(57)【要約】【課題】エンジン補機の状態変化に伴う補機プーリの駆動トルク変動時であっても、ベルトに対して最適な押圧力を付与して、ベルトの振動やこれに伴う騒音の発生を有効に防止できるようにする。【解決手段】ベルト３を押圧するテンションプーリ１１の位置を位置検出手段（エンコーダ）１２で検出する。制御手段１４は、位置検出手段１２で検出されるテンションプーリ１１の位置の変化量と、その位置変化に要した時間とに基づいて、ベルト３の振動を抑えるためにテンションプーリ１１がベルト３に付与すべき最適な押圧力を算出し、算出した最適な押圧力がベルト３に付与されるように、アクチュエータ（サーボモータ）１３の動作を制御してテンションプーリ１１を移動させる。【選択図】図５
2007120578.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車のエンジンの動力を各種エンジン補機に伝達するためのベルトの張力を調整するベルト張力調整装置であって、
前記ベルトを押圧するプーリと、
前記プーリの位置を検出する位置検出手段と、
前記プーリを移動させるアクチュエータと、
前記アクチュエータの動作を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記位置検出手段により検出された前記プーリの位置の変化量と当該位置変化に要した時間とに基づいて前記プーリが前記ベルトに付与すべき押圧力を算出し、算出した押圧力が前記ベルトに付与されるように前記アクチュエータの動作を制御することを特徴とするベルト張力調整装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記プーリが前記ベルトに付与すべき押圧力として、前記プーリの当接位置を基準とした前記ベルトの上流側の張力と下流側の張力とが等しくなる力を算出することを特徴とする請求項１に記載のベルト張力調整装置。
【請求項３】
自動車のエンジンの動力を各種エンジン補機に伝達するためのベルトをプーリで押圧して前記ベルトの張力を調整するベルト張力調整方法であって、
前記プーリの位置の変化を検出する第１のステップと、
前記第１のステップで検出した前記プーリの位置の変化量とその位置変化に要した時間とに基づいて、前記プーリが前記ベルトに付与すべき押圧力を算出する第２のステップと、
前記第２のステップで算出した押圧力が前記ベルトに付与されるように、アクチュエータを用いて前記プーリを移動させる第３のステップとを有することを特徴とするベルト張力調整方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車のエンジンの動力を各種エンジン補機に伝達するためのベルトの張力を調整するベルト張力調整装置およびベルト張力調整方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、自動車に搭載されている発電機やエアコン用コンプレッサ、パワーステアリングポンプ等の機器は、自動車の駆動源であるエンジンの動力が伝達されることで駆動される。これらエンジンの動力で駆動される各機器は、エンジン補機と呼ばれる。これらの各種エンジン補機にエンジンの動力を伝達するため、通常は、エンジンのクランクシャフトと各種エンジン補機のプーリ（以下、補機プーリと呼ぶ。）との間にベルトを架け渡し、エンジンのクランクシャフトの回転をベルトを介して各種の補機プーリに伝達するようにしている。このとき、ベルトの張力が不足していると、補機プーリとベルトとの間で滑りが生じてエンジンクランクシャフトの回転が補機プーリに適切に伝達されないので、ベルトの経路中にオートテンショナと呼ばれるベルト張力調整装置を設置して、このベルト張力調整装置により、少なくとも補機プーリとの間での滑りを防止できるだけの張力をベルトに付与するようにしている。
【０００３】
