JP2009275652A - 内燃機関のベルト式動力伝達装置 - Google Patents

Abstract

【課題】内燃機関始動直後のベルト鳴きを防止することができる内燃機関のベルト式動力伝達装置を提供する。
【解決手段】エンジン１１のベルト式動力伝達装置Ｓは、クランクプーリ１４、補機プーリ２２，２３にベルト２５が架け渡されてなる。ＥＣＵ４４は、吸気温度センサ４１及び冷却水温度センサ４２からの検出信号に基づいて推定されるエンジン１１始動後のベルト２５の温度が、予め設定された所定温度を超えるまで第１及び第２のヒータ３０，３１によってベルト２５を加熱させる制御を行う。
【選択図】図１

Description

本発明は、内燃機関の駆動軸に装着された駆動プーリ、及び補機に装着された補機プーリにベルトが架け渡されてなる内燃機関のベルト式動力伝達装置に関する。

従来より、自動車のエンジン（内燃機関）の動力をベルトによって補機に伝達するベルト式動力伝達装置がある。この種のベルト式動力伝達装置は、エンジンの駆動軸に装着されて駆動軸と一体に回転する駆動プーリと、補機（例えば空調装置用コンプレッサなど）の回転軸に装着されて回転軸と一体に回転する補機プーリと、駆動プーリ及び補機プーリに架け渡されたベルトと、を備える。このようなベルト式動力伝達装置においては、使用に伴うベルトの摩擦力の低下した状態や、補機の駆動トルクが急激に変動するときには、ベルトがプーリで滑る虞があり、ベルトが滑ると異音（所謂、ベルト鳴き）が発生する虞がある。

そこで、ベルトの滑りを防止するために特許文献１〜特許文献３に開示の技術が提案されている。特許文献１に開示の車両の補機制御装置は、補機駆動用ベルトのスリップ（滑り）状態を判定するスリップ判定手段と、補機の作動を制御する補機制御手段とを備える。そして、補機制御手段は、スリップ判定手段によってベルトのスリップが判定された後には、補機の負荷が増大されるときの補機負荷変化度合を、スリップ状態判定以前と比べて緩慢にするよう補機の作動を制御する。これにより、スリップ状態が判定された後は、補機の負荷の増大が緩やかにされることでベルトのスリップが防止され、その結果として、ベルト鳴きが防止される。

また、特許文献２に開示の車両の駆動力制御装置は、ベルトの実際のスリップ（滑り）を検出するスリップ検出手段と、発電機（補機）の発電を制御する発電制御手段とを備える。そして、スリップ検出手段がベルトのスリップを検出すると、発電制御手段は発電機の発電を制御して発電負荷トルクを抑えてベルトのスリップを抑制し、その結果として、ベルト鳴きが防止される。

さらに、特許文献３の動力伝達装置は、補機プーリと対向配置されたローラと、このローラをベルトを介して少なくとも一つの補機プーリに押圧する押圧手段とを備える。そして、補機プーリと対向配置されたローラの押圧によって補機プーリに対するベルトの十分な接触圧を確保することができるため、ベルト全体の張力を大きくすることなく補機プーリでのベルトの滑りを防止することができ、その結果として、ベルト鳴きが防止される。
特開平４−２５２８２３号公報 特開２００５−１８５０６６号公報 特開２００６−３４９０２７号公報

しかしながら、特許文献１及び特許文献２は、ベルトのスリップ（滑り）が発生した後に、補機の負荷を変動させることで発生したベルトのスリップを抑え、その結果としてベルト鳴きを防止している。また、特許文献３は、ローラを追加することで、補機に最大駆動トルクが必要とされる場合でもベルトの滑りを防止して、ベルト鳴きを防止している。すなわち、特許文献１〜特許文献３のいずれも、ベルトのスリップ（滑り）を防止する（抑える）ことでベルト鳴きを防止している。しかし、一定の負荷が補機に作用している状態や一定のエンジン速度で運転している状態、すなわち、ベルトのスリップ（滑り）が発生しない状態であっても、ベルトの温度が低く、ベルトが硬い状態にあると、ベルトとプーリとの接触によってベルト鳴きが発生してしまう。よって、特許文献１〜特許文献３のいずれであっても、ベルトの温度が低い場合、特に、エンジン始動直後にはベルト鳴きが発生してしまうという問題があった。

本発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものであり、その目的は、内燃機関始動直後のベルト鳴きを防止することができるベルト式動力伝達装置を提供することにある。

