УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ДВУМЯ ДВИГАТЕЛЯМИ И ТРАНСПОРТНОЕ СРЕДСТВО Российский патент 2025 года по МПК B60W10/06 F02B63/04 F02D29/06 F02N11/08 

ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИ

[0001] Настоящее изобретение испрашивает приоритет по заявке на патент Китая №202310983304.3, поданной в Национальное управление интеллектуальной собственности Китая 7 августа 2023 года и озаглавленной «УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ЗАПУСКОМ ДВУХ ДВИГАТЕЛЕЙ И ТРАНСПОРТНОЕ СРЕДСТВО», полное содержание которой включено в настоящую заявку посредством ссылки.

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

[0002] Настоящее изобретение относится к технической области управления двигателя и, в частности, устройству управления двумя двигателями и транспортному средству.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[0003] В связи с постоянным увеличением потребностей в производительности крупных горных разработок традиционные карьерные самосвалы постоянно развиваются в направлении большой нагрузки, большого объема и большой мощности; однако с развитием транспортных средств, использующих новые источники энергии, и ужесточением политических требований к природосберегающему шахтному строительству потребности и охват рынка гибридных электрических карьерных транспортных средств становятся все шире и шире. Существующие крупногабаритные двухдвигательные экскаваторы раздельно снабжены двумя выделенными аккумуляторными батареями для питания двигателей, а также предусмотрено множество низковольтных аккумуляторных батарей, для размещения которых необходимо использовать кабельную линию с большим сечением, при этом расположение и сборка затруднены. В системе с двумя двигателями после запуска первый двигатель принуждает генератор к повышению напряжения в системе всего транспортного средства, и это нежелательно влияет на стартер второго двигателя. При запуске второго двигателя, по мере увеличения напряжения в системе всего транспортного средства, токи электромагнитного выключателя и ротора стартера увеличиваются, а также увеличивается частота вращения стартера во время зацепления, и это затрудняет зацепление и усиливает соударение и истирание, а длительная работа приводит к разрушению зубьев и повреждению зубчатых колец приводного механизма и маховика.

РАСКРЫТИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0004] Варианты осуществления согласно настоящему раскрытию направлены на решение по меньшей мере одной из технических проблем в уровне техники.

[0005] В связи с этим, целью вариантов осуществления согласно настоящему раскрытию является обеспечение устройства управления двумя двигателями.

[0006] Другой целью вариантов осуществления согласно настоящему раскрытию является обеспечение транспортного средства.

[0007] Для достижения вышеуказанных целей техническое решение согласно первому аспекту настоящего изобретения обеспечивает устройство управления двумя двигателями, причем первый двигатель содержит корпус первого двигателя, модуль управления первым двигателем и первый стартер, при этом положительная клемма первого стартера соединена с положительной клеммой батарейного блока, а отрицательный электрод первого стартера используется для заземления, а второй двигатель содержит корпус второго двигателя, модуль управления вторым двигателем и второй стартер, при этом положительная клемма второго стартера соединена с положительной клеммой первого стартера, а отрицательный электрод второго стартера используется для размещения на раме транспортного средства; содержащее: батарейный блок; генератор, соединенный с первым двигателем и батарейным блоком соответственно; и контроллер транспортного средства, соединенный с модулем управления первым двигателем, модулем управления вторым двигателем и генератором соответственно, при этом контроллер транспортного средства используется для управления работой генератора на основании частоты вращения первого двигателя, полученной от модуля управления первым двигателем, и частоты вращения второго двигателя, полученной от модуля управления вторым двигателем.

[0008] Устройство управления двумя двигателями, обеспеченное согласно настоящему раскрытию, содержит батарейный блок, первый двигатель, генератор, второй двигатель и контроллер транспортного средства. При этом стартеры используют способ параллельного соединения, положительная клемма первого стартера соединена с положительной клеммой батарейного блока, а отрицательный электрод первого стартера заземлен рядом. Положительная клемма второго стартера соединена с положительной клеммой первого стартера, а отрицательный электрод второго стартера размещен на раме транспортного средства рядом. Управление нормальным запуском двух двигателей достигается посредством одного батарейного блока, а кабельная линия легко прокладывается и собирается, конструкция проста, управление удобно, частота отказов низкая, и, таким образом, настоящее изобретение может быть осуществлено без затруднений. Работой генератора управляет контроллер транспортного средства согласно частоте вращения первого двигателя и частоте вращения второго двигателя, и это может предотвращать повышение напряжения в сети всего транспортного после запуска первого двигателя, а затем предотвращать увеличение частоты вращения, затрудненное зацепление и усиленное соударение и истирание второго стартера во время зацепления.

[0009] Кроме того, техническое решение, предложенное в настоящем изобретении, также может содержать следующие дополнительные технические признаки.

[0010] В некоторых технических решениях устройство управления двумя двигателями также содержит: батарею питания; модуль подачи питания с преобразованием постоянного тока в постоянный, причем входной конец модуля подачи питания с преобразованием постоянного тока в постоянный соединен с батареей питания, первый выходной конец модуля подачи питания с преобразованием постоянного тока в постоянный соединен с положительной клеммой первого стартера, второй выходной конец модуля подачи питания с преобразованием постоянного тока в постоянный соединен с положительной клеммой второго стартера, при этом модуль подачи питания с преобразованием постоянного тока в постоянный также соединен с контроллером транспортного средства.

