Pomocná hnacia jednotka

Číslo patentu: U 6441

Dátum: 03.06.2013

Autor: Rafaj Robert

Stiahnuť PDF súbor.

Text

Pozerať všetko

Riešenie sa týka motorových vozidiel, pri ktorých je riešená pomocná hnacia jednotka na jazdu v sťažených jazdných podmienkach.Doteraz sú známe a používané konštrukcie pohonu motorových vozidiel na všetky nápravy (tzv. 4 x 4),ktoré sú realizované tak, že pohon je zabezpečovaný mechanicky, to znamená prostredníctvom prevodovky,kardanu a díferenciálu, ktorý poháňa cez poloosy jednotlivé kolesá. Pohon všetkých kolies môže byť stály alebo odpojiteľný prostredníctvom elektronického alebo iného systému, ktorý zapojí pohon všetkých kolies pri vyhodnotení situácie, keď hlavná hnacia náprava nedokáže preniesť krútiaci moment na vozovku. Po tom,čo systém vyhodnotí, že nie je už potrebné mať v činnosti pohon všetkých kolies, riadiaca jednotka odpojí z činnosti pohon 4 x 4 a vozidlo na normálnu prevádzku používa na pohon len l nápravu (prednú, prípadne zadnú).Nevýhodou tohto systému je, že výroba motorových vozidiel s pohonom 4 x 4 je podstatne drahšia ako rovnaký model vozidla iba s jednou hnacou nápravou, tieto vozidlá majú väčšiu hmotnosť o súčiastky, ktoré zabezpečujú pohon ďalšej nápravy cca 50 - 100 kg a taktiež z hľadiska nutnosti umiestnenia kardanového hriadeľa, diferenciálu, prípadne ďalšej prevodovky dochádza k priestorovému obmedzovaniu vo vozidle a zmenšovaniu priestoru pre cestujúcich alebo batožinového priestoru.Uvedené nedostatky do značnej miery odstraňuje pomocná hnacia jednotka na zlepšenie jazdných vlastností v sťažených jazdných podmienkach, ktorej podstata spočíva v tom, že pozostáva z centrálnej elektronickej riadiacej jednotky, ktoráje pripojená k ovládaču na aktivovanie núdzového pohonu.K riadiacej jednotke je tiež pripojený súbor snímačov, ktorý je tvorený minimálne snímačom otáčok kolies hnacej nápravy a snímačom zapnutia alebo vypnutia spojky.K riadiacej jednotke je elektrickým káblom pripojený minimálnejeden elektromotor, a to buď k minimálne jednej hnanej náprave, alebo k minimálne jednému hnanému kolesu dvojstopového vozidla či prívesu alebo návesu, alebo k minimálne jednému hnanému kolesu jednostopového vozidla.Súbor snímačov pomocnej hnacej jednotky výhodne obsahuje i doplnkový snímač zaradeného prevodového stupňa.Elektromotor pomocnej hnacej jednotky je výhodne vyhotovený bud s voľnobežkou, alebo s elektromagnetickým spínačom, alebo s variátorom, alebo s prevodovkou.Ovládač je tvorený mechanickou súčiastkou spravidla tlačidlom alebo páčkou, alebo automatických zapínaním a vypínaním prostredníctvom existujúceho bezpečnostného systému.Riadiaca jednotka a ostatné prvky hnacej jednotky sú výhodne napájané samostatným energetickým zdrojom.Pomocná hnacia jednotka aktivuje ďalšie nápravy alebo kolesá, ktoré sú za normálnych okolností iba hnané, to znamená, že nie sú nijakým spôsobom mechanicky prepojené s motorom a prevodovkou, ale iba prostredníctvom elektronického systému. Elektromotory s voľnobežkou môžu byť umiestnené priamo v nábojoch kolies hnanej nápravy alebo mimo nich a poháňajú kolesá hnanej nápravy priamo alebo cez jednoduchý prevod.Na pohon hnanej nápravy môžu byť použité poloosy alebo iné prvky. Elektromotor (elektromotory) nemusia dísponovať vysokým výkonom, pretože ich funkcia je iba pomocná a nie sú určené na samostatný a trvalý pohon vozidla, ale iba na