(57)【要約】【課題】内燃機関の挙動の変化に対応した最適なトルク特性を実現して十分な寿命を確保できる内燃機関用ベルトシステムを提供する。【解決手段】この内燃機関用ベルトシステムでは、ベルト制御装置１２は、回転数センサ５１からエンジンの所定値よりも低い回転数を表す信号を受けた場合に、ベルト７の張力，及びオートテンショナであるプーリ保持部２９の減衰力が高くなるように制御する。したがって、エンジンの回転変動が大きくなる低速回転域において、ベルト７の張力，及びオートテンショナであるプーリ保持部２９の減衰力を高めることで、ベルト７の張力変動を抑えることができる。【選択図】　図１
2004108483.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、上記ベルトの張力が高くなるように制御する制御装置を備えたことを特徴とする内燃機関用ベルトシステム。
【請求項２】
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、上記ベルトに張力を与えるオートテンショナの減衰力が高くなるように制御する制御装置を備えたことを特徴とする内燃機関用ベルトシステム。
【請求項３】
請求項１に記載の内燃機関用ベルトシステムにおいて、
上記内燃機関の負荷を検出する負荷検出器を備え、
上記制御装置は、
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、上記負荷検出器が検出した上記内燃機関の負荷に応じて、上記ベルトの張力が高くなるように制御することを特徴とする内燃機関用ベルトシステム。
【請求項４】
請求項２に記載の内燃機関用ベルトシステムにおいて、
上記内燃機関の負荷を検出する負荷検出器を備え、
上記制御装置は、
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、上記負荷検出器が検出した上記内燃機関の負荷に応じて、上記オートテンショナの減衰力が高くなるように制御することを特徴とする内燃機関用ベルトシステム。
【請求項５】
請求項１に記載の内燃機関用ベルトシステムにおいて、
上記制御装置は、
上記回転数センサから上記内燃機関の上記所定値よりも高い回転数を表す信号を受けた場合に、上記ベルトの張力が低くなるように制御することを特徴とする内燃機関用ベルトシステム。
【請求項６】
請求項２に記載の内燃機関用ベルトシステムにおいて、
上記制御装置は、
上記回転数センサから上記内燃機関の上記所定値よりも高い回転数を表す信号を受けた場合に、上記ベルトに張力を与えるオートテンショナの減衰力が低くなるように制御することを特徴とする内燃機関用ベルトシステム。
【請求項７】
請求項１または３に記載の内燃機関用ベルトシステムにおいて、
上記制御装置は、
ベルト張力調整プーリと回動アームを有すると共に上記ベルトに所定の張力を与えるプーリ保持部と、
上記プーリ保持部が取り付けられ、上記プーリ保持部を支持する支持部と、
上記支持部を上記内燃機関に対して所定の方向に駆動するアクチュエータとを有することを特徴とする内燃機関用ベルトシステム。
【請求項８】
請求項２または４に記載の内燃機関用ベルトシステムにおいて、
上記制御装置は、
ベルト張力調整プーリと回動アームを有すると共に上記ベルトに所定の張力を与えるプーリ保持部と、
上記プーリ保持部が回動可能に取り付けられ、上記プーリ保持部を支持する支持部と、
上記プーリ保持部を所定の方向に付勢する付勢部材と、
上記プーリ保持部の回動に対して減衰を発生させる第１の減衰部と、
上記内燃機関の回転数に応じて、または、上記内燃機関の回転数および上記内燃機関の負荷に応じて、上記プーリ保持部の回動に対する減衰力を制御可能な第２の減衰部とを有することを特徴とする内燃機関用ベルトシステム。
【請求項９】
請求項１に記載の内燃機関用ベルトシステムにおいて、
上記制御装置が上記ベルトの張力を制御することで、トルク特性を１０〜６０Ｎ・ｍの範囲で制御可能であることを特徴とする内燃機関用ベルトシステム。
