特許 7392615 ベルト余寿命診断装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-11-28

(45)【発行日】2023-12-06

(54)【発明の名称】ベルト余寿命診断装置

(51)【国際特許分類】

   G01M 13/023 20190101AFI20231129BHJP

   F16H 7/00 20060101ALI20231129BHJP

   F16H 7/02 20060101ALI20231129BHJP

【ＦＩ】

G01M13/023

F16H7/00 A

F16H7/02 Z

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2020157764

(22)【出願日】2020-09-18

(65)【公開番号】P2022051339

(43)【公開日】2022-03-31

【審査請求日】2022-08-24

(73)【特許権者】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000017

【氏名又は名称】弁理士法人アイテック国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】山下 与史也

【審査官】松岡 智也

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１７－１７２４５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６０－０９３１３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１６／００７６４４２（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２００７－２３９８０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－２５６９２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－０７１６３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０００／０３４６８５（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ０２Ｂ ６１／００－７９／００

Ｆ１６Ｈ ７／００－７／２４

Ｇ０１Ｍ １３／００－１３／０４５、９９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

エンジンにより駆動されるベルトの余寿命を診断するベルト余寿命診断装置であって、
前記エンジンの回転数と前記エンジンの負荷率または燃料噴射率とからなる運転ポイントについての頻度分布に基づいて、前記ベルトの前記余寿命を診断する
ベルト余寿命診断装置。

【請求項2】

請求項１記載のベルト余寿命診断装置であって、
前記頻度分布と、前記ベルトの劣化度合い毎に定められる複数の判定用マップと、に基づいて、前記ベルトの前記劣化度合いを設定し、設定した前記劣化度合いに基づいて前記余寿命を診断する
ベルト余寿命診断装置。

【請求項3】

請求項２記載のベルト余寿命診断装置であって、
複数の前記判定用マップのうち前記劣化度合いの高い前記判定用マップは、前記劣化度合いが低い前記判定用マップに比して、前記ベルトに共振が生じる前記エンジンの運転領域である共振領域内の前記運転ポイントの頻度が高い
ベルト余寿命診断装置。

【請求項4】

請求項１記載のベルト余寿命診断装置であって、
前記頻度分布において、前記運転ポイントが前記ベルトに共振が生じる共振領域内となる頻度が高いときには、低いときに比して前記余寿命を短く診断する
ベルト余寿命診断装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ベルト余寿命診断装置に関し、詳しくは、エンジンにより駆動されるベルトの余寿命を診断するベルト余寿命診断装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、この種のベルト余寿命診断装置としては、ベルト（Ｖリブドベルト）の寿命を診断するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。ベルトは、圧縮ゴム層と、接着ゴム層と、ゴム引き帆布と、が積層されて構成されている。圧縮ゴム層は、プーリ等の動力伝達部材に圧接されている。接着ゴム層は、圧縮ゴム層に接している。ゴム引き帆布は、接着ゴム層に接している。この装置では、ベルトの有限要素モデルと使用条件とから、弾性解析プログラムを用いて接着ゴム層に発生するひずみ量を推定し、推定したひずみ量に基づいて、ベルトの余寿命を診断している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１０－５４４０３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、上述のベルト余寿命診断装置では、弾性解析プログラムを用いて推定したひずみ量を用いることから、推定したひずみ量と実際のひずみ量との誤差が大きくなることがある。推定したひずみ量と実際のひずみ量との誤差が大きくなると、ベルトの余寿命を精度よく診断することができない。

【0005】

本発明のベルト余寿命診断装置は、ベルトの余寿命を精度よく診断することを主目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明のベルト余寿命診断装置は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

【0007】

本発明のベルト余寿命診断装置は、
エンジンにより駆動されるベルトの余寿命を診断するベルト余寿命診断装置であって、
前記エンジンの回転数と前記エンジンの負荷率または燃料噴射率とからなる運転ポイントについての頻度分布に基づいて、前記ベルトの前記余寿命を診断する
ことを要旨とする。

【0008】

この本発明のベルト余寿命診断装置では、エンジンの回転数とエンジンの負荷率または燃料噴射率とからなる運転ポイントについての頻度分布に基づいて、ベルトの余寿命を診断する。この結果、弾性解析プログラムを用いて推定したひずみ量を用いるものに比して、ベルトの余寿命を精度よく診断できる。

【0009】

こうした本発明のベルト余寿命診断装置において、前記頻度分布と、前記ベルトの劣化度合い毎に定められる複数の判定用頻度分布と、に基づいて、前記ベルトの前記劣化度合いを設定し、設定した前記劣化度合いに基づいて前記余寿命を診断してもよい。こうすれば、より適正に、ベルトの余寿命を診断できる。

