JP2004108483A

JP2004108483A - Belt system for internal combustion engine

Info

Publication number: JP2004108483A
Application number: JP2002271567A
Authority: JP
Inventors: Kunio Yanai; 柳井　邦夫; Takashi Tsunoda; 角田　貴志
Original assignee: Koyo Seiko Co Ltd
Current assignee: Koyo Seiko Co Ltd
Priority date: 2002-09-18
Filing date: 2002-09-18
Publication date: 2004-04-08

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a belt system for an internal combustion engine sufficiently securing the service life by realizing the optimum torque characteristic corresponding to the change of the behavior of the internal combustion engine. SOLUTION: In this belt system for the internal combustion engine, a belt control device 12 performs the control to increase the tension of a belt 7 and the damping force of a pulley holding part 29 as an auto tensioner, when it receives a signal indicating a rotating frequency lower than a predetermined value, of an engine from a rotating frequency sensor 51. Accordingly, the variation of the tension of the belt 7 can be inhibited by increasing the tension of the belt and the damping force of the pulley holding part 29 as the auto tensioner in a low-speed rotating zone where the variation in the rotation of the engine is increased. COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、内燃機関用ベルトシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、自動車の内燃機関の補機駆動にサーペンタインベルトシステムが用いられている。従来のサーペンタインベルトシステムは、図示しないが、例えば、内燃機関のクランク軸に装着されたクランクプーリと、オルタネータに装着されたオルタネータプーリと、ウォータポンプに装着されたウォーターポンププーリと、エアコンプレッサーに装着されたコンプレッサープーリと、パワーステアリングの油圧ポンプに装着された油圧ポンププーリと、摩擦減衰式のベルト張力調整装置に制御されて、ベルトの張力を調整するベルト張力調整プーリとを備えている。
【０００３】
上記ベルト張力調整装置の一例を図６に示す。このベルト張力調整装置１１０は、コイルバネ１０１の復元力で回動アーム１０２を回動させ、この回動アーム１０２が軸支しているベルト張力調整プーリ１０３をベルト（図示せず）に押し付けて上記ベルトの張力を増大させる。
【０００４】
上記ベルト張力調整装置１１０は、内燃機関の挙動変化すなわち内燃機関の回転数の大小や内燃機関の回転変動の大小にかかわらず、設定された一定の力を上記ベルト張力調整プーリ１０３を介して上記ベルトに長時間付与し続けることでベルトシステムの性能を維持している。
【０００５】
また、このベルト張力調整装置１１０は、上記回動アーム１０２の回動中心部１０２Ａが支持部１０４に嵌合されて軸支され、支持部１０４は固定部１０５に固定されている。この支持部１０４と上記回動中心部１０２Ａとの間にコイルバネ１０１が縮装されている。このコイルバネ１０１の圧縮力で、回動中心部１０２Ａの背面１０２Ａ−１が摩擦板１０７を支持部１０４の軸方向の端部１０４Ａに嵌合，固定された固定円板１０６に押し付けている。この固定円板１０６と摩擦板１０７が減衰部となって、上記ベルトからの力を受けるベルト張力調整プーリ１０３に減衰力を付与している。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００１−５９５５５号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来のベルトシステムでは、内燃機関の低速回転時およびエンジン負荷が高いときには、クランクの回転変動が大きくなり、特に、最近の希薄燃料エンジンや直噴エンジンとかディーゼルエンジンなどでは、上記回転変動が大きくなる。このため、上記ベルト張力調整装置１１０の回動アーム１０２の揺動が増大したり、ベルトの張力変動が大きくなったりして、ベルト張力調整装置１１０やベルトの寿命低下を招き、ベルトシステムの寿命確保が困難となる。
【０００８】
一方、上記ベルト張力調整装置１１０が上記ベルトに与える張力を高く設定することで、上記回動アーム１０２の揺動の抑制、上記張力変動の抑制を図る場合には、内燃機関の高速回転時における高いベルト張力に起因してベルト寿命の低下を招く。
【０００９】
そこで、この発明の目的は、内燃機関の挙動の変化に対応した最適なトルク特性を実現して十分な寿命を確保できる内燃機関用ベルトシステムを提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１の発明の内燃機関用ベルトシステムは、内燃機関の駆動軸に装着された駆動プーリと、
補機に装着された補機プーリと、
上記駆動プーリおよび補機プーリに掛け渡されたベルトと、
上記内燃機関の回転数を検出する回転数センサと、
上記回転数センサから上記内燃機関の所定値よりも低い回転数を表す信号を受けた場合に、上記ベルトの張力が高くなるように制御する制御装置を備えたことを特徴としている。
【００１１】
この請求項１の発明の内燃機関用ベルトシステムでは、上記制御装置は、上記回転数センサから上記内燃機関の所定値よりも低い回転数を表す信号を受けた場合に、上記ベルトの張力が高くなるように制御する。この発明によれば、内燃機関の回転変動が大きくなる低速回転域において、ベルトの張力を高めることで、ベルトの張力変動を抑えることができる。したがって、この発明の内燃機関用ベルトシステムによれば、内燃機関の挙動の変化に対応して、最適なトルク特性とすることができ、システム寿命を十分に確保できる。
【００１２】
また、請求項２の発明の内燃機関用ベルトシステムは、内燃機関の駆動軸に装着された駆動プーリと、
補機に装着された補機プーリと、
上記駆動プーリおよび補機プーリに掛け渡されたベルトと、
上記内燃機関の回転数を検出する回転数センサと、
上記回転数センサから上記内燃機関の所定値よりも低い回転数を表す信号を受けた場合に、上記ベルトに張力を与えるオートテンショナの減衰力が高くなるように制御する制御装置を備えたことを特徴とする。
【００１３】
この請求項２の発明の内燃機関用ベルトシステムでは、上記制御装置は、上記回転数センサから上記内燃機関の所定値よりも低い回転数を表す信号を受けた場合に、上記オートテンショナの減衰力が高くなるように制御する。この発明によれば、内燃機関の回転変動が大きくなる低速回転域において、オートテンショナの減衰力を高めることで、ベルトの張力変動を抑えることができる。したがって、この発明の内燃機関用ベルトシステムによれば、内燃機関の挙動の変化に対応して、最適なトルク特性とすることができ、システム寿命を十分に確保できる。
【００１４】
また、請求項３の発明の内燃機関用ベルトシステムは、請求項１に記載の内燃機関用ベルトシステムにおいて、
上記内燃機関の負荷を検出する負荷検出器を備え、
上記制御装置は、
上記回転数センサから上記内燃機関の所定値よりも低い回転数を表す信号を受けた場合に、上記負荷検出器が検出した上記内燃機関の負荷に応じて、上記ベルトの張力が高くなるように制御することを特徴としている。
【００１５】
この請求項３の発明の内燃機関用ベルトシステムでは、上記制御装置は、上記回転数センサから上記内燃機関の所定値よりも低い回転数を表す信号を受けた場合に、上記負荷検出器が検出した上記内燃機関の負荷に応じて、上記ベルトの張力が高くなるように制御する。この発明によれば、内燃機関の回転変動が大きくなる低速回転域において、内燃機関の負荷に応じて、ベルトの張力を高めることで、ベルトの張力変動を確実に抑制できる。例えば、内燃機関の負荷が高いときには、内燃機関の回転変動が大きくなるので、ベルトの張力を高める値を大きくすることで、ベルトの張力変動を確実に抑制できる。
【００１６】
また、請求項４の発明は、請求項２に記載の内燃機関用ベルトシステムにおいて、
上記内燃機関の負荷を検出する負荷検出器を備え、
上記制御装置は、
上記回転数センサから上記内燃機関の所定値よりも低い回転数を表す信号を受けた場合に、上記負荷検出器が検出した上記内燃機関の負荷に応じて、上記オートテンショナの減衰力が高くなるように制御することを特徴としている。
【００１７】
この請求項４の発明の内燃機関用ベルトシステムでは、上記制御装置は、上記回転数センサから上記内燃機関の所定値よりも低い回転数を表す信号を受けた場合に、上記負荷検出器が検出した上記内燃機関の負荷に応じて、上記オートテンショナの減衰力が高くなるように制御する。この発明によれば、内燃機関の回転変動が大きくなる低速回転域において、内燃機関の負荷に応じて、オートテンショナの減衰力を高めることで、ベルトの張力変動を確実に抑制できる。例えば、内燃機関の負荷が高いときには、内燃機関の回転変動が大きくなるので、オートテンショナの減衰力を高める値を大きくすることで、ベルトの張力変動を確実に抑制できる。
【００１８】
また、請求項５の発明は、請求項１に記載の内燃機関用ベルトシステムにおいて、
上記制御装置は、上記回転数センサから上記内燃機関の上記所定値よりも高い回転数を表す信号を受けた場合に、上記ベルトの張力が低くなるように制御することを特徴とする。
【００１９】
この請求項５の発明では、内燃機関の回転数が所定値よりも高い場合には、上記制御装置は上記ベルトの張力が低くなるように制御する。したがって、内燃機関の高速回転域ではベルト張力を低く抑えてベルト寿命を向上できる。
【００２０】
また、請求項６の発明は、請求項２に記載の内燃機関用ベルトシステムにおいて、上記制御装置は、上記回転数センサから上記内燃機関の上記所定値よりも高い回転数を表す信号を受けた場合に、上記オートテンショナの減衰力が低くなるように制御することを特徴とする。
【００２１】
この請求項６の発明では、内燃機関の回転数が所定値よりも高い場合には、上記制御装置は上記オートテンショナの減衰力が低くなるように制御する。したがって、内燃機関の高速回転域ではオートテンショナの減衰力を低く抑えてベルト寿命を向上できる。
【００２２】
また、請求項７の発明は、請求項１または３に記載の内燃機関用ベルトシステムにおいて、
上記制御装置は、
ベルト張力調整プーリと回動アームを有すると共に上記ベルトに所定の張力を与えるプーリ保持部と、
上記プーリ保持部が取り付けられ、上記プーリ保持部を支持する支持部と、
上記支持部を上記内燃機関に対して所定の方向に駆動するアクチュエータとを有することを特徴としている。
【００２３】
この請求項７の発明では、上記制御装置は、上記アクチュエータを駆動することで、上記内燃機関に対して支持部を動かし、これにより、プーリ保持部の回動アームを回動させ、ベルト張力調整プーリで上記ベルトに所定の張力を与える。この発明によれば、上記ベルト張力調整プーリと回動アームを有するプーリ保持部と上記支持部と上記アクチュエータとでもって、上記ベルトに所定の張力を与える上記制御装置を実現できる。
【００２４】
また、請求項８の発明は、請求項２または４に記載の内燃機関用ベルトシステムにおいて、上記制御装置は、
ベルト張力調整プーリと回動アームを有すると共に上記ベルトに所定の張力を与えるプーリ保持部と、
上記プーリ保持部が回動可能に取り付けられ、上記プーリ保持部を支持する支持部と、
上記プーリ保持部を所定の方向に付勢する付勢部材と、
上記プーリ保持部の回動に対して減衰を発生させる第１の減衰部と、
上記内燃機関の回転数に応じて、または、上記内燃機関の回転数および上記内燃機関の負荷に応じて、上記プーリ保持部の回動に対する減衰力を制御可能な第２の減衰部とを有することを特徴とする。
【００２５】
この請求項８の発明では、上記付勢部材がプーリ保持部を所定の方向に付勢し、このプーリ保持部の回動アームが支持部に支持されながら回動してベルト張力調整プーリでもって上記ベルトに所定の張力を与える。また、上記制御装置は、第１の減衰部でプーリ保持部の回動に対して減衰を発生させ、かつ、第２の減衰部で内燃機関の回転数（または内燃機関の回転数と負荷）に応じて、上記プーリ保持部の回動に対する減衰力を制御する。
【００２６】
したがって、この発明によれば、上記制御装置は、内燃機関の回転数が所定値よりも低い場合には、第２減衰部を制御して、プーリ保持部の回動に対して減衰を発生させて上記オートテンショナをなすプーリ保持部の減衰力を高め、これにより、ベルトの張力変動を抑制できる。
【００２７】
また、請求項９の発明の内燃機関用ベルトシステムは、請求項１に記載の内燃機関用ベルトシステムにおいて、上記制御装置が上記ベルトの張力を制御することで、トルク特性を１０〜６０Ｎ・ｍの範囲で制御可能であることを特徴とする。
【００２８】
この請求項９の発明では、上記制御装置により、トルク特性を１０〜６０Ｎ・ｍの範囲で制御可能であるから、内燃機関の挙動の変化に対応して、最適なトルク特性とすることができ、システム寿命を十分に確保できる。
【００２９】
また、請求項１０の発明は、請求項２に記載の内燃機関用ベルトシステムにおいて、上記制御装置は、上記オートテンショナの減衰力を制御することで、ダンピング率を１０乃至５０％の範囲で制御可能であることを特徴とする。
【００３０】
この請求項１０の発明では、上記制御装置により、ダンピング率（減衰率）を１０〜５０％の範囲で制御可能であるから、内燃機関の挙動の変化に対応して、最適な減衰特性とすることができ、システム寿命を十分に確保できる。なお、ダンピング特性が１０％未満では、ベルトの張力変動を抑制するのに不足となり、一方、ダンピング特性が５０％を越えると、プーリに対するベルトの追随性が低下し、ベルトでプーリを駆動する力が不足する等の現象が起こる。
【００３１】
また、請求項１１の発明は、請求項１または２に記載の内燃機関用ベルトシステムにおいて、上記補機は上記内燃機関の始動機であり、上記補機プーリは始動プーリであり、上記制御装置は、上記駆動プーリと上記始動プーリとの間に配置されていることを特徴とする。
【００３２】
この請求項１１の発明では、上記制御装置は、内燃機関の始動時にベルトの駆動源となる始動プーリと、内燃機関の始動後にベルトの駆動源となる駆動プーリとの間に配置されている。したがって、この発明によれば、上記制御装置は、内燃機関の挙動変化によるベルトの張力変動が最も大きくなる位置に配置されているから、この制御装置でもって、ベルトの張力あるいはオートテンショナの減衰力を制御することで、ベルトの張力変動を効率よく抑制できる。
