Транспортное средство Советский патент 1991 года по МПК B60K17/00 

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 электроуправ- ляемые муфты указанных рычагов с источником тока; на фиг.З - схема зацепления косозубых шестерен промежуточного и двух выходных валов коробки передач и окружные силы в случае передачи моощности от двигателя на ведущие колеса; на фиг.4 - проекция схемы, изображенной на фиг.З, 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 уст роено следующим образом.

Двигатель 1 (см. фиг.1) с помощью элек- троуправляемой муфты 2 сцепления соединен с коробкой 3 передач, первый выходной вал 4 которой соэдинен 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 электроуправляе- мой 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 постоянно, исключая случаи заводки двигателя за счет энергии гидроаккумулятора рекуперативной системы, зарядки гидроаккумулятора 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

0 себя обратимую гидромашину 20, рабочий обьем которой регулируется посредством разгонного 21 и тормозного 22 рычагов (фиг,2 и 1), поворачивающих еэ блок от нулевого положения. Гидромашина 20 (фиг.1)

5 соединена механически с вторым выходным валом 12 коробки 3 передач, гидролинией 23 с гидравлической камерой гидропневматического аккумулятора 24 с гидролинией 25 с гидробаком 26. Гидравлическая и пневмати0 ческая 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.

5Система управления подачей топлива а

двигатель 1 содержит педаль 31 акселератора, снабженную контактами 32, которая удерживается в исходном (ненажатом) положении пружиной 33 и соединена тягой 34 с

0 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

5 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.З и 4. На

0 штоке 36 закреплен подвижный контакт 39. Гидроцилиндр 40 соединен штоком с рычагом 35 подачи топлива, а гидроцилиндр 41 соединен штоком с электромагнитом 42 управления подачи топлива, причем эти гидро5 цилиндры связаны гидроканалом 43, а электромагнит 42 электрически соединен с неподвижным контактом 39 посредством электропровода 44.

Транспортное средство содержит пе0 даль 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,

5 является элементом 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

20 и могут быть связаны с этим валом элек- троуправляемыми муфтами 49 и 50. Разгон- ный рычаг 21 соединен тягой 51 с ограничительным электромагнитом 52, удерживается в исходном положении пру- жиной 53 и может поворачиваться про.ив 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 пор- шнем 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). Гидро- насос 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 трубоп- роводом 68 - с гидробаком 26. Трубопровод 69, на котором установлен регулируемый перепускной клапан 70, соединяет гидронасос 65 с гидробаком 26, Контрольный электрогидравлический выключатель со- держит 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 возможность перемещать- ся 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

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 замкнуты соответственно контактами 105 и 106. С тягой 104 связан подвижный элемент регулируемого 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.

Реле времени (фиг.6) состоит из постоянных резисторов 112, 113, 114, регулируемого резистора 115, транзисторов 116, 117, конденсатора 118 и электромагнитного токового реле 119.

Контакты 46 являются выключателем электромагнита 98 (фиг.Б).

Контакты 120 (фиг.1), подвижный из которых связан со Штоком дополнительного электромагнита 121, служат для контроля работы устройства оптимизации гибридной работа двигателя и гидромашины. Электромагнит- 121 электрически соединен с контактами 46, а контакты 120 - с электромагнитом 42 и дополнительными контактами 100 штока 83.

Конечный выключатель 122 (фиг, 5) элекфически соединен с контактами 100 и с электромагнитом 98. Подвижный контакт может перемещаться под действием торца тяги 104.

Источник силового тока присоединен к клеммам 123, а источник тока зажигания - к клеммам 124. Ток зажигания подводится к двигателю 1 через клеммы 125 (фиг.1).

Электроустройства и контакты соединены между собой электропроводами 126, 127,128, а также (фиг.2) 129, 130 и (фиг.5) 131, 132.

Транспортное средство работает следующим образом.

