用于拖车制动系统中的电流吸取管理的设备和方法与流程

1.本公开涉及配备有自动制动系统（abs）的拖车，该系统可从正在牵引拖车的另一车辆吸取电力。


背景技术：

2.本节中提供的信息是出于总体上介绍本公开的背景的目的。在本节中描述的范围内的目前署名的发明人的工作，以及在提交时可能不以其他方式构成现有技术的描述方面，既不明确也不隐含地承认是针对本公开的现有技术。
3.在正常条件下，位于被牵引拖车中的专用拖车电池向拖车的自动制动系统（abs）提供供电电流。由于各种原因，拖车电池经常处于低电量状态。在此情况下，拖车制动系统可以从牵引车辆的 12伏电源吸取其电流。然而，拖车的机电制动系统所吸取的电流可能显著多于牵引车辆的 12v电源能够提供的电流。
4.另外，拖车机电制动系统的电流吸取可能超过来自12v供电电路的可用电流，导致车辆或拖车熔断器熔断。


技术实现要素：

5.本公开的进一步适用领域将从详细描述、权利要求和附图变得明显。详细描述和具体示例仅旨在用于说明的目的，并且不旨在限制本公开的范围。
6.本发明的一个方面是提供一种用于被牵引拖车的制动电流管理系统。该制动电流管理系统包括：i）电池健康模块，其被配置为确定与被牵引拖车相关联的可用电池电流量，并由此生成可用电流信号；以及ii）拖车制动控制模块，其被配置为接收可用电流信号，并响应于该可用电流信号，控制施加到与被牵引拖车相关联的拖车制动器的电流量。
7.在一个实施例中，拖车制动控制模块通过控制与拖车制动器相关联的制动压力升高速率，来控制施加到拖车制动器的电流量。
8.在另一个实施例中，电池健康模块通过确定与被牵引拖车相关联的拖车电池上的电量，来确定与被牵引拖车相关联的可用电池电流量。
9.在另一个实施例中，电池健康模块通过确定从与正在牵引被牵引拖车的牵引车辆相关联的牵引车辆电池可获得的电流量，来确定与被牵引拖车相关联的可用电池电流量。
10.在又一个实施例中，电池健康模块通过确定与牵引车辆相关联的熔断器参数，来确定从牵引车辆电池可获得的电流量。
11.在进一步的实施例中，电池健康模块通过确定从i）与被牵引拖车相关联的拖车电池，和ii）与正在牵引被牵引拖车的牵引车辆相关联的牵引车辆电池可获得的组合电流量，来确定与被牵引拖车相关联的可用电池电流量。
12.在另一个实施例中，电池健康模块通过确定与牵引车辆相关联的熔断器参数，来确定从牵引车辆电池可获得的电流量。
13.本公开的另一个目的是提供一种适于由牵引车辆牵引的拖车。该拖车包括：i）拖
车电池；ii）与拖车的车轮相关联的多个制动器；以及iii）制动电流管理系统。该制动电流管理系统包括：iv）电池健康模块，其被配置为确定与拖车相关联的可用电池电流量，并由此生成可用电流信号；以及v）拖车制动控制模块，其被配置为接收可用电流信号，并响应于该可用电流信号，控制施加到与被牵引拖车相关联的拖车制动器的电流量。
14.在一个实施例中，拖车制动控制模块通过控制与拖车制动器相关联的制动压力升高速率，来控制施加到拖车制动器的电流量。
15.在另一个实施例中，电池健康模块通过确定拖车电池上的电量，来确定与被牵引拖车相关联的可用电池电流量。
16.在另一个实施例中，电池健康模块通过确定从牵引车辆的电池可获得的电流量，来确定与被牵引拖车相关联的可用电池电流量。
17.在又一个实施例中，电池健康模块通过确定与牵引车辆相关联的熔断器参数，来确定从牵引车辆的电池可获得的电流量。
18.在进一步的实施例中，电池健康模块通过确定从拖车电池和牵引车辆的电池可获得的组合电流量，来确定与被牵引拖车相关联的可用电池电流量。
19.本发明提供以下技术方案：1. 一种用于在被牵引拖车中使用的制动电流管理系统，其包括：电池健康模块，其被配置为确定与所述被牵引拖车相关联的可用电池电流量，并由此生成可用电流信号；以及拖车制动控制模块，其被配置为接收所述可用电流信号，并响应于所述可用电流信号，控制施加到与所述被牵引拖车相关联的拖车制动器的电流量。
20.2. 根据方案1所述的制动电流管理系统，其中所述拖车制动控制模块通过控制与所述拖车制动器相关联的制动压力升高速率，来控制施加到所述拖车制动器的电流量。
21.3. 根据方案1所述的制动电流管理系统，其中所述电池健康模块通过确定与所述被牵引拖车相关联的拖车电池上的电量，来确定与所述被牵引拖车相关联的可用电池电流量。
22.4. 根据方案3所述的制动电流管理系统，其中所述电池健康模块通过确定从与正在牵引所述被牵引拖车的牵引车辆相关联的牵引车辆电池可获得的电流量，来确定与所述被牵引拖车相关联的可用电池电流量。
23.5. 根据方案4所述的制动电流管理系统，其中所述电池健康模块通过确定与所述牵引车辆相关联的熔断器参数，来确定从所述牵引车辆电池可获得的电流量。
24.6. 根据方案1所述的制动电流管理系统，其中所述电池健康模块通过确定从以下电池可获得的组合电流量，来确定与所述被牵引拖车相关联的可用电池电流量：i）与所述被牵引拖车相关联的拖车电池，以及ii）与正在牵引所述被牵引拖车的牵引车辆相关联的牵引车辆电池。
25.7. 根据方案6所述的制动电流管理系统，其中所述电池健康模块通过确定与所述牵引车辆相关联的熔断器参数，来确定从所述牵引车辆电池可获得的电流量。
