(57)【要約】【課題】気筒休止を行う多気筒エンジン１の補機駆動システムＡ１におけるベルト１３の張力を自動的に調整するオートテンショナ１６に対し、テンショナ１６のアーム１８やベルトスパン１３ａの振動を制動して異音の発生やベルト１３の寿命低下を防止する。【解決手段】オートテンショナ１６のダンパ２４は、磁気粘性流体ＭＲＦの粘性抵抗によりアーム１８の振動を制動させるものとし、このダンパ２４に励磁により磁気粘性流体ＭＲＦに磁力を付与する電磁石３４を設ける。運転中のエンジン１の一部の気筒の稼働を休止するときに、エンジンコントローラ３８からの信号に応じて、ダンパ２４の電磁石３４の励磁により磁気粘性流体ＭＲＦに磁力を付与し、磁気粘性流体ＭＲＦの粘性抵抗を増大させてアーム１８やベルトスパン１３ａの振動を抑制する。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定部に移動可能に支持された移動体と、該移動体に回転自在に支持されてベルトが巻き掛けられるテンションプーリと、上記移動体を、テンションプーリがベルトを押圧するように移動付勢する付勢手段と、磁気粘性流体の粘性抵抗により上記移動体の振動を制動する制振手段と、該制振手段の磁気粘性流体に磁力を付与する磁気付与手段と、を備え、エンジンのベルト伝動システムにおけるベルトの張力を自動的に調整するとともに、そのベルト張力が所定以上に大きく変動するときには、上記磁気付与手段により制振手段の磁気粘性流体に磁力を付与して、粘性抵抗による移動体への制動力を増大させるようにしたオートテンショナの制御装置であって、
上記エンジンが多気筒エンジンであり、その運転中に一部の気筒への少なくとも燃料供給を停止して、当該気筒の稼働を休止させる気筒休止制御手段が装備され、
上記気筒休止制御手段により気筒の稼働が休止されるか、又は、休止中の気筒の稼働が再開されるか、の少なくとも一方のときに、その気筒休止制御手段からの信号に応じて、上記制振手段の磁気粘性流体に磁力が付与されるように上記磁気付与手段を制御する磁力制御手段を備えていることを特徴とするオートテンショナの制御装置。
【請求項２】
請求項１のオートテンショナの制御装置において、
磁力制御手段は、多気筒エンジンの全ての気筒が稼働している状態で、そのうちの３分の１以上の気筒の稼働が休止されるときに、磁気付与手段の制御を行うものとされていることを特徴とするオートテンショナの制御装置。
【請求項３】
請求項１又は２のいずれかのオートテンショナの制御装置において、
磁力制御手段は、稼働気筒数の変化に同期して制振手段の磁気粘性流体に磁力が付与されるように、磁気付与手段を制御するものとされていることを特徴とするオートテンショナの制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ベルト伝動システムに用いられてベルト張力を自動的に調整するためのオートテンショナの制御装置に関し、特に、そのベルトの張力変化に伴う移動体の振動を磁気粘性流体の粘性抵抗を利用して制動するようにしたものに関する技術分野に属する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、この種のオートテンショナとして、その減衰装置（ダンパ）の種類に応じて油圧式、摩擦式及びビスカス式のものが知られており、油圧式及びビスカス式の減衰装置はオイルの粘性により、また摩擦式の減衰装置は樹脂と金属との摩擦抵抗によりそれぞれ減衰を得るようにしたものである。
【０００３】
例えば自動車用エンジンの補機を駆動する補機駆動システムに用いられる従来の油圧式オートテンショナの構造について説明すると、この油圧式オートテンショナはアームタイプやロッドタイプのものがあり、アームタイプの油圧式オートテンショナは、エンジン等の固定部に基端部にて回動可能に支持されたアームと、このアームの先端部に回転自在に支持され、ベルトが巻き掛けられるテンションプーリとに加え、アームと固定部との間に連結されてアームの回動を減衰させる油圧式ダンパを具備している。
【０００４】
また、ロッドタイプの油圧式オートテンショナは、エンジン等の固定部に軸方向に摺動可能（スライド可能）に支持されたロッド部と、このロッド部の先端部に回転自在に支持されたテンションプーリと、ロッド部に連結されてその摺動を減衰させる油圧式ダンパとを備えたものが知られている。
【０００５】
上記油圧式ダンパは、シリンダボディと、このシリンダボディ内に往復動可能に嵌挿され、シリンダボディ内をオイルが充填された第１及び第２の２室に区画するピストンと、このピストンに連結され、シリンダボディに対し伸縮するロッドとを備え、これらシリンダボディ又はロッドの一方が固定部に、また他方がアーム又はロッド部にそれぞれ連結されている。そして、シリンダボディ内の両室は、ピストンに形成したオイル通路又はシリンダボディ及びピストンの間のクリアランスを通って連通され、オイル通路には第２室のオイルが第１室に流れるのを阻止する逆止弁が、また第２室には、ロッドをテンションプーリがベルトを押圧するように伸張方向に付勢するばね（付勢手段）がそれぞれ配設されており、ばねの付勢力によりロッドが伸張するときには、第１室のオイルが逆止弁の影響を受けずに第２室に流れるため、ロッドがスムーズに速い速度で伸張移動し、テンションプーリをベルト押圧方向にさせる一方、ベルト張力が増大してテンションプーリと共にロッドが収縮するときには、第２室のオイルがオイル通路を通って第１室に流れるのは逆止弁により阻止され、そのオイルはピストンとシリンダボディ内面との間の小さなクリアランスを通って流れるために、大きな粘性抵抗が働き、減衰効果が得られる。
