JP2005214121A - オートテンショナの制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】エンジンのアイドル停止後に、エンジンの補機駆動システムモータ・ジェネレータによりベルトを介してエンジンのクランク軸をクランキングしてエンジンを再始動させる際、そのベルト張力を適正に保ってベルト張力の変動を小さくするのを、通常の油圧式オートテンショナと同様の簡単な構造で行う。
【解決手段】オートテンショナ１６の油圧式ダンパ２４におけるオイルを磁気粘性流体ＭＲＦに代え、エンジン１のアイドル状態での停止の検出時に、ダンパ２４内の電磁石３７に電力を供給して励磁し、磁気粘性流体ＭＲＦに磁力を付与してオートテンショナ１６のアーム１８の振動を制動する。
【選択図】図２

Description

本発明は、アイドル状態で停止されたエンジンのクランク軸を電動機によりベルトを介して回転させて停止エンジンを始動させる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ものに関する。

従来より、ベルト伝動システムの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として、そのダンパ（減衰装置）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、油圧式やビスカス式のオートテンショナのダンパはオイルの粘性により、また摩擦式のもののダンパ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ている。

ところで、車輪を駆動する電動モータがエンジンと共に具備され、その電動モータ（又は該モータ及びエンジンの双方）により車輪を駆動するとともに、モータの電源をエンジンにより発電するようにしたいわゆるハイブリッド車両はよく知られ、市販されている。

上記ハイブリッド車両においては、通常、停車によりアイドル状態となったエンジンを停止させ、その後に車両が発進する際には自動的にエンジンを再始動させる。例えば、エンジンのクランク軸とモータ・ジェネレータとの間にベルトを巻き掛けたベルト伝動システムを用い、エンジンをアイドル状態で停止させるとともに、その後に停止状態のエンジンを再始動させるときには、モータ・ジェネレータをスタータモータとして機能させて、そのモータ・ジェネレータによりベルトを介してクランク軸を回転させることで、エンジンを始動させるモータ始動を行うようになっている。

このようなハイブリッド車両に設けられるベルト伝動システムにオートテンショナを設ける場合、モータ・ジェネレータの起動に伴い、ベルトの張力の一時的な増大によりオートテンショナがばねの付勢力に抗して大きく変位した後、そのばねの付勢力によりオートテンショナが逆方向に変位するようになる。すなわち、図５（ｂ）に示すように、例えば、モータ・ジェネレータの起動によるモータ始動時のベルトの最大張力が、エンジンのクランク軸を本来のスタータモータにより直接クランキングして回転させるクランク始動時よりも過度に大きくなることがあり、それにより張力変動が大きくなって、ベルトのスリップが発生して、その伝動がスムーズに行われなったり、叩き音等の異音が発生したりするという問題がある。

そこで、従来、特許文献１に示されるように、伸縮可能なダンパ（テンショナ本体）を有する油圧式のオートテンショナを使用し、そのダンパ内に、ダンパの伸張により容積の増える第１室と、逆にダンパの収縮により容積の増える第２室とを設け、これら両室を連通する連通路に、ソレノイドにより駆動される制御弁を設け、エンジンのアイドル停止状態で制御弁により連通路を閉じて両室の連通を遮断することにより、ダンパを収縮不能に制御してベルト張力を適正に保つようにしたものが知られている。
特開２００３―３１４６３８号公報

しかし、上記特許文献１のものでは、制御弁の弁機構と、その駆動アクチュエータとしてのソレノイドとが必要であり、構造が複雑になることは否めない。

本発明は斯かる点に鑑みてなされたもので、その目的は、オイルとして、微細な強磁性体を液媒体中に分散させてなる磁気粘性流体を用いることにより、通常の油圧式オートテンショナと同様の簡単な構造で、エンジンのアイドル停止後の再始動時にベルト張力を適正に保って、その変動を小さくしようとすることにある。

上記目的の達成のため、この発明では、油圧式オートテンショナのダンパに磁気粘性流体を用い、エンジンがアイドル停止された後に再始動されるときには、その磁気粘性流体に対する励磁によりベルト張力を調整するようにした。