[0011] В этом техническом решении устройство управления двумя двигателями также содержит батарею питания и модуль подачи питания с преобразованием постоянного тока в постоянный. Входной конец модуля подачи питания с преобразованием постоянного тока в постоянный соединен с батареей питания, первый выходной конец модуля подачи питания с преобразованием постоянного тока в постоянный соединен с положительной клеммой первого стартера, а второй выходной конец модуля подачи питания с преобразованием постоянного тока в постоянный соединен с положительной клеммой второго стартера. Когда два двигателя запускаются одновременно, пусковой ток слишком велик, емкость низковольтных батарей должна быть увеличена, а это труднодостижимо. Модуль подачи питания с преобразованием постоянного тока в постоянный используется для замещения батарейного блока большой емкости, высоковольтная электроэнергия батареи питания преобразуется в низковольтную электроэнергию с напряжением 24 В и соответственно подключается к положительным клеммам первого стартера и второго стартера, и, таким образом, два двигателя могут запускаться одновременно. При этом модуль подачи питания с преобразованием постоянного тока в постоянный относится к электронному устройству, которое преобразует электрический сигнал постоянного тока в другой электрический сигнал постоянного тока и имеет основную функцию преобразования входного напряжения в выходное напряжение посредством управления состоянием вкл-выкл вакуумного выключателя с поддержанием стабильного выходного напряжения.

[0012] В некоторых технических решениях, когда первый двигатель запускается, и частота вращения первого двигателя превышает заданное значение, контроллер транспортного средства не выдает сигнал разрешения возбуждения генератора, а генератор не генерирует электроэнергию; когда оба из первого двигателя и второго двигателя запускаются, и обе из частоты вращения первого двигателя и частоты вращения второго двигателя превышают заданное значение, контроллер транспортного средства выдает сигнал разрешения возбуждения генератора, а генератор генерирует электроэнергию.

[0013] В этом техническом решении, когда первый двигатель запускается, и частота вращения первого двигателя превышает заданное значение, контроллер транспортного средства не выдает сигнал разрешения возбуждения генератора, а генератор не генерирует электроэнергию; когда оба из первого двигателя и второго двигателя запускаются, и обе из частоты вращения первого двигателя и частоты вращения второго двигателя превышают заданное значение, контроллер транспортного средства выдает сигнал разрешения возбуждения генератора, а генератор генерирует электроэнергию. В частности, контроллер транспортного средства управляет выдачей сигнала разрешения возбуждения генератора. В качестве условия выдачи контроллером транспортного средства сигнала разрешения возбуждения генератора установлено, что два двигателя должны быть полностью запущены. Модули ЕСМ (Engine Control Module, модуль управления двигателем) двух двигателей обеспечивают значения частот вращения этих двигателей для контроллера транспортного средства через шину CAN (Controller Area Network, сеть контроллеров), и когда первый двигатель запускается нормально, т.е. его частота вращения превышает 600 об/мин, контроллер транспортного средства не выдает сигнал разрешения возбуждения, и генератору не разрешено вырабатывать электроэнергию. Затем второй двигатель запускается нормально, контроллер транспортного средства выносит решение, что два двигателя запущены полностью, т.е. частоты вращения обоих двигателей превышают 600 об/мин, а затем управляет выдачей сигнала разрешения возбуждения генератора. Генератор начинает работать, и все транспортное средство функционирует нормально.

[0014] В некоторых технических решениях контроллер транспортного средства также используется для управления раздельным запуском первого двигателя и второго двигателя.

[0015] В этом техническом решении контроллер транспортного средства также используется для управления раздельным запуском первого двигателя и второго двигателя. Когда один двигатель выходит из строя, этот способ может обеспечить нормальный запуск одного из двух двигателей, и транспортное средство может медленно перемещаться в ремонтную мастерскую. В частности, в кабине водителя зарезервированы два отдельных выключателя стартера двигателя, которые используются для раздельного запуска первого двигателя и второго двигателя. После замыкания отдельные выключатели стартера двигателя отправляют сигнал высокого уровня контроллеру транспортного средства. После приема этого сигнала контроллер транспортного средства отправляет сигнал запуска только для назначенного двигателя, и этот двигатель нормально запускается.

[0016] В некоторых технических решениях устройство управления двумя двигателями также содержит: первое реле зажигания, соединенное с контроллером транспортного средства и модулем управления первым двигателем соответственно; и второе реле зажигания, соединенное с контроллером транспортного средства и модулем управления вторым двигателем соответственно.

[0017] В этом техническом решении устройство управления двумя двигателями также содержит первое реле зажигания и второе реле зажигания. Первое реле зажигания соединено с контроллером транспортного средства и модулем управления первым двигателем соответственно. Второе реле зажигания соединено с контроллером транспортного средства и модулем управления вторым двигателем соответственно. В частности, контроллер транспортного средства вызывает срабатывание первого реле зажигания после приема сигнала запуска, и отправляется первый сигнал зажигания. Когда частота вращения первого двигателя превышает 600 об/мин, контроллер транспортного средства управляет вторым реле зажигания, приводя его в действие, и отправляется второй сигнал зажигания.

