JPH0438200A - 自動車の電気制動および補助加速装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ご産業上の利用分野〕 本発明は自動車の走行時における電気エネルギの回生に
利用する。本発胡はリターダ装置が使用されないときに
電気エネルギの回生効率を高とることができる装置に関
する。

：４既要〕 本発明は内燃機関の主軸に直結されたかご形誘導機を発
電機として動作させ、その発電エネルギを回生ずるとと
もに、熱エネルギに変換して制動力を得る自動車の電気
制動および補助加速装置において、 内燃機関の主軸と自動車の車軸との間に挿入されたトラ
ンスミッンヨンの減速歯車の比が小さくなるほど回生す
るエネルギが大きくなるようにかご形誘導機の回転磁界
のすべり量を制御する二とにより、 走行時の電気エネルギの回生効率を向上させるようにし
たものである。

〔従来の技術〕

出願人は本発胡に係わる装置として第３図に示すリター
ダ装置を特開昭６３−３１４１０１　（特願昭６２３６
２７８）、特開昭６３−２０６１０３　（特願昭６２−
３６２７９＞、特開昭６３−２６５５２７　（特願昭６
２−３６２８０）、特開昭６３−２０６１０１　（特願
昭６２−３６２８１＞により提案した。

この装置は、内燃機関１に直結したかご形誘導機２と、
直流電源３と、この直流電源３の直流電圧をかご形誘導
機２の軸回転速度より低い回転速度の回転磁界を誘起す
るに適合した周波数の交流電圧に変換してかご形誘導機
２に与え、またかご形誘導機２からの交流電力を直流電
力に変換するインバータ装置４と、このインバータ装置
４の交流側電圧の周波数を設定する制御手段６とを備え
る。

また、かご形誘導機２には回転センサ５が取付けられ、
この回転センサ５からの信号は制御手段６に与えられる
。さらに、インバータ装置４の出力にはコンデンサ７お
よびスイッチ回路９を介して抵抗器８が接続される。

このように構成されたリターダ装置の動作は、自動車に
搭載された内燃機関１の主軸に直結してかご形誘導機２
の回転子部が回転駆動される。この回転系の有する機械
運動エネルギを吸収して車両の走行を制動するときには
、かご形誘導機２の固定子巻線に回転子部の回転速度よ
り低い回転速度の回転磁界をインパーク装置４から与え
る。すなわち、直流電源３からインバータ装置４を経由
してかご形誘導機２の固定子巻線に交流が印加され、こ
れにより回転系の有する機械運動エネルギが電気エネル
ギに変換され、この電気エネルギが直流電源３に回生充
電される。

また、制御手段６はインバータ装置４に自動車の運転に
応じて制動の程度を制御する装置が含まれ、自動車の運
転に伴い一時的に大きいブレーキトルクを発生させると
きには、かご形誘導機２から発生する電気エネルギをす
べて直流電源３に回生させることは困難であるたｔに、
スイッチ回路９を介して抵抗器８により熱エネルギとし
て放散させ大きいブレーキトルクを得る。

従来、上述したリターダ装置は、リターダ調整レバー１
４を損保しない場合に；よ車両走行時にアクセルペダル
１２が戻されたことをアクセルセンサ１３が検出すると
、車両惰行時の運動エネルギを内燃機関１の回転速度に
応じて一定に定袷ろれた回生率で電気エネルギとして回
収されていた。

二発明が解決しようとする課題： 上述したようにリターダ装置が使用されな、）ときの電
気エネルギの回生率は内燃機関の回転速度に応じてトラ
ンスミッションの減速歯車の位置にかかわるず一定に設
定されている。

したがってトランスミッションが高段になるほどエネル
ギ回生に伴って発生する車両を止ｔようとするブレーキ
力は小さ（なる。そこでトランスミッンヨンが高段にな
るにしたがってエネルギ回生率を上げる（車両を止狛る
ブレーキ力は一定にして）ことで効率よく回生できる余
地が残されている。

