(57)【要約】      （修正有）【課題】エンジンのタイミングチェーンの摩耗量を精度よく推定する。【解決手段】タイミングチェーンの摩耗量を推定する方法は、エンジンの回転数を取得する工程と、エンジンが発生するトルクを取得する工程と、タイミングチェーンの走行時にピンとピン孔とが相対運動をすることによってピンとピン孔との間に発生する吸込圧を、エンジンの回転数と、エンジンが発生するトルクとに基づいて演算する工程と、演算した吸込圧と大気圧との差圧に基づいて、タイミングチェーンのピンとピン孔との間に吸い込まれる潤滑油の吸込量を演算する工程と、演算した吸込量を用いて、タイミングチェーンの摩耗量を推定する工程と、を備えている。【選択図】図９
2018145834.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ピンと前記ピンを支持するピン孔とを有するタイミングチェーン、及び、所定の経路に沿って走行している前記タイミングチェーンの特定箇所に潤滑油を供給する供給部を備えたエンジンにおいて、前記タイミングチェーンの摩耗量を推定する方法であって、
前記エンジンの回転数を取得する工程と、
前記エンジンが発生するトルクを取得する工程と、
前記タイミングチェーンの走行時に前記ピンと前記ピン孔とが相対運動をすることによって前記ピンと前記ピン孔との間に発生する吸込圧を、前記エンジンの回転数と、前記エンジンが発生するトルクとに基づいて演算する工程と、
演算した吸込圧と大気圧との差圧に基づいて、前記タイミングチェーンの前記ピンと前記ピン孔との間に吸い込まれる前記潤滑油の吸込量を演算する工程と、
演算した前記吸込量を用いて、前記タイミングチェーンの摩耗量を推定する工程と、を備えているエンジンのタイミングチェーン摩耗量推定方法。
【請求項２】
請求項１に記載のエンジンのタイミングチェーン摩耗量推定方法において、
前記供給部が前記タイミングチェーンの前記特定箇所に供給する前記潤滑油の供給圧を取得する工程を備え、
前記吸込量を演算する工程は、前記潤滑油が供給される前記特定箇所においては、演算した吸込圧と前記潤滑油の供給圧との差圧に基づいて前記吸込量を演算すると共に、前記特定箇所以外の箇所においては、演算した吸込圧と大気圧との差圧に基づいて前記吸込量を演算するエンジンのタイミングチェーン摩耗量推定方法。
【請求項３】
請求項２に記載のエンジンのタイミングチェーン摩耗量推定方法において、
前記吸込量を演算する工程は、前記潤滑油の供給圧が高いほど、前記吸込量が多くなるように演算するエンジンのタイミングチェーン摩耗量推定方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載のエンジンのタイミングチェーン摩耗量推定方法において、
前記吸込量を演算する工程は、前記エンジンの回転数が高いほど、前記吸込量が多くなるように演算するエンジンのタイミングチェーン摩耗量推定方法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載のエンジンのタイミングチェーン摩耗量推定方法において、
前記吸込量を演算する工程は、前記エンジンが発生するトルクが高いほど、前記吸込量が多くなるように演算するエンジンのタイミングチェーン摩耗量推定方法。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載のエンジンのタイミングチェーン摩耗量推定方法において、
前記タイミングチェーンの摩耗量を演算する工程は、前記吸込量が多いほど、前記摩耗量が少なくなるように演算するエンジンのタイミングチェーン摩耗量推定方法。
【請求項７】
ピンと前記ピンを支持するピン孔とを有するタイミングチェーン、及び、所定の経路に沿って走行している前記タイミングチェーンの特定箇所に潤滑油を供給する供給部を備えたエンジンにおいて、前記タイミングチェーンを潤滑する方法であって、
前記エンジンの回転数を取得する工程と、
前記エンジンが発生するトルクを取得する工程と、
前記タイミングチェーンの走行時に前記ピンと前記ピン孔とが相対運動をすることによって前記ピンと前記ピン孔との間に発生する吸込圧を、前記エンジンの回転数と、前記エンジンが発生するトルクとに基づいて演算する工程と、
演算した吸込圧と大気圧との差圧に基づいて、前記タイミングチェーンの前記ピンと前記ピン孔との間に吸い込まれる前記潤滑油の吸込量を演算する工程と、
演算した前記吸込量を用いて、前記タイミングチェーンの摩耗量を推定する工程と、
推定した前記タイミングチェーンの摩耗量に基づいて、前記供給部が供給する前記潤滑油の供給量を調整する工程と、を備えているエンジンのタイミングチェーンの潤滑方法。
【請求項８】
請求項７に記載のエンジンのタイミングチェーンの潤滑方法において、
前記供給部が前記タイミングチェーンの前記特定箇所に供給する前記潤滑油の供給圧を取得する工程を備え、
前記吸込量を演算する工程は、前記潤滑油が供給される前記特定箇所においては、演算した吸込圧と前記潤滑油の供給圧との差圧に基づいて前記吸込量を演算すると共に、前記特定箇所以外の箇所においては、演算した吸込圧と大気圧との差圧に基づいて前記吸込量を演算するエンジンのタイミングチェーンの潤滑方法。
【請求項９】
ピンと前記ピンを支持するピン孔とを有する、エンジンのタイミングチェーンと、
所定の経路に沿って走行している前記タイミングチェーンの特定箇所に潤滑油を供給するよう構成された供給部と、を備えたエンジンのタイミングチェーンの潤滑装置であって、
前記エンジンの回転数を取得するよう構成された回転数取得部と、
前記エンジンの運転に関するパラメータに基づいて前記エンジンが発生するトルクを取得するよう構成されたトルク取得部と、
前記タイミングチェーンの摩耗量を推定するよう構成された推定部と、を備え、
前記推定部は、
前記回転数取得部が取得した前記エンジンの回転数と、前記トルク取得部が取得した前記エンジンが発生するトルクとに基づいて、前記タイミングチェーンの走行時に前記ピンと前記ピン孔とが相対運動をすることによって前記ピンと前記ピン孔との間に発生する吸込圧を演算する吸込圧演算部と、
前記吸込圧演算部が演算した吸込圧と大気圧との差圧に基づいて、前記タイミングチェーンの前記ピンと前記ピン孔との間に吸い込まれる前記潤滑油の吸込量を演算する吸込量演算部と、
前記吸込量演算部が演算した前記吸込量を用いて、前記タイミングチェーンの摩耗量を推定する摩耗量推定部と、を有しているエンジンのタイミングチェーンの潤滑装置。
【請求項１０】
請求項９に記載のエンジンのタイミングチェーンの潤滑装置において、
前記推定部が推定した前記タイミングチェーンの摩耗量に基づいて、前記供給部が供給する前記潤滑油の供給量を調整するよう構成された制御部を備えているエンジンのタイミングチェーンの潤滑装置。
【請求項１１】
請求項９又は１０に記載のエンジンのタイミングチェーンの潤滑装置において、
前記供給部が前記タイミングチェーンの前記特定箇所に供給する前記潤滑油の供給圧を取得するよう構成された供給圧取得部を備え、
