(57)【要約】【課題】  補機駆動ベルトの張力調整方法及び補機駆動ベルトの張力調整装置に関し、簡素な構成によって、エンジン始動時に必要なベルト張力を確保しながら、エンジン始動後のベルト張力を低減させるできるようにする。【解決手段】  ベルト張力を所定張力に保持するフリー状態と、ベルト６の位置変化を規制するロック状態との間で切り換え可能なロック式オートテンショナにおいて、エンジン運転時にオートテンショナ１４をフリー状態に設定する第１のステップと、エンジン停止直前にオートテンショナ１４をフリー状態に保持しながら補機１３に負荷を付与し及び又はスタータ１１によりベルト６に制動力を加え、オートテンショナ１４をロック状態に設定する第２のステップと、エンジン始動時までエンジン停止直前のオートテンショナ１４のロック状態を保持する第３のステップとを備える。【選択図】        図１
2005083515.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両のエンジンの駆動軸に装着された駆動プーリと、
該エンジンのスタータに装着された始動用プーリと、
補機に装着された補機プーリと、
該駆動プーリと該始動用プーリと該補機プーリとに巻着されて各プーリ間の駆動力を伝達するベルトと、
該駆動プーリと該始動用プーリとの間に設けられるとともに該ベルトに当接して該エンジンの運転中における該ベルトの張力を所定張力に保持しうるオートテンショナとを備え、
該オートテンショナが、該ベルトの走行位置に対する相対的な位置変化を許容して該ベルトの張力を所定張力に保持するフリー状態と、該ベルトの走行位置に対する相対的な位置変化を規制するロック状態との間で切り換え可能なロック式オートテンショナとして構成され、
該エンジンの運転時には、該駆動プーリと該始動用プーリとの間のベルト張力を該所定張力に保持すべく、該オートテンショナを該フリー状態に設定する第１のステップと、
該エンジンの停止直前には、該エンジンの始動時に必要とされる該ベルトの平均張力を確保すべく、該オートテンショナを該フリー状態に保持しながら該補機に負荷を付与し、該オートテンショナを該ロック状態に設定する第２のステップと、
該エンジンの始動時まで、該エンジンの停止直前の該オートテンショナのロック状態を保持する第３のステップとを備えている
ことを特徴とする、補機駆動ベルトの張力調整方法。
【請求項２】
車両のエンジンの駆動軸に装着された駆動プーリと、
該エンジンのスタータに装着された始動用プーリと、
補機に装着された補機プーリと、
該駆動プーリと該始動用プーリと該補機プーリとに巻着されて各プーリ間の駆動力を伝達するベルトと、
該駆動プーリと該始動用プーリとの間に設けられるとともに該ベルトに当接して該エンジンの運転中における該ベルトの張力を所定張力に保持しうるオートテンショナとを備え、
該オートテンショナが、該ベルトの走行位置に対する相対的な位置変化を許容して該ベルトの張力を所定張力に保持するフリー状態と、該ベルトの走行位置に対する相対的な位置変化を規制するロック状態との間で切り換え可能なロック式オートテンショナとして構成され、
該エンジンの運転時には、該駆動プーリと該始動用プーリとの間のベルト張力を該所定張力に保持すべく、該オートテンショナを該フリー状態に設定する第１のステップと、
該エンジンの停止直前には、該エンジンの始動時に必要とされる該ベルトの平均張力を確保すべく、該オートテンショナを該フリー状態に保持しながら該スタータにより該ベルトに制動力を加え、該オートテンショナを該ロック状態に保持する第２のステップと、
該エンジンの始動時まで、該エンジンの停止直前の該オートテンショナのロック状態を保持する第３のステップとを備えている
ことを特徴とする、補機駆動ベルトの張力調整方法。
【請求項３】
車両のエンジンの駆動軸に装着された駆動プーリと、
該エンジンのスタータに装着された始動用プーリと、
補機に装着された補機プーリと、
該駆動プーリと該始動用プーリと該補機プーリとに巻着されて各プーリ間の駆動力を伝達するベルトと、
該駆動プーリと該始動用プーリとの間に設けられるとともに該ベルトに当接して該エンジンの運転中における該ベルトの張力を所定張力に保持しうるオートテンショナとを備え、
該オートテンショナが、該ベルトの走行位置に対する相対的な位置変化を許容して該ベルトの張力を所定張力に保持するフリー状態と、該ベルトの走行位置に対する相対的な位置変化を規制するロック状態との間で切り換え可能なロック式オートテンショナとして構成され、
該エンジンの運転時には、該駆動プーリと該始動用プーリとの間のベルト張力を該所定張力に保持すべく、該オートテンショナを該フリー状態に設定する第１のステップと、
該エンジンの停止直前には、該エンジンの始動時に必要とされる該ベルトの平均張力を確保すべく、該オートテンショナを該フリー状態に保持しながら該補機に負荷を付与するとともに該スタータにより該ベルトに制動力を加え、該オートテンショナを該ロック状態に設定する第２のステップと、
該エンジンの始動時まで、該エンジンの停止直前の該オートテンショナのロック状態を保持する第３のステップとを備えている
ことを特徴とする、補機駆動ベルトの張力調整方法。
【請求項４】
車両のエンジンの駆動軸に装着された駆動プーリと、
該エンジンのスタータに装着された始動用プーリと、
補機に装着された補機プーリと、
該駆動プーリと該始動用プーリと該補機プーリとに巻着されて各プーリ間の駆動力を伝達するベルトと、
