JPH07108041B2 - Electric braking device - Google Patents
Electric braking deviceInfo
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- JPH07108041B2 JPH07108041B2 JP63033605A JP3360588A JPH07108041B2 JP H07108041 B2 JPH07108041 B2 JP H07108041B2 JP 63033605 A JP63033605 A JP 63033605A JP 3360588 A JP3360588 A JP 3360588A JP H07108041 B2 JPH07108041 B2 JP H07108041B2
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/64—Electric machine technologies in electromobility
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 特に、内燃機関の主軸あるいは前端に連結された電気制
動装置に関する。Description: [Industrial field of use] In particular, the present invention relates to an electric braking device connected to a main shaft or a front end of an internal combustion engine.
本発明は回転機を含む自動車の電気制動装置において、 回転機にはかご形多相誘導機を用い、このかご形多相誘
導機にインバータ回路から正または負に速度可変の回転
磁界を与えることにより、 このかご形多相誘導機を発電機として作動させ電気的に
制動できるようにしたものである。The present invention relates to an electric braking device for an automobile including a rotating machine, wherein a squirrel-cage polyphase induction machine is used as the slewing machine, and a positive or negative speed-variable rotating magnetic field is applied to the squirrel-cage polyphase induction machine from an inverter circuit. The squirrel cage multiphase induction machine is operated as a generator so that it can be electrically braked.
内燃機関の進歩、特に過給技術の向上および耐熱材料の
開発実用化により、内燃機関が小型化されている。内燃
機関が小型化されると、排気ブレーキまたはエンジンブ
レーキの効力が小さくなりリターダの併用が必要になっ
た。すなわち、車輪に設けた摩擦制動装置とは別に、降
坂時勾配による加速度の打ち消しおよび高速制動時の初
期過程での所定速度までの減速を行う補助制動装置が必
要であるが、このために渦電流方式によるリターダや内
燃機関の回転軸に直結された誘導子型構造の発電機を適
用することが試みられている。Due to the progress of internal combustion engines, especially the improvement of supercharging technology and the development and practical application of heat-resistant materials, internal combustion engines have been downsized. When the internal combustion engine is downsized, the exhaust brake or engine brake becomes less effective, and it is necessary to use a retarder together. That is, in addition to the friction braking device provided on the wheel, an auxiliary braking device that cancels the acceleration due to the slope during downhill and decelerates to a predetermined speed in the initial process during high-speed braking is required. Attempts have been made to apply a current-based retarder or an inductor-type generator directly connected to the rotary shaft of an internal combustion engine.
リターダとして従来から用いられている渦電流方式は、
その構造が堅牢であり、路面不整などによる車輪の不規
則な振動による外力にもよく耐える構造であるが、制動
時に消費すべき機械的エネルギをすべて熱エネルギに変
換して大気中に放出するので、そのエネルギを回生させ
ることはできない。これは自動車走行にかかわる燃料を
節減する要求の高い最近の趨勢には逆行する。また熱放
散のために熱容量の大きい装置を自動車に搭載すること
が必要であり装置が大型化する。The eddy current method conventionally used as a retarder is
Its structure is robust and can withstand external forces due to irregular vibrations of the wheels due to road surface irregularities, etc., but since all mechanical energy that should be consumed during braking is converted into heat energy and released into the atmosphere. , That energy cannot be regenerated. This runs counter to the recent demand for saving fuel for driving cars. Further, in order to dissipate the heat, it is necessary to mount a device having a large heat capacity on the vehicle, which increases the size of the device.
一方、誘導子形発電機を内燃機関の主軸に直結すること
が、エンジンブレーキまたは排気ブレーキの補助装置と
して有効であることが確かめられた。また、この構造に
より制動時に消費すべき機械的エネルギを電気エネルギ
に変換して、この電気エネルギを二次電池に回生し、こ
の回生された電気エネルギを例えば始動装置や艤装され
た諸設備に活用することができることもわかった。しか
し、この誘導子形発電機は電力発生時に生ずる磁気音が
大きく、自動車の利用者が満足して使用することができ
る実用的な装置を得るにはさらに研究が必要とされてい
る。On the other hand, it was confirmed that directly connecting the inductor-type generator to the main shaft of the internal combustion engine is effective as an auxiliary device for the engine brake or the exhaust brake. In addition, this structure converts mechanical energy that should be consumed during braking into electric energy, regenerates this electric energy in a secondary battery, and uses the regenerated electric energy in, for example, a starting device and various equipment equipped. I also found that I could do it. However, this inductor-type generator has a large magnetic noise generated when electric power is generated, and further research is needed to obtain a practical device that can be used satisfactorily by automobile users.