上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、内燃機関の駆動軸に装着された駆動プーリ、及び補機に装着された補機プーリにベルトが架け渡されてなる内燃機関のベルト式動力伝達装置であって、前記ベルトを加熱するための熱源と、前記ベルトの温度と関連する物理量を検出する検出手段と、前記熱源による加熱を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記検出手段からの検出信号に基づいて推定される内燃機関始動後の前記ベルトの温度が、予め設定された所定温度を超えるまで前記熱源によって前記ベルトを加熱させる制御を行うことを要旨とする。

これによれば、内燃機関の始動直後において、検出手段の検出信号に基づきベルトの温度が所定温度未満であると制御手段によって推定された場合には、制御手段は熱源の加熱を制御して熱源によってベルトを加熱させるとともに、内燃機関の始動後のベルトの温度が所定温度を超えるまで熱源の加熱を制御する。そして、熱源による加熱によってベルトの温度が所定温度を超えると（ベルトの温度が高くなると）、ベルトの表面が軟らかくなり、ベルトの表面が駆動プーリ及び補機プーリと接触してもベルト鳴きが発生しなくなる。よって、内燃機関始動直後のベルト鳴きを防止することができる。

また、前記検出手段は、前記物理量として前記内燃機関の冷却水温度を検出する温度センサであって、前記制御手段は前記温度センサからの検出信号に基づいて前記ベルトの温度を推定して前記熱源による前記ベルトの加熱を制御し、推定される前記ベルトの温度が前記所定温度を超えた場合に前記熱源による前記ベルトの加熱を停止させる制御を行うようにしてもよい。

これによれば、内燃機関の始動開始から時間が経過して内燃機関が暖機されてくると、ベルトの温度は駆動プーリ及び補機プーリとベルトとの摩擦熱によって上昇する。内燃機関の暖機が完了すれば（冷却水温度が上昇すれば）、ベルトの温度も所定温度を超えることになるため、温度センサによって冷却水温度を検出することにより、推定されるベルトの温度が所定温度を超えたか否かを判定することができる。そして、内燃機関の暖機が完了した後は熱源によるベルトの加熱を停止させるため、確実にベルトが所定温度を超えた後に熱源を停止させることができるとともに、ベルトの過熱を防止することができる。また、内燃機関に既に備わっている温度センサを用いてベルトの温度を推定し、ベルト鳴きを防止することができる。したがって、ベルトの温度を推定するために、新たに別のセンサ類を付加する場合と異なり、ベルト式動力伝達装置を大型化、かつ複雑化することなくベルト鳴きを防止することができる。

また、前記検出手段は、前記物理量として前記内燃機関の始動開始からの経過時間を計測するタイマカウンタであって、前記制御手段は、前記経過時間に基づいて前記ベルトの温度を推定して前記熱源による前記ベルトの加熱を制御し、推定される前記ベルトの温度が前記所定温度を超えた場合に前記熱源による前記ベルトの加熱を停止させる制御を行うようにしてもよい。

これによれば、内燃機関の始動開始から時間が経過して内燃機関が暖機されてくると、ベルトの温度は駆動プーリ及び補機プーリとベルトとの摩擦熱によって上昇する。内燃機関の暖機が完了すれば、ベルトの温度も所定温度を超えることとなるため、タイマカウンタによって経過時間を検出することにより、推定されるベルトの温度が所定温度を超えたか否かを判定することができる。そして、内燃機関の暖機が完了した後は、熱源によるベルトの過熱を停止させるため、確実にベルトが所定温度を超えた後に熱源を停止させることができるとともに、ベルトの過熱を防止することができる。

また、前記制御手段は、前記内燃機関の始動前から前記熱源による前記ベルトの加熱を開始させる制御を行うようにしてもよい。これによれば、内燃機関が始動する前から熱源によってベルトが予め加熱されているため、内燃機関の始動時にベルト鳴きが発生することを防止することができる。

また、前記熱源は、前記ベルトの回転方向における前記駆動プーリの上流側において前記ベルトに沿って非接触で配置されているものである。これによれば、熱源によって加熱されたベルトが回転して駆動プーリに接触することとなるため、駆動プーリでのベルト鳴きを防止することができる。

本発明によれば、内燃機関始動直後のベルト鳴きを防止することができる。

以下、本発明を自動車のエンジン（内燃機関）におけるベルト式動力伝達装置に具体化した一実施形態を図１〜図５にしたがって説明する。
図１は、車両のエンジン１１を模式的に示す図である。図１に示すように、エンジン１１における駆動軸としてのクランクシャフト１２の先端部には、駆動プーリとしてのクランクプーリ１４がクランクシャフト１２と一体回転可能に装着されている。また、エンジン１１において、クランクプーリ１４の周辺には各種補機（図示せず）が配置されている。これらの補機としては、例えばエアコン用コンプレッサ、オルタネータが挙げられる。

