JP2552912B2 - Retarder - Google Patents

Retarder

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JP2552912B2
JP2552912B2 JP1035500A JP3550089A JP2552912B2 JP 2552912 B2 JP2552912 B2 JP 2552912B2 JP 1035500 A JP1035500 A JP 1035500A JP 3550089 A JP3550089 A JP 3550089A JP 2552912 B2 JP2552912 B2 JP 2552912B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は車両を制動するためのリターダに係り、とく
にエンジンのフライホイールハウジングに設けられてい
る発電機によって外部から加えられるトルクを吸収して
制動力を発生するようにしたリターダに関する。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a retarder for braking a vehicle, and more particularly, it absorbs torque applied from the outside by a generator provided in a flywheel housing of an engine. The present invention relates to a retarder that generates a braking force.

〔発明の概要〕[Outline of Invention]

エンジンのフライホイールの外周部に誘導子を取付け
てロータとするとともに、フライホイールハウジングの
内周側にコイルを巻いたポールを設けてステータとし、
発電機を構成する。ステータのコイルは界磁と出力の兼
用コイルとし、例えば4相に分ける。そしてステータの
歯数とロータの歯数を倍数にせず、相によりずれる構造
にする。すなわち例えばステータが32極に対してロータ
は34極あるいは36極にし、4相を切換えることによって
回転磁界を作り、機械角との位相差によって発電を行な
い、このときに外部から加えられるトルクを吸収するこ
とによって制動力を発生するようにする。またステータ
コイルの励磁の位相を切換えることによって、発電機を
モータとして利用し、エンジンを始動させるようにした
ものであって、モータの機能をももったリターダを提供
するものである。
An inductor is attached to the outer periphery of the flywheel of the engine to form a rotor, and a pole with a coil wound is provided on the inner periphery of the flywheel housing to form a stator.
Configure a generator. The coil of the stator is a combined field and output coil and is divided into, for example, four phases. Then, the number of teeth of the stator and the number of teeth of the rotor are not made to be a multiple, but the structure is shifted depending on the phase. That is, for example, the stator has 32 poles and the rotor has 34 poles or 36 poles, and a rotating magnetic field is created by switching four phases, and power is generated by the phase difference from the mechanical angle. At this time, the torque applied from the outside is absorbed. So that the braking force is generated. In addition, the generator is used as a motor to start the engine by switching the phase of excitation of the stator coil, and a retarder having the function of the motor is provided.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

車両に制動力を与えてサービスブレーキの制動を補助
するために、従来よりリターダが設けられている。従来
のリターダは例えばうず電流式のリターダであって、パ
ワーラインの途中に設けられている回転体とステータと
の間での電磁作用によってうず電流を発生するようにし
たものである。このようなうず電流式のリターダは、制
動時にトルクを吸収して熱に変換し、大気中に放出して
いる。このようなリターダは、重量が重くしかも大きな
スペースを要する欠点がある。
2. Description of the Related Art A retarder has been conventionally provided in order to apply a braking force to a vehicle to assist braking of a service brake. A conventional retarder is, for example, an eddy current type retarder, which generates an eddy current by an electromagnetic action between a rotating body and a stator provided in the middle of a power line. Such an eddy current type retarder absorbs torque during braking, converts it into heat, and discharges it into the atmosphere. Such a retarder has a drawback that it is heavy and requires a large space.

そこで特開昭59−221431号公報に開示されているよう
に、エンジンのフライホイールハウジングに発電機を設
け、この発電機が発電を行なう際に外部からトルクを吸
収することによって制動力を発生するようにしたリター
ダが提案されている。このようなリターダは、その回転
子をエンジンのフライホイールによって兼用することが
可能であって、新なスペースを必要とせず、コンパクト
にエンジンに組込むことが可能になる。
Therefore, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 59-221431, a generator is provided in a flywheel housing of an engine, and when the generator generates power, a braking force is generated by externally absorbing torque. A retarder has been proposed. In such a retarder, the rotor can be used also by the flywheel of the engine, and it does not require a new space and can be compactly assembled in the engine.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problems to be solved by the invention]

ところが従来のうず電流式のリターダやフライホイー
ルハウジングに組込まれた発電機から成るリターダにお
いては、制動時に吸収したトルクを熱に変換して放出す
るようになっている。すなわち制動時あるいは発電時に
外部から吸収したエネルギを有効に利用することなく大
気中に捨てていた。従ってバッテリの充電や車両負荷の
駆動のためにオルタネータを必要とし、あるいはまたエ
ンジンの始動時におけるクランキングのためにスタータ
モータをエンジンに設けなければならなかった。
However, in a conventional eddy current type retarder or a retarder including a generator incorporated in a flywheel housing, the torque absorbed during braking is converted into heat and released. That is, the energy absorbed from the outside during braking or power generation is discarded into the atmosphere without being effectively used. Therefore, an alternator was required to charge the battery and drive the vehicle load, or a starter motor had to be provided in the engine for cranking at the start of the engine.

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、制動のためのリターダを構成する発電機がモータ
としての機能を備えるようにし、これによってエンジン
をも始動させ得るようにしたリターダを提供することを
目的とするものである。
The present invention has been made in view of such problems, and a generator that constitutes a retarder for braking is provided with a function as a motor, so that the engine can also be started. It is intended to provide.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

本発明は、エンジンのフライホイールの外周部に一定
のピッチのティースを有する誘導子を備えたスイッチド
リラクタンス型発電機のロータと、フライホイールハウ
ジングに取付けられ、n相のコイルから構成されるとと
もに、各相が前記ロータのティースと同一のピッチで固
定配置されているポールに巻装された複数のコイルから
成り、しかも各相のコイルが巻装されたポールが相毎に
電気角で2π/nずつずれるようにして前記ロータのティ
ースと対向する前記スイッチドリラクタンス型発電機の
ステータと、前記ステータの各コイルに接続されている
スイッチング手段と、前記スイッチング手段を介して前
記コイルの電流の位相を制御する位相制御手段と、をそ
れぞれ具備し、前記スイッチドリラクタンス型発電機が
発電を行なう際に外部からトルクを吸収することにより
制動力を得るようにするとともに、前記エンジンの始動
時に前記位相制御手段により電流の位相を制御して起動
モードとすることにより前記スイッチドリラクタンス型
発電機をモータとして前記エンジンを始動させるように
したことを特徴とするリターダに関するものである。
The present invention comprises a rotor of a switched reluctance generator having an inductor having teeth with a constant pitch on the outer periphery of a flywheel of an engine and an n-phase coil attached to a flywheel housing. , Each phase is composed of a plurality of coils wound around a pole fixedly arranged at the same pitch as the teeth of the rotor, and the pole wound with the coils of each phase has an electrical angle of 2π / The stator of the switched reluctance generator facing the teeth of the rotor so as to be offset by n, switching means connected to each coil of the stator, and the phase of the current of the coil via the switching means. And a phase control means for controlling the external phase when the switched reluctance generator generates electric power. The above-mentioned switched reluctance generator is used as a motor by controlling the phase of the current by the phase control means at the time of starting the engine so as to obtain a braking force by absorbing torque from the motor. The present invention relates to a retarder characterized by starting an engine.

〔作用〕[Action]

従って位相制御手段によってコイルに供給される電流
の位相を制御して始動モードとすることにより、リター
ダを構成する発電機がモータとして機能するようにな
り、このモータによってエンジンがクランキングされて
始動されることになる。
Therefore, by controlling the phase of the current supplied to the coil by the phase control means to enter the start mode, the generator that constitutes the retarder functions as a motor, and the engine cranks and starts the engine. Will be.

