JP3721991B2 - 渦電流式減速装置の制動力制御方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、制動補助装置としてバスやトラック等の大型自動車に取付けられる渦電流式減速装置の制動力を制御する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、バスやトラック等の大型自動車には、下り勾配路でのフットブレーキの使用回数を減少させて、ライニングの異常摩耗やフェード現象を防止すると共に、制動停止距離を短縮することを目的として、主ブレーキであるフットブレーキや補助ブレーキである排気ブレーキの他に渦電流式減速装置が取付けられるようになってきた。そして、この渦電流式減速装置も、最近では、特開平１−２９８９４８号等のように、磁極として永久磁石を使用し、制動時に通電を必要としないものが多くなってきている。
【０００３】
この永久磁石式の渦電流式減速装置は、現在では、単列旋回方式と二列旋回方式のものが考案されている。
このうち、単列旋回方式のものは、例えば図２に示したように、軸受けケース１に固定支持されたアルミニウム等の非磁性体からなる支持体２に磁石支持リング３を軸受４を介して回動自在に軸支し、この磁石支持リング３の外周面に、上下磁極面が回転軸５に対し直角方向の断面において円弧面をなす複数個の永久磁石６を等間隔に配設すると共に、この磁石支持リング３に取着した各永久磁石６群の表面に対向して強磁性体からなる複数枚のスイッチ板７を非磁性体の支持部材を介して等間隔に円周配置して支持体２に一体に取着した構成である。そして、ロータ８を回転軸５に嵌着し、その円筒部８ａを所定の空隙をもってスイッチ板７に対向させると共に、支持体２には磁石支持リング３を回動させるための駆動装置を円周上に配設している。
【０００４】
また、二列旋回方式のものは、例えば図３に示したように、軸受けケース１に固定支持されたアルミニウム等の非磁性体からなる支持体２に２つの磁石支持リングを設け、このうち一方を支持体２に固定支持し、他方を軸受４を介して回転が自在なように軸支して、これら固定支持リング３ａ及び回動支持リング３ｂの外周面に、上下磁極面が回転軸５に対し直角方向の断面において円弧面をなす複数個の永久磁石６ａ，６ｂを等間隔に配設すると共に、これら固定支持リング３ａ及び回動支持リング３ｂに取着した各永久磁石６ａ，６ｂ群の表面に対向して、強磁性体からなるスイッチ板７の複数枚を非磁性体の支持部材を介して等間隔に円周配置して支持体２に一体に取着した構成である。そして、ロータ８を回転軸５に嵌着し、その円筒部８ａを所定の空隙をもってスイッチ板７に対向させると共に、支持体２には回動支持リング３ｂを回動させるための駆動装置を円周上に配設している。
【０００５】
このような永久磁石式の渦電流式減速装置にあっては、磁石支持リング３や回動支持リング３ｂの回動機構は、磁石支持リング３や回動支持リング３ｂの側面から突出したヨークリンク９を介して、油圧シリンダやエアーシリンダといったアクチュエータや電動モータなどの駆動源と連接したものなど多岐にわたるが、既設の圧縮エアー源を保有しているトラックやバスなどでは、上記圧縮エアーを利用するエアーシリンダ駆動の回動機構が多く用いられており、また、駆動用シリンダとしては複動型のものが多く用いられている。
【０００６】
そして、近年では、ＯＦＦ位置（制動ＯＦＦ）とＯＮ位置（制動ＯＮ）のみならず中間位置（中間制動）でも停止することができる３位置動作型アクチュエータ（例えば実開平６−４８３８６号、特願２０００−２８８６６９号等）を採用した渦電流式減速装置が実用に供されるようになってきている。
【０００７】
このような３位置動作型アクチュエータを使用した場合の制動力制御は、現在はロータの円筒部の回転速度、すなわち、車速に関係なく一律に、
作動１：図４（ａ）に示す制動ＯＦＦから図４（ｃ）に示す制動ＯＮ、
作動２：図４（ｃ）に示す制動ＯＮから図４（ａ）に示す制動ＯＦＦ、
作動３：図４（ａ）に示す制動ＯＦＦから図４（ｂ）に示す中間制動、
作動４：図４（ｃ）に示す制動ＯＮから図４（ｂ）に示す中間制動
の４つの作動を行うようになされている。なお、図４中の１０はメインのアクチュエータである３位置動作型アクチュエータ、１１はサブのアクチュエータである複動型アクチュエータを示す。
【０００８】
