JP3696571B2 - オートテンショナ装置における張力制御方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、クランクシャフトと補機類とモータ・ジェネレータとの間で駆動力を伝達する無端伝動帯に張力を付与するエンジンのオートテンショナ装置に関し、特にその張力調整方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
ハイブリッド車両のエンジンは車両の停止時に自動的に停止(アイドル停止)し、車両の発進時に自動的に再始動するようになっており、クランクシャフトにベルトを介して接続したモータ・ジェネレータをスタータモータとして機能させてエンジンの再始動を行っている。モータ・ジェネレータをスタータモータとして使用するとき、その起動と同時にクランクシャフトとモータ・ジェネレータとを接続するベルトに瞬間的に強い張力が作用するため、オートテンショナがスプリングの弾発力に抗して大きく収縮し、それに続いてスプリングの弾発力で大きく伸長するため、ベルトが暴れて動力伝達がスムーズに行われなくなる可能性がある。
【0003】
そこで従来は、モータ・ジェネレータをスタータモータとして使用するとき、オートテンショナを収縮不能にロックして上記不具合を回避している。
【0004】
図9は上記従来のオートテンショナの縦断面図であって、そのテンショナ本体01はアッパーハウジング02とロアハウジング03とを摺動自在に嵌合させてなり、アッパーハウジング02およびロアハウジング03はスプリング04で相互に離反する方向に付勢され、このスプリング04の弾発力はベルトに張力を付与する方向に作用する。ロアハウジング03に一体に形成したシリンダ05にアッパーハウジング02に一体に形成したピストン06が摺動自在に嵌合する。シリンダ05およびピストン06によって区画された第1液室07と、シリンダ05の外側に区画された第2液室08とがロアハウジング03に形成した第1連通路09および第2連通路010を介して接続されており、第1液室07および第2液室08に液体が封入される。
【0005】
第1連通路09には第1チェック弁011が設けられており、この第1チェック弁011によって第1液室07から第2液室08への液体の移動が阻止され、その逆方向の液体の移動が許容される。第2連通路010には第2チェック弁012と絞り013とが設けられており、この第2チェック弁012によって第1液室07から第2液室08への液体の移動が阻止され、その逆方向の液体の移動が許容される。第2チェック弁012の弁体014を弁座015から離反させるべく、ソレノイド016により駆動される押圧ロッド017が弁体014に臨んでいる。
【0006】
通常時にはソレノイド016を消磁して押圧ロッド017を強制的に上昇させて弁体014を弁座015から離反させることで、第2チェック弁012は開弁状態に保持される。従って、テンショナ本体01が収縮して容積が縮小する第1液室07から押し出された液体は第2チェック弁012および絞り013を有する第2連通路010を通過して第2液室08に流入し、その際に絞り013を通る液体の流通抵抗で減衰力が発揮される。またテンショナ本体01が伸長すると、第2液室08の液体が第1チェック弁011を有する第1連通路09を介して第1液室07に戻される。
【0007】
エンジンのアイドル停止後の再始動時にモータ・ジェネレータをスタータモータとして使用するとき、あるいはエンジンによる車両の加速時にモータ・ジェネレータをアシストモータとして使用するとき、ソレノイド016を励磁して押圧ロッド017を下降させることで第2チェック弁012を機能させる。モータ・ジェネレータの作動によってベルトの張力が急激に増加してテンショナ本体01が強く圧縮されたとき、第1チェック弁011および第2チェック弁012が共に閉弁して第1液室07からの液体の流出を阻止するため、テンショナ本体01は収縮不能にロックされてベルトの暴れが防止される。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、モータ・ジェネレータをスタータモータやアシストモータとして使用すべくオートテンショナのテンショナ本体を収縮不能にロックする際に、ベルトに充分な張力が与えられていないとモータ・ジェネレータの作動に伴ってベルトがスリップする可能性がある。これを防止するためにベルトの張力を予め高く設定すると、通常の運転時にベルトの寿命が低下したり摩擦抵抗が増加したりする問題がある。