各補機の回転軸２０，２１は、直接的又は間接的に、エンジン１１に回転可能に支持されるとともに、回転軸２０，２１には補機プーリ２２，２３それぞれが一体回転可能に装着されている。クランクプーリ１４、及び各補機プーリ２２，２３には、ゴム製のベルト２５が架け渡されている。そして、ベルト式動力伝達装置Ｓは、エンジン１１のクランクシャフト１２に装着されたクランクプーリ１４、及び各補機の回転軸２０，２１に装着された各補機プーリ２２，２３にベルト２５が架け渡されてなる。

エンジン１１によってクランクシャフト１２が矢印Ｒに示す方向へ回転すると、クランクプーリ１４が回転する。すると、ベルト２５が矢印Ｙ方向へ回転するとともに、ベルト２５によりクランクシャフト１２の回転がクランクプーリ１４及び各補機プーリ２２，２３を通じて各回転軸２０，２１に伝達され、各補機が駆動されるようになっている。なお、補機の数、回転軸２０，２１の配置、ベルト２５の架け渡しの位置、各補機の配置、ベルト２５の幅、補機プーリ２２，２３の幅は、車両毎にエンジンルームの大きさ、エンジン１１の大きさ等によって異なる。

図２に示すように、クランクプーリ１４は、熱伝導性を有する金属材料（本実施形態では鉄）よりなり、円盤状をなすプーリ本体１５を有するとともに、このプーリ本体１５の周縁全周に亘って延びるベルト架部１６を有する。クランクプーリ１４の径方向に沿った断面視において、ベルト架部１６は二股状に形成されるとともに、その二股状をなす部位の内側にベルト２５が架けられている。ベルト架部１６における相対向する内面１６ａそれぞれは、ベルト２５の幅方向における側面２５ａに接触しているとともに、ベルト架部１６における内底面１６ｂとベルト２５の裏面２５ｂは離間している。

クランクプーリ１４において、ベルト架部１６の幅方向に対向する外側面１６ｃそれぞれには、ベルト２５を加熱する熱源としての第１のヒータ３０が接合されている（貼り付けられている）。すなわち、ベルト式動力伝達装置Ｓは、第１のヒータ３０を有している。第１のヒータ３０は薄型円環状の石英ヒータよりなる（図１参照）。そして、第１のヒータ３０の径方向に沿った幅は、ベルト架部１６の径方向に沿った幅と同じになっている。このため、ベルト架部１６の両外側面１６ｃそれぞれは、全体が第１のヒータ３０によって覆われている。そして、第１のヒータ３０によってベルト架部１６は表面（両外側面１６ｃ）側から加熱されるようになっている。また、図１に示すように、第１のヒータ３０は、第１のヒータ３０自身の温度を検出する第１の温度センサ３０ａを備えている。

ベルト２５の回転方向におけるクランクプーリ１４より上流側（手前）には、ベルト２５を加熱する熱源としての第２のヒータ３１がベルト２５に沿って配設されている。すなわち、ベルト式動力伝達装置Ｓは第２のヒータ３１を有している。第２のヒータ３１は棒状をなす赤外線ヒータよりなり、ベルト２５の回転方向（架け渡された方向）に沿って延びるとともに、ベルト２５の裏面２５ｂに相対向するようにベルト２５より内側に配置されている。また、第２のヒータ３１は、ベルト２５の裏面２５ｂに非接触となるように、ベルト２５から離れた位置に配置されている。

図３に示すように、第２のヒータ３１の周囲には、この第２のヒータ３１全体を取り囲むように反射板３２が配設されている。反射板３２は、第２のヒータ３１の長さ方向全体を覆うとともに、第２のヒータ３１及び、ベルト２５における第２のヒータ３１への対向部位を覆うように断面Ｖ字状に形成されている。反射板３２は、第２のヒータ３１から全方位へ放射される熱線を反射させ、熱線をベルト２５に集中して照射させる。このため、ベルト２５は、第２のヒータ３１によって表面（側面２５ａ及び裏面２５ｂ）側から加熱されるようになっている。また、図１に示すように、第２のヒータ３１は、第２のヒータ３１自身の温度を検出する第２の温度センサ３１ａを備えている。

