(57)【要約】【課題】内燃機関の回転数や負荷状態に基づいてベルトの張力を制御することによって、ベルトの寿命が短くなることや動力の損失を防止できる内燃機関用補機ベルトシステムおよびベルト張力調整装置を提供すること。【解決手段】内燃機関の回転数が所定値より小さければ、回転数センサがこの所定値よりも小さな回転数を検出し、ベルト９の張力を高くするようにアイドラプーリ５を移動させる信号をアイドラプーリ可動装置に出力する。このとき、アイドラプーリ５は、図中点線で示す位置まで移動させられ、上記移動によってベルト張力調整プーリ８は、図中点線に示す位置まで移動する。したがって、ベルト９の張力が高い上記位置で、ベルト張力調整プーリ８がベルト９の張力を調整するので、ベルト９と上記補機プーリ２，３，４と間に生じる滑りを回避し、動力の損失を防止できる。【選択図】　図１
2004036695.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の駆動軸に装着された駆動プーリと、
補機に装着された補機プーリと、
上記駆動プーリと補機プーリとの間に配置されたベルト張力調整プーリによって、ベルト張力を調整するベルト張力調整装置と、
上記駆動プーリと上記ベルト張力調整プーリとの間または上記ベルト張力調整プーリと上記補機プーリの間に配置されたアイドラプーリと、
上記駆動プーリ、ベルト張力調整プーリ、アイドラプーリおよび補機プーリに掛け渡されたベルトと、
上記内燃機関の回転数を検出する回転数センサと、
上記回転数センサから上記内燃機関の所定値よりも低い回転数を表す信号を受けた場合には、上記ベルトの張力が高くなるように上記アイドラプーリの中心位置を移動させるアイドラプーリ可動装置と
を備えたことを特徴とする内燃機関用補機ベルトシステム。
【請求項２】
請求項１に記載の内燃機関用補機ベルトシステムにおいて、上記内燃機関の負荷状態を検出する負荷センサを備え、上記アイドラプーリ可動装置は、上記回転数センサから上記内燃機関の上記低い回転数を表す信号を受け、かつ、上記負荷センサから上記内燃機関の所定値よりも高い負荷状態を示す信号を受けた場合には、上記ベルトの張力が高くなるように上記アイドラプーリの中心位置を移動させるようになっていることを特徴とする内燃機関用補機ベルトシステム。
【請求項３】
請求項１または２に記載の内燃機関用補機ベルトシステムにおいて、上記回転数センサから上記内燃機関の所定値よりも高い回転数を示す信号を受けた場合には、上記アイドラプーリ可動装置は、上記ベルトの張力が低くなるように上記アイドラプーリの中心位置を移動させることを特徴とする内燃機関用補機ベルトシステム。
【請求項４】
請求項１乃至３のいづれか一つに記載の内燃機関用補機ベルトシステムにおいて、上記補機プーリはオルタネータに装着させたプーリを含み、上記オルタネータは始動機能も併せ持つことを特徴とする内燃機関用補機ベルトシステム。
【請求項５】
アイドラプーリと、
内燃機関の回転数を検出する回転数センサと、
上記アイドラプーリの中心位置を移動させることによってベルトの張力を調整する油圧駆動装置と、
上記回転数センサから上記内燃機関の所定値よりも小さい回転数を表す信号を受けた場合には、上記ベルトの張力を高くするようにアイドラプーリを移動させる信号を上記油圧駆動装置に出力する一方、上記回転数センサから上記内燃機関の所定値よりも高い回転数を表す信号を受けた場合には、上記ベルトの張力を低くするようにアイドラプーリを移動させる信号を上記油圧駆動装置に出力する制御回路と
を備えるベルト張力調整装置。
【請求項６】
アイドラプーリと、
内燃機関の回転数を検出する回転数センサと、
上記内燃機関の負荷状態を検出する負荷センサと、
上記アイドラプーリの中心位置を移動させることによってベルトの張力を調整する油圧駆動装置と、
上記回転数センサから上記内燃機関の所定値よりも小さい回転数を表わす信号を受け、かつ、上記負荷センサから上記内燃機関の所定値よりも高い負荷状態を表わす信号を受けた場合には、上記ベルトの張力を高くするようにアイドラプーリを移動させる信号を上記油圧駆動装置に出力する一方、上記回転数センサから上記内燃機関の所定値よりも高い回転数を表わす信号を受け、かつ、上記負荷センサから上記内燃機関の所定値よりも低い負荷状態を表わす信号を受けた場合には、上記ベルトの張力を低くするようにアイドラプーリを移動させる信号を上記油圧駆動装置に出力する制御回路と
を備えるベルト張力調整装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関用補機ベルトシステムおよびベルト張力調整装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、自動車の内燃機関の補機駆動にサーペンタインベルトシステムが用いられている。従来のサーペンタインベルトシステムは、図示しないが、例えば、内燃機関のクランク軸に装着されたクランクプーリと、オルタネータに装着された補機プーリと、ウォータポンプの油圧ポンプに装着された補機プーリと、パワーステアリングの油圧ポンプに装着された補機プーリと、摩擦減衰式のベルト張力調整装置に制御されて、ベルトの張力を調整するベルト張力調整プーリとを備えている。