〔実施例〕〔Example〕

I.構成 第1図は本発明の一実施例に係るリターダを備えるエ
ンジン10を示すものであって、このエンジン10とトラン
スミッション11との間にはフライホイールハウジング12
が設けられており、フライホイールハウジング12内にフ
ライホイール13が回転可能に収納されている。このフラ
イホイール13が発電機のロータを構成するとともに、ロ
ータの外周部に対向するようにハウジング12内にはステ
ータ14が設けられている。すなわちロータ13とステータ
14とによってスイッチドリラクタンス型発電機15が構成
されるようになっており、この発電機15によってリター
ダを構成するようにしている。
I. Configuration FIG. 1 shows an engine 10 including a retarder according to an embodiment of the present invention. A flywheel housing 12 is provided between the engine 10 and the transmission 11.
The flywheel 13 is rotatably housed in the flywheel housing 12. The flywheel 13 constitutes a rotor of the generator, and a stator 14 is provided in the housing 12 so as to face the outer peripheral portion of the rotor. Ie rotor 13 and stator
A switched reluctance type generator 15 is constituted by 14 and the generator 15 is constituted by a retarder.

上記発電機15のステータ14は駆動制御回路16に接続さ
れるようになっており、この駆動制御回路16には負荷抵
抗17が接続されている。さらに駆動制御回路16にはバッ
テリ18と車両負荷19とが接続されるようになっている。
The stator 14 of the generator 15 is connected to a drive control circuit 16, and a load resistance 17 is connected to the drive control circuit 16. Further, a battery 18 and a vehicle load 19 are connected to the drive control circuit 16.

フライホイールハウジング12内のスイッチドリラクタ
ンス型発電機15の構造を第2図〜第4図によってより詳
細に説明すると、エンジン10の出力軸を構成するクラン
クシャフト22にはフライホイール13が固着されている。
そしてこのフライホイール13の外周側には誘導子23が固
着されるようになっている。誘導子23はボルト24によっ
てリング状ホルダ25に固着されるようになっている。リ
ング状ホルダ25はフライホイール13の外周側に結合され
ている。これに対してフライホイールハウジング12側に
はステータヨーク26が設けられるとともに、このステー
タヨーク26にポール27が形成され、しかもステータヨー
ク26はボルトでフライホイールハウジング12に固着され
るようになっており、ポール27に4相のステータコイル
31、32、33、34がそれぞれ巻装されている。
The structure of the switched reluctance generator 15 in the flywheel housing 12 will be described in more detail with reference to FIGS. 2 to 4. The flywheel 13 is fixed to the crankshaft 22 that constitutes the output shaft of the engine 10. There is.
The inductor 23 is fixed to the outer peripheral side of the flywheel 13. The inductor 23 is fixed to the ring-shaped holder 25 with a bolt 24. The ring-shaped holder 25 is connected to the outer peripheral side of the flywheel 13. On the other hand, a stator yoke 26 is provided on the flywheel housing 12 side, a pole 27 is formed on the stator yoke 26, and the stator yoke 26 is fixed to the flywheel housing 12 with bolts. , 4-phase stator coil on pole 27
31, 32, 33, 34 are wound respectively.

第4図はこれらのコイル31〜34が巻装されているポー
ル27とロータ13側の誘導子23との関係を説明するために
ロータとステータとを展開して示しており、誘導子23と
a相のコイル31を巻装したポール27とが一致する場合
に、c相のコイル33を巻装したポール27は電気角で90゜
誘導子23よりも遅れるようになっている。またb相のコ
イル32を巻装したポール27は誘導子23に対して180゜遅
れるようになっている。またd相のコイル34を巻装した
ポール27は誘導子23に対して270゜遅れるようになって
いる。すなわちこの発電機は、ステータのポール27をロ
ータ13の誘導子23とピッチをずらすようにしており、ロ
ータ13の誘導子の倍数にせず、相によってずれる構造に
しており、これらのコイル31〜34の切換えを行なうこと
によって磁界を作り、発電を行なうスイッチドリラクタ
ンス型発電機を構成するようにしている。
FIG. 4 shows the rotor and the stator in an expanded manner in order to explain the relationship between the pole 27 around which the coils 31 to 34 are wound and the inductor 23 on the rotor 13 side. When the pole 27 around which the a-phase coil 31 is wound coincides, the pole 27 around which the c-phase coil 33 is wound lags behind the inductor 23 by 90 ° in electrical angle. The pole 27 around which the b-phase coil 32 is wound is delayed by 180 ° with respect to the inductor 23. The pole 27 around which the d-phase coil 34 is wound is delayed by 270 ° with respect to the inductor 23. That is, in this generator, the pole 27 of the stator is shifted in pitch from the inductor 23 of the rotor 13, and the structure is such that the poles 27 are not a multiple of the inductor of the rotor 13 but are displaced by phases. The switching reluctance type generator which generates a magnetic field by generating the electric power is configured.

つぎにこの発電機の回路の構成を第5図によって説明
する。上記4相のコイル31〜34は互いにH型に接続され
るとともに、それぞれダイオード35〜38を介してサイリ
スタ41〜44に接続されるようになっている。そしてサイ
リスタ41、42のアノード間には転流用コンデンサ39が接
続され、またサイリスタ43、44のカソード間には転流用
コンデンサ40が接続されるようになっている。またサイ
リスタ41、42のカソードおよびサイリスタ43、44のアノ
ードは互いに接続されている。
Next, the configuration of the circuit of this generator will be described with reference to FIG. The four-phase coils 31 to 34 are connected to each other in an H shape, and are connected to the thyristors 41 to 44 via the diodes 35 to 38, respectively. A commutation capacitor 39 is connected between the anodes of the thyristors 41 and 42, and a commutation capacitor 40 is connected between the cathodes of the thyristors 43 and 44. Further, the cathodes of the thyristors 41 and 42 and the anodes of the thyristors 43 and 44 are connected to each other.

サイリスタ41、42のカソードはリアクトル45を介して
負荷抵抗17に接続されるようになっている。そして負荷
抵抗の他端とサイリスタ43、44のアノードとの間には直
列にサイリスタ46が接続されるようになっている。また
リアクトル45と負荷抵抗17との間には電流検出器47が取
付けられており、この検出器47によって駆動電流Idを検
出するようにしている。
The cathodes of the thyristors 41 and 42 are connected to the load resistor 17 via the reactor 45. A thyristor 46 is connected in series between the other end of the load resistor and the anodes of the thyristors 43 and 44. Further, a current detector 47 is attached between the reactor 45 and the load resistor 17, and the detector 47 detects the drive current Id.

さらに第5図に示す回路においては、バッテリ18への
充電回路中にダイオード49、50が接続されており、これ
によって充電電流の方向を規制するようにしている。ま
たダイオード49、50のアノード間にはトランジスタ51
が、ダイオード49、50のカソード間にはトランジスタ52
がそれぞれ接続されている。またダイオード49、50間は
コンデンサ53によって互いに接続されるようになってい
る。そしてダイオード49とコンデンサ53の間にはトラン
ジスタ54が接続されるとともに、このトランジスタ54に
対して並列にダイオード55が接続されている。またダイ
オード55とダイオード50との間にはダイオード56が接続
されるようになっている。さらにトランジスタ54のエミ
ツタはリアクトル57を介してバッテリ18に接続されると
ともに、リアクトル57とバッテリ18との間には電流検出
器58が取付けられている。この電流検出器58がバッテリ
18への充電電流Idを検出するようにしている。
Further, in the circuit shown in FIG. 5, diodes 49 and 50 are connected in the charging circuit for the battery 18 to regulate the direction of the charging current. A transistor 51 is placed between the anodes of the diodes 49 and 50.
However, a transistor 52 is placed between the cathodes of the diodes 49 and 50.
Are connected respectively. The diodes 49 and 50 are connected to each other by a capacitor 53. A transistor 54 is connected between the diode 49 and the capacitor 53, and a diode 55 is connected in parallel with the transistor 54. Further, a diode 56 is connected between the diode 55 and the diode 50. Further, the emitter of the transistor 54 is connected to the battery 18 via the reactor 57, and the current detector 58 is attached between the reactor 57 and the battery 18. This current detector 58 is a battery
The charging current Id to 18 is detected.

