JPH061923B2

JPH061923B2 - 車両用リターダ

Info

Publication number: JPH061923B2
Application number: JP26048086A
Authority: JP
Inventors: 孝幸鈴木; 篤臣小幡
Original assignee: Hino Motors Ltd
Current assignee: Hino Motors Ltd
Priority date: 1986-10-31
Filing date: 1986-10-31
Publication date: 1994-01-05
Anticipated expiration: 2009-01-05
Also published as: JPS63114505A

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、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、車速に対する制動力の調整を共振回
路の共振特性線に沿って移行させることによって達成す
るようにしたものであって、降坂時における勾配の変化
に伴なう車速の変化を少なくするようにしたものであ
る。

〔従来の技術〕

一般に自動車にはサービスブレーキが設けられている。
そして運転席のブレーキペダルを踏込むことによって、
上記サービスブレーキによって車両が制動されて減速さ
れるようになっている。ところがトラックやバスのよう
な大型の車両においては、車体重量も大きくなるため
に、大きな制動力を発生する制動装置が必要になり、サ
ービスブレーキのみでは不充分な場合を生ずる。そこで
例えば特願昭５８−７４７６５号等によって提案される
ように、車両に発電機からなるリターダを搭載し、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
力として利用することにより、車両を制動するようにし
ている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

このような従来の発電機からなるリターダにおいては、
その制動力の強弱の調整を、コントローラのノッチによ
って段階的に行なうようにしていた。従って走行したい
車速での最適な制動力を得ることが必ずしもできず、車
速の目標値に対する偏差が大きくなっていた。これは界
磁電流制御によってその制動力を調整しているためであ
る。

界磁電流制御によるリターダの特性は第７図のようにな
り、例えば勾配がθ_０の坂を降坂中にリターダによって
制動力を得、車速Ｖ_０で走行したい場合には、車速Ｖ_０
と勾配θ_０の制動力の特性の曲線との交わる点Ａを求め
る。そしてＡ点が「中」と「強」の中間の位置にあるた
めに、コントローラのノッチを中か強のいずれかにす
る。例えば「強」のノッチを選択した場合には、制動力
はＡ点からＢ点に移行し、実際にはＶ_１の車速で走行す
ることになる。従ってこのときの速度の偏差は△Ｖ_１に
なる。つぎにこの坂の勾配が変化してθ_１になった場合
には、ノッチが「強」の曲線に沿って制動力はＢ点から
Ｃ点に移行する。従ってこのときの車速の偏差は△Ｖ_２
になる。従って目標とする車速に対して比較的大きな偏
差で車両が降坂することになる。なお車速をフィードバ
ックして界磁電流制御を行なうことも考えられるが、こ
のようにすると装置が複雑になる欠点がある。

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、特に降坂時における車速の偏差を少なくし、車両に
対して適正な制動力を与え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伝動され、負荷抵抗は、発電機の出力を消費し、複数のコンデンサは、並列回路を構成し、該並列回路が
発電機の電機子コイルと直列に接続され、複数のスイッチは、それぞれ対応するコンデンサと直列
に接続され、コントローラは、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スイッチを開閉してコンデンを
選択する車両用リターダに関するものである。

〔作用〕

コントローラにはエンジンの回転数信号が入力される。
従ってコントローラはスイッチを切換えて発電機の電機
子コイルと接続されるコンデンサの容量を変化させ、回
転数に見合った共振特性を得る。従って車速に対する制
御力の調整は、急峻な共振特性を利用して行なわれる。

〔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。そしてコントローラ１３は第
１図および第４図に示すようにトランジスタ１６を備え
ており、このトランジスタ１６によって界磁電流の制御
を行なうようにしている。そして、トランジスタ１６の
ベースはコントローラ１７と接続されるようになってお
り、さらにこのコントローラ１７が運転席に設けられて
いるリターダスイッチ１８と接続されるようになってい
る。また界磁コイル１２の両端には第４図に示すように
ダイオード２７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。さにらに
電機子コイル１１には複数のコンデンサ２６の並列回路
が直列に接続されている。そしてコンデンサ２６はそれ
ぞれ対応するスイッチ２５と接続されるようになってい
る。しかもこれらのスイッチ２５は上記コントローラ１
７によって制御され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が制
御回路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。

このようにして制動力を発生する発電機の電機子コイル
１１は第４図に示すように、複数のコンデンサ２６の並
列回路と直列に接続されており、これによって直列共振
回路を構成している。そしてこの発電機は界磁電流制御
を行なう代わりに、コンデンサ２６の容量をスイッチ２
５によって調整することにより、共振特性を変えるよう
にしている。すなわちエンジン１の回転数が第５図に示
すようにＮ_０の場合には、この回転数と中トルクとの交
点を通過する共振特性を利用するようにコントローラ１
７がスイッチ２５を切換え、コイル１１とともに直列共
振回路を構成するコンデンサ２６の容量を変化させる。
これによってエンジン１の回転数に合った共振特性を得
るようにしており、この場合には第５図において実線で
示す共振特性を得るようにしている。

このように電機子コイル１１とコンデンサ２６とによっ
て直列共振回路を構成し、その共振特性を利用して制動
力を制御するようにしているために、車両の降坂時の速
度偏差が非常に少なくなる。例えば車速Ｖ_０で走行中に
リターダを作動させると、そのときの制動力は第６図に
おいて、車速Ｖ_０で選択された特性曲線上のＡ点から同
曲線と中トルクとの交点Ｂに移行することになり、これ
によって車速がＶ_１になる。ところがこの共振特性の曲
線は急峻な曲線であるために、その速度偏差△Ｖ_１は非
常に小さな値になる。さらにこの車両が勾配θの坂にさ
しかかった場合には、このθの特性曲線と共振特性の曲
線との交点Ｃ点まで移行することになり、これによって
さらに制動力が大きくなる。そしてこのときの車速はＶ
_２に変化する。ところがこの場合においても、共振特性
線に沿って移行しているために、始めの速度に対する速
度偏差△Ｖ_２も比較的小さな値となっており、大きく車
速がずれることがなくなる。

〔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、コ
ンデンサと接続されているスイッチを切換えて共振回路
のコンデンサの容量を変化させ、回転数に見合った共振
特性を得るようにしており、車速に対する制動力の調整
を共振回路の共振特性線に沿って移行させるようにした
ものである。従ってこのような構成によれば、車速に対
する制動力の調整を、急峻な共振特性線を利用して行な
うことになるので、そのときの速度偏差を小さくするこ
とが可能になり、例えば降坂時にオートクルーズなども
容易にかつ精度よく行なうことができる。

【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を示す
ブロック図、第２図は同リターダの斜視図、第３図は同
要部拡大展開正面図、第４図は同回路図、第５図はこの
リターダの共振特性を示すグラフ、第６図は同降坂時の
車速の変化を示すグラフ、第７図は従来のリターダによ
る降坂の動作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２５・・・スイッチ２６・・・コンデンサ

Claims

【特許請求の範囲】

【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）がパワーラインに伝動さ
れ、負荷抵抗（１５）は、発電機（８）の出力を消費し、複数のコンデンサ（２６）は、並列回路を構成し、該並
列回路が発電機（８）の電機子コイル（１１）と直列に
接続され、複数のスイッチ（２５）は、それぞれ対応するコンデン
サ（２６）と直列に接続され、コントローラ（１７）は、エンジン（１）の回転数信号
が入力され、エンジン（１）の回転数に応じてスイッチ
（２５）を開閉してコンデンサ（２６）を選択する車両用リターダ。