Патент на изобретение №2285624
|
||||||||||||||||||||||||||
(54) УСТРОЙСТВО РЕГУЛИРОВАНИЯ СКОРОСТИ ВРАЩЕНИЯ КОЛЕС АВТОМОБИЛЯ ПРИ ПОВОРОТЕ
(57) Реферат:
Изобретение относится к области транспортной техники и может быть использовано в качестве регулятора скорости вращения колес автомобиля. Устройство регулирования скорости вращения колес автомобиля при повороте снабжено электронной системой, состоящей из датчика угла поворота рулевого вала и цифрового спидометра, устанавливающего линейную скорость автомобиля, блоком управления, определяющим радиус поворота автомобиля при движении и находящим по заданному алгоритму необходимую скорость вращения каждого из колес и выдающим от аккумулятора и генератора подзарядки требуемый ток разной полярности, но одинакового значения. Исполнительные механизмы выполнены в виде высокомоментных электродвигателей постоянного тока на каждой из полуосей мостов автомобиля, причем якорь каждого электродвигателя встроен в полуось, а статор – в кожух полуоси моста. Технический результат – повышение скорости вхождения в поворот и устойчивость при высоких скоростях маневрирования. 4 ил.
Изобретение относится к деталям машин и может быть использовано в качестве регулятора скорости вращения колес автомобиля. Существует устройство регулирования скорости вращения колес автомобиля при повороте (патент US 5343971, 1994 г.) и принятое за прототип. К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при применении известного устройства ограничения скорости, принятого за прототип, относится то, что привод вращения колес автомобиля осуществляется только за счет встроенных в каждом из них электромоторов. Технический результат – возможность использования предлагаемого устройства на автомобилях с традиционной трансмиссией для повышения скорости вхождения в поворот и устойчивости при высоких скоростях маневрирования. Особенность заключается в том, что предлагаемое устройство содержит встроенные в полуоси мостов высокомоментные электродвигатели с возможностью отдельного регулирования скорости каждого из колес автомобиля в зависимости от условий движения путем подачи на электродвигатели электрических токов противоположных знаков и равных по величине с целью нагружения полуоси, находящейся на внешнем радиусе, дополнительным моментом и торможения полуоси, находящейся на внутреннем радиусе, равным по величине тормозящим моментом. Сущность изобретения заключается в следующем: устройство встраивается в автомобиль и имеет электронную систему, состоящую из датчика угла поворота рулевого вала, цифрового спидометра устанавливающего линейную скорость автомобиля, блока управления, определяющего радиус поворота автомобиля при движении и находящего по заданному алгоритму необходимую скорость вращения каждого из колес, и выдающего требуемый ток разной полярности от аккумулятора и генератора подзарядки на исполнительные механизмы в виде высокомоментного электродвигателя постоянного тока на каждой из полуосей мостов автомобиля, причем якорь встраивается в полуось, а статор – в кожух полуоси моста. Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 показана схема устройства, на фиг.2 изображен электродвигатель в мосту автомобиля, на фиг.3 – механизм автомобильного дифференциала, на фиг.4 – блок-схема работы устройства. Устройство содержит (Фиг.1): датчик угла поворота рулевого колеса 1, цифрового спидометра 2, электронный блок управления 3, аккумулятор 4, генератор 5, электродвигатели 6. Работа устройства осуществляется следующим образом: при повороте рулевого механизма на угол На фиг.2 – конструктивное изображение реализации установки электродвигателя. Кожух полуоси моста 1 вырезается на величину корпуса электродвигателя 2 и они взаимно фиксируется штифтами 3. В корпусе электродвигателя находится статор электромотора 4, а в полуоси ведущего моста якорь 5. Электроток подается на колодку 6, откуда на якорь через щетки 7 и на статор через проводку корпуса 8. Для защиты электродвигателя от трансмиссионного масла, находящегося в кожухе моста, предназначены прокладки 9 и манжеты 10. На фиг.3 показан механизм автомобильного дифференциала. Предположим, что центр автомобиля описывает окружность радиуса R. Если расстояние между колесами будет d, то радиус внешней окружности будет Выполнение вышеприведенных соотношений обеспечивает вращение колес без проскальзывания. Алгоритм вычисления управляющих токов следующий (фиг.4): при входе автомобиля в поворот на блок управления через фильтр Ф, в целях подавления белого шума, поступает мгновенное значение угла поворота рулевого колеса Для достижения требуемой угловой скорости первого колеса Для этого необходимо совершить работу, равную
где J – приведенный момент инерции вращающихся масс передней оси (J1) и задней оси (J2). Электродвигателю необходимо совершить работу А=UI где U – напряжение в управляющей сети автомобиля, Соответственно управляющий ток Для колес передней оси с разной полярностью и значением:
Формула изобретения
Устройство регулирования скорости вращения колес автомобиля на повороте, содержащее электродвигатели постоянного тока, электронную систему, состоящую из датчика угла поворота рулевого вала и цифрового спидометра, устанавливающего линейную скорость автомобиля, блок управления, связанный с датчиком угла поворота рулевого вала и спидометром, определяющий средний радиус поворота автомобиля R и требуемую скорость вращения каждого из колес автомобиля для обеспечения их вращения без проскальзывания и передачи требуемого значения управляющих токов на аккумулятор, выдающий необходимый ток на электродвигатели на каждой из полуосей мостов автомобиля, отличающееся тем, что у каждого электродвигателя якорь встроен в полуось и статор – в кожух полуоси моста, причем в указанном блоке управления изменение угловой скорости колес определяется зависимостью
РИСУНКИ
MM4A – Досрочное прекращение действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Дата прекращения действия патента: 04.12.2006
Извещение опубликовано: 20.06.2008 БИ: 17/2008
|
||||||||||||||||||||||||||
, больший заданного значения, на блок управления 3 поступает сигнал с датчика угла поворота рулевого колеса 1. Электронный блок управления запрашивает действительную линейную скорость движения автомобиля V в данный момент с цифрового спидометра 2. В блоке управления вычисляются требуемые частоты вращения колес и определяются управляющие токи для каждого электродвигателя 6. Подача управляющих токов происходит с аккумулятора 4, подзаряжаемого во время движения автомобиля генератором 5. При внезапном отказе автомобиль продолжает движение как автомобиль с обыкновенной трансмиссией.
t,
