用于重型车辆的制动布置制造技术

一种用于使重型车辆减速的制动布置，该布置包括：控制单元；至少一个电机，该至少一个电机被布置用于再生制动；电能吸收装置；涡流制动装置；以及配电网络，该配电网络被布置成将电机连接到能量吸收装置并连接到涡流制动装置，其中控制单元被配置为通过配电网络根据重型车辆的目标减速度值在能量吸收装置与涡流制动装置之间分配来自电机的再生电力。制动装置之间分配来自电机的再生电力。制动装置之间分配来自电机的再生电力。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于重型车辆的制动布置


[0001]本公开涉及诸如用于货物运输的半挂车车辆的重型车辆，并且具体地涉及用于基于电制动装置的组合使重型车辆减速的布置。尽管本专利技术将主要关于半挂车车辆和卡车进行描述，但是本专利技术不限于这种特定类型的车辆，而是还可以用于其他类型的车辆。

技术介绍

[0002]诸如卡车或半挂车车辆的重型车辆通常包括基于摩擦制动器的行车制动系统。诸如盘式制动器或鼓式制动器的摩擦制动器不能长时间使用，其长时间使用可能是在长时间下坡行驶时发生的。如果摩擦制动器使用过度，则可能发生被称为制动器衰减的现象。制动器衰减是由制动表面的热量积聚引起的并且导致制动能力显著降低。为了避免制动器衰减，重型车辆通常包括能够进行持久制动的辅助制动器，诸如发动机制动器和各种减速器系统。
[0003]电机也可以用于制动车辆，即，生成制动扭矩。然后电机充当发电机，其将来自车辆的动能转换为电能。该电能可以被馈送到可再充电电池，或者被馈送到将电能作为热量耗散的制动电阻器。电机通常与有限的制动扭矩能力相关联，并且能量耗散能力是有限的。
[0004]WO 2013/186158公开了一种基于电机与涡流制动器的组合的车辆制动布置。与单独的电机相比，这种布置能够生成更大的扭矩。
[0005]然而，持续需要进一步改进用于重型车辆的制动布置，其能够提供足够的制动扭矩，也持续较长时间段并且不易受到制动器衰减的影响。

