JPH061922B2 - 車両用リターダ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は車両用リターダに係り、特にリターダを発電機
から構成し、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利用するようにした車両用リ
ターダに関する。

〔発明の概要〕

本発明は、リターダを構成する発電機の出力コイルをコ
ンデンサと接続して共振回路を構成し、この共振回路の
共振特性を利用して制動トルクを調整するとともに、共
振特性に従ってエンジンの回転数が所定の回転数以上偏
移した場合に、表示手段によって対応する表示を行なう
ようにしたものであって、リターダの制動力が不足な場
合および過大な場合にそれぞれ適切な処理をとり得るよ
うにしたものである。

〔従来の技術〕

自動車には一般にサービスブレーキが設けられており、
運転席に設けられているブレーペダルを踏込むことによ
ってこのサービスブレーキが作動し、車両を制動して減
速するようになっている。ところがトラックやバスのよ
うな大型化し、大きな重量を有する場合には、高い制動
力を必要とすることになる。そこで上記サービスブレー
キを補うために、車両にリターダを装備することが試み
られている。そして特願昭５８−７４７６５号等によっ
て示されるように、リターダを誘導子型発電機から構成
し、この発電機が発電を行なうとき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ている。このよう
なリターダを備えることによって、より確実に車両を制
動することが可能になる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

このような発電機からなるリターダを作動させた場合
に、そのときの車速とトランスミッションのギヤ比との
関係が不適当な場合には、所望の制動力が得られず、エ
ンジンの回転数が上昇したり、あるいはブレーキ力が過
大で回転数が必要以上に低下する場合がある。このよう
に不適正である場合にそのことを表示するためには、車
速やトランスミッションのギヤ比、あるいはリターダの
ポジション等の検出を行なう必要があった。

本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであっ
て、車速やトランスミッションのギヤ比、リターダのポ
ジション等を検出することなく、しかもリターダの制動
力が不適正な場合にそのことを確実に表示し得るように
した車両用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〕

本発明は、発電機と、負荷抵抗と、複数のコンデンサ
と、複数のスイッチと、コントローラと、表示手段とを
有する車両用リターダであって、 発電機は、回転子がパワーラインに連動され、 負荷抵抗は、発電機の発電出力を消費し、 複数のコンデンサは、発電機の発電用電機子コイルとそ
れぞれ並列に接続されて共振回路を構成し、 複数のスイッチは、対応するコンデンサとそれぞれ直列
に接続され、 表示手段は、発電機の制動力が不足または過大の表示を
行ない、 コントローラは、スイッチと表示手段とを制御するもの
であって、エンジンの回転数信号が入力され、エンジン
の回転数に応じて対応する容量のコンデンサをスイッチ
によって選択し、エンジンの回転数が所定の回転数以上
になったときに表示手段によって対応表示させる 車両用リターダに関するものである。

〔作用〕

コントローラはエンジンの回転数信号が入力されると、
この回転数に対応する制動力を算出し、これに見合うよ
うな共振特性を選ぶ。そしてこのような共振特性になる
ように複数のスイッチを開閉し、これらのスイッチによ
って発電用電機子コイルとともに共振回路を構成するコ
ンデンサであって対応する容量のコンデンサを選択する
ことになる。エンジンの回転数が所定の回転数以上に偏
移し、これによって初期の制動力から外れた場合には、
そのことが表示手段によって表示され、運転者に知らさ
れるようになる。

〔実施例〕

第１図は本発明の一実施例に係るリターダを備えたエン
ジン１を示すものであって、このエンジン１は例えばト
ラック用のディ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
ランスミッション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、プロペラシャフト６を介して駆
動輪へ伝達するようになっている。

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２図に示すようにハウジング２内
に収納され、クランクシャフト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って所定のピ
ッチで誘導子磁極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
を構成しており、この発電機が自動車のリターダを構成
するようになっている。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３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
エアギャッ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１２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に跨って巻装されている
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。

このような構成になる固定子側の界磁コイル１２は第１
図および第２図に示すコントローラ１３を介してバッテ
リ１４と接続されている。界磁コイル１２への界磁電流
を制御するコントローラ１３は、第１図および第４図に
示すトランジスタ１６を備えており、このトランジスタ
１６がコントローラ１３によって制御されるようになっ
ている。そしてコントローラ１３はさらに運転席に設け
られているリターダスイッチ１９と接続されている。ま
た上記トランジスタ１６のコレクタには、第４図に示す
ように、界磁コイル１２を短絡するようにダイオード２
７が接続されている。

これに対して電機子コイル１１は負荷抵抗１５と接続さ
れている。そして負荷抵抗１６は第４図に示すように、
複数のコンデンサ２６の並列回路と接続されている。さ
らにコンデンサ２６は対応するスイッチ２５と接続され
るとともに、これらのスイッチ２５が上記コントローラ
１７によって制御されるようになっている。そして電機
子コイル１１と複数のコンデンサ２６とによって、直列
共振回路が形成されるようになっており、しかもスイッ
チ２５によってコンデンサ２６の容量を変更することに
より、第５図に示すような複数の共振特性のうちの１つ
を選択するようになっている。

