RU2495266C2 - Method to minimise fuel consumption of automotive ice with power accumulation system and device to this end - Google Patents

Method to minimise fuel consumption of automotive ice with power accumulation system and device to this end Download PDF

Info

Publication number
RU2495266C2
RU2495266C2 RU2012100462/06A RU2012100462A RU2495266C2 RU 2495266 C2 RU2495266 C2 RU 2495266C2 RU 2012100462/06 A RU2012100462/06 A RU 2012100462/06A RU 2012100462 A RU2012100462 A RU 2012100462A RU 2495266 C2 RU2495266 C2 RU 2495266C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
internal combustion
combustion engine
energy
flywheel
control system
Prior art date
Application number
RU2012100462/06A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2012100462A (en
Inventor
Игорь Константинович Александров
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Вологодский государственный технический университет" (ВоГТУ)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Вологодский государственный технический университет" (ВоГТУ) filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Вологодский государственный технический университет" (ВоГТУ)
Priority to RU2012100462/06A priority Critical patent/RU2495266C2/en
Publication of RU2012100462A publication Critical patent/RU2012100462A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2495266C2 publication Critical patent/RU2495266C2/en

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/30Use of alternative fuels, e.g. biofuels

Landscapes

  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Hybrid Electric Vehicles (AREA)

Abstract

FIELD: engines and pumps.
SUBSTANCE: invention relates to automotive industry and can be used in vehicles incorporating electromechanical transmission wherein specific ICE fuel consumption is minimised owing to application of power accumulators. Proposed device comprises controlled fuel feed component incorporating ACS with feedback channels communicated with transmission elements and controlled electric power accumulator and flywheel-type power accumulator engaged with ICE shaft by controlled electromagnetic coupling. Control system control interaction of both accumulators in motion when traction motor consumes electric power and in braking when traction motor running in generator mode outputs power to drive system.
EFFECT: control system recovers power in turns at electric and flywheel power accumulators.
2 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области использования двигателей внутреннего сгорания (ДВС) в машинах и машинных агрегатах различного назначения, использующих накопители энергии, в частности, применительно к транспортным средствам (ТС) для перевозки грузов и пассажиров.The invention relates to the field of use of internal combustion engines (ICE) in cars and engine assemblies for various purposes, using energy storage devices, in particular with respect to vehicles (TS) for the transport of goods and passengers.

Энергетическая эффективность этих устройств достигается за счет использования в энергетической цепи ДВС - движитель буферных накопителей энергии, стабилизирующих работу ДВС при изменении нагрузочных режимов на ведущих колесах во время движения ТС.The energy efficiency of these devices is achieved through the use of ICE in the energy circuit - the mover of buffer energy storage devices that stabilize the operation of the ICE when changing the load conditions on the drive wheels during the movement of the vehicle.

Известны способы [1, 2] минимизации удельного расхода топлива ДВС транспортного средства с электромеханической трансмиссией, на которых в качестве буферного накопителя энергии используются химические источники тока (аккумуляторы) или конденсаторные батареи.Known methods [1, 2] to minimize the specific fuel consumption of the internal combustion engine of a vehicle with an electromechanical transmission, on which chemical current sources (batteries) or capacitor banks are used as a buffer energy storage.

Известен способ [3, 4] выравнивания нагрузки на приводном валу ДВС за счет инерционного накопителя механической энергии (маховичный привод).The known method [3, 4] load balancing on the drive shaft of the internal combustion engine due to the inertial storage of mechanical energy (flywheel drive).

Как тот, так и другой способ имеют свои преимущества и недостатки.Both methods have their advantages and disadvantages.

Первый способ (накопитель электрической энергии)The first method (electrical energy storage)

Недостатки:Disadvantages:

1) требуются дорогостоящие электрохимические источники тока или суперконденсаторы; стоимость батареи накопителей возрастает пропорционально ее емкости и может составлять более половины стоимости электрифицированного ТС;1) expensive electrochemical current sources or supercapacitors are required; the cost of a battery of drives increases in proportion to its capacity and can be more than half the cost of an electrified vehicle;

2) недостаточная надежность накопителей энергии данного вида и, соответственно, значительные затраты на ремонт ТС при выходе их из строя;2) insufficient reliability of energy storage devices of this type and, accordingly, significant costs for repairing vehicles in the event of failure;

3) конструктивно сложнее решается вопрос повторного запуска ДВС в режимах кратковременного отключения-включения.3) the structurally more complex issue of restarting the internal combustion engine in the short-term on-off modes is solved.

