JP2015063922A

JP2015063922A - ベルト張力調整システム

Info

Publication number: JP2015063922A
Application number: JP2013197488A
Authority: JP
Inventors: 田中　寛之; Hiroyuki Tanaka; 寛之田中
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 2013-09-24
Filing date: 2013-09-24
Publication date: 2015-04-09

Abstract

【課題】ベルトの張力の大きさを適切に調整することができるようにした、ベルト張力調整システムを提供する。
【解決手段】エンジン１の出力軸１ａに連結される第１プーリ２１と、エンジン１に動力を伝達してエンジン１を始動させるモータ機能とエンジン１により駆動されて発電作動する発電機能とを有する回転電機１２と、回転電機１２の回転軸１２ａに連結された第２プーリ２２と、第１プーリ２１と第２プーリ２２との間に掛け渡された動力伝達用のベルト１１と、ベルト１１の張力を調整するテンション調整機構９０と、テンション調整機構９０を作動させるアクチュエータ６０と、エンジン１が自動停止した場合にベルト１１の張力を減少させ、この自動停止後かつエンジン１が再始動するときにベルト１１の張力を増加させるようにアクチュエータ６０を制御する制御装置７０と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、エンジンのクランク軸の回転に連動して走行するベルトに作用させる張力（テンション）を制御するシステムに関するものである。

従来、エンジンには、これを始動させる電動機（「スタータモータ」や「セルモータ」などとも称される）や発電機（「ジェネレータ」や「オルタネータ」などとも称される）といった補機が設けられている。かかる構成では、電動機とは別に発電機が設けられているため、構成が複雑になってしまう。そこで、発電機および電動機に替えて、これらの機能を併せもつ電動発電機をエンジンのベルト駆動系に設ける技術が開発されている。

かかる技術では、エンジンを始動させる際のベルトの滑り（スリップ）を防止するために、ベルト張力を大きく設定する必要がある。しかしながら、ベルト張力を大きく設定したままでは、ベルト駆動系にかかる各部品の耐久性が低下するおそれがあり、また、フリクションロスの増大により燃費が低下してしまう。

そこで、エンジンの作動状態に応じてベルト張力の大きさを変更する技術が開発されている。例えば、特許文献１には、エンジンがアイドルストップ（自動停止）中であるときに、電動のアクチュエータによりテンションプーリをベルトに押圧することで、ベルト張力を増加させることが示されている。すなわち、エンジンが再始動するときには、事前にベルト張力が大きくされている。このため、エンジンを速やかに始動させることができるとされている。

特許第４１７５０３３号公報

しかしながら、特許文献１に示されるように、エンジンのアイドルストップ中にベルト張力が事前に大きくされていると、ベルトを介して動力伝達がなされていない間にもベルト張力が大きい状態が維持されてしまう。このため、ベルトの滑りが生じない状況において、電動のアクチュエータがテンションプーリをベルトに押圧し続け、電力消費量が上昇してしまう。さらに、ベルト張力の大きな状態が維持されることで、ベルト駆動系にかかる各部品の耐久性が低下してしまうおそれもある。
一方、ベルト張力が小さいままでは、エンジン始動時にベルトが滑り、エンジンを速やかに再始動することができないおそれがある。
これらのように、エンジンの作動状態に応じてベルト張力を適切に調整することが困難という課題がある。

本発明の目的の一つは、上記のような課題に鑑み創案されたもので、ベルトの張力の大きさを適切に調整することができるようにした、ベルト張力調整システムを提供することである。
なお、この目的に限らず、後述する発明を実施するための形態に示す各構成により導かれる作用効果であって、従来の技術によっては得られない作用効果を奏することも本発明の他の目的として位置づけることができる。

（１）上記の目的を達成するために、本発明のベルト張力調整システムは、エンジンの出力軸に連結された第１プーリと、前記エンジンに動力を伝達して前記エンジンを始動させるモータ機能と前記エンジンにより駆動されて発電作動する発電機能とを有する回転電機と、前記回転電機の回転軸に連結された第２プーリと、前記第１プーリと前記第２プーリとの間に掛け渡された動力伝達用のベルトと、前記ベルトの張力を調整するテンション調整機構と、前記テンション調整機構を作動させるアクチュエータと、前記エンジンが自動停止した場合に前記ベルトの張力を減少させ、前記自動停止後かつ前記エンジンが再始動するときに前記ベルトの張力を増加させるように前記アクチュエータを制御する制御装置と、を備えることを特徴としている。

（２）前記エンジンを冷却する冷却水の温度を検出する水温センサを備え、前記制御装置が、前記水温センサで検出された温度に応じて前記ベルトの張力が増減するように前記アクチュエータを制御することが好ましい。
例えば、前記制御装置は、前記水温センサで検出された温度が低くなるほど前記ベルトの張力を増加させるように前記アクチュエータを制御する。逆に言えば、前記制御装置は、前記水温センサで検出された温度が高くなるほど前記ベルトの張力を減少させるように前記アクチュエータを制御する。

（３）前記エンジンの前記出力軸の回転数を検出する回転数検出手段を備え、前記制御装置が、前記回転数検出手段で検出された回転数に応じて前記ベルトの張力が増減するように前記アクチュエータを制御することが好ましい。
例えば、前記制御装置は、前記回転数検出手段により検出された回転数が高くなるほど前記ベルトの張力を増加させるように前記アクチュエータを制御する。逆に言えば、前記制御装置は、前記回転数検出手段により検出された回転数が低くなるほど前記ベルトの張力を減少させるように前記アクチュエータを制御する。

（４）前記制御装置が、前記回転電機の入出力トルクに応じて前記ベルトの張力が増減するように前記アクチュエータを制御することが好ましい。
例えば、前記制御装置は、前記回転電機の入出力トルクが大きくなるほど前記ベルトの張力を増加させるように前記アクチュエータを制御する。逆に言えば、前記回転電機の入出力トルクが小さくなるほど前記ベルトの張力を減少させるように前記アクチュエータを制御する。

（５）前記制御装置が、前記回転電機の作動時における前記ベルトの張力よりも、前記回転電機の非作動時における前記ベルトの張力が小さくなるように前記アクチュエータを制御することが好ましい。言い換えれば、前記張力調整装置は、前記回転電機が電動機又は発電機として機能するときの前記ベルトの張力よりも、前記回転電機が電動機及び発電機の何れとしても機能しないときの前記ベルトの張力が小さくなるように前記アクチュエータを制御することが好ましい。

（６）前記制御装置が、前記アクチュエータを制御する際に、前記ベルトの張力を、昇順に並ぶ第一張力範囲，第二張力範囲および第三張力範囲の少なくとも三段階の何れかの張力範囲内で設定し、前記エンジンが自動停止したときに前記ベルトの張力を前記第一張力範囲内で設定し、前記再始動するときに前記ベルトの張力を前記第三張力範囲内で設定し、前記エンジンが作動しているときに前記ベルトの張力を前記第二張力範囲内で設定することが好ましい。

（７）前記回転電機が走行駆動源としての機能を有し、前記制御装置が、前記回転電機が走行駆動源として機能するときに前記ベルトの張力を前記第三張力範囲内で設定することが好ましい。

本発明のベルト張力調整システムによれば、制御装置が、エンジンが自動停止した場合にベルトの張力を減少させるように、ベルトの張力を調整するテンション調整機構を作動させるアクチュエータを制御するため、ベルトを介して動力伝達がなされていないときに、アクチュエータのエネルギー消費を抑制することができる。このベルト張力調整システムが車両に搭載されていれば、燃費の抑制に寄与する。また、ベルトの張力が小さくなる機会を確保して、ベルトの駆動系にかかる各部品の耐久性を向上させることができる。
一方、制御装置は、エンジンの自動停止後かつエンジンが再始動するときにベルトの張力を増加させるようにアクチュエータを制御するため、ベルトの滑りを防止して、エンジンを確実に再始動させることができる。
これらのように、エンジンの作動状態に応じて、ベルトの張力の大きさを適切に調整することができる。

