DE102019124559A1

DE102019124559A1 - Steuersystem für einen Ölversorgungsmechanismus

Info

Publication number: DE102019124559A1
Application number: DE102019124559.1A
Authority: DE
Inventors: Shingo Okazawa
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2018-10-29
Filing date: 2019-09-12
Publication date: 2020-04-30
Anticipated expiration: 2039-09-13
Also published as: US20200131956A1; US10738666B2; JP7119904B2; DE102019124559B4; CN111102032A; JP2020070723A; CN111102032B

Abstract

Ein Steuersystem für einen Ölversorgungsmechanismus (90) umfasst eine Ölpumpe (30), einen Hydraulikdrucksensor (50), eine Antriebswelle (40), eine Pumpenscheibe (42), einen Zahnriemen (60) und eine Ausgangs- bzw. Abtriebswelle (12). Eine elektronische Steuereinheit (70), die in dem Steuersystem enthalten ist, erfasst eine Anomalie des Zahnriemens (60) basierend auf einem Vergleichsergebnis zwischen einem tatsächlichen Wert bzw. Istwert und einem theoretischen Wert, die Frequenzen von Druckpulsationen von Öl sind. Der Istwert ist ein Wert, der basierend auf zeitlichen Schwankungen eines Hydraulikdrucks berechnet wird, der von dem Hydraulikdrucksensor (50) erfasst wird. Der theoretische Wert ist ein Wert, der basierend auf einer Drehzahl der Ausgangswelle (12) und der Anzahl von Zähnen eines Innenrotors (34) berechnet wird.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Diese Erfindung betrifft ein Steuersystem für einen Ölversorgungsmechanismus.
Beschreibung des Standes der Technik
In einem Verbrennungsmotor, der in der japanischen Gebrauchsmusteranmeldung JP 02-001407 U beschrieben ist, ist eine Ölwanne, in der Öl angesammelt ist, an einem unteren Ende eines Zylinderblocks befestigt. Eine Ölpumpe, die konfiguriert ist, um das Öl zu verschiedenen Teilen des Verbrennungsmotors zu pumpen, ist in der Ölwanne untergebracht. Eine außenverzahnte Riemenscheibe bzw. Riemenscheibe mit Außenverzahnung ist an einer Antriebswelle der Ölpumpe angebracht. Ein Zahnriemen ist um die Riemenscheibe gewickelt. Zähne, die mit Zähnen der Riemenscheibe kämmen, stehen von einer Innenumfangsfläche des Zahnriemens vor. Die Kraft einer Kurbelwelle wird auf den Zahnriemen übertragen. Wenn sich der Zahnriemen dreht, wird die Ölpumpe angetrieben.
KURZFASSUNG DER ERFINDUNG
Bei dem Zahnriemen kann ein Zahnbruch beispielsweise aufgrund einer Verschlechterung bzw. Alterung auftreten. Bei dem in der JP 02-001407 U beschriebenen Verbrennungsmotor wird die Erkennung eines Zahnbruchs überhaupt nicht berücksichtigt. Dementsprechend ist eine Technologie erwünscht, die einen Zahnbruch eines Zahnriemens erfassen kann.
Ein Aspekt der Erfindung betrifft ein Steuersystem für einen Ölversorgungsmechanismus mit einer Ölpumpe, einem Hydraulikdrucksensor, einer Antriebswelle, einer Pumpenscheibe, einem Zahnriemen und einer Abtriebs- bzw. Ausgangswelle. Die Ölpumpe ist so konfiguriert, dass sie Öl durch Drehbewegungen eines außenverzahnten Innenrotors bzw. Innenrotors mit Außenverzahnung und eines innenverzahnten Außenrotors bzw. Außenrotors mit Innenverzahnung, der durch Kämmen mit den Zähnen des Innenrotors angetrieben wird, fördert. Der Hydraulikdrucksensor ist konfiguriert, um einen Hydraulikdruck des von der Ölpumpe geförderten Öls zu erfassen. Die Antriebswelle ist mit einem Rotationsmittelpunkt des Innenrotors verbunden. Die außenverzahnte Pumpenscheibe bzw. Pumpenscheibe mit Außenverzahnung ist an der Antriebswelle angebracht. Der Zahnriemen ist um die Pumpenscheibe gewickelt und so konfiguriert, dass Zähne, die mit Zähnen der Pumpenscheibe kämmen, von einer Innenumfangsfläche des Zahnriemens vorstehen. Die Ausgangswelle ist so konfiguriert, dass der Zahnriemen um die Ausgangswelle gewickelt ist, und die Ausgangswelle ist so konfiguriert, dass sie den Zahnriemen dreht. Das Steuersystem enthält eine elektronische Steuereinheit. Die elektronische Steuereinheit ist konfiguriert, um eine Anomalie des Zahnriemens basierend auf einem Vergleichsergebnis zwischen einem tatsächlichen Wert bzw. Istwert und einem theoretischen Wert zu erfassen, die Frequenzen von Druckpulsationen des Öls sind. Der Istwert wird basierend auf zeitlichen Schwankungen des vom Hydraulikdrucksensor erfassten Hydraulikdrucks berechnet. Der theoretische Wert wird basierend auf einer Drehzahl der Ausgangswelle und der Anzahl der Zähne des Innenrotors berechnet.
Bei einer sogenannten Trochoidenölpumpe bzw. Zahnringölpumpe treten Druckpulsationen im Öl zusammen mit der Abgabe des Öls auf. Wenn der Zahnriemen einen Zahnbruch aufweist, läuft der Zahnriemen durch, so dass die Kraft des Zahnriemens nicht die Ölpumpe erreicht und das Öl nicht von der Ölpumpe gefördert wird. Wenn der Zahnriemen einen Zahnbruch aufweist, weicht dementsprechend der Istwert der Frequenz der Druckpulsationen des Öls vom theoretischen Wert ab. In Anbetracht dessen kann mit der Konfiguration des Steuersystems des obigen Aspekts der Zahnbruch des Zahnriemens durch Vergleichen des Istwerts der Frequenz der Druckpulsationen des Öls mit dem theoretischen Wert erfasst werden.
Bei dem Steuersystem gemäß dem Aspekt der Erfindung kann die elektronische Steuereinheit konfiguriert sein, um die Anomalie basierend darauf zu bestimmen, ob der Istwert in einen Bereich zwischen einem Maximalwert, der nur um einen vorgegebenen zulässigen Wert größer als der theoretische Wert ist, und einen Minimalwert, der nur um den vorgegebenen zulässigen Wert kleiner als der theoretische Wert ist, fällt oder nicht.
Bei der Konfiguration des Steuersystems wird der vorgegebene zulässige Wert auf einen Wert eingestellt, der beispielsweise 5% des theoretischen Werts entspricht. Hierdurch kann, durch Bestimmen, ob der Istwert der Frequenz der Druckpulsationen des Öls in einen Bereich des theoretischen Werts fällt, basierend auf dem vorgegebenen zulässigen Wert, der Zahnbruch des Zahnriemens erfasst werden.
Bei dem Steuersystem gemäß dem Aspekt der Erfindung kann die elektronische Steuereinheit konfiguriert sein, um, wenn eine Spitzenzeit eine Zeit ist, in der sich der Hydraulikdruck von einer Zunahme zu einer Abnahme verschiebt, oder wenn eine Spitzenzeit eine Zeit ist, in der sich der Hydraulikdruck von einer Abnahme zu einer Zunahme verschiebt, in einer Zeitfolge der zeitlichen Schwankungen des vom Hydraulikdrucksensor erfassten Hydraulikdrucks, den Istwert basierend auf einem Zeitintervall zwischen der Spitzenzeit und einer anderen zu der Spitzenzeit benachbarten Spitzenzeit zu berechnen.