【００３３】
【発明の実施の形態】
以下、この発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。
【００３４】
図１に、この発明の内燃機関用ベルトシステムの実施形態を模式的に示す。この実施形態のベルトシステムは、内燃機関であるエンジンの駆動軸に装着された駆動プーリ１と、オルタネータに装着された補機プーリ２と、ウォータポンプに装着された補機プーリ３と、パワーステアリングの油圧ポンプに装着された補機プーリ４とを備える。また、この実施形態のベルトシステムは、上記駆動プーリ１，補機プーリ２，３および４に順次掛け渡されたベルト７を備える。
【００３５】
また、この補機ベルトシステムは、上記駆動プーリ１と始動用プーリ２との間に配置されたベルト張力調整プーリ１１を有する制御装置としてのベルト制御装置１２を有する。このベルト制御装置１２は、ベルト張力調整プーリ１１でもって、このベルト張力調整プーリ１１に掛けられたベルト７を外周側から内周側に押し付けてベルト７の張力を調整する。
【００３６】
このベルト制御装置１２は、図３に示すように、上記エンジン１０に対して固定された例えば円柱状のアクチュエータ２１と、このアクチュエータ２１の駆動軸２１Ａに嵌合，固定された略円筒形状の支持部２２と、この支持部２２に嵌合され支持部２２に対して回動可能な回動アーム２３を備える。この回動アーム２３の先端部２３Ａには、ベルト張力調整プーリ１１が軸支されている。
【００３７】
この回動アーム２３の先端部２３Ａに形成されたボルト穴２５には座付きボルト２６が螺合されナット２７で締結されている。この先端部２３Ａの鍔部２３Ａ−１と上記ボルト２６の座部２８との間には玉軸受３０が配置されている。この玉軸受３０の外輪３１はベルト張力調整プーリ１１の内周面１１Ａに嵌合，固定され、玉軸受３０の内輪３２は座部２８から延びる筒部２８Ａおよび先端部２３Ａの筒部２３Ａ−２に嵌合，固定されている。この回動アーム２３とベルト張力調整プーリ１１がプーリ保持部２９を構成している。
【００３８】
また、回動アーム２３の基部２３Ｂに形成された軸方向の環状凹部３１と、支持部２２に形成された軸方向の環状凹部３２とが形成する筒状空間Ｓにはコイルバネ３３が配置されている。このコイルバネ３３の一端３３Ａは支持部２２に固定され、他端３３Ｂは回動アーム２３の基部２３Ｂに固定されている。また、支持部２２の嵌合部２２Ａの外周面と基部２３Ｂの内周面との間には、嵌合部２２Ａと基部２３Ｂとを相対回転可能に支持するスペーサ３５が嵌合されている。
【００３９】
また、上記支持部２２の先端部２２Ｂには環状の固定板３６が固定され、この固定板３６と上記基部２３Ｂの軸方向端面２３Ｂ−１との間に、環状の摩擦部材３７が配置されている。上記固定板３６と上記基部２３Ｂの軸方向端面２３Ｂ−１と上記摩擦部材３７とが第１の減衰部４０を構成している。この第１の減衰部４０は、回動アーム２３と支持部２２との相対回転に際し、摩擦部材３７が固定板３６および軸方向端面２３Ｂ−１の間に摩擦力を発生させ、回動アーム２３と支持部２２との間に減衰力を発生させる。なお、この摩擦部材３７は、上記コイルバネ３３の付勢力でもって、軸方向端面２３Ｂ−１によって固定板３６に押圧されている。
【００４０】
また、上記ベルト制御装置１２は、摩擦部材４５，４６およびアクチュエータ４７を有する第２の減衰部４１を備える。この摩擦部材４５は、支持部２２の外筒部２２Ｃと基部２３Ｂの外筒部２３Ｂ−２との間のスペースに配置されている。また、上記摩擦部材４６は、基部２３Ｂの外筒部２３Ｂ−２の外周側に配置されている。上記摩擦部材４５および４６は、アクチュエータ４７の径方向に伸縮されるロッド４７Ａの先端に取り付けられた押圧部４７Ｂによって、径方向外方から径方向内方へ押される。これにより、摩擦部材４５の径方向内端４５Ａが基部２３Ｂの内筒部２３Ｂ−３の外周面に摩擦接触され、摩擦部材４６の径方向内端４６Ａが外筒部２３Ｂ−２の外周面に摩擦接触される。
【００４１】
また、この実施形態は、図４に示すように、上記エンジンの回転数を検出してこの回転数を表す回転数信号を出力する回転数センサ５１と上記エンジンにかかる負荷の大きさを検出してこの負荷の大きさを表す負荷信号を出力する負荷センサ５２と制御回路５３とを備える。この制御回路５３は、上記回転数センサ５１からの回転数信号と負荷センサ５２からの負荷信号を受けて、この回転数信号と負荷信号とに基いて、上記アクチュエータ２１を制御し駆動する。
【００４２】
上記構成の内燃機関用ベルトシステムでは、上記制御回路５３が、上記回転数センサ５１から受けた上記回転数信号が所定値よりも低い回転数を表す信号であると判断したときに、上記アクチュエータ２１を駆動して、支持部２２を回転させ、コイルバネ３３のねじり角度を増大させる。これにより、例えば、図２に示すように、回動アーム２３は破線で示された位置から実線で示された位置に移動し、回動アーム２３に軸支されたベルト張力調整プーリ１１はベルト７の張力が高くなる位置に移動される。
【００４３】
また、上記制御回路５３が、上記回転数センサ５１から受けた上記回転数信号が所定値よりも低い回転数を表す信号であると判断したときに、上記アクチュエータ４７を駆動して、ロッド４７Ａ，押圧部４７Ｂを介して、摩擦部材４５，４６を内筒部２３Ｂ−３，外筒部２３Ｂ−２に押圧させる。これにより、第１減衰部４０に加えて第２減衰部４１でもって、回動アーム２３を含むオートテンショナとしてのプーリ保持部２９の減衰力を高めて、ベルト７に張力を付与するプーリ保持部２９の減衰力を高める。
【００４４】
このように、ベルト７の張力および上記オートテンショナの減衰力を高めることで、エンジン１０の駆動軸の回転変動が高くなるような低速回転時に、回動アーム２３，ベルト張力調整プーリ１１の揺動が増大する現象を防止でき、ベルト７の張力変動が大きくなる現象を防止できる。したがって、ベルト制御装置１２を含むベルトシステムの短寿命を回避して寿命向上を図れる。
【００４５】
次に、図５に、上記回転数センサ５１から受けた上記回転数信号が表す回転数に応じて、上記制御回路５３がアクチュエータ２１を制御し駆動して回動アーム２３，ベルト張力調整プーリ１１を駆動することによって設定するベルト張力の一例を示す。図５に示す一例では、制御回路５３は、エンジンの回転数が所定値Ｎ１よりも低くなると上記回転数が所定値Ｎ２（Ｎ２＜Ｎ１）まではエンジンの回転数の低下に応じて、張力Ｔ１から張力Ｔ２に略直線的にベルト張力が上昇するようにアクチュエータ２１を駆動する。一方、制御回路５３は、エンジンの回転数が所定値Ｎ１以上になると略一定のベルト張力Ｔ１を維持するように、アクチュエータ２１を駆動する。また、上記制御回路５３は、エンジンの回転数が上記所定値Ｎ２よりも低くなった場合には、上記ベルト張力Ｔ１よりも高いベルト張力Ｔ２を維持するように、アクチュエータ２１を駆動する。
【００４６】
また、図６には、上記制御回路５３によるベルト７に張力を付与するオートテンショナをなすプーリ保持部２９の減衰力制御の一例を示す。この一例では、制御回路５３は、エンジンの回転数が上記所定値Ｎ１よりも低いときには、アクチュエータ４７を駆動して、摩擦部材４５，４６を内筒部２３Ｂ−３，外筒部２３Ｂ−２に押圧させて、第１減衰部４０と第２減衰部４１の両方で回動アーム２３を減衰させる。この減衰によるダンピング率（減衰率）は略一定の所定値Ｄ１に維持される。一方、上記エンジンの回転数が上記所定値Ｎ１以上のときには、アクチュエータ４７を駆動して、摩擦部材４５，４６を内筒部２３Ｂ−３，外筒部２３Ｂ−２から離隔させ、第１減衰部４０だけで回動アーム２３を減衰させる。この第１の減衰部４０のみの減衰によって、ダンピング率は上記所定値Ｄ１よりも低い略一定の所定値Ｄ２に維持される。
【００４７】
さらに、上記制御回路５３は、回転数センサ５１からエンジンの所定値Ｎ１よりも低い回転数を表す信号を受けた場合に、負荷センサ５２が検出した上記エンジンの負荷に応じて、ベルト７の張力が高くなるように制御する。つまり、エンジンの回転変動が大きくなる低速回転域において、エンジンの負荷に応じて、ベルト７の張力を高める値を調節することで、ベルト７の張力変動をより確実に抑制できる。例えば、エンジンの負荷が高いときには、エンジンの回転変動が大きくなるので、ベルト７の張力を高める値を大きくすることで、ベルト７の張力変動を確実に抑制できる。
【００４８】
さらにまた、上記制御回路５３は、回転数センサ５１から上記エンジンの所定値Ｎ１よりも低い回転数を表す信号を受けた場合に、上記負荷センサ５２が検出した上記エンジンの負荷に応じて、ベルト７に張力を与えるプーリ保持部２９の減衰力が高くなるように制御する。つまり、エンジンの回転変動が大きくなる低速回転域において、エンジンの負荷に応じて、プーリ保持部２９の減衰力を高めることで、ベルト７の張力変動を確実に抑制できる。例えば、上記第２減衰部４１において、アクチュエータ４７に替えて、２つのアクチュエータを備えて、この２つのアクチュエータでもって、２つの摩擦部材４５，４６を、それぞれ、独立して駆動するようにする。この構成では、上記エンジンの回転数が上記低速回転域で、かつ、上記エンジンの負荷が高いときには、上記エンジンの回転変動が大きくなるので、上記２つのアクチュエータを駆動して上記２つの摩擦部材４５，４６を内筒部２３Ｂ−３，外筒部２３Ｂ−２に押圧させる。これにより、ベルト７に張力を付与するプーリ保持部２９の減衰力を高める値を大きくして、ベルト７の張力変動を確実に抑制できる。一方、上記エンジンの回転数が上記低速回転域で、かつ、上記エンジンの負荷が高くないときには、上記２つのアクチュエータのうちの一方のみを駆動して上記２つの摩擦部材４５，４６のうちの一方のみを内筒部２３Ｂ−３あるいは外筒部２３Ｂ−２に押圧させる。これにより、エンジンの負荷の大きさに応じて、ベルト７に張力を付与するプーリ保持部２９の減衰力を高めることができ、ベルト７の張力変動をより確実に抑制できる。
【００４９】
また、この実施形態では、エンジンの回転数が所定値Ｎ１よりも高い場合には、上記制御回路５３はベルト７の張力が低くなるように制御する。したがって、上記エンジンの高速回転域ではベルト張力を低く抑えてベルト寿命を向上できる。また、この実施形態では、エンジンの回転数が所定値Ｎ１よりも高い場合には、上記制御回路５３はアクチュエータ４７を制御して第２減衰部４１による減衰をなくして、プーリ保持部２９の減衰力が低くなるように制御する。こうして、エンジンの高速回転域ではプーリ保持部２９の減衰力を低く抑えることで、ベルト寿命の向上を図れる。
【００５０】
また、この実施形態の内燃機関用ベルトシステムでは、上記制御回路５３がベルト７の張力を制御することで、このベルトシステムにおけるトルク特性を１０乃至６０Ｎ・ｍの範囲で制御可能である。したがって、エンジンの挙動の変化に対応して、最適なトルク特性とすることができ、システム寿命を十分に確保できる。
【００５１】
また、この実施形態の内燃機関用ベルトシステムでは、上記制御回路５３は、第２減衰部４１のアクチュエータ４７を駆動，制御して、上記オートテンショナをなすプーリ保持部２９の減衰力を制御することで、このベルトシステムにおけるダンピング率を１０乃至５０％の範囲で制御可能である。したがって、エンジンの挙動の変化に対応して、最適な減衰特性とすることができ、システム寿命を十分に確保できる。なお、ダンピング率が１０％未満では、ベルト７の張力変動を抑制するのに不足となり、一方、ダンピング率が５０％を越えると、プーリ１〜４に対するベルト７の追随性が低下し、ベルト７でプーリ１〜４を駆動する力が不足する等の現象が起こる。
【００５２】
なお、この実施形態の内燃機関用ベルトシステムでは、上記補機プーリ２をオルタネータに装着したが、上記補機プーリ２をスタータ（始動機）に装着してもよい。この場合、上記補機プーリ２は始動プーリとなり、上記制御装置としてのベルト制御装置１２は、駆動プーリ１と始動プーリ２との間に配置されていることになる。この場合には、上記ベルト制御装置１２は、エンジンの始動時にベルト７の駆動源となる始動プーリ２と、エンジンの始動後にベルト７の駆動源となる駆動プーリ１との間に配置されている。したがって、この場合には、上記ベルト制御装置１２は、エンジンの挙動変化によるベルト７の張力変動が最も大きくなる位置に配置されているから、このベルト制御装置１２でもって、ベルト７の張力あるいはオートテンショナとしてのプーリ保持部２９の減衰力を制御することで、ベルト７の張力変動を効率よく抑制できる。また、上記スタータをスタータジェネレータモータとしてもよい。また、上記実施形態では、ベルト制御装置１２を駆動プーリ１と補機プーリ２との間に配置したが、補機プーリ２と３の間、もしくは補機プーリ３と４の間に配置してもよく、補機プーリ４と駆動プーリ１の間に配置してもよい。また、上記実施形態では、補機プーリの個数を３個としたが、４個以上であってもよく、２個あるいは１個であってもよい。
【００５３】
【発明の効果】
以上より明らかなように、この発明の内燃機関用ベルトシステムでは、制御装置は、回転数センサから内燃機関の所定値よりも低い回転数を表す信号を受けた場合に、ベルトの張力が高くなるように制御する。この発明によれば、内燃機関の回転変動が大きくなる低速回転域において、ベルトの張力を高めることで、ベルトの張力変動を抑えることができる。したがって、この発明の内燃機関用ベルトシステムによれば、内燃機関の挙動の変化に対応して、最適なトルク特性とすることができ、システム寿命を十分に確保できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の内燃機関用ベルトシステムの実施形態のプーリ配置を示す模式図である。
【図２】上記実施形態における動作を説明する模式図である。
【図３】上記実施形態のベルト制御装置の構造を示す断面図である。
【図４】上記実施形態の電気系統のブロック図である。
【図５】上記実施形態のベルト制御装置がエンジン回転数に応じてベルト張力を制御する制御特性を示す図である。
【図６】上記実施形態のベルト制御装置がエンジン回転数に応じてダンピング率を制御する制御特性を示す図である。
【図７】従来の内燃機関用ベルトシステムにおけるベルト張力調整装置の断面図である。
【符号の説明】
１　駆動プーリ
２，３，４　補機プーリ
７　ベルト
１０　エンジン
１１　ベルト張力調整プーリ
１２　ベルト制御装置
２１，４７　アクチュエータ
２２　支持部
２３　回動アーム
２９　プーリ保持部
３３　コイルバネ
４０　第１減衰部
４１　第２の減衰部
５１　回転数センサ
５２　負荷センサ
５３　制御回路[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a belt system for an internal combustion engine.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, a serpentine belt system has been used for driving an auxiliary device of an internal combustion engine of an automobile. Although not shown, the conventional serpentine belt system includes, for example, a crank pulley mounted on a crankshaft of an internal combustion engine, an alternator pulley mounted on an alternator, a water pump pulley mounted on a water pump, and mounted on an air compressor. Compressor pulley, a hydraulic pump pulley mounted on a power steering hydraulic pump, and a belt tension adjusting pulley controlled by a friction damping type belt tension adjusting device to adjust the belt tension.