このようなベルト張力調整装置としては、ベルトに当接するプーリ（以下、テンションプーリと呼ぶ。）をスプリングの弾性力により押圧してベルトに一定の張力を付与するタイプのものが一般的である。しかしながら、このタイプのものは、ベルトの張力が一定に保たれるように作用するため、エンジン補機の状態（発電機の発電状態やエアコン用コンプレッサの作動状態など）によって補機プーリを回転させるために必要なトルクが変動したときに、ベルト内部での張力変化、すなわち、テンションプーリが当接している位置の上流側と下流側との間でのベルト張力の差を生じさせてしまい、このことが、ベルトの振動やそれに伴う騒音発生の要因となるといった問題が指摘されている。
【０００４】
このような問題を解決する為に、特許文献１には、エンジン補機の状態変化に伴う補機プーリの駆動トルクの変動時に発生するベルトの振動を、ダンパーの粘性を利用して抑制するようにしたベルト張力調整装置が開示されている。この特許文献１にて開示されるベルト張力調整装置は、スプリングの弾性力によりテンションプーリを押圧する構造に加え、内部にダンパー構造を設けて、エンジン補機の状態変化に伴う補機プーリの駆動トルク変動時には、このダンパーの粘性により、テンションプーリの移動変位に応じた力をさらにベルトに印加することができ、ベルト内部での張力変化を抑えて、ベルトの振動を抑制できるとしている。
【特許文献１】特開２００２−３４９６５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した特許文献１に記載のベルト張力調整装置では、エンジン補機の状態変化に伴う補機プーリの駆動トルク変動時に、ベルト内部での張力変化を抑えるためにベルトに印加する力が、ダンパーの粘性力によるもの（つまり、ある限られた条件の力）に制限されるため、ベルトの振動を確実に防止することができず、ベルトの振動やこれに伴う騒音発生を防止するための対策としては不十分であるという問題があった。
【０００６】
本発明は、以上のような従来の実情に鑑みて創案されたものであって、エンジン補機の状態変化に伴う補機プーリの駆動トルク変動時であっても、ベルトに対して最適な押圧力を付与して、ベルトの振動やこれに伴う騒音の発生を有効に防止することができるベルト張力調整装置およびベルト張力調整方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、前記目的を達成するために、プーリの位置の変化量とその位置変化に要した時間とに基づいて、プーリがベルトに付与すべき押圧力を算出して、算出した押圧力がベルトに付与されるように、アクチュエータを用いてプーリを移動させるようにした。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、例えば、エンジン補機の状態変化に伴う補機プーリの駆動トルク変動などによってプーリの位置が変化すると、それに応じた最適な押圧力が算出されて、その押圧力が得られるようにプーリが移動するので、ベルトの張力を状況に応じた最適な状態に保って、ベルトの振動やこれに伴う騒音の発生を有効に防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１０】
［エンジン補機駆動システム］
まず、本発明のベルト張力調整装置が用いられる自動車のエンジン補機駆動システムについて、図１を用いて簡単に説明する。
【００１１】