該駆動プーリと該始動用プーリとの間に設けられるとともに該ベルトに当接して該エンジンの運転中における該ベルトの張力を所定張力に保持しうるオートテンショナとを備え、
該オートテンショナが、該ベルトの走行位置に対する相対的な位置変化を許容して該ベルトの張力を所定張力に保持するフリー状態と、該ベルトの走行位置に対する相対的な位置変化を規制するロック状態との間で切り換え可能なロック式オートテンショナとして構成された補機駆動ベルトの張力調整装置であって、
該オートテンショナの作動状態を切り換え制御するオートテンショナ制御手段と、
該補機に対する負荷を設定可能な補機制御手段とを備え、
該オートテンショナ制御手段及び該補機制御手段は、
該エンジンの運転時に、該駆動プーリと該始動用プーリとの間のベルト張力を該所定張力に保持すべく、該オートテンショナを該フリー状態に設定し、
該エンジンの停止直前に、該エンジンの始動時に必要とされる該ベルトの平均張力を確保すべく、該オートテンショナを該フリー状態に保持しながら該補機に負荷を付与してから、該オートテンショナを該ロック状態に設定し、
且つ、該エンジンの始動時まで、該エンジンの停止直前の該オートテンショナのロック状態を保持するように構成されている
ことを特徴とする、補機駆動ベルトの張力調整装置。
【請求項５】
車両のエンジンの駆動軸に装着された駆動プーリと、
該エンジンのスタータに装着された始動用プーリと、
補機に装着された補機プーリと、
該駆動プーリと該始動用プーリと該補機プーリとに巻着されて各プーリ間の駆動力を伝達するベルトと、
該駆動プーリと該始動用プーリとの間に設けられるとともに該ベルトに当接して該エンジンの運転中における該ベルトの張力を所定張力に保持しうるオートテンショナとを備え、
該オートテンショナが、該ベルトの走行位置に対する相対的な位置変化を許容して該ベルトの張力を所定張力に保持するフリー状態と、該ベルトの走行位置に対する相対的な位置変化を規制するロック状態との間で切り換え可能なロック式オートテンショナとして構成された補機駆動ベルトの張力調整装置であって、
該オートテンショナの作動状態を切り換え制御するオートテンショナ制御手段と、
該スタータの作動を制御するスタータ制御手段とを備え、
該オートテンショナ制御手段及び該スタータ制御手段は、
該エンジンの運転時に、該駆動プーリと該始動用プーリとの間のベルト張力を該所定張力に保持すべく、該オートテンショナを該フリー状態に設定し、
該エンジンの停止直前に、該エンジンの始動時に必要とされる該ベルトの平均張力を確保すべく、該オートテンショナを該フリー状態に保持しながら該スタータにより該ベルトに制動力を加えてから、該オートテンショナを該ロック状態に設定し、
該エンジンの始動時まで、該エンジンの停止直前の該オートテンショナのロック状態を保持するように構成されている
ことを特徴とする、補機駆動ベルトの張力調整装置。
【請求項６】
車両のエンジンの駆動軸に装着された駆動プーリと、
該エンジンのスタータに装着された始動用プーリと、
補機に装着された補機プーリと、
該駆動プーリと該始動用プーリと該補機プーリとに巻着されて各プーリ間の駆動力を伝達するベルトと、
該駆動プーリと該始動用プーリとの間に設けられるとともに該ベルトに当接して該エンジンの運転中における該ベルトの張力を所定張力に保持しうるオートテンショナとを備え、
該オートテンショナが、該ベルトの走行位置に対する相対的な位置変化を許容して該ベルトの張力を所定張力に保持するフリー状態と、該ベルトの走行位置に対する相対的な位置変化を規制するロック状態との間で切り換え可能なロック式オートテンショナとして構成された補機駆動ベルトの張力調整装置であって、
該オートテンショナの作動状態を切り換え制御するオートテンショナ制御手段と、
該補機に対する負荷を設定可能な補機制御手段と、
該スタータの作動を制御するスタータ制御手段とを備え、
該オートテンショナ制御手段，該補機制御手段及び該スタータ制御手段は、
該エンジンの運転時に、該駆動プーリと該始動用プーリとの間のベルト張力を該所定張力に保持すべく、該オートテンショナを該フリー状態に設定し、
該エンジンの停止直前に、該エンジンの始動時に必要とされる該ベルトの平均張力を確保すべく、該オートテンショナを該フリー状態に保持しながら該補機に負荷を付与するとともに該スタータにより該ベルトに制動力を加えてから、該オートテンショナを該ロック状態に設定し、
該エンジンの始動時まで、該エンジンの停止直前の該オートテンショナのロック状態を保持するように構成されている
ことを特徴とする、補機駆動ベルトの張力調整装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ベルト式スタータジェネレータシステムに適用される、補機駆動ベルトの張力調整方法及び補機駆動ベルトの張力調整装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、エンジンの始動を行うスタータの機能とエンジンの駆動力によって発電を行うオルタネータ（ジェネレータ）の機能とを併せ持つスタータジェネレータを設け、このスタータジェネレータを、ベルトを介してエンジンのクランクプーリに接続したシステムが開発されている。つまり、スタータジェネレータ，エンジン及び補機を、ベルトを介して動力伝達可能に配し、エンジンの始動時にはスタータジェネレータがエンジンを駆動するように、また、エンジンの始動後、すなわち、通常のエンジン運転時には逆にエンジンがスタータジェネレータや補機を駆動するように構成したものである。
【０００３】
