JPH061925B2 - Vehicle retarder with auxiliary acceleration function - Google Patents
Vehicle retarder with auxiliary acceleration functionInfo
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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、自動車に利用する。本発明は内燃機関と電動
機を併用する自動車に利用する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Field of Application] The present invention is applied to an automobile. INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is used for an automobile that uses both an internal combustion engine and an electric motor.
本発明は自動車の内燃機関の回転軸に連結して電気制動
装置および補助加速装置として利用する。本発明はかご
形多相誘導機およびその制御に関する。INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is used as an electric braking device and an auxiliary accelerating device by connecting to a rotary shaft of an internal combustion engine of an automobile. The present invention relates to a squirrel cage polyphase induction machine and its control.
本発明は電気制動により発生した電気エネルギを蓄積
し、この電気エネルギを補助加速に利用する装置に関す
る。The present invention relates to a device that stores electric energy generated by electric braking and uses the electric energy for auxiliary acceleration.
セラミックその他の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
り電気的リターダの併用が必要になっている。このため
に、渦電流発生構造あるいは誘導子型構造の発電機によ
るリターダが研究されいくつかの技術が提案された。Internal combustion engines have been downsized due to the development and practical application of ceramics and other heat-resistant materials. When the internal combustion engine is downsized,
Exhaust brakes or engine brakes become less effective, and electric retarders must be used together. For this reason, a retarder using a generator having an eddy current generating structure or an inductor type structure has been studied and several techniques have been proposed.
上述の渦電流発生構造のものは最も歴史が古く、その構
造が堅牢であるが、制動時に発生するエネルギはすべて
熱エネルギとして放散するので、熱容量の大きい機械装
置が必要になるとともに、エネルギが効率的に利用でき
ないから必ずしも燃料を節約することにはならない。The above-mentioned eddy current generating structure has the oldest history, and its structure is robust, but since all the energy generated during braking is dissipated as heat energy, a mechanical device with a large heat capacity is required and energy efficiency is high. It does not necessarily save fuel because it cannot be used for a long time.
誘導子型構造の発電機により、エネルギを二次電池に回
生させる方法が考えられたが、誘導子型構造の発電機は
電力発生時に生じる磁気音が大きく、自動車に搭載して
使用しても利用者が満足できる実用的な構造のものがな
かなか得られない。またこの型では回転部分の工作が複
雑であるとともに、大きい制動力を得るためには回転子
と固定子との間の間隙を小さくして磁気抵抗の小さい装
置を製造することが必要であり、その工作精度が高くな
って量産に適さない装置になってしまう欠点がある。A method of regenerating energy to a secondary battery by an inductor-type generator was considered, but an inductor-type generator generates a large magnetic noise when power is generated, so even if it is installed in an automobile and used. It is difficult to obtain a practical structure that satisfies users. Also, in this type, the work of the rotating part is complicated, and in order to obtain a large braking force, it is necessary to reduce the gap between the rotor and the stator to manufacture a device with small magnetic resistance, There is a drawback that the precision of the work becomes high and the device becomes unsuitable for mass production.
一方、内燃機関は環境汚染の原因となることから実用的
な電気自動車の開発が望まれているものの、電動機およ
び電池を搭載した電気自動車では、保守充電や加速性能
の上で内燃機関を搭載した自動車ほど便利なものはでき
ていない。On the other hand, since the internal combustion engine causes environmental pollution, the development of a practical electric vehicle is desired, but in the electric vehicle equipped with an electric motor and a battery, the internal combustion engine is installed for maintenance charging and acceleration performance. Nothing is more convenient than a car.
本発明はこのような背景に行われたものであって、制動
により生じる電力を回生することができ、この電力を内
燃機関の補助動力として還元利用できる燃料消費の小さ
い装置を提供することを目的とする。本発明は小型であ
り、堅牢であり、騒音が低く、回転部分に精度の高い工
作を必要としない、実用的な装置を提供することを目的
とする。The present invention has been made against such a background, and an object of the present invention is to provide a device that can regenerate electric power generated by braking and can use this electric power as auxiliary power of an internal combustion engine to reduce fuel consumption. And It is an object of the present invention to provide a practical device that is compact, robust, has low noise, and does not require precision machining on rotating parts.
本発明の最大の特徴とするところは、自動車の車軸を駆
動する内燃機関(En)の主軸に直結されたかご形多相
誘導機(I)を備えたところにある。本発明の装置は、
二次電池を含む直流電源(E)と、この二次電池から供
給される直流を多相交流に変換してかご形多相誘導機の
巻線に与えるインバータ手段(In)と、このインバー
タ手段に制御信号を与え上記多相交流の周波数を制御す
る制御回路(CONT)と、かご形多相誘導機(I)の
回転速度を電気信号に変換して上記制御回路(CON
T)に与える回転センサ(SS)とを備えたことを特徴
とする。The most significant feature of the present invention resides in that it is provided with a squirrel cage polyphase induction machine (I) directly connected to a main shaft of an internal combustion engine (En) that drives an axle of an automobile. The device of the present invention is
A direct current power source (E) including a secondary battery, an inverter means (In) for converting a direct current supplied from the secondary battery into a multi-phase alternating current and supplying it to a winding of a squirrel cage polyphase induction machine, and the inverter means. To the control circuit (CONT) for controlling the frequency of the polyphase alternating current by applying a control signal to the control circuit (CON) and converting the rotation speed of the squirrel cage polyphase induction machine (I) into an electric signal.
And a rotation sensor (SS) provided to T).
上記制御回路(CONT)は、その制動モードとしてか
ご形多相誘導機を発電機とする制動モード、およびかご
形多相誘導機を電動機とする補助加速モードを有する。The control circuit (CONT) has, as its braking mode, a braking mode using a squirrel-cage polyphase induction machine as a generator and an auxiliary acceleration mode using a squirrel-cage polyphase induction machine as an electric motor.
上記制御回路(CONT)は、上記制動モードでは、上
記多相交流により上記かご形多相誘導機(I)の巻線に
発生する回転磁界の回転速度が上記回転センサ(SS)
に検出される回転速度以下になるように上記周波数を変
更制御し、上記補助加速モードでは上記多相交流により
上記かご形多相誘導機(I)の巻線に発生する回転磁界
の回転速度が回転センサ(SS)に検出される回転速度
以上になるように上記周波数を変更制御する手段を備え
る。In the braking mode, the control circuit (CONT) determines the rotation speed of the rotating magnetic field generated in the winding of the cage multiphase induction machine (I) by the multiphase alternating current as the rotation sensor (SS).