【０００３】
上記摩擦減衰式のベルト張力調整装置は、ベルトの張力を増大させるためにコイルバネの復元力を利用するような構造を有している。例えば、上記摩擦減衰式のベルト張力調整装置は、コイルバネの復元力で回動アームを回動させ、上記回動アームが軸支している上記ベルト張力調整プーリをベルトに押し付けてベルトの張力を増大させる構造を有している。
【０００４】
上記摩擦減衰式のベルト張力調整装置は、内燃機関の挙動変化すなわち内燃機関の回転数の大小や内燃機関の回転変動の大小にかかわらず、設定された一定の力を上記ベルト張力調整プーリを介してベルトに長時間付与し続けることでベルトシステムの性能を維持している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のサーペンタインベルトシステムでは、上記ベルト張力調整プーリによってベルトに付与される上記一定の力が小さく設定されると、上記内燃機関の回転数が低くかつ上記内燃機関の負荷が高い時に、上記オルタネータに装着された補機プーリのように回転させるのに高負荷が必要になる補機プーリとベルトとの間に滑りが生じ、この補機プーリを効率良く回転させることができなくなるという問題があり、このとき上記ベルトにベルト鳴きが更に発生するという問題がある。
【０００６】
一方、上記ベルト張力調整プーリによってベルトに付与される上記一定の力が大きく設定されると、上記内燃機関の回転数が高くベルトが高速回転している時にもベルトの張力が高くなり、上記ベルトと上記各プーリとの摩擦によって、ベルトの寿命が短くなるという問題もある。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、内燃機関の回転数や負荷状態に基づいてベルトの張力を制御することによって、ベルトの寿命が短くなることや動力の損失を防止できる内燃機関用補機ベルトシステムおよびベルト張力調整装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１の発明の内燃機関用補機ベルトシステムは、
内燃機関の駆動軸に装着された駆動プーリと、
補機に装着された補機プーリと、
上記駆動プーリと補機プーリとの間に配置されたベルト張力調整プーリによって、ベルト張力を調整するベルト張力調整装置と、
上記駆動プーリと上記ベルト張力調整プーリとの間または上記ベルト張力調整プーリと上記補機プーリの間に配置されたアイドラプーリと、
上記駆動プーリ、ベルト張力調整プーリ、アイドラプーリおよび補機プーリに掛け渡されたベルトと、
上記内燃機関の回転数を検出する回転数センサと、
上記回転数センサから上記内燃機関の所定値よりも低い回転数を表す信号を受けた場合には、上記ベルトの張力が高くなるように上記アイドラプーリの中心位置を移動させるアイドラプーリ可動装置と
を備えたことを特徴している。
【０００９】
請求項１の発明の内燃機関用補機ベルトシステムによれば、上記内燃機関の回転数が上記所定値よりも低い場合には、上記回転数センサが上記内燃機関の所定値よりも低い回転数を検出して、上記内燃機関が所定値よりも低い回転数であることを表す信号を上記アイドラプーリ可動装置に出力する。そして、上記信号を受けた上記アイドラプーリ可動装置は、上記ベルトの張力が高くなるように上記アイドラプーリの中心位置を移動させる。このとき、上記アイドラプーリの隣に位置する上記ベルト張力調整プーリは、この高いベルトの張力によってベルトに押し出されるように移動させられ、ベルトの張力が高い状態でベルトの張力を調整することができるようになる。したがって、上記内燃機関の回転数が低い時に、ベルトと上記補機プーリとの間に生じる滑りを回避することができるので、上記補機プーリを効率良く回転させて動力の損失を防止することができ、ベルトの鳴きの発生も防止することができる。
【００１０】
一方、上記内燃機関の回転数が上記所定値よりも高い場合には、上記内燃機関の回転数が上記所定値より低い場合よりもベルトの張力が小さくなる位置に、上記アイドラプーリが位置することになる。このことは、上記ベルト張力調整プーリがベルトを押し出すように移動することを意味し、上記内燃機関の回転数が所定値より低い場合よりもベルトの張力が小さくなる位置で、上記ベルト張力調整装置がベルトの張力を調整することを意味する。したがって、内燃機関の回転数が高くベルトが高速で回転している時にもベルトの張力が高くなり、上記各プーリとの摩擦によって、ベルトの寿命が短くなるという問題を回避することができる。
【００１１】