このようなベルトによる補機駆動システムにおいては、スタータジェネレータやエンジン，補機の作動状態に応じて変化するベルトの張力を一定に保つために、オートテンショナが設けられている。このオートテンショナは、ベルトの張力の大きさに応じてベルトを押圧することで、ベルトのたるみを防止するとともに、ベルトに過大な張力が働くことを防止して、常に一定のベルト張力を確保するものである。
【０００４】
ところで、上述のオートテンショナを備えたベルトによる補機駆動系において、通常のエンジン運転時には、補機駆動系全体のフリクションを低減させるために、ベルトのたるみがない状態でできるだけベルト張力が小さく設定されることが望ましいが、一方、エンジン始動時にはベルト張力が小さいとベルトが滑りを起こしてしまい、エンジンの始動ができない。そのため、エンジン始動時には所定のベルト張力（以下、必要初期張力ともいう）が設定されている必要がある。
【０００５】
このような課題に対し、オートテンショナのベルトを押圧する部材の押圧位置を任意の位置で固定できるように構成されたロック式オートテンショナが開発されている。例えば、通常のエンジン運転時には、一般的なオートテンショナとしてベルトに働く張力を一定に保持するように機能するとともに、エンジンの停止直前にはベルトを押圧する部材の押圧位置をそのまま固定（ロック）するように働き、その後のエンジン再始動時には、エンジンの停止直前に固定した状態を保持するように構成されたものがある（例えば、ムベア社のロック式オートテンショナ）。このような技術によれば、エンジン始動時にはベルトを押圧する部材の押圧位置が固定されるため、必要初期張力が確保されてベルト滑りが防止され、確実にエンジンを始動させることができるとともに、エンジン始動後にはベルトを押圧する部材の押圧位置が調整されるため、一定の張力を保持することができる。
【０００６】
一方、特許文献１には、ベルトを押圧する部材の押圧位置が予め設定された所定の位置で固定できるように構成されたロック式オートテンショナが開示されている。つまり、エンジンの始動時には通常のエンジン運転時のベルト張力よりも大きな張力がエンジンの始動時に付与されるように、オートテンショナ（ベルト張力調整装置）がベルト張力調整プーリの位置を所定の位置に移動させて固定するように構成されている。この技術によっても、エンジン始動時にはエンジン始動後よりも大きいベルト張力が設定されてベルト滑りが防止され、確実にエンジンを始動させることができ、エンジン始動後には始動時よりも小さいベルト張力に設定されてフリクションを低減させることができる。
【特許文献１】特開２００３−１７２４１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
これらのうち、上述の前者のロック式オートテンショナにおいて、エンジンの停止時にオートテンショナの固定によって保持されるベルト張力の大きさは、エンジン停止直前のベルト張力の大きさ、すなわち、通常のエンジン運転時のベルト張力の大きさと等しくなる。一方で、このオートテンショナの固定によって保持されるベルト張力が、その後のエンジン始動時の必要初期張力として働くことになる。したがって、エンジンの通常運転時のベルト張力の大きさがエンジン停止時に保持され、そのままエンジン始動時の必要初期張力として働くことになり、換言すると、必要初期張力を得るためには、通常運転時において必要初期張力と同じ大きさの張力が確保されていなければならない。
【０００８】
したがって、通常のエンジン運転時におけるベルト張力は、通常のエンジン運転時に実際に必要とされるベルト張力よりも大きくなるという課題がある。
一方、特許文献１に記載の技術によれば、通常のエンジン運転時にはエンジン始動時よりも小さいベルト張力を保持することができる。しかし、ベルト張力調整プーリの位置を所定の位置に移動させて固定するように構成されているため、エンジンの起動時にベルト張力調整プーリの位置を所定の位置へ積極的に移動させる仕組みを必要とし、構造が複雑になってしまい、コストが上昇するという課題がある。
【０００９】
本発明はこのような課題に鑑み案出されたもので、簡素な構成によって、エンジン始動時に必要なベルト張力を確保しながら、エンジン始動後のベルト張力を低減させることのできる、補機駆動ベルトの張力調整方法及び補機駆動ベルトの張力調整装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため、本発明の補機駆動ベルトの張力調整方法（請求項１）は、車両のエンジンの駆動軸に装着された駆動プーリと、該エンジンのスタータに装着された始動用プーリと、補機に装着された補機プーリと、該駆動プーリと該始動用プーリと該補機プーリとに巻着されて各プーリ間の駆動力を伝達するベルトと、該駆動プーリと該始動用プーリとの間に設けられるとともに該ベルトに当接して該エンジンの運転中における該ベルトの張力を所定張力に保持しうるオートテンショナとを備え、該オートテンショナが、該ベルトの走行位置に対する相対的な位置変化を許容して該ベルトの張力を所定張力に保持するフリー状態と、該ベルトの走行位置に対する相対的な位置変化を規制するロック状態との間で切り換え可能なロック式オートテンショナとして構成され、該エンジンの運転時には、該駆動プーリと該始動用プーリとの間のベルト張力を該所定張力に保持すべく、該オートテンショナを該フリー状態に設定する第１のステップと、該エンジンの停止直前には、該エンジンの始動時に必要とされる該ベルトの平均張力を確保すべく、該オートテンショナを該フリー状態に保持しながら該補機に負荷を付与し、該オートテンショナを該ロック状態に設定する第２のステップと、該エンジンの始動時まで、該エンジンの停止直前の該オートテンショナのロック状態を保持する第３のステップとを備えていることを特徴としている。