本発胡はこの点を解決するもので、自動車の走行時にリ
ターダ装置が使用されないときの電気エネルギの回生効
率を高狛ることができる装置を提供することを目的とす
る。

二課題を解決するための手段〕 本発肋は、自動車の車軸を駆動する内燃機関の主軸に直
結されたかご形誘導機と、二次電池を含む直流電源上、
この直流電源出力により前記かご形誘導機の界磁に回転
磁界を与えるとともにその界磁に発生する電気エネルギ
を前記二次電池に回生ずるインバータ装置と、前記主軸
の回転情報を入力し、前記界磁に与える回転磁界すべり
量を制御する制御手段とを備えた自動車の電気制動およ
び補助加速装置において、前記制御手段は、前記主軸と
前記車軸との間に挿入されるトランスミッンヨノの減速
歯車の比が小さいほど回生ずる工２、ルギが大きくなる
ように前記すべり量を制御する手段を含むことを特徴と
する特 〔作用〕 内燃機関の主軸と車軸との間に挿入された減速歯車の比
の変化を常時検出し、車両が高速走行状態に入りその減
速歯車の比が小さくなったときにアクセルペダルが踏み
込まれていることを検出すると、かご形誘導機に与える
回転磁界のすべり量を回生されるエネルギが大きくなる
ように制御する。

これにより、トランスミッションが高段にシフトされ減
速比が小さくなるほど電気エネルギの回生率を高給るこ
とができる。すなわち、トランスミッションの位置が第
４速、あるいは第５速のように高段にシフトされたとき
には、車両は定常走行状態となって内燃機関出力に余裕
を生じる。このような状態のときに多くのエネルギを回
生ずることにより、車に主軸回転速度に応じたエネルギ
の一定比率の回生よりも合理的に回生率を高めることが
できる。

〔実施例〕

次に、本発明実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明実施例の構成を示す図である。

本発明実施例は、自動車の車軸を駆動する内燃機関１の
主軸に直結されたかご形誘導機２と、二次電池を含む直
流電源３と、この直流電源３の出力によりかご形誘導機
２の界磁に回転磁界を与えるとともにその界磁に発生す
る電気エネルギを直流電源３に回生するインバータ装置
４と、主軸の回転速度を検出する回転センサ５と、この
回転センサ５が検出した回転情報を入力し、界磁に与え
る回転磁界すべり量を制御する側副手段６と、インバー
タ装置４の出力に接続されるコンデンサ７と、インバー
タ装置４を介してかご形誘導機２の界磁巻線に発生する
電流が供給される抵抗器８と、この抵抗器８およびイン
バータ装置４との間に接続され回路の開閉を行うスイッ
チ回路９と、抵抗器８にインバータ装置４から印加され
る電圧を検出する電圧検出回路ｌＯと、この電圧検出回
路１０の検出出力が大きくなるにしたがって抵抗器８の
実効的な値を大きい値に制御するスイッチ制御回路１１
と、アクセルペダル１２の移動量を検出するアクセルセ
ンサ１３と、インバータ装置４に接続されたリターダ調
整レバー１４と、プロペラシャフト１５の回転速度を検
出するプロペラシャフト回転センサ１６とを備え、さら
に制御手段６に、本発明の特徴とするところの内燃機関
１の主軸と車軸との間に挿入されるトランスミッンヨン
１７の減速歯車の比が小さいほど回生ずるエネルギが大
きくなるように界磁に与える回転磁界のすべり量を制御
する手段を含む。

次に、このように構成された本発明実施例の動作につい
て説明する。

電気制動装置として制動力を回転系に発・主させる動作
が行われるが、この場合は制御手段６は回転センサ５で
検出されたかご形誘導機２の回転子部の回転速度より小
さい速度の回転磁界をかご形誘導機２の固定子邪に与え
るように制御信号を発生する。

このとき、かご形誘導機２は発電機として動作し、発電
された電気エネルギはインバータ装置４により直流エネ
ルギに変換され、直流電源３に充電電流として供給され
る。ブレーキトルクが大きく、直流電源３がこの直流エ
ネルギを吸収しきれないときには、直流端子電圧が所定
値を超えて上昇し、この値を電圧検出回路１０が検出し
、この検出出力によりスイッチ制御回路１１がスイッチ
回路９を制御して直流電源３の端子に抵抗器８を接続す
るように閉成させる。これにより電気エネルギは抵抗器
８で熱エネルギに変換されて大気中に放出され回転系に
制動力が与えられる。

