JPH11294181A - ベルト張力低下判定装置 - Google Patents
ベルト張力低下判定装置Info
- Publication number
- JPH11294181A JPH11294181A JP9932098A JP9932098A JPH11294181A JP H11294181 A JPH11294181 A JP H11294181A JP 9932098 A JP9932098 A JP 9932098A JP 9932098 A JP9932098 A JP 9932098A JP H11294181 A JPH11294181 A JP H11294181A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- belt
- belt tension
- engine
- fluctuation value
- rotation ratio
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 エンジンの補機との回転比の変動値の挙動か
らベルト張力の低下を検出するベルト張力低下判定装置
を提供する。 【解決手段】 オルタネータとクランクの回転数をカウ
ンター回路装置で測定し、オルタネータとクランクの回
転比を演算装置により算出する。次に異常判定装置で回
転比の変動値（ばらつき）を算出し、この変動値がベル
ト張力低下の指標となる閾値と比較して大きければ、ベ
ルト張力が低下していると判定する。ベルト張力が低下
していないと判定した場合は、最初にもどり回転比を計
算する。
らベルト張力の低下を検出するベルト張力低下判定装置
を提供する。 【解決手段】 オルタネータとクランクの回転数をカウ
ンター回路装置で測定し、オルタネータとクランクの回
転比を演算装置により算出する。次に異常判定装置で回
転比の変動値（ばらつき）を算出し、この変動値がベル
ト張力低下の指標となる閾値と比較して大きければ、ベ
ルト張力が低下していると判定する。ベルト張力が低下
していないと判定した場合は、最初にもどり回転比を計
算する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、エンジンの補機を
駆動するベルトの張力低下を検出する装置に関する。
駆動するベルトの張力低下を検出する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、エンジンの運転に必要なオルタ
ネータ、コンプレッサ、ウォータポンプ、冷却ファンな
どの補機類は、図３に示されるようにエンジンのクラン
ク軸にＶベルトを介して連動され、エンジン運転時に確
実に駆動されるようにされている。しかしながら、ベル
トは使用に伴い、徐々にベルトが劣化（ベルトのわずか
な伸び、ベルトのゴム部の摩耗等）し、ベルト張力が低
下してくる。張力低下がひどくない場合はベルト鳴きが
発生したり、動力の伝達効率が低下するだけだが、張力
低下がひどくなるとベルトがスリップし、動力伝達が全
く不能になる。従来ではこの問題に対して、定期点検等
によりベルト張力を測定したり、ユーザーが始動時にベ
ルト張力を点検するが、いずれにしても、エンジン停止
時にボンネットを開けエンジンルーム内を点検しなくて
はいけない。
ネータ、コンプレッサ、ウォータポンプ、冷却ファンな
どの補機類は、図３に示されるようにエンジンのクラン
ク軸にＶベルトを介して連動され、エンジン運転時に確
実に駆動されるようにされている。しかしながら、ベル
トは使用に伴い、徐々にベルトが劣化（ベルトのわずか
な伸び、ベルトのゴム部の摩耗等）し、ベルト張力が低
下してくる。張力低下がひどくない場合はベルト鳴きが
発生したり、動力の伝達効率が低下するだけだが、張力
低下がひどくなるとベルトがスリップし、動力伝達が全
く不能になる。従来ではこの問題に対して、定期点検等
によりベルト張力を測定したり、ユーザーが始動時にベ
ルト張力を点検するが、いずれにしても、エンジン停止
時にボンネットを開けエンジンルーム内を点検しなくて
はいけない。
【０００３】上記問題に対処するため、ベルトの滑りを
直接検出することによってベルト異常をその初期段階に
おいても検出できるエンジンのベルト異常検出装置が、
特開平４−２０９９３０号公報に記載されている。この
装置は、各時点におけるエンジンの回転速度と補機の回
転速度を検出し、それらの比と所定の回転速度比とを比
較し、それらの偏差が一定以上になったら警報手段を作
動して、ベルトの異常を初期の段階でも検出できるよう
にしたものである。
直接検出することによってベルト異常をその初期段階に
おいても検出できるエンジンのベルト異常検出装置が、
特開平４−２０９９３０号公報に記載されている。この
装置は、各時点におけるエンジンの回転速度と補機の回
転速度を検出し、それらの比と所定の回転速度比とを比
較し、それらの偏差が一定以上になったら警報手段を作
動して、ベルトの異常を初期の段階でも検出できるよう
にしたものである。
【０００４】更にまた、特開平９−３２５６５号公報に