さらに誘導子形発電機は、その固定子と回転子との間の
間隙をできるかぎり小さくしないと磁気漏洩が生じて磁
気抵抗が増大し、能率が低下してしまうので、固定子お
よび回転子の工作精度を相当程度に高くする必要があり
量産するうえにかなりの障害になることもわかった。Furthermore, in an inductor generator, unless the gap between the stator and the rotor is made as small as possible, magnetic leakage occurs, magnetic resistance increases, and efficiency decreases, so the stator and rotor It was also found that the work precision needed to be increased to a considerable degree, which was a considerable obstacle to mass production.
本発明はこのような欠点を除去するもので、自動車搭載
に適した堅牢な構造で、かつ低騒音で強力な制動が実現
できるとともに、量産に適する電気制動装置を提供する
ことを目的とする。The present invention eliminates such drawbacks, and an object of the present invention is to provide an electric braking device that has a robust structure suitable for mounting on an automobile, realizes low noise and strong braking, and is suitable for mass production.
本発明は、自動車の車軸を駆動する内燃機関の主軸に直
結された回転機を含む電気制動装置において、上記回転
機はかご形多相誘導機であり、このかご形多相誘導機に
回転磁界を与える電気的手段を備え、前記かご形多相誘
導機の回転子部が内燃機関の主軸の出力側に嵌入された
フライホイールに装着された構造であることを特徴とす
る。The present invention relates to an electric braking device including a rotating machine directly connected to a main shaft of an internal combustion engine that drives an axle of an automobile, wherein the rotating machine is a squirrel cage polyphase induction machine, and the squirrel cage multiphase induction machine has a rotating magnetic field. The rotor portion of the squirrel cage multiphase induction machine is equipped with a flywheel fitted to the output side of the main shaft of the internal combustion engine.
かご形多相誘導機の固定子部が内燃機関のフライホイー
ルハウジングの内側に装着された構造であることを特徴
とする。The stator of the squirrel cage polyphase induction machine is characterized in that it is mounted inside a flywheel housing of an internal combustion engine.
また、本発明は、自動車の車軸を駆動する内燃機関の主
軸に結合された回転機を含む電気制動装置において、上
記回転機はかご形多相誘導機であり、このかご形多相誘
導機に回転磁界を与える電気的手段を備え、かご形多相
誘導機が内燃機関の前端に装着された構造であることを
特徴とする。Further, the present invention is an electric braking device including a rotating machine coupled to a main shaft of an internal combustion engine for driving an axle of an automobile, wherein the rotating machine is a squirrel cage polyphase induction machine. The squirrel-cage multi-phase induction machine is characterized in that the squirrel-cage multi-phase induction machine is attached to the front end of the internal combustion engine.
かご形多相誘導機の回転子部を内燃機関または駆動手段
と直結し、固定子部により発生する回転磁界の回転速度
を電気的に制御することにより車両の走行に適合する制
動を行うことができる。The rotor of the squirrel cage multiphase induction machine is directly connected to the internal combustion engine or the driving means, and the rotation speed of the rotating magnetic field generated by the stator is electrically controlled to perform braking suitable for running of the vehicle. it can.
以下本発明の一実施例を図面に基づき説明する。 An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
第１図はこの実施例装置の電気的構成を示すブロック構
成図である。第２図はこの実施例装置に用いられたかご
形多相誘導機が装着される位置を示す模式図である。第
３図はこのかご形多相誘導機の機械的構造を示す機械的
構成図で、機関主軸の軸心に沿う平面で一部破断して表
現されている。第４図は第３図の矢印IV−IVで切断した
断面の一部分を示す機械的構成図である。FIG. 1 is a block diagram showing the electrical configuration of the apparatus of this embodiment. FIG. 2 is a schematic view showing a position where the cage multiphase induction machine used in the apparatus of this embodiment is mounted. FIG. 3 is a mechanical configuration diagram showing the mechanical structure of the squirrel-cage polyphase induction machine, which is shown by partially breaking along a plane along the axis of the engine main shaft. FIG. 4 is a mechanical configuration diagram showing a part of the cross section taken along the line IV-IV in FIG.
図示するように、回転子部の要素をフライホイールに装
着し、固定子部の要素をフライホイールハウジングに取
りつける。As shown, the rotor part elements are mounted on the flywheel and the stator part elements are mounted on the flywheel housing.