エンジン補機駆動システムは、自動車の駆動源であるエンジンの動力を、発電機やエアコン用コンプレッサ、パワーステアリングポンプ等の各種エンジン補機に伝達するためのシステムであり、一般的に、図１に示すような構成となっている。すなわち、このエンジン補機駆動システムは、エンジンのクランクシャフト１と、各種エンジン補機のプーリ（補機プーリ）２との間にベルト３を架け渡し、エンジンの作動に伴うクランクシャフト１の回転を、ベルト３を介して各補機プーリ２に伝達することで、各種エンジン補機を駆動する。また、クランクシャフト１と補機プーリ２の間や、隣り合う補機プーリ２同士の間には、それぞれアイドラプーリ４を配設して、ベルト３を自在にレイアウトできるようにしている。さらに、ベルト３の経路の適所にベルト張力調整装置を配設して、このベルト張力調整装置のプーリ（テンションプーリ）１１をベルト３に押圧させることで、ベルト３に各補機プーリ２との間での滑りを防止できる張力を付与し、クランクシャフト１の回転が各補機プーリ２に適切に伝達されるようにしている。
【００１２】
ここで、従来一般的に用いられているベルト張力調整装置は、ベルト３の張力が各補機プーリ２との間で滑りを生じさせないだけの所定の張力に保たれるように作用するが、ベルト３の張力が一定であると、例えば、エンジン補機の状態変化に伴って補機プーリ２を回転させるために必要なトルクが変動したときに、テンションプーリ１１の上流側と下流側とでベルト３の張力のバランスが崩れ、ベルト３に振動を発生させてしまう要因となる。そこで、本発明のベルト張力調整装置では、このような状況でテンションプーリ１１に加わる力からベルト３に付与すべき最適な押圧力を算出し、この押圧力がベルト３に付与されるようにテンションプーリ１１を移動させて、ベルト３の部分的な張力バランスの崩れを抑制し、ベルト３の振動を防止できるようにしている。
【００１３】
［本発明の基本原理］
次に、以上のようなエンジン補機駆動システムにおけるベルト３の振動発生メカニズムの考察を交え、図２乃至図４を用いて、本発明の基本原理を説明する。
【００１４】
図２は、テンションプーリ１１が当接している位置の上流側と下流側とでベルト３の張力が等しく、ベルト３の張力バランスが保たれている状態を示している。この図２の例では、テンションプーリ１１がベルト３に対して力ベクトルＡ１で表される押圧力を印加している。その結果、ベルト３は、テンションプーリ１１の当接位置よりも上流側に張力Ｃ１、テンションプーリ１１の当接位置よりも下流側に張力Ｄ１を発生し、力ベクトルＡ１のベクトル軸に、張力Ｃ１と張力Ｄ１の合力ベクトルとして、力ベクトルＢ１で表される反力を発生させて、これをテンションプーリ１１に印加している。この図２の例では、テンションプーリ１１から発生している力ベクトルＡ１と、ベルト３から発生している力ベクトルＢ１とが平衡状態にある。この場合、テンションプーリ１１の上流側のベルト３に発生している張力Ｃ１と下流側のベルト３に発生している張力Ｄ１も平衡状態にあるので、ベルト３に振動が発生しない状態であるといえる。
【００１５】
図３は、エンジン補機の状態変化（例えば、発電機の界磁電流変化やエアコンスイッチのオン／オフ等）により、図２に示した平衡状態が崩れた状態を示している。この図３の例では、エンジン補機の状態変化に伴って補機プーリを回転させるために必要なトルクが変動することにより、テンションプーリ１１当接位置の上流側におけるベルト３の張力Ｃ１が張力Ｃ２へと変化し、下流側におけるベルト３の張力Ｄ１が張力Ｄ２へと変化している。この場合、ベルト３からテンションプーリ１１に対して、張力Ｃ２と張力Ｄ２の合力ベクトルとして力ベクトルＢ２が印加される。この力ベクトルＢ２は、図２に示した力ベクトルＢ１と等しい大きさの力ベクトルＢ２１と、ベルト３の張力Ｃ１，Ｄ１がそれぞれ張力Ｃ２，Ｄ２へと変化することで付加された力ベクトルＢ２２とからなる。そして、この力ベクトルＢ２２が付加されて、テンションプーリ１１に印加される力ベクトルが、図２に示した力ベクトルＢ１から力ベクトルＢ２へと変化することで、テンションプーリ１１は変位量Ｌ１分だけ移動することになる。この状態では、テンションプーリ１１の当接位置の上流側と下流側とで、ベルト３の張力バランスが崩れているので、上流側でベルト３が弛んだ状態となり振動が発生する。
【００１６】