【0009】
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、モータ・ジェネレータをスタータモータやアシストモータとして使用する際に、無端伝動帯の耐久性を確保しながら、オートテンショナによって無端伝動帯に充分な張力を与えられるようにすることを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項1に記載された発明によれば、エンジンのクランクシャフトと補機類とモータ・ジェネレータとの間で駆動力を伝達する無端伝動帯に張力を付与するためのオートテンショナ装置であって、無端伝動帯の張力に応じて伸縮自在なテンショナ本体と、テンショナ本体を伸長方向に付勢するスプリングと、テンショナ本体の収縮に伴って容積が縮小し、伸長に伴って容積が拡大する第1液室と、第1液室に連通する第2液室と、第1液室および第2液室間の連通を許容および阻止する制御弁とを備えたものにおいて、エンジンのアイドル停止条件の成立時あるいは成立後にモータ・ジェネレータに逆トルクを発生させて、テンショナ本体を伸長させる第1工程と、次いで、そのテンショナ本体の伸縮位置が目標位置になるのに応じて制御弁を閉弁して第1液室および第2液室間の連通を阻止する第2工程と、その第2工程で制御弁が閉弁した後、モータ・ジェネレータをスタータモータとして駆動してエンジンを始動する第3工程と、次いでそのエンジンが完爆するのに応じて制御弁を開弁する第4工程とを含むことを特徴とする。
【0011】
上記構成によれば、エンジンの運転中に制御弁は開弁状態にあってテンショナ本体は伸縮自在であり、スプリングの弾発力によって無端伝動帯に所定の張力が与えられる。エンジンのアイドル停止後にモータ・ジェネレータを駆動してエンジンを再始動するとき、無端伝動帯に瞬間的に強い張力が作用してテンショナ本体が急激に収縮し、その後の反動でテンショナ本体が急激に伸長するため、急激な張力の変動によって無端伝動帯が暴れる可能性がある。従って、モータ・ジェネレータを駆動する際には、制御弁を閉弁してテンショナ本体を収縮不能にロックすることで張力の急激な変動による無端伝動帯の暴れを防止する。
【0012】
モータ・ジェネレータをスタータモータとして駆動するのに先立ってモータ・ジェネレータに逆トルクを発生させることで、オートテンショナ装置の位置での無端伝動帯の張力を一時的に弱めてテンショナ本体を充分に伸長させ、その状態で制御弁を閉弁してテンショナ本体を収縮を不能にロックするので、モータ・ジェネレータをスタータモータとして駆動してエンジンを始動する瞬間の無端伝動帯の張力を充分に確保して無端伝動帯がスリップするのを防止することができる。スタータモータとしてのモータ・ジェネレータの駆動を停止した後は、制御弁が開弁してテンショナ本体は伸縮可能な状態に復帰するため、無端伝動帯に大きな張力が継続的に作用して耐久性が低下する虞がない。
【0013】
また請求項2に記載された発明によれば、エンジンのクランクシャフトと補機類とモータ・ジェネレータとの間で駆動力を伝達する無端伝動帯に張力を付与するためのオートテンショナ装置であって、無端伝動帯の張力に応じて伸縮自在なテンショナ本体と、テンショナ本体を伸長方向に付勢するスプリングと、テンショナ本体の収縮に伴って容積が縮小し、伸長に伴って容積が拡大する第1液室と、第1液室に連通する第2液室と、第1液室および第2液室間の連通を許容および阻止する制御弁とを備えたものにおいて、モータアシスト条件の成立時にエンジンの出力を増加させて、テンショナ本体を伸長させる第1工程と、次いで、そのテンショナ本体の伸縮位置が目標位置になるのに応じて制御弁を閉弁して第1液室および第2液室間の連通を阻止する第2工程と、その第2工程で制御弁が閉弁した後、モータ・ジェネレータをアシストモータとして駆動してアシストトルクを発生させる第3工程と、その後、モータアシスト解除条件の成立時に制御弁を開弁する第4工程とを含むことを特徴としており、さらに請求項3の発明は、請求項2の上記構成に加えて、前記第2工程では、テンショナ本体の伸縮位置が目標位置になる前であっても、モータアシスト条件の成立後所定時間が経過すれば制御弁を閉弁して第1液室および第2液室間の連通を阻止することを特徴とする。