Преимущества:Benefits:

1) идеально реализуется управление движителем ТС за счет наличия электромеханической трансмиссии, снабженной тяговым управляемым электродвигателем;1) vehicle propulsion control is ideally implemented due to the presence of an electromechanical transmission equipped with a traction controlled electric motor;

2) устраняется потребность в механических или гидромеханических устройствах, регулирующих передаточное отношение трансмиссии;2) eliminates the need for mechanical or hydromechanical devices that regulate the gear ratio of the transmission;

3) надежно обеспечивается процесс рекуперации энергии в накопитель как при торможении транспортного средства, так и при движении его под уклон;3) the process of energy recovery to the drive is reliably ensured both when the vehicle is braked and when it moves downhill;

4) обеспечивается возможность управления величиной емкости накопителя энергии [2].4) provides the ability to control the value of the capacity of the energy storage [2].

Второй способ (маховичный накопитель)The second method (flywheel drive)

Недостатки:Disadvantages:

1) увеличенная масса механической части привода, которая при заданной частоте вращения возрастает пропорционально моменту инерции маховика;1) the increased mass of the mechanical part of the drive, which at a given speed increases in proportion to the moment of inertia of the flywheel;

2) сохраняется потребность в устройствах, регулирующих передаточное отношение трансмиссии;2) there remains a need for devices that regulate the gear ratio of the transmission;

3) очень сложно реализовать процесс рекуперации энергии путем передачи ее обратно маховику при торможении ТС (для передачи потока мощности в обратном направлении необходимо установить повышающий редуктор, включающийся строго на начальный момент торможения); практически возврат энергии на раскрутку маховика можно обеспечить только при движении транспортного средства под уклон.3) it is very difficult to implement the process of energy recovery by transferring it back to the flywheel during braking of the vehicle (to transmit the power flow in the opposite direction, it is necessary to install a step-up gearbox that engages strictly at the initial moment of braking); in practice, energy can be returned to the flywheel only when the vehicle is moving downhill.

Преимущества:Benefits:

1) дешевизна конструкции;1) low cost of construction;

2) высокая надежность;2) high reliability;

3) идеально решается вопрос повторного запуска ДВС в режимах кратковременного отключения-включения.3) the issue of restarting the internal combustion engine in short-time off-on modes is ideally solved.

Предлагаемая комбинированная система имеет все положительные свойства, характерные для каждого прототипа в отдельности, и соответственно, свободна от недостатков прототипов, что определяет новизну и эффективность данного технического решения. Способов и устройств, обеспечивающих совместное функционирование накопителей первого и второго вида, не обнаружено, следовательно, обеспечивают заявляемому техническому решению соответствия существенные отличия.The proposed combined system has all the positive properties characteristic of each prototype individually, and accordingly, it is free from the disadvantages of the prototypes, which determines the novelty and effectiveness of this technical solution. Methods and devices that ensure the joint operation of drives of the first and second type are not found, therefore, provide the claimed technical solution for compliance with significant differences.

Целью изобретения является повышение энергоэффективности (КПД) ДВС при работе его на транспортных средствах в условиях постоянно изменяющихся нагрузочных режимов.The aim of the invention is to increase the energy efficiency (COP) of the internal combustion engine when it is operated on vehicles under constantly changing load conditions.