この回転機はかご形多相誘導機であるから、回転子部の
構造はきわめて簡単でありまた摺動構造はない。また、
従来構造の誘導子形に比べると、回転子部と固定子部と
の間の磁気抵抗の大きさは制動性能に大きく影響しない
ので、間隙を大きくとることができる。すなわち、本発
明の装置では回転子部と固定子部との間の間隙について
の工作精度は誘導子形発電機に比べて緩やかである。Since this rotating machine is a squirrel cage polyphase induction machine, the structure of the rotor is extremely simple and there is no sliding structure. Also,
Compared with the conventional inductor type, since the magnitude of the magnetic resistance between the rotor portion and the stator portion does not significantly affect the braking performance, the gap can be increased. That is, in the device of the present invention, the working accuracy of the gap between the rotor part and the stator part is gentler than that of the inductor generator.
この実施例装置の電気的構成を第１図に基づき説明する
と、この実施例装置は、内燃機関１に直結されたかご形
多相誘導機２と、二次電池３と、この二次電池３の直流
電圧をかご形多相誘導機２の軸回転速度より低い回転速
度の回転磁界を誘起するのに適合した周波数の交流電圧
に変換してこれをかご形多相誘導機２に与え、またかご
形多相誘導機２からの交流電力を直流電力に変換するイ
ンバータ回路４と、このインバータ回路４の交流側電圧
の周波数を設定するインバータ制御回路５とを備える。
このかご形多相誘導機２には回転センサ６が取付けられ
ていて、この回転センサ６からの信号はインバータ制御
回路５に与えられる。さらに、上記二次電池３にはスイ
ッチ回路６を介して抵抗器７が接続され、インバータ回
路４の出力にコンデンサ８が接続される。The electrical configuration of this embodiment device will be described with reference to FIG. 1. This embodiment device is a cage type polyphase induction machine 2 directly connected to an internal combustion engine 1, a secondary battery 3, and this secondary battery 3 Is converted into an AC voltage having a frequency suitable for inducing a rotating magnetic field having a rotation speed lower than the shaft rotation speed of the squirrel cage polyphase induction machine 2, and this is given to the squirrel cage polyphase induction machine 2; An inverter circuit 4 for converting AC power from the squirrel cage multiphase induction machine 2 into DC power, and an inverter control circuit 5 for setting the frequency of the AC side voltage of the inverter circuit 4.
A rotation sensor 6 is attached to the squirrel cage polyphase induction machine 2, and a signal from the rotation sensor 6 is given to an inverter control circuit 5. Further, a resistor 7 is connected to the secondary battery 3 via a switch circuit 6, and a capacitor 8 is connected to the output of the inverter circuit 4.
次に、この実施例装置に用いられたかご形多相誘導機２
の機械的構造を第２図ないし第４図に基づき説明する。Next, a cage-type multi-phase induction machine 2 used in the apparatus of this embodiment.
The mechanical structure will be described with reference to FIGS. 2 to 4.
このかご形多相誘導機２は、第２図に示すように内燃機
関１とトランスミッション装置20との間に固着されたフ
ライホイール装置10の内部に装着される。すなわち、第
３図に示すように、フライホイール装置10のフライホイ
ールハウジング15および16で囲まれた空間にステータ鉄
心11、このステータ鉄心11のコイル溝に挿入されたステ
ータ巻線12および口出線13を主な要素とする固定子部
と、ロータ鉄心21、このロータ鉄心21のコイル溝に挿入
されたかご形巻線22およびこのかご形巻線22のエンドリ
ング23に嵌着された保持環24を主要素とする回転子部と
が収容される。ステータ鉄心11はステータリング14に嵌
入され、このステータリング14はフライホイールハウジ
ング15および16に固着される。一方、ロータ鉄心21は内
燃機関１の主軸26で回転駆動されるフライホイール25の
外縁部に固着される。The squirrel cage multiphase induction machine 2 is mounted inside a flywheel device 10 fixed between the internal combustion engine 1 and the transmission device 20 as shown in FIG. That is, as shown in FIG. 3, a stator iron core 11 in a space surrounded by flywheel housings 15 and 16 of a flywheel device 10, a stator winding 12 inserted in a coil groove of the stator iron core 11 and a lead wire. A stator having 13 as a main element, a rotor core 21, a cage winding 22 inserted in a coil groove of the rotor core 21, and a retaining ring fitted to an end ring 23 of the cage winding 22. A rotor portion having 24 as a main element is accommodated. The stator core 11 is fitted in a stator ring 14, and the stator ring 14 is fixed to the flywheel housings 15 and 16. On the other hand, the rotor core 21 is fixed to the outer edge portion of the flywheel 25 that is rotationally driven by the main shaft 26 of the internal combustion engine 1.
