JPH0540643Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〓産業上の利用分野〓 本考案は自動車のリターダに係り、とくに発電
機によつて構成されるリターダであつて、この発
電機が発電を行なう際に外部からなされる仕事を
制動力として吸収するようにしたリターダに関す
る。

〓考案の概要〓 本考案は、発電機によつて構成されるととも
に、この発電機が発電を行なう際に外部からなさ
れる仕事を制動力として吸収するようにしたリタ
ーダにおいて、クラツチが遮断されたときにこの
リターダの動作を停止させるようにするととも
に、とくにシフトダウンの際にクラツチの接続を
行なうと発電機の界磁電流が徐々に増加するよう
に制御し、これによつて変速時にリターダによつ
てエンストが発生するのを防止するとともに、シ
フトダウンの際にクラツチペダルを離すと急にリ
ターダが動作して衝撃力が発生するのを防止する
ようにしたものである。

〓従来の技術〓 自動車を制動するために従来より用いられてい
るリターダは、渦電流を用いるものであつて、固
定子コイルによつて形成される磁場の中でロータ
を回転させ、導体からなるロータに渦電流を発生
させることによつて、運動エネルギを熱エネルギ
に変換するようにしていた。このような従来の渦
電流式のリターダは、その大きさおよび重量が大
きくなるという欠点があつた。さらに上記ロータ
は冷却用フインを備えているために、制動を行な
わない場合においてもその回転によつて、上記フ
インが常に風損を生じ、燃費を悪化させるという
欠点があつた。

このような問題点に鑑みて、発電機からなるリ
ターダが提案されている。そしてこの発電機の回
転子をフライホイールと兼用することによつて、
エンジンにコンパクトにリターダを組込むことが
可能になる。このようなリターダは、その操作ス
イツチが操作されているときには、アクセルペダ
ルから足が離れた場合に作動するようになつてお
り、上記発電機が発電を行なうことによつて制動
力を発生させるようにしている。

〓考案が解決しようとする問題点〓 このような発電式のリターダにおいては、トラ
ンスミツシヨンをシフトダウンする際にも制動力
を発生させるようにすると、クラツチを遮断した
ときに急激にエンジンに対して大きな負荷となつ
てリターダが作用するようになり、エンジンの回
転数が急激に低下する。するとエンジンがエンス
トを起すという問題がある。そこでクラツチペダ
ルの踏込みをスイツチから成るセンサによつて検
出するとともに、このセンサの検出に同期して発
電機の界磁電流を断ち、リターダの作動を停止す
ることが考察される。

ところがこのようにシフトダウンの際にクラツ
チを遮断するとリターダがその作動を停止するよ
うにした場合には、クラツチペダルから足を離し
てクラツチを接続すると、今度は逆にリターダが
この時点で再び作動状態に変化するようになる。
従つてこのときに制動力が衝撃的に加わるように
なり、とくにシフトダウンの際の乗り心地が悪化
することになる。

本考案はこのような問題点に鑑みてなされたも
のであつて、とくにシフトダウンの際におけるリ
ターダの作動の開始に伴う衝撃を緩和し、乗り心
地の改善を図るようにした自動車のリターダを提
供することを目的とするものである。

〓問題点を解決するための手段〓 本考案は、フライホイールハウジング内に設置
される発電機と、制御手段と、クラツチセンサ
と、ギヤ位置センサとを有する自動車のリターダ
であつて、 発電機は、回転子がフライホイールを兼用し、 クラツチセンサは、クラツチペダルの踏込みを
検出し、 ギヤ位置センサは、トランスミツシヨンのギヤ
位置を検出し、 制御手段は、発電機の界磁電流を制御するもの
であつて、クラツチセンサとギヤ位置センサの出
力を入力し、 クラツチが遮断されたときには、界磁電流を遮
断し、 クラツチが接続されたときには、ギヤ位置に応
じて界磁電流を徐々に増加するものであつて、減
速比が大きいほど界磁電流の増加率が小さいもの
である 自動車のリターダに関するものである。