また、請求項２の発明の内燃機関用補機ベルトシステムは、請求項１に記載の内燃機関用補機ベルトシステムにおいて、上記内燃機関の負荷状態を検出する負荷センサを備え、上記アイドラプーリ可動装置は、上記回転数センサから上記内燃機関の上記低い回転数を表す信号を受け、かつ、上記負荷センサから上記内燃機関の所定値よりも高い負荷状態を示す信号を受けた場合には、上記ベルトの張力が高くなるように上記アイドラプーリの中心位置を移動させることを特徴としている。
【００１２】
請求項２の発明の内燃機関用補機ベルトシステムによれば、上記内燃機関の回転数が上記所定値よりも低く、かつ上記内燃機関の負荷状態が上記所定値よりも高い場合には、上記回転数センサが上記内燃機関の所定値よりも低い回転数を検出すると共に、上記負荷センサが上記内燃機関の所定値よりも高い負荷状態を検出して、上記回転数センサと上記負荷センサは、上記内燃機関が所定値よりも低い回転数であることを表す信号と上記内燃機関が所定値よりも高い負荷状態であることを表す信号を夫々上記アイドラプーリ可動装置に出力する。そうすれば、上記二つの信号を受けた上記アイドラプーリ可動装置が、上記ベルトの張力が高くなるように上記アイドラプーリの中心位置を移動させ、このときベルト張力調整プーリは、この高いベルトの張力によって移動させられる。したがって、上記内燃機関の回転数が低くかつ上記内燃機関の負荷が高い場合に、上記ベルト張力調整装置がベルトの張力が高い状態でベルトの張力の調整を行うことができるので、上記補機プーリとベルトとの間に生じる滑りを確実に回避することができて、動力の損失を小さくすることができる。
【００１３】
一方、上記内燃機関の回転数が上記所定値よりも低い状態でかつ上記内燃機関の負荷状態が上記所定値よりも高い状態以外の場合には、上記内燃機関の回転数が低くかつ上記内燃機関の負荷が高い場合よりもベルトの張力が小さくなる位置に上記アイドラプーリが位置することになる。したがって、上記内燃機関の回転数が低い状態でかつ上記内燃機関の負荷が高い状態以外の場合に、上記内燃機関の回転数が低い状態でかつ上記内燃機関の負荷が高い状態よりもベルトの張力が小さい状態で、上記ベルト張力調整装置がベルトの張力の調整を行うことができるので、上記各プーリとの摩擦によってベルトの寿命が低下することや、過大な動力の供給に起因する燃費の低下を回避することができる。
【００１４】
また、請求項３の発明の内燃機関用補機ベルトシステムは、請求項１または２に記載の内燃機関用補機ベルトシステムにおいて、上記回転数センサから上記内燃機関の所定値よりも高い回転数を示す信号を受けた場合には、上記アイドラプーリ可動装置は、上記ベルトの張力が低くなるように上記アイドラプーリの中心位置を移動させることを特徴としている。
【００１５】
請求項３の発明の内燃機関用補機ベルトシステムによれば、内燃機関が回転数センサのみを有する場合、上記内燃機関の低い回転数の基準となる所定値と、上記内燃機関の高い回転数の基準となる所定値とを別の値にすることができる。したがって、上記２つ設けた所定値を基準にして内燃機関回転数の低速回転、中速回転および高速回転を判断して、ベルトの張力を略３段階に制御することができる。
【００１６】
また、内燃機関が回転数センサと負荷センサを有する場合、内燃機関の状態を略最大６（３×２）段階に制御することができる。
【００１７】
また、請求項４の発明の内燃機関用補機ベルトシステムは、請求項１乃至３のいづれか一つに記載の内燃機関用ベルトシステムにおいて、上記補機プーリはオルタネータに装着させたプーリを含み、上記オルタネータは始動機能も併せ持つことを特徴としている。
【００１８】
請求項４の発明の内燃機関用補機ベルトシステムによれば、上記補機プーリは、発電機能と始動機能を併せ持つ。したがって、本発明の内燃機関用補機ベルトシステムを、始動機能と発電機能を併せ持つインテグレーテッド・スタータ・ジェネレータ（ＩＳＧ）を有するハイブリッド車などに適用できる。
【００１９】
また、請求項５のベルト張力調整装置は、
アイドラプーリと、
内燃機関の回転数を検出する回転数センサと、
上記アイドラプーリの中心位置を移動させることによってベルトの張力を調整する油圧駆動装置と、
上記回転数センサから上記内燃機関の所定値よりも小さい回転数を表す信号を受けた場合には、上記ベルトの張力を高くするようにアイドラプーリを移動させる信号を上記油圧駆動装置に出力する一方、上記回転数センサから上記内燃機関の所定値よりも高い回転数を表す信号を受けた場合には、上記ベルトの張力を低くするようにアイドラプーリを移動させる信号を上記油圧駆動装置に出力する制御回路とを備えることを特徴としている。
【００２０】
また、請求項６のベルト張力調整装置は、
アイドラプーリと、
内燃機関の回転数を検出する回転数センサと、
上記内燃機関の負荷状態を検出する負荷センサと、
上記アイドラプーリの中心位置を移動させることによってベルトの張力を調整する油圧駆動装置と、