【0010】

この場合において、複数の前記判定用頻度分布のうち前記劣化度合いの高い前記判定用頻度分布を、前記劣化度合いが低い前記判定用頻度分布に比して、前記ベルトに共振が生じる前記エンジンの運領域である共振領域内の前記運転ポイントの頻度が高くしてもよいし、複数の前記判定用頻度分布のうち前記劣化度合いの高い前記判定用頻度分布を、前記劣化度合いが低い前記判定用頻度分布に比して、前記エンジンをアイドル運転する際のアイドル運転ポイントの頻度を高くしてもよい。こうすれば、複数の判定用頻度分布をより適正なものとすることができ、ベルトの余寿命をより精度よく診断できる。

【0011】

また、本発明のベルト余寿命診断装置において、前記頻度分布において、前記運転ポイントが前記ベルトに共振が生じる共振領域内となる頻度が高いときには、低いときに比して前記余寿命を短く診断してもよい。こうすれば、より適正に、ベルトの余寿命を診断できる。

【0012】

さらに、本発明のベルト余寿命診断装置において、前記頻度分布において、前記運転ポイントが前記エンジンをアイドル運転する際のアイドル運転ポイントとなる頻度が高いときには、低いときに比して前記余寿命を短く診断してもよい。こうすれば、より適正に、ベルトの余寿命を診断できる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明の一実施例としてのベルト余寿命診断装置を備える車両診断システム１の構成の概略を示す構成図である。

【図2】自動車１０の構成の概略を示す構成図である。

【図3】ＶリブドベルトＢｖの構成の概略を示す構成図である。

【図4】自動車１０のＥＣＵ７０により実行されるマップ作成ルーチンの一例を示すフローチャートである。

【図5】頻度マップＭａｐの一例を示す説明図である。

【図6】管理センタ９０のコンピュータ９２により実行されるベルト余寿命診断ルーチンの一例を示すフローチャートである。

【図7】ＶリブドベルトＢｖの劣化が速い場合の判定用マップＰｊ１の一例を示す説明図である。

【図8】ＶリブドベルトＢｖの劣化が遅い場合の判定用マップＰｊ２の一例を示す説明図である。

【図9】ＶリブドベルトＢｖの劣化が判定用マップＰｊ２より速く判定用マップＰｊ１より遅い場合の判定用マップＰｊ３の一例を示す説明図である。

【図10】ＶリブドベルトＢｖの劣化が判定用マップＰｊ２より速く判定用マップＰｊ１より遅い場合の判定用マップＰｊ４の一例を示す説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。

【実施例】

【0015】

図１は、本発明の一実施例としてのベルト余寿命診断装置を備える車両診断システム１の構成の概略を示す構成図である。図２は、自動車１０の構成の概略を示す構成図である。図３は、ＶリブドベルトＢｖの構成の概略を示す構成図である。車両診断システム１は、自動車１０と、管理センタ９０とを備える。

【0016】

自動車１０は、エンジン１２と、変速機５０と、車両全体の制御を行なう電子制御ユニット（以下、「ＥＣＵ」という）７０とを備える。

【0017】

エンジン１２は、ガソリンや軽油などの燃料を用いて動力を出力する内燃機関として構成されている。このエンジン１２は、エアクリーナ２２により清浄された空気を吸気管２３に吸入してスロットルバルブ２４を通過させると共に吸気管２３のスロットルバルブ２４よりも下流側で燃料噴射弁２６から燃料を噴射し、空気と燃料とを混合する。そして、この混合気を吸気バルブ２８を介して燃焼室２９に吸入し、点火プラグ３０による電気火花によって爆発燃焼させる。そして、爆発燃焼によるエネルギにより押し下げられるピストン３２の往復運動をクランクシャフト１４の回転運動に変換する。燃焼室２９から排気バルブ３３を介して排気管３４に排出される排気は、一酸化炭素（ＣＯ）や炭化水素（ＨＣ）、窒素酸化物（ＮＯｘ）の有害成分を浄化する触媒（三元触媒）を有する浄化装置３５，３６を介して外気に排出される。

【0018】

クランクシャフト１４は、先端にクランクシャフトプーリＰｃが取り付けられている。クランクシャフトプーリＰｃは、外周にＶリブドベルトＢｖが取り付けられている。ＶリブドベルトＢｖは、エンジン１２の図示しない補機類（冷却系のウォータポンプやオルタネータなど）を駆動するプーリＰ１～Ｐ５が取り付けられており、クランクシャフト１４、即ち、エンジン１２により駆動される。エンジン１２からの動力は、クランクシャフト１４、クランクシャフトプーリＰｃ、ＶリブドベルトＢｖ、プーリＰ１～Ｐ５を介してエンジン１２の補機類に伝達される。

