Транспортное средство

 

Изобретение относится к транспортным машинам циклического действия, снабженным гидропневматическими рекуперативными устройствами, которые обеспечивают торможение совместно с работающим двигателем . Цель изобретения - автоматизация управления и оптимизация работы рекуперативной системы. Транспортное средство содержит шток 83 электроконтактного устройства торможения, который снабжен олектроуправляемым приводом В последний входит электромагнит 98, реле 101 времени и электроконтактное устройство управления реле времени, содержащее тягу 104, соединенную с тормозной педалью 45 При сравнительно медленном движении и немаксимальном ходе тяги 104 (т.е. в случае нормапьного торможения) реле 101 срабатывает, включается электромагнит 98, который перемещает шток 83 налево и обеспечивает рекуперацию совместно с работаюи;им двигателем Резкое перемещение тяги 104 и ее максимальный ход (экстренное торможение) не позволяют сработать реле 101, поэтому к электромагниту 98 ток не подводится и торможение осуществляется посредством рекуператора, колесных тормозов и двигателя при отключении зажигания и подачи топлива 1з п Ф-лы, 6 ил С ЮЗ

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (gi)s В 60 К 7/00

1

f и

ГОСУДАРСТВЕ ННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4392893/11 (22) 17,03.89 (46) 30,05.91. Бюл. ¹ 20 (71) Курский политехнический институт (72) А.Г.Черный (53) 629.113 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1355506, кл. В 60 К 17/00, 1987. (54) ТРАНСПОРТНОЕ СРЕДСТВО (57) Изобретение относится к транспортным машинам циклического действия, снабженным гидропневматическими рекуперативными устройствами, которые обеспечивают торможение совместно с работающим двигателем. Цель изобретения — автоматизация управления и оптимизация работы рекуперативной системы, Транспортное средство содержит шток 83 электроконтактного устройства торможения, который снабжен,, 4 U „., 1652115 А1 электроуправляемым приводом. В последний входит электромагнит 98, реле 101 времени и электроконтактное устройство управления реле времени, содержащее тягу

104, соединенную с тормозной педалью 45.

При сравнительно медленном движении и немаксимальном ходе тяги 104 (т.е. в случае нормального торможения) реле 101 срабатывает, включается электромагнит 98, который перемещает шток 83 налево и обеспечивает рекуперацию совместно с работающим двигателем. Резкое перемещение тяги

104 и ее максимальный ход (экстренное торможение) не позволяют сработать реле

101, поэтому к электромагниту 98 ток не подводится и торможение осуществляется посредством рекуператора, колесных тормозов и двигателя при отключении зажигания и подачи топлива. 1з.п. ф-лы, 6 ил.

1652115

Изобретение относится к рекуперативным системам транспортных средств циклического действия, например городских автобусов, содержащих в силовой установке гидропневматическое рекуперативное устройство..

Цель изобретения — автоматизация управления и оптимизация работы рекуперативной системы.

На фиг.1 показана общая схема транспортного средства в начальный момент торможения транспортного средства, когда мощность на ведущие колеса передается от двигателя, а рекуперативная система еще не включена;, на фиг.2 кинематическая схема разгонного рычага с педалью акселератора и ограничительным электромагнитом, установка разгонного и тормозного рычагов на вал поворота блока гидромашины и электроцепи, связывающие ограничительный электромагнит, электромагнитный переключатель и электроуправляемые муфты указанных рычагов с источником тока; на фиг.3 — схема зацепления касазубых шестерен промежуточного и двух выходных валов коробки передач и окружные силы в случае передачи моощнасти от двигателя на ведущие колеса; на фиг,4— проекция схемы, изображенной на фиг.3, на которой указано положение осевой силы, приложенной к косозубой шестерне промежуточного вала (это соответствует размыканию контактов электромагнита системы управления подачей топлива); на фиг.5— электропривод штока с подвижными контактами, принадлежащего электроконтактному устройству торможения, и элементы управления этого электропривода, общий вид; на фиг.6 — схема электронного реле времени, Транспортное средство устроено следующим образом.

Двигатель 1 (см, фиг.1) с помощью электроуправляемой муфты 2 сцепления соединен с коробкой 3 передач, первый выходной вал 4 которой соединен с карданным валом 5 и ведущими колесами 6, В коробку передач, кроме того, входит входной вал 7 с жестко закрепленной на нем шестерней 8, промежуточный вал 9 с жестко закрепленной на нем шестерней 10 и косозубой шестерней 11, имеющей возможность осевого перемещения, второй выходной вал

12, на который свободно насажена шестерня 13, связанная с валом электроуправляемой муфтой 14. На первый выходной вал 4 свободно насажена шестерня 15, связанная с ним электроуправляемой муфтой 16. Электрический ток подводится к муфте 14 через клеммы 17 и 18. Муфта 16 замкнута посто5

55 янно, исключая случаи заводки двигателя за счет энергии гидроаккумулятора рекуперативной системы, зарядки гидроаккумулято- ра от двигателя 1 на стоянке и движения машины накатом (электросхема подвода электротока к муфте 16 для этих случаев не показана), Система рекуперации энергии торможения транспортного средства включает в себя обратимую гидромашину 20, рабочий объем которой регулируется посредством разгонного 21 и тормозного 22 рычагов (фиг,2 и 1), поворачивающих ее блок от нулевого положения. Гидромашина 20 (фиг.1) соединена механически с вторым выходным валом 1.2 коробки 3 передач, гидролинией 23 с гидравлической камерой гидропневматического аккумулятора 24 с гидролинией 25 с гидробаком 26. Гидравлическая и пневматическая камеры аккумулятора 24 разделены поршнем 27. Гидролиния 23 через регулируемый перепускной .клапан 28 соединена с гидробаком 26 трубопроводом 29, на котором установлен охлаждающий радиатор 30.