【００１１】
また、本発明の補機駆動ベルトの張力調整方法（請求項２）は、車両のエンジンの駆動軸に装着された駆動プーリと、該エンジンのスタータに装着された始動用プーリと、補機に装着された補機プーリと、該駆動プーリと該始動用プーリと該補機プーリとに巻着されて各プーリ間の駆動力を伝達するベルトと、該駆動プーリと該始動用プーリとの間に設けられるとともに該ベルトに当接して該エンジンの運転中における該ベルトの張力を所定張力に保持しうるオートテンショナとを備え、該オートテンショナが、該ベルトの走行位置に対する相対的な位置変化を許容して該ベルトの張力を所定張力に保持するフリー状態と、該ベルトの走行位置に対する相対的な位置変化を規制するロック状態との間で切り換え可能なロック式オートテンショナとして構成され、該エンジンの運転時には、該駆動プーリと該始動用プーリとの間のベルト張力を該所定張力に保持すべく、該オートテンショナを該フリー状態に設定する第１のステップと、該エンジンの停止直前には、該エンジンの始動時に必要とされる該ベルトの平均張力を確保すべく、該オートテンショナを該フリー状態に保持しながら該スタータにより該ベルトに制動力を加え、該オートテンショナを該ロック状態に保持する第２のステップと、該エンジンの始動時まで、該エンジンの停止直前の該オートテンショナのロック状態を保持する第３のステップとを備えていることを特徴としている。
【００１２】
また、本発明の補機駆動ベルトの張力調整方法（請求項３）は、車両のエンジンの駆動軸に装着された駆動プーリと、該エンジンのスタータに装着された始動用プーリと、補機に装着された補機プーリと、該駆動プーリと該始動用プーリと該補機プーリとに巻着されて各プーリ間の駆動力を伝達するベルトと、該駆動プーリと該始動用プーリとの間に設けられるとともに該ベルトに当接して該エンジンの運転中における該ベルトの張力を所定張力に保持しうるオートテンショナとを備え、該オートテンショナが、該ベルトの走行位置に対する相対的な位置変化を許容して該ベルトの張力を所定張力に保持するフリー状態と、該ベルトの走行位置に対する相対的な位置変化を規制するロック状態との間で切り換え可能なロック式オートテンショナとして構成され、該エンジンの運転時には、該駆動プーリと該始動用プーリとの間のベルト張力を該所定張力に保持すべく、該オートテンショナを該フリー状態に設定する第１のステップと、該エンジンの停止直前には、該エンジンの始動時に必要とされる該ベルトの平均張力を確保すべく、該オートテンショナを該フリー状態に保持しながら該補機に負荷を付与するとともに該スタータにより該ベルトに制動力を加え、該オートテンショナを該ロック状態に設定する第２のステップと、該エンジンの始動時まで、該エンジンの停止直前の該オートテンショナのロック状態を保持する第３のステップとを備えていることを特徴としている。
【００１３】
また、本発明の補機駆動ベルトの張力調整装置（請求項４）は、車両のエンジンの駆動軸に装着された駆動プーリと、該エンジンのスタータに装着された始動用プーリと、補機に装着された補機プーリと、該駆動プーリと該始動用プーリと該補機プーリとに巻着されて各プーリ間の駆動力を伝達するベルトと、該駆動プーリと該始動用プーリとの間に設けられるとともに該ベルトに当接して該エンジンの運転中における該ベルトの張力を所定張力に保持しうるオートテンショナとを備え、該オートテンショナが、該ベルトの走行位置に対する相対的な位置変化を許容して該ベルトの張力を所定張力に保持するフリー状態と、該ベルトの走行位置に対する相対的な位置変化を規制するロック状態との間で切り換え可能なロック式オートテンショナとして構成された補機駆動ベルトの張力調整装置であって、該オートテンショナの作動状態を切り換え制御するオートテンショナ制御手段と、該補機に対する負荷を設定可能な補機制御手段とを備え、該オートテンショナ制御手段及び該補機制御手段は、該エンジンの運転時に、該駆動プーリと該始動用プーリとの間のベルト張力を該所定張力に保持すべく、該オートテンショナを該フリー状態に設定し、該エンジンの停止直前に、該エンジンの始動時に必要とされる該ベルトの平均張力を確保すべく、該オートテンショナを該フリー状態に保持しながら該補機に負荷を付与してから、該オートテンショナを該ロック状態に設定し、且つ、該エンジンの始動時まで、該エンジンの停止直前の該オートテンショナのロック状態を保持するように構成されていることを特徴としている。
【００１４】
また、本発明の補機駆動ベルトの張力調整装置（請求項５）は、車両のエンジンの駆動軸に装着された駆動プーリと、該エンジンのスタータに装着された始動用プーリと、補機に装着された補機プーリと、該駆動プーリと該始動用プーリと該補機プーリとに巻着されて各プーリ間の駆動力を伝達するベルトと、該駆動プーリと該始動用プーリとの間に設けられるとともに該ベルトに当接して該エンジンの運転中における該ベルトの張力を所定張力に保持しうるオートテンショナとを備え、該オートテンショナが、該ベルトの走行位置に対する相対的な位置変化を許容して該ベルトの張力を所定張力に保持するフリー状態と、該ベルトの走行位置に対する相対的な位置変化を規制するロック状態との間で切り換え可能なロック式オートテンショナとして構成された補機駆動ベルトの張力調整装置であって、該オートテンショナの作動状態を切り換え制御するオートテンショナ制御手段と、該スタータの作動を制御するスタータ制御手段とを備え、該オートテンショナ制御手段及び該スタータ制御手段は、該エンジンの運転時に、該駆動プーリと該始動用プーリとの間のベルト張力を該所定張力に保持すべく、該オートテンショナを該フリー状態に設定し、該エンジンの停止直前に、該エンジンの始動時に必要とされる該ベルトの平均張力を確保すべく、該オートテンショナを該フリー状態に保持しながら該スタータにより該ベルトに制動力を加えてから、該オートテンショナを該ロック状態に設定し、該エンジンの始動時まで、該エンジンの停止直前の該オートテンショナのロック状態を保持するように構成されていることを特徴としている。