В период установившегося движения транспортного средства замкнуты муфта 2 сцепления и муфта 16 шестерни 15. Когда муфта 14 разомкнута, мощность двигателя 1 передается через шестерни 8, 10 и 11, 15 на ведущие колеса 6, Так как косозубая шестерни 11 в этом случае является ведущей по отношению к шестерне 15, осевая сила, действующая на первую, сдвигает ее направо (фиг.З, 4), поэтому контакты 39 разомкнуты и устройство подачи топлива, состоящее из элементов 42,41,40, не работает. Педаль 31 кинематически связана с рычагом 35 подачи топлива (эта кинематическая связь но показана) и регулирует количество топлива, по- ступающего в двигатель , путем поворота рычага 35 против часовой стрелки (этому повороту не препятствует шток гидроцилин- Дра 40).

В течение этого периода движения транспортного средства шток 83 выдвинут полностью вправо, система рекуперации энергии торможения отсоединена от трансмиссии (нет запаса рабочей жидкости в аккумуляторе 24) - разомкнута муфта 14, а электрические элементы рекуперативной системы обесточены и занимают положение, показанное на фиг.1 (см. 40, 41, 79, 94, 95, 97) и на фиг.2 (см, 57). Под током находится электромагнит 56. При этом муфта 49

(фиг,2) разомкнута, рычаг 22 свободно сидит на своем валу и посредством пружины 55 оттянут налево, так что замкнуты контакты 54. Последнее обстоятельство 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 увеличению рабочего

0 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,

5 присоединяя тем самым гидромашину 29 к трансмиссии. 8 этом случае из аккумулятора 24 по гидролинии 23под давлением поступает рабочая жидкость.и гидромашина 20 совместно с двигателем 1 работает как гиб0 ридная силовая установка, а элементы 11, 38, 36, 39, 42, 41, 40 оптимизируют совместную работу силовых агрегатов, обеспечивая дополнительную подачу топлива в-двигатель 1 в случае его тормозящего действия по

5 отношению к валу гидромашины 20, если шестерня 15 окажется ведущей по отношению к шестерне 11 (фиг.1, 3,4), то на последнюю действует осевая сила, перемещающая эту шестерню влево вместе со штоком 36,

0 контакты 39 замыкаются, срабатывает электромагнит 42, поршни цилиндров 41 и 40 перемещаются направо, поворачивая рычаг 35 и увеличивая подачу топлива в двигатель 1. Слив рабочей хсидкости из гид5 ромашинь1 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

0 от двигателя 1.

В период установившегося движения транспортной машины может появиться необходимость экстренного торможения - при нажатой педали 31 акселератора. В этом

5 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: это не дает возможности

0 включиться в работу автоматическому устройству регулирования рабочего объема гидромашины 20 в период торможения.

Экстренное торможение осуществляется следующим образом. Нажимают на пе5 даль 45 тормоза, которая посредством тяги 47 поворачивает тормозной рычаг 22, который до этого момента свободно сидел на своем валу (фиг.2). При повороте рычага 22 по часовой стрелке размыкаются контакты 54 обесточивается электромагнит56, замыкая 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 выключателя 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.

8 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 51 направо и возвращает в исходное положе ние разгонный рычаг 21 и связанную с ним тягой 34 педаль 31 акселератора, тем самым уменьшая подачутоплива в двигатель 1 .Для того, чтобы не сработал электромагнит 42 (фиг.1), который в этот период может увеличить подачу топлива з 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 а 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 регулирования рабочего обьема гидромэшины 20, которое предназначено дня полной зарядки аккумулятора 24 np i низких начальных сксростях нормального торможонич

Для нормального торможения плавно нажимают на педаль 45, обеспечивая ей ход такой величины, чтобы не разомкнулись контакты 108 (фи| 5) При этом контакты 46

0 замыкаются, з контакты 107 оказываются разомкнутыми, так кэч подвижный контакт 105 перемещаете о зону между контактами 107 и 108. Контроль за положением педали 45 (т.е. чтобы подвижный контакт 106 не

5 разомкнул контакты 108) осуществляется с помошью прибора 110, показания которого изменяются посредством резистора 109 с переменным сопротивлением а зависимости от хода педали 45 и, соответственно,

0 тяги 104 (напоимер, 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

5 контактов управляет электроприводом штока 83 с подвижными контактами в нижеследующем порядке (электропривод штока 83 и управление этим электропригодом от педали 45 составляет сущность предполагаемого

0 изобретений.