ベルト式動力伝達装置Ｓは、エンジン１１における吸気温度を検出する温度センサとしての吸気温度センサ４１と、エンジン１１における冷却水の温度を検出する温度センサとしての冷却水温度センサ４２とを備えている。そして、これら吸気温度センサ４１、及び冷却水温度センサ４２に加え、上記第１の温度センサ３０ａ及び第２の温度センサ３１ａそれぞれは、ベルト２５の温度と関連する物理量を検出する検出手段を構成している。すなわち、吸気温度センサ４１は物理量としての吸気温度を検出し、冷却水温度センサ４２は物理量として冷却水温度を検出し、第１及び第２の温度センサ３０ａ，３１ａは物理量として第１及び第２のヒータ３０，３１の温度を検出する。

図４に示すように、エンジン１１は、ＥＣＵ４４により制御される。ＥＣＵ４４は、ＣＰＵ（中央処理制御装置）４６、各種プログラムや各種情報等を予め記憶したメモリ４７、タイマカウンタ４８、入力インターフェース（図示せず）、出力インターフェース（図示せず）等を備えた電子制御ユニットである。そして、ＥＣＵ４４によりエンジン１１の各種制御が行われるとともに、第１のヒータ３０及び第２のヒータ３１のＯＮ（加熱）／ＯＦＦ（非加熱）の制御が行われる。よって、ＥＣＵ４４が、第１のヒータ３０及び第２のヒータ３１の加熱を制御する制御手段を構成している。

吸気温度センサ４１、冷却水温度センサ４２、第１の温度センサ３０ａ、及び第２の温度センサ３１ａそれぞれは、ＥＣＵ４４の入力側（入力インタフェイス）に電気的に接続されている。そして、ＥＣＵ４４は、各センサ３０ａ，３１ａ，４１，４２から出力される検出信号に基づいてベルト２５の温度を推定し、その推定されたベルト２５の温度に基づいて第１のヒータ３０及び第２のヒータ３１のＯＮ／ＯＦＦを制御する。

メモリ４７には、吸気温度センサ４１からの検出信号（吸気温度）と比較される基準吸気温度Ｔａ、及び冷却水温度センサ４２からの検出信号（冷却水温度）と比較される基準冷却水温度Ｔｗが、情報として記憶されている。また、エンジン１１は、自動車のエンジンルーム内に設置されており、吸気温度は、エンジンルーム内の温度、すなわちエンジン１１の温度に影響される。よって、吸気温度は、エンジン１１の始動直後は低く、エンジン１１が暖機されると上昇する。そして、エンジン１１始動直後から一定時間が経過し、エンジン１１の暖機が完了して吸気温度が上昇すると、ベルト２５の温度も所定温度を超えてベルト鳴きが発生しなくなる。よって、吸気温度センサ４１によって吸気温度を検出することにより、ベルト２５の温度を推定することができる。そして、本実施形態において、基準吸気温度Ｔａはベルト鳴きが発生する虞のある吸気温度の上限値（例えば、４０°Ｃ）に設定されている。

また、冷却水温度は、エンジン１１の始動直後は低く、エンジン１１が暖機されると上昇する。そして、エンジン１１始動直後から一定時間が経過し、エンジン１１の暖機が完了して冷却水温度が上昇すると、ベルト２５の温度も所定温度を超えてベルト鳴きが発生しなくなる。よって、冷却水温度センサ４２によって冷却水温度を検出し、暖機の完了を検出することによりベルト２５の温度を推定することができる。そして、本実施形態において、基準冷却水温度Ｔｗは、エンジン１１の暖機が完了する温度であり、かつベルト鳴きが発生する虞のある冷却水温度の上限値（例えば、４０°Ｃ）に設定されている。

また、メモリ４７には、第１及び第２の温度センサ３０ａ，３１ａからの検出信号（ヒータ温度）と比較される基準ヒータ温度Ｔｈが、情報として記憶されている。基準ヒータ温度Ｔｈは、ベルト２５がベルト鳴きの発生しない所定温度を超えるまで加熱されたときの第１のヒータ３０及び第２のヒータ３１の温度の下限値（例えば、１５０°Ｃ）である。また、メモリ４７には、タイマカウンタ４８からの検出信号（経過時間）と比較される基準経過時間Ｔｓｅｃが、情報として記憶されている。基準経過時間Ｔｓｅｃは、エンジン１１の暖機が完了し、ベルト２５の温度が所定温度を超えるまでに要する時間の下限値（例えば、６００ｓｅｃ）である。そして、ＥＣＵ４４は、メモリ４７に記憶された各種情報及びベルト鳴き防止制御プログラムに基づいて第１のヒータ３０及び第２のヒータ３１の加熱を制御する。