上記回転数センサから上記内燃機関の所定値よりも小さい回転数を表わす信号を受け、かつ、上記負荷センサから上記内燃機関の所定値よりも高い負荷状態を表わす信号を受けた場合には、上記ベルトの張力を高くするようにアイドラプーリを移動させる信号を上記油圧駆動装置に出力する一方、上記回転数センサから上記内燃機関の所定値よりも高い回転数を表わす信号を受け、かつ、上記負荷センサから上記内燃機関の所定値よりも低い負荷状態を表わす信号を受けた場合には、上記ベルトの張力を低くするようにアイドラプーリを移動させる信号を上記油圧駆動装置に出力する制御回路と
を備えることを特徴としている。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。
【００２２】
（第１実施形態）
図１に、本発明の内燃機関用補機ベルトシステムの第１実施形態を模式的に示す。
【００２３】
この実施形態の補機ベルトシステムは、内燃機関の駆動軸に装着された駆動プーリ１と、オルタネータに装着された補機プーリ２と、ベルト張力調整装置１８によって位置が制御されると共に上記駆動プーリ１と上記補機プーリ２との間に配置されたベルト張力調整プーリ８と、パワーステアリングの油圧ポンプに装着された補機プーリ３と、エアコンの油圧ポンプに装着された補機プーリ４と、油圧駆動装置によって位置が制御されると共に上記駆動プーリ１と上記ベルト張力調整プーリ８の間に配置されたアイドラプーリ５と、駆動プーリ１、アイドラプーリ５、ベルト張力調整プーリ８、補機プーリ２，３，４に順次掛け渡されたベルト９と、上記内燃機関の回転数を検出する回転数センサ（図示せず）とを備えている。
【００２４】
上記ベルト張力調整装置１８は、摩擦減衰式のベルト張力調整装置１８であって、ベルト９への力の付与にベルト張力調整装置１８に備えられたコイルバネ（図示せず）の復元力を利用するような構造を有している。詳しくは、上記摩擦減衰式のベルト張力調整装置１８は、コイルバネの復元力で回動アーム１８ａを回動させ、上記回動アーム１８ａが軸支している上記ベルト張力調整プーリ８をベルト９に押し付けてベルト９の張力を調整する構造を有している。
【００２５】
上記摩擦減衰式のベルト張力調整装置１８は、上記ベルト張力調整プーリ８をベルトに付勢することによって、内燃機関の挙動変化すなわち内燃機関の回転数の大小や内燃機関の回転変動数の大小にかかわらず、設定された一定の力をベルト９に長時間付与し続けることでベルトシステムの性能を維持している。
【００２６】
尚、この明細書では内燃機関の回転変動数を内燃機関の１サイクルにおける内燃機関の最高回転数と最低回転数の差として定義するものとする。
【００２７】
一方、上記油圧駆動装置は、バネ式油圧シリンダと、油圧制御バブルとを備えている。図２は、上記バネ式油圧シリンダの詳細を示す断面図である。
【００２８】
このバネ式油圧シリンダは、アイドラプーリ５を端部３０で軸支するプッシュロッド２７を有している。上記バネ式油圧シリンダは、更にシリンダ２５内を前室２２と後室２３に分ける隔壁２８を有し、上記プッシュロッド２７は上記隔壁２８を貫通すると共に、プッシュロッド２７の端部３０はシリンダ２５の先端壁２５Ａを貫通して突出している。
【００２９】
また、このプッシュロッド２７は、前室２２内に位置する第１ピストン部３１と後室２３内に位置する第２ピストン部３５を有している。上記前室２２には、隔壁２８と第１ピストン部３１との間にコイルバネ３７が配置され、このコイルバネ３７は第１ピストン部３１を先端壁２５Ａに向けて付勢している。また、後室２３には、上記第２ピストン部３５と上記隔壁２８との間に形成された油圧口３９からエンジン油が供給されるようになっている。このバネ式油圧シリンダに、上記エンジン油が供給されていないときには、コイルバネ３７の付勢力により、第１ピストン部３１が付勢され、プッシュロッド２７が押し出され、プッシュロッド２７の端部３０に軸支されているアイドラプーリ５が押し出される。一方、このバネ式油圧シリンダに、上記エンジン油が供給されているときには、このエンジン油の圧力による力がコイルバネ３７の付勢力に打ち勝って、第２ピストン部３５を後端壁２５Ｂに向かって移動させる。そして、上記第２ピストン部の上記移動によってプッシュロッド２７が引き込まれることになる。このバネ式油圧シリンダの配管３６は、上記油圧制御バブルとつながっている。
【００３０】
上記油圧制御バブルは、上記回転数センサから上記内燃機関の所定値よりも小さい回転数を表す信号を受けた場合には、上記バネ式油圧シリンダの上記後室２３内のエンジン油を後室２３の外に排出し、上記回転数センサから上記内燃機関の所定値よりも大きい回転数を表す信号を受けた場合には、上記後室２３内にエンジン油を供給する。
【００３１】
