JPH0549105A

JPH0549105A - リタ−ダ付車両の制御装置

Info

Publication number: JPH0549105A
Application number: JP27175991A
Authority: JP
Inventors: Takayuki Suzuki; 木孝幸鈴; Tetsuo Koike; 池哲夫小; Atsumi Obata; 幡篤臣小; Takashi Koto; 藤隆志古
Original assignee: Hino Motors Ltd
Current assignee: Hino Motors Ltd
Priority date: 1991-08-09
Filing date: 1991-08-09
Publication date: 1993-02-26

Abstract

(57)【要約】【目的】リターダ装置をエンジン停止で車両が動けな
くなった場合の非常脱出に利用して、事故等を防止す
る。【構成】手動変速機６を備えたエンジン駆動系でフラ
イホイール３に誘導機２１が装着されるリターダ装置２
０において、電気制御装置２２に非常脱出スイッチ４３
と非常脱出制御回路４４を設ける。そして、車両が例え
ば踏切りに入った状態でエンジン１が種々のトラブルに
より停止して動けなくなった場合は、エンジン停止と手
動変速機６が低速段にシフトされることを確認して非常
脱出スイッチ４３を操作し、非常脱出制御回路４４の信
号により誘導機２１を回転磁界進み制御して、誘導機２
１の回転動力を車輪側に伝達することにより車両を力強
く動かして非常脱出することを可能にする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車等の車両で、駆
動系に装着された誘導機を含むリターダ装置により電気
制動と補助加速を行うように制御するリターダ付車両に
おいて、リターダ装置を非常脱出に利用する制御装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、本件出願人より既に自動車等の車
両の駆動系に、かご形多相誘導機を設ける。そして、こ
の誘導機を制動時には発電機として作動して電気制動
し、このとき誘導機で機械的エネルギを電気エネルギに
変換してバッテリに回生する。また発進や加速時には、
誘導機をバッテリ電源により電動機として作動して補助
加速するように制御するリターダ装置が提案されてい
る。このリターダ装置のエネルギ回生サイクルにより、
特に大型車両ではエンジンの小型化によるエンジンブレ
ーキの効果の低下、サービスブレーキの多用を補うこと
ができ、発進、加速時に燃料、排気ガスを低減すること
が可能になるのであり、この優れた効果が注目されてい
る。

【０００３】従来、上記車両用のリターダ装置は、エン
ジンの出力側の慣性マスの大きいフライホイールとフラ
イホイールハウジングの間に、誘導機が装着される。そ
して、電気制御系においては、制動用スイッチを操作す
ると、誘導機に軸回転速度より遅れた回転磁界を与えて
発電機として作動し電気制動する。このとき駆動系の機
械的エネルギを電気的エネルギに変換し、バッテリに充
電して回生する。また、加速スイッチを操作すると、誘
導機に軸回転速度より進んだ回転磁界を与えて、且つバ
ッテリの電圧を印加して電動機として作動し補助加速す
るように構成されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
リターダ装置の制御装置は、主として電気制動し且つこ
のときエネルギ回生して補助加速する構成であるが、こ
のリターダ装置の利用範囲を更に拡大して、種々の制御
に有効利用することが望まれる。

【０００５】本発明は、この点に鑑みてなされたもの
で、リターダ装置をエンジン停止で車両が動けなくなっ
た場合の非常脱出に利用して、事故等を防止することを
目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、エンジンの駆動系に発電と電動が可能な
誘導機が装着され、この誘導機の固定子部がインバータ
回路を介して発電電力を回生するバッテリに接続され、
インバータ回路に電気制動する回転磁界遅れ回路と補助
駆動する回転磁界進み回路が接続されるリターダ付車両
の制御装置において、非常脱出スイッチと、エンジン停
止時に車輪側に動力伝達可能な状態で非常脱出スイッチ
信号が入力すると、回転磁界進み回路に作動信号を出力
する非常脱出制御回路とを備えるものである。