Bei der Konfiguration des Steuersystems wird die Frequenz der Druckpulsationen des Öls basierend auf zwei benachbarten Spitzenzeiten des Hydraulikdrucks in der Zeitfolge der zeitlichen Schwankungen des Hydraulikdrucks berechnet. Wenn der Zahnriemen einen Zahnbruch aufweist, ändert sich dementsprechend der Istwert der Frequenz der Druckpulsationen des Öls stark vom theoretischen Wert. Aus diesem Grund wird eine Differenz zwischen dem Istwert und dem theoretischen Wert groß, wodurch es möglich wird, einen Zahnbruch des Zahnriemens sicherer zu erfassen.
Bei dem Steuersystem gemäß dem Aspekt der Erfindung kann die elektronische Steuereinheit konfiguriert sein, um, wenn eine erste Spitzenzeit eine Zeit ist, in der sich der Hydraulikdruck von einer Zunahme zu einer Abnahme verschiebt, und eine zweite Spitzenzeit eine Zeit ist, in der sich der Hydraulikdruck von einer Abnahme zu einer Zunahme verschiebt, in einer Zeitfolge der zeitlichen Schwankungen des vom Hydraulikdrucksensor erfassten Hydraulikdrucks, den Istwert basierend auf einem Zeitintervall zwischen der ersten Spitzenzeit und der zweiten Spitzenzeit, die zueinander benachbart sind, zu berechnen.
Bei der Konfiguration des Steuersystems berechnet die elektronische Steuereinheit eine Frequenz von Druckpulsationen des Öls basierend auf einem Zeitintervall zwischen der ersten Spitzenzeit und der zweiten Spitzenzeit, die in der Zeitfolge der zeitlichen Schwankungen des Hydraulikdrucks zueinander benachbart sind bzw. nebeneinander liegen. Wenn der Zahnriemen einen Zahnbruch aufweist, ändert sich dementsprechend der Istwert der Frequenz der Druckpulsationen des Öls stark vom theoretischen Wert. Aus diesem Grund wird eine Differenz zwischen dem Istwert und dem theoretischen Wert groß, wodurch es möglich wird, den Zahnbruch des Zahnriemens sicherer zu erfassen.
Bei dem erfindungsgemäßen Steuersystem kann die elektronische Steuereinheit so konfiguriert sein, dass sie den Istwert berechnet, nachdem eine Filterung durchgeführt wurde, um Schwankungen von Frequenzen zu entfernen, die höher als der theoretische Wert sind, in einer Zeitfolge der zeitlichen Schwankungen des vom Hydraulikdrucksensor erfassten Hydraulikdrucks.
Eine Schwankung innerhalb eines Zeitraums, der kürzer als eine Druckpulsation des Öls ist, kann als ein Geräusch bzw. ein Rauschen oder eine Störung in die Zeitfolge der zeitlichen Schwankungen des Hydraulikdrucks gemischt werden. Wenn dementsprechend eine Spitze des Hydraulikdrucks in der Zeitfolge spezifiziert wird, in der eine solche Schwankung eingemischt ist, kann eine Spitze, die sich von einer Spitze unterscheidet, die aufgrund einer Druckpulsation des Öls verursacht wird, als die Spitze spezifiziert werden, die aufgrund der Druckpulsation des Öls verursacht wird. In dieser Hinsicht wird bei der Konfiguration des Steuersystems die Frequenz der Druckpulsationen des Öls berechnet, nachdem die Fluktuation innerhalb des Zeitraums, der kürzer als die Druckpulsation des Öls ist, aus der Zeitfolge der zeitlichen Schwankungen des Hydraulikdrucks entfernt wurde. Demgemäß ist es möglich, eine solche Situation zu verhindern, dass eine Spitze, die sich von einer Spitze unterscheidet, die aufgrund einer Druckpulsation des Öls verursacht wird, fälschlicherweise als die Spitze spezifiziert wird, die aufgrund der Druckpulsation des Öls verursacht wird.
Figurenliste
Die Merkmale und Vorteile sowie technische und wirtschaftliche Bedeutung beispielhafter Ausführungsformen der Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente bezeichnen, hierbei zeigt:

1 eine schematische Ansicht eines Verbrennungsmotors mit einem Ölversorgungsmechanismus;
2 eine Draufsicht auf den Verbrennungsmotor, gesehen von einer ersten Seite in Richtung der Mittelachse einer Kurbelwelle;
3 ein Flussdiagramm, das einen Ablauf eines Zahnbrucherfassungsprozesses für einen Zahnriemen des Ölversorgungsmechanismus darstellt; und
4 ein Zeitdiagramm, das ein Beispiel von zeitlichen Schwankungen eines Hydraulikdrucks in dem Verbrennungsmotor darstellt.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
Bezug nehmend auf die beigefügten Zeichnungen wird nun eine Ausführungsform eines Steuersystems für einen Ölversorgungsmechanismus beschrieben. Wie in 1 gezeigt, weist ein Verbrennungsmotor 10 einen Zylinderblock 22 auf, der insgesamt eine allgemein rechteckige Vollform aufweist. Das Innere des Zylinderblocks 22 ist eine Mehrzahl von (in der vorliegenden Ausführungsform drei) Zylindern 22a zum Verbrennen von Kraftstoff unterteilt. Eine kastenförmige Ölwanne 24 ist an einer unteren Endfläche des Zylinderblocks 22 befestigt. Öl sammelt sich am Boden der Ölwanne 24 an.
Eine Kurbelwelle 12 ist zwischen dem Zylinderblock 22 und der Ölwanne 24 angeordnet. Die Kurbelwelle 12 erstreckt sich insgesamt in einer Richtung (der Rechts-Links-Richtung in 1). Die Kurbelwelle 12 ist drehbar zwischen der unteren Endfläche des Zylinderblocks 22 und einem am Zylinderblock 22 angebrachten Kurbelgehäusedeckel gelagert. Ein Teil der Kurbelwelle 12 dringt auf einer ersten Seite in Richtung ihrer Mittelachse durch Seitenwände des Zylinderblocks 22 und der Ölwanne 24, so dass sie von dem Zylinderblock 22 und der Ölwanne 24 nach außen vorsteht. In 1 ist nur der Teil der Kurbelwelle 12 auf der ersten Seite in Richtung der Mittelachse dargestellt, und ein Großteil der Kurbelwelle 12 auf einer zweiten Seite in Richtung der Mittelachse ist weggelassen. In der Nähe der Kurbelwelle 12 ist ein Kurbelwinkelsensor 52 angeordnet, der konfiguriert ist, um einen Kurbelwinkel N zu erfassen, der eine Drehposition der Kurbelwelle 12 ist.
Seitenflächen des Zylinderblocks 22 und der Ölwanne 24 auf der ersten Seite in Richtung der Mittelachse der Kurbelwelle 12 sind mit einem Kettengehäuse 29 bedeckt, das einen langen Körper in der Auf-Ab-Richtung aufweist. Eine Kettenkammer K, in der ein Zahnriemen 60 (später beschrieben) usw. untergebracht werden soll, ist zwischen dem Kettengehäuse 29 und dem Zylinderblock 22 sowie der Ölwanne 24 unterteilt bzw. gebildet.
