(57)【要約】【課題】車両の走行中にベルトの寿命を正確に予測することができるベルト交換時期予測装置を提供する。【解決手段】タイミングベルトにより発生するプーリ応力Ｔｐを記憶し、検出されたエンジン回転数Ｎｅにおけるプーリ応力Ｔｐが、当該エンジン回転数Ｎｅの記憶されたプーリ応力Ｔｐと比べ所定の変化をしているとき（ステップＳ１３でＹＥＳと判定）、タイミングベルトが疲労していると判定し、警告を出力する（ステップＳ１４）ので、タイミングベルトの疲労を直接的に検出することができるとともに、走行中のエンジン回転数Ｎｅにおいてタイミングベルトの疲労を判定することができ、車両の走行中にタイミングベルトの寿命を正確に予測することができる。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プーリに掛け回され、エンジンの動力を伝達するベルトの交換時期を予測するベルト交換時期予測装置において、
前記エンジンの回転数であるエンジン回転数を検出するエンジン回転数検出手段と、
前記ベルトによって前記プーリに発生する応力であるプーリ応力を検出するプーリ応力検出手段と、
前記エンジン回転数に対応して予め計測されたプーリ応力を、所定のエンジン回転数の範囲にわたって記憶する記憶手段と、
前記エンジン回転数検出手段に検出されたエンジン回転数における前記プーリ応力検出手段に検出されたプーリ応力と、前記記憶手段に記憶された前記エンジン回転数に対応するプーリ応力と、を比較し、前記検出されたプーリ応力が前記記憶されたプーリ応力と比べ所定の変化をしているとき、前記ベルトが疲労していると判定する疲労度判定手段と、
前記疲労度判定手段により前記ベルトが疲労していると判定されたとき、前記ベルトの交換時期を報知する報知手段と、
を備えたことを特徴とするベルト交換時期予測装置。
【請求項２】
前記エンジンの回転数の変動率であるエンジン回転変動率を検出するエンジン回転変動率検出手段を備え、
前記記憶手段は、前記エンジン回転数に対応して予め計測されたエンジン回転変動率を、所定のエンジン回転数の範囲にわたって記憶し、
前記疲労度判定手段は、前記プーリ応力の比較による前記ベルトの疲労判定に加え、前記エンジン回転数検出手段に検出されたエンジン回転数における前記エンジン回転変動率検出手段に検出されたエンジン回転変動率と、前記記憶手段に記憶された前記エンジン回転数に対応するエンジン回転変動率と、を比較し、前記検出されたエンジン回転変動率が前記記憶されたエンジン回転変動率と比べ所定の変化をしているとき、前記ベルトが疲労していると判定することを特徴とする請求項１に記載のベルト交換時期予測装置。
【請求項３】
前記エンジンの回転数の変動率であるエンジン回転変動率を検出するエンジン回転変動率検出手段を備え、
前記記憶手段は、前記エンジン回転数に対応して予め計測されたエンジン回転変動率を、所定のエンジン回転数の範囲にわたって記憶し、
前記疲労度判定手段は、前記プーリ応力の比較により前記検出されたプーリ応力が前記記憶されたプーリ応力と比べ所定の変化をしているか、または、前記エンジン回転数検出手段に検出されたエンジン回転数における前記エンジン回転変動率検出手段に検出されたエンジン回転変動率と、前記記憶手段に記憶された前記エンジン回転数に対応するエンジン回転変動率と、を比較し、前記検出されたエンジン回転変動率が前記記憶されたエンジン回転変動率と比べ所定の変化をしているとき、前記ベルトが疲労していると判定することを特徴とする請求項１に記載のベルト交換時期予測装置。
【請求項４】
前記記憶手段は、前記エンジン回転数に対応して予め計測されたプーリ応力の変動量を、所定のエンジン回転数の範囲にわたって記憶し、
前記疲労度判定手段は、前記エンジン回転数検出手段に検出されたエンジン回転数における前記プーリ応力検出手段に検出されたプーリ応力の変動量と、前記記憶手段に記憶された前記エンジン回転数に対応するプーリ応力の変動量と、を比較し、前記検出されたプーリ応力の変動量が前記記憶されたプーリ応力の変動量と比べ所定の変化をしているとき、前記ベルトが疲労していると判定することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のベルト交換時期予測装置。
【請求項５】
プーリに掛け回され、エンジンの動力を伝達するベルトの交換時期を予測するベルト交換時期予測装置において、
前記エンジンの回転数であるエンジン回転数を検出するエンジン回転数検出手段と、
前記エンジンの回転数の変動率であるエンジン回転変動率を検出するエンジン回転変動率検出手段と、
前記エンジン回転数に対応して予め計測されたエンジン回転変動率を、所定のエンジン回転数の範囲にわたって記憶する記憶手段と、
前記エンジン回転数検出手段に検出されたエンジン回転数における前記エンジン回転変動率検出手段に検出されたエンジン回転変動率と、前記記憶手段に記憶された前記エンジン回転数におけるエンジン回転変動率と、を比較し、前記検出されたエンジン回転変動率が前記記憶されたエンジン回転変動率と比べ所定の変化をしているとき、前記ベルトが疲労していると判定する疲労度判定手段と、
前記疲労度判定手段により前記ベルトが疲労していると判定されたとき、前記ベルトの交換時期を報知する報知手段と、
を備えたことを特徴とするベルト交換時期予測装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転力を伝達するベルトを備えたベルト交換時期予測装置に関し、特に、タイミングベルトの寿命を予測するベルト交換時期予測装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、エンジンを有する車両は、吸排気バルブの開閉と、ピストンの上下動と、のタイミングを適切に計るため所謂タイミングベルトと呼ばれるベルトが用いられている。
【０００３】
このようなベルトには、大きな力や偏った力がかかるとともに、経年変化により劣化し、張力が低下してしまうということが知られている。このようにベルトが劣化してしまうと、隙間が大きくなりベルトが磨り減りやすくなってしまったり、吸気バルブと排気バルブの開閉タイミングがずれてしまったりしてしまう。
【０００４】
このため、このような車両においては、所定の時期にベルトの交換をさせるようにしている。例えば、車両の走行距離を計測し、この走行距離が所定の距離になった場合、保守点検時期の到来をドライバーに対してウォーニング等の警告表示で知らせるようにしている。
【０００５】
また、ベルトの寿命が残り少ないと判断した場合に、交換するように警告する疲労警告システムが知られている（例えば、特許文献１参照）。この疲労警告システムは、エンジンの回転数が所定の基準回転数を超えている時間に基づいて、累積的に疲労度を導出し、導出した累積疲労度が所定の基準疲労度に至った場合に、ベルトの疲労を警告するようになっている。
【０００６】
また、ベルトの有効張力が最大値となる回転数に基づいて、ベルトの交換時期を判別するベルト交換時期判別システムが提案されている（例えば、特許文献２参照）。このベルト交換時期判別システムは、ベルト使用前に、プーリの回転数を変動させ、回転数ごとのベルトの有効張力を予め測定しておき、ベルトの有効張力の最大値と、ベルトの有効張力が最大値となる回転数を記憶しておく。また、ベルト張力が強く交換が望まれる場合と、弱く交換が望まれる場合と、における取り付け張力においても、上記と同様に、ベルトの有効張力の最大値と、ベルトの有効張力が最大値となる回転数を記憶しておく。
【０００７】
そして、ベルト使用時において、ベルトの有効張力の最大値と、ベルトの有効張力が最大値となる回転数を測定する。この測定したベルトの有効張力の最大値が、ベルト張力が強い場合のベルトの有効張力の最大値以上か、ベルトの有効張力が最大値となる回転数が、ベルト張力が弱い場合のベルトの有効張力が最大値となる回転数以下である場合に、警告を発するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００７−２３９８０２号公報
【特許文献２】特開２００５−２１４２８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上記特許文献１記載の発明のように、回転数によって疲労度を累積し、ベルトの疲労を警告するようなものでは、ベルトの直接的な疲労度が検出できず、検出誤差が大きくなってしまうという問題があった。
