPU可以根據(jù)這些進氣壓力值和這些角度差鑒定各種缺陷。
在第六和第七的各個實施例中，可以測試V6式DOHC汽油發(fā)動機。然而本發(fā)明適用于測試各種類型的發(fā)動機。例如在測試SOHC發(fā)動機的情況下，可以省去尋找隨動齒輪40、42缺陷的測試步驟。另外，在進氣凸輪軸(32、34)不由隨動齒輪(40、42)而由不同的凸輪皮帶輪驅(qū)動的那種DOHC發(fā)動機的情況下，可以應(yīng)用尋找這些不同凸輪皮帶輪缺陷的測試步驟來代替尋找隨動齒輪缺陷的測試步驟。同時，在第六和第七的各個實施例中，可以根據(jù)排氣壓力PEX的特征特數(shù)例如排氣壓力最大值θEXmax、排氣壓力最大值角θEXmax等推導(dǎo)出的參數(shù)(例如排氣壓力最大值角的相對差ΔΓ)來進行發(fā)動機測試。然而，也可以應(yīng)用圖24的表中所示的其它參數(shù)和/或圖8中所示曲線的其它特征參數(shù)來進行發(fā)動機測試。例如圖8所示曲線的最大傾斜或?qū)?yīng)于最大斜率的曲軸角、曲線的變化率超過參考值的長度或位置等均可用來確定發(fā)動機的一個或多個缺陷。本發(fā)明也適用于測試柴油機。
為了更可靠地鑒定或確定同時出現(xiàn)在一個發(fā)動機上的許多缺陷中的各個缺陷，可以用發(fā)動機測試裝置從發(fā)動機上收集更多的信息。例如，可以在發(fā)動機上人為地制造預(yù)定缺陷存在或不存在的所有可能組合，然后在發(fā)動機的人為制造的所有預(yù)定缺陷組合的各個組合中用測試裝置收集預(yù)定參數(shù)θEXmax、ΔΓi、ΔФi等的成組的相應(yīng)值。隨后，測試裝置從要測試的發(fā)動機上測定一組預(yù)定參數(shù)PEXmax、θEXmax等的相應(yīng)值，并將測定的一組值與預(yù)先在所有缺陷組合中收集的參照組中的各個組的值比較，然后在所有缺陷組合中選出一種組合作為發(fā)動機的鑒定出的缺陷組合，該選出的一種組合對應(yīng)于最接近測定組的參照組。在第六和第七的各個實施例中，測試裝置可以確定曲軸皮帶輪20、凸輪皮帶輪24、26或隨動齒輪40、42的快一齒或慢一齒的狀態(tài)。然而該測試裝置還適合于確定各個輪20、24、26、40、42的快兩個或多個齒或者慢兩個或多個齒的狀態(tài)。在最后一種情況下，為更準確地確定一個或多個缺陷，可以將各個PEXmax、ΔΓi、ΔФi等參數(shù)分成更多的范圍。在這種情況下，必須互相區(qū)分各個參數(shù)相應(yīng)值的不大的差別。因為用在第六和第七的各個實施例中的發(fā)動機測試裝置可以迅速測定各個參數(shù)的許多值，所以可以通過例如統(tǒng)計分析這些值很可靠地確定發(fā)動機的一個或多個缺陷。
權(quán)利要求
1.一種發(fā)動機的測試方法，該發(fā)動機包括氣缸、活塞、曲軸、進氣閥和排氣閥，該方法的特征在于包括以下步驟，用獨立的轉(zhuǎn)動裝置轉(zhuǎn)動曲軸，由此使活塞在氣缸中作往復(fù)運動，同時使與進氣閥相通的進氣閥外側(cè)空間和與排氣閥相通的排氣閥外側(cè)空間中的至少一個空間與大氣隔離，然后根據(jù)在進氣閥側(cè)空間和排氣閥側(cè)空間中的至少一個所測得的壓力來評估發(fā)動機的狀態(tài)，此時與所述進氣閥側(cè)空間和排氣閥側(cè)空間中的至少一個相對應(yīng)的進氣閥和排氣閥中至少一個閥應(yīng)當(dāng)是關(guān)閉的。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述進氣閥側(cè)空間和排氣閥側(cè)空間中的至少一個包括排氣閥側(cè)空間，所述評估步驟包括根據(jù)排氣閥應(yīng)已關(guān)閉時所測得的排氣閥側(cè)空間的壓力來評估發(fā)動機的狀態(tài)。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述評估步驟包括當(dāng)排氣閥應(yīng)已關(guān)閉而排氣閥側(cè)空間的壓力發(fā)生變化時判斷排氣未完全關(guān)閉的判斷步驟。