【００１５】
また、本発明の補機駆動ベルトの張力調整装置（請求項６）は、車両のエンジンの駆動軸に装着された駆動プーリと、該エンジンのスタータに装着された始動用プーリと、補機に装着された補機プーリと、該駆動プーリと該始動用プーリと該補機プーリとに巻着されて各プーリ間の駆動力を伝達するベルトと、該駆動プーリと該始動用プーリとの間に設けられるとともに該ベルトに当接して該エンジンの運転中における該ベルトの張力を所定張力に保持しうるオートテンショナとを備え、該オートテンショナが、該ベルトの走行位置に対する相対的な位置変化を許容して該ベルトの張力を所定張力に保持するフリー状態と、該ベルトの走行位置に対する相対的な位置変化を規制するロック状態との間で切り換え可能なロック式オートテンショナとして構成された補機駆動ベルトの張力調整装置であって、該オートテンショナの作動状態を切り換え制御するオートテンショナ制御手段と、該補機に対する負荷を設定可能な補機制御手段と、該スタータの作動を制御するスタータ制御手段とを備え、該オートテンショナ制御手段，該補機制御手段及び該スタータ制御手段は、該エンジンの運転時に、該駆動プーリと該始動用プーリとの間のベルト張力を該所定張力に保持すべく、該オートテンショナを該フリー状態に設定し、該エンジンの停止直前に、該エンジンの始動時に必要とされる該ベルトの平均張力を確保すべく、該オートテンショナを該フリー状態に保持しながら該補機に負荷を付与するとともに該スタータにより該ベルトに制動力を加えてから、該オートテンショナを該ロック状態に設定し、該エンジンの始動時まで、該エンジンの停止直前の該オートテンショナのロック状態を保持するように構成されていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の補機駆動ベルトの張力調整方法及び本発明の補機駆動ベルトの張力調整装置によれば、エンジンの停止直前に、オートテンショナをフリー状態に保持しながら補機に負荷を付与し、又は、オートテンショナをフリー状態に保持しながらスタータに制動を加え、又は、補機に負荷を付与しながらスタータに制動を加え、オートテンショナをロック状態に設定するため、ロック状態でのベルト平均張力を大きくすることができる。これにより、エンジン始動時に必要なベルト張力を確保することができ、結果として、簡素な構成で、通常のエンジン運転時のオートテンショナの設定張力を小さくすることができ、フリクションを低減させることができる（請求項１〜６）。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明は、簡素な構成で、エンジン始動時に必要なベルト張力を確保しながら、エンジン始動後のベルト張力を低減させるという目的を、ロック式オートテンショナにおいて、エンジンの停止直前にオートテンショナをフリー状態に保持しながら、エンジンの始動時に必要とされるベルトの平均張力を確保すべく、補機に負荷を付与し、及びあるいは、スタータに制動を加え、その後オートテンショナをロック状態に保持することで実現した。
【００１８】
以下、図面により、本発明の実施の形態について説明する。
図１〜図３は本発明の一実施形態にかかる補機駆動ベルトの張力調整装置を示すものであり、図１は本張力調整装置の構成を示す模式的な構成図、図２は本張力調整装置にかかるベルトの張力を示す図であり、（ａ）はエンジン起動時のベルト張力を示す図、（ｂ）は通常のエンジン運転時のベルト張力を示す図、（ｃ）はエンジン停止直前のベルト張力を示す図であり、図３は本張力調整装置にかかるベルト張力の調整方法について説明するためのフローチャートである。
【００１９】
図１に示すように、本補機駆動ベルトの張力調整装置は、エンジン１０の駆動軸１２に装着されたクランクプーリ（駆動プーリ）２と、エンジン１０のスタータジェネレータ（スタータ）１１に装着された始動用プーリ１と、補機として備えられたエアコンコンプレッサ１３に装着された補機プーリとしてのＡ／Ｃプーリ３と、これらの始動用プーリ１，クランクプーリ２及びＡ／Ｃプーリ３に巻着されて各々のプーリ間の駆動力を伝達するベルト６と、始動用プーリ１とクランクプーリ２との間に設けられるとともにベルト６に当接してベルト６の張力を所定張力に保持しうるオートテンショナ１４と、上記スタータジェネレータ１１，オートテンショナ１４，エアコンコンプレッサ１３及びエンジン１０の制御を行うＥＣＵ（制御手段）７とを備えて構成されている。なお、本実施形態において各プーリ及びベルト６は、図１に示す矢印の方向に回転するように構成されており、始動用プーリ１，クランププーリ２及びＡ／Ｃプーリ３は右回転（時計回り）方向に、ローラ４及びアイドラプーリは左回転（反時計回り）方向に回転して、各々が機能するようになっている。
【００２０】