発電機15のロータ13の回転角はポジションセンサ60に
よって検出されるようになっており、その出力が位相検
出回路61に供給されるようになっている。位相検出回路
61は位相制御回路62に接続されるようになっている。ま
た位相制御回路62へは、CPU63から制御信号が供給され
るようになっている。位相制御回路62はマルチバイブレ
ータから成るワンショット65〜68を介して上記サイリス
タ41〜44のゲートに接続されるようになっている。
The rotation angle of the rotor 13 of the generator 15 is detected by the position sensor 60, and its output is supplied to the phase detection circuit 61. Phase detection circuit
61 is connected to the phase control circuit 62. A control signal is supplied from the CPU 63 to the phase control circuit 62. The phase control circuit 62 is adapted to be connected to the gates of the thyristors 41 to 44 through one-shots 65 to 68 composed of multivibrators.

また駆動電流および充電電流をそれぞれ検出する電流
検出器47、58はともに電流電圧検出回路70に接続される
ようになっており、しかもこの検出回路70がCPU63に接
続されるようになっている。CPU63にはさらにモード切
換えスイッチ71、制動力指令器72、駆動力指令器73がそ
れぞれ接続されている。そしてCPU63の出力側には電流
制御回路74、75がそれぞれ接続されるようになってい
る。これらの制御回路74、75の入力側にはそれぞれ電流
検出器58、47が接続されるようになっている。そしてバ
ッテリ電流制御用の電流制御回路74がトランジスタ54の
スイッチングの制御を行なうようになっており、また直
流電流制御用の電流制御回路75がトランジスタ51、52の
スイッチングの制御を行なうようにしている。またCPU6
3の出力側にマルチバイブレータから成るワンショット7
6、77がそれぞれ接続されている。ワンショット76はト
ランジスタ51、52のスイッチングの制御を行なうように
なっており、これに対してワンショット77はブレーキモ
ードにおいてSCR46のゲートに制御信号を供給するよう
にしている。
The current detectors 47 and 58 for detecting the drive current and the charging current, respectively, are both connected to the current / voltage detection circuit 70, and the detection circuit 70 is connected to the CPU 63. The CPU 63 is further connected to a mode changeover switch 71, a braking force command device 72, and a driving force command device 73. The current control circuits 74 and 75 are connected to the output side of the CPU 63, respectively. Current detectors 58 and 47 are connected to the input sides of these control circuits 74 and 75, respectively. The current control circuit 74 for controlling the battery current controls the switching of the transistor 54, and the current control circuit 75 for controlling the direct current controls the switching of the transistors 51 and 52. . Also CPU6
One shot consisting of a multivibrator on the output side of 3 7
6 and 77 are connected respectively. The one-shot 76 controls switching of the transistors 51 and 52, while the one-shot 77 supplies a control signal to the gate of the SCR 46 in the brake mode.

II.動作 1.基本動作 (1)制動と起動 本実施例に係る発電機のステータ14とロータ13の関係
を展開して示すと第4図に示すようになる。ここでa相
はギャップが最小であってリラクタンスは最小になる。
またb相はリラクタンスが最大値をとる。c相およびd
相はそれらの中間の値になっている。このようにロータ
13の回転に応じて、各相のコイル31〜34のリラクタンス
は第6図あるいは第7図に示すように変化する。そして
第4図に示す状態においてd相のコイル34を励磁する
と、ロータ13の誘導子23が回転方向と逆方向に磁力によ
って引張られることになる。従ってこの場合にはロータ
13がステータコイル34によって制動力を受けることにな
り、制動モードになる。これは第6図に示すように、a
相〜d相のコイル31〜34をそれぞれリラクタンスが上り
傾斜のときに励磁することによって得られるモードであ
る。このような動作を行なうことにより、発電機15の各
相のコイル31〜34に発電出力が誘起されるとともに、外
部から加えられるトルクがこの発電機15によって吸収さ
れることになり、制動が行なわれ、リターダとしての機
能を発生する。
II. Operation 1. Basic operation (1) Braking and starting The development of the relationship between the stator 14 and the rotor 13 of the generator according to this embodiment is shown in FIG. Here, the phase a has the smallest gap and the smallest reluctance.
Further, the reluctance of the b phase has the maximum value. c phase and d
The phase has an intermediate value between them. Rotor like this
Depending on the rotation of 13, the reluctance of the coils 31 to 34 of each phase changes as shown in FIG. 6 or 7. When the d-phase coil 34 is excited in the state shown in FIG. 4, the inductor 23 of the rotor 13 is pulled by the magnetic force in the direction opposite to the rotating direction. Therefore, in this case the rotor
The stator coil 34 receives the braking force on the stator coil 34, and the braking mode is set. This is as shown in FIG.
This is a mode obtained by exciting the coils 31 to 34 of the phase to the d phase when the reluctance has an upward slope. By performing such an operation, the power generation output is induced in the coils 31 to 34 of each phase of the generator 15, and the torque applied from the outside is absorbed by the generator 15, so that braking is performed. The function as a retarder is generated.

これに対して第4図においてc相のコイル33を励磁す
ると、ロータ13の誘導子23を磁力によって回転方向に引
張ることになる。従ってこの場合にコイル32によってロ
ータ13を回転駆動することになる。このことは第7図に
示すように、a相〜d相のコイル31〜34をリラクタンス
が下り傾斜のときに励磁することを意味し、この場合に
はスイッチドリラクタンス型発電機15がモータとして作
動するようになる。従ってこれにより起動モードが現出
され、発電機15がモータとなってエンジン10をクランキ
ングするようになる。
On the other hand, in FIG. 4, when the c-phase coil 33 is excited, the inductor 23 of the rotor 13 is pulled in the rotating direction by the magnetic force. Therefore, in this case, the rotor 32 is rotationally driven by the coil 32. This means that, as shown in FIG. 7, the a-phase to d-phase coils 31 to 34 are excited when the reluctance is downwardly inclined. In this case, the switched reluctance generator 15 serves as a motor. It will work. Therefore, the start-up mode is displayed by this, and the generator 15 serves as a motor to crank the engine 10.

(2)転流 第6図および第7図に示すように、制動モードおよび
起動モードの何れの場合においても、4相のコイル31〜
34をロータ13の回転に応じて順次切換えていく必要があ
る。そこで第6図および第7図において下部に示すよう
に、4つのサイリスタ41〜44のスイッチングを行なうこ
とにより、これらのコイル31〜34への電流の流れを制御
するようにしている。
(2) Commutation As shown in FIGS. 6 and 7, in each of the braking mode and the starting mode, the four-phase coils 31 to 31
It is necessary to sequentially switch 34 according to the rotation of the rotor 13. Therefore, as shown in the lower part of FIGS. 6 and 7, four thyristors 41 to 44 are switched to control the current flow to these coils 31 to 34.