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述判斷步驟包括當(dāng)排氣閥應(yīng)已關(guān)閉而排氣閥側(cè)空間所測得的壓力高于一第一參考值時判斷排氣閥未完全關(guān)閉的判斷步驟。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述進氣閥側(cè)空間和排氣閥側(cè)空間中的至少一個包括排氣閥側(cè)空間，所述評估步驟包括當(dāng)排氣閥打開而排氣閥側(cè)空間所測得的壓力低于一第二參考值時判斷進氣閥未完全關(guān)閉的步驟。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述評估步驟包括基于狀態(tài)變化時刻的評估步驟，該步驟基于進氣閥和排氣閥中至少一個閥的關(guān)閉狀態(tài)的起始時刻和結(jié)束時刻中的至少一個時刻評估發(fā)動機的狀態(tài)，所述至少一個閥對應(yīng)于與大氣隔離的進氣閥側(cè)空間和排氣閥側(cè)空間中的至少一個，所述至少一個閥的關(guān)閉狀態(tài)的起始時刻和結(jié)束時刻中的所述至少一個時刻包括第一狀態(tài)變化時刻和第二狀態(tài)變化時刻中的至少一個時刻，第一狀態(tài)變化時刻是所述至少一個空間中的壓力從變化態(tài)改變到恒定態(tài)時的時刻，而第二狀態(tài)變化時刻是所述至少一個空間中的壓力從恒定態(tài)變化到變化態(tài)時的時刻。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述基于狀態(tài)變化時刻的評估步驟包括根據(jù)第一和第二狀態(tài)變化時刻之間的時間間隔判斷發(fā)動機的狀態(tài)。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述轉(zhuǎn)動步驟包括用單獨的轉(zhuǎn)動裝置使發(fā)動機曲軸沿相反于正常方向的方向轉(zhuǎn)動的反向轉(zhuǎn)動步驟，當(dāng)發(fā)動機用燃燒燃料實際運轉(zhuǎn)時，該曲軸沿該正常方向轉(zhuǎn)動。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述反向轉(zhuǎn)動步驟包括使發(fā)動機的曲軸反向轉(zhuǎn)動，同時使進氣閥側(cè)空間與大氣隔離。
10.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述轉(zhuǎn)動步驟包括正常方向轉(zhuǎn)動步驟，利用獨立的轉(zhuǎn)動裝置使發(fā)動機的曲軸沿正常方向轉(zhuǎn)動，當(dāng)發(fā)動機實際由燃料運轉(zhuǎn)時，發(fā)動機曲軸沿該正常方向轉(zhuǎn)動。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述正常方向步驟包括使發(fā)動機的曲軸沿正常方向轉(zhuǎn)動，而同時使排氣閥側(cè)空間與大氣隔離。
12.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法還包括用一個可選擇地打開和關(guān)閉的閥使進氣閥側(cè)空間和排氣閥側(cè)空間中的至少一個空間與大氣隔離。
全文摘要
一種發(fā)動機的測試方法，該發(fā)動機包括氣缸、活塞、曲軸、進氣閥和排氣閥，該方法的特征在于包括以下步驟，用獨立的轉(zhuǎn)動裝置轉(zhuǎn)動曲軸，由此使活塞在氣缸中作往復(fù)運動，同時使與進氣閥相通的進氣閥外側(cè)空間和與排氣閥相通的排氣閥外側(cè)空間中的至少一個空間與大氣隔離，然后根據(jù)在進氣閥側(cè)空間和排氣閥側(cè)空間中的至少一個所測得的壓力來評估發(fā)動機的狀態(tài)，此時與所述進氣閥側(cè)空間和排氣閥側(cè)空間中的至少一個相對應(yīng)的進氣閥和排氣閥中至少一個閥應(yīng)當(dāng)是關(guān)閉的。
文檔編號G01M15/10GK1546975SQ20041000553
公開日2004年11月17日 申請日期1997年7月15日 優(yōu)先權(quán)日1996年7月19日
發(fā)明者丸田直行, 鈴木延明, 明 申請人:豐田自動車株式會社