前記吸込量演算部は、前記潤滑油が供給される前記特定箇所においては、前記吸込圧演算部が演算した吸込圧と前記供給圧取得部が取得した前記潤滑油の供給圧との差圧に基づいて前記吸込量を演算すると共に、前記特定箇所以外の箇所においては、前記吸込圧演算部が演算した吸込圧と大気圧との差圧に基づいて前記吸込量を演算するエンジンのタイミングチェーンの潤滑装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載のエンジンのタイミングチェーンの潤滑装置において、
前記吸込量演算部は、前記潤滑油の供給圧が高いほど、前記吸込量が多くなるように演算するエンジンのタイミングチェーンの潤滑装置。
【請求項１３】
請求項９〜１２のいずれか１項に記載のエンジンのタイミングチェーンの潤滑装置において、
前記吸込量演算部は、前記エンジンの回転数が高いほど、前記吸込量が多くなるように演算するエンジンのタイミングチェーンの潤滑装置。
【請求項１４】
請求項９〜１３のいずれか１項に記載のエンジンのタイミングチェーンの潤滑装置において、
前記吸込量演算部は、前記エンジンが発生するトルクが高いほど、前記吸込量が多くなるように演算するエンジンのタイミングチェーンの潤滑装置。
【請求項１５】
請求項９〜１４のいずれか１項に記載のエンジンのタイミングチェーンの潤滑装置において、
前記摩耗量推定部は、前記吸込量が多いほど、前記摩耗量が少なくなるように演算するエンジンのタイミングチェーンの潤滑装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
ここに開示する技術は、エンジンのタイミングチェーン摩耗量推定方法、エンジンのタイミングチェーン潤滑方法、及び、エンジンのタイミングチェーン潤滑装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、エンジンのタイミングチェーンが伸びたことを検知するチェーンテンショナ装置が記載されている。具体的に、このチェーンテンショナ装置は、タイミングチェーンが伸びることによってプランジャが所定量以上に突き出たときに、プランジャに加わるエンジンオイルの一部を外部に導出すると共に、導出されたエンジンオイルの圧力を油圧センサが検知する。このことによって、タイミングチェーンが伸びたことを判定することができる。タイミングチェーンは、例えばピンを支持するピン孔が摩耗することが原因で伸びる。以下においては、タイミングチェーンのピン孔が摩耗したことを、タイミングチェーンが摩耗したと言う場合がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−３８０７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
タイミングチェーンの摩耗は、タイミングチェーンのピンとピン孔との間の面圧、及び、タイミングチェーンが走行する速度に相関関係があることが、一般的に知られている。面圧は、エンジンが発生するトルクに関係し、トルクが高いほど、面圧が高くなる。面圧が高いと、タイミングチェーンは摩耗しやすくなる。また、タイミングチェーンが走行する速度は、エンジンの回転数に関係し、エンジンの回転数が高いほど、速度は高くなる。タイミングチェーンの走行速度が高いほど、タイミングチェーンは摩耗しやすくなる。また、タイミングチェーンが走行する時間が長いほど、タイミングチェーンは摩耗しやすい。従って、理論的には、エンジンが高負荷で運転する頻度が高いと、タイミングチェーンの摩耗は進行しやすくなると共に、エンジンが高回転で運転する頻度が高いと、タイミングチェーンの摩耗は進行しやすくなる。
【０００５】
しかしながら、本願発明者らの検討によると、エンジンが高負荷低回転の領域で運転する頻度が高いと、タイミングチェーンが摩耗しやすいことが、新たにわかった。
【０００６】
ここに開示する技術はかかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、エンジンのタイミングチェーンの摩耗量を精度よく推定することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前述の通り、タイミングチェーンの、実際の摩耗の進行は、理論とは一部相違することから、面圧や走行速度以外の因子がタイミングチェーンの摩耗に影響を与えていると推測することができる。
【０００８】
本願発明者らが検討を重ねた結果、タイミングチェーンのピンとピン孔との間の油膜厚さが、エンジンの運転状態に応じて変化することを見出した。ピンとピン孔との間に潤滑油が十分に吸い込まれずに油膜が薄くなると、タイミングチェーンが摩耗しやすい。ピンとピン孔との間に潤滑油が十分に吸い込まれることによって油膜が厚くなると、タイミングチェーンの摩耗が抑制される。
【０００９】
ここで、ピンとピン孔との間の油膜厚さは、ピンとピン孔との間に吸い込まれる潤滑油の量によって定まる。潤滑油は、タイミングチェーンの走行時にピンとピン孔とが相対運動をすることによってピンとピン孔との間に発生する吸込圧（つまり、吸込圧が大気圧よりも低い負圧のとき）により、ピンとピン孔との間に吸い込まれる。
【００１０】
ピンとピン孔との相対運動には、ピンとピン孔とが、ピンの軸に対して直交する方向に相対移動をする並進運動と、ピンとピン孔とが、ピンの軸周りに相対回転をする屈曲運動と、が含まれる。ピンとピン孔とは、例えばタイミングチェーンが、スプロケット同士の間の張り側又は緩み側において走行するときに並進運動をする。ピンとピン孔とは、例えばタイミングチェーンがスプロケットに巻き掛けられているときに屈曲運動をする。従って、タイミングチェーンが所定の経路に沿って走行している最中にピンとピン孔との間の吸込圧は変化すると共に、エンジンの回転数の高低、エンジンが発生するトルクの高低、及び、トルク変動の大小等に応じて、ピンとピン孔との間の吸込圧が変動する。
【００１１】
従来においては、ピンとピン孔との間の油膜厚さは、エンジンの運転状態に関わらず常に一定であると仮定をして、タイミングチェーンのピンとピン孔との間の面圧、及び、タイミングチェーンが走行する速度等の因子に基づきタイミングチェーンの摩耗を推定していた。
【００１２】
本願発明者らは、前述したように、タイミングチェーンの走行時におけるピンとピン孔との間の油膜厚さを考慮してタイミングチェーンの摩耗を推定する新たな手法によって、タイミングチェーンの摩耗を精度よく推定することができることを見出し、ここに開示する技術を完成するに至った。
【００１３】
具体的に、ここに開示する技術は、ピンと前記ピンを支持するピン孔とを有するタイミングチェーン、及び、所定の経路に沿って走行している前記タイミングチェーンの特定箇所に潤滑油を供給する供給部を備えたエンジンにおいて、前記タイミングチェーンの摩耗量を推定する方法に係る。
【００１４】