図４は、ベルト３の振動を抑えるため、つまり、テンションプーリ１１の当接位置の上流側と下流側とのベルト３の張力バランスを平衡状態に戻すために、テンションプーリ１１に力ベクトルＡ２を作用させた状態を示している。この図４に示す力ベクトルＡ２は、図３に示した力ベクトルＢ２１に−１を乗算した力ベクトルＡ２１と、図３に示した力ベクトルＢ２２に−１を乗算した力ベクトルＡ２２とを足し合わせたものとなっている。この力ベクトルＡ２をテンションプーリ１１に作用させ、テンションプーリ１１からベルト３に対して力ベクトルＡ２を印加すると、テンションプーリ１１が受動輪であるため、ベルト３に速度ベクトルＥが発生する。そして、テンションプーリ１１当接位置の上流側におけるベルト３の張力Ｃ２が張力Ｃ３、下流側におけるベルト３の張力Ｄ２が張力Ｃ３と釣り合う張力Ｄ３へとそれぞれ変化し、テンションプーリ１１の上流側と下流側とのベルト３の張力バランスが平衡状態へと戻ると同時に、このベルト３の張力変化に伴って、テンションプーリ１１が変位量Ｌ２分だけ移動することになる。この状態では、テンションプーリ１１当接位置の上流側と下流側とでベルト３の張力が等しく、ベルト３の張力バランスが保たれているので、ベルト３の振動は抑制されることになる。
【００１７】
以上の説明から分かるように、エンジン補機の状態変化に伴う補機プーリの駆動トルク変動により、ベルト３の張力Ｃ１，Ｄ１が張力Ｃ２，Ｄ２へと変化して、テンションプーリ１１の当接位置の上流側と下流側とでベルト３の張力バランスが崩れた場合（図３の状態）、テンションプーリ１１に図４に示すような力ベクトルＡ２を作用させることによって、テンションプーリ１１の当接位置の上流側と下流側とのベルト３の張力バランスを平衡状態に戻すことができ、ベルト３の振動を抑制することができる。ここで、図４に示す力ベクトルＡ２は、図３に示した力ベクトルＢ２１に−１を乗算した力ベクトルＡ２１と、図３に示した力ベクトルＢ２２に−１を乗算した力ベクトルＡ２２とを足し合わせたものであり、図３に示した力ベクトルＢ２１は図２に示した力ベクトルＢ１と等しい。したがって、図３に示した力ベクトルＢ２２が分かれば、ベルト３の張力バランスを平衡状態に戻すためにテンションプーリ１１に作用させるべき力ベクトルＡ２を求めることができる。
【００１８】
力ベクトルＢ２２は、上述したように、ベルト３の張力Ｃ１，Ｄ１がそれぞれ張力Ｃ２，Ｄ２へと変化することで力ベクトルＢ２１（＝力ベクトルＢ１）に付加されるものである。すなわち、ベルト３の張力Ｃ１，Ｄ１がそれぞれ張力Ｃ２，Ｄ２へと変化する際にテンションプーリ１１に作用する力が、力ベクトルＢ２２である。ベルト３の張力Ｃ１，Ｄ１がそれぞれ張力Ｃ２，Ｄ２へと変化する際にテンションプーリ１１に作用する力は、この力を受けてテンションプーリ１１が移動する際の加速度から求めることができる。つまり、ベルト３の張力Ｃ１，Ｄ１がそれぞれ張力Ｃ２，Ｄ２へと変化したときのテンションプーリ１１の変位量Ｌ１（図３参照）と、変位量Ｌ１分だけテンションプーリ１１が移動するのに要した時間とに基づいて、力ベクトルＢ２２を求めることができ、ベルト３の張力バランスを平衡状態に戻してベルト３の振動を抑えるためにテンションプーリ１１に作用させるべき力ベクトルＡ２、すなわち、ベルト３の振動を抑えるためにテンションプーリ１１がベルト３に付与すべき押圧力を求めることができる。
【００１９】
このような観点から、本発明に係るベルト張力調整装置では、テンションプーリ１１の位置をモニタリングしながら、このテンションプーリ１１の位置の変化量とその位置変化に要した時間とに基づいて、テンションプーリ１１がベルト３に付与すべき押圧力を算出するようにしている。そして、算出した押圧力がベルト３に付与されるように、アクチュエータを用いてテンションプーリ１１を移動させるようにしている。これにより、例えば、エンジン補機の状態変化に伴って補機プーリの駆動トルクに変動が生じた場合であっても、ベルト３の張力バランスを迅速に平衡状態に戻してベルト３の振動やこれに伴う騒音の発生を有効に防止することが可能となる。