【０００６】
すなわち、ベルトに発生する張力変化を吸収するためには、張力が高くなるとき（ロッド収縮時）には減衰を持たせ、張力が低くなるとき（ロッド伸張時）には速く追従して張力を与える必要があり、上記油圧式ダンパの構造はこれに叶ったものになっている。
【０００７】
尚、上記ロッドタイプの油圧式オートテンショナにおいて、そのロッド部を油圧式ダンパのシリンダボディ又はロッドの一方で、また固定部をシリンダボディ又はロッドの他方でそれぞれ構成（兼用）したものも知られている（例えば特許文献１等参照）。
【０００８】
また、従来、特許文献２に示されるように、上記油圧式ダンパのシリンダボディ内部に充填されるオイルを磁気粘性流体としたものも提案されている。この磁気粘性流体は、極めて微細な強磁性体をオイル等の液体中に分散させてなるものであって、この磁気粘性流体に外部から磁力を付与することで、その磁気粘性流体の粘性抵抗を変化させることができる。
【０００９】
ところで、近年、多気筒エンジンの運転中に一部の気筒への燃料供給及び点火を停止するとともに、この気筒の吸排気弁の作動も停止させて、当該気筒の稼働を休止させるという技術（以下、気筒休止ともいう）が実用化されており、このように一部の気筒が燃焼及びポンプ仕事を行わないようにすることで、軽負荷運転時のエンジンの燃料消費を大幅に低減することができる。
【００１０】
しかし、上記気筒休止を行うようにしたエンジンの補機駆動システムや動弁システムにおいては、稼働気筒数が変更されるときのエンジン出力トルクの変動によって、ベルトの張力に急激な変動を生じる。特に、動弁システムにおいては気筒の吸排気弁の作動が停止されるのに伴い、直接的な張力変動が生じる虞れがある。これに対し、従来のオートテンショナにおけるダンパのダンピング抵抗は、上記ベルト張力の急激な変動に対してもテンショナの移動体が振動しないようにするほど大きなものではないので、このダンパによりテンショナの振動を抑えることは困難であり、テンショナの移動体が大きく飛び跳ねるように振動して叩き音等の異音が発生したり、ベルトの寿命が低下したりする等の問題が生じる。
【００１１】
この点、仮にダンパのダンピング抵抗を初期から高く設定しておけば、上記エンジンの稼働気筒数の変化によってベルト張力が急激に変動しても、テンショナの振動を抑制することはできるが、反面、このダンピング抵抗の増大設定に伴ってオートテンショナが固定テンショナに近いものとなり、通常の状態では適正なベルト張力が付与できず、ベルト張力の不足によりベルトのスリップ等が発生する虞れがある。
【００１２】
そこで、本出願人は、先の特許出願（例えば特願２００２−０３４９９６号明細書等を参照）において、オートテンショナのオイルを磁気粘性流体に置き換えた上で、このテンショナやベルトの所定以上の振動を検出したときにはその磁気粘性流体に対し磁力を付与して抵抗を高くし、これにより移動体の振動を制動する、という技術を提案している。
【００１３】
上記の提案によれば、テンショナやベルトが所定以上に大きく振動したときには、制振手段の磁気粘性流体に磁力が付与されて粘性抵抗が増大し、これにより移動体やベルトスパンの振動が制動されることになるので、ベルトの張力変動によるベルトや移動体の振動を抑えて、ベルトのスリップや叩き音等の異音の発生を防止できるとともに、ベルトの高寿命化を図ることができる。
【特許文献１】特開平９―６０６９７号公報
【特許文献２】実開昭６３―８９４５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、上述の如く運転中に稼働気筒数が変更され、出力の変動によりベルトの張力に急激な変動を生じるような多気筒エンジンにおいては、そのベルト張力の変動による影響をより効果的に軽減するために、ベルト伝動システムにおけるオートテンショナの制御を上記提案例よりもさらに高応答のものとして、遅れなくベルト張力を調整することが求められている。
【００１５】
本発明は斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、磁気粘性流体の粘性抵抗によって移動体の振動を制動する制振手段が設けられたオートテンショナの制御装置において、その磁気粘性流体の粘性抵抗を変更する制御の開始条件に工夫を凝らし、テンショナやベルトが実際に振動する前に磁気粘性流体に磁力を付与して、その粘性抵抗による制動力を増大させることで、テンショナの振動や移動体の飛び跳ねを解消することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記の目的を達成するために、この発明では、気筒休止を行うようにした多気筒エンジンのベルト伝動システムにおいて、オイルの粘性により移動体の振動（移動）の制動を得るようにしたオートテンショナに対し、そのオイルを磁気粘性流体に置き換えた上で、エンジンの稼働気筒数が変更されるときには、そのための制御信号が発せられるのに応じて制振手段の磁気粘性流体に対し磁力を付与するようにした。
【００１７】
