(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行用エンジンに設けられて前記エンジンにより回転駆動される駆動軸プーリと、前記駆動軸プーリに巻き掛けられた１本のベルトにより同時に回転駆動される少なくともエアコンディショナ用の冷媒圧縮機を含む複数の補機にそれぞれ設けられた補機プーリとを有するベルト伝動装置のための補機のロック状態検出システムにおいて、
補機トルク検出システムによりエアコンディショナが作動しているときの第１の補機トルク量を測定し、前記第１の補機トルク量が第１の所定値を越えているときはエアコンディショナ用の冷媒圧縮機のクラッチを切断して、前記冷媒圧縮機のクラッチを切断した状態における第２の補機トルク量を測定し、前記第１の補機トルク量と前記第２の補機トルク量とを比較して、それらの差が第２の所定値を越えているときは前記冷媒圧縮機がロック状態にあると判定することを特徴とする自動車用補機のロック状態判定方法。
【請求項２】
前記第１の補機トルク量と前記第２の補機トルク量との比較において、それらの差が前記第２の所定値を越えていないときは前記冷媒圧縮機以外の補機がロック状態にあると判定することを特徴とする請求項１に記載された自動車用補機のロック状態判定方法。
【請求項３】
走行用エンジンに設けられて前記エンジンにより回転駆動される駆動軸プーリと、前記駆動軸プーリに巻き掛けられた１本のベルトにより同時に回転駆動される少なくともエアコンディショナ用の冷媒圧縮機を含む複数の補機にそれぞれ設けられた補機プーリとを有するベルト伝動装置のための補機のロック状態検出システムにおいて、
補機トルク検出システムによりエアコンディショナが作動しているときの第１の補機トルク量を測定し、全ての補機類が正常に作動しているときの前記第１の補機トルク量の正常値を記憶しておくと共に、前記第１の補機トルク量が第１の所定値を越えたときはエアコンディショナ用の冷媒圧縮機のクラッチを切断して、前記冷媒圧縮機のクラッチを切断した状態における第２の補機トルク量を測定し、前記第１の補機トルク量の正常値と前記第２の補機トルク量とを比較して、前記第２の補機トルク量が前記第１の補機トルク量の正常値よりも低いときは前記冷媒圧縮機がロック状態にあると判定することを特徴とする自動車用補機のロック状態判定方法。
【請求項４】
前記第１の補機トルク量の正常値と前記第２の補機トルク量との比較において、前記第２の補機トルク量が前記第１の補機トルク量の正常値よりも高いときは前記冷媒圧縮機以外の補機がロック状態にあると判定することを特徴とする請求項３に記載された自動車用補機のロック状態判定方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車用エンジンの補機であるエアコンディショナ用の冷媒圧縮機やパワーステアリング用の油圧ポンプのロック状態を検出する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車等の車両に搭載された内燃機関においては、その補機、例えば、エアコンディショナ用の冷媒圧縮機、パワーステアリング用の油圧ポンプ、オルタネータ、ラジエータ用冷却ファン等を、機関のクランク軸に取り付けられたクランク軸プーリによって一連のベルトを介して同時に駆動される。
【０００３】
従来行われていたエアコンディショナ用の冷媒圧縮機のロック状態を検出する方法としては、ピックアップ型回転センサにより冷媒圧縮機の回転数を測定し、この回転数とエンジンの回転数とを比較してその差に基づいてロック状態を判定する方法があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記ピックアップ型の回転センサは、エアコンディショナ用の冷媒圧縮機のロック状態の検出のためにのみ使用されているので、補機トルク検出システム全体として考えた場合には、冷媒圧縮機のロック状態の検出という特定の目的のための専用の装置を余分に付加する必要があり、それによってシステム全体が複雑になるという問題があった。
【０００５】