【００１０】
また、上記特許文献２記載の発明のように、ベルト使用時において、ベルトの有効張力の最大値と、ベルトの有効張力が最大値となる回転数を測定するものでは、ベルト使用時に、ベルトの回転数を広範囲にわたって変更して、ベルトの有効張力を測定しなければならず、車両走行中にベルトの疲労度を測定することができないという問題があった。
【００１１】
本発明は、このような従来の問題を解決するためになされたもので、車両の走行中にベルトの寿命を正確に予測することができるベルト交換時期予測装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明に係るベルト交換時期予測装置は、上記課題を解決するため、（１）プーリに掛け回され、エンジンの動力を伝達するベルトの交換時期を予測するベルト交換時期予測装置において、前記エンジンの回転数であるエンジン回転数を検出するエンジン回転数検出手段と、前記ベルトによって前記プーリに発生する応力であるプーリ応力を検出するプーリ応力検出手段と、前記エンジン回転数に対応して予め計測されたプーリ応力を、所定のエンジン回転数の範囲にわたって記憶する記憶手段と、前記エンジン回転数検出手段に検出されたエンジン回転数における前記プーリ応力検出手段に検出されたプーリ応力と、前記記憶手段に記憶された前記エンジン回転数に対応するプーリ応力と、を比較し、前記検出されたプーリ応力が前記記憶されたプーリ応力と比べ所定の変化をしているとき、前記ベルトが疲労していると判定する疲労度判定手段と、前記疲労度判定手段により前記ベルトが疲労していると判定されたとき、前記ベルトの交換時期を報知する報知手段と、を備えたことを特徴とした構成を有している。
【００１３】
この構成により、ベルトにより発生するプーリ応力を記憶し、検出されたエンジン回転数に対応するプーリ応力が、当該エンジン回転数の記憶されたプーリ応力と比べ所定の変化をしているとき、ベルトが疲労していると判定するので、ベルトの疲労を直接的に検出することができるとともに、走行中のエンジン回転数においてベルトの疲労を判定することができ、車両の走行中にベルトの寿命を正確に予測することができる。
【００１４】
また、本発明に係るベルト交換時期予測装置は、上記（１）に記載のベルト交換時期予測装置において、（２）前記エンジンの回転数の変動率であるエンジン回転変動率を検出するエンジン回転変動率検出手段を備え、前記記憶手段は、前記エンジン回転数に対応して予め計測されたエンジン回転変動率を、所定のエンジン回転数の範囲にわたって記憶し、前記疲労度判定手段は、前記プーリ応力の比較による前記ベルトの疲労判定に加え、前記エンジン回転数検出手段に検出されたエンジン回転数における前記エンジン回転変動率検出手段に検出されたエンジン回転変動率と、前記記憶手段に記憶された前記エンジン回転数に対応するエンジン回転変動率と、を比較し、前記検出されたエンジン回転変動率が前記記憶されたエンジン回転変動率と比べ所定の変化をしているとき、前記ベルトが疲労していると判定することを特徴とした構成を有している。
【００１５】
この構成により、エンジン回転数に対応するエンジン回転変動率を記憶し、プーリ応力の比較に加え、検出されたエンジン回転数に対応するエンジン回転変動率が、記憶されたエンジン回転変動率と比べ所定の変化をしているとき、ベルトが疲労していると判定するので、ベルトの疲労を直接的に検出することができるとともに、走行中のエンジン回転数においてベルトの疲労を判定することができ、判定精度を向上させて、車両の走行中にベルトの寿命を正確に予測することができる。
【００１６】
さらに、本発明に係るベルト交換時期予測装置は、上記（１）に記載のベルト交換時期予測装置において、（３）前記エンジンの回転数の変動率であるエンジン回転変動率を検出するエンジン回転変動率検出手段を備え、前記記憶手段は、前記エンジン回転数に対応して予め計測されたエンジン回転変動率を、所定のエンジン回転数の範囲にわたって記憶し、前記疲労度判定手段は、前記プーリ応力の比較により前記検出されたプーリ応力が前記記憶されたプーリ応力と比べ所定の変化をしているか、または、前記エンジン回転数検出手段に検出されたエンジン回転数における前記エンジン回転変動率検出手段に検出されたエンジン回転変動率と、前記記憶手段に記憶された前記エンジン回転数に対応するエンジン回転変動率と、を比較し、前記検出されたエンジン回転変動率が前記記憶されたエンジン回転変動率と比べ所定の変化をしているとき、前記ベルトが疲労していると判定することを特徴とした構成を有している。
【００１７】
この構成により、ベルトにより発生するプーリ応力とともにエンジン回転変動率を記憶し、検出されたエンジン回転数に対応するプーリ応力が、記憶されたプーリ応力と比べ所定の変化をしているか、または、検出されたエンジン回転数に対応するエンジン回転変動率が、記憶されたエンジン回転変動率と比べ所定の変化をしているとき、ベルトが疲労していると判定するので、ベルトの疲労を直接的に検出することができるとともに、走行中のエンジン回転数においてベルトの疲労を判定することができ、ベルトの疲労を容易により早く検出し、車両の走行中にベルトの寿命を予測することができる。
【００１８】
さらに、本発明に係るベルト交換時期予測装置は、上記（１）から（３）のいずれかに記載のベルト交換時期予測装置において、（４）前記記憶手段は、前記エンジン回転数に対応して予め計測されたプーリ応力の変動量を、所定のエンジン回転数の範囲にわたって記憶し、前記疲労度判定手段は、前記エンジン回転数検出手段に検出されたエンジン回転数における前記プーリ応力検出手段に検出されたプーリ応力の変動量と、前記記憶手段に記憶された前記エンジン回転数に対応するプーリ応力の変動量と、を比較し、前記検出されたプーリ応力の変動量が前記記憶されたプーリ応力の変動量と比べ所定の変化をしているとき、前記ベルトが疲労していると判定することを特徴とした構成を有している。
【００１９】
この構成により、ベルトにより発生するプーリ応力の変動量を記憶し、検出されたエンジン回転数におけるプーリ応力の変動量が、記憶されたプーリ応力の変動量と比べ所定の変化をしているとき、ベルトが疲労していると判定するので、ベルトの疲労を直接的に検出することができるとともに、走行中のエンジン回転数においてベルトの疲労を判定することができ、車両の走行中にベルトの寿命を正確に予測することができる。
【００２０】
さらに、本発明に係るベルト交換時期予測装置は、（５）プーリに掛け回され、エンジンの動力を伝達するベルトの交換時期を予測するベルト交換時期予測装置において、前記エンジンの回転数であるエンジン回転数を検出するエンジン回転数検出手段と、前記エンジンの回転数の変動率であるエンジン回転変動率を検出するエンジン回転変動率検出手段と、前記エンジン回転数に対応して予め計測されたエンジン回転変動率を、所定のエンジン回転数の範囲にわたって記憶する記憶手段と、前記エンジン回転数検出手段に検出されたエンジン回転数における前記エンジン回転変動率検出手段に検出されたエンジン回転変動率と、前記記憶手段に記憶された前記エンジン回転数におけるエンジン回転変動率と、を比較し、前記検出されたエンジン回転変動率が前記記憶されたエンジン回転変動率と比べ所定の変化をしているとき、前記ベルトが疲労していると判定する疲労度判定手段と、前記疲労度判定手段により前記ベルトが疲労していると判定されたとき、前記ベルトの交換時期を報知する報知手段と、を備えたことを特徴とした構成を有している。
【００２１】
