Способ и устройство для рекуперативного торможения транспортного средства

Авторы патента:


Способ и устройство для рекуперативного торможения транспортного средства
Способ и устройство для рекуперативного торможения транспортного средства
Способ и устройство для рекуперативного торможения транспортного средства
Способ и устройство для рекуперативного торможения транспортного средства
Способ и устройство для рекуперативного торможения транспортного средства

 


Владельцы патента RU 2557637:

СКАНИА СВ АБ (SE)

Изобретение относится к устройству рекуперативного торможения транспортного средства. Устройство для рекуперативного торможения транспортного средства содержит выходной вал двигателя внутреннего сгорания, входной вал коробки передач, электрическую машину и планетарный зубчатый механизм. Выходной вал двигателя выполнен с возможностью разъемного присоединения к планетарному зубчатому механизму посредством подвижного поршня, который в первом положении соединяет выходной вал двигателя с планетарным зубчатым механизмом, а во втором положении отсоединяет выходной вал двигателя от планетарного зубчатого механизма. Поршень имеет вид кольцевой втулки, которая окружает участок выходного вала двигателя и участок планетарного зубчатого механизма. Участки вала двигателя и планетарного механизма снабжены шлицами, которые в первом положении поршня взаимодействуют со шлицами на поршне, образуя шлицевое соединение. Поршень перемещается вдоль выходного вала двигателя и планетарного зубчатого механизма. Поршень в третьем положении воздействует на средство соединения, соединяющее планетарный зубчатый механизм с элементом, который жестко закреплен относительно планетарного зубчатого механизма. Повышается компактность устройства. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 5 ил.

 

ОБЛАСТЬ И УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Настоящее изобретение относится к устройству для рекуперативного торможения, предназначенному для транспортного средства согласно ограничительной части п. 1 формулы изобретения. Изобретение также относится к способу рекуперативного торможения транспортного средства согласно ограничительной части п. 10 формулы изобретения.

Гибридные транспортные средства могут приводиться в действие первичным пусковым двигателем, который может представлять собой двигатель внутреннего сгорания, и вторичным пусковым двигателем, который может представлять собой электрическую машину. Электрическая машина снабжена, по меньшей мере, одним аккумулятором для накопления электрической энергии и регулировочным оборудованием для регулирования потока электрической энергии между аккумулятором и электрической машиной. Электрическая машина, таким образом, может попеременно выполнять функцию двигателя и генератора в зависимости от рабочего состояния транспортного средства. Когда транспортное средство тормозит, электрическая машина генерирует электрическую энергию, которая затем запасается в аккумуляторе. Это обычно называют рекуперативным торможением, что означает, что транспортное средство тормозят посредством электрической машины и двигателя внутреннего сгорания. Запасенная электрическая энергия по существу используется для работы транспортного средства.

Использование обычного механизма сцепления, который разъединяет входной вал коробки передач и двигатель во время процесса переключения передач в коробке передач, влечет за собой определенные недостатки, например, нагрев дисков механизма сцепления, приводящий к большему потреблению топлива и износу дисков механизма сцепления. Кроме того, обычный дисковый механизм сцепления является относительно тяжелым и дорогим. Он также занимает относительно большое пространство в транспортном средстве.

Соединение выходного вала двигателя, ротора электрической машины и входного вала коробки передач с планетарным механизмом позволяет обойтись без обычного механизма сцепления. При рекуперативном торможении транспортного средства, однако, планетарный зубчатый механизм вызовет уменьшение крутящего момента рекуперативного торможения электрической машины, так как крутящий момент двигателя на планетарном механизме будет недостаточен. В частности, во время мощного рекуперативного торможения с помощью электрической машины возникнет нежелательное увеличение скорости двигателя.

Публикация US 2009/0288895 А относится в основном к тому, как эпициклическая шестерня в планетарном механизме, соединенном с двигателем, может быть сцеплена с корпусом, который неподвижен относительно планетарного механизма, чтобы осуществить рекуперативное торможение транспортного средства посредством электрической машины. Двигатель и эпициклическая шестерня планетарного зубчатого механизма могут быть разъединены.

Пространство, доступное для двигательной установки в транспортном средстве, часто бывает ограничено. Если двигательная установка содержит множество компонентов, например двигатель внутреннего сгорания, электрическую машину, коробку передач и планетарный зубчатый механизм, то необходима компактная конструкция. Если применяются другие компоненты, например устройство для рекуперативного торможения, это делает компактность конструкции компонентов двигательной установки еще более необходимой.

Также требуется, чтобы компоненты двигательной установки имели высокую надежность и высокую эксплуатационную безопасность.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Техническая задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы создать устройство для рекуперативного торможения, которое имеет компактную конфигурацию.

Другая задача изобретения состоит в том, чтобы создать устройство для рекуперативного торможения, которое имеет высокую надежность и высокую эксплуатационную безопасность.