In the auxiliary acceleration mode, the rotational speed of the rotating magnetic field generated in the winding of the squirrel cage polyphase induction machine (I) is controlled by changing the frequency so that the rotational speed becomes equal to or lower than the rotational speed detected by the. A means for changing and controlling the frequency is provided so that the rotation speed is equal to or higher than the rotation speed detected by the rotation sensor (SS).
上記インバータ手段(In)には、上記制動モードのと
きに、上記かご形多相誘導機(I)の巻線に発生する交
流電力を直流電力に変換して上記二次電池に回生させる
手段を含むことを特徴とする。The inverter means (In) has means for converting the AC power generated in the windings of the squirrel cage multiphase induction machine (I) into DC power to regenerate the secondary battery in the braking mode. It is characterized by including.
上記制御回路(CONT)にはインタフェース回路(I
O)を含み、このインタフェース回路を介して、上記補
助加速モードを指示する第一スイッチ(S1)と、上記
制動モードを指示する第二スイッチ(S2)とが接続さ
れ、上記制御回路(CONT)はその制御モードを上記
第一スイッチおよび上記第二スイッチの操作にしたがっ
て転換する手段を含む構成とすることができる。The control circuit (CONT) includes an interface circuit (I
O), a first switch (S 1 ) for instructing the auxiliary acceleration mode and a second switch (S 2 ) for instructing the braking mode are connected via the interface circuit, and the control circuit ( The CONT) may be configured to include means for switching its control mode according to the operation of the first switch and the second switch.
上記インタフェース回路には、内燃機関の始動キースイ
ッチ(KS)の操作情報を入力する回路を備え、制御回
路(CONT)は、上記二つのモードの他の制御モード
として、始動モードを有し、上記キースイッチ(KS)
の操作情報により前記かご形多相誘導機に内燃機関の始
動に適する回転速度の回転磁界を与える手段を含む構成
とすることができる。The interface circuit includes a circuit for inputting operation information of a start key switch (KS) of the internal combustion engine, and the control circuit (CONT) has a start mode as another control mode of the above two modes. Key switch (KS)
It is possible to adopt a configuration that includes means for applying a rotating magnetic field having a rotation speed suitable for starting the internal combustion engine to the cage-type multi-phase induction machine based on the operation information.
上記直流電源(E)の端子には、スイッチ回路(Q1)
および低い抵抗値の抵抗器(R1)の直列回路が接続さ
れ、上記直流電源(E)の端子電圧が所定値を越えたと
きに自動的にこのスイッチ回路(Q1)を閉成させる回
路手段(CT1)を備えることができる。The switch circuit (Q 1 ) is connected to the terminal of the DC power source (E).
A circuit in which a series circuit of a resistor (R 1 ) having a low resistance value is connected and the switch circuit (Q 1 ) is automatically closed when the terminal voltage of the DC power source (E) exceeds a predetermined value. Means (CT 1 ) may be provided.
かご形多相誘導機を内燃機関に連結して用い、このかご
形多相誘導機に与える回転磁界を電子的に制御する。か
ご形多相誘導機はその回転子部分は単純な構造のかご
(cage)であり、その構造は単純であり信頼性がき
わめて高い。A squirrel cage polyphase induction machine is used by being connected to an internal combustion engine, and a rotating magnetic field applied to the squirrel cage polyphase induction machine is electronically controlled. The squirrel cage multi-phase induction machine is a cage having a simple structure in its rotor part, and its structure is simple and highly reliable.
かご形多相誘導機は、その回転磁界の回転速度を回転子
の回転速度に対して負方向のすべりを与えるように制御
すると発電機として働き制動装置として利用でき、正方
向のすべりを与えるように制御すると電動機となって補
助動力装置として利用できる。かご形多相誘導機には、
回転子部分には巻線はなく、整流子もなく、巻線は固定
子部分に限られている。The squirrel cage polyphase induction machine works as a generator when it controls the rotation speed of the rotating magnetic field so that it gives a slip in the negative direction relative to the rotation speed of the rotor. When controlled to, it becomes an electric motor and can be used as an auxiliary power unit. The cage polyphase induction machine has
The rotor part has no windings, no commutator, and the windings are limited to the stator part.
インバータ手段にトランジスタおよびダイオードの並列
接続回路を含む複合形のスイッチ素子を用いることによ
り、発電機として利用するときにはかご形多相誘導機の
巻線に生じる多相交流を直流電流に整流して取出し、電
動機として利用するときには回転磁界の電流を直流電源
から多相交流に変換して供給することができる。インバ
ータ手段を制御してかご形多相誘導機に所望の回転磁界
を与えるために、このかご形多相誘導機の回転速度情報
を電気信号として検出し、この回転速度情報により負帰
還サーボ制御を行う。これにより、安定度および制御精
度の高い制御を行うことができる。さらにこのサーボ制
御に与える制御基準を運転操作に基づいて発生して、従
来の自動車の運転操作に整合させることができる。By using a composite switch element that includes a parallel connection circuit of a transistor and a diode in the inverter means, when used as a generator, rectify the multi-phase alternating current generated in the winding of the cage multi-phase induction machine into a direct current and take it out. When used as an electric motor, the current of the rotating magnetic field can be converted from a DC power supply into a multiphase AC and supplied. In order to apply a desired rotating magnetic field to the squirrel cage polyphase induction machine by controlling the inverter means, the rotation speed information of this squirrel cage polyphase induction machine is detected as an electric signal, and the negative feedback servo control is performed by this rotation speed information. To do. This makes it possible to perform control with high stability and control accuracy. Further, the control reference given to this servo control can be generated based on the driving operation and matched with the driving operation of the conventional automobile.
かご形多相誘導機が発電機として作用するときに、この
発電エネルギを直流電源内の二次電池に回生させること
ができる。しかし、制動状態は自動車の運転に伴い随時
発生し、しかもその制動力は大きく変動するものである
から、制動により発生する電気エネルギをすべて回生さ
せることは困難である。したがって回生不能の過大な発
電エネルギが発生するときのために放電抵抗器を設け、
これをスイッチ回路で発電機出力に接続することによ
り、一時に発生する大きい電気エネルギを熱エネルギに
して放散させて大きい制動力を発生させることができ
る。When the squirrel cage polyphase induction machine acts as a generator, this generated energy can be regenerated by the secondary battery in the DC power supply. However, the braking state occurs at any time along with the driving of the automobile, and the braking force of the braking state fluctuates greatly. Therefore, it is difficult to regenerate all the electric energy generated by the braking. Therefore, a discharge resistor is provided in case an excessive amount of energy that cannot be regenerated is generated.