Цель достигается тем, что комбинированная система реализует все положительные качества существующих накопителей энергии:The goal is achieved by the fact that the combined system implements all the positive qualities of existing energy storage:

1) снижается стоимость электрохимических накопителей энергии (примерно в два раза), так как около половины (и даже более) накапливаемой энергии запасается в маховике;1) the cost of electrochemical energy storage is reduced (about two times), since about half (or even more) of the stored energy is stored in the flywheel;

2) сохраняется электромеханическая трансмиссия с тяговым управляемым электродвигателем, что исключает потребность в устройствах, регулирующих передаточное отношение трансмиссии;2) the electromechanical transmission with a traction controlled electric motor is saved, which eliminates the need for devices that regulate the gear ratio of the transmission;

4) надежно обеспечивается процесс рекуперации энергии в накопители и при торможении транспортного средства, и при движении его под уклон;4) the process of energy recovery to the drives is reliably ensured during the braking of the vehicle and when it moves downhill;

5) обеспечивается возможность управления величиной емкости накопителя энергии;5) it is possible to control the value of the energy storage capacity;

6) идеально решается вопрос повторного запуска ДВС в режимах кратковременного отключения-включения.6) the issue of restarting the internal combustion engine in short-time off-on modes is ideally solved.

В конечном итоге за счет указанных преимуществ снижается стоимость конструкции, повышаются ее энергетическая эффективность и надежность.Ultimately, due to these advantages, the cost of the structure is reduced, its energy efficiency and reliability are increased.

Последнее свойство особенно полезно в условиях экстремальной эксплуатации ТС, поскольку оно сохраняет на определенное время способность к передвижению при выходе из строя одного (и даже двух) важнейших компонентов системы: ДВС, связанного с ним мотор-генератора, любого из двух накопителей энергии (один из накопителей энергии при выходе из строя ДВС должен функционировать).The latter property is especially useful in conditions of extreme operation of the vehicle, since it retains the ability to move for a certain time when one (or even two) of the most important components of the system fails: the internal combustion engine, the associated motor generator, any of two energy storage devices (one of energy storage devices in case of failure of the internal combustion engine should function).

На фиг.1 показано устройство для реализации данного способа.Figure 1 shows a device for implementing this method.

Устройство включает в себя: ДВС 1, соединительную управляемую электромагнитную муфту 2, накопитель (Н-1) 3 маховикового типа, электромотор-генератор (ЭМГ-1) 4, химический (или конденсаторный) накопитель (Н-2) 5 энергии, электромотор-генератор (ЭМГ-2) 6, механическую трансмиссию 7, движитель 8, механическое тормозное устройство 9, систему управления (СУ) 10, механизм управления топливоподающим рабочим органом (ТПРО)11.The device includes: ICE 1, a controlled electromagnetic coupling 2, a flywheel drive (H-1) 3, an electric motor-generator (EMG-1) 4, a chemical (or capacitor) energy drive (H-2) 5, an electric motor generator (EMG-2) 6, mechanical transmission 7, propulsion device 8, mechanical brake device 9, control system (SU) 10, control mechanism of the fuel supplying working body (TPRO) 11.

Заявленный способ реализуется с помощью представленного устройства.The claimed method is implemented using the presented device.

Работа устройства характеризуется тремя состояниями.The operation of the device is characterized by three states.

Состояние 1 - запуск системы.State 1 - system startup.

Водитель подает в систему управления (СУ) сигнал h1 на запуск ДВС 1, в результате чего электроэнергия от накопителя 5 поступает на электромотор-генератор 4. Последний, работая в режиме двигателя, раскручивает маховичный накопитель 3 до заданной (минимально необходимой для запуска ДВС) частоты ω0 вращения, по достижении которой СУ подает команду на плавное включение управляемой электромеханической муфты 2 и крутящий момент от маховика 3 через муфту 2 передается на вал ДВС 1. Одновременно СУ подает сигнал на включение ТПРО 10, в результате чего заводится ДВС 1. ДВС начинает раскручивать маховик 5 и жестко соединенный с последним вал ЭМГ-1 4, который в этот момент переключается в режим генерации электрической энергии.The driver sends a signal h1 to the engine control system (SU) to start the engine 1, as a result of which the electric power from the drive 5 is supplied to the electric motor-generator 4. The latter, working in the engine mode, spins the flywheel drive 3 to the specified (minimum necessary to start the engine) ω 0 of rotation, upon reaching which the control system gives a command to smoothly turn on the controlled electromechanical coupling 2 and the torque from the flywheel 3 is transmitted through the coupling 2 to the engine ICE shaft 1. At the same time, the control system sends a signal to turn on the TPR 10, resulting in ICE 1 is on. ICE begins to spin the flywheel 5 and the EMG-1 4 shaft, which is rigidly connected to the last one, which at that moment switches to electric power generation mode.