具体的には、請求項１の発明では、固定部に移動可能に支持された移動体と、この移動体に回転自在に支持されてベルトが巻き掛けられるテンションプーリと、上記移動体を、テンションプーリがベルトを押圧するように移動付勢する付勢手段と、磁気粘性流体の粘性抵抗により上記移動体の振動を制動する制振手段と、該制振手段の磁気粘性流体に磁力を付与する磁気付与手段と、を備え、エンジンのベルト伝動システムにおけるベルトの張力を自動的に調整するとともに、そのベルト張力が所定以上に大きく変動するときには、上記磁気付与手段により制振手段の磁気粘性流体に磁力を付与して、粘性抵抗による移動体への制動力を増大させるようにしたオートテンショナの制御装置が対象である。
【００１８】
そして、上記エンジンが多気筒エンジンであり、その運転中に一部の気筒への少なくとも燃料供給を停止して、該気筒の稼働を休止させる気筒休止制御手段が装備されている場合に、上記気筒休止制御手段により気筒の稼働が休止されるか、又は休止中の気筒の稼働が再開されるか、の少なくとも一方のときに、その気筒休止制御手段からの信号に応じて、上記制振手段の磁気粘性流体に磁力が付与されるように上記磁気付与手段を制御する磁力制御手段を備えていることを特徴とする。
【００１９】
この構成によると、多気筒エンジンのベルト伝動システムに備えられたオートテンショナにおいて、その基本的な機能として、テンションプーリに巻き掛けられるベルトの張力が低下すると、付勢手段の付勢力により、テンションプーリがベルトを押圧するように移動体が移動する一方、ベルトの張力が増大すると、テンションプーリがベルトにより押されて移動体が付勢手段の付勢力に抗して移動するようになる。
【００２０】
そして、上記オートテンショナの制振手段は、磁気粘性流体の粘性抵抗により移動体の振動を制動するものであるが、上記エンジンの一部の気筒の稼働が気筒休止制御手段により休止されるか、又は休止中の気筒の稼働が再開されるか、の少なくとも一方のときに、該気筒休止制御手段からの信号に応じて磁力制御手段により磁気付与手段が制御されて、この磁気付与手段により上記制振手段の磁気粘性流体に磁力が付与される。これにより、磁気粘性流体の粘性抵抗が増大されるので、上記稼働気筒の変更によってエンジン出力が急激に変化しても、上記移動体（及びベルトスパン）の振動が制動される。
【００２１】
すなわち、一般的に、テンショナやベルトの振動状態をセンサにより検出して、制振手段の磁気粘性流体に磁力を付与するようにした場合、このセンサの信号出力の時間遅れや磁気粘性流体に磁力を付与してから減衰力が立ち上がるまでの時間遅れがあることから、テンショナの振動や移動体の飛び跳ねをかなり軽減することはできるものの、これを完全に解消するには至らない。これに対し、上記発明によれば、エンジンの稼働気筒数を変更するための制御信号に基づいて、テンショナやベルトが実際に振動する直前に制振手段の磁気粘性流体に磁力を付与して、その制動力を増大させることができるので、気筒休止に伴うベルトや移動体の飛び跳ねを解消して、ベルトのスリップや叩き音等の異音をより確実に防止することができ、ベルトの寿命を延ばすことができる。
【００２２】
尚、本願の磁気粘性流体（ＭＲＦ）は、粒径が０．５〜５０μｍ程度の磁性粒子を媒体に安定分散させたもので、磁界をかけると、粒子が連結したクラスタを形成しやすく、大きな剪断抵抗を示すコロイドであって、粒径が５〜５０ｎｍ程度の磁性粒子を媒体に分散させ軸シール等に用いられる磁性流体とは、磁界に対する剪断抵抗が全く異なり、用途も異にするものである。
【００２３】
請求項２の発明では、上記磁力制御手段は、多気筒エンジンの全ての気筒が稼働している状態で、そのうちの３分の１以上の気筒の稼働が休止されるときに、磁気付与手段の制御を行うものとする。すなわち、全気筒が稼働する状態から３分の１以上の気筒の稼働が休止されるときには、エンジン出力トルクの変動が大きいので、このときに磁気付与手段により制振手段の磁気粘性流体に磁力を付与して、その粘性抵抗や剪断抵抗を増大させることにより、移動体（及びベルトスパン）の振動を制動することの作用効果が特に有効なものとなる。
【００２４】
請求項３の発明では、上記磁力制御手段は、稼働気筒数の変化に同期して制振手段の磁気粘性流体に磁力が付与されるように、磁気付与手段を制御するものとする。こうすることで、稼働気筒数の変化によるエンジン出力トルクの変動に対し遅れなく、且つ早すぎない最適なタイミングで磁気付与手段を制御することができる。
【００２５】
ここで、上記の構成において、上記磁力制御手段は、移動体の振動がロック停止されるように磁気付与手段を制御するものとするのが好ましい。こうすれば、移動体やベルトスパンの振動を確実に停止させて、エンジンの稼働気筒数の変更によるベルトや移動体の振動を有効に防止することができる。
【００２６】
また、上記ベルト伝動システムは、エンジンによりベルトを介して補機を駆動する補機駆動システムとしたり、或いは、エンジンの吸排気弁の少なくとも一方をベルトを介して開閉駆動する動弁システムとするのが好ましい。こうすれば、本発明の効果が有効に発揮される最適なベルト伝動システムが得られる。
【００２７】
さらに、上記制振手段は、シリンダボディと、このシリンダボディ内に往復動可能に嵌挿され、シリンダボディ内を磁気粘性流体が充填された２室に区画するピストンと、上記シリンダボディ内の両室を連通する連通路と、上記ピストンに連結され、シリンダボディに対し伸縮するロッドとを備え、上記シリンダボディ又はロッドの一方が固定部を、また他方が移動体をそれぞれ構成するものとするのが好ましい。そして、上記磁気付与手段は、上記連通路の磁気粘性流体に磁力を付与するように構成されているのが好ましい。
【００２８】