この推定方法は、前記エンジンの回転数を取得する工程と、前記エンジンが発生するトルクを取得する工程と、前記タイミングチェーンの走行時に前記ピンと前記ピン孔とが相対運動をすることによって前記ピンと前記ピン孔との間に発生する吸込圧を、前記エンジンの回転数と、前記エンジンが発生するトルクとに基づいて演算する工程と、演算した吸込圧と大気圧との差圧に基づいて、前記タイミングチェーンの前記ピンと前記ピン孔との間に吸い込まれる前記潤滑油の吸込量を演算する工程と、演算した前記吸込量を用いて、前記タイミングチェーンの摩耗量を推定する工程と、を備えている。
【００１５】
この構成によると、タイミングチェーンの走行時にピンとピン孔との間に発生する吸込圧を、エンジンの回転数と、エンジンが発生するトルクとに基づいて演算する。
【００１６】
ピンとピン孔との間の油膜厚さは、吸込圧と大気圧との差圧によって変動する。つまり、差圧が大きいと、ピンとピン孔との間に吸い込まれる潤滑油の量が増えるため、油膜は厚くなる。差圧が小さいと、ピンとピン孔との間に吸い込まれる潤滑油の量が減るため、油膜は薄くなる。従って、ピンとピン孔との間に吸い込まれる潤滑油の吸込量を、吸込圧と大気圧との差圧に基づいて演算しかつ、演算した吸込量を用いて、タイミングチェーンの摩耗量（言い換えるとピン孔の摩耗量）を推定することによって、タイミングチェーンの走行時におけるピンとピン孔との間の油膜厚さを考慮してタイミングチェーンの摩耗量を推定することができるから、摩耗量の推定精度が高くなる。
【００１７】
前記推定方法は、前記供給部が前記タイミングチェーンの前記特定箇所に供給する前記潤滑油の供給圧を取得する工程を備え、前記吸込量を演算する工程は、前記潤滑油が供給される前記特定箇所においては、演算した吸込圧と前記潤滑油の供給圧との差圧に基づいて前記吸込量を演算すると共に、前記特定箇所以外の箇所においては、演算した吸込圧と大気圧との差圧に基づいて前記吸込量を演算する、としてもよい。
【００１８】
タイミングチェーンの走行経路における特定箇所においては、供給部が潤滑油を供給している。特定箇所において、潤滑油は、ピンとピン孔との間に吸い込まれやすい。つまり、特定箇所以外の箇所における潤滑油の圧力は、大気圧と同じである。これに対し、特定箇所における潤滑油の圧力は、供給部の供給圧に相当し、特定箇所以外の箇所における潤滑油の圧力よりも高い。
【００１９】
そこで、潤滑油の供給圧を取得し、特定箇所においては、ピンとピン孔との間に発生した吸込圧と潤滑油の供給圧との差圧に基づいて、潤滑油の吸込量を演算すると共に、特定箇所以外の箇所においては、吸込圧と大気圧との差圧に基づいて吸込量を演算する。このことにより、タイミングチェーンの走行時におけるピンとピン孔との間の油膜厚さを、より一層、正確に推定することができ、その結果、タイミングチェーンの摩耗を、より高精度に、推定することが可能になる。
【００２０】
前記吸込量を演算する工程は、前記潤滑油の供給圧が高いほど、前記吸込量が多くなるように演算する、としてもよい。
【００２１】
ピンとピン孔との間に吸い込まれる潤滑油の量は、潤滑油の供給圧と吸込圧との差圧に比例するため、潤滑油の供給圧が高いほど、潤滑油の吸込量が多くなるように演算をすることによって、ピンとピン孔との間の油膜厚さを、正確に推定することができる。その結果、タイミングチェーンの摩耗を、より高精度に、推定することが可能になる。
【００２２】
前記吸込量を演算する工程は、前記エンジンの回転数が高いほど、前記吸込量が多くなるように演算する、としてもよい。
【００２３】
エンジンの回転数が高くなると、単位時間当たりの、ピンとピン孔との相対運動の回数が増える。また、供給部が、エンジンによって駆動される油圧ポンプを有している構成では、エンジンの回転数が高いほど、油圧ポンプの回転数が高くなるから、潤滑油の供給量が増える。そのため、エンジンの回転数が高いほど、潤滑油の吸込量が多くなるように演算をすることによって、ピンとピン孔との間の油膜厚さを、正確に推定することができる。その結果、タイミングチェーンの摩耗を、より高精度に、推定することが可能になる。
【００２４】
前記吸込量を演算する工程は、前記エンジンが発生するトルクが高いほど、前記吸込量が多くなるように演算する、としてもよい。
【００２５】
エンジンが発生するトルクが高いときには、エンジンの運転時に発生し得るトルクの変動量が大きくなる。トルクが大きく変動すると、タイミングチェーンの張力変動が発生し、ピンとピン孔との並進運動を招いて、ピンとピン孔との間に吸い込まれる潤滑油の吸込量が増える。そのため、エンジンが発生するトルクが高いほど、吸込量が多くなるように演算することによって、ピンとピン孔との間の油膜厚さを、正確に推定することができる。その結果、タイミングチェーンの摩耗を、より高精度に、推定することが可能になる。
【００２６】
前記タイミングチェーンの摩耗量を演算する工程は、前記吸込量が多いほど、前記摩耗量が少なくなるように演算する、としてもよい。
【００２７】
吸込量が多いと、タイミングチェーンのピンとピン孔との間の油膜厚さが厚くなるから、タイミングチェーンの摩耗が抑制される。よって、吸込量が多いほど、摩耗量が少なくなるように演算することによって、タイミングチェーンの摩耗を、精度よく推定することができる。
【００２８】
ここに開示する方法はまた、ピンと前記ピンを支持するピン孔とを有するタイミングチェーン、及び、所定の経路に沿って走行している前記タイミングチェーンの特定箇所に潤滑油を供給する供給部を備えたエンジンにおいて、前記タイミングチェーンを潤滑する方法である。
【００２９】
この潤滑方法は、前記エンジンの回転数を取得する工程と、前記エンジンが発生するトルクを取得する工程と、前記タイミングチェーンの走行時に前記ピンと前記ピン孔とが相対運動をすることによって前記ピンと前記ピン孔との間に発生する吸込圧を、前記エンジンの回転数と、前記エンジンが発生するトルクとに基づいて演算する工程と、演算した吸込圧と大気圧との差圧に基づいて、前記タイミングチェーンの前記ピンと前記ピン孔との間に吸い込まれる前記潤滑油の吸込量を演算する工程と、演算した前記吸込量を用いて、前記タイミングチェーンの摩耗量を推定する工程と、推定した前記タイミングチェーンの摩耗量に基づいて、前記供給部が供給する前記潤滑油の供給量を調整する工程と、を備えている。
【００３０】
前述したように、ピンとピン孔との間に吸い込まれる潤滑油の吸込量を演算しかつ、演算した吸込量を用いて、タイミングチェーンの摩耗量を推定することによって、タイミングチェーンの摩耗量を精度よく推定することが可能になる。
【００３１】
そして、精度よく推定したタイミングチェーンの摩耗量に基づいて、供給部が供給する潤滑油の供給量を調整する。例えばタイミングチェーンの摩耗の進行が早いと推定されるときには、供給部が供給する潤滑油の供給量を増やす。こうすることで、ピンとピン孔との間の油膜厚さを厚くすることができ、タイミングチェーンの摩耗の進行を抑制することができる。
【００３２】
前記潤滑方法は、前記供給部が前記タイミングチェーンの前記特定箇所に供給する前記潤滑油の供給圧を取得する工程を備え、前記吸込量を演算する工程は、前記潤滑油が供給される前記特定箇所においては、演算した吸込圧と前記潤滑油の供給圧との差圧に基づいて前記吸込量を演算すると共に、前記特定箇所以外の箇所においては、演算した吸込圧と大気圧との差圧に基づいて前記吸込量を演算する、としてもよい。