【００２０】
なお、補機プーリの駆動トルク変動に起因するベルト３の振動を抑制する手法としては、ベルト３の張力が補機プーリとの間での滑りを防止できるだけの張力より更に大きな張力に維持されるように、テンションプーリ１１を常に大きな押圧力でベルト３に押圧し、エンジン補機の駆動トルク変動によるベルト３内部での張力の変動を相対的に小さくすることで、ベルト３の振動を抑制するといった手法も考えられる。しかしながら、このような手法では、補機プーリやエンジン補機内部のベアリングやシャフト等の回転駆動部に対して印加される荷重が大きくなり、エンジン補機の構成部品の寿命を低下させてしまうという問題がある。また、補機プーリそのものや支持部の耐荷重を大きくなるように設計し、寿命を長くする解決策も考えられるが、このような対策は部品の大型化やコストアップにつながる。
【００２１】
これに対して、本発明に係るベルト張力調整装置を用いた場合には、ベルト３の張力を過大にすることなく、補機プーリの駆動トルク変動に起因するベルト３の振動を有効に抑制できるので、エンジン補機の構成部品の寿命低下や、部品の大型化、コストアップなどの問題を招くこともない。
【００２２】
［本発明に係るベルト張力調整装置の基本構成］
次に、本発明に係るベルト張力調整装置の基本構成について、図５を用いて説明する。
【００２３】
本発明に係るベルト張力調整装置は、図５に示すように、ベルト３を押圧するテンションプーリ１１と、このテンションプーリ１１の位置を検出する位置検出手段１２と、テンションプーリ１１を移動させるアクチュエータ１３と、アクチュエータ１３の動作を制御する制御手段１４とを備えて構成される。そして、本発明に係るベルト張力調整装置では、位置検出手段１２によってテンションプーリ１１の位置をモニタリングしながら、テンションプーリ１１の位置変化が生じたときには、制御手段１４が、このテンションプーリ１１の位置の変化量と、そのテンションプーリ１１の位置変化に要した時間とに基づいて、テンションプーリ１１がベルト３に付与すべき押圧力を算出し、算出した押圧力がベルト３に付与されるように、アクチュエータ１３の動作を制御するようにしている。
【００２４】
［具体的な実施例］
次に、本発明を適用したベルト張力調整装置の具体的な実施例について、図６乃至図１０を用いて説明する。
【００２５】
本例のベルト張力調整装置は、図６に示すように、位置検出手段１２としてエンコーダ、アクチュエータ１３としてサーボモータ、制御手段１４としてマイクロコンピュータを有する制御装置をそれぞれ用いている。なお、以下の説明においては、図５に示した構成と対応させて、エンコーダ１２、サーボモータ１３、制御装置１４と表記する。
【００２６】
本例のベルト張力調整装置において、テンションプーリ１１は、回動支持部材１５を介してサーボモータ１３の回転軸に取り付けられており、サーボモータ１３の回転軸の回転に伴って回動支持部材１５が回動することによって、図７（ａ）乃至図７（ｄ）に示すようにベルト３に対する相対位置を変化させて、位置に応じた押圧力をベルト３に付与する。ここで、本例のベルト張力調整装置は、テンションプーリ１１が図７（ａ）に示す位置にあるときを初期状態として動作するのではなく、ベルト３に少なくとも補機プーリとの間での滑りを防止できるだけの所定の張力を持たせるように、テンションプーリ１１が常にベルト３を押圧した状態とされる。このテンションプーリ１１の押圧によってベルト３に与える張力は、サーボモータ１３に通電する電流を検知し、その電流を制御することで調整できる。本例のベルト張力調整装置では、ベルト３に補機プーリとの間での滑りを防止できるだけの所定の張力が作用するように、テンションプーリ１１がベルト３を押圧している状態、例えば、テンションプーリ１１が図７（ｂ）に示す位置にある状態を通常の状態（初期状態）としている。