本発明は、叙上の問題点に鑑みて創出されたものであり、その目的とするところは、自動車用エンジンの補機、例えば、エアコンディショナ用の冷媒圧縮機、パワーステアリング用の油圧ポンプ、オルタネータ、ラジエータ用冷却ファン等のための負荷トルク検出システムを利用することにより、エアコンディショナの冷媒圧縮機やパワーステアリング用の油圧ポンプのロック状態を検出する方法を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するための手段として、特許請求の範囲の各請求項に記載された自動車用補機のロック状態判定方法を提供する。
【０００７】
請求項１に記載された手段によれば、まず補機トルク検出システムによってエアコンディショナが作動しているときの第１の補機トルク量が測定される。もし第１の補機トルク量が第１の所定値を越えていると判定されたときは、エアコンディショナ用の冷媒圧縮機がロックしている疑いがあるので、冷媒圧縮機を駆動するためのクラッチを切断して、その状態で第２の補機トルク量を測定し、第１の補機トルク量と第２の補機トルク量とを比較する。そして、この比較においてそれら２つの補機トルク量の差が第２の所定値を越えているとき、即ち、クラッチの切断によって第２の所定値以上の補機トルクの減少が見られたときは、冷媒圧縮機がロック状態にあると判定することができる。
【０００８】
請求項２に記載された手段によれば、前述のような比較において、第１の補機トルク量と第２の補機トルク量との差が第２の所定値を越えていないときは、エアコンディショナ用の冷媒圧縮機がロック状態にはないので、ロックの可能性がある他の補機がロック状態にあると判定することができる。
【０００９】
これに対して、請求項３及び４に記載された手段においては、第２の補機トルク量と比較すべき対象を第１の補機トルク量ではなく、全ての補機類が正常に作動しているときに記憶しておいた第１の補機トルク量の正常値を使用している点に特徴がある。現実に冷媒圧縮機を駆動するクラッチを切断した状態で実測された第２の補機トルク量が、制御装置のメモリー等に記憶されていた第１の補機トルク量の正常値よりも小さければ、クラッチによって係合する冷媒圧縮機がロックしたことが明らかであり、また、第２の補機トルク量が第１の補機トルク量の正常値よりも大きければ、冷媒圧縮機用のクラッチとは無関係の要因としてパワーステアリング用の油圧ポンプのロック状態を推定することができる。
【００１０】
これらの手段により、ロックする可能性がある自動車用補機類、即ちエアコンディショナ用の冷媒圧縮機、或いはパワーステアリング用の油圧ポンプのロック状態の検出のために、一般的な補機トルク検出システムをそのまま利用することができるので、従来使用されていたエアコンディショナ用の冷媒圧縮機のロック状態検出専用の回転センサ等を廃止することが可能になり、システム全体を簡素化することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１に示すように、自動車に搭載されるエンジン１においては各種の補機を駆動するためのベルトプーリ、例えば、エアコンディショナの冷媒圧縮機用のプーリ２、パワーステアリングの油圧ポンプ用のプーリ３、オルタネータ即ち発電機用のプーリ４、ラジエータの冷却ファン用プーリ５というような補機用の多くのプーリが、動力源であるエンジンのクランク軸２１のプーリ６（一般的に言えば駆動軸プーリ）によって一連のベルト７を介して同時に駆動されるようになっている。また、多くのプーリに蛇行状に一本のベルト７を巻き掛けるためにアイドラプーリが用いられる場合もあり、図１の例ではアイドラプーリ８が用いられている他、ベルト７の張力が一定値になるように自動的に調整するオートテンショナー９も、一個のアイドラプーリ１０を伴ってベルト７の最も緩み側に設けられている。
【００１２】
まず、本発明の自動車用補機のロック状態判定方法に利用される補機トルク検出システムの第１実施形態について図面に基づいて説明する。図２及び図３に示す第１実施形態は、オートテンショナー９を利用した補機トルク検出システムの機構を示したものである。オートテンショナー９のアイドラプーリ１０の円環状内面１１に磁性体からなる多数の歯１２が等間隔に設けられる。実際には、アイドラプーリ１０全体を磁性のある鋳鉄或いは鋼材のような素材によって形成し、その円環状内面１１に内歯車状に多数の歯１２を切削成形する。或いは、アイドラプーリ１０を鋳造等の方法で型成形する場合には、円環状内面１１の歯１２も同じ鋳型によって同時に成形されるようにすると工程が簡単になる。