Состояние 2 - работа системы при движении ТС.State 2 - system operation during vehicle movement.

Водитель подает в СУ сигнал h2 на управление тяговым электромотором ЭМГ-2 6, который через трансмиссию 7 сообщает крутящий момент движителю (колесу) 8 и ТС приводится в движение. ЭМГ-2 имеет возможность получать питание как от накопителя Н-2 (аккумуляторной батареи), так и непосредственно от ЭМГ-1 (работающего в режиме генератора), допускается также совместная работа указанных источников электроэнергии на тяговый электромотор ЭМГ-2.The driver sends a h2 signal to the control system to control the EMG-2 6 traction electric motor, which, through transmission 7, reports the torque to the propulsion unit (wheel) 8 and the vehicle is driven. EMG-2 has the ability to receive power from both the N-2 drive (battery) and directly from EMG-1 (operating in generator mode), the joint operation of these sources of electricity to the EMG-2 traction electric motor is also allowed.

При движении ТС по горизонтальному участку пути на малых и средних скоростях ЭМГ-2 получает питание только от накопителя Н-2, степень «заряженности» которого определяется величиной напряжения на клеммах: Umax - максимальное и Umin минимальное напряжение. Как только напряжение на клеммах накопителя Н-2 снижается до значения Umin, СУ вырабатывает сигнал на включение обмотки возбуждения ЭМГ-1, который начинает вырабатывать электроэнергию на два потребителя: ЭМГ-2 и Н-2.When the vehicle moves along the horizontal section of the track at low and medium speeds, the EMG-2 receives power only from the N-2 drive, the degree of “charge” of which is determined by the voltage at the terminals: U max - maximum and U min minimum voltage. As soon as the voltage at the terminals of the drive N-2 decreases to the value of U min , SU generates a signal to turn on the excitation winding EMG-1, which begins to generate electricity for two consumers: EMG-2 and N-2.

Если ЭМГ-2 не потребляет энергию (ТС стоит на месте или движется по инерции), то вся энергия от ЭМГ-2 передается на Н-2, который принимает заряд до полной емкости, то есть до момента достижения напряжения Umax, после чего ЭМГ-1 прекращает работу (возбуждение отключается).If EMG-2 does not consume energy (the vehicle stands still or moves by inertia), then all the energy from EMG-2 is transferred to H-2, which takes charge to its full capacity, that is, until the voltage reaches U max , after which EMG -1 stops working (excitation is turned off).

При работе ЭМГ-2 на больших нагрузках (при движении ТС на повышенных скоростях или на подъем) тяговый электродвигатель получает питание как от Н-2, так и от ЭМГ-1.When EMG-2 is operating at high loads (when the vehicle moves at elevated speeds or to lift), the traction motor receives power from both N-2 and EMG-1.

В свою очередь ЭМГ-1 получает механическую энергию от выходного вала маховичного накопителя Н-1. Частота вращения последнего (а соответственно и ЭМГ-1) контролируется системой управления (СУ) в заданных пределах: ωmax - максимальное, ωmin - минимальное значение. Максимальная частота может устанавливаться в пределах частоты работы ДВС (наиболее желаемое значение частоты вращения, при которой ДВС имеет наибольший крутящий момент, а следовательно, и наибольший КПД). Минимальная частота определяется устойчивостью работы ДВС и не должна быть ниже ω0. При этом учитывается также и характеристики ЭМГ-1, а именно его способность генерировать электроэнергию с заданными параметрами, что зависит от частоты вращения ротора.In turn, EMG-1 receives mechanical energy from the output shaft of the flywheel drive N-1. The rotation frequency of the latter (and, accordingly, EMG-1) is controlled by a control system (CS) within the specified limits: ω max - maximum, ω min - minimum value. The maximum frequency can be set within the limits of the frequency of operation of the internal combustion engine (the most desirable value of the rotational speed at which the internal combustion engine has the highest torque and, therefore, the highest efficiency). The minimum frequency is determined by the stability of the internal combustion engine and should not be lower than ω 0 . In this case, the characteristics of EMG-1 are also taken into account, namely its ability to generate electricity with specified parameters, which depends on the rotor speed.