[0003]
FIG. 6 shows an example of the belt tension adjusting device. The belt tension adjusting device 110 rotates the turning arm 102 by the restoring force of the coil spring 101, and presses the belt tension adjusting pulley 103 supported by the turning arm 102 against a belt (not shown) to Increase belt tension.
[0004]
The belt tension adjusting device 110 applies the set constant force via the belt tension adjusting pulley 103 regardless of the change in the behavior of the internal combustion engine, that is, the magnitude of the rotation speed of the internal combustion engine or the magnitude of the rotation fluctuation of the internal combustion engine. The performance of the belt system is maintained by applying the belt continuously for a long time.
[0005]
Further, in the belt tension adjusting device 110, the rotation center portion 102 A of the rotation arm 102 is fitted to and supported by the support portion 104, and the support portion 104 is fixed to the fixing portion 105. The coil spring 101 is contracted between the support portion 104 and the rotation center portion 102A. The compression force of the coil spring 101 causes the rear surface 102A-1 of the rotation center portion 102A to press the friction plate 107 against the fixed disk 106 fitted and fixed to the axial end 104A of the support 104. The fixed disk 106 and the friction plate 107 serve as a damping portion, and apply a damping force to the belt tension adjusting pulley 103 which receives a force from the belt.
[0006]
[Patent Document 1]
JP 2001-59555 A
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-described conventional belt system, when the internal combustion engine is rotating at a low speed and the engine load is high, the rotation fluctuation of the crank becomes large. Becomes larger. For this reason, the swing of the rotating arm 102 of the belt tension adjusting device 110 is increased, and the belt tension fluctuation is increased. As a result, the life of the belt tension adjusting device 110 and the belt is shortened, and the life of the belt system is shortened. It becomes difficult to secure.
[0008]
On the other hand, when the tension applied to the belt by the belt tension adjusting device 110 is set to be high to suppress the swing of the rotating arm 102 and to suppress the fluctuation of the tension, when the internal combustion engine is rotating at a high speed, High belt tension causes a reduction in belt life.
[0009]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a belt system for an internal combustion engine capable of realizing an optimum torque characteristic corresponding to a change in the behavior of the internal combustion engine and ensuring a sufficient life.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
To achieve the above object, a belt system for an internal combustion engine according to the first aspect of the present invention includes: a driving pulley mounted on a driving shaft of the internal combustion engine;
An accessory pulley attached to the accessory,
A belt stretched over the drive pulley and the auxiliary pulley,
A rotation speed sensor for detecting the rotation speed of the internal combustion engine,
When receiving a signal indicating a rotation speed lower than a predetermined value of the internal combustion engine from the rotation speed sensor, the control device controls the tension of the belt to increase.
[0011]
In the belt system for an internal combustion engine according to the first aspect of the present invention, when the control device receives a signal indicating a rotation speed lower than a predetermined value of the internal combustion engine from the rotation speed sensor, the tension of the belt is increased. Control. According to the present invention, in a low-speed rotation region where the rotation fluctuation of the internal combustion engine becomes large, the belt tension fluctuation can be suppressed by increasing the belt tension. Therefore, according to the belt system for an internal combustion engine of the present invention, optimal torque characteristics can be obtained in response to changes in the behavior of the internal combustion engine, and the system life can be sufficiently ensured.
[0012]
A belt system for an internal combustion engine according to a second aspect of the present invention includes: a driving pulley mounted on a driving shaft of the internal combustion engine;
An accessory pulley attached to the accessory,
A belt stretched over the drive pulley and the auxiliary pulley,
A rotation speed sensor for detecting the rotation speed of the internal combustion engine,
When a signal representing a rotation speed lower than a predetermined value of the internal combustion engine is received from the rotation speed sensor, a control device that controls the damping force of the auto tensioner that applies tension to the belt to be higher is provided. Features.
[0013]
In the belt system for an internal combustion engine according to the second aspect of the present invention, when the control device receives a signal indicating a rotation speed lower than a predetermined value of the internal combustion engine from the rotation speed sensor, the control device controls the damping force of the auto tensioner. Is controlled to be higher. According to the present invention, it is possible to suppress the belt tension fluctuation by increasing the damping force of the auto-tensioner in the low-speed rotation range where the rotation fluctuation of the internal combustion engine becomes large. Therefore, according to the belt system for an internal combustion engine of the present invention, optimal torque characteristics can be obtained in response to changes in the behavior of the internal combustion engine, and the system life can be sufficiently ensured.
[0014]
Further, the belt system for an internal combustion engine according to the invention of claim 3 is the belt system for an internal combustion engine according to claim 1,
A load detector for detecting a load of the internal combustion engine,
The control device includes:
When a signal representing a rotation speed lower than a predetermined value of the internal combustion engine is received from the rotation speed sensor, the tension of the belt is increased according to the load of the internal combustion engine detected by the load detector. It is characterized by controlling.
[0015]