本発明の一実施形態に係るベルト張力調整機構およびベルト張力調整システムを模式的に示す全体図である。本発明の一実施形態に係る車両の基本構成を示す模式図である。本発明の一実施形態に係るベルト張力調整システムにおける制御手順の一例を示すフローチャートである。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
本発明は、エンジンのクランク軸（出力軸）の回転に連動して走行するベルトの張力を調整するためのものである。本実施形態では、複数のプーリ（ベルト車）に巻き掛けられたベルトの張力を調整するための機構（ベルト張力調整機構）と、この機構を用いてベルトに作用する張力を制御するシステム（ベルト張力調整システム）とについて説明する。

この実施形態では、エンジンとして、車両に搭載されたものを例に挙げて説明する。また、ベルトが走行する方向（走行方向）を基準に上流および下流を定める。なお、ベルトが走行するとは、ベルトが回転するように各プーリを順次経由して循環しながら進行することを意味する。すなわち、ベルトの走行方向において、ベルトの任意の箇所が移動していく側が下流側であり、その逆側が上流側である。

〔一実施形態〕
［１．構成］
［１−１．車両の基本構成］
はじめに、車両の基本構成について説明する。
図２に示すように、車両にはエンジン１が搭載されている。エンジン１は、シリンダ（図示略）内で燃料を燃焼させてピストン（図示略）を往復動させる所謂レシプロエンジンである。このエンジン１は、ピストンの往復運動を回転運動に変換するクランク軸１ａ（一部を破線で示す）を備えている。なお、エンジン１は、後述する制御装置７０によって制御される。

エンジン１には、これを冷却する冷却水の温度（水温）を検出する水温センサ９１が設けられている。また、エンジン１には、そのクランク軸１ａの回転数を検出する回転数センサ（回転数検出手段）９２が設けられている。なお、クランク軸１ａの回転数を検出する回転数センサ９２に替えて、変速機３の出力軸や車輪５の回転数などの車速に対応する回転数を検出するもの（回転数検出手段）を用いてもよい。この場合、検出された回転数や変速機３のギヤ段などからクランク軸１ａの回転数を算出することができる。これらのセンサ９１，９２により検出された各情報は、後述する制御装置７０に伝達される。

クランク軸１ａには、二系統の動力伝達系９，１０が連結されている。ここでは、クランク軸１ａにおいて、その一端に一方の動力伝達系９が連結され、その他端に他方の動力伝達系１０が連結されている。
一方の動力伝達系９は、駆動輪として機能する車輪５（一箇所のみに符号を付す）とエンジン１との間の動力を伝達するためのものである。この動力伝達系９は、シャフトやギヤなどを介して動力を伝達するものであり、エンジン１から車輪５に向けて、クラッチ２，変速機３，シャフトやディファレンシャルなどのギヤシャフト機構４を備えている。なお、図２にはプロペラシャフトを備えたＦＲ方式の車両を例示するが、一方の動力伝達系９は、プロペラシャフトの有無に関わらず、ＦＦ方式，ＭＲ方式，ＲＲ方式の車両や四輪駆動の車両に用いられるものであってもよい。

［１−２．ベルトドライブ系］
他方の動力伝達系（以下、「ベルトドライブ系」という）１０は、エンジン１とその補機との間の動力を伝達するものである。具体的には、エンジン１のクランク軸１ａに連結されたクランクプーリ（第１プーリ）２１および各種補機の回転軸といった軸周りの部位に連結されたプーリ２２，２３と、これらのプーリ２１，２２，２３に巻き掛けられた一本のベルト１１とを備え、ベルト１１を介して動力を伝達するものである。すなわち、ベルトドライブ系１０は、一本のベルト１１で複数の補機を駆動するサーペンタイン式の動力伝達系である。言い換えれば、ベルト１１は、クランクプーリ２１から各種補機のプーリ２２，２３へと動力を伝達する。なお、ベルトドライブ系１０において動力を伝達するプーリ２１，２２，２３のそれぞれの中心位置は、エンジン１または各種補機に対して固定されており、可動なものではない。

さらに、ベルトドライブ系１０は、ベルト１１の張力（以下、「ベルト張力」という）を電動で調整し制御する張力調整装置８０（図１参照）を備える。この張力調整装置８０については、その詳細を後述する。
ここでは、補機として電動発電機（回転電機，ベルトスタータジェネレータ〈Belt Starter Generator〉或いはインテグレーテッドスタータジェネレータ〈Integrated Starter Generator〉などとも称される。以下、「ベルトスタータジェネレータ」という）１２とコンプレッサ１３とを例に挙げて説明する。ベルトスタータジェネレータ１２の回転軸１２ａにはベルトスタータジェネレータプーリ（第２プーリ）２２が連結され、コンプレッサ１３の回転軸１３ａにはコンプレッサプーリ２３が連結されている。

以下、ベルト１１，ベルトスタータジェネレータ１２およびコンプレッサ１３の順に各構成を説明する。
ベルト１１は、無端状であり、ゴムおよびこれを補強する心線などを有して構成されている。ベルト１１としては、平ベルト，ＶベルトおよびＶリブドベルトといった種々のタイプのものを用いることができる。

図１に矢印で示すように、ベルト１１は、その任意の箇所がクランクプーリ２１，ベルトスタータジェネレータプーリ２２，コンプレッサプーリ２３の順に経由する方向に走行する。
ベルトスタータジェネレータ１２は、電動機としての機能と発電機としての機能とを併せもつものである。このベルトスタータジェネレータ１２には、図２に示すように、電力線を介してバッテリ６が接続されている。ベルトスタータジェネレータ１２が電動機として機能するときには、バッテリ６からベルトスタータジェネレータ１２に給電され、回転軸（出力軸）１２ａから動力が出力される。一方、ベルトスタータジェネレータ１２が発電機として機能するときには、回転軸１２ａが入力軸として機能し、ベルトスタータジェネレータ１２からバッテリ６への給電によりバッテリ６が充電される。

詳細に言えば、ベルトスタータジェネレータ１２は、エンジン１を始動させる電動機としての機能（モータ機能）を有する。具体的には、エンジン１が停止状態であるとともにクラッチ２が遮断状態であるときに、ベルトスタータジェネレータ１２を電動機（電動モータ）として作動させることで、クランク軸１ａを回転駆動してエンジン１を始動させる。このとき、クランク軸１ａは、ベルトドライブ系１０からの回転駆動力が入力される入力軸として機能する。

また、ベルトスタータジェネレータ１２は、車両の走行駆動源としての機能を有する。具体的には、エンジン１が停止しているとともにクラッチ２および変速機３が動力伝達可能な状態であるときに、ベルトスタータジェネレータ１２を電動機として作動させることで、停止しているエンジン１のクランク軸１ａを連れ回し、これに連結された他方の動力伝達系９を介して車輪５を回転させる。このとき、クランク軸１ａは、一方の動力伝達系９に回転駆動力を出力する出力軸して機能する。

なお、ベルトスタータジェネレータ１２は、エンジン１をアシストする補助的な走行駆動源としての機能も有する。具体的には、エンジン１が作動しているとともにクラッチ２および変速機３が動力伝達可能な状態、即ち、車両が走行状態であるときに、ベルトスタータジェネレータ１２を電動機として作動させることで、エンジン１がアシストされた状態で車両が走行する。

一方、ベルトスタータジェネレータ１２は、エンジン１により駆動されて発電作動する発電機能を有する。エンジン１が作動しているとき、即ちクランク軸１ａが出力軸として機能しているときに、ベルトスタータジェネレータ１２を発電機として作動させることで、発電した電力がバッテリ６に供給され、バッテリ６が充電される。
なお、ベルトスタータジェネレータ１２は、後述する制御装置７０によって制御される。

コンプレッサ１３は、車両の空調システムに用いられる冷媒を圧縮するものである。このコンプレッサ１３は、回転軸１３ａが入力軸として機能し、コンプレッサプーリ２３から入力される回転駆動力で冷媒を圧縮する。

［１−３．張力調整装置］
次に、図１を参照して、張力調整装置８０について説明する。
張力調整装置８０は、ベルト張力を調整するテンション調整機構９０と、テンション調整機構９０を作動させるアクチュエータ（調整手段）６０と、アクチュエータ６０の作動を制御する制御装置７０とを有する。
このテンション調整機構９０は、一対のテンションプーリ３０と、一対のテンションプーリ３０のそれぞれを軸支する一対のアーム４０と、一対のアーム４０を互いに連結するスプリング（付勢手段）４９と、一対のアーム４０を互いに結合する結合部５０と、を有する。

