JPH062402Y2 - 車両用リターダ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は車両用リターダに係り、とくにリターダを発電
機から構成し、この発電機が発電を行なう際に吸収する
仕事によって制動力を得るようにした車両用リターダに
関する。

〔考案の概要〕

本考案は、リターダを構成する発電機の出力回路に異常
が生じた場合にこのことを異常検出手段によって検出す
るとともに、この検出に連動して表示手段によって表示
動作を行なうようにしたものであって、異常が発生した
場合に早期に運転者に認知させ、適当な処置を取得るよ
うにしたものである。

〔従来の技術〕

車両を制動するためのリターダの一種として、発電機式
のリターダが提案されているる。このリターダは、発電
機が発電を行なう際に吸収する仕事によって制動力を得
るようになっている。そして発電出力は負荷抵抗によっ
て熱に変換されるようになっている。またこの発電機の
出力を有効に利用してバッテリの充電と電気負荷の駆動
とを行なうようにすることも可能であつて、このような
方式を採用するとオルタネータを省略できるようにな
る。

〔考案が解決しようとする問題点〕

このようにリターダを構成する発電機をオルタネータと
兼用する場合には、その出力回路に異常があった場合に
は、バッテリの充電が不可能になるとともに、電気負荷
の駆動を行ない得なくなる。これによって車両が路上故
障を起す可能性がある。そこで従来はこのような発電機
の出力回路に電流計を設けており、運転者がこの電流計
を見ることによって異常を認知するようにしていた。従
って、電流計を注意深く見ていないと異常を見逃す可能
性があった。

本考案はこのような問題点に鑑みてなされたものであっ
て、オルタネータを兼用する発電機から成るリターダに
異常が発生した場合にそのことを早期に運転者に認知さ
せるようにし、適切な処置を取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〕

本考案は、発電機と、バッテリと、電気負荷と、制御手
段と、表示装置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、かつ検出
用端子が出力コイルに接続され、 バッテリは、発電機の出力で充電され、 電気負荷は、発電機の出力で駆動され、 制御手段は、検出用端子の検出出力が入力され、 出力コイルの断線異常を判別して出力し、 表示装置は、制御手段の制御信号が入力され、出力コイ
ルの断線のときに異常表示する 車両用リターダに関するものである。

〔作用〕

車両の走行に伴う慣性力パワーラインを通して回転子に
伝達され、発電機が回転駆動される。従って車両の慣性
力で発電機が駆動され、外部からなされる仕事がこの発
電機で吸収され、制動力を発生する。発電機の出力によ
ってバッテリが充電され、電気負荷が駆動される。

発電機の出力コイルの出力は検出用端子を通して取出さ
れるとともに、出力コイルの断線によって検出用端子の
出力が異常な値になった場合には、制御手段が出力コイ
ルの断線異常を判別して出力し、表示装置が異常である
ことを表示する。

〔実施例〕

第４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は配されており、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２
図および第４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１図に示すように
ダイオード２９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。さらに電
機子コイル１１には複数のコンデンサ２１の並列回路が
直列に接続されている。

電機子コイル１１にはさらに中点タップ２３が設けられ
ており、この中点タップ２３が全波整流器２４と接続さ
れている。そして全波整流器２４の出力端はシャント抵
抗２５を介してバッテリ１４と電気負荷２６の並列回路
に接続されている。さらに全波整流器２４の出力側シャ
ント抵抗２７およびヒューズ２８を介して上記界磁コイ
ル１２と接続されている。さらに第１図に示す回路にお
いては、電機子コイル１１の出力側の電圧を検出する端
子４１、全波整流器２４の出力電圧を検出する端子４
２、シャント抵抗２７、２５の電圧を検出する検出用端
子４３、４４がそれぞれ設けられている。そしてこれら
の検出用端子４１〜４４は第４図に示すマイクロコンピ
ュータ４５と接続されるようになっている。このマイク
ロコンピュータ４５はさらに異常表示装置４６と接続さ
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２図および
第４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
に起動力が誘起されて、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１図および第２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。

このようにして発電機が発電を行なうことによって制動
力を発生するようになっているリターダにおいて、その
電機子コイル１１とコンデンサ２１とが直列共振回路を
構成しており、制動時にはコントローラ１７によってト
ランジスタ１６が共振点の制御を行なうようにしてい
る。これに対してスイッチ２２が開かれ、全波整流器２
４の出力によってバッテリ１４の充電と電機負荷２６の
駆動とが行われる場合には、コントローラ１７によって
トランジスタ１６のコレクタ電流を制御することによ
り、界磁電流を制御して全波整流器２４の出力電圧を一
定の値になるように調整している。