次に、この実施例装置の電気的動作を第１図に基づき説
明する。Next, the electrical operation of the apparatus of this embodiment will be described with reference to FIG.
自動車に搭載された内燃機関１の主軸によりかご形多相
誘導機２の回転子部が回転駆動される。この回転系の有
する機械エネルギを放出または吸収して車両の走行を制
動するときに、かご形多相誘導機２の回転子部の回転速
度より低い回転速度の回転磁界をかご形多相誘導機２の
固定子巻線に誘起させるのに適合した周波数の励磁電圧
が、二次電池３からインバータ回路４を経由してかご形
多相誘導機２の固定子巻線に印加される。これにより、
回転系の有する機械エネルギが電気エネルギに変換さ
れ、この電気エネルギが二次電池３に充電される。The rotor of the squirrel cage multiphase induction machine 2 is rotationally driven by the main shaft of the internal combustion engine 1 mounted on the automobile. When releasing or absorbing the mechanical energy of this rotating system to brake the traveling of the vehicle, a squirrel-cage multi-phase induction machine applies a rotating magnetic field having a rotation speed lower than that of the rotor of the squirrel-cage multi-phase induction machine 2. An exciting voltage having a frequency suitable for inducing the two stator windings is applied from the secondary battery 3 to the stator winding of the cage multiphase induction machine 2 via the inverter circuit 4. This allows
The mechanical energy of the rotating system is converted into electric energy, and the electric energy is charged in the secondary battery 3.
インバータ制御回路５はインバータ回路４に自動車の運
転に応じて制動の程度を制御する装置を含む。The inverter control circuit 5 includes, in the inverter circuit 4, a device that controls the degree of braking according to the driving of the vehicle.
自動車の運転に伴い一時的に大きい制動力を発生させる
場合には、かご形多相誘導機２から発生する電気エネル
ギをすべて二次電池３に回生させることは困難であり、
スイッチ回路６を介して抵抗器７により熱エネルギとし
て放散させる。スイッチ回路６は二次電池３の端子電圧
を監視して、この端子電圧が所定値を越えるときに自動
的に抵抗器７をこの二次電池３の両端に接続する回路を
含む。When a large braking force is temporarily generated as the vehicle is driven, it is difficult to regenerate all the electric energy generated from the cage-type polyphase induction machine 2 in the secondary battery 3.
The resistor 7 dissipates it as heat energy through the switch circuit 6. The switch circuit 6 includes a circuit that monitors the terminal voltage of the secondary battery 3 and automatically connects the resistor 7 to both ends of the secondary battery 3 when the terminal voltage exceeds a predetermined value.
第５図は本発明実施例装置のさらに詳しい一例を示す電
気回路図である。FIG. 5 is an electric circuit diagram showing a more detailed example of the apparatus according to the present invention.
この実施例ではかご形多相誘導機２は３相である。二次
電池３とこのかご形多相誘導機２との間はインバータ回
路４により結合される。二次電池３の負端子E2はこの自
動車の共通電位に接続される。In this embodiment, the squirrel cage polyphase induction machine 2 has three phases. The secondary battery 3 and the squirrel cage polyphase induction machine 2 are connected by an inverter circuit 4. The negative terminal E 2 of the secondary battery 3 is connected to the common potential of this car.
このインバータ回路４は、かご形多相誘導機２の各相端
子と上記二次電池３の正および負の端子との間に接続さ
れたスイッチ素子Qa、Qb、Qc、Qd、Qe、Qfを含む。この
スイッチ素子Qa、Qb、Qc、Qd、Qe、Qfはそれぞれトラン
ジスタと、そのトランジスタのコレクタ・エミッタ間に
逆方向に並列接続されたダイオードとから構成されてい
る。さらに、このインバータ回路４には、上記スイッチ
素子Qa、Qb、Qc、Qd、Qe、Qfの制御電極に開閉制御信号
を与える開閉制御信号発生回路PWMを含む。The inverter circuit 4 includes switching elements Qa, Qb, Qc, Qd, Qe, and Qf connected between each phase terminal of the squirrel cage polyphase induction machine 2 and the positive and negative terminals of the secondary battery 3. Including. Each of the switch elements Qa, Qb, Qc, Qd, Qe, and Qf is composed of a transistor and a diode connected in parallel in the reverse direction between the collector and emitter of the transistor. Further, the inverter circuit 4 includes an opening / closing control signal generating circuit PWM which gives an opening / closing control signal to the control electrodes of the switching elements Qa, Qb, Qc, Qd, Qe, Qf.
