Комплект (варианты) и система транспортного средства для электропитания внешних потребителей - RU2714623C2
Код документа: RU2714623C2
Чертежи
Описание
Настоящее изобретение относится, в общем, к системам и способам привода генератора с помощью Устройства Отбора Мощности УОМ (PTU) транспортного средства.
ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ и СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Мощность от двигателя обычно передается на колеса транспортного средства для его продвижения. Кроме того, мощность двигателя может использоваться для привода вспомогательных устройств транспортного средства, например, воздушных кондиционеров и генераторов переменного тока. Однако некоторые транспортные средства содержат порт отбора мощности, расположенный в трансмиссии транспортного средства между двигателем и колесами. Устройство отбора мощности УОМ (PTU) может быть источником мощности для внешнего устройства транспортного средства или для устройства, которое может не входить в типовую комплектацию пассажирского транспортного средства. Например, порт отбора мощности (включенный в состав УОМ (PTU)) может приводить гидравлический насос, приводящий в действие снегоочиститель, или гидромотор, вращающий бетономешалку. Однако типовые УОМ (PTU) приводят вспомогательные устройства транспортного средства через прямолинейный приводной вал, включенный от выхода устройства УОМ (PTU) до входа вспомогательного устройства, и, таким образом, на неровной поверхности не могут осуществлять привод вспомогательных устройств транспортного средства.
В одном из примеров вышеуказанная проблема может быть решена с использованием комплекта, содержащего генератор с входной муфтой и гибким ведущим валом, содержащим наружную оболочку и поворотный гибкий внутренний вал, причем первый конец этого внутреннего вала выполнен с возможностью
соединения с упомянутой входной муфтой, а второй конец внутреннего вала выполнен с возможностью соединения с выходной муфтой УОМ (PTU) транспортного средства. Таким образом, через гибкий ведущий вал вспомогательное устройство транспортного средства (например, генератор) может приводиться от УОМ (PTU) транспортного средства на неровной, размокшей и/или наклонной поверхности.
Один пример: гибкий ведущий вал может соединяться с УОМ (PTU) транспортного средства либо прямолинейной, либо непрямолинейной связью. Дополняющий стыковочный узел УОМ (PTU) может располагаться на кузове или на несущей системе транспортного средства. Первый конец внутреннего вала гибкого ведущего вала может содержать первый соединительный элемент (например, механический соединитель), выполненный с возможностью непосредственного и вращательного соединения с дополняющим стыковочным узлом генератора, а второй конец внутреннего вала гибкого ведущего вала может содержать второй соединительный элемент (например, механический соединитель), выполненный с возможностью непосредственного соединения с дополняющим стыковочным узлом в УОМ (PTU). Генератор, снабженный гибким ведущим валом, выполненным таким образом, может быть расположен независимо от положения УОМ (PTU). Это может облегчить применение генератора пользователем и, таким образом, расширить применение системы генератора с приводом от УОМ (PTU).
Вышеприведенное обсуждение выражает взгляды авторов и не является общеизветным. Следует понимать, что вышеприведенное краткое описание служит лишь для ознакомления в простой форме с некоторыми концепциями, которые далее будут раскрыты подробно. Это описание не предназначено для обозначения ключевых или существенных отличительных признаков заявленного предмета изобретения, объем которого уникально определен формулой изобретения, приведенной после раздела «Осуществление изобретения». Кроме того, заявленный предмет изобретения не ограничен реализациями, которые устраняют какие-либо недостатки, указанные выше или в любой другой части настоящего раскрытия.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ
ФИГ. 1 представляет двигатель, содержащий один цилиндр.
ФИГ. 2 представляет транспортное средство, содержащее устройство передачи мощности УОМ (PTU) и комплект, содержащий гибкий ведущий вал и генератор.
ФИГ. 3 представляет подробное изображение генератора и муфт гибкого ведущего вала.
ФИГ. 4 представляет подробное изображение соединения гибкого ведущего вала и дополняющего стыковочного узла генератора.
ФИГ. 5 представляет подробное изображение соединения гибкого ведущего вала и дополняющего стыковочного узла УОМ (PTU).
ФИГ. 6 представляет разрез соединения гибкого ведущего вала и дополняющего стыковочного узла УОМ (PTU).
ФИГ. 7 представляет способ использования УОМ (PTU) и генератора.
ФИГ. 8 изображает работу транспортного средства, передающего мощность генератору через гибкий ведущий вал и УОМ (PTU).
ОПИСАНИЕ ПРИМЕРОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Нижеследующее описание относится к системе и способам эксплуатации портативного генератора, соединенного с устройством передачи мощности УОМ (PTU) через гибкий ведущий вал. Один пример: гибкий ведущий вал и портативный генератор могут входить в комплект, который может использоваться с транспортным средством. Например, генератор выполнен с возможностью соединения с УОМ (PTU) транспортного средства через гибкий ведущий вал, как показано на ФИГ. 2. УОМ (PTU) может передавать крутящий момент от двигателя, например, показанного на ФИГ. 1, непосредственно гибкому ведущему валу. ФИГ. 3 представляет пример генератора, который выполнен с возможностью соединения с УОМ (PTU) через гибкий ведущий вал и затем может обеспечивать электропитание вспомогательного электроприбора на борту или вне транспортного средства. Этот генератор может также снабжаться крышкой для использования в неблагоприятных погодных условиях, как показано на ФИГ. 8. Гибкий ведущий вал и генератор могут иметь дополняющие стыковочные узлы для надежного соединения, эффективно передающего энергию вращения, допуская также быстрое и легкое разъединение, как показано на FIG. 4-6. На ФИГ. 7 представлен способ эксплуатации УОМ (PTU), гибкого ведущего вала и генератора при передаче крутящего момента от УОМ (PTU) генератору.
Обратимся к ФИГ. 1; двигатель 10 внутреннего сгорания содержит несколько цилиндров, один из них, показанный на ФИГ. 1, управляется электронным контроллером 12 двигателя. Двигатель 10 содержит камеру сгорания 30 и стенки 32 цилиндра, охватывающие поршень 36, соединенный с коленчатым валом 40. Маховик 97 и кольцевое зубчатое колесо 99 соединены с коленчатым валом 40. Стартер 96 содержит ведущую ось 98 и шестерню 95. Ведущая ось 98 может избирательно подавать шестерню 95 для зацепления с кольцевым зубчатым колесом 99. Стартер 96 может быть смонтирован непосредственно спереди или сзади двигателя. В некоторых примерах стартер 96 может избирательно передавать крутящий момент коленчатому валу 40 ременной или цепной передачей. В одном из примеров стартер 96 в исходном состоянии находится вне зацепления с коленчатым валом двигателя. Камера сгорания 30 показана соединенной с впускным коллектором 44 и выпускным коллектором 48 впускным клапаном 52 и выпускным клапаном 54, соответственно. Впускной и выпускной клапаны могут управляться впускным кулачком 51 и выпускным кулачком 53, соответственно. Положение впускного кулачка 51 может определяться датчиком 55 впускного кулачка. Положение выпускного кулачка 53 может определяться датчиком 57 выпускного кулачка.
Топливная форсунка 66 показана в положении впрыска топлива непосредственно в цилиндр 30, эта схема известна специалистам как «прямой впрыск». Альтернативно, топливо может впрыскиваться во впускное отверстие, эта схема известна специалистам как «впрыск топлива во впускной канал». Топливная форсунка 66 подает жидкое топливо пропорционально Ширине Импульса Топливного Сигнала ШИТС (FPW) от контроллера 12. Топливо подается к топливной форсунке 66 топливной системой (не показана), содержащей топливный бак, топливный насос и топливную рампу (не показаны). Топливная форсунка 66 получает рабочий ток от драйвера 68, управляемого контроллером 12. Кроме того, впускной коллектор 44 показан соединенным с опционным электронно-управляемым дросселем 62, который регулирует положение дроссельной заслонки 64 и тем самым управляет расходом воздуха из воздухозаборника 42 во впускной коллектор 44. В одном из примеров может использоваться система прямого впрыска низкого давления, в которой давление топлива может быть поднято до приблизительно 20-30 бар. Альтернативно, для создания более высоких давлений топлива может использоваться двухступенчатая топливная система высокого давления. В некоторых примерах дроссель 62 и дроссельная заслонка 64 могут быть расположены между впускным клапаном 52 и впускным коллектором 44 так, что дроссель 62 дросселем впускного окна.