【請求項１０】
請求項２に記載の内燃機関用ベルトシステムにおいて、
上記制御装置が上記オートテンショナの減衰力を制御することで、ダンピング率を１０乃至５０％の範囲で制御可能であることを特徴とする内燃機関用ベルトシステム。
【請求項１１】
請求項１または２に記載の内燃機関用ベルトシステムにおいて、
上記補機は上記内燃機関の始動機であり、上記補機プーリは始動プーリであり、
上記制御装置は、上記駆動プーリと上記始動プーリとの間に配置されていることを特徴とする内燃機関用ベルトシステム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、内燃機関用ベルトシステムに関する。
【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オルタネータプーリと、ウォータポンプに装着されたウォーターポンププーリと、エアコンプレッサーに装着されたコンプレッサープーリと、パワーステアリングの油圧ポンプに装着された油圧ポンププーリと、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】
上記ベルト張力調整装置の一例を図６に示す。このベルト張力調整装置１１０は、コイルバネ１０１の復元力で回動アーム１０２を回動させ、この回動アーム１０２が軸支しているベルト張力調整プーリ１０３をベルト（図示せず）に押し付けて上記ベルトの張力を増大させる。
【０００４】
上記ベルト張力調整装置１１０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１０３を介して上記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】
また、このベルト張力調整装置１１０は、上記回動アーム１０２の回動中心部１０２Ａが支持部１０４に嵌合されて軸支され、支持部１０４は固定部１０５に固定されている。この支持部１０４と上記回動中心部１０２Ａとの間にコイルバネ１０１が縮装されている。このコイルバネ１０１の圧縮力で、回動中心部１０２Ａの背面１０２Ａ−１が摩擦板１０７を支持部１０４の軸方向の端部１０４Ａに嵌合，固定された固定円板１０６に押し付けている。この固定円板１０６と摩擦板１０７が減衰部となって、上記ベルトからの力を受けるベルト張力調整プーリ１０３に減衰力を付与している。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００１−５９５５５号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来のベルトシステムでは、内燃機関の低速回転時およびエンジン負荷が高いときには、クランクの回転変動が大きくなり、特に、最近の希薄燃料エンジンや直噴エンジンとかディーゼルエンジンなどでは、上記回転変動が大きくなる。このため、上記ベルト張力調整装置１１０の回動アーム１０２の揺動が増大したり、ベルトの張力変動が大きくなったりして、ベルト張力調整装置１１０やベルトの寿命低下を招き、ベルトシステムの寿命確保が困難となる。
【０００８】
一方、上記ベルト張力調整装置１１０が上記ベルトに与える張力を高く設定することで、上記回動アーム１０２の揺動の抑制、上記張力変動の抑制を図る場合には、内燃機関の高速回転時における高いベルト張力に起因してベルト寿命の低下を招く。
【０００９】
そこで、この発明の目的は、内燃機関の挙動の変化に対応した最適なトルク特性を実現して十分な寿命を確保できる内燃機関用ベルトシステムを提供することにある。
【００１０】
【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、上記ベルトの張力が高くなるように制御する制御装置を備えたことを特徴としている。
【００１１】