この構成により、エンジン回転数に対応するエンジン回転変動率を記憶し、検出されたエンジン回転数におけるエンジン回転変動率が、記憶されたエンジン回転変動率と比べ所定の変化をしているとき、ベルトが疲労していると判定するので、ベルトの疲労を直接的に検出することができるとともに、走行中のエンジン回転数においてベルトの疲労を判定することができ、車両の走行中にベルトの寿命を正確に予測することができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、ベルトの疲労を直接的に検出することができるとともに、走行中のエンジン回転数においてベルトの疲労を判定することができ、車両の走行中にベルトの寿命を正確に予測することができるベルト交換時期予測装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の第１の実施の形態におけるベルト交換時期予測装置を備えた車両の概略ブロック構成図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態におけるエンジンの概略断面図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態におけるエンジンの概略斜視図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態におけるアイドラプーリの側面図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態におけるエンジン回転数におけるエンジン回転変動率を表すグラフである。
【図６】本発明の第１の実施の形態におけるエンジン回転数におけるタイミングベルトの張力を表すグラフである。
【図７】本発明の第１の実施の形態におけるベルト交換時期予測処理を示すフローチャートである。
【図８】本発明の第２の実施の形態におけるベルト交換時期予測処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００２５】
（第１の実施の形態）
まず、本発明の第１の実施の形態におけるベルト交換時期予測装置を備えた車両の構成について、図１に示す車両の概略ブロック構成図、図２に示すエンジンの概略断面図、および、図３に示すエンジンの概略斜視図を参照して、説明する。
【００２６】
図１に示すように、本実施の形態における車両１０は、動力源としてのエンジン２０と、エンジン２０において発生した動力を伝達するとともに車両１０の走行状態等に応じて変速比を変化させるトランスミッション３０と、トランスミッション３０から伝達された動力を駆動軸としてのドライブシャフト５１Ｌ、５１Ｒに分配するディファレンシャル機構４０と、ドライブシャフト５１Ｌ、５１Ｒから伝達された動力により回転させられ、車両１０を駆動させる駆動輪５２Ｌ、５２Ｒと、を備えている。
【００２７】
また、車両１０は、車両１０全体を制御するための車両用電子制御装置としてのＥＣＵ（Electronic Control Unit）１００と、トランスミッション３０を油圧により制御する油圧制御装置１２０と、後述するタイミングベルト２５０（図３参照）の交換時期を報知し、ドライバーに警告を与える警告装置１５０と、を備えている。さらに、車両１０は、クランクセンサ１３１と、駆動軸回転数センサ１３２と、アクセルセンサ１３３と、フットブレーキセンサ（以下、「ＦＢセンサ」という）１３４と、スロットルセンサ１３５と、吸入空気量センサ１３６と、吸入空気温度センサ１３７と、冷却水温センサ１３８と、吸気カムシャフトセンサ１３９と、排気カムシャフトセンサ１４０と、フライホイール回転センサ１４１と、ひずみセンサ１４２と、その他図示しない各種センサを備えている。上記車両１０に備えられたそれぞれのセンサは、検出した検出信号を、ＥＣＵ１００に出力するようになっている。
【００２８】
エンジン２０は、内燃機関によって構成されており、特に本実施の形態においては、ピストン２１１が２往復する間に吸気行程、圧縮行程、膨張行程および排気行程からなる一連の４行程を行う、所謂４サイクルのガソリンエンジンによって構成されているものとして説明する。また、本実施の形態におけるエンジン２０は、直列４気筒のガソリンエンジンを採用したものとして説明するが、これに限らず、直列６気筒エンジン、Ｖ型６気筒エンジン、Ｖ型１２気筒エンジン、水平対向６気筒エンジン等の種々の型式のエンジンを採用することができる。なお、エンジン２０の詳細については、後述する。
【００２９】
トランスミッション３０は、複数の遊星歯車装置を備え、これらの遊星歯車装置に設けられた複数の摩擦係合要素としてのクラッチおよびブレーキの係合状態および解放状態の組み合わせに応じた変速段をとるようになっている。上記クラッチおよびブレーキは、油圧制御装置１２０により係合状態および解放状態を切り替えられるようになっている。また、油圧制御装置１２０は、アクセル開度Ａｃｃ、車速Ｖ、エンジン回転数Ｎｅ等によって、ＥＣＵ１００に制御されるようになっている。すなわち、トランスミッション３０は、ＥＣＵ１００によって制御され、変速段が切り替えられるようになっている。
【００３０】
このような構成により、トランスミッション３０は、エンジン２０の動力として入力されるクランクシャフト２１３の回転力すなわちトルクを、所定の変速比γで減速あるいは増速して、ディファレンシャル機構４０に出力する有段式の変速機であり、走行状態に応じた変速段を構成し、各変速段に応じた速度変換を行うようになっている。なお、トランスミッション３０は、無段階に変速段を切り替えることができる無段変速機（以下、ＣＶＴという）によって構成されるものであってもよい。
【００３１】
ディファレンシャル機構４０は、カーブ等を走行する場合に、駆動輪５２Ｌと駆動輪５２Ｒとの回転数の差を許容するものである。ディファレンシャル機構４０は、トランスミッション３０から入力されたトルクを、ドライブシャフト５１Ｌ、５１Ｒに分配して、出力するようになっている。なお、ディファレンシャル機構４０は、ドライブシャフト５１Ｌ、５１Ｒを同一回転とし、駆動輪５２Ｌと駆動輪５２Ｒとの回転数の差を許容しないデフロック状態をとることができるものであってもよい。
【００３２】
ＥＣＵ１００は、中央演算処理装置としてのＣＰＵ（Central Processing Unit）１００ａ、固定されたデータの記憶を行うＲＯＭ（Read Only Memory）１００ｂ、一時的にデータを記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）１００ｃ、書き換え可能な不揮発性のメモリからなるＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory）１００ｄおよび入出力インターフェース回路（Ｉ／Ｆと図示）１００ｅを備え、車両１０の制御を統括するようになっている。
【００３３】
また、後述するように、ＥＣＵ１００は、クランクセンサ１３１、駆動軸回転数センサ１３２、アクセルセンサ１３３等と接続されている。ＥＣＵ１００は、これらのセンサから出力された検出信号により、エンジン回転数Ｎｅ、車速Ｖ（車両１０の走行速度）、アクセル開度Ａｃｃ等を検出するようになっている。
【００３４】
また、ＥＣＵ１００は、内部時計を有し、時刻を計測することができるようになっている。  
さらに、ＥＣＵ１００は、油圧制御装置１２０を制御し、トランスミッション３０の各部の油圧を制御するようになっている。これにより、ＥＣＵ１００は、トランスミッション３０の変速比を変化させることができるようになっている。
【００３５】
また、ＥＣＵ１００のＲＯＭ１００ｂには、スロットル開度制御マップ、変速線図、車両１０の諸元値、エンジン回転数Ｎｅの変動率Ｎｅｉｒを表すマップ、アイドラプーリ２５２（図３参照）にかかる応力Ｔｐを表すマップ、アイドラプーリ２５２にかかる応力Ｔｐの変動量Ｔｐｆｌを表すマップ、タイミングベルト２５０の交換時期を報知するためのプログラム等が記憶されている。
【００３６】
なお、以下では、エンジン回転数Ｎｅの変動率Ｎｅｉｒを表すマップを、エンジン回転変動率マップといい、アイドラプーリ２５２にかかる応力Ｔｐを表すマップを、プーリ応力マップといい、アイドラプーリ２５２にかかる応力Ｔｐの変動量Ｔｐｆｌを表すマップを、プーリ応力変動量マップという。また、エンジン回転数Ｎｅの変動率Ｎｅｉｒを、単にエンジン回転変動率Ｎｅｉｒといい、アイドラプーリ２５２にかかる応力Ｔｐを、単にプーリ応力Ｔｐという。さらに、プーリ応力Ｔｐの変動量Ｔｐｆｌを、単にプーリ応力変動量Ｔｐｆｌという。
【００３７】
スロットル開度制御マップは、アクセル開度Ａｃｃに基づいて、スロットル開度θｔｈを求めるためのマップである。また、スロットル開度制御マップは、複数のモードを有し、走行状態、走行路等に応じて、モードを切り替えるようにしてもよい。ＥＣＵ１００は、スロットル開度制御マップにおけるモードの選択を、走行状態、走行路等に応じて、自動で切り替えるようにしてもよいし、ドライバーによる選択に応じて切り替えるようにしてもよい。