Ein Ölversorgungsmechanismus 90 ist in dem Verbrennungsmotor 10 vorgesehen. Der Ölversorgungsmechanismus 90 umfasst eine Ölpumpe 30, die zum Pumpen von Öl zu verschiedenen Teilen des Verbrennungsmotors 10 konfiguriert ist. Die Ölpumpe 30 ist in der der Ölwanne untergebracht 24. Die Ölpumpe 30 ist eine Trochoidenpumpe (Zahnringpumpe). Das heißt, wie in den 1 und 2 gezeigt, ist ein im Wesentlichen ringförmiger Außenrotor 36 mit Innenverzahnung innerhalb eines Gehäuses 32 der Ölpumpe 30 angeordnet. Wie in 2 gezeigt, sind am Innenumfang des Außenrotors 36 in Umfangsrichtung in regelmäßigen Abständen elf Zähne 36a vorgesehen. Obwohl auf detaillierte Darstellungen verzichtet wird, steht der Außenumfang des Außenrotors 36 mit einer Wandfläche des Gehäuses 32 in Kontakt. Das heißt, der Außenrotor 36 ist derart in dem Gehäuse 32 aufgenommen, dass er sich um die Mittelachse des Außenrotors 36 dreht. Es sei angemerkt, dass in 2 nur einigen der Zähne 36a des Außenrotors 36 ein Bezugszeichen zugeordnet ist.
Ein im Wesentlichen ringförmiger Innenrotor 34 mit Außenverzahnung ist radial innerhalb des Außenrotors 36 angeordnet. Zehn Zähne 34a sind in regelmäßigen Abständen in Umfangsrichtung am Außenumfang des Innenrotors 34 vorgesehen Die Anzahl der Zähne 34a des Innenrotors 34 ist somit um eins kleiner als die Anzahl der Zähne 36a des Außenrotors 36. Es sei angemerkt, dass in 2 nur einigen der Zähne 34a des Innenrotors 34 ein Bezugszeichen zugeordnet ist. Der Innenrotor 34 ist so angeordnet, dass die Mittelachse des Innenrotors 34 exzentrisch zur Mittelachse des Außenrotors 36 ist. Von den Zähnen 34a des Innenrotors 34 kämmen diejenigen Zähne 34a auf der Seite, wo der Innenrotor 34 exzentrisch zum Außenrotor 36 ist, mit den Zähnen 36a des Außenrotors 36. Daneben sind von den Zähnen 34a des Innenrotors 34 diejenigen Zähne 34a auf der Seite, die der Seite gegenüberliegt, auf der der Innenrotor 34 exzentrisch zu dem Außenrotor 36 ist, mit einem Spalt bzw. beabstandet zu den Zähnen 36a des Außenrotors 36 angeordnet. Dieser Spalt dient als Ölhaltekammer 30a, in der Öl gehalten wird.
Wenn sich der Innenrotor 34 in der Ölpumpe 30 dreht, wird der Außenrotor 36 angetrieben, um sich aufgrund des Eingriffs mit den Zähnen 34a des Innenrotors 34 zu drehen. Das Volumen der Ölhaltekammer 30a ändert sich mit der Drehung des Innenrotors 34 und des Außenrotors 36, so dass das Öl in die Ölhaltekammer 30a aufgenommen wird oder das Öl aus der Ölhaltekammer 30a abgegeben wird.
Obwohl detaillierte Darstellungen weggelassen sind, ist ein Zufuhrkanal, über den das Öl der Ölhaltekammer 30a zugeführt wird, innerhalb des Gehäuses 32 ausgebildet. Wie in 1 gezeigt, ist ein Abscheider bzw. Sieb 19, das konfiguriert ist, um das Öl vom Boden der Ölwanne 24 zum Zufuhrkanal im Gehäuse 32 zu führen, mit dem Gehäuse 32 verbunden. Ferner ist ein Ölströmungskanal 18, der mit verschiedenen Teilen (z. B. einer Hauptgalerie des Zylinderblocks 22) im Verbrennungsmotor 10 verbunden ist, für welche eine Schmierung erforderlich ist, mit dem Gehäuse 32 verbunden. Das von der Ölpumpe 30 abgegebene Öl wird über den Ölströmungskanal 18 diesen verschiedenen Teilen des Verbrennungsmotors 10 zugeführt. In der Mitte des Ölströmungskanals 18 ist ein Hydraulikdrucksensor 50 angeordnet, der konfiguriert ist, um einen Hydraulikdruck S des von der Ölpumpe 30 geförderten Öls zu erfassen.
Wie in 2 gezeigt, ist eine Antriebswelle 40 durch ein zentrales Loch des ringförmigen Innenrotors 34 geführt. Das heißt, die Antriebswelle 40 ist mit dem Rotationsmittelpunkt des Innenrotors 34 verbunden. Die Antriebswelle 40 ist an dem Innenrotor 34 befestigt und dreht sich integral zusammen mit dem Innenrotor 34. In 1 ist die Antriebswelle 40 parallel zur Mittelachse der Kurbelwelle 12 angeordnet. Die Antriebswelle 40 ragt in Richtung der Mittelachse der Kurbelwelle 12 in Richtung der ersten Seite aus dem Gehäuse 32 der Ölpumpe 30 heraus. Ein Teil der Antriebswelle 40 auf der ersten Seite in Richtung der Mittelachse der Kurbelwelle 12 dringt derart durch die Seitenwand der Ölwanne 24, dass er von der Ölwanne 24 nach außen vorsteht.
Eine im Wesentlichen ringförmige Pumpenscheibe 42 mit Außenverzahnung ist an dem Teil der Antriebswelle 40 angebracht, der von der Ölwanne 24 nach außen vorsteht. Die Pumpenscheibe 42 ist innerhalb der Kettenkammer K angeordnet. Wie in 2 dargestellt, ist eine Mehrzahl von Zähnen 42a in regelmäßigen Abständen in Umfangsrichtung am Außenumfang der Pumpenscheibe 42 angeordnet. Die Pumpenscheibe 42 ist an der Antriebswelle 40 befestigt und dreht sich integral zusammen mit der Antriebswelle 40. Es sei angemerkt, dass in 2 nur einigen Zähnen 42a der Pumpenscheibe 42 ein Bezugszeichen zugeordnet ist.
Wie in 1 dargestellt ist eine Kurbelscheibe 14 mit Außenverzahnung an einem Teil der Kurbelwelle 12 angebracht, der vom Zylinderblock 22 und der Ölwanne 24 nach außen vorsteht. Die Kurbelscheibe 14 ist innerhalb der Kettenkammer K angeordnet. Genauer gesagt ist die Kurbelscheibe 14 in Bezug auf die Richtung der Mittelachse der Kurbelwelle 12 an der gleichen Position wie die Pumpenscheibe 42 angeordnet. Wie in 2 gezeigt, ist eine Mehrzahl von Zähnen 14a in regelmäßigen Abständen in Umfangsrichtung am Außenumfang der Kurbelscheibe 14 angeordnet. Die Anzahl der Zähne 14a der Kurbelscheibe 14 ist gleich der Anzahl der Zähne 42a der Pumpenscheibe 42. Ferner ist der Durchmesser des Kopfkreises der Kurbelscheibe 14 gleich dem Durchmesser des Kopfkreises der Pumpenscheibe 42. Die Kurbelscheibe 14 ist an der Kurbelwelle 12 befestigt und dreht sich integral zusammen mit der Kurbelwelle 12. Es sei angemerkt, dass in 2 nur einigen Zähnen 14a der Kurbelscheibe 14 ein Bezugszeichen zugeordnet ist.