このような構成とすれば、ベルトの張力変化によりテンションプーリが移動体と共に移動すると、この移動体の移動によりピストンがシリンダボディ内で往復動し、シリンダボディ内の２室間で磁気粘性流体が連通路を介して往来して、この連通路を通る磁気粘性流体の流路抵抗（粘性抵抗）により移動体の振動が制動される。この連通路の磁気粘性流体に対し磁気付与手段により磁力が付与され、この磁力の変化により磁気粘性流体の流路抵抗が変更されて制動力が変えられる。従って、磁気粘性流体を用いた望ましい制振手段が得られる。
【００２９】
さらにまた、上記制振手段を、固定部と移動体との間に移動体の回動軸心と同心状に配置されかつ磁気粘性流体が充填された流体室を備えるものとし、この流体室には、固定部に回転一体に設けられた少なくとも１枚の固定部側プレートと、移動体に回転一体に設けられた少なくとも１枚の移動体側プレートとを移動体の回動軸心方向に交互に並べて配置する構成としてもよく、これに応じて、上記磁気付与手段を、上記流体室の磁気粘性流体に磁力を付与するように構成するのが好ましい。
【００３０】
このような構成とすれば、ベルトの張力変化によりテンションプーリが移動体と共に回動すると、この移動体の回動により、固定部と移動体との間の流体室において移動体側プレートが固定部側プレートと相対的に回動し、この両プレートの相対回動に伴い流体室内の磁気粘性流体が剪断抵抗（粘性抵抗）を受け、この磁気粘性流体の剪断抵抗により移動体の回動が制動される。この流体室の磁気粘性流体に対し磁気付与手段により磁力が付与され、この磁力の変化により磁気粘性流体の粘性が変更されて制動力が可変とされる。この場合も、磁気粘性流体を用いた望ましい制振手段が得られる。
【００３１】
尚、上記制振手段は、移動体の振動を減衰させる減衰手段を構成しているものとしてもよく、こうすれば、制振手段を減衰手段と兼用することができる。
【発明の効果】
【００３２】
以上説明したように、請求項１の発明では、気筒休止を行うようにした多気筒エンジンのベルト伝動システムにおいて、ベルトの張力を自動的に調整するオートテンショナに対し、磁気粘性流体の粘性抵抗により移動体の振動を制動させる制振手段と、この制振手段の磁気粘性流体に磁力を付与する磁気付与手段とを設けて、稼働気筒数が変更されるときには、そのための制御信号が発信されるのに応じて磁気付与手段を制御し、制振手段の磁気粘性流体に磁力を付与して移動体の振動を制動するようにしたので、上記稼働気筒数の変更に伴いエンジン出力トルクが急変する前に制振手段の磁気粘性流体に磁力を付与し、その粘性抵抗を増大させて移動体又はベルトスパンの振動を制動することができる。これにより、気筒休止に起因するベルトや移動体の過大な振動の発生を未然に防止して、ベルトのスリップや叩き音等を解消し、且つベルトの高寿命化を図ることができる。
【００３３】
請求項２の発明では、多くの気筒の稼働が同時に休止されてエンジン出力トルクの変動が大きいときに、制振手段の磁気粘性流体の粘性抵抗等を増大させて、移動体等の振動を制動することで、上記請求項１の発明の効果が特に有効なものとなる。
【００３４】
請求項３の発明では、稼働気筒数の変化に同期して制振手段の磁気粘性流体に磁力を付与さすることにより、エンジン出力トルクの変動に対して遅れなく、且つ早すぎない最適なタイミングで移動体等の振動を制動することができ、これにより、上記請求項１の発明の効果がさらに高まる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。
【００３６】
（実施形態１）
図２は本発明の実施形態１に係る、ベルト伝動システムとしてのエンジンの補機駆動システムＡ１を示し、１は自動車に搭載されたＶ型多気筒エンジン、３はエンジン１のクランク軸２に回転一体に取付固定されたクランクプーリ、５は補機としての空調機用コンプレッサ（図示せず）の回転軸４に回転一体に取付固定されたコンプレッサプーリ、７は補機としてのパワーステアリング用ポンプ（図示せず）の回転軸６に回転一体に取付固定されたＰＳポンププーリ、１０は補機としてのオルタネータ８の回転軸９に回転一体に取付固定されたオルタネータプーリ、１１は冷却ファン１１ａと一体に形成されてそれを回転駆動するためのファンプーリ、１２はアイドラプーリである。
【００３７】
上記クランクプーリ３、コンプレッサプーリ５、ＰＳポンププーリ７、オルタネータプーリ１０及びアイドラプーリ１２はいずれもＶリブドプーリからなる一方、ファンプーリ１１は平プーリからなり、これらのプーリ３，５，７，１０〜１２間にはＶリブドベルトからなる伝動ベルト１３が巻き掛けられている。このベルト１３は、上記Ｖリブドプーリからなる各プーリ３，５，７，１０，１２にあってはベルト１３内面（下面）をプーリ３，５，７，１０，１２に接触させた正曲げ状態で、また平プーリからなるファンーリ１１にあってはベルト１３外面（背面）をプーリ１１に接触させた逆曲げ状態でそれぞれ巻き付けられて、いわゆるサーペンタインレイアウトで巻き掛けられており、エンジン１の運転に伴うクランク軸２（クランクプーリ３）の回転によりベルト１３をクランクプーリ３→ファンプーリ１１→コンプレッサプーリ５→アイドラプーリ１２→ＰＳポンププーリ７→オルタネータプーリ１０→クランクプーリ３の順に図２で時計回り方向に走行させて、各補機を駆動するようになっている。
【００３８】