以下、張力調整装置８０の各要素について、テンション調整機構９０を構成する一対のテンションプーリ３０，一対のアーム４０，スプリング４９および結合部５０を説明し、その次にアクチュエータ６０および制御装置７０を説明する。
一対のテンションプーリ３０は、第１テンションプーリ３１と第２テンションプーリ３２とから構成されている。

第１テンションプーリ３１は、ベルトスタータジェネレータプーリ２２に対してベルト１１の走行方向の上流側に設けられている。ここでは、第１テンションプーリ３１がクランクプーリ２１とベルトスタータジェネレータプーリ２２との間に配置されている。
一方、第２テンションプーリ３２は、ベルトスタータジェネレータプーリ２２に対してベルト１１の走行方向の下流側に設けられている。この第２テンションプーリ３２は、第１テンションプーリ３１と向き合って設けられている。ここでは、第１テンションプーリ３１と第２テンションプーリ３２との間には、他のプーリが設けられていない。また、第２テンションプーリ３２がコンプレッサプーリ２３とベルトスタータジェネレータプーリ２２との間に配置されている。

テンションプーリ３１，３２のそれぞれは、ベルト１１に接して設けられている。すなわち、各テンションプーリ３１，３２は、ベルト１１を押圧する。ここでは、テンションプーリ３１，３２のそれぞれが、ベルト１１が形成しているループ（環）の外側から内側に向かってベルト１１を押圧している。
テンションプーリ３１，３２は、それぞれの回転軸３１ａ，３２ａを中心に回転するように設けられている。言い換えれば、テンションプーリ３１，３２は、それぞれが押圧するベルト１１が走行すると、回転軸３１ａ，３２ａを中心に回転するように設けられている。

一対のアーム４０は、第１アーム４１と第２アーム４２とから構成されている。これらのアーム４１，４２はＶ字型をなす。
第１アーム４１は、第１テンションプーリ３１の回転軸３１ａを支持している。ここでは、第１アーム４１の一端部４１ａに回転軸３１ａが結合されている。
同様に、第２アーム４２は、第２テンションプーリ３２の回転軸３２ａを支持している。ここでは、第２アーム４２の一端部４２ａに回転軸３２ａが結合されている。

これらのアーム４１，４２は、所定平面に投影したときに互いに重複する箇所Ｐを有する。ここでは、重複する箇所Ｐに、第１アーム４１の他端部４１ｂと第２アーム４２の他端部４２ｂとが位置する。なお、所定平面とは、ベルト１１，クランクプーリ２１，ベルトスタータジェネレータプーリ２２，コンプレッサプーリ２３が設けられた平面である。言い換えれば、所定平面は、クランク軸１ａや回転軸１２ａ，１３ａの軸方向に直交する平面である。

スプリング４９は、第１アーム４１と第２アーム４２とを連結するバネである。このスプリング４９は、第１アーム４１と第２アーム４２とを対向する方向へ付勢する。具体的にいえば、スプリング４９は、第１アーム４１と第２アーム４２とを接近させる方向へ付勢力を作用させる引張バネである。図１では、第１アーム４１における一端部４１ａと他端部４１ｂとの間と、第２アーム４２における一端部４２ａと他端部４２ｂとの間とのそれぞれにスプリング４９が結合されたものを例示する。ただし、スプリング４９は、アーム４１，４２が重複する箇所Ｐ以外であれば、アーム４１，４２の何れの箇所に結合されていてもよい。例えば、第１アーム４１の一端部４１ａと第２アーム４２の一端部４２ａとにスプリング４９が結合されていてもよい。なお、スプリング４９に替えて、第１アーム４１と第２アーム４２とを対向する方向に付勢するゴム部材（付勢手段）を用いてもよい。

結合部５０は、上記の重複する箇所Ｐを結合している。すなわち、結合部５０は、第１アーム４１と第２アーム４２とがＶ字型をなすように、第１アーム４１と第２アーム４２を結合している。ここでは、第１アーム４１の他端部４１ｂと第２アーム４２の他端部４２ｂとが結合されている。

この結合部５０は、第１アーム４１と第２アーム４２とのなす角度が変更自在となるように、第１アーム４１と第２アーム４２とを結合している。詳細は図示省略するが、例えば結合部５０は、アーム４１，４２のそれぞれに設けられた孔を重ね合わせ、重ね合わせた孔にこの内径よりも微小に小さい外径のピンを挿入し、ピンの抜け止めを施して形成することができる。なお、結合部５０は、一対のアーム４０が互いになす角度を変更自在に結合していれば、上記のピン接合に限らず、例えばボールや対応する凹凸形状を用いた機構などの種々の型式のものを用いることができる。
また、結合部５０は、エンジン１に対して移動可能（可動）である。言い換えれば、結合部５０はエンジン１に固定されていない。

アクチュエータ６０は、電動であり、図１に両矢印で示すように、その作動軸６０ａを進退駆動（出没駆動）するものである。この作動軸６０ａの先端部には、結合部５０が結合されている。ここでは、作動軸６０ａとアーム４１，４２のそれぞれとのなす角度が変更自在に、作動軸６０ａの先端部と結合部５０とが結合されている。すなわち、アクチュエータ６０は、結合部５０をベルトスタータジェネレータプーリ２２に対して離反または接近させる方向へ変位（移動）させて第１テンションプーリ３１と第２テンションプーリ３２とを移動させ、ベルト張力を調整するものである。このため、アクチュエータ６０は、結合部５０を介してこれを含むテンション調整機構９０を作動させるものいえる。図１では、結合部５０がベルトスタータジェネレータプーリ２２に対して真っ直ぐに離反または接近されるものを例示するが、結合部５０の変位方向は、少なくともベルトスタータジェネレータプーリ２２に対して離反または接近する方向のベクトル成分を有していればよい。なお、アクチュエータ６０は、エンジン１に対して固定されている。
このアクチュエータ６０は、その作動が下記の制御装置７０によって制御され、エンジン１の運転状態やベルトスタータジェネレータ１２の作動状態などに合わせて結合部５０を変位させる。

［１−４．制御装置］
制御装置７０は、少なくともエンジン１，ベルトスタータジェネレータ１２およびアクチュエータ６０を制御する機能を持った電子制御装置であり、例えばマイクロプロセッサやＲＯＭ，ＲＡＭなどを集積したＬＳＩデバイスや組み込み電子デバイスとして構成される。

［１−４−１．エンジンおよびベルトスタータジェネレータの制御］
はじめに、エンジン１の制御について説明する。
制御装置７０は、エンジン１に関する点火系，燃料系，吸排気系および動弁系といった広汎なシステムを制御する。なお、制御装置７０は、制御対象であるエンジン１が作動しているか停止しているかなどの運転状態を判別可能である。
ここでは、制御装置７０について、エンジン１を自動停止（アイドルストップ）させる制御と、自動停止されたエンジン１を再始動（アイドルスタート）させる制御との二つの制御に着目して説明する。

制御装置７０の入力側には、ブレーキスイッチやアクセルポジションセンサなどのエンジン１の自動停止および再始動にかかる各種センサ（何れも図示略）が接続されている。かかる各種センサの情報に基づいて、制御装置７０はエンジン１の自動停止および再始動を制御する。

制御装置７０は、所定の自動停止条件が成立したことを判定すると、エンジン１を自動停止させる。自動停止条件としては、ブレーキ操作がされていることやアクセル操作がされていないこと，車速が所定速度以下であることなどが挙げられる。なお、制御装置７０は、エンジン１が自動停止しているときに、エンジン１の作動中から継続して起動しており各制御を継続して実施する。一方、制御装置７０は、エンジン１が手動で停止されたときに停止し、これに伴い各制御も実施しない。

また、制御装置７０は、エンジン１が自動停止されているときに所定の再始動条件が成立したことを判定すると、エンジン１を再始動させる。再始動条件としては、後述する電動単独走行条件が不成立であって、ブレーキ操作が解除されたことやアクセル操作がされたことなどが挙げられる。
なお、再始動条件は、エンジン１が実際に再始動される直前に成立する。これは、再始動条件が成立してからエンジン１を実際に再始動させるからである。制御装置７０は、再始動条件の成立を判定すると、アクチュエータ６０を制御してベルト張力を調整した後に、ベルトスタータジェネレータ１２を電動機として作動させる。