Система управления подачей топлива в двигатель 1 содержит педаль 31 акселератора, снабженную контактами 32, которая удерживается в исходном (ненажатом) положении пружиной 33 и соединена тягой 34 с разгонным рычагом 21 (фиг,2). Педаль 31 акселератора связана с рычагом 35 подачи топлива, установленным на двигателе 1 (их кинематическая связь на схемах не показана).

В систему управления подачей топлива входит установленный в коробке 3 передач вильчатый шток 36 (фиг,1), который посредством пружины 37 прижат через подшипник

38. к косозубой шестерне 11. Зацепление шестерен 11, 3, 15 показано на фиг.3 и 4. На . штоке 36 закреплен подвижный контакт 39, Гидроцилиндр 40 соединен штоком с рычагом 35 подачи топлива, а гидроцилиндр 41 соецинен штоком с электромагнитом 42 управления подачи топлива, причем эти гидроцилиндры связаны гидроканалом 43, а электромагнит 42 электрически соединен с неподвижным контактом 39 посредством электропровода 44.

Транспортное средство содержит педаль 45 тормоза, связанную с колесными тормозами (не показаны), Педаль 45, имеющая возможность воздействовать на подвижный подпружиненный контакт(фиг.5) 46 и будучи связана тягой 47 с тормозным рычагом 22, является элементам управления рекуперативной системы. В исходном (ненажатом) положении педаль 45 удерживается с помощью пружины 48, Рычаги 21 и 22 (фиг,2) свободно установлены на валу поворота блока гидромашины

1652115

20 и могут быть связаны с этим валом электроуправляемыми муфтами 49 и 50, Разгонный рычаг 21 соединен тягой 51 с ограничительным электромагнитом 52, удерживается в исходном положении пружиной 53 и может поворачиваться против часовой стрелки для увеличения рабочего объема гидромашины 20 в процессе разгона транспортного средства. Тормозной рычаг

22 снабжен контактами 54, удерживается в исходном положении пружиной 55 и может поворачиваться по часовой стрелке для увеличения .рабочего объема гидромашины 20 в период торможения транспортного средства.

Электромагнитный переключатель содержит электромагнит 56 и контакты 57 и служит для управления муфтами 49, 50; он соединен электрически с контактами 54 электропроводами 58, 59.

Транспортное средство снабжено автоматическим устройством регулирования рабочего объема гидромашины 20 в период торможения. В него входит (фиг.1) третий гидроцилиндр 60 с дифференциальным поршнем 61, который одним штоком соединен с тормозным рычагом 22, а вторым штоком — с иглой 62 регулируемого дросселя 63. Последний содержит гильзу 64 с отверстием переменного сечения, которая, в целях изменения сопротивления дросселя

63 может перемещаться вдоль оси дросселя и закрепляться в выбранном положении (перемещение гильзы 64 может осуществляться вручную или автоматически). Гидронасос 65 постоянного рабочего объема своим валом связан с валом гидромашины

20 посредством зубчатой передачи 66. Он соединен напорным трубопроводом 67 с третьим гидроцилиндром 60. а трубопроводом 68 — с гидробаком 26. Трубопровод

69, на котором установлен регулируемый перепускной клапан 70, соединяет гидронасос 65 с гидробаком 26, Контрольный электрогидравлический выкл ючатель содержит гидроклапаны 71 и 72 с поршнями, подпружиненными регулируемыми пружинами, при этом каждый поршень соединен со своим подвижным подпружиненным контактом 73 и 74. Контакт 73 и контакт 74 отжимается своей пружиной к крайнему положению — на выходе из своей чашки, в этом предельном положении он фиксируется, чтобы не выпал из чашки, Каждый из этих контактов имеет воэможность перемещаться ко дну чашки, сжимая всю пружину. Гидроклапан 71 связан трубопроводом 75 с гидравлической камерой аккумулятора 24, а гидроклапан 72 соединен трубопроводом 76 и гидроканалом 77 с регулируемым

10 ты соответственно контактами 105 и 106. С

50 тягой 104 связан подвижный элемент регу55

45 дросселем 63 и гидроцилиндром 60 так, что обеспечена гидравлическая связь гидроцилиндра 60 с дросселем 63. Гидроцилиндр

60, кроме того, соединен гидролинией 78, на которой установлен электрогидравлический клапан 79, с гидравлической камерой аккумулятора 24, при этом электрогидравлический клапан 79, управляемый электромагнитом 80, имеет связь с помощью гидролинии 81 с гидробаком 26. Регулируемый дроссель 63 соединен сливным гидроканалом 82 с гидролинией 29 и гидробаком 26.

8 систему управления транспортным средством входят следующие электроустройства, Электроконтактное устройство торможения и работы двигателя содержит управляющий шток 83 с подвижными контактами — закрепленными на нем контактными кольцами 84 — 87, Имеются неподвижные контакты 88 — 92, которые могут быть замкнуты с помощью контактных колец штока 83 (фиг.5 и 1), Электромагнитный выключатель состоит из электромагнита 93 с двумя парами контактов 94, 95, так что оба подвижных контакта связаны со штоком электромагнита 93.