【００１３】
オートテンショナー９のアーム１３は、その基部１４が、図示しない軸によって限られた角度範囲内で回動することができるように支持されており、やはり図示していない発条或いは油圧シリンダのような付勢手段によって、ベルト７を緊張させる回動方向に付勢されている。また、アーム１３の自由端に一体的に取り付けられた軸１５には軸受１６が設けられて、それによってアイドラプーリ１０が回転自在に軸支されている。
【００１４】
アーム１３に形成された突起１７には回転数センサとしての電磁ピックアップ１８が取り付けられており、電磁ピックアップ１８の先端（検出端）は磁性体からなる多数の歯１２のいずれかに対して所定の間隙を残して対向し得る位置に突出している。電磁ピックアップ１８は良く知られているように、簡単に言えば永久磁石又は磁気的にそれに接続している磁性体のコア（その一端が検出端）にコイルを巻いたものであって、コイルの両端を可撓性のあるリード線１９，２０によって直接に外部の固定端子へ接続するか、又は、コイルの一端をアーム１３に接続すると共に、コイルの他端を可撓性のある一本のリード線によって外部へ引き出して外部の固定端子へ接続する。アーム１３の移動（回動）範囲は狭い角度内に限られているから、従来技術におけるスリップリングのような摺動機構を用いなくても、このように可撓性のあるリード線の先端を直接に対象の固定端子へ接続して出力信号を外部へ取り出すことができる。
【００１５】
図示していないが、クランク軸２１、或いはクランク軸２１そのものでなくても、図示しないカム軸のようにクランク軸２１によって一定の回転比をもって駆動される軸には、その回転数（回転速度）Ｗ1 を検出する回転数センサが設けられる。通常の内燃機関では機関の回転数Ｗ1 、或いはそれに対して一定の比率で回転するものの回転数は運転制御のためのファクターの一つとして計測をする必要があるから、クランク軸等に回転数センサを備えているものが多い。従って、他の目的で設けられた回転数センサであってもその出力信号を本発明の目的に利用することができる。なお、回転数Ｗ1 を検知する手段を備えていない内燃機関においては、クランク軸プーリ６に対して例えば図２及び図３に示したものと同様な構造の回転数Ｗ1 の検出手段を設けてもよい。
【００１６】
次に、図２及び図３に示された本発明の第１実施形態の作動について、図１及び図６をも参照しながら説明する。図２において内燃機関１のクランク軸２１が回転することによって、クランク軸プーリ６に対して一連のベルト７を介して係合しているエアコンディショナの冷媒圧縮機用プーリ２、パワーステアリングの油圧ポンプ用プーリ３、発電機用プーリ４、冷却ファン用プーリ５、アイドラプーリ８、及びオートテンショナー９のアイドラプーリ１０等は一斉に回転駆動されるが、これらの補機プーリを駆動するためにクランク軸２１に作用するトルク（補機トルク）は、クランク軸２１自体の回転数Ｗ1 の変動に伴って変化するだけでなく、補機の中にはプーリ２に連結された冷媒圧縮機のように断続運転されるものがあるために、補機トルクは一定ではあり得ず、内燃機関１の運転中は常に変動していると言ってよい。
【００１７】
そこで、変動する補機トルクを常時リアルタイムに正確に検出することができれば、内燃機関１の運転状態について前述のようにきめ細かな制御を行うことが可能になるが、この実施形態では、クランク軸２１の回転数（回転速度）Ｗ1 を検出するだけでなく、オートテンショナー９に併設した電磁ピックアップ１８によって、アイドラプーリの一つでもあるプーリ１０の回転数（回転速度）Ｗ2 を検出している。
【００１８】
従って、クランク軸プーリ６からベルト７を介してオートテンショナーのアイドラプーリ１０が回転駆動されると、アーム１３に対して固定されて実質的に移動しない電磁ピックアップ１８の検出端の直前を、磁性体からなる多数の歯１２が微小な時間間隔をおいて間欠的に通過することになるので、その通過の前後において、電磁ピックアップ１８のコイルを通過している永久磁石の磁束密度が急激に増減変化する結果、電磁ピックアップ１８のコイルには電圧波形として略等間隔のピークを有するパルス電流が発生する。このパルス電流が回転数Ｗ2 に対応する出力信号としてリード線１９，２０等を介して直接に外部の固定端子へ取り出されて、演算装置を備えた図示しない制御装置に入力される。