また、補助加速装置として駆動力を回転系に付与する動
作が行われるが、この場合は制御手段６は回転センサ５
で検出されたかご形誘導機２の回転子部の回転速度より
大きい速度の回転磁界をかご形誘導機２の固定子邪に与
えるように制御信号を発生する。

このときには、直流電源３から直流電流が取り出され、
インバータ装置４により回転磁界に相応の多相交流に変
換されて、かご形誘導機２に供給される。回転磁界の回
転速度と軸回転速度との差が大きいほど大きい駆動力が
与えろれる。

直流電源３への充電は、インバータ装置４に対しかご形
誘導機２の固定子にその回転子の回転に対応する回転磁
界を与えるための制御信号が制御手段６から供給される
ことにより行われる。

自動車が高速走行状態に入ると、上述した補助加速とし
ての動作が行われなくなり内燃機関１の出力には余裕を
生じる。

本発明の特徴とするところは、内燃機関の回転速度に応
じてエネルギ回生率が一定に設定されているトランスミ
ッションの位置が高段になる（減速歯車比が小さくなる
）に従って回生効率を高めるようにすることにある。

第２図は本発明実施例の動作の流れを示すフローチャー
トである。

アクセルペダル１２の位置、リターダ調整レバー１４の
位置、内燃機関１の主軸の回転速度、およびプロペラン
ヤフト１５の回転速度がアクセルセンサ１３、リターダ
調整レバー１４の設定位置、回転センサ５、およびプロ
ペラシャフト回転センサ１６によりそれぞれ検出される
。

制御手段６はこれらの検出信号を受け、アクセルペダル
１２が踏まれているか否がを判断し、踏まれていなけれ
ばリターダとして使用されているが否かを判断する。リ
ターダとして使用されていなければ内燃機関１の主軸の
回転速度ｖｌおよびプロペラシアフト１５の回転速度Ｖ
２が６ギヤ比ｒを演算する（ｒ＝ｖ、／ｖ２）。

次いで、内燃機関ｌの主軸の回転速度ｖ１およびギヤ比
ｒからすべり量Ｓを算出し、この算出値によりかご形誘
導機２の界磁に与える回転磁界のすべり量Ｓを制御する
。その後電圧検出回路１０１＝よりインバータ装置４に
発生する電圧を検出して所定値でなければすべり量の制
御を繰り返す。

このようにしてトランスミッション１７の減速歯車の位
置に対応した回生率で電気エネルギを回収し回生効率を
高める制御を行う。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、減速歯車の比が小
さいほど回生ずるエネルギが大きくなるようにすること
により、トランスミッンヨンの減速歯車が高段に位置し
ているときの内燃機関の余裕を合理的に利用して電気エ
ネルギの回生率を高給、回収エネルギを大きくすること
ができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例の構成を示すブロック図。 第２図は本発明実施例の動作の流れを示すフローチャー
ト。 第３図は従来例の構成を示すブロック図。 １・・・内燃機関、２・・・かご形誘導機、３・・・直
流電源、４・・インバータ装置、５・・・回転センサ、
６・・制御手段、７・・・コンデンサ、訃・・抵抗器、
９・・スイッチ回路、１０・・・電圧検出回路、１１・
・・スイッチ制ｍ回路、１２・・・アクセルペダル、１
３・・・アクセルセンサ、１４・・・リターダ調整レバ
ー、１５・・・プロペランヤフト、１６・・・プロペラ
シャフト回転センサ、１７・・・トランスミッション。 特許出願人　　日野自動車工業株式会社代理人　　弁理
士　井　出　直　孝 英馬之佼１ ｍｉ　　図 従来佼ｊ ３ｆ５３　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、自動車の車軸を駆動する内燃機関の主軸に直結され
   たかご形誘導機と、 二次電池を含む直流電源と、 この直流電源出力により前記かご形誘導機の界磁に回転
   磁界を与えるとともにその界磁に発生する電気エネルギ
   を前記二次電池に回生するインバータ装置と、 前記主軸の回転情報を入力し、前記界磁に与える回転磁
   界すべり量を制御する制御手段とを備えた自動車の電気
   制動および補助加速装置において、 前記制御手段は、前記主軸と前記車軸との間に挿入され
   るトランスミッションの減速歯車の比が小さいほど回生
   するエネルギが大きくなるように前記すべり量を制御す
   る手段を含む ことを特徴とする自動車の電気制動および補助加速装置
   。