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
リターダスイッチ１８を投入する。すると第１図および
第２図に示すコントローラ１３のトランジスタ１６がコ
ントローラ１７によって導通状態に切換えられる。従っ
てバッテリ１４からこのトランジスタ１６を介して誘導
子型発電機の固定子の界磁コイル１２に界磁電流が流
れ、この界磁コイル１２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３図に示すように、ポールコア９を２つずつ互
に逆向き磁化するとともに、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。従ってある瞬間においては、第３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のピッ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３
５、３６を通過する磁束の向きは互に反転することにな
る。従ってこの磁束の変化によって、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。従ってこの誘導子型発電機の発電によって車両が制
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２図および第４図に示す負荷抵抗１５によ
って消費されるようになっている。

上記電機子コイル１１は第４図に示すように、負荷抵抗
１５と接続されるとともに、複数のコンデンサ２６と接
続されるようになっており、直列共振回路を構成するよ
うにしている。そしてコンデンサ２６の容量をスイッチ
２５によって調整することにより、第５図に示すような
複数の共振特性のうちの１つを任意に選択するようにし
ている。リターダスイッチ１８を投入すると、コントロ
ーラ１７はエンジン１の回転数Ｎ_０と対応する中トルク
を算出するとともに、これに合うような共振特性を選ぶ
ことになる。そしてこの選択に基いて、コントローラ１
７がスイッチ２５の開閉を制御し、複数の共振特性のう
ちの１つを選択することになる。例えばエンジンの回転
数がＮ_０でリターダスイッチ１８が投入された場合に
は、第５図において実線で示す共振特性が選択されるこ
とになる。なおこのときに界磁コイル１２に流れる界磁
電流は、トランジスタ１６によって一定の値に維持され
るようになっている。

このときのリターダの制動力が適正な場合には、エンジ
ン１の回転数はＮ_０の近傍の値に維持されることにな
り、大きく変動することがない。これに対してリターダ
の制動力が不足している場合には、エンジンの回転数は
第５図に示す共振特性線上を右側へ移動することにな
り、降坂時においては車速が上昇することになる。従っ
てエンジンの回転数が一定の値、例えば△Ｎ_１だれけ増
加してＮ_１回転になった場合には、コントローラ１７は
第１図に示す表示手段２１によって「シフトダウンまた
はフートブレーキ使用」の表示を行なうことになる。従
って運転者はこの表示２１を見ながら、トランスミッシ
ョン５のギヤ比を変更してシフトダウンを行なうことに
なる。あるいはまたフートブレーキを踏込むことによっ
て、車速の上昇を押えることが可能になり、リターダの
制動力の不足が補われることになる。

つぎにこのときのリターダの制動力が過大の場合には、
第５図に示す共振特性線に沿って左側へエンジンの回転
数が移動することになる。そこで回転数が△Ｎ_２だけ少
なくなってエンジンの回転数が△Ｎ_２になった場合に
は、コントローラ１７は表示手段２２によって、「シフ
トアップまたはリターダＯＦＦ」の表示を行なう。この
表示２２によって、運転者はトランスミッション５をシ
フトアップするか、あるいはリターダスイッチ１８をＯ
ＦＦにしてリターダを遮断することになる。これによっ
てエンジン１の回転数の低下あるいは車速の低下が防止
されるようになり、制動力が過大な状態で車両が走行さ
れることを回避することが可能になる。

〔発明の効果〕

以上のように本発明は、リターダを構成する発電機の出
力コイルをコンデンサと接続して共振回路を構成し、こ
の共振回路の共振特性を利用して制動トルクを調整する
とともに、共振特性に従ってエンジンの回転数が所定回
転数以上偏移した場合に、表示手段によって対応する表
示を行なうようにしたものである。従ってこのような構
成によれば、エンジンの回転数の検出のみでリターダの
制動力の不足および過大を知ることが可能になり、これ
に対応した表示によって運転者が適正な対策をとること
が可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る車両用リターダのブロ
ック図、第２図は同リターダの外観斜視図、第３図は同
要部拡大展開正面図、第４図はリターダの回路図、第５
図はリターダの共振特性を示すグラフである。 また図面中の主要な部分の名称はつぎの通りである。 １・・・・・エンジン ４・・・・・フライホイール（回転子） ７・・・・・誘導子磁極 ８・・・・・ケース（誘導子型発電機） １１・・・・・電機子コイル １２・・・・・界磁コイル １５・・・・・負荷抵抗 １７・・・・・コントローラ ２１、２２・・表示手段 ２５・・・・・スイッチ ２６・・・・・コンデンサ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】発電機（８）と、負荷抵抗（１５）と、複
   数のコンデンサ（２６）と、複数のスイッチ（２５）
   と、コントローラ（１７）と、表示手段（２１、２２）
   とを有する車両用リターダであって、 発電機（８）は、回転子（４）がパワーラインに連動さ
   れ、 負荷抵抗（１５）は、発電機（８）の発電出力を消費
   し、 複数のコンデンサ（２６）は、発電機（８）の発電用電
   機子コイル（１１）とそれぞれ並列に接続されて共振回
   路を構成し、 複数のスイッチ（２５）は、対応するコンデンサ（２
   ６）とそれぞれ直列に接続され、 表示手段（２１、２２）は、発電機（８）の制動力が不
   足または過大の表示を行ない、 コントローラ（１７）は、スイッチ（２５）と表示手段
   （２１、２２）とを制御するものであって、エンジン
   （１）の回転数信号が入力され、エンジン（１）の回転
   数に応じて対応する容量のコンデンサ（２６）をスイッ
   チ（２５）によって選択し、エンジン（１）の回転数が
   所定の回転数以上になったときに表示手段（２１、２
   ２）によって対応表示させる 車両用リターダ。