By connecting this to a generator output with a switch circuit, a large braking force can be generated by converting a large amount of electric energy generated at a time into heat energy and dissipating it.
上記放電抵抗はこの直流電源の端子電圧がその定格端子
電圧を越える所定電圧(例えば120%)に達するときに
自動的に閉成するようにして、放電抵抗による制動エネ
ルギの放散を上記サーボ制御の系統から独立させること
ができる。The discharge resistance is automatically closed when the terminal voltage of the DC power source reaches a predetermined voltage (for example, 120%) exceeding the rated terminal voltage, so that the braking energy is dissipated by the discharge resistance of the servo control. It can be independent of the lineage.
運転者により操作される第一スイッチおよび第二スイッ
チを設ける場合には、この操作に応じてかご形多相誘導
機に正負の異なる滑りを与えて適正な運転操作を行うこ
とができる。When the first switch and the second switch operated by the driver are provided, appropriate positive and negative slips can be applied to the squirrel cage polyphase induction machine in accordance with this operation to perform an appropriate driving operation.
また、内燃機関の始動キースイッチの操作情報を入力す
る回路を備え、プログラム回路はこの操作情報によりか
ご形多相誘導機に内燃機関の始動に適するきわめて速度
の小さい回転磁界を与える制御基準を発生することによ
り、このかご形多相誘導機を内燃機関の始動電動機とし
ても利用することができる。Further, it is provided with a circuit for inputting the operation information of the start key switch of the internal combustion engine, and the program circuit generates a control reference for giving a very low rotating magnetic field suitable for starting the internal combustion engine to the squirrel cage polyphase induction machine by this operation information. By doing so, this squirrel-cage polyphase induction machine can also be used as a starting motor for an internal combustion engine.
かご形多相誘導機およびインバータ手段は、その多相交
流の電流を小さくするためにその電圧を高く設定するこ
とがよいが、従来から自動車に搭載されている直流電源
はかなり低い電圧のものである。これを整合させるため
に、直流電源には従来から用いられている電圧の比較的
低い二次電池と、インバータ手段の直流側の端子電圧と
を変換するリアクトル形の昇圧回路および降圧回路を設
けることがよい。The cage-type polyphase induction machine and the inverter means are preferably set to a high voltage in order to reduce the current of the polyphase alternating current, but the DC power supply that has been conventionally mounted on an automobile is of a considerably low voltage. is there. In order to match this, the DC power supply should be provided with a secondary battery having a relatively low voltage conventionally used and a reactor type booster circuit and a step-down circuit for converting the DC side terminal voltage of the inverter means. Is good.
第1図は本発明実施例装置の電気回路図である。かご形
多相誘導機Iは自動車の内燃機関回転軸に直結されてい
る。さらに詳しくは内燃機関のフライホイールにかご形
回転子を組み込み、フライホイールハウジングに固定子
を取付けた構造である。この詳しい構造については本出
願と同一の出願人から別に特許出願される。直流電源E
とこのかご形多相誘導機Iとの間はインバータ手段In
により結合される。直流電源Eの負端子(E2)はこの
自動車の共通電位に接続される。FIG. 1 is an electric circuit diagram of the apparatus of the present invention. The squirrel cage multiphase induction machine I is directly connected to the rotary shaft of an internal combustion engine of an automobile. More specifically, it is a structure in which a cage rotor is incorporated in a flywheel of an internal combustion engine, and a stator is attached to a flywheel housing. This detailed structure is separately filed by the same applicant as this application. DC power supply E
Inverter means In between this and the cage-type polyphase induction machine I
Are combined by. The negative terminal (E 2 ) of the DC power supply E is connected to the common potential of this vehicle.
インバータ手段Inは、この二次電池から供給される直
流を多相交流に変換して上記かご形多相誘導機Iの巻線
に与える。このインバータ手段Inに制御信号を与え上
記多相交流の周波数を制御する制御回路CONTを備え
る。一点鎖線で囲む部分が制御回路CONTであり、マ
イクロプロセッサCPU、インタフェース回路IO、デ
ィジタル・アナログ変換回路DA1、同DA2その他を
含む。The inverter means In converts the direct current supplied from the secondary battery into a multi-phase alternating current and supplies it to the winding of the squirrel cage multiphase induction machine I. A control circuit CONT for applying a control signal to the inverter means In and controlling the frequency of the polyphase alternating current is provided. A portion surrounded by a one-dot chain line is a control circuit CONT, which includes a microprocessor CPU, an interface circuit IO, a digital / analog conversion circuit DA 1 and DA 2 and the like.
かご形多相誘導機Iの回転速度を電気信号に変換して制
御回路CONTに与える回転センサSSを備え、この制
御回路CONTはサーボ制御を行うことができる。The control circuit CONT is provided with a rotation sensor SS that converts the rotation speed of the squirrel cage polyphase induction machine I into an electric signal and supplies the electric signal to the control circuit CONT. The control circuit CONT can perform servo control.
制御回路CONTは、その制御モードとして制動モード
(かご形多相誘導機が発電機となる)および補助加速モ
ード(かご形多相誘導機が電動機となる)を有し、制御
回路CONTは、上記制動モードでは、多相交流により
かご形多相誘導機Iの巻線に発生する回転磁界の回転速
度が上記回転センサSSに検出される回転速度以下にな
るように上記周波数を変更制御し、補助加速モードでは
多相交流によりかご形多相誘導機Iの巻線に発生する回
転磁界の回転速度が回転センサSSに検出される回転速
度以上になるように上記周波数を変更制御する手段を備
える。The control circuit CONT has a braking mode (the squirrel cage polyphase induction machine serves as a generator) and an auxiliary acceleration mode (the squirrel cage polyphase induction machine serves as an electric motor) as its control modes. In the braking mode, the frequency is changed and controlled so that the rotation speed of the rotating magnetic field generated in the windings of the squirrel cage polyphase induction machine I due to the polyphase alternating current becomes equal to or lower than the rotation speed detected by the rotation sensor SS, and the auxiliary In the acceleration mode, there is provided means for changing and controlling the frequency so that the rotation speed of the rotating magnetic field generated in the winding of the squirrel cage polyphase induction machine I by the polyphase alternating current becomes equal to or higher than the rotation speed detected by the rotation sensor SS.