【００１９】
制御装置においては、電磁ピックアップ１８の出力信号であるパルス電流について単位時間当たりのピークの数をカウントすることによって、オートテンショナーのアイドラプーリ１０の回転数（回転速度）Ｗ2 を検知する。仮にクランク軸プーリ６とアイドラプーリ１０が同径であれば、この回転数Ｗ2 は、クランク軸プーリ６の回転数Ｗ1 に対して、主としてクランク軸プーリ６とベルト７との間のスリップ分だけ減少している筈であるから、回転数Ｗ1 と回転数Ｗ2 の比、即ち回転数比Ｗ1 ／Ｗ2 の値の大小によってクランク軸プーリ６に対するアイドラプーリ１０のスリップ量の大きさを知ることができる。この場合、オートテンショナー９には殆ど負荷が生じないから、ベルト７とアイドラプーリ１０との間のスリップは無視することができる。
【００２０】
そこで、検出された回転数Ｗ1 及びＷ2 によってクランク軸プーリ６とアイドラプーリ１０との間のスリップ量の大きさを示す回転数比Ｗ1 ／Ｗ2 を計算し、それに基づいてスリップ率を計算して、その値を図４に示すような線図に当てはめることによって、その時点においてクランク軸２１に作用している補機トルクの大きさを知ることができる。このような方法によって補機トルクの大きさをきわめて高い精度で検知することができることは本発明者等の実験によって確認されている。
【００２１】
一般的には、クランク軸プーリ６とアイドラプーリ１０は同径ではないから、上述の説明のようにはならないが、そのような場合には両者のプーリ径の相違によって生じる増速又は減速の速度変化、つまりクランク軸プーリ６とアイドラプーリ１０の半径比を計算に入れることによって、やはりベルト７のスリップ量の大きさを知ることができ、それに基づいて補機トルクの大きさを算出することが可能である。
【００２２】
即ち、記号Ｗ1 ，Ｗ2 ，Ｓ，Ｒ1 ，Ｒ2 を、それぞれ
Ｗ1 ：クランク軸２１及びクランク軸プーリ６の回転数
Ｗ2 ：オートテンショナーのアイドラプーリ１０の回転数
Ｓ：クランク軸プーリ６に対するアイドラプーリ１０のスリップ率
Ｒ1 ：クランク軸プーリ６の半径
Ｒ2 ：オートテンショナーのアイドラプーリ１０の半径
というように定義した場合に、クランク軸プーリ６とベルト７（アイドラプーリ１０）との間に生じるスリップ率Ｓは次の計算式によって求められる。
0003894616.tif 000002
【００２３】
上記の計算式におけるプーリの半径比（Ｒ1 ／Ｒ2 ）は定数であるから、スリップ率Ｓは、クランク軸プーリ６とアイドラプーリ１０が同径であると仮定した前述の場合と同様に、変数である２つの回転数の比（Ｗ1 ／Ｗ2 ）の値に依存して決まることになる。このようにして求められたスリップ率Ｓから補機トルクの値を求めるための線図は、図４において縦軸にスリップ率Ｓを取ると共に、横軸に負荷トルク（補機トルク）の値をとったときに、縦軸及び横軸間の比例関係を示す傾斜した直線を上下方向に平行移動させたものと同様な形になる。
【００２４】
そこで、回転数Ｗ1 及びＷ2 を常時検出し、その出力信号によって前述のような計算を電子式制御装置内の演算装置によって自動的に行うようにすれば、補機トルクの大きさを絶えずリアルタイムに高精度で検知して、迅速に必要な対応措置を講じることができるようになる。この場合、Ｗ1 ／Ｗ2 の値からスリップ率を算出するのを省略して、直接に補機トルクを算出することができることは言うまでもない。
【００２５】
次に、本発明の自動車用補機のロック状態検出システムについて説明する。このロック状態検出システムは、前述の補機トルク検出システムに加えて、エアコンディショナ用の冷媒圧縮機のクラッチをＯＮ／ＯＦＦする手段、演算装置を備えた制御手段、及び、補機類にロック状態等の異常が発生した場合の警告手段を含む。
【００２６】