このインバータ回路４は本発明の試験をするために自動
車用に特別に設計されたものであるがこの基本的な技術
は公知である。すなわちかご形多相誘導機の回転磁界を
その回転子の回転に応じて制御する技術は、たとえば交
流エレベータあるいはクレーンなどに適応されている技
術の応用である。This inverter circuit 4 is specially designed for motor vehicles for the tests according to the invention, the basic technique of which is known. That is, the technique of controlling the rotating magnetic field of the squirrel-cage polyphase induction machine according to the rotation of the rotor is an application of a technique adapted to, for example, an AC elevator or a crane.
かご形多相誘導機２（または内燃機関１）には回転セン
サ６が取付けられてその主軸の回転を電気的に検出す
る。この回転センサ６の出力するパルス信号はディジタ
ル・アナログ変換回路DA1により回転速度を表すアナロ
グ信号となる。このアナログ信号は演算増幅器AMPの一
方の入力に接続され、ディジタル・アナログ変換回路DA
2から発生されるすべり量に対応する制御基準とその極
性に応じて加算もしくは減算される。この演算増幅器AM
Pの出力は上述の開閉制御信号発生回路PWMにインバータ
回路４の出力周波数制御信号として与えられる。すなわ
ち、かご形多相誘導機２、回転センサ６、ディジタル・
アナログ変換回路DA1、演算増幅器AMPおよびインバータ
回路４により負帰還サーボ制御ループが形成される。A rotation sensor 6 is attached to the squirrel cage multiphase induction machine 2 (or the internal combustion engine 1) to electrically detect the rotation of its main shaft. The pulse signal output from the rotation sensor 6 becomes an analog signal representing the rotation speed by the digital / analog conversion circuit DA 1 . This analog signal is connected to one input of the operational amplifier AMP, and the digital-analog conversion circuit DA
It is added or subtracted according to the control reference corresponding to the amount of slip generated from 2 and its polarity. This operational amplifier AM
The output of P is given to the above-mentioned switching control signal generating circuit PWM as an output frequency control signal of the inverter circuit 4. That is, the cage-type polyphase induction machine 2, the rotation sensor 6, the digital
A negative feedback servo control loop is formed by the analog conversion circuit DA 1 , the operational amplifier AMP and the inverter circuit 4.
この負帰還サーボ制御ループにすべり量に対応する制御
基準が加算されるが、このすべり量を発生する制御手段
に必要とする信号について説明する。この制御手段は第
５図の左下に位置する各回路から構成され、マイクロプ
ロセッサCPU、インターフェース回路IO、トルク制御回
路Tq、自動車のアクセルペダルに連動するスイッチA1お
よびA2、同じくトランスミッションのニュートラルを示
すスイッチN1およびN2、同じくクラッチペダルに連動す
るスイッチCl1およびCl2、運転者により操作される第一
スイッチS1、運転者により操作される第二スイッチS2、
内燃機関の始動キースイッチと連動するスイッチKS、お
よびディジタル・アナログ変換回路DA2を含む。スイッ
チS3は従来から設けられている排気ブレーキスイッチで
あり、排気ブレーキ回路Exに接続されている。A control reference corresponding to the slip amount is added to the negative feedback servo control loop, and signals required for the control means for generating the slip amount will be described. This control means is composed of each circuit located at the lower left of FIG. 5, and includes a microprocessor CPU, an interface circuit IO, a torque control circuit Tq, switches A 1 and A 2 linked to the accelerator pedal of the automobile, and a transmission neutral. Shown switches N 1 and N 2 , switches Cl 1 and Cl 2 which are also linked to the clutch pedal, a first switch S 1 operated by the driver, a second switch S 2 operated by the driver,
It includes a switch KS that operates in conjunction with a start key switch of the internal combustion engine, and a digital-analog conversion circuit DA 2 . The switch S 3 is a conventionally provided exhaust brake switch and is connected to the exhaust brake circuit Ex.