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、該移動体に回転自在に支持され、エンジンのクランク軸及び少なくとも電動機との間に亘り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抑圧するように移動付勢する付勢手段と、上記移動体の振動を制動する制振手段とを備え、少なくとも、アイドル状態で停止したエンジンを始動させるときに、上記電動機によりベルトを介してクランク軸を回転させるベルト伝動システムの上記ベルトの張力を自動的に調整するようにしたオートテンショナの制御装置を前提とする。

そして、上記制振手段は、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とする。また、上記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、エンジンが上記アイドル状態で停止したかどうかを検出するアイドル停止検出手段と、この検出手段によりエンジンがアイドル状態で停止したと検出されたときに、上記制振手段の磁気粘性流体に磁力が付与されて上記移動体の振動が制動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とを設ける。

本発明に用いる磁気粘性流体は、媒体中に磁性粒子を分散させたものであるが、磁力を付与したときの粘性抵抗が相当量増大することが必要であるために、従来は磁性流体として磁気シール等に用いられてきた、磁性粒子の粒子径が５〜２００Åのものは好ましくなく、同粒子径が０．１〜２０μｍ程度のいわゆるＭＲＦ（マグネトレオロジカルフルイド）と称されるものが好ましい。

上記の構成によると、ベルト伝動システムにおけ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。このとき、制振手段における磁気粘性流体の粘性抵抗により上記移動体の移動が制動されてダンピングされる。

また、エンジンがアイドル状態で停止された後に再始動されるときには、電動機によりベルト伝動システムのベルトを介してエンジンのクランク軸が回転され、このクランキングにより停止エンジンが始動される。そのとき、エンジンが上記アイドル状態で停止したことがアイドル停止検出手段により検出され、この検出に伴い磁力制御手段により磁気付与手段が制御されて、上記制振手段の磁気粘性流体に磁力が付与され、この磁力により磁気粘性流体の粘性抵抗又は剪断抵抗が増大して、上記移動体（及びベルト）の振動が制動される。よって、エンジンのアイドル停止後の再始動時にオートテンショナの制振手段を制御してベルト張力を適正に保ち、その変動を小さくすることができる。

また、上記制振手段は、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り、通常の制振手段に流体として磁気粘性流体を用いるだけでよく、油圧式のダンパを用いる場合のように、制御弁の弁機構、その駆動アクチュエータとしてのソレノイドは全く不要となり、簡単な構造で上記効果が得られる。

請求項２の発明では、上記請求項１の発明と同じ前提のオートテンショナの制御装置において、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とするとともに、そ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を設ける。さらに、アイドル状態で停止されたエンジンが電動機により始動されたことを検出する始動検出手段と、この検出手段によりエンジンの電動機による始動が検出されたときに、制振手段の磁気粘性流体に磁力が付与されて移動体の振動が制動されるように磁気付与手段を制御する磁力制御手段とを設ける。

この構成によれば、請求項１の発明と同様に、エンジンがアイドル状態で停止された後に再始動されるときに、電動機によりベルト伝動システムのベルトを介してエンジンのクランク軸が回転され、停止エンジンが始動される。そして、アイドル状態で停止されたエンジンが電動機により始動されたことが始動検出手段により検出され、この検出に伴い磁力制御手段により磁気付与手段が制御されて、制振手段の磁気粘性流体に磁力が付与され、この磁力により磁気粘性流体の粘性抵抗又は剪断抵抗が増大して、移動体（及びベルト）の振動が制動される。この場合も、上記制振手段は通常の制振手段に流体として磁気粘性流体を用いるだけでよく、簡単な構造で、エンジンのアイドル停止後の再始動時にオートテンショナの制振手段を制御してベルト張力を適正に保つことができる。

請求項３の発明では、上記磁力制御手段は、移動体の振動が制動されるように磁気付与手段を制御するのに先だって、一旦テンションプーリが基準位置に復元されるように磁気付与手段を制御するものとする。