エアコンディショナ用の冷媒圧縮機或いはパワーステアリング用の油圧ポンプがロック状態となった場合、冷媒圧縮機とプーリを連結しているクラッチ板が滑動したり、ベルト７に対してプーリ２、或いはプーリ３が滑動する。この時の負荷トルクは実験によれば概ね６０Ｎ・ｍ程度である。
【００２７】
図５は、色々な運転状態における各補機毎、及び合計のトルク量を記号を用いて示したものである。即ち、運転状態を示す各記号は次の通りである。
〔１〕…正常な運転状態における最小負荷時；
〔２〕…正常な運転状態における最大負荷時；
〔３〕…エアコンディショナ用の冷媒圧縮機がロックした状態における最小負荷時；
〔４〕…エアコンディショナ用の冷媒圧縮機がロックした状態における最大負荷時；
〔５〕…パワーステアリング用の油圧ポンプがロックした状態における最小負荷時；
〔６〕…パワーステアリング用油圧ポンプがロックした状態における最大負荷時。
【００２８】
また、図５において、各補機の運転状態に付けた記号と、それぞれのトルク量（単位Ｎ・ｍ）は、次の通りである。
Ａ…エアコンディショナの運転状態におけるトルク＝２０；
Ｃ…冷媒圧縮機のロック状態におけるトルク＝６０；
Ｐ…パワーステアリング用油圧ポンプのロック状態におけるトルク＝６０；
Ｓ…パワーステアリングの据え切り状態におけるトルク＝１５；
Ｇ…ヘッドライトＨ／Ｌ及びデフロスタＤ／ＦがＯＮの時のオルタネータの運転状態におけるトルク＝１５；
Ｍ…その他の補機のトルク＝７
【００２９】
図５に示すように、補機類全体の負荷トルク量は、全ての補機が正常に作動している状態においては、最小負荷時〔１〕で７Ｎ・ｍ程度、最大負荷時〔２〕で５２Ｎ・ｍ程度である。今この両極端において考えてみると、冷媒圧縮機がロックした状態の最小負荷時〔３〕、又は油圧ポンプがロックした状態の最小負荷時〔５〕では、補機トルクの大きさはいずれも６７Ｎ・ｍであり、冷媒圧縮機がロックした状態の最大負荷時〔４〕では９２Ｎ・ｍになり、油圧ポンプがロックした状態の最大負荷時〔６〕では９７Ｎ・ｍにもなる。なお、本実施形態における自動車用補機でロックの可能性が大きいものは、エアコンディショナ用の冷媒圧縮機と、パワーステアリング用の油圧ポンプである。
【００３０】
次に、図６のフローチャートに基づいて本発明の自動車用補機のロック状態検出システムの作動について説明する。まず、ステップ１００において、エアコンディショナの圧縮機が作動しているときの第１の補機トルク量Ｘを測定する。そして、ステップ１０１において、第１の補機トルク量Ｘが６０Ｎ・ｍ（第１の所定値）を超えているか否かを判定する。ここで、第１の補機トルク量Ｘが第１の所定値を超えていると判定されると、一応、エアコンディショナ用の冷媒圧縮機がロック状態になったと判定することができるが、更に、以下に示す判定を行なって信頼度を高める。
【００３１】
即ち、Ｘ＞６０Ｎ・ｍのときはステップ１０２においてエアコンディショナ用の冷媒圧縮機に付設されたクラッチを切断し、プーリ２と圧縮機とを切離す。次に、ステップ１０３において、エアコンディショナの圧縮機が負荷とならない状態での第２の補機トルク量Ｙを測定し、ステップ１０４において、ＸとＹとを比較してＸ−Ｙの値、即ち、クラッチ切断による補機トルクの減少量が３０Ｎ・ｍ（第２の所定値）を超えているか否かを判定する。そしてＸ−Ｙの値が第２の所定値を超えている場合には冷媒圧縮機がロック状態と判定し、ステップ１０５において冷媒圧縮機が異常という警報を発する。
【００３２】
一般にエアコンディショナ用の冷媒圧縮機が正常に動作している時は、冷媒圧縮機の消費トルクはたかだか２０Ｎ・ｍ程度であるから、ステップ１０２におけるクラッチの切断によってそれ以上の大きさでトルクが減少すれば冷媒圧縮機がロックしていることが判る。冷媒圧縮機のロック状態においてはクラッチ板が滑動しているか、ベルト７とプーリ２との間に滑動が生じている。
【００３３】
一方、ステップ１０４の判定においてクラッチ切断による補機トルクの減少量（Ｘ−Ｙ）の値が第２の所定値である３０Ｎ・ｍ以下のときは、エアコンディショナ用の冷媒圧縮機はロックしていないと判定することができるので、他の要因の１つであるパワーステアリング用の油圧ポンプがロックしているということになる。このようにして油圧ポンプがロック状態と判定されたときは、ステップ１０６に進んで油圧ポンプが異常という警報を発する。油圧ポンプのロック状態においてはベルト７とプーリ３との間に滑動が生じている。