【0019】

エンジン１２とＶリブドベルトＢｖとクランクシャフトプーリＰｃとエンジン１２の補機類とプーリＰ１～Ｐ５とは、エンジン１２を収納する図示しないエンジンコンパートメント内に収容されている。

【0020】

変速機５０は、エンジン１２のクランクシャフト１４に接続されると共にデファレンシャルギヤ５２を介して駆動輪５４ａ，５４ｂに接続される。

【0021】

ＥＣＵ７０は、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵに加えて、処理プログラムを記憶するＲＯＭや、データを一時的に記憶するＲＡＭ、データを不揮発的に記憶する不揮発性メモリ７２、入出力ポートを備える。

【0022】

ＥＣＵ７０には、各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。ＥＣＵ７０に入力される信号としては、例えば、エンジン１２のクランクシャフト１４の回転位置を検出するクランクポジションセンサ１４ａからのクランク角θｃｒや、エンジン１２の冷却水の温度を検出する水温センサ１５からの冷却水温Ｔｗを挙げることができる。スロットルバルブ２４のポジションを検出するスロットルポジションセンサ２４ａからのスロットル開度ＴＨや、吸気バルブ２８を開閉するインテークカムシャフトや排気バルブ３３を開閉するエキゾーストカムシャフトの回転位置を検出するカムポジションセンサ１６からのカム角θｃｉ，θｃｏも挙げることができる。吸気管２３に取り付けられたエアフローメータ２３ａからの吸入空気量Ｑａや、吸気管２３に取り付けられた温度センサ２３ｂからの吸気温Ｔａ、排気管３４の浄化装置３５よりも上流側に取り付けられた空燃比センサ３７からの空燃比ＡＦ、排気管３４の浄化装置３５と浄化装置３６との間に取り付けられた酸素センサ３８からの酸素信号Ｏ２も挙げることができる。イグニッションスイッチ８０からのイグニッション信号ＩＧや、シフトレバー８１の操作位置を検出するシフトポジションセンサ８２からのシフトポジションＳＰも挙げることができる。アクセルペダル８３の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃや、ブレーキペダル８５の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ８６からのブレーキペダルポジションＢＰ、車両が出荷されてからの走行距離を積算するオドメータ８７からの総走行距離Ｄｔ、車速センサ８８からの車速Ｖも挙げることができる。

【0023】

ＥＣＵ７０からは、各種制御信号が出力ポートを介して出力されている。ＥＣＵ７０から出力される信号としては、例えば、スロットルバルブ２４のポジションを調節するスロットルモータ２４ｂへの制御信号や、燃料噴射弁２６への制御信号、点火プラグ３０への制御信号を挙げることができる。また、変速機５０への制御信号も挙げることができる。

【0024】

ＥＣＵ７０は、クランクポジションセンサ１４ａからのクランク角θｃｒに基づいてエンジン１２の回転数Ｎｅを演算している。また、ＥＣＵ７０は、エアフローメータ２３ａからの吸入空気量Ｑａとエンジン１２の回転数Ｎｅとに基づいて負荷率（エンジン１２の１サイクル当たりの行程容積に対する１サイクルで実際に吸入される空気の容積の割合）ＫＬを演算している。

【0025】

ＥＣＵ７０は、専用通信装置（ＤＣＭ）８９を介して、管理センタ９０と通信により各種データをやりとりする。

【0026】

自動車１０では、ＥＣＵ７０は、アクセル開度Ａｃｃや車速Ｖに基づいて変速機５０の目標変速段Ｇｓ＊を設定し、変速機５０の変速段Ｇｓが目標変速段Ｇｓ＊となるように変速機５０を制御する。また、アクセル開度Ａｃｃや車速Ｖ、変速機５０の変速段Ｇｓに基づいてエンジン１２の目標トルクＴｅ＊を設定し、設定した目標トルクＴｅ＊に基づいて、スロットルバルブ２４の開度を制御する吸入空気量制御や、燃料噴射弁２６からの燃料噴射量を制御する燃料噴射制御、点火プラグ３０の点火時期を制御する点火制御などを行なう。

【0027】

管理センタ９０は、管理サーバとなるコンピュータ９２と、記憶装置９４と、通信装置９６とを備える。コンピュータ９２は、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭやデータを一時的に記憶するＲＡＭ、入出力ポート、通信ポートなどを有する。記憶装置９４は、例えば、ハードディスクやＳＳＤなどとして構成されている。通信装置９６は、自動車１０のＤＣＭ８９との通信を行なう。コンピュータ９２と、記憶装置９４と、通信装置９６とは、互いに信号線を介して接続されている。