そして、上記ベルト１３においてクランクプーリ３から出る側の緩み側スパン１３ａのうち、該クランクプーリ３とオルタネータプーリ１０との間のスパン１３ａには、そのスパン１３ａをベルト１３外面側から押圧してベルト１３の張力を自動的に調整するためのアームタイプの油圧式オートテンショナ１６が配置されている。
【００３９】
すなわち、図５は上記オートテンショナ１６の構造を拡大して示しており、１７は上記エンジン１の側壁部に取付固定されるマウントで、この実施形態では上記マウント１７とエンジン１とで本発明でいう固定部を構成している。上記マウント１７には移動体としてのアーム１８が基端部にて支持軸１９により揺動可能（回動可能）に支持されている。このアーム１８の先端部には上記支持軸１９と平行のプーリ軸２０が突設され、このプーリ軸２０には平プーリからなるテンションプーリ２１がベアリング（図示せず）を介して回転自在に支持され、このテンションプーリ２１に伝動ベルト１３が外面（背面）から巻き掛けられて押圧される。
【００４０】
上記アーム１８の基端部には上記支持軸１９とオフセットした位置に、制振手段を構成する油圧式ダンパ２４の一端部が連結ピン２３を介して揺動可能に連結され、このダンパ２４の他端部はエンジン１の側壁部（固定部の一部）に揺動可能に連結されており、ダンパ２４によりアーム１８の振動（揺動）を制動させるようにしている。
【００４１】
図３に示すように、上記ダンパ２４は、極めて微細な強磁性体を液体中に分散させてなる磁気粘性流体ＭＲＦの粘性抵抗によりアーム１８（移動体）の振動を制動させるものとされている。すなわち、ダンパ２４は、エンジン１に揺動可能に連結するための連結部２５ａを有するシリンダボディ２５を備え、このシリンダボディ２５内には、その軸心に沿って直線的に往復移動するようにフリーピストン３０が嵌装されるとともに、このフリーピストン３０によって区切られる一方の内部空間（図の左側の空間）を第１室２６及び第２室２７に区画するピストン２８が往復動可能に嵌挿されていて、この２室２６，２７に磁気粘性流体ＭＲＦが充填されている。
【００４２】
上記ピストン２８にはロッド２９の基端部が一体的に連結固定され、このロッド２９はシリンダボディ２５外に第１室２６側の端部を液密状に貫通して突出しており、ピストン２８の移動によりロッド２９がシリンダボディ２５に対し伸縮する。ロッド２９の先端部には、アーム１８の基端部に上記連結ピン２３により連結するための連結部２９ａが形成されている。
【００４３】
また、上記フリーピストン３０によって区切られるシリンダボディ２５内の他方の内部空間（図の右側の空間）には、例えば高圧の窒素ガスが充填されており、フリーピストン３０を介してピストン２８を第１室２６側に向かう方向、つまりロッド２９が伸張する方向に押す付勢手段としての気体ばね３１が構成されている。つまりダンパ２４には気体ばね３１（付勢手段）が内蔵されており、この気体ばね３１により、アーム１８をテンションプーリ２１がベルト１３を押圧するように回動付勢している。
【００４４】
そして、上記シリンダボディ２５内周面とピストン２８外周面との間は所定の間隔があけられていて、この間隔により第１及び第２の両室２６，２７を互いに連通する連通路３３が形成されており、ベルト１３の張力が変化してテンションプーリ２１及びそれを支持しているアーム１８が揺動したとき、このアーム１８の揺動によりピストン２８をシリンダボディ２５内で往復動させ、シリンダボディ２５内の２室２６，２７間で磁気粘性流体ＭＲＦを連通路３３を介して往来させて、この連通路３３を通る磁気粘性流体ＭＲＦの流路抵抗（粘性抵抗）によりアーム１８の振動（揺動）を制動するようにしている。
【００４５】
さらに、上記ピストン２８には磁気粘性流体ＭＲＦに磁力を付与する磁気付与手段としての電磁石３４が設けられており、この電磁石３４に対する電流の供給による励磁状態により、シリンダボディ２５とピストン２８との間の連通路３３の磁気粘性流体ＭＲＦに磁力を付与し、電磁石３４への出力制御により磁気粘性流体ＭＲＦに付与する磁力を変化させてアーム１８に対する減衰定数を可変とするようにしている。すなわち、図２及び図５にも示すように、上記電磁石３４は、コントローラ３７の給電制御部からの給電によって励磁状態もしくは消磁状態に切り換えられ、又は励磁状態での磁力を変化させるようになっており、そのコントローラ３７には、エンジン１の運転制御を行うエンジンコントローラ３８からの出力信号が入力されるようになっている。
【００４６】
すなわち、この実施形態のエンジン１は、２つのバンクを備えたＶ型多気筒エンジンであり、その運転中に所定の条件下で、上記エンジンコントローラ３８による燃料噴射弁及びイグナイタの制御により、一方のバンクの気筒への燃料供給及び点火が停止されることで、当該気筒がエンジン１の出力に寄与しない休止状態とされ、また、そうして休止された気筒への燃料供給及び点火が再開されることで、当該気筒が再び稼働されるようになっている。そして、そのように稼働気筒の数を変更するときには、上記エンジンコントローラ３８から上記オートテンショナ１６のコントローラ３７に信号を送るようにしている。
【００４７】
ここで、上記コントローラ３７において、オートテンショナ１６の制御のために行われる信号処理動作を図１により説明する。まず、最初のステップＳ１で上記エンジンコントローラ３８からの信号を入力し、この信号に基づいて、ステップＳ２においてエンジン１の稼働気筒又は休止気筒の数が変更されるかどうか判定する。この判定がＮＯで稼働気筒数を変更しないときには上記ステップＳ１に戻る一方、稼働気筒数を変更するときで判定がＹＥＳであれば、ステップＳ３に進む。