В начальный момент ЭМГ-1 получает механическую энергию, которая была запасена маховичным накопителем Н-1. По мере расхода этой энергии потребителями частота вращения маховика снижается до порогового значения ωmin. В этот момент СУ подает сигнал на включение электромагнитной муфты 2, ТПРО 10 в результате ДВС, раскрученный до частоты ωmin, включается в работу и начинает разгонять маховик вплоть до заданного максимального значения частоты ωmax. После чего муфта 2 и ТПРО 10 снова отключаются и ДВС останавливается.At the initial moment, EMG-1 receives mechanical energy, which was stored by the flywheel drive N-1. As consumers consume this energy, the flywheel’s speed decreases to the threshold value ω min . At this point, the SU sends a signal to turn on the electromagnetic clutch 2, TPRO 10 as a result of the internal combustion engine, untwisted to the frequency ω min , is turned on and starts to accelerate the flywheel up to the specified maximum frequency value ω max . After that, the coupling 2 and TPRO 10 are again turned off and the internal combustion engine stops.

Особенностью работы ДВС в рассматриваемой системе является то, что ТПРО всегда обеспечивает максимальную подачу топлива, то есть ДВС работает только на внешней скоростной характеристике, где достигается минимальный удельный расход топлива. Кроме того, ωmax может выбираться водителем с учетом скоростного и нагрузочного режима движения ТС. Очевидно, что чем больше потребляемая мощность ЭМГ-2, которая зависит от дорожных условий и стиля вождения водителя, тем больше устанавливается величина ωmax.A feature of the operation of the internal combustion engine in the system under consideration is that the TPRO always provides the maximum fuel supply, i.e. the internal combustion engine works only on the external speed characteristic, where the minimum specific fuel consumption is achieved. In addition, ω max can be selected by the driver, taking into account the speed and load conditions of the vehicle. Obviously, the greater the power consumption of the EMG-2, which depends on the road conditions and the driving style of the driver, the more the value ω max is set .

Состояние 3 - работа системы в режиме рекуперации и торможения.State 3 - operation of the system in the mode of recovery and braking.

При начальном периоде включения водителем тормозной системы (плавное нажатие на педаль тормоза) с целью торможения и остановки ТС (или с целью замедления ТС, движущегося под уклон) в СУ поступает сигнал h3, действие которого обеспечивает перевод ЭМГ-2 в режим генератора. Вырабатываемая последним электроэнергия передается в управляемый по принципу разделения (объединения) элементов (см. [2]) накопитель Н-2. Когда рекуперация в накопитель Н-2 становится невозможной (достигается предельное напряжение Umax), электроэнергия, вырабатываемая ЭМГ-2, направляется на ЭМГ-1, при этом СУ обеспечивает работу последнего в режиме двигателя. ЭМГ-1 начинает раскручивать маховик, отключенный от ДВС, (рекуперируя в него механическую энергию). Это может быть достигнуто только в пределах частоты вращения маховика, не превышающих ωmax. После чего возбуждение ЭМГ-1 и ЭМГ-2 отключается, и на этом электродинамическое торможение ТС заканчивается.When the driver starts the brake system (smoothly depressing the brake pedal) in order to brake and stop the vehicle (or to slow down the vehicle moving downhill), the h3 signal arrives in the control unit, the action of which ensures that the EMG-2 enters the generator mode. The electricity generated by the latter is transferred to the N-2 drive controlled by the principle of separation (association) of elements (see [2]). When recovery to the N-2 drive becomes impossible (the maximum voltage U max is reached), the electricity generated by the EMG-2 is sent to the EMG-1, while the control system ensures the latter operates in the engine mode. EMG-1 begins to spin the flywheel, disconnected from the internal combustion engine, (recovering mechanical energy into it). This can be achieved only within the limits of the flywheel speed, not exceeding ω max . After that, the excitation of EMG-1 and EMG-2 is turned off, and this ends the electrodynamic braking of the vehicle.

Если водитель продолжает удерживать педаль тормоза, то возникает сигнал h4, который включает механическое тормозное устройство 9, и ТС останавливается.If the driver continues to hold the brake pedal, a signal h4 appears, which turns on the mechanical brake device 9, and the vehicle stops.