【0014】
上記構成によれば、エンジンの運転中に制御弁は開弁状態にあってテンショナ本体は伸縮自在であり、スプリングの弾発力によって無端伝動帯に所定の張力が与えられる。モータ・ジェネレータをアシストモータとして駆動してエンジンをアシストするとき、無端伝動帯に瞬間的に強い張力が作用してテンショナ本体が急激に収縮し、その後の反動でテンショナ本体が急激に伸長するため、急激な張力の変動によって無端伝動帯が暴れる可能性がある。従って、モータ・ジェネレータを駆動する際には、制御弁を閉弁してテンショナ本体を収縮不能にロックすることで張力の急激な変動による無端伝動帯の暴れを防止する。
【0015】
モータ・ジェネレータをアシストモータとして駆動するのに先立ってエンジンの出力を増加させることで、オートテンショナ装置の位置での無端伝動帯の張力を一時的に弱めてテンショナ本体を充分に伸長させ、その状態で制御弁を閉弁してテンショナ本体収縮を不能にロックするので、モータ・ジェネレータをアシストモータとして駆動してエンジンをアシストする瞬間の無端伝動帯の張力を充分に確保して無端伝動帯がスリップするのを防止することができる。アシストモータとしてのモータ・ジェネレータの駆動を停止した後は、制御弁が開弁してテンショナ本体は伸縮可能な状態に復帰するため、無端伝動帯に大きな張力が継続的に作用して耐久性が低下する虞がない。
【0016】
尚、実施例の空調用コンプレッサ13およびウオータポンプ14は本発明の補機類に対応し、実施例のベルト28は本発明の無端伝動帯に対応する。
【0017】
【0018】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、添付図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。
【0019】
図1〜図4は本発明の第1実施例を示すもので、図1はハイブリッド車両用のエンジンの正面図、図2は図1の2部拡大断面図、図3はオートテンショナソレノイド制御ルーチンのフローチャート、図4は図3のフローチャートの対応するタイムチャートである。
【0020】
図1に示すように、ハイブリッド車両用のエンジンEはエンジンブロック11の側面に取り付けた補機ブラケット12を備えており、補機ブラケット12に空調用コンプレッサ13、ウオータポンプ14、モータ・ジェネレータ15、アイドラプーリ16およびオートテンショナ17が支持される。エンジンEのクランクシャフト18に設けたクランクプーリ19と、空調用コンプレッサ13の回転軸20に設けた空調用コンプレッサプーリ21と、ウオータポンプ14の回転軸22に設けたウオータポンププーリ23と、モータ・ジェネレータ15の回転軸24に設けたモータ・ジェネレータプーリ25と、回転軸26に設けた前記アイドラプーリ16と、オートテンショナ17に設けたテンショナプーリ27とに無端伝動帯としてのベルト28が巻き掛けられる。クランクプーリ19、空調用コンプレッサプーリ21、ウオータポンププーリ23、モータ・ジェネレータプーリ25、アイドラプーリ16およびテンショナプーリ27の回転方法は矢印で示される。
【0021】
オートテンショナ17は伸縮自在なテンショナ本体29を備えており、その上端が支点ピン30を介して補機ブラケット12に枢支される。補機ブラケット12には支点ピン31を介してベルクランク32の中間部が枢支されており、ベルクランク32の一端部がピン33を介してテンショナ本体29の下端に枢支され、ベルクランク32の他端部に回転軸34を介して前記テンショナプーリ26が枢支される。
【0022】
エンジン回転数を検出するエンジン回転数センサ35と、モータ・ジェネレータ15の回転数を検出するモータ・ジェネレータ回転数センサ36と、オートテンショナ17のテンショナ本体29の伸縮位置を検出するストロークセンサ37とからの信号が入力される電子制御ユニットUは、燃料噴射弁38の燃料噴射量と、点火プラグ39の点火時期と、モータコントローラ40およびインバータ41を介してのモータ・ジェネレータ15の作動と、オートテンショナ17のテンショナ本体29の収縮のロックとを制御する。エンジンEの運転時にモータ・ジェネレータ15はジェネレータとして機能して発電あるいは回生制動を司り、エンジンEのアイドル停止後にモータ・ジェネレータ15はスタータモータとして機能してエンジンEを再始動し、車両の加速時にモータ・ジェネレータ15はアシストモータとして機能してエンジンEをアシストする。