【００４８】
ステップＳ３では、上記の稼働気筒数の変更に同期してダンパ２４の磁気粘性流体ＭＲＦに磁力が付与されるように、例えば変更される稼働気筒数又は休止気筒数に対応付けて予め設定された電力（電圧、電流等）を予め設定されたタイミングで上記電磁石３４に供給する。こうして電磁石３４を励磁状態にして、シリンダボディ２５とピストン２８との間の連通路３３の磁気粘性流体ＭＲＦに磁力を付与してアーム１８に対する減衰定数を可変とする。
【００４９】
つまり、エンジン１の稼働気筒数を変更するときには、一時的にダンパ２４の磁気粘性流体ＭＲＦに磁力が付与されてアーム１８の振動が制動されるように電磁石３４を制御する一方、稼働気筒数を変更しない通常の運転時には、そのような電磁石３４の制御は行わないようにしている。
【００５０】
この実施形態では、上記エンジンコントローラ３８により、エンジン１の運転中に一部の気筒への少なくとも燃料供給を停止して、当該気筒の稼働を休止させる気筒休止制御手段が構成されている。また、上記オートテンショナ１６のコントローラ３７により、上記気筒の稼働が休止されるか、又は休止中の気筒の稼働が再開されるときに、上記エンジンコントローラ３８からの信号に応じて、上記ダンパ２４の磁気粘性流体ＭＲＦに磁力が付与されてアーム１８の振動が制動されるように電磁石３４を制御する磁力制御手段が構成されている。
【００５１】
したがって、この実施形態においては、オートテンショナ１６のアーム１８にダンパ２４のピストン２８がロッド２９を介して連結され、このピストン２８がシリンダボディ２５内における第２室２７の気体ばね３１の付勢力によりロッド２９をシリンダボディ２５から伸張させる方向に付勢されているので、エンジン１の運転中、補機駆動システムＡ１により各補機（空調機用コンプレッサ、パワーステアリング用ポンプ、オルタネータ８、ファン１１ａ）が駆動されているとき、ダンパ２４内の気体ばね３１によりアーム１８が回動付勢されて、この付勢力によりアーム１８先端のテンションプーリ２１がベルト１３のスパン１３ａを押圧し、このことでベルト１３の張力が付与される。
【００５２】
そして、ベルト１３の張力の変化によりアーム１８がテンションプーリ２１と共に支持軸１９回りに揺動すると、このアーム１８に連結されているピストン２８がシリンダボディ２５内で往復動する。このピストン２８の往復動に伴い、シリンダボディ２５内の２室２６，２７間で磁気粘性流体ＭＲＦが連通路３３を介して往来し、この連通路３３を通る磁気粘性流体ＭＲＦの流路抵抗（粘性抵抗）によりアーム１８の振動が制動される。
【００５３】
また、上記ダンパ２４のシリンダボディ２５外には電磁石３４が配置されており、この電磁石３４にコントローラ３７から電流を流して電磁石３４を励磁させることにより、上記連通路３３の磁気粘性流体ＭＲＦに磁力が付与される。そして、この磁力の変化により磁気粘性流体ＭＲＦの流路抵抗が変更されて制動力が変えられる。このような磁気粘性流体ＭＲＦへの磁力を変更制御することにより、アーム１８に対する減衰定数を可変とすることができる。
【００５４】
すなわち、具体的には、図６（ａ）に示すように、エンジン１の全ての気筒が稼働している通常運転状態で、そのうちの一方のバンクの気筒の稼働が休止されるときに、即ち、稼働気筒数が半分の低燃費運転状態になるときに、この稼働気筒数の変化に起因して同図（ｂ）の如くエンジン出力トルクが一瞬、大きく変動する。このとき、ダンパ２４の磁気粘性流体ＭＲＦに磁力が付与されておらず、制動力が比較的弱ければ、オートテンショナ１６のアーム１８が所定量以上振動して、同図（ｃ）に破線にて示すように大きなテンショナ振動が発生するが、この実施形態では、上記気筒休止に対応するように予めコントローラ３７から電磁石３４に励磁信号が出力（電力が供給）されて、電磁石３４が励磁状態になっており、この電磁石３４の励磁によりダンパ２４の磁気粘性流体ＭＲＦに磁力が付与され、この磁力により磁気粘性流体ＭＲＦの粘性抵抗が増大しているので、図に実線で示すようにアーム１８の振動が抑制される。
【００５５】
つまり、エンジン１の稼働気筒数が変更されるのに同期してダンパ２４の磁気粘性流体ＭＲＦに磁力が付与されるように電磁石３４を制御することで、稼働気筒数の変化によるエンジン出力トルクの変動に対し遅れなく、且つ早すぎない最適なタイミングでダンパ２４に適切な減衰力（制動力）を発揮させることができ、これによりベルト１３やオートテンショナ１６のアーム１８の振動を抑え、その飛び跳ねを解消して、ベルト１３のスリップや叩き音等の異音をより確実に防止することができ、しかもベルトの寿命を延ばすことができる。
【００５６】
尚、上記実施形態のダンパ２４は図４に示す振動モデルと見倣すことができ、その振動モデルは以下の式で表される。
【００５７】
ｍ（ｄｘ／ｄｔ）2＋ｃ（ｄｘ／ｄｔ）＋ｋｘ＝Ｆ（ｔ）
但し、ｍは可動部分の質量、ｋはばね定数、ｃは粘性減衰定数、Ｆ（ｔ）はベルト１３の張力である。
【００５８】
この場合、磁気粘性流体ＭＲＦを使用して、その粘性減衰定数ｃを任意に変化させることができるので、入力となるベルト張力Ｆ（ｔ）に対し最適な減衰力を時系列で調整することができる。速度依存性に対しては、速度が速い場合は粘性を低く、遅い場合は粘度を高くすることによって一定の減衰力を得ることができ、速度依存性を考慮する必要がなくなる。換言すれば、任意の速度依存性を持った減衰力を得ることができることとなる。