次に、ベルトスタータジェネレータ１２の制御について説明する。
制御装置７０の入力側には、イグニッションスイッチやバッテリ蓄電量センサなどのベルトスタータジェネレータ１２の制御にかかる各種センサ（何れも図示略）が接続されており、かかる各種センサの情報に基づいて、ベルトスタータジェネレータ１２の作動を制御する。

この制御装置７０は、所定の電動機条件が成立したことを判定すると、ベルトスタータジェネレータ１２を電動機として作動させる。この電動機条件は、例えば下記の（Ａ１）〜（Ａ４）の何れかが満たされたときに成立する。
（Ａ１）イグニッション操作がされたこと。
（Ａ２）再始動条件が成立したこと。
（Ａ３）電動単独走行条件が成立したこと。
（Ａ４）電動アシスト走行条件が成立したこと。

上記（Ａ１）は、手動でエンジン１が始動操作されることと同義である。
上記（Ａ２）が満たされて電動機条件が成立したときは、上述したように、アクチュエータ６０が制御されてからベルトスタータジェネレータ１２が電動機として作動する。
上記（Ａ３）の電動単独走行条件とは、ベルトスタータジェネレータ１２単独で車両を走行させるための条件である。この電動単独走行条件としては、バッテリ６（図２参照）の蓄電量が第１所定量以上であることや発車時であることなどが挙げられる。ここでいう第１所定量とは、ベルトスタータジェネレータ１２単独で車両を走行させたとしてもバッテリ６の蓄電量に余裕がある電力量として、予め実験的または経験的に設定されたものである。

上記（Ａ４）の電動アシスト走行条件は、ベルトスタータジェネレータ１２がエンジン１をアシストするための条件である。この電動アシスト走行条件としては、バッテリ６（図２参照）の蓄電量が第２所定量以上であることや発進時であることなどが挙げられる。ここでいう第２所定量とは、ベルトスタータジェネレータ１２で車両走行をアシストしたとしてもバッテリ６の蓄電量に余裕がある電力量として、予め実験的または経験的に設定されたものである。なお、第２所定量は第１所定量よりも小さく設定することが好ましい。これは、ベルトスタータジェネレータ１２で車両走行をアシストするときの方が、ベルトスタータジェネレータ１２単独で車両を走行させるときよりも電力消費量が少なく、ベルトスタータジェネレータ１２で車両走行をアシストする機会を確保することができるからである。

また、制御装置７０は、エンジン１が作動しているときに所定の発電機条件が成立したことを判定すると、ベルトスタータジェネレータ１２を発電機として作動させる。この発電機条件は、例えば下記の（Ｂ１）または（Ｂ２）が満たされたときに成立する。
（Ｂ１）ベルトスタータジェネレータ１２による発電が必要なこと。
（Ｂ２）ベルトスタータジェネレータ１２による回生制動が必要なこと。

上記（Ｂ１）は、バッテリ６の蓄電量が第３所定量以下であるときや電力消費量が多いときに満たされる。ここでいう第３所定量とは、コンプレッサ１３をはじめとした各種補機を駆動させるのに余裕のある電力量として、予め実験的または経験的に設定されたものである。なお、第３所定量は、第１所定量よりも小さく設定することができる。

上記（Ｂ２）は、車両の制動が要求されているときにバッテリ６の蓄電量が第４所定量以下であると満たされる。車両の制動が要求されているときとしては、ブレーキ操作がされていることが挙げられる。また、第４所定量は、バッテリ６の蓄電量の上限よりも所定のマージン分だけ少ない電力量として、予め実験的または経験的に設定されている。
なお、上記（Ｂ１）と（Ｂ２）とは、バッテリ６の蓄電量にかかる判定が異なるだけでなく、上記（Ｂ１）は加速時および減速時の何れでも満たされるのに対し、上記（Ｂ２）はおもに減速時に満たされる点で異なる。

制御装置７０は、ベルトスタータジェネレータ１２を作動させるときに、その入出力トルクの大きさを取得可能に構成されている。具体的にいえば、制御装置７０は、ベルトスタータジェネレータ１２を電動機として作動させるときの出力トルクの大きさと、ベルトスタータジェネレータ１２が発電機として作動させるときの入力トルクの大きさとを取得可能である。例えば、制御装置７０は、バッテリ６からベルトスタータジェネレータ１２への給電量やベルトスタータジェネレータ１２からバッテリ６への給電量の情報を取得し、各給電量に対応するベルトスタータジェネレータ１２の入出力トルクの大きさを取得することができる。

［１−４−２．アクチュエータの制御］
次に、アクチュエータ６０の制御について説明する。
制御装置７０は、アクチュエータ６０を制御することでベルト張力を制御する。具体的にいえば、制御装置７０は、作動軸６０ａが没入する方向にアクチュエータ６０の作動を制御することで、ベルト張力を増加させ、逆に、作動軸６０ａが進出する方向にアクチュエータ６０の作動を制御することで、ベルト張力を減少させる。言い換えれば、制御装置７０は、結合部５０をベルトスタータジェネレータプーリ２２に対して離反させる方向へ変位させてテンションプーリ３１，３２を移動させることでベルト張力を増加させ、逆に、結合部５０をベルトスタータジェネレータプーリ２２に対して接近させる方向へ変位させてテンションプーリ３１，３２を移動させることでベルト張力を減少させる。このようにして、ベルト張力が調整される。

この制御装置７０は、エンジン１の作動状態（運転状態）と、各種センサ９１，９２からの情報と、ベルトスタータジェネレータ１２の入出力トルクおよび作動状態とに基づいて、ベルト張力を調整する。ここでは、制御装置７０が、アクチュエータ６０を制御する際に、エンジン１およびベルトスタータジェネレータ１２の各作動状態に応じてベルト張力を設定し、設定されたベルト張力（以下、「ベルト張力Ｔ」ともいう）を各種センサ９１，９２からの情報とベルトスタータジェネレータ１２の入出力トルクとに応じて補正するものを例に挙げて説明する。

はじめに、ベルト張力の設定について説明する。ここでは、設定される張力の大きさの範囲が、昇順に並ぶ第１張力範囲，第２張力範囲および第３張力範囲の三段階に設定されるものを説明する。各張力範囲に、昇順に並ぶ張力１，２，３，４，５および６の六段階の張力を割り振れば、第１張力範囲に張力１および２が含まれ、第２張力範囲に張力３および４が含まれ、第３張力範囲に張力５および６が含まれる。

第１張力範囲内のベルト張力は、ベルトドライブ系９の各要素にかかる負担が極めて小さく、また、ベルト１１の動力伝達が困難な大きさである。
第２張力範囲内のベルト張力は、ベルトスタータジェネレータ１２が発電機として機能するときや電動機として機能してアシスト走行するときに動力を十分に伝達することができる大きさであり、また、コンプレッサ１３を駆動する動力を十分に伝達することができる大きさである。

第３張力範囲内のベルト張力は、ベルトスタータジェネレータ１２が単独で車両を走行駆動するときやエンジン１を始動するときに動力を十分に伝達することができる大きさである。なお、第２張力範囲内のベルト張力では、ベルトスタータジェネレータ１２が走行駆動源として機能するときやエンジン１の始動時には動力を十分に伝達することが困難である。

制御装置７０は、エンジン１の停止時にベルト張力を第１張力範囲内または第３張力範囲内で設定する。具体的には、エンジン１が自動停止されたときにベルト張力が第１張力範囲内で設定され、エンジン１が始動されるとき（エンジン１を始動させる直前）にベルト張力が第３張力範囲内で設定される。一方、制御装置７０は、エンジン１の作動時にベルト張力を第２張力範囲内で設定する。すなわち、制御装置７０は、エンジン１が自動停止した場合にベルト張力を減少させ、この後のエンジン１が再始動するときにベルト張力を増加させるように設定する。言い換えれば、制御装置７０は、エンジン１が自動停止した場合にベルト張力を減少させ、この自動停止後かつエンジン１が再始動するときにベルト張力を増加させるようにアクチュエータ６０を制御する。