は、エンジンと車両発電機との間の回転力伝達機構を構
成するベルトとプーリとの間の滑りによる不具合を検出
するのに、エンジンと車両発電機の回転数比の正常値よ
りのズレによって行っているものが、記載されている。
は、エンジンと車両発電機との間の回転力伝達機構を構
成するベルトとプーリとの間の滑りによる不具合を検出
するのに、エンジンと車両発電機の回転数比の正常値よ
りのズレによって行っているものが、記載されている。
【０００５】即ち、上記の文献は、エンジンと補機との
回転比を、 （回転比−基準回転比）＞Ａ あるいは スリップ率〔（回転比−基準回転比）／基準回転比〕＞
Ｂ で判定している。
回転比を、 （回転比−基準回転比）＞Ａ あるいは スリップ率〔（回転比−基準回転比）／基準回転比〕＞
Ｂ で判定している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】そして、一般には上記
式のスリップ率によるベルト異常判定閾値は１〜２％程
度で行っている。ところが、一般的に回転比（あるいは
スリップ率）は補機の負荷量に比例し、上記式の基準回
転比は補機の負荷が無い時の回転比であるが、実際にベ
ルトを使用するとベルトの経時変化（ベルトのゴム部の
摩耗）により、基準回転比が０．５％程度シフトする。
即ちベルトのゴム部が摩耗するとスリップ率は０．５％
の誤差を発生することになり、ベルト異常の判定閾値を
１〜２％にすると、ベルト異常の判定に誤差を発生しや
すい。
式のスリップ率によるベルト異常判定閾値は１〜２％程
度で行っている。ところが、一般的に回転比（あるいは
スリップ率）は補機の負荷量に比例し、上記式の基準回
転比は補機の負荷が無い時の回転比であるが、実際にベ
ルトを使用するとベルトの経時変化（ベルトのゴム部の
摩耗）により、基準回転比が０．５％程度シフトする。
即ちベルトのゴム部が摩耗するとスリップ率は０．５％
の誤差を発生することになり、ベルト異常の判定閾値を
１〜２％にすると、ベルト異常の判定に誤差を発生しや
すい。
【０００７】本発明は上記の従来の問題点に鑑みて、エ
ンジンと補機との回転比の変動値（ばらつき）がベルト
張力が低下した時は大きくなるという現象を利用し、変
動値の挙動から、ベルト張力の低下を検出するベルト張
力低下判定装置を提供することを目的とするものであ
る。
ンジンと補機との回転比の変動値（ばらつき）がベルト
張力が低下した時は大きくなるという現象を利用し、変
動値の挙動から、ベルト張力の低下を検出するベルト張
力低下判定装置を提供することを目的とするものであ
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記の課題を
解決するための手段として特許請求の範囲に記載された
ベルト張力低下判定装置を提供する。
解決するための手段として特許請求の範囲に記載された
ベルト張力低下判定装置を提供する。
【０００９】請求項１に記載されたベルト張力低下判定
装置においては、ベルトのゴム部が摩耗し、基準回転比
がシフトしても回転比の変動値に影響しないので、ベル
トの異常判定の精度が向上し、またベルトのゆるみを初
期の段階で検出できる。
装置においては、ベルトのゴム部が摩耗し、基準回転比
がシフトしても回転比の変動値に影響しないので、ベル
トの異常判定の精度が向上し、またベルトのゆるみを初
期の段階で検出できる。
【００１０】請求項２，３に記載されたベルト張力低下
判定装置は、請求項１のベルト張力低下判定装置におけ
る変動値の算出方法を特定したものであって、その効果
は請求項１のものと同様の効果を奏するものである。
判定装置は、請求項１のベルト張力低下判定装置におけ
る変動値の算出方法を特定したものであって、その効果
は請求項１のものと同様の効果を奏するものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】図３は、本発明を使用するエンジ
ン補機類のレイアウトを示すもので、１はエンジン本体
を、２はそのクランクプーリを、３はオルタネータプー
リを、４はコンプレッサプーリを示しており、クランク
プーリ、オルタネータプーリ及びコンプレッサプーリは
それぞれベルト５に巻き掛けられて、クランクプーリ２
の回転に伴い一緒に回転する。ベルト５は所定（２０〜
３５Kgf ）の張力で張られている。なお、この図では補
機は２個であるが、補機の数は１個でも或いは２個以上
でもよい。
ン補機類のレイアウトを示すもので、１はエンジン本体
を、２はそのクランクプーリを、３はオルタネータプー
リを、４はコンプレッサプーリを示しており、クランク
プーリ、オルタネータプーリ及びコンプレッサプーリは
それぞれベルト５に巻き掛けられて、クランクプーリ２
の回転に伴い一緒に回転する。ベルト５は所定（２０〜
３５Kgf ）の張力で張られている。なお、この図では補
機は２個であるが、補機の数は１個でも或いは２個以上
でもよい。
【００１２】本発明の構成を図２に示す。オルタネータ
とクランクの回転数をカウンター回路装置で測定する。
この場合、クランクの回転数はエンジン制御用の回転信
