JPH08298703A - リターダ作動制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 走行状態等に応じてリターダ装置の作動を自
動的に行わせる。 【構成】 走行路面の勾配を判定する路面勾配判定手段
と、エンジンスロットル開度を検出するスロットルセン
サ１１、リターダ３０，４０と、リターダの作動を制御
するコントローラ２０とを有してリターダ作動制御装置
が構成される。コントローラ２０は、路面勾配判定手段
により車両が下り勾配路面を走行していると判定され、
且つスロットルセンサ１１によりスロットル開度がほぼ
全閉状態であると検出されたときに、リターダ手段を作
動させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、排気リターダ（排気ブ
レーキとも称される）、渦電流リターダ等のようなリタ
ーダ装置を有してなる車両に関し、さらに詳しくは、こ
のリターダ装置を自動的に作動させるようなリターダ作
動制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】排気リターダ、渦電流リターダ等といっ
たリターダ装置は従来からよく知られており、これらは
特にトラック等のような大型車両に広く用いられてい
る。このようなリターダ装置は、例えば、長い下り坂を
下る走行を行う場合に用いられ、サービスブレーキ（運
転者がブレーキペダルを踏み込んで操作するブレーキ）
の使用頻度を低下させ、運転者のブレーキ作動負担軽
減、サービスブレーキの摩耗抑制、寿命向上といった効
果が得られるものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】但し、リターダ装置は
運転者が路面勾配、車速等から判断してその作動をオン
・オフ制御するようになっている。このため、運転者は
リターダ装置を作動させるか否かの的確な判断を要求さ
れ、且つこれをオン・オフ制御する操作レバー（スイッ
チ）等の操作が別途必要であるため、その分、運転者の
負担が増加するという問題がある。

【０００４】本発明はこのような問題に鑑みたもので、
走行状態等に応じてリターダ装置の作動を自動的に行わ
せることができるようなリターダ作動制御装置を提供す
ることを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段および作用】このような目
的達成のため、本発明に係るリターダ作動制御装置は、
走行路面の勾配を判定する路面勾配判定手段と、エンジ
ンスロットル開度を検出するスロットル開度検出手段
と、リターダ手段と、リターダ手段の作動を制御するコ
ントローラとを有して構成され、このコントローラは、
路面勾配判定手段により車両が下り勾配路面を走行して
いると判定され、且つスロットル開度検出手段によりス
ロットル開度がほぼ全閉状態であると検出されたとき
に、リターダ手段を作動させるようになっている。

【０００６】このような構成のリターダ作動制御装置を
用いると、下り坂走行においてアクセルペダルから足を
離して走行する場合には、自動的にリターダが作動され
走行駆動力が制動されるため、運転者はその都度リター
ダを作動させるか否かということに煩わされることがな
く、運転者の負担が軽減される。当然ながら、リターダ
手段による制動が付加されるため、走行中でのサービス
ブレーキの使用頻度がその分低減され、運転者の負担が
一層軽減されるとともにサービスブレーキの寿命も向上
する。

【０００７】なお、走行路面の勾配を判定する路面勾配
判定手段に代えて車両走行中における車速の加速度を検
出する加速度検出手段を用いてもよく、この場合には、
加速度検出手段により車両が加速状態であることが検出
され、且つスロットル開度がほぼ全閉状態であると検出
されたときに、リターダ手段による走行駆動力の制動を
行わせる。

【０００８】さらに、リターダ手段の制動力の大きさを
調整可能となし、下り勾配の勾配が大きい程もしくは車
両の加速度が大きい程、リターダ手段の制動力を大きく
するような制御を行わせるのが好ましい。このようにす
れば、下り勾配の大きさ等に応じた適切なリターダ制動
力を設定することができる。

【０００９】なお、リターダ手段として、排気リターダ
と渦電流式リターダとを用いても良く、このときには下
り勾配もしくは車両の加速度が所定値未満のときには排
気リターダおよび渦電流式リターダのいずれか一方を作
動させ、下り勾配もしくは車両の加速度が所定値以上の
ときには排気リターダおよび渦電流式リターダをともに
作動させるように制御するのが望ましい。

【００１０】但し、リターダによる制動は車両が低速の
場合にはあまり要求されないため、車速検出手段により
検出された車速が所定車速以上のときにのみリターダ手
段による走行駆動力の制動を許容するように構成するの
が好ましい。