つぎにこのようなリターダを構成する発電機の異常検出
動作について説明する。まず制動時において電機子コイ
ル１１の発電出力が設定値以下の場合には、このことが
検出用端子４１によって検出される。従って電機子コイ
ル１１の断線等が端子４１の出力電圧から検出されるこ
とになる。またシャント抵抗２５に加わる電圧が設定値
以下なのに全波整流器２４の出力が所定の電圧に達しな
い場合、例えばこの発電機の発電特性に異常が発生した
場合には、このことが検出用端子４４、４２によって検
出されることになる。そしてこのような制動時における
異常は、端子４１〜４４と接続されたマイクロコンピュ
ータ４５によって検出されるとともに、異常表示装置４
６によって表示動作が行なわれる。

つぎにスイッチ２２が開かれており、この発電機の出力
によってバッテリ１４の充電と電機負荷２６の駆動を行
なっている場合における異常表示動作について説明す
る。全波整流器２４の出力端に現われる電圧が一定の電
圧以下なのにシャント抵抗２７の両端に電圧が生じない
場合には、検出用端子４２、４３によってそのことが検
出され、マイクロコンピュータ４５によって異常と判断
される。例えば界磁コイル１２が断線した場合には上記
のようにして異常が検出され、表示装置４６によって表
示が行なわれる。さらにシャント抵抗２７の両端に現わ
れる電圧が上限でしかもシャント抵抗２５の電圧が設定
値以下なのに全波整流器２４の出力電圧が一定の電圧に
達しない場合には、このことが端子４２、４３、４４に
よって検出される。例えば電機子コイル１１の短絡や全
波整流器２４のダイオードの破損が検出され、表示装置
４６によって表示が行なわれることになる。

従ってこのようなリターダによれば、界磁電流と出力電
圧と負荷電流をフィードバックして設定値に対して外れ
た場合に表示装置４６によって異常表示を行なうことに
なる。従って異常が発生した場合にそのことか早期に検
出されるとともに、運転者に確実に認知させることが可
能になり、これによって適切な処置を速やかに取得るよ
うになる。このようにして車両の路上故障を回避できる
ようになる。

〔考案の効果〕

以上のように本考案は、リターダを構成する発電機の出
力コイルの出力が検出用端子によって取出されるととも
に、この検出用端子の検出出力に応じて制御手段が表示
装置を制御するようになっており、出力コイルの断線異
常を制御手段が判別して出力し、出力コイルの断線のと
きに異常表示が表示手段によって行なわれるようにした
ものである。従ってリターダを構成する発電機の出力コ
イルの異常を早期に検出するとともに、これを運転者に
速やかに知らせて適切な処置をとることが可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例に係るリターダを構成する発
電機の回路図、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図はこのリターダを備
えるエンジンの正面図である。 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 ７…誘導子磁極 ８…ケース（固定子） １１…電機子コイル １２…界磁コイル １４…バッテリ ２４…全波整流器 ２５…シャント抵抗 ２６…電気負荷 ２７…シャント抵抗 ４１〜４４…検出用端子

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 小幡 篤臣 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 (72)考案者 武藤 修 群馬県新田郡新田町大字早川字早川３番地 澤藤電機株式会社新田工場内 (72)考案者 原田 均 群馬県新田郡新田町大字早川字早川３番地 澤藤電機株式会社新田工場内

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】発電機（８）と、バッテリ（１４）と、電
   気負荷（２６）と、制御手段（４５）と、表示装置（４
   ６）とを有する車両用リターダであって、発電機（８）
   は、回転子がパワーラインに連動され、かつ検出用端子
   （４１）が出力コイル（１１）に接続され、 バッテリ（１４）は、発電機（８）の出力で充電され、 電気負荷（２６）は、発電機（８）の出力で駆動され、 制御手段（４５）は、検出用端子（４１）の検出出力が
   入力され、出力コイル（１１）の断線異常を判別して出
   力し、 表示装置（４６）は、制御手段（４５）の制御信号が入
   力され、出力コイル（１１）の断線のときに異常表示す
   る 車両用リターダ。