尚、第１実施形態の内燃機関用補機ベルトシステムでは、上記所定値は、上記内燃機関を備えている乗物の高速領域における内燃機関の回転数と低速領域における内燃機関の回転数の間の回転数から、内燃機関の大きさや形態に基づいて適切に選択されているものとする。
【００３２】
上記構成において、第１実施形態の内燃機関用補機ベルトシステムの動作を図３を用いることによって説明する。
【００３３】
尚、図３における負荷センサ６０は第２実施形態と関係しており、第１実施形態では必要ではない。
【００３４】
今、内燃機関の回転数が上記所定値よりも低い回転数であったとする。そうすると、回転数センサ５１は、この低い回転数を検出し、この低い回転数を表わす信号は、制御回路５２に入力される。上記制御回路５２においては、上記低い回転数を表わす信号に基づいて、上記内燃機関の回転数が所定値よりも低い回転数であることを認識して、ベルト９の張力を高くするようにアイドラプーリ５を移動させる信号を上記油圧駆動装置５３に出力する。
【００３５】
上記油圧駆動装置５３の上記油圧制御バブルは上記信号を受けて、上記バネ式油圧シリンダの上記後室２３内のエンジン油を後室２３の外に排出する。このことは、上記プッシュロッド２７と共に上記アイドラプーリ５が上記コイルバネ３７の復元力によって上記シリンダ２５から外方向に向かって押し出されることを意味し、アイドラプーリ５がベルト９の張力を大きくする図１に点線で示す位置に移動させられることを意味する。こうして、上記アイドラプーリ５は、ベルト９の張力を高くする。
【００３６】
このとき、ベルト９がアイドラプーリ５に押し出されることによって、上記ベルト張力調整プーリ８は図１に点線で示す位置に移動し、上記ベルト張力調整プーリ８のベルト巻き掛け角は大きくなる。こうして、ベルト張力調整装置１８は、上記点線で示されたベルト９の張力が高い場合の位置で上記ベルト９の張力を調整することになる。
【００３７】
一方、内燃機関の回転数が上記所定値よりも高い回転数であったとする。そうすると、回転数センサ５１は、この高い回転数を検出する。この高い回転数を表わす信号は、制御回路５２に入力される。上記制御回路５２においては、上記高い回転数を表わす信号に基づいて、上記内燃機関の回転数が所定値よりも高い回転数であることを認識して、上記ベルト９の張力を低くするようにアイドラプーリ５を移動させる信号を上記油圧駆動装置５３に出力する。
【００３８】
そうすると、上記油圧駆動装置５３の上記油圧制御バブルが上記信号を受けて、上記バネ式油圧シリンダの上記後室２３内にエンジン油を供給するような制御を行う。このことは、後室２３内の高くなった油圧による力が上記コイルバネ３７の復元力に打ち勝って、上記プッシュロッド２７と共に上記アイドラプーリ５が上記シリンダ２５側に向かって引き込まれることを意味する。このとき、アイドラプーリ５は、上記ベルト９と非接触になる図１に実線で示す位置まで移動して、内燃機関の回転数が低い時よりベルトの張力を小さくする。
【００３９】
上記アイドラプーリ５の移動によって、上記ベルト張力調整プーリ８は図１に実線で示す位置に移動することになり、上記ベルト張力調整プーリ８のベルト巻き掛け角は内燃機関の回転数が所定値より低い時よりも小さくなる。こうして、上記ベルト張力調整装置１８は、上記実線で示された上記ベルト９の張力が小さい位置でベルト９の張力を調整することになる。
【００４０】
第１実施形態の内燃機関用補機ベルトシステムによれば、内燃機関の回転数が上記所定値よりも低い場合には、回転数センサ５１が上記内燃機関の所定値よりも低い回転数を検出して、上記内燃機関の所定値よりも低い回転数を表す信号を制御回路５２に出力する。そして、上記制御回路５２から上記内燃機関の所定値よりも低い回転数を表す信号を受けた上記油圧駆動装置５３が、上記アイドラプーリ５の中心位置をベルト９の張力が高くなるように移動させる。したがって、上記内燃機関の回転数が所定値よりも小さい時に、この高いベルト９の張力によって、上記アイドラプーリ５の隣に位置する上記ベルト張力調整プーリ８の位置をベルト９の内側から外側に押し出すように移動させて、ベルト９の張力が高い状態で、上記ベルト張力調整プーリ８にベルト９の張力を調整させることができる。したがって、ベルト９と上記補機プーリ２，３，４と間に生じる滑りを回避して、上記補機プーリ２，３，４を効率良く回転させて動力の損失を防止することができ、ベルト９の鳴きの発生も防止することができる。
【００４１】