【００１１】車両のサービスブレーキの作動を検出する
ブレーキ作動検出手段と、リターダ同時作動モードを設
定するモード設定手段とを設けても良く、この場合に
は、モード設定手段によりリターダ同時作動モードが設
定されているときに、サービスブレーキの作動が検出さ
れたときには、路面勾配および車両の加速度の如何に拘
らずリターダ手段を作動させるような構成を付加するの
が良い。

【００１２】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の好ましい実施
例について説明する。本発明に係るリターダ作動制御装
置は図１に示すように構成される。この装置が搭載され
る車両には、運転者が足で踏み込んで操作するフートブ
レーキ（サービスブレーキ）に加えて、エンジンの排気
リターダ３０と、動力伝達経路中（例えば、変速機から
アクスルシャフトまでの動力伝達経路）に配設される渦
電流リターダ４０とが備えられている。

【００１３】これら両リターダ３０，４０の作動制御は
コントローラ２０により行われる。この作動制御を行う
ため、コントローラ２０には、（１）エンジンスロット
ル開度θthを検出するスロットルセンサ１１からの検出
信号、（２）車両の実車速Ｖを検出する車速センサ１２
からの検出信号、（３）車両の加速度Ｇを検出する加速
度センサ１３からの検出信号、（４）車体の前後方向の
傾斜角θVE（すなわち、車体が走行する路面の勾配θR
D）を検出する車体傾斜センサ１４からの検出信号が入
力される。

【００１４】さらに、リターダをフートブレーキと同時
作動させるモードを設定するための同時作動モード設定
スイッチ１５からの設定信号と、フートブレーキ作動時
にオンとなるフートブレーキスイッチ１６からの信号
と、リターダ制動力の強弱切換設定を行う強弱切換レバ
ースイッチ１７からの設定信号とがコントローラ２０に
入力されるようになっている。コントローラ２０は上記
各入力信号に基づいて、排気リターダ３０および渦電流
リターダ４０の作動制御を行う。

【００１５】ここで排気リターダ３０は、エンジンの排
気通路（例えば、排気管）に開閉バルブを設け、これを
閉塞することによりエンジンを圧縮機として作用させブ
レーキ作動を行わせるもので、いわゆるエンジンブレー
キの一種である。この排気リターダ３０はディーゼルエ
ンジン搭載車にすでに多用されており、周知のものであ
るのでその構成等についての説明は省略する。

【００１６】渦電流リターダ４０は、例えば、図２およ
び図３に示すように構成される。渦電流リターダ４０は
変速機の出力軸上もしくはこれに繋がるプロペラシャフ
ト上に配設され、ここを介して伝達される駆動を制動す
る。この渦電流リターダ４０は、車体７０に固定保持さ
れる固定ハウジング４１、これに結合されたブラケット
４２、このブラケット４２に取り付けられた複数の電磁
石５１〜５８等からなる固定部と、固定ハウジング４１
にベアリング４４ａ，４４ｂを介して回転自在に保持さ
れたシャフト４５、このシャフト４５の両端に連結され
たフランジカップリング４６ａ，４６ｂ、フランジカッ
プリング４６ａに結合された回転ドラム４７等からなる
回転部とから構成される。

【００１７】固定部を構成するブラケット４２は円筒部
を有し、この円筒部の外周面上にほぼ等間隔で放射状に
８個の電磁石５１〜５８がボルト５１ｃ〜５８ｃにより
取り付けられている。各電磁石５１〜５８は、それぞれ
鉄等の強磁性材料から作られた芯部材５１ｂ〜５８ｂ
と、この芯部材５１ｂ〜５８ｂに巻き付けられた渦電流
発生コイル５１ａ〜５８ａとから構成される。

【００１８】一方、回転部を構成するシャフト４５の両
端には、これと同芯にスプラインによりフランジカップ
リング４６ａ，４６ｂが連結されており、回転ドラム４
７の内周端部がフランジカップリング４６ａにボルト結
合されている。回転ドラム４７の円筒状部が電磁石１０
を覆っており、この状態で、芯部材５１ｂ〜５８ｂの外
周側端面は、回転ドラム４７の内周面に近接対向して位
置する。なお、回転ドラム４７の円筒状部外周には複数
の放熱フィン４７ａが形成され、さらに、この円筒状部
の中央には径方向に貫通して、内部の高温空気を排出す
るための複数の放熱孔４７ｂが形成されている。