【００３４】
パワーステアリング用の油圧ポンプが設けられていない自動車においては、図７に示した図６と同様なフローチャートにおいて、ステップ１０４の判定結果がＮＯ、即ちエアコンディショナ用の冷媒圧縮機のクラッチの切断による補機トルクの減少量（Ｘ−Ｙ）が第２の所定値である３０Ｎ・ｍ以下のときは、冷媒圧縮機の他にロックの可能性がある補機がないので正常な運転状態にあると判断され、ステップ１０７に進んで冷媒圧縮機のクラッチを再び接続し、最初のステップ１００に戻って前述の動作を繰返す。なお、図７に示すフローチャートは、ステップ１０７において異なる他は、図６に示すフローチャートと同じ内容であるから、重複部分についての説明は省略する。
【００３５】
図６又は図７のフローチャートに作動が示されている自動車用補機のロック状態検出システムにおいては、第１の補機トルク量Ｘと第２の補機トルク量Ｙとの差の値を第２の所定値と比較することによって、エアコンディショナ用の冷媒圧縮機又はパワーステアリング用の油圧ポンプのいずれがロックしているかを判定しているが、より簡単な方法としては、全ての補機類が正常に作動している状態において測定した第１の補機トルク量の正常値を制御装置のメモリー等に記憶しておき、その値と実測された第２の補機トルク量Ｙとを比較してロック状態を判定することも可能である。
【００３６】
この方法によれば、エアコンディショナ用の冷媒圧縮機をクラッチによって切断した状態で測定された第２の補機トルク量Ｙが、もし第１の補機トルク量の正常値よりも小さい場合には、クラッチによって連動していた冷媒圧縮機がロックしていたと判定することができるし、それと反対に第２の補機トルク量Ｙが第１の補機トルク量の正常値よりも大きい場合には、クラッチによって連動していた冷媒圧縮機以外のものでロックの可能性があるパワーステアリング用の油圧ポンプがロックしたものと推定することができる。
【００３７】
次に、同様にして、本発明の自動車用補機のロック状態判定方法に利用される補機トルク検出システムの第２実施形態について図面に基づいて説明する。
第１実施形態では回転数センサとして電磁誘導式のピックアップ１８を使用したが、第２実施形態として回転数センサに光を使ったものを説明する。図８及び図９において、２２は発光ダイオードのような発光素子を、２３はフォトダイオードのような受光素子を示している。発光素子２２と受光素子２３は、例えば第１実施形態におけるものと同様なオートテンショナー９のアイドラプーリ１０の縁部において、対向するようにアーム１３上に取り付けられる。そのために、発光素子２２と受光素子２３のいずれか一方を支持する突起２４のようなものをアーム１３と一体に形成してもよい。
【００３８】
発光素子２２と受光素子２３の間にはアイドラプーリ１０の縁部に環状に形成された回転スリット２５が介入するように、発光素子２２と受光素子２３が位置決めされる。回転スリット２５は、図９から明らかなように、環状の板２６に光を透過する放射方向の細かな開口２７を円周方向に等間隔に形成したものであって、アイドラプーリ１０のスカート部２８に直接に穿孔形成してもよいが、回転スリット２５をアイドラプーリ１０とは別体のものとして形成して、それをスカート部２８に取り付けてもよい。また、受光素子２３の受光面にはマスクとしての板状の固定スリット２９が固定されており、固定スリット２９には幾つかの開口３０が形成されている。
【００３９】
本発明の方法に利用される補機トルク検出システムの第２実施形態はこのように構成されているので、オートテンショナーのアイドラプーリ１０がベルト７によって駆動されて回転すると、回転スリット２５が共に回転し、発光素子２２の光軸が、回転スリット２５の環状の板２６に形成された開口２７と、固定スリット２９に形成された開口３０に合致した時だけ、発光素子２２の発する光が受光素子２３に到達してパルス電流が受光素子２３から出力される。従って、これは第１実施形態における電磁ピックアップ１８の出力信号と同様に、アイドラプーリ１０の回転数Ｗ2 を表すものであり、別に計測されるクランク軸２１の回転数Ｗ1 と共に処理されて、クランク軸プーリ６に対するアイドラプーリ１０のスリップ率Ｓが算出され、図４のような線図からクランク軸２１に作用する補機トルクを知ることができる。