スタータジェネレータ１１は、エンジン１０を始動させるスタータとしての機能を有するとともに、エンジン１０によって駆動されて発電を行うオルタネータとしての機能をも有しており、また、始動用プーリ１は発電用プーリとしての機能も有している。そして、エンジン１０の始動時には、スタータジェネレータ１１が始動用プーリ１を回転させ、その駆動力がベルト６を介してクランクプーリ２及び駆動軸１２へ伝達されて、エンジン１０を始動（又は、起動）するようになっている。
【００２１】
エンジン１０が一旦始動すると、今度は逆にエンジン１０がベルト６を介して始動用プーリ１を回転させてスタータジェネレータ１１を駆動し、スタータジェネレータ１１に発電をさせることができるようになっている。なお、スタータジェネレータ１１は、車載エアコン装置の駆動やヘッドランプの点灯といった車両の電気負荷に応じた発電を行うだけでなく、ＥＣＵ７の制御によって車両の電気負荷のない状態でも発電を行い、エンジン１０に積極的に負荷を与えることができるようになっている。なお、このように、スタータジェネレータ１１により、積極的にエンジン１０に負荷を与えることを、制動と呼ぶ。
【００２２】
また、エンジン１０はベルト６を介してＡ／Ｃプーリ３を回転させてエアコンコンプレッサ１３を駆動しうるようになっている。
エアコンコンプレッサ１３は、エンジン１０によって駆動される補機として備えられている。このエアコンコンプレッサ１３は、一般的な車載エアコン装置のコンプレッサであって、エンジン１０の駆動中にドライバによってエアコンスイッチ（図示せず）がオンに操作されると、ＥＣＵ７からの制御信号に基づいてエアコンコンプレッサ１３が動作を開始し、車載エアコン装置が作動するようになっている。また本実施形態においては、ドライバによるエアコンスイッチの操作によらず動作を開始して、エンジン１０に対して負荷を与えることができるようになっている。
【００２３】
また、アイドラプーリ５は、始動用プーリ１とＡ／Ｃプーリ３との間に設けられて、これらのプーリに対して巻着するベルト６の巻き着け長さを確保するためのプーリとして備えられている。
オートテンショナ１４は、クランクプーリ２と始動用プーリ１との間に設けられてベルト６に当接するローラ４を備えて構成されており、ローラ４がベルト６を押圧してベルト６の張力を調整しうるようになっている。また、このローラ４は、ベルト６の張力に応じてベルト６の走行位置に対する相対的な位置変化を許容してベルト６の張力を所定の張力に保持するフリー状態と、ベルト６の走行位置に対する相対的な位置変化を規制するロック状態とを切り換えられるようになっており、フリー状態とロック状態との切り換えは、ＥＣＵ７によって行われるようになっている。
【００２４】
ローラ４がフリー状態にある場合には、始動時プーリ１とクランクプーリ２間におけるベルト６の張力Ｔ3が所定張力Ｔfに保持されるようにオートテンショナ１４が働き、ローラ４のベルト６に対する相対位置が調整されるようになっている。なおここで、所定張力Ｔfは、エンジン始動時に必要とされる必要初期張力Ｔiよりも小さな値として設定されている。
【００２５】
また、ローラ４がロック状態になると、ローラ４のベルト６に対する相対位置が、ロック状態になる直前の位置のまま固定されるようになっている。また、一旦ローラ４がロック状態になると、ローラ４は次にフリー状態になるまでの間、ベルト６に対する相対位置を変化させないようになっており、エンジンが停止した状態でもローラ４のロック状態が保持されるようになっている。
【００２６】
次に、ＥＣＵ７による制御内容について説明すると、ＥＣＵ７は、図１に示すように、３つの制御部を備えて構成されている。つまり、オートテンショナ１４の作動状態を切り換え制御するオートテンショナ制御部（オートテンショナ制御手段）７ａと、エアコンコンプレッサ１３に対して負荷を設定することでエアコンコンプレッサ１３の作動状態を制御するエアコンコンプレッサ制御部（補機制御手段）７ｂと、スタータジェネレータ１１の作動を制御するスタータジェネレータ制御部（スタータ制御手段）７ｃとを備えている。
【００２７】
またＥＣＵ７には、エンジン１０の回転数を検出するエンジン回転数センサ（図示略）や、イグニッション（ＩＧ）キーの位置を検出するＩＧスイッチ８が接続されている。なお、本実施形態におけるＩＧスイッチ８は、オフ／アクセサリ／オン／スタートの四つの位置を検出することができる一般的なＩＧスイッチとして備えられている。
なお、本実施形態において、本発明が適用される車両は、所定のエンジン自動停止条件（例えば、車両のアイドル状態が所定時間継続する等）が成立すると自動的にエンジンが停止するとともに、エンジンの自動停止後に所定のエンジン再始動条件（例えば、ドライバによってアクセルペダルが踏み込まれる等）が成立すると自動的にエンジンが再始動するような、いわゆるアイドルストップ車両として構成されており、ＥＣＵ７には、エンジン１０に対してアイドルストップ信号を出力してエンジンを自動停止させたり、スタータジェネレータ１１にエンジン始動信号を出力してエンジンを再始動させるアイドルストップ制御部７ｄも設けられている。
【００２８】
また、本実施形態において、ドライバによるＩＧキーの操作によるエンジン１０の始動時には、図示しないスタータモータによってエンジン１０が駆動されて始動する、一般的な始動システムをも備えて構成されており、上記のスタータジェネレータ１１は主にアイドルストップ制御によるエンジンの自動停止後の再始動時に駆動源として用いられるようになっている。
【００２９】