In the belt system for an internal combustion engine according to the third aspect of the present invention, when the control device receives a signal representing a rotation speed lower than a predetermined value of the internal combustion engine from the rotation speed sensor, the load detector detects the signal. The belt is controlled to increase in tension according to the load of the internal combustion engine. According to the present invention, in a low-speed rotation region in which the rotation fluctuation of the internal combustion engine becomes large, the belt tension is increased in accordance with the load of the internal combustion engine, so that the belt tension fluctuation can be reliably suppressed. For example, when the load of the internal combustion engine is high, the fluctuation of the rotation of the internal combustion engine increases. Therefore, the fluctuation of the belt tension can be reliably suppressed by increasing the value for increasing the belt tension.
[0016]
According to a fourth aspect of the present invention, in the belt system for an internal combustion engine according to the second aspect,
A load detector for detecting a load of the internal combustion engine,
The control device includes:
When a signal indicating a rotation speed lower than a predetermined value of the internal combustion engine is received from the rotation speed sensor, the damping force of the auto tensioner increases according to the load of the internal combustion engine detected by the load detector. Is controlled in such a manner.
[0017]
In the belt system for an internal combustion engine according to a fourth aspect of the present invention, when the control device receives a signal representing a rotation speed lower than a predetermined value of the internal combustion engine from the rotation speed sensor, the load detector detects the signal. Control is performed so that the damping force of the auto tensioner increases according to the load of the internal combustion engine. According to the present invention, in a low-speed rotation range where the rotation fluctuation of the internal combustion engine becomes large, the fluctuation of the belt tension can be reliably suppressed by increasing the damping force of the auto tensioner according to the load of the internal combustion engine. For example, when the load on the internal combustion engine is high, the rotation fluctuation of the internal combustion engine becomes large. Therefore, by increasing the value for increasing the damping force of the auto tensioner, it is possible to reliably suppress the belt tension fluctuation.
[0018]
According to a fifth aspect of the present invention, in the belt system for an internal combustion engine according to the first aspect,
When the control device receives a signal indicating a rotation speed higher than the predetermined value of the internal combustion engine from the rotation speed sensor, the control device controls the tension of the belt to be low.
[0019]
According to the fifth aspect of the invention, when the rotational speed of the internal combustion engine is higher than a predetermined value, the control device controls the tension of the belt to be lower. Therefore, in the high-speed rotation range of the internal combustion engine, the belt tension can be kept low and the belt life can be improved.
[0020]
According to a sixth aspect of the present invention, in the belt system for an internal combustion engine according to the second aspect, the control device receives a signal representing a rotation speed higher than the predetermined value of the internal combustion engine from the rotation speed sensor. In this case, control is performed so that the damping force of the auto tensioner is reduced.
[0021]
According to the sixth aspect of the invention, when the rotational speed of the internal combustion engine is higher than a predetermined value, the control device performs control so that the damping force of the auto tensioner is reduced. Therefore, in the high-speed rotation range of the internal combustion engine, the damping force of the auto-tensioner can be kept low and the belt life can be improved.
[0022]
According to a seventh aspect of the present invention, in the belt system for an internal combustion engine according to the first or third aspect,
The control device includes:
A pulley holding unit having a belt tension adjusting pulley and a rotating arm and applying a predetermined tension to the belt;
A support unit to which the pulley holding unit is attached and which supports the pulley holding unit;
An actuator for driving the support portion in a predetermined direction with respect to the internal combustion engine is provided.
[0023]
In the invention according to claim 7, the control device drives the actuator to move the support portion with respect to the internal combustion engine, thereby rotating the turning arm of the pulley holding portion, and adjusting the belt tension. A predetermined tension is applied to the belt by a pulley. According to the present invention, it is possible to realize the control device that applies a predetermined tension to the belt by using the belt tension adjusting pulley, the pulley holding unit having the rotating arm, the support unit, and the actuator.
[0024]
According to an eighth aspect of the present invention, in the belt system for an internal combustion engine according to the second or fourth aspect, the control device includes:
A pulley holding unit having a belt tension adjusting pulley and a rotating arm and applying a predetermined tension to the belt;
A support portion to which the pulley holding portion is rotatably mounted, and which supports the pulley holding portion;
An urging member for urging the pulley holding portion in a predetermined direction;
A first damping unit that generates damping with respect to the rotation of the pulley holding unit,
A second damping unit capable of controlling a damping force with respect to the rotation of the pulley holding unit according to the rotation speed of the internal combustion engine or according to the rotation speed of the internal combustion engine and the load of the internal combustion engine. It is characterized by the following.
[0025]
According to the eighth aspect of the present invention, the urging member urges the pulley holding portion in a predetermined direction, and the turning arm of the pulley holding portion turns while being supported by the support portion, thereby holding the pulley holding pulley. A predetermined tension is applied to the belt. Further, the control device causes the first damping unit to generate a damping relative to the rotation of the pulley holding unit, and the second damping unit controls the rotation speed of the internal combustion engine (or the rotation speed and load of the internal combustion engine). The damping force with respect to the rotation of the pulley holding unit is controlled according to.
[0026]
