Система подачі тиску рідини - Kongsberg Techmatic UK Limited

1. Система подачі тиску рідини в транспортному засобі, що включає насос подачі тиску рідини, підключений через електромагнітний пристрій регулювання потоку з безліччю окремих контурів, що працюють під тиском рідини, кожен з яких працює окремими функціями транспортного засобу, засоби для виявлення поточного робочого стану і стан подачі тиску рідини в кожному контурі та електричний засіб управління, який приймає сигнали від детектуючого засобу і управляє засобом регулюючого клапана, щоб направити наявний потік насоса у відповідний контур, щоб підтримувати кожен контур як мінімум на мінімальному рівні тиску, необхідному для роботи пов'язана функція.

2. Система живлення за п. 1, яка відрізняється тим, що засіб електричного управління також приймає входи, що вказують на робочий параметр відповідного транспортного засобу.

3. Система подачі за п. 1, яка відрізняється тим, що рівень тиску рідини в кожному контурі підтримується між зазначеним мінімальним рівнем тиску та заданим максимальним рівнем тиску, що вказує на повністю заряджений стан.

4. Система живлення за п. 3, яка відрізняється тим, що насос приводиться в дію від електродвигуна і вимикається для економії струму та енергії, коли схеми повністю заряджені.

5. Система живлення за п. 1, яка відрізняється тим, що засіб електричного управління також розподіляє рідину по ланцюгах відповідно до запам'ятовуваного призначеного пріоритету ланцюга, який може бути змінним в залежності від поточного робочого стану кожної схеми.

6. Система живлення за п. 1, яка відрізняється тим, що якщо загальний попит на систему досягає заданого аварійного рівня, при якому насос загрожує неможливістю підтримувати мінімальний тиск у кожному контурі, спрацьовує попереджувальний пристрій.

7. Система живлення за п. 6, яка відрізняється тим, що при досягненні заздалегідь визначеного рівня надзвичайного попиту та виділенні пріоритету постачання аварійної ланцюга, який може залежати від поточного робочого стану кожної схеми.

8. Система живлення за п. 1, яка відрізняється тим, що потік до контурів розподіляється за принципом "час підключення насоса", де в періоди великого попиту кожна дана схема, що вимагає поповнення рідини, підключається до насоса на заздалегідь визначену частку часу необхідний насосу для повного заряджання даного контуру.

9. Система живлення за п. 1, яка відрізняється тим, що засіб регулюючого клапана містить лінійний керуючий клапан з електромагнітним керуванням.

10. Система живлення за п. 1, яка відрізняється тим, що засіб регулюючого клапана містить поворотний електромагнітний керуючий клапан з отворами, розташованими радіально навколо клапанів.

Даний винахід відноситься до систем подачі тиску рідини, зокрема до таких систем подачі тиску рідини для роботи різних функцій автомобіля, таких як рульове управління, гальмування, активна підвіска та спрацьовування зчеплення.

Завданням цього винаходу є створення вдосконаленої форми системи подачі тиску рідини для транспортного засобу, що дозволяє уникнути необхідності в складних пріоритетних клапанах регулювання витрати та насосах зі змінною подачею.

Таким чином, згідно з цим винаходом передбачена система подачі тиску рідини в транспортному засобі, що включає насос подачі тиску рідини, підключений через електромагнітний регулюючий засіб клапана потоку з безліччю окремих контурів, що працюють під тиском рідини, кожна функціонує окрема функція транспортного засобу, від'єднання поточного робочого стану та стану подачі тиску рідини кожної ланцюга, а також електричний засіб управління, який приймає сигнали від детектуючого засобу і управляє засобом регулюючого клапана, щоб направити наявний потік насоса у відповідний контур, щоб підтримувати кожен контур принаймні як мінімум рівень тиску, необхідний для роботи відповідної функції.

Якщо схеми керують такими функціями, як збір, відключення та повторне зачеплення (як, наприклад, у напівавтоматичному типі передачі, описаному в попередніх європейських патентах заявника № 0038113, 0043660, 0059035 та 0101220 та Європейській заявці No (0566595), тоді електричні засоби управління можуть вимагати прийому інших входів, що вказують на робочі параметри транспортного засобу, таких як частота обертання двигуна, швидкість руху, вибрана передача передачі та положення включення зчеплення.

Система подачі переважно влаштована для підтримки рівня тиску рідини в кожному контурі між зазначеним мінімальним рівнем тиску та заздалегідь заданим максимальним рівнем тиску, що вказує на повністю заряджений стан.

У кращому розташуванні насос приводиться в рух від електродвигуна і вимикається для економії струму та енергії, коли схеми повністю заряджені .

Одне втілення цього винаходу тепер буде описано лише на прикладі з посиланням на додані креслення, на яких:

Фіг. Фіг.1 - принципова схема системи подачі тиску рідини в транспортному засобі у відповідності з цим винаходом, а

ФІГ. 2-5 - схематичні схеми, що показують положення золотника клапанів для різних умов живлення ланцюгів системи, показаної на фіг. 1.