また、第１実施形態の内燃機関用補機ベルトシステムによれば、上記内燃機関の回転数が上記所定値よりも高い場合には、回転数センサ５１が上記内燃機関の所定値よりも高い回転数を検出して、上記内燃機関の所定値よりも高い回転数を表す信号を制御回路５２に出力する。そして、上記制御回路５２から上記内燃機関の所定値よりも高い回転数を表す信号を受けた上記油圧駆動装置５３が、上記内燃機関の回転数が上記所定値より低い場合よりもベルト９の張力が小さくなる位置に上記アイドラプーリ５を移動させる。このとき、上記アイドラプーリ５の移動に対応して、上記ベルト張力調整プーリ８もベルト９を外側から内側に押し出すように移動して、図１に点線で示す位置よりもべルト９の張力が小さい位置で、上記ベルト張力調整装置１８がベルト９の張力を調整することになる。したがって、内燃機関の回転数が高くベルト９が高速で回転している時でも、ベルト９の張力が高くなって、上記補機プーリ２，３，４との摩擦によってベルト９の寿命が短くなるという問題を回避することができる。
【００４２】
尚、第１実施形態の内燃機関用補機ベルトシステムでは、内燃機関の回転数の大小を判断する内燃機関の回転数の所定値を一つだけ設けて、ベルトの張力を実質的に２段階に制御したが、上記所定値を２つ設けて、上記２つの所定値を基準にして内燃機関の回転数の低速回転、中速回転および高速回転を判断して、ベルトの張力を略３段階に制御することもできる。
【００４３】
また、第１実施形態の内燃機関用補機ベルトシステムでは、油圧駆動装置５３に含まれるバネ式油圧シリンダとして図２に示すバネ式油圧シリンダを採用したが、これに限らず、図２と異なるバネ式油圧シリンダを採用することも出来る。例えば、プッシュロッドの一端にシリンダ内を摺動するピストン部を形成して、シリンダ内を上記ピストン部を境に二つの部分に分け、上記プッシュロッドを含む第１の部分にエンジン油を供給する油圧口を設け、上記プッシュロッドを含まない第２の部分に上記ピストン部を前方に付勢するコイルバネを設けるバネ式油圧シリンダ等を採用することもできる。
【００４４】
（第２実施形態）
図４は、本発明の内燃機関用補機ベルトシステムの第２実施形態を示した模式図である。
【００４５】
第２実施形態の内燃機関用補機ベルトシステムでは、内燃機関の負荷状態を検出する目的で内燃機関の回転変動数を検出する負荷センサを設けた点と、第１実施形態のオルタネータに装着された補機プーリ２を、インテグレーテッド・スタータ・ジェネレータ（ＩＳＧ）としてのスタータジェネレータモータに装着された始動用プーリ４２に取り替えた点と、アイドラプーリ５が配置される場所をベルト張力調整プーリ８と上記始動用プーリ４２の間とした点のみが第１実施形態の内燃機関用補機ベルトシステムと異なる。
【００４６】
図４に示す第２実施形態の内燃機関用補機ベルトシステムにおいては、第１実施形態の内燃機関用補機ベルトシステムの構成部と同一構成部には同一参照番号を付して説明を省略する。
【００４７】
尚、第２実施形態においては、内燃機関の負荷状態の大小を判断する所定値として内燃機関の回転変動数から適切な値が選択されているものとする。
【００４８】
また、第２実施形態においても、第１実施形態と同様に図３を使用して動作を説明するが、第１実施形態における制御回路５２と第２実施形態における制御回路５２とは、具体的な回路構成は異なるものとする。
【００４９】
以下に図３および図４を使用して第２実施形態の内燃機関用補機ベルトシステムの動作を説明することにする。
【００５０】
今、内燃機関の回転数が所定値よりも低い回転数であり、かつ内燃機関の負荷状態が所定値よりも高い状態であったとする。そうすると、回転数センサ５１はこの低い回転数を検出し、かつ負荷センサ６０はこの高い負荷状態を検出する。負荷センサ６０としては、たとえばアクセルペダルの踏込量、吸入空気量や吸気温圧力、スロットル開度等を検出するセンサが挙げられる。このとき、上記回転数センサ５１から出力された低い回転数を表わす信号と上記負荷センサ６０から出力された高い負荷状態を表わす信号は夫々制御回路５２に入力される。上記制御回路５２においては、上記回転数センサ５１からの低い回転数を表わす信号と上記負荷センサ６０からの高い負荷状態を表す信号とを用いた論理演算結果に基づいて、上記ベルト９の張力を高くするようにアイドラプーリ５を移動させる信号を上記油圧駆動装置５３に出力する。
【００５１】
そうすれば、第１実施形態の場合と同様に、上記油圧駆動装置５３が上記信号を受けて、プッシュロッド２７を押し出し、アイドラプーリ５を図４に点線で示す位置に移動させる。このとき上記アイドラプーリ５は、上記ベルト張力調整プーリ８と上記始動用プーリ４２の間でベルト９を内側から外側に押し出し、ベルト９の張力を高くする。
【００５２】
このとき、上記ベルト張力調整プーリ８は、ベルト９に押し出されることにより図４に点線で示す位置に移動し、上記ベルト張力調整プーリ８のベルト巻き掛け角は大きくなる。
【００５３】
こうして、図４に実線で示す位置よりもベルト９の張力が高い位置で、上記ベルト張力調整プーリ８はベルト９を調整することになる。
【００５４】
一方、内燃機関の状態が、上記のように、内燃機関の回転数が所定値よりも低く上記内燃機関の負荷状態が所定値よりも高い場合以外の状態であったとする。このとき、上記制御回路５２は、上記回転数センサ５１から受けた信号と上記負荷センサ６０から受けた信号との論理演算結果に基づいて、上記ベルト９の張力を低くするようにアイドラプーリ５を移動させる信号を上記油圧駆動装置５３に出力する。
