JPS63162940A

JPS63162940A - エンジンのベルト張力異常検出装置

Info

Publication number: JPS63162940A
Application number: JP31332686A
Authority: JP
Inventors: Hideo Yabuhara; 薮原　日出男; Kunihiro Abe; 邦宏阿部
Original assignee: Fuji Heavy Industries Ltd
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 1986-12-26
Filing date: 1986-12-26
Publication date: 1988-07-06

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野コ本発明は、タイミングベルトに緩みなどの徴候が起きた
場合、瞬時に異常を知らせるエンジンのベルト張力異常
検出装置に関する。

［従来の技術と発明が解決しようとする問題点〕一般に
、ＯＨＣ型エンジンでは、カムシャフトとクランクシャ
フトとがタイミングベルトを介して連設されているもの
が多い。

このタイミングベルトの張力が、一定値以下になると、
上記クランクシャフトの回転と、上記力ムシャフ１〜の
回転とに整合性がなくなり、エンジン不調の原因になる
。

従来、上記タイミングベルトの張力は、定期点検時など
にテンションゲージを用いて点検していたが、点検直後
に、上記タイミングベルトの張力異常が生じた場合の対
応が困難である。

これに対処するに、例えば実開昭５７−３２２４５号公
報には、クランクシャフトの回転数と、このクランクシ
１シフトにベルトを介して連設する交流発電機の回転数
とを検出し、この交流発電機の回転数が、上記クランク
シャフトの回転数よりも低くなった場合、ベルトの張力
異常として警報を発するベルト張力異常検出装置が図示
されている。

しかし、この先行技術に図示されているベルト張力異常
検出装置では、上記クランクシャフトの回転数をセンシ
ングする手段と、上記交流発電機の回転数をセンシング
する手段とを各々必要とし、且つ、この両回転数をセン
シングする手段を上記クランクシャフト、および、上記
交流発電機の近傍にそれぞれ配設しなければならず、こ
れらを接続する電気配線が複雑になり、しかも１、機器
全体が大型化してしまう。

［発明の目的］本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、構造が大
型化することがなく、配線が容易で、しかも、張力異常
を瞬時に判別することのできるエンジンのベルト張力異
常検出装置を提供することを目的としている。

［問題点を解決するための手段］本発明によるベルト張力異常検出装置は、クランクシャ
フトに連設するドライブプーリにドリブンプーリがタイ
ミングベルトを介して連設され、このドリブンプーリに
ロータプレートが連設され、このロータブレートの周縁
部に、狭い角度ごとで且つ笠間隔に配設されたポジショ
ン表示部と、このポジ２５２表示部よりも広い角度ごと
で且つ等間隔に配設されたリファレンス表示部とが設け
られ、さらに上記ロータプレートの上記両表示部上に、
回転数検知装置が対設され、この回転数検知装置が電子
制御装置に接続されており、この電子制御装置に、前記
ロータブレートのポジション表示部の検出信号をカウン
トして瞬時の回転数を口出するとともに上記ロータブレ
ートの前記リファレンス表示部の検出信号に基づいて計
測された周期から平均回転数を算出しこの算出された瞬
時の回転数と平均回転数との差を予め設定された基準値
と比較する演算部と、この比較された回転数差が大きい
場合に異常表示装置に信号を通電する表示駆動回路とが
設けられているものである。

［発明の実施例］以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。

図面は本発明の一実施例を示し、第１図はベルト張力異
常検出装置の概略図、第２図はデストリピユータの縦断
面図、第３図は水平対向型エンジンの概略図、第４図は
ベルト張力異常検出装置のブロック図、第５図はベルト
張力異常検出装置のフローチャー１・である。

第３図において、符号１は水平対向型ＯＨＣエンジンの
クランク室に設番ノられたクランクシャフトであり、こ
のクランクシャ７１〜１の両側に、図示しないカム室に
設けられたのカムシャツｌ−２ａ　。