インバータ手段Inには、制動モードのときに、かご形
多相誘導機Iの巻線に発生する交流電力を直流電力に変
換して上記二次電池に回生させる手段を含む。The inverter means In includes means for converting the AC power generated in the windings of the squirrel cage multiphase induction machine I into DC power for regeneration in the secondary battery in the braking mode.
制御回路CONTのインタフェース回路IOを介して、
上記補助加速モードを指示する第一スイッチS1と、上
記制動モードを指示する第二スイッチS2とが接続さ
れ、制御回路CONTはその制御モードを上記第一スイ
ッチおよび上記第二スイッチの操作にしたがって転換す
る構成になっている。Via the interface circuit IO of the control circuit CONT,
The first switch S 1 for instructing the auxiliary acceleration mode and the second switch S 2 for instructing the braking mode are connected, and the control circuit CONT sets the control mode to the operation of the first switch and the second switch. Therefore, it is designed to change.
インタフェース回路IOには、内燃機関の始動キースイ
ッチKSの操作情報を入力する回路を備え、制御回路C
ONTは、前記制御モードの他に内燃機関を始動させる
ための始動モードを有し、上記キースイッチKSの操作
情報によりかご形多相誘導機Iに内燃機関の始動に適す
る回転速度の回転磁界を与える。The interface circuit IO includes a circuit for inputting operation information of the start key switch KS of the internal combustion engine, and the control circuit C
In addition to the control mode, the ONT has a starting mode for starting the internal combustion engine, and applies a rotating magnetic field having a rotation speed suitable for starting the internal combustion engine to the squirrel cage polyphase induction machine I based on the operation information of the key switch KS. give.
直流電源Eの端子には、スイッチ回路Q1および低い抵
抗値の抵抗器R1の直列回路が接続され、直流電源Eの
端子電圧が所定値を越えたときに自動的にこのスイッチ
回路Q1を閉成させる回路手段CT1を備える。The series circuit of the switch circuit Q 1 and the resistor R 1 having a low resistance value is connected to the terminal of the DC power source E, and when the terminal voltage of the DC power source E exceeds a predetermined value, the switch circuit Q 1 is automatically connected. Circuit means CT 1 for closing the
このインバータ手段Inは、かご形多相誘導機Iの各相
端子と上記直流電源E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、Q
f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
タ手段In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。This inverter means In is a switch element Qa, Qb, Qc, Qd, Qe, Q connected between each phase terminal of the squirrel cage multiphase induction machine I and the positive and negative terminals of the DC power source E.
Including f. The switch elements Qa, Qb, Qc, Qd,
Each of Qe and Qf is composed of a transistor and a diode connected in parallel in the opposite direction between the collector and the emitter of the transistor. Further, the switching means Qa, Qb, Qc,
An opening / closing control signal generation circuit PWM for giving an opening / closing control signal to the control electrodes of Qd, Qe, and Qf is included.
この第1図に開示するインバータ手段Inは本発明の自
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。この基本的な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で
ある。The inverter means In disclosed in FIG. 1 is specially designed for the automobile of the present invention, but its basic technique is known. This basic technology is applied to, for example, an AC elevator or a crane.
かご形多相誘導機Iには回転センサSSが機械的に取付
けられ、この回転センサ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加算制御回路で
ある演算増幅器AMPの一方の入力に接続される。この
演算増幅器AMPの他方の入力には、ディジタル・アナ
ログ変換回路DA2からかご形多相誘導機Iのすべりに
相当する正または負のアナログ信号が入力する。この演
算増幅器AMPで回転速度を表すアナログ信号に、すべ
りに相当するアナログ信号がその極性に応じて加算また
は減算される。この演算増幅器AMPの出力は上述の開
閉制御信号発生回路PWMにインバータ手段Inが発生
する周波数の基準として与えられる。すなわち、かご形
多相誘導機I、回転センサSS、ディジタル・アナログ
変換回路DA1、演算増幅器AMPおよびインバータ手
段Inにより負帰還サーボ制御ループが形成される。A rotation sensor SS is mechanically attached to the squirrel cage polyphase induction machine I, and a pulse signal output from this rotation sensor becomes an analog signal representing a rotation speed by the digital-analog conversion circuit DA 1 . This analog signal is connected to one input of an operational amplifier AMP which is an addition control circuit. A positive or negative analog signal corresponding to the slip of the cage multiphase induction machine I is input from the digital / analog conversion circuit DA 2 to the other input of the operational amplifier AMP. The analog signal corresponding to the slip is added or subtracted to or from the analog signal representing the rotation speed by the operational amplifier AMP. The output of the operational amplifier AMP is given to the above-mentioned switching control signal generating circuit PWM as a reference of the frequency generated by the inverter In. That is, a negative feedback servo control loop is formed by the squirrel cage multiphase induction machine I, the rotation sensor SS, the digital / analog conversion circuit DA 1 , the operational amplifier AMP and the inverter means In.
このすべりに相当するアナログ信号を発生する制御回路
CONTについて説明する。この制御回路CONTは、
マイクロプロセッサCPU、インターフェース回路I
O、トルク制御回路Tqを含む。このインタフェース回
路IOには、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が接続されている。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。The control circuit CONT that generates an analog signal corresponding to this slip will be described. This control circuit CONT is
Microprocessor CPU, interface circuit I
O, including a torque control circuit Tq. The interface circuit IO includes switches A 1 and A 2 which are linked to the accelerator pedal of the vehicle, switches N 1 and N 2 which are also transmission neutral, and switches Cl 1 and Cl 2 which are also linked to the clutch pedal. The first switch S 1 to be operated, the second switch S 2 to be operated by the driver, the switch KS that works in conjunction with the start key switch of the internal combustion engine, and the digital / analog conversion circuit DA 2 are connected. The switch S 3 is an exhaust brake switch that has been conventionally provided, 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3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S2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、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. In this embodiment, the first switch S 1 and the second switch S 2 are designed so that they can be operated by one operating lever 1 provided on the shaft of the handle as shown in FIG. The operating lever l is a state where the switch S 1 and S 2 is open both at the position OFF, the switch S 1 is closed and put in the position of the acceleration, the position of the brake has four positions, each switch S 2 The contact points shown in are closed in order. 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1図の端子
T1に与えて、トルク制御回路Tqからインタフェース
回路IOに信号を送出するように構成した。When the operating lever 1 is placed in the acceleration position, the accelerator pedal depression information is given to the terminal T 1 in FIG. 1 so that the degree of acceleration is determined by the accelerator pedal depression amount. It is configured to send a signal to the interface circuit IO.