従って、磁石支持リングや回動支持リングの回動機構として、図４に示したような３位置動作型アクチュエータ１０と複動型アクチュエータ１１を採用した渦電流式減速装置において、特に３位置動作型アクチュエータのシリンダ径は、作動３を行なう際の必要所要力で制動ＯＮ側のシリンダ径（図４におけるＤ１）を、また、作動４を行なう際の必要所要力で制動ＯＦＦ側のシリンダ径（図４におけるＤ２）を決定しているが、高速走行時と低速走行時では図５に示したように必要とする所要力が異なるので、作動３を行なう際には高速走行時における必要所要力（図５におけるＦ_H ）を、また、作動４を行なう際には低速走行時における必要所要力（図５におけるＦ_L ）を用いて前記シリンダ径を決定している。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記したような低速走行時における作動４を行なう際の必要所要力（図５におけるＦ_L ）に基づいて制動ＯＦＦ側のシリンダ径（図４におけるＤ２）を決定した場合、制動ＯＦＦ側のシリンダ径が大きくなって、車両への搭載性が劣り、かつ、エアーの消費量も多くなるという欠点があった。
【００１０】
本発明は、上記した従来の３位置動作型アクチュエータを採用した渦電流式減速装置の制動力制御方法にあった問題点に鑑みてなされたものであり、制動ＯＦＦ側のシリンダ径を小さくできて車両への搭載性を良好とし、かつ、過剰なエアーを必要としない渦電流式減速装置の制動力制御方法を提供することを目的としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記した目的を達成するために、本発明に係る渦電流式減速装置の制動力制御方法は、３位置動作型アクチュエータを備えた渦電流式減速装置の制動力制御回路に車速を取り込み、取り込んだ車速が予め設定した低速時には制動ＯＮから中間制動への作動信号を出力しないように制御することとしている。そして、このようにすることで、制動ＯＦＦ側のシリンダ径を小さくできて車両への搭載性を良好とし、かつ、過剰なエアーを必要としないようにすることができるようになる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
３位置動作型アクチュエータを使用した渦電流式減速装置における現在の制動力制御は、車速に関係なく一律に、上記した作動１〜作動４の４つの作動を行うようにしているが、実際の使用に際し、低速走行時においては作動４（Ｈｉｇｈ制動からＬｏｗ制動への制御）を行なう必要は全くない。
【００１３】
そして、低速走行時において作動４を行なわないようにすれば、制動ＯＦＦ側のシリンダ径（図４におけるＤ２）を決定する、作動４を行なう際の必要所要力は、図５に示したように、高速走行時における値（図５におけるＦ_LL）となって低速走行時の場合よりも小さくなり、制動ＯＦＦ側のシリンダ径を小さくでき、上記した従来の欠点を解決することができる。
【００１４】
本発明に係る渦電流式減速装置の制動力制御方法は、上記した考え方に基づいてなされたものであり、３位置動作型アクチュエータを備えた渦電流式減速装置の制動力制御方法において、制御回路に車速を取り込み、取り込んだ車速が予め設定した低速時には制動ＯＮから中間制動への作動信号を出力しないように制御することを要旨とするものである。
【００１５】
本発明に係る渦電流式減速装置の制動力制御方法を採用すれば、制動ＯＦＦ側のシリンダ径（図４におけるＤ２）を決定する、作動４を行なう際の必要所要力が小さくなるので、制動ＯＦＦ側のシリンダ径を小さくすることができる。
【００１６】
【実施例】
以下、本発明に係る渦電流式減速装置の制動力制御方法を図１に示す一実施例に基づいて説明する。
図１は本発明に係る渦電流式減速装置の制動力制御方法の一例を説明するフローチャートである。
【００１７】
本発明に係る渦電流式減速装置の制動力制御では、車両走行時において渦電流式減速装置のスイッチがＯＮになっていない時には、制動ＯＦＦの状態を維持していることになる。一方、スイッチがＯＮになっている時には、次に制動ＯＮカットの信号が出ているか、いないのかを判断する。制動ＯＮカットの信号が出ている状態とは、例えば中間制動を指示するセレクトスイッチを選択している状態や、ロータの過熱防止用フェールセーフシステムによる中間制動を指示する信号が出力されている状態を示す。
【００１８】
制動ＯＮカットの信号が出ている時には、車速Ｖを読み込み、車速Ｖが予め定めた速度Ｖ₀ 以上か未満かを判断する。そして、車速ＶがＶ₀ 未満（低速時）の時は、無条件に現在の制動ＯＮの状態を維持する。反対に、車速ＶがＶ₀ 以上の時（高速時）には、例えばロータの過熱防止用フェールセーフシステムによる渦電流式減速装置のスイッチをＯＦＦにする信号が出ているか否かを判断し、スイッチＯＦＦの信号が出ている時は、制動ＯＦＦに制御し（作動２）、一方、スイッチＯＦＦの信号が出ていない時は、中間制動となるように制御する（作動４）。
【００１９】
また、制動ＯＮカットの信号が出ていない時には、制動ＯＮ状態を維持すべく制御する。
【００２０】
なお、制動ＯＦＦから制動ＯＮ或いは中間制動への制御は従来の制御と同一であるため、詳細な説明は省略する。
【００２１】