【0023】
図2に示すように、オートテンショナ17のテンショナ本体29は、補機ブラケット12に接続されるアッパーハウジング51の内周面に、ベルクランク32に接続されるロアハウジング52の外周面を摺動自在に嵌合させてなり、ロアハウジング52に一体に形成したシリンダ53にアッパーハウジング51に一体に形成したピストン54が摺動自在に嵌合する。シリンダ53およびピストン54によって区画された第1液室55と、シリンダ53の外側に区画された第2液室56とがロアハウジング52に形成した第1連通路57および第2連通路58を介して接続されており、第1液室55の全部および第2液室56の一部に液体が封入される。テンショナ本体29が収縮すると第1液室55の容積が縮小し、テンショナ本体29が伸長すると第1液室55の容積が拡大する。
【0024】
アッパーハウジング51およびロアハウジング52は第2液室56に収納したスプリング59で相互に離反する方向(つまりテンショナ本体29が伸長する方向)に付勢されており、このスプリング59の弾発力はテンショナプーリ27をベルト28に押し付けて張力を付与する方向に作用する。
【0025】
第1連通路57には円錐状の弁座60および球状の弁体61よりなるチェック弁62が設けられており、このチェック弁62によって第1液室55から第2液室56への液体の移動が阻止され、その逆方向の液体の移動が許容される。第2連通路58には、円錐状の弁座63に向けて球状の弁体64をスプリング65で付勢した制御弁66と、絞り67とが設けられる。制御弁66の開閉を制御するアクチュエータ68は、ソレノイド69と、ソレノイド69により作動するアマチュア70と、アマチュア70と一体に設けられた押圧ロッド71と、アマチュア70を付勢するスプリング72とからなる。
【0026】
アクチュエータ68のソレノイド69を消磁すると、スプリング72の弾発力でアマチュア70が左動して押圧ロッド71が弁体64を弁座63から離反させ、制御弁66は強制的に開弁状態に保持される。従って、ソレノイド69の消磁状態では、開弁状態にある制御弁66を介して第1液室55および第2液室56間の双方向への液体の移動が許容される。一方、ソレノイド69を励磁すると、アマチュア70と共に押圧ロッド71が右動して弁体64が弁座63に着座し、制御弁66はチェック弁として機能する。従って、ソレノイド69の励磁状態では、第1液室55から第2液室56への液体の移動が阻止されてテンショナ本体29が収縮不能にロックされ、第2液室56から第1液室55への液体の移動が許容されてテンショナ本体29が伸長可能となる。
【0027】
次に、上記構成を備えた本発明の第1実施例の作用を説明する。
【0028】
エンジンEの通常の運転時に制御弁66のアクチュエータ68のソレノイド69は消磁状態にあり、アマチュア70および押圧ロッド71がスプリング72の弾発力で左動して弁体64が弁座63から離反することで、制御弁66は強制的に開弁状態に保持される。
【0029】
オートテンショナ17の位置でのベルト28の張力は、エンジンEが加速すると減少し、エンジンEが減速すると増加する。また前記ベルト28の張力は、空調用コンプレッサ13、ウオータポンプ14あるいはモータ・ジェネレータ15の負荷が増加すると減少し、前記負荷が減少すると増加する。
【0030】
このようにしてベルト28の張力が増加しようとすると、ベルト28からテンショナプーリ27に作用する荷重がベルクランク32を介してオートテンショナ17のテンショナ本体29に伝達され、テンショナ本体29を収縮させようとする。その結果、スプリング59の弾発力に抗してアッパーハウジング51の内部にロアハウジング52が押し込まれて第1液室55の容積が減少し、チェック弁62が閉弁して第1連通路57が閉塞されることから、第1液室55内の液体は第2連通路58の開弁した制御弁66および絞り67を通過して第2液室56にゆっくりと流入し、ベルト28の張力の増加が抑制される。その際に液体が絞り67を通過することで減衰力が発生する。