図２（ｂ）に示すように、エンジン１０が運転状態にあると判定されると、オートテンショナ制御部７ａによってローラ４がフリー状態に設定され、この状態が保持されるようになっている。そしてこれにより、始動用プーリ１及びクランクプーリ２間のベルト６の張力Ｔ3が所定張力Ｔfに保持されるようにオートテンショナ１４が動作する。
また、図２（ｃ）に示すように、エンジン１０が自動停止直前状態にあると判定される（具体的には、所定のエンジン自動停止条件が成立する）と、まずオートテンショナ制御部７ａによってローラ４がフリー状態に保持され、エアコンコンプレッサ制御部７ｂによりエアコンコンプレッサ１３に負荷が付与されるとともに、スタータジェネレータ制御部７ｃによりスタータジェネレータ１１に制動力が加えられるようになっている。そして、エアコンコンプレッサ１３に負荷が加えられるとともにスタータジェネレータ１１に制動力が加えられると、クランクプーリ２とＡ／Ｃプーリ３間のベルト張力Ｔ1と、始動用プーリ１とＡ／Ｃプーリ３間のベルト張力Ｔ2とがともに上昇する。このときベルト６全体の平均張力Ｔaが必要初期張力Ｔiと同一の値（又は、必要初期張力Ｔi以上の値）になるように、負荷及び制動の大きさが設定されている。そして、その後オートテンショナ制御部７ａによってローラ４がロック状態に保持され、エンジン１０が停止するように制御される。
【００３０】
また、図２（ａ）に示すように、エンジン１０が始動状態にあると判定される（具体的には、所定のエンジン再開始条件が成立する）と、オートテンショナ制御部７ａによってローラ４がロック状態に保持されたまま、スタータジェネレータ１１がエンジン１０を始動させるようになっている。
【００３１】
本発明の実施形態にかかる補機駆動ベルトの張力調整装置は上述のように構成されているため、その作用について説明すると、以下のようになる。
本補機駆動ベルトの張力調整装置のＥＣＵ７においては、図３に示すフローチャートに基づいて制御が行われる。この制御は、ドライバによってＩＧキーが操作され、ＩＧスイッチ８がオンの状態にある時に、常にＥＣＵ７内で処理されている。
【００３２】
まず、ステップＳ１０では、ドライバによるＩＧキーの操作によってエンジン１０が始動し、エンジン１０の通常運転が行われる。そして、次のステップＳ２０では、エンジンの自動停止（つまり、アイドルストップ）条件が成立するか否かが判定される。ここで、エンジンの自動停止条件が成立しない場合には、ステップＳ１０へ戻って通常運転を続行するが、エンジンの自動停止条件が成立すると、ステップＳ３０へ進んで、エンジン自動停止時の制御として、スタータジェネレータ制御部７ｃによってスタータジェネレータ１１に制動力が加えられるとともに、エアコンコンプレッサ制御部７ｂによってエアコンコンプレッサ１３に負荷が付与される。このとき、オートテンショナ１４のローラ４はオートテンショナ制御部７ａによってフリー状態に保持されているため、ベルト６の平均張力Ｔaが上昇し、この平均張力Ｔaが必要初期張力Ｔiと同一の値（あるいは、必要初期張力Ｔiよりも大きな値）となる。
【００３３】
そして、ステップＳ４０へ進んで、オートテンショナ制御部７ａによってオートテンショナ１４がローラ４をロック状態に保持しながら、ステップＳ５０でアイドルストップ制御部７ｄによってエンジン１０への燃料供給がカットされてエンジン１０が自動停止（アイドルストップ）する。このとき、上昇したベルトの平均張力Ｔaも保持される。
つまり、ステップＳ２０からステップＳ４０における制御は、エンジン１０の停止直前に、エンジン１０の始動時に必要とされるベルト６の平均張力を確保すべく、オートテンショナ１４をフリー状態に保持しながらエアコンコンプレッサ１３に負荷を付与するとともにスタータジェネレータ１１に制動力を加え、オートテンショナ１４をロック状態に設定する制御として作用するものであって、第２のステップに相当する。
【００３４】
次のステップＳ６０では、エンジンの再始動（つまり、アイドルストップの解除）条件が成立するか否かが判定される。ここで、エンジンの再始動条件が成立しない場合には、ステップＳ５０へ戻ってアイドルストップを継続するが、エンジンの再始動条件が成立すると、ステップＳ７０へ進んで、エンジン再始動時の制御として、スタータジェネレータ制御部７ａによってスタータジェネレータ１１を始動させ、エンジン１０の始動を開始する。
【００３５】
このとき、エンジンの自動停止時にロック状態に設定されていたオートテンショナ１４のローラ４は、そのままロック状態が保持される。つまり、ステップＳ６０からステップＳ７０における制御は、エンジン１０の再始動時に、エンジン１０の停止直前のベルト６の張力を保持しているオートテンショナ１４のロック状態を保持する制御として作用するものであって、第３のステップに相当する。
【００３６】
ステップＳ７０でのスタータジェネレータ１１の始動後にはステップＳ８０へ進み、エンジン１０の始動が完了したか否かが判定される。これは、エンジン１０の始動時に必要とされるベルト６の必要初期張力Ｔiを確保するべくロック状態に保持されたローラ４を、フリー状態にするための条件として設定されており、例えば、エンジン回転数Ｎeが所定値Ｎe0以上（Ｎe≧Ｎe0）か否か等によって判定される。ここで、Ｎe≧Ｎe0の場合には、エンジン１０の始動が完了したと判定して、ステップＳ９０へ進んでオートテンショナ制御部７ａによってオートテンショナ１４がローラ４をフリー状態にし、ベルト６の張力Ｔ3が所定張力Ｔfになるように保持される。そして、ステップＳ１０へ戻ってエンジン通常運転を行う。また、Ｎe＜Ｎe0の場合には、エンジン１０の始動がまだ完了していないと判定して、Ｎe≧Ｎe0になるまで、このステップでの判定を繰り返し実行する。