【００３３】
こうすることで、前述したように、ピンとピン孔との間の油膜厚さを、より一層、正確に推定することができ、タイミングチェーンの摩耗を、より高精度に推定することができる。
【００３４】
その結果、潤滑油の供給量の調整も、適切に行うことができ、タイミングチェーンの摩耗の進行を、効果的に抑制することができる。
【００３５】
ここに開示する装置は、ピンと前記ピンを支持するピン孔とを有する、エンジンのタイミングチェーンと、所定の経路に沿って走行している前記タイミングチェーンの特定箇所に潤滑油を供給するよう構成された供給部と、を備えたエンジンのタイミングチェーンの潤滑装置であって、前記エンジンの回転数を取得するよう構成された回転数取得部と、前記エンジンの運転に関するパラメータに基づいて前記エンジンが発生するトルクを取得するよう構成されたトルク取得部と、前記タイミングチェーンの摩耗量を推定するよう構成された推定部と、を備え、前記推定部は、前記回転数取得部が取得した前記エンジンの回転数と、前記トルク取得部が取得した前記エンジンが発生するトルクと、に基づいて、前記タイミングチェーンの走行時に前記ピンと前記ピン孔とが相対運動をすることによって前記ピンと前記ピン孔との間に発生する吸込圧を演算する吸込圧演算部と、前記吸込圧演算部が演算した吸込圧と大気圧との差圧に基づいて、前記タイミングチェーンの前記ピンと前記ピン孔との間に吸い込まれる前記潤滑油の吸込量を演算する吸込量演算部と、前記吸込量演算部が演算した前記吸込量を用いて、前記タイミングチェーンの摩耗量を推定する摩耗量推定部と、を有している。
【００３６】
この構成によると、前記と同様に、タイミングチェーンの摩耗量を精度よく推定することが可能になる。
【００３７】
前記潤滑装置は、前記推定部が推定した前記タイミングチェーンの摩耗量に基づいて、前記供給部が供給する前記潤滑油の供給量を調整するよう構成された制御部を備えている、としてもよい。
【００３８】
この構成によると、精度よく推定されたタイミングチェーンの摩耗状態に対応して、潤滑油の供給量を、適切に調整することができる。その結果、タイミングチェーンの摩耗の進行を、効果的に抑制することができる。
【００３９】
前記潤滑装置は、前記供給部が前記タイミングチェーンの前記特定箇所に供給する前記潤滑油の供給圧を取得するよう構成された供給圧取得部を備え、前記吸込量演算部は、前記潤滑油が供給される前記特定箇所においては、前記吸込圧演算部が演算した吸込圧と前記供給圧取得部が取得した前記潤滑油の供給圧との差圧に基づいて前記吸込量を演算すると共に、前記特定箇所以外の箇所においては、前記吸込圧演算部が演算した吸込圧と大気圧との差圧に基づいて前記吸込量を演算する、としてもよい。
【００４０】
こうすることで、タイミングチェーンの各箇所において、ピンとピン孔との間の油膜厚さを、より一層、正確に推定することができ、その結果、タイミングチェーンの摩耗を、より高精度に、推定することができる。
【００４１】
前記吸込量演算部は、前記潤滑油の供給圧が高いほど、前記吸込量が多くなるように演算する、としてもよい。
【００４２】
これにより、ピンとピン孔との間の油膜厚さを、正確に推定することができる。
【００４３】
前記吸込量演算部は、前記エンジンの回転数が高いほど、前記吸込量が多くなるように演算する、としてもよい。
【００４４】
これにより、タイミングチェーンの走行時におけるピンとピン孔との間の油膜厚さを、正確に推定することができる。
【００４５】
前記吸込量演算部は、前記エンジンが発生するトルクが高いほど、前記吸込量が多くなるように演算する、としてもよい。
【００４６】
これにより、タイミングチェーンの走行時におけるピンとピン孔との間の油膜厚さを、正確に推定することができる。
【００４７】
前記摩耗量推定部は、前記吸込量が多いほど、前記摩耗量が少なくなるように演算する、としてもよい。
【００４８】
これにより、タイミングチェーンの摩耗量を、正確に推定することができる。
【発明の効果】
【００４９】
以上説明したように、前記のエンジンのタイミングチェーン摩耗量推定方法、エンジンのタイミングチェーン潤滑方法、及び、エンジンのタイミングチェーン潤滑装置によると、タイミングチェーンの摩耗量の推定を精度よく行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】図１は、エンジンシステムを例示する概念図である。
【図２】図２は、タイミングチェーンシステムの構成を例示するエンジンの正面図である。
【図３】図３は、タイミングチェーンの構造を示す斜視図である。
【図４】図４は、エンジンシステムの制御構成を示すブロック図である。
【図５】図５は、タイミングチェーンの摩耗量の推定装置の構成を示すブロック図である。
【図６】図６は、タイミングチェーンのピン−ピン孔間に潤滑油が吸い込まれる原理を説明する図である。
【図７】図７は、潤滑油の吸い込みを発生させる差圧に係る因子を説明する図である。
【図８】図８は、各パラメータと、ピン−ピン孔間の潤滑油吸込量との関係を例示する図である。
【図９】図９は、タイミングチェーンの摩耗量を推定に係るフローチャートである。
【図１０】図１０は、従来の理論式に基づき推定したタイミングチェーンの摩耗量と、本推定方法により推定した摩耗量との比較を例示する図である。
【図１１】図１１は、図９とは異なる、タイミングチェーンの摩耗量の推定に係るフローチャートである。
【図１２】図１２は、タイミングチェーンの摩耗量の推定に用いるマップを例示する図である。
【発明を実施するための形態】
【００５１】
以下、ここに開示する技術の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。以下の説明は、タイミングチェーン摩耗量推定方法、タイミングチェーン潤滑方法、及び、エンジンのタイミングチェーン潤滑装置の一例である。図１は、エンジンシステム１の構成を例示している。
【００５２】
エンジンシステム１は、火花点火式内燃機関として構成されたエンジン２を備えている。エンジン２は、ターボ過給機付きエンジンである。エンジン２は、図示は省略するが、自動車等の車両における前部のエンジンルーム内で、いわゆる横置きに搭載されている。エンジン２は縦置きであってもよい。エンジン２の出力軸であるクランクシャフト２１は、図示を省略する変速機を介して駆動輪に連結されている。エンジン２の出力を駆動輪に伝達することによって、車両が走行する。
【００５３】
エンジン２は、図２にも示すように、シリンダブロック２２と、シリンダブロック２２の上に載置されるシリンダヘッド２３と、を備えている。シリンダブロック２２の内部には、複数の気筒２４が設けられている。この例では、エンジン２は、４つの気筒２４を有している。４つの気筒２４は、図１における紙面に垂直な方向に並んで配置されている。尚、エンジン２が有する気筒２４の数、及び、気筒２４の配列は、特定の数及び配列に限定されない。
【００５４】