この請求項１の発明の内燃機関用ベルトシステムでは、上記制御装置は、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、上記ベルトの張力が高くなるように制御する。この発明によれば、内燃機関の回転変動が大きくなる低速回転域において、ベルトの張力を高めることで、ベルトの張力変動を抑えることができる。したがって、この発明の内燃機関用ベルトシステムによれば、内燃機関の挙動の変化に対応して、最適なトルク特性とすることができ、システム寿命を十分に確保できる。
【００１２】
また、請求項２の発明の内燃機関用ベルトシステムは、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、上記ベルトに張力を与えるオートテンショナの減衰力が高くなるように制御する制御装置を備えたことを特徴とする。
【００１３】
この請求項２の発明の内燃機関用ベルトシステムでは、上記制御装置は、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、上記オートテンショナの減衰力が高くなるように制御する。この発明によれば、内燃機関の回転変動が大きくなる低速回転域において、オートテンショナの減衰力を高めることで、ベルトの張力変動を抑えることができる。したがって、この発明の内燃機関用ベルトシステムによれば、内燃機関の挙動の変化に対応して、最適なトルク特性とすることができ、システム寿命を十分に確保できる。
【００１４】
また、請求項３の発明の内燃機関用ベルトシステムは、請求項１に記載の内燃機関用ベルトシステムにおいて、
上記内燃機関の負荷を検出する負荷検出器を備え、
上記制御装置は、
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、上記負荷検出器が検出した上記内燃機関の負荷に応じて、上記ベルトの張力が高くなるように制御することを特徴としている。
【００１５】
この請求項３の発明の内燃機関用ベルトシステムでは、上記制御装置は、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、上記負荷検出器が検出した上記内燃機関の負荷に応じて、上記ベルトの張力が高くなるように制御する。この発明によれば、内燃機関の回転変動が大きくなる低速回転域において、内燃機関の負荷に応じて、ベルトの張力を高めることで、ベルトの張力変動を確実に抑制できる。例えば、内燃機関の負荷が高いときには、内燃機関の回転変動が大きくなるので、ベルトの張力を高める値を大きくすることで、ベルトの張力変動を確実に抑制できる。
【００１６】
また、請求項４の発明は、請求項２に記載の内燃機関用ベルトシステムにおいて、
上記内燃機関の負荷を検出する負荷検出器を備え、
上記制御装置は、
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、上記負荷検出器が検出した上記内燃機関の負荷に応じて、上記オートテンショナの減衰力が高くなるように制御することを特徴としている。
【００１７】
この請求項４の発明の内燃機関用ベルトシステムでは、上記制御装置は、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、上記負荷検出器が検出した上記内燃機関の負荷に応じて、上記オートテンショナの減衰力が高くなるように制御する。この発明によれば、内燃機関の回転変動が大きくなる低速回転域において、内燃機関の負荷に応じて、オートテンショナの減衰力を高めることで、ベルトの張力変動を確実に抑制できる。例えば、内燃機関の負荷が高いときには、内燃機関の回転変動が大きくなるので、オートテンショナの減衰力を高める値を大きくすることで、ベルトの張力変動を確実に抑制できる。
【００１８】
また、請求項５の発明は、請求項１に記載の内燃機関用ベルトシステムにおいて、
上記制御装置は、上記回転数センサから上記内燃機関の上記所定値よりも高い回転数を表す信号を受けた場合に、上記ベルトの張力が低くなるように制御することを特徴とする。
【００１９】