При размыкании контактов 107 начинает действовать реле 101 времени. Конденсатор 118 (фиг.6) начинает разряжаться, уменьшается отрицательное напряжение на

5 базе транзистора 116 и увеличивается отрицательное напряжение нг его коллекторе. Вследствие этого уменьшается напряжение на базе транзистора 117, растет ток в цеп эмиттера, который по истечении некоторого

0 времени с начала действия реле времени достигает значения, при котором срабатывает электромагнитное реле 119, через замкнувшиеся контакты которого ток от внешнего источника пойдет на клемму 103,

5 и, таким образом, обе клеммы электромагнита 98 (фиг.5) оказываются под током - электромагнит 98 срабатывает, шток 83 перемещается налево, контакты 99 размыкаются, а контакты 100 замыкаются. Время

0 срабатывания реле 101 времени устанавливают путем регулирования переменного резистора 115 (фиг.6).

В дальнейшем реле 101 времени (фиг.5) будет обесточено из-за разрыва контактов

5 107 и 108 (т.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

контакты 46, т.е. когда торможение прекратится и педаль 45 займет свое исходное (ненажатое) положение, или в том случае, когда будут разъединены контакты конечного выключателя - для максимального хода тормозной педали 45. После того 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 под- аод тока к электромагниту 42, возможность срабатывания которого будет теперь зависеть только от взаимного положения кон гак- тов 39. Таким образом, в процессе нормального торможения обеспечивается работа устройства оптимизации гибридной работы двигателя 1 и гидромашины 20.

Во время остренного торможения 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 ток не будет подведен к электромагниту 98. Время срабатывания реле времени выбирают экспериментально в зависимости OTI условий движений, реакции водителя и т.п.

Если подведен ток к электромагниту 98 и он сработал, включается лампа 111, так как замкнуты контакты 100.

В процессе передвижения штока 83 на- пево (фиг. 1) происходит размыкание и замыкание контактов 88-92, s нижеописанном порядке, причем с помощью контактного кольца 84 замыкаются и остаются замкнутыми при перемещении штока 83 нз весь ход контакты 80, которые обеспечивают замы- капие муфты 14, кинематически соединяя между собой ведущие колеса 6 и гидромашину 20. Вращение вала гидромашины 20 через зубчатую передачу передается на вал насоса 65, который всасывает рабочую жид- кос ь из гидробака 26 посредством гидролинии 25 и трубопровода 68 и затем через трубопровод 67 нагнетает ее в правую полость гидроцилиндра 60 и с помощью гидроканала 77 и трубопровода76 в гидроклапан 72, и также в гильзу 64, где, в зависимости от положения гильзы 64 по отношению к игле 62, происходит дросселирование и откуда по гидроканалу 82 и трубопроооду 29 рабочая жидкость поступает в гидробак 26, предварительно охлаждаясь в радиаторе 30. Давление рабочей жидкости при заданной регулировке дросселя посредством гильзы 84 будет зависеть от скорости вращения вала «дромашины 20 и, следовательно, от скорости транспортного средства. Под действием этого давления поршень гидроклапана 72 смещается направо на величину, зависящую как от величины давления, так и от регулировки пружины этого клапана. При этом направо смещается чашка контакта 74, а сам контакт

вначале можег 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 пере0 мещаться направо вслед за поршнем.