【0031】
一方、ベルト28の張力が減少しようとすると、ベルト28からテンショナ本体29に伝達される荷重が減少するため、スプリング59の弾発力でアッパーハウジング51の内部からロアハウジング52が押し出されて第1油室55の容積が増加する。このとき、チェック弁62が開弁して第1連通路57が開放されるため、第2液室56内の液体が第1連通路57を経て第1液室55に流入し、テンショナ本体29が伸長してベルト28の張力の減少が抑制される。その際に、第2液室56内の液体の一部が第2連通路58の絞り67を経て第1液室55に流入するが、第2液室56内の液体の大部分は絞りが設けられていない第1連通路57を経て第1液室55に速やかに移動し、テンショナ本体29が伸長する応答性が高められる。
【0032】
このように、ベルト28の張力が増減しようとすると、それを補償するようにオートテンショナ17のテンショナ本体29が伸縮することにより、ベルト28の張力を略一定に保持して安定した動力伝達を可能にすることができる。
【0033】
ところで、ハイブリッド車両のエンジンEは車両の停止時に自動的にアイドル停止し、車両の発進時に自動的に再始動するようになっており、その再始動は通常はジェネレータとして機能するモータ・ジェネレータ15をスタータモータとして機能させることで行われる。
【0034】
エンジンEを再始動すべくモータ・ジェネレータ15を駆動してモータ・ジェネレータプーリ25を矢印方向に回転させると、オートテンショナ17の位置でベルト28の張力が急激に増加し、テンショナ本体29が一旦急激に収縮した後にスプリング59の弾発力で急激に伸長するため、ベルト28が暴れて動力伝達が不安定になる虞がある。そこで本実施例では、エンジンEの再始動に先立って、予めベルト28の張力を増加させた状態で制御弁66のアクチュエータ68のソレノイド69を励磁して押圧ロッド71を右動させ、弁体64を弁座63着座可能にして制御弁66をチェック弁として機能させる。その結果、チェック弁62および制御弁66の両方に阻止されて第1液室55内の液体が密封されるため、テンショナ本体29は収縮不能にロックされて前記ベルト28が暴れが防止される。
【0035】
次に、エンジンEのアイドル停止に続く再始動時の制御弁66の制御の詳細を、図3のフローチャートと、図4のタイムチャートとに基づいて説明する。
【0036】
先ず、ステップS1でエンジンEのアイドル停止条件が成立したか否かを判断し、ステップS2でブレーキペダルが踏まれて車両が停止してから所定時間が経過してエンジンEのアイドル停止条件が成立すると、ステップS3で燃料噴射弁38からの燃料噴射をカットする。クランクシャフト18の慣性による回転を抑制してドライバビリティを高めるべく、前記ステップS3の燃料噴射のカットと同時に、ステップS4でモータ・ジェネレータ15を所定時間回生制動して逆トルクを発生させる。
【0037】
モータ・ジェネレータ15が逆トルクを発生すると、慣性で回転しようとするクランクプーリ19と逆トルクで停止しようとするモータ・ジェネレータプーリ25との間のベルト28の張力が減少するため、そこに配置されたオートテンショナ17のテンショナ本体29がスプリング59の弾発力で伸長する。続くステップS5で、オートテンショナ17のストロークセンサ37でテンショナ本体29の伸縮位置を検出した結果、ステップS6でテンショナ本体29が目標位置まで伸長してベルト28に充分な張力が付与されたことが確認されると、ステップS7でアクチュエータ68のソレノイド69を励磁して制御弁66をチェック弁として機能可能にし、オートテンショナ17のテンショナ本体29を収縮不能にロックする。
【0038】
そしてステップS8でモータ・ジェネレータ15をスタータモータとして駆動してエンジンEをクランキングした後、ステップS9でモータ・ジェネレータ15によるクランキングでエンジンEが完爆したか否かを判定し、ステップS10で完爆していれば、ステップS11でモータ・ジェネレータ15の作動を停止するとともに、アクチュエータ68のソレノイド69を消磁して制御弁66をチェック弁として機能不能にし、オートテンショナ17のテンショナ本体29を伸縮可能にしてエンジンEの運転中におけるベルト28の張力調整機能を発揮させる。