この請求項５の発明では、内燃機関の回転数が所定値よりも高い場合には、上記制御装置は上記ベルトの張力が低くなるように制御する。したがって、内燃機関の高速回転域ではベルト張力を低く抑えてベルト寿命を向上できる。
【００２０】
また、請求項６の発明は、請求項２に記載の内燃機関用ベルトシステムにおいて、上記制御装置は、上記回転数センサから上記内燃機関の上記所定値よりも高い回転数を表す信号を受けた場合に、上記オートテンショナの減衰力が低くなるように制御することを特徴とする。
【００２１】
この請求項６の発明では、内燃機関の回転数が所定値よりも高い場合には、上記制御装置は上記オートテンショナの減衰力が低くなるように制御する。したがって、内燃機関の高速回転域ではオートテンショナの減衰力を低く抑えてベルト寿命を向上できる。
【００２２】
また、請求項７の発明は、請求項１または３に記載の内燃機関用ベルトシステムにおいて、
上記制御装置は、
ベルト張力調整プーリと回動アームを有すると共に上記ベルトに所定の張力を与えるプーリ保持部と、
上記プーリ保持部が取り付けられ、上記プーリ保持部を支持する支持部と、
上記支持部を上記内燃機関に対して所定の方向に駆動するアクチュエータとを有することを特徴としている。
【００２３】
この請求項７の発明では、上記制御装置は、上記アクチュエータを駆動することで、上記内燃機関に対して支持部を動かし、これにより、プーリ保持部の回動アームを回動させ、ベルト張力調整プーリで上記ベルトに所定の張力を与える。この発明によれば、上記ベルト張力調整プーリと回動アームを有するプーリ保持部と上記支持部と上記アクチュエータとでもって、上記ベルトに所定の張力を与える上記制御装置を実現できる。
【００２４】
また、請求項８の発明は、請求項２または４に記載の内燃機関用ベルトシステムにおいて、上記制御装置は、
ベルト張力調整プーリと回動アームを有すると共に上記ベルトに所定の張力を与えるプーリ保持部と、
上記プーリ保持部が回動可能に取り付けられ、上記プーリ保持部を支持する支持部と、
上記プーリ保持部を所定の方向に付勢する付勢部材と、
上記プーリ保持部の回動に対して減衰を発生させる第１の減衰部と、
上記内燃機関の回転数に応じて、または、上記内燃機関の回転数および上記内燃機関の負荷に応じて、上記プーリ保持部の回動に対する減衰力を制御可能な第２の減衰部とを有することを特徴とする。
【００２５】
この請求項８の発明では、上記付勢部材がプーリ保持部を所定の方向に付勢し、このプーリ保持部の回動アームが支持部に支持されながら回動してベルト張力調整プーリでもって上記ベルトに所定の張力を与える。また、上記制御装置は、第１の減衰部でプーリ保持部の回動に対して減衰を発生させ、かつ、第２の減衰部で内燃機関の回転数（または内燃機関の回転数と負荷）に応じて、上記プーリ保持部の回動に対する減衰力を制御する。
【００２６】
したがって、この発明によれば、上記制御装置は、内燃機関の回転数が所定値よりも低い場合には、第２減衰部を制御して、プーリ保持部の回動に対して減衰を発生させて上記オートテンショナをなすプーリ保持部の減衰力を高め、これにより、ベルトの張力変動を抑制できる。
【００２７】
また、請求項９の発明の内燃機関用ベルトシステムは、請求項１に記載の内燃機関用ベルトシステムにおいて、上記制御装置が上記ベルトの張力を制御することで、トルク特性を１０〜６０Ｎ・ｍの範囲で制御可能であることを特徴とする。
【００２８】
この請求項９の発明では、上記制御装置により、トルク特性を１０〜６０Ｎ・ｍの範囲で制御可能であるから、内燃機関の挙動の変化に対応して、最適なトルク特性とすることができ、システム寿命を十分に確保できる。
【００２９】
また、請求項１０の発明は、請求項２に記載の内燃機関用ベルトシステムにおいて、上記制御装置は、上記オートテンショナの減衰力を制御することで、ダンピング率を１０乃至５０％の範囲で制御可能であることを特徴とする。
【００３０】