По сигналу контроллера 12 безраспределительная система 88 зажигания обеспечивает искру зажигания для камеры сгорания 30, используя свечу 92 зажигания. Универсальный датчик 126 содержания кислорода в отработавших газах УКОГ (UEGO) показан соединенным с выпускным коллектором 48 выше по потоку от каталитического нейтрализатора 70 отработавших газов. Альтернативно, УКОГ (UEGO) 126 может быть заменен бистабильным кислородным датчиком отработавших газов. В другом варианте осуществления двигатель может не содержать свечу зажигания, и сгорание происходит при послойном распределении заряда.
Тормоза колес транспортного средства могут срабатывать при нажатии ноги 152 на педаль 150 тормоза. Датчик 154 педали тормоза выдает сигнал, указывающий положение педали тормоза контроллеру 12. Ноге 152 помогает усилитель 140 тормоза, активирующий тормоза транспортного средства.
В одном из примеров нейтрализатор 70 может содержать несколько каталитических блоков. В другом примере может использоваться несколько устройств очистки отработавших газов, каждое из нескольких блоков. В одном из примеров нейтрализатор 70 может быть трехкомпонентным каталитическим нейтрализатором.
Контроллер 12 показан на ФИГ. 1 в виде обычного микрокомпьютера, содержащего: микропроцессорное устройство (МПУ) 102, порты 104 ввода/вывода, постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) 106, оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) 108, энергонезависимое запоминающее устройство (ЭЗУ) 110 и обычную шину данных. Контроллер 12 показан получающим, в дополнение к сигналам, описанным выше, различные сигналы от подсоединенных к двигателю 10 датчиков, в частности: сигнал Температуры Хладагента Двигателя ТХД (ЕСТ) от датчика 112 температуры, соединенного с рубашкой 114 охлаждения; сигнал датчика 134 положения, соединенного с педалью 130 акселератора для замера силы, приложенной ногой 132; замер абсолютного Давления Воздуха в Коллекторе ДВК (MAP) от датчика 122, соединенного с впускным коллектором 44; сигнал работающего на эффекте Холла датчика 118 распределения зажигания, замеряющего положение коленчатого вала 40; показание массового расхода воздуха, поступающего в двигатель, от датчика 120; и замер положения дроссельной заслонки от датчика 58. Может также замеряться барометрическое давление (датчик не показан) для учета контроллером 12. В предпочтительном варианте настоящего раскрытия датчик 118 распределения зажигания выдает за каждый оборот коленчатого вала заранее заданный ряд равноотстоящих импульсов, по которым может определяться частота вращения двигателя (ЧВД).
В процессе работы каждый цилиндр в двигателе 10 обычно совершает четырехтактный цикл; этот цикл содержит такт впуска, такт сжатия, рабочий такт и такт выпуска. В такте впуска, как правило, выпускной клапан 54 закрыт, а впускной клапан 52 открыт.Воздух подается в камеру сгорания 30 через впускной коллектор 44, и поршень 36 идет к дну цилиндра для увеличения объема камеры сгорания 30. Положение, в котором поршень 36 находится у дна цилиндра и в конце своего хода (например, когда камера сгорания 30 приобретает свой наибольший объем), обычно называется специалистами Нижней Мертвой Точкой НМТ (BDC). В такте сжатия впускной клапан 52 и выпускной клапан 54 закрыты. Поршень 36 идет к головке цилиндров для сжатия воздуха в камере сгорания 30. Точка, в которой поршень 36 находится в конце своего хода и ближе всего к головке цилиндров (например, когда камера сгорания 30 приобретает свой наименьший объем), обычно называется специалистами Верхней Мертвой Точкой ВМТ (TDC). В процессе, называемом далее впрыском, топливо подается в камеру сгорания. В процессе, называемом далее зажиганием, впрыснутое топливо зажигается с помощью известных средств, например, свечой 92 зажигания, что приводит к горению. В рабочем такте расширяющиеся газы толкают поршень 36 обратно к НМТ (BDC). Коленчатый вал 40 преобразует движение поршня в крутящий момент вращающегося вала. Наконец, в такте выпуска выпускной клапан 54 открывается для выпуска продуктов горения возушно-топливной смеси в выпускной коллектор 48, и поршень возвращается к ВМТ (TDC). Заметим, что выше приведен лишь пример, и что регулировки времени открытия и/или закрытия впускного и выпускного клапанов могут меняться, например, чтобы обеспечить положительное или отрицательное перекрытие клапанов, позднее закрытие выпускного клапана или различные другие варианты работы.
Обратимся теперь к ФИГ. 2; на ней показана блок-схема системы 200, включающей транспортное средство 201, содержащее двигатель и коленчатый вал ФИГ. 1. В принципе, элементы, введенные ранее на ФИГ. 1, обозначены аналогично и не описываются здесь повторно для краткости изложения. ФИГ. 2 представляет комплект, соджержащий генератор, содержащий дополняющий стыковочный узел, и гибкий ведущий вал, содержащий наружную оболочку, а также поворотный гибкий внутренний вал (называемый далее также сердечником), причем первый конец внутреннего вала выполнен с возможностью соединения с дополняющим стыковочным узлом генератора, а второй конец внутреннего вала выполнен с возможностью соединения с дополняющим стыковочным узлом устройства отбора мощности транспортного средства. Первый конец содержит первый механический соединитель, выполненный с возможностью непосредственного и вращательного соединения с дополняющим стыковочным узлом генератора, а второй конец содержит второй механический соединитель, выполненный с возможностью непосредственного соединения с дополняющим стыковочным узлом устройства отбора мощности (например, УОМ (PTU)).
Гибкий ведущий вал соединяет генератор с устройством отбора мощности (УОМ (PTU), также называемым в настоящем описании устройством передачи мощности). УОМ (PTU), генератор и гибкий ведущий вал - могут содержать дополняющие стыковочные узлы для соединения друг с другом с передачей вращения. Как раскрыто ниже, гибкий ведущий вал может содержать наружную оболочку и поворотный гибкий сердечник (например, внутренний вал), причем первый конец сердечника выполнен с возможностью соединения с дополняющим стыковочным узлом генератора, а второй конец сердечника выполнен с возможностью соединения с дополняющим стыковочным узлом устройства отбора мощности транспортного средства.
Система 200 может приводиться двигателем 10. В одном из примеров двигатель 10 может быть бензиновым двигателем. В альтернативном примере может быть использован другой вариант двигателя, например, дизельный двигатель. Двигатель 10 может запускаться с помощью пусковой системы двигателя (не показана). Далее, двигатель 10 может создавать или регулировать крутящий момент с помощью исполнительного механизма крутящего момента (например, топливной форсунки, дросселя и т.д.).
Коленчатый вал (KB) 40 передает выходной крутящий момент двигателя гидротрансформатору (ГТ) 202 для привода трансмиссии (не показана) или устройства отбора мощности УОМ (PTU) 204. Коленчатый вал 40 может соединяться с гидротрансформатором 202. УОМ (PTU) 204 может соединяться с гидротрансформатором 202 выше от трансмиссии по ходу передачи крутящего момента. Кроме того - или альтернативно, УОМ (PTU) 204 и трансмиссия могут, по отдельности, соединяться с гидротрансформатором 202 независимо друг от друга. Таким образом, крутящий момент может быть передан на УОМ (PTU) независимо от включенной передачи (например, транспортное средство может быть на стоянке, двигаться задним ходом, стоять на нейтрали, быть в движении и т.д.). Это может быть осуществлено потому, что передача, приводящая УОМ (PTU), соединена непосредственно с гидротрансформатором 202. Например, во время стояночной блокировки трансмиссии блокировочная муфта гидротрансформатора может быть полностью включена и поэтому трансмиссия может не получать крутящий момент, несмотря на работающий двигатель. Однако в это время стояночной блокировки трансмиссии гидротрансформатор 202 может передавать крутящий момент на УОМ (PTU) 204, которое, в свою очередь, может передавать мощность на вспомогательное устройство транспортного средства (например, генератор 208). Таким образом, крутящий момент может быть передан на УОМ (PTU) 204 при любой передаче коробки. Другими словами, УОМ (PTU) может приводить генератор 208 независимо от нахождения транспортного средства 201 в покое или в движении. Кроме того - или альтернативно, гидротрансформатор 202 может передавать крутящий момент на УОМ (PTU) 204, только когда генератор 208 включен и соединен с УОМ (PTU) (например, когда от генератора поступает запрос мощности) через гибкий ведущий вал 206. Далее, транспортное средство может подводить мощность одновременно и к трансмиссии, и к УОМ (PTU) 204 (например, транспортное средство может двигаться и питать вспомогательное устройство).