【００１９】以上の構成の渦電流リターダにおいて、フ
ランジカップリング４６ａ，４６ｂは変速機出力軸もし
くはこれに繋がるプロペラシャフトに連結され、回転部
はこれら出力軸およびプロペラシャフトとともに回転す
る。この状態で、電磁石５１〜５８の渦電流発生コイル
５１ａ〜５８ａが通電されると芯部材５１ｂ〜５８ｂ内
にその軸方向（渦電流リターダの半径方向）に磁束が発
生し、この磁束はその延長方向に流れて回転ドラム４７
の円筒状部を横切る。このため、回転ドラム４７の円筒
状部に渦電流が発生し、この渦電流の作用により回転ド
ラム４７の回転方向とは逆の制動トルクが発生して、回
転が制動される。

【００２０】次に、以上の構成のリターダ作動制御装置
の作動について、図４から図７のフローチャートに基づ
いて説明する。この制御ではまず、リターダ同時作動モ
ード設定スイッチ１５がオンか否かの判断がなされる。
このモード設定スイッチ１５は、フートブレーキ作動時
にリターダを同時作動させるためのスイッチであり、こ
のモード設定スイッチ１５がオンのときにはステップＳ
２０に進んで、このモードの下での同時作動制御がなさ
れる。この同時作動制御については後述する。

【００２１】モード設定スイッチ１５がオフのときには
ステップＳ４に進み、アクセルがオフか否か、すなわ
ち、アクセルペダルが踏み込まれているか否かが判断さ
れる。これはスロットルセンサ１１により検出されるエ
ンジンスロットル開度θthに基づいて判断され、エンジ
ンスロットル開度θthがほぼ零（スロットルほぼ全閉）
のときにアクセルがオフであると判断される。アクセル
がオンのとき、すなわちアクセルペダルが踏み込まれて
いるときには運転者は車両を加速しようとしていると判
断できるため、リターダによる制動は不要なので、この
ままこの制御を終了する。

【００２２】アクセルがオフのときには、ステップＳ６
に進み、車両が加速状態か否かが判断される。この判断
は、車速センサ１２により検出された実車速の時間変化
に基づいて判断、もしくは加速度センサ１３の検出値に
基づいて判断する。車両が減速しているときにはリター
ダによる制動は不要と判断し、このままこの制御を終了
する。

【００２３】一方、車両が加速状態にあるときには、ス
テップＳ８に進み現在の車速が所定車速Ｖ１より大きい
か否かが判断される。この所定車速Ｖ１は対象となる車
両の種類に応じて異なるが、例えば、通常のトラックの
ような場合には、１０ｋｍ／Ｈ程度の所定車速が設定さ
れる。現在の車速がこの所定車速Ｖ１（＝１０ｋｍ／
Ｈ）より低速である場合には、特にこれ以上の制動は不
要であると考えられるため、このままこの制御を終了す
る。

【００２４】現在の車速が所定車速Ｖ１以上であるとき
には、ステップＳ１０に進み、現在の車両加速状態を生
じせしめる路面勾配θRDが所定勾配θ１より大きいか否
かの判断がなされる。この所定勾配θ１は例えば３％の
勾配に設定される。但し、この値は車両の種類等に応じ
て適宜設定される値である。路面勾配θRDは例えば車体
傾斜センサ１４の検出値から求められるが、車両の加速
度から演算して路面勾配θRDを推定するようにしてもよ
い。なお、このステップ１０は車両の加速の程度を路面
勾配から判断することを目的とするステップであるた
め、車両の加速度が所定加速度以上か否かを判断するよ
うに構成することもできる。この場合、所定加速度とし
て、上記所定勾配θ１を走行するときに生じるであろう
加速度が設定される。