【0028】

次に、こうして構成された実施例のベルト余寿命診断装置を備える車両診断システム１の動作、特に、ＶリブドベルトＢｖの余寿命を診断する際の動作について説明する。図４は、自動車１０のＥＣＵ７０により実行されるマップ作成ルーチンの一例を示すフローチャートである。マップ作成ルーチンは、自動車１０の使用が開始されたとき（例えば、自動車１０が工場から出荷されてシステムが起動されたときや、ユーザが自動車１０を購入して最初にシステムが起動されたときなど）から繰り返し実行される。

【0029】

マップ作成ルーチンが実行されると、ＥＣＵ７０のＣＰＵは、エンジン１２の回転数Ｎｅと負荷率ＫＬとを入力して不揮発性メモリ７２に保存する処理を実行する（ステップＳ１００）。そして、マップ作成ルーチンの実行を開始してからの走行距離Ｄが所定距離Ｄｒｅｆを超えているか否かを判定する（ステップＳ１１０）。所定距離Ｄｒｅｆは、ＶリブドベルトＢｖの余寿命を診断するか否かを判定するための閾値であり、例えば、一般的な自動車の１か月の走行距離の平均値として予め定めた値（１０００ｋｍ、１５００ｋｍ、２０００ｋｍなど）を挙げることができる。

【0030】

走行距離Ｄが所定距離Ｄｒｅｆ以下であるときには、ステップＳ１００へ戻り、走行距離Ｄが所定距離Ｄｒｅｆを超えるまで、ステップＳ１００、Ｓ１１０を繰り返す。したがって、ＥＣＵ７０は、走行距離Ｄが所定距離Ｄｒｅｆを超えるまで、ステップＳ１００で入力したエンジン１２の回転数Ｎｅや負荷率ＫＬを消去せずに不揮発性メモリ７２に蓄積する。

【0031】

ステップＳ１１０で走行距離Ｄが所定距離Ｄｒｅｆを超えたときには、不揮発性メモリ７２に記憶しているエンジン１２の回転数Ｎｅや負荷率ＫＬを用いて、頻度マップＭａｐを作成して管理センタ９０に送信する（ステップＳ１２０）。頻度マップＭａｐは、自動車１０が所定距離Ｄｒｅｆを走行する期間における、エンジン１２の回転数Ｎｅと負荷率ＫＬとからなる運転ポイントＰｏの頻度分布である。

【0032】

頻度マップＭａｐは、以下の方法で作成される。最初に、エンジン１２を運転している最中にエンジン１２が取り得る回転数Ｎｅの範囲として予め定めた範囲Ｒｎｅおよび負荷率ＫＬの範囲として予め定めた範囲Ｒｋｌを、所定回転数ｄＮ（例えば、２００ｒｐｍ、４００ｒｐｍ、６００ｒｐｍ毎など）毎、所定率ｄＫＬ（例えば、４％、５％、６％など）毎に、複数の運転領域Ａｏに区分けする。そして、不揮発性メモリ７２に保存されている回転数Ｎｅ、負荷率ＫＬのデータから、各運転領域Ａｏに含まれる運転ポイントＰｏ（回転数Ｎｅおよび負荷率ＫＬ）でのエンジン１２の運転頻度（運転回数）Ｆｅｏを導出して、頻度マップＭａｐを作成する。図５は、頻度マップＭａｐの一例を示す説明図である。頻度マップＭａｐでは、運転頻度Ｆｅｏの高い運転領域Ａｏは、低い運転領域Ａｏに比して、濃く表示している。

【0033】

こうして頻度マップＭａｐを作成して管理センタ９０に送信すると、不揮発性メモリ７２に記憶しているエンジン１２の回転数Ｎｅや負荷率ＫＬのデータを消去して（ステップＳ１３０）、走行距離Ｄを値０にリセットして（ステップＳ１４０）、マップ作成ルーチンを終了する。

【0034】

図４のマップ作成ルーチンは繰り返し実行されることから、自動車１０が所定距離Ｄｒｅｆを走行する毎に、頻度マップＭａｐを作成して管理センタ９０に送信し、不揮発性メモリ７２に記憶しているエンジン１２の回転数Ｎｅや負荷率ＫＬのデータを消去する。したがって、エンジン１２の回転数Ｎｅや負荷率ＫＬのデータを所定距離Ｄｒｅｆを走行する毎に消去せずに保持するものに比して、不揮発性メモリ７２の記憶容量の低減を図っている。