УОМ (PTU) 204 может передавать мощность генератору 208 через соединители 236 и 239 гибкого ведущего вала 206, состыкованные с дополняющими стыковочными узлами 235 и 240 устройства УОМ (PTU) 204 и генератора 208, соответственно. В одном из примеров соединители 236 и 239 могут отличаться друг от друга размером и формой - и дополняющие стыковочные узлы 235 и 240 могут также различаться размером и формой, так что соединитель 236 может стыковаться только с дополняющим стыковочным узлом 235, а соединитель 239 может входить только в дополняющий стыковочный узел 240. Таким образом, первый набор совместимых соединителей (например, стыковочных узлов) может содержать соединитель 236 и дополняющий стыковочный узел 235, а второй набор совместимых соединителей может содержать соединитель 239 и дополняющий стыковочный узел 240. Таким образом, каждый соединитель или стыковочный узел одного набора совместимых соединителей соответствует только ответному соединителю или стыковочному узлу того же набора совместимых соединителей. В альтернативном примере соединители 236 и 239 могут быть аналогичны по размеру и форме - и дополняющие стыковочные узлы 235 и 240 могут быть аналогичны по размеру и форме, так что каждый из соединителей 236 и 239 может стыковаться с любым из дополняющих стыковочных узлов, 235 или 240. Кроме того - или альтернативно, дополняющий стыковочный узел 235 это выходной дополняющий стыковочный узел УОМ (PTU) 204. А дополняющий стыковочный узел 240 это входной дополняющий стыковочный узел генератора 208.
Как изображено, гибкий ведущий вал может сгибаться/скручиваться в различных направлениях, допуская различные положения соединения генератора 208 и УОМ (PTU) 204 (например, генератор может находиться со стороны водителя или пассажира транспортного средства, на раме грузового транспортного средства и т.д.). В одном из примеров, если у потребителя дома погас свет (например, из-за блэкаута/аварийного отключения), то может быть предпочтительно использовать УОМ (PTU) его транспортного средства для привода генератора на открытом воздухе. Таким образом, генератор вместе с транспортным средством может быть расположен на неровной или наклонной поверхности (например, на размокшей подъездной дороге) благодаря гибкости ведущего вала, в отличие от других, негибких ведущих валов (например, ведущих валов, прямых и жестких в процессе работы). При использовании гибкого ведущего вала 206 генератор 208 может располагаться на неровной поверхности и на различных по высоте уровнях относительно устройства УОМ (PTU) 204 (например, возможны высоты, начиная от уровня земли, на которой стоит транспортное средство). Таким образом, пользователь может быстро соединить гибким ведущим валом 206 генератор 208 и УОМ (PTU) 204 - без поисков плоской, выровненной поверхности и/или поверхности, расположенной на том же высотном уровне, что и выход УОМ (PTU). Подсоединение и конструкция гибкого ведущего вала 206 будут раскрыты подробнее со ссылкой на ФИГ. 4.
Генератор 208 может быть относительно маленьким - в сравнении с другими генераторами (например, может весить менее примерно 50 фунтов (23 кг) и быть портативным), так что пользователь может переносить генератор без посторонней помощи (например, для того, чтобы поднять его, двух человек не требуется). Этот генератор может подводить мощность к внешнему электрическому источнику(источникам) (ВЭИ) 212 (например, холодильнику, светильнику и т.д.) по кабелю 210, соединяющему линией переменного тока вилку 246 и штепсельный разъем 245 генератора 208. Специалисту понятно, что генератор может питать и другие соответствующие устройства. Таким образом, пользователь может поддерживать комфортные бытовые условия при отключении электроэнергии.
Один пример: продавец транспортного средства может предложить клиенту приобрести комплект, содержащий генератор 208 и гибкий ведущий вал 206, отдельно - или вместе с транспортным средством, оборудованным УОМ (PTU), аналогичным УОМ (PTU) 204, раскрытому выше.
Обратимся теперь к ФИГ. 3, на ней показан вариант осуществления генератора ФИГ. 2. В принципе, элементы, введенные ранее на ФИГ. 1 и 2, обозначены аналогично и повторно здесь не описываются для краткости изложения. На ФИГ. 3 приведена также система координатных осей.
Генератор 208 содержит раму 302. Рама 302 может содержать алюминий, титан, железо, латунь и другие соответствующие материалы. Рама 302 может быть жесткой и обработанной для предохранения от ржавления. Кроме того - или альтернативно, в некоторых вариантах осуществления рама 302 может быть отделена от корпуса 300 генератора. Таким образом, генератор 208 может быть сделан более компактным для транспортировки или других целей.
Рама 302 выступает за корпус 300 генератора в направлениях x, y и z. Иначе говоря, рама 302 полностью охватывает периферию корпуса 300 генератора. Таким образом, рама 302, без физического соприкосновения с какой-либо частью корпуса 300 генератора, может поддерживать корпус и защищать его от повреждающих контактов с окружающими объектами. Рама 302 напоминает седло, снабженное трубой 304, соединяющей верхние точки по центру седла вдоль оси у. Труба 304, содержащая ручку 305, может перекрывать расстояние в направлении у, превышающее размер корпуса 300 генератора в направлении у. Труба 304 образует ручку 305. Труба 304 физически соединена с боковыми трубными частями 308А и 308В сторон, соответственно, 310А и 310В рамы 302. Другими словами, труба 304 длиннее корпуса 300 генератора в направлении у. Труба 304 расположена по уровню, т.е. по оси z, над корпусом 300 генератора, так что труба 304 и корпус 300 генератора не контактируют друг с другом. Далее, ручка 305 может быть образована в форме выступа трубы 304 в ее центральной части над корпусом 300 генератора. То есть труба 304 не прямолинейна в своей центральной части и образует ручку 305. Иначе говоря, ручка 305 делит трубу 304 на две равные части, так что ручка 305 расположена в середине трубы 304.
Первый конец соединительной пластины 306 физически соединен с первым основанием ручки 305 - там, где труба 304 начинает отклоняться от корпуса 300 генератора. Второй конец соединительной пластины 306 физически соединен со вторым, противоположным основанием ручки 305 - там, где труба 304 начинает изгибаться, становясь параллельной корпусу 300 генератора в направлении у. Соединительная пластина 306 физически соединена, по меньшей мере, с частью верхней трубы 304. Соединительная пластина 306 будет подробнее раскрыта ниже. Соединительная пластина 306 содержит два отверстия, соответствующих окружности трубы 304, так что, образуя ручку 305, труба 304 проходит, как изображено, сквозь оба эти отверстия. Таким образом, соединительная пластина 306 периферически охватывает, по меньшей мере, части трубы 304 у оснований ручки 305.
Боковые трубные части 308А и 308В рамы 302 идут прямолинейно в направлении х, по меньшей мере, на протяжении части корпуса 300 генератора. Эти боковые трубные части 308А и 308В затем начинают изгибаться вниз, по направлению z, к дну 300 генератора. Рама 302 на обоих концах боковых трубных частей 308А и 308В с обеих сторон 310А и 308В изгибается прямолинейно вниз, по направлению z, к дну корпуса генератора (например, к «полозьям» 312А и 312В), по меньшей мере, на протяжении части высоты корпуса 300 генератора. Стороны 310A и 310В могут быть существенно идентичными. У дна корпуса 300 генератора стороны 310А и 310В рамы 302 начинают закругляться (например, изгибаться) друг к другу в направлении у и физически соединяются полозьями 312А и 312В. Полозья 312А и 312В могут быть существенно идентичными.