第1図にもどり、インバータ手段Inの直流側端子E1
およびE2には直流電源E、放電抵抗R1およびスイッ
チ回路Q1の直列回路が接続される。このスイッチ回路
Q1の制御電極にはスイッチ制御用の回路手段CT1が
接続される。Returning to FIG. 1, the DC side terminal E 1 of the inverter means In
A series circuit of a DC power source E, a discharge resistor R 1 and a switch circuit Q 1 is connected to E 2 and E 2 . The switch control circuit means CT 1 is connected to the control electrode of the switch circuit Q 1 .
この回路手段CT1はこの実施例では上述のマイクロプ
ロセッサCPUを含む制御系とは独立させて、端子E1
およびE2の間の電圧がその定格電圧(ここでは160
V)を越える所定電圧(ここでは200V)になるとスイ
ッチ回路Q1を導通状態に転換する構成となっている。
このスイッチ回路Q1に直列に接続された抵抗R1には
温度センサHが配置されていて、そのセンサ出力はイン
タフェース回路IOに入力される。すなわち、その温度
が設定値を越えるときには、回転磁界のスリップ量を小
さくして制動力を弱くするように制御される。This circuit means CT 1 is, in this embodiment, independent of the control system including the above-mentioned microprocessor CPU, and is connected to the terminal E 1
And the voltage between E 2 is equal to its rated voltage (here 160
When a predetermined voltage (200 V in this case) exceeding V) is reached, the switch circuit Q 1 is turned on.
A temperature sensor H is arranged in the resistor R 1 connected in series with the switch circuit Q 1 , and the sensor output is input to the interface circuit IO. That is, when the temperature exceeds the set value, the amount of slip of the rotating magnetic field is reduced to weaken the braking force.
直流電源Eは定格電圧が160Vの二次電池としてこの第
1図に示す回路を理解してよい。しかし、この実施例で
は二次電池の電圧を従来から大型自動車に用いられてい
る24Vとするために、第2図に示す回路を用いた。第2
図で端子E1およびE2は第1図の端子E1およびE2
に接続される。この端子E1およびE2の両端にはコン
デンサC1が接続される。二次電池Bはその定格電圧が
24Vである。この二次電池Bの両端にはコンデンサC2
が接続される。二次電池Bの正端子と端子E1との間に
はリアクトルLおよび逆流防止用ダイオードD2の直列
回路が接続される。このリアクトルLとダイオードD2
の接続点と端子E2との間にトランジスタQ2のコレク
タ・エミッタ回路が接続される。またダイオードD2と
並列にトランジスタQ3のコレクタ・エミッタ回路が接
続される。The circuit shown in FIG. 1 may be understood as a secondary battery having a rated voltage of 160V as the DC power source E. However, in this embodiment, the circuit shown in FIG. 2 was used in order to set the voltage of the secondary battery to 24V which has been conventionally used in large vehicles. Second
In the figure, terminals E 1 and E 2 are shown as terminals E 1 and E 2 in FIG.
Connected to. The capacitor C 1 is connected to both ends of the terminals E 1 and E 2 . The rated voltage of the secondary battery B is
It is 24V. A capacitor C 2 is provided on both ends of the secondary battery B.
Are connected. A series circuit of a reactor L and a backflow prevention diode D 2 is connected between the positive terminal of the secondary battery B and the terminal E 1 . This reactor L and diode D 2
Collector-emitter circuit of the transistor Q 2 is connected between the connection point and the terminal E 2. The collector / emitter circuit of the transistor Q 3 is connected in parallel with the diode D 2 .
第2図の下半分に示すようにこの直流電源Eには二つの
比較回路CP1、CP2、および制御回路CT2を備
え、トランジスタQ2およびQ3に制御パルスを供給す
る。トランジスタQ2はかご形多相誘導機Iが電動機と
して動作するときに用いる。トランジスタQ3はかご形
多相誘導機Iが発電機として動作するときに用いる。制
御回路CT2には第1図で説明した第一スイッチS1お
よび第二スイッチS2の動作情報が入力する。すなわち
第一スイッチS1および第二スイッチS2は運転者によ
り操作され、補助加速のときには第一スイッチS1が閉
成し、電気制動のときには第二スイッチS2が閉成す
る。As shown in the lower half of FIG. 2, the DC power source E is provided with two comparison circuits CP 1 , CP 2 and a control circuit CT 2 , and supplies control pulses to the transistors Q 2 and Q 3 . The transistor Q 2 is used when the squirrel cage polyphase induction machine I operates as an electric motor. Transistor Q 3 are used when cage polyphase induction machine I operates as a generator. The operation information of the first switch S 1 and the second switch S 2 described in FIG. 1 is input to the control circuit CT 2 . That first switch S 1 and the second switch S 2 is operated by the driver, when the auxiliary acceleration closed the first switch S 1, when electric braking the second switch S 2 is closed.
第一スイッチS1が操作されかご形多相誘導機Iが電動
機となるときには、制御回路CT2は端子Drを選択す
る。トランジスタQ2の制御入力端子Drに、繰り返し
周期に対してきわめて短いパルスを与えることにより、
リアクトルLの両端には二次電池Bの電圧が短く印加さ
れつづいて高い電圧が発生する。このリアクトルLの両
端電圧と二次電池の端子電圧との加算電圧が、ダイオー
ドD2を介してコンデンサC1の両端に充電される。こ
のコンデンサC1の両端電圧がかご形多相誘導機Iが電
動機として動作するときの直流電源電圧となる。この直
流電源電圧は比較回路CP2により基準電圧Er2と比
較され、規定の電圧になるようにそのパルス幅および繰
り返し周期が調節される。When the first switch S 1 is operated and the squirrel cage polyphase induction machine I becomes an electric motor, the control circuit CT 2 selects the terminal Dr. By giving the control input terminal Dr of the transistor Q 2 a very short pulse with respect to the repetition period,
The voltage of the secondary battery B is applied to both ends of the reactor L for a short time, and then a high voltage is generated. The added voltage of the voltage across the reactor L and the terminal voltage of the secondary battery is charged across the capacitor C 1 through the diode D 2 . The voltage across the capacitor C 1 becomes the DC power supply voltage when the squirrel cage multiphase induction machine I operates as an electric motor. The DC power supply voltage is compared with the reference voltage Er 2 by the comparison circuit CP 2, the pulse width and repetition period to be specified voltage is adjusted.