В аккумуляторе 24 установлен датчик объема рабочей жидкости. Этот датчик предназначен для управления муфтой 14 и состоит их подпружиненного толкателя 96 и контактов 97, причем подвижный контакт

97 связан с толкателем 96.

Шток 83 с подвижными контактами снабжен управляемым электроприводом. В этот электропривод и его управление входят электромагнит 98, связанный со штоком 83, две дополнительные пары контактов 99 и (фиг,5) 100, подвижные из которых жестко связаны со штоком 83, реле 101 времени, имеющее клеммы 102 тока управления и клемму 103 силового тока, электроконтактное устройство управления реле времени, в которое входят тяга 104, связывающая подвижные контакты 105, 106 между собой и с педалью 45 тормоза, и неподвижные контакты 107, 108, которые могут быть замкнулируемого резистора 109, включенного в электроцепь индикаторного прибора 110, Прибор 110 предназначен для контроля положения педали 45 тормоза и может быть выполнен в различных вариантах: лампы переменной яркости, стрелочного прибора, звукового сигнала с переменной интенсивностью звука и др.

Лампа 111 предназначена для сигнализации о том, что сработал электромагнит 98.! 652115

Реле времени (фиг,б) состоит из riocroянных резисторов 112, 113, 114, регулируемого резистора 1 15, транзисторов 116, 1 17, конденсатора 118 и электромагнитного токового реле 119, Контакты 46 являются выкх!ючателем электромагнита 98 (фиг,5).

Контакты 120 (фиг,1), подвижный из ко ГОрых связан са штОкОм дап02!33ительнага

- лектромаг33ита 121, служаl,Цля контр03!Я аботы устройства оптимизации гибридной >аботь двигателя и гидромашины, Электромагнит - 121 электрически соединен с

Контактами 46, а контакты 120 — с злектро 1агнитом 42 и дополнительными контактаМи 100 што „83.

Конечный выкл3ачатоль 122 (фиг.5}

Электрически 3;один833 с контактами 100 и с электромагнитом 98, Подви>кный контакт

МО)кот пер83и83цаться пад действием TopUB тЯГН 104.

Ысточн23К силового тока присоединен к клеммам 123, а лсточник тока зажиган2ля — к клеммам 124. Ток зажигания подводится к двигател30 1 черсз клеммы 125 (фиг.1}.

Электраустройства и контакты с08Динены между собой злектропроводами 126, 127, 128, а так>«е (фи-.2) 129, 130 и (фиг,5) 131, 132, Транспорт!308 средство работает следующим 06p830I

В период установившегося движения ранспортного средства замкнуты муфта 2

3 „цег1лания и муфта 16 шестерни !5, Когда муфта 14 разомкнута, мощность двигателя 1 передается через шестерни 8, 10 и 11, 15 на

Ьеду3цие колеса б. 7ак как косозубая шесЩ1НЯ 1 1 в этОм случае ЯвляетсЯ веДушей 00

Отношени30 к шестерне 15, осевая сила, дейСтвующая на перву30, сдвигает 88 направо (фиг.3, 4), г!Озтому контакты 39 разомкнуты и устройство подачи топлива, состоящее иэ элементов 42, 41, 40, не работает. Педаль 31 кинематически связана с рычагом 35 подачи, 0 пл ива (BTB кин8матическа31 связь не f1 0«B зана) регулирует количество тоги!Ива, поступающего в двигатель, путем поворота

1>ы !а!а 35 rlpoTNB часовой стрелки (BTQMIf повороту Н8 препятствует шток гидроцилиндра 40).

В течение этого периода движения

" ранспартнаго средства шток 83 выдвинут полностью вправо, система рекуг38рацил энергии торможения отсоединена от трансмиссии (нет запаса рабочей жидкости в аккумуляторе 24) — разомкнута муфта l4, а электрические элементы рекуперативнай системы О 6есточ8 н ы и 38 HMMG IOT riofi 0>K8ние, показанное на фиг.1 (см. 40, 41, 79, 94, 95, 97) л на фиг.2 (см. 57). Пад током находится электромагнит 56, При зтам муфта 49

2 10

35 л0

55 (фиг.2) разомкнута, рыч-г 22 свободна сидит на своем валу и посредством пружины 55 оттянут налево, так что замкнуты контакты

54, Послед! Iее обстоятел ьство обеспечивает замыкание муфты 50, которая связывает рычаг 21 со своим валом, так как педаль 31 акселератора связана тягой 34 с разгонным рычагом 21, поворот этой педали приводит к повороту,рычага 21 и увеличени30 рабочего объема гидромашины 20. Если в аккумуляторе 24 (фиг.1) есть запас рабочей жидкости, то поршень 27 поднят вверх, толкатель 96 поднимается под действием своей пружины, замыкаются контакты 97 и муфта 14, присоединяя тем самым гидромашину 29 к трансмиссии. В этом случае из аккумулятора 24 по гидролинии 23под давлением поступает рабочая жидкость,и гидромашина 20 совместно с двигателем 1 работает как гибpNpHRB силоваЯ установка, а элемен2 ы 1, 38, 36, 39, 42, 41, 40 оптимизируют совместную работу силовых агрегатов, обеспечивая дополнительную подачу топлива в двигатель 1 в случае его тормозящего действия по отношонию к валу гидромашины 20, если шестерня 15 окажется ведущей по отношению к шестерне 11 {фиг. I, 3, 4), то на последи;о30 действует осевая сила, перемеща3ощая эту шестерн3о влево вместе со штоком 36, контак rbi 39 замыкаются, срабать1вает электромагнит 42, поршни цилиндров 41 и