Полозья 312А и 312В соединяются также с верхними поверхностями генераторных опор 314А и 314В. Генераторные опоры 314А и 314В идут по ширине корпуса 300 генератора в направлении х от полоза 312А до полоза 312В перпендикулярно им и крепятся к низу полозьев 312А и 312В. Генераторные опоры 314А и 314В выступают в длину в направлении х за корпус 300 генератора (например, рама 302 в направлении х шире корпуса 300 генератора). Генераторная опора 314А ближе к стороне 310А, в то время как генераторная опора 314В ближе к стороне 310В. Лапы (например, лапы 316А и 316В) соединены с низом полозьев 314А и 314В, соответственно. Лапы 316А и 316В могут содержать ударопоглощающий материал, так что они смягчают удары, получаемые генератором 208 от поверхности установки. Лапы 316А и 316В существенно идентичны и, как показано, имеют плоские опорные основания. Лапы 316А образуют пару, и лапы 316В также образуют отдельную пару. Лапы 316А расположены ближе к стороне 310А, а лапы 316В расположены ближе к стороне 310В рамы 302. В некоторых вариантах осуществления одна пара лап, 316А или 316В, может быть заменена колесами, так что пользователь может катить генератор, подняв его за конец, противоположный колесам. Когда генератор 208 снабжен парой колес и парой лап, его можно плавно перекатывать, - а если его опустить, он будет стоять неподвижно.
Корпус 300 генератора может стоять на генераторных стойках 318А и 318В, смонтированных на генераторных опорах 314А и 314В. Генераторные стойки 318А и 318В могут быть существенно идентичными и парными (например, генераторные стойки 318А образуют пару). Генераторные стойки 318А расположены ближе к стороне 310А, в то время как генераторные стойки 318В расположены ближе к стороне 310В. Генераторные стойки 318А и 318В могут быть существенно идентичными. Корпус генератора содержит вентиляционные прорези 350 в нижней половине (например, половине периферии) генератора, направленные к сторонам 310A и 310В. Длина вентиляционной прорези 350 может составлять, по меньшей мере, часть радиуса торца корпуса 300 генератора (например, торца, обращенного к стороне 310А). Например, вентиляционные прорези 350 могут начинаться на расстоянии от наружной периферии корпуса 300 генератора и идти внутрь, к оси корпуса. Кроме того, боковые вентиляционные прорези 352 располагаются вдоль нижней стороны корпуса 300 генератора и могут быть ближе к полозьям 312А и 312В, чем верх корпуса. Боковые вентиляционные прорези 352 идут в нижней половине (например, половине периферии) наружной поверхности корпуса 300 генератора. Наконец, ребра 356, расположенные вдоль верхней стороны корпуса 300 генератора, направлены к трубе 304 и ручке 305.
Как раскрыто выше, генератор 208 может получать крутящий момент от УОМ (PTU) через гибкий ведущий вал 206. Этот гибкий ведущий вал 206 соединяется с корпусом 302 генератора через входной дополняющий стыковочный узел 240 на торце корпуса генератора, ближайшем к стороне 310А. Гибкий ведущий вал 206 соединяется дополняющим стыковочным узлом 240 через наконечник 322 гибкого ведущего вала. Наконечник 322 гибкого ведущего вала содержит быстроразъединяемый выступ 324. Наконечник 322 гибкого ведущего вала идет по наружной периферии от основной части ведущего вала 206 до выступа 324. Наконечник 322 гибкого ведущего вала может содержать первый дополняющий стыковочный узел, соединяющийся со вторым, дополняющим стыковочным узлом генератора (например, как показано на ФИГ. 2: стыкующиеся соединительные узлы 239 и 240, соответственно). Быстроразъединяемый выступ 324 может отсоединять наконечник 322 гибкого ведущего вала от дополняющего стыковочного узла 240 под действием усилия, направленного к корпусу 302 генератора. Однако наконечник 322 гибкого ведущего вала может не отсоединиться от дополняющего стыковочного узла 240, если поворотный элемент (элементы), расположенный внутри гибкого ведущего вала 206, движется. Быстроразъединяемый выступ 324 может производить слышимый звук при соединении наконечника 322 гибкого ведущего вала и дополняющего стыковочного узла 240, так что пользователь может определить на слух, когда соединение завершено. Далее, быстроразъединяемый выступ 324 может фиксироваться частью дополняющего стыковочного узла 240, так что наконечник 322 гибкого ведущего вала может быть отсоединен от дополняющего стыковочного узла 240, только когда на быстроразъединяемый выступ 324 нажимают по направлению к корпусу 300 генератора. Таким образом, пользователь может без света определить, что наконечник 322 гибкого ведущего вала соединен с дополняющим стыковочным узлом 240. Специалисту может быть понятно, что наконечник гибкого ведущего вала и/или быстроразъединяемый выступ могут содержать опознаваемые формы, помогающие пользователю понять, какой конец гибкого ведущего вала соединять с входным дополняющим стыковочным узлом 240.
Хотя это не изображено, гибкий ведущий вал 206 содержит, наряду с быстроразъединяемым выступом, ввод гибкого ведущего вала для соединения с выходным дополняющим стыковочным узлом УОМ (PTU) (например, УОМ (PTU) 204, соединитель 236 и дополняющий стыковочный узел 235, как показано на ФИГ. 2). В одном из примеров ввод гибкого ведущего вала может представлять собой механический соединитель, выполненный с возможностью соединения с выходным дополняющим стыковочным узлом УОМ (PTU). Хотя гибкий ведущий вал 206 может соединяться с дополняющим стыковочными узлами 235 и 240 аналогичным образом, наконечники, которыми гибкий ведущий вал соединяется с дополняющими стыковочными узлами, могут иметь особенности. Например, гибкий ведущий вал может содержать первый конец, выполненный с возможностью непосредственного, вращательного соединения с входным дополняющим стыковочным узлом генератора, но несоединимый с выходным дополняющим стыковочным узлом УОМ (PTU). Поэтому, гибкий ведущий вал может дополнительно содержать второй конец, выполненный с возможностью непосредственного, вращательного соединения с выходным дополняющим стыковочным узлом УОМ (PTU). Кроме того - или альтернативно, быстроразъединяемый выступ входа гибкого ведущего вала может содержать опознаваемые признаки, отличающиеся от таковых быстроразъединяемого выступа 324 наконечника 322 гибкого ведущего вала. Таким образом, пользователь может без света разобраться, какой конец гибкого ведущего вала предназначен для соединения с генератором, а какой - с УОМ (PTU). В некоторых вариантах осуществления оба наконечника гибкого ведущего вала 206 могут подходить для соединения с одним и тем же дополняющим стыковочным узлом. Таким образом, пользователь может соединять любой конец гибкого ведущего вала с дополняющим стыковочным узлом 235 или с дополняющим стыковочным узлом 240. Ввод гибкого ведущего вала будет подробнее раскрыт со ссылкой на ФИГ. 5 и 6.
На наружном торце генератора, ближайшем к стороне 310В, имеется соединительный разъем 245 для подачи питания от генератора 208 к вспомогательному устройству. Разъем 245 выполнен для вставки соответствующей вилки 326, чтобы запитывать по переменному току вспомогательный объект через вилку и удлинитель 328.
Крышка 804, показанная на ФИГ. 8 и подробнее раскрытая ниже, может поставляться наряду с комплектом, содержащим генератор и гибкий ведущий вал; она закрывает раму 302 генератора, позволяя пользователю защищать корпус 300 генератора от неблагоприятных погодных условий (например, дождя, снега и т.п.) при использовании на открытом воздухе. Крышка 804 может быть изготовлена из нержавеющего материала (например, полиуретана). Специалисту понятно, что крышка может содержать любой соответствующий материал. Крышка 804 может повторять контуры рама 302, чуть превосходя ее размером, так что крышка 804 может надеваться на раму 302 и охватывать ее. Другими словами, крышка 804 может быть чуть больше, чем рама 302, так что крышка 804 физически садится на раму, когда крышку 804 надевают на генератор 208. На сторонах 310А и 310В крышка 804 может не заходить в направлении z за верхние части дополняющих стыковочных узлов, соответственно, 240 и 245. Таким образом, надетая крышка 804 может не мешать соединять/отсоединять гибкий ведущий вал 206 и вилку электрического удлинителя 328. На сторонах корпуса генератора, обращенных к полозьям 312А и 312В, защита доходит до уровня начала полозьев 318А и 318В. В крышке 804 вырезано эллиптическое отверстие, соответствующее форме соединительной пластины 306. Таким образом, ручка может проходить сквозь крышку 804 при надевании крышки 804 на раму 302. Далее, когда крышка 804 надета, соединительная пластина 306 оказывается на одной высоте с крышкой 804.