そして、ベルト式動力伝達装置Ｓは、ベルト２５を加熱するための第１のヒータ３０及び第２のヒータ３１と、ベルト２５の温度と関連する物理量を検出する吸気温度センサ４１、冷却水温度センサ４２、第１の温度センサ３０ａ、及び第２の温度センサ３１ａと、第１及び第２のヒータ３０，３１による加熱を制御するＥＣＵ４４とを備える。

図５は、ＥＣＵ４４によって遂行されるベルト鳴き防止制御プログラムを表すフローチャートである。
さて、エンジン１１が始動されると、ＥＣＵ４４はタイマカウンタ４８によってエンジン１１の始動開始からの経過時間のカウントを開始させる。また、エンジン１１の始動信号によってＥＣＵ４４は吸気温度センサ４１から得られる検出信号（吸気温度）と、メモリ４７に予め記憶された基準吸気温度Ｔａとを比較し、吸気温度が基準吸気温度Ｔａを超えたか否かを判定する（ステップＳ１）。この判定結果が肯定判定である場合、ＥＣＵ４４は第１のヒータ３０及び第２のヒータ３１をＯＮさせず、ＯＦＦ状態に制御する（ステップＳ６）。すなわち、吸気温度が基準吸気温度Ｔａを超えるまで上昇した状態は、エンジン１１の暖機が完了するとともにベルト２５の温度が所定温度を超えるまで上昇した状態である。よって、吸気温度センサ４１の検出信号から推定されるベルト２５の温度は、ベルト鳴きを発生させる所定温度（例えば、４０°Ｃ）を超えているため、ベルト鳴き防止制御プログラムでは第１のヒータ３０及び第２のヒータ３１によるベルト２５の加熱を行わないようにする。

一方、ステップＳ１の判定結果が否定判定である場合、ＥＣＵ４４は、冷却水温度センサ４２から得られる検出信号（冷却水温度）と、メモリ４７に予め記憶された基準冷却水温度Ｔｗとを比較し、冷却水温度が基準冷却水温度Ｔｗを超えたか否かを判定する（ステップＳ２）。この判定結果が肯定判定である場合、ＥＣＵ４４は、第１のヒータ３０及び第２のヒータ３１をＯＮさせず、ＯＦＦ状態に制御する（ステップＳ６）。すなわち、冷却水温度が基準冷却水温度Ｔｗを超えるまで上昇した状態は、エンジン１１の暖機が完了するとともにベルト２５の温度が所定温度を超えるまで上昇した状態である。よって、冷却水温度センサ４２の検出信号から推定されるベルト２５の温度は、ベルト鳴きを発生させる所定温度を超えているため、ベルト鳴き防止制御プログラムでは第１のヒータ３０及び第２のヒータ３１によるベルト２５の加熱を行わないようにする。

一方、ステップＳ２の判定結果が否定判定である場合、ＥＣＵ４４は、第１のヒータ３０及び第２のヒータ３１をＯＮさせる（ステップＳ３）。すなわち、エンジン１１の始動直後において、各検出信号から推定されるベルト２５の温度が所定温度未満にあるため、ベルト２５を加熱するために第１のヒータ３０及び第２のヒータ３１をＯＮさせる。すると、クランクプーリ１４におけるベルト架部１６が、両外側面１６ｃから第１のヒータ３０によって加熱され、ベルト架部１６の両内面１６ａからベルト２５の両側面２５ａが加熱される。同時に、ベルト２５が裏面２５ｂ側から第２のヒータ３１によって加熱される。すると、ベルト２５の温度は徐々に上昇していくとともに、ベルト２５の表面（側面２５ａ及び裏面２５ｂ）は徐々に軟らかくなっていく。そして、ベルト２５の温度が所定温度を超えると、ベルト２５がクランクプーリ１４及び補機プーリ２２，２３に接触してもベルト鳴きが発生しない。

続いて、ＥＣＵ４４は、第１の温度センサ３０ａ及び第２の温度センサ３１ａから得られる検出信号（ヒータ温度）と、メモリ４７に予め記憶された基準ヒータ温度Ｔｈとを比較し、ヒータ温度が基準ヒータ温度Ｔｈを超えたか否かを判定する（ステップＳ４）。この判定結果が肯定判定である場合、ＥＣＵ４４は、第１のヒータ３０及び第２のヒータ３１をＯＦＦさせる制御を行う（ステップＳ６）。すると、第１のヒータ３０によるクランクプーリ１４を介したベルト２５の加熱、及び第２のヒータ３１によるベルト２５の加熱が停止される。すなわち、各ヒータ温度が基準ヒータ温度Ｔｈを超えた状態は、各ヒータ３０，３１によるベルト２５の加熱が十分に行われた状態である。よって、第１及び第２の温度センサ３０ａ，３１ａの検出信号から推定されるベルト２５の温度は、ベルト鳴きを発生させる所定温度を超えている。このため、所定温度を超えたベルト２５の過熱を防止するため、ベルト鳴き防止制御プログラムでは第１のヒータ３０及び第２のヒータ３１によるベルト２５の加熱をそれ以上行わないようにする。