Использование данного способа и устройства увеличивает эффективность работы ДВС особенно при движении ТС в режиме частых разгонов-торможений транспортного средства (движение ТС в городе). Это обеспечивается в первую очередь за счет того, что: 1) ДВС работает только на внешней скоростной характеристике; 2) при наличии двух накопителей энергии и совместной их работе увеличивается объем рекуперируемой энергии торможения ТС; 3) надежный запуск ДВС от маховика исключает режим холостого хода ДВС при отсутствии на нем нагрузки (что не характерно для прототипов).The use of this method and device increases the efficiency of the internal combustion engine, especially when the vehicle is moving in the mode of frequent acceleration and deceleration of the vehicle (vehicle traffic in the city). This is ensured primarily due to the fact that: 1) the internal combustion engine works only on the external speed characteristic; 2) in the presence of two energy storage devices and their joint operation, the volume of the regenerated braking energy of the vehicle increases; 3) reliable start of the internal combustion engine from the flywheel eliminates the idling of the internal combustion engine in the absence of load on it (which is not typical for prototypes).

ЛитератураLiterature

1. Патент №2338081 РФ, МПК F02D 17/04, F02D 41/30. Опубл. в БИ №31 10.11.20081. Patent No. 2338081 of the Russian Federation, IPC F02D 17/04, F02D 41/30. Publ. in BI No. 31 10.11.2008

2. Патент №2418185 РФ, МПК F02D 41/04, B60W 10/10. Опубл. в БИ №13 10.05.2011.2. Patent No. 2418185 of the Russian Federation, IPC F02D 41/04, B60W 10/10. Publ. in BI No. 13 05/10/2011.

3. Гулиа, Н.В. Накопители энергии / Н.В. Гулиа. - М.: Наука, 1980. - 152 с.3. Gulia, N.V. Energy storage / N.V. Gulia. - M .: Nauka, 1980 .-- 152 p.

4. Патент №2033560 РФ, МПК F03G 3/00, F16F 15/30. Опубл. 20.04.1995.4. Patent No. 2033560 of the Russian Federation, IPC F03G 3/00, F16F 15/30. Publ. 04/20/1995.

Claims (3)