Специалисту понятно, что может использоваться и другой генератор, если гибкий ведущий вал может быть подсоединен к генератору. Кроме того - или альтернативно, в некоторых вариантах осуществления с гибким ведущим валом может поставляться переходник, так что гибкий ведущий вал может подходить для соединения с множеством генераторов, содержащих стыковочные узлы, совместимые с переходником и выполненные для соединения с ним.
Обратимся теперь к ФИГ. 4; на ней показан в разрезе наконечник гибкого ведущего вала, соединенный с дополняющим стыковочным узлом генератора, представленного на ФИГ. 3. В принципе, элементы, введенные ранее на ФИГ. 1, 2, и 3, обозначены аналогично и, для краткости изложения, повторно здесь не описываются. Как изображено, наконечник 322 гибкого ведущего вала и дополняющий стыковочный узел 240 расположены с передней стороны рамы 302, которая содержит полоз 312А. Полоз 312В и сторона рамы 302, ближайшая к полозу 312В, не показаны для ясности изображения.
Гибкий ведущий вал 206 содержит три слоя. Именно: наружную оболочку 402, внутренний чехол 404 ведущего вала и сердечник (также называемый внутренним валом) 406. Наружная оболочка 402 периферически охватывает внутренний чехол 404 ведущего вала и, по меньшей мере, часть сердечника 406 - до достижения сердечником 406 наконечника 322 гибкого ведущего вала. Кроме того, внутренний чехол ведущего вала охватывает сердечник 406 в части, равной той части сердечника 406, которая закрыта наружной оболочкой 402, как показано на ФИГ. 4. Таким образом, наружная оболочка 402, внутренний чехол 404 ведущего вала и сердечник 406 - все расположены концентрично. Наружная оболочка 402 неподвижна (например, не имеет возможности вращения), т.е. никакая часть наружной оболочки 402 не вращается и/или не прокручивается относительно других элементов гибкого ведущего вала 206 (например, чехла 404 и сердечника 406). Наружная оболочка 402 может быть прочным слоем, защищающим пользователя от вращающихся элементов, расположенных внутри гибкого ведущего вала 206. В одном из примеров наружная оболочка содержит анизотропные волокна, перпендикулярные друг другу (например, идущие крест-накрест). В некоторых вариантах осуществления волокна могут быть параллельны друг другу. Наружная оболочка может содержать один или несколько слоев таких волокон. Специалисту понятно, что наружная оболочка 402 может быть изготовлена из материала, одновременно и гибкого, и ограждающего вращающиеся элементы.
Как раскрыто выше, внутренний чехол 404 ведущего вала полностью охвачен наружной оболочкой 402 по всей длине внутреннего чехла 404. Внутренний чехол 404 ведущего вала, по меньшей мере, частично охватывает сердечник 406. Поэтому наружная периферия сердечника 406 охвачена внутренним чехлом 404 ведущего вала и соединяется с этим чехлом, а наружная периферия внутреннего чехла 404 ведущего вала охвачена наружной оболочкой 402. Внутренний чехол 404 ведущего вала содержит один однородный материал, который может физически прилегать к сердечнику 406, не замедляя вращение сердечника 406 и не разрушаясь от контакта с сердечником (например, чтобы сердечник 406 не разрывал внутренний чехол 404 ведущего вала). Таким образом, наружная оболочка 402 не увлекается вращением сердечника 406, а кроме того, наружная оболочка 402 и сердечник 406 - концентричны. Наружная оболочка 402 неподвижна и физически не связана с внутренним чехлом 404 ведущего вала и сердечником 406, так что сердечник 406 и прилегающий к нему внутренний чехол 404 ведущего вала могут вращаться в наружной оболочке 402. Может иметь место некоторый зазор между наружной оболочкой 402 и внутренним чехлом 404 ведущего вала, чтобы сердечник 406 с чехлом 404 могли свободно вращаться, не контактируя с наружной оболочкой 402. Таким образом, гибкость всех элементов: наружной оболочки 402, внутреннего чехла 404 ведущего вала и сердечника 406 - может быть существенно одной и той же. Наружная периферия сердечника охвачена внутренним чехлом 404 ведущего вала, а наружная периферия внутреннего чехла 404 охвачена наружной оболочкой 402. Таким образом, наружная оболочка 402 не увлекается вращением сердечника 406, а кроме того, наружная оболочка 402 и сердечник 406 - концентричны.
Наконечник 322 гибкого ведущего вала охватывает более короткую часть сердечника 406 - в сравнении с внутренним чехлом 404 ведущего вала. Наконечник 322 гибкого ведущего вала охватывает периферию концевой части сердечника 406. Однако наконечник 322 гибкого ведущего вала физически не соединен с сердечником 406, в то время как внутренний чехол 404 ведущего вала физически соединен с сердечником 406. Концевая часть сердечника 406, охваченная наконечником 322 гибкого ведущего вала, не охвачена чехлом 404 ведущего вала и наружной оболочкой 402. Вокруг периферии концевой части сердечника 406 имеется пространство 408, которое отделяет наружную поверхность сердечника 406 от внутренней поверхности наконечника 322 гибкого ведущего вала. Наконечник 322 гибкого ведущего вала изготовлен из полимерного или металлического материала. Специалисту понятно, что наконечник гибкого ведущего вала может содержать другие соответствующие материалы.
Как раскрыто выше, наконечник 322 гибкого ведущего вала содержит быстроразъединяемый выступ 324, который может помочь легче и быстрее отсоединить гибкий ведущий вал 206 от дополняющего стыковочного узла 240 генератора путем нажатия на быстроразъединяемый выступ 324 в направлении корпуса 302 генератора. Быстроразъединяемый выступ 324 выступает наружу от наружной поверхности наконечника 322 гибкого ведущего вала. Быстроразъединяемый выступ 324 фиксируется, когда первый конец сердечника механически соединяется с первым дополняющим стыковочным узлом генератора, так что крутящий момент может быть передан от сердечника генератору. Быстроразъединяемый выступ 324 может производить слышимый звук, например щелчок, при завершении соединения (например, когда быстроразъединяемый выступ входит в положение фиксации) гибкого ведущего вала 208 и дополняющего стыковочного узла 240, как раскрыто выше. В положении фиксации быстроразъединяемый выступ 324 может предотвращать отсоединение гибкого ведущего вала от генератора. Как показано на ФИГ. 4, быстроразъединяемый выступ 324 выступает наружу с одной стороны наконечника 322 гибкого ведущего вала перпендикулярно дополняющему стыковочному узлу 240 генератора 208 (например, перпендикулярно центральной оси дополняющего стыковочного узла 240).
Генератор содержит наружный стыковочный захват 410, окружающий дополняющий стыковочный узел 240 генератора. Наружный стыковочный захват 410 выступает наружу от внешней поверхности генератора. Внутренняя поверхность наконечника 322 гибкого ведущего вала садится на внешнюю поверхность наружного стыковочного захвата 410. Один пример: диаметр внутренней поверхности наконечника 322 гибкого ведущего вала может быть чуть больше, чем диаметр внешней поверхности наружного стыковочного захвата 410, так что наконечник 322 гибкого ведущего вала легко надевается на наружный стыковочный захват 410. Кроме того, наконечник 322 гибкого ведущего вала может быть непосредственно соединен с наружной оболочкой 402 в исходном положении гибкого ведущего вала 206 - перед тем, как будут задействованы наружный стыковочный захват 410 и дополняющий стыковочный узел 240. Далее, наконечник 322 гибкого ведущего вала находится на расстоянии от первого конца и охватывает периферию первого конца сердечника 406.
Дополняющий стыковочный узел 240 генератора выступает, по меньшей мере, частично за наружный стыковочный захват 410 корпуса генератора. Как раскрыто выше, дополняющий стыковочный узел 240 может быть сконструирован так, что может принимать или только один конец гибкого ведущего вала 206, или оба наконечника гибкого коленчатого вала 206. В случае приема только одного конца могут использоваться опознаваемые признаки, помогающие пользователю определить, какой конец подсоединять к УОМ (PTU) и какой - к генератору (например, к генератору 208).
Часть сердечника 406, выступающая в наконечник 322 гибкого ведущего вала, выполнена негибкой, для того чтобы сердечник 406 физически соединялся с дополняющим стыковочным узлом 240, который также выполнен негибким. Однако, как раскрыто выше, часть сердечника 406, охваченная внутренним чехлом 404 ведущего вала, выполнена гибкой.