２ｂが対向配設されている。さらに、上記クランクシャ
フト１の一端にドライブプーリ３が軸装され、一方、上
記両カムシャフ１−２ａ、２ｂの一端にドリブンプーリ
４ａ、４ｂが各々軸装されている。また、上記ドライブ
プーリ３の図の下方に、図示しないオイルポンプなとの
補機部品を駆動するドリブンプーリ５が配設されている
。

上記ドライブプーリ３、上記ドリブンプーリ４ａ１上記
ドリブンプーリ５間にタイミングベルト６ａが張設され
、また、上記ドライブプーリ３と上記ドリブンプーリ４
ｂ間に、他のタイミングベルト６ｂが張設されており、
この各タイミングベルｈ６ａ、６ｂの張力がテンション
プーリ７によってそれぞれ一定値に・設定されている。

なお、符号８はアイドラである。

また、上記ドリブンプーリ４ａ８＠装する上記力ムシｔ
７フト２ａの（ｔ！ＩＩに、デストリピユ−タドライブ
ギヤ９が軸装されている。

一方、符Ｍ１０はデストリピユータであり、このデスト
リピユータ１０のハウジング１１の下端から回転＠１２
が突出され、この回転軸１２に、上記デストリピユータ
ドライブギヤ９に噛合するデストリピユータドリブンギ
ヤ１３が軸装されている。

第２図に示すにうに、上記デストリピユータ１０の上記
回転＠１２の上部が上記ハウジング１１内に種油され、
軸受１４を介して支承されている。

ざらに、この回転＠１２の上記軸受１４の上部に、ロー
タプレート１５と、このロータブレー１−１５にシール
カバー１６を介して隔絶されたロータ１７とが各々軸装
されている。

なお、第１図の符号１８はイグニッションコイル、１９
はイグナイタである。

さらに第１図に示すように、上記ロータプレート１５の
周縁部にポジション表示部２０が形成され、さらに、こ
のポジション表示部２０の内周に、リファレンス表示部
２１が形成されている。上記ポジション表示部２０は、
例えば２°間隔ごとに穿設されたスリット、あるいは、
丸孔であり、また、上記リファレンス表示部２１は、例
えば９０°間隔ごとに穿設された孔である。

さらに、上記ロータプレート１５に穿設されたボジシ：
１ン表示部２ｏ、リファレンス表示部２１の円周上に、
発光ダイオードなどの発光素子２２ａ、　２３ａが各々
対設されている。さらに、この発光素子２２ａ、２３ａ
に対し、上記ロータプレート１５を挾んで対向する側に
、回転数検知装置の一例である受光素子２２ｂ、２３ｂ
が配設されている。

この受光素子２２ｂ、２３ｂは、上記Ｅ］−タブレート
１５に穿設された上記両表示部２０，２１を透過する上
記発光素子２２ａ、２３ａからの光束を断続的に受光し
て、ポジションパルスＰ１と、リファレンスパルスＰ２
を発生するものであり、第４図に示づように、このポジ
ションパルスＰ１と、リファレンスパルスＰ２が、電子
制御ユニツ１〜（ＣＣＵ）２４の演算部（ＡＬＵ）２５
に入力インタフェース回路２６を介して入力される。

また、上記ＡＬＩＪ２５には、読出し専用メモリ（ＲＯ
Ｍ）２７と、読書き両用メモリ（ＲＡＭ）２８とがパス
ライン２つを介して各々接続されている。

さらに、上記ＡＬＵ２５に表示駆動回路３０が接続され
、この表示駆動回路３０に、ランプなどの異常表示装置
３１が接続されている。なお、この異常表示装置３１は
、図示しない車輌のインストルメントパネルに設けられ
ている。

このＪ：うな構成において、エンジンが駆動すると、ク
ランクシャフト１に軸装されたドライブプーリ３、この
ドライブプーリ３に巻装されたタイミングベル）−６ａ
、６ｂ、このタイミングベルト６ａ、６ｂに連動するド
リブンプーリ４ａ、４ｂ１を介してカムシャフト２ａ、
２ｂが回転される。