【００４０】
第２実施形態においても、発光素子２２及び受光素子２３はいずれも僅かな回動範囲のみにおいて移動可能なアーム１３上に取り付けられているので、発光素子２２の端子３１及び受光素子２３の端子３２に一端が接続される可撓性のリード線の他端は、いずれもスリップリングのような摺動部分を介することなく直接に対象の端子に接続されるので、この場合もスリップリングを用いることによる信頼性や耐久性の低下を招く恐れがない。
【００４１】
以上の説明では、スリップを含む回転数Ｗ2 を検出するための回転数センサとして、オートテンショナー９のアイドラプーリ１０に対して電磁ピックアップ１８とか、それに代わる光センサを設ける例を挙げたが、本発明においては、これらの回転数センサをオートテンショナー９に設けることは必須の要件ではなく、ベルト７のガイドとして設けられたアイドラプーリ８のように、実質的に負荷が作用していない他のプーリに回転数センサを設けてもよい。また、車両の回転駆動源は内燃機関に限らないことは言うまでもない。
【００４２】
同様にして、本発明の自動車用補機のロック判定方法に利用される補機トルク検出システムの第３実施形態について図面に基づいて説明する。第３実施形態の構成を図１０（Ａ）から図１０（Ｃ）に示す。図１０（Ａ）は補機トルク検出システムの正面図、図１０（Ｂ）は側面断面図、図１０（Ｃ）は図１０（Ｂ）中のＤ部の拡大斜視図である。
【００４３】
オートテンショナーは固定ハウジング３１、弾性体であるコイルスプリング３２、可動ハウジング３３、可動ハウジング３３の一部であるアーム１３、アイドラプーリ１０から成り、可動ハウジング３３と固定ハウジング３１とはコイルスプリング３２によって連結されており、ベルト７の張力に応じて可動ハウジング３３が変位する。受光部（フォトダイオードアレイ）３４の変位センサが固定ハウジング３１に固定された固定ハウジング３１の一部分をなすステー３５に設置され、それと対向する発光部（発光ダイオード）３６が可動ハウジング３３の一部をなすアーム１３上に設置されている。
【００４４】
次に第３実施形態の補機トルク検出システムの作動について説明する。補機の負荷トルク量に応じて、オートテンショナー可動部である可動ハウジング３３がコイルスプリング３２の付勢力に抗して回転することによって、可動ハウジング３３の一部をなすアーム１３上に取付られた発光部３６が変位する。この発光部３６からの光が受光部３４のスリット３７を通り、受光素子３８に到達する。受光部３４（フォトダイオードアレイ）の検出位置によりオートテンショナーの変位量が分かり、補機の負荷トルク量を検出することができる。
【００４５】
なお、ベルトが劣化して伸びた場合のオートテンショナーの位置と補機トルク量との関係は図１１のようになり、ベルトの伸び量に応じて無負荷状態での位置がずれるだけである。その対策としては、エンジン始動前の無負荷状態においてずれ量が補正されるように、受光部（フォトダイオードアレイ）３４の変位センサと、それに対向する発光部（発光ダイオード）３６との間の相対位置をベルトが伸びる前と同じにしてやればよい。
【００４６】
また、車両、エンジン等の振動によるオートテンショナーの位置の振動は、１ヘルツ程度のローパスフィルタによる電気的なフィルタリングによりＡＣ成分を除去してやればよい。
【００４７】
同様に、補機トルクを検出する検出システムの第４実施形態を図１２（Ａ）及び図１２（Ｂ）に示す。図１２（Ａ）は補機トルク検出システムの正面図、図１２（Ｂ）は側面図である。図中第３実施形態と同じ部分には同一符号を付して説明を省略する。この場合は、対向する一方の部分３９と他方の部分４０との間の変位により補機トルクが検出される。
【００４８】
対向する一方の部分３９として超音波式の変位センサを用いる場合には、他方の部分４０には固体なら何でも良いが、金属、セラミック、プラスチック等を用いるとよい。
【００４９】
対向する一方の部分３９として渦電流式の変位センサを用いる場合には、他方の部分４０には電流を通す物質として、金属を用いるとよい。
【００５０】