【００３７】
つまり、ステップＳ８０からステップＳ９０における制御は、エンジン１０の運転時に、クランクプーリ２と始動用プーリ１との間のベルト６の張力Ｔ3を所定張力Ｔfに保持すべく、オートテンショナ１４をフリー状態に保持する制御として作用するものであって、第１のステップに相当する。
本実施形態にかかる補機駆動ベルトの張力調整装置は以上のような制御作用によって、以下のような効果を奏する。
【００３８】
まず、通常のエンジン運転状態では、ＥＣＵ７のオートテンショナ制御部７ａによって、オートテンショナ１４のローラ４がフリー状態に設定され、ベルト６の張力Ｔ3が所定張力Ｔfになるように保持される。そのため、エンジン運転時のベルト６に過大な張力が加えられることがなく、適切な張力をベルトに付与することができる。また、この所定張力Ｔfは、エンジンの始動に必要な必要初期張力Ｔiよりも小さいため、常に始動初期張力を確保するように調整されていた従来のロック式オートテンショナと比較して、通常のエンジン運転時のフリクションを低減させることができる。
【００３９】
次に、エンジンの自動停止条件が成立すると、オートテンショナ１４のローラ４がフリー状態のままで、エアコンコンプレッサ制御部７ｂによってエアコンコンプレッサ１３に負荷が付与されるとともにスタータジェネレータ制御部７ｃによってスタータジェネレータ１１に制動力が加えられる。そのため、クランクプーリ２とＡ／Ｃプーリ３との間のベルト６の張力Ｔ1、及びＡ／Ｃプーリ３と始動用プーリ１との間のベルト６の張力Ｔ2とをともに上昇させることができる。また、このときベルト６全体の平均張力Ｔaは必要初期張力Ｔiと同一の値にすることができる。そして、ローラ４のロック状態が保持されるため、上昇したベルト張力を保持することができる。
【００４０】
また、エアコンコンプレッサ１３に負荷を与える制御やスタータジェネレータ１１に制動力を加える制御は、オートテンショナ１４のローラ４を積極的に動かす制御と比較して簡素な構成で容易に実施が可能であるため、従来のロック式オートテンショナと比較して、より容易にベルト張力を上昇させることができる。
次のエンジン始動時、すなわち、エンジンの再始動条件が成立すると、オートテンショナ制御部７ａによって、オートテンショナ１４のローラ４がエンジンの自動停止直前の位置のままロック状態に保持される。そのため、エンジンの自動停止直前に上昇したベルト６の張力をそのまま保持することができる。またこのとき、ベルト６全体の平均張力Ｔaが必要初期張力Ｔiと同一の値（あるいは必要初期張力Ｔiよりも大きな値）となっているため、エンジン１０の始動に必要な張力が確保されることになり、エンジン１０を確実に始動させることができる。
【００４１】
また、エンジンの始動が完了するまでは、オートテンショナ制御部７ａによってオートテンショナ１４のローラ４のロック状態が保持されるため、エンジン１０をより確実に始動させることができる。
また、エンジンの始動が完了すると、オートテンショナ制御部７ａによってオートテンショナ１４のローラ４がフリー状態に設定されて、通常のエンジン運転を行うことができる。
【００４２】
このように本発明によれば、エンジン始動時にローラ４を積極的に移動させてベルト６の張力を調整する必要がなく、構成が簡素であり、製造コストの上昇を抑制することができる。
以上、本発明の一実施形態を説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
【００４３】
例えば、上述の実施形態においては、エンジンの停止直前に、エアコンコンプレッサ１３に負荷を付与するとともにスタータジェネレータ１１に制動を加えることで、エンジンの始動時に必要とされるベルト６の平均張力Ｔaを上昇させて必要初期確保Ｔiしているが、負荷の付与、あるいは制動のいずれか一方のみによってベルト６の平均張力Ｔaを上昇させて必要初期張力Ｔiを確保するように構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の実施形態にかかる補機駆動ベルトの張力調整装置の構成を示す模式的な構成図である。
【図２】本発明の実施形態にかかる補機駆動ベルトの張力調整装置のベルト張力を示すグラフであり、（ａ）はエンジン起動時のベルト張力グラフ、（ｂ）は通常のエンジン運転時のベルト張力グラフ、（ｃ）はエンジン停止直前のベルト張力グラフである。
【図３】本発明の実施形態にかかる補機駆動ベルトの張力調整装置にかかるベルト張力の調整方法を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００４５】
１  始動用プーリ
２  クランクプーリ
３  Ａ／Ｃプーリ
４  ローラ
５  アイドラプーリ
６  ベルト
７  ＥＣＵ
７ａ  オートテンショナ制御部（オートテンショナ制御手段）
７ｂ  エアコンコンプレッサ制御部（補機制御手段）
７ｃ  スタータジェネレータ制御部（スタータ制御手段）
７ｄ  アイドルストップ制御手段
８  ＩＧスイッチ
１０  エンジン
１１  スタータジェネレータ
１２  駆動軸
１３  エアコンコンプレッサ
１４  オートテンショナ
【図１】
2005083515.tif 000003
【図２】
2005083515.tif 000004
【図３】
2005083515.tif 000005