Therefore, according to the present invention, when the rotation speed of the internal combustion engine is lower than the predetermined value, the control device controls the second damping unit to generate damping for the rotation of the pulley holding unit. As a result, the damping force of the pulley holding portion forming the above-mentioned auto tensioner is increased, whereby the fluctuation of the tension of the belt can be suppressed.
[0027]
The belt system for an internal combustion engine according to the ninth aspect of the present invention is the belt system for an internal combustion engine according to the first aspect, wherein the control device controls the tension of the belt so that the torque characteristic is 10 to 60 N · m. It is controllable in the range.
[0028]
According to the ninth aspect of the present invention, since the torque characteristic can be controlled in the range of 10 to 60 N · m by the control device, the optimum torque characteristic can be obtained according to the change in the behavior of the internal combustion engine. The system life can be sufficiently ensured.
[0029]
According to a tenth aspect of the present invention, in the belt system for an internal combustion engine according to the second aspect, the control device controls a damping force of the auto tensioner to control a damping ratio in a range of 10 to 50%. It is characterized by being possible.
[0030]
According to the tenth aspect of the present invention, since the damping rate (attenuation rate) can be controlled in the range of 10% to 50% by the control device, the optimum damping characteristic is obtained in accordance with a change in the behavior of the internal combustion engine. And the system life can be sufficiently ensured. If the damping characteristic is less than 10%, it is insufficient to suppress the fluctuation of the tension of the belt. On the other hand, if the damping characteristic exceeds 50%, the followability of the belt to the pulley is reduced, and the driving force of the belt by the belt is reduced. Phenomena, such as a shortage, occur.
[0031]
According to an eleventh aspect of the present invention, in the belt system for an internal combustion engine according to the first or second aspect, the auxiliary device is a starter of the internal combustion engine, the auxiliary pulley is a start pulley, and the control device Is disposed between the driving pulley and the starting pulley.
[0032]
In the eleventh aspect, the control device is disposed between the starting pulley serving as a driving source of the belt when the internal combustion engine is started, and the driving pulley serving as the driving source for the belt after starting the internal combustion engine. Therefore, according to the present invention, the control device is arranged at a position where the belt tension fluctuation due to a change in the behavior of the internal combustion engine is greatest, so that the control device uses the belt tension or the damping force of the auto tensioner. , The fluctuation of the belt tension can be suppressed efficiently.
[0033]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the illustrated embodiments.
[0034]
FIG. 1 schematically shows an embodiment of a belt system for an internal combustion engine according to the present invention. The belt system of this embodiment includes a drive pulley 1 mounted on a drive shaft of an engine which is an internal combustion engine, an auxiliary pulley 2 mounted on an alternator, an auxiliary pulley 3 mounted on a water pump, and a power steering system. And an auxiliary pulley 4 attached to the hydraulic pump. Further, the belt system of this embodiment includes a belt 7 which is sequentially wound around the driving pulley 1, the auxiliary pulleys 2, 3 and 4.
[0035]
The accessory belt system has a belt control device 12 as a control device having a belt tension adjusting pulley 11 disposed between the driving pulley 1 and the starting pulley 2. The belt controller 12 adjusts the tension of the belt 7 by pressing the belt 7 hung on the belt tension adjusting pulley 11 from the outer peripheral side to the inner peripheral side with the belt tension adjusting pulley 11.
[0036]
As shown in FIG. 3, the belt control device 12 includes, for example, a cylindrical actuator 21 fixed to the engine 10 and a substantially cylindrical support fitted and fixed to a drive shaft 21A of the actuator 21. A part 22 and a rotating arm 23 fitted to the supporting part 22 and rotatable with respect to the supporting part 22 are provided. A belt tension adjusting pulley 11 is pivotally supported on a tip 23A of the rotating arm 23.
[0037]
A bolt 26 with a seat is screwed into a bolt hole 25 formed in the distal end portion 23 A of the rotating arm 23 and fastened with a nut 27. A ball bearing 30 is disposed between the flange 23A-1 of the tip 23A and the seat 28 of the bolt 26. The outer ring 31 of the ball bearing 30 is fitted and fixed to the inner peripheral surface 11A of the belt tension adjusting pulley 11, and the inner ring 32 of the ball bearing 30 has a cylindrical portion 28A extending from the seat 28 and a cylindrical portion 23A-2 of the distal end portion 23A. Is fitted and fixed. The rotating arm 23 and the belt tension adjusting pulley 11 constitute a pulley holding unit 29.
[0038]
A coil spring 33 is disposed in a cylindrical space S defined by an axial annular concave portion 31 formed in a base portion 23B of the rotating arm 23 and an axial annular concave portion 32 formed in the support portion 22. I have. One end 33 A of the coil spring 33 is fixed to the support portion 22, and the other end 33 B is fixed to the base 23 B of the rotating arm 23. A spacer 35 that supports the fitting portion 22A and the base portion 23B so as to be relatively rotatable is fitted between the outer peripheral surface of the fitting portion 22A of the support portion 22 and the inner peripheral surface of the base portion 23B.
[0039]
An annular fixing plate 36 is fixed to the distal end portion 22B of the support portion 22, and an annular friction member 37 is disposed between the fixing plate 36 and the axial end surface 23B-1 of the base portion 23B. I have. The fixing plate 36, the axial end surface 23B-1 of the base 23B, and the friction member 37 constitute a first damping unit 40. The first damping unit 40 generates a frictional force between the fixed plate 36 and the axial end surface 23 B- 1 when the rotation arm 23 and the support unit 22 rotate relative to each other. A damping force is generated between the first and second support portions 22. The friction member 37 is pressed against the fixing plate 36 by the axial end face 23B-1 by the urging force of the coil spring 33.
[0040]