【０００７】

【作用】上記構成に基づき、エンジン運転の車両走行中
において、誘導機を回転磁界遅れ制御することで電気制
動され、誘導機を回転磁界進み制御することで補助加速
される。また、車両が例えば踏切りに入った状態でエン
ジンが種々のトラブルにより停止して動けなくなった場
合は、手動変速機で誘導機がその入力側に装着される駆
動系では、低速段にシフトして非常脱出スイッチを操作
する。すると、非常脱出制御回路の信号により誘導機が
回転磁界進み制御されて電動モードになり、誘導機の回
転動力が車輪側に伝達して車両を動かし、非常脱出する
ことが可能になる。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１において、手動変速機を備えた駆動系の場合
について説明すると、エンジン１のクランク軸２がフラ
イホイール３に連結され、このフライホイール３にクラ
ッチ４が設けられる。また、クラッチ４からの入力軸５
が手動変速機６に連結され、この出力軸７がプロペラ軸
８、ディファレンシャル装置９、車軸１０等を介して駆
動輪１１に伝動構成されている。一方、フライホイール
３にはギヤ１２を介してスタータモータ１３が、エンジ
ン１を始動することが可能に連結される。そこで、この
ような駆動系において、フライホイール３とそこに被着
されるハウジング１４との間に、リターダ装置２０の誘
導機２１が装着され、誘導機２１に対しては電気制御装
置２２が回路接続されている。

【０００９】誘導機２１はかご形多相であり、フライホ
イール３にロータ側のコア、コイルから成る回転子部２
１b が設けられ、ハウジング１４にステータ側のコア、
コイルから成る固定子部２１a が設けられる。これらの
回転子部２１b と固定子部２１a は、径方向に近接対向
して配置され、回転子部２１b に対して固定子部２１a
の回転磁界を進ませることにより電動機として作動し、
逆に遅らせることにより発電機として作動するように構
成される。

【００１０】電気制御装置２２について説明する。誘導
機２１の固定子部２１a はインバータ回路２３を介して
バッテリ２４に接続され、このバッテリ２４の回路に充
電回路２５と放電回路２６が接続される。インバータ回
路２３はトランジスタとダイオードのスイッチ素子によ
り構成され、所定の周波数の開閉信号が入力すると、誘
導機２１を発電機として作動して、このとき誘導機２１
で発生した交流電圧を直流電圧に変化してバッテリ２４
に回生し、またはバッテリ２４の電圧を誘導機２１に印
加して電動機として作動するようになっている。また、
運転者により操作される電気制動スイッチ２７と補助加
速スイッチ２８、駆動系の軸回転速度を検出する回転セ
ンサ２９を有する。

【００１１】電気制動スイッチ２７は回転磁界遅れ回路
３０に接続され、このスイッチ信号が入力すると軸回転
速度Ｎに対して制動トルクに応じ所定量遅れた回転磁界
の周波数信号を生じて、インバータ回路２３に出力す
る。このとき、発電モード信号は充電回路２５に入力
し、インバータ出力電圧を調整してバッテリ２４に充電
することが可能になっている。尚、この回転磁界遅れ回
路３０は通常走行時に常にバッテリ充電することが可能
に、弱い発電モードに設定されている。補助加速スイッ
チ２８は回転磁界進み回路３１に接続され、このスイッ
チ信号が入力すると軸回転速度Ｎに対して駆動トルクに
応じ所定量進んだ回転磁界の周波数信号を生じ、この周
波数信号をインバータ回路２３に出力する。このとき、
電動モード信号は放電回路２６に入力し、バッテリ電源
により誘導機２１を電動機動作するに必要な直流電圧を
発生し、この電圧を誘導機２１に印加するように構成さ
れる。

【００１２】更に、上記電気制御装置２２において非常
脱出の制御系について説明すると、手動変速機６に設け
られてシフト位置を検出するポジションセンサ４０を有
し、スタータスイッチ４１とこのポジションセンサ４０
の信号が始動制御回路４２に入力する。始動制御回路４
２はシフト位置がＮの場合にスタータ信号が入力すると
きに限りスタータモータ１３に駆動信号を出力するよう
に構成され、走行位置にシフトした状態でスタータ駆動
することによる車両の飛び出し、スタータを非常脱出に
使用することを防止するようになっている。また、スタ
ータスイッチ４１と各別に非常脱出スイッチ４３を有
し、この非常脱出スイッチ４３、ポジションセンサ４０
及び回転センサ２９の信号が非常脱出制御回路４４に入
力する。非常脱出制御回路４４は軸回転速度が零のエン
ジン停止時に１速または後進速にシフトされ、この状態
で非常脱出信号が入力する場合に、エンジン停止の非常
脱出を判断して回転磁界進み回路３１に作動信号を出力
するように構成される。