第一スイッチS1は補助加速を操作指示するスイッチであ
り、第二スイッチS2は電気制動を操作指示するスイッチ
である。この第一スイッチS1および第二スイッチS2は、
この実施例では、第６図に示すようにハンドルの軸に設
けた一つの操作レバーｌで操作できるように設計され
た。この操作レバーｌはOFFの位置でスイッチS1およびS
2がともに開いた状態であり、加速の位置に入れるとス
イッチS1が閉じる。さらに制動の位置には４つの位置が
あり、それぞれスイッチS2に示す複数の接点が順に閉じ
るように構成されている。制動の４つの位置では運転者
が電気制動の程度を調節することができる。The first switch S 1 is a switch for instructing operation of auxiliary acceleration, and the second switch S 2 is a switch for instructing operation of electric braking. The first switch S 1 and the second switch S 2 are
In this embodiment, as shown in FIG. 6, it is designed so that it can be operated by one operating lever 1 provided on the shaft of the handle. This operating lever 1 is in the OFF position and switches S 1 and S
2 is in a state of open together, placed in a position of the accelerator when the switch S 1 is closed. Further, there are four braking positions, each of which is configured to sequentially close a plurality of contacts indicated by the switch S 2 . The four braking positions allow the driver to adjust the degree of electric braking.
この操作レバーｌを加速の位置に入れたときには、その
加速の程度はアクセルペダルの踏み込み量により決まる
ように、アクセルペダルの踏み込み情報を第５図の端子
T1に与えて、トルク制御回路TqからインターフェースIO
に信号を送出するように構成した。When the operating lever 1 is put in the acceleration position, the degree of acceleration is determined by the amount of depression of the accelerator pedal.
Apply to T 1 to interface IO from torque control circuit Tq
It is configured to send a signal to.
上記装置について試験的に製作した装置では、約100馬
力を越える制動力を発生することができ、駆動力につて
は二次電池３の性能にしたがって数十馬力が得られ、十
分に実用的な装置を設計することが可能であることがわ
かった。この実施例装置ではかご形多相誘導機２の回転
子は内燃機関１のフライホイールに装着され、そのフラ
イホイールハウジングの直径は約700mmである。The device experimentally manufactured with respect to the above-mentioned device can generate a braking force exceeding about 100 horsepower, and a driving force of several tens of horsepower can be obtained according to the performance of the secondary battery 3, which is sufficiently practical. It has been found possible to design the device. In this embodiment, the rotor of the squirrel cage multiphase induction machine 2 is mounted on the flywheel of the internal combustion engine 1, and the diameter of the flywheel housing is about 700 mm.
上記第５図に示す実施例装置の制御系を構成する部品の
うち大型のものはインバータ回路４および二次電池３で
ある。二次電池３は従来から自動車に搭載されていたも
のと同等もしくはやや大型のもので実用的に使用するこ
とができる。インバータ回路４については、スイッチ素
子Qa、Qb、Qc、Qd、Qe、Qfの体積が大きいが試験的に製
作された装置は、約150馬力の制動力を発生するものに
ついて、総容積が約80リットルであり、中型トラックの
車体下部に十分に配置できた。この容積についてはまだ
余裕があり、その小型化については今後さらに研究され
るであろう。たとえば、インバータ回路４は可動部分の
ない静的な電気部品により構成されているので、複数の
スイッチ素子Qa、Qb、Qc、Qd、Qe、Qfを１台の自動車の
異なる位置に分散して配置することが可能であり、これ
により各種の自動車に十分に実用的な形態のものを設計
製造することが可能である。Among the components constituting the control system of the embodiment apparatus shown in FIG. 5, the large components are the inverter circuit 4 and the secondary battery 3. The secondary battery 3 is equivalent to or slightly larger than that conventionally mounted in an automobile and can be used practically. Regarding the inverter circuit 4, the switch elements Qa, Qb, Qc, Qd, Qe, and Qf have a large volume, but the device manufactured on a trial basis has a total volume of about 80 when it generates a braking force of about 150 horsepower. It was a liter, and could be sufficiently placed under the body of a medium-duty truck. There is still room for this volume, and further miniaturization will be studied in the future. For example, since the inverter circuit 4 is composed of static electric parts with no moving parts, a plurality of switch elements Qa, Qb, Qc, Qd, Qe, Qf are distributed and arranged at different positions of one automobile. Therefore, it is possible to design and manufacture a vehicle in a sufficiently practical form for various automobiles.
また運転性能については、従来から用いられている排気
ブレーキの運転操作と大きく変わることがなく、十分に
実用的な運転性能を実現することができることがわかっ
た。In addition, it was found that the driving performance does not significantly change from the driving operation of the exhaust brake that has been conventionally used, and that sufficiently practical driving performance can be realized.