こうすれば、エンジンのアイドル停止状態、又はその後の再始動時に、上記のような制御を行う前に、テンションプーリが基準位置に復元される状態が得られる。このことで、例えばベルトに張力を付与する付勢手段によりオートテンショナのテンションプーリがスムーズに基準位置へ戻され、エンジンのアイドル停止後に電動機によるクランク軸の駆動時に適切なベルト張力が保持される。

請求項４の発明では、上記電動機は、発電機能を有するモータ・ジェネレータとする。このことで、エンジンの運転時には、クランク軸によりベルトを介してモータ・ジェネレータを駆動して発電できる一方、エンジンのアイドル停止後の始動時には、モータ・ジェネレータによりベルトを介してクランク軸を駆動してエンジンを始動させることができる。よって、エンジン運転時の補機駆動のためのベルト伝動システムを兼用して、エンジンのアイドル停止後の始動システムを構成することができる。

以上説明したように、請求項１の発明では、エンジンのクランク軸及び少なくとも電動機との間に亘りベルトが巻き掛けられるテンションプーリを有する移動体と、この移動体の振動を制動する制振手段とを備え、少なくとも、アイドル状態で停止したエンジンを始動させるときに、電動機によりベルトを介してクランク軸を回転させるベルト伝動システムのベルト張力を自動的に調整するようにしたオートテンショナにおいて、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とし、エンジンのアイドル状態での停止が検出されたときに、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。また、請求項２の発明では、アイドル状態で停止されたエンジンの電動機による始動が検出されたときに、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。従って、これら発明によれば、通常の制振手段に流体として磁気粘性流体を用いるだけでよく、油圧式のダンパを用いる場合の制御弁の弁機構やその駆動アクチュエータを不要とした簡単な構造でありながら、エンジンのアイドル停止後の再始動時にオートテンショナの制振手段の作動制御によりベルト張力を適正に保ってその変動を小さくし、ベルトのスリップの抑制によるエンジンの始動安定性や、異音の発生防止等を図ることができる。

請求項３の発明によると、移動体の振動が制動されるように制御するのに先だって、一旦テンションプーリが基準位置に復元されるようにしたことにより、エンジンのアイドル停止状態、又はその後の再始動時に上記制御を行う前に、テンションプーリを基準位置に復元でき、エンジンのアイドル停止後に電動機による駆動時に適切なベルト張力を保持して、エンジン始動安定性を確保することができる。

請求項４の発明によると、電動機は、発電機能を有するモータ・ジェネレータとしたことにより、エンジン運転時の補機駆動のためのベルト伝動システムを兼用して、エンジンのアイドル停止後の始動システムを構成することができる。

以下、本発明の最良の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。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全くない。

（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、この補機駆動システムＡ１は、図示しないが、電動モータからなる走行駆動モータ、又は該走行駆動モータとエンジンとの双方により車輪を駆動する一方、走行駆動モータの電源をエンジンにより発電するいわゆるハイブリッド車両に装備されている。

すなわち、図２において、１はハイブリッド車両に搭載されたエンジンで、このエンジン１は、例えば停車等によりアイドル状態になると、自動的に停止するようになっている。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は電動機としてのモータ・ジェネレータ８（補機）の回転軸９に回転一体に取付固定されたモータ・ジェネレータプーリ、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。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、モータ・ジェネレータプーリ１０及びアイドラプーリ１２はいずれも例えばＶリブドプーリからなる一方、ファンプーリ１１は平プーリからなる。これらのプーリ３，５，７，１０〜１２間には例えばＶリブドベルトからなる伝動ベルト１３が巻き掛けられ、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の運転中には、そのクランク軸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→モータ・ジェネレータプーリ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、各補機を駆動し、その１つであるモータ・ジェネレータ８により上記走行駆動モータの電源をエンジン１により発電する。一方、アイドル状態で停止したエンジン１を再始動させるときには、モータ・ジェネレータ８をスタータモータとして機能させ、このモータ・ジェネレータ８の起動によるモータ・ジェネレータプーリ１０の回転によりベルト１３を介してクランク軸２を回転駆動して、エンジン１を始動させるようになっている。