技术实现思路

[0006]本公开的目的是提供缓解至少一些上述问题的用于使重型车辆减速的制动布置。r/>[0007]该目的至少部分地通过用于使重型车辆减速的制动布置来实现。该布置包括：控制单元；至少一个电机，该至少一个电机被布置用于再生制动；电能吸收装置；涡流制动装置；以及配电网络，该配电网络被布置成将该电机连接到该能量吸收装置并连接到该涡流制动装置，其中该控制单元被配置为通过该配电网络根据该重型车辆的目标减速度值在该能量吸收装置与该涡流制动装置之间分配来自该电机的再生电力。该控制单元还被配置为根据该能量吸收装置的能量吸收能力来控制来自该电机的再生电力在该能量吸收装置与该涡流制动装置之间的分配。这意味着，如果由电机单独生成的制动扭矩不足以用于当前的制动操纵，则该控制单元会将电力从该能量吸收装置转移到该涡流制动器。如果该能量吸收装置不能吸收由该电机生成的剩余能量，则该控制单元还将电力转移离开该能量吸收装置。因此，如果减速操纵生成过多能量以供吸收装置处理，则涡流制动装置被激活以减轻能量吸收装置的负担。这意味着可以放宽对能量吸收装置的要求，这是优势。此外，该控制选项允许对再生制动操作进行更精细的控制和优化。
[0008]为了保证车辆的下坡爬坡能力，该涡流制动装置和该电机的尺寸被设计为在长时间下坡行驶期间支持恒定的巡航速度。设计下坡爬坡能力意味着电机的尺寸被设计为提供
连续的负扭矩水平，然后当能量吸收装置的能量吸收能力被耗尽时将再生能量分配给涡流制动装置。
[0009]根据各方面，该控制单元被配置为控制来自该电机的再生电力在该能量吸收装置与该涡流制动装置之间的分配，使得该涡流制动装置生成恒定基线扭矩水平，其中由该电机施加的扭矩被调制以将车轮滑移控制为期望的车轮滑移水平。这样，可以执行高效且稳健的制动混合操作，其中该涡流装置施加基线制动效果并且该电机在基线制动扭矩以上调制制动扭矩以执行车轮滑移的高带宽控制。
[0010]根据各方面，该涡流制动装置包括附接到轮轴以用于生成制动扭矩的多个导电盘。该多个盘用于生成额外的制动扭矩并且还改进导电盘的冷却，由此提高该涡流制动装置的制动能力。
[0011]根据各方面，该能量吸收装置包括可再充电电池，并且该控制单元被配置为根据该可再充电电池的荷电状态(SOC)来控制来自该电机的再生电力在该可再充电电池与该涡流制动装置之间的分配。这意味着可以降低对可充电电池的峰值能量吸收能力的要求。因为峰值电流可以被涡流制动装置吸收。如果电池几乎充满电，则电力将自动从电池转移到涡流制动装置。另一方面，如果SOC允许更多充电，则电力将转移到电池而不是涡流装置。配电网络被布置成在电池与涡流制动器之间平稳地分配电能。本专利技术的布置还可以降低对被配置为吸收能量再生系统中的峰值能量浪涌的附加制动电阻的需要或对此类电阻的要求，这是优势。
[0012]根据各方面，该能量吸收装置包括至少一个电阻器，并且优选地包括电阻器阵列，其被配置为耗散来自电机的过量电能并调节制动布置的电压水平。该制动电阻可以用作调节制动系统中的能量水平的备用电阻。
[0013]根据各方面，该电机与高于该电机的制动扭矩能力水平的峰值制动扭矩水平相关联，该峰值制动扭矩水平可以由该电机维持有限持续时间，其中该控制单元被配置为从该电机请求在该峰值制动扭矩水平与该制动扭矩能力水平之间的制动扭矩水平以使该重型车辆减速。可以在有限持续时间内从电机请求额外的制动扭矩，并且该额外扭矩当然也生成额外功率。如果将这种额外功率馈送到涡流制动器，则可以在有限持续时间内显著增加制动扭矩。能够在有限持续时间内生成高制动扭矩意味着紧急制动操作等可以在没有来自摩擦制动器等的附加制动扭矩的情况下执行，即使对于负载很重的重型车辆也是如此，这是优势。
[0014]根据各方面，该控制单元被布置成执行车辆运动管理功能，该车辆运动管理功能包括力生成和运动支持装置(MSD)协调。通过将制动装置的控制结合到整个VMM系统中，可以进一步优化车辆控制，这是优势。
[0015]根据方面，该电机、该涡流制动装置和该配电网络一体地形成在单个轮端模块(WEM)中，其中该轮端模块包括用于向该能量吸收装置馈送电能的输出端口。该轮端模块简化了车辆组装，并且还为电机和涡流装置的组合制动功能提供更简单的接口。
[0016]根据各方面，该电机是轴向磁通电机。轴向磁通电机可以做得相对扁平，并且因此更容易与涡流装置集成在一起，这是优势。
[0017]本文还公开了与上文讨论的优势相关联的控制单元和车辆。
[0018]通常，除非本文另外明确定义，否则在权利要求中使用的所有术语应当根据它们
在本
中的普通含义来解释。除非另外明确声明，否则所有提及的“一种/一个/所述元件、设备、部件、装置、步骤等”将被开放性地解释为是指所述元件、设备、部件、装置、步骤等的至少一个实例。除非明确声明，否则本文公开的任何方法的步骤并非必须按所公开的确切顺序来执行。当研究所附权利要求和以下描述时，本专利技术的进一步特征和优势将变得显而易见。本领域技术人员认识到，在不脱离本专利技术的范围的情况下，可以组合本专利技术的不同特征以产生不同于以下描述的那些实施方案的实施方案。
附图说明
[0019]下文将参考附图更详细地描述作为示例引用的本专利技术的实施方案。在附图中：
[0020]图1示出了包括拖台车辆单元的示例性车辆组合；
[0021]图2示出了用于制动车辆单元的示例性制动布置；
[0022]图3是制动布置的功能图；
[0023]图4是示出扭矩与轮轴转本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于使重型车辆(100)减速的制动布置(200、300)，所述布置包括：控制单元(210)；至少一个电机(230、280)，所述至少一个电机被布置用于再生制动；电能吸收装置(250、310、320)；涡流制动装置(240、290)；以及配电网络(260)，所述配电网络被布置成将所述电机(230、280)连接到所述能量吸收装置(250、310、320)并连接到所述涡流制动装置(240、290)，其中所述控制单元(260)被配置为通过所述配电网络(260)根据所述重型车辆(100)的目标减速度值在所述能量吸收装置(250、310、320)与所述涡流制动装置(240、290)之间分配来自所述电机(230、280)的再生电力，其中所述控制单元(210)还被配置为根据所述能量吸收装置(250、310、320)的能量吸收能力来控制来自所述电机(230、280)的再生电力在所述能量吸收装置(250、310、320)与所述涡流制动装置(240、290)之间的分配。2.根据前述权利要求中任一项所述的制动布置(200、300)，其中所述控制单元(210)被配置为控制来自所述电机(230、280)的再生电力在所述能量吸收装置(250、310、320)与所述涡流制动装置(240、290)之间的所述分配，使得所述涡流制动装置(240、290)生成恒定基线扭矩水平，其中由所述电机施加的扭矩被调制以将车轮滑移控制在期望的车轮滑移水平。3.根据前述权利要求中任一项所述的制动布置(200、300)，其中所述涡流制动装置(240、290)包括附接到轮轴(540)以用于生成制动扭矩的多个导电盘(510)。4.根据前述权利要求中任一项所述的制动布置(200、300)，其中所述能量吸收装置包括可再充电电池(310)，其中所述控制单元(210)被配置为根据所述可再充电电池(310)的荷电状态SOC来控制来自所述电机(230、280)的再生电力在所述可再充电电池(310)与所述涡流制动装置(240、290)之间的分配。5.根据前述权利要求中任一项所述的制动布置(200、300)，其中所述能量吸收装置包括电阻器(320)，所述电阻器被配置为耗散来自所述电机(230、280)的过量电能并调节所述制动布置的电压水平。6.根据前述权利要求中任一项所述的制动布置(200、300)，其中所述电机(230、280)与高...

【专利技术属性】
技术研发人员：乌尔夫，
申请(专利权)人：沃尔沃卡车集团，
类型：发明
国别省市：