【００３８】
また、変速線図は、車速Ｖおよびスロットル開度θｔｈに基づいて、自動変速を行う場合の変速段を決定するマップである。例えば、同一のスロットル開度θｔｈで車速Ｖが上昇し、アップシフト用変速線を超えて車速Ｖが大きくスロットル開度θｔｈが小さい領域に移行した場合には、その領域に応じた変速段にアップシフトする。一方、同一のスロットル開度θｔｈで車速Ｖが下降し、ダウンシフト用変速線を超えて車速Ｖが小さくスロットル開度θｔｈが大きい領域に移行した場合には、その領域に応じた変速段にダウンシフトする。また、同様に、同一の車速Ｖでスロットル開度θｔｈが上昇し、ダウンシフト用変速線を超えて車速Ｖが小さくスロットル開度θｔｈが大きい領域に移行した場合にも、その領域に応じた変速段にダウンシフトする。  
ここで、ＥＣＵ１００のＣＰＵ１００ａは、変速線図に基づいて、車速Ｖおよびスロットル開度θｔｈに応じて決定した変速段を、ＲＡＭ１００ｃに記憶しておく。
【００３９】
また、車両１０の諸元値には、全幅・全高等の車両寸法、車両重量、エンジン総排気量、最小回転半径、車両１０のタイヤ径（駆動輪５２Ｌ、５２Ｒの直径）等が含まれている。  
また、ＥＣＵ１００のＲＯＭ１００ｂに記憶されたエンジン回転変動率マップ、プーリ応力マップ、プーリ応力変動量マップおよびタイミングベルト２５０の交換時期を報知するためのプログラムについては、後述する。
【００４０】
油圧制御装置１２０は、電磁弁としての複数のソレノイドバルブを備え、ＥＣＵ１００によって制御されることにより、各ソレノイドバルブにより油圧回路の切り替えおよび油圧制御が行われ、トランスミッション３０の各部を動作させるようになっている。
【００４１】
警告装置１５０は、発光するランプを備え、ＥＣＵ１００によって制御されることにより、タイミングベルト２５０が疲労していると判定されたとき、ランプを発光し、ドライバーにタイミングベルト２５０の交換時期を報知するようになっている。すなわち、警告装置１５０は、本発明における報知手段を構成している。
【００４２】
クランクセンサ１３１は、ＥＣＵ１００によって制御されることにより、クランクシャフト２１３の回転数を検出して、検出した回転数に応じた検出信号をＥＣＵ１００に出力するようになっている。より詳しくは、クランクセンサ１３１は、クランクシャフト２１３に設けられたクランクセンサプレート２５４（図３参照）によりクランク回転信号を検出し、クランク位置およびクランク角速度の検出を行うようになっている。また、ＥＣＵ１００は、クランクセンサ１３１から出力された検出信号からクランクシャフト２１３の回転数を算出し、エンジン回転数Ｎｅとして取得するようになっている。
【００４３】
このように、クランクセンサ１３１は、エンジン２０の回転数であるエンジン回転数Ｎｅを検出するようになっている。すなわち、クランクセンサ１３１は、本発明におけるエンジン回転数検出手段を構成している。
【００４４】
駆動軸回転数センサ１３２は、ＥＣＵ１００によって制御されることにより、ドライブシャフト５１Ｌ（または５１Ｒ）の回転数を検出して、検出した回転数に応じた検出信号をＥＣＵ１００に出力するようになっている。また、ＥＣＵ１００は、駆動軸回転数センサ１３２から出力された検出信号が表すドライブシャフト５１Ｌ（または５１Ｒ）の回転数を、駆動軸回転数Ｎｄとして取得するようになっている。さらに、ＥＣＵ１００は、駆動軸回転数センサ１３２から取得した駆動軸回転数Ｎｄに基づいて、車速Ｖを算出するようになっている。
【００４５】
アクセルセンサ１３３は、ＥＣＵ１００によって制御されることにより、アクセルペダルが踏み込まれた踏み込み量（以下、ストロークという）を検出して、検出したストロークに応じた検出信号をＥＣＵ１００に出力するようになっている。また、ＥＣＵ１００は、アクセルセンサ１３３から出力された検出信号が表すアクセルペダルのストロークから、アクセル開度Ａｃｃを算出するようになっている。
【００４６】
ＦＢセンサ１３４は、ＥＣＵ１００によって制御されることにより、フットブレーキペダルが踏み込まれた踏み込み量（以下、ストロークという）を検出して、検出したストロークに応じた検出信号をＥＣＵ１００に出力するようになっている。また、ＥＣＵ１００は、ＦＢセンサ１３４から出力された検出信号が表すフットブレーキペダルのストロークから、フットブレーキ踏力Ｂｆを算出するようになっている。
【００４７】
スロットルセンサ１３５は、ＥＣＵ１００によって制御されることにより、図示しないスロットルアクチュエータにより駆動されるエンジン２０のスロットルバルブ３１３（図２参照）の開度を検出して、検出した開度に応じた検出信号をＥＣＵ１００に出力するようになっている。また、ＥＣＵ１００は、スロットルセンサ１３５から出力された検出信号が表すスロットルバルブの開度を、スロットル開度θｔｈとして取得するようになっている。  
また、ＥＣＵ１００は、スロットル開度制御マップに基づいてアクセル開度Ａｃｃによりスロットル開度θｔｈを求めるので、スロットルセンサ１３５から出力された検出信号を用いずに、上記スロットル開度制御マップにより求めたスロットル開度θｔｈを検出値として代用することもできる。
【００４８】
吸入空気量センサ１３６は、ＥＣＵ１００によって制御されることにより、エンジン２０の吸気バルブ２２３（図２参照）から吸入される空気量を検出して、検出した空気量に応じた検出信号をＥＣＵ１００に出力するようになっている。また、ＥＣＵ１００は、吸入空気量センサ１３６から出力された検出信号から、エンジン２０の吸入空気量Ｑａｒを取得するようになっている。
【００４９】
吸入空気温度センサ１３７は、ＥＣＵ１００によって制御されることにより、エンジン２０の吸気バルブ２２３から吸入される空気の温度を検出して、検出した温度に応じた検出信号をＥＣＵ１００に出力するようになっている。また、ＥＣＵ１００は、吸入空気温度センサ１３７から出力された検出信号から、エンジン２０の吸入空気温度Ｔａｒを取得するようになっている。
【００５０】
冷却水温センサ１３８は、ＥＣＵ１００によって制御されることにより、エンジン２０のシリンダブロック２１０（図２参照）を冷却する冷却水（以下、単にエンジン２０の冷却水という）の温度を検出して、検出した温度に応じた検出信号をＥＣＵ１００に出力するようになっている。また、ＥＣＵ１００は、冷却水温センサ１３８から出力された検出信号から、エンジン２０の冷却水温Ｔｗを取得するようになっている。
【００５１】
吸気カムシャフトセンサ１３９は、ＥＣＵ１００によって制御されることにより、吸気カムシャフト２４１（図３参照）の回転数を検出して、検出した回転数に応じた検出信号をＥＣＵ１００に出力するようになっている。より詳しくは、吸気カムシャフトセンサ１３９は、吸気カムシャフト２４１に設けられた吸気カムセンサプレート２５５（図３参照）の所定の位置、すなわち、所定の回転角を検出し、吸気カムシャフト２４１の回転角の検出を行うようになっている。
【００５２】
排気カムシャフトセンサ１４０は、吸気カムシャフトセンサ１３９と同様に、ＥＣＵ１００によって制御されることにより、排気カムシャフト２４２（図３参照）の回転数を検出して、検出した回転数に応じた検出信号をＥＣＵ１００に出力するようになっている。より詳しくは、排気カムシャフトセンサ１４０は、排気カムシャフト２４２に設けられた排気カムセンサプレート２５６（図３参照）の所定の位置、すなわち、所定の回転角を検出し、排気カムシャフト２４２の回転角の検出を行うようになっている。
【００５３】
フライホイール回転センサ１４１は、公知の電磁ピックを有し、ＥＣＵ１００によって制御されることにより、クランクシャフト２１３の回転数を検出して、検出した回転数に応じた検出信号をＥＣＵ１００に出力するようになっている。フライホイール回転センサ１４１は、上記クランクセンサ１３１よりもクランクシャフト２１３の回転数の変動を、詳細に検出することができるようになっている。
【００５４】
より詳しくは、フライホイール回転センサ１４１は、クランクセンサプレート２５４よりも歯数が多いフライホイール２５３（図３参照）によりフライホイール２５３の回転信号を検出し、フライホイール２５３の位置およびフライホイール２５３の角速度の検出を行うようになっている。また、ＥＣＵ１００は、フライホイール回転センサ１４１から出力された検出信号からクランクシャフト２１３の回転数の変動率を算出し、エンジン回転変動率Ｎｅｉｒを取得するようになっている。