第二スイッチS2が操作されかご形多相誘導機Iが発電
機となるときには、制御回路CT2は端子Brを選択す
る。このときトランジスタQ3の制御入力端子Brに繰
り返しパルスが与えられ、トランジスタQ3は間欠的に
導通する。これによりコンデンサC1(端子E1および
E2)、コンデンサC2、リアクトルLおよびトランジ
スタQ3の閉ループが間欠的に閉成され、リアクトルL
にエネルギが蓄積される。このリアクトルLの端子電圧
が二次電池Bの端子電圧より大きくなると、リアクトル
L、二次電池B、およびダイオードD3に閉ループがで
きて電流が流れ二次電池Bが充電される。この二次電池
Bの端子電圧すなわちコンデンサC2の端子電圧は、比
較回路CP1により基準電圧Er1に対して比較され、
この端子電圧が所定の範囲になるようにそのパルス幅お
よび繰り返し周期が調節される。When the second switch S 2 is operated and the squirrel cage polyphase induction machine I becomes a generator, the control circuit CT 2 selects the terminal Br. The time given is repeated pulses to the control input terminal Br of the transistor Q 3, transistor Q 3 are intermittently conductive. As a result, the closed loop of the capacitor C 1 (terminals E 1 and E 2 ), the capacitor C 2 , the reactor L, and the transistor Q 3 is intermittently closed, and the reactor L is closed.
Energy is stored in. When the terminal voltage of the reactor L becomes higher than the terminal voltage of the secondary battery B, a closed loop is formed in the reactor L, the secondary battery B, and the diode D 3 , and a current flows and the secondary battery B is charged. The terminal voltage of the secondary battery B, that is, the terminal voltage of the capacitor C 2 is compared with the reference voltage Er 1 by the comparison circuit CP 1 .
The pulse width and repetition period are adjusted so that this terminal voltage falls within a predetermined range.
この装置の動作モードは大別して、 発電モード 電動モード 停止モード の3つのモードがある。発電モードではかご形多相誘
導機Iは発電機として動作し、このモードをさらに詳し
く、 a 制動モード b 走行モード の2つのモードに区分できる。このうちa制動モード
は自動車の制動時のモードであり、かご形多相誘導機I
から大きい発電エネルギが発生し、そのエネルギは二次
電池Bに回生されるが、大部分は放電抵抗Rにより消散
される。このモードではかご形多相誘導機Iに与える回
転磁界のすべりを負に保ち大きくするように制御する。
このモードは第二スイッチS2を閉成することにより指
示される。第二スイッチS2のステツプを順に閉じるこ
とにより大きい制動力を発生するように制御される。The operation modes of this device are roughly classified into three modes: power generation mode, electric mode, and stop mode. In the power generation mode, the squirrel-cage polyphase induction machine I operates as a power generator, and this mode can be further divided into two modes: a braking mode and running mode. Among these, the a braking mode is a mode when the automobile is being braked, and the cage type polyphase induction machine I
Generates a large amount of power generation energy, which is regenerated in the secondary battery B, but most of it is dissipated by the discharge resistance R. In this mode, the slip of the rotating magnetic field applied to the squirrel cage polyphase induction machine I is controlled to be negative and large.
This mode is indicated by closing the second switch S 2 . It is controlled to generate a larger braking force by sequentially closing the steps of the second switch S 2 .
上記b走行モードは自動車の定常走行時のモードであ
り、かご形多相誘導機Iから比較的小さい発電エネルギ
が発生し、二次電池Bを連続的に緩やかに充電する。こ
のモードではかご形多相誘導機Iに与える回転磁界のす
べりを負に保ち小さくするように制御する。このモード
は第一スイッチおよび第二スイッチとも開放状態である
ときに、自動的にこのモードに入る。The b running mode is a mode in which the vehicle is running steadily, and a relatively small amount of energy is generated from the squirrel-cage polyphase induction machine I to continuously and gently charge the secondary battery B. In this mode, the slip of the rotating magnetic field applied to the squirrel cage polyphase induction machine I is controlled to be negative and small. This mode is automatically entered when both the first switch and the second switch are open.
上記モードについては、さらに、 a 補助駆動モード b 始動モード に区分できる。このうちa補助駆動モードは自動車の
発進時あるいは登板時など機関トルクを必要とするとき
に内燃機関に補助駆動力を与えるように、かご形多相誘
導機Iは電動機として動作する。これは運転者が第一ス
イッチS1を操作することにより、アクセルペダルの踏
み込み量に応じてトルク制御回路Tqから発生する値に
したがって、かご形多相誘導機Iのすべり量を制御する
ことにより行われる。The above modes can be further classified into a auxiliary driving mode and b starting mode. Among them, the cage-type multi-phase induction machine I operates as an electric motor so that the a-auxiliary drive mode gives an auxiliary drive force to the internal combustion engine when the engine torque is required when the vehicle starts or climbs. This is because the driver operates the first switch S 1 to control the slip amount of the squirrel cage polyphase induction machine I according to the value generated from the torque control circuit Tq according to the depression amount of the accelerator pedal. Done.
上記b始動モードは、内燃機関が停止している状態か
ら始動を行う場合に、従来直流の始動電動機を用いてい
た始動のための回転力をこのかご形多相誘導機Iから与
えようとするものである。この場合にはかご形多相誘導
機Iに例えば100rpm前後の緩やかな回転磁界を与え
る。これにより直流の始動電動機、ピニオンギヤ、マグ
ネットスイッチなど始動のためのみに設けられている装
置は不要になる。In the b-starting mode, when the internal combustion engine is started from a stopped state, the squirrel cage polyphase induction machine I tries to give a rotational force for starting, which conventionally uses a DC starting motor. It is a thing. In this case, the squirrel cage polyphase induction machine I is given a gentle rotating magnetic field of, for example, about 100 rpm. This eliminates the need for devices such as a DC starting motor, pinion gear, and magnet switch that are provided only for starting.
