(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の補機を駆動するために回転駆動源に取り付けられた駆動軸プーリと、
少なくとも一個の車両の補機に取り付けられた補機プーリと、
少なくとも一個のアイドラプーリと、
前記駆動軸プーリ、補機プーリ、及びアイドラプーリに共通に捲き掛けられた一本のベルトと、
該ベルトの張力を一定に保つためのオートテンショナと、
該オートテンショナの可動部に取り付けられたセンサと、
更に、該センサの出力波形の振幅量と補機の負荷トルクとの相関関係に応じて補機の負荷トルク量を算出する演算手段とを備えている補機トルク検出システム。
【請求項２】
上記オートテンショナは、固定ハウジングの外周に揺動自在に設けられた可動ハウジングと、該可動ハウジングと固定ハウジングとを連結するコイルスプリングと、上記可動ハウジングの一端に設けられたアームと、該アームによって支持されている軸に回動自在に取り付けられたアイドラプーリと、上記アームを延長した延長アームの先端に設けられたセンサとからなる請求項１記載の補機トルク検出システム。
【請求項３】
上記回転駆動源がエンジンである請求項１記載の補機トルク検出システム。
【請求項４】
上記センサが加速度センサである請求項１記載の補機トルク検出システム。
【請求項５】
上記センサが変位振幅量を検出するセンサである請求項１記載の補機トルク検出システム。
【請求項６】
上記センサが速度センサである請求項１記載の補機トルク検出システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車エンジンの補機、例えば、エアコンディショナの圧縮機、パワーステアリングの油圧ポンプ、オルタネータ、ラジエータ用冷却ファン等の負荷トルクを検出するシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、負荷トルクを検出する一般的な方法としては、駆動軸の歪み（ねじれ）量を測定することによりトルク量を検出している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術においては、以下のような問題点が存在する。
１．歪み量を測定するのに歪みゲージを用いるが、これは歪みゲージの貼り方により出力特性が大きく変化する。従って、一定のトルク量に対する測定値にばらつきが生じやすいので計測精度が低いという他はない。
２．文字通り回転している回転軸に歪みゲージを接着してから出力信号（電気信号）を外部へ取り出すものであるから、その信号を取り出すのに通電される電気回路にはスリップリング等を用いる必要があり、それがシステムの信頼性、耐久性を低下させている。
【０００４】
本発明は、上述した問題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、加速度センサ等のセンサを用いることにより、アイドルスピードを低速にでき、オートマチックトランスミッションのシフトチェンジを円滑にでき、エアコンディショナの圧縮機のロック検出やパワーステアリングのすえ切り検出も付加でき、更に、高い測定精度や信頼性、耐久性を有する新規な補機トルク検出システムを提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために請求項１記載の手段を採用することができる。
この手段によると、回転駆動源のトルク変動がベルトを介してオートテンショナの可動部を揺動させる。そして、オートテンショナの可動部に取り付けられたセンサの出力波形は回転駆動源の変動周期に同期した出力波形となっており、この出力波形の振幅量を測定することにより、センサの出力波形の振幅量と補機の負荷トルク量との間にある相関関係から、演算手段によって補機の負荷トルク量を算出することが出来る。
そして、本発明の補機トルク検出システムは、歪みゲージのようにエンジンへの取り付け方によって出力特性が変化することがない。また、回転体からセンサの電気出力を外部へ取り出すものではないので、スリップリング等を使わなくても良いため、高い測定精度や信頼性、耐久性を有することができる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