【００５５】
このように、フライホイール回転センサ１４１は、エンジン２０の回転数の変動率であるエンジン回転変動率Ｎｅｉｒを検出するようになっている。すなわち、フライホイール回転センサ１４１は、本発明におけるエンジン回転変動率検出手段を構成している。
【００５６】
ひずみセンサ１４２は、公知のひずみゲージを有し、タイミングベルト２５０によりアイドラプーリ２５２（図３参照）にかかるトルクによって発生するひずみを検出し、ＥＣＵ１００に出力するようになっている。ＥＣＵ１００は、ひずみセンサ１４２が検出した検出信号に基づいて、アイドラプーリ２５２に作用する応力を求めるようになっている。
【００５７】
このように、ひずみセンサ１４２は、アイドラプーリ２５２にかかる応力であるプーリ応力を検出するようになっている。言い換えると、ひずみセンサ１４２は、タイミングベルト２５０によってアイドラプーリ２５２に発生する応力であるプーリ応力を検出するようになっている。すなわち、ひずみセンサ１４２は、本発明におけるプーリ応力検出手段を構成している。
【００５８】
次に、エンジン２０の詳細について、説明する。なお、図２においては、直列に配置された４つの気筒のうちの１つについて説明する。  
図２に示すように、エンジン２０は、エンジン本体部２１を有し、エンジン本体部２１は、シリンダブロック２１０と、シリンダブロック２１０の上部に固定されたシリンダヘッド２２０と、オイルパン２３０と、を備えている。
【００５９】
シリンダブロック２１０には、ピストン２１１が往復動可能に設けられている。ピストン２１１は、コネクティングロッド２１２と連結されている。コネクティングロッド２１２は、クランクシャフト２１３と連結されている。そして、ピストン２１１の往復動は、コネクティングロッド２１２を介して、クランクシャフト２１３の回転運動に変換されるようになっている。
【００６０】
また、エンジン本体部２１においては、シリンダブロック２１０とシリンダヘッド２２０とピストン２１１とによって、燃焼室２０１が形成されている。  
エンジン２０は、燃焼室２０１において燃料と空気との混合気を所望のタイミングで燃焼させることによりピストン２１１を往復動させ、コネクティングロッド２１２を介してクランクシャフト２１３を回転させることにより、トランスミッション３０にトルクを出力するようになっている。なお、エンジン２０に用いられる燃料は、ガソリンあるいは軽油等の炭化水素系の燃料や、エタノール等のアルコールとガソリンとを混合したアルコール燃料であってもよい。
【００６１】
シリンダヘッド２２０は、エアクリーナ３１２を通過して車外から流入した空気を燃焼室２０１に導入するための吸気管３１１と、燃焼室２０１における混合気の燃焼によって発生した排気ガスを触媒コンバータ３２２に通じさせて車外へ排出するための排気管３２１と、が連結されている。
【００６２】
なお、エアクリーナ３１２は、例えば、内部に収容した紙または合成繊維の不織布のフィルターにより、吸入空気中の異物を除去するようになっている。チリやホコリといった空気中の異物には硬いものもあり、このような硬い異物が燃焼室２０１に入り込むと、研磨剤として働いてしまい、シリンダブロック２１０の内壁面やピストン２１１を磨耗させる原因ともなり得る。したがって、エアクリーナ３１２は、これらの異物を除去して、吸入空気を清浄化するようになっている。
【００６３】
また、吸気管３１１には、空気の流量を調整するためのスロットルバルブ３１３が設けられている。スロットルバルブ３１３は、薄い円板状の弁体の中央にシャフトを備えて構成されており、このシャフトが図示しないスロットルバルブアクチュエータによって回動させられることによって弁体が回動し、吸気管３１１における空気の流量を変更するようになっている。
【００６４】
また、スロットルバルブ３１３の開度は、スロットルセンサ１３５によって検出され、スロットルバルブ３１３の開度を表す検出信号がスロットルセンサ１３５によってＥＣＵ１００に入力されるようになっている。なお、スロットルバルブ３１３の開度は、ＥＣＵ１００により、アクセルセンサ１３３からのアクセル開度信号Ａｃｃに基づいて、予め記憶されたスロットル開度制御マップにより求められたスロットル開度θｔｈとなるように制御される。また、ＥＣＵ１００は、運転状態によっては、アクセル開度信号Ａｃｃにかかわらず、スロットル開度θｔｈを制御することができるようになっている。
【００６５】
また、触媒コンバータ３２２は、一般に、排気ガスに含まれる未燃炭化水素（ＨＣ）、一酸化炭素（ＣＯ）および窒素酸化物（ＮＯｘ）といった有害物質を効率的に除去することができる三元触媒を備えている。この三元触媒は、好ましくはＮＯｘ含有率の高い排気ガスからでも、ＮＯｘを効率的に除去する機能を有するものが用いられる。
【００６６】
さらに、シリンダヘッド２２０は、吸気管３１１と燃焼室２０１とを連通させる吸気ポート２２１と、燃焼室２０１と排気管３２１とを連通させる排気ポート２２２と、が形成され、吸気管３１１から燃焼室２０１への燃焼用空気の導入を制御するための吸気バルブ２２３と、燃焼室２０１から排気管３２１への排気ガスの排出を制御するための排気バルブ２２４と、燃料を燃焼室２０１内へ噴射するためのインジェクタ２２５と、燃焼室２０１内の混合気に点火するための点火プラグ２２６と、が取り付けられている。
【００６７】
吸気バルブ２２３は、上端に後述する吸気カムシャフト２４１（図３参照）に設けられた吸気カム２４３が当接されており、吸気カム２４３の回転により、吸気ポート２２１と燃焼室２０１との間を開閉するようになっている。
【００６８】
排気バルブ２２４は、上端に後述する排気カムシャフト２４２（図３参照）に設けられた排気カム２４４が当接されており、排気カム２４４の回転により、燃焼室２０１と排気ポート２２２との間を開閉するようになっている。
【００６９】
インジェクタ２２５は、ＥＣＵ１００により制御されるソレノイドコイルおよびニードルバルブを有している。また、インジェクタ２２５には、所定の圧力で燃料が供給されている。したがって、インジェクタ２２５は、ＥＣＵ１００によってソレノイドコイルに所望のタイミングで通電されると、ニードルバルブを開いて、燃焼室２０１に燃料を噴射するようになっている。
【００７０】
点火プラグ２２６は、プラチナやイリジウム合金製の電極を有する公知の点火プラグである。点火プラグ２２６は、ＥＣＵ１００によって所望のタイミングで上記電極に通電されて放電を発生させることにより、燃焼室２０１内の混合気に点火するようになっている。
【００７１】
さらに、図３に示すように、エンジン２０は、シリンダヘッド２２０の上部に、吸気カムシャフト２４１および排気カムシャフト２４２が、回転可能に設けられている。
【００７２】
吸気カムシャフト２４１には、吸気バルブ２２３の上端に当接する吸気カム２４３が設けられている。これにより、吸気カムシャフト２４１が回転すると、吸気カム２４３により吸気バルブ２２３が開閉駆動されるようになっている。
【００７３】
排気カムシャフト２４２には、排気バルブ２２４の上端に当接する排気カム２４４が設けられている。これにより、排気カムシャフト２４２が回転すると、排気カム２４４により排気バルブ２２４が開閉駆動されるようになっている。
【００７４】
吸気カムシャフト２４１の一端部には、吸気カムシャフト２４１を吸気カムスプロケット２４５に対して回転させる吸気側回転位相コントローラ２４７が設けられている。また、排気カムシャフト２４２の一端部には、排気カムシャフト２４２を排気カムスプロケット２４６に対して回転させる排気側回転位相コントローラ２４８が設けられている。一方、駆動側回転軸であるクランクシャフト２１３には、クランクスプロケット２４９が取り付けられている。
【００７５】
これら吸気カムスプロケット２４５、排気カムスプロケット２４６およびクランクスプロケット２４９には、タイミングベルト２５０が巻き掛けられている。これにより、タイミングベルト２５０によって、クランクスプロケット２４９の回転が、吸気カムスプロケット２４５および排気カムスプロケット２４６に伝達される。すなわち、駆動側回転軸としてのクランクシャフト２１３の回転が、タイミングベルト２５０を介して、従動側回転軸としての吸気カムシャフト２４１および排気カムシャフト２４２に伝達されることで、これら吸気カムシャフト２４１および排気カムシャフト２４２に駆動される吸気バルブ２２３および排気バルブ２２４が、クランクシャフト２１３に同期して吸気ポート２２１および排気ポート２２２を開閉するようになっている。