〓作用〓 従つて通常の制動時においては、発電機が車両
の走行エネルギを吸収しながら発電を行なう際に
外部からなされる仕事を制動力として吸収するこ
とによつて制動力を生じ、この制動力によつて車
両が制動されることになる。

このようにして制動を行なうリターダにおい
て、クラツチが遮断されるとそのことがクラツチ
センサで検出されるようになり、制御手段によつ
て発電機の界磁電流が遮断され、発電動作が停止
される。従つてクラツチの遮断時にエンジンに対
して大きな制動力が急激に加わることがなく、エ
ンジンのエンストが防止される。

またシフトダウンの際にクラツチの接続を行な
うと、制御手段によつて、発電機の界磁電流が
徐々に増加するとともに、このときの界磁電流の
増加の割合がギヤ位置センサによつて検出される
トランスミツシヨンのギヤ位置に応じて変化し、
トランスミツシヨンの減速比が大きいほど界磁電
流がゆつくりと増加するようになり、リターダが
急激に制動力を発生して衝撃力を生ずることを回
避でき、乗り心地が改善される。

〓実施例〓 以下本考案を図示の一実施例につき説明する。
第５図は本考案の一実施例に係るリターダを備え
たエンジン１を示すものであつて、このエンジン
１は例えばトラツク用のデイーゼルエンジンから
構成されている。このエンジン１の背面側にはフ
ライホイールハウジング２が設けられている。こ
のハウジング２の上下には後述する誘導子型発電
機２５の固定子のケース８が取付けられている。
さらにフライホイールハウジング２の背面側には
トランスミツシヨン５が配されており、エンジン
１の回転数を適当な値に変速し、プロペラシヤフ
ト６を介して駆動輪へ伝達するようになつてい
る。

つぎにこのエンジン１に設けられているリター
ダの構造について述べると、第６図に示すように
ハウジグ２内に収納され、クランクシヤフト３の
端部に固着されたフライホイール４の外周面には
円周方向に沿つて所定のピツチで誘導子磁極７が
設けられている。そしてこの磁極７を備えるフラ
イホイール４が誘導子型発電機の回転子２６を構
成しており、この発電機２５が自動車のリターダ
を構成するようになつている。ハウジング２の上
下にはそれぞれケース８が設けられており、これ
らのケース８には誘導子型発電機の固定子が収納
されている。

この固定子は第７図に示すように、フライホイ
ール４の円周方向に配列された複数のポールコア
９を備えている。ポールコア９の下端部は上記誘
導子磁極７に微小なエアギヤツプを介して対向す
るとともに、その上端部は固定子ヨーク１０を介
してケース８の蓋板に固着されている。そしてポ
ールコア９には電機子コイル１１と界磁コイル１
２とがそれぞれ巻装されている。なお電機子コイ
ル１１が２つのポールコア９に跨つて巻装されて
いるのに対して、界磁コイル１２はそれぞれのポ
ールコア９に１つずつ巻装されている。

上記界磁コイル１２は第６図に示すコントロー
ラ１３を介してバツテリ１４と接続されている。
これに対して電機子コイル１１は負荷抵抗１５と
接続されるようになつている。そして上記コント
ローラ１３は、第５図および第１図に示す制御用
トランジスタ１６と、マイクロコンピユータ１７
とから構成されている。マイクロコンピユータ１
７はその入力側が、リターダスイツチ１８、クラ
ツチペダル１９の踏込みを検出するスイツチから
成るクラツチセンサ２０、およびトランスミツシ
ヨン５のギヤ位置を検出するギヤ位置センサ２１
とそれぞれ接続されている。

つぎに以上のような構成になるこの自動車のリ
ターダの動作について説明する。例えばこのリタ
ーダを備えた自動車が長い坂を下る場合には、運
転席に設けられているリターダスイツチ１８を投
入する。すると第１図および第５図に示すマイク
ロコンピユータ１７が作動し、制御用トランジス
タ１６にベース電流が供給される。従つてトラン
ジスタ１６のコレクタ・エミツタ間が導通するよ
うになり、バツテリ１４からこのトランジスタ１
６を介して誘導子型発電機２５の固定子の電機子
コイル１２に界磁電流が流れ、この界磁コイル１
２が励磁されることになる。