この請求項１０の発明では、上記制御装置により、ダンピング率（減衰率）を１０〜５０％の範囲で制御可能であるから、内燃機関の挙動の変化に対応して、最適な減衰特性とすることができ、システム寿命を十分に確保できる。なお、ダンピング特性が１０％未満では、ベルトの張力変動を抑制するのに不足となり、一方、ダンピング特性が５０％を越えると、プーリに対するベルトの追随性が低下し、ベルトでプーリを駆動する力が不足する等の現象が起こる。
【００３１】
また、請求項１１の発明は、請求項１または２に記載の内燃機関用ベルトシステムにおいて、上記補機は上記内燃機関の始動機であり、上記補機プーリは始動プーリであり、上記制御装置は、上記駆動プーリと上記始動プーリとの間に配置されていることを特徴とする。
【００３２】
この請求項１１の発明では、上記制御装置は、内燃機関の始動時にベルトの駆動源となる始動プーリと、内燃機関の始動後にベルトの駆動源となる駆動プーリとの間に配置されている。したがって、この発明によれば、上記制御装置は、内燃機関の挙動変化によるベルトの張力変動が最も大きくなる位置に配置されているから、この制御装置でもって、ベルトの張力あるいはオートテンショナの減衰力を制御することで、ベルトの張力変動を効率よく抑制できる。
【００３３】
【発明の実施の形態】
以下、この発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。
【００３４】
図１に、この発明の内燃機関用ベルトシステムの実施形態を模式的に示す。この実施形態のベルトシステムは、内燃機関であるエンジン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、ウォータポンプに装着された補機プーリ３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４とを備える。また、この実施形態のベルトシステムは、上記駆動プーリ１，補機プーリ２，３および４に順次掛け渡されたベルト７を備える。
【００３５】
また、この補機ベルトシステムは、上記駆動プーリ１と始動用プーリ２との間に配置されたベルト張力調整プーリ１１を有する制御装置としてのベルト制御装置１２を有する。このベルト制御装置１２は、ベルト張力調整プーリ１１でもって、このベルト張力調整プーリ１１に掛けられたベルト７を外周側から内周側に押し付けてベルト７の張力を調整する。
【００３６】
このベルト制御装置１２は、図３に示すように、上記エンジン１０に対して固定された例えば円柱状のアクチュエータ２１と、このアクチュエータ２１の駆動軸２１Ａに嵌合，固定された略円筒形状の支持部２２と、この支持部２２に嵌合され支持部２２に対して回動可能な回動アーム２３を備える。この回動アーム２３の先端部２３Ａには、ベルト張力調整プーリ１１が軸支されている。
【００３７】
この回動アーム２３の先端部２３Ａに形成されたボルト穴２５には座付きボルト２６が螺合されナット２７で締結されている。この先端部２３Ａの鍔部２３Ａ−１と上記ボルト２６の座部２８との間には玉軸受３０が配置されている。この玉軸受３０の外輪３１はベルト張力調整プーリ１１の内周面１１Ａに嵌合，固定され、玉軸受３０の内輪３２は座部２８から延びる筒部２８Ａおよび先端部２３Ａの筒部２３Ａ−２に嵌合，固定されている。この回動アーム２３とベルト張力調整プーリ１１がプーリ保持部２９を構成している。
【００３８】
また、回動アーム２３の基部２３Ｂに形成された軸方向の環状凹部３１と、支持部２２に形成された軸方向の環状凹部３２とが形成する筒状空間Ｓにはコイルバネ３３が配置されている。このコイルバネ３３の一端３３Ａは支持部２２に固定され、他端３３Ｂは回動アーム２３の基部２３Ｂに固定されている。また、支持部２２の嵌合部２２Ａの外周面と基部２３Ｂの内周面との間には、嵌合部２２Ａと基部２３Ｂとを相対回転可能に支持するスペーサ３５が嵌合されている。
【００３９】