一方、ステップＳ４の判定結果が否定判定である場合、ＥＣＵ４４は、タイマカウンタ４８によってカウントされたエンジン１１始動開始からの経過時間と、メモリ４７に予め記憶された基準経過時間Ｔｓｅｃとを比較し、経過時間が基準経過時間Ｔｓｅｃを超えたか否かを判定する（ステップＳ５）。この判定結果が肯定判定である場合、ＥＣＵ４４は、第１のヒータ３０及び第２のヒータ３１をＯＦＦさせる制御を行う（ステップＳ６）。すると、第１のヒータ３０によるクランクプーリ１４を介したベルト２５の加熱、及び第２のヒータ３１によるベルト２５の加熱が停止される。すなわち、経過時間が基準経過時間Ｔｓｅｃを超えた状態は、エンジン１１の暖機が完了した状態である。エンジン１１の暖機が完了した状態では、クランクプーリ１４及び補機プーリ２２，２３とベルト２５との摩擦熱によって、ベルト２５の温度は所定温度を超えている。よって、タイマカウンタ４８の検出信号から推定されるベルト２５の温度は、ベルト鳴きを発生させる所定温度を超えている。このため、所定温度を超えたベルト２５の過熱を防止するため、ベルト鳴き防止制御プログラムでは第１のヒータ３０及び第２のヒータ３１によるベルト２５の加熱を行わないようにする。

一方、ステップＳ５の判定結果が否定判定である場合、ＥＣＵ４４はステップＳ１に戻り、ステップＳ１以降の処理を行う。
上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。

（１）クランクプーリ１４に第１のヒータ３０を接合してクランクプーリ１４を介してベルト２５を加熱可能とするとともに、ベルト２５に対向する位置に第２のヒータ３１を配置してベルト２５を加熱可能にした。そして、エンジン１１始動直後において、ＥＣＵ４４によってベルト２５の温度が所定温度未満にあると判定されたときは、ＥＣＵ４４は第１のヒータ３０及び第２のヒータ３１の加熱を制御して、ベルト２５を、所定温度を超えるまで加熱することができる。したがって、ベルト２５の温度が低く、ベルト２５が硬い状態にあるエンジン１１の始動直後であっても、ベルト２５の表面を軟らかくしてベルト鳴きを防止することができる。

（２）ベルト２５の温度は、エンジン１１の吸気温度を検出する吸気温度センサ４１、及び冷却水の温度を検出する冷却水温度センサ４２からの検出信号に基づいて推定する。このため、エンジン１１に既に備わっているセンサを用いてベルト鳴き防止制御プログラムを遂行し、ベルト鳴きを防止することができる。したがって、ベルト２５の温度を推定するために、新たに別のセンサ類を付加する場合と異なり、ベルト式動力伝達装置Ｓを大型化、かつ複雑化することなくベルト鳴きを防止することができる。

（３）エンジン１１の冷却水温度はエンジン１１の始動直後は低く、エンジン１１の暖機が完了すると冷却水温度も上昇し、ベルト２５の温度もベルト鳴きを発生させる所定温度を超える。このため、冷却水温度を検出し、暖機の完了を推定することで、推定されるベルト２５の温度が所定温度を超えたか否かを判定することができる。そして、エンジン１１の暖機が完了した後は、ベルト２５の温度は所定温度を超えているため、暖機の完了した後に第１及び第２のヒータ３０，３１によるベルト２５の加熱を停止させることで、確実にベルト２５が所定温度を超えた後にベルト２５の加熱を停止させることができるとともに、ベルト２５の過熱を防止することができる。ベルト２５の過熱を防止することで、第１及び第２のヒータ３０，３１によってベルト２５を加熱するように構成しても、ベルト２５の劣化速度を遅くすることができる。