krátkodobý.V prípade nutnosti vykonať prejazd cez sťažené podmienky tak sa prostredníctvom mechanického ovládača (tlačidla, páčky), prípadne automaticky aktivuje celý systém tak, že riadiaca jednotka, ktorá sníma otáčky kolies hnacej nápravy, cez elektrovodiče reguluje napätie na elektromotory na hnanej náprave tak, aby boli otáčky kolies hnacej a hnanej nápravy rovnaké.Aby pomocná hnacia jednotka pracovala bezpečne a spoľahlivo, napájanie elektromotorov zabezpečujúcích pohon kolies hnanej nápravy je blokovaný spojkovým snímačom, čo znamená, že pri stlačení spojkového pedálu sa napájanie elektromotorov preruši na čas, po ktorý je spojkový pedál stlačený, ale celý systém po uvoľnení spojkového pedálu pracuje naďalej.Prípadné rozdiely v otáčkach jednotlivých kolies pri činnosti pomocnej hnacej jednotky nespôsobia žiadny problém, pretože táto jednotka sa bude používať V sťažených podmienkach (sneh, blato, piesok, štrk) a rozdielne otáčky nespôsobia žiadne negatívne reakcie.V závislosti od typu použitého elektromotora a jeho prevodu je možné určiť, že jednotka bude fungovať iba na niektorých prevodových stupňoch, napr. na spätnom prevodovom rýchlostnom stupni a prvom prevodovom stupni vpred (môže pracovať ina viacero prevodových stupňov) a do určitej rýchlosti.Po zaradení vyššieho prevodového stupňa alebo dosiahnutí nastavenej rýchlosti sa jednotka automaticky odpojí a jej aktivácia sa musi znova uskutočniť mechanicky alebo automaticky, ale iba do rýchlosti, ktorá je stanovená. To znamená, že zapnutie jednotky je jednorazové ajej vypnutie sa uskutoční automaticky po dosiahnutí zvolených parametrov (zaradenie vyššieho prevodového stupňa, ako je nastavené, prekročení maxi málnej nastavenej rýchlosti alebo uplynutím nastaveného časového limitu) alebo sa dá vypnúť i predčasne obsluhou vozidla.Prehľad obrázkov na výkresochTechnicke riešenie je bližšie objasnene a ozrejmené na priložených výkresoch, kde znázorňujeobr. l - dvojstopové vozidlo so zabudovanou pomocnou hnacou jednotkou, ktorá obsahuje jeden elektromotor umiestnený na zadnej hnanej náprave.Obr. 2 - dvojstopové vozidlo so zabudovanou pomocnou hnacou jednotkou, ktorá obsahuje dva elektromotory umiestnené na zadných kolesách.Obr. 3 - súpravu dvojstopového vozidla s prívesom, ktorá ma zabudovanú pomocnú hnaciu jednotku s jedným elektromotorom umiestneným na zadnej hnanej náprave vozidla ajedným elektromotorom umiestneným v oblasti osi prívesu.Obr. 4 - jednostopové vozidlo so zabudovanou pomocnou hnacou jednotkou, ktorá obsahuje jeden elektromotor umiestnený na prednom kolese.Príklady uskutočnenia technického riešeniaPomocná hnacia jednotka g na zlepšenie hnacích vlastnosti motorového vozidla L v sťažených podmienkachje znázomená na obr. l.Pozostáva z mechanického ovládača Ľ, ktorý je pripojený na elektronickú riadiacu jednotku gl, ku ktorej je prostredníctvom elektrických káblov 24 pripojený snímač Q otáčok kolies prednej hnacej nápravy E,snímač Q zaradeného prevodového stupňa (jazda vpred alebo vzad), snímač H zapnutia alebo vypnutia spojky a jeden elektromotor ě s voľnobežkou.Hnacía jednotka g je pripojená na energetický zdroj , ktorým je klasická batéria a alternátor. Elektromotor 23 je uložený v oblasti zadnej hnanej nápravy E dvojstopového vozidla i.Pri zapadnutí vozidla v ťažkom teréne obsluha vozidla pri stlačenom spojkovom pedáli tlačidlom ovládača Q zapojí