JPH0545042Y2 - - 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つ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コ
イルに検出用端子を接続し、この検出用端子によ
つて検出される電圧から回転数と出力位相とを検
出するようにしたものであつて、専用のパルサセ
ンサを省略す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、
発電機から成るリターダが提案されている。リタ
ーダを構成する発電機が発電を行う場合には、外
部から仕事としてトルクを吸収することになり、
このときに車両に対して制動力を与えることにな
る。そしてこのリターダを構成する発電機の出力
を利用してバツテリの充電や車両の電気負荷の駆
動を行なうことにより、オルタネータを兼用する
ことが可能になる。

〓考案が解決しようとする問題点〓 このような発電機から成るリターダにおいて
は、その制御のために回転数および出力位相を検
出しなければならない。そこで従来は、リターダ
を構成する発電機と電機子コイルの出力電圧を検
出することによつて出力位相に関する情報を得る
ようにしていた。これに対して回転数はエンジン
のクランクシヤフトに取付けられたパルサセンサ
によつて検出するようにしていた。これは発電機
をオルタネートタして利用する際に界磁電流が０
になると、発電が行なわれなくなるために出力電
圧が生じなくなり、回転検出が不能になつてエン
ジンが停止状態であると判断してしまうことによ
るものである。従つて従来のこのような装置によ
れば、別付けのセンサを必要とし、コストアツプ
の要因になつていた。

本考案はこのような問題点に鑑みてなされたも
のであつて、回転数を検出するための別付けのセ
ンサを省略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〓 本考案は、回転子と電機子コイルと界磁コイル
とから成る発電機と、複数のコンデンサと、複数
のスイツチと、検出用端子と、整流回路と、コン
トローラとを有する車両用リターダであつて、 回転子は、パワーラインと伝動され、 複数のコンデンサは、互いに並列に接続されて
並列回路をなし、電機子コイルと直列に接続さ
れ、 複数のスイツチは、それぞれ対応するコンデン
サと直列に接続され、 検出用端子は、電機子コイルに接続され、回転
子の回転数と位相とを出力し、 整流回路は、スイツチング素子から成り、電機
子コイルの交流出力を整流し、 コントローラは、検出用端子の出力が入力さ
れ、複数のスイツチと、整流回路のスイツチング
素子の開閉の制御信号を出力する 車両用リターダに関するものである。

〓作用〓 車両の慣性エネルギが駆動輪およびパワーライ
ンを介して回転子に伝達され、発電機が発電を行
なう。従つて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、車両が制動される。

電機子コイルと接続されている検出用端子を通
して回転子の回転数と位相とが読出される。そし
て回転数に応じてコンデンサと直列に接続されて
いるスイツチの開閉が制御され、コンデンサと電
機子コイルとから成る共振回路の容量が制御され
る。また位相は電機子コイルの出力を整流する整
流回路のスイツチング素子のタイミングの制御に
用いられる。

〓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を示すものであつて、このエンジ
ン１は例えばトラツク用のデイーゼルエンジンか
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
ランスミツシヨン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、プロペラシヤフト
６を介して駆動輪へ伝達するようになつている。

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、クランクシヤフト３
の端部に固着されたフライホイール４の外周面に
は円周方向に沿つて所定のピツチで誘導子磁極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
するようになつている。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に微小なエアギヤツプを介して対向す
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１
２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に跨つて巻装されて
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１
２は第２図および第４図に示すコントローラ１３
を介してバツテリ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によつ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つてお
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ツチ１８と接続されるよ
うになつている。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。そしてコンデンサ２１はそれぞれ
対応するスイツチ２２と接続されるようになつて
いる。しかもこれらのスイツチ２２が上記コント
ローラ１７によつて制御されるようになつてい
る。

上記電機子コイル１１は中点タツプ２３を備え
ており、この中点タツプ２３が全波整流器２４と
接続されている。全波整流器２４は２つのダイオ
ードと２つのサイリスタとをブリツジに接続した
ものであつて、電機子コイル１１の出力を整流す
るようになつている。そして全波整流器２４の出
力側がバツテリ１４と電気負荷２６の並列回路に
接続されるとともに、シヤント抵抗２７およびヒ
ユーズ２８を介して界磁コイル１２に接続されて
おり、全波整流器２４の出力によつて励磁を行な
うようにしている。また電機子コイル１１の中点
タツプ２３のところには検出用端子２５が接続さ
れており、この端子２５によつて電機子コイル１
１の出力を検出するようにしている。これに対し
て界磁電流はシヤント抵抗２７を介して検出用端
子３０で検出するようになつている。