[0018] В некоторых технических решениях устройство управления двумя двигателями также содержит: первое пусковое реле, соединенное с первым стартером и модулем управления первым двигателем соответственно; и второе пусковое реле, соединенное со вторым стартером и модулем управления вторым двигателем соответственно.

[0019] В этом техническом решении устройство управления двумя двигателями также содержит первое пусковое реле и второе пусковое реле. Первое пусковое реле соединено с первым стартером и модулем управления первым двигателем соответственно. Второе пусковое реле соединено со вторым стартером и модулем управления вторым двигателем соответственно. Когда первое пусковое реле принимает первый сигнал зажигания, первое пусковое реле срабатывает, а первый стартер запускает двигатели в работу. Когда второе пусковое реле принимает второй сигнал зажигания, второе пусковое реле срабатывает, а второй стартер запускает двигатель в работу.

[0020] В некоторых технических решениях устройство управления двумя двигателями также содержит основной выключатель подачи питания, обеспеченный между положительной клеммой первого стартера и положительной клеммой батарейного блока.

[0021] В этом техническом решении устройство управления двумя двигателями также содержит основной выключатель подачи питания, причем основной выключатель подачи питания обеспечен между положительной клеммой первого стартера и положительной клеммой батарейного блока.

[0022] В некоторых технических решениях устройство управления двумя двигателями также содержит основной предохранитель, обеспеченный между основным выключателем подачи питания и положительной клеммой первого стартера.

[0023] В этом техническом решении устройство управления двумя двигателями также содержит основной предохранитель, при этом основной предохранитель обеспечен между основным выключателем подачи питания и положительной клеммой первого стартера.

[0024] В некоторых технических решениях батарейный блок содержит батареи с напряжением 24В.

[0025] В этом техническом решении батарейный блок содержит батареи с напряжением 24В.

[0026] Техническое решение согласно второму аспекту настоящего изобретения обеспечивает транспортное средство, содержащее устройство управления двумя двигателями в любом из технических решений в первом аспекте настоящего раскрытия.

[0027] Транспортное средство, представленное в техническом решении настоящего изобретения, содержит устройство управления двумя двигателями в любом из технических решений в первом аспекте настоящего изобретения и, таким образом, содержит все обеспечивающие преимущество эффекты устройства управления двумя двигателями в любом из технических решений в первом аспекте настоящего изобретения, которые здесь не повторяются.

[0028] Дополнительные аспекты и преимущества вариантов осуществления согласно настоящему раскрытию будут очевидны в последующем описании или могут быть поняты посредством реализации настоящего изобретения.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0029] ФИГ. 1 - схематический вид принципа работы устройства управления запуском двух двигателей согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения;

[0030] ФИГ. 2 - схематический вид принципа работы устройства управления запуском двух двигателей согласно еще одному варианту осуществления настоящего изобретения;

[0031] ФИГ. 3 - схематическая структурная схема устройства управления запуском двух двигателей согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения;

[0032] ФИГ. 4 - схематическая структурная схема первого двигателя согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения;

[0033] ФИГ. 5 - схематическая структурная схема второго двигателя согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения;

[0034] ФИГ. 6 - блок-схема этапов запуска устройства управления запуском двух двигателей согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения;

[0035] ФИГ. 7 - блок-схема этапов запуска устройства управления запуском двух двигателей согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения;

[0036] ФИГ. 8 - блок-схема этапов запуска устройства управления запуском двух двигателей согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения;

[0037] ФИГ. 9 - блок-схема этапов запуска устройства управления запуском двух двигателей согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения;

[0038] ФИГ. 10 - схематическая структурная схема устройства управления запуском двух двигателей согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения; и

[0039] ФИГ. 11 - схематическая структурная схема устройства управления запуском двух двигателей согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения.

[0040] При этом соответствующие соотношения между ссылочными обозначениями и названиями компонентов на ФИГ. 1-11 являются следующими:

[0041] 10: устройство управления запуском двух двигателей; 110: батарейный блок; 120: первый стартер; 130: второй стартер; 140: батарея питания; 150: модуль подачи питания с преобразованием постоянного тока в постоянный; 160: основной выключатель подачи питания; 170: основной предохранитель; 210: первый двигатель; 220: корпус первого двигателя; 230: модуль управления первым двигателем; 240: генератор; 250: второй двигатель; 260: корпус второго двигателя; 270: модуль управления вторым двигателем; 280: контроллер транспортного средства; 290: первое реле зажигания; 300: второе реле зажигания; 310: первое пусковое реле; и 320: второе пусковое реле.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0042] Для более четкого понимания вышеуказанных целей, признаков и преимуществ вариантов осуществления настоящего изобретения эти варианты осуществления настоящего изобретения также будут подробно описаны ниже в сочетании с сопроводительными чертежами и конкретными вариантами осуществления. Следует указать, что в случае отсутствия противоречий признаки в вариантах осуществления настоящего изобретения могут быть объединены друг с другом.

[0043] Многие детали проиллюстрированы в последующем описании для удобства полного понимания вариантов осуществления настоящего изобретения, но варианты осуществления настоящего изобретения также могут быть реализованы с использованием других конкретных вариантов осуществления, отличных от описанных в настоящем документе. Таким образом, объем защиты вариантов осуществления настоящего изобретения не ограничен конкретными вариантами осуществления, раскрытыми в следующем тексте.