本発明の装置は回転機がかご形多相誘導機であるので、
回転子部の構造が簡単であり、堅牢、かつ軽量であり、
ブラシなどの摩擦部品はいっさい使用されない。また回
転子と固定子との間の間隙については、従来の誘導子形
のものよりもさらに大きい間隙を設定することができ、
したがって製作時の工作精度は緩和され量産性に優れて
いる。また、回転子側から発生する磁気音はかご形であ
ることからほとんどなく、固定子側の騒音も従来の誘導
子形に比べて著しく低い。Since the rotating machine of the device of the present invention is a cage-type polyphase induction machine,
The structure of the rotor part is simple, robust and lightweight,
No friction parts such as brushes are used. In addition, the gap between the rotor and the stator can be set larger than that of the conventional inductor type.
Therefore, the manufacturing precision at the time of manufacture is relaxed and mass productivity is excellent. Further, since the magnetic sound generated from the rotor side is almost cage-shaped, the noise on the stator side is significantly lower than that of the conventional inductor type.
上記例ではかご形多相誘導機は３相のものであるが、一
般に多相のものについて同様に本発明を実施することが
できる。相数を大きくすることにより、一つの相あたり
の電流を小さくすることができるから、インバータ回路
の部品を車両の各部空間に分散配置する小型自動車への
適用の場合などには有利になる。In the above example, the squirrel cage polyphase induction machine is of a three-phase type, but generally, the present invention can be similarly implemented for a multiphase type. By increasing the number of phases, it is possible to reduce the current per phase, which is advantageous in the case of application to a small automobile in which parts of the inverter circuit are dispersedly arranged in each space of the vehicle.
上述した本発明実施例電気制動装置は、かご形多相誘導
機２の回転子部が内燃期間１の主軸に嵌入されたフライ
ホイールに装着され、固定子部がフライホイールハウジ
ングの内側に装着された構造のものであるが、かご形多
相誘導機２の装着位置は必ずしもフライホイールおよび
フライホイールハウジングに限定されるものではない。In the electric braking device according to the embodiment of the present invention described above, the rotor portion of the squirrel cage multiphase induction machine 2 is mounted on the flywheel fitted into the main shaft of the internal combustion period 1, and the stator portion is mounted inside the flywheel housing. However, the mounting position of the squirrel cage polyphase induction machine 2 is not necessarily limited to the flywheel and the flywheel housing.
このように、かご形多相誘導機２の装着位置がかわって
もその構成および動作は上述した内容と全く同じであ
り、同様の効果を得ることができる。Thus, even if the mounting position of the squirrel cage polyphase induction machine 2 is changed, its configuration and operation are exactly the same as those described above, and similar effects can be obtained.
以上説明したように、従来の渦電流方式によるリターダ
や誘導子形発電機に比べて構造が小型、堅牢であり、固
定子鉄心と回転子鉄心との間隙を大きくとれることから
製造のための工作精度が緩やかになり量産するうえにき
わめて有利である。As described above, the structure is smaller and more robust than the conventional eddy current type retarder or inductor type generator, and the gap between the stator core and the rotor core can be made large, so that it is a machine tool for manufacturing. The precision becomes gentle, which is extremely advantageous for mass production.
また、誘導子形発電機に比べると、磁気漏洩の影響がな
くその発電効率は極めて高く、強力な制動力を得ること
ができ、エネルギを有効に活用することができる。Further, compared with the inductor type generator, there is no influence of magnetic leakage, the power generation efficiency is extremely high, a strong braking force can be obtained, and energy can be effectively used.
また、誘導子形発電機に比べて、本発明の誘導発電機は
制動時の騒音が極めて低く、車両の運転者に不快感を与
えない効果がある。これは回転子部の構造が簡単である
ためと考えられるが、発明者らが試作した試験装置で
は、このかご形多相誘導機を用いることによりはじめて
実用に供することができる程度に騒音の小さい装置が得
られた。Further, compared with the inductor type generator, the induction generator of the present invention has an extremely low noise during braking and has an effect of not causing discomfort to the driver of the vehicle. It is thought that this is because the structure of the rotor part is simple, but in the test device prototyped by the inventors, the noise is low enough to be put to practical use for the first time by using this cage-type polyphase induction machine. The device is obtained.
また、本発明ではかご形多相誘導機が用いられているの
で、刷子を要する集電装置が不要であり保守の手間が省
ける優れた効果がある。Further, in the present invention, since the squirrel cage multi-phase induction machine is used, there is no need of a current collector requiring a brush, and there is an excellent effect that maintenance work can be omitted.