【００２７】
エンコーダ１２は、テンションプーリ１１の位置を、当該テンションプーリ１１とサーボモータ１３とを連結する回動支持部材１５の回動角度として検出する。例えば、図８に示す座標系において、回動支持部材１５の回動角度がθである場合、サーボモータ１３の回転軸とテンションプーリ１１の中心点１１ａとの間の距離をＬとすると、テンションプーリ１１の中心点１１ａのＸ軸方向の位置はＬｃｏｓθ、テンションプーリ１１の中心点１１ａのＹ軸方向の位置はＬｓｉｎθで表される。なお、本例のベルト張力調整装置では、テンションプーリ１１の位置を検出するための位置検出手段としてエンコーダ１２を用いているが、位置検出手段としてはこの例に限らず、エンコーダ１２以外の他の角度検出手段や速度変位検出手段などを用いてもよいし、また、テンションプーリ１１に圧力検出手段を取り付けることでも、テンションプーリ１１の位置を検出することができる。
【００２８】
制御装置１４は、各種の演算処理を実行可能なマイクロコンピュータを有しており、エンコーダ１２によって検出されるテンションプーリ１１の位置に変化があったときに、その位置の変化量と当該位置変化に要した時間とに基づいて、ベルト３に振動を生じさせないためにテンションプーリ１１がベルト３に付与すべき最適な押圧力を算出する。具体的には、制御装置１４は、エンコーダ１２で検出されたテンションプーリ１１の位置の変化量をその所要時間で２階微分して加速度を求め、これにテンションプーリ１１が有する物理特性（慣性や質量等）を乗算することで、テンションプーリ１１の移動に伴って作用する力を求める。そして、このテンションプーリ１１の移動に伴って作用する力を打ち消す力が加わるように、テンションプーリ１１がベルト３に付与すべき最適な押圧力を算出する。そして、制御装置１４は、この算出した押圧力がベルト３に付与されるように、サーボモータ１３の動作を制御する。
【００２９】
図９は、以上のように構成される本例のベルト張力調整装置において、制御装置１４において実行される一連の処理の流れを示すフローチャートである。
【００３０】
制御装置１４は、この図９のフローチャートで示すように、車両のイグニッションスイッチがオンされる（ステップＳ１で肯定判定）ことで処理を開始し、ステップＳ２において、ベルト３に補機プーリとの間での滑りを防止できるだけの所定の張力が作用し、ベルト３の張力バランスが平衡状態となる初期位置にテンションプーリ１１が位置するように、サーボモータ１３の動作を制御して、ステップＳ３からステップＳ１２までの制御ループに入る。
【００３１】
そして、制御装置１４は、まず、ステップＳ３において、エンコーダ１２によって回動支持部材１５の回動角度として検出されたテンションプーリ１１の位置情報を入力し、ステップＳ４において、ローパスフィルタを用いてステップＳ３で入力したテンションプーリ１１の位置情報をフィルタ処理し、このテンションプーリ１１の位置情報のノイズを除去する。次に、制御装置１４は、ステップＳ５において、テンションプーリ１１の現在の位置と前回の処理周期で検出された位置との差、すなわち前回の処理周期から今回の処理周期までの間におけるテンションプーリ１１の位置の変化量を求め、求めた変化量をサンプリング時間ｄｔ、すなわちテンションプーリ１１が前回の位置から現在位置まで変化するのに要した時間で２階微分して、テンションプーリ１１の現在の加速度ａ（ｔ）を算出する。
【００３２】
そして、制御装置１４は、ステップＳ６およびステップＳ７での判定により、ステップＳ５で算出したテンションプーリ１１の現在の加速度ａ（ｔ）が正の値であるか、負の値であるか、或いは０であるかを確認し、テンションプーリ１１の現在の加速度ａ（ｔ）が正の値であればステップＳ８の処理、負の値であればステップＳ９の処理、０であればステップＳ１０の処理に移行する。なお、ここでは、図２に示したテンションプーリ１１の中心点を基準に、力ベクトルＢ１の方向を正方向、力ベクトルＡ１の方向を負方向として定義する。