Further, the belt control device 12 includes a second damping unit 41 having friction members 45 and 46 and an actuator 47. The friction member 45 is disposed in a space between the outer cylinder 22C of the support 22 and the outer cylinder 23B-2 of the base 23B. Further, the friction member 46 is disposed on the outer peripheral side of the outer cylindrical portion 23B-2 of the base 23B. The friction members 45 and 46 are pushed from the outside in the radial direction to the inside in the radial direction by a pressing portion 47B attached to the tip of a rod 47A that expands and contracts in the radial direction of the actuator 47. Thereby, the radial inner end 45A of the friction member 45 comes into frictional contact with the outer peripheral surface of the inner cylindrical portion 23B-3 of the base portion 23B, and the radial inner end 46A of the friction member 46 contacts the outer peripheral surface of the outer cylindrical portion 23B-2. It is brought into frictional contact.
[0041]
Further, in this embodiment, as shown in FIG. 4, a rotation speed sensor 51 that detects the rotation speed of the engine and outputs a rotation speed signal indicating the rotation speed and a magnitude of a load applied to the engine are detected. A control circuit 53 and a load sensor 52 for outputting a load signal indicating the magnitude of the leverage are provided. The control circuit 53 receives the rotation speed signal from the rotation speed sensor 51 and the load signal from the load sensor 52, and controls and drives the actuator 21 based on the rotation speed signal and the load signal.
[0042]
In the belt system for an internal combustion engine having the above configuration, when the control circuit 53 determines that the rotation speed signal received from the rotation speed sensor 51 is a signal indicating a rotation speed lower than a predetermined value, the actuator 21 Is driven to rotate the support portion 22 and increase the torsion angle of the coil spring 33. Thereby, for example, as shown in FIG. 2, the rotating arm 23 moves from the position shown by the broken line to the position shown by the solid line, and the belt tension adjusting pulley 11 supported by the rotating arm 23 7 is moved to a position where the tension becomes high.
[0043]
When the control circuit 53 determines that the rotation speed signal received from the rotation speed sensor 51 is a signal representing a rotation speed lower than a predetermined value, the actuator 47 is driven to drive the rods 47A, The friction members 45 and 46 are pressed against the inner cylindrical portion 23B-3 and the outer cylindrical portion 23B-2 via the pressing portion 47B. Accordingly, the second damping section 41 in addition to the first damping section 40 increases the damping force of the pulley holding section 29 as an auto-tensioner including the rotating arm 23 to apply tension to the belt 7. Increase the damping force of 29.
[0044]
As described above, by increasing the tension of the belt 7 and the damping force of the auto tensioner, the swinging motion of the rotating arm 23 and the belt tension adjusting pulley 11 at the time of low speed rotation in which the rotation fluctuation of the drive shaft of the engine 10 becomes high. Can be prevented, and the phenomenon that the tension fluctuation of the belt 7 becomes large can be prevented. Therefore, the life of the belt system including the belt control device 12 can be improved by avoiding a short life.
[0045]
Next, in FIG. 5, the control circuit 53 controls and drives the actuator 21 in accordance with the rotation speed indicated by the rotation speed signal received from the rotation speed sensor 51 to drive the rotating arm 23 and the belt tension adjusting pulley 11. 1 shows an example of a belt tension set by driving a belt. In the example shown in FIG. 5, when the engine speed becomes lower than the predetermined value N1, the control circuit 53 sets the tension T1 in accordance with a decrease in the engine speed until the engine speed reaches the predetermined value N2 (N2 <N1). Then, the actuator 21 is driven such that the belt tension increases substantially linearly to the tension T2. On the other hand, the control circuit 53 drives the actuator 21 so as to maintain a substantially constant belt tension T1 when the engine speed becomes equal to or more than the predetermined value N1. The control circuit 53 drives the actuator 21 so as to maintain the belt tension T2 higher than the belt tension T1 when the engine speed becomes lower than the predetermined value N2.
[0046]
FIG. 6 shows an example of control of the damping force of the pulley holding unit 29 which forms an auto-tensioner for applying tension to the belt 7 by the control circuit 53. In this example, when the rotation speed of the engine is lower than the predetermined value N1, the control circuit 53 drives the actuator 47 to move the friction members 45 and 46 to the inner cylindrical portion 23B-3 and the outer cylindrical portion 23B-2. When pressed, the first arm 40 and the second damper 41 attenuate the rotating arm 23. The damping rate (attenuation rate) due to this attenuation is maintained at a substantially constant predetermined value D1. On the other hand, when the rotation speed of the engine is equal to or higher than the predetermined value N1, the actuator 47 is driven to separate the friction members 45 and 46 from the inner cylindrical portion 23B-3 and the outer cylindrical portion 23B-2, and the first damping portion is formed. The rotation arm 23 is attenuated by only 40. By the damping of only the first damping unit 40, the damping ratio is maintained at a substantially constant predetermined value D2 lower than the predetermined value D1.
[0047]
Further, when the control circuit 53 receives a signal indicating a rotation speed lower than the predetermined value N1 of the engine from the rotation speed sensor 51, the control circuit 53 controls the tension of the belt 7 according to the load of the engine detected by the load sensor 52. Is controlled to be higher. That is, in a low-speed rotation range where the rotation fluctuation of the engine is large, the fluctuation in the tension of the belt 7 can be more reliably suppressed by adjusting the value for increasing the tension of the belt 7 according to the load of the engine. For example, when the load of the engine is high, the rotation fluctuation of the engine becomes large. Therefore, by increasing the value for increasing the tension of the belt 7, the fluctuation of the tension of the belt 7 can be surely suppressed.
[0048]