【0039】
このように、エンジンEが停止する直前にモータ・ジェネレータ15を回生制動することでオートテンショナ17のテンショナ本体29を伸長させ、その状態でテンショナ本体29を収縮不能にロックするので、オートテンショナ17によってベルト28に充分な張力を与えることができる。従って、エンジンEの再始動条件が成立してモータ・ジェネレータ15をスタータモータとして駆動したときに、モータ・ジェネレータ15が発生するトルクでベルト28にスリップが発生することが防止され、エンジンEの確実な始動が可能になる。
【0040】
次に、図5のフローチャートと、図6のタイムチャートとに基づいて、エンジンEのアイドル停止に続く再始動時の制御弁66の制御の詳細を説明する。
【0041】
先ず、ステップS21でエンジンEのアイドル停止後の再始動条件が成立したか否かを判断し、ステップS22でブレーキペダルが放されてエンジンEの再始動条件が成立すると、ステップS23でモータ・ジェネレータ15を所定時間だけ逆回転させて逆トルクを発生させる。エンジンEが停止した状態でモータ・ジェネレータ15が逆トルクを発生すると、停止したクランクプーリ19と逆回転するモータ・ジェネレータプーリ25との間でベルト28の張力が減少するため、そこに配置されたオートテンショナ17のテンショナ本体29がスプリング59の弾発力で伸長する。続くステップS24で、オートテンショナ17のストロークセンサ37でテンショナ本体29の伸縮位置を検出した結果、ステップS25でテンショナ本体29が目標位置まで伸長してベルト28に充分な張力が付与されたことが確認されると、ステップS26でアクチュエータ68のソレノイド69を励磁して制御弁66をチェック弁として機能可能にし、オートテンショナ17のテンショナ本体29を収縮不能にロックする。
【0042】
そしてステップS27でモータ・ジェネレータ15をスタータモータとして駆動してエンジンEをクランキングし、ステップS28でエンジンEが完爆したか否かを判定し、ステップS29で完爆していれば、ステップS30でモータ・ジェネレータ15の作動を停止するとともに、アクチュエータ68のソレノイド69を消磁して制御弁66をチェック弁として機能不能にし、オートテンショナ17のテンショナ本体29を伸縮可能にしてエンジンEの運転中におけるベルト28の張力調整機能を発揮させる。
【0043】
以上のように、第1実施例ではエンジンEがアイドル停止する直前にモータ・ジェネレータ15に逆トルクを発生させてからオートテンショナ17を収縮不能にロックし、また第2実施例ではアイドル停止したエンジンEを再始動する直前にモータ・ジェネレータ15に逆トルクを発生させてからオートテンショナ17を収縮不能にロックしているが、第1、第2実施例の何れによっても、モータ・ジェネレータ15でエンジンEをクランキングするときに、オートテンショナ17を収縮不能にロックしてベルト28の暴れを確実に防止することができる。そしてエンジンEの始動後は、ベルト28の張力をスプリング59の弾発力で決まる適切な値に設定し、ベルト28の耐久性の低下を防止することができる。
【0044】
次に、車両の加速に伴うモータアシスト時の制御弁66の制御の詳細を、図7のフローチャートと、図8のタイムチャートとに基づいて説明する。
【0045】
先ず、ステップS41でモータアシスト条件が成立したか否かを判定し、ステップS42でモータアシスト条件が成立すると、ステップS43でアクセル開度を自動的に増加させてエンジンEの出力を増加させる。その結果、クランクプーリ19とモータ・ジェネレータプーリ25との間でベルト28の張力が減少するため、そこに配置されたオートテンショナ17のテンショナ本体29がスプリング59の弾発力で伸長する。
【0046】
続くステップS44で、オートテンショナ17のストロークセンサ37でテンショナ本体29の伸縮位置を検出した結果、ステップS45でテンショナ本体29が目標位置まで伸長してベルト28に充分な張力が付与されたことが確認されるか、あるいは前記ステップS45でテンショナ本体29が目標位置まで伸長する前に、ステップS46で所定時間Tasistが経過すると、ステップS47でアクチュエータ68のソレノイド69を励磁して制御弁66をチェック弁として機能可能にし、オートテンショナ17のテンショナ本体29を収縮不能にロックする。