40 перемещаются направо, поворачивая

I)bI !BI 35 и увеличивая пода !у Toilfl vlBG B двигатель 1, Слив рабочей жидкости иэ гидромашинь: 20 в гидробак 26 происходит по гидролинии 25. По исчерпании запаса рабочей жидкости в аккумуляторе 24 контакты 97 и муфта 14 размыкаются, и привод транспортного средства осуществляется только

От доигатЕЛЯ 1, В период установившегося движения транспортной машины может появиться необходимость экстренного тормо>кения — при нажатой педали 31 акселератора, В этом случае контакты 32 разомкнуты, и отключен от источника тока электромагнит 80, следовательно, левая полость гидроцилиндра 60 (фиг.1} соединена сливной гидролинией 81 с гидробаком 26: зто не дает возможности включиться в работу автоматическому устройству регулирования рабочего объема гидромашины 20 в период торможения.

Экстренное торможение осуществляется следующим образом, Нажимают на педаль 45 тормоза, которая посредством тяги

47 поворачивает тормозной рычаг 22. который до BToi 0 MOMBHTG свободна cwp8fI на сьоем валу (фиг.2). При повороте рычага 22 по часовой стрелке размыка3атся контакты

54 обесточивается электромагнит 56, эамы1652115

10

55 кая контакты 57. Муфта 50 тем самым размыкается, а муфта 49 замыкается, связывая с валом поворотного блока гидромашины 20 тормозной рычаг 22. Пои повороте педали

45 замыкаются контакты 46 выкл1очателя электромагнита 98; тяга 104 перемещается направо, и размыкаются контакты 107, прерывая подачу тока от внешнего источника к электромагниту реле 119 (фиг,5 и 6), и вследствие значительного хода и быстрого движения педали 45 размыкаются контакты 108, прерывая полностью подачу тока к реле 101 времени и предотвращая его срабатывание, Это приводит к тому, что электромагнит 98 не сработает, и шток 83 с подвижными контактами останется в исходном положении (подробное описание реле 101 времени см. ниже).Если в аккумуляторе 24 (фиг,1) есть запас рабочей жидкости, контакты 97 и муфта

14 замкнуты, производится подача под давлением рабочей жидкости по гидролинии 23 в аккумулятор 24, всасываемой из гидробака 26 по гидролинии 25. Транспортное средство тормозится тем интенсивнее, чем больше поворот педали 45 и чем больше, соответственно, рабочий объем гидромашины 20. Педаль 45 связана с колесными тормозами (соответствующие схемы не показаны), которые вступают в работу и также производят торможение.

Если в аккумуляторе 24 отсутствует рабочая жидкость, то контакты 97 и муфта 14 разомкнуты, поэтому при нажатии на педаль 45 экстренное торможение осуществляется за счет колесных тормозов.

В период экстренного торможения контакты 99 замкнуты, поэтому замкнута и муфта 2 сцепления, а следовательно, двигатель

1 присоединен к трансмиссии, При повороте педали 45 замыкаются контакты 57 (фиг.2), срабатывает ограничительный электромагнит 52, который перемещает тягу 5" направо и возвращает в исходное положение разгонный рычаг 21 и связанную с ним тягой 34 педаль 31 акселератора, тем самым уменьшая подачу топлива в двигатель 1. Для того, чтобы не сработал электромагнит 42 (фиг.1), который в этот период может увеличить подачу топлива в двигатель 1 независимо от положения педали 31 акселератора, при замыкании контактов 46 подводится ток к электромагниту 121, который размыкает контакты 120 и отключает электромагнит

42. Таким образом, в этот период двигатель

1 участвует в торможении. Одновременно замкнуты контакты 99 и 46, которые к электроцепи подключены зваимно параллельно.

В период торможения (можно назвать

его нормальным торможением) вступает в работу автоматическое устройство регули-рования рабочего объема гидромашины 20, которое предназначено для полной зарядки аккумулятора 24 при низких начальных cKiростях нормального торможения.

Для нсрмальнсго тооможения Г1лавно нажимаюг на педаль 45, обеспечивая ей ход такой величины, чтобы ке разомкнулись контакты .08 (фиг,5). При этом контакты 46 замыкаются. а контакты 107 оказываются разомкнутыми, так как подвижный контакт

105 перемещается в зону между контактами

107 и 108. Контроль за положением педали

45 (т.е. чтобы подвижный контакт 106 не разомкнул контакты 108) осуществляется с помощью прибора 110, показания которого изменяются посредством резистора 109 с переменным сопротивлением в зависимости от хода педали 45 и, соответственно, тяги 104 (например, если прибор 110 — лампа яркости, то яркость может увеличиваться с увеличением хода педали 45. а после разрыва контактов 108 лампа погаснет). Педаль

45 посредством тяги 104 и связанных с ней контактов управляет электроприводом штока 83 с подвижными контактами в нижеследующем порядке (электропривод штока 83 и управление этим электроприводом от педали 45 составляет сущность предполагаемого изобретения .

При размыкании контактов 107 начинает действовать реле 101 времени, Конденсатор 118 (фиг,6) начинает разряжаться, уменьшается отрицательное напряжение на базе транзистора 116 и увеличивается отрицательное напряжение на его коллекторе.