1. Способ минимизации расхода топлива за счет автоматического регулирования режима работы двигателя внутреннего сгорания (ДВС), соединенного с генератором электрической энергии, обеспечивающим питание электромеханической передачи транспортного средства (ТС), регулируемый на основе обратных связей с тяговым электромотором движителя и накопителем электрической энергии, отличающийся тем, что в целях повышения эффективности работы ДВС используется дополнительный маховичный накопитель механической энергии, соединяемый с ДВС посредством управляемой электромагнитной муфты, запуск ДВС осуществляется от маховика, приводимого в действие от генератора, работающего в режиме двигателя и получающего энергию от электрохимического накопителя при работе ДВС, когда оба накопителя насыщаются энергией, а частота вращения ДВС достигает максимально допустимого значения, система управления (СУ) отключает ДВС, по мере движения ТС и потребления энергии тяговым двигателем частота вращения маховикового накопителя снижается до минимально допустимого значения, тогда СУ обеспечивает включение ДВС, который вновь совершает «подкачку» системы накопителей, во время торможения ТС обеспечивается рекуперация энергии, вырабатываемой тяговым электродвигателем, работающим в режиме генератора, при этом ДВС посредством электромагнитной муфты отключается, а генерируемая энергия сначала насыщает полностью электрохимический накопитель, а затем поступает на генератор, работающий в режиме двигателя, и раскручивает маховик до установленного максимального значения.1. A method of minimizing fuel consumption due to automatic regulation of the operating mode of an internal combustion engine (ICE) connected to an electric energy generator that provides power to the vehicle’s electromechanical transmission, which is adjustable based on feedbacks from the propulsion electric motor of the propulsion device and electric energy storage device, characterized in the fact that in order to increase the efficiency of the internal combustion engine, an additional flywheel drive of mechanical energy is used, connected to the internal combustion engine by m controlled electromagnetic coupling, the internal combustion engine is started from a flywheel, driven by a generator operating in the engine mode and receiving energy from the electrochemical storage device when the internal combustion engine is powered, when both storage rings are saturated with energy, and the internal combustion engine speed reaches the maximum permissible value, control system (SU ) turns off the internal combustion engine, as the vehicle moves and energy is consumed by the traction motor, the speed of the flywheel drive decreases to the minimum acceptable value, then the control system provides on The operation of the internal combustion engine, which again “pumps up” the drive system, during the braking of the vehicle, the energy generated by the traction electric motor operating in the generator mode is provided, while the internal combustion engine is switched off by means of an electromagnetic clutch, and the generated energy first saturates the fully electrochemical storage, and then goes to the generator operating in engine mode, and untwists the flywheel to the set maximum value. 2. Устройство минимизации расхода топлива ДВС, содержащее управляемый ТПРО (топливоподающий рабочий орган), снабженный системой автоматического регулирования с обратными связями с элементами электромеханической трансмиссии и управляемым электрическим накопителем энергии, отличающееся тем, что дополнительно содержит соединенный с ДВС посредством управляемой электромагнитной муфты маховичный накопитель энергии, систему управления, определяющую взаимодействие обоих накопителей как при движении ТС, когда тяговый электродвигатель потребляет электроэнергию, так и при торможении ТС, когда тяговый двигатель, работающий в режиме генератора, отдает энергию в систему привода, при этом СУ обеспечивает рекуперацию энергии поочередно в каждый накопитель энергии.2. ICE fuel consumption minimizing device comprising a controlled TPRO (fuel supplying working body) equipped with an automatic control system with feedback with elements of an electromechanical transmission and a controlled electric energy storage device, characterized in that it further comprises a flywheel energy storage device connected to the internal combustion engine by means of a controlled electromagnetic clutch , a control system that determines the interaction of both drives as when driving a vehicle, when the traction motor reblyaet electricity, and when braking vehicle, when the drive motor operating in generator mode, gives energy to the drive system, wherein the CS provides the energy recovery alternately in each power storage unit. 3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что при первичном запуске непрогретого ДВС автоматическая система управления отключается, при этом используется штатная (установленная заводом-изготовителем) система управления ТПРО вплоть до прогрева ДВС до рабочей температуры. 3. The device according to claim 2, characterized in that during the initial start-up of an unheated ICE, the automatic control system is turned off, while the standard (installed by the manufacturer) TPR control system is used up to the internal combustion engine warming up to operating temperature.
RU2012100462/06A 2012-01-10 2012-01-10 Method to minimise fuel consumption of automotive ice with power accumulation system and device to this end RU2495266C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012100462/06A RU2495266C2 (en) 2012-01-10 2012-01-10 Method to minimise fuel consumption of automotive ice with power accumulation system and device to this end

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012100462/06A RU2495266C2 (en) 2012-01-10 2012-01-10 Method to minimise fuel consumption of automotive ice with power accumulation system and device to this end

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2012100462A RU2012100462A (en) 2013-07-20
RU2495266C2 true RU2495266C2 (en) 2013-10-10

Family

ID=48791495

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012100462/06A RU2495266C2 (en) 2012-01-10 2012-01-10 Method to minimise fuel consumption of automotive ice with power accumulation system and device to this end

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2495266C2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2647946C2 (en) * 2016-03-09 2018-03-21 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Казанский (Приволжский) федеральный университет" (ФГАОУ ВО КФУ) Device for energy drive
RU2657239C2 (en) * 2014-01-17 2018-06-09 Форд Глобал Технолоджис, ЛЛК Vehicle system for automatic engine start-stop control
RU2722775C2 (en) * 2015-05-28 2020-06-03 ДЖОЙ ГЛОБАЛ ЛОНГВЬЮ ОПЕРЕЙШНЗ ЭлЭлСи Mining machine and energy accumulation system for it

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2084670C1 (en) * 1994-01-11 1997-07-20 Вениамин Михайлович Горюнов Method of control of car engine
RU2255232C2 (en) * 1999-12-22 2005-06-27 Волво Текнолоджи Аб Device including internal combustion engine, use of such device, and vehicle
US7231877B2 (en) * 2001-03-27 2007-06-19 General Electric Company Multimode hybrid energy railway vehicle system and method
RU2389618C2 (en) * 2004-06-28 2010-05-20 Дженерал Электрик Компани Hybrid power plant (versions) and control method of hybrid power plant power (versions)
RU2418185C2 (en) * 2009-05-14 2011-05-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Вологодский государственный технический университет" (ВоГТУ) Method of minimising specific fuel consumption of vehicle ice with partial-recuperation mechanical transmission and device to this end