また、上記支持部２２の先端部２２Ｂには環状の固定板３６が固定され、この固定板３６と上記基部２３Ｂの軸方向端面２３Ｂ−１との間に、環状の摩擦部材３７が配置されている。上記固定板３６と上記基部２３Ｂの軸方向端面２３Ｂ−１と上記摩擦部材３７とが第１の減衰部４０を構成している。この第１の減衰部４０は、回動アーム２３と支持部２２との相対回転に際し、摩擦部材３７が固定板３６および軸方向端面２３Ｂ−１の間に摩擦力を発生させ、回動アーム２３と支持部２２との間に減衰力を発生させる。なお、この摩擦部材３７は、上記コイルバネ３３の付勢力でもって、軸方向端面２３Ｂ−１によって固定板３６に押圧されている。
【００４０】
また、上記ベルト制御装置１２は、摩擦部材４５，４６およびアクチュエータ４７を有する第２の減衰部４１を備える。この摩擦部材４５は、支持部２２の外筒部２２Ｃと基部２３Ｂの外筒部２３Ｂ−２との間のスペースに配置されている。また、上記摩擦部材４６は、基部２３Ｂの外筒部２３Ｂ−２の外周側に配置されている。上記摩擦部材４５および４６は、アクチュエータ４７の径方向に伸縮されるロッド４７Ａの先端に取り付けられた押圧部４７Ｂによって、径方向外方から径方向内方へ押される。これにより、摩擦部材４５の径方向内端４５Ａが基部２３Ｂの内筒部２３Ｂ−３の外周面に摩擦接触され、摩擦部材４６の径方向内端４６Ａが外筒部２３Ｂ−２の外周面に摩擦接触される。
【００４１】
また、この実施形態は、図４に示すように、上記エンジンの回転数を検出してこの回転数を表す回転数信号を出力する回転数センサ５１と上記エンジンにかかる負荷の大きさを検出してこの負荷の大きさを表す負荷信号を出力する負荷センサ５２と制御回路５３とを備える。この制御回路５３は、上記回転数センサ５１からの回転数信号と負荷センサ５２からの負荷信号を受けて、この回転数信号と負荷信号とに基いて、上記アクチュエータ２１を制御し駆動する。
【００４２】
上記構成の内燃機関用ベルトシステムでは、上記制御回路５３が、上記回転数センサ５１から受けた上記回転数信号が所定値よりも低い回転数を表す信号であると判断したときに、上記アクチュエータ２１を駆動して、支持部２２を回転させ、コイルバネ３３のねじり角度を増大させる。これにより、例えば、図２に示すように、回動アーム２３は破線で示された位置から実線で示された位置に移動し、回動アーム２３に軸支されたベルト張力調整プーリ１１はベルト７の張力が高くなる位置に移動される。
【００４３】
また、上記制御回路５３が、上記回転数センサ５１から受けた上記回転数信号が所定値よりも低い回転数を表す信号であると判断したときに、上記アクチュエータ４７を駆動して、ロッド４７Ａ，押圧部４７Ｂを介して、摩擦部材４５，４６を内筒部２３Ｂ−３，外筒部２３Ｂ−２に押圧させる。これにより、第１減衰部４０に加えて第２減衰部４１でもって、回動アーム２３を含むオートテンショナとしてのプーリ保持部２９の減衰力を高めて、ベルト７に張力を付与するプーリ保持部２９の減衰力を高める。
【００４４】
このように、ベルト７の張力および上記オートテンショナの減衰力を高めることで、エンジン１０の駆動軸の回転変動が高くなるような低速回転時に、回動アーム２３，ベルト張力調整プーリ１１の揺動が増大する現象を防止でき、ベルト７の張力変動が大きくなる現象を防止できる。したがって、ベルト制御装置１２を含むベルトシステムの短寿命を回避して寿命向上を図れる。
【００４５】
次に、図５に、上記回転数センサ５１から受けた上記回転数信号が表す回転数に応じて、上記制御回路５３がアクチュエータ２１を制御し駆動して回動アーム２３，ベルト張力調整プーリ１１を駆動することによって設定するベルト張力の一例を示す。図５に示す一例では、制御回路５３は、エンジンの回転数が所定値Ｎ１よりも低くなると上記回転数が所定値Ｎ２（Ｎ２＜Ｎ１）まではエンジンの回転数の低下に応じて、張力Ｔ１から張力Ｔ２に略直線的にベルト張力が上昇するようにアクチュエータ２１を駆動する。一方、制御回路５３は、エンジンの回転数が所定値Ｎ１以上になると略一定のベルト張力Ｔ１を維持するように、アクチュエータ２１を駆動する。また、上記制御回路５３は、エンジンの回転数が上記所定値Ｎ２よりも低くなった場合には、上記ベルト張力Ｔ１よりも高いベルト張力Ｔ２を維持するように、アクチュエータ２１を駆動する。