Further, when the control circuit 53 receives a signal indicating a rotation speed lower than the predetermined value N1 of the engine from the rotation speed sensor 51, the control circuit 53 performs the control according to the load of the engine detected by the load sensor 52. 7 is controlled so that the damping force of the pulley holding portion 29 that applies tension to the pulley 7 increases. That is, in a low-speed rotation range where the rotation fluctuation of the engine is large, the fluctuation of the tension of the belt 7 can be reliably suppressed by increasing the damping force of the pulley holding section 29 according to the load of the engine. For example, the second damping unit 41 includes two actuators instead of the actuator 47, and the two actuators drive the two friction members 45 and 46 independently. In this configuration, when the rotation speed of the engine is in the low-speed rotation range and the load of the engine is high, the rotation fluctuation of the engine becomes large. Therefore, the two actuators are driven to drive the two friction members 45. , 46 are pressed against the inner cylinder 23B-3 and the outer cylinder 23B-2. Thus, the value for increasing the damping force of the pulley holding unit 29 that applies tension to the belt 7 is increased, and fluctuations in the tension of the belt 7 can be reliably suppressed. On the other hand, when the rotation speed of the engine is in the low-speed rotation range and the load of the engine is not high, only one of the two actuators is driven to drive one of the two friction members 45 and 46. Only the inner cylinder 23B-3 or the outer cylinder 23B-2 is pressed. Accordingly, the damping force of the pulley holding portion 29 that applies tension to the belt 7 can be increased according to the magnitude of the load on the engine, and the fluctuation of the tension of the belt 7 can be suppressed more reliably.
[0049]
In this embodiment, when the engine speed is higher than the predetermined value N1, the control circuit 53 controls the belt 7 so that the tension of the belt 7 is reduced. Accordingly, the belt life can be improved by keeping the belt tension low in the high-speed rotation range of the engine. Further, in this embodiment, when the engine speed is higher than the predetermined value N1, the control circuit 53 controls the actuator 47 to eliminate the attenuation by the second damping unit 41 and to reduce the damping of the pulley holding unit 29. Control to reduce the force. Thus, the belt life can be improved by suppressing the damping force of the pulley holding portion 29 to be low in the high-speed rotation range of the engine.
[0050]
Further, in the belt system for an internal combustion engine of this embodiment, the control circuit 53 controls the tension of the belt 7, so that the torque characteristic of the belt system can be controlled within the range of 10 to 60 N · m. Therefore, an optimum torque characteristic can be obtained in response to a change in the behavior of the engine, and a sufficient system life can be ensured.
[0051]
In the belt system for an internal combustion engine according to this embodiment, the control circuit 53 drives and controls the actuator 47 of the second damping unit 41 to control the damping force of the pulley holding unit 29 forming the auto tensioner. Thus, the damping ratio in this belt system can be controlled in the range of 10 to 50%. Therefore, an optimal damping characteristic can be obtained in response to a change in the behavior of the engine, and the system life can be sufficiently ensured. If the damping ratio is less than 10%, it is insufficient to suppress the fluctuation of the tension of the belt 7. On the other hand, if the damping ratio exceeds 50%, the followability of the belt 7 to the pulleys 1 to 4 is reduced, and As a result, phenomena such as insufficient driving force of the pulleys 1-4 occur.
[0052]
In the belt system for an internal combustion engine of this embodiment, the auxiliary pulley 2 is mounted on an alternator, but the auxiliary pulley 2 may be mounted on a starter (starter). In this case, the auxiliary pulley 2 serves as a starting pulley, and the belt control device 12 as the control device is disposed between the driving pulley 1 and the starting pulley 2. In this case, the belt control device 12 is disposed between the starting pulley 2 serving as a driving source for the belt 7 when the engine is started and the driving pulley 1 serving as a driving source for the belt 7 after starting the engine. . Therefore, in this case, the belt control device 12 is located at the position where the fluctuation of the tension of the belt 7 due to the change in the behavior of the engine is greatest. By controlling the damping force of the pulley holding portion 29 as a tensioner, the fluctuation of the tension of the belt 7 can be suppressed efficiently. Further, the starter may be a starter generator motor. In the above embodiment, the belt control device 12 is disposed between the drive pulley 1 and the auxiliary pulley 2, but is disposed between the auxiliary pulleys 2 and 3 or between the auxiliary pulleys 3 and 4. Or between the auxiliary pulley 4 and the drive pulley 1. Further, in the above embodiment, the number of auxiliary pulleys is three, but may be four or more, or two or one.
[0053]
【The invention's effect】
As is clear from the above, in the belt system for an internal combustion engine of the present invention, when the control device receives a signal indicating a rotation speed lower than a predetermined value of the internal combustion engine from the rotation speed sensor, the belt tension increases. Control. According to the present invention, in a low-speed rotation region where the rotation fluctuation of the internal combustion engine becomes large, the belt tension fluctuation can be suppressed by increasing the belt tension. Therefore, according to the belt system for an internal combustion engine of the present invention, optimal torque characteristics can be obtained in response to changes in the behavior of the internal combustion engine, and the system life can be sufficiently ensured.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic view showing a pulley arrangement of an embodiment of a belt system for an internal combustion engine of the present invention.
FIG. 2 is a schematic diagram illustrating an operation in the embodiment.
FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a structure of the belt control device of the embodiment.
FIG. 4 is a block diagram of an electric system of the embodiment.
FIG. 5 is a diagram showing control characteristics for controlling the belt tension in accordance with the engine speed by the belt control device of the embodiment.
FIG. 6 is a diagram showing control characteristics of the belt control device of the embodiment for controlling a damping ratio according to an engine speed.
FIG. 7 is a sectional view of a belt tension adjusting device in a conventional belt system for an internal combustion engine.
[Explanation of symbols]
1 Drive pulley
2,3,4 Auxiliary pulley
7 belt
10 Engine
11 Belt tension adjustment pulley
12 Belt control device
21, 47 Actuator
22 Support
23 Rotating arm
29 Pulley holder
33 coil spring
40 First damping part
41 2nd attenuation part
51 Speed sensor
52 Load sensor
53 control circuit