【0035】

通信装置９６を介して頻度マップＭａｐを受信した管理センタ９０のコンピュータ９２は、以下の処理を実行する。図６は、管理センタ９０のコンピュータ９２により実行されるベルト余寿命診断ルーチンの一例を示すフローチャートである。

【0036】

ベルト余寿命診断ルーチンが実行されると、管理センタ９０のコンピュータ９２は、頻度マップＭａｐと総走行距離Ｄｔとを入力する処理を実行する（ステップＳ２００）。総走行距離Ｄｔは、自動車１０のオドメータ８７により検出されたものをＤＣＭ８９、通信装置９６を介して入力している。

【0037】

そして、頻度マップＭａｐの形状および濃淡と判定用マップ（判定用頻度分布）Ｐｊ１～Ｐｊ４の形状および濃淡とを比較して、ＶリブドベルトＢｖの劣化度合いとしての劣化速度Ｒｄを判定する（ステップＳ２１０）。判定用マップＰｊ１～Ｐｊ４は、ＶリブドベルトＢｖの劣化速度に応じた運転ポイントＰｏの頻度分布として、実験や解析などで予め定めたものである。

【0038】

図７は、判定用マップＰｊ１の一例を示す説明図である。図８は、判定用マップＰｊ２の一例を示す説明図である。図９は、判定用マップＰｊ３の一例を示す説明図である。図１０は、判定用マップＰｊ４の一例を示す説明図である。図７～図１０で、ＶリブドベルトＢｖに共振が生じる中回転数、中負荷率の運転領域としての共振領域を破線で示している。エンジン１２をアイドル運転する際のアイドル運転ポイントの周辺の運転領域としてのアイドル運転領域を一転鎖線で示している。判定用マップＰｊ１～Ｐｊ４では、運転頻度Ｆｅｏの高い運転領域Ａｏは、低い運転領域Ａｏに比して、濃くなるように記載されている。

【0039】

判定用マップＰｊ１は、図７に示すように、共振領域内の運転ポイントＰｏでの運転頻度Ｆｅｏ、アイドル運転領域での運転頻度Ｆｅｏ、共振領域外およびアイドル運転領域外の運転領域（図では高回転高負荷領域）での運転頻度Ｆｅｏが高くなっている。判定用マップＰｊ２は、図８に示すように、共振領域内の運転ポイントＰｏでの運転頻度Ｆｅｏ、アイドル運転領域での運転頻度Ｆｅｏが高くなっている。判定用マップＰｊ３は、図９に示すように、アイドル運転領域での運転頻度Ｆｅｏが高くなっている。判定用マップＰｊ４は、図１０に示すように、共振領域外、アイドル運転領域外の運転頻度Ｆｅｏでの運転頻度Ｆｅｏ（図では高回転高負荷領域）が高くなっている。共振領域内の運転ポイントＰｏでのエンジン１２の運転頻度Ｆｅｏが高いときには低いときに比して、ＶリブドベルトＢｖの振動が大きくなって発熱する機会が多く、ＶリブドベルトＢｖの劣化速度（劣化度合い）が大きくなると考えられる。また、エンジン１２をアイドル運転しているときには、車両を停止しているときが多く、走行風が少なくことから、エンジン１２が収納されているエンジンコンパートメント内から熱が逃げず、エンジンコンパートメント内が高温となり、ＶリブドベルトＢｖが高温になって劣化が進みやすい。そのため、アイドル運転領域でのエンジン１２の運転頻度Ｆｅｏが高いときに低いときに比してＶリブドベルトＢｖの劣化速度（劣化度合い）が大きくなると考えられる。したがって、判定用マップＰｊ１～Ｐｊ４は、この順で、劣化速度が速く（劣化度合いが高く）なっており、劣化速度を反映した適正なものとなっている。

【0040】

ステップＳ２１０の頻度マップＭａｐの形状および濃淡と判定用マップＰｊ１～Ｐｊ４の形状および濃淡との比較は、頻度マップＭａｐと判定用マップＰｊ１～Ｐｊ４とをそれぞれ画像とみなして、人工知能（ＡＩ）による画像認識処理を用いて行なわれる。

【0041】

人工知能（ＡＩ）による画像認識処理では、最初に、頻度マップＭａｐを画像としてノイズ除去や背景除去などの前処理を施して、ＡＩによる画像認識を実行する。ＡＩによる画像認識では、最初に、濃淡で示した運転頻度Ｆｅｏの画像から、画像としての特徴（例えば、図５において比較的低い回転数Ｎｅと比較的低い負荷率ＫＬに濃い領域が存在するなど）を抽出する。そして、抽出した特徴と、ＡＩが学習している判定用マップＰｊ１～Ｐｊ４の特徴と、を比較する。