また、対向する一方の部分３９として光学式（三角距離式）センサを用いる場合、他方の部分４０としては不透明な固体なら何でもよいが、金属、不透明なセラミック、プラスチック等を用いるとよい。
【００５１】
最後に、本発明の自動車用補機のロック判定方法に利用される補機トルク検出システムの第５実施形態について説明する。第１及び第２実施形態では、いずれも図１に示されたクランク軸２１の回転数Ｗ1 と、オートテンショナー９のアイドラプーリ１０の回転数Ｗ2 との回転数比（Ｗ1 ／Ｗ2 ）から補機トルクを算出しているが、第５実施形態においても回転数Ｗ1 としてやはり図１に示されたクランク軸２１の回転数をとるが、回転数Ｗ2 としては、アイドラプーリ１０の回転数を使用しないで、同じベルト７に係合するプーリ群の中でアイドラプーリ１０に次いでベルト張力の弱い位置に設けられたオルタネータ即ち交流発電機用のプーリ４の回転数を検出して、それを利用する点に特徴がある。
【００５２】
この場合も、２つの回転数の比（Ｗ1 ／Ｗ2 ）はスリップ率に対応しており、それによって前述の各実施形態の場合と同様に補機トルクの大きさを知ることができる。しかも、回転数Ｗ2 はオルタネータの回転数であるから、オルタネータが出力する交流電圧の周波数をカウントすれば回転数Ｗ2 を直ちに知ることができるので、回転数Ｗ2 の検出手段が他の実施形態の場合よりも更に簡単になるという利点がある。それ以外の点では前述の各実施形態と同様な効果を奏する。
【００５３】
また、以上の実施形態では、冷媒圧縮機の他にロックの可能性がある補機としてパワーステアリング用の油圧ポンプを挙げているが、それら以外にもロックの可能性があるものとしては、例えばエンジン冷却用のウオーターポンプ等が考えられるので、本発明は、エアコンディショナ用の冷媒圧縮機とパワーステアリング用の油圧ポンプのロック状態のみを対象としている訳ではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】自動車用補機類の駆動機構の全体構成を示す正面図である。
【図２】補機トルク検出システムの第１実施形態の要部を示す断面図である。
【図３】図２に示されたアイドラプーリの下面図である。
【図４】スリップ率と負荷トルクの関係を示す線図である。
【図５】補機トルク量と負荷との関係を示す棒グラフである。
【図６】本発明によるロック状態検出システムの作動を示すフローチャートである。
【図７】本発明によるロック状態検出システムの特別の例についての作動を示すフローチャートである。
【図８】補機トルク検出システムの第２実施形態の要部を示す断面図である。
【図９】図８に示された回転数センサの要部の概念的斜視図である。
【図１０】補機トルク検出システムの第３実施形態の構成を示す構成図であり、（Ａ）は補機トルク検出システムの正面図、（Ｂ）は側面断面図、（Ｃ）は（Ｂ）図中のＤ部の拡大斜視図である。
【図１１】ベルトが劣化して伸びた場合のオートテンショナー位置と補機トルク量との関係を示す図である。
【図１２】補機トルク検出システムの第４実施形態の構成を示す構成図であり、（Ａ）は補機トルク検出システムの正面図、（Ｂ）は側面図である。
【符号の説明】
１…内燃機関
２，３，４，５…補機プーリ
６…クランク軸プーリ
７…ベルト
８…アイドラプーリ
９…オートテンショナー
１０…オートテンショナーのアイドラプーリ
１１…円環状内面
１２…磁性体からなる多数の歯
１３…アーム
１８…電磁ピックアップ
１９，２０…リード線
２１…クランク軸
２２…発光素子
２３…受光素子
２５…回転スリット
２９…固定スリット
３１…固定ハウジング
３２…弾性体（コイルスプリング）
３３…可動ハウジング
３４，３９…対向する一方の部分
３６，４０…対向する他方の部分
【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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【図１１】
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【図１２】
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