また、同時に、図示しないオイルポンプなとの補機部品
を駆動するドリブンプーリ５が上記タイミングベルト６
ａの回転力を受けて駆動される。

一方、上記カムシャフト２ａに軸装されたデストリピユ
ータドライブギヤ９に噛合するデストリビュータドリブ
ンギ１１３を介しで、デストリピユータ１０の回転軸１
２が回転され、この回転軸１２に軸装されたロータブレ
ー］・１５、ロータ１７が各々回転する。

上記ロータプレート１５が回転すると、発光素子２２ａ
、２３ａから発Ｕられた光束が、上記ロータブレー１・
１５に穿設されたポジション表示部２０、リファレンス
表示部２１を断続的に透過し、この透過された光束が、
受光素子２２ｂ、２３ｂに受光される。

すると、この受光素子２２ｂ、２３ｂにポジシコンパル
スＰｔ、リファレンスパルスＰ２が各々発生され、この
両パルスＰｉ　、Ｐ２が電子制御装置（ＥＣＵ）２４に
設けられた入力インタフェース回路２６に入力されて波
形整形処理される。

次いで、上記ポジシコンパルスＰ１は、演弾部（ＡＬＵ
）２５で一定時間ごとにカウントされ、パスライン２９
を介してＲＡＭ２８に瞬時のエンジン回転数アータとし
て格納される。また、上記リファレンスパルスＰ２は、
上記ＡＬＵ２５でそ周期が計測され、この計測された周
期から逆σして求められたエンジン回転数を平均回転数
データとして上記ＲＡＭ２８にパスライン２９を介して
格納Ｊ−る。

上記力ムシャフ１−２８に回転力を伝達する上記タイミ
ングベルト６ａの張力が不足すると、上記力ムシレフト
２ａの回転変動が大きくなり、上記瞬時のエンジン回転
数データと、上記平均回転数アークとに、回転数差が生
じる。

そして、上記ＲＡＭ２８に格納されている上記瞬時のエ
ンジン回転数データと、エンジンの平均回転数データと
の差を、８０Ｍ２７に予め記憶されている命令にしたが
って、上記ＡＬＵ２５にて演算し、この演算された値を
、基準値（例えば５００ｐｐｍ）と比較し、上記タイミ
ングベルト６ａの張力が正常か、異常かを判断づる。

この状態を第５図に示すフローチャー、トにしたがって
説明すると、まず、ステップＳ１でエンジンをスタート
させると、ステップＳ２にて、受光素子２２ｂから出力
されたポジションパルスＰ１に基づいて瞬時の回転数（
ｉ）を算出する。

また、ステップＳ３にて上記受光素子２３ｂから出力さ
れたリファレンスパルスＰ２にＬｔ、づいて、平均回転
数（１１）を樟出する。

そして、ステップＳ４にて、上記瞬時の回転数（ｉ）と
、上記平均回転数（１１）との差の絶対値を求める。

次いで、ステップＳ５にて、上記瞬時の回転数（ｉ）と
、平均回転数（ｉｉ）との差の絶対値が、基準値（例え
ば５ＱＱｒｐｍ）よりも、大きいが、否かを判断する。

そして、大きいと判断された場合は、上記ＥＣＵ２４の
表示駆動回路３０に異常信号が通電され、この表示駆動
回路３０がランプなどの異常表示装置３１を動作させる
。その結果、ドライバにタイミングベルト６ａの張力異
常の徴候が警告される（ステップＳ６）。

また、上記ステップＳ５で、上記回転数差の絶対値が基
準値Ｊ、りも小さいと判断された場合は、ステップＳ２
へ戻る。

ところで、図に示すような、水平対向型エンジンでは、
カムシャフト２ａ、２ｂが別々のタイミングベルト６ａ
、６ｂで駆動されているため、タイミングベルト６ｂに
も張力異常を発生する可能性があるが、オイルポンプな
どの補機部品を駆動づる側、図においてはタイミングベ
ルト６ａ側の方が、負荷が大きく張力異常を生じる可能
性は大きく、にって、タイミングベルト６ａの張力のみ
を測定し、このタイミングベルト６ａに張力異常が発生
した場合、反対側のタイミングベルト６ｂの張力をも同
時に再調整すれば、このタイミングベル１−６ｂの張力
異常を検出する手段を特別に設ける必要はない。無論、
このタイミングベルト６ｂの張力異常を検出する手段を
別途装備しても、何ら支障を生じるものではない。