【００４６】
また、図６には、上記制御回路５３によるベルト７に張力を付与するオートテンショナをなすプーリ保持部２９の減衰力制御の一例を示す。この一例では、制御回路５３は、エンジンの回転数が上記所定値Ｎ１よりも低いときには、アクチュエータ４７を駆動して、摩擦部材４５，４６を内筒部２３Ｂ−３，外筒部２３Ｂ−２に押圧させて、第１減衰部４０と第２減衰部４１の両方で回動アーム２３を減衰させる。この減衰によるダンピング率（減衰率）は略一定の所定値Ｄ１に維持される。一方、上記エンジンの回転数が上記所定値Ｎ１以上のときには、アクチュエータ４７を駆動して、摩擦部材４５，４６を内筒部２３Ｂ−３，外筒部２３Ｂ−２から離隔させ、第１減衰部４０だけで回動アーム２３を減衰させる。この第１の減衰部４０のみの減衰によって、ダンピング率は上記所定値Ｄ１よりも低い略一定の所定値Ｄ２に維持される。
【００４７】
さらに、上記制御回路５３は、回転数センサ５１からエンジンの所定値Ｎ１よりも低い回転数を表す信号を受けた場合に、負荷センサ５２が検出した上記エンジンの負荷に応じて、ベルト７の張力が高くなるように制御する。つまり、エンジンの回転変動が大きくなる低速回転域において、エンジンの負荷に応じて、ベルト７の張力を高める値を調節することで、ベルト７の張力変動をより確実に抑制できる。例えば、エンジンの負荷が高いときには、エンジンの回転変動が大きくなるので、ベルト７の張力を高める値を大きくすることで、ベルト７の張力変動を確実に抑制できる。
【００４８】
さらにまた、上記制御回路５３は、回転数センサ５１から上記エンジンの所定値Ｎ１よりも低い回転数を表す信号を受けた場合に、上記負荷センサ５２が検出した上記エンジンの負荷に応じて、ベルト７に張力を与えるプーリ保持部２９の減衰力が高くなるように制御する。つまり、エンジンの回転変動が大きくなる低速回転域において、エンジンの負荷に応じて、プーリ保持部２９の減衰力を高めることで、ベルト７の張力変動を確実に抑制できる。例えば、上記第２減衰部４１において、アクチュエータ４７に替えて、２つのアクチュエータを備えて、この２つのアクチュエータでもって、２つの摩擦部材４５，４６を、それぞれ、独立して駆動するようにする。この構成では、上記エンジンの回転数が上記低速回転域で、かつ、上記エンジンの負荷が高いときには、上記エンジンの回転変動が大きくなるので、上記２つのアクチュエータを駆動して上記２つの摩擦部材４５，４６を内筒部２３Ｂ−３，外筒部２３Ｂ−２に押圧させる。これにより、ベルト７に張力を付与するプーリ保持部２９の減衰力を高める値を大きくして、ベルト７の張力変動を確実に抑制できる。一方、上記エンジンの回転数が上記低速回転域で、かつ、上記エンジンの負荷が高くないときには、上記２つのアクチュエータのうちの一方のみを駆動して上記２つの摩擦部材４５，４６のうちの一方のみを内筒部２３Ｂ−３あるいは外筒部２３Ｂ−２に押圧させる。これにより、エンジンの負荷の大きさに応じて、ベルト７に張力を付与するプーリ保持部２９の減衰力を高めることができ、ベルト７の張力変動をより確実に抑制できる。
【００４９】
また、この実施形態では、エンジンの回転数が所定値Ｎ１よりも高い場合には、上記制御回路５３はベルト７の張力が低くなるように制御する。したがって、上記エンジンの高速回転域ではベルト張力を低く抑えてベルト寿命を向上できる。また、この実施形態では、エンジンの回転数が所定値Ｎ１よりも高い場合には、上記制御回路５３はアクチュエータ４７を制御して第２減衰部４１による減衰をなくして、プーリ保持部２９の減衰力が低くなるように制御する。こうして、エンジンの高速回転域ではプーリ保持部２９の減衰力を低く抑えることで、ベルト寿命の向上を図れる。
【００５０】
また、この実施形態の内燃機関用ベルトシステムでは、上記制御回路５３がベルト７の張力を制御することで、このベルトシステムにおけるトルク特性を１０乃至６０Ｎ・ｍの範囲で制御可能である。したがって、エンジンの挙動の変化に対応して、最適なトルク特性とすることができ、システム寿命を十分に確保できる。