【００２５】ステップＳ１０において、θRD＞θ１と判
断されたとき、すなわち、大きな下り勾配を走行してい
ると判断されたときには、排気リターダ３０の作動（ス
テップＳ１２）と渦電流リターダ４０の作動（ステップ
Ｓ１４）とを同時に行わせる。一方、ステップＳ１０に
おいて、θRD≦θ１と判断されたとき、すなわち、比較
的小さな下り勾配を走行していると判断されたときに
は、排気リターダ３０は作動させずに渦電流リターダ４
０のみを作動（ステップＳ１４）させる。なお、この場
合に渦電流リターダ４０の代わりに排気リターダ３０の
みを作動させるようにしても良い。

【００２６】以上のような制御を行えば、下り坂走行に
差し掛かり、アクセルペダルから足を離して走行すると
きに、車速が所定車速Ｖ１以上でさらに加速されるよう
なときには、リターダが自動的に作動される。このと
き、下り勾配が所定勾配以上であるときには排気および
渦電流リターダ３０，４０を同時作動させて大きな制動
力を加え、下り勾配が小さいときには渦電流リターダ４
０のみを作動させて制動力を小さくし、路面勾配に対応
した適切な制動力を付加する。

【００２７】なお、上記制御では、路面勾配θRDが所定
勾配θ１より大きいか否かに基づいて両リターダの作動
もしくは一方のリターダのみの作動を切り換えて制動力
を調整するようになっているが、路面勾配θRDに対応し
てリターダの制動力を調整するような制御を行っても良
い。例えば、図２および図３に示した渦電流リターダ４
０の場合には、８個の電磁石が配設されており、この８
個の電磁石の通電を制御して制動力を８段階に制御でき
るので、路面勾配θRDに対応してこの８段階の制動力切
換制御を行うようにしても良い。

【００２８】次に、ステップＳ２においてリターダ同時
作動モード設定スイッチ１５がオンと判断された場合に
行われる同時作動制御（ステップＳ２０）について説明
する。この同時作動制御の内容を図５に示しており、こ
の制御においてはまず、第１モードか否かの判断が行わ
れる。本装置は第１モードもしくは第２モードを設定す
ることが可能となっており、第１モードのときにはステ
ップＳ３０に進んで第１モード制御を行い、第２モード
のときにはステップＳ４０に進んで第２モード制御を行
う。

【００２９】第１モード制御においては、図６に示すよ
うに、フートブレーキスイッチ１６からの信号に基づい
てフートブレーキがオンか否か（作動されたか否か）を
検出し（ステップＳ３２）、これがオフのときにはステ
ップＳ４の制御に移行する。フートブレーキがオンのと
きにはステップＳ３４に進んで強弱切換設定スイッチ１
７からの設定信号に基づいてリターダ強位置および弱位
置のいずれに設定されているかを検出する。

【００３０】そして、設定スイッチ１７が強位置に設定
されているときには、排気リターダ３０の作動（ステッ
プＳ３６）と渦電流リターダ４０の作動（ステップＳ３
８）とを同時に行わせる。一方、設定スイッチ１７が弱
位置に設定されているときには、排気リターダ３０は作
動させずに渦電流リターダ４０のみを作動（ステップＳ
３８）させる。なお、この場合に渦電流リターダ４０の
代わりに排気リターダ３０のみを作動させるようにして
も良い。

【００３１】第２モード制御においては、図７に示すよ
うに、フートブレーキがオンか否かの判断を行い（ステ
ップＳ４２）、これがオフのときにはステップＳ４の制
御に移行し、これがオンのときには同時に渦電流リター
ダを作動させ（ステップＳ４４）、フートブレーキの作
動を補助させる。以上のように、第１もしくは第２モー
ド制御が設定されているときには、フートブレーキ作動
時にリターダも同時に作動され、フートブレーキの作動
が補助される。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
下り坂走行においてアクセルペダルから足を離して走行
するときに自動的にリターダが作動され走行駆動力が制
動されるため、運転者はその都度リターダを作動させる
か否かということに煩わされることがなく、運転者の負
担を軽減することができる。このようにリターダ手段に
よる制動が付加されるため、走行中でのサービスブレー
キの使用頻度がその分低減され、運転者の負担を一層軽
減することができるとともにサービスブレーキの寿命も
向上させることができる。