号（Ｎｅ信号）を利用し、オルタネータの回転数はオル
タネータのＩＣレギュレータのＰ端子（Ｐ信号）を利用
して、それぞれ回転数を測定すれば、とくに回転センサ
ーを取付けなくてもよく、非常にコストが安くなる。こ
の測定したそれぞれの回転数に基づき、演算装置でオル
タネータとクランクの回転比を算出する。次に異常判定
装置で回転比の変動値（ばらつき）を算出する。ここで
変動値の算出方法は、例えば１０個の回転比のデータの
標準偏差値を用いてもよいし、あるいは最大値と最小値
の差でも良い。そしてこの変動値（ばらつき）がベルト
張力低下の指標となる閾値と比較して大きければ、ベル
ト張力が低下していると判定する。異常判定装置によ
り、ベルト張力が低下していると判定した場合は、異常
警報装置の警告灯或いは警告音により運転者にベルト張
力が低下していることを知らせる。またこの時、修理者
に不具合の内容を知らせるために、不具合の内容をエン
ジン制御装置（ＥＣＵ）のメモリーに記憶する。異常判
定装置により、ベルト張力が低下していないと判定した
場合は、最初にもどり回転比を計算する。
とクランクの回転数をカウンター回路装置で測定する。
この場合、クランクの回転数はエンジン制御用の回転信
号（Ｎｅ信号）を利用し、オルタネータの回転数はオル
タネータのＩＣレギュレータのＰ端子（Ｐ信号）を利用
して、それぞれ回転数を測定すれば、とくに回転センサ
ーを取付けなくてもよく、非常にコストが安くなる。こ
の測定したそれぞれの回転数に基づき、演算装置でオル
タネータとクランクの回転比を算出する。次に異常判定
装置で回転比の変動値（ばらつき）を算出する。ここで
変動値の算出方法は、例えば１０個の回転比のデータの
標準偏差値を用いてもよいし、あるいは最大値と最小値
の差でも良い。そしてこの変動値（ばらつき）がベルト
張力低下の指標となる閾値と比較して大きければ、ベル
ト張力が低下していると判定する。異常判定装置によ
り、ベルト張力が低下していると判定した場合は、異常
警報装置の警告灯或いは警告音により運転者にベルト張
力が低下していることを知らせる。またこの時、修理者
に不具合の内容を知らせるために、不具合の内容をエン
ジン制御装置（ＥＣＵ）のメモリーに記憶する。異常判
定装置により、ベルト張力が低下していないと判定した
場合は、最初にもどり回転比を計算する。
【００１３】図１は、ベルト張力低下判定のアルゴリズ
ムをフローチャートで示したものである。例えば回転比
を５秒間に１０点測定し、その標準偏差値を用いて回転
変動値（ばらつき）を算出し、次いでこの回転比の変動
値とベルト張力低下の指標となる閾値（図１の場合で
は、０．２％）と比較する。この閾値より大きければベ
ルト張力が低下していると判定し、閾値より小さければ
ベルト張力が低下していないと判断し、初期の状態にも
どる。
ムをフローチャートで示したものである。例えば回転比
を５秒間に１０点測定し、その標準偏差値を用いて回転
変動値（ばらつき）を算出し、次いでこの回転比の変動
値とベルト張力低下の指標となる閾値（図１の場合で
は、０．２％）と比較する。この閾値より大きければベ
ルト張力が低下していると判定し、閾値より小さければ
ベルト張力が低下していないと判断し、初期の状態にも
どる。
【００１４】次にベルト張力低下の指標となる閾値につ
いて説明する。図４はベルト張力下での回転比の挙動を
示したもので、横軸が時間で縦軸が回転比の変動（或い
は回転比）で示してある。図４ａよりベルト張力が適正
値で張られている時は、回転比の変動幅は０．１％と小
さい。これに対して図４ｂよりベルト張力が低下してい
る時は、回転比の変動幅は１．４％と大きくなっている
ことがわかる。この現象を利用しベルト張力の低下を判
定する。この場合、例えば、閾値を０．２又は０．５％
に選定する。
いて説明する。図４はベルト張力下での回転比の挙動を
示したもので、横軸が時間で縦軸が回転比の変動（或い
は回転比）で示してある。図４ａよりベルト張力が適正
値で張られている時は、回転比の変動幅は０．１％と小
さい。これに対して図４ｂよりベルト張力が低下してい
る時は、回転比の変動幅は１．４％と大きくなっている
ことがわかる。この現象を利用しベルト張力の低下を判
定する。この場合、例えば、閾値を０．２又は０．５％
に選定する。
【００１５】なお、本発明は図５に示すようにオートテ
ンショナ６（ベルトの張力を一定にする機能を有する）
が搭載されているエンジンにおいても、オートテンショ
ナが故障したときにベルトの張力が低下する恐れがある
ので、オートテンショナが搭載されているエンジンにも
有効である。図５には、補機として図３のオルタネータ
プーリ３とコンプレッサプーリ４の外にポンププーリ７
とファンプーリ８もベルト５が巻き掛けられている。
ンショナ６（ベルトの張力を一定にする機能を有する）
が搭載されているエンジンにおいても、オートテンショ
ナが故障したときにベルトの張力が低下する恐れがある
ので、オートテンショナが搭載されているエンジンにも
有効である。図５には、補機として図３のオルタネータ
プーリ３とコンプレッサプーリ４の外にポンププーリ７