Ein endloser (kreisförmiger) Zahnriemen 60 ist um die Pumpenscheibe 42 und die Kurbelscheibe 14 gewickelt. Zähne 60a, die mit den Zähnen 42a der Pumpenscheibe 42 und den Zähnen 14a der Kurbelscheibe 14 in Eingriff stehen bzw. kämmen, stehen von einer Innenumfangsfläche des Zahnriemens 60 vor. Die Zähne 60a sind in regelmäßigen Abständen über den Zahnriemen 60 in seiner Drehrichtung vorgesehen. Eine Antriebskraft der Kurbelwelle 12 wird über die Kurbelscheibe 14 auf den Zahnriemen 60 übertragen. Infolgedessen dreht sich der Zahnriemen 60 um die Pumpenscheibe 42 und die Kurbelscheibe 14, um die Pumpenscheibe 42 zu drehen. In der vorliegenden Ausführungsform dient die Kurbelwelle 12 als Ausgangswelle, die konfiguriert ist, um den Zahnriemen 60 zu drehen. Es sei angemerkt, dass in 2 nur einigen der Zähne 60a des Zahnriemens 60 ein Bezugszeichen zugeordnet ist.
Wie oben beschrieben, umfasst der Ölversorgungsmechanismus 90 die Ölpumpe 30, das Sieb 19, den Ölströmungskanal 18, die Antriebswelle 40, die Pumpenscheibe 42, die Kurbelwelle 12, die Kurbelscheibe 14, den Zahnriemen 60 und den Hydraulikdrucksensor 50.
Der Ölversorgungsmechanismus 90 wird durch ein Steuersystem gesteuert, das in dem Verbrennungsmotor 10 vorgesehen ist. Das Steuersystem der vorliegenden Ausführungsform umfasst eine elektronische Steuereinheit 70, die in 1 dargestellt ist. Die elektronische Steuereinheit 70 ist ein Computer mit einem nichtflüchtigen Speicherabschnitt, in dem verschiedene Programme (Software) gespeichert sind, einem flüchtigen RAM, in dem Daten zum Zeitpunkt der Ausführung eines Programms vorübergehend gespeichert sind, und so weiter. Ein durch den Kurbelwinkelsensor 52 erfasster Kurbelwinkel N wird in die elektronische Steuereinheit 70 eingegeben. Ferner wird ein Hydraulikdruck S des Öls, der durch den Hydraulikdrucksensor 50 erfasst wird, in die elektronische Steuereinheit 70 eingegeben. Die elektronische Steuereinheit 70 erfasst den Hydraulikdruck S des Öls, der von dem Hydraulikdrucksensor 50 eingegeben wird, zu jeder vorbestimmten Steuerperiode und speichert den Hydraulikdruck S in dem Speicherabschnitt als sequentielle Daten. Zu diesem Zeitpunkt löscht die elektronische Steuereinheit 70 jedes Mal, wenn die elektronische Steuereinheit 70 neue Daten erfasst, die ältesten Daten, so dass Daten des Hydraulikdrucks S innerhalb eines vorbestimmten Zeitbereichs gespeichert werden. Dieser Zeitbereich ist als ein Zeitbereich bestimmt, der länger ist als eine Zeit, die erforderlich ist, damit sich der Zahnriemen 60 einmal mit einer minimalen Drehzahl Ne der Kurbelwelle 12 dreht, bei welcher der Antrieb des Verbrennungsmotors 10 unabhängig fortgesetzt werden kann (z. B. in einem Leerlaufzustand).
Die elektronische Steuereinheit 70 kann einen Zahnbrucherfassungsprozess zum Erfassen eines Zahnbruchs des Zahnriemens 60 ausführen. Hierbei wird in der Ölpumpe 30 eine Volumenänderung der Ölhaltekammer 30a periodisch zusammen mit der Drehung des Innenrotors 34 und des Außenrotors 36 wiederholt, so dass das Öl periodisch gefördert wird. Dementsprechend treten Druckpulsationen in dem Öl auf, das von der Ölpumpe 30 gefördert wird. Bei dem Zahnbrucherfassungsprozess erfasst die elektronische Steuereinheit 70 einen Zahnbruch des Zahnriemens 60 unter Bezugnahme auf Frequenzen (Hz) der Druckpulsationen.
Insbesondere berechnet die elektronische Steuereinheit 70 eine Frequenz von Druckpulsationen des Öls basierend auf zeitlichen Schwankungen des Hydraulikdrucks S, der durch den Hydraulikdrucksensor 50 erfasst wird. Die elektronische Steuereinheit 70 verwendet die Frequenz, die basierend auf dem vom Hydraulikdrucksensor 50 erfassten Hydraulikdruck S berechnet wird, als Istwert Z1. Ferner vergleicht die elektronische Steuereinheit 70 den Istwert Z1 mit einem theoretischen Wert Z2, der eine Frequenz von Druckpulsationen des Öls ist, wobei die Frequenz auf Basis der Drehzahl Ne (U/min) der Kurbelwelle 12 und der Anzahl D von Zähnen 34a des Innenrotors 34 berechnet wird. Dann erfasst die elektronische Steuereinheit 70 einen Zahnbruch des Zahnriemens 60 basierend auf dem Vergleichsergebnis.
Nachfolgend wird der theoretische Wert Z2 für die Frequenz der Druckpulsationen des Öls beschrieben. Wie oben beschrieben, ist der Zahnriemen 60 um die Kurbelscheibe 14 und die Pumpenscheibe 42 gewickelt. Dementsprechend wird die Kraft der Kurbelwelle 12 über den Zahnriemen 60 auf die Pumpenscheibe 42 übertragen. Hierbei wird eine Drehzahl der Pumpenscheibe 42 in einem normalen Zustand, in dem der Zahnriemen 60 keinen Zahnbruch aufweist, d.h. eine Drehzahl der Antriebswelle 40 und des Innenrotors 34, eindeutig in Übereinstimmung mit der Drehzahl Ne der Kurbelwelle 12 bestimmt.
Genauer gesagt wird eine Drehzahl Pe des Innenrotors 34 durch die Gleichung (1) anhand der Beziehung zwischen der Drehzahl Ne der Kurbelwelle 12, einem Durchmesser Rc des Kopfkreises der Kurbelscheibe 14 und einem Durchmesser Rp des Kopfkreises der Pumpenscheibe 42 bestimmt. $Pe = Ne \times (Rc / Rp)$
Dann wird der theoretische Wert Z2 für die Frequenz der Druckpulsationen des Öls eindeutig durch die Drehzahl Pe des Innenrotors 34 und die Anzahl D der Zähne 34a des Innenrotors 34 bestimmt. Das heißt, der theoretische Wert Z2 wird durch die Gleichung (2) bestimmt. $Z2 = (Pe / 60) \times D$
In der elektronischen Steuereinheit 70 ist ein Frequenzkennfeld gespeichert, das die Beziehung zwischen dem durch die Gleichung (2) berechneten theoretischen Wert Z2 und der Drehzahl Ne der Kurbelwelle 12 anzeigt. Wie aus Gleichung (2) ersichtlich, ist in dem Frequenzkennfeld der Wert des theoretischen Wertes Z2 größer, wenn die Drehzahl Ne der Kurbelwelle 12 größer ist.