そして、上記ベルト１３においてクランクプーリ３から出る側のスパン１３ａ（エンジン１の運転による補機駆動中は緩み側となる一方、モータ・ジェネレータ８によるエンジン１の始動時には張り側となるスパン）において、該クランクプーリ３とモータ・ジェネレータプーリ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。

すなわち、図４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とで本発明の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。

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（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。

図３に示すように、上記ダンパ２４は、微細な強磁性体を液媒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である。すなわち、ダンパ２４は、例えば、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内にはフリーピストン２６及びピストン２７がそれぞれ往復動可能に嵌挿され、これらフリーピストン２６及びピストン２７により、シリンダボディ２５の内部空間がシリンダボディ２５の連結部２５ａ側の端部から反対側の端部に向かう方向に順に直列に並んだ加圧ガス室２８、第１室２９及び第２室３０に区画され、このシリンダボディ２５内の加圧ガス室２８には加圧ガスが充填密封されており、この加圧ガス室２８内のガスに対するフリーピストン２６による圧縮により、ピストン２７を第２室３０側に向かう方向、つまりロッド３１が伸張する方向に押す付勢手段としての加圧ガスが構成されている。一方、残りの２室２９，３０に亘り磁気粘性流体ＭＲＦが充填されている。上記ピストン２７は継鉄（磁気回路）を構成しており、その外周面には周方向に延びる凹陥溝状のコイル巻き部２７ａが形成されている。ピストン２７には、上記シリンダボディ２５の連結部２５ａと反対側に位置するピストン部２７ａからシリンダ軸方向に延びるロッド３１の基端部が一体的に連結固定され、このロッド３１はシリンダボディ２５外に第１室２９側の端部を液密状に貫通して突出しており、ピストン２７の移動によりロッド３１がシリンダボディ２５に対し伸縮する。ロッド３１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３１ａが形成されている。

また、上記シリンダボディ２５の連結部２５ａと反対側の端部にはシリンダボディ２５と同心の有底円筒状の防塵カバー３３が被さった状態で往復動可能に外嵌合されている。この防塵カバー３３はばね受け部材を兼ねるもので、その底部には上記ロッド３１の先端寄り部分が挿通された状態で溶接により一体的に連結されている。防塵カバー３３の底部内面と、それに対向するシリンダボディ２５端面との間には、ピストン２７を第１室２９側に向かう方向、つまりロッド３１が伸張する方向に押す付勢手段としての圧縮ばね３４がロッド３１の周りに配置されて縮装されている。すなわち、このばね３４はダンパ２４に内蔵されており、この圧縮ばね３４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。

そして、上記シリンダボディ２５内周面とピストン２７の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２９，３０を互いに連通する連通路３５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が支持軸１９回りに揺動したとき、このアーム１８の揺動によりピストン２７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２９，３０間で磁気粘性流体ＭＲＦを連通路３５を介して往来させて、この連通路３５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。

さらに、上記ピストン２７のコイル巻き部２７ａ内には、磁気粘性流体ＭＲＦに磁力を付与する、ソレノイドを有する磁気付与手段としての電磁石３７が設けられ、この電磁石３７は、ピストン２７の半径方向に延びる給電孔２７ｂと、これに連通してロッド３１の中心部を貫通する給電孔３１ｂとに亘り挿通されてシリンダボディ２５外に延びる給電線３２を介して後述のコントローラ３９に接続されており、シリンダボディ２５外からロッド３１の中心部を経由して電磁石３７に電流を供給してそれを励磁させることにより、シリンダボディ２５とピストン２７との間の連通路３５の磁気粘性流体ＭＲＦに磁力を付与し、電磁石３７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。尚、磁気付与手段としての電磁石は、シリンダボディ２５外面であってピストンの移動範囲（連通路となる範囲）に対応して設けてもよい。