この装置は上記発電モードでは、かご形多相誘導機I
に負のすべり、すなわち回転子の実際の回転速度より小
さい回転速度の回転磁界を与えるように制御する。かご
形多相誘導機Iは発電機として動作し、回転磁界を与え
るための電流は各スイッチ素子Qa、Qb、Qc、Q
d、Qe、Qfのトランジスタの部分を通過してかご形
多相誘導機Iに供給され、かご形多相誘導機Iで発電さ
れた電気エネルギは、各スイッチ素子Qa、Qb、Q
c、Qd、Qe、Qfのダイオードの部分を通過して直
流電源Eに回生される。大きい制動力を一時的に作用さ
せて、発電エネルギが回生できないほど大きいときに
は、直流電源Eの端子電圧が上昇し、スイッチ回路Q1
が閉成されて、放電抵抗R1により熱エネルギとして放
散される。さらにこの放電抵抗R1に発生する連続的に
大きい値となるときには、温度センサHの出力により、
回転磁界のすべり量を小さくして制動力を小さくし、装
置を安全な範囲に保つ。In this power generation mode, this device is a cage type polyphase induction machine I
Is controlled to give a negative slip, that is, a rotating magnetic field having a rotation speed smaller than the actual rotation speed of the rotor. The squirrel cage polyphase induction machine I operates as a generator, and the currents for giving the rotating magnetic field are the switching elements Qa, Qb, Qc, Q.
The electric energy generated by the cage-type polyphase induction machine I after being supplied to the cage-type polyphase induction machine I after passing through the transistor portions of d, Qe, and Qf is used as the switching elements Qa, Qb, and Q.
It is regenerated by the DC power supply E through the diode parts of c, Qd, Qe, and Qf. When a large braking force is temporarily applied and the generated energy is too large to be regenerated, the terminal voltage of the DC power source E rises and the switch circuit Q 1
Is closed and is dissipated as heat energy by the discharge resistor R 1 . Further, when the discharge resistance R 1 has a continuously large value, the output of the temperature sensor H causes
Keep the device in a safe range by reducing the amount of slip of the rotating magnetic field to reduce the braking force.
上記の電動モードでは、かご形多相誘導機Iに正のす
べり、すなわちかご形多相誘導機Iの回転子の回転速度
より大きい回転速度の回転磁界を与える。これによりか
ご形多相誘導機Iは電動機として動作し、直結された内
燃機関の主軸に対して回転力を与える。In the above electric mode, the cage-type polyphase induction machine I is given a positive slip, that is, a rotating magnetic field having a rotation speed higher than the rotation speed of the rotor of the cage-type polyphase induction machine I. As a result, the squirrel cage multi-phase induction machine I operates as an electric motor, and applies a rotational force to the main shaft of the internal combustion engine directly connected thereto.
上記装置について試験的に製作した装置では、約100馬
力の駆動力および制動力を発生することができて、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Iの回転子
は内燃機関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500mmである。It has been found that the experimentally manufactured device of the above device can generate a driving force and a braking force of about 100 horsepower, and it is possible to design a sufficiently practical device. In this embodiment, the rotor of the squirrel cage multiphase induction machine I is mounted on the flywheel of an internal combustion engine, and the diameter of the flywheel housing is about 500 mm.
上記第1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手段Inおよび二次電池B
である。二次電池B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もので実用的に使用するこ
とができる。インバータ手段In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、100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、インバータ手段I
n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 parts constituting the control system of the embodiment apparatus shown in FIG. 1 described above, large parts are the inverter means In and the secondary battery B.
Is. The secondary battery B is equivalent to or slightly larger than the one conventionally mounted in an automobile and can be used practically. Regarding the inverter means In, the volume of the switching elements Qa, Qb, Qc, Qd, Qe, and Qf is large, but the device manufactured on a trial basis has a total volume of about 80 liters for a device that generates a braking force of 100 horsepower. And, it was able to be placed well under the body of the medium-duty truck. There is still room for this volume, and further miniaturization will be studied in the future. For example, the inverter means I
Since n is composed of static electric parts having no movable parts, a plurality of switch elements Qa, Qb, Qc, Qd,
It is possible to disperse and arrange Qe and Qf in different positions of one automobile, which makes it 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、運転席の配置をとりあえず第
3図のようにして、一つの操作レバーlにより第一スイ
ッチおよび第二スイッチを操作するようにしたが、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。Regarding the driving performance, the arrangement of the driver's seat was taken as shown in FIG. 3 and the first switch and the second switch were operated by one operating lever l. It was found that it is possible to realize sufficiently practical driving performance without significantly changing the driving operation.
この装置はかご形多相誘導機を用いるので回転部分の構
造は本質的に簡単であり、堅牢であり、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、上記実施例では
従来の誘導子形のものの約2倍のものを製作したが、何
等問題がなく、むしろさらに大きい間隙を設定すること
が可能であることがわかった。したがって製作時の工作
精度は緩和され量産性が優れることがわかった。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各種リターダに比
べて著しく低いことがわかった。Since this device uses a squirrel cage polyphase induction machine, the structure of the rotating part is essentially simple, robust and lightweight, and no friction parts such as brushes are used. As for the gap between the rotor and the stator, in the above-mentioned embodiment, about twice as much as the conventional inductor type was manufactured, but there is no problem at all and rather a larger gap can be set. It turned out to be possible. Therefore, it was found that the work precision at the time of manufacture was relaxed and mass productivity was excellent. Also,
It was found that the magnetic noise generated from the rotor side was almost non-existent due to the cage shape, and the noise on the stator side was significantly lower than that of various conventional retarders.
上記実施例はかご形多相誘導機およびインバータ手段は
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、インバータ手段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。Although the squirrel-cage polyphase induction machine and the inverter means are three-phase ones in the above-described embodiments, the present invention can be similarly practiced for multi-phase ones. By increasing the number of phases, the current per phase can be reduced, which is advantageous in the case of application to a small automobile in which the parts of the inverter means are dispersedly arranged in each part space of the vehicle.
以上説明したように、本発明によればかご形多相誘導機
を内燃機関の主軸に連結し、この回転磁界を制御するこ
とにより、従来にない自動車の電気制動装置および補助
動力装置を提供することができる。この装置は本質的に
堅牢であり、構造が簡単であり、制御系に機械的に可動
な部分がなく、自動車に搭載して十分に実用的な装置を
提供することができる。また、回転部分について工作精
度はが緩やかで量産に適し、本質的に磁気音を発生する
要素がないから運転騒音は低い。また、運転性能につい
ても従来の排気ブレーキの操作に比べて大差なく、運転
者の慣れにより十分にその性能は発揮できるように運転
することができる。本発明によれば、制動により生じる
電力を回生することができ、この電力を内燃機関の補助
動力として還元利用できる燃料消費の小さい装置を提供
することができ、運転経費が安価であり、環境汚染に対
してもきわめて有用である。As described above, according to the present invention, by connecting a squirrel-cage multi-phase induction machine to a main shaft of an internal combustion engine and controlling the rotating magnetic field, an electric braking device and an auxiliary power device for a vehicle, which have not existed in the past, are provided. be able to. This device is inherently robust, has a simple structure, has no mechanically movable parts in the control system, and can be installed in a vehicle to provide a fully practical device. In addition, the rotating parts have a low working accuracy and are suitable for mass production, and since there is essentially no element that generates magnetic noise, operating noise is low. In addition, the driving performance is not so different from the operation of the conventional exhaust brake, and the driver can get used to the vehicle so that the driving performance can be sufficiently exhibited. ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the electric power produced by braking can be regenerated, and the apparatus of small fuel consumption which can reduce and utilize this electric power as auxiliary power of an internal combustion engine can be provided, operating cost is cheap, and environmental pollution. Is also very useful for.