【0042】

判定用マップＰｊ１の特徴としては、図７に示すように、３つの楕円が間隔をもって配置されており、各楕円の中央部はその周辺部に比して濃くなっているなどを挙げることができる。判定用マップＰｊ２の特徴としては、図８に示すように、横長の２つの楕円が間隔をもって配置されており、各楕円の中央部はその周辺部に比して濃くなっているなどを挙げることができる。判定用マップＰｊ３の特徴としては、図９に示すように、左下に１つの楕円があり、楕円の中央部はその周辺部に比して濃くなっているなどを挙げることができる。判定用マップＰｊ４の特徴としては、図１０に示すように、横長の１つの楕円が右上に配置されており、楕円の中央部はその周辺部に比して濃くなっているなどを挙げることができる。

【0043】

頻度マップＭａｐの特徴と、判定用マップＰｊ１～Ｐｊ４のいずれかの特徴とが一致したときには、ＶリブドベルトＢｖの劣化速度Ｒｄは、一致した判定用マップに対応する劣化速度と判定する。頻度マップＭａｐは、実際にエンジン１２を運転ポイントＰｏで運転した運転頻度Ｆｅｏを用いて設定されているから、解析プログラムなどを用いて劣化速度を判定するものに比して、ＶリブドベルトＢｖの劣化速度、即ち、劣化度合いをより精度よく判定できる。

【0044】

こうして劣化速度Ｒｄを判定すると、劣化速度Ｒｄに基づいて走行可能総距離Ｄａｂを設定する（ステップＳ２２０）。走行可能総距離Ｄａｂは、ＶリブドベルトＢｖが寿命を迎えるまでに走行可能な距離として、予め実験や解析などにより定められている。走行可能総距離Ｄａｂは、劣化速度Ｒｄが速いときには遅いときに比して長くなるように設定されている。

【0045】

こうして走行可能総距離Ｄａｂを設定すると、走行可能総距離ＤａｂからステップＳ２００で入力した総走行距離Ｄｔを減じた値（＝Ｄａｂ－Ｄｔ）、即ち、現時点からＶリブドベルトＢｖが寿命を迎えるまでに走行可能な距離をＶリブドベルトＢｖの余寿命ＬＴに設定して（ステップＳ２３０）、ベルト余寿命診断ルーチンを終了する。こうして、実際のエンジン１２の運転ポイントＰｏの頻度分布を用いてＶリブドベルトＢｖの余寿命ＬＴを診断するから、より精度よくＶリブドベルトＢｖの余寿命ＬＴを診断できる。

【0046】

また、頻度マップＭａｐと、ＶリブドベルトＢｖの劣化速度（劣化度合い）毎に予め定められる判定用マップＰｊ１～Ｐｊ４と、に基づいて、ＶリブドベルトＢｖの劣化速度（劣化度合い）Ｒｄを設定し、設定した劣化速度（劣化度合い）Ｒｄに基づいてＶリブドベルトＢｖの余寿命ＬＴを設定するから、より適正に、ＶリブドベルトＢｖの余寿命を診断できる。

【0047】

管理センタ９０は、こうしてＶリブドベルトＢｖの余寿命ＬＴを診断してからの自動車１０の走行距離が余寿命ＬＴに達したときには、ＶリブドベルトＢｖが寿命を迎えると判断して、自動車２０にＶリブドベルトＢｖの交換を促す情報を送信する。ＶリブドベルトＢｖの交換を促す情報を受信した自動車２０では、図示しない車室内のディスプレイにＶリブドベルトＢｖの交換を促す情報を表示することで、ユーザにＶリブドベルトＢｖの交換を促すことができる。

【0048】

以上説明した実施例のベルト余寿命診断装置を備える車両診断システム１によれば、エンジン１２の回転数Ｎｅと負荷率ＫＬとからなる運転ポイントＰｏについての頻度分布である頻度マップＭａｐに基づいて、ＶリブドベルトＢｖの劣化度合いことにより、ＶリブドベルトＢｖの余寿命を精度よく診断することができる。

【0049】

また、頻度マップＭａｐと、ＶリブドベルトＢｖの劣化速度（劣化度合い）毎に定められる判定用マップＰｊ１～Ｐｊ４と、に基づいて、ＶリブドベルトＢｖの劣化速度（劣化度合い）Ｒｄを設定し、設定した劣化速度（劣化度合い）Ｒｄに基づいてＶリブドベルトＢｖの余寿命を診断してもよい。こうすれば、より適正に、ＶリブドベルトＢｖの余寿命を診断できる。