以下、制御装置７０によるベルト張力の設定を詳細に説明する。
まず、エンジン１の停止時におけるベルト張力について説明する。
制御装置７０は、エンジン１が自動停止されたときにベルト張力の大きさを第１張力範囲内で設定する。このときのベルト張力としては、張力１または２を採用することができる。なお、エンジン１が手動で停止されたときには制御装置７０も停止するため、ベルト張力は設定されない。この場合、アクチュエータ６０は作動せず、ベルト張力は最も小さくなる。

一方、制御装置７０は、エンジン１が始動されるときにベルト張力を第３張力範囲内で設定する。言い換えれば、上記（Ａ１）および（Ａ２）が満たされることで電動機条件が成立したときに、ベルト張力が第３張力範囲内で設定される。このときのベルト張力としては、張力６を採用することができる。
また、電動単独走行条件が成立したとき、即ち上記（Ａ３）が満たされたときに、制御装置７０はベルト張力を第３張力範囲内で設定する。このときのベルト張力としては、張力５を採用することができる。例えば、ベルトスタータジェネレータ１２単独で車両を走行させている最中に再始動条件が成立したときには、ベルト張力が張力５から張力６に設定変更される。

次に、エンジン１の作動時におけるベルト張力について説明する。
制御装置７０は、上述したように、エンジン１の作動時にはベルト張力を第２張力範囲内で設定する。この第２張力範囲内において、制御装置７０は、電動機条件または発電機条件が成立したときのベルト張力よりも、電動機条件および発電機条件の何れもが不成立のときにベルト張力を小さく設定する。言い換えれば、ベルトスタータジェネレータ１２が電動機または発電機として機能するときのベルト張力よりも、ベルトスタータジェネレータ１２が電動機および発電機の何れとしても機能しないときのベルト張力が小さく設定される。すなわち、制御装置７０は、ベルトスタータジェネレータ１２の作動時におけるベルト張力よりも、ベルトスタータジェネレータ１２の非作動時におけるベルト張力を小さくなるようにアクチュエータ６０を制御する。

例えば、エンジン１の作動時に電動機条件および発電機条件の何れもが不成立のときのベルト張力が張力３に設定され、電動機条件または発電機条件が成立したときのベルト張力が張力４に設定される。
なお、制御装置７０は、ベルトスタータジェネレータ１２による発電が必要なとき（例えば加速中の発電時）のベルト張力と回生制動が必要なとき（例えば減速中の発電時）のそれとを異なる大きさに設定してもよい。例えば、確実な減速を重視する場合には、ベルトスタータジェネレータ１２による発電が必要なときのベルト張力よりも回生制動が必要なときのそれを大きく設定することができる。逆に、加速性能を重視する場合には、回生制動が必要なときのベルト張力よりも発電が必要なときのそれを小さくすることができる。
制御装置７０によって設定されたベルト張力Ｔをまとめると、下記の表１に示すようになる。

以下、設定されたベルト張力Ｔの補正について説明する。
制御装置７０は、水温センサ９１により検出された温度（以下、「冷却水温」という）に応じてベルト張力Ｔを補正する。言い換えれば、制御装置７０は、水温センサ９１で検出された温度に応じてベルト張力が増減するようにアクチュエータ６０を制御する。具体的にいえば、制御装置７０は、冷却水温が高くなるほどベルト張力Ｔを減少させる。逆に言えば、ベルト張力Ｔは、冷却水温が低くなるほど増加補正される。この補正としては、例えば下記の（ａ）または（ｂ）の手法を採用することができる。
（ａ）冷却水温が低くなるほど１よりも大きくなるように予め設定された係数αをベルト張力Ｔに乗算する。
（ｂ）冷却水温が所定水温よりも低いときにベルト張力Ｔを増加補正する。

上記（ａ）の係数αは、冷却水温に対して線形に設定されたものを用いてもよいし、これに替えて、冷却水温が低くなるほど係数αの減少度合が変化するなどの非線形に設定されたものを用いてもよい。
上記（ｂ）の具体的な手法としては、冷却水温が所定水温よりも低いときに、設定されたベルト張力Ｔを段階的に減少させることが挙げられる。この所定水温は、エンジン１の温度状態を判定する閾値として予め実験的または経験的に設定されたものである。この所定温度としては、エンジン１の冷態を判定する冷態閾値温度やこれに加えてエンジン１の温態を判定する温態閾値温度などを用いることができる。冷態閾値温度は例えば１０℃や１５℃といった温度に設定され、温態閾値温度は例えば６５℃や７０℃といった温度に設定される。

なお、所定温度に冷態閾値温度と温態閾値温度との二つが設定される場合には、設定されたベルト張力Ｔに二段階の補正がされるため、ベルト張力Ｔを補正するための大きさ（補正代）を確保すべく、エンジンが自動停止されたときに設定されるベルト張力Ｔは張力２であることが好ましい。

また、制御装置７０は、回転数センサ９２により検出された回転数（以下、「クランク回転数」という）に応じてベルト張力Ｔを補正する。言い換えれば、制御装置７０は、クランク回転数に応じてベルト張力が増減するようにアクチュエータ６０を制御する。具体的にいえば、制御装置７０は、クランク回転数が高くなるほどベルト張力Ｔを増加させる。逆に言えば、ベルト張力Ｔは、クランク回転数が低くなるほど減少補正される。この補正としては、上記（ａ）のように、クランク回転数が高くなるほど１よりも大きくなるように予め設定された係数βをベルト張力Ｔに乗算する手法を採用することができる。

また、制御装置７０は、ベルトスタータジェネレータ１２の入出力トルクに応じてベルト張力Ｔを補正する。言い換えれば、制御装置７０は、ベルトスタータジェネレータ１２の入出力トルクに応じてベルト張力が増減するようにアクチュエータ６０を制御する。具体的にいえば、制御装置７０は、ベルトスタータジェネレータ１２の入出力トルクが大きくなるほどベルト張力Ｔを増加させる。この補正としては、上記（ａ）のように、入出力トルクが大きくなるほど１よりも大きくなるように予め設定された係数γをベルト張力Ｔに乗算する手法を採用することができる。

さらに、制御装置７０は、ベルト張力Ｔの増加補正および減少補正の何れかを優先してもよい。例えば、ベルト１１の動力伝達を重視する場合には、制御装置７０がベルト張力Ｔを増加させる補正を優先してもよい。具体的には、冷却水温は低く且つクランク回転数が低いときに、冷却水温に応じてベルト張力Ｔを増加させる補正度合が大きくされ、クランク回転数に応じてベルト張力Ｔを減少させる補正度合が小さくされる。また、冷却水温が高く且つベルトスタータジェネレータ１２の入出力トルクが大きいときには、冷却水温に応じてベルト張力Ｔを減少させる補正度合が小さくされ、ベルトスタータジェネレータ１２の入出力トルクに応じてベルト張力Ｔを増加させる補正度合が大きくされる。逆に、エンジン１の出力確保や燃費を重視する場合には、制御装置７０がベルト張力Ｔを減少させる補正を優先してもよい。

なお、制御装置７０は、マップに基づいてベルト張力Ｔを補正してもよい。ここでいうマップとは、冷却水温，クランク回転数およびベルトスタータジェネレータ１２の入出力トルクとベルト張力Ｔの補正度合との対応関係が予め設定されたもの（テーブルや数式）である。

［２．フローチャート］
次に、図３のフローチャートを用いて、制御装置７０により実施されるベルト張力の設定および補正の手順について説明する。このフローチャートは、手動でイグニッション操作がされてエンジン１の始動が完了すると所定の制御周期で実施され、エンジン１が手動で停止されると終了する。また、フローチャート中の各ステップは、制御装置７０のハードウェアに割り当てられた各機能がソフトウェア（コンピュータプログラム）によって動作することで実施される。
なお、手動でイグニッション操作がされると、制御装置７０は、アクチュエータ６０を制御してベルト張力を張力６に設定し、ベルトスタータジェネレータ１２を電動機として作動させて、エンジン１を始動させる。

ステップＳ１０では、エンジン１が作動しているか否かを判定する。エンジン１が作動していればステップＳ１２へ移行し、エンジン１が作動していなければ、即ちエンジン１が自動停止されていれば、ステップＳ２０へ移行する。