【００１３】次に、この実施例の動作について説明す
る。先ず、手動変速機６がＮのシフト位置にあることを
確認してスタータスイッチ４１をＯＮすると、始動制御
回路４２によりスタータモータ１３に駆動信号が出力し
て正常に駆動する。そして、スタータモータ１３により
フライホイール３等を介してエンジン１がクランキング
され、且つ自爆運転してエンジン始動する。そこで、ク
ラッチ４を操作しながら手動変速機６を走行位置にシフ
トすると、エンジン動力が変速機６に入力し、その変速
動力が出力軸７から駆動輪１１に伝達して車両走行す
る。

【００１４】上記車両走行時において、特に発進、加速
の過渡時に補助加速スイッチ２８を操作する。すると、
放電回路２６によりバッテリ２４から高電圧が誘導機２
１に印加され、同時に駆動トルクに応じ回転磁界進み回
路３１から所定の進み周波数信号がインバータ回路２３
に入力し、誘導機２１の固定子部２１aに回転子部２１b
に対して進んだ回転磁界を生じるようになる。このた
め、誘導機２１は一時的に強力な電動機として作動し、
慣性マスの大きいフライホイール３で駆動系が効果的に
補助駆動される。そこで、エンジン動力に誘導機２１の
補助駆動が重複して加わって、発進や加速の走行性能が
向上したり、またはアクセル操作量が減じて燃費や排気
ガスが低減される。

【００１５】一方、降坂走行時に電気制動スイッチ２７
を操作すると、制動トルクに応じ回転磁界遅れ回路３０
から所定の遅れ周波数信号がインバータ回路２３に入力
し、誘導機２１の固定子部２１a に回転子部２１b に対
して遅れた回転磁界を生じるようになる。このため、誘
導機２１は強力な発電機として作動し、フライホイール
３で高速の駆動系が強制的に制動され、エンジンブレー
キの効きが良くなって安全に減速走行される。このと
き、誘導機２１が駆動系の機械エネルギにより発電し、
この電気エネルギがインバータ回路２３で直流に変換さ
れ、充電回路２５で電圧調整してバッテリ２４に充電さ
れるのである。こうして、上述の補助駆動が、電気制動
時の駆動系のエネルギ回生により半永久的に繰返して行
うことが可能になる。

【００１６】更に、車両が例えば踏切り等に入った状態
でエンジン１が、エンジン１のトラブル、ガス欠等によ
り停止して動けなくなった場合は、手動変速機６を低速
段の走行位置にシフトした状態で非常脱出スイッチ４３
を操作する。すると、非常脱出制御回路４４でエンジン
停止の非常脱出が判断され、作動信号が回転磁界進み回
路３１に入力して誘導機２１の回転磁界が進み制御され
る。そしてこの場合は、車両停止状態であるから、誘導
機２１は上述より強力な電動機として作動し、この誘導
機２１の回転動力が手動変速機６に入力し、且つ予め１
速または後進速にシフトされていることでこの低速段の
大きい変速動力が出力軸７から駆動輪１１に伝達する。
そこで、駆動輪１１にはスタータモータ等を利用した場
合に比べてはるかに大きい駆動力を生じ、これにより荷
物を積載した大型車両でも動かすことが可能になる。こ
のため、車両は力強く確実に動きだして、踏切り等の危
険な場所から迅速に脱出することが可能になる。尚、エ
ンジン運転状態等において誤って非常脱出スイッチ４３
を操作したり、非常脱出の際に正常にシフトされないよ
うな場合には、非常脱出制御回路４４でキャンセルされ
る。