【００３３】なお、リターダ手段の制動力の大きさを調
整可能となし、下り勾配の勾配が大きい程もしくは車両
の加速度が大きい程、リターダ手段の制動力を大きくす
るような制御を行わせるのが好ましい。このようにすれ
ば、下り勾配の大きさ等に応じた適切なリターダ制動力
を設定することができる。例えば、リターダ手段として
排気リターダと渦電流式リターダとを用い、下り勾配も
しくは車両の加速度が所定値未満のときには排気リター
ダおよび渦電流式リターダのいずれか一方を作動させ、
下り勾配もしくは車両の加速度が所定値以上のときには
排気リターダおよび渦電流式リターダをともに作動させ
るように制御するのが望ましい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るリターダ作動制御装置の構成を示
すブロック図である。

【図２】この制御装置により制御されるリターダを示す
正面図である。

【図３】この制御装置により制御されるリターダを示す
断面図である。

【図４】この制御装置によるリターダ作動制御の内容を
示すフローチャートである。

【図５】この制御装置によるリターダ作動制御の内容を
示すフローチャートである。

【図６】この制御装置によるリターダ作動制御の内容を
示すフローチャートである。

【図７】この制御装置によるリターダ作動制御の内容を
示すフローチャートである。

【符号の説明】

１１ スロットルセンサ １５ 同時作動モード検出スイッチ ２０ コントローラ ３０ 排気リターダ ４０ 渦電流リターダ

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両走行中における走行路面の勾配を判
   定する路面勾配判定手段と、 車両のエンジンのスロットル開度を検出するスロットル
   開度検出手段と、 車両の走行駆動力を制動するリターダ手段と、 このリターダ手段の作動を制御するコントローラとを有
   し、 このコントローラは、前記路面勾配判定手段により車両
   が下り勾配路面を走行していると判定され、且つ前記ス
   ロットル開度検出手段により前記スロットル開度がほぼ
   全閉状態であると検出されたときに、前記リターダ手段
   による走行駆動力の制動を行わせることを特徴とするリ
   ターダ作動制御装置。
2. 【請求項２】 車両走行中における車速の加速度を検出
   する加速度検出手段と、 車両のエンジンのスロットル開度を検出するスロットル
   開度検出手段と、 車両の走行駆動力を制動するリターダ手段と、 このリターダ手段の作動を制御するコントローラとを有
   し、 このコントローラは、前記加速度検出手段により車両が
   加速状態であることが検出され、且つ前記スロットル開
   度検出手段により前記スロットル開度がほぼ全閉状態で
   あると検出されたときに、前記リターダ手段による走行
   駆動力の制動を行わせることを特徴とするリターダ作動
   制御装置。
3. 【請求項３】 前記リターダ手段の制動力の大きさが調
   整可能であり、前記下り勾配もしくは前記車両の加速度
   が大きい程、前記リターダ手段の制動力を大きくするよ
   うな制御が行われることを特徴とする請求項１もしくは
   ２に記載のリターダ作動制御装置。
4. 【請求項４】 前記リターダ手段が、前記エンジンの排
   気通路の開閉を行って制動力を発生させる排気リターダ
   と、車両の駆動回転伝達系中に配設された渦電流式リタ
   ーダとからなり、 前記下り勾配もしくは前記車両の加速度が所定値未満の
   ときには前記排気リターダおよび前記渦電流式リターダ
   のいずれか一方を作動させ、 前記下り勾配もしくは前記車両の加速度が前記所定値以
   上のときには前記排気リターダおよび前記渦電流式リタ
   ーダをともに作動させることを特徴とする請求項３に記
   載のリターダ作動制御装置。
5. 【請求項５】 前記車両の車速を検出する車速検出手段
   を備え、この車速検出手段により検出された車速が所定
   車速以上のときにのみ前記リターダ手段による走行駆動
   力の制動を許容するようになっていることを特徴とする
   請求項１から４のいずれかに記載のリターダ作動制御装
   置。
6. 【請求項６】 車両のサービスブレーキの作動を検出す
   るブレーキ作動検出手段と、リターダ同時作動モードを
   設定するモード設定手段とを備え、 このモード設定手段により前記リターダ同時作動モード
   が設定されているときに、前記ブレーキ作動検出手段に
   より前記サービスブレーキの作動が検出されたときに
   は、前記路面勾配および前記車両の加速度の如何に拘ら
   ず前記リターダ手段を作動させるようになっていること
   を特徴とするリターダ作動制御装置。