【００７６】
また、タイミングベルト２５０は、テンショナ２５１およびアイドラプーリ２５２によって経路が規制されている。さらに、タイミングベルト２５０は、テンショナ２５１によって適度なテンションが与えられ、吸気カムスプロケット２４５、排気カムスプロケット２４６およびクランクスプロケット２４９から外れることが防止されている。
【００７７】
上記のように、タイミングベルト２５０は、エンジン２０の出力軸であるクランクシャフト２１３の回転力を、吸気バルブ２２３および排気バルブ２２４を駆動する吸気カムシャフト２４１および排気カムシャフト２４２に伝達するようになっている。すなわち、タイミングベルト２５０は、本発明におけるベルトを構成している。
【００７８】
さらに、クランクシャフト２１３には、フライホイール２５３と、クランクセンサプレート２５４と、が設けられている。フライホイール２５３の近傍には、スタータモータ２６１と、フライホイール回転センサ１４１と、が設けられている。
【００７９】
フライホイール２５３は、スタータモータ２６１に回転させられ、クランクシャフト２１３を回転させ、エンジン２０を始動させるようになっている。前述のように、フライホイール回転センサ１４１は、電磁ピックを有し、フライホイール２５３の外歯による起電力によって、フライホイール２５３の回転角を検出、すなわち、エンジン２０の回転数および回転変動を検出するようになっている。
【００８０】
クランクセンサプレート２５４は、クランクシャフト２１３とともに回転し、クランクセンサ１３１の被検出部となっている。  
さらに、吸気カムシャフト２４１には、吸気カムセンサプレート２５５が設けられ、吸気カムセンサプレート２５５は、吸気カムシャフト２４１とともに回転し、吸気カムシャフトセンサ１３９の被検出部となっている。また、排気カムシャフト２４２には、排気カムセンサプレート２５６が設けられ、排気カムセンサプレート２５６は、排気カムシャフト２４２とともに回転し、排気カムシャフトセンサ１４０の被検出部となっている。
【００８１】
図４に、アイドラプーリ２５２の側面図を示す。アイドラプーリ２５２は、回転軸２５２ａにひずみセンサ１４２が貼り付けられている。ひずみセンサ１４２は、前述のように、公知のひずみゲージを有し、アイドラプーリ２５２の回転軸２５２ａに生じるひずみを検出して、ＥＣＵ１００に出力するようになっている。ＥＣＵ１００は、ひずみセンサ１４２が検出した検出信号に基づいて、アイドラプーリ２５２に作用する応力を求めるようになっている。
【００８２】
次に、ＥＣＵ１００のＲＯＭ１００ｂに記憶されたエンジン回転変動率マップ、プーリ応力マップおよびプーリ応力変動量マップについて、説明する。
【００８３】
図５に、エンジン回転数Ｎｅにおけるエンジン回転変動率Ｎｅｉｒを表すグラフを示す。また、図５において、アクセル開度θｔｈが最大（以下、ＷＯＴという）のときのエンジン回転変動率Ｎｅｉｒを実線６１１で示し、アクセルペダルが踏み込まれておらずアクセル開度θｔｈが所定の小開度、すなわち、無負荷のときのエンジン回転変動率Ｎｅｉｒを破線６１２で示す。
【００８４】
図５に示すように、エンジン回転変動率Ｎｅｉｒは、エンジン回転数Ｎｅによって変化する。エンジン回転変動率Ｎｅｉｒは、エンジン回転数Ｎｅが大きくなるほど、ＷＯＴにおいても、無負荷においても、小さくなる。特に、エンジン回転変動率Ｎｅｉｒは、アイドル回転数のようにエンジン回転数Ｎｅが小さい場合に、顕著に大きくなる。このように、エンジン回転変動率Ｎｅｉｒは、エンジン回転数Ｎｅの大きさによって変化し、エンジン回転数Ｎｅおよびスロットル開度θｔｈに応じて、所定の範囲内の値となる。
【００８５】
一方、エンジン回転変動率Ｎｅｉｒは、タイミングベルト２５０のテンションが弱くなると、エンジン回転数Ｎｅおよびスロットル開度θｔｈがどの範囲であっても、タイミングベルト２５０のテンションが強い場合よりも、大きくなる。
【００８６】
そこで、ＥＣＵ１００のＲＯＭ１００ｂに、タイミングベルト２５０が初期状態で疲労する前のテンションにおけるエンジン回転数Ｎｅ別のエンジン回転変動率Ｎｅｉｒを示すマップを、エンジン回転変動率マップとして記憶しておく。そして、タイミングベルト２５０の使用時に、エンジン回転数Ｎｅおよびエンジン回転変動率Ｎｅｉｒを検出し、記憶したエンジン回転変動率マップにおけるエンジン回転変動率Ｎｅｉｒに比べ、所定の割合以上大きくなった場合に、タイミングベルト２５０の寿命が近いものと判定する。
【００８７】
図６に、エンジン回転数Ｎｅにおけるタイミングベルト２５０の張力を表すグラフを示す。なお、プーリ応力Ｔｐは、タイミングベルト２５０の張力と比例関係にあるので、以下では、タイミングベルト２５０の張力の代わりにプーリ応力Ｔｐとして、説明する。
【００８８】
また、図６において、エンジン回転数Ｎｅにおけるプーリ応力Ｔｐの最大値Ｔｐｍａｘを破線６２１で示し、プーリ応力Ｔｐの最小値Ｔｐｍｉｎを一点鎖線６２２で示し、プーリ応力Ｔｐの平均値Ｔｐａｖｇを実線６２３で示す。
【００８９】
さらに、図６において、細線６２４は、プーリ応力Ｔｐを示すものである。なお、図６では、わかりやすく表現するため、細線６２４のエンジン回転数Ｎｅ方向の間隔を大きくとっているが、プーリ応力Ｔｐは、このような変化をするものではなく、最大値Ｔｐｍａｘと最小値Ｔｐｍｉｎとの範囲内で変動するものである。
【００９０】
上記のように、プーリ応力Ｔｐは、エンジン回転数Ｎｅによって最大値Ｔｐｍａｘと最小値Ｔｐｍｉｎとの間で変化し、エンジン回転数Ｎｅが大きくなるほど、小さくなる。また、プーリ応力Ｔｐの最大値Ｔｐｍａｘと最小値Ｔｐｍｉｎとの幅で表されるプーリ応力変動量Ｔｐｆｌも、エンジン回転数Ｎｅが大きくなるほど、小さくなる。このように、プーリ応力Ｔｐおよびプーリ応力変動量Ｔｐｆｌは、エンジン回転数Ｎｅの大きさによって変化する。
【００９１】
一方、プーリ応力Ｔｐおよびプーリ応力変動量Ｔｐｆｌは、タイミングベルト２５０のテンションが弱くなると、タイミングベルト２５０のテンションが強い場合よりも、ともに小さくなる。
【００９２】
そこで、ＥＣＵ１００のＲＯＭ１００ｂに、タイミングベルト２５０が初期状態で疲労する前のテンションにおけるエンジン回転数Ｎｅ別のプーリ応力Ｔｐを示すマップを、プーリ応力マップとして記憶しておく。そして、タイミングベルト２５０の使用時に、エンジン回転数Ｎｅおよびプーリ応力Ｔｐを検出し、記憶したプーリ応力マップにおけるプーリ応力Ｔｐに比べ、所定の割合以上小さくなった場合に、タイミングベルト２５０の寿命が近いものと判定する。
【００９３】
また、上記のように、プーリ応力変動量Ｔｐｆｌも、タイミングベルト２５０のテンションが弱くなると、タイミングベルト２５０のテンションが強い場合よりも小さくなる。したがって、ＥＣＵ１００のＲＯＭ１００ｂに、タイミングベルト２５０が初期状態で疲労する前のテンションにおけるエンジン回転数Ｎｅ別のプーリ応力変動量Ｔｐｆｌを示すマップを、プーリ応力変動量マップとして記憶しておくことにより、プーリ応力Ｔｐの場合と同様に、タイミングベルト２５０の寿命を判定することができる。
【００９４】
なお、プーリ応力マップには、プーリ応力Ｔｐの平均値Ｔｐａｖｇ、最大値Ｔｐｍａｘおよび最小値Ｔｐｍｉｎの全てを記憶していなくてもよく、いずれか１つの値だけを記憶していてもよい。また、上記のように、プーリ応力変動量Ｔｐｆｌは、プーリ応力Ｔｐの最大値Ｔｐｍａｘと最小値Ｔｐｍｉｎとから算出することができるので、プーリ応力変動量マップを記憶せずに、プーリ応力変動量Ｔｐｆｌを用いてタイミングベルト２５０の寿命を判定することもできる。具体的には、プーリ応力マップにプーリ応力Ｔｐの最大値Ｔｐｍａｘと最小値Ｔｐｍｉｎとを記憶しておき、プーリ応力変動量Ｔｐｆｌが必要となるたびにプーリ応力変動量Ｔｐｆｌを算出するようにすればよい。
【００９５】
以下、本発明の実施の形態におけるベルト交換時期予測装置を備えた車両１０の特徴的な構成について、説明する。
【００９６】