上記した本発明に係る渦電流式減速装置の制動力制御方法を実施した場合には、３位置動作型アクチュエータ１０における制動ＯＦＦ側のシリンダ径は、以下のように決定するので、従来の制動力制御方法を実施した場合と比較して小さくすることができる。
【００２２】
ちなみに、図４に示したような３位置動作型アクチュエータ１０と複動型アクチュエータ１１を採用した渦電流式減速装置において、計算の単純化のためにサブの複動型アクチュエータ１１仕様に変化がないと仮定し、車速に依らずＰの供給エアー圧力で制動を行なえるシリンダー仕様を、制動ＯＮ側のシリンダ面積をＡ１（直径Ｄ１）、制動ＯＦＦ側のシリンダ面積をＡ２（直径Ｄ２）、サブの複動型アクチュエータ１１の紙面右向きの発生推力をＦｓ、紙面左向きの発生推力をＦｓｓとした場合、上記した作動１〜作動４を行なう場合の３位置動作型アクチュエータ１０側の発生推力Ｆ１又はＦ２は以下のように計算できる。
【００２３】
作動１の場合には、図４（ａ）から図４（ｃ）に示した状態になることから、３位置動作型アクチュエータ１０が発生する推力Ｆ１は、Ｆ１＝Ｐ×Ａ１で計算され、このＦ１と複動型アクチュエータ１１の紙面右向きの発生推力Ｆｓを加算した値（Ｆ１＋Ｆｓ）が、図５に示したＦH よりも大きくなればよい（Ｆ１＋Ｆｓ＞Ｆ_H ）。
【００２４】
また、作動３の場合には、図４（ａ）から図４（ｂ）に示した状態になることから、３位置動作型アクチュエータ１０が発生する推力Ｆ１は、Ｆ１＝Ｐ×Ａ１で計算され、前記したようにこのＦ１と複動型アクチュエータ１１の紙面右向きの発生推力Ｆｓを加算した値から複動型アクチュエータ１１の紙面左向きの発生推力Ｆｓｓを減算した値（Ｆ１＋Ｆｓ−Ｆｓｓ）が、図５に示したＦH よりも大きければよい（Ｆ１＋Ｆｓ−Ｆｓｓ＞Ｆ_H ）。
【００２５】
これに対し、作動２の場合には、図４（ｃ）から図４（ａ）に示した状態になることから、３位置動作型アクチュエータ１０が発生する推力Ｆ２は、Ｆ２＝Ｐ×Ａ２で計算され、このＦ２と複動型アクチュエータ１１の紙面左向きの発生推力Ｆｓｓを加算した値（Ｆ２＋Ｆｓｓ）が、図５に示したＦL よりも大きくなればよい（Ｆ２＋Ｆｓｓ＞Ｆ_L ）。
【００２６】
また、作動４の場合には、図４（ｃ）から図４（ｂ）に示した状態になることから、３位置動作型アクチュエータ１０が発生する推力Ｆ２は、Ｆ２＝Ｐ×Ａ２で計算され、前記したようにこのＦ２と複動型アクチュエータ１１の紙面左向きの発生推力Ｆｓｓを加算した値から複動型アクチュエータ１１の紙面右向きの発生推力Ｆｓを減算した値（Ｆ２＋Ｆｓｓ−Ｆｓ）が、図５に示したＦL よりも大きければよい（Ｆ２＋Ｆｓｓ−Ｆｓ＞Ｆ_L ）。
【００２７】
従って、本発明の制動力制御方法のように、車速が低速のときに中間制動を行わないようにする（作動４を行なわないようにする）と、３位置動作型アクチュエータ１０の推力を図５のＦ_L からＦ_LLを基準にして決定することができるようになって、制動ＯＦＦ側シリンダの径Ｄ２を小さくすることができる。
【００２８】
本発明に係る渦電流式減速装置の制動力制御方法を適用するのは３位置動作型アクチュエータを採用した渦電流式減速装置であれば、アクチュエータの構成は図４に示したものに限らないことは言うまでもない。
【００２９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る渦電流式減速装置の制動力制御方法によれば、３位置動作型アクチュエータにおける制動ＯＦＦ側のシリンダ径を小さくできて車両への搭載性を良好とし、かつ、過剰なエアーを必要としないようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る渦電流式減速装置の制動力制御方法の一例を説明するフローチャートである。
【図２】単列旋回方式渦電流式減速装置の構造説明図である。
【図３】二列旋回方式渦電流式減速装置の構造説明図である。
【図４】３位置動作型のアクチュエータと複動型のアクチュエータを採用した際の各制御状態の説明図で、（ａ）は制動ＯＦＦの説明図、（ｂ）は中間制動位置の説明図、（ｃ）は制動ＯＮの説明図である。
【図５】永久磁石式の渦電流式減速装置における高速走行時と低速走行時での制動ＯＮ作動方向に必要な力を正とした作動所要力の特性を説明した図である。
【符号の説明】
１０ ３位置動作型アクチュエータ
１１ 複動型アクチュエータ

Claims (1)

1. ３位置動作型アクチュエータを備えた渦電流式減速装置の制動力制御方法において、制御回路に車速を取り込み、取り込んだ車速が予め設定した低速時には制動ＯＮから中間制動への作動信号を出力しないように制御することを特徴とする渦電流式減速装置の制動力制御方法。

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