Эти задачи решаются с помощью устройства для рекуперативного торможения, принадлежащего к типу, упомянутому во вводной части, которое характеризуется признаками, раскрытыми в отличительной части п. 1 формулы изобретения.

Данные задачи также решаются посредством создания способа рекуперативного торможения транспортного средства с помощью устройства для рекуперативного торможения, принадлежащего к типу, упомянутому во введении, который характеризуется признаками, указанными в отличительной части п. 10 формулы изобретения.

Результатом того факта, что выходной вал двигателя разъемным образом соединен с планетарным зубчатым механизмом подвижным поршнем, который в первом положении соединяет выходной вал двигателя с планетарным зубчатым механизмом, а во втором положении разъединяет выходной вал двигателя и планетарный зубчатый механизм, является компактная конструкция с небольшим количеством компонентов, следствием чего является высокая надежность и высокая эксплуатационная безопасность.

Согласно одному из вариантов осуществления изобретения поршень имеет вид кольцевой втулки, которая по существу концентрично окружает участок выходного вала двигателя и участок планетарного зубчатого механизма. Поскольку как выходной вал двигателя, так и участок планетарного зубчатого механизма окружены поршнем, в результате получается компактная конструкция.

Согласно еще одному варианту осуществления упомянутые участки выходного вала двигателя и планетарного зубчатого механизма снабжены шлицами, которые в первом положении поршня взаимодействуют со шлицами на поршне, образуя шлицевое соединение, причем поршень может перемещаться вдоль выходного вала двигателя и планетарного зубчатого механизма. Результатом использования такого шлицевого соединения является компактная конструкция с высокой надежностью и высокой эксплуатационной безопасностью.

Согласно еще одному варианту осуществления поршень в третьем положении действует на средство соединения, которое соединяет планетарный зубчатый механизм с элементом, который закреплен относительно планетарного зубчатого механизма. Тот факт, что поршень также действует на средство соединения между планетарным зубчатым механизмом и компонентом, который неподвижно закреплен относительно планетарного зубчатого механизма, приводит к уменьшению количества компонентов, тем самым уменьшая размер конструкции и увеличивая ее надежность и эксплуатационную безопасность.

Согласно еще одному варианту осуществления средство сцепления представляет собой дисковую муфту. Дисковая муфта не только прочно соединяет элементы между собой, но также позволяет уменьшить их размер, результатом чего является компактная конструкция.

Согласно еще одному варианту осуществления поршень перемещается с помощью сжатого воздуха, действующего на поверхность поршня. Управление поршнем с помощью сжатого воздуха обеспечивает высокую надежность и высокую эксплуатационную безопасность.

Согласно еще одному варианту осуществления выходной вал двигателя разъемно соединен с центральным зубчатым колесом планетарного зубчатого механизма, и они имеют общую ось вращения. В результате получается компактная конструкция.

Согласно еще одному варианту осуществления выходной вал двигателя, ротор электрической машины и входной вал коробки передач вращаются вокруг общей оси вращения. Такая конструкция позволяет располагать компоненты близко друг к другу, так что обеспечивается компактная конструкция.

Планетарный зубчатый механизм обычно содержит три компонента, которые вращаются друг относительно друга, а именно - центральное зубчатое колесо, водило планетарной передачи и эпициклическую шестерню. Зная число зубьев, которое имеют центральное зубчатое колесо и эпициклическая шестерня, можно определить во время работы скорости вращения трех компонентов. Согласно настоящему изобретению, один из компонентов планетарного зубчатого механизма соединен с выходным валом двигателя. Этот компонент планетарного зубчатого механизма, следовательно, вращается со скоростью, соответствующей скорости выходного вала двигателя. Второй компонент планетарного зубчатого механизма соединен с входным валом коробки передач. Этот компонент планетарного зубчатого механизма, следовательно, вращается с той же скоростью, что и входной вал коробки передач. Третий компонент планетарного зубчатого механизма соединен с ротором электрической машины. Этот компонент планетарного зубчатого механизма, следовательно, вращается с той же скоростью, что и ротор электрической машины, если они непосредственно соединены друг с другом. В качестве альтернативы электрическая машина может быть соединена с третьим компонентом планетарного механизма через передачу, которая имеет определенное передаточное отношение, и в этом случае электрическая машина и третий компонент планетарного зубчатого механизма могут вращаться с разными скоростями. Скорость электрических машин можно регулировать бесступенчато. В рабочих ситуациях, когда нужно передать валу коробки передач нужную скорость, устройство управления использует данные о скорости двигателя для расчета скорости, с которой необходимо приводить в движение третий компонент, чтобы коробка передач работала с нужной скоростью. Устройство управления приводит в действие электрическую машину таким образом, что она сообщает рассчитанную скорость третьему компоненту, а отсюда - входному валу коробки передач.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Предпочтительный вариант осуществления изобретения описан ниже в качестве примера со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:

Фиг. 1 - вид сбоку транспортного средства с устройством для рекуперативного торможения согласно настоящему изобретению;

Фиг. 2 - вид в разрезе устройства для рекуперативного торможения согласно настоящему изобретению, поршень которого находится в первом положении;

Фиг. 3 - вид в разрезе устройства для рекуперативного торможения согласно настоящему изобретению, поршень которого находится во втором положении;

Фиг. 4 - вид в разрезе устройства для рекуперативного торможения согласно настоящему изобретению, поршень которого находится в третьем положении; и

Фиг. 5 - блок-схема способа рекуперативного торможения транспортного средства с помощью тормозного устройства согласно настоящему изобретению.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Фиг. 1 представляет собой вид сбоку транспортного средства 1, снабженного устройством 2 для рекуперативного торможения согласно настоящему изобретению. Двигатель внутреннего сгорания 4 присоединен к электрической машине 6 и коробке передач 8 через планетарный механизм 10. Коробка передач также соединена с ведущими колесами 12 транспортного средства.

Фиг. 2 представляет собой вид в разрезе устройства 2 для рекуперативного торможения согласно настоящему изобретению. Выходной вал 14 двигателя 4 неразъемно соединен с планетарным зубчатым механизмом 10 посредством подвижного поршня 16, который в первом положении соединяет выходной вал 14 с планетарным зубчатым механизмом 10.

Планетарный зубчатый механизм 10 содержит центральное зубчатое колесо 18, эпициклическую шестерню 20 и водило 22 планетарной передачи. В проиллюстрированном варианте осуществления центральное зубчатое колесо 18 соединено с выходным валом 14 двигателя подвижным поршнем 16. Также можно соединить выходной вал 14 двигателя с эпициклической шестерней 20 или водилом 22 планетарной передачи с помощью подвижного поршня.

Электрическая машина 6 содержит статор 24 и ротор 26. Статор прочно соединен с транспортным средством и, следовательно, не вращается. Ротор присоединен к эпициклической шестерне 20 планетарного зубчатого механизма и, следовательно, может вращаться относительно статора. В проиллюстрированном примере варианта осуществления эпициклическая шестерня 20 и ротор 26 электрической машины 26 образуют составной узел, но они также могут быть отдельными узлами, соединенными друг с другом.

Входной вал 27 коробки передач 8 присоединен к водилу 22 планетарной передачи, которое содержит несколько зубчатых колес, которые называются сателлитами, и которые установлены на водиле планетарной передачи с помощью, например, роликовых подшипников 36. В проиллюстрированном варианте осуществления центральное зубчатое колесо 18 аналогичным образом опирается на водило планетарной передачи посредством роликовых подшипников 37. Зубья 30 сателлитов 28 зацепляются с соответствующими зубьями 32, 34 на центральном зубчатом колесе 18 и эпициклической шестерне 20.

Поршень 16 имеет вид кольцевой втулки, которая, по существу, концентрично окружает участок 38 выходного вала 14 двигателя и участок 40 центрального зубчатого колеса 18. Упомянутые участки 38, 40 выходного вала 14 двигателя и центрального зубчатого колеса 18 снабжены шлицами 42, которые в первом положении поршня взаимодействуют со шлицами 44 на поршне, образуя шлицевое соединение. В проиллюстрированном варианте осуществления круговое гнездо 46 установлено на поршне 16 и снабжено шлицами 44, которые взаимодействуют со шлицами 42 на выходном валу 14 двигателя и центральном зубчатом колесе 18. Шлицы 44 могут, однако, быть выполнены непосредственно на поршне 16, и в этом случае гнезда 46 может не быть.

Выходной вал 14 двигателя разъемно соединен с центральным зубчатым колесом 18 поршнем 16, который может перемещаться вдоль выходного вала двигателя и центрального зубчатого колеса. Поршень, таким образом, может перемещаться вдоль шлицов 42 выходного вала двигателя и центрального зубчатого колеса. Выходной вал 14 двигателя, центральное зубчатое колесо 18 и подвижный поршень 16 предпочтительно имеют общую и, по существу, совпадающую ось вращения 48.

Во время торможения двигателем водитель освобождает педаль акселератора двигателя (не показанную на чертеже). Входной вал 27 коробки передач затем приводит в действие электрическую машину 6, в то время как одновременно с этим двигатель и электрическая машина осуществляют торможение двигателем. В данной ситуации электрическая машина генерирует электрическую энергию, которая затем запасается в бортовом аккумуляторе 50. Данное рабочее состояние называется рекуперативным торможением.