Как изображено, дополняющий стыковочный узел 240 принимает более тонкий первый конец сердечника 406, который содержит первый механический соединитель для физической стыковки с дополняющим стыковочным узлом 240, когда соединение полностью завершено (например, когда быстроразъединяемый выступ 324 производит слышимый звук или фиксирует соединение). Сердечник 406 соединяется с возможностью вращения с дополняющим стыковочным узлом 240. Сердечник 406 вращается, получая крутящий момент от УОМ (PTU), и, в свою очередь, вращает дополняющий стыковочный узел 240. Иначе говоря, сердечник 406 передает крутящий момент непосредственно дополняющему стыковочному узлу 240. Сердечник 406 и дополняющий стыковочный узел 240 вращаются одновременно, и дополняющий стыковочный узел 240 вращает генератор 208 переменного тока. Соответственно, генератор переменного тока вращается со скоростью, существенно равной скорости вращения сердечника 406 и дополняющего стыковочного узла 240. Генератор переменного тока способен преобразовывать кинетическую энергию вращения (например, создаваемую крутящим моментом) в электрическую энергию для внешнего электрического источника (например, внешнего электрического источника 212), подсоединенного по переменному току через штепсельный разъем (например, через штепсельный разъем 245) генератора 208. Выходной дополняющий стыковочный узел (например, по переменному току - штепсельный разъем 245) соединяется с питающим кабелем, этот питающий кабель содержит кабельную муфту, выполненную с возможностью соединения с силовым входом электроприбора. Таким образом, генератор переменного тока преобразует крутящий момент в электроэнергию, передаваемую от генератора 208 переменного тока через разъем (например, разъем 245) на вставляемую вилку. Поэтому дополняющий стыковочный узел 240 - вращающаяся часть, способная вращать, по меньшей мере, часть генератора переменного тока.
Имеется второе место соединения генератора 208 и гибкого ведущего вала 206. Это второе соединение включает наружный стыковочный захват 410, физически соединяющийся с внутренней поверхностью наконечника 322 гибкого ведущего вала. Быстроразъединяемый выступ 324 физически соединяется с наружным стыковочным захватом 410 и фиксируется им. Таким образом, гибкий ведущий вал 206 не может быть отсоединен от генератора 208 без задействования быстроразъединяемого выступа 324. Делая это, пользователь не прикасается к движущимся частям гибкого ведущего вала 206 во время его работы. Как показано на ФИГ. 4, наружный стыковочный захват 410 выступает вдоль части наконечника 322 гибкого ведущего вала за конец сердечника 406, но не достигает конца дополняющего стыковочного узла 240.
На ФИГ. 5 изображено соединение гибкого ведущего вала и УОМ (PTU) транспортного средства. ФИГ. 5 представляет систему 500, содержащую гибкий ведущий вал 206, соединенный с УОМ (PTU) (например, УОМ (PTU) 204, показанным на ФИГ. 2) через ведущий вал 508 УОМ (PTU) (например, выходной вал УОМ (PTU)). Разрез соединения, показанного на ФИГ. 5, изображен на ФИГ. 6.
Гибкий ведущий вал 206 содержит ввод 502 гибкого ведущего вала, используемый для соединения гибкого ведущего вала 206 с УОМ (PTU). Ввод 502 гибкого ведущего вала содержит устройство 504 быстрого разъединения. Устройство 504 быстрого разъединения позволяет пользователю легко отсоединять гибкий ведущий вал от УОМ (PTU), задействовав это устройство 504.
Монтажный рычаг 506 помогает подсоединить гибкий ведущий вал 206 к УОМ (PTU). Этот монтажный рычаг соединяет ввод 502 гибкого ведущего вала с устройством 504 быстрого разъединения и направляет внутренний вал (например, сердечник 406) гибкого ведущего вала 206 для непосредственного соединения с негибким ведущим валом 508 УОМ (PTU). Соединение внутреннего вала (гибкого ведущего вала) с ведущим валом 508 УОМ (PTU) будет раскрыто подробнее со ссылкой на ФИГ. 6.
Монтажный рычаг 506 содержит отверстие. Это отверстие имеет периферию, соответствующую окружности ведущего вала 508 УОМ (PTU), так что ведущий вал 508 УОМ (PTU) проходит сквозь это отверстие без физического соприкосновения с какой-либо частью отверстия и/или монтажного рычага 506. Таким образом, ведущий вал 508 УОМ (PTU) может вращаться без вращения монтажного рычага 506 и без сопротивления со стороны монтажного рычага 506.
В некоторых вариантах осуществления ввод 502 гибкого ведущего вала и устройство 504 быстрого разъединения могут быть обработаны специально для механического соединения с монтажным рычагом 506 и ведущим валом 508 УОМ (PTU), так как ведущий вал 508 УОМ (PTU) содержит дополняющий стыковочный узел 235, который соответствует вводу 502 гибкого ведущего вала. Устройство 504 быстрого разъединения может содержать опознаваемые признаки, отличающиеся от опознаваемых признаков на быстроразъединяемом выступе 324. Кроме того - или альтернативно, устройство 504 быстрого разъединения может также производить слышимый щелчок в момент надлежащего соединения с монтажным рычагом 506.
В некоторых вариантах осуществления ввод 502 гибкого ведущего вала и устройство 504 быстрого разъединения могут быть по конструкции существенно аналогичны наконечнику 322 гибкого ведущего вала и быстроразъединяемому выступу 504, соответственно. Таким образом, оба наконечника гибкого ведущего вала, ввод 502 и наконечник 322, могут подсоединяться как к ведущему валу УОМ (PTU), так и к дополняющему стыковочному узлу (например, к дополняющему стыковочному узлу 240) генератора. Далее, как устройство 504 быстрого разъединения, так и быстроразъединяемый выступ 324 могут подсоединяться и к монтажному рычагу 506, и к наружному стыковочному захвату (например, наружному стыковочному захвату 410) генератора.
К преимуществам гибкого ведущего вала относятся гибкая наружная оболочка и разъемы с фиксатором в обоих наконечниках гибкого ведущего вала. Разъем с фиксатором фиксирует завершенное соединение гибкого ведущего вала с дополняющим стыковочным узлом генератора или УОМ (PTU). Благодаря сочетанию фиксационной функции разъема с фиксатором и гибкой наружной оболочки, пользователь не прикасается к движущимся частям внутри гибкого ведущего вала во время его работы. Кроме того, гибкий ведущий вал, зафиксированный разъемами с фиксатором, не вырывается из захватов при оттягивании, скручивании и/или растяжении в процессе работы. Сочетание всех этих особенностей обеспечивает пользователю безопасную среду при эксплуатации цепочки УОМ (PTU)-гибкий ведущий вал-генератор.
Обратимся теперь к ФИГ. 6; на ней показан разрез соединения ввода гибкого ведущего вала с монтажным рычагом и ведущим валом УОМ (PTU).
Гибкий ведущий вал 206, как раскрыто выше, содержит гибкую наружную оболочку 402 и внутренний вал (например, сердечник 406). Как изображено, внутренний чехол ведущего вала (например, внутренний чехол 404) отсутствует. Однако гибкий ведущий вал 206 может все же содержать внутренний чехол ведущего вала на конце, соединенном с УОМ (PTU). Внутренний чехол ведущего вала может заканчиваться у начала ввода 502 гибкого ведущего вала.
Сердечник 406 физически соединен с ведущим валом 508 УОМ (PTU) через плоский конец сердечника, зажатый плоской внутренней частью ведущего вала 508 УОМ (PTU). Как изображено, конец сердечника, физически соединенный с ведущим валом 508 УОМ (PTU), меньше в диаметре, чем части сердечника 406, ограниченные наружной оболочкой 402. Сердечник 406 подсоединяется к ведущему валу 508 УОМ (PTU) внутри ввода 502 гибкого ведущего вала.
Когда сердечник 406 соединен с ведущим валом 508 УОМ (PTU), ввод 502 гибкого ведущего вала физически и непосредственно соединен с частью монтажного рычага 506 и надет на нее. Таким образом, когда гибкий ведущий вал 206 соединен с УОМ (PTU), имеются две точки соединения: одна между сердечником 406 и ведущим валом 508 УОМ (PTU) и вторая - между вводом 502 гибкого ведущего вала и монтажным рычагом 506. Кроме того, когда сердечник 406 соединен с ведущим валом 508 УОМ (PTU), устройство 504 быстрого разъединения соединяется с монтажным рычагом 506. Конкретнее, в положении фиксации разъем устройства 504 быстрого разъединения зацепляется за надрез в монтажном рычаге 506, тем самым надежно соединяя гибкий ведущий вал с УОМ (PTU).