図２及び図４に示すように、上記電磁石３７は、コントローラ３９からの制御信号を受け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いる。上記コントローラ３９には各種情報の信号、具体的には例えばエンジン１のアイドル停止状態の条件が成立する情報、エンジン１の燃料噴射状態、クランクプーリ３（クランク軸２）やモータ・ジェネレータプーリ１０（モータ・ジェネレータ回転軸９）の回転情報、テンションプーリ２１の位置情報等の各信号が入力されている。

ここで、上記コントローラ３９において、エンジン１をアイドル状態で停止させた後に、その停止状態のエンジン１を再始動させる際にオートテンショナ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で上記各種情報の信号を入力させ、次のステップＳ２では、エンジン１がアイドル停止状態になったかどうかを判定する。このアイドル停止状態を判断する場合、車両のメーカーや車種等により違いはあるものの、通常はクランクプーリ３（クランク軸２）及びモータ・ジェネレータプーリ１０（モータ・ジェネレータ回転軸９）の両回転数が共に０となる状態を示し、これらプーリ３，１０の回転数を検出することで、アイドル停止状態を検出することが可能である。

上記判定がアイドル停止状態にないＮＯのときには、元のステップＳ１に戻るが、アイドル停止状態になったＹＥＳのときには、ステップＳ３に進み、ばね３４の付勢力及び加圧ガス室２８による加圧ガスの付勢力によりオートテンショナ１６のテンションプーリ２１を基準位置に復元させる。具体的には、例えば上記ダンパ２４の電磁石３７への励磁電流出力を一旦停止し、テンションプーリ２１の位置情報を確認することで、テンションプーリ２１の基準位置への復元を行う。その後のステップＳ４においては、同じ電磁石３７へ制御信号を出力してそれを励磁状態にし、シリンダボディ２５とピストン２７との間の連通路３５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増大させ、ダンパ２４を例えばロッド３１が伸縮不能のロック状態（この他、例えばロッド３１が伸縮が困難な状態でもよい）にしてから終了する。

この実施形態では、上記ステップＳ２により、エンジン１がアイドル状態で停止したかどうかを検出するアイドル停止検出手段４０が構成される。

また、ステップＳ３，Ｓ４により、上記検出手段４０によりエンジン１がアイドル状態で停止したと検出されたときに、ダンパ２４の磁気粘性流体ＭＲＦに磁力が付与されて、例えばダンパ２４の伸縮がロックされ、上記アーム１８（移動体）の振動が制動されるように電磁石３７（磁気付与手段）を制御する磁力制御手段４１が構成されている。そして、この磁力制御手段４１は、ステップＳ３に示す如く、上記のようにアーム１８の振動が制動されるように電磁石３７を制御するのに先だって、磁気粘性流体ＭＲＦへの磁力の付与を停止し、テンションプーリ２１の位置情報を確認することにより、ばね３４及び加圧ガス室２８による加圧ガスの付勢力により一旦テンションプーリ２１が基準位置に復元されるように電磁石３７を制御する構成とされている。

したがって、この実施形態においては、エンジン１の運転中、そのクランク軸２（クランクプーリ３）の回転によりベルト１３を介して、モータ・ジェネレータ８を含む各補機が駆動され、そのモータ・ジェネレータ８が発電機として機能して車両の走行駆動モータの電源が発電される。

そのとき、オートテンショナ１６のアーム１８にダンパ２４のピストン２７がロッド３１を介して連結され、このピストン２７が圧縮ばね３４及びシリンダボディ２５内の加圧ガス室２８による加圧ガスの付勢力によりロッド３１をシリンダボディ２５に対し伸張させる方向に付勢されているので、エンジン１の運転中に、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、モータ・ジェネレータ８、ファン１１ａ）が駆動されているとき、ダンパ２４の圧縮ばね３４及び加圧ガス室２８による加圧ガスの両付勢力によりアーム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。