第1図は本発明実施例装置の電気回路図。 第2図はその直流電源の電気回路図。 第3図は運転席の操作レバー配置を示す図。 I…かご形多相誘導機、SS…回転センサ、In…イン
バータ手段、E…直流電源、R1…放電抵抗。FIG. 1 is an electric circuit diagram of the apparatus of the present invention. FIG. 2 is an electric circuit diagram of the DC power supply. FIG. 3 is a view showing the arrangement of operation levers in the driver's seat. I ... cage polyphase induction machine, SS ... rotation sensor, an In ... inverter means, E ... DC power source, R 1 ... discharge resistor.
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 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 Hiroshi Uchino No. 1 Toshiba-cho, Fuchu-shi, Tokyo Inside the Fuchu factory, Toshiba Corporation
Claims (4)
の主軸に直結されたかご形多相誘導機(I)と、二次電
池を含む直流電源(E)と、この直流電源(E)から供
給される直流を多相交流に変換してかご形多相誘導機の
巻線に与えるインバータ手段(In)と、このインバー
タ手段に制御信号を与え多相交流の周波数を制御する制
御回路(CONT)と、かご形多相誘導機(I)の回転
速度を電気信号に変換して制御回路(CONT)に与え
る回転センサ(SS)とを備える補助加速機能を有する
車両用リターダであって、 制御回路(CONT)は、制動モードと、補助加速モー
ドとを有し、 制動モードでは、多相交流によりかご形多相誘導機
(I)の巻線に発生する回転磁界の回転速度が回転セン
サ(SS)に検出される回転速度以下になるように周波
数を制御し、 補助加速モードでは、多相交流によりかご形多相誘導機
(I)の巻線に発生する回転磁界の回転速度が回転セン
サ(SS)に検出される回転速度以上になるように周波
数を制御し、 かつインバータ手段(In)に対し、かご形多相誘導機
(I)の巻線に発生する交流電力を直流電力に変換して
直流電源(E)の二次電池に回生させる 補助加速機能を有する車両用リターダ。1. An internal combustion engine (En) for driving an axle of an automobile.
Cage type multi-phase induction machine (I) directly connected to the main shaft of DC, a DC power source (E) including a secondary battery, and a cage type by converting DC supplied from this DC power source (E) into multi-phase AC Inverter means (In) applied to the windings of the polyphase induction machine, a control circuit (CONT) for applying a control signal to the inverter means to control the frequency of the polyphase alternating current, and rotation of the squirrel cage polyphase induction machine (I). A retarder for a vehicle having an auxiliary acceleration function, which comprises a rotation sensor (SS) for converting a speed into an electric signal and giving it to a control circuit (CONT), wherein the control circuit (CONT) has a braking mode and an auxiliary acceleration mode. In the braking mode, the frequency is set so that the rotation speed of the rotating magnetic field generated in the windings of the squirrel cage polyphase induction machine (I) by the polyphase alternating current becomes equal to or lower than the rotation speed detected by the rotation sensor (SS). In the auxiliary acceleration mode, The frequency is controlled so that the rotation speed of the rotating magnetic field generated in the winding of the cage multiphase induction machine (I) by the phase alternating current becomes equal to or higher than the rotation speed detected by the rotation sensor (SS), and the inverter means (In ), A vehicle retarder having an auxiliary acceleration function of converting the AC power generated in the winding of the squirrel cage polyphase induction machine (I) into DC power and regenerating it to the secondary battery of the DC power supply (E).
回路(IO)を有し、このインタフェース回路を介し
て、補助加速モードを指示する第一スイッチ(S1)
と、制動モードを指示する第二スイッチ(S2)とが接
続され、 第一スイッチおよび第二スイッチの操作にしたがって制
御モードが転換される 特許請求の範囲第(1)項に記載の補助加速機能を有する
車両用リターダ。2. A control circuit (CONT) has an interface circuit (IO), and a first switch (S 1 ) for instructing an auxiliary acceleration mode via this interface circuit.
And a second switch (S 2 ) for instructing the braking mode, and the control mode is switched according to the operation of the first switch and the second switch. The auxiliary acceleration according to claim (1). A vehicle retarder with functions.
し、インタフェース回路が内燃機関の始動キースイッチ
(KS)の操作情報を入力する回路を有し、そのキース
イッチ(KS)の操作情報により前記かご形多相誘導機
に内燃機関の始動に適する回転速度の回転磁界を与える 特許請求の範囲第(2)項に記載の補助加速機能を有する
車両用リターダ。3. A control circuit (CONT) has a starting mode, and an interface circuit has a circuit for inputting operation information of a start key switch (KS) of an internal combustion engine, and the operation information of the key switch (KS). A retarder for a vehicle having an auxiliary acceleration function according to claim (2), wherein a rotating magnetic field having a rotation speed suitable for starting an internal combustion engine is applied to the cage-type multi-phase induction machine by the method.
にスイッチ回路(Q1)および低い抵抗値の抵抗器(R
1)の直列回路が接続され、直流電源(E)の端子電圧
が所定値を越えたときに自動的にこのスイッチ回路(Q
1)を閉成させる回路手段(CT1)を有する 特許請求の範囲第(1)項に記載の補助加速機能を有する
車両用リターダ。4. A direct current power source (E) has a terminal, a switch circuit (Q 1 ) and a resistor (R) having a low resistance value at the terminal.
The series circuit of 1 ) is connected, and when the terminal voltage of the DC power supply (E) exceeds a predetermined value, this switch circuit (Q
Vehicle retarder with an auxiliary accelerating function described in the scope paragraph (1) of claims having circuit means for closing the 1) (CT 1).
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