[0044] Некоторые варианты осуществления, обеспеченные настоящим изобретением, описаны ниже со ссылкой на ФИГ. 1-11.

[0045] Как показано на ФИГ. 1, 3, 4 и 5, устройство 10 управления запуском двух двигателей, обеспеченное согласно вариантам осуществления настоящего изобретения, содержит: батарейный блок 110; первый двигатель 210, содержащий корпус 220 первого двигателя, модуль 230 управления первым двигателем и первый стартер 120, при этом корпус 220 первого двигателя соединен с первым стартером 120, положительная клемма первого стартера 120 соединена с положительной клеммой батарейного блока 110, а отрицательный электрод первого стартера 120 используется для заземления; генератор 240, соединенный с первым двигателем 210 и батарейным блоком 110 соответственно; второй двигатель 250, содержащий корпус 260 второго двигателя, модуль 270 управления вторым двигателем и второй стартер 130, при этом корпус 260 второго двигателя соединен со вторым стартером 130, положительная клемма второго стартера 130 соединена с положительной клеммой первого стартера 120, а отрицательный электрод второго стартера 130 используется для размещения на раме транспортного средства; и контроллер 280 транспортного средства, соединенный с модулем 230 управления первым двигателем, модулем 270 управления вторым двигателем и генератором 240 соответственно, при этом контроллер 280 транспортного средства используется для управления работой генератора 240 на основе частоты вращения первого двигателя, полученной от модуля 230 управления первым двигателем, и частоты вращения второго двигателя, полученной от модуля 270 управления вторым двигателем.

[0046] Устройство 10 управления запуском двух двигателей, обеспеченное согласно настоящему варианту осуществления, содержит батарейный блок 110, первый двигатель 210, генератор 240, второй двигатель 250 и контроллер 280 транспортного средства. При этом стартеры соединены параллельно, положительная клемма первого стартера 120 соединена с положительной клеммой батарейного блока 110, а отрицательный электрод первого стартера 120 заземлен рядом. Положительная клемма второго стартера 130 соединена с положительной клеммой первого стартера 120, а отрицательный электрод первого стартера 120 расположен на раме транспортного средства рядом. Управление нормальным запуском двух двигателей достигается с помощью одного батарейного блока 110, а кабельная линия легко прокладывается и собирается, конструкция проста, управление удобное, частота отказов низкая, и, таким образом, настоящее изобретение может быть осуществлено без затруднений. Работой генератора 240 управляет контроллер 280 транспортного средства согласно частоте вращения первого двигателя и частоте вращения второго двигателя, и это может предотвращать повышение напряжения в сети всего транспортного средства после запуска первого двигателя, и, таким образом, предотвращать увеличение частоты вращения, затрудненное зацепление и усиленное соударение и истирание второго стартера 130 во время зацепления.

[0047] Как показано на ФИГ. 2, в некоторых вариантах осуществления устройство 10 управления запуском двух двигателей также содержит батарею 140 питания и модуль 150 подачи питания с преобразованием постоянного тока в постоянный. Входной конец модуля 150 подачи питания с преобразованием постоянного тока в постоянный соединен с батареей 140 питания, первый выходной конец модуля 150 подачи питания с преобразованием постоянного тока в постоянный соединен с положительной клеммой первого стартера 120, а второй выходной конец модуля 150 подачи питания с преобразованием постоянного тока в постоянный соединен с положительной клеммой второго стартера 130. Когда два двигателя запускаются одновременно, пусковой ток слишком велик, емкость низковольтных батарей должна быть увеличена, а это труднодостижимо. Модуль 150 подачи питания с преобразованием постоянного тока в постоянный используется для замещения батарейного блока большой емкости, высоковольтная электроэнергия батареи 140 питания преобразуется в низковольтную электроэнергию с напряжением 24В и соответственно подключается к положительным клеммам первого стартера 120 и второго стартера 130, и, таким образом, два двигателя могут запускаться одновременно. При этом модуль 150 подачи питания с преобразованием постоянного тока в постоянный относится к электронному устройству, которое преобразует электрический сигнал постоянного тока в другой электрический сигнал постоянного тока и имеет основную функцию преобразования входного напряжения в выходное напряжение посредством управления состоянием вкл-выкл вакуумного выключателя с поддержанием стабильного выходного напряжения.