【0047】
そしてステップS48でモータ・ジェネレータ15をアシストモータとして駆動してエンジンEの出力をアシストし、ステップS49でモータアシスト解除条件が成立すると、ステップS50でモータ・ジェネレータ15の作動を停止するとともに、アクチュエータ68のソレノイド69を消磁してチェック弁として機能不能にし、オートテンショナ17のテンショナ本体29を伸縮可能にしてエンジンEの運転中におけるベルト28の張力調整機能を発揮させる。
【0048】
以上のように、第3実施例ではモータ・ジェネレータ15によるモータアシスト時にオートテンショナ17を収縮不能にロックすることにより、張力の急変によるベルト28の暴れを確実に防止することができ、しかもモータアシストの終了後はベルト28の張力をスプリング59の弾発力で決まる適切な値に設定し、ベルト28の耐久性の低下を防止することができる。
【0049】
尚、図8のタイムチャートにおける破線は、前記ステップS46で所定時間Tasistが経過して、前記ステップS47でアクチュエータ68のソレノイド69を励磁したとき、テンショナ本体29の伸縮位置が目標位置に達しなかった場合を示している。この場合、ベルト28の張力が不足してスリップが発生し易いため、テンショナ本体29の実際の伸縮位置と目標位置との偏差に応じてモータ・ジェネレータ15が発生するアシストトルクを減少させることで、スリップの発生を防止することができる。
【0050】
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。
【0051】
例えば、本発明の無端伝動帯は実施例のベルト28に限定されず、チェーンであっても良い。
【0052】
【発明の効果】
以上のように請求項1に記載された発明によれば、エンジンの運転中に制御弁は開弁状態にあってテンショナ本体は伸縮自在であり、スプリングの弾発力によって無端伝動帯に所定の張力が与えられる。エンジンのアイドル停止後にモータ・ジェネレータを駆動してエンジンを再始動するとき、無端伝動帯に瞬間的に強い張力が作用してテンショナ本体が急激に収縮し、その後の反動でテンショナ本体が急激に伸長するため、急激な張力の変動によって無端伝動帯が暴れる可能性がある。従って、モータ・ジェネレータを駆動する際には、制御弁を閉弁してテンショナ本体を収縮不能にロックすることで張力の急激な変動による無端伝動帯の暴れを防止する。
【0053】
モータ・ジェネレータをスタータモータとして駆動するのに先立ってモータ・ジェネレータに逆トルクを発生させることで、オートテンショナ装置の位置での無端伝動帯の張力を一時的に弱めてテンショナ本体を充分に伸長させ、その状態で制御弁を閉弁してテンショナ本体を収縮を不能にロックするので、モータ・ジェネレータをスタータモータとして駆動してエンジンを始動する瞬間の無端伝動帯の張力を充分に確保して無端伝動帯がスリップするのを防止することができる。スタータモータとしてのモータ・ジェネレータの駆動を停止した後は、制御弁が開弁してテンショナ本体は伸縮可能な状態に復帰するため、無端伝動帯に大きな張力が継続的に作用して耐久性が低下する虞がない。
【0054】
また請求項2に記載された発明によれば、エンジンの運転中に制御弁は開弁状態にあってテンショナ本体は伸縮自在であり、スプリングの弾発力によって無端伝動帯に所定の張力が与えられる。モータ・ジェネレータをアシストモータとして駆動してエンジンをアシストするとき、無端伝動帯に瞬間的に強い張力が作用してテンショナ本体が急激に収縮し、その後の反動でテンショナ本体が急激に伸長するため、急激な張力の変動によって無端伝動帯が暴れる可能性がある。従って、モータ・ジェネレータを駆動する際には、制御弁を閉弁してテンショナ本体を収縮不能にロックすることで張力の急激な変動による無端伝動帯の暴れを防止する。
【0055】
モータ・ジェネレータをアシストモータとして駆動するのに先立ってエンジンの出力を増加させることで、オートテンショナ装置の位置での無端伝動帯の張力を一時的に弱めてテンショナ本体を充分に伸長させ、その状態で制御弁を閉弁してテンショナ本体収縮を不能にロックするので、モータ・ジェネレータをアシストモータとして駆動してエンジンをアシストする瞬間の無端伝動帯の張力を充分に確保して無端伝動帯がスリップするのを防止することができる。アシストモータとしてのモータ・ジェネレータの駆動を停止した後は、制御弁が開弁してテンショナ本体は伸縮可能な状態に復帰するため、無端伝動帯に大きな張力が継続的に作用して耐久性が低下する虞がない。