とファンプーリ８もベルト５が巻き掛けられている。
【図１】図１は、本発明のベルト張力低下判定アルゴリ
ズムを示すフローチャート図である。
ズムを示すフローチャート図である。
【図２】図２は、本発明の実施の形態の測定構成のブロ
ック図である。
ック図である。
【図３】図３は、本発明を利用する補機類のレイアウト
を示す図である。
を示す図である。
【図４】図４ａは、ベルト張力が適正値である場合の回
転比の挙動を示す線図であり、図４ｂは、ベルト張力が
低下した場合の回転比の挙動を示す線図である。
転比の挙動を示す線図であり、図４ｂは、ベルト張力が
低下した場合の回転比の挙動を示す線図である。
【図５】図５は、オートテンショナ搭載した補機レイア
ウトを示す図である。
ウトを示す図である。
１…エンジン本体 ２…クランクプーリ ３…オルタネータプーリ ４…コンプレッサプーリ ５…ベルト ６…オートテンショナ ７…ポンププーリ ８…ファンプーリ
Claims (3)
- 【請求項１】 エンジンの補機を駆動するベルトの張力
低下を検出するベルト張力低下判定装置において、エン
ジンと補機との回転数を測定してその回転比を算出し、
その複数回の回転比のデータから、回転比の変動値（ば
らつき）を算出し、この変動値がある閾値を越えたらベ
ルト張力が低下したと判定するベルト張力低下判定装
置。 - 【請求項２】 前記変動値として、複数回の回転比デー
タの標準偏差値を用いる請求項１に記載のベルト張力低
下判定装置。 - 【請求項３】 前記変動値として、複数回の回転比デー
タの最大値と最小値の差を用いる請求項１に記載のベル
ト張力低下判定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9932098A JPH11294181A (ja) | 1998-04-10 | 1998-04-10 | ベルト張力低下判定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9932098A JPH11294181A (ja) | 1998-04-10 | 1998-04-10 | ベルト張力低下判定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11294181A true JPH11294181A (ja) | 1999-10-26 |
Family
ID=14244355
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9932098A Pending JPH11294181A (ja) | 1998-04-10 | 1998-04-10 | ベルト張力低下判定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11294181A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013221426A (ja) * | 2012-04-13 | 2013-10-28 | Toyota Industries Corp | 車両駆動装置 |
| JP2018173144A (ja) * | 2017-03-31 | 2018-11-08 | ヤンマー株式会社 | ベルトの交換時期予測システム及びそれを備えたコンバイン |
| JP7011106B1 (ja) * | 2021-08-25 | 2022-01-26 | ファナック株式会社 | 状態判定装置及び状態判定方法 |
-
1998
- 1998-04-10 JP JP9932098A patent/JPH11294181A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013221426A (ja) * | 2012-04-13 | 2013-10-28 | Toyota Industries Corp | 車両駆動装置 |
| JP2018173144A (ja) * | 2017-03-31 | 2018-11-08 | ヤンマー株式会社 | ベルトの交換時期予測システム及びそれを備えたコンバイン |
| JP7011106B1 (ja) * | 2021-08-25 | 2022-01-26 | ファナック株式会社 | 状態判定装置及び状態判定方法 |
| WO2023026416A1 (ja) * | 2021-08-25 | 2023-03-02 | ファナック株式会社 | 状態判定装置及び状態判定方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040528 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20070607 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070612 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20071016 |