[0048] В некоторых вариантах осуществления, когда первый двигатель запускается, а частота вращения первого двигателя превышает заданное значение, контроллер 280 транспортного средства не выдает сигнал разрешения возбуждения генератора, и генератор 240 не генерирует электроэнергию. Когда запускаются и первый двигатель и второй двигатель, а как частота вращения первого двигателя, так и частота вращения второго двигателя превышают заданное значение, контроллер 280 транспортного средства выдает сигнал разрешения возбуждения генератора, и генератор 240 генерирует электроэнергию. В частности, контроллер 280 транспортного средства управляет выдачей сигнала разрешения возбуждения генератора. В качестве условия выдачи контроллером 280 транспортного средства сигнала разрешения возбуждения генератора установлено, что два двигателя должны быть полностью запущены. Модули ЕСМ (Engine Control Module, модуль управления двигателем) двух двигателей обеспечивают значения частот вращения этих двигателей для контроллера 280 транспортного средства через шину CAN (Controller Area Network, сеть контроллеров), и когда первый двигатель запускается нормально, т.е. его частота вращения превышает 600 об/мин, контроллер 280 транспортного средства не выдает сигнал разрешения возбуждения, и генератору 240 не разрешено вырабатывать электроэнергию. Затем, когда второй двигатель запускается нормально, контроллер 280 транспортного средства выносит решение, что два двигателя запущены полностью, т.е. частоты вращения обоих двигателей превышают 600 об/мин, а затем управляет выдачей сигнала разрешения возбуждения генератора. Генератор 240 начинает работать, и все транспортное средство работает нормально. При этом модуль ЕСМ представляет собой электронный модуль управления двигателем и имеет функцию непрерывного отслеживания и управления нормальной работой и функционированием двигателя. Термин CAN является аббревиатурой термина «сеть контроллеров» (Controller Area Network) и обозначает международный стандартизированный протокол последовательной связи.

[0049] В некоторых вариантах осуществления контроллер 280 транспортного средства также используется для управления индивидуальным запуском первого двигателя и второго двигателя. В особых случаях, например, когда один двигатель выходит из строя, этот способ может обеспечить нормальный запуск одного из двух двигателей, и транспортное средство может медленно перемещаться до ремонтной мастерской. В частности, в кабине водителя зарезервированы два отдельных выключателя стартера двигателя, которые используются для раздельного запуска первого двигателя и второго двигателя. После замыкания отдельные выключатели стартера двигателя отправляют сигнал высокого уровня в контроллер 280 транспортного средства. После приема этого сигнала контроллер 280 транспортного средства отправляет сигнал запуска только для назначенного двигателя, и этот двигатель запускается обычным образом.

[0050] Как показано на ФИГ. 10, в некоторых вариантах осуществления устройство 10 управления запуском двух двигателей также содержит первое реле 290 зажигания и второе реле 300 зажигания. Первое реле 290 зажигания соединено с контроллером 280 транспортного средства и модулем 230 управления первым двигателем соответственно. Второе реле 300 зажигания соединено с контроллером 280 транспортного средства и модулем 270 управления вторым двигателем соответственно. В частности, контроллер 280 транспортного средства вызывает срабатывание первого реле 290 зажигания после приема сигнала запуска, и отправляется первый сигнал зажигания. Когда частота вращения первого двигателя превышает 600 об/мин, контроллер 280 транспортного средства управляет вторым реле 300 зажигания, приводя его в действие, и отправляется второй сигнал зажигания.

[0051] Как показано на ФИГ. 11, в некоторых вариантах осуществления устройство 10 управления запуском двух двигателей также содержит первое пусковое реле 310 и второе пусковое реле 320. Первое пусковое реле 310 соединено с первым стартером 120 и модулем 230 управления первым двигателем соответственно. Второе пусковое реле 320 соединено со вторым стартером 130 и модулем 270 управления вторым двигателем соответственно. Когда первое пусковое реле 310 принимает первый сигнал зажигания, первое пусковое реле 310 приводится в действие, и первый стартер 120 запускает двигатели в работу. Когда второе пусковое реле 320 принимает второй сигнал зажигания, второе пусковое реле 320 приводится в действие, а второй стартер 130 запускает двигатель в работу.

[0052] В некоторых вариантах реализации устройство 10 управления запуском двух двигателей также содержит основной выключатель 160 подачи питания, при этом основной выключатель 160 подачи питания расположен между положительной клеммой первого стартера 120 и положительной клеммой батарейного блока 110.

[0053] В некоторых вариантах осуществления устройство 10 управления запуском двух двигателей также содержит основной предохранитель 170, при этом основной предохранитель 170 расположен между основным выключателем 160 подачи питания и положительной клеммой первого стартера 120.

[0054] В некоторых вариантах осуществления батарейный блок 110 содержит батареи с напряжением 24В.

[0055] Транспортное средство, обеспеченное согласно данным вариантам осуществления настоящего изобретения, содержит устройство 10 управления запуском двух двигателей в любом из вышеуказанных вариантов осуществления.

[0056] Транспортное средство, обеспеченное в вариантах осуществления настоящего изобретения, содержит устройство 10 управления запуском двух двигателей в любом из вышеуказанных вариантов осуществления и, таким образом, содержит все обеспечивающие преимущество эффекты устройства 10 управления запуском двух двигателей в любом из вышеуказанных вариантов осуществления, которые здесь не повторяются.

[0057] На ФИГ. 1-9 показано устройство 10 управления запуском двух двигателей согласно конкретному варианту осуществления, представленному в настоящем раскрытии, при этом два двигателя запускаются последовательно в соответствии с порядком; два стартера используют способ параллельного соединения для подключения батарей низкого напряжения 24 В транспортного средства, при этом запускается первый двигатель, а затем запускается второй двигатель.

[0058] Два двигателя запускаются одновременно; поскольку пусковой ток слишком велик (больше 600 А), низковольтные батареи должны иметь повышенную емкость и подключаться к линии питания сечением 240 мм², а это является труднодостижимым. Таким образом, модуль 150 подачи питания с преобразованием постоянного тока в постоянный используется для замещения батарейного блока большой емкости, высоковольтная электроэнергия батареи 140 питания преобразуется в низковольтную электроэнергию с напряжением 24 В и соответственно подключается к положительным клеммам стартеров, и, таким образом, два двигателя запускаются одновременно.