この場合における一対のサイリスタ間の転流の動作を
第8図および第9図によって説明する。いま第8図Aに
示すように、サイリスタ43、41がともに導通されてお
り、これによってc相のコイル33とa相のコイル31に電
流が流れているとする。この状態においてロータ13の回
転位相の検出に伴い、所定のタイミングでサイリスタ42
のゲートに点弧信号を加える。このときにコンデンサ39
は第8図Bに示すようにサイリスタ42のアノードと接続
されている部分がプラスの極性に充電されているため
に、サイリスタ42には順方向の電圧がコンデンサ39によ
って加えられている。従って点弧信号が加えられると同
時にサイリスタ42が導通ししかもサイリスタが非導通に
なって、第8図Bに示すようにa相のコイル31からダイ
オード35、コンデンサ39、サイリスタ42の順に電流が流
れる。
The commutation operation between the pair of thyristors in this case will be described with reference to FIGS. 8 and 9. Now, as shown in FIG. 8A, it is assumed that both thyristors 43 and 41 are conducting, and current is flowing through the c-phase coil 33 and the a-phase coil 31. In this state, as the rotation phase of the rotor 13 is detected, the thyristor 42 is
Add an ignition signal to the gate of. At this time the capacitor 39
As shown in FIG. 8B, since the portion of the thyristor 42 connected to the anode is charged with a positive polarity, a forward voltage is applied to the thyristor 42 by the capacitor 39. Therefore, at the same time when the ignition signal is applied, the thyristor 42 becomes conductive and the thyristor becomes non-conductive, and a current flows from the a-phase coil 31 to the diode 35, the capacitor 39, and the thyristor 42 in this order as shown in FIG. 8B. .

このようにコンデンサ39を通ってサイリスタ42に電流
が流れると、コンデンサ39が第8図Cに示すように上記
の極性とは逆極性に充電されるようになる。すなわちサ
イリスタ41のアノードと接続されている電極がプラス側
になるようにコンデンサ39に充電が行なわれる。このと
きのコンデンサ39の電圧の変化は、第9図に示すように
なる。そしてコンデンサ39の電圧が所定の値を越える
と、この電圧の変化によってダイオード36が導通に転ず
る。これによってc相のコイル33からb相のコイル32に
第8図Dに示すように電流が流れる。そしてこの電流が
ダイオード36およびサイリスタ42を通して負荷抵抗17あ
るいはバッテリ18側に供給されることになり、これによ
って転流を完了する。
When a current flows through the thyristor 42 through the capacitor 39, the capacitor 39 is charged with a polarity opposite to the above polarity as shown in FIG. 8C. That is, the capacitor 39 is charged so that the electrode connected to the anode of the thyristor 41 is on the positive side. The change in the voltage of the capacitor 39 at this time is as shown in FIG. Then, when the voltage of the capacitor 39 exceeds a predetermined value, the change of this voltage causes the diode 36 to turn on. As a result, a current flows from the c-phase coil 33 to the b-phase coil 32 as shown in FIG. 8D. Then, this current is supplied to the load resistance 17 or the battery 18 side through the diode 36 and the thyristor 42, thereby completing the commutation.

すなわち第9図に示すように、サイリスタ42をONする
とともにサイリスタ41をOFFすると、コンデンサ39の電
圧が所定の値に達した段階でa相からb相への転流が開
始されるとともに、暫くの間、すなわち重なり期間はa
相とb相の2つのコイル31、32に流れる電流の内のa相
の電流が減少ししかもb相の電流が増加する方向で電流
が分流し、その後にダイオード35が非導通になり、a相
の電流が遮断されるとともにb相に電流が流れるように
なる。
That is, as shown in FIG. 9, when the thyristor 42 is turned on and the thyristor 41 is turned off, commutation from the a-phase to the b-phase is started when the voltage of the capacitor 39 reaches a predetermined value, and for a while. Between, that is, the overlapping period is a
Among the currents flowing in the two coils 31 and 32 of the phase and the b phase, the current is shunted in the direction in which the current of the a phase decreases and the current of the b phase increases, and then the diode 35 becomes non-conductive, The current of the phase is cut off and the current of the phase b flows.

このような転流用コンデンサ39、40の作用を利用し、
サイリスタ41〜44をそれぞれ導通させることにより、第
6図および第7図に示すように各相31〜34の電流を切換
えることが可能になり、これによって発電制動あるいは
起動を行なうことが可能になる。
Utilizing the action of such commutation capacitors 39 and 40,
By making each of the thyristors 41 to 44 conductive, it becomes possible to switch the currents of the phases 31 to 34 as shown in FIGS. 6 and 7, thereby enabling dynamic braking or starting. .

2.ブレーキモード(発電制動) (1)位相制御 上述の如く発電機15によって制動を行なう場合には、
第6図に示すようにa相〜d相のコイル31〜34への電流
の切換えをサイリスタ41〜44によって行なうようにして
おり、これによって発電機15が発電を行なうときに外部
からトルクを吸収して制動力を発生させる。そしてこの
ブレーキモードにおいては、第10図に示す位相制御回路
62によって各サイリスタ41〜43へ加える点弧信号のタイ
ミングをずらすことにより、第6図において点線で示す
ように各相31〜34に流れる電流の位相を早め、制動力を
制御するようにしている。リラクタンスが下り傾斜のと
きに電流を流し始めると、その部分では駆動力が発生す
るために、その分だけ制動力が相殺されて低下すること
になり、この原理によって制動力の調整が行なわれるこ
とになる。
2. Brake mode (dynamic braking) (1) Phase control When braking is performed by the generator 15 as described above,
As shown in FIG. 6, the thyristors 41 to 44 are used to switch the currents to the coils 31 to 34 of the a-phase to the d-phase, thereby absorbing the torque from the outside when the generator 15 generates power. To generate a braking force. Then, in this brake mode, the phase control circuit shown in FIG.
By shifting the timing of the ignition signal applied to each thyristor 41-43 by 62, the phase of the current flowing through each phase 31-34 is advanced as shown by the dotted line in FIG. 6 to control the braking force. . When current starts to flow when the reluctance is downhill, driving force is generated in that part, so the braking force is offset and reduced by that amount, and the braking force is adjusted by this principle. become.

位相制御回路62は各相ののこぎり波を発生する基準波
形成回路81〜84を備えるとともに、これらの回路81〜84
がそれぞれ比較器85〜88に接続されるようになってい
る。そして比較器85〜88の出力端がワンショット65〜68
にそれぞれ接続されており、これらのワンショット65〜
68の出力によってSCR41〜44のゲートの制御を行なうよ
うにしている。
The phase control circuit 62 includes reference wave forming circuits 81 to 84 that generate a sawtooth wave of each phase, and these circuits 81 to 84 are also provided.
Are respectively connected to the comparators 85 to 88. And the output ends of the comparators 85-88 are one-shot 65-68
These one shots are each connected to 65 ~
The output of 68 controls the gates of SCR 41-44.

比較器85〜88の比較入力端子には切換えスイッチ89が
接続されるようになっている。そして切換えスイッチ89
の制動側の接点には、加算器90と、電流制御回路91と、
そして反転器92の直列回路が接続されている。また切換
えスイッチ89の発電側の接点は、加算器93、電圧制御回
路94、リミッタ95、加算器96、電流制御回路97、および
反転器98の直列回路と接続されている。また切換えスイ
ツチ89の駆動側の接点は駆動信号源と直接接続されるよ
うになっている。これらの各部の機能はCPU63によって
ソフトウエア制御されるようになっている。
A changeover switch 89 is connected to the comparison input terminals of the comparators 85 to 88. And changeover switch 89
The contact on the braking side of the adder 90, the current control circuit 91,
And the series circuit of the inverter 92 is connected. The power generation side contact of the changeover switch 89 is connected to a series circuit of an adder 93, a voltage control circuit 94, a limiter 95, an adder 96, a current control circuit 97, and an inverter 98. The contact on the drive side of the switching switch 89 is directly connected to the drive signal source. The functions of each of these units are software controlled by the CPU 63.