シリンダブロック２２の下側には、エンジンオイルを貯留するオイルパン２９が取り付けられている。シリンダブロック２２によって、クランクシャフト２１を収容するクランクケース２６が区画される。エンジン２は、クランクシャフト２１の回転数、つまりエンジン２の回転数を検知するクランク角センサ２１１を有している。クランク角センサ２１１は、回転数取得部を構成する。
【００５５】
クランクシャフト２１は、一部の図示を省略するコネクティングロッド２７１を介してピストン２７に連結されている。ピストン２７は、各気筒２４内に往復動可能に内挿されている。ピストン２７と、シリンダヘッド２３と、気筒２４とは、燃焼室２８を区画形成している。
【００５６】
シリンダヘッド２３には、気筒２４毎に吸気ポート２３１が形成されている。吸気ポート２３１は、燃焼室２８に連通している。吸気ポート２３１には、燃焼室２８と吸気ポート２３１との間を遮断可能な吸気バルブ３１が配設されている。吸気バルブ３１は、吸気動弁機構３２によって駆動される。吸気バルブ３１は、所定のタイミングで吸気ポート２３１を開閉する。
【００５７】
シリンダヘッド２３にはまた、気筒２４毎に排気ポート２３２が形成されている。排気ポート２３２は、燃焼室２８に連通している。排気ポート２３２には、燃焼室２８と排気ポート２３２との間を遮断可能な排気バルブ３３が配設されている。排気バルブ３３は、排気動弁機構３４によって駆動される。排気バルブ３３は、所定のタイミングで排気ポート２３２を開閉する。
【００５８】
吸気動弁機構３２及び排気動弁機構３４はそれぞれ、図２に示すように、吸気カムシャフト３２１及び排気カムシャフト３４１を有する。尚、図１と図２とは左右が反転している。吸気カムシャフト３２１と排気カムシャフト３４１とは、タイミングギヤ３２２、３４２を介して互いに連結されている。排気カムシャフト３４１には、排気カムシャフト３４１と同軸にカムスプロケット３４３が取り付けられている。クランクシャフト２１には、クランクスプロケット２１５が取り付けられている。カムスプロケット３４３とクランクスプロケット２１５との間には、タイミングチェーン２１０が巻きかけられている。
【００５９】
燃焼圧力によりピストン２７が気筒軸方向に往復移動することによって、コネクティングロッド２７１を介してクランクシャフト２１が回動する。クランクシャフト２１の駆動力は、クランクスプロケット２１５、タイミングチェーン２１０を介してカムスプロケット３４３に伝達される。それによって、排気カムシャフト３４１が、クランクシャフト２１の回転に同期して回転すると共に、タイミングギヤ３２２、３４２を介して連結された吸気カムシャフト３２１も、クランクシャフト２１の回転に同期して回転する（図２の矢印参照）。
【００６０】
タイミングチェーン２１０の張り側、つまり、図２における紙面右側には、タイミングチェーン２１０を案内するガイド３５１が設けられている。ガイド３５１は、タイミングチェーン２１０のばたつきを抑制する。ガイド３５１は、タイミングチェーン２１０の張り側に沿うように上下方向に伸びている。ガイド３５１は、シリンダヘッド２３及びシリンダブロック２２に固定されている。
【００６１】
タイミングチェーン２１０の緩み側、つまり、図２における紙面左側には、タイミングチェーン２１０に張力を付与し、さらに減衰機能を有する油圧テンショナ３５２が配設されている。油圧テンショナ３５２は、テンションアーム３５３を介して、タイミングチェーン２１０を押圧する。テンションアーム３５３は、タイミングチェーン２１０の緩み側に沿うように上下方向に伸びている。テンションアーム３５３の上端部は、シリンダヘッド２３に枢支されている。油圧テンショナ３５２は、プランジャが、テンションアーム３５３の下端部を、エンジン２の内方に押すように、配設されている。
【００６２】
シリンダブロック２２の中間部には、タイミングチェーン２１０に潤滑油を供給するオイルジェット３６が設けられている。オイルジェット３６は、白抜きの矢印で示すように、タイミングチェーン２１０がクランクスプロケット２１５に噛み込む特定箇所３６１に向かって潤滑油を噴射する。オイルジェット３６は、タイミングチェーン２１０の特定箇所３６１に潤滑油を供給する供給部の一部を構成する。
【００６３】
図示は省略するが、オイルジェット３６に潤滑油を供給するオイルポンプ３７（図４参照）は、エンジン２によって駆動される。ここに示すエンジンシステム１の構成例では、オイルポンプ３７は、可変容量型に構成されている。オイルポンプ３７は、供給部の一部を構成する。
【００６４】
尚、エンジン２のタイミングチェーンシステムは、図２に示す構成に限らず、その他の構成を採用してもよい。
【００６５】
吸気動弁機構３２は、一例として、吸気カムシャフト３２１の位相、吸気バルブ３１のリフト量及び吸気バルブ３１の開弁期間を変更可能に構成されている。吸気動弁機構３２は、公知の様々な構成を採用することが可能である。吸気動弁機構３２は、エンジン制御部７（図４参照）からの信号を受けて、吸気カムシャフト３２１の位相、吸気バルブ３１のリフト量及び吸気バルブ３１の開弁期間を変更する。
【００６６】
排気動弁機構３４は、一例として、排気カムシャフト３４１の位相、排気バルブ３３のリフト量及び排気バルブ３３の開弁期間を変更可能に構成されている。排気動弁機構３４は、公知の様々な構成を採用することが可能である。排気動弁機構３４は、エンジン制御部７からの信号を受けて、排気カムシャフト３４１の位相、排気バルブ３３のリフト量及び排気バルブ３３の開弁期間を変更する。
【００６７】
吸気ポート２３１には、吸気通路５１が接続されている。吸気通路５１は、気筒２４に吸気を導く。吸気通路５１には、スロットルバルブ５１１が介設している。スロットルバルブ５１１は、電気制御式である。エンジン制御部７が出力した制御信号を受けたスロットルアクチュエータ５１２が、スロットルバルブ５１１の開度を調整する。
【００６８】
吸気通路５１におけるスロットルバルブ５１１よりも上流には、ターボ過給機９のコンプレッサ９１が配設されている。コンプレッサ９１が作動することにより、吸気の過給を行う。スロットルバルブ５１１とコンプレッサ９１との間には、コンプレッサ９１により圧縮された空気を冷却するインタークーラ５１３が配設されている。
【００６９】
吸気通路５１におけるスロットルバルブ５１１よりも下流には、サージタンク５２１と、サージタンク５２１の下流側で４つの気筒２４のそれぞれに分岐される独立通路５２２とが設けられている。
【００７０】
吸気通路５１において、コンプレッサ９１よりも下流には、気筒２４に導入する吸入空気量と、吸気の温度とを検出するエアフローセンサ５０が配設されている。
【００７１】
排気ポート２３２には、排気通路５３が接続されている。排気通路５３には、ターボ過給機９のタービン９２が配設されている。タービン９２が排気ガス流により回転し、タービン９２の回転により、タービン９２と連結されたコンプレッサ９１が作動する。
【００７２】
排気通路５３には、排気ガスを、タービン９２をバイパスして流すための排気バイパス通路５３１が設けられている。排気バイパス通路５３１には、ウエストゲートバルブ９３が設けられている。ウエストゲートバルブ９３は、排気バイパス通路５３１を流れる排気ガスの流量を調整する。ウエストゲートバルブ９３の開度が大きいほど、排気バイパス通路５３１を流れる排気ガスの流量が増え、タービン９２を流れる流量が少なくなる。