[0059] В частности, двигатели запускаются последовательно: первый стартер и второй стартер используют параллельное соединение; положительная клемма первого стартера соединена с положительной клеммой 24V батарей транспортного средства, а отрицательный электрод первого стартера заземлен рядом; положительная клемма второго стартера соединена с положительной клеммой первого стартера, а отрицательный электрод второго стартера расположен на раме транспортного средства рядом.

[0060] На ФИГ. 6 показано управление запуском двигателей: на этапе 1 замыкают основной выключатель подачи питания, и транспортное средство обеспечено электроэнергией 30; на этапе 2 ключ зажигания устанавливают в положение ВКЛ, транспортное средство обеспечено электроэнергией 15, ЭБУ (электронный блок управления транспортным средством, electronic control unit, ECU) двигателя проводит самодиагностику, и следующий этап выполняют после успешной самодиагностики, при этом электроэнергия 30 представляет собой постоянную электроэнергию, электроэнергия 15 представляет собой электроэнергию в положении ВКЛ, и ключ находится в положении ВКЛ.; на этапе 3:

[0061] ключ зажигания устанавливают в положение ЗАПУСК, контроллер транспортного средства вызывает срабатывание первого реле зажигания после приема сигнала запуска, и отправляется сигнал 1 зажигания;

[0062] ЭБУ первого двигателя вызывает срабатывание первого пускового реле после приема сигнала зажигания, и стартер запускает двигатель в работу;

[0063] ЭБУ первого двигателя отправляет значение частоты вращения двигателя в реальном времени в контроллер транспортного средства, и когда частота вращения первого двигателя превышает 600 об/мин, первый стартер прекращает работу;

[0064] между тем, когда частота вращения первого двигателя превышает 600 об/мин, контроллер транспортного средства вызывает срабатывание второго реле зажигания, и отправляется сигнал 2 зажигания;

[0065] ЭБУ второго двигателя вызывает срабатывание второго пускового реле после приема сигнала 2 зажигания, и стартер запускает двигатель в работу; и

[0066] ЭБУ второго двигателя отправляет значение частоты вращения двигателя в реальном времени в контроллер транспортного средства, и когда частота вращения второго двигателя превышает 600 об/с, второй стартер прекращает работу.

[0067] Как показано на ФИГ. 7, двигатели запускаются одновременно: положительная клемма первого стартера соединена с первым выходным концом модуля 150 подачи питания с преобразованием постоянного тока в постоянный, а отрицательный электрод первого стартера заземлен рядом; положительная клемма второго стартера соединена со вторым выходным концом модуля 150 подачи питания с преобразованием постоянного тока в постоянный, а отрицательный электрод второго стартера расположен на раме транспортного средства поблизости.

[0068] Управление запуском двигателей осуществляется следующим образом: на этапе 1 замыкают основной выключатель подачи питания, и транспортное средство обеспечивают электроэнергией 30; на этапе 2 ключ зажигания устанавливают в положение ON (ВКЛ), транспортное средство обеспечивают электроэнергией 15, ЭБУ двигателя и BMS (battery management system, система управления батареей) проводят самодиагностику, и после успешной самодиагностики управление способом переходит к следующему этапу, при этом BMS в основном предназначена для интеллектуального управления и обслуживания различных блоков и предотвращения чрезмерной зарядки и разрядки батареи, и, таким образом, продлевает срок службы батареи и отслеживает состояние батареи; на этапе 3:

[0069] ключ зажигания устанавливают в стартовое положение, и контроллер транспортного средства после получения сигнала запуска отправляет системе управления батареей (BMS) по шине CAN команду на подключение высокого напряжения;

[0070] после того, как BMS вызывает приведение в действие соответствующих контакторов высокого напряжения, присоединение высокого напряжения батареи питания успешно выполняется;

[0071] при этом контроллер транспортного средства принуждает модуль подачи питания с преобразованием постоянного тока в постоянный к началу работы, а модуль подачи питания с преобразованием постоянного тока в постоянный преобразует электроэнергию высокого напряжения в электроэнергию с напряжением 24 В и подает ее к стартерам;

[0072] после приема сигнала запуска контроллер транспортного средства синхронно вызывает срабатывание первого реле зажигания и второго реле зажигания, и отправляются сигналы 1 и 2 зажигания;

[0073] ЭБУ первого двигателя и ЭБУ второго двигателя вызывают срабатывание соответствующих реле после приема сигналов зажигания, а стартеры запускают двигатели в работу;

[0074] ЭБУ двигателей отправляют значения частот вращения двигателей в реальном времени к контроллеру транспортного средства, и когда частоты вращения первого двигателя и второго двигателя превышают 600 об/мин, соответствующие стартеры прекращают работу; и

[0075] Контроллер транспортного средства принуждает модуль подачи питания с преобразованием постоянного тока в постоянный к прекращению работы, когда примет сообщение о том, что частоты вращения первого двигателя и второго двигателя превышают 600 об/с.