【００５９】
尚、上記実施形態では、シリンダボディ２５内の両室２６，２７を連通する連通路３３をシリンダボディ２５内周面とピストン２８外周面との間に形成しているが、この他、例えばピストン２８自体やシリンダボディ２５の壁部等に連通路を形成することもできる。
【００６０】
また、上記実施形態では、電磁石３４をシリンダボディ２５の外側に配置しているが、必ずしも外側にある必要はなく、例えばピストン２８内部等にあってもよい。
【００６１】
さらに、上記実施形態はアームの油圧式オートテンショナ１６に適用した例であるが、本発明はロッドタイプの油圧式オートテンショナにも適用することができる。このロッドタイプの油圧式オートテンショナは、図示しないが、エンジン１（固定部）に軸方向に摺動可能つまりスライド可能に支持されたロッド部と、このロッド部の先端部に回転自在に支持されたテンションプーリと、ロッド部に連結されてその摺動を減衰させる油圧式ダンパとを備えたもので、この油圧式ダンパは上記実施形態１と同様のものが用いられる。また、このロッドタイプの油圧式オートテンショナにおいて、そのロッド部を油圧式ダンパのシリンダボディ又はロッドの一方で、また固定部をシリンダボディ又はロッドの他方でそれぞれ構成して兼用してもよく、オートテンショナがコンパクトな構造となる。
【００６２】
また、上記実施形態において、コントローラ３７により、アーム１８の振動がロック停止されるように電磁石３４の磁力を制御してもよく、こうすれば、アーム１８やベルトスパン１３ａの振動を確実に停止させて、稼働気筒数の変化によるベルト１３やアーム１８の振動を有効に防止することができる。
【００６３】
（実施形態２）
図７及び図８は本発明の実施形態２を示し、上記各実施形態では、ベルト伝動システムを補機駆動システムＡ１とし、かつ油圧式ダンパ２４を備えたオートテンショナ１６に適用しているのに対し、ベルト伝動システムをエンジン１の動弁システムとし、かつピスカス式ダンパ（多板式粘性ダンパ）を備えたオートテンショナ１６に適用したものである。
【００６４】
すなわち、この実施形態では、図示しないが、例えばエンジン１のクランク軸２により吸排気弁駆動用のカム軸を歯付ベルトからなるタイミングベルト４５（図８参照）によりクランク軸２の回転と同期して駆動するための動弁システムを対象としており、ビスカス式オートテンショナ１６は、そのタイミングベルト４５の張力を自動的に調整するために用いられている。
【００６５】
図７及び図８において、４６は基端部（図７で右端部）に位置する大径部４６ａと先端側（図７で左側）に位置する小径部４６ｂとからなる円筒状の固定軸で、その内部に先端側から取付ボルト（図示せず）を挿通してそれをエンジン１に螺合することで、固定軸４６がエンジン１に回動不能に取付固定される。この実施形態では固定軸４６とエンジン１とで固定部を構成している。
【００６６】
上記固定軸４６には移動体としての段付き円筒状のスリーブ４７が揺動可能（回動可能）に支持されている。このスリーブ４７は、固定軸４６の大径部４６ａが嵌合される大径孔部４８ａと、小径部４６ｂが嵌合される小径孔部４８ｂとからなる中心孔４８を有し、この中心孔４８に固定軸４６を先端側から滑り軸受４９，４９を介在して嵌合することで、スリーブ４７が固定軸４６にその軸心Ｏ１回りに揺動するように支持されている。
【００６７】
上記スリーブ４７の先端側には、中心孔４８（固定軸４６の軸心Ｏ１）からオフセットした中心Ｏ２を有するプーリ軸２０が一体に形成され、このプーリ軸２０にテンションプーリ２１がベアリング５１（そのアウタレースをテンションプーリ２１で兼用している）を介して回転自在に支持されている。
【００６８】
一方、スリーブ４７の基端部の外周にはばね止め部材５２が外嵌合されて回転一体に固定され、図８に示す如く、このばね止め部材５２には付勢手段としての引張ばね５３の一端部が係合され、この引張ばね５３の他端部はエンジン１に係止されており、この引張ばね５３によりスリーブ４７を図８で時計回り方向に回動付勢してプーリ軸２０上のテンションプーリ２１がタイミングベルト４５のスパンを背面から押圧するようにしている。
【００６９】
図７に示すように、上記固定軸４６とスリーブ４７との間にピスカス式ダンパ５５が設けられている。このダンパ５５は、固定軸４６の大径部４６ａ前面及び該大径部４６ａ側の小径部４６ｂ外周面と、スリーブ４７の中心孔４８における大径孔部４８ａの小径孔部４８ｂ側の内周面並びに大径孔部４８ａ及び小径孔部４８ｂ間の段差面とで囲まれてスリーブ４７の回動軸心（固定軸４６の軸心Ｏ１）と同心状に配置された円環状の流体室５６を備え、この流体室５６に磁気粘性流体ＭＲＦが充填されている。
【００７０】
さらに、上記流体室５６には、固定軸４６の小径部４６ｂ外周面に回転一体に係合された複数枚のインナプレート５７，５７，…（固定部側プレート）と、スリーブ４７の大径孔部４８ａ内周面に回転一体に係合された複数枚のアウタプレート５８，５８，…（移動体側プレート）とが各プレート５７，５８間にそれぞれスペーサ（図示せず）を介して間隔をあけるようにスリーブ４７の回動軸心方向に交互に並べられて配置されており（尚、両プレート５７，５８は少なくとも１枚ずつであればよい）、ベルト４５の張力の変化によりテンションプーリ２１と共にスリーブ４７が固定軸４６に対し回動したときに、固定軸４６とスリーブ４７との間の流体室５６において各アウタプレート５８を各インナプレート５７と相対的に回動させ、この両プレート５７，５８の相対回動に伴う流体室５６内の磁気粘性流体ＭＲＦの剪断抵抗（粘性抵抗）によりスリーブ４７の回動を減衰するようにしている。尚、図７中、５９は流体室５６の先端側部に配置された固定プレート、６０は流体室５６を密閉状にシールするシール部材である。