【００７３】
排気通路５３において、タービン９２よりも下流には、排気ガスを浄化するよう構成された、第１触媒装置８１と第２触媒装置８２とが配設されている。排気通路５３にはまた、排気ガス中の酸素濃度を検知するための、２つのＯ２センサ８３、８４が介設している。各Ｏ２センサ８３、８４はそれぞれ、エンジン制御部７に検知信号を出力する。
【００７４】
シリンダヘッド２３には、気筒２４毎にインジェクタ４１が取り付けられている。インジェクタ４１は、気筒２４内に直接、燃料（ここでは、ガソリン、又は、ガソリンを含む燃料）を噴射するように構成されている。インジェクタ４１の構成は、どのようなものであってみよいが、例えば多噴口型のインジェクタとしてもよい。インジェクタ４１は、エンジン制御部７からの燃料噴射パルスに従って、所定の量の燃料を、所定のタイミングで、気筒２４内に噴射する。尚、図１の例では、インジェクタ４１を、気筒２４の軸心よりも吸気側の位置に取り付けている。気筒２４内におけるインジェクタ４１の取り付け位置は、図例の位置に限らない。
【００７５】
シリンダヘッド２３にはまた、気筒２４毎に、点火プラグ４２が取り付けられている。点火プラグ４２は、シリンダヘッド２３の天井面において、電極が気筒２４の軸心上となるように取り付けられている。点火プラグ４２は、燃焼室２８内で火花を発生させることによって、燃焼室２８内の混合気に点火する。点火プラグ４２は、エンジン制御部７からの点火信号により、所望の点火タイミングで火花を発生させる。
【００７６】
エンジン２は、燃焼室２８から漏れ出たブローバイガスを、吸気通路５１に戻すため連通部６４を有している。連通部６４は、エンジン２のクランクケース２６と、サージタンク５２１とを互いに連通させるホースによって構成される。連通部６４は、クランクケース２６内のブローバイガスを、サージタンク５２１に導入する。サージタンク５２１には、ＰＣＶ（Positive Crankcase Ventilation）バルブ６５が取り付けられている。連通部６４は、ＰＣＶバルブ６５に接続される。ＰＣＶバルブ６５は、連通部６４を流れるブローバイガスの流量を調整する。ＰＣＶバルブ６５は、この構成例では、クランクケース２６と吸気通路５１との圧力差に応じて開度を変更する機械式に構成されている。尚、ＰＣＶバルブ６５は、サージタンク５２１ではなく、エンジン２のシリンダブロック２２の側面に設けるオイルセパレータ（図示省略）に取り付けるようにしてもよい。
【００７７】
図４は、エンジンシステム１におけるエンジン制御に関する構成を示している。エンジンシステム１は、エンジン制御部７を備えている。
【００７８】
エアフローセンサ５０、Ｏ２センサ８３、Ｏ２センサ８４、クランク角センサ２１１はそれぞれ、エンジン制御部７に接続されていると共に、検出信号をエンジン制御部７に出力する。
【００７９】
図示を省略するエンジン２の冷却水通路には、冷却水温を検知する水温センサ２０が取り付けられている。水温センサ２０も、エンジン制御部７に接続されていると共に、検出信号をエンジン制御部７に出力する。
【００８０】
また、運転者が操作するアクセルペダルの開度を検知するアクセル開度センサ２１２、変速機のギヤ段を検出するギヤ段検出部２１３、及び、自動車の車速を検出する車速センサ２１４はそれぞれ、エンジン制御部７に接続されていると共に、検出信号をエンジン制御部７に出力する。
【００８１】
エンジン制御部７は、これらの検出信号に基づいて、エンジン２の運転状態を判断し、インジェクタ４１、点火プラグ４２、吸気動弁機構３２、排気動弁機構３４、及び、スロットルアクチュエータ５１２のそれぞれに対し、制御信号を出力する。
【００８２】
また、可変容量型オイルポンプ３７も、エンジン制御部７に接続されており、エンジン制御部７は、可変容量型オイルポンプ３７に制御信号を出力する。可変容量型オイルポンプ３７は、エンジン制御部７の制御信号を受けて、容量を変更する。
【００８３】
このエンジンシステム１は、タイミングチェーン２１０の摩耗を推定する摩耗推定装置１０を備えている（図５参照）。摩耗推定装置１０は、エンジン制御部７によって構成されている。
【００８４】
ここで、タイミングチェーン２１０の構成について簡単に説明をする。図３に示すように、タイミングチェーン２１０は、ローラ間隔Ｐで配設された複数のローラ２１０ａ…２１０ａを有する周知の無端チェーンである。複数のローラ２１０ａ…２１０ａは、図３においては仮想的に示すスプロケット３４３、２１５の外周部に形成された歯部ｔ…ｔと噛み合い可能に構成されている。ローラ２１０ａ…２１０ａの軸方向両端には、タイミングチェーン２１０を構成する外側プレート２１０ｂ及び内側プレート２１０ｃが配設され、外側プレート２１０ｂ及び内側プレート２１０ｃを貫通するピン２１０ｄによって、ローラ２１０ａ…２１０ａは支持される。外側プレート２１０ｂ及び内側プレート２１０ｃには、ピン孔２１０ｅが設けられており、ピン孔２１０ｅは、ピン２１０ｄを回転可能に支持する。ピン２１０ｄとピン孔２１０ｅとの摺動摩擦による摩耗を抑制するために、エンジンオイルが潤滑油として供給されている。ピン２１０ｄとピン孔２１０ｅとの間の油膜が薄くなると、ピン孔２１０ｅが拡大しやすくなる（つまり、ピン孔２１０ｅの摩耗）。タイミングチェーン２１０が摩耗すると、チェーン長さが伸びてしまう。
【００８５】
摩耗推定装置１０は、エンジン２の回転数、エンジン２が発生するトルク、及び、エンジン２の運転時間等を含むエンジン２の運転状態に基づいて、タイミングチェーン２１０の摩耗を推定する。この摩耗推定装置１０は、タイミングチェーン２１０の摩耗の推定に際し、タイミングチェーン２１０の走行時におけるピン２１０ｄとピン孔２１０ｅとの間の油膜厚さを考慮する。
【００８６】
摩耗推定装置１０は、図５に示すように、ピン２１０ｄとピン孔２１０ｅと付近における潤滑油圧力を演算する演算部１０１と、ピン２１０ｄとピン孔２１０ｅとの間への潤滑油の吸い込み関係する差圧Ｐを演算する演算部１０２と、差圧Ｐに基づいてピン２１０ｄとピン孔２１０ｅとの間に吸い込まれる潤滑油の吸込量を演算する演算部１０３と、潤滑油の吸込量を用いて、タイミングチェーン２１０の摩耗量を推定する推定部１０４と、を備えている。
【００８７】
ここで、摩耗推定装置１０による、タイミングチェーン２１０のピン２１０ｄとピン孔２１０ｅとの間の油膜厚さの推定について、図を参照しながら説明をする。
【００８８】
図６は、タイミングチェーン２１０のピン２１０ｄとピン孔２１０ｅとを拡大して示している。ピン２１０ｄとピン孔２１０ｅとの間の油膜厚さは、ピン２１０ｄとピン孔２１０ｅとの間に吸い込まれる潤滑油の量によって決まる。潤滑油は、タイミングチェーン２１０の走行時におけるピン２１０ｄとピン孔２１０ｅとの相対運動によって発生する吸込圧により、ピン２１０ｄとピン孔２１０ｅとの間に吸い込まれる。つまり、図６に示すように、ピン２１０ｄが、ピン孔２１０ｅに対して、紙面右上方向に相対的に移動をすると仮定する。この移動に伴い、ピン２１０ｄとピン孔２１０ｅとの間に吸込圧が発生する。吸込圧が大気圧よりも低い圧力（つまり、負圧）であれば、潤滑油は、図６に太い矢印で示すように、ピン２１０ｄの移動元から移動先に向かうように流れて、ピン２１０ｄとピン孔２１０ｅとの間に吸い込まれる。尚、吸込圧が大気圧よりも高い圧力（つまり、正圧）であれば、潤滑油は、ピン２１０ｄとピン孔２１０ｅとの間から外に排出される。