以上のような構成において、各相のコイル31〜34のリ
ラクタンスの変化と位相基準ののこぎり波の関係は第11
図に示すようになる。そしてこの位相基準ののこぎり波
が供給されている比較器85〜88の比較入力端子には、各
相の制御信号が加えられている。従って比較器85〜88は
それぞれ第11図において矢印で示す位置で各相のサイリ
スタ41〜44をトリガする信号を発生することになる。
In the above configuration, the relationship between the change in reluctance of the coils 31 to 34 of each phase and the phase-based sawtooth wave is the 11th.
As shown in the figure. The control signals of the respective phases are applied to the comparison input terminals of the comparators 85 to 88 to which the phase-based sawtooth wave is supplied. Therefore, the comparators 85 to 88 generate signals for triggering the thyristors 41 to 44 of the respective phases at the positions shown by arrows in FIG.

従って第12図に示すように制御信号のレベルが変化す
ると、これに応じて位相基準波とクロスする点の位置が
時間軸方向にずれることになり、これによって比較器85
〜88の出力も時間軸方向にずれることなる。ワンショッ
ト65〜68は比較器85〜88の出力がローレベルからハイレ
ベルに変化するときにパルスを発生することになるため
に、制御信号に応じてサイリスタ41〜44がトリガされる
タイミングが時間軸方向に変化するようになる。
Therefore, when the level of the control signal changes as shown in FIG. 12, the position of the point crossing the phase reference wave shifts accordingly in the time axis direction, whereby the comparator 85
The output of ~ 88 also shifts in the time axis direction. Since the one-shots 65 to 68 generate pulses when the output of the comparators 85 to 88 changes from low level to high level, the timing at which the thyristors 41 to 44 are triggered according to the control signal is time. It will change in the axial direction.

第13図は電流Idをパラメータとし、位相角を変化させ
た場合における電圧Vdの変化の状態を示したものであっ
て、位相角の変化によって直線的に制動力あるいは駆動
力が変化することが示されている。さらに位相角を反転
させることによって、制動モードと駆動モードとが選択
的に得られることが示されている。また制動力および駆
動力をIdの変化によって調整することが可能になる。
FIG. 13 shows the change state of the voltage Vd when the phase angle is changed with the current Id as a parameter, and the braking force or the driving force may change linearly with the change of the phase angle. It is shown. Further, it is shown that the braking mode and the driving mode are selectively obtained by reversing the phase angle. Further, the braking force and the driving force can be adjusted by changing Id.

第10図に示すように切換えスイッチ89が制動側に切換
えられた場合には、CPU63を通して制動力指令器72から
与えられるブレーキ力指令値、すなわちIdの目標値と実
際のIdとが加算器90によって比較されるとともに、加算
器90の出力が電流制御回路91によって増幅され、さらに
反転器92で反転されて各比較器85〜88に供給されること
になる。従って加算器90の出力に応じてSCR41〜44の位
相が変更され、Idが目標値に一致するように制御される
ことになる。
When the changeover switch 89 is switched to the braking side as shown in FIG. 10, the braking force command value given from the braking force command device 72 through the CPU 63, that is, the target value of Id and the actual Id are added by the adder 90. The output of the adder 90 is amplified by the current control circuit 91, further inverted by the inverter 92, and supplied to the respective comparators 85 to 88. Therefore, the phases of the SCRs 41 to 44 are changed according to the output of the adder 90, and the Id is controlled so as to match the target value.

このように発電機15の各相31〜34に第6図に示すよう
に電流を流すことによって、発電が行なわれ、外部から
のトルクを吸収して制動動作を行なうことになる。そし
てモード切換えスイッチ71の切換えによって、CPU63が
ワンショット77を介して第5図に示すサイリスタ46を導
通させる。従ってコイル31〜34で発生された発電出力は
負荷抵抗17に供給され、この抵抗17によって消費される
ことになる。またトランジスタ54を導通させることによ
って、発電出力をバッテリ18に供給し、このバッテリ18
の充電を行なうことが可能になる。そしてこのときにト
ランジスタ54、ダイオード56、およびリアクトル57から
成るチョッパによってバッテリ18に加えられる電流が制
御されるようになっている。また発電出力の一部は第1
図に示す車両負荷19に供給され、負荷19を直接駆動する
ことになる。
As described above, by supplying a current to each phase 31 to 34 of the generator 15 as shown in FIG. 6, power generation is performed, and torque from the outside is absorbed to perform braking operation. Then, by switching the mode changeover switch 71, the CPU 63 conducts the thyristor 46 shown in FIG. Therefore, the power generation output generated by the coils 31 to 34 is supplied to the load resistor 17 and consumed by the resistor 17. Further, by making the transistor 54 conductive, the power generation output is supplied to the battery 18,
Can be charged. At this time, the current applied to the battery 18 is controlled by the chopper composed of the transistor 54, the diode 56, and the reactor 57. Part of the power output is the first
The load 19 is supplied to the vehicle load 19 shown in the figure to directly drive the load 19.

(2)制動解除 上記のような発電機15による制動動作を解除するため
には、モード切換えスイッチ71によって制動解除の指示
を与える。するとCPU63が位相制御回路62に制御信号を
供給し、ワンショット65〜68を介してサイリスタ41〜44
の位相を第6図において点線で示すように進める。する
と制動力が次第に低下することになる。そして所定の値
まで制動力が低下した段階で、CPU63はワンショット76
を介してトランジスタ51、52のベースにパルスを与え、
トランジスタ51、52を同時に短い時間だけONにする。す
るとバッテリ18の両端の電圧がトランジスタ51、52を介
してサイリスタ46のアノード・カソード間に印加される
ことになり、サイリスタ46に逆方向電圧が加わってこの
サイリスタ46が非導通に転ずる。これによって負荷抵抗
17を通る電流が遮断され、制動モードが解除されること
になる。なおトランジスタ51、52を瞬間的にONにした後
再びOFFにすることにより、コイル31〜34によって構成
される発電機の出力はダイオード49、50を通してバッテ
リ18に供給されることになり、バッテリ18への充電は継
続されるようになる。
(2) Braking Release In order to release the braking operation by the generator 15 as described above, the mode releasing switch 71 gives an instruction to release the braking. Then, the CPU 63 supplies a control signal to the phase control circuit 62, and the thyristors 41-44 are supplied via the one-shots 65-68.
The phase advances as indicated by the dotted line in FIG. Then, the braking force gradually decreases. Then, when the braking force has decreased to a predetermined value, the CPU 63 makes a one-shot 76
Pulse to the bases of transistors 51 and 52 via
The transistors 51 and 52 are simultaneously turned on for a short time. Then, the voltage across the battery 18 is applied between the anode and cathode of the thyristor 46 via the transistors 51 and 52, and a reverse voltage is applied to the thyristor 46, causing the thyristor 46 to turn off. This makes the load resistance
The current passing through 17 is cut off and the braking mode is released. By turning on the transistors 51 and 52 momentarily and then turning them off again, the output of the generator constituted by the coils 31 to 34 is supplied to the battery 18 through the diodes 49 and 50. Will continue to be charged.