【0050】

さらに、判定用マップＰｊ１～Ｐｊ４のうち劣化度合いの高い判定用マップを、劣化度合いが低い判定用マップに比して、ＶリブドベルトＢｖに共振が生じるエンジン１２の運転領域である共振領域内の運転ポイントＰｏでの運転頻度Ｆｅｏを高くする。こうすれば、判定用マップＰｊ１～Ｐｊ４をより適正なものとすることができる。

【0051】

そして、判定用マップＰｊ１～Ｐｊ４のうち劣化度合いの高い判定用マップを、劣化度合いが低い判定用マップに比して、アイドル運転領域での運転頻度Ｆｅｏを高くする。こうすれば、判定用マップＰｊ１～Ｐｊ４をより適正なものとすることができる。

【0052】

実施例のベルト余寿命診断装置を備える車両診断システム１では、図４に例示したマップ作成ルーチンにおいて、エンジン１２の回転数Ｎｅと負荷率ＫＬとからなる運転ポイントＰｏについての頻度分布としての頻度マップＭａｐを作成している。しかしながら、ステップＳ１００で入力したエンジン１２の回転数Ｎｅ、負荷率ＫＬがエンジン１２をアイドル運転する際の回転数Ｎｉｄｌおよび値０の負荷率Ｋｉｄｌ（＝０）であるときには、エンジン１２の回転数Ｎｅ、負荷率ＫＬと共に車速センサ８８からの車速Ｖを入力して不揮発性メモリ７２に記憶し、ステップＳ１２０の処理と共に、車速Ｖが所定車速Ｖｒｅｆ以上である回数Ｎ１（頻度）と車速Ｖが所定車速Ｖｒｅｆ未満である回数Ｎ２（頻度）とを計測して、回数Ｎ１、Ｎ２を管理センタ９０に送信してもよい。所定車速Ｖｒｅｆは、アクセルペダル８３がオフされて車両が減速中などエンジンコンパートメント内の新気が入り込み、ＶリブドベルトＢｖ周囲の雰囲気温度が下がる程度の車速（例えば、数１０ｋｍ／ｈなど）に設定される。この場合、回数Ｎ１が回数Ｎ２以上のときには、ＶリブドベルトＢｖの温度が下がり、回数Ｎ１が回数Ｎ２未満のときに比して、ＶリブドベルトＢｖの余寿命が長くなると考えられる。そのため、図６のベルト余寿命診断ルーチンでは、ステップＳ２３０において、回数Ｎ１が回数Ｎ２未満であるときには、走行可能総距離Ｄａｂから総走行距離Ｄｔを減じたものを余寿命ＬＴに設定し、回数Ｎ１が回数Ｎ２以上であるときには、走行可能総距離Ｄａｂから総走行距離Ｄｔに所定距離Ｄｎを加えたものを余寿命ＬＴに設定してもよい。

【0053】

実施例のベルト余寿命診断装置を備える車両診断システム１では、図４に例示したマップ作成ルーチンでは、ステップＳ１００で回転数Ｎｅ、負荷率ＫＬを入力して不揮発性メモリ７２に保存し、ステップＳ１２０で回転数Ｎｅ、負荷率ＫＬを用いて頻度マップＭａｐを作成して管理センタ９０に送信している。しかしながら、負荷率ＫＬに代えて、燃料噴射率を用いても構わない。

【0054】

実施例のベルト余寿命診断装置を備える車両診断システム１では、頻度マップＭａｐの形状および濃淡と、ＶリブドベルトＢｖの劣化度合い毎に定められる判定用マップＰｊ１～Ｐｊ４の形状および濃淡と、に基づいて、ＶリブドベルトＢｖの劣化速度（劣化度合い）Ｒｄを設定している。しかしながら、頻度マップＭａｐと判定用マップＰｊ１～Ｐｊ４とを用いてＶリブドベルトＢｖの劣化速度（劣化度合い）Ｒｄを設定すればよいから、例えば、頻度マップＭａｐおよび判定用マップＰｊ１～Ｐｊ４の濃淡を考慮せずに頻度マップＭａｐの形状と判定用マップＰｊ１～Ｐｊ４の形状とに基づいて、ＶリブドベルトＢｖの劣化速度（劣化度合い）Ｒｄを設定してもよいし、頻度マップＭａｐおよび判定用マップＰｊ１～Ｐｊ４の形状を考慮せずに頻度マップＭａｐの濃淡と判定用マップＰｊ１～Ｐｊ４の濃淡とに基づいて、ＶリブドベルトＢｖの劣化速度（劣化度合い）Ｒｄを設定してもよい。