ステップＳ１２では、電動機条件が成否を判定する。このステップＳ１２は、エンジン１が作動しているもとで電動機条件の成否を判定しているため、上記（Ａ４）の電動アシスト走行条件の成否を判定しているのと同義である。電動アシスト走行条件が成立していればステップＳ１４へ移行し、そうでなければステップＳ１６へ移行する。
ステップＳ１４では、ベルト張力Ｔを第２張力範囲内の張力４に設定する。そして、ステップＳ３０へ移行する。

また、ステップＳ１６では、発電機条件の成否を判定する。発電機条件が成立していればステップＳ１８へ移行し、そうでなければステップＳ１９へ移行する。このステップ１６において、肯定判定されるのはベルトスタータジェネレータ１２による発電または回生制動が必要なときであり、また、否定判定されるのは電動機条件および発電機条件の何れもが不成立のときである。

ステップＳ１８では、ベルト張力Ｔを第２張力範囲内の張力４に設定する。なお、ステップＳ１８においては、ベルトスタータジェネレータ１２による発電が必要なときと回生制動が必要なときとでベルト張力Ｔの大きさを変えてもよい。そして、ステップＳ３０へ移行する。
ステップＳ１９では、ベルト張力Ｔを第２張力範囲内の張力３に設定する。そして、ステップＳ３０へ移行する。

また、ステップＳ２０では、電動単独走行条件の成否を判定する。電動単独走行条件が成立していればステップＳ２２へ移行し、そうでなければステップＳ２４へ移行する。
ステップＳ２２では、ベルト張力Ｔを第３張力範囲内の張力５に設定する。そして、ステップＳ３０へ移行する。

また、ステップＳ２４では、再始動条件の成否を判定する。再始動条件が成立していればステップＳ２６へ移行し、そうでなければステップＳ２８へ移行する。
ステップＳ２６では、ベルト張力Ｔを第３張力範囲内の張力６に設定する。そして、ステップＳ３０へ移行する。

また、ステップＳ２８では、ベルト張力Ｔを第１張力範囲内の張力１または２に設定する。そして、ステップＳ３０へ移行する。
ステップＳ３０では、ベルト張力Ｔを冷却水温，クランク回転数，ベルトスタータジェネレータ１２の入出力トルクに応じて補正する。そして、本制御周期を終了（以下、「リターン」という）する。

［３．作用および効果］
本実施形態のベルト張力調整機構およびベルト張力調整システムは上述のように構成されるため、以下のような作用および効果を得ることができる。
まず、ベルト張力調整機構についての作用および効果について述べる。
結合部５０が第１アーム４１と第２アーム４２とを結合するため、一対のアームがそれぞれエンジンに支持されるものに比較して、簡素な構成とすることができる。具体的には、アーム４１，４２において所定平面に投影したときに互いに重複する箇所Ｐを、エンジン１に対して可動に設けられた結合部５０が結合するため、上述した課題で挙げた技術のように一対のアームがそれぞれエンジンに支持されるものに比較して、簡素な構成とすることができる。これにより、製造コストや組立コストの上昇を抑制することができる。

また、上述した課題で挙げた技術では、ベルトの二箇所を押圧するのに二つのアクチュエータを必要とする。一方、本発明のベルト張力調整機構では、ベルトスタータジェネレータプーリ２２に対してベルト１１の走行方向の上流側および下流側の箇所、即ちベルト１１の二箇所を押圧するのに、一箇所の結合部５０を移動させる一つのアクチュエータ６０で足りる。したがって、簡素な構成とすることができる。

一般に、電動機として機能するときのベルトスタータジェネレータに対して下流側のベルト張力は上流側のそれよりも小さく、逆に、発電機として機能するときのベルトスタータジェネレータに対して上流側のベルト張力は下流側のそれよりも大きくなる。ベルト張力の小さい側ではベルトが弛むおそれがあり、この弛み側は、ベルトスタータジェネレータが発電機として機能するときと電動機として機能するときとで上流側と下流側とに入れ替わる。これに対し、本実施形態のベルト張力調整機構によれば、第１テンションプーリ３１と第２テンションプーリ３２とがベルトスタータジェネレータプーリ２２に対してベルト１１の走行方向の上流側および下流側のベルト１１をそれぞれ押圧するため、張力が小さい方のベルト１１を常に押圧することができる。したがって、ベルト１１の弛みが常に抑制され、ベルト１１の滑りを防止することができる。

言い換えれば、アクチュエータ６０は、結合部５０をベルトスタータジェネレータプーリ２２に対して離反または接近させる方向へ変位させ、ベルトスタータジェネレータプーリ２２に対してベルト１１の走行方向の上流側に設けられた第１テンションプーリ３１とベルトスタータジェネレータプーリ２２に対してベルト１１の走行方向の下流側に設けられた第２テンションプーリ３２とを移動させ、ベルト１１の張力を調整するため、ベルトスタータジェネレータプーリ２２に対してベルト１１の走行方向の上流側および下流側のそれぞれにおいて、ベルト１１の張力を調整することができる。つまり、ベルトスタータジェネレータプーリ２２に対してベルト１１の走行方向の上流側および下流側のそれぞれにおいてベルト１１を常に押圧することができる。したがって、ベルト１１の弛みが常に抑制され、ベルト１１の滑りを防止することができる。
これらより、簡素な構成で、ベルト１１の滑りを防止することができる。

結合部５０は、第１アーム４１と第２アーム４２とのなす角度が変更自在になるように、第１アーム４１と第２アーム４２とを結合しているため、各アーム４１，４２に軸支される各テンションプーリ３１，３２のそれぞれが、押圧するベルト１１に円滑に追従することができる。これにより、ベルト張力を円滑に調整することができる。
さらに、ベルト１１の弛み側とその反対側（張り側）のベルト張力が過大になることを回避することができる。これにより、ベルト１１や各軸１ａ，１２ａ，１３ａをはじめとしたベルトドライブ系１０の各部品の耐久性を確保することができる。

第１アーム４１と第２アーム４２とを互いに連結し、第１アーム４１と第２アーム４２とを対向する方向へ付勢するスプリング４９を備えているため、張り側に配置されたテンションプーリ３１，３２の一方と弛み側に配置されたテンションプーリ３１，３２の他方とを接近させるように付勢力を作用させることで、張り側のベルト反力の大きさに応じた力が弛み側のアームに伝達されるため、張り側のベルト張力を弛み側に伝達して、張り側におけるベルト張力の大きさと弛み側のそれとの差を小さくすることができる。このように、張り側と弛み側とのベルト張力を適切にバランスすることができる。

また、スプリング４９は、ベルト張力の脈動成分を吸収するダンパとしても機能するため、テンションプーリ３１，３２のベルト１１への追従性を向上させることができる。延いては、ベルト１１の滑り防止や耐久性の向上に寄与する。

第１アーム４１と第２アーム４２とはＶ字型をなすため、各アーム４１，４２の長さを変更して結合部５０の位置を変更すれば、結合部５０を移動させるアクチュエータ６０の位置を変更することができ、レイアウトの自由度を向上させることができる。
アーム４１，４２は、各一端部４１ａ，４２ａにテンションプーリ３１，３２のそれぞれを軸支し、各他端部４１ｂ，４２ｂが結合部５０により結合されているため、テンションプーリ３１，３２が各アームの端部以外の箇所に軸支されたものや結合部５０が各アームの端部以外の箇所に結合されたものに比較して、材料コストの上昇を抑制することができる。

アクチュエータ６０は、エンジン１の運転状態に合わせてベルトスタータジェネレータプーリ２２に対して離反または接近させる方向へ結合部５０を変位させることにより、エンジン１の運転状態に合わせてベルト張力の大きさを適切に調整することができる。また、アクチュエータ６０は、ベルトスタータジェネレータ１２の作動状態に合わせてベルトスタータジェネレータプーリ２２に対して離反または接近させる方向へ結合部５０を変位させるため、ベルトスタータジェネレータ１２の作動状態に合わせてベルト張力の大きさを適切に調整することができる。