【００３３】
テンションプーリ１１の現在の加速度ａ（ｔ）が正方向の場合、制御装置１４は、ステップＳ８において、ステップＳ５で算出した加速度ａ（ｔ）にテンションプーリ１１の質量Ｍを乗算して、テンションプーリ１１に作用しているベルト３からの力Ｆ（ｔ）を算出する。そして、チューニングの必要な制御定数Ｋと、ベルト３の張力バランスの平衡状態を保つ為にテンションプーリ１１からベルト３に印加する力（制御初期値）Ｆｃを定数とし、制御定数Ｋと、ＦｃとＦ（ｔ）を足し合わせた値とを乗算して、テンションプーリ１１がベルト３に付与すべき最適な押圧力、すなわち、このテンションプーリ１１による押圧力を実現するために必要なサーボモータ１３に対する制御指令値を算出する。また、このとき、ステップＳ９での演算に用いる計算パラメータｃを１とする。
【００３４】
一方、テンションプーリ１１の現在の加速度ａ（ｔ）が負方向の場合、制御装置１４は、ステップＳ９において、ステップＳ５で算出した加速度ａ（ｔ）にテンションプーリ１１の質量Ｍを乗算して、テンションプーリ１１からベルト３へと作用している力Ｆｍ（ｔ）を算出する。なお、ここでの処理は、テンションプーリ１１の現在の加速度ａ（ｔ）が負の値となる状態が、過去の処理周期においてテンションプーリ１１の加速度が正の値を示した後に生じるという前提条件のもとに行っている。そして、前回、或いは前々回の処理周期で正の値となっている加速度ａ（ｔ）から求めたＦ（ｔ−ｃ）をＦｍ（ｔ）と足し合わせて、加速度ａ（ｔ）の変化分に対応する力を求め、その加速度ａ（ｔ）の変化分に対応する力に、ベルト３の張力バランスの平衡状態を保つ為にテンションプーリ１１からベルト３に印加する力（制御初期値）Ｆｃを足し、制御定数Ｋを乗算して、現在の加速度ａ（ｔ）が負の値の場合にテンションプーリ１１がベルト３に付与すべき最適な押圧力、すなわち、このテンションプーリ１１による押圧力を実現するために必要なサーボモータ１３に対する制御指令値を算出する。また、このとき、計算パラメータｃに１をプラスする処理（インクリメント）を行う。
【００３５】
また、テンションプーリ１１の現在の加速度ａ（ｔ）が０の場合、制御装置１４は、ステップＳ１０において、ベルト３の張力バランスの平衡状態を保つ為にテンションプーリ１１からベルト３に印加する力（制御初期値）Ｆｃに制御定数Ｋを乗算して、テンションプーリ１１がベルト３に付与すべき最適な押圧力、すなわち、このテンションプーリ１１による押圧力を実現するために必要なサーボモータ１３に対する制御指令値を算出する。
【００３６】
そして、制御装置１４は、ステップＳ８乃至ステップＳ１０の何れかにおいてサーボモータ１３に対する制御指令値を算出すると、ステップＳ１１において、この算出した制御指令値をサーボモータ１３に出力して、サーボモータ１３の動作を制御する。これにより、テンションプーリ１１が最適な押圧力でベルト３を押圧し、ベルト３の張力が調整されてベルト３の振動およびそれに伴う騒音の発生が防止されることになる。
【００３７】
以上説明した制御装置１４によるステップＳ３以降の処理は、車両のイグニッションスイッチがオフされるまで繰り返し行われる。そして、車両のイグニッションスイッチがオフした段階（ステップＳ１２で肯定判定）で、制御装置１４は一連の処理を終了する。
【００３８】
図１０は、本例のベルト張力調整装置を用いた場合におけるベルトの振動抑制効果を、従来のベルト張力調整装置（特許文献１として示した、スプリングの弾性力とダンパーの粘性によりベルトの張力を調整するもの）を用いた場合と比較して示したものである。ここでは、補機プーリの駆動トルクを周期的に変動させて、ベルトの張力バランスの平衡状態が周期的に崩れる状況にして、本例のベルト張力調整装置と従来のベルト張力調整装置とで、ベルトの振動をどれだけ抑えられるかを比較している。