【００８９】
タイミングチェーン２１０の走行時におけるピン２１０ｄとピン孔２１０ｅとの相対運動には、図７に図示するように、ピン２１０ｄとピン孔２１０ｅとが、ピン２１０ｄの軸に対して直交する方向に相対移動をする並進運動と、ピン２１０ｄとピン孔２１０ｅとが、ピン２１０ｄの軸周りに相対回転をする屈曲運動と、が含まれる。ピン２１０ｄとピン孔２１０ｅとは、タイミングチェーン２１０が、クランクスプロケット２１５とカムスプロケット３４３との間の張り側及び緩み側のそれぞれにおいて走行するときに並進運動をする。また、ピン２１０ｄとピン孔２１０ｅとは、タイミングチェーン２１０が、クランクスプロケット２１５及びカムスプロケット３４３に巻き掛けられているときに屈曲運動をする。従って、タイミングチェーン２１０が所定の経路に沿って走行している最中に、ピン２１０ｄとピン孔２１０ｅとの間の吸込圧は変動すると共に、エンジン２の回転数の高低、エンジン２が発生するトルクの高低、及び、トルク変動の大小等に応じて、ピン２１０ｄとピン孔２１０ｅとの間の吸込圧は変動する。
【００９０】
ピン２１０ｄとピン孔２１０ｅとの間に吸い込まれる潤滑油の量は、差圧Ｐの大きさに依存する。差圧Ｐは、圧力項Ｐｚ、圧力項Ｐｒ、圧力項Ｐ０によって定まる。差圧Ｐは０よりも小さくなるほど、ピン２１０ｄとピン孔２１０ｅとの間に吸い込まれる潤滑油の量が増える。
【００９１】
圧力項Ｐ０は、ピン２１０ｄ及びピン孔２１０ｅの付近における潤滑油圧力に係る。摩耗推定装置１０の演算部１０１は、圧力項Ｐ０を演算する。潤滑油圧力は、オイルジェット３６が、タイミングチェーン２１０に潤滑油を供給する特定箇所３６１と、特定箇所以外の箇所とで相違する。特定箇所３６１における潤滑油の圧力は、オイルジェット３６の供給圧に相当する。演算部１０１は、特定箇所３６１における潤滑油圧力を、エンジン２の回転数と可変容量型オイルポンプ３７の容量とに基づき推定した、オイルジェット３６の吐出流量と、予め設定した、マップ又は演算式とに従って演算する。演算部１０１は、タイミングチェーン２１０の特定箇所３６１に供給する潤滑油の供給圧を取得するよう構成された供給圧取得部を構成する。一方、特定箇所３６１以外の箇所における潤滑油の圧力は、大気圧に相当する。演算部１０１は、特定箇所３６１以外の箇所における潤滑油圧力を、大気圧にする。
【００９２】
圧力項Ｐｚは、ピン２１０ｄとピン孔２１０ｅとの間の相対並進運動による圧力項である。圧力項Ｐｚは、タイミングチェーン２１０の走行速度、タイミングチェーン２１０の張力変動、及び、クリアランスに依存する。タイミングチェーン２１０の走行速度は、エンジン２の回転数が高いほど高くなる。タイミングチェーン２１０の走行速度が高いと、圧力項Ｐｚは小さくなる。また、タイミングチェーン２１０の張力変動は、エンジン２が発生するトルクが高いほど大きくなる。タイミングチェーン２１０の張力変動が大きいと、圧力項Ｐｚは小さくなる。
【００９３】
圧力項Ｐｒは、ピン２１０ｄとピン孔２１０ｅとの間の相対屈曲運動による圧力項である。圧力項Ｐｒは、タイミングチェーン２１０の走行速度、クランクスプロケット２１５及びカムスプロケット３４３の歯数、チェーンピッチ、及び、タイミングチェーン２１０の平均張力に依存する。タイミングチェーン２１０の走行速度は、前述したように、エンジン２の回転数が高いほど高くなる。タイミングチェーン２１０の走行速度が高いと、圧力項Ｐｒは小さくなる。
【００９４】
また、クランクスプロケット２１５及びカムスプロケット３４３の歯数が多いほど、ピン２１０ｄとピン孔２１０ｅとの間が相対的に屈曲運動をする時の、タイミングチェーン２１０の屈曲角が小さくなって、ピン２１０ｄとピン孔２１０ｅとの間に潤滑油が吸い込まれにくくなる。また、チェーンピッチが短いほど、ピン２１０ｄとピン孔２１０ｅとの間が相対的に屈曲運動をする時の、タイミングチェーン２１０の屈曲角が小さくなって、ピン２１０ｄとピン孔２１０ｅとの間に潤滑油が吸い込まれにくくなる。尚、当然に、スプロケット２１５、３４３の歯数や、チェーンピッチは、エンジン２の運転中に変化するものではない。
【００９５】
摩耗推定装置１０の演算部１０２は、前述した圧力項Ｐ０、圧力項Ｐｚ、及び、圧力項Ｐｒから、差圧Ｐを演算する。演算部１０２は、実質的に、ピン２１０ｄとピン孔２１０ｅとの間に発生する吸込圧を演算する吸込圧演算部を構成する。
【００９６】
摩耗推定装置１０の演算部１０３は、演算した差圧Ｐに基づき、予め設定したマップ又は演算式に従って、ピン２１０ｄとピン孔２１０ｅとの間に吸い込まれる潤滑油の吸込量を演算する。例えば図８の上図に示すように、潤滑油の圧力が高くなるほど、圧力項Ｐ０が大きくなって差圧Ｐが０よりも小さくなるため、ピン２１０ｄとピン孔２１０ｅとの間に吸い込まれる潤滑油の量が多くなる。また、図８の中図に示すように、エンジン２の回転数が高くなるほど、可変容量型オイルポンプ３７の回転数が高くなって潤滑油の供給圧が高くなるから、Ｐ０が大きくなると共に、前述したように圧力項Ｐｚ及び圧力項Ｐｒが小さくなって差圧Ｐが０よりも小さくなるため、ピン２１０ｄとピン孔２１０ｅとの間に吸い込まれる潤滑油の量が多くなる。さらに、図８の下図に示すように、エンジン２が発生するトルクが高くなるほど、タイミングチェーン２１０の張力変動が大きくなることで、圧力項Ｐｚが小さくなって差圧Ｐが０よりも小さくなるため、ピン２１０ｄとピン孔２１０ｅとの間に吸い込まれる潤滑油の量が多くなる。演算部１０３は、ピン２１０ｄとピン孔２１０ｅとの間に吸い込まれる潤滑油の吸込量を演算する吸込量演算部を構成する。
【００９７】
摩耗推定装置１０の推定部１０４は、演算した吸込量を用いてタイミングチェーン２１０のピン２１０ｄとピン孔２１０ｅとの間における油膜厚さを考慮し、エンジン２の運転状態に基づいて、予め設定した演算式に従いタイミングチェーン２１０の摩耗量を推定する。油膜厚さが厚いと、タイミングチェーン２１０の摩耗量は、相対的に少なく推定される。逆に、油膜厚さが薄いと、タイミングチェーン２１０の摩耗量は、相対的に多く推定される。推定部１０４は、タイミングチェーン２１０の摩耗量を推定する摩耗量推定部を構成する。
【００９８】
図９は、エンジン制御部７（つまり、摩耗推定装置１０）が実行する、タイミングチェーン２１０の摩耗量の推定手順を示すフローチャートである。先ず、スタート後のステップＳ９１で、エンジン制御部７は、エンジン２の運転状態を読み込む。続くステップＳ９２で、摩耗推定装置１０の演算部１０１は、前述したように、エンジン２の回転数と可変容量型オイルポンプ３７の容量とに基づいてオイルジェットの吐出流量を推定する。
【００９９】