【0055】

実施例のベルト余寿命診断装置を備える車両診断システム１では、頻度マップＭａｐの形状および濃淡と、ＶリブドベルトＢｖの劣化度合い毎に定められる判定用マップＰｊ１～Ｐｊ４の形状および濃淡と、に基づいて、ＶリブドベルトＢｖの劣化速度（劣化度合い）Ｒｄを設定し、設定した劣化速度（劣化度合い）Ｒｄに基づいてＶリブドベルトＢｖの余寿命を診断している。しかしながら、判定用マップＰｊ１～Ｐｊ４を用いずに、頻度マップＭａｐのみを用いて、ＶリブドベルトＢｖの余寿命を診断してもいい。この場合、頻度マップＭａｐにおいて、運転ポイントＰｏがＶリブドベルトＢｖに共振が生じる共振領域内となる運転頻度Ｆｅｏが高いときには、低いときに比して余寿命ＬＴを短く設定し、運転ポイントＰｏがエンジン１２をアイドル運転する際のアイドル運転ポイントとなる運転頻度Ｆｅｏが高いときには、低いときに比して余寿命ＬＴを短く設定すればよい。

【0056】

実施例のベルト余寿命診断装置を備える車両診断システム１では、図４に例示したマップ作成ルーチンを自動車１０のＥＣＵ７０で実行している。しかしながら、マップ作成ルーチンの一部または全てを管理センタ９０のコンピュータ９２で実行してもよい。

【0057】

実施例のベルト余寿命診断装置を備える車両診断システム１では、図６に例示したベルト余寿命診断ルーチンを管理センタ９０のコンピュータ９２で実行している。しかしながら、ベルト余寿命診断ルーチンの一部または全てを自動車１０のＥＣＵ７０で実行してもよい。

【0058】

実施例のベルト余寿命診断装置を備える車両診断システム１では、ＶリブドベルトＢｖの余寿命を診断している。しかしながら、診断対象は、ＶリブドベルトＢｖに限定されるものではなく、エンジン１２により駆動されるベルトであれば、如何なるものを診断対象としても構わない。

【0059】

実施例のベルト余寿命診断装置を備える車両診断システム１では、本発明を、エンジン１２の動力で走行する自動車１０を備えるシステムに適用している。しかしながら、自動車１０を、エンジン１２からの動力とモータからの動力とにより走行可能なハイブリッド自動車としても構わない。また、自動車１０に代えて、列車や建設機械など自動車とは異なる車両に適用しても構わない。さらに、本発明は、エンジン１２を搭載した車両に適用されるものに限定されるものではなく、車両とは異なる装置、例えば、エンジン１２を搭載し発電設備などに設置されたエンジン装置としてもよい。

【0060】

実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、自動車１０のＥＣＵ７０と管理センタ９０のコンピュータ９２とが「ベルト余寿命診断装置」に相当する。

【0061】

なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。

【0062】

以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。

【産業上の利用可能性】

【0063】

本発明は、ベルト余寿命診断装置の製造産業などに利用可能である。

【符号の説明】

【0064】

１ 車両診断システム、１０ 自動車、１２ エンジン、１４ クランクシャフト、１４ａ クランクポジションセンサ、１５ 水温センサ、１６ カムポジションセンサ、２２ エアクリーナ、２３ 吸気管、２３ａ エアフローメータ、２３ｂ 温度センサ、２４ スロットルバルブ、２４ａ スロットルポジションセンサ、２４ｂ スロットルモータ、２６ 燃料噴射弁、２８ 吸気バルブ、２９ 燃焼室、３０ 点火プラグ、３２ ピストン、３３ 排気バルブ、３４ 排気管、３５，３６ 浄化装置、３７ 空燃比センサ、３８ 酸素センサ、５０ 変速機、５２ デファレンシャルギヤ、５４ａ 駆動輪、７０ 電子制御ユニット（ＥＣＵ）、７２ 不揮発性メモリ、８０ イグニッションスイッチ、８１ シフトレバー、８２ シフトポジションセンサ、８３ アクセルペダル、８４ アクセルペダルポジションセンサ、８５ ブレーキペダル、８６ ブレーキペダルポジションセンサ、８８ 車速センサ、９０ 管理センタ、９２ コンピュータ、９４ 記憶装置、Ｂｖ Ｖリブドベルト、Ｐ１～Ｐ５ プーリ、Ｐｃ クランクシャフトプーリ。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】