ＥＣＵ１００は、エンジン回転数Ｎｅに対応して予め計測されたエンジン回転変動率Ｎｅｉｒを、所定のエンジン回転数Ｎｅの範囲にわたって記憶するようになっている。さらに、ＥＣＵ１００は、エンジン回転数Ｎｅに対応して予め計測されたプーリ応力Ｔｐを、所定のエンジン回転数Ｎｅの範囲にわたって記憶するようになっている。さらに、ＥＣＵ１００は、エンジン回転数Ｎｅに対応するプーリ応力変動量Ｔｐｆｌを、所定のエンジン回転数Ｎｅの範囲にわたって記憶するようになっている。すなわち、ＥＣＵ１００は、本発明における記憶手段を構成している。
【００９７】
また、ＥＣＵ１００は、クランクセンサ１３１に検出されたエンジン回転数Ｎｅにおけるひずみセンサ１４２に検出されたプーリ応力Ｔｐと、記憶された前記エンジン回転数Ｎｅに対応するプーリ応力Ｔｐと、を比較し、検出されたプーリ応力Ｔｐが記憶されたプーリ応力Ｔｐと比べ所定の変化をしているとき、タイミングベルト２５０が疲労していると判定するようになっている。
【００９８】
さらに、ＥＣＵ１００は、クランクセンサ１３１に検出されたエンジン回転数Ｎｅにおけるひずみセンサ１４２に検出されたプーリ応力変動量Ｔｐｆｌと、記憶された前記エンジン回転数Ｎｅに対応するプーリ応力変動量Ｔｐｆｌと、を比較し、検出されたプーリ応力変動量Ｔｐｆｌが記憶されたプーリ応力変動量Ｔｐｆｌと比べ所定の変化をしているとき、タイミングベルト２５０が疲労していると判定するようになっている。
【００９９】
さらに、ＥＣＵ１００は、クランクセンサ１３１に検出されたエンジン回転数Ｎｅにおけるフライホイール回転センサ１４１に検出されたエンジン回転変動率Ｎｅｉｒと、記憶された前記エンジン回転数Ｎｅにおけるエンジン回転変動率Ｎｅｉｒと、を比較し、検出されたエンジン回転変動率Ｎｅｉｒが記憶されたエンジン回転変動率Ｎｅｉｒと比べ所定の変化をしているとき、タイミングベルト２５０が疲労していると判定するようになっている。すなわち、ＥＣＵ１００は、本発明における疲労度判定手段を構成している。
【０１００】
次に、本実施の形態におけるベルト交換時期予測処理の動作について、図７に示すフローチャートを参照して、説明する。
【０１０１】
なお、図７に示すフローチャートは、ＥＣＵ１００のＣＰＵ１００ａによって、ＲＡＭ１００ｃを作業領域として実行されるベルト交換時期予測処理のプログラムの実行内容を表す。このベルト交換時期予測処理のプログラムは、ＥＣＵ１００のＲＯＭ１００ｂに記憶されている。また、このベルト交換時期予測処理は、ＥＣＵ１００のＣＰＵ１００ａによって、イグニッションのオンからオフまでの間に、予め定められた時間間隔で実行されるようになっている。
【０１０２】
図７に示すように、まず、ＥＣＵ１００のＣＰＵ１００ａは、エンジン回転数Ｎｅを読み込む（ステップＳ１１）。例えば、クランクセンサ１３１による検出信号により取得したエンジン回転数Ｎｅを読み込む。
【０１０３】
次に、ＥＣＵ１００のＣＰＵ１００ａは、エンジン回転変動率Ｎｅｉｒの変化割合が所定の範囲外であるか否かの判定を行う（ステップＳ１２）。具体的には、ＥＣＵ１００のＣＰＵ１００ａは、上記エンジン回転数Ｎｅにおけるフライホイール回転センサ１４１に検出されたエンジン回転変動率Ｎｅｉｒと、ＲＯＭ１００ｂに記憶された上記エンジン回転数Ｎｅにおけるエンジン回転変動率Ｎｅｉｒと、を比較し、検出されたエンジン回転変動率Ｎｅｉｒが記憶されたエンジン回転変動率Ｎｅｉｒと比べ所定の割合以上変化をしているか否かを判定する。
【０１０４】
ＥＣＵ１００のＣＰＵ１００ａは、エンジン回転変動率Ｎｅｉｒの変化割合が所定の範囲外でない、すなわち、エンジン回転変動率Ｎｅｉｒの変化割合が所定の範囲内であれば、タイミングベルト２５０がまだ寿命に達していないと判定し（ステップＳ１２でＮＯと判定）、本ベルト交換時期予測処理を終了する。
【０１０５】
一方、ＥＣＵ１００のＣＰＵ１００ａは、エンジン回転変動率Ｎｅｉｒの変化割合が所定の範囲外であると判定した場合には（ステップＳ１２でＹＥＳと判定）、アイドラプーリ２５２にかかる応力Ｔｐの変化割合が所定の範囲外であるか否かの判定を行う（ステップＳ１３）。具体的には、ＥＣＵ１００のＣＰＵ１００ａは、上記エンジン回転数Ｎｅにおけるひずみセンサ１４２に検出されたプーリ応力Ｔｐと、記憶された上記エンジン回転数Ｎｅにおけるプーリ応力Ｔｐと、を比較し、検出されたプーリ応力Ｔｐが記憶されたプーリ応力Ｔｐと比べ所定の割合以上変化をしているか否かを判定する。
【０１０６】
また、ＥＣＵ１００のＣＰＵ１００ａは、上記プーリ応力Ｔｐの変化割合によるタイミングベルト２５０の疲労度の判定（ステップＳ１３）に加え、または、置き換えて、アイドラプーリ２５２にかかる応力変動量Ｔｐｆｌの変化割合が所定の範囲外であるか否かの判定を行うこともできる。具体的には、ＥＣＵ１００のＣＰＵ１００ａは、上記エンジン回転数Ｎｅにおけるひずみセンサ１４２に検出されたプーリ応力変動量Ｔｐｆｌと、記憶された上記エンジン回転数Ｎｅにおけるプーリ応力変動量Ｔｐｆｌと、を比較し、検出されたプーリ応力変動量Ｔｐｆｌが記憶されたプーリ応力変動量Ｔｐｆｌと比べ所定の割合以上変化をしているか否かを判定する。
【０１０７】
ＥＣＵ１００のＣＰＵ１００ａは、アイドラプーリ２５２にかかる応力Ｔｐの変化割合が所定の範囲外でない、すなわち、プーリ応力Ｔｐの変化割合が所定の範囲内であれば、タイミングベルト２５０がまだ寿命に達していないと判定し（ステップＳ１３でＮＯと判定）、本ベルト交換時期予測処理を終了する。
【０１０８】
一方、ＥＣＵ１００のＣＰＵ１００ａは、アイドラプーリ２５２にかかる応力Ｔｐの変化割合が所定の範囲外であると判定した場合には、タイミングベルト２５０が疲労していると判定し（ステップＳ１３でＹＥＳと判定）、警告を出力させ、タイミングベルト２５０の寿命が近いことをドライバーに認識させて（ステップＳ１４）、本ベルト交換時期予測処理を終了する。具体的には、ＥＣＵ１００のＣＰＵ１００ａは、上記判定によりタイミングベルト２５０の疲労度が所定の疲労度に達したと判定した場合には、警告装置１５０に対して、タイミングベルト２５０の交換時期を報知するランプの発光指示を出力する。警告装置１５０は、このＥＣＵ１００による指示により、ランプを発光させる。
【０１０９】
また、上記実施の形態においては、ＥＣＵ１００のＣＰＵ１００ａは、エンジン回転変動率Ｎｅｉｒの変化割合が所定の範囲外であるか否かの判定（ステップＳ１２）と、アイドラプーリ２５２にかかる応力Ｔｐの変化割合が所定の範囲外であるか否かの判定（ステップＳ１３）と、により、タイミングベルト２５０の疲労判定を行うようにしているが、いずれか一方のみでタイミングベルト２５０の疲労判定を行うようにすることもできる。
【０１１０】
以上のように、本実施の形態におけるベルト交換時期予測装置は、タイミングベルト２５０により発生するプーリ応力Ｔｐを記憶し、検出されたエンジン回転数Ｎｅにおけるプーリ応力Ｔｐが、当該エンジン回転数Ｎｅの記憶されたプーリ応力Ｔｐと比べ所定の変化をしているとき、タイミングベルト２５０が疲労していると判定するので、タイミングベルト２５０の疲労を直接的に検出することができるとともに、走行中のエンジン回転数Ｎｅにおいてタイミングベルト２５０の疲労を判定することができ、車両１０の走行中にタイミングベルト２５０の寿命を正確に予測することができる。
【０１１１】
また、本実施の形態におけるベルト交換時期予測装置は、タイミングベルト２５０により発生するエンジン回転変動率Ｎｅｉｒを記憶し、プーリ応力Ｔｐの比較に加え、検出されたエンジン回転数Ｎｅにおけるエンジン回転変動率Ｎｅｉｒが、記憶されたエンジン回転変動率Ｎｅｉｒと比べ所定の変化をしているとき、タイミングベルト２５０が疲労していると判定するので、タイミングベルト２５０の疲労を直接的に検出することができるとともに、走行中のエンジン回転数Ｎｅにおいてタイミングベルト２５０の疲労を判定することができ、判定精度を向上させて、車両１０の走行中にタイミングベルト２５０の寿命を正確に予測することができる。
【０１１２】
さらに、本実施の形態におけるベルト交換時期予測装置は、タイミングベルト２５０により発生するプーリ応力変動量Ｔｐｆｌを記憶し、検出されたエンジン回転数Ｎｅにおけるプーリ応力変動量Ｔｐｆｌが、記憶されたプーリ応力変動量Ｔｐｆｌと比べ所定の変化をしているとき、タイミングベルト２５０が疲労していると判定するので、タイミングベルト２５０の疲労を直接的に検出することができるとともに、走行中のエンジン回転数Ｎｅにおいてタイミングベルト２５０の疲労を判定することができ、車両１０の走行中にタイミングベルト２５０の寿命を正確に予測することができる。