Во время рекуперативного торможения транспортного средства 1 планетарный зубчатый механизм 10 вызывает уменьшение крутящего момента рекуперативного торможения электрической машины, так как крутящий момент рекуперативного торможения двигателя, действующий на центральное зубчатое колесо 18, недостаточен. В частности, во время сильного рекуперативного торможения с помощью электрической машины скорость центрального зубчатого колеса, а отсюда также скорость двигателя, возрастает нежелательным образом. Настоящее изобретение решает упомянутую проблему посредством того, что сначала центральное зубчатое колесо отсоединяют от выходного вала двигателя, а затем прочно сцепляют центральное зубчатое колесо с элементом 52, который прочно соединен с транспортным средством, таким образом, что центральное зубчатое колесо не может вращаться. Для достижения этой цели поршень 16 смещается и перемещается вдоль шлицов на выходном валу двигателя и валу центрального зубчатого колеса таким образом, что шлицы на поршне выходят из зацепления со шлицами на выходном валу двигателя. После того, как выходной вал отсоединяется от центрального зубчатого колеса, поршень смещается и перемещается дальше вдоль вала центрального зубчатого колеса и действует на дисковую муфту 62, которая прочно сцепляет центральное зубчатое колесо к элементу 52, который прочно соединен с транспортным средством, так что центральное зубчатое колесо не может вращаться. Когда центральное зубчатое колесо неподвижно и не вращается, крутящий момент передает от коробки передач 8 через водило 22 планетарной передачи и сателлиты 28 к эпициклической шестерне 20 и электрической машине 6, которая при этом выполняет функцию генератора. Когда электрическая машина выполняет функцию генератора, она прикладывает реактивный крутящий момент, противодействующий крутящему моменту от коробки передач, тем самым тормозя транспортное средство, так как коробка передач соединена с ведущими колесами 12.

Поршень 16 предпочтительно смещается и перемещается с помощью сжатого воздуха, подаваемого через трубопровод 53 в стенке корпуса, которая окружает поршень. Стенка корпуса в данном случае имеет вид элемента 52, прикрепленного к транспортному средству. Поршень предпочтительно имеет осесимметричную форму, и сжатый воздух действует на его периферийную поверхность, которая вместе с элементом 52, окружающим поршень, образует пространство 57, в которое пропускают сжатый воздух.

Чтобы сместить и переместить поршень 16, двигатель 4 и электрическая машина 6 управляются таким образом, что между выходным валом 14 двигателя и планетарным зубчатым механизмом 10 создается безмоментное пространство. Это подразумевает использование устройства управления 55, которое также приспособлено для того, чтобы в определенных соответствующих рабочих ситуациях вызывать использование запасенной электрической энергии электрической машиной, чтобы сообщать движущую силу входному валу 27 коробки передач входному валу 27 коробки передач, а в других рабочих ситуациях использовать кинетическую энергию входного вала коробки передач, чтобы генерировать и запасать электрическую энергию. Устройство 55, следовательно, отслеживает скорости и/или крутящие моменты выходного вала 14 двигателя, входного вала 27 коробки передач и ротора 26 электрической машины в качестве базы для управления двигателем и электрической машиной, таким образом, что между выходным валом двигателя и центральным зубчатым колесом 18 планетарного механизма создается. По достижении безмоментного состояния, поршень смещается и перемещается под действием сжатого воздуха, подаваемого в пространство 57 между поршнем и элементом 52 через канал 53 в элементе 52.

Таким образом, устройство управления 55 приспособлено для управления поршнем 16, а также для выбора, когда электрическая машина 6 будет выполнять функцию двигателя, а когда - функцию генератора. Чтобы решить эту проблему, устройство управления может получать текущую информацию из подходящих рабочих параметров, упомянутых выше. Устройство управления может быть компьютером с подходящим программным обеспечением для этой цели. Устройство управления также управляет потоком электрической энергии между аккумулятором 50 и статором 24 электрической машины. В то время, когда электрическая машина служит в качестве двигателя, запасенная электрическая энергия подается из аккумулятора в статор. В то время, когда электрическая машина служит в качестве генератора, запасенная электрическая энергия подается из статора в аккумулятор.

Устройство управления 55 предпочтительно также подсоединено к источнику сжатого воздуха 56, которое посредством трубопровода 58 подает сжатый воздух в пространство 57 посредством трубопровода 53. Устройство управления, таким образом, управляет перемещением поршня. Устройство управления, таким образом, соединено с двигателем 4, коробкой передач 8, электрической машиной 6 и источником сжатого воздуха 56 посредством электрических проводников 60. Также можно предусмотреть отдельное устройство управления для источника сжатого воздуха 56.

Фиг. 3 представляет собой вид в разрезе устройства 2 для рекуперативного торможения согласно настоящему изобретению, поршень 16 которого находится во втором положении. В данном втором положении выходной вал 14 коробки передач и планетарный зубчатый механизм 10 разъединены путем смещения поршня и перемещения его вдоль шлицов 42 таким образом, что шлицы 44 на поршне выводятся из зацепления со шлицами 42 на выходном валу 14 двигателя. Чтобы обеспечить возможность такого перемещения поршня, устройство управления 55 управляет двигателем и электрической машиной таким образом, что между выходным валом двигателя и центральным зубчатым колесом планетарного механизма создается безмоментное состояние, как описано выше со ссылкой на Фиг. 2.