【００５１】
また、この実施形態の内燃機関用ベルトシステムでは、上記制御回路５３は、第２減衰部４１のアクチュエータ４７を駆動，制御して、上記オートテンショナをなすプーリ保持部２９の減衰力を制御することで、このベルトシステムにおけるダンピング率を１０乃至５０％の範囲で制御可能である。したがって、エンジンの挙動の変化に対応して、最適な減衰特性とすることができ、システム寿命を十分に確保できる。なお、ダンピング率が１０％未満では、ベルト７の張力変動を抑制するのに不足となり、一方、ダンピング率が５０％を越えると、プーリ１〜４に対するベルト７の追随性が低下し、ベルト７でプーリ１〜４を駆動する力が不足する等の現象が起こる。
【００５２】
なお、この実施形態の内燃機関用ベルトシステムでは、上記補機プーリ２をオルタネータに装着したが、上記補機プーリ２をスタータ（始動機）に装着してもよい。この場合、上記補機プーリ２は始動プーリとなり、上記制御装置としてのベルト制御装置１２は、駆動プーリ１と始動プーリ２との間に配置されていることになる。この場合には、上記ベルト制御装置１２は、エンジンの始動時にベルト７の駆動源となる始動プーリ２と、エンジンの始動後にベルト７の駆動源となる駆動プーリ１との間に配置されている。したがって、この場合には、上記ベルト制御装置１２は、エンジンの挙動変化によるベルト７の張力変動が最も大きくなる位置に配置されているから、このベルト制御装置１２でもって、ベルト７の張力あるいはオートテンショナとしてのプーリ保持部２９の減衰力を制御することで、ベルト７の張力変動を効率よく抑制できる。また、上記スタータをスタータジェネレータモータとしてもよい。また、上記実施形態では、ベルト制御装置１２を駆動プーリ１と補機プーリ２との間に配置したが、補機プーリ２と３の間、もしくは補機プーリ３と４の間に配置してもよく、補機プーリ４と駆動プーリ１の間に配置してもよい。また、上記実施形態では、補機プーリの個数を３個としたが、４個以上であってもよく、２個あるいは１個であってもよい。
【００５３】
【発明の効果】
以上より明らかなように、この発明の内燃機関用ベルトシステムでは、制御装置は、回転数センサから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、ベルトの張力が高くなるように制御する。この発明によれば、内燃機関の回転変動が大きくなる低速回転域において、ベルトの張力を高めることで、ベルトの張力変動を抑えることができる。したがって、この発明の内燃機関用ベルトシステムによれば、内燃機関の挙動の変化に対応して、最適なトルク特性とすることができ、システム寿命を十分に確保できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の内燃機関用ベルトシステムの実施形態のプーリ配置を示す模式図である。
【図２】上記実施形態における動作を説明する模式図である。
【図３】上記実施形態のベルト制御装置の構造を示す断面図である。
【図４】上記実施形態の電気系統のブロック図である。
【図５】上記実施形態のベルト制御装置がエンジン回転数に応じてベルト張力を制御する制御特性を示す図である。
【図６】上記実施形態のベルト制御装置がエンジン回転数に応じてダンピング率を制御する制御特性を示す図である。
【図７】従来の内燃機関用ベルトシステムにおけるベルト張力調整装置の断面図である。
【符号の説明】
１　駆動プーリ
２，３，４　補機プーリ
７　ベルト
１０　エンジン
１１　ベルト張力調整プーリ
１２　ベルト制御装置
２１，４７　アクチュエータ
２２　支持部
２３　回動アーム
２９　プーリ保持部
３３　コイルバネ
４０　第１減衰部
４１　第２の減衰部
５１　回転数センサ
５２　負荷センサ
５３　制御回路
【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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