Посилаючись на фіг. 1, система подачі тиску рідини транспортного засобу містить насос 10 рідини, що приводиться в дію від електродвигуна 11 від акумуляторної батареї 12 автомобіля. Робота двигуна 11 контролюється реле 13 в з'єднанні між двигуном 11 і акумулятором 12.

Насос 10 забирає гідравлічну рідину з резервуара 14 і подає цю рідину до ряду гідравлічних контурів через електромагнітний клапан управління потоком рідини 15. У прикладі, описаному три гідравлічні контури A, B і C, отримують рідину від насоса 10 через клапан 15 і також передбачена зворотна магістраль R, яка повертає небажану рідину в резервуар 14.

Кожен контур рідини A, B і C включає гідроакумулятор 16, 17 і 18 відповідно та гідравлічне навантаження, яке у випадку контуру A є двигуном гідропідсилювача керма (зазначене графіком 19), у випадку контуру B - гальмівна система (позначено графіком 20), а у випадку ланцюга C - система зчеплення, що контролюється (зазначена графою 21). Кожен гідравлічний контур підключений до насоса через зворотний клапан 22, 23 і 24 відповідно, а також включає датчик тиску рідини 25, 26 і 27 відповідно.

Розподіл рідини від насоса 10 до контурів A, B і C через клапан 15 контролюється за допомогою електричного мікроконтролера 28, який управляє клапаном 15 через соленоїд 15a та відповідні лінії 29. Реле 13 і датчики тиску 25, 26 і 27 підключені із засобами керування 28. Залежно від функцій, якими схеми A, B і C повинні керувати на транспортному засобі, засіб 28 управління також приймає додаткові вхідні сигнали керування автомобілем, представлені на фіг. 1 стрілками 30,31,32,33,34 та 35. В описаному прикладі схема С керує набором зчеплення з місця відпочинку та розчепленням зчеплення та повторним зачепленням при виході в режим відпочинку та під час перемикання передач, щоб забезпечити, наприклад, напівавтоматична коробка передач типу, описаного в раніше заявлених заявником європейських патентах та заявці.

Однак буде вдячне, що транспортний засіб може використовувати повністю автоматичну систему трансмісії, в якій не тільки контролюється зчеплення, зачеплення та розчеплення, але і фактична зміна передавальних числа. В якості альтернативи винахід також може бути застосовано до транспортного засобу, в якому зчеплення управляється повністю вручну, а схема С керує деякими іншими функціями транспортного засобу, такими як підвіска транспортного засобу в транспортному засобі, оснащеному активною або самовирівнюється підвіскою.

Поки показано три схеми, принцип може однаково застосовуватися до більшої кількості схем.

При використанні цього винаходу на вищеописаному напівавтоматичному типі стрілок трансмісії 30,31,32 та 33 використовуються для визначення швидкості обертання двигуна, швидкості руху, обраної передачі на даний момент та положення включення зчеплення відповідно. Стрілки 34 і 35 вказують на відчуття кута повороту та тиску гальма або спрацьовування гальма. Таким чином, засіб 28 електричного управління приймає сигнали, що вказують на робочий стан кожної схеми A, B і C, а також про стан подачі тиску рідини в кожну схему від датчиків тиску 25-27.

ФІГ. На фіг.2-5 схематично показані положення золотника клапана 15 для розподілу потоку насоса до контурів A, B і C. Положення золотника контролюється за допомогою відомих методів модуляції ширини імпульсу, згідно з якими соленоїд 15 імпульсує по лініях 29 від блоку управління 28. Як видно на фіг. З 2 по 5 золотник 36 клапана 15 зміщується соленоїдом 15a проти дії зворотної пружини 37, забезпечуючи бажане зміщення золотника і, як наслідок, розподіл потоку. Як буде зрозуміло, для отримання більшого зміщення золотника клапана необхідний більш високий середній струм соленоїда, це досягається при використанні модуляції широти імпульсу з фіксованою частотою за рахунок збільшення робочого циклу модуляції.

Посилаючись на фіг. 2 це показує золотник 36 у стані "вимкненого" соленода, при якому насос 10 з'єднаний із зворотним R через кільцеву золотникову камеру 38, а контури A, B і C ізольовані від насоса 10 через відповідні зворотні клапани 22, 23 і 24. Це так зване положення "поза навантаженням", при якому на насос 10. навантаження порівняно невелике. Система управління 28 виконана з можливістю приймати цю умову автоматично при запуску системи, щоб уникнути великих втрат потужності, особливо в умовах низьких температур, коли вимога перекачувати холодну в'язку рідину в контури A, B і C в іншому випадку може спричинити значне навантаження насоса. ФІГ. Положення 2 також приймається, коли всі контури повністю заряджені, щоб знову мінімізувати навантаження насоса при повторному запуску.