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2084670C1 (en) * 1994-01-11 1997-07-20 Вениамин Михайлович Горюнов Method of control of car engine
RU2255232C2 (en) * 1999-12-22 2005-06-27 Волво Текнолоджи Аб Device including internal combustion engine, use of such device, and vehicle
US7231877B2 (en) * 2001-03-27 2007-06-19 General Electric Company Multimode hybrid energy railway vehicle system and method
RU2389618C2 (en) * 2004-06-28 2010-05-20 Дженерал Электрик Компани Hybrid power plant (versions) and control method of hybrid power plant power (versions)
RU2418185C2 (en) * 2009-05-14 2011-05-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Вологодский государственный технический университет" (ВоГТУ) Method of minimising specific fuel consumption of vehicle ice with partial-recuperation mechanical transmission and device to this end

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2657239C2 (en) * 2014-01-17 2018-06-09 Форд Глобал Технолоджис, ЛЛК Vehicle system for automatic engine start-stop control
RU2722775C2 (en) * 2015-05-28 2020-06-03 ДЖОЙ ГЛОБАЛ ЛОНГВЬЮ ОПЕРЕЙШНЗ ЭлЭлСи Mining machine and energy accumulation system for it
RU2732674C2 (en) * 2015-05-28 2020-09-21 ДЖОЙ ГЛОБАЛ ЛОНГВЬЮ ОПЕРЕЙШНЗ ЭлЭлСи Mining machine and method of its operation
US11084367B2 (en) 2015-05-28 2021-08-10 Joy Global Longview Operations Llc Mining machine and energy storage system for same
RU2647946C2 (en) * 2016-03-09 2018-03-21 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Казанский (Приволжский) федеральный университет" (ФГАОУ ВО КФУ) Device for energy drive

Also Published As

Publication number Publication date
RU2012100462A (en) 2013-07-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9878607B2 (en) Hybrid electric vehicle
US8627914B2 (en) Energy recovery drive system and vehicle with energy recovery drive system
JP4708458B2 (en) Drive train, hybrid vehicle and driving method
US9796375B2 (en) Control system for hybrid vehicle
US10486684B2 (en) HEV energy management for high performance operation
CN103895641B (en) A kind of gas-electricity hybrid power coach whole-control system and control method thereof
US20050178115A1 (en) Vehicle system to recapture kinetic energy
CN107225962B (en) Method for operating a drive for a hybrid vehicle
CN102490584A (en) Series-parallel combined type hybrid power assembly
JP5325120B2 (en) Energy management method and apparatus for hybrid vehicle
US20070012493A1 (en) Dual hybrid propulsion system
EP2125414B1 (en) Hybrid vehicle auxiliary equipment energy management
WO2010133330A1 (en) Multi component propulsion systems for road vehicles
CN102963248B (en) The method of oil conveying in vehicle, control vehicle and the method for decelerating vehicles
US9085224B2 (en) Motor vehicle having three motors, i.e. an electric motor, a hydraulic motor and a heat engine, and method for managing the energy stored onboard
KR101429423B1 (en) Power transmission apparatus for hybrid car
RU2495266C2 (en) Method to minimise fuel consumption of automotive ice with power accumulation system and device to this end
KR101791124B1 (en) Power transmission structure of hybrid car having two motors-three clutches
CN100497024C (en) Hybrid powered electric car capable of changing speed automatically
RU2380240C1 (en) Hybrid vehicle drive
CN101934718B (en) Automobile hybrid drive system
Radu-Petru et al. System-level Modeling and Simulation of a Permanent Magnet Synchronous Motor for an Integrated Starter Alternator
JP2012106683A (en) Vehicle control apparatus
CN2910659Y (en) Mixed power electric vehicle with automatic speed-changing
JP6728661B2 (en) Vehicle power supply device and control method thereof

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20140111