Вследствие этого уменьшается напряжение на базе транзистора 117, растет ток в цепи эмиттера, который по истечении некоторого времени с начала действия реле времени достигает значения, при котором срабатывает электромагнитное реле 119, через замкнувшиеся кон-.àêòû которого ток от внешнего источника пойдет на клемму 103, и, таким образом, обе клеммы электромагнита 98 (фиг,5) оказываются под током электромагнит 98 срабатывает, шток 83 перемещается налево, контакты 99 размыкаются, а кон — àêòû 100 замыкаются, Время срабатывания реле 101 времени устанавливают путем регулирования переменного резистора 115 (фиг.o), В дальнейшем реле 101 времени (фиг.5) будет обесточена из-за разрыва контактов

107 и 108 (r.е. педали 45 можно будет задать любой ход), но электромагнит 98 сохранит рабочее состояние из-за того, что будут замкнуты контакты 100. Отключение электромагнита 98 и обратное перемещение штока

83 будет возможно тогда, когда разомнутся

1652115 контакты 46, т,е, когда торможение прекратится и педаль 45 займет свое исходное (нена>катае) положение, или в том случае, когда будут разъединены контакты конечнаго выключателя — для максимального хода тормозной педали 45. После Toro как замкнутся контакты 100, ток от внешнего источника — клеммы 123 — пойдет к неподвижному контакту 120 (фиг.5), и, хотя эти контакты в данный момент разомкнуты, через неподвижный контакт 120 будет обеспечен подвод тока к электромагниту 42, возмо>кность срабатывания которого будет теперь зависеть только от взаимнага поло>кения контактов 39. Таким образом, в процессе нормального торможения обеспечивается рабога устройства опгимизации гибридной работь, двигателя 1 и гидромашины 20.

Ва времяакстренного тормажония при быстром и большом ходе педали 45 быстро будут разорваны контакты 107 и контакты

108. в результате чего реле 101 времени сработать не успеет, и так не будет подведен к электромагниту 98. Время срабать1вания реле времени выбирают зксГ!ериментально в зависимости от1 условий движения, реакции водителя и т.п.

Если подведен ток к электромагниту 98 и uí сработал, вкл1очается лампа 111, так как замкнуты контакты 100, В процессе передвижения штока 83 налево (фиг.1) происходит размыкание и замь1кание контактов 88 — 92., в нижеаписаннам порядке, причем с помощью контактного кольца 84 замыкаются и остаются замкнутыми при перемещении штока 83 на весь ход контакты 88, которые обеспечива1от замыкание муфты 14, кинематически соединяя между собой ведущие колеса 6 и гидромашину 20. Вращение вала гидромашины 20 через зубчату1о передачу передается на вал

11асоса 65, который всасывав ра" î÷óþ жидкость из гидрабака 26 посредствам гидролинии 25 и трубопровода 68 и затем через трубопровод 67 нагнетает ее в правую полость гидрацилиндра 60 и с помощыа гидроканала 77 и труоапровода76 в гидроклапан

72, атак,же в гильзу 64, где, в "-ависимости

or положения гильзы 64 по отношению к игле 62., происходит дросселиравание и откуда па гидроканалу 82 и трубопроводу 29 рабочая жидкость поступает в гидробак

26, предварительно охлаждаясь в радиаторе 30. Давление рабочей жидкости при заданной регулировке дросселя посредством гильзы 64 будет зависеть от скорости вращения вала гидрамашины 20 и, следовательно, от скорости транспортного средства, Пад действием этого давления поршень гидроклапана 72 смещается на5

50 право на величину, зависящу .о как от величины давления, так и от регулировки пружины зтога клапана, При этом направо смещается чашка контакта 74, а сам контакт вначале может сохранять свое положение или перемещаться налево вслед за контактом 73 под действием своей пружины, однако, когда контакт 74 займет в чашке крайнее положение на выходе чашки, он будет перемещаться направо вслед за поршнем.

Гидроклапан 71, аналогичный по конструкции гидроклапану 72, соединен трубопроводом 75 с гидрокамерой аккумулятора

24,следовательно, под поршнем этого гидроклапана находится рабочая жидкость с давлением, равным давлению в аккумуляторе 24. Под действием этого давления поршень гидроклапана 71 смещается налево, увлекая за собой чашку контакта 73, Положение паследнега контакта будет зависеть не талька от положения чашки, на и от возможности движения самого контакта 73 в чашке под действием его пружины (аналогична контакту 74), Возможны два взаимных положения контактов 73 и 74; они соприкасаются или не соприкасаются. Это зависит как от величины давления в гидракамере аккумулятора

24, так и от скорости транспортного средства, т.е. от давления рабочей жидкости, поступающей из гидронасоса 65, которое зависит от скорости вращения ротора этого гидронасоса.

Если в аккумуляторе 24 нет жидкости, а транспортное средство начинает торможение на высокой скорости, контакты 73 и 74 размыкаются, т.е, контакт 74 смещается направо, а если в гидрокамере аккумулятора

24 максимальное давление, а транспортное средство начинает торможение при низкой скорости., в этом случае контакты 73 и 74 также размыкаются, т.е. контакт 73 смещается до предела налево, Если торможение транспортного средства начинается на некоторой средней скорости. а в гидрокамере аккумулятора 24 имеется рабочая жидкость, давление которой не максимально, контакты 73 и 74 могут быть замкнуты или разомкнуты в зависимости от величины указанных давлений, регулировки пружин гидроклапанов 71 и 72, величины хода поршней и контактов в своих чашках.