Als nächstes wird der Zahnbrucherfassungsprozess genauer beschrieben, der von der elektronischen Steuereinheit 70 ausgeführt wird. Die elektronische Steuereinheit 70 führt den Zahnbrucherfassungsprozess in jedem vorbestimmten Zeitraum in dem Zustand aus, in dem der Verbrennungsmotor 10 angetrieben wird.
Wie in 3 dargestellt, führt die elektronische Steuereinheit 70 den Prozess von Schritt S110 aus, wenn der Zahnbrucherfassungsprozess beginnt. In Schritt S110 liest die elektronische Steuereinheit 70 eine Zeitfolge von zeitlichen Schwankungen des Hydraulikdrucks S, wobei die zeitlichen Schwankungen in der elektronischen Steuereinheit 70 selbst gespeichert sind. Danach fährt die elektronische Steuereinheit 70 mit dem Prozess in Schritt S120 fort.
In Schritt S120 führt die elektronische Steuereinheit 70 eine Filterung aus, um eine bestimmte Schwankungskomponente in der Zeitfolge der zeitlichen Schwankungen des Hydraulikdrucks S zu entfernen. Hierbei kann eine Schwankung innerhalb einer Periode, die kürzer als eine Druckpulsation des Öls ist, als Störgeräusch in die Zeitfolge der zeitlichen Schwankungen des Hydraulikdrucks S eingemischt werden. Die Filterung beseitigt eine solche Schwankung innerhalb kurzer Zeit. Insbesondere berechnet die elektronische Steuereinheit 70 eine aktuelle Drehzahl Ne der Kurbelwelle 12 basierend auf dem Kurbelwinkel N, der von dem Kurbelwinkelsensor 52 erfasst wird. Die elektronische Steuereinheit 70 greift auf das Frequenzkennfeld zu und ermittelt einen theoretischen Wert Z2 für eine Frequenz der Druckpulsationen des Öls, wobei die Frequenz der aktuellen Drehzahl Ne der Kurbelwelle 12 entspricht. Dann stellt die elektronische Steuereinheit 70 eine Frequenz, die geringfügig höher als der ermittelte theoretische Wert Z2 ist, als Grenzfrequenz ein und wendet einen Tiefpassfilter auf die Zeitfolge der zeitlichen Schwankungen des Hydraulikdrucks S an, um Schwankungen von Frequenzen zu beseitigen, die höher als die Grenzfrequenz sind. Danach fährt die elektronische Steuereinheit 70 mit dem Prozess in Schritt S130 fort.
In Schritt S130 bestimmt die elektronische Steuereinheit 70 die beiden letzten Spitzenzeiten aus der Zeitfolge der zeitlichen Schwankungen des Hydraulikdrucks S nach der Filterung. In der vorliegenden Ausführungsform gibt eine Spitzenzeit eine Zeit an, zu der sich der Hydraulikdruck S von einer Zunahme zu einer Abnahme verschiebt. Hierbei berechnet die elektronische Steuereinheit 70, wenn ein Hydraulikdruck zu dem Zeitpunkt, zu dem sich der Hydraulikdruck S von einer Zunahme zu einer Abnahme verschiebt, als Spitzenwert angenommen wird, einen Durchschnittswert aller Spitzenwerte in der Zeitfolge der zeitlichen Schwankungen des Hydraulikdrucks S nach der Filterung. In einem Fall, in dem die elektronische Steuereinheit 70 die beiden letzten Spitzenzeiten bestimmt, nimmt die elektronische Steuereinheit 70, wenn ein Spitzenwert niedriger als der Durchschnittswert ist, einen Zeitpunkt, zu dem der Spitzenwert erscheint, nicht als Spitzenzeit. Nach dem oben beschriebenen Prozess von Schritt S130 fährt die elektronische Steuereinheit 70 mit dem Prozess in Schritt S140 fort.
In Schritt S140 berechnet die elektronische Steuereinheit 70 eine Inverse bzw. einen Kehrwert eines Zeitintervalls zwischen den beiden letzten Spitzenzeiten. Dieser Wert ist ein Istwert Z1 für die Frequenz der Druckpulsationen des Öls. Danach fährt die elektronische Steuereinheit 70 mit dem Prozess in Schritt S150 fort.
In Schritt S150 vergleicht die elektronische Steuereinheit 70 den in Schritt S140 berechneten Istwert Z1 mit dem in Schritt S120 ermittelten theoretischen Wert Z2. Die elektronische Steuereinheit 70 bestimmt, ob der Istwert Z1 im Wesentlichen gleich dem theoretischen Wert Z2 ist oder nicht. Insbesondere bestimmt die elektronische Steuereinheit 70, ob der Istwert Z1 in einen Bereich zwischen einem Maximalwert, der nur um einen vorbestimmten zulässigen Wert größer als der theoretische Wert Z2 ist, und einem Minimalwert, der nur um den vorgegebenen zulässigen Wert kleiner als der theoretische Wert Z2 ist, fällt oder nicht. In der vorliegenden Ausführungsform ist der zulässige Wert ein Wert, der 5% des theoretischen Werts Z2 entspricht.
Wenn der Istwert Z1 in den Bereich zwischen dem Maximalwert und dem Minimalwert fällt (Schritt S150: JA), fährt die elektronische Steuereinheit 70 mit dem Prozess in Schritt S160 fort. In Schritt S160 bestimmt die elektronische Steuereinheit 70, dass der Zahnriemen 60 normal ist, und beendet eine Reihe von Prozessen einmal.
Wenn der Istwert Z1 in Schritt S150 dagegen nicht in den Bereich zwischen dem Maximalwert und dem Minimalwert fällt (Schritt S150: NEIN), fährt die elektronische Steuereinheit 70 mit dem Prozess in Schritt S170 fort. In Schritt S170 bestimmt die elektronische Steuereinheit 70, dass der Zahnriemen 60 eine Anomalie aufweist. Das heißt, die elektronische Steuereinheit 70 erfasst die Anomalie des Zahnriemens 60. Danach fährt die elektronische Steuereinheit 70 mit dem Prozess in Schritt S180 fort.
In Schritt S180 schaltet die elektronische Steuereinheit 70 eine Benachrichtigungslampe ein, um einen Insassen in einer Fahrzeugkabine zu benachrichtigen, dass der Zahnriemen 60 eine Anomalie aufweist. Danach beendet die elektronische Steuereinheit 70 die Reihe von Prozessen einmal.