（４）エンジン１１始動後は、クランクプーリ１４及び補機プーリ２２，２３とベルト２５との摩擦熱によりベルト２５の温度は上昇し、ベルト２５の温度が所定温度を超えるとベルト鳴きは発生しなくなる。そして、第１及び第２の温度センサ３０ａ，３１ａからの検出信号、及びタイマカウンタ４８によってカウントされたエンジン１１始動開始からの経過時間に基づいて第１のヒータ３０及び第２のヒータ３１による加熱を停止するようにした。このため、ベルト２５の温度が所定温度を超えた後は、第１のヒータ３０及び第２のヒータ３１によるベルト２５の過熱を防止することができる。ベルト２５の過熱を防止することで、第１及び第２のヒータ３０，３１によってベルト２５を加熱するように構成しても、ベルト２５の劣化速度を遅くすることができる。

（５）第２のヒータ３１は、ベルト２５の回転方向におけるクランクプーリ１４の上流側に配置されている。このため、第２のヒータ３１によって加熱されたベルト２５が回転してクランクプーリ１４に接触することとなるため、クランクプーリ１４でのベルト鳴きを防止することができる。そして、クランクプーリ１４には第１のヒータ３０が接合され、クランクプーリ１４が加熱される。このため、第２のヒータ３１によって加熱されたベルト２５がクランクプーリ１４に接触しても、クランクプーリ１４は温められているため、クランクプーリ１４によってベルト２５が冷やされることを防止することができ、クランクプーリ１４でのベルト鳴きを防止することができる。

（６）第１のヒータ３０は、クランクプーリ１４におけるベルト架部１６の両外側面１６ｃに接合されている。このため、ベルト２５において、ベルト架部１６に接触する側面２５ａを第１のヒータ３０によって加熱することができる。したがって、例えば、第１のヒータ３０をクランクプーリ１４におけるプーリ本体１５に接合する場合に比して、ベルト２５を効率良く加熱して、ベルト鳴きを効果的に防止することができる。

（７）第２のヒータ３１は、ベルト２５に対して非接触となるように配置されている。このため、ベルト２５がばたついてもベルト２５と第２のヒータ３１との干渉を防止することができる。また、第２のヒータ３１は、ベルト２５におけるクランクプーリ１４及び補機プーリ２２，２３の接触面側（側面２５ａ側及び裏面２５ｂ側）に配置される。このため、第２のヒータ３１によってベルト２５におけるクランクプーリ１４及び補機プーリ２２，２３の接触面側を加熱することができる。

（８）クランクシャフト１２は回転変動が激しいため、このクランクシャフト１２に装着されたクランクプーリ１４でのベルト鳴きが発生しやすくなる。本実施形態では、クランクプーリ１４を第１のヒータ３０で加熱するようにしたため、クランクプーリ１４でのベルト２５の冷えを抑えてクランクプーリ１４でのベルト鳴きを防止することができる。

なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
○ ベルト式動力伝達装置Ｓにおける熱源は第２のヒータ３１だけであってもよい。
○ クランクプーリ１４に第１のヒータ３０を接合する以外にも、補機プーリ２２，２３の少なくとも一方に熱源としてのヒータを接合してもよい。また、エンジン１１（内燃機関）において、回転変動の大きい補機（例えば、オルタネータ）に装着された補機プーリに熱源としてのヒータを接合してもよい。

○ ベルト２５の回転方向におけるクランクプーリ１４の上流側に第２のヒータ３１を配置する以外にも、補機プーリ２２，２３の上流側に熱源としてのヒータを配置してもよい。

○ エンジン１１の始動前、例えば、車両ドアにおける施錠を解除したときからベルト鳴き防止制御プログラムによってベルト２５の加熱を開始するようにしてもよい。例えば、ＥＣＵ４４は、車両ドアの施錠を解除する信号によってベルト鳴き防止制御プログラムによってベルト２５の加熱を開始するようにしてもよい。このように構成すると、エンジン１１が始動する頃には、ベルト２５が加熱されてベルト鳴きが発生しない所定温度にまで昇温される。このため、エンジン１１が始動して、クランクプーリ１４や補機プーリ２２，２３にベルト２５が接触してもベルト鳴きが発生することを防止することができる。

○ 第１のヒータ３０及び第２のヒータ３１による加熱の停止は、エンジン１１の始動開始からの経過時間だけに基づいて行うようにしてもよい。すなわち、第１のヒータ３０及び第２のヒータ３１の温度を検出する第１及び第２の温度センサ３０ａ，３１ａの検出信号に基づいて第１及び第２のヒータ３０，３１の加熱停止を制御しなくてもよい。

○ 第１のヒータ３０及び第２のヒータ３１による加熱の停止は、第１及び第２の温度センサ３０ａ，３１ａからの検出信号だけに基づいて行うようにしてもよい。
○ 熱源として石英ヒータや赤外線ヒータの代わりにドライヤーやバーナーを用いてもよい。