На фіг. 3 золотник 36 зміщений праворуч від ФІГ. 2 таким чином, щоб центральна котушка 39 перекривала потік до контурів B і C, а кінцева земля 40 відсікала потік до зворотної магістралі R. У цьому стані весь потік насоса направляється в гідравлічний контур A, який в описаному прикладі - це схема рульового управління, яка має пріоритет номер один.

На фіг. 4 умовна кінцева земля 40 продовжує закривати зворотну лінію R, тоді як центральна земля 39 замикає ланцюг B, але дозволяє здійснювати зв'язок з ланцюгом C через золотникову камеру 41. Таким чином, на фіг. 4 умови A і C забезпечуються витратою від насоса 10.

На фіг. 5 умова кінцева земля 40 замикання зворотної лінії R і центральна земля 39 замикання ланцюга C, так що контури A і B обидва отримують потік від насоса 10.

Блок управління 28 зберігає у внутрішній пам'яті запис мінімального рівня тиску, необхідного для роботи функції, пов'язаної з кожною ланцюгом A, B і C (наприклад, рульове управління, гальма та зчеплення), а також максимальний рівень тиску, при якому розглядається кожна схема щоб бути повністю зарядженим. Система подачі тиску рідини влаштована таким чином, щоб забезпечити підтримку кожного контуру принаймні на мінімальному рівні тиску, щоб забезпечити можливість його подальшої повноцінної роботи. Система управління 28 також зберігає у своїй пам'яті присвоєний пріоритет трьом ланцюгам A, B та C, який може бути змінним залежно від поточного стану використання кожної схеми.

Як зазначено вище, система управління 28 отримує входи 30 - 35, що вказують на робочий стан функцій, керованих кожним гідравлічним контуром A, B і C. Таким чином, наприклад, входи 30 - 33 вказують на стан роботи системи управління зчепленням 21 тоді як вхід 34 вказує стан спрацьовування рульової системи (тобто, чи вона повністю заблокована і, отже, в умовах високого навантаження або в положенні низького навантаження прямо вперед), а датчик 35 вказує, чи гальма натискаються індикація гальмівного тиску або руху педалі гальма за допомогою наближеного вимикача.

Таким чином, використовуючи входи 30 - 35, система розподіляє наявний потік від насоса 10 на кожну схему A, B і C відповідно до поточної потреби. Наприклад, якщо транспортний засіб повертається на дорозі, коли всі три контури A, B і C потенційно спрацьовують, блок 28 подаватиме рідину в кожну ланцюг, коли ця схема насправді потребує потоку, і подаватиме достатню кількість рідини в кожну ланцюг, щоб підтримувати мінімальний тиск, необхідний для роботи відповідної функції.

Якщо загальний попит системи з усіх контурів досягає заздалегідь визначеного аварійного рівня, при якому насос загрожує неможливістю підтримувати мінімальний тиск у кожному контурі, система може бути організована для активації попереджувального пристрою, такого як звуковий сигнал та/або попереджувальне світло. У цьому стані система може виділити заздалегідь визначений надзвичайний пріоритет живлення ланцюга, який може залежати від фактичного поточного робочого стану ланцюгів.

Таким чином, завдяки такому контролю над розподілом потужності насоса можна забезпечити безперервну роботу всіх трьох контурів A, B і C, використовуючи насос 10, потужність подачі якого недостатня, щоб мати можливість одночасно заряджати всі три контури до їх заданого максимального тиску рівнів. Це дозволяє використовувати менший і, таким чином, більш економічний насос.

Система призначена для підняття кожного контуру A, B і C до максимального рівня тиску шляхом поступового подавання рідини в кожен контур по черзі, відповідно до поточного робочого стану автомобіля, так що рівень тиску в кожному контурі поступово наростає до заздалегідь визначений максимум. Коли в усіх контурах досягнуто умови максимального тиску, золотник клапана розміщений на фіг. 2 для повернення подачі насоса по лінії R у резервуар 14, а електродвигун 11 вимикається реле 13 для економії поточного потоку і, отже, споживання енергії. Як описано вище, на фіг. 3,4 і 5 показані інші умови подачі контуру, які керуються системою управління 28, як це необхідно для підтримки мінімального тиску в контурі та поступового нарощування кожного рівня тиску в контурі.

Філософія управління блоку 28 може включати "концепцію часу підключення насоса", засновану на припущенні, що якщо повний вихід насоса спрямований до будь-якої заданої схеми, він зможе повністю зарядити цю схему за 4 секунди, так що переривчаста ланцюг поповнення, проведене клапаном 15, може обмежуватися 1 секундою підключення насоса до кожного відповідного контуру, якщо насос намагається задовольнити попит з усіх трьох контурів.

Також буде зрозуміло, що хоча лінійний електромагнітний керуючий клапан 15 був описаний вище, система могла б однаково добре використовувати поворотний електромагнітний клапан з отворами, розташованими радіально навколо клапана.