次に、ベルト張力調整システムについての作用および効果について述べる。
制御装置７０が、エンジン１が自動停止した場合にベルト張力を減少させるように、ベルト張力を調整するテンション調整機構９０を作動させるアクチュエータ６０を制御するため、ベルト１１を介して動力伝達がなされていないときに、アクチュエータ６０のエネルギー消費、即ち電力消費を抑制することができる。延いては、燃費の抑制に寄与する。また、ベルト張力が小さくなる機会を確保して、ベルト１１や各軸１ａ，１２ａ，１３ａをはじめとしたベルトドライブ系１０にかかる各部品の耐久性を向上させることができる。

一方、制御装置７０は、エンジン１の自動停止後かつエンジン１が再始動するときにベルト張力を増加させるようにアクチュエータ６０を制御するため、ベルト１１の滑りを防止して、エンジン１を確実に再始動させることができる。
これらのように、エンジン１の作動状態に応じて、ベルト張力の大きさを適切に調整することができる。

一般に、ゴムを有するベルトは、その温度が低くなるほど硬化する。これにより、ベルトの温度が低くなるほど、ベルトのプーリへの追従性が低下するおそれがある。ベルトはエンジンの周辺に設けられているため、エンジンの冷却水の温度が低くなると、ベルトの温度も低くなる傾向にある。また、冷却水の温度が低くなるとエンジン内の潤滑材（エンジンオイル）の粘度が高くなり、エンジンフリクションも大きくなりなり、始動に際しクランクプーリにより大きな負荷（トルク）が必要となるためベルト滑りが発生し易い状況となる。

これに対し、本実施形態のベルト張力調整システムでは、制御装置７０が、冷却水温が低くなるほどベルト張力を増加補正する。すなわち、制御装置７０は、ベルト張力が増加するようにアクチュエータ６０を制御する。このため、ベルト１１の各プーリ２１，２２，２３への追従性を確保することができ、ベルト１１の滑りを防止することができる。延いては、ベルトスタータジェネレータ１２，コンプレッサ１３を確実に作動させることができる。逆に、制御装置７０は、冷却水温が高くなるほどベルト張力を減少補正する。すなわち、制御装置７０は、ベルト張力が減少するようにアクチュエータ６０を制御する。このため、フリクションロスを低減させることで、燃費を向上させることができる。つまり、ベルト１１の動力伝達効率を向上させることができる。また、ベルト１１などのベルトドライブ系１０にかかる各部品の耐久性を向上させることができる。

一般に、ベルト張力が一定のもとでは、クランク軸の回転数が高くなるとベルトの走行速度が上昇することで、ベルトがばたつく傾向にある。ベルトがばたつくと、ベルトの動力伝達に支障をきたすおそれがある。
これに対し、本実施形態のベルト張力調整システムでは、制御装置７０が、クランク回転数が高くなるほどベルト張力を増加補正する。すなわち、制御装置７０は、ベルト張力が増加するようにアクチュエータ６０を制御する。このため、ベルト１１のばたつきが抑制される。したがって、ベルト１１が動力を確実に伝達することができる。逆に、制御装置７０は、クランク回転数が低くなるほどベルト張力を減少補正する。つまり、制御装置７０は、ベルト張力が減少するようにアクチュエータ６０を制御する。このため、ベルト１１のばたつきが抑えられた状況において、ベルト１１の動力伝達効率を向上させることができる。

制御装置７０は、ベルトスタータジェネレータ１２の入出力トルクが大きくなるほどベルト張力を増加補正する。すなわち、制御装置７０は、ベルト張力が増加するようにアクチュエータ６０を制御する。このため、ベルトスタータジェネレータ１２の入出力トルクの大きさに応じて、適切なベルト張力を設定することができる。

制御装置７０は、エンジン１が作動しているもとでは、ベルトスタータジェネレータ１２が電動機または発電機として機能するときのベルト張力よりも、ベルトスタータジェネレータ１２が電動機および発電機の何れとしても機能しないときのベルト張力を小さく設定なるようにアクチュエータ６０を制御する。したがって、ベルトスタータジェネレータ１２にかかる動力伝達が不要なときのベルト張力が抑制され、フリクションロスを低減することができる。これにより、燃費を向上させ、動力伝達効率を向上させることができる。また、ベルト１１などのベルトドライブ系１０にかかる各部品の耐久性を向上させることができる。

ベルトスタータジェネレータ１２およびコンプレッサ１３が作動しているエンジン１の作動時にベルト張力が第２張力範囲内で設定され、ベルトスタータジェネレータ１２およびコンプレッサ１３が作動していないエンジン１が自動停止されたときにベルト張力が第２張力範囲よりも小さい第１張力範囲内で設定されるため、ベルトスタータジェネレータ１２およびコンプレッサ１３にかかる動力伝達を確保するとともに、電力消費を抑制することができる。

エンジン１をベルトスタータジェネレータ１２がアシストするときにベルト張力が第２張力範囲内で設定され、エンジン１を再始動するときのベルト張力が第２張力範囲よりも大きい第３張力範囲内で設定されるため、エンジン１をベルトスタータジェネレータ１２がアシストすることができるとともに、エンジン１を確実に再始動させることができる。
エンジン１が自動停止されたときにベルト張力が第１張力範囲内で設定され、エンジン１が自動停止後であってエンジン１が再始動するときにベルト張力が第１張力範囲よりも大きい第３張力範囲内で設定されるため、エンジン１を確実に再始動させることができるとともに、電力消費を抑制することができる。

エンジン１が自動停止されたときにベルト張力が第１張力範囲内で設定され、エンジン１をベルトスタータジェネレータ１２がアシストするときにベルト張力が第２張力範囲内で設定され、ベルトスタータジェネレータ１２が単独で車両を走行させるときのベルト張力が第１張力範囲および第２張力範囲の何れよりも大きい第３張力範囲内で設定されるため、エンジン１をベルトスタータジェネレータ１２がアシストすることができ、また、電力消費を抑制することができるとともに、車両をベルトスタータジェネレータ１２単独で確実に走行させることができる。

〔変形例〕
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明のベルト張力調整機構およびベルト張力調整システムは上述の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。
以下の説明では、結合部の変形例について説明する。なお、ここでいう異なる点を除いては上述の一実施形態の構成と同様の構成になっている。

本変形例の結合部は、第１アーム４１と第２アーム４２とのなす角度を固定している。言い換えれば、結合部が、一対のアーム４０を互いに固定している。例えば結合部は、溶接，接着および加締めといった公知の固定手法で第１アーム４１と第２アーム４２とを固定して形成することができる。また、第１アーム４１と第２アーム４２とを一体形成して結合部を形成してもよい。

この結合部は、アクチュエータ６０の作動軸６０ａに対して、一対のアーム４０のなす角度が変更自在に結合されている。具体的には、第１アーム４１と第２アーム４２とのなす角度は固定されたまま、作動軸６０ａとアーム４１，４２それぞれとのなす角度が変更自在に結合されている。なお、結合部で互いに固定された一対のアーム４０には、上述したスプリング４９が設けられていない。
本変形例によれば、上述の一実施形態にかかる効果に加えて、スプリング４９を要せず、簡素な構成とすることができる。また、結合部の構造が簡素となり、製造コストの低減に寄与する。

〔その他〕
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の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。また、上述した一実施形態および変形例の各構成は、必要に応じて取捨選択することができ、適宜組み合わせてもよい。
上述の一実施形態では、一対のアーム４０を互いに連結するスプリング４９が設けられたものを示したが、このスプリング４９は省略してもよい。敷衍して言えば、テンション調整機構９０は、少なくともベルト１１の張力を調整するための機構であればよく、スプリング４９は必須ではない。この場合、テンションプーリ３１，３２のベルト１１への追従性が低下するものの、簡素な構成とすることができる。

また、一対のアーム４０を所定平面に投影したときにＶ字型をなすものを説明したが、一対のアーム４０の互いになす角度が変更自在であれば、一対のアーム４０を所定平面に投影したときにＩ字型であってもよい。この場合、レイアウトの自由度は低下するものの、一対のアーム４０のそれぞれを短くすることができ、材料コストの低減に寄与する。

また、第１テンションプーリ３１と第２テンションプーリ３２との間には、他のプーリが設けられていないものを説明したが、例えば第１テンションプーリ３１と第２テンションプーリ３２との間にベルトスタータジェネレータプーリ２２が配置されていてもよい。このように、各プーリ２１，２２，２３，３１，３２は、種々のレイアウトで配置することができる。