【００３９】
図１０（ａ）では、補機プーリの駆動トルク変動により、ベルトからテンションプーリに印加される力Ｆ１と、従来のベルト張力調整装置のテンションプーリがベルトを押圧する押圧力Ｆ２と、本例のベルト張力調整装置のテンションプーリ１１がベルトを押圧する押圧力Ｆ３とを示している。また、図１０（ｂ）では、テンションプーリに加わるトータルの力の時間的な変化を、従来のベルト張力調整装置を用いた場合（Ｆ３）と、本例のベルト張力調整装置を用いた場合（Ｆ４）とで比較しながら示している。
【００４０】
この図１０から分かるように、従来のベルト張力調整装置を用いた場合には、補機プーリの駆動トルク変動に伴ってテンションプーリに加わるトータルの力が変動しており、補機プーリの駆動トルク変動に伴うベルトの振動を十分に抑制できていないのに対して、本例のベルト張力調整装置を用いた場合には、補機プーリの駆動トルクが変動してもテンションプーリに加わるトータルの力の変動は抑えられており、補機プーリの駆動トルク変動に伴うベルトの振動を十分に抑制できている。
【００４１】
以上、詳細に説明したように、本例のベルト張力調整装置では、テンションプーリ１１の位置をエンコーダ１２で検出し、制御装置１４が、このエンコーダ１２で検出されたテンションプーリ１１の位置の変化量と、そのテンションプーリ１１の位置変化に要した時間とに基づいて、テンションプーリ１１がベルト３に付与すべき最適な押圧力を算出し、この押圧力がテンションプーリ１１からベルト３へと付与されるように、サーボモータ１３の動作を制御するようにしているので、例えば、エンジン補機の状態変化に伴って補機プーリの駆動トルクに変動が生じた場合であっても、ベルト３の張力バランスを迅速に平衡状態に戻して、ベルト３の振動やこれに伴う騒音の発生を有効に防止することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明のベルト張力調整装置が用いられる自動車のエンジン補機駆動システムを示す概略図である。
【図２】本発明の原理を説明するための図であり、ベルトの張力バランスが保たれている状態を示す図である。
【図３】本発明の原理を説明するための図であり、エンジン補機の状態変化に伴う補機プーリの駆動トルク変動により、ベルトの張力バランスの平衡状態が崩れた状態を示す図である。
【図４】本発明の原理を説明するための図であり、ベルトの張力バランスを平衡状態に戻すために必要な力をテンションプーリに作用させた状態を示す図である。
【図５】本発明に係るベルト張力調整装置の基本構成を示す図である。
【図６】本発明を適用したベルト張力調整装置の具体的な構成を示す図である。
【図７】本発明を適用したベルト張力調整装置において、サーボモータの回転軸の回転に伴って回動支持部材１５が回動することにより、ベルトに対するテンションプーリの相対位置が変化する様子を示す図である。
【図８】本発明を適用したベルト張力調整装置において、エンコーダを用いてテンションプーリの位置を検出する手法を説明する図である。
【図９】本発明を適用したベルト張力調整装置において、制御装置により実行される一連の処理の流れを示すフローチャートである。
【図１０】本発明を適用したベルト張力調整装置を用いた場合におけるベルトの振動抑制効果を、従来のベルト張力調整装置を用いた場合と比較して示す図である。
【符号の説明】
【００４３】
１  エンジンクランクシャフト
２  補機プーリ
３  ベルト
１１  テンションプーリ
１２  エンコーダ（位置検出手段）
１３  サーボモータ（アクチュエータ）
１４  制御装置（制御手段）
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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