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ツチ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
よつて導通状態に切換えられる。従つてバツテリ
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が互いに異極となるように磁化する。従つ
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のピツ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３
６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３５，３６を通過する磁束の向きは
互に反転することになる。従つてこの磁束の変化
によつて、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。従つてこの誘導子型発電機の発電によ
つ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によつて消費されるよう
になつている。

このようにして車両を制動する際には、スイツ
チ２２を制御することによつて電機子コイル１１
とコンデンサ２１とによつて共振回路が構成され
るようになつている。そしてトランジスタ１６に
よつて共振点を選択するようにコントローラ１７
が制御するようになつている。全波整流器２４に
組込まれた２つのサイリスタはその位相制御によ
つてこの全波整流器２４の出力が一定の電圧とな
るようにしており、その直流出力によつて界磁コ
イル１２を励磁するとともに、バツテリ１４の充
電と電気負荷２６の駆動とを行なうようにしてい
る。これに対してスイツチ２０を開いてこの発電
機をオルタネータとして使用する場合には、全波
整流器２４の２つのサイリスタを全導通させてダ
イオードブリツジと同じ使い方をするようになつ
ており、この全波整流器２４の出力電圧の制御
は、コントローラ１７によつてトランジスタ１６
のコレクタ電流を制御することにより達成される
ようになつている。

このような発電機から成るリターダは、その回
転と位相の検出を電機子コイル１１の出力によつ
て得るようにしている。すなわち中点タツプ２３
を介して取出される電機子コイル１１の出力を検
出用端子２５によつて検出することにより、回転
検出と位相検出とを行なうようにしている。ただ
し界磁電流が０である場合には、エンジン１が回
転しているかどうかを検出する必要がある。そこ
でこのエンジン１に標準装備されているタコジエ
ネレータから成る電磁ビツクアツプ３１の検出出
力を第４図に示すようにマイクロコンピユータ３
２に入力することによつて検出するようにしてい
る。このタコジエネレータ３１からの入力信号は
回転数の検出ではなく、入力信号があるかないか
の検出を行なうのに利用するようにしている。従
つて電磁ピツクアツプ３１からの信号があれば、
エンジン１が回転しているのにもかかわらず界磁
電流が流れないものと判断する。これに対して界
磁電流が０の際にタコジエネレータ３１から信号
がない場合にはエンジン１が停止しているとマイ
クロコンピユータ３２は判断するようにしてい
る。

このように本実施例に係るリターダを構成する
発電機によれば、その回転数および位相の検出を
出力コイル１１の出力によつて行なうようにして
おり、検出用端子２５で得られる電圧によつて検
出を行なうようにしている。従つてエンジン１に
専用の回転検出センサを設ける必要がなくなる。
なおこのようにして得られた回転数に関する情報
は、電機子コイル１１とともに共振回路を構成す
るコンデンサ２１のスイツチ２２の開閉制御のた
めに用いられる。これに対して位相検出はこのリ
ターダによる制動時における回生電圧の制御のた
めの全波整流器２４のサイリスタの導通のタイミ
ングを制御するために用いられることになる。な
お本考案は従来公知の同期発電機等にも適用可能
である。

〓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
電機の電機子コイルに接続されている検出用端子
を通して回転数と位相とを読出すようにし、回転
数から電機子コイルとともに共振回路を構成する
コンデンサと直列に接続されているスイツチの開
閉の制御を行ない、これによつて共振回路の容量
を調整するとともに、位相に応じて電機子コイル
の交流出力を整流する整流回路のスイツチング素
子のタイミングを制御するようにしたものであ
る。従つて専用の回転検出センサを設けることな
く、しかも共振回路の容量の調整と、整流回路の
スイツチング素子のタイミングの制御とを行なう
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。 なお図面に用いた符号において、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……バツテリ、２１……コンデンサ、
２２……スイツチ、２３……中点タツプ、２４…
…全波整流器、２５……検出用端子、２６……電
気負荷である。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 回転子４と電機子コイル１１と界磁コイル１２
   とから成る発電機８と、複数のコンデンサ２１
   と、複数のスイツチ２２と、検出用端子２５と、
   整流回路２４と、コントローラ１７とを有する車
   両用リターダであつて、 回転子４は、パワーラインと伝動され、 複数のコンデンサ２１は、互いに並列に接続さ
   れて並列回路をなし、電機子コイル１１と直列に
   接続され、 複数のスイツチ２２は、それぞれ対応するコン
   デンサ２１と直列に接続され、 検出用端子２５は、電機子コイル１１に接続さ
   れ、回転子４の回転数と位相とを出力し、 整流回路２４は、スイツチング素子から成り、
   電機子コイル１１の交流出力を整流し、 コントローラ１７は、検出用端子２５の出力が
   入力され、複数のスイツチ２２と、整流回路２４
   のスイツチング素子の開閉の制御信号を出力する 車両用リターダ。