【０１１３】
（第２の実施の形態）
次に、本発明の第２の実施の形態におけるベルト交換時期予測装置について、説明する。なお、本実施の形態における車両の構成については、第１の実施の形態における車両１０と同様の構成であるので、同一の構成部は同一の符号を付して、説明を省略する。
【０１１４】
ここで、本発明の実施の形態におけるベルト交換時期予測装置を備えた車両１０の特徴的な構成について、説明する。  
ＥＣＵ１００は、プーリ応力Ｔｐの比較により検出されたプーリ応力Ｔｐが記憶されたプーリ応力Ｔｐと比べ所定の変化をしているか、または、クランクセンサ１３１に検出されたエンジン回転数Ｎｅにおけるフライホイール２５３に検出されたエンジン回転変動率Ｎｅｉｒと、記憶されたエンジン回転数Ｎｅに対応するエンジン回転変動率Ｎｅｉｒと、を比較し、検出されたエンジン回転変動率Ｎｅｉｒが記憶されたエンジン回転変動率Ｎｅｉｒと比べ所定の変化をしているとき、タイミングベルト２５０が疲労していると判定するようになっている。すなわち、ＥＣＵ１００は、疲労度判定手段を構成している。
【０１１５】
次に、本実施の形態におけるベルト交換時期予測処理の動作について、図８に示すフローチャートを参照して、説明する。
【０１１６】
なお、図８に示すフローチャートは、ＥＣＵ１００のＣＰＵ１００ａによって、ＲＡＭ１００ｃを作業領域として実行されベルト交換時期予測処理のプログラムの実行内容を表す。このベルト交換時期予測処理のプログラムは、ＥＣＵ１００のＲＯＭ１００ｂに記憶されている。また、このベルト交換時期予測処理は、ＥＣＵ１００のＣＰＵ１００ａによって、予め定められた時間間隔で実行されるようになっている。  
また、各処理において、第１の実施の形態における処理と同様の処理については、詳細な説明は省略する。
【０１１７】
図８に示すように、まず、ＥＣＵ１００のＣＰＵ１００ａは、エンジン回転数Ｎｅを読み込む（ステップＳ２１）。  
次に、ＥＣＵ１００のＣＰＵ１００ａは、エンジン回転変動率Ｎｅｉｒの変化割合が所定の範囲外であるか否かの判定を行う（ステップＳ２２）。
【０１１８】
ＥＣＵ１００のＣＰＵ１００ａは、エンジン回転変動率Ｎｅｉｒの変化割合が所定の範囲外であると判定した場合には、タイミングベルト２５０が疲労していると判定し（ステップＳ２２でＹＥＳと判定）、警告を出力させ、タイミングベルト２５０の寿命が近いことをドライバーに認識させて（ステップＳ２４）、本ベルト交換時期予測処理を終了する。
【０１１９】
一方、ＥＣＵ１００のＣＰＵ１００ａは、エンジン回転変動率Ｎｅｉｒの変化割合が所定の範囲外でない、すなわち、エンジン回転変動率Ｎｅｉｒの変化割合が所定の範囲内であれば（ステップＳ２２でＮＯと判定）、アイドラプーリ２５２にかかる応力Ｔｐの変化割合が所定の範囲外であるか否かの判定を行う（ステップＳ２３）。
【０１２０】
また、ＥＣＵ１００のＣＰＵ１００ａは、上記プーリ応力Ｔｐの変化割合によるタイミングベルト２５０の疲労度の判定（ステップＳ２３）に加え、または、置き換えて、アイドラプーリ２５２にかかる応力変動量Ｔｐｆｌの変化割合が所定の範囲外であるか否かの判定を行うこともできる。
【０１２１】
ＥＣＵ１００のＣＰＵ１００ａは、アイドラプーリ２５２にかかる応力Ｔｐの変化割合が所定の範囲外でない、すなわち、プーリ応力Ｔｐの変化割合が所定の範囲内であれば、タイミングベルト２５０がまだ寿命に達していないと判定し（ステップＳ２３でＮＯと判定）、本ベルト交換時期予測処理を終了する。
【０１２２】
一方、ＥＣＵ１００のＣＰＵ１００ａは、アイドラプーリ２５２にかかる応力Ｔｐの変化割合が所定の範囲外であると判定した場合には、タイミングベルト２５０が疲労していると判定し（ステップＳ２３でＹＥＳと判定）、警告を出力させ、タイミングベルト２５０の寿命が近いことをドライバーに認識させて（ステップＳ２４）、本ベルト交換時期予測処理を終了する。
【０１２３】
以上のように、本実施の形態におけるベルト交換時期予測装置は、タイミングベルト２５０により発生するプーリ応力Ｔｐとともにエンジン回転変動率Ｎｅｉｒを記憶し、検出されたエンジン回転数Ｎｅにおけるプーリ応力Ｔｐが、記憶されたプーリ応力Ｔｐと比べ所定の変化をしているか、または、検出されたエンジン回転数Ｎｅにおけるエンジン回転変動率Ｎｅｉｒが、記憶されたエンジン回転変動率Ｎｅｉｒと比べ所定の変化をしているとき、タイミングベルト２５０が疲労していると判定するので、タイミングベルト２５０の疲労を直接的に検出することができるとともに、走行中のエンジン回転数Ｎｅにおいてタイミングベルト２５０の疲労を判定することができ、タイミングベルト２５０の疲労を容易により早く検出し、車両１０の走行中にタイミングベルト２５０の寿命を予測することができる。
【０１２４】
なお、上述した実施の形態においては、１つのＥＣＵを有するものとして説明したが、これに限らず、複数のＥＣＵによって構成されるものであってもよい。例えば、エンジン２０の燃焼制御を実行するＥ−ＥＣＵ、トランスミッション３０の変速制御を実行するＴ−ＥＣＵ等の複数のＥＣＵによって、本実施の形態のＥＣＵ１００が構成されるものであってもよい。この場合、各ＥＣＵは、必要な情報を相互に入出力する。
【０１２５】
また、上述した実施の形態においては、エンジン回転変動率Ｎｅｉｒの変化割合が所定の範囲外であるか否かの判定に基づいて、タイミングベルト２５０の疲労度の判定を行うようにしているが、これに限らず、エンジン回転変動率Ｎｅｉｒの変動量、すなわち、割合ではなく大きさが、所定の範囲外であるか否かの判定に基づいて、タイミングベルト２５０の疲労度の判定を行うようにすることもできる。この場合も上述したベルト交換時期予測装置と同様の効果が得られる。
【０１２６】
さらに、上述した実施の形態においては、プーリ応力Ｔｐについても、変化割合が所定の範囲外であるか否かの判定に基づいて、タイミングベルト２５０の疲労度の判定を行うようにしているが、これに限らず、プーリ応力Ｔｐの変動量が所定の範囲外であるか否かの判定に基づいて、タイミングベルト２５０の疲労度の判定を行うようにすることもできる。この場合も上述したベルト交換時期予測装置と同様の効果が得られる。
【０１２７】
以上説明したように、本発明に係るベルト交換時期予測装置は、ベルトの疲労を直接的に検出することができるとともに、走行中のエンジン回転数においてベルトの疲労を判定することができ、車両の走行中にベルトの寿命を正確に予測することができるという効果を有し、タイミングベルトの寿命を予測するベルト交換時期予測装置等として有用である。
【符号の説明】
【０１２８】
１０  車両
２０  エンジン
１００  ＥＣＵ（記憶手段、疲労度判定手段）
１３１  クランクセンサ（エンジン回転数検出手段）
１３２  駆動軸回転数センサ
１３５  スロットルセンサ
１３９  吸気カムシャフトセンサ
１４０  排気カムシャフトセンサ
１４１  フライホイール回転センサ（エンジン回転変動率検出手段）
１４２  ひずみセンサ（プーリ応力検出手段）
１５０  警告装置（報知手段）
２０１  燃焼室
２１０  シリンダブロック
２１１  ピストン
２１３  クランクシャフト
２２０  シリンダヘッド
２２３  吸気バルブ
２２４  排気バルブ
２４１  吸気カムシャフト
２４２  排気カムシャフト
２４３  吸気カム
２４４  排気カム
２４５  吸気カムスプロケット
２４６  排気カムスプロケット
２４７  吸気側回転位相コントローラ
２４８  排気側回転位相コントローラ
２４９  クランクスプロケット
２５０  タイミングベルト（ベルト）
２５１  テンショナ
２５２  アイドラプーリ（プーリ）
２５３  フライホイール
２５４  クランクセンサプレート
２５５  吸気カムセンサプレート
２５６  排気カムセンサプレート
３１３  スロットルバルブ
【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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