上述の一実施形態では、テンションプーリ３１，３２がベルト１１のループの外側から内側に押圧するものを示したが、これに限らず、図１に一点鎖線で示すように、第１テンションプーリ３１とクランクプーリ２１およびベルトスタータジェネレータプーリ２２それぞれとの間にアイドラプーリが設けられ、第２テンションプーリ３２とベルトスタータジェネレータプーリ２２およびコンプレッサプーリ２３それぞれとの間にアイドラプーリが設けられていれば、テンションプーリ３１，３２がベルト１１のループの内側から外側に押圧して、ベルトの張力が調整される。この場合、スプリング４９を設けるときには、第１アーム４１と第２アーム４２とを離反させる方向（対向する方向）へ付勢する圧縮バネを用いる。また、制御装置７０は、作動軸６０ａが没入する方向にアクチュエータ６０の作動を制御することで、ベルト張力を減少させ、逆に、作動軸６０ａが進出する方向にアクチュエータ６０の作動を制御することで、ベルト張力を増加させる。言い換えれば、制御装置７０は、結合部５０をベルトスタータジェネレータプーリ２２に対して接近させる方向へ変位させてテンションプーリ３１，３２を移動させることでベルト張力を増加させ、逆に、結合部５０をベルトスタータジェネレータプーリ２２に対して離反させる方向へ変位させてテンションプーリ３１，３２を移動させることでベルト張力を減少させる。このようにして、ベルト張力が調整される。

また、ベルトドライブ系１０の補機として、ベルトスタータジェネレータ１２とコンプレッサ１３を例に挙げて説明したが、コンプレッサ１３に替えてまたは加えて、エンジン１を冷却する冷却水を圧送するウォータポンプや、ステアリング操舵力を補助（アシスト）するオイルを圧送するステアリングポンプなどを用いてもよい。この場合、各補機の回転軸にそれぞれプーリが連結され、各プーリにベルト１１が巻き掛けられる。

さらに言えば、テンションプーリ３１，３２は、ベルトスタータジェネレータ１２に限らずその他の補機に連結されたプーリの上流側および下流側のそれぞれに配置されてもよい。この場合、補機の負荷が変動することで、ベルト１１の弛みを抑制するのに必要なベルト張力が、補機の上流側と下流側とで変動する。これに対して、本発明のベルト張力調整機構によれば、簡素な構成で、ベルトの滑りを防止することができる。

上述の一実施形態では、アクチュエータ６０と制御装置７０とが別体のものを示したが、これに替えて、これらを一体に設けた電制アクチュエータを用いてもよい。この場合、装置数が低減され、簡素な構成とすることができる。
また、制御装置７０がエンジン１を制御するものを示したが、これに替えて、制御装置７０とは別の制御装置（エンジンＥＣＵ）がエンジン１を制御する構成としてもよい。この場合、制御装置７０は、別の制御装置からエンジン１の自動停止および再始動の情報を取得し、取得情報に基づいてアクチュエータ６０の作動を制御する。

一方、アクチュエータ６０に替えて、結合部５０をベルトスタータジェネレータプーリ２２に対して離反または接近させる方向へ変位させるバネやおもり（調整手段）を用いてもよい。この場合、エンジン１の運転状況やベルトスタータジェネレータ１２の作動状況に合わせてベルト張力を調整することはできないものの、アクチュエータ６０の制御が不要となり、簡素な構成とすることができる。

上述の一実施形態では、冷却水温，クランク回転数およびベルトスタータジェネレータ１２の入出力トルクに基づいてベルト張力Ｔを補正するものを示したが、冷却水温，クランク回転数およびベルトスタータジェネレータ１２の入出力トルクの何れかに基づいてベルト張力Ｔを補正してもよい。さらに言えば、ベルト張力Ｔの補正を省略してもよい。かかる場合、制御装置７０の演算負荷を軽減させることができる。

また、制御装置７０は、ベルト張力Ｔを設定し補正するのに替えて、予め記憶されたマップに基づいてベルト張力Ｔを設定してもよい。このマップには、エンジン１の作動状態，ベルトスタータジェネレータ１２の作動状態，冷却水温，クランク回転数およびベルトスタータジェネレータ１２の入出力トルクとベルト張力Ｔとの対応関係が予め記憶されている。この場合、制御装置７０の演算負荷を軽減させることができる。

１エンジン
１ａクランク軸（出力軸）
２クラッチ
３変速機
４ギヤシャフト機構
５車輪
６バッテリ
９一方の動力伝達系
１０ベルトドライブ系
１１ベルト
１２電動発電機（補機，回転電機）
１２ａ回転軸（軸周り部材）
１３コンプレッサ（補機）
１３ａ回転軸（軸周り部材）
２１クランクプーリ（第１プーリ）
２２ベルトスタータジェネレータプーリ（第２プーリ）
２３コンプレッサプーリ
３０一対のテンションプーリ
３１第１テンションプーリ
３１ａ回転軸
３２第２テンションプーリ
３２ａ回転軸
４０一対のアーム
４１第１アーム
４１ａ一端部
４１ｂ他端部
４２第２アーム
４２ａ一端部
４２ｂ他端部
４９スプリング（付勢手段）
５０結合部
６０アクチュエータ（調整手段）
６０ａ作動軸
７０制御装置
８０張力調整装置
９０テンション調整機構
９１水温センサ（エンジン冷却水）
９２回転数センサ（回転数検出手段）
Ｐ重複する箇所
Ｔ設定されたベルト張力

Claims

エンジンの出力軸に連結された第１プーリと、
前記エンジンに動力を伝達して前記エンジンを始動させるモータ機能と前記エンジン
により駆動されて発電作動する発電機能とを有する回転電機と、
前記回転電機の回転軸に連結された第２プーリと、
前記第１プーリと前記第２プーリとの間に掛け渡された動力伝達用のベルトと、
前記ベルトの張力を調整するテンション調整機構と、
前記テンション調整機構を作動させるアクチュエータと、
前記エンジンが自動停止した場合に前記ベルトの張力を減少させ、前記自動停止後かつ前記エンジンが再始動するときに前記ベルトの張力を増加させるように前記アクチュエータを制御する制御装置と、を備える
ことを特徴とする、ベルト張力調整システム。
前記エンジンを冷却する冷却水の温度を検出する水温センサを備え、
前記制御装置が、
前記水温センサで検出された温度に応じて前記ベルトの張力が増減するように前記アクチュエータを制御する
ことを特徴とする、請求項１記載のベルト張力調整システム。
前記エンジンの前記出力軸の回転数を検出する回転数検出手段を備え、
前記制御装置が、
前記回転数検出手段で検出された回転数に応じて前記ベルトの張力が増減するように前記アクチュエータを制御する
ことを特徴とする、請求項１または２記載のベルト張力調整システム。
前記制御装置が、
前記回転電機の入出力トルクに応じて前記ベルトの張力が増減するように前記アクチュエータを制御する
ことを特徴とする、請求項１〜３の何れか１項に記載のベルト張力調整システム。
前記制御装置が、
前記回転電機の作動時における前記ベルトの張力よりも、前記回転電機の非作動時における前記ベルトの張力が小さくなるように前記アクチュエータを制御する
ことを特徴とする、請求項１〜４の何れか１項に記載のベルト張力調整システム。
前記制御装置が、
前記アクチュエータを制御する際に、前記ベルトの張力を、昇順に並ぶ第一張力範囲，第二張力範囲および第三張力範囲の少なくとも三段階の何れかの張力範囲内で設定し、
前記エンジンが自動停止したときに前記ベルトの張力を前記第一張力範囲内で設定し、前記再始動するときに前記ベルトの張力を前記第三張力範囲内で設定し、前記エンジンが作動しているときに前記ベルトの張力を前記第二張力範囲内で設定する
ことを特徴とする、請求項１〜５の何れか１項に記載のベルト張力調整システム。
前記回転電機が走行駆動源としての機能を有し、
前記制御装置が、
前記回転電機が走行駆動源として機能するときに前記ベルトの張力を前記第三張力範囲内で設定する
ことを特徴とする、請求項６記載のベルト張力調整システム。