【００１７】図２において、トルコン付自動変速機を備
えた駆動系の場合について説明する。この実施例では、
エンジン１のクランク軸２がトルクコンバータ５０に連
結され、このトルクコンバータ５０からの入力軸５１が
自動変速機５２に連結され、その出力軸５３以降は上述
と同様に構成される。ここで、エンジン１が停止または
極低速回転する条件では、油圧が不足してトルクコンバ
ータ５０と自動変速機５２は動力伝達不能の状態にな
る。そこで、非常脱出の際に駆動輪１１に適確に動力伝
達することを考慮して、リターダ装置２０の誘導機２１
が変速機出力側の例えば出力軸５３とケース５４との間
に装着される。この場合の非常脱出制御系は、非常脱出
制御回路４４に非常脱出スイッチ４３、イグニッション
スイッチ５５、自動変速機５２の油圧系の油圧センサ５
６の信号が入力して判断される。

【００１８】そこで、この実施例ではトルクコンバータ
５０でトルク増幅し、自動変速した動力が伝達して車両
走行し、このとき自動変速機５２の出力側の誘導機２１
により補助駆動され、且つトルクコンバータ５０のスリ
ップの影響を受けることなく効果的に電気制動される。
また、イグニッションスイッチ５５によりエンジン停止
が、油圧センサ５６により自動変速機作動不能が確認さ
れた状態で非常脱出スイッチ信号が入力すると、誘導機
２１の回転動力により出力軸５３以降の駆動輪１１が直
接駆動して、車両を上述と同様に走行して非常脱出され
る。

【００１９】以上、本発明の実施例について説明した
が、誘導機は駆動系の種々の箇所に装着することがで
き、その場合に対しても同様に適応できる。

【００２０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
リターダ付車両において、リターダ装置が本来の電気制
動や補助加速以外に、エンジン停止時に誘導機の回転動
力で車両を動かすことが可能に構成されているので、大
型車両の場合でも、スタータモータ等を利用したのに比
べてはるかに力強く非常脱出することができ、事故防止
等の点でその効果は非常に大きい。非常脱出の場合にス
タータモータを使用する必要がなくなるので、スタータ
モータ等の耐久性を向上することができる。手動変速機
を用いた駆動系でその入力側に誘導機が装着される場合
は、エンジン停止と、非常脱出の際に低速段にシフトす
ることを前提に構成されるので、誘導機の回転動力によ
り適確に車両を動かすことができ、変速段により駆動力
が増大して好ましい。トルコン付自動変速機の駆動系で
は、誘導機がその出力側に装着されているので、トルク
コンバータや自動変速機の作動不能状態でも、確実に車
両を動かすことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るリターダ付車両の制御装置の実施
例を示す構成図である。

【図２】本発明をトルコン付自動変速機の駆動系に適応
した他の実施例を示す構成図である。

【符号の説明】

１エンジン３フライホイール４クラッチ６手動変速機１１駆動輪２０リターダ装置２１誘導機２２電気制御装置２３インバータ回路３０回転磁界遅れ回路３１回転磁界進み回路４３非常脱出スイッチ４４非常脱出制御回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｈ０２Ｐ 7/63 ３０２Ｄ 8209−5Ｈ (72)発明者古藤隆志東京都日野市日野台３丁目１番地１日野自動車工業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】エンジンの駆動系に発電と電動が可能な
誘導機が装着され、この誘導機の固定子部がインバータ
回路を介して発電電力を回生するバッテリに接続され、
インバータ回路に電気制動する回転磁界遅れ回路と補助
駆動する回転磁界進み回路が接続されるリターダ付車両
の制御装置において、非常脱出スイッチと、エンジン停
止時に車輪側に動力伝達可能な状態で非常脱出スイッチ
信号が入力すると、回転磁界進み回路に作動信号を出力
する非常脱出制御回路とを備えることを特徴とするリタ
ーダ付車両の制御装置。
【請求項２】上記エンジンの駆動系が手動変速機を備
える場合には、この手動変速機のＮ位置でのみスタータ
駆動し、非常脱出制御回路はエンジン停止時に手動変速
機が低速段にシフトされた状態で非常脱出信号が入力す
ると作動信号を出力するように構成されることを特徴と
する請求項１記載のリターダ付車両の制御装置。
【請求項３】上記エンジンの駆動系がトルクコンバー
タ、自動変速機を備える場合には、誘導機が自動変速機
の出力側に装着されることを特徴とする請求項１記載の
リターダ付車両の制御装置。