ТРАНСПОРТНОЕ СРЕДСТВО

Транспортное средство
Полезная модель относится к области машиностроения, в частности к производству транспортных средств с гидрообъемной трансмиссией.
Известно транспортное средство, использующее в качестве насоса и двигателей шестеренные гидромашины, а для регулирования - изменение числа подключенных каналов отвода рабочей жидкости (см. патент РФ N 2154583, В60К17/10,1998).
Недостатком является сложность регулирования выходных параметров, большой вес и металлоемкость. Так же шестеренные гидромашины имеют сравнительно низкие рабочие давления.
Задачей полезной модели является создание гидротрансмиссии, которая имела бы малый вес, широкую автоматическую регулировку выходных параметров, простую конструкцию, универсальность, совмещала в себе функции нескольких систем и давала возможность переоборудовать уже имеющиеся транспортные средства.
Поставленная задача решается тем, что конструктивно гидромашины выполнены в виде зубчатого кольца и отдельных цилиндров с поршнями, которые встроены непосредственно в колесо (т.е. отсутствует свой корпус) и соединены гибкими шлангами каждый со своим гидрораспределителем, находящемся вне колеса, который может соединять цилиндр либо с нагнетающей, либо со сливной магистралью. Гидрораспределители управляются электронным блоком на основе сигналов с датчиков частоты вращения и положения колеса, скорости движения транспортного средства и т. д. Таким образом, осуществляется согласованное действие всех цилиндров и реализация многих функций связанных с регулировкой тяговых и тормозных усилий на колесе.
На фиг. 1 изображена принципиальная схема транспортного средства, на фиг. 2 и 3 - варианты исполнения гидромашин, размещенных в колесе, на фиг. 4 - разрез А-А, обозначенный на фиг.З.
Транспортное средство содержит: двигатель внутреннего сгорания 1, гидромашину питания системы 2, которая представляет из себя регулируемый аксиально - поршневой гидронасос (может так же использоваться как гидромотор), ведущие колеса 3 (для упрощения схемы показано только одно, а выделенный блок Б аналогичный для каждого колеса).
Гидромашины, отличительной особенностью которых является отсутствие корпуса, состоят из цилиндров 4 с поршнями 5. Цилиндры закреплены на защитном кожухе 6, который крепится на неподвижной оси 7. Для устранения нагрузок на подшипники, цилиндры расположены попарно симметрично. Подвод и отвод рабочей среды к цилиндру 4 осуществляется через гибкие шланги 8, а дренаж через трубки 9. Поршни цилиндров взаимодействуют с зубчатым кольцом 10 (как вариант.
,00211Tl t5
МПК7: B60K17/10
возможно применение толкателей с роликами между поршнями и кольцом для снижения сил трения). Кольцо закреплено либо на специальном барабане 11, либо непосредственно на ободе колеса 12, которые в свою очередь закреплены на ступице 13, свободно вращающейся на оси 7. Для обеспечения согласованной работы всех цилиндров к кожуху 6 крепится датчик 14 положения и частоты вращения колеса, сигналы с которого поступают на электронный блок управления 15 (см. рис 1). На электронный блок поступают так же сигналы с датчика положения педали управления 16, датчика положения педали тормоза 17, перекпючателя направления движения 18, датчика скорости транспортного средства 19, датчика частоты вращения двигателя внутреннего сгорания 20 и др. На их основе электронный блок 15 формирует управляющие импульсы на исполнительные механизмы управления гидрораспределителями 21 и 22 гидромоторов 3, гидрораспределителями 23 и 24 гидроаккумулятора 25, а так же сигналы для управления гидронасосом 2 и частотой вращения двигателя внутреннего сгорания 1. В гидросистему входят гидроклапан разности давлений 26, предохранительный клапан 27 и обратные кпапаны 28. Магистраль В служит для подачи рабочей среды к другим колесам.