[0076] Напряжение, подаваемое батареями в систему транспортного средства, обычно составляет около 24 В, при этом двигатель нормально запускается и затем приводит в действие генератор, который поднимает напряжение транспортного средства до приблизительно 28 В и подает низкое напряжение в транспортное средство и заряжает батареи.

[0077] В системе с двумя двигателями после запуска первый двигатель принуждает генератор к повышению напряжения в системе всего транспортного средства, и это нежелательно влияет на стартер второго двигателя; когда второй двигатель запускается, из-за напряжения 28 В, присутствующего в системе транспортного средства токи электромагнитного выключателя и ротора стартера увеличиваются, а также увеличивается частота вращения стартера во время зацепления, и это затрудняет зацепление и усиливает соударение и истирание, что при длительной работе приводит к разрушению зубьев и повреждению зубчатых колес приводного механизма и маховика.

[0078] Как показано на ФИГ. 8, двигатели запускаются последовательно, и это может обеспечивать управление генератором и предотвращать разрушение зубьев и повреждение зубчатых колец приводного механизма и маховика;

[0079] контроллер 280 транспортного средства вызывает выдачу сигнала разрешения возбуждения генератора;

[0080] в качестве условия выдачи блоком VCU (Vehicle Control Unit) сигнала разрешения возбуждения генератора устанавливают, что два двигателя должны быть полностью запущены, a VCU (блок управления транспортным средством), т.е. контроллер 28 транспортного средства, является основным блоком управления системой управления существующими транспортными средствами на новых источниках энергии;

[0081] Модули ЕСМ двух двигателей предоставляют значения частот вращения двигателей для VCU через шину CAN, когда первый двигатель запускается нормально (частота вращения превышает 600 об/мин), VCU не выдает сигнал разрешения возбуждения, и генератору 240 не разрешено генерировать; и

[0082] тогда второй двигатель запускается нормально, и VCU решает, что два двигателя полностью запущены (частоты вращения обоих двигателей превышают 600 об/с), и управляет выходным сигналом разрешения возбуждения генератора. Генератор 240 начинает работать, и транспортное средство нормально функционирует.

[0083] Двигатели запускаются одновременно, подача электропитания к стартерам обеспечивается модулем 150 подачи питания с преобразованием постоянного тока в постоянный и не связана с низковольтными батареями, и это также может предотвращать проблему.

[0084] В особых случаях (например, при отказе одного двигателя) этот способ может обеспечивать нормальный запуск одного из двух двигателей, и транспортное средство может медленно перемещаться в ремонтную мастерскую.

[0085] Как показано на ФИГ. 9, управление запуском одного двигателя в системе с двумя двигателями выглядит следующим образом:

[0086] в кабине водителя зарезервированы два отдельных выключателя стартера двигателя (первый отдельный выключатель стартера двигателя и второй отдельный выключатель стартера двигателя);

[0087] отдельные выключатели стартера двигателя отправляют сигнал высокого уровня в блок VCU после их замыкания; и

[0088] после получения этого сигнала блок VCU отправляет сигнал запуска только к назначенному двигателю, и этот двигатель запускается нормально.

[0089] На основании вышеизложенного, обеспечивающие преимущество эффекты вариантов реализации настоящего изобретения заключаются в следующем:

[0090] 1. конструкция проста, управление удобное, частота отказов низкая, и настоящее изобретение может быть легко осуществлено; и

[0091] 2. подача питания к стартерам двух двигателей, которая осуществляется посредством параллельного соединения с низковольтными батареями или соединения между источником питания стартеров двух двигателей и модулем подачи питания с преобразованием постоянного тока в постоянный, является несложной и упрощает сборку.

[0092] В этих вариантах осуществления согласно настоящему изобретению термины «первый», «второй» и «третий» используются только для целей описания и не должны пониматься как указывающие или подразумевающие какую-либо относительную важность; выражение «множество» указывает на два или более двух, если явно не утверждается или определено иное. Термины «монтаж», «соединенный с», «соединенный», «прикрепление» и тому подобные следует понимать в широком смысле, например, «соединенный» может означать жесткое соединение и также может означать разъемное соединение или неразъемное соединение; а термин «соединенный с» может означать непосредственное соединение и также может означать непрямое соединение через промежуточную среду. Лицо, обладающее обычными навыками в данной области техники, может понимать конкретные значения терминов в настоящем раскрытии в соответствии с конкретными ситуациями.

[0093] В описании вариантов осуществления настоящего изобретения следует отметить, что соотношения ориентации или положения, указанные терминами «верхний», «нижний», «левый», «правый», «передний», «задний» и т.п., основаны на соотношениях ориентации или положения, показанных на сопроводительных чертежах, и потому предназначены просто для удобства описания вариантов осуществления настоящего изобретения и упрощения описания и не предназначены для указания или подразумевания того, что указанные устройства или блоки должны иметь конкретные ориентации или должны быть сконфигурированы или должны работать в конкретных ориентациях, а следовательно, не должны толковаться как ограничения настоящего изобретения.

[0094] В настоящем описании выражения «один вариант осуществления», «некоторые варианты осуществления» и «конкретные варианты осуществления» и тому подобные означают, что конкретные признаки, конструкции, материалы или характеристики, описанные в сочетании с вариантом (вариантами) осуществления или примером (примерами), включены по меньшей мере в один вариант осуществления или пример настоящего изобретения. В описании схематическое представление вышеуказанных выражений не обязательно относится к одному и тому же варианту осуществления или примеру. Кроме того, описанные конкретные признаки, конструкции, материалы или характеристики могут быть объединены подходящим образом в любой один или более вариантов осуществления или примеров.