hnaciu jednotku g, ktorá je blokovaná cez snímač g spojky. Funkčné aktivovanie hnacej jednotky g sa vykonaná uvoľnenim spojkového pedálu, keď elektronická riadiaca jednotka 2 l na základe vyhodnotenia snimaných údajov zo súboru snímačov Q, jj, E vyšle pokyn na záber elektromotoru Q a ten doplňuj úcou silou na zadnú hnaciu nápravu E vypomôže zapadnutému vozidlu dostať sa z ťažkého terénu.Po tom, čo motorové vozidlo je schopné jazdy len s pohonom hnacej nápravy Q, obsluha vypne tlačidlom mechanický ovládač 22 a tým vyradí pomocnú hnaciu jednotku g z činnosti a prevádzky.V tomto príklade je pomocná hnacia jednotka g riešená zhodne, ako je opísané v príklade l s tým rozdielom (znázornená na obr. 2), že obsahuje dva elektromotory Q, ktoré sú umiestnené v nábojoch hnaných kolies Q zadnej hnanej nápravy zo. Rozdielje tiež v tom, že zapínanie a vypínanie pomocnej hnacej jednotky sa uskutočňuje do stanovenej rýchlosti automaticky, bez zásahu obsluhy vozidla, prostredníctvom bezpečnostného systému (na obrázkoch nenaznačené), ktorý sám vyhodnotí potrebu jeho zapnutia a vypnutia.V tomto príklade je pomocná hnacia jednotka g riešená zhodne, ako je opísané v príklade l s tým rozdielom (znázomené na obr. 3), že l( motorovému vozidlu lje pripojený príves ą a pomocná hnacia jednotka g obsahuje aj druhý elektromotor z umiestnený v oblasti hnanej nápravy Q prívesu ą.V tomto príklade je pomocná hnacia jednotka g riešená zhodne, ako je opísané v príklade l s tým rozdielom (znázomené na obr. 4), že motorovým vozidlomje jednostopové vozidlo g v tomto prípade motocykel.Snímač Q otáčok kolies je v tomto prípade umiestnený na zadnom hnacom kolese g a elektromotor Q je umiestnený V náboji predného hnaného kolesa Q.l. Pomocná hnacia jednotka motorového vozidla na zlepšenie jazdných vlastností v sťažených jazdných podmienkach, v y z n a č u j ú c a s a t ý m , že pozostáva z elektronickej riadiacej jednotky (21), ktoráje pripojená k ovládaču (22) na aktivovanie núdzového pohonu a ku ktorej je tiež prípoj ený súbor snímačov, ktorý je tvorený minimálne snímačom (12) otáčok kolies hnacej nápravy a snímačom (14) zapnutia alebo vypnutia spojky, pričom k riadiacej jednotke (21) je elektrickým káblom (24) pripojený minimálne jeden elektromotor (23) k minimálne jednej hnanej náprave (20), alebo k minimálne jednému hnanému kolesu(201) dvojstopového vozidla/prívesu (3), alebo minimálne k jednému hnanému kolesu (42) jednostopového vozidla (4).2. Pomocná hnacia jednotka podľa nároku l, v y z n a č u j ú c a obsahuje doplnkový snímač (13) zaradeného prevodového stupňa.3. Pomocná hnacia jednotka podľa nároku la 2, v y z n a č u j ú c a s a t ý m , že elektromotor4. Pomocná hnacia jednotka podľa nároku l až 3, v y z n a č u j ú c a s a t ý m , že ovládač (22) je tvorený mechanickou súčiastkou typu tlačidla alebo páčky, alebo automatickým zapinaním a vypínaním prostrednictvom existujúceho bezpečnostného systému.5. Pomocná hnacia jednotka podľa hociktorého z nárokov l až 4, v y z n a č u j ú c a s a t ý m ,že riadiaca jednotka (21) a ostatne prvky hnacej jednotky (2) sú napájané samostatným energetickým zdrojom (1 l).

MPK / Značky

MPK: B60K 17/30

Značky: pomocná, jednotka, hnacia

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/6-u6441-pomocna-hnacia-jednotka.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Pomocná hnacia jednotka</a>

Podobne patenty