Nachfolgend werden die Funktionen und Wirkungen der vorliegenden Ausführungsform beschrieben. Ein Zahnbruch kann in dem Zahnriemen 60 aufgrund einer Verschlechterung oder dergleichen des Zahnriemens 60 auftreten. Wenn der Zahnriemen 60 einen Zahnbruch aufweist, läuft der Zahnriemen 60 durch, so dass die Kraft des Zahnriemens 60 die Ölpumpe 30 nicht erreicht. Aus diesem Grund wird kein Öl von der Ölpumpe 30 gefördert, so dass keine Druckpulsationen des Öls erzeugt werden können. Dementsprechend treten, wie in 4 gezeigt, in der Zeitfolge der vom Hydraulikdrucksensor 50 erfassten zeitlichen Schwankungen des Hydraulikdrucks S tatsächlich keine zeitliche Schwankungen des Hydraulikdrucks S zwischen den Zeitpunkten t1 und t2 auf, die Zeitpunkte sind, zu denen eine zeitliche Schwankung des Hydraulikdrucks S auftreten soll. Aus diesem Grund weicht die Frequenz der zeitlichen Schwankungen des Hydraulikdrucks S zwischen dem Zeitpunkt t1 und dem Zeitpunkt t2 von der Frequenz der zeitlichen Schwankungen des Hydraulikdrucks S ab, die zu dem Zeitpunkt auftreten sollten, wenn der Zahnriemen 60 keinen Zahnbruch aufweist und das Öl normal in einem Zeitraum zwischen dem Zeitpunkt t1 und dem Zeitpunkt t2 von der Ölpumpe 30 gefördert wird. Unter Verwendung dieses Merkmals wird der Istwert Z1 für die Frequenz der Druckpulsationen des Öls bei dem Zahnbrucherfassungsprozess mit dem theoretischen Wert Z2 verglichen. Wenn der Istwert Z1 stark bzw. deutlich oder spürbar vom theoretischen Wert Z2 abweicht, wird die Anomalie des Zahnriemens 60 erfasst, so dass das Auftreten eines Zahnbruchs im Zahnriemen 60 erfasst wird.
Hierbei gibt es als eines der Verfahren zum Erfassen einer Verschlechterung des Zahnriemens 60 ein Verfahren, bei dem, wenn der Hydraulikdruck aufgrund eines Stopps der Drehung der Ölpumpe 30 abnimmt, erfasst wird, dass der Zahnriemen 60 gerissen ist, das heißt, der Zahnriemen 60 sich verschlechtert hat. In diesem Fall ist jedoch zu dem Zeitpunkt, zu dem die Verschlechterung des Zahnriemens 60 erfasst wird, die Ölpumpe 30 bereits gestoppt, so dass während des Betriebs des Verbrennungsmotors ein Zeitraum erzeugt wird, in dem kein Öl gepumpt wird In dieser Hinsicht kann unter Verwendung des Zahnbrucherfassungsprozesses der vorliegenden Ausführungsform ein Zahnbruch des Zahnriemens 60 erfasst werden. In dem Zustand, in dem der Zahnriemen 60 einen Zahnbruch aufweist, tritt eine geeignete Verschlechterung des Zahnriemens 60 auf, so dass die Wahrscheinlichkeit besteht, dass der Zahnriemen 60 in naher Zukunft reißt. Das heißt, in der vorliegenden Ausführungsform ist es durch Erfassen eines Zahnbruchs des Zahnriemens 60 möglich, eine Verschlechterung des Zahnriemens 60 in einem Stadium zu erfassen, bevor der Zahnriemen 60 reißt.
Daneben wird zu dem Zeitpunkt, an dem der Istwert Z1 für die Frequenz der Druckpulsationen des Öls berechnet wird, davon ausgegangen, dass die Anzahl von Spitzen, bei denen sich der Hydraulikdruck S von einer Zunahme zu einer Abnahme verschiebt, in der Zeitfolge der zeitlichen Schwankungen des Hydraulikdrucks S nach der Filterung berechnet wird und die Anzahl der Spitzen wird durch eine Zeitspanne der Zeitfolge dividiert. Bei diesem Verfahren wird jedoch selbst in einem Fall, bei dem eine Zeitfolge, die eine Periode enthält, während der kein Öl von der Ölpumpe 30 abgegeben wird, ein Ziel ist, wenn die Anzahl von Spitzen relativ zu der Zeitspanne der Zeitfolge groß ist, die Differenz zwischen dem Istwert Z1 und dem theoretischen Wert Z2 klein. Dementsprechend kann ein Zahnbruch des Zahnriemens 60 nicht erfasst werden. Wenn sich die Drehzahl Ne der Kurbelwelle 12 innerhalb der Zeitspanne der Zeitfolge ändert, kann der theoretische Wert Z2 möglicherweise nicht angemessen bestimmt werden.
In dieser Hinsicht wird in der obigen Konfiguration der Istwert Z1 für die Frequenz von Druckpulsationen des Öls basierend auf zwei benachbarten Spitzenzeiten des Hydraulikdrucks in der Zeitfolge der zeitlichen Schwankungen des Hydraulikdrucks S berechnet. Hierbei werden der Beginn und das Ende eines Zeitraums, in dem kein Öl von der Ölpumpe 30 gefördert wird, als die beiden Spitzenzeiten angesehen, so dass eine Frequenz, die nur auf den Zeitraum abzielt, in dem kein Öl von der Ölpumpe 30 gefördert wird, als Istwert Z1 berechnet werden kann. Dementsprechend wird die Differenz zwischen dem Istwert Z1 und dem theoretischen Wert Z2 groß, wodurch es möglich wird, einen Zahnbruch des Zahnriemens 60 sicherer zu erfassen. Ferner ist es schwer, sich eine Situation vorzustellen, dass die Drehzahl Ne der Kurbelwelle 12 sich stark zwischen den beiden Spitzenzeiten des Hydraulikdrucks ändert. Daher kann der theoretische Wert Z2 geeignet bestimmt werden.
Ferner wird in der obigen Konfiguration durch Durchführen der Filterung der Zeitfolge der zeitlichen Schwankungen des Hydraulikdrucks S eine Fluktuation bzw. Schwankung innerhalb einer Zeitspanne, die kürzer als die Druckpulsation des Öls ist, entfernt und dann wird der Istwert Z1 für die Frequenz der Druckpulsationen des Öls berechnet. Demgemäß ist es möglich, eine Situation zu verhindern, dass eine Spitze, die sich von einer Spitze unterscheidet, die aufgrund einer Druckpulsation des Öls verursacht wird, fälschlicherweise als die Spitze bestimmt wird, die aufgrund der Druckpulsation des Öls verursacht wird.
Ferner wird in der obigen Konfiguration in der Zeitfolge der zeitlichen Schwankungen des Hydraulikdrucks S eine Spitzenzeit bestimmt, indem eine Schwankung mit einem Spitzenwert ausgeschlossen wird, der niedriger als der Durchschnittswert einer Mehrzahl von Spitzenwerten in der Zeitfolge ist. In einem Fall, in dem der Zahnriemen 60 einen Zahnbruch aufweist, kann sich, wenn sich ein Teil, in dem der Zahnbruch auftritt, der Pumpenscheibe 42 nähert und die Kraft des Zahnriemens 60 die Pumpenscheibe 42 nicht erreicht, die Pumpenscheibe 42 (der Innenrotor 34) durch Trägheit drehen. In einem solchen Fall nimmt der Förderdruck des Öls zusammen mit einer Abnahme der Drehzahl des Innenrotors 34 ab, so dass der Spitzenwert der Druckpulsation des Öls ebenfalls klein werden kann. Wie oben beschrieben, wird durch Bestimmen der Spitzenzeit unter Verwendung des Mittelwerts als Schwellenwert eine Schwankung des Hydraulikdrucks S, wenn der Förderdruck des Öls abnimmt, zum Zeitpunkt der Bestimmung der Spitzenzeit ausgeschlossen. Dementsprechend ist es möglich, eine Situation zu verhindern, dass eine Schwankung des Hydraulikdrucks S in einem Zustand, in dem die Kraft des Zahnriemens 60 die Ölpumpe 30 aufgrund eines Zahnbruchs des Zahnriemens 60 normalerweise nicht erreicht, irrtümlich als Druckpulsation des Öls zu dem Zeitpunkt betrachtet wird, wenn die Kraft des Zahnriemens 60 die Ölpumpe 30 normal erreicht.