このように界磁コイル１２が励磁されると、界
磁コイル１２は第７図に示すように、ポールコア
９を２つずつ互に逆向きに磁化するとともに、共
通の電機子コイル１１が巻装された一対のポール
コア９が互に異極となるように磁化する。従つて
ある瞬間においては、第７図において点線で示す
ような磁気回路３５が形成され、これに対してフ
ライホイール４が回転して誘導子磁極７がポール
コア９のピツチに相当する角度だけ移動すると、
第３図において鎖線で示すような磁気回路３６が
形成される。

これらの磁気回路３５，３６を通過する磁束は
ともに電機子コイル１１と鎖交するとともに、２
つの磁気回路３５，３６を通過する磁束の向きは
互に反転することになる。従つてこの磁束の変化
によつて、電機子コイル１１に起電力が誘起され
て、この誘導子型発電機２５が発電を行なうこと
になる。このことはエンジン１あるいは車両がフ
ライホイール４を駆動することになり、このとき
に外部からなされる仕事が制動力として吸収され
ることになる。従つてこの誘導子型発電機２５の
発電によつて車両が制動力を受け、減速されるこ
とになる。そしてこのときの発電出力は第５図お
よび第６図に示す負荷抵抗１５によつて消費され
るようになつている。

このような動作を行なうリターダの界磁コイル
１２に流れる界磁電流は、第１図および第５図か
ら明らかなように、制御用トランジスタ１６によ
つて制御されるようになつている。そしてこのト
ランジスタ１６のベース電流は、マイクロコンピ
ユータ１７によつて制御されるようになつてい
る。まずこのマイクロコンピユータ１７は、トラ
ンスミツシヨン５の変速時にエンジン１のエンス
トを防止するために、クラツチセンサ２０を通し
てクラツチペダル１９の踏込みを検出する。そし
てクラツチが遮断された場合には、マイクロコン
ピユータ１７はトランジスタ１６へのベース電流
を断ち、界磁電流を流さないようにしている。従
つて変速時においては、界磁コイル１２に界磁電
流が供給されることがなく、このリターダは制動
力を発生しない。従つてこのことから、変速時に
エンジン１の回転数が急激に低下してエンストを
起すことが防止されるようになる。

さらにコントローラ１３を構成するマイクロコ
ンピユータ１７およびトランジスタ１６によつ
て、シフトダウンの際にリターダが衝撃的に制動
力を発生するのを防止するようにしている。この
動作を第２図に示すフローチヤートに基づいて説
明する。マイクロコンピユータ１７はクラツチセ
ンサ２０の出力を読込むとともに、クラツチペダ
ル１９が踏込まれてこのセンサ２０が閉成されて
いるかどうかの検出を行なう。クラツチペダル１
９が踏込まれてセンサ２０が閉じている場合に
は、マイクロコンピユータ１７はさらにトランス
ミツシヨン５のギヤ位置検出センサ２１の検出出
力を読込み、シフトダウンかどうかの判断を行な
う。

シフトダウンの場合には予めマイクロコンピユ
ータ１７のメモリに記憶されている第３図によう
なマツプを読込むとともに、クラツチセンサ２０
が開成された時点、すなわちクラツチペダル１９
から足が離されてクラツチが接続状態に切換えら
れた時点で、制御用トランジスタ１６のベース電
流を第３図のマツプに従つて徐々に増加させるよ
うにし、界磁コイル１２に供給される界磁電流を
徐々に増加させるようにする。シフトダウンでな
い場合には、このような界磁電流の制御はあまり
意味がないので、クラツチペダル１９から足が離
れたことをセンサ２０が検出した場合に、直ちに
通常の電流値の電流を界磁コイル１２に流すよう
にトランジスタ１６によつて制御するようにして
いる。