Фиг. 4 представляет собой вид в разрезе устройства 2 для рекуперативного торможения согласно настоящему изобретению, в котором поршень 16 перемещен в третье положение, в котором он действует на средство соединения в виде дисковой муфты 62, которая соединяет центральное зубчатое колесо 18 с элементом 52, который закреплен относительно центрального зубчатого колеса. В третьем положении выходной вал 14 двигателя и планетарный механизм 10 разъединены. Когда диски 64 муфты 62 прижимаются друг к другу поршнем 16, центральное зубчатое колесо 18 присоединяется к элементу 52 и, таким образом, не может вращаться. Когда центральное зубчатое колесо неподвижно и не вращается, крутящий момент передается от коробки передач 8 через водило 22 планетарной передачи и сателлиты 28 к эпициклической шестерне 20 и электрической машине 6, которая при этом выполняет функцию генератора, как объясняется выше со ссылкой на Фиг. 2.

Перемещение поршня из первого положения во второе положение, а затем в третье положение приводит к сжатию пружины сжатия 54, расположенной между поршнем и неподвижным элементом 52. Пружина 54 предпочтительно представляет собой винтовую пружину, функцией которой является возврат поршня в первое положение.

Когда транспортное средство замедляют до нужной скорости, рекуперативное торможение завершается устройством управления 55, посылающим такой сигнал управления на источник сжатого воздуха, что давление воздуха уменьшается, и воздух в пространстве 57 между поршнем и элементом 52 может быть эвакуирован. Пружина сжатия 54, следовательно, выводит поршень из зацепления с дисковой муфтой 62, результатом чего является освобождение центрального зубчатого колеса 18 от элемента 52 и, следовательно, обеспечение возможности его вращения. В то же самое время двигатель и электрическая машина управляются устройством управления 55 таким образом, что безмоментное состояние создается между выходным валом 14 двигателя и центральным зубчатым колесом 18. По достижении безмоментного состояния поршень дополнительно смещают и перемещают вдоль шлицов 42 посредством пружины 54, в результате чего шлицы 44 на поршне входят в зацепление со шлицами 42 на выходном валу двигателя. Таким образом, поршень возвращается в первое положение, и транспортное средство может быть приведено в действие двигателем 4 и электрической машиной 6.

Фиг. 5 представляет собой блок-схема способа рекуперативного торможения транспортного средства 1 с помощью тормозного устройства 2 для рекуперативного торможения согласно изобретению. Способ по изобретению отличается наличием следующих этапов:

а) на двигатель 4 и электрическую машину 6 посылают такой сигнал управления, что между выходным валом 14 двигателя и планетарным зубчатым механизмом 10 образуется безмоментное состояние;

б) выходной вал 14 двигателя и планетарный зубчатый механизм 10 отсоединяют друг от друга подвижным поршнем 16, перемещаемым из первого положения, в котором выходной вал двигателя и планетарный зубчатый механизм соединены, во второе положение, в котором выходной вал двигателя и планетарный механизм разъединены; и

в) поршень 16 перемещают из третьего положения, в котором он действует на средство соединения 62, которое соединяет планетарный зубчатый механизм 10 с элементом 52, который неподвижно закреплен относительно планетарного зубчатого механизма.

Упомянутые элементы и признаки, указанные выше, могут сочетаться с различными упомянутыми вариантами осуществления в рамках объема изобретения.

1. Устройство для рекуперативного торможения транспортного средства, содержащее выходной вал (14) двигателя внутреннего сгорания (4), входной вал (27) коробки (8) передач, электрическую машину (6), которая содержит статор (24) и ротор (26), и планетарный зубчатый механизм (10), который содержит центральное зубчатое колесо (24), эпициклическую шестерню (20) и водило (22) планетарной передачи, причем выходной вал (14) двигателя выполнен с возможностью разъемного присоединения к планетарному зубчатому механизму (10) посредством подвижного поршня (16), который в первом положении соединяет выходной вал (14) двигателя с планетарным зубчатым механизмом (10), а во втором положении отсоединяет выходной вал (14) двигателя от планетарного зубчатого механизма (10), при этом выходной вал (14) двигателя выполнен с возможностью разъемного присоединения к центральному зубчатому колесу (18) планетарного зубчатого механизма, которое имеет общую ось (48) вращения с выходным валом двигателя, отличающееся тем, что
поршень (16) имеет вид кольцевой втулки, которая по существу концентрично окружает участок (38) выходного вала (14) двигателя и участок (40) планетарного зубчатого механизма (10), причем упомянутые участки выходного вала (14) двигателя и планетарного зубчатого механизма (10) снабжены шлицами (42), которые в первом положении поршня взаимодействуют со шлицами (44) на поршне, образуя шлицевое соединение, при этом поршень (16) выполнен с возможностью перемещения вдоль выходного вала (14) двигателя и
планетарного зубчатого механизма (10), причем поршень (16) в третьем положении воздействует на средство (62) соединения, которое соединяет планетарный зубчатый механизм (10) с элементом (52), который жестко закреплен относительно планетарного зубчатого механизма.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что средство соединения представляет собой дисковую муфту (62).