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２７がシリンダボディ２５内で往復動する。このピストン２７の往復動に伴い、シリンダボディ２５内の２室２９，３０間で磁気粘性流体ＭＲＦが連通路３５を介して往来し、この連通路３５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。

また、上記ダンパ２４のピストン２７には電磁石３７が配置され、この電磁石３７にコントローラ３９から電流を流して電磁石３７を励磁させることにより、上記連通路３５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。

このようなエンジン１の運転中に、例えば停車等によりエンジン１がアイドル状態になると、そのエンジン１は停止してアイドル停止状態となる。その後、停止状態のエンジン１を再始動させるときには、上記モータ・ジェネレータ８がスタータモータ（電動機）として機能し、そのモータ・ジェネレータプーリ１０の回転駆動力がベルト１３を介してエンジン１のクランク軸２に伝達されてクランク軸２が回転し、つまりエンジン１がクランキングされて始動される。

そのとき、上記油圧式オートテンショナ１６は、テンションプーリ２１がクランクプーリ３とモータ・ジェネレータプーリ１０との間のスパン１３ａを押圧するように配置され、このスパン１３ａは、上記エンジン１の運転による補機駆動中は緩み側となるものの、モータ・ジェネレータ８によるエンジン１の始動時には張り側となるので、そのモータ・ジェネレータ８の駆動に伴い、ベルト１３の張力の一時的な増大によりオートテンショナ１６がダンパ２４のばね３４及び加圧ガス室２８による加圧ガスの付勢力に抗して大きく変位した後、そのばね３４及び加圧ガス室２８による加圧ガスの付勢力により逆方向に変位し、ベルト１３の張力が過大になってその変動が大きくなり、ベルト１３のスリップや叩き音等が発生しようとする（図５（ｂ）参照）。しかし、この実施形態では、上記エンジン１がアイドル停止状態になると、直ちに、コントローラ３９から電磁石３７に励磁信号が出力されて電磁石３７が励磁状態になり、この電磁石３７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、ダンパ２４が例えばロッド３１の伸縮不能のロック状態となる。その結果、上記エンジン１のアイドル停止後の再始動時にクランクプーリ３とモータ・ジェネレータプーリ１０との間のベルトスパン１３ａが張り側になったとしても、ロック状態のダンパ２４によりアーム１８の振動が抑制され、図５（ａ）に示すようにベルト１３の最大張力が小さくなって張力変動も小さくなり、ベルト１３のスリップの発生を防いでスムーズな伝動を確保でき、エンジン１の始動を安定して行うことができる。また、ベルト１３の叩き音等の異音が発生することも防止でき、さらにはベルト１３の寿命を延ばすことができる。

また、上記オートテンショナ１６のダンパ２４は、通常の油圧式ダンパにおいてオイルの代わりに磁気粘性流体ＭＲＦを用いたものであり、その磁気粘性流体ＭＲＦの粘性抵抗によりアーム１８の振動を制動するので、油圧式ダンパをそのまま用いる場合のような制御弁の弁機構や、その駆動アクチュエータとしてのソレノイドは用いずとも済み、上記エンジン１のアイドル停止後の再始動時にスムーズなベルト伝動の確保を図り得るという効果を、簡単な構造で達成することができる。

さらに、上記のように、エンジン１がアイドル停止状態になって、コントローラ３９から電磁石３７への励磁信号の出力により電磁石３７が励磁状態になり、ダンパ２４の磁気粘性流体ＭＲＦに磁力が付与される際、その前に、一旦その磁気粘性流体ＭＲＦへの磁力の付与が停止されて、ダンパ２４が減衰力の極力小さい状態になる。このことで、ベルト１３に張力を付与するばね３４及び加圧ガス室２８による加圧ガスによりオートテンショナ１６のテンションプーリ２１がスムーズに基準位置へ戻される。その結果、エンジン１のアイドル停止後にモータ・ジェネレータ８によるクランク軸２の駆動時に適切なベルト張力が保持される。