このようにシフトダウンの場合であつて、クラ
ツチペダル１９から足が離されてクラツチが接続
状態になつた場合には、トランスミツシヨン５の
ギヤ位置センサ２１の検出に応じて、第３図に示
すようにして徐々に界磁電流を増加させるように
しており、減速比が大きいほど界磁電流を増加さ
せる割合をゆつくりと行なうようにしている。従
つてシフトダウンの際のブレーキトルクの変化は
第４図において実線で示す状態になり、鎖線で示
すシヤープエツジの部分が滑らかにつながれるよ
うになる。従つてシフトダウンの際にブレーキペ
ダル１９から足を離してクラツチを接続しても、
急激にリターダが大きな制動力を発生することが
なくなり、衝撃を緩和することが可能になる。従
つてシフトダウンの際の乗り心地の改善を図るこ
とが可能になる。

〓考案の効果〓 以上のように本考案によれば、クラツチが遮断
されたことがクラツチセンサで検出されたとき
に、制御手段によつて発電機の界磁電流が断たれ
るとともに、クラツチの接続を行なうと、制御手
段によつて発電機の界磁電流が徐々に増加すると
ともに、界磁電流の増加の割合がギヤ位置センサ
によつて検出されるトランスミツシヨンのギヤ位
置によつて変化し、減速比が大きいほど界磁電流
の増加率が小さくなつている。

従つてクラツチが遮断された場合には、そのこ
とがクラツチセンサで検出されるとともに、この
検出に応じて制御手段によつて、発電機の界磁電
流が断たれ、リターダを構成する発電機による制
動動作が停止される。従つてクラツチが遮断され
たときにリターダによつてエンジンに急激に大き
な制動力が加わることによるエンストを防止する
ことが可能になる。

またクラツチの接続を行なうと、制御手段によ
つて発電機の界磁電流がギヤ位置に応じて徐々に
増加するとともに、減速比が大きいほど界磁電流
の増加率が小さくなる。これによつてシフトダウ
ンの際にクラツチの接続を行なうと、衝撃的に大
きな制動力が発生して乗り心地が悪化することが
防止される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例に係る自動車のリタ
ーダの界磁電流の制御回路を示すブロツク図、第
２図はこの界磁電流の制御のための動作を示すフ
ローチヤート、第３図は界磁電流の制御の状態を
示すグラフ、第４図は車速に伴うブレーキトルク
の変化を示すグラフ、第５図はこの自動車のリタ
ーダの全体の構造を示すブロツク図、第６図は同
リターダの外観斜視図、第７図はこの自動車のリ
ターダの要部展開拡大正面図である。また図面中
の主要な部分の名称はつぎの通りである。 ２……フライホイールハウジング、４……フラ
イホイール、５……トランスミツシヨン、７……
誘導子磁極、９……ポールコア、１０……固定子
ヨーク、１１……電機子コイル、１２……界磁コ
イル、１３……コントローラ、１６……制御用ト
ランジスタ、１７……マイクロコンピユータ、２
０……クラツチセンサ、２１……トランスミツシ
ヨンギヤ位置センサ、２５……発電機。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 フライホイールハウジング２内に設置される発
   電機２５と、制御手段１６，１７と、クラツチセ
   ンサ２０と、ギヤ位置センサ２１とを有する自動
   車のリターダであつて、 発電機２５は、回転子２６がフライホイール４
   を兼用し、 クラツチセンサ２０は、クラツチペダル１９の
   踏込みを検出し、 ギヤ位置センサ２１は、トランスミツシヨン５
   のギヤ位置を検出し、 制御手段１６，１７は、発電機２５の界磁電流
   を制御するものであつて、クラツチセンサ２０と
   ギヤ位置センサ２１の出力を入力し、 クラツチが遮断されたときには、界磁電流を遮
   断し、 クラツチが接続されたときには、ギヤ位置に応
   じて界磁電流を徐々に増加するものであつて、減
   速比が大きいほど界磁電流の増加率が小さいもの
   である。 自動車のリターダ。