3. Устройство по п. 1 или 2, отличающееся тем, что в третьем положении выходной вал двигателя (14) и планетарный зубчатый механизм (10) разъединены друг от друга.

4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что поршень (16) выполнен с возможностью перемещения сжатым воздухом, воздействующим на поверхность поршня.

5. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что выходной вал (14) двигателя, ротор (26) электрической машины и входной вал (27) коробки передач установлены с возможностью вращения вокруг общей оси вращения (48).

6. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что имеется устройство управления (55), выполненное с возможностью управления электрической машиной (6) таким образом, что в определенных соответствующих рабочих ситуациях оно использует запасенную электрическую энергию для сообщения движущей силы входному валу (27) коробки передач, а в других рабочих ситуациях использует кинетическую энергию входного вала (27) коробки передач, чтобы генерировать и хранить электрическую энергию.

7. Способ рекуперативного торможения транспортного средства (1), содержащего выходной вал (14) двигателя внутреннего
сгорания (4), входной вал (27) коробки (8) передач, электрическую машину (6), содержащую статор (24) и ротор (26), и планетарный зубчатый механизм (10), содержащий центральное зубчатое колесо (18), эпициклическую шестерню (20) и водило (22) планетарной передачи, отличающийся тем, что:
а) управляют двигателем (4) и электрической машиной (6) таким образом, что между выходным валом (14) двигателя и планетарным зубчатым механизмом (10) создается по существу безмоментное состояние;
б) отсоединяют выходной вал (14) двигателя и планетарный зубчатый механизм (10) друг от друга посредством подвижного поршня (16), который перемещается из первого положения, в котором выходной вал двигателя и планетарный зубчатый механизм соединены друг с другом, во второе положение, в котором выходной вал двигателя и планетарный зубчатый механизм разъединены; и
в) перемещают поршень (16) в третье положение, в котором он воздействует на средство (62) соединения, которое соединяет планетарный зубчатый механизм (10) с элементом (52), который жестко закреплен относительно планетарного зубчатого механизма.

8. Способ по п. 7, отличающийся тем, что поршень (16) перемещают под действием сжатого воздуха.

9. Способ по п. 7 или 8, отличающийся тем, что планетарный зубчатый механизм (10) прочно сцепляют посредством дисковой муфты (62) с элементом (52), который жестко закреплен относительно планетарного зубчатого механизма.

10. Способ по п. 7 или 8, отличающийся тем, что выходной вал (14) двигателя разъемно соединен с центральным зубчатым колесом (18) планетарного зубчатого механизма.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к системе приведения в движение транспортного средства. Система приведения в движение для транспортного средства содержит выходные валы двигателя внутреннего сгорания и коробки передач; электрическую машину со статором и ротором; планетарную передачу с солнечным зубчатым колесом, кольцевой шестерней и водилом.

Изобретение относится к устройству управления для гибридного транспортного средства. Устройство управления для гибридного транспортного средства содержит двигатель; мотор, функционирующий для вывода движущей силы транспортного средства и выполнения запуска двигателя; первый элемент сцепления, вставленный между двигателем и электромотором; второй элемент сцепления, вставленный между электромотором и ведущим колесом.

Изобретение относится к управлению гибридным транспортным средством. Устройство управления гибридного транспортного средства содержит источник приведения в движение; элемент фрикционного сцепления, сцепляющийся, когда выбирается диапазон приведения в движение; средство управления поддержанием входной скорости вращения и средство оценки начала сцепления, которое оценивает в ответ на условие, что элемент фрикционного сцепления начал сцепляться.

Изобретение относится к зарядке аккумуляторных батарей гибридных автомобилей. Система зарядки аккумуляторных батарей для гибридного электрического транспортного средства содержит высоковольтную батарею; генератор; преобразователь напряжения; низковольтную батарею и зарядный генератор с приводом от двигательной установки.

Изобретение относится к гидравлической трансмиссии с переключением под нагрузкой. Рабочее транспортное средство содержит двигатель, трансмиссию, гидравлический насос/мотор, аккумулятор и исполнительный механизм.

Изобретение относится к гусеничным тракторам с электромеханической трансмиссией и агрегатам на их базе, в частности к бульдозерам. Трактор содержит двигатель внутреннего сгорания, соединенный с ним генератор, два электродвигателя, механически соединенные с бортовыми редукторами, гусеничный движитель и привод рабочего оборудования.