【００５５】
そうすると、第１実施形態の場合と同様に、上記油圧駆動装置５３は、先端にアイドラプーリ５が軸支されているプッシュロッド２７をシリンダ２５内に引き込んで、アイドラプーリ５をベルト９と非接触になる図１に実線で示す位置まで移動させ、内燃機関の回転数が所定値よりも低くかつ内燃機関の負荷状態が所定値より高い場合よりもベルト９の張力を小さくする。
【００５６】
この場合、上記アイドラプーリ５の移動によって、内燃機関の回転数が低くかつ内燃機関の負荷状態が所定値より高い状態である時よりも上記ベルト張力調整プーリ８のベルト巻き掛け角は小さくなり、上記ベルト張力調整プーリ８の位置は図１に実線で示す位置に移動することになる。
【００５７】
こうして、ベルト張力調整プーリ８は、図４に点線で示す位置よりもベルト９の張力が小さい図１に実線で示す位置でベルト９の張力を調整することになる。
【００５８】
第２実施形態の内燃機関用補機ベルトシステムによれば、内燃機関の回転数が所定値よりも低く、かつ内燃機関の負荷状態が所定値よりも高い場合には、上記回転数センサ５１と上記負荷センサ６０は、上記内燃機関の所定値よりも低い回転数を表す信号と上記内燃機関の所定値よりも高い負荷状態を表す信号を夫々油圧駆動装置５３に出力する。そうすれば、上記二つの信号を受けた上記油圧駆動装置５３が、上記アイドラプーリ５の中心位置を移動させてベルト９の張力を高くし、このベルト９の高い張力によって、ベルト張力調整プーリ８のベルト巻きかけ角が大きくなるように、ベルト張力調整プーリ８の中心位置が移動する。そして、図４に実線で示す位置よりもベルト９の張力が高い点線で示す位置で、上記ベルト張力調整プーリ８がベルト９の張力を調整することになる。したがって、上記内燃機関の回転数が低くかつ上記内燃機関の負荷が高い場合に、上記ベルト９の張力を確実に上昇させることができるので、大きな動力が必要になるこの場合に、上記各プーリ４２，３，４とベルト９の間に生じる滑りを確実に回避することができて、動力の損失を少なくすることができる。
【００５９】
また、内燃機関の状態が、上記のように、内燃機関の回転数が所定値よりも低い回転数となりかつ内燃機関の負荷状態が所定値よりも高い負荷状態となっている場合以外の状態になったとすれば、上記内燃機関の回転数が所定値より低くかつ上記内燃機関の負荷が所定値より高い場合よりもベルト９の張力が小さい図４に実線で示す位置に、上記アイドラプーリ５が移動することになる。したがって、上記ベルト張力調整プーリ８は、図４に点線で示す位置よりもベルト９の張力が小さい実線で示す位置で、ベルト９の張力を調整することになるので、上記各プーリ４２，３，４との摩擦によってベルトの寿命が低下することや、過大な動力の供給に起因して燃費の低下が起こることを回避することができる。
【００６０】
尚、第２実施形態の内燃機関用補機ベルトシステムでは、内燃機関の回転数の大小を判断する所定値と内燃機関の負荷状態を判断する所定値を夫々一つ設けて、ベルトの張力を実質的に２段階で制御したが、内燃機関の回転数の大小を判断する所定値と内燃機関の負荷状態の大小を判断する所定値のうちの少なくとも一方の所定値を二つに増やして、内燃機関の状態を略最大９（３×３）段階に制御することもできる。
【００６１】
また、第２実施形態の内燃機関用補機ベルトシステムによれば、従来のギア駆動によるスタータシステムから、各プーリの配置を変更することなくＩＳＧによる補機ベルトシステムを構築でき、この発明をハイブリッド車などにも適用することができる。
【００６２】
上記実施形態においては、オルタネータとスタータジェネレータモータとを取り替えた場合に、アイドラプーリ５を配置した場所を異ならせた例を示したが、オルタネータをスタータジェネレータモータに取り替えた場合であっても、プーリ５を駆動プーリ１とベルト張力調整プーリ８との間に配置しても良く、また、オルタネータを用いる場合であっても、プーリ５をベルト張力調整プーリ８と補機プーリ２との間に配置しても良い。
【００６３】
【発明の効果】
以上より明らかなように、請求項１の発明の内燃機関用補機ベルトシステムによれば、内燃機関の回転数が所定値よりも低い場合には、回転数センサが上記内燃機関の所定値よりも低い回転数を検出して、上記内燃機関が所定値よりも低い回転数になっていることを表す信号をアイドラプーリ可動装置に出力する。そして、上記信号を受けた上記アイドラプーリ可動装置が、上記アイドラプーリの中心位置をベルトの張力が高くなるように移動させる。このとき、この高いベルトの張力によって、アイドラプーリの隣に位置する上記ベルト張力調整プーリがベルトに押し出されるように移動させられ、ベルトの張力が高い状態で上記ベルト張力調整プーリがベルトの張力を調整する。したがって、上記内燃機関の回転数が低い時に、ベルトと上記補機プーリとの間に生じる滑りを回避して、上記補機プーリを効率良く回転させて動力の損失を防止することができ、ベルトの鳴きの発生も防止することができる。