Как изображено, сердечник 406 и ведущий вал 508 УОМ (PTU) соединены друг с другом без физического соприкосновения внутренней поверхности наружной оболочки 402, монтажного рычага 506, устройства 504 быстрого разъединения и ввода 502 гибкого ведущего вала. Благодаря этому сердечник и УОМ (PTU) могут вращаться свободно.
Кроме того - или альтернативно, когда гибкий ведущий вал 206 отсоединен от ведущего вала 508 УОМ (PTU), ведущий вал 508 УОМ (PTU) выступает сквозь монтажный рычаг 506 к передней левой шине транспортного средства. Поэтому может использоваться защитный колпак, соответствующий форме ведущего вала 508 УОМ (PTU), для защиты ведущего вала 508 УОМ (PTU) от нежелательного воздействия осадков, когда гибкий ведущий вал 206 не подсоединен к УОМ (PTU).
Возьмем для примера ситуацию аварийного отключения сети; для питания Внешнего Электрического Источника ВЭИ (EES) пользователь запускает двигатель своего транспортного средства; в этот момент УОМ (PTU) не вращается. Затем гибкий ведущий вал подсоединяется к УОМ (PTU) и к генератору через соответствующие дополняющие стыковочные узлы. При соединении гибкого ведущего вала с УОМ (PTU) и генератором, как быстроразъединяемый выступ, так и устройство быстрого разъединения производит слышимый звук и фиксируется, чтобы предотвратить отсоединение гибкого ведущего вала от генератора и УОМ (PTU), соответственно. Затем пользователь подсоединяет ВЭИ (EES) к выходу генератора переменного тока. Однако ВЭИ (EES) не получает питания до тех пор, пока генератор не будет включен и УОМ (PTU) не начнет вращаться. Пользователь включает генератор. При этом на генераторном конце гибкого ведущего вала формируется сигнал запроса на электропитание. Ведущий вал УОМ (PTU) начинает вращать сердечник гибкого ведущего вала. Так как ведущий вал УОМ (PTU) и сердечник вращаются, сердечник начинает приводить дополняющий стыковочный узел генератора, который, в свою очередь, приводит генератор переменного тока. Вращаясь, генератор переменного тока подает электропитание на ВЭИ (EES).
Способ использования передачи крутящего момента от двигателя на УОМ (PTU) и через гибкий ведущий вал - генератору будет раскрыт ниже со ссылкой на ФИГ. 7.
ФИГ. 7 представляет пример способа 700 использования устройства УОМ (PTU) для привода генератора. Крутящий момент может быть передан генератору, когда гибкий ведущий вал полностью соединен и с УОМ (PTU), и с генератором; двигатель работает и передает крутящий момент на УОМ (PTU), а УОМ (PTU) передает крутящий момент через гибкий ведущий вал генератору. Генератор может затем подавать напряжение переменного тока внешнему объекту через разъем дополняющего стыковочного узла, в который можно вставить вилку электрического шнура.
ФИГ. 7 может быть раскрыта со ссылкой на элементы, раскрытые выше, например, двигатель 10, УОМ (PTU) 204, дополняющие стыковочные узлы 235, 240 и 245, гибкий ведущий вал 206, генератор 208, сердечник 406, наружная оболочка 402 и внутренний чехол 404 ведущего вала.
На шаге 704 способ 700 содержит выяснение факта включения двигателя. Этот шаг может содержать выяснение, включено ли пользователем зажигание (например, нажата ли кнопка зажигания или повернут ли ключ зажигания) и/или выяснение, больше ли нуля частота вращения двигателя. Если в двигатель не происходит сжигание топлива (например, не он запущен), то способ 700 может перейти к шагу 706, чтобы сохранить текущие настройки двигателя и не передавать крутящий момент от двигателя на УОМ (PTU).
Если двигатель запущен, способ 700 переходит к шагу 708, чтобы выяснить, произведено ли полное соединение гибкого ведущего вала с УОМ (PTU) и генератором, определив, соединен ли физически сердечник гибкого ведущего вала с обоими дополняющими стыковочными узлами, 235 и 240, УОМ (PTU) и генератора, соответственно. Полностью соединенный гибкий ведущий вал может также содержать быстроразъединяемый выступ, находящийся в положении фиксации. Когда быстроразъединяемый выступ находится в положении фиксации, гибкий ведущий вал не может быть отсоединен от УОМ (PTU) или генератора при оттягивании, скручивании и тому подобных деформациях. Таким образом, гибкий ведущий вал может быть отсоединен от УОМ (PTU) или генератора, только при задействовании быстроразъединяемого выступа. Если гибкий ведущий вал не полностью соединен с генератором, или УОМ (PTU), или обоими этими устройствами, то способ 700 переходит к шагу 706, чтобы сохранить текущие настройки двигателя и не передавать крутящий момент на УОМ (PTU). Полное соединение выполнено, когда стыковочный узел на ведущем валу стыкован/механически соединен с дополняющим стыковочным узлом генератора или УОМ (PTU).
Когда гибкий ведущий вал полностью соединен с обоими дополняющими стыковочными узлами, УОМ (PTU) и генератора, способ 700 может перейти к шагу 710, чтобы выяснить, включен ли генератор и готов ли он принять крутящий момент. Запуск генератора может содержать включение пользователем выключателя на генераторе и расположение генератора, обеспечивающее прием крутящего момента от гибкого ведущего вала, чтобы генератор переменного тока мог вырабатывать и выдавать электрический ток. Если генератор не включен, способ 700 переходит к шагу 706, и двигатель не передает крутящий момент на УОМ (PTU) при продолжающейся работе двигателя.
Если генератор включен и готов принять крутящий момент от гибкого ведущего вала, способ 700 может перейти к шагу 712 передачи крутящего момента от двигателя на УОМ (PTU) независимо от текущей передачи (например, на стоянке, при сдаче задним ходом, на нейтрали или при движении). При этом запускают двигатель, который поочередно смещает поршень к нижней мертвой точке и к верхней мертвой точке. Поршень, в свою очередь, приводит коленчатый вал (например, коленчатый вал 40), который создает крутящий момент. Таким образом, тепловая энергия сгорания топлива в двигателе преобразуется в кинетическую энергию вращения, передаваемую на УОМ (PTU), как раскрыто выше со ссылкой на ФИГ. 2.
На шаге 714 способ 700 содержит передачу крутящего момента от УОМ (PTU) через гибкий ведущий вал генератору. Для этого вращают ведущий вал УОМ (PTU), который, передавая крутящий момент от УОМ (PTU), вращает сердечник внутри гибкого ведущего вала. Сердечник принимает крутящий момент от УОМ (PTU) через дополняющий стыковочный узел УОМ (PTU) (например, через дополняющий стыковочный узел 235) и, имея возможность вращаться, передает мощность от УОМ (PTU) генератору, вращая первый дополняющий стыковочный узел генератора (например, стыковочный узел 240). Кроме того - или альтернативно, сердечник может сгибаться и скручиваться при вращении, так что гибкий ведущий вал не остается прямолинейным. Сердечник защищен (например, огражден) от элементов, окружающих гибкий ведущий вал, внутренним чехлом ведущего вала, наружной оболочкой, вводом гибкого ведущего вала и наконечником гибкого ведущего вала. Кроме того, как отмечено выше, сердечник не вращается (например, не принимает крутящий момент) до тех пор, пока гибкий ведущий вал не будет полностью соединен с УОМ (PTU) и генератором. Таким образом, пользователь не может прикоснуться к движущимся частям.
Когда генератор принимает крутящий момент, генератор переменного тока преобразует крутящий момент в электроэнергию, чтобы подвести ее к внешнему объекту (например, лампе, холодильнику и т.п.). Генератор обеспечивает электропитание внешнего объекта по переменному току через соединительную вилку внешнего объекта, вставляемую во второй дополняющий стыковочный узел генератора (например, разъем 245).