Гидроклапан 71, аналогичный по конструкции гидроклапану 72, соединен трубопроводом 75 с гидрокэмерой аккумулятора 24,следовательно, под поршнем этого гид5 роклапана 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. Поло0 жение последнего контакта будет зависеть не только от положения чашки, но и от возможности движения самого контакта 73 в чашке под действием его пружины (аналогично контакту 74).

5 Возможны два взаимных положения контактов 73 и 74: они соприкасаются или не соприкасаются. Это зависит как от величины давления в гидрокамере аккумулятора 24, так и от скорости транспортного средст0 ва, 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

5 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 транспорт0 мое 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 сред5 ства 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 зависимо0 сти от величины указанных давлений, регулировки пружин гидроклапанов 71 и 72, величины хода поршней и контактов в своих чашках.

Контрольный электрогидравлический

5 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 транспортного средства

в начальный момент торможения велика - выше некоторого уровня или равна ему, то двигатель 1 отключается в процессе тормо- , так как зарядка гидропневматического 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 вол- рос 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 микрокомпьютера).

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 обесточива- нию 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 электромагниту 93 и к муфте 2 сцепления, которая замкнется, а через контакты 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: бу- дут 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.

0 Замыкание контактов 92 подводит ток к электромагниту 80, его срабатывание перемещает вниз золотник клапана 79, в результате чего по гидролинии 78 рабочая жид кость под давлением может поступать

5 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 регули0 рования 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 регули5 рования 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

0 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

5 действующая на левый, меньший торец этого поршня. Поршень 61 посредством што- ков, с ним связанных, вращает по часовой стрелке тормозной рычаг 22 (чему не препятствует тяга 47) и перемещает направо

0 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) размыкают5 ся 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

0 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 акку5 мулятор 24, одновременно происходит всасывание рабочей жидкости по гидролинш 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 гидромашины 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 превышено максимальное давление в трубопроводе 67, открывается перепускной клапан 70, позволяющий рабочей жидкости поступать из насоса 65 в сливной трубопровод 29,

Начальная скорость нормального торможения может быть больше, равна или меньше той, которая необходима для разрядки аккумулятора 24. Опытным путем (с учетом эксплуатационных скоростей движения) выбирается та минимальная скорость, при торможении с которой может быть обеспечена зарядка аккумулятора 24, В зависимости от аеличины этой скорости выбирается соответствующая скорость вращения тормозного рычага 22 и увеличения рабочего объема 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 торможения меньше той, которая обеспечивает достаточную кинетическую энергию транспортного средства для зарядки аккумулятора 24, торможение с начальной скоростью, лежащей в диапазоне между 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 включен и подсоединен к трансмиссии двигатель 1 ( в случае замыкания контактов 73, 74 - см. выше), то его мощность через шестерни 8, 10, 11, 15и 13 передается на вал гидромашины 20 одновременно с т ой моа;ностыо, которая поступает от ведущих колес б на гидромашину 20 через шестерни 15 и 13. Здесь могут возникнуть две возможности: мощность двигателя

1 достаточна для создания дополнительного крутящего момента на валу гидромашины 20 или недостаточна. В 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

0 направление и переместит шестерню 11 налево, замыкая контакты 39 (фиг, 1): ток будет подведен к электромагниту 42, его шток вместе с поршнем гидроцмлиндра 41 сместится направо, перемещая вправо пор5 шень со штоком гидроцилиндра 40 и поворачивая рычаг 35 подачи топлива против часовой стрелки - подача топлива в дви- гатель 1 увеличится, его мощность возрастет, а шестерня 11 будет ведущей по

0 отношению к шестерне 15, контакты 39 будут разомкнуты и т.д. Таким образом.авто- матически будет поддерживаться такой режим работы двигателя 1, который обеспечивает его достаточную мощность для за5 рядки гидропиевматического аккумулятора 24. Мощность двигателя будет минимально возможной в течение всего периода торможения,

Если торможение началось как нор0 мальное, 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

5 122 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

0 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 осуще5 стелиться посредством гидромашины 20, имеющей максимальный рабочий объем, колесных тормозов и двигателя 1, работающего в режиме торможения.