[0095] Приведенные выше описания являются только некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения и не используются для его ограничения. Для специалиста в данной области техники варианты реализации настоящего изобретения могут иметь различные изменения и вариации. Любые модификации, эквивалентные замены, усовершенствования и т.п., сделанные в пределах идеи и принципа вариантов реализации настоящего раскрытия, следует считать включенными в объем охраны настоящего раскрытия.

Изобретение относится к двигателям транспортных средств. Устройство управления двумя двигателями содержит батарейный блок, генератор, соединенный с первым двигателем и батарейным блоком, и контроллер транспортного средства, соединенный с модулем управления первым двигателем, модулем управления вторым двигателем и генератором соответственно. Контроллер транспортного средства используется для управления работой генератора на основе частоты вращения первого двигателя, полученной от модуля управления первым двигателем, и частоты вращения второго двигателя, полученной от модуля управления вторым двигателем. Обеспечивается удобство управления двумя двигателями. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 11 ил.

1. Устройство (10) управления двумя двигателями, при этом первый двигатель (210) содержит корпус (220) первого двигателя, модуль (230) управления первым двигателем и первый стартер (120), причем корпус (220) первого двигателя соединен с первым стартером (120), положительная клемма первого стартера (120) соединена с положительной клеммой батарейного блока (110), а отрицательный электрод первого стартера (120) используется для заземления, а второй двигатель (250) содержит корпус (260) второго двигателя, модуль (270) управления вторым двигателем и второй стартер (130), при этом корпус (260) второго двигателя соединен со вторым стартером (130), положительная клемма второго стартера (130) соединена с положительной клеммой первого стартера (120), а отрицательный электрод второго стартера (130) используется для размещения на раме транспортного средства; содержащее:

батарейный блок (110); генератор (240), соединенный соответственно с первым двигателем (210) и батарейным блоком (110); и

контроллер (280) транспортного средства, соединенный с модулем (230) управления первым двигателем, модулем (270) управления вторым двигателем и генератором (240) соответственно, при этом контроллер (280) транспортного средства используется для управления работой генератора (240) на основе частоты вращения первого двигателя, полученной от модуля (230) управления первым двигателем, и частоты вращения второго двигателя, полученной от модуля (270) управления вторым двигателем.

2. Устройство управления двумя двигателями по п. 1, также содержащее:

батарею (140) питания и

модуль (150) подачи питания с преобразованием постоянного тока в постоянный, причем входной конец модуля (150) подачи питания с преобразованием постоянного тока в постоянный соединен с батареей (140) питания, первый выходной конец модуля (150) подачи питания с преобразованием постоянного тока в постоянный соединен с положительной клеммой первого стартера (120), а второй выходной конец модуля (150) подачи питания с преобразованием постоянного тока в постоянный соединен с положительной клеммой второго стартера (130), при этом модуль (150) подачи питания с преобразованием постоянного тока в постоянный также соединен с контроллером (280) транспортного средства.

3. Устройство управления двумя двигателями по п. 1, в котором:

когда первый двигатель (210) запускается, и частота вращения первого двигателя превышает заданное значение, контроллер (280) транспортного средства не выдает сигнал разрешения возбуждения генератора, а генератор (240) не генерирует электроэнергию;

когда оба из первого двигателя (210) и второго двигателя (250) запускаются и обе из частоты вращения первого двигателя и частоты вращения второго двигателя превышают заданное значение, контроллер (280) транспортного средства выдает сигнал разрешения возбуждения генератора, а генератор (240) генерирует электроэнергию.

4. Устройство управления двумя двигателями по п. 1, в котором:

контроллер (280) транспортного средства также используется для управления раздельным запуском первого двигателя (210) и второго двигателя (250).

5. Устройство управления двумя двигателями по п. 1, также содержащее:

первое реле (290) зажигания, соединенное соответственно с контроллером (280) транспортного средства и модулем (230) управления первым двигателем; и

второе реле (300) зажигания, соединенное с контроллером (280) транспортного средства и модулем (270) управления вторым двигателем соответственно.

6. Устройство управления двумя двигателями по п. 1, также содержащее:

первое пусковое реле (310), соединенное с первым стартером (120) и модулем (230) управления первым двигателем соответственно; и

второе пусковое реле (320), соединенное со вторым стартером (130) и модулем (270) управления вторым двигателем соответственно.

7. Устройство управления двумя двигателями по любому из пп. 1-6, также содержащее:

основной выключатель (160) подачи питания, обеспеченный между положительной клеммой первого стартера (120) и положительной клеммой батарейного блока (110).

8. Устройство управления двумя двигателями по п. 7, также содержащее:

основной предохранитель (170), обеспеченный между основным выключателем (160) подачи питания и положительной клеммой первого стартера (120).

9. Устройство управления двумя двигателями по любому из пп. 1-6, в котором батарейный блок (110) содержит батареи с напряжением 24 В.

10. Транспортное средство, содержащее устройство управления двумя двигателями по любому из пп. 1-9.