【００６４】
また、上記内燃機関の回転数が上記所定値よりも高い場合には、上記内燃機関の回転数が所定値より低い場合よりもベルトの張力が小さくなる位置に、上記アイドラプーリが位置させられる。このとき、上記ベルト張力調整プーリは、ベルトを押し出すように移動して、上記内燃機関の回転数が上記所定値より小さい場合よりもべルトの張力が小さくなる位置で、ベルトの張力を調整する。したがって、内燃機関の回転数が高くベルトが高速で回転している時にもベルトの張力が高くなり、各プーリとの摩擦によってベルトの寿命が短くなるという問題を回避することができる。
【００６５】
また、請求項２の発明の内燃機関用補機ベルトシステムによれば、内燃機関の回転数が所定値よりも低くかつ内燃機関の負荷状態が所定値よりも高い場合には、上記回転数センサが上記内燃機関の所定値よりも低い回転数を検出すると共に、上記負荷センサが上記内燃機関の所定値よりも高い負荷状態を検出して、上記回転数センサと上記負荷センサは、上記内燃機関が所定値よりも低い回転数となっていることを表す信号と上記内燃機関が所定値よりも高い負荷状態となっていることを表す信号を夫々上記アイドラプーリ可動装置に出力する。そうすれば、上記二つの信号を受けた上記アイドラプーリ可動装置が、上記アイドラプーリの中心位置を移動させてベルトの張力を高くする。したがって、上記内燃機関の回転数が所定値よりも低くかつ上記内燃機関の負荷が所定値よりも高い場合には、上記アイドラプーリの隣に位置する上記ベルト張力調整プーリの位置をこの高いベルトの張力によって移動させることができる。したがって、上記ベルト張力調整プーリが、ベルトの張力が高い状態でベルトの張力を調整することができるので、上記補機プーリとベルトの間に生じる滑りを確実に回避することができ、動力の損失を小さくすることができる。
【００６６】
また、上記内燃機関の回転数が上記所定値よりも低い状態でかつ上記内燃機関の負荷状態が上記所定値よりも高い状態以外になっているときには、上記内燃機関の回転数が低くかつ上記内燃機関の負荷が高い場合よりもベルトの張力が小さくなる位置に上記アイドラプーリが位置することになる。このとき、上記ベルト張力調整プーリは、ベルトを押し出すように移動し、上記内燃機関の回転数が上記所定値より低い状態でかつ上記内燃機関の負荷状態が上記所定値より高い状態よりもベルトの張力が小さい状態で、ベルトの張力を調整する。したがって、上記各プーリとの摩擦によってベルトの寿命が低下することや、過大な動力の供給に起因する燃費の低下を回避することができる。
【００６７】
また、請求項３の発明の内燃機関用補機ベルトシステムによれば、内燃機関が回転数センサのみを有する場合、上記内燃機関の低い回転数の基準となる所定値と、上記内燃機関の高い回転数の基準となる所定値とを別の値にして、上記２つ設けた所定値を基準にして内燃機関回転数の低速回転、中速回転および高速回転を判断して、ベルトの張力を略３段階に制御することができる。
【００６８】
また、内燃機関が回転数センサと負荷センサを有する場合、内燃機関の状態を略最大６（３×２）段階に制御することができる。
【００６９】
また、請求項４の発明の内燃機関用補機ベルトシステムによれば、上記補機プーリは、発電機能と始動機能を併せ持つ。したがって、本発明の内燃機関用補機ベルトシステムを、始動機能と発電機能を併せ持つインテグレーテッド・スタータ・ジェネレータ（ＩＳＧ）を有するシステムに使用できて、本発明をハイブリッド車などに適用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態の内燃機関用補機ベルトシステムの模式図である。
【図２】図１におけるアイドラプーリを移動させる油圧駆動装置に備えられるバネ式油圧シリンダの断面図である。
【図３】第１および第２実施形態において、アイドラプーリを移動させる制御システムを示すブロック図である。
【図４】本発明の第２実施形態の内燃機関用補機ベルトシステムの模式図である。
【符号の説明】
１　駆動プーリ
２，３，４　補機プーリ
５　アイドラプーリ
８　ベルト張力調整プーリ
９　ベルト
１８　ベルト張力調整装置
１８ａ　回動アーム
２２，２３　室
２５　シリンダ
２７　プッシュロッド
２８　隔壁
３１　第１ピストン部
３５　第２ピストン部
３６　配管
３７　コイルバネ
３９　油圧口
４２　始動用プーリ
５１　回転数センサ
５２　制御回路
５３　油圧駆動装置
６０　負荷センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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