На шаге 716 способ 700, для обеспечения безопасности пользователя, содержит выяснение, меньше ли концентрация CO2 в окружающем воздухе пороговой концентрации CO2. Если пользователь эксплуатирует двигатель своего транспортного средства и генератор в плохо проветриваемом помещении, то уровень CO2 может превысить пороговую концентрацию CO2 (например, 1%). Если концентрация CO2 не ниже пороговой концентрации CO2, то способ 700 может перейти к шагу 718 и прервать передачу крутящего момента на УОМ (PTU), выключив двигатель.
На шаге 720 способ 700 содержит сохранение текущих параметров работы двигателя до тех пор, пока пользователем не будет вручную выключен двигатель, не будет отключен пользователем генератор и/или концентрация CO2 не превысит пороговую концентрацию CO2. В случае отключения генератора пользователем, двигатель может продолжать работать, но крутящий момент уже не передается через гибкий ведущий вал. Таким образом, генератор уже не способен обеспечить электропитание внешнего объекта.
Обратимся вновь к ФИГ. 8, на которой показана система 800 УОМ (PTU) 204 транспортного средства, приводящая генератор 208 через гибкий ведущий вал 206. Как изображено, генератор и УОМ (PTU) 204 расположены на разной высоте. Кроме того, как изображено, дополняющий стыковочный узел УОМ (PTU) 204 расположен на несущей системе транспортного средства 802 со стороны водителя, причем стыковочный узел не находится в поле зрения и может быть виден при рассмотрении несущей системы транспортного средства 802 вблизи дверцы водителя. Далее, генератор 208 расположен ближе к носу транспортного средства, чем УОМ (PTU) 204. Гибкий ведущий вал 206 передает мощность (например, крутящий момент) от УОМ (PTU) 204 генератору 208, перегибаясь и/или скручиваясь. Как изображено, крышка 804 надета на генератор 208 для защиты генератора от погодных воздействий.
На ФИГ. 8 дополнительно представлена система 800 для транспортного средства 802, содержащая транспортное средство с устройством отбора мощности УОМ (PTU) 204, содержащим выходной дополняющий стыковочный узел (например, выходной дополняющий стыковочный узел 235), портативный генератор 208, содержащий входной дополняющий стыковочный узел (например, входной дополняющий стыковочный узел 236) и гибкий ведущий вал 206, соджержащий наружную оболочку (например, наружную оболочку 402), а также внутренний, поворотный сердечник (например, сердечник 406), при этом сердечник содержит первый конец с первым соединителем, выполненным с возможностью соединения с входным дополняющим стыковочным узлом, и второй конец со вторым соединителем, выполненным с возможностью соединения с выходным дополняющим стыковочным узлом УОМ (PTU).
Таким образом, транспортное средство может передавать крутящий момент на УОМ (PTU) для привода генератора через гибкий ведущий вал. Тем самым большему числу пользователей предоставляется возможность обеспечивать электропитание их домов в случае аварии сети и/или более свободно эксплуатировать вспомогательные электроприборы во время движения. Далее, конструкция гибкого ведущего вала позволяет пользователю располагать генератор в самых разных положениях относительно УОМ (PTU) при непрерывной передаче энергии вращения от УОМ (PTU) генератору.
Технический эффект привода генератора (который может, в свою очередь, питать вспомогательные электроприборы) в различных положениях через УОМ (PTU) транспортного средства достигается посредством использования комплекта, содержащего гибкий ведущий вал и компактный легкий компрессор. Этот комплект может позволить пользователю подавать питание к внешнему электроприбору (например, находящемуся вне транспортного средства) в случае аварии электросети. Помимо аварий сети, комплект может также использоваться в ситуациях, когда пользователь удален от источников электропитания (например, в лесу, на рабочем месте и т.д.). Таким образом, пользователь может подавать питание на вспомогательное устройство транспортного средства в любом месте, где может оказаться транспортное средство.
Преимущества гибкого ведущего вала позволяют пользователю легко приводить генератор через гибкий ведущий вал, соединенный с УОМ (PTU), без необходимости выставлять на одном уровне ведущий вал УОМ (PTU) и гибкий ведущий вал. Другими словами, генератор может быть расположен на высоте, отличающейся от высоты расположения УОМ (PTU).
Еще одно преимущество гибкого ведущего вала обеспечивают быстроразъединяемый выступ и устройство быстрого разъединения, которые после фиксации производят слышимый звук, извещающий пользователя, что гибкий ведущий вал полностью соединен с генератором и УОМ (PTU). Будучи зафиксирован, гибкий ведущий вал не вырывается из захватов, пока не будут задействованы быстроразъединяемый выступ и/или устройство быстрого разъединения. Таким образом, пользователь не прикасается к движущимся частям гибкого ведущего вала.
Следует отметить, что включенные в настоящую заявку примеры алгоритмов управления и оценки могут использоваться с разнообразными конфигурациями систем двигателей и/или транспортных средств. Раскрытые в настоящей заявке способы и алгоритмы управления могут храниться в виде исполняемых инструкций в долговременной памяти и могут быть осуществлены системой управления, включающей контроллер в сочетании с различными датчиками, исполнительными механизмами и другими элементами двигателя. Раскрытые в настоящей заявке конкретные алгоритмы могут представлять собой одну или любое количество стратегий обработки, таких как управляемые событиями, управляемые прерываниями, многозадачные, многопотоковые и т.д. Таким образом, проиллюстрированные разнообразные действия, операции и/или функции могут выполняться в указанной последовательности, параллельно, а в некоторых случаях - могут опускаться. Точно так же указанный порядок обработки не обязательно требуется для достижения отличительных особенностей и преимуществ описываемых здесь вариантов осуществления изобретения, но служит для удобства иллюстрирования и описания. Одно или несколько из иллюстрируемых действий, операций и/или функций могут выполняться повторно в зависимости от конкретной применяемой стратегии. Кроме того, раскрытые действия, операции и/или функции могут графически изображать код, программируемый в долговременной памяти машиночитаемого носителя данных в системе управления двигателем, причем раскрытые действия осуществляются путем исполнения команд в системе, включающей различные элементы двигателя в сочетании с электронным контроллером.
Следует понимать, что раскрытые в настоящем описании конфигурации и программы по своей сути являются лишь примерами, и что конкретные варианты осуществления не должны рассматриваться в ограничительном смысле, ибо возможны разнообразные их модификации. Например, вышеизложенная технология может быть применена к двигателям со схемами расположения цилиндров V-6, I-4, I-6, V-12, в схеме с 4-мя оппозитными цилиндрами и в двигателях других типов. Предмет настоящего изобретения включает в себя все новые и неочевидные комбинации и подкомбинации различных систем и схем, а также других отличительных признаков, функций и/или свойств, раскрытых в настоящем описании.
В нижеследующей формуле изобретения, в частности, указаны определенные комбинации и подкомбинации компонентов, которые считаются новыми и неочевидными. В таких пунктах формулы ссылка может быть сделана на «один» элемент или «первый» элемент или на эквивалентный термин. Следует понимать, что такие пункты могут включать в себя один или более указанных элементов, не требуя и не исключая двух или более таких элементов. Иные комбинации и подкомбинации раскрытых отличительных признаков, функций, элементов и/или свойств могут быть включены в формулу путем изменения имеющихся пунктов или путем представления новых пунктов формулы в настоящей или родственной заявке. Такие пункты формулы изобретения, независимо от того, являются они более широкими, более узкими, эквивалентными или отличающимися в отношении объема идеи первоначальной формулы изобретения, также считаются включенными в предмет настоящего изобретения.
Реферат
Изобретение относится к комплектам и системе транспортного средства для электропитания внешних потребителей. Комплект содержит генератор, содержащий дополняющий стыковочный узел, и гибкий ведущий вал, содержащий наружную оболочку и поворотный гибкий внутренний вал. Первый конец внутреннего вала выполнен с возможностью соединения с дополняющим стыковочным узлом генератора. Второй конец внутреннего вала выполнен с возможностью соединения с дополняющим стыковочным узлом устройства отбора мощности транспортного средства. Система транспортного средства для электропитания внешних потребителей содержит транспортное средство с устройством отбора мощности, содержащим выходной дополняющий стыковочный узел, портативный генератор, содержащий входной дополняющий стыковочный узел и гибкий ведущий вал. Достигается упрощение привода вспомогательных устройств генератором. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 8 ил.