3.発電モード 発電モードは発電機15をオルタネータとして用いる動
作であって、発電機15の出力によってバッテリ18の充電
と車両負荷19の駆動とを行なうものである。
3. Power Generation Mode The power generation mode is an operation in which the generator 15 is used as an alternator, and the output of the generator 15 charges the battery 18 and drives the vehicle load 19.

発電モードにおいては、発電機15の4相のコイル31〜
34への電流の位相の制御は、第10図に示す回路によって
行なわれるようになっている。この回路において、発電
モードの場合には切換えスイッチ89が発電側の接点に切
換えられるようになっている。従って加算器93において
バッテリ電圧Vbが目標値と比較されるとともに、比較出
力が電圧制御回路94によって増幅され、リミッタ95によ
って出力電圧が所定値内になるようにリミットされる。
そしてリミッタ95によって電流の目標値が得られる。こ
の目標値が加算器96で実際のバッテリ電流Ibと比較され
る。加算器96の出力は電流制御回路97によって増幅され
るとともに、反転器98で反転され、4つの比較器85〜88
の比較入力端子に供給されることになる。このようにし
てワンショット65〜68を介して、サイリスタ41〜44のト
リガのタイミングが変更されることにより、コイル31〜
34へ流れる電流の位相が調整されることになり、発電機
15の出力が制御されるようになる。
In the power generation mode, the four-phase coil 31 of the generator 15
Control of the phase of the current to 34 is performed by the circuit shown in FIG. In this circuit, in the power generation mode, the changeover switch 89 can be switched to the contact on the power generation side. Therefore, the battery voltage Vb is compared with the target value in the adder 93, the comparison output is amplified by the voltage control circuit 94, and the output voltage is limited by the limiter 95 so as to be within a predetermined value.
Then, the limiter 95 obtains the target value of the current. This target value is compared with the actual battery current Ib in the adder 96. The output of the adder 96 is amplified by the current control circuit 97 and is inverted by the inverter 98, so that the four comparators 85 to 88 are provided.
Will be supplied to the comparison input terminal. In this way, by changing the trigger timing of the thyristors 41 to 44 through the one-shots 65 to 68, the coils 31 to
The phase of the current flowing to 34 will be adjusted, and the generator
15 outputs will be controlled.

またブレーキモードにおいて発電出力の一部を利用し
てバッテリ18の充電を行なう場合には、バッテリ18への
充電電圧Vbの制御は、第14図に示す回路によって行なわ
れるようになっており、加算器100にはVbの目標値と実
際のVbとが供給され、両者が比較される。そして加算器
100の出力が電圧制御回路101によって増幅されるととも
に、リミッタ102によって出力電圧が所定値内になるよ
うにリミットされる。そしてリミッタ102の出力は加算
器103において、電流検出器58が検出した実際の電流値I
bと比較される。そして加算器103の出力によって、ヒス
テリシス回路104のON・OFF動作を行なうようにしてい
る。ヒステリシス回路104はトランジスタ54のベース電
流の制御を行なうようにしている。
Further, when the battery 18 is charged by using a part of the power generation output in the brake mode, the control of the charging voltage Vb to the battery 18 is performed by the circuit shown in FIG. The target value of Vb and the actual Vb are supplied to the container 100, and both are compared. And adder
The output of 100 is amplified by the voltage control circuit 101, and the output voltage is limited by the limiter 102 so as to be within a predetermined value. The output of the limiter 102 is the actual current value I detected by the current detector 58 in the adder 103.
Compared to b. The output of the adder 103 is used to turn ON / OFF the hysteresis circuit 104. The hysteresis circuit 104 controls the base current of the transistor 54.

第15図はこのような充電電圧制御回路の動作を示すも
のであって、ヒステリシス回路104によって、充電電流I
bの目標値に対して一定の巾の電流Ibが得られるように
トランジスタ54がON・OFF動作を行なうようにしてお
り、これによって電電圧Vbがオフセットした場合には目
標値に近付くように制御されるようになっている。
FIG. 15 shows the operation of such a charging voltage control circuit, in which the charging current I
The transistor 54 is turned on and off so that a current Ib of a certain width can be obtained with respect to the target value of b, and when the electric voltage Vb is offset by this, control is performed so that it approaches the target value. It is supposed to be done.

4.駆動モード 駆動モードは発電機15をモータとして用いるものであ
って、これによってエンジン10のクランキングを行な
い、始動を行なうものである。すなわち発電機15をスタ
ータモータとして利用することによってエンジン10を始
動させるモードである。このモードにおいては第10図に
示す切換えスイッチ89が駆動側に切換えられることにな
る。従って一定レベルの駆動信号が4つの比較器85〜88
に直接供給されることになる。すなわちこの駆動モード
においては起動トルク増減にかかわらず位相制御が行な
われず、第7図に示すように最大の駆動トルクを生ずる
位置で電流位相が固定されることになる。これはバッテ
リ18の出力を有効に利用するためであって、バッテリ18
が無駄に消耗するのを防止するようにしている。
4. Drive Mode In the drive mode, the generator 15 is used as a motor, whereby the engine 10 is cranked and started. That is, this is a mode in which the engine 10 is started by using the generator 15 as a starter motor. In this mode, the changeover switch 89 shown in FIG. 10 is changed over to the drive side. Therefore, the drive signal of a constant level has four comparators 85 to 88.
Will be directly supplied to. That is, in this drive mode, the phase control is not performed regardless of the increase or decrease of the starting torque, and the current phase is fixed at the position where the maximum drive torque is generated, as shown in FIG. This is to make effective use of the output of the battery 18,
Is prevented from being wasted.

このように駆動モードにおいては位相制御を行なうこ
となく、これに代えて第16図および第17図に示すよう
に、トランジスタ51、52によってPWM制御を行なうこと
によってコイル31〜34に供給する駆動電流Idを制御する
ようにしている。PWMの制御回路は第16図に示すよう
に、加算器106を備え、その出力がヒステリシス回路107
に供給されるようになっており、ヒステリシス回路107
の出力によってトランジスタ52のON・OFF制御を行なう
ようにしている。
In this way, in the drive mode, without performing phase control, instead of this, as shown in FIGS. 16 and 17, by performing PWM control by the transistors 51 and 52, the drive current supplied to the coils 31 to 34. I'm trying to control Id. As shown in FIG. 16, the PWM control circuit includes an adder 106, the output of which is a hysteresis circuit 107.
The hysteresis circuit 107
The output of is used to control the ON / OFF of the transistor 52.

加算器106はIdの目標値と電流検出器47から得られる
実際のIdとの比較を行なう。そしてその出力をヒステリ
シス回路107に供給する。従ってヒステリシス回路107の
出力がON・OFFすることになり、このON・OFF指令に基い
てトランジスタ52がON・OFFされる。このようにして第1
7図に示すように、トランジスタ52がON・OFFし、コイル
31〜34に流れる駆動電流Idは目標値に対して一定の巾を
有するように流れることになり、これによって発電モー
ド15で常に一定の駆動トルクを生ずるように制御するよ
うにしている。
The adder 106 compares the target value of Id with the actual Id obtained from the current detector 47. Then, the output is supplied to the hysteresis circuit 107. Therefore, the output of the hysteresis circuit 107 is turned ON / OFF, and the transistor 52 is turned ON / OFF based on this ON / OFF command. In this way the first
As shown in Fig. 7, the transistor 52 turns on and off, and the coil
The drive current Id flowing through 31 to 34 flows so as to have a constant width with respect to the target value, whereby the power generation mode 15 is controlled so as to always generate a constant drive torque.