Es sei angemerkt, dass die vorliegende Ausführungsform in einigen Abwandlungen, wie den nachfolgenden Abwandlungen 1 bis 15, ausgeführt werden kann. Die vorliegende Ausführungsform und die folgenden Abwandlungen können in Kombination ausgeführt werden, solange sie keine technischen Inkonsistenzen verursachen.
Als Abwandlung 1 der obigen Ausführungsform kann in Bezug auf den Prozess von Schritt S180 anstelle oder zusätzlich zum Einschalten der Benachrichtigungslampe eine Information, die anzeigt, dass der Zahnriemen 60 eine Anomalie aufweist, in dem Speicherabschnitt der elektronischen Steuereinheit 70 gespeichert werden. In einem Fall, bei dem die Information in dem Speicherabschnitt der elektronischen Steuereinheit 70 gespeichert ist, kann ein Bediener das Vorliegen oder Fehlen einer Anomalie erfassen, indem er beispielsweise Daten in einer Werkstatt oder dergleichen liest. Ferner kann anstelle oder zusätzlich zur Meldung der Anomalie der Antrieb des Verbrennungsmotors 10 gestoppt werden.
Als Abwandlung 2 ist in Bezug auf den Prozess von Schritt S150 der zulässige Wert, um zuzulassen, dass der theoretische Wert Z2 eine Breite aufweist, nicht auf das Beispiel der obigen Ausführungsform beschränkt. Der zulässige Wert sollte eine Größe haben, die eine Abweichung des Istwerts Z1 vom theoretischen Wert Z2 abdecken kann, wobei die Abweichung durch eine Abweichung des vom Hydraulikdrucksensor erfassten Hydraulikdrucks S oder eine Abweichung in der Berechnung zu dem Zeitpunkt der Berechnung des Istwertes Z1 verursacht wird.
Als Abwandlung 3 ist in Bezug auf den Prozess von Schritt S130 der Schwellenwert zum Ausschließen einer Schwankung des Hydraulikdrucks S von der Bestimmung einer Spitzenzeit zu dem Zeitpunkt, zu dem ein Spitzenwert des Hydraulikdrucks S relativ niedrig ist, nicht auf das Beispiel der obigen Ausführungsform beschränkt. In der Zeitfolge der zeitlichen Schwankungen des Hydraulikdrucks S sollte der Schwellenwert eine Größe haben, die eine Druckpulsation des Öls zu dem Zeitpunkt, zu dem die Kraft des Zahnriemens 60 normalerweise die Ölpumpe 30 erreicht, von einer Schwankung unterscheiden des Hydraulikdrucks S zu dem Zeitpunkt kann, zu dem die Kraft des Zahnriemens 60 die Ölpumpe 30 normalerweise nicht erreicht.
Als Abwandlung 4 kann in Bezug auf den Prozess von Schritt S130 in der Zeitfolge der zeitlichen Schwankungen des Hydraulikdrucks S, der durch den Hydraulikdrucksensor 50 erfasst wird, die Spitzenzeit eine Zeit sein, in der sich der Hydraulikdruck S von einer Abnahme zu einer Zunahme verschiebt.
Als Abwandlung 5 kann in Bezug auf den Prozess von Schritt S130 in der Zeitfolge der zeitlichen Schwankungen des Hydraulikdrucks S, der durch den Hydraulikdrucksensor 50 erfasst wird, eine Zeit, in der sich der Hydraulikdruck S von einer Zunahme zu einer Abnahme verschiebt, als erster Spitzenwert angenommen werden, ein Zeitpunkt, zu dem sich der Hydraulikdruck S von einer Abnahme zu einer Zunahme verschiebt, kann als zweiter Spitzenwert angenommen werden, und der Istwert Z1 kann basierend auf einem Zeitintervall zwischen der ersten Spitzenzeit und der zweiten Spitzenzeit, die zueinander benachbart sind, berechnet werden. In diesem Fall kann eine Inverse einer Zeitspanne, die durch Verdoppeln des Zeitintervalls zwischen der ersten Spitzenzeit und der zweiten benachbarten Spitzenzeit erhalten wird, als der Istwert Z1 berechnet werden.
Als Abwandlung 6 ist hinsichtlich des Prozesses von Schritt S140 das Berechnungsverfahren des Istwerts Z1 nicht auf das Verfahren beschränkt, bei dem der Istwert Z1 basierend auf dem Zeitintervall zwischen den Spitzenzeiten berechnet wird. Als Berechnungsverfahren für den Istwert Z1 kann ein Verfahren zum Zählen der Anzahl von Spitzen in einer Zeitfolge der zeitlichen Schwankungen des Hydraulikdrucks S innerhalb eines gegebenen Zeitintervalls verwendet werden. In diesem Fall kann in der Zeitfolge, die in Schritt S110 gelesen wird, durch Durchführen einer Einstellung, wie beispielsweise einer Verkürzung eines Zeitbereichs zur Bestimmung einer Spitze des Hydraulikdrucks S, eine Verringerung der Differenz zwischen dem Istwert Z1 und dem theoretischen Wert Z2, wenn der Zahnriemen 60 ein Zahnbruch hat, vermieden werden. Ferner kann der theoretische Wert Z2 in geeigneter Weise derart bestimmt werden, dass ein Zeitbereich, in dem die Drehzahl Ne der Kurbelwelle 12 konstant ist, wie in einem Fall, in dem sich der Verbrennungsmotor 10 in einem Leerlaufzustand befindet, als ein Zeitbereich zur Bestimmung einer Spitze des Hydraulikdrucks S festgelegt wird.
Als Abwandlung 7 kann das Frequenzkennfeld zur Verwendung in Schritt S120 und Schritt S150 ein Kennfeld sein, das durch einen relationalen Ausdruck die Beziehung zwischen der Drehzahl Ne der Kurbelwelle 12 und dem theoretischen Wert Z2 für die Frequenz der Druckpulsationen des Öls angibt.
Als Abwandlung 8 ist es hinsichtlich des Prozesses von Schritt S120 nicht erforderlich, die Filterung durchzuführen, und daher braucht die Filterung nicht durchgeführt werden. Es ist jedoch vorzuziehen, die Filterung durchzuführen, um Rauschen bzw. Störgeräusche zu entfernen.
Als Abwandlung 9 kann hinsichtlich des Prozesses von Schritt S120 ein Hochpassfilter auf die Zeitfolge der zeitlichen Schwankungen des Hydraulikdrucks S angewendet werden, um Schwankungen von Frequenzen zu entfernen, die niedriger als der theoretische Wert Z2 sind.
Als Abwandlung 10 kann eine Ausführungsbedingung für den Zahnbrucherfassungsprozess bestimmt werden. Das heißt, der Zahnbrucherfassungsprozess kann unter einem vorbestimmten Betriebszustand des Verbrennungsmotors 10 ausgeführt werden. Beispielsweise kann der Zahnbrucherfassungsprozess mit der Maßgabe ausgeführt werden, dass sich die Verbrennungsmotor 10 in einem Leerlaufzustand befindet.