なお、本発明によるベルト張力異常検出装置は上記実施
例に限るものではなく、例えば、ロータプレートが、カ
ムシャフトあるいは補機部品などを駆動さけるドリブン
プーリに一体形成されていてもよく、また、検出手段も
、オプチカルパルス式に限らず、例えばマグネチックパ
ルス式でもよく、この場合、回転数検知装置は磁気ヘッ
ドを採用するとよい。

［発明の効采］以上説明したように本発明によれば、クランクシャフト
に連設するドライブプーリにドリブンプーリがタイミン
グベルトを介して連設され、このドリブンプーリにロー
タプレートが連設され、このロータプレートの周縁部に
、狭い角度ごとで且つ等間隔に配設されたポジション表
示部と、このポジション表示部よりも広い角度ごとで且
つ等間隔に配設されたリファレンス表示部とが設けられ
、ざらに上記ロータプレートの上記両表示部上に、回転
数検知装置が対設され、この回転数検知装置が電子制御
装置に接続されており、この電子制御装置に、前記ロー
タプレートのポジション表示部の検出信号をカウントし
て瞬時の回転数を算出するとともに上記ロータプレート
の前記リファレンス表示部の検出信号に基づいて計測さ
れた周期から平均回転数を算出しこの算出された瞬時の
回転数と平均回転数との差を予め設定された基準値と比
較する演算部と、この比較された回転数差が大さい場合
に異常表示装置に信号を通電する表示駆動回路とが設け
られているので、タイミングベルトの張力異常の徴候を
ドライバに的確に知らせることができ、エンジン不調の
原因のひとつが有効に防止される。

また、ひとつのロータプレートに形成されたポジション
表示部とリファレンス表示部にて、回転数異常の情報を
得るようにしたので、構造が大型化することがなく、配
線も容易になる。

さらに、クランク角しンザを装備している車輌ではζ本
発明ににる張力異常検出装置をソフトを代えるだけでそ
のまま利用することができ、広範に適用することができ
る。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示し、第１図はベルト張力異
常検出装置の概略図、第２図はデストリピユータの縦断
面図、第３図は水平対向型エンジンの概略図、第４図は
ベルト張力異常検出装置のブロック図、第５図はベルト
張力異常検出装置のフローチャートである。１・・・クランクシ１１フト、３・・・ドライブプーリ
、４ａ・・・ドリブンプーリ、６ａ・・・タイミングベ
ルト、１５・・・ロータプレート、２０・・・ポジショ
ン表示部、２１・・・リファレンス表示部、２２ｂ、２
３ｂ・・・回転数検知装置、２４・・・電子制御装置（
ＥＣＵ）、２５・・・演算部（ＡＬＵ）　、３０・・・
表示駆動回路、３１・・・異常表示装置０代理人　　弁理士　　伊　藤　　進第１図第２図

Claims

【特許請求の範囲】

クランクシャフトに連設するドライブプーリにドリブン
プーリがタイミングベルトを介して連設され、このドリ
ブンプーリにロータプレートが連設され、このロータプ
レートの周縁部に、狭い角度ごとで且つ等間隔に配設さ
れたポジション表示部と、このポジション表示部よりも
広い角度ごとで且つ等間隔に配設されたリファレンス表
示部とが設けられ、さらに上記ロータプレートの上記両
表示部上に、回転数検知装置が対設され、この回転数検
知装置が電子制御装置に接続されており、この電子制御
装置に、前記ロータプレートのポジション表示部の検出
信号をカウントして瞬時の回転数を算出するとともに上
記ロータプレートの前記リファレンス表示部の検出信号
に基づいて計測された周期から平均回転数を算出しこの
算出された瞬時の回転数と平均回転数との差を予め設定
された基準値と比較する演算部と、この比較された回転
数差が大きい場合に異常表示装置に信号を通電する表示
駆動回路とが設けられていることを特徴とするエンジン
のベルト張力異常検出装置。