ステップＳ９３で、摩耗推定装置１０の演算部１０１は、ステップＳ９２で推定したオイルジェットの吐出流量に基づいて、圧力項Ｐ０を演算する。つまり、演算部１０１は、特定箇所３６１における潤滑油圧力を演算すると共に、特定箇所３６１以外における潤滑油圧力を、大気圧に設定する。
【０１００】
ステップＳ９４で、エンジン制御部７は、エンジン２の目標トルクを取得する。目標トルクは、アクセル開度センサ２１２が検出したアクセル開度、ギヤ段検出部２１３が検出した変速機のギヤ段、及び、車速センサ２１４が検出した車速に基づいて設定される（図５参照）。アクセル開度センサ２１２、ギヤ段検出部２１３、及び、車速センサ２１４はそれぞれ、エンジン２の運転に関するパラメータに基づいてエンジン２が発生するトルクを取得するトルク取得部の一部を構成する。尚、エンジン２が発生するトルクは、前述した手法によって取得することには限定されない。例えば、エンジン２の運転に関するパラメータの一つとしての燃料噴射量に基づいて、エンジン２が発生するトルクを取得してもよい。
【０１０１】
ステップＳ９５で、摩耗推定装置１０の演算部１０２は、ステップＳ９１で取得したエンジン２の回転数、及び、ステップＳ９４で取得したエンジン２の目標トルク（つまり、エンジン２が発生するトルク）に基づいて、吸込圧（つまり、Ｐｚ＋Ｐｒ）を演算すると共に、演算した吸込圧と、ステップＳ９３で演算した潤滑油圧力（つまり、Ｐ０）とに基づいて、差圧Ｐ（＝Ｐｚ＋Ｐｒ−Ｐ０）を演算する。
【０１０２】
ステップＳ９６で、摩耗推定装置１０の演算部１０３は、ステップＳ９５で演算した差圧Ｐに基づき、ピン２１０ｄとピン孔２１０ｅとの間に吸い込まれる潤滑油の吸込量を演算する。
【０１０３】
ステップＳ９７で、摩耗推定装置１０の推定部１０４は、ステップＳ９６で演算した潤滑油の吸込量を考慮しつつ、エンジン２の運転状態に基づいて、予め設定した演算式に従いタイミングチェーン２１０の摩耗量を推定する。摩耗推定装置１０は、推定した摩耗量を累積することによって、タイミングチェーン２１０の摩耗の進行度合いを推定する。
【０１０４】
この摩耗推定装置１０は、タイミングチェーン２１０の走行時におけるピン２１０ｄとピン孔２１０ｅとの間の油膜厚さを考慮して、タイミングチェーン２１０の摩耗量を推定するため、推定精度を高めることが可能になる。
【０１０５】
例えば図１０は、従来の理論式に基づいてタイミングチェーン２１０の摩耗量を推定した場合と、前述した手順に従って、タイミングチェーン２１０の摩耗量を推定した場合とを比較している。図１０は、エンジン２が、高負荷低回転で運転される頻度が高いときの推定を示している。
【０１０６】
従来の推定手法では、ピン２１０ｄとピン孔２１０ｅとの間の油膜厚さが、エンジン２の運転状態にかかわらず、常に一定であると仮定をして、エンジン２の運転状態に基づいてタイミングチェーン２１０の摩耗量を推定していた。エンジン２の回転数が低いと、タイミングチェーン２１０の走行速度が低くなるため、従来の推定手法では、タイミングチェーン２１０の摩耗は進行しにくいと推定される。
【０１０７】
これに対し、ここに開示する推定手法では、ピン２１０ｄとピン孔２１０ｅとの間の油膜厚さを考慮する。エンジン２の回転数が低いと、図８の中図から明らかなように、ピン２１０ｄとピン孔２１０ｅとの間に潤滑油が吸い込まれにくいため、油膜が薄くなる。そのため、ここに開示する推定手法では、エンジン２の回転数が低いときに、従来の手法での推定量よりもタイミングチェーン２１０の摩耗は進行しやすいと推定される。これは、実際の傾向に一致する。従って、ここに開示する新たな推定手法は、タイミングチェーン２１０の摩耗を精度よく推定することができる。
【０１０８】
図５に示すように、エンジンシステム１は、摩耗推定装置１０の推定結果に基づいて、タイミングチェーン２１０の潤滑状態を調整する調整装置１００を備えている。調整装置１００は、タイミングチェーン２１０の潤滑装置の一部を構成すると共に、タイミングチェーン２１０の摩耗量に基づいて、潤滑油の供給量を調整する制御部を構成する。具体的に調整装置１００は、可変容量型オイルポンプ３７の容量を調整する。つまり、摩耗推定装置１０が、タイミングチェーン２１０の摩耗が進行しやすいと推定したときに、調整装置１００は、潤滑油の供給量が増えるように可変容量型オイルポンプ３７の容量を補正する。こうすることで、タイミングチェーン２１０のピン２１０ｄとピン孔２１０ｅとの間の油膜を厚くすることができ、タイミングチェーン２１０の摩耗の進行を抑制することができる。
【０１０９】
（変形例）
図１１は、変形例に係るフローチャートを示している。この変形例では、エンジン制御部７（摩耗推定装置１０）は、ピン２１０ｄとピン孔２１０ｅとの間への潤滑油の吸込量、及び、差圧Ｐを演算しないで、例えば図１２に示すマップと、エンジン２の回転数及びエンジン２が発生するトルクと、に基づいて、タイミングチェーン２１０の摩耗量を推定する。図１２に示すマップは、エンジン２の回転数を横軸、エンジン２が発生するトルクを縦軸とした二次元平面を複数の領域に区分けし、各領域において、当該運転状態におけるピン２１０ｄとピン孔２１０ｅとの間の油膜厚さを考慮したタイミングチェーン２１０の摩耗量を、予め定めている。
【０１１０】
摩耗推定装置１０は、ステップＳ１１１で、エンジン２の運転状態を読み込む。ステップＳ１１１は、ステップＳ９１と同じである。続くステップＳ１１２で、摩耗推定装置１０は、エンジン２の目標トルクを取得する。ステップＳ１１２は、ステップＳ９４と同じである。
【０１１１】
そして、ステップＳ１１３で、摩耗推定装置１０は、ステップＳ１１１で取得したエンジン２の回転数と、ステップＳ１１２で取得したエンジン２の目標トルクと、図１２に示すマップとに基づいて、タイミングチェーン２１０の摩耗量を推定する。図１２に示すマップは、ピン２１０ｄとピン孔２１０ｅとの間の油膜厚さを考慮しているため、前記と同様に、タイミングチェーン２１０の推定精度を高めることができる。
【０１１２】
尚、ここに開示する技術は、前述した構成のエンジンシステム１に適用することに限定されない。ここに開示する技術は、様々な構成のエンジンシステム１に適用することが可能である。
【符号の説明】
【０１１３】
１  エンジンシステム
１０  摩耗推定装置（推定部）
１００  調整装置（制御部）
１０１  演算部（供給圧取得部）
１０２  演算部（吸込圧演算部）
１０３  演算部（吸込量演算部）
１０４  推定部（摩耗量推定部）
２  エンジン
２１０ｄ  ピン
２１０ｅ  ピン孔
２１０  タイミングチェーン
２１１  クランク角センサ（回転数取得部）
２１２  アクセル開度センサ（トルク取得部）
２１３  ギヤ段検出部（トルク取得部）
２１４  車速センサ（トルク取得部）
３６  オイルジェット（供給部）
３７  可変容量型オイルポンプ（供給部）
７  エンジン制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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