図３に示すように、自動車に搭載されるエンジン１においては各種の補機を駆動するためのベルトプーリ、例えば、空調装置の冷媒圧縮機プーリ２、パワーステアリングの油圧ポンプ用プーリ３、オルタネータ即ち発電用プーリ４、ラジエータの冷却ファン用プーリ５というような補機用の多くのプーリが、動力源であるエンジンのクランク軸３０のプーリ６（一般的に言えば駆動軸プーリ）によって一連のベルト７を介して同時に駆動されるようになっている。多くのプーリに蛇行状に一本のベルト７を巻き掛けるためにアイドラプーリが用いられる場合もあり、図３の例ではアイドラプーリ８が用いられている他、ベルト７の張力が一定値になるように自動的に調整するオートテンショナ９も、一個のアイドラプーリ１０を伴ってベルト７の最も緩み側に設けられている。
【０００７】
本発明の特徴に対応するものとして、図１および図２に示す実施形態は、オートテンショナ９を利用した補機トルク検出システムの機構を示したものである。オートテンショナ９の固定ハウジング１１の外周には可動ハウジング１３が揺動自在に設けられており、該可動ハウジング１３と該固定ハウジング１１とはコイルスプリング１２により連結されている。そして、可動ハウジング１３が固定ハウジング１１に対して揺動するとき、コイルスプリング１２は捩り力を受けるようになっている。可動ハウジング１３の一端に設けられたアーム１４によって支持されている軸１６には、軸受けを介してアイドラプーリ１０が回転自在に取り付けられている。上記アーム１４を延長した延長アーム１５の先端には加速度センサ１７が取り付けられている。そして、ベルト７の張力に応じて可動ハウジング１３が固定ハウジング１１上で揺動すると、加速度センサ１７もまたアーム１４と共に揺動し、揺動の加速度を検出して図示しない演算手段へ出力することにより、出力波形の振幅量を測定できるようになっている。また、延長アーム１５を延長させることにより、加速度センサ１７の出力を大きくすることが出来るようになっている。
【０００８】
次に、図１及び図２に示された本発明の実施形態の作動について、図３から図５をも参照しながら説明することにする。図３においてエンジン１のクランク軸３０が回転することによって、クランク軸プーリ６に対して一連のベルト７によって係合している空調装置の冷媒圧縮機プーリ２、パワーステアリングの油圧ポンプ用プーリ３、オルタネータ即ち発電用プーリ４、ラジエータの冷却ファン用プーリ５、アイドラプーリ８、及びオートテンショナ９のアイドラプーリ１０等は一斉に回転駆動されるが、これらの補機プーリを駆動するためにクランク軸３０に作用するトルクは主としてエンジン１の爆発に伴って変動する。このエンジン１の爆発によるエンジントルク変動は、ベルト７，アイドラプーリ１０及びアーム１４を介してオートテンショナ９の可動ハウジング１３を揺動させる。補機の負荷トルクが増大するとエンジントルク変動が大きくなり、オートテンショナ９の可動ハウジング１３は強く揺動する。
【０００９】
前述のように、可動ハウジング１３が固定ハウジング１１上で揺動すると、オートテンショナ９の延長アーム１５の先端に取り付けられた加速度センサ１７はアーム１４と共に揺動して加速度の出力波形を検出する。加速度センサ１７による加速度の出力波形は、図４に示すように、エンジンの爆発周期に同期した出力波形となっている。そして、図示しない演算手段によってこの出力波形の振幅量を測定する。このようにして測定された加速度振幅量と補機負荷トルク量との間には、図５に示すように一定の相関関係があるので、加速度センサ１７と演算手段によって加速度の振幅量を測定することにより、図５に示す関係から補機負荷トルク量を算出することが出来る。
【００１０】
また、オートテンショナにより加速度振幅量を測定する代わりに、オートテンショナの変位振幅量や、速度振幅量を検出してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による補機トルク検出システムの実施形態を示す正面図である。
【図２】図１の実施形態の断面図である。
【図３】実施形態の全体構成を示す正面図である。
【図４】オートテンショナの加速度とエンジン爆発周期との関係を示す線図である。
【図５】オートテンショナの加速度振幅量と補機負荷トルクとの関係を示す線図である。
【符号の説明】
１…エンジン
２，３，４，５…補機プーリ
６…クランク軸プーリ
７…ベルト
８…アイドラプーリ
９…オートテンショナ
１０…オートテンショナのアイドラプーリ
１１…固定ハウジング
１２…コイルスプリング
１３…可動ハウジング
１４…アーム
１５…延長アーム
１６…アイドラプーリの軸
１７…加速度センサ
３０…クランク軸
【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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