【図面の簡単な説明】
【図1】ハイブリッド車両用のエンジンの正面図
【図2】図1の2部拡大断面図
【図3】オートテンショナソレノイド制御ルーチンのフローチャート
【図4】図3のフローチャートの対応するタイムチャート
【図5】第2実施例に係るオートテンショナソレノイド制御ルーチンのフローチャート
【図6】図5のフローチャートの対応するタイムチャート
【図7】第3実施例に係るオートテンショナソレノイド制御ルーチンのフローチャート
【図8】図7のフローチャートの対応するタイムチャート
【図9】従来のオートテンショナの縦断面図
【符号の説明】
13 空調用コンプレッサ(補機類)
14 ウオータポンプ(補機類)
15 モータ・ジェネレータ
18 クランクシャフト
28 ベルト(無端伝動帯)
29 テンショナ本体
55 第1液室
56 第2液室
59 スプリング
66 制御弁
E エンジン
Claims (3)
- エンジン(E)のクランクシャフト(18)と補機類(13,14)とモータ・ジェネレータ(15)との間で駆動力を伝達する無端伝動帯(28)に張力を付与するためのオートテンショナ装置であって、
無端伝動帯(28)の張力に応じて伸縮自在なテンショナ本体(29)と、
テンショナ本体(29)を伸長方向に付勢するスプリング(59)と、
テンショナ本体(29)の収縮に伴って容積が縮小し、伸長に伴って容積が拡大する第1液室(55)と、
第1液室(55)に連通する第2液室(56)と、
第1液室(55)および第2液室(56)間の連通を許容および阻止する制御弁(66)とを備えたものにおいて、
エンジン(E)のアイドル停止条件の成立時あるいは成立後にモータ・ジェネレータ(15)に逆トルクを発生させて、テンショナ本体(29)を伸長させる第1工程と、
次いで、そのテンショナ本体(29)の伸縮位置が目標位置になるのに応じて制御弁(66)を閉弁して第1液室(55)および第2液室(56)間の連通を阻止する第2工程と、
その第2工程で制御弁(66)が閉弁した後、モータ・ジェネレータ(15)をスタータモータとして駆動してエンジン(E)を始動する第3工程と、
次いでそのエンジン(E)が完爆するのに応じて制御弁(66)を開弁する第4工程とを含むことを特徴とする、オートテンショナ装置における張力制御方法。 - エンジン(E)のクランクシャフト(18)と補機類(13,14)とモータ・ジェネレータ(15)との間で駆動力を伝達する無端伝動帯(28)に張力を付与するためのオートテンショナ装置であって、
無端伝動帯(28)の張力に応じて伸縮自在なテンショナ本体(29)と、
テンショナ本体(29)を伸長方向に付勢するスプリング(59)と、
テンショナ本体(29)の収縮に伴って容積が縮小し、伸長に伴って容積が拡大する第1液室(55)と、
第1液室(55)に連通する第2液室(56)と、
第1液室(55)および第2液室(56)間の連通を許容および阻止する制御弁(66)とを備えたものにおいて、
モータアシスト条件の成立時にエンジン(E)の出力を増加させて、テンショナ本体(29)を伸長させる第1工程と、
次いで、そのテンショナ本体(29)の伸縮位置が目標位置になるのに応じて制御弁(66)を閉弁して第1液室(55)および第2液室(56)間の連通を阻止する第2工程と、
その第2工程で制御弁(66)が閉弁した後、モータ・ジェネレータ(15)をアシストモータとして駆動してアシストトルクを発生させる第3工程と、
その後、モータアシスト解除条件の成立時に制御弁(66)を開弁する第4工程とを含むことを特徴とする、オートテンショナ装置における張力制御方法。 - 前記第2工程では、テンショナ本体(29)の伸縮位置が目標位置になる前であっても、モータアシスト条件の成立後所定時間(Tasist)が経過すれば制御弁(66)を閉弁して第1液室(55)および第2液室(56)間の連通を阻止することを特徴とする、請求項2に記載のオートテンショナ装置における張力制御方法。
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