Транспортное средство работает следующим образом: Двигатель внутреннего сгорания 1 запускается от предварительно заряженного гидроаккумулятора 25. При этом рабочая среда к аксиально - поршневой гидромашине 2 подводится через гидрораспределитель 24. После его запуска гидрораспределитель переключается в исходное положение.
1 Начало движения и разгон.
Если переключатель направления движения 18 устанавливается в положение, соответствующее движению (вперед или назад), то блок управления 15 на основании этого сигнала и сигнала с датчика положения колеса 14 определяет, который из рабочих цилиндров 4 находится в исходном положении, и подает сигнал управления на исполнительный механизм соответствующего гидрораспределителя 21, для того, чтобы соединить соответствующий гидроцилиндр с напорной магистралью. Далее гидромашина 3 работает как обычный радиально - поршневой гидромотор. Т.е. рабочая среда входит под давлением в цилиндр 4 и выдвигает поршень 5, который воздействует на дин из зубьев кольца 10 и поворачивает кольцо вместе с колесом 12 на некоторый угол. Затем срабатывает следующий поршень 5, который к этому моменту оказался в исходном положении и т.д. Отличие состоит в том, что давление в цилиндры подается не через механический гидрораспределитель, связанный с ротором, а через гидрораспределители 21, управляемые электромагнитами или шаговыми двигателями потоком импульсов тока, который формируется электронным блоком управления 15 на основе сигналов, поступающих с соответствующих датчиков.
продолжительностью и частотой) на распределители 21, гидронасос 2 и двигатель внутреннего сгорания 1 для того, чтобы обеспечить требуемую динамику разгона транспортного средства. При этом на основе сигналов с датчиков частоты вращения колеса 14 и скорости движения транспортного средства 19 блок управления 15 ограничивает тяговое усилие на колесе посредством уменьшения расхода рабочей среды через гидронасос 2 и гидрораспределители 21 и 22 если возникает его пробуксовка. Трансмиссия работает в режиме антипробуксовочной системы. 2 Равномерное движение.
При таком движении, когда не требуется максимальной мощности и максимального крутящего момента, блок управления 15 может вырабатывать импульсы (на основе сигналов датчиков частоты вращения колеса 14 и скорости движения автомобиля 19) не на каждый рабочий цикл цилиндров 4 гидромашины 3, а с произвольными пропусками, позволяя транспортному средству двигаться некоторое время накатом. При этом усилие на колесо будет передаваться тогда, когда скорость снизится до определенного заданного отклонения. Это позволит экономить топливо.
3 Торможение и остановка.
При торможении гидромотор 3 может использоваться в качестве гидронасоса. При этом часть энергии торможения не переводится в тепловую энергию, а запасается в гидроаккумуляторе 25.
При торможении блок управления 15 (на основании сигналов с датчиков частоты вращения колеса и скорости движения автомобиля 14, и датчика положения педали тормоза 17) формирует управляющий поток импульсов с необходимыми параметрами на распределители 21 и 22, чтобы обеспечить заданную интенсивность замедления. Это достигается за счет изменения расхода через гидрораспределитель 22. Давление в сливной магистрали повышается. На поршнях 5 цилиндров 4 появляется давление, препятствующее вращению зубчатого кольца 10 с колесом 12. при этом, когда давление в сливной магистрали будет выше, чем в гидроаккумуляторе 25, то часть рабочей среды будет поступать в гидроаккумулятор через клапан разности давлений 26, чтобы затем вновь использоваться при движении транспортного средства. Таким образом трансмиссия работает в режиме тормозной системы. При этом блок управления 15 ограничивает тормозное усилие на колесе 12 (увеличивая расход рабочей среды через гидрораспределитель 22) не допуская его полной блокировки независимо от усилия нажатия на педаль тормоза. Трансмиссия выполняет функцию антиблокировочной системы. Этот вариант антиблокировочной системы выгодно отличается отсутствием реактивных сил непосредственно на педали тормоза.