Изобретение относится к регулированию температуры батареи гибридного транспортного средства. Способ регулирования температуры тяговой батареи гибридного транспортного средства с двигателем внутреннего сгорания и электродвигателем включает обеспечение первого контура регулирования температуры для двигателя внутреннего сгорания; обеспечение второго контура регулирования температуры для тяговой батареи; осуществление нагрева тяговой батареи нагревателем, установленным во втором контуре регулирования температуры последовательно с насосом, радиатором и тяговой батареей.

Изобретение относится к гусеничным самоходным рабочим машинам с гидростатической или электромеханической трансмиссией, в частности к тракторам и бульдозерам на их базе.

Изобретение относится к гибридному транспортному средству. Гибридное транспортное средство содержит двигатель внутреннего сгорания, электродвигатель, устройство накопления электроэнергии, автоматическую трансмиссию, элемент детектирования оставшейся емкости устройства накопления электроэнергии, элемент получения требуемой движущей силы, элемент получения движущей силы электродвигателя и элемент управления, определяющий высшую ступень скорости электродвигателя.

Изобретение относится к системе привода колес с электродвигателем. Электродвигатель (2А) и редуктор (12А) скорости типа планетарной зубчатой передачи последовательно расположены от внешней стороны в направлении ширины транспортного средства.

Изобретение относится к технологии управления переключением режима движения гибридного транспортного средства. Контроллер переключения режима движения гибридного электрического транспортного средства, которое перемещается, переключая режимы движения, содержит блок детектирования состояния заряда; блок детектирования выходной мощности, запрашиваемой водителем; блок коррекции выходной мощности, запрашиваемой водителем и блок управления переключением. Блок управления переключением устанавливает пороговое значение выходной мощности низкого уровня, по мере понижения состояния заряда, изменяя, таким образом, условия для переключения первого режима движения на второй режим движения. Достигается оптимизация потребления топлива. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