なお第16図においてはトランジスタ52のみをON・OFF
させるようにしているが、これに代えてトランジスタ5
1、52を交互にON・OFFさせることにより、2つのトラン
ジスタ51、52の負担を均等にすることも可能である。ま
た2つのトランジスタ51、52を用いるのは、一方のトラ
ンジスタ52がOFFの場合に、リアクトル45に蓄えられて
いるエネルギによって他方のトランジスタ51を通して電
流を還流させるようにするからである。
In addition, in FIG. 16, only the transistor 52 is turned on / off.
However, instead of this, the transistor 5
It is also possible to make the loads on the two transistors 51 and 52 equal by alternately turning on and off the transistors 1 and 52. The two transistors 51 and 52 are used because when one transistor 52 is OFF, the energy stored in the reactor 45 causes a current to flow back through the other transistor 51.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上のように本発明は、エンジンのフライホイールの
外周部に一定のピッチのティースを有する誘導子を備え
たスイッチドリラクタンス型発電機のロータと、フライ
ホイールハウジングに取付けられ、n相のコイルから構
成されるとともに、各相がロータのティースと同一のピ
ッチで固定配置されているポールに巻装された複数のコ
イルから成り、しかも各相のコイルが巻装されたポール
が相毎に電気角で2π/nずつずれるようにしてロータの
ティースと対向するスイッチドリラクタンス型発電機の
ステータと、ステータの各コイルに接続されているスイ
ッチング手段と、スイッチング手段を介してコイルの電
流の位相を制御する位相制御手段とを、それぞれ具備
し、スイッチドリラクタンス型発電機が発電を行なう際
に外部からトルクを吸収することにより制動力を得るよ
うにするとともに、エンジンの始動時に位相制御手段に
より電流の位相を制御して起動モードとすることにより
スイッチドリラクタンス型発電機をモータとしてエンジ
ンを始動させるようにしたものである。
As described above, according to the present invention, the rotor of the switched reluctance generator including the inductor having the teeth with a constant pitch is provided on the outer peripheral portion of the flywheel of the engine and the n-phase coil attached to the flywheel housing. Each phase consists of multiple coils wound around poles that are fixedly arranged at the same pitch as the teeth of the rotor, and the poles around which the coils of each phase are wound are The stator of the switched reluctance generator facing the teeth of the rotor by shifting by 2π / n, the switching means connected to each coil of the stator, and the phase of the coil current is controlled via the switching means. And a phase control means for controlling the absorption of torque from the outside when the switched reluctance generator generates electricity. To obtain a braking force by starting the engine and to start the engine by using the switched reluctance generator as a motor by controlling the phase of the current by the phase control means at the time of starting the engine to enter the start mode. Is.

従ってリターダを構成するスイッチドリラクタンス型
発電機がスタータモータを兼用することになり、これに
よってスタータモータを省くことが可能になる。
Therefore, the switched reluctance type generator that constitutes the retarder also serves as the starter motor, which makes it possible to omit the starter motor.

とくにこのスイッチドリラクタンス型発電機がステー
タを、フライホイールに取付けられ、n相のコイルから
構成されるとともに、各相がロータのティースと同一の
ピッチで固定配置されているポールに巻装された複数の
コイルから成り、しかも各相のコイルが巻装されたポー
ルが相毎に電気角で2π/nずつずれるようにしてロータ
のティースと対向するようにしているために、高い制動
力が得られるばかりでなく、スタータモータとしてこの
スイッチドリラクタンス型発電機を用いた場合に、高い
駆動トルクを生じ、このような駆動トルクによってエン
ジンを確実に始動させることが可能になる。
In particular, this switched reluctance type generator has a stator mounted on a flywheel, composed of n-phase coils, and each phase wound around a pole fixedly arranged at the same pitch as the teeth of the rotor. A high braking force is obtained because it consists of multiple coils, and the poles around which the coils of each phase are wound are arranged to face the rotor teeth by shifting the electrical angle by 2π / n for each phase. Not only this, when the switched reluctance type generator is used as the starter motor, a high driving torque is generated, and the engine can be reliably started by such driving torque.

また各相のコイルが相毎に電気角で2π/nずつずれる
ように配された複数のポールに巻装されるようになって
いるために、各相のコイルの励磁の位相を変更すること
によって制動モードと起動モードとを得ることが可能に
なるとともに、それそれのモードにおける電磁コイルに
流れる電流位相を制御することによって制動力と駆動ト
ルクとを任意に調整できるようになる。
Also, since the coils of each phase are wound around multiple poles that are arranged so that the electrical angle shifts by 2π / n for each phase, it is necessary to change the excitation phase of each phase coil. It becomes possible to obtain the braking mode and the starting mode, and it becomes possible to arbitrarily adjust the braking force and the driving torque by controlling the phase of the current flowing through the electromagnetic coil in each of those modes.

ステータのコイルを4相のコイルから構成するととも
に、該4相のコイルが互いにH型に接続されるように
し、各相のコイルの開放端側が対応するスイッチング手
段と接続された構成によれば、H型に接続された4相の
コイルをスイッチング手段によって切換えることによっ
て直流で作動させることが可能になり、スイッチング手
段の電流の切換えのタイミングを制御することにより、
制動と起動の制御を行なうことができるようになる。し
かも高調波を発生し易いインバータを省略することが可
能になり、バッテリへの充電を行なう場合に高調波電流
によるバッテリの劣化を防止できるようになる。
According to the configuration in which the coils of the stator are formed of four-phase coils, the four-phase coils are connected to each other in an H-shape, and the open ends of the coils of each phase are connected to the corresponding switching means, By switching the four-phase coils connected to the H-shape by the switching means, it becomes possible to operate with direct current, and by controlling the switching timing of the current of the switching means,
It becomes possible to control braking and starting. Moreover, it becomes possible to omit the inverter that easily generates harmonics, and it becomes possible to prevent deterioration of the battery due to harmonic current when charging the battery.

またスイッチドリラクタンス型発電機のステータのコ
イルに制動用の負荷抵抗の励磁用のバッテリとを接続す
ることによって、制動モードにおいて上記ステータのコ
イルが励磁コイルとなり、起動モードにおいて上記ステ
ータのコイルが電機子コイルを構成するようにすること
が可能になり、ステータコイルを有効に利用して制動と
起動の双方を行なうことが可能になる。
By connecting a battery for exciting a load resistance for braking to the coil of the stator of the switched reluctance generator, the coil of the stator becomes an exciting coil in the braking mode, and the coil of the stator becomes an electric machine in the starting mode. It is possible to configure the child coil, and it is possible to effectively utilize the stator coil to perform both braking and starting.