（実施形態２）
図６は本発明の実施形態２を示し（尚、図１〜図４と同じ部分については同じ符号を付してその詳細な説明は省略する）、上記実施形態１ではエンジン１のアイドル停止状態そのものを検出して、オートテンショナ１６のダンパ２４をロック状態等にしているのに対し、エンジン１のアイドル停止後の再始動状態を検出して同ダンパ２４をロック状態等にするようにしたものである。

すなわち、この実施形態では、コントローラ３９において、上記実施形態１と同様に、エンジン１のアイドル停止状態の判定から開始される。つまり、ステップＳ１において、各種情報の信号を入力させ、この後のステップＳ２で、エンジン１がアイドル停止状態になったかどうかを判定する。この判定がアイドル停止状態にないＮＯのときには、ステップＳ１に戻るが、アイドル停止状態になったＹＥＳのときにステップＳ３に進み、ばね３４の付勢力及び加圧ガス室２８による加圧ガスの付勢力によりオートテンショナ１６のテンションプーリ２１を基準位置に復元させる。次に、ステップＳ４において、各種情報、例えばモータ・ジェネレータ８に起動電流が流れていることや、モータ・ジェネレータプーリ１０やクランクプーリ３が回転していること等の情報の信号を入力させ、次のステップＳ５ではモータ駆動があったか、つまりモータ・ジェネレータ８が起動したか否かを判定する。この判定がモータ・ジェネレータ８の起動なしのＮＯのときには、ステップＳ４に戻るが、起動ありのＹＥＳのときには、ステップＳ６において、電磁石３７へ制御信号を出力してそれを励磁状態にし、シリンダボディ２５とピストン２７との間の連通路３５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増大させ、ダンパ２４を例えばロック状態にしてから終了する。

この実施形態の場合、ステップＳ５により、アイドル状態で停止されたエンジン１がモータ・ジェネレータ８により始動されたことを検出する始動検出手段４３が構成されている。

また、ステップＳ３，Ｓ６により、上記始動検出手段４３によりエンジン１のモータ・ジェネレータ８による始動が検出されたときに、ダンパ２４の磁気粘性流体ＭＲＦに磁力が付与されて、例えばダンパ２４の伸縮がロックされ、アーム１８（移動体）の振動が制動されるように電磁石３７（磁気付与手段）を制御する磁力制御手段４４が構成されている。そして、この磁力制御手段４４についても、ステップＳ３に示す如く、上記のようにアーム１８の振動が制動されるように電磁石３７を制御するのに先だって（アイドル停止状態が検出された後）、ばね３４及び加圧ガス室２８による加圧ガスの付勢力により一旦テンションプーリ２１が基準位置に復元されるように電磁石３７を制御する。この実施形態における他の構成は上記実施形態１と同じである。

したがって、この実施形態においては、上記実施形態１とは異なり、エンジン１がアイドル停止状態になっても、直ちにはオートテンショナ１６のダンパ２４がロック状態等にならない。その後、エンジン１の再始動のためにモータ・ジェネレータ８が起動状態になってエンジン１のクランク軸２が駆動されると、そのことが検出されて、電磁石３７へ制御信号が出力されて該電磁石３７が励磁され、シリンダボディ２５とピストン２７との間の連通路３５にある磁気粘性流体ＭＲＦに磁力が付与されて、アーム１８に対する減衰定数が増大し、ダンパ２４が例えばロック状態にされる。このことで、エンジン１のアイドル停止後の再始動時にクランクプーリ３とモータ・ジェネレータプーリ１０との間のベルトスパン１３ａが張り側となっても、ロック状態のダンパ２４によりアーム１８の振動が抑制され、ベルト１３の最大張力が小さくなって張力変動も小さくなり、ベルト１３のスリップの発生を防いでスムーズなベルト伝動を確保し、エンジン１の始動を安定して行うとともに、ベルト１３の叩き音等の異音が発生するのを防止でき、さらにはベルト１３の寿命延長を図ることができる。また、斯かるエンジン１のアイドル停止後の再始動時にスムーズなベルト伝動の確保を簡単な構造で達成できる。