Контрольный электрогидравлический выключатель, содержащий гидроклапаны 71 и 72, предназначен для осуществления подключения к приводу транспортного средства или отключения от привода двигателя 1 в начале торможения и контролирует следующее, Если скорость транспортнога средства

1652115

10

35

45

55 в начальный момент торможения велика— выше некоторого уровня или равна ему, то двигатель 1 отключается в процессе торможения, так как зарядка гидропневматиче-. ского аккумулятора 24 возможна только за счет запасенной транспортным средством кинематической энергии. Если в начальный момент торможения аккумулятор 24 заряжен, т.е. давление в нем максимально, двигатель также отключается. В промежуточных состояниях, т.е, при частичной заряженности аккумулятра 24 и определенной — ниже некоторого уровня — скорости транспортного средства в начальный момент торможения, контрольный электрогидравлический выключатель "решает" вопрос о том, сможет ли аккумулятор 24 зарядиться только за счет кинетической энергии транспортного средства или же для полной зарядки аккумулятора 24 нужна дополнительная мощность от двигателя 1, и тогда, соответственно, двигатель 1 отключается или включается, Параметры контрольного электрогидравлического выключателя выбираются при проектировании и в эксплуатации — ход поршней, регулировка пружин поршней, ход контактов в своих чашках, взаимное положение гидроклапанов 71 и 72 (более "тонкая" регулировка контрольного электрогидравлического выключателя возможна с помощью микрокомпьютерара).

Таким образом, при перемещении штока 83 налево замыкаются с помощью контактного кольца 84 контакты 88 и одновременно размыкаются контакты 89 и

91, так как смещаются налево контактные кольца 85 и 86. Размыкание контактов 89 приводит к размыканию муфты 2 сцепления, а размыкание контактов 91 — к обесточиванию зажигания двигателя 1 (клеммы 125 отсоединяются от клемм 124), т.е. двигатель 1 выключается и отсоединяется от трансмиссии. При дальнейшем перемещении штока

83 налево контактное кольцо 85 замыкает контакты 90, а контактное кольцо 87 замыкает контакты 92, Контакты 90 последовательно соединены с контактами 73, 74, Одновременное замыкание контактов 90 и

73, 74 приводит к тому, что ток подводится к электромагниту 93, срабатывание которого замкнет контакты 94, 95: через контакты

95 ток пойдет к электромагниту93 и к муфте

2 сцепления, которая замкнется, а через кон акты 94 будет включено зажигание двигателя (клеммы 125), таким образом электромагнит 93, муфта 2 сцепления и зажигание двигателя 1 будут питаться током независимо от того, как в дальнейшем (в процессе зарядки аккумулятора 24) будут взаимно расположены контакты 73, 74: будут ли они замкнуты или разомкнуты. Следовательно, в случае замыкания контактов

73, 74 совместно с контактами 90 двигатель

1 будет включен и присоединен к трансмиссии, Если же контакты 73, 74 разомкнуты в начальный момент торможения, двигатель

1 не включится и не будет присоединен к трансмиссии.

Замыкание контактов 92 подводит ток к электромагниту 80, его срабатывание перемещает вниз золотник клапана 79, в результате чего по гидролинии 78 рабочая жидкость под давлением может поступать из аккумулятора 24 в левую полость гидроцилиндра 60, при этом сливная гидролиния

81 перекрыта. Замыкание контактов 92, таким образом, приводит к включению в работу автоматического устройства регулирования рабочего объема гидромашины 20 в процессе торможения независимо от того, будет ли подключен двигатель 1 к трансмиссии или нет. Возможны, следовательно, два случая; автоматическое устройство регулирования рабочего объема гидромашины

20 работает совместно с двигателем 1 или самостоятельно, без двигателя 1, в процессе торможения транспортного средства.

И в первом и во втором случае давление жидкости, поступающей из гидрокамеры аккумулятора 24 в левую полость гидроцилиндра 60, перемещает дифференциальный поршень 61 направо. так как сила, воздействующая на поршень справа, меньше, чем действующая на левый, меньший торец этоro поршня. Поршень 61 посредством штоков, с ним связанных, вращает по часовой стрелке тормозной рычаг 22 (чему не препятствует тяга 47) и перемещает направо иглу 62, увеличивая сопротивление дросселя 63 и давление рабочей жидкости в магистралях 76, 77, 67, 69, а также в правой полости гидроцилиндра 60. В первый момент поворота рычага 22 (фиг.2) размыкаются контакты 54, обесточивается электромагнит 56 и замыкаются контакты

57, обеспечивая размыкание муфты 50 и замыкание муфты 49, которая связывает рычаг

22 со своим валом, В процессе вращения этого рычага по часовой стрелке увеличивается рабочий объем гидромашины 20(фиг.1), так как она соединена с ведущими колесами муфтами 14 и 16, происходит нагнетание рабочей жидкости по гидролинии 23 в аккумулятор 24, одновременно происходит всасывание рабочей жидкости по гидролинии

25. Давление в аккумуляторе 24 увеличивается, следовательно, оно увеличивается в левой полости гидроцилиндра 60. Таким образом, дифференциальный поршень 61 движется направо под действием разности левой и правой действующих на него сил, каждая из которых со временем увеличивается, а скорость перемещения этого поршня зависит от величины разности указанных сил. Разность сил, действующих на поршень