Двигательная установка (2) для транспортного средства содержит выходной вал (14) двигателя (4) внутреннего сгорания, входной вал (27) коробки (8) передач, электрическую машину (6), которая содержит статор (24) и ротор (26), и планетарный зубчатый механизм (10), который содержит подвижные компоненты (18, 20, 22). Механизм (38) сцепления может перемещаться между первым и вторым положениями, причем в первом положении выходной вал (14) двигателя и входной вал (27) коробки передач могут вращаться с разными скоростями посредством планетарного зубчатого механизма (10), а во втором положении механизм (38) сцепления прочно соединяет выходной вал (14) двигателя с входным валом (27) коробки передач посредством планетарного зубчатого механизма (10). Выходной вал (14) двигателя соединен с центральным зубчатым колесом (18) планетарного зубчатого механизма. Предложен также способ управления двигательной установкой (2). Достигается повышение надежности, эксплуатационной безопасности, компактность конструкции. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к области транспортного машиностроения. Устройство управления приводом ведущих колес транспортного средства с расширенными функциональными возможностями содержит две обратимые электрические машины, два тяговых инвертора, блоки преобразования и накопления энергии, тепловой двигатель с генератором и трансмиссией с приводом на ведущую ось, инвертором генератора и блоком управления энергоустановкой. В качестве генератора установлен мотор-генератор на один и тот же поток мощности с трансмиссией. В качестве трансмиссии установлены коробка передач с главной передачей и дифференциалом. Каждая обратимая электрическая машина содержит планетарный редуктор с индивидуальной кинематической связью каждой из двух обратимых электрических машин с соответствующим редуктором и ведущим колесом, которые образуют отдельное исполнительное устройство противобуксовочной системы и системы курсовой устойчивости, который создает несимметричность сил тяги на колесах, образующаяся как совокупность одной обратимой электрической машины в режиме генератора и другой обратимой электрической машины в режиме электромотора. Улучшается проходимость и управляемость транспортного средства. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к системам энергоснабжения транспортных средств. Гибридная силовая установка транспортного средства включает связанные между собой планетарный механизм, тепловой двигатель, вспомогательную электрическую машину и главную электрическую машину. Решение направлено на улучшение компактности гибридной силовой установки. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к управлению двигателем. В устройстве управления запуском двигателя для гибридного транспортного средства, когда двигатель запускается в состоянии, в котором второй цилиндр из множества цилиндров спозиционирован в верхней мертвой точке, число оборотов двигателя повышается посредством образования первой вспышки в первом цилиндре. Первый цилиндр находится в ходе расширения и его выпускной клапан не открыт. Посредством впрыска топлива в первый цилиндр и воспламенения топлива содействие в увеличении числа оборотов двигателя начинается посредством передачи крутящего момента, выводимого из вращающейся машины в двигатель через муфту в пиковом участке, сразу после того, как начинает увеличиваться число оборотов двигателя. Пиковый участок указывает число оборотов двигателя, которое не меньше значения, имеющего предписанную долю относительно максимального значения между участком увеличения числа оборотов двигателя и участком снижения, следующим за участком увеличения числа оборотов двигателя. Повышается эффективность запуска двигателя. 7 з.п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к расположению и монтажу систем гибридной силовой установки. Опорная конструкция содержит опорную раму, которая поддерживает блок управления мощностью на кузове транспорта. Основной корпус рамы имеет боковую кромку, проходящую вдоль одной боковой поверхности блока управления, и заднюю кромку, проходящую от заднего конца боковой кромки вдоль задней поверхности блока управления. Основной корпус рамы имеет L-образную форму, если смотреть сверху. Передняя соединительная часть соединяет передний конец боковой кромки рамы с элементом рамы моторного отделения. Задняя соединительная часть соединяет заднюю кромку рамы с элементом рамы моторного отделения. В боковой проекции боковая кромка установлена под наклоном в заднем-нижнем направлении наряду с упомянутой задней соединительной частью, установленной под уклоном в заднем-верхнем направлении. Передняя соединительная часть в боковой проекции проходит в переднем-нижнем направлении от верхней кромки переднего конца до положения выносной линии нижней кромки переднего конца опорной рамы. При нагрузке, прикладываемой от передней части транспортного средства, опорная рама и блок управления мощностью смещаются в диагональном заднем-нижнем направлении. Технический результат изобретения заключается в уменьшении нагрузки на блок управления мощности в момент лобового столкновения. 3 з.п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к гибридным транспортным средствам. Устройство управления быстрым замедлением гибридного транспортного средства, в котором электромотор размещен между двигателем и ведущим ходовым колесом, а двигатель и электромотор соединены через муфту, содержит средство определения быстрого замедления, равного или превышающего предварительно определенное значение. Также устройство содержит средство отсечки топлива, прекращающее подачу топлива в двигатель, когда при движении транспортного средства с зацепленной муфтой средство определения быстрого замедления определяет то, что замедление представляет собой быстрое замедление. Исключается вибрация кузова транспортного средства. 5 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к движителю транспортного средства. Движитель для транспортного средства содержит выходной вал двигателя, входной вал коробки передач, электрическую машину и планетарную передачу, которая содержит подвижные компоненты и стопорную втулку. В первом положении стопорная втулка взаимодействует с первым подвижным компонентом планетарной передачи и выходной вал двигателя, и входной вал коробки передач вращаются с различными скоростями посредством планетарной передачи. Во втором положении стопорная втулка взаимодействует со вторым подвижным компонентом планетарной передачи, прочно соединяя выходной вал двигателя с входным валом коробки передач. Ротор электрической машины соединен с кольцевым зубчатым колесом планетарной передачи, первый подвижный компонент соединен с ротором электрической машины, второй подвижный компонент соединен с входным валом коробки передач. Достигается повышение надежности и компактности конструкции. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к устройству управления для транспортного средства, которое сконфигурировано, чтобы автоматически останавливать двигатель. В настоящем изобретении требование остановки двигателя, которое выводится в ответ на воздействие на тормоз водителем, и требование запрета остановки двигателя, которое выводится вследствие диагностики неисправности в датчике соотношения воздух-топливо, предусмотренном в выхлопной системе двигателя или т.п., являются независимыми требованиями, и, когда оба требования выводятся одновременно, выполняется требование остановки двигателя, которое имеет более высокий приоритет. Когда двигатель останавливается, таким образом, посредством требования остановки двигателя с более высоким приоритетом, требование запрета остановки двигателя отклоняется с тем, чтобы предотвращать неожиданный повторный запуск двигателя, когда требование остановки двигателя отменяется. Это позволяет избегать выполнения неожиданного повторного запуска двигателя, который не зависит от действия водителя. Кроме того, возможно подавлять ухудшение выбросов и уменьшение топливной экономичности вследствие неожиданного повторного запуска двигателя. 4 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к управлению пуском двигателя внутреннего сгорания в транспортном средстве с гибридным приводом, включает в себя каталитический нейтрализатор для очистки выхлопного газа в выхлопном канале. Устройство управления двигателем внутреннего сгорания выполнено с возможностью непрерывно вращать двигатель внутреннего сгорания в течение заданного промежутка времени после пуска двигателя. Устройство управления двигателем внутреннего сгорания запрещает отсечку топлива в пределах заданного промежутка времени после пуска двигателя, подавляя, тем самым, частое повторение пуска и остановки двигателя внутреннего сгорания вследствие приведения в действие педали акселератора, и подавляя накопление кислорода в каталитическом нейтрализаторе для очистки выхлопного газа, соответствующем отсечке топлива. Техническим результатом является предотвращение частого повторения пуска и остановки двигателя внутреннего сгорания, обеспечение рабочих характеристик очистки выхлопных газов во время повторного пуска двигателя внутреннего сгорания. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 11 ил.
Наверх