Als Abwandlung 11 ist ein Zeitbereich für Daten des Hydraulikdrucks S, die in der elektronischen Steuereinheit 70 als die Zeitfolge gespeichert werden sollen, nicht auf das Beispiel der obigen Ausführungsform beschränkt. Der Zeitbereich sollte eine Länge haben, mit der der Istwert Z1 berechnet werden kann. Beispielsweise wird in der obigen Ausführungsform der Istwert Z1 basierend auf den beiden letzten Spitzenzeiten berechnet. Dementsprechend sollte der Zeitbereich ein Zeitbereich sein, der zumindest die beiden letzten Spitzenzeiten umfasst.
Als Abwandlung 12 kann sich die Anzahl der Zähne 14a der Kurbelscheibe 14 von der Anzahl der Zähne 42a der Pumpenscheibe 42 unterscheiden. Der Durchmesser des Kopfkreises der Kurbelscheibe 14 kann sich von dem Durchmesser des Kopfkreises der Pumpenscheibe 42 unterscheiden.
Als Abwandlung 13 kann die Anzahl der Zähne 34a des Innenrotors 34 und die Anzahl der Zähne 36a des Außenrotors 36 in der Ölpumpe 30 geändert werden. Die Anzahl der Zähne 34a des Innenrotors 34 sollte kleiner sein als die Anzahl der Zähne 36a des Außenrotors 36.
Als Abwandlung 14 ist eine Ausgangswelle, die konfiguriert ist, um dem Zahnriemen 60 Drehkraft zuzuführen, nicht auf die Kurbelwelle 12 beschränkt. Beispielsweise ist ein Elektromotor in dem Verbrennungsmotor 10 vorgesehen. Dann ist eine Riemenscheibe für einen Motor mit Außenverzahnung an einer Rotationswelle des Elektromotors angebracht, und der Zahnriemen 60 ist um die Riemenscheibe für den Motor und die Pumpenscheibe 42 gewickelt. Der Zahnriemen kann durch Drehung des Elektromotors gedreht werden, um die Pumpenscheibe 42 zu drehen. In diesem Fall dient die Rotationswelle des Elektromotors als Ausgangswelle.
Als Abwandlung 15 ist die Konfiguration des Verbrennungsmotors 10 modifizierbar, und daher kann das Gehäuse 32 der Ölpumpe 30 beispielsweise in der Kettenkammer K angeordnet sein. Die Anzahl der Zylinder 22a kann geändert werden. Die Ölwanne 24 kann so konfiguriert sein, dass ein rahmenförmiges Gehäuse, das einen oberen Teil der Ölwanne 24 bildet, mit einem kastenförmigen Gehäuse, das einen unteren Teil der Ölwanne 24 bildet, verbunden ist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2001407 U [0002, 0003]

Claims

Steuersystem für einen Ölversorgungsmechanismus (90), wobei der Ölversorgungsmechanismus (90) enthält eine Ölpumpe (30), die konfiguriert ist, um Öl durch Drehbewegungen eines Innenrotors (34) mit Außenverzahnung und eines Außenrotors (36) mit Innenverzahnung, der durch Kämmen mit den Zähnen des Innenrotors (34) angetrieben wird, zu fördern, einen Hydraulikdrucksensor (50), der konfiguriert ist, um einen Hydraulikdruck (S) des von der Ölpumpe (30) geförderten Öls zu erfassen, eine Antriebswelle (40), die mit einem Rotationsmittelpunkt des Innenrotors (34) verbunden ist, eine Pumpenscheibe (42) mit Außenverzahnung, die an der Antriebswelle (40) angebracht ist, einen Zahnriemen (60), der um die Pumpenscheibe (42) gewickelt und so konfiguriert ist, dass Zähne, die mit Zähnen der Pumpenscheibe (42) kämmen, von einer Innenumfangsfläche des Zahnriemens (60) vorstehen, und eine Ausgangswelle (12), um die der Zahnriemen (60) gewickelt ist, wobei die Ausgangswelle (12) konfiguriert ist, um den Zahnriemen (60) zu drehen, das Steuersystem weist auf: eine elektronische Steuereinheit (70), die konfiguriert ist, um eine Anomalie des Zahnriemens (60) basierend auf einem Vergleichsergebnis zwischen einem Istwert (Z1) und einem theoretischen Wert (Z2) zu erfassen, die Frequenzen von Druckpulsationen des Öls sind, wobei der Istwert (Z1) basierend auf zeitlichen Schwankungen des vom Hydraulikdrucksensor (50) erfassten Hydraulikdrucks (S) berechnet wird und der theoretische Wert (Z2) basierend auf einer Drehzahl der Ausgangswelle (12) und der Anzahl von Zähnen des Innenrotors (34) berechnet wird.
Steuersystem nach Anspruch 1, wobei die elektronische Steuereinheit (70) konfiguriert ist, um die Anomalie basierend darauf zu bestimmen, ob der Istwert (Z1) in einen Bereich zwischen einem Maximalwert, der nur um einen vorgegebenen zulässigen Wert größer als der theoretische Wert (Z2) ist, und einen Minimalwert, der nur um den vorgegebenen zulässigen Wert kleiner als der theoretische Wert (Z2) ist, fällt oder nicht.
Steuersystem nach Anspruch 1 oder 2, wobei die elektronische Steuereinheit (70) konfiguriert, um, wenn eine Spitzenzeit eine Zeit ist, in der sich der Hydraulikdruck (S) in einer Zeitfolge der zeitlichen Schwankungen des vom Hydraulikdrucksensor (50) erfassten Hydraulikdrucks (S) von einer Zunahme zu einer Abnahme verschiebt, den Istwert (Z1) basierend auf einem Zeitintervall zwischen der Spitzenzeit und einer anderen zu der Spitzenzeit benachbarten Spitzenzeit zu berechnen.
Steuersystem nach Anspruch 1 oder 2, wobei die elektronische Steuereinheit (70) konfiguriert, um, wenn eine Spitzenzeit eine Zeit ist, in der sich der Hydraulikdruck (S) in einer Zeitfolge der zeitlichen Schwankungen des vom Hydraulikdrucksensor (50) erfassten Hydraulikdrucks (S) von einer Abnahme zu einer Zunahme verschiebt, den Istwert (Z1) basierend auf einem Zeitintervall zwischen benachbarten Spitzenzeiten zu berechnen.
Steuersystem nach Anspruch 1 oder 2, wobei die elektronische Steuereinheit (70) konfiguriert, um, wenn eine erste Spitzenzeit eine Zeit ist, in der sich der Hydraulikdruck (S) von einer Zunahme zu einer Abnahme verschiebt, und eine zweite Spitzenzeit eine Zeit ist, in der sich der Hydraulikdruck (S) von einer Abnahme zu einer Zunahme verschiebt, in einer Zeitfolge der zeitlichen Schwankungen des vom Hydraulikdrucksensor (50) erfassten Hydraulikdrucks (S), den Istwert (Z1) basierend auf einem Zeitintervall zwischen der ersten Spitzenzeit und der zweiten Spitzenzeit, die zueinander benachbart sind, zu berechnen.
Steuersystem nach einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei die elektronische Steuereinheit (70) konfiguriert ist, um den Istwert (Z1) zu berechnen, nachdem eine Filterung durchgeführt wurde, um Schwankungen von Frequenzen zu entfernen, die höher als der theoretische Wert (Z2) sind, in einer Zeitfolge der zeitlichen Schwankungen des vom Hydraulikdrucksensor (50) erfassten Hydraulikdrucks (S).