Если нужно прекратить процесс нор0 мального 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

5 электромагниту 52, который оттягивает направо тягу 51 и обеспечивает исходное положение рычага 21 и педали 31). Размыкаются контакты 46 (фиг.1), обесточивается электромагнит 80, золотник клапана 79 поднимается вверх и по гидролинии 81

рабочая жидкость сливается из левой полости гидроцилиндра 60 в гидробак 26.Под действием силы, приложенной к правому торцу пор- шня 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 объем гидромашины 20 и ее сопротивление.

Когда тормозной рычаг 22 возвратится в исходное положение и замнет контакты 54 (фиг.2), сработает электромагнит 50, разомкнутся контакты 57, благодаря чему будет обесточен электромагнит 52, а также 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 -увеличится скорость транспортного средства как за счет мощности двигателя 1, так и за счет энергии, запасенной в аккумуляторе 24, так как рабочая жидкость поступает из 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.

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 иди 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 электросхема не показана), затем нажимают на тормозную педаль 4, увеличивая с помощью рычага 22 рабочий обьем гидромашины 20, и на педаль акселератора 31, увеличивая подачу топлива в двигатель 1 и его мощность. Мощность двигателя 1 передается через шестерни 8, 10, 11, 15, 13 на вал гидромашины 20, который риводится во вращение. При этом рабоча жидкость всасывается по гидролинии 25 и нагнетается в аккумулятор 24 по гидролинии 23.

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

необходимо также разомкнуть муфту 16 и - замкнуть муфты 14 и 2 (соответствующая электросхема не показана). Затем нажимают на педаль 31, тем самым увеличивая с

помощью рычага 21 рабочий объем гидромашины 20 и подачу топлива в двигатель 1. Рабочая жидкость поступает из гидрокаме- ры аккумулятора 24 по гидролинии 23 в гидромашину 20, откуда сливается по гидро-.

линии 25 в гидробак 26. Вал гидромашины 20 вращается, мощность передается через шестерни 13. 15, 11, 10 и 8 на вал двигателя 1.

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

Формула изобретения

1. Транспортное средство, содержащее

систему для рекуперации энергии торможения, включающую регулируемую обратимую гидромашину, связанную гидролиниями с гидропневматическим аккумулятором и гидробаком и механически - с тормозной пе- дзлью. коробку передач, связанную электроупрзвляемыми муфтами с двигателем и гидромашиной и имеющую электрогидравлическое устройство оптимизации

гибридной работы двигателя и упомянутой гидромзшины, в которое входят косозубая шестерня коробки передач, установленная с возможностью осевого перемещения, связанная с подвижным контактом для упрЭвления посредством электромагнита двумя гидроцилиндрами устройства оптимизации, причем шток одного из зтих гидроцилиндров соединен с органом управления топли- воподачей двигателя, автоматическое

устройство регулирования рабочего объема гидромашины, включающее третий гидроцилиндр, механически связанный с тормозным рычагом гидромашины и регулируемым дросселем, имеющим гидравлическую связь

с гидронасосом контроля частоты вращения вала гидромашины и гидробаком, электрогидравлический выключатель, соединенный гидроканалами с гидропневматическим аккумулятором и дросселем и электрически с

электроконтактным устройством торможения, отличающееся тем, что, с целью автоматизации управления и оптимизации работы рекуперативной системы, оно снабжено 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 штоком, реле времени и злектроконтактное устройство управления

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 имеет электрическую связь с электроуправляе- мой муфтой гидромашины.

2. Средство по п.1,отличающееся 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.

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 работаю- и;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

11

Фиг.З

3d

50

я

15

fФие.4

11

Фиг. 6