また起動モードにおいてステータのコイルの電流位相
を最大トルクを生ずる位相に固定すると、最小限の電流
によって大きなトルクを発生することが可能になり、こ
れによってエンジンの始動を効率的に行なうことが可能
になり、このようなスイッチドリラクタンス型発電機を
モータとしてエンジンを始動させた場合におけるバッテ
リの消耗を少なくすることが可能になる。
In addition, by fixing the current phase of the stator coil to the phase that produces the maximum torque in the start mode, it is possible to generate a large torque with a minimum current, which enables efficient engine starting. Therefore, it becomes possible to reduce the consumption of the battery when the engine is started by using such a switched reluctance generator as a motor.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本発明の一実施例に係るリターダを備えるエン
ジンの側面図、第2図は同リターダの拡大縦断面図、第
3図は同正面図、第4図は固定子と回転子の拡大展開正
面図、第5図は制御回路の回路図、第6図は制動モード
の動作を示す波形図、第7図は駆動モードの動作を示す
回路図、第8図は転流の動作を示す回路図、第9図は同
波形図、第10図は位相制御回路の回路図、第11図は位相
制御の動作を示す波形図、第12図は同拡大図、第13図は
位相角と発電出力の関係を示すグラフ、第14図は充電電
圧制御回路の回路図、第15図は同動作を示す波形図、第
16図は駆動電流制御回路の回路図、第17図は駆動電流制
御の動作を示す波形図である。 また図面中の主要な部分の名称はつぎの通りである。 12……フライホイールハウジング 13……フライホイール(ロータ) 14……ステータ 15……スイッチドリラクタンス型発電機 31……ステータコイル(a相) 32……ステータコイル(b相) 33……ステータコイル(c相) 34……ステータコイル(d相) 41……サイリスタ(a相) 42……サイリスタ(b相) 43……サイリスタ(c相) 44……サイリスタ(d相) 62……位相制御回路
FIG. 1 is a side view of an engine including a retarder according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an enlarged vertical sectional view of the retarder, FIG. 3 is a front view of the same, and FIG. 4 shows a stator and a rotor. FIG. 5 is an enlarged development front view, FIG. 5 is a circuit diagram of a control circuit, FIG. 6 is a waveform diagram showing operation in a braking mode, FIG. 7 is a circuit diagram showing operation in a driving mode, and FIG. 8 is a commutation operation. Circuit diagram, FIG. 9 is the same waveform diagram, FIG. 10 is a circuit diagram of the phase control circuit, FIG. 11 is a waveform diagram showing the operation of the phase control, FIG. 12 is the same enlarged diagram, and FIG. 13 is the phase angle. Graph showing the relationship between power generation output and power generation output, Fig. 14 is a circuit diagram of the charging voltage control circuit, Fig. 15 is a waveform diagram showing the same operation,
FIG. 16 is a circuit diagram of the drive current control circuit, and FIG. 17 is a waveform diagram showing the drive current control operation. The names of the main parts in the drawings are as follows. 12 …… Flywheel housing 13 …… Flywheel (rotor) 14 …… Stator 15 …… Switched reluctance type generator 31 …… Stator coil (a phase) 32 …… Stator coil (b phase) 33 …… Stator coil (Phase c) 34 …… Stator coil (d phase) 41 …… Thyristor (a phase) 42 …… Thyristor (b phase) 43 …… Thyristor (c phase) 44 …… Thyristor (d phase) 62 …… Phase control circuit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 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)発明者 内野 広 東京都府中市東芝町1番地 株式会社東 芝府中工場内 (72)発明者 佐々木 幸治 東京都港区芝浦1丁目1番1号 株式会 社東芝本社事務所内 (72)発明者 河田 耕三 兵庫県姫路市網干区浜田1000番地 西芝 電機株式会社内 (56)参考文献 特開 昭60−75763(JP,A) 特開 昭62−101883(JP,A) 特開 昭61−200377(JP,A) 特開 昭61−31000(JP,A) 特開 昭61−73597(JP,A) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Atsushi Obata 3-1, Hinodai, Hino-shi, Tokyo 1 Hino Motors Co., Ltd. (72) Inventor Hiroshi Uchino 1st, Toshiba-cho, Fuchu-shi, Tokyo Inside the Toshiba Fuchu Factory (72) Inventor Koji Sasaki 1-1-1, Shibaura, Minato-ku, Tokyo Inside Toshiba Headquarters office (72) Inventor Kozo Kawada 1000 Hamada, Aboshi-ku, Himeji-shi, Hyogo Nishiki Denki (56) References JP-A-60-75763 (JP, A) JP-A-62-101883 (JP, A) JP-A-61-200377 (JP, A) JP-A-61-31000 (JP, A) JP-A-61-73597 (JP, A)

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】エンジンのフライホイールの外周部に一定
のピッチのティースを有する誘導子を備えたスイッチド
リラクタンス型発電機のロータと、 フライホイールハウジングに取付けられ、n相のコイル
から構成されるとともに、各相が前記ロータのティース
と同一のピッチで固定配置されているポールに巻装され
た複数のコイルから成り、しかも各相のコイルが巻装さ
れたポールが相毎に電気角で2π/nずつずれるようにし
て前記ロータのティースと対向する前記スイッチドリラ
クタンス型発電機のステータと、 前記ステータの各コイルに接続されているスイッチング
手段と、 前記スイッチング手段を介して前記コイルの電流の位相
を制御する位相制御手段と、 をそれぞれ具備し、前記スイッチドリラクタンス型発電
機が発電を行なう際に外部からトルクを吸収することに
より制動力を得るようにするとともに、前記エンジンの
始動時に前記位相制御手段により電流の位相を制御して
起動モードとすることにより前記スイッチドリラクタン
ス型発電機をモータとして前記エンジンを始動させるよ
うにしたことを特徴とするリターダ。
1. A rotor of a switched reluctance generator having an inductor having teeth with a constant pitch on the outer periphery of a flywheel of an engine, and an n-phase coil mounted on a flywheel housing. In addition, each phase is composed of a plurality of coils wound around a pole fixedly arranged at the same pitch as the teeth of the rotor, and the pole wound with the coils of each phase has an electrical angle of 2π for each phase. / n, the stator of the switched reluctance generator facing the teeth of the rotor so as to be shifted by n, switching means connected to each coil of the stator, and the current of the coil via the switching means. Phase control means for controlling the phase, and, respectively, when the switched reluctance type generator performs power generation. A braking force is obtained by absorbing torque from the outside, and the switched reluctance generator is used as a motor by controlling the phase of the current by the phase control means at the time of starting the engine to enter a start mode. A retarder characterized in that the engine is started.
【請求項2】前記ステータのコイルが4相のコイルから
構成され、該4相のコイルが互いにH型に接続されると
ともに、前記各相のコイルの開放端側が対応するスイッ
チング手段と接続されていることを特徴とする請求項1
に記載のリターダ。
2. The coil of the stator is composed of four-phase coils, the four-phase coils are connected to each other in an H shape, and the open ends of the coils of each phase are connected to corresponding switching means. Claim 1 characterized in that
The retarder described in.
【請求項3】前記ステータのコイルが制動用の負荷抵抗
と励磁用のバッテリとに接続されており、これによって
前記ステータのコイルが励磁コイルと電機子コイルとを
兼用するようにしたことを特徴とする請求項1に記載の
リターダ。
3. The stator coil is connected to a braking load resistor and an exciting battery, whereby the stator coil serves as both an exciting coil and an armature coil. The retarder according to claim 1.
【請求項4】前記位相制御手段によって前記ステータの
コイルの電流の位相を制御することにより制動モードで
の制動力を調整するようにしたことを特徴とする請求項
1に記載のリターダ。
4. The retarder according to claim 1, wherein a braking force in a braking mode is adjusted by controlling a phase of a current of a coil of the stator by the phase control means.
【請求項5】最大のトルクを生ずる位相に前記ステータ
のコイルの電流の位相を固定するとともに、前記ステー
タのコイルに流れる電流量を制御することにより起動モ
ードでの起動トルクを調整するようにしたことを特徴と
する請求項1に記載のリーダ。
5. The starting torque in the starting mode is adjusted by fixing the phase of the current of the coil of the stator and controlling the amount of current flowing in the coil of the stator, while fixing the phase of the current of the coil of the stator. The reader according to claim 1, wherein:
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