○ 産業車両（例えば、フォークリフト）に搭載される内燃機関におけるベルト式動力伝達装置に本発明を採用してもよい。
○ ベルト２５の温度は、例えば、赤外線センサによって推定するようにしてもよい。すなわち、ベルト２５に非接触な赤外線センサによってベルト２５の温度を直接検出してもよい。この場合、赤外線センサがベルト２５と関連する物理量（ベルト２５そのものの温度）を検出する検出手段を構成する。

○ 外気温度やエンジン１１の稼働状況に応じて、第１のヒータ３０及び第２のヒータ３１の加熱を停止させるタイミングや、ベルト鳴きが発生しなくなるベルト２５の所定温度を変更可能とする制御をＥＣＵ４４に行わせるようにしてもよい。

○ 基準吸気温度Ｔａ、基準冷却水温度Ｔｗ、基準ヒータ温度Ｔｈ、基準経過時間Ｔｓｅｃは、ベルト２５の材質、ベルト２５の張力、ベルト２５の回転変動等に合わせて適宜変更してもよい。

○ クランクプーリ１４におけるベルト架部１６に熱源としての熱線を内蔵し、この熱線によってベルト架部１６を介してベルト２５を加熱するようにしてもよい。
次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想について以下に追記する。
（１）前記熱源は、前記駆動プーリにおいて前記ベルトが架けられるベルト架部の側面に接合されている請求項１〜請求項５のうちいずれか一項に記載のベルト式動力伝達装置。

実施形態のエンジンを模式的に示す図。 クランクプーリにおける第１のヒータを示す図１の２−２線断面図。 第２のヒータ近傍を示す図１の３−３線断面図。 ベルト式動力伝達装置の電気的構成を模式的に示すブロック図。 ベルト鳴き防止制御プログラムを表すフローチャート。

符号の説明

Ｓ…ベルト式動力伝達装置、１１…内燃機関としてのエンジン、１２…駆動軸としてのクランクシャフト、１４…駆動プーリとしてのクランクプーリ、２２，２３…補機プーリ、２５…ベルト、３０…熱源としての第１のヒータ、３０ａ…検出手段としての第１の温度センサ、３１…熱源としての第２のヒータ、３１ａ…検出手段としての第２の温度センサ、４１…検出手段としての吸気温度センサ、４２…検出手段としての冷却水温度センサ、４４…制御手段としてのＥＣＵ、４８…検出手段としてのタイマカウンタ。

Claims (5)

1. 内燃機関の駆動軸に装着された駆動プーリ、及び補機に装着された補機プーリにベルトが架け渡されてなる内燃機関のベルト式動力伝達装置であって、
   前記ベルトを加熱するための熱源と、
   前記ベルトの温度と関連する物理量を検出する検出手段と、
   前記熱源による加熱を制御する制御手段とを備え、
   前記制御手段は、前記検出手段からの検出信号に基づいて推定される内燃機関始動後の前記ベルトの温度が、予め設定された所定温度を超えるまで前記熱源によって前記ベルトを加熱させる制御を行うことを特徴とする内燃機関のベルト式動力伝達装置。
2. 前記検出手段は、前記物理量として前記内燃機関の冷却水温度を検出する温度センサであって、前記制御手段は前記温度センサからの検出信号に基づいて前記ベルトの温度を推定して前記熱源による前記ベルトの加熱を制御し、推定される前記ベルトの温度が前記所定温度を超えた場合に前記熱源による前記ベルトの加熱を停止させる制御を行う請求項１に記載の内燃機関のベルト式動力伝達装置。
3. 前記検出手段は、前記物理量として前記内燃機関の始動開始からの経過時間を計測するタイマカウンタであって、前記制御手段は、前記経過時間に基づいて前記ベルトの温度を推定して前記熱源による前記ベルトの加熱を制御し、推定される前記ベルトの温度が前記所定温度を超えた場合に前記熱源による前記ベルトの加熱を停止させる制御を行う請求項１又は請求項２に記載の内燃機関のベルト式動力伝達装置。
4. 前記制御手段は、前記内燃機関の始動前から前記熱源による前記ベルトの加熱を開始させる制御を行う請求項１〜請求項３のうちいずれか一項に記載の内燃機関のベルト式動力伝達装置。
5. 前記熱源は、前記ベルトの回転方向における前記駆動プーリの上流側において前記ベルトに沿って非接触で配置されている請求項１〜請求項４のうちいずれか一項に記載の内燃機関のベルト式動力伝達装置。

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