【００７１】
そして、上記スリーブ４７の基端部の周りには電磁石３４が配置され、この電磁石３４の励磁により流体室５６の磁気粘性流体ＭＲＦに磁力を付与するようにしている。尚、この電磁石３４は固定軸４６やスリーブ４７の内部に埋込み状態で設けてもよく、流体室５６の磁気粘性流体ＭＲＦに磁力を付与するように配置すればよい。その他の構成は上記実施形態１と同じである。
【００７２】
したがって、この実施形態においては、オートテンショナ１６のスリーブ４７に引張ばね５３が連結され、この引張ばね５３の付勢力によりスリーブ４７が回動付勢されているので、エンジン１の運転状態で動弁システムＡ２によりカム軸がクランク軸２と同期して駆動されているとき、スリーブ４７上のテンションプーリ２１がタイミングベルト４５を押圧する。
【００７３】
そして、ベルト４５の張力変化によりスリーブ４７がテンションプーリ２１と共に固定軸４６回りに回動すると、このスリーブ４７の回動により、固定軸４６外周面とスリーブ４７の中心孔４８内周面との間の流体室５６において、スリーブ４７に回転一体に係合されている各アウタプレート５８が、固定軸４６に回転一体に係合されている各インナプレート５７と相対的に回動し、この両プレート５７，５８の相対回動に伴って流体室５６内の磁気粘性流体ＭＲＦが剪断抵抗（粘性抵抗）を受け、この磁気粘性流体ＭＲＦの剪断抵抗によりスリーブ４７の回動が減衰される。
【００７４】
また、実施形態１のように、エンジン１の稼働気筒数を変更するときには、スリーブ４７外の電磁石３４にコントローラ３７から励磁信号が出力されて、この電磁石３４により流体室５６の磁気粘性流体ＭＲＦに磁力が付与され、この磁力の変化により磁気粘性流体ＭＲＦの粘性が変更されて制動力が可変とされる。
【００７５】
よって、この実施形態においても実施形態１と同様の作用効果が得られる。また、このようにビスカス式オートテンショナ１６のダンパ５５に磁気粘性流体ＭＲＦを用いることにより、減衰特性を保ったままで、タイミングベルト４５の張力変化が速い状態においても追従できない領域をなくすことができる。
【００７６】
尚、上記実施形態１では、オートテンショナ１６のダンパとして油圧式ダンパ２４を、また実施形態２ではピスカス式ダンパ５５（多板式粘性ダンパ）をそれぞれ用いているが、これら以外の他の構造のダンパを用いて、その内部に磁気粘性流体ＭＲＦを充填してもよい。その各種の例については本出願人が先に提案している構造（特願２００１―２８３１４１号明細書及び図面参照）を採用することができる。
【００７７】
また、上記各実施形態では、制振手段をダンパ２４，５５で兼用しているが、ダンパとは別個に設けてもよいのは勿論のことである。
【００７８】
さらに、上記各実施形態は、多気筒エンジン１の補機駆動システムＡ１や動弁システムに適用した例であるが、本発明は多気筒エンジン１のその他のベルト伝動システムに用いられるオートテンショナに対しても適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】本発明の実施形態１においてオートテンショナの制御のためにコントローラで行われる信号処理動作を示すフローチャート図である。
【図２】本発明の実施形態１に係るエンジンの補機駆動システムの全体構成を示す正面図である。
【図３】オートテンショナにおけるダンパを模式的に示す断面図である。
【図４】ダンパの振動モデルを示す図である。
【図５】オートテンショナの全体斜視図である。
【図６】エンジンの稼働気筒数の変更に応じてダンパによりテンショナ振動を制動する特性を示す特性図ある。
【図７】実施形態２に係るオートテンショナの断面図である。
【図８】実施形態２に係るオートテンショナの正面図である。
【符号の説明】
【００８０】
Ａ１  補機駆動システム（ベルト伝動システム）
１  エンジン
３  クランクプーリ
５  コンプレッサプーリ
７  ＰＳポンププーリ
８  オルタネータ
１０  オルタネータプーリ
１３  伝動ベルト
１３ａ  スパン
１６  オートテンショナ
１７  マウント
１８  アーム（移動体）
２１  テンションプーリ
２４  油圧式ダンパ（制振手段）
２６  第１室
２７  第２室
２８  ピストン
２９  ロッド
３１  気体ばね（付勢手段）
３３  連通路
３４  電磁石（磁気付与手段）
３７  コントローラ（磁力制御手段）
３８  エンジンコントローラ（気筒休止制御手段）
４５  タイミングベルト
４６  固定軸
４７  スリーブ
５３  引張ばね（付勢手段）
５５  ピスカス式ダンパ（制振手段）
５６  流体室
５７  インナプレート（固定部側プレート）
５８  アウタプレート（移動体側プレート）
ＭＲＦ  磁気粘性流体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2005195059.tif 000006
【図５】
2005195059.tif 000007
【図６】
2005195059.tif 000008
【図７】
2005195059.tif 000009
【図８】
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