61, может быть задана путем регулировки дросселя 63-установки в соответствующем положении гильзы 14, и тем самым задаются скорости перемещения поршня 61, вращения рычага 22, увеличения рабочего объема гидромашиньi 20 и величины замедления транспортного средства, По завершении зарядки аккумулятора 24 открывается перепускной клапан 28, и рабочая жидкость по трубопроводу 29, проходя через радиатор 30, сливается в гидробак 26, Если будет превышена максимальное давление в трубопроводе 67, открывается перепускной клапан 70, позволяющий рабочей жидкости поступать из насоса 65 в сливной трубопровод 29, Начальная скорость нормального торможечия может быть больше, равна или меньше той, которая необходима для разрядки аккумулятора 24. Опытным путем (с учетом эксплуатационных скоростей движе ния) выбирается та минимальная скорость, при торможении с которой может быть обес печена зарядка à,êóìóëÿTîðà 24, В зависимости от величины этой скорости выбирается соответствующая скорость вращения тормозного рычага 22 и увеличения рабочего обьема гидромашины 20 (т.е, чем меньше минимальная скорость начала торможения, тем быстрее увеличивается рабочий объем гидромашины 20 в процессе торможения) путем регулировки сопротивления дросселя, Если минимальная скорость начала тормо>кения меньше той, которая обеспечивает достаточную кинетическую энергию транспортного средства для зарядки аккумулятора 24, торможение с начальной скоростью, ле>кащей в диапазоне ме>кду указанными граничными, включая минимальную, производится совместно с двигателем 1. При этом мощность двигателя

1 подается на гидромашину 20, обеспечивая требуемое замедление транспортного средства и зарядку аккумулятора 24, Если в начальный момент нормального торможения вкл1очен и подсоединен к трансмиссии двигатель 1 (в случае замыкания контактов 73, 74 — см, выше>, то его мощность через шестерни 8, 10, 11, 15 и 13 передаетсп на вал гидромашины 20 одновременно с т ой мощнос-ыо, которая поступает от ведущих колес 6 на гидромашину 20 через шестерни 15 и 13, Здесь могут возникнуть две возможности: мощность двигателя

1 достаточна для создания дополнительного крутящего момент" на валу гидромашины

20 или недостаточна. Б первом случае шестерня 11 (фиг. 3, 4) будет ведущей по отношению к шестерне 15 и ее осевая сила будет действовать направо, сдвигая в этом направлении шестерню 11. Во втором случае шестерня 11 окажется ведомой по отношению к шестерне 15, Осевая сила изменит направление и перемесгит шестерню 11 налево, замыкая контакты 39 (фиг. 1): ток будет подведен к электромагчиту 42, его шток вместе с поршнем гидроцилиндра 41 сместится направо, перемещая вправо поршень со штоком гидроцилиндра 40 и поворачивая рычаг 35 подачи топлива против часовой стрелки — подача топлива в двигатель 1 увеличится, его мощность возрастет, а шестерня 11 будет ведущей по отношению к шестерне 15, контакты 39 будут разомкнуты и т.д. Таким образом, автома-гически будет поддерживаться такой режим работы двигателя 1, который обеспечивает его достаточную мощность для зарядки гидропневматического аккумулятора

24. Мощность двигателя будет минимально возможной в течение всего периода торможения.

Если торможение началось как нормальное, а затем возникла необходимость в экстренном торможении, неоходимо задать тормозной педали 45 максимальный ход.

При этом (фиг,5) торец тяги 104 переместит подвижный контакт конечного выключателя

122 направо, разомкнет контакты и отключит электромагнит 42 (фиг.1) и, следовательно, отключит устройство оптимизации гибридной работы двигателя 1 и гидромашины 20.

Кроме того, будет прекращен подвод тока к электромагниту 98, вследствие чего сместится направо шток 83 (фиг,5) и замкнутся контакты 99, которые обеспечат муфте 2 сцепления замкнутое состояние, В этот период экстренное торможение будет осуществляться посредством гидромашины 20, имеющей максимальный рабочий обьем, колесных тормозов и двигателя 1, работающего в ре>киме торможения, Если нужно прекратить процесс.нормального торможения и вновь увеличить скорость транспортного средства, отпускают педаль 45 (педаль 31 вначале повернуть нельзя, так как в процессе торможения разомкнуты контакты 54,(фиг,2)гок подведен к электромагниту 52, который оттягивает направо тягу 51 и обеспечивает исходное положение рычага 21 и педали 31), Размы каются контакты 46 (фиг.1), обесточивается электромагнит 80, золотник клапана

79 поднимается вверх и по гидролинии 81

1652115 рабочая жидкость сливается из левой полости гидроцилиндра 60 в гидробак 26,Под действием силы, приложенной к правому торцу поршня 61 (давление рабочей жидкости создается здесь насосом 55), этот поршень перемещается направо, а под действием пружины 55 против часовой стрелки вращается рычаг 22, уменьшая рабочий обьем гидромашины 20 и ее сопротивление.