（その他の実施形態）
尚、上記実施形態では、油圧式ダンパ２４を備えたオートテンショナ１６に適用しているが、ピスカス式ダンパ（多板式粘性ダンパ）や他の構造のダンパを備え、そのダンパ内に磁気粘性流体ＭＲＦが充填されたオートテンショナに対しても適用できる。

また、上記実施形態では、付勢手段（ばね３４）をダンパ２４内に設けているが、ダンパ外にそれとは別個に設けてもよいのは勿論のことである。

さらに、上記実施形態は、エンジン１の補機駆動システムＡ１に適用した例であるが、本発明は、エンジン始動用の専用モータをクランクプーリと連結して、エンジンのアイドル停止後の始動時に上記エンジン始動用モータによりベルトを介してエンジンのクランク軸を回転させる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のはいうまでもない。

本発明は、簡単な構造で、エンジンのアイドル停止後の再始動時にオートテンショナのダンパをロックしてベルト張力を適正に保ち、その変動を小さく抑制できるので、極めて有用であり、産業上の利用可能性が高い。

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。 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図である。 オートテンショナにおけるダンパを示す断面図である。 オートテンショナの全体斜視図である。 エンジンの始動時に補機駆動システムにおけるベルトの最大張力を示す図である。 本発明の実施形態２を示す図１相当図である。

符号の説明

Ａ１ 補機駆動システム（ベルト伝動システム）
１ エンジン
２ クランク軸
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 モータ・ジェネレータ（電動機、補機）
１０ モータ・ジェネレータプーリ
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 フリーピストン
２７ ピストン
２８ 加圧ガス室
２９ 第１室
３０ 第２室
３１ ロッド
３３ 防塵カバー
３４ ばね（付勢手段）
３５ 連通路
３７ 電磁石（磁気付与手段）
３９ コントローラ
４０ アイドル停止検出手段
４１ 磁力制御手段
４３ 始動検出手段
４４ 磁力制御手段
ＭＲＦ 磁気粘性流体

Claims (4)

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、エンジンのクランク軸及び少なくとも電動機との間に亘り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抑圧するように移動付勢する付勢手段と、上記移動体の振動を制動する制振手段とを備え、少なくとも、アイドル状態で停止したエンジンを始動させるときに、上記電動機によりベルトを介してクランク軸を回転させるベルト伝動システムのベルトの張力を自動的に調整するようにしたオートテンショナの制御装置において、
   上記制振手段は、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とされ、
   上記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、
   エンジンが上記アイドル状態で停止したかどうかを検出するアイドル停止検出手段と、
   上記検出手段によりエンジンがアイドル状態で停止したと検出されたときに、上記制振手段の磁気粘性流体に磁力が付与されて上記移動体の振動が制動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とを設けたことを特徴とするオートテンショナの制御装置。
2. 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、エンジンのクランク軸及び少なくとも電動機との間に亘り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抑圧するように移動付勢する付勢手段と、上記移動体の振動を制動する制振手段とを備え、少なくとも、アイドル状態で停止したエンジンを始動させるときに、上記電動機によりベルトを介してクランク軸を回転させるベルト伝動システムのベルトの張力を自動的に調整するようにしたオートテンショナの制御装置において、
   上記制振手段は、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とされ、
   上記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、
   上記アイドル状態で停止されたエンジンが電動機により始動されたことを検出する始動検出手段と、
   上記検出手段によりエンジンの電動機による始動が検出されたときに、上記制振手段の磁気粘性流体に磁力が付与されて上記移動体の振動が制動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とを設けたことを特徴とするオートテンショナの制御装置。
3. 請求項１又は２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、移動体の振動が制動されるように磁気付与手段を制御するのに先だって、一旦テンションプーリが基準位置に復元されるように磁気付与手段を制御することを特徴とするオートテンショナの制御装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１つのオートテンショナの制御装置において、
   電動機は、発電機能を有するモータ・ジェネレータであることを特徴とするオートテンショナの制御装置。

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