Claims

内燃機関の駆動軸に装着された駆動プーリと、
補機に装着された補機プーリと、
上記駆動プーリおよび補機プーリに掛け渡されたベルトと、
上記内燃機関の回転数を検出する回転数センサと、
上記回転数センサから上記内燃機関の所定値よりも低い回転数を表す信号を受けた場合に、上記ベルトの張力が高くなるように制御する制御装置を備えたことを特徴とする内燃機関用ベルトシステム。A drive pulley mounted on a drive shaft of the internal combustion engine,
An accessory pulley attached to the accessory,
A belt stretched over the drive pulley and the auxiliary pulley,
A rotation speed sensor for detecting the rotation speed of the internal combustion engine,
A belt for an internal combustion engine, comprising: a control device that controls the tension of the belt to be increased when a signal indicating a rotation speed lower than a predetermined value of the internal combustion engine is received from the rotation speed sensor. system.

内燃機関の駆動軸に装着された駆動プーリと、
補機に装着された補機プーリと、
上記駆動プーリおよび補機プーリに掛け渡されたベルトと、
上記内燃機関の回転数を検出する回転数センサと、
上記回転数センサから上記内燃機関の所定値よりも低い回転数を表す信号を受けた場合に、上記ベルトに張力を与えるオートテンショナの減衰力が高くなるように制御する制御装置を備えたことを特徴とする内燃機関用ベルトシステム。A drive pulley mounted on a drive shaft of the internal combustion engine,
An accessory pulley attached to the accessory,
A belt stretched over the drive pulley and the auxiliary pulley,
A rotation speed sensor for detecting the rotation speed of the internal combustion engine,
When a signal indicating a rotation speed lower than a predetermined value of the internal combustion engine is received from the rotation speed sensor, a control device that controls the damping force of the auto tensioner that applies tension to the belt to be higher is provided. A belt system for an internal combustion engine.

請求項１に記載の内燃機関用ベルトシステムにおいて、
上記内燃機関の負荷を検出する負荷検出器を備え、
上記制御装置は、
上記回転数センサから上記内燃機関の所定値よりも低い回転数を表す信号を受けた場合に、上記負荷検出器が検出した上記内燃機関の負荷に応じて、上記ベルトの張力が高くなるように制御することを特徴とする内燃機関用ベルトシステム。The belt system for an internal combustion engine according to claim 1,
A load detector for detecting a load of the internal combustion engine,
The control device includes:
When a signal indicating a rotation speed lower than a predetermined value of the internal combustion engine is received from the rotation speed sensor, the tension of the belt is increased according to the load of the internal combustion engine detected by the load detector. A belt system for an internal combustion engine characterized by controlling.

請求項２に記載の内燃機関用ベルトシステムにおいて、
上記内燃機関の負荷を検出する負荷検出器を備え、
上記制御装置は、
上記回転数センサから上記内燃機関の所定値よりも低い回転数を表す信号を受けた場合に、上記負荷検出器が検出した上記内燃機関の負荷に応じて、上記オートテンショナの減衰力が高くなるように制御することを特徴とする内燃機関用ベルトシステム。The belt system for an internal combustion engine according to claim 2,
A load detector for detecting a load of the internal combustion engine,
The control device includes:
When a signal representing a rotation speed lower than a predetermined value of the internal combustion engine is received from the rotation speed sensor, the damping force of the auto tensioner increases according to the load of the internal combustion engine detected by the load detector. A belt system for an internal combustion engine, characterized in that the belt system is controlled as described above.

請求項１に記載の内燃機関用ベルトシステムにおいて、
上記制御装置は、
上記回転数センサから上記内燃機関の上記所定値よりも高い回転数を表す信号を受けた場合に、上記ベルトの張力が低くなるように制御することを特徴とする内燃機関用ベルトシステム。The belt system for an internal combustion engine according to claim 1,
The control device includes:
A belt system for an internal combustion engine, wherein when a signal indicating a rotation speed higher than the predetermined value of the internal combustion engine is received from the rotation speed sensor, the belt tension is reduced.

請求項２に記載の内燃機関用ベルトシステムにおいて、
上記制御装置は、
上記回転数センサから上記内燃機関の上記所定値よりも高い回転数を表す信号を受けた場合に、上記ベルトに張力を与えるオートテンショナの減衰力が低くなるように制御することを特徴とする内燃機関用ベルトシステム。The belt system for an internal combustion engine according to claim 2,
The control device includes:
When receiving a signal indicating a rotation speed higher than the predetermined value of the internal combustion engine from the rotation speed sensor, control is performed such that a damping force of an auto tensioner that applies tension to the belt is reduced. Engine belt system.

請求項１または３に記載の内燃機関用ベルトシステムにおいて、
上記制御装置は、
ベルト張力調整プーリと回動アームを有すると共に上記ベルトに所定の張力を与えるプーリ保持部と、
上記プーリ保持部が取り付けられ、上記プーリ保持部を支持する支持部と、
上記支持部を上記内燃機関に対して所定の方向に駆動するアクチュエータとを有することを特徴とする内燃機関用ベルトシステム。The belt system for an internal combustion engine according to claim 1 or 3,
The control device includes:
A pulley holding unit having a belt tension adjusting pulley and a rotating arm and applying a predetermined tension to the belt;
A support unit to which the pulley holding unit is attached and which supports the pulley holding unit;
An internal combustion engine belt system, comprising: an actuator that drives the support section in a predetermined direction with respect to the internal combustion engine.

請求項２または４に記載の内燃機関用ベルトシステムにおいて、
上記制御装置は、
ベルト張力調整プーリと回動アームを有すると共に上記ベルトに所定の張力を与えるプーリ保持部と、
上記プーリ保持部が回動可能に取り付けられ、上記プーリ保持部を支持する支持部と、
上記プーリ保持部を所定の方向に付勢する付勢部材と、
上記プーリ保持部の回動に対して減衰を発生させる第１の減衰部と、
上記内燃機関の回転数に応じて、または、上記内燃機関の回転数および上記内燃機関の負荷に応じて、上記プーリ保持部の回動に対する減衰力を制御可能な第２の減衰部とを有することを特徴とする内燃機関用ベルトシステム。The belt system for an internal combustion engine according to claim 2 or 4,
The control device includes:
A pulley holding unit having a belt tension adjusting pulley and a rotating arm and applying a predetermined tension to the belt;
A support portion to which the pulley holding portion is rotatably mounted, and which supports the pulley holding portion;
An urging member for urging the pulley holding portion in a predetermined direction;
A first damping unit that generates damping with respect to the rotation of the pulley holding unit,
A second damping unit capable of controlling a damping force with respect to the rotation of the pulley holding unit according to the rotation speed of the internal combustion engine or according to the rotation speed of the internal combustion engine and the load of the internal combustion engine. A belt system for an internal combustion engine, comprising:

請求項１に記載の内燃機関用ベルトシステムにおいて、
上記制御装置が上記ベルトの張力を制御することで、トルク特性を１０〜６０Ｎ・ｍの範囲で制御可能であることを特徴とする内燃機関用ベルトシステム。The belt system for an internal combustion engine according to claim 1,
A belt system for an internal combustion engine, wherein the control device controls a tension of the belt so that a torque characteristic can be controlled within a range of 10 to 60 N · m.

請求項２に記載の内燃機関用ベルトシステムにおいて、
上記制御装置が上記オートテンショナの減衰力を制御することで、ダンピング率を１０乃至５０％の範囲で制御可能であることを特徴とする内燃機関用ベルトシステム。The belt system for an internal combustion engine according to claim 2,
A belt system for an internal combustion engine, wherein the control device controls a damping force of the auto-tensioner to control a damping ratio in a range of 10 to 50%.

請求項１または２に記載の内燃機関用ベルトシステムにおいて、
上記補機は上記内燃機関の始動機であり、上記補機プーリは始動プーリであり、
上記制御装置は、上記駆動プーリと上記始動プーリとの間に配置されていることを特徴とする内燃機関用ベルトシステム。The belt system for an internal combustion engine according to claim 1 or 2,
The accessory is a starter of the internal combustion engine, the accessory pulley is a start pulley,
The belt system for an internal combustion engine, wherein the control device is disposed between the driving pulley and the starting pulley.