Когда тормозной рычаг 22 возвратится в исходное положение и замнет контакты 54 (фиг.2), сработает злектроглагнит 56, разомкнутся контакты 57, благодаря чему будет обесточен электромагнит 52, а так>ке разомкнута муфта 49 и замкнута муфта 50. Начиная с этого момента, будет позволен поворот педали 31, которая повернет посредством тяги 34 разгонный рычаг 21, увеличивая рабочий объем гидромашины

20; одновременно поворот педали 31 увеличит подачу топлива в двигатель 1 — увеллчится скорость транспортного средства как за счет мощности двигателя 1, так и за счет энергии, запасенной в аккумуляторе 24, так как рабочая жидкость поступает иэ гидрокамеры аккумулятора 24 через гидролинию 23 в гидромашину 20, а из последней будет сливаться в гидробак 26 по гидролинии 25.

В случае, если шестерня 15 окажется ведущей по отношению к шестерне 11, последняя передвинется налево, замыкая контакты 39 и увеличивая подачу топлива в двигатель 1, как описано.

Г предлагаемое устройство обеспечивает также зарядку гидропневматического аккумулятора 24 только от двигателя 1 и заводку двигателя 1 за счет энергии аккумулятора 24.

Зарядка аккумулятора 24 от двигателя 1 (на стоянке или Во время длительного спуска, когда мощность двигателя не требуется для движения транспортного средства) производится следующим образом, Размыкается муфта 16, замыкаются муфты 2 и 14. прекращают подвод тока к электромагниту

52 (соответствующая злектросхема не показана), затем нажимают на тормозную педаль 4, увеличивая с помощью рычага 22 рабочий обьем гидромашины 20, и на педаль акселератооа 31, увеличивая подачу топлива в дви —àòåëü 1,и его мощность. Мощность двигателя 1 передается через шестерни 8, 10, 11, 15, 13 на вал гидромашины

20, который приводится во вращение. При этом рабочая жидкость всасывается по гидролинии 25 и нагнетается в а, <кумулятор 24 по гидролинии 23.

Для заводки двигателя 1 (перед троганием с места или после длительного спуска, в течение которого двигатель был выключен) с использованием энергии аккумулятора 24

55 необходимо так>ке разомкнуть муфту 16 и. замкнуть муфты 14 и 2 (соответствующая электросхема I е показана). Затем нажимают на педаль 1, тем самым увеличивая с помощью рычага? 1 рабочий обьем гидромашины 20 и подачу топлива в двигатель 1.

PBDo ÿÿ . Кидкость поступает из Гидрокаме ры аккумулятора 24 по гидролинии 23 в гидромашину 20, откуда сливается по гидролинии 25 в гидробак 26. Вал гидромашины 20 вращается, мощность передается через шестернл 13. 15, 11, 10 и 8 на вал двигателя 1.

В случае экстренного торможения основной двигатель 1 соединен с трансмиссиeéA, так как в этот период замкнуты контакть . 99 и 46 и муфта 2 сцепления.

>ормула изобретения

1. Транспортное средство, содержащее систему для рекуперации энергии торможения, включающую регулируемую обратимую гидромашину. связанную гидролиниями с гидропневматическим аккумулятором и гидроб"-:ê:îì и механически — с тормозной педалью. коробку передач, связанную электроуправгяемыми муфтами с двигателем и гидромашиной и имеющую электрогидравли .еское устройство оптимизации гибридной работы двигателя и упомянутой гидромашины, s которое входят косозубая шестерня коробки передач, установленная с возможностью осевого перемещения, связанная с подвижным контактом для управления посредством электромагнита двумя гидроциллндрами устройства оптимизации, прич=!÷ шток одного из этих гидроцилиндров соединен с органом управления топливоподачей двигателя, автоматическое устройство регулирования рабочего объема гидромашины, включающее третий гидроцилиндр, ме>.анически связанный с тормозным рычагом гидромашины и регулируемым дросселем. имеющим гидравлическую связь с гидронасосом контроля частоты врашения вала гидромашины и гидробаком, электрогидравлический выключатель, соединенный гидроканалами с гидропневматическим аккумулятором и дросселем и электрически с электроконтактным устройством торможения, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью автоматизации управления и оптимизации работы рекуперативной системы, оно снаб>кено электроприводом штока с подвижными контактами и системой управления упомянутого привода, которая включает электромагнит штока и две дополнительные пары контактов, подвижные из которых жестко связаны со што:<ом, реле времени и электроконтактное устройство управления

1652115

Фиг.1 последним, два подвижных контакта которого связаны, тягой между собой и с тормозной педалью, соединенной с подвижным подпружиненным контактом выключателя электромагнита, при этом электрически соединены электромагнит, выключатель, первая пара дополнительных контактов штока и электроконтактное устройство управления реле времени между собой и реле времени, причем тяга с двумя подвижными контактами механически связана с регулируемым резистором, который электрически соединен с индикаторным прибором положения тормозной педали, при этом вторая пара дополнительных контактов штока име:ет электрическую связь с электроуправляемой муфтой гидромашины.

2. Средство по п,1, отл ич а ю щеес я тем, что устройство оптимизации гибридной работы двигателя и гидромашины снабжено дополнительным электромагнитом, управляемыми им контактами и конечным выключателем, при этом дополнительный электромагнит и упомянутые контакты электрически соединены с электромагнитом гидроцилиндра упомянутого устройства, выключателем электромагнита и с первой парой дополнительных контактов штока, при этом конечный выключатель выполнен с возможностью срабатывания от тяги тормозной педали и соединен электрически с электромагнитом штока с подвижными контактами и с первой парой дополнительных контактов, 1652115

1652115

Составитель А.Барыков

Техред M.Моргентал (орректор M.Шароши

Редактор M,Áàíäóðà

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101

Заказ 1739 Тираж 341 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при П(НТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5