第１図は本発明実施例の電気的構成を示すブロック構成
図。 第２図は本発明実施例に用いられるかご形多相誘導機の
装着位置を示す模式図。 第３図および第４図は、本発明実施例に用いられるかご
形多相誘導機の構造を示す機械的構成図。 第５図は本発明実施例のさらに詳しい電気回路図。 第６図は本発明実施例の運転席の斜視図。 １……内燃機関、２……かご形多相誘導機、３……二次
電池、４……インバータ回路、５……インバータ制御回
路、６……回転センサ、７……抵抗器、10……フライホ
イール装置、11……ステータ鉄心、12……ステータ巻
線、13……口出線、14……ステータリング、15、16……
フライホイールハウジング、20トランスミッション装
置、21……ロータ鉄心、22……かご形巻線、23……エン
ドリング、24……保持環、25……フライホイール、26…
…主軸。FIG. 1 is a block configuration diagram showing an electrical configuration of an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a schematic view showing a mounting position of a cage-type polyphase induction machine used in an embodiment of the present invention. FIG. 3 and FIG. 4 are mechanical configuration diagrams showing the structure of a squirrel cage polyphase induction machine used in an embodiment of the present invention. FIG. 5 is a more detailed electric circuit diagram of the embodiment of the present invention. FIG. 6 is a perspective view of the driver's seat according to the embodiment of the present invention. 1 ... Internal combustion engine, 2 ... Cage type multi-phase induction machine, 3 ... Secondary battery, 4 ... Inverter circuit, 5 ... Inverter control circuit, 6 ... Rotation sensor, 7 ... Resistor, 10 ... … Flywheel device, 11 …… Stator core, 12 …… Stator winding, 13 …… Lead wire, 14 …… Stator ring, 15, 16 ……
Flywheel housing, 20 transmission device, 21 ... rotor core, 22 ... cage winding, 23 ... end ring, 24 ... retaining ring, 25 ... flywheel, 26 ...
... spindle.
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 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 池谷 定敬 神奈川県横浜市鶴見区末広町２―４ 株式 会社東芝京浜事業所内Continued Front Page (72) Inventor Atsushi Obata 3-1-1 Hinodai, Hino City, Tokyo Hino Motors Ltd. (72) Inventor Koji Sasaki 1-1-1 Shibaura, Minato-ku, Tokyo Toshiba Corporation In the head office (72) Inventor Sadataka Ikeya 2-4 Suehirocho, Tsurumi-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Toshiba Keihin Office
Claims (3)
直結された回転機を含む電気制動装置において、 上記回転機はかご形多相誘導機であり、 このかご形多相誘導機に回転磁界を与える電気的手段を
備え、 前記かご形多相誘導機の回転子部が内燃機関の主軸の出
力側に嵌入されたフライホイールに装着された構造であ
る ことを特徴とする電気制動装置。1. An electric braking device including a rotating machine directly connected to a main shaft of an internal combustion engine for driving an axle of an automobile, wherein the rotating machine is a squirrel cage polyphase induction machine, and the squirrel cage multiphase induction machine is rotated. An electric braking device comprising electric means for applying a magnetic field, wherein the rotor portion of the squirrel cage multiphase induction machine is mounted on a flywheel fitted to the output side of a main shaft of an internal combustion engine.
フライホイールハウジングの内側に装着された構造であ
る請求項１記載の電気制動装置。2. The electric braking apparatus according to claim 1, wherein the stator portion of the squirrel cage polyphase induction machine has a structure mounted inside a flywheel housing of an internal combustion engine.
結合された回転機を含む電気制動装置において、 上記回転機はかご形多相誘導機であり、 このかご形多相誘導機に回転磁界を与える電気的手段を
備え、 かご形多相誘導機が内燃機関の前端に装着された構造で
ある ことを特徴とする電気制動装置。3. An electric braking device including a rotating machine coupled to a main shaft of an internal combustion engine for driving an axle of an automobile, wherein the rotating machine is a squirrel-cage polyphase induction machine, and the squirrel-cage multiphase induction machine rotates. An electric braking device characterized in that it is provided with an electric means for applying a magnetic field and has a structure in which a squirrel-cage polyphase induction machine is mounted at the front end of an internal combustion engine.
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-
1988
- 1988-02-16 JP JP63033605A patent/JPH07108041B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| JPS63314101A (en) | 1988-12-22 |
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