26.8. 一种管理被牵引拖车中的制动电流的方法，其包括：确定与所述被牵引拖车相关联的可用电池电流量；生成可用电流信号；以及
响应于所述可用电流信号，控制施加到与所述被牵引拖车相关联的拖车制动器的电流量。
27.9. 根据方案8所述的方法，其中控制施加到所述拖车制动器的电流量包括控制与所述拖车制动器相关联的制动压力升高速率。
28.10. 根据方案8所述的方法，其中确定与所述被牵引拖车相关联的可用电池电流量包括确定与所述被牵引拖车相关联的拖车电池上的电量。
29.11. 根据方案10所述的方法，其中确定与所述被牵引拖车相关联的所述可用电池电流量包括确定从与正在牵引所述被牵引拖车的牵引车辆相关联的牵引车辆电池可获得的电流量。
30.12. 根据方案11所述的方法，其中确定从所述牵引车辆电池可获得的电流量包括确定与所述牵引车辆相关联的熔断器参数。
31.13. 根据方案8所述的方法，其中确定与所述被牵引拖车相关联的可用电池电流量包括确定从以下电池可获得的组合电流量：i）与所述被牵引拖车相关联的拖车电池，以及ii）与正在牵引所述被牵引拖车的牵引车辆相关联的牵引车辆电池。
32.14. 根据方案13所述的方法，其中确定从所述牵引车辆电池可获得的电流量包括确定与所述牵引车辆相关联的熔断器参数。
33.15. 一种适于由牵引车辆牵引的拖车，所述拖车包括：拖车电池；与所述拖车的车轮相关联的多个制动器；制动电流管理系统，其包括：电池健康模块，其被配置为确定与所述拖车相关联的可用电池电流量，并由此生成可用电流信号；以及拖车制动控制模块，其被配置为接收所述可用电流信号，并响应于所述可用电流信号，控制施加到与所述被牵引拖车相关联的拖车制动器的电流量。
34.16. 根据方案15所述的拖车，其中所述拖车制动控制模块通过控制与所述拖车制动器相关联的制动压力升高速率，来控制施加到所述拖车制动器的电流量。
35.17. 根据方案15所述的拖车，其中所述电池健康模块通过确定所述拖车电池上的电量，来确定与所述被牵引拖车相关联的可用电池电流量。
36.18. 根据方案17所述的拖车，其中所述电池健康模块通过确定从所述牵引车辆的电池可获得的电流量，来确定与所述被牵引拖车相关联的可用电池电流量。
37.19. 根据方案18所述的拖车，其中所述电池健康模块通过确定与所述牵引车辆相关联的熔断器参数，来确定从所述牵引车辆的电池可获得的电流量。
38.20. 根据方案15所述的拖车，其中所述电池健康模块通过确定从所述拖车电池和所述牵引车辆的电池可获得的组合电流量，来确定与所述被牵引拖车相关联的可用电池电流量。
39.本公开的进一步适用范围将从详细描述、权利要求和附图变得明显。详细描述和具体示例仅旨在用于说明目的，并且不旨在限制本公开的范围。
附图说明
40.本公开将从详细描述和附图中得到更充分的理解，在附图中：图1示出了根据本公开的示例性实施例的由另一车辆牵引的拖车中的示例性制动电流管理系统；图2是曲线图，其示出了根据本公开的示例性实施例的由制动电流管理系统执行以用于控制制动压力升高速率和最大电流极限的算法；以及图3是示出根据本公开的示例性实施例的制动电流管理系统的操作的流程图。
41.在附图中，可以重复使用附图标记来识别类似和/或相同的要素。
具体实施方式
42.本公开涉及一种制动系统和方法，该系统和方法限制被牵引拖车的制动器中的电流升高速率。该系统包括一种算法，其限制拖车制动电流升高速率，以将电流吸取保持在由来自电池健康状态模块的可用电流信号定义的极限内。该系统还包括一种算法，其基于来自被牵引拖车电池和牵引车辆电池两者的可用电流，来调整对拖车制动电流吸取的软件极限。
43.图1示出了根据本公开的示例性实施例的由另一车辆牵引的拖车中的示例性制动电流管理系统。牵引车辆100牵引拖车120，并从车辆100中的电池105向拖车120提供 12伏直流（vdc）电力。拖车120包括电池健康模块125、单独拖车电池130，以及拖车制动控制模块140，其执行存储在与拖车制动控制模块140相关联的存储器中的电流管理算法145。
44.根据本公开的原理，拖车制动控制模块140与制动器150和155包括机电制动系统，诸如自动制动系统（abs）。拖车制动控制模块140控制施加到控制轮胎160的制动器150和施加到控制轮胎165的制动器155的电流。
45.在示例性实施例中，拖车制动控制模块140从拖车电池130吸取 12 vdc供电电流。然而，由于拖车电池130上的电量可能很低，因此拖车制动控制模块140被配置为从牵引车辆100中的车辆电池105吸取 12 vdc供电电流。然而，为了保护车辆电池105，电池健康模块125向拖车制动控制模块140提供可用电流信号。拖车制动控制模块140使用可用电流信号和电流管理算法145来调整拖车120的机电制动系统的制动参数，以便在由电池健康模块125确定的可用功率极限内管理总电流吸取。
46.实验测试确定了拖车120的制动压力升高速率与用于机电制动系统的牵引车辆电流吸取之间的关系。所公开的设备通过控制拖车制动电流吸取和压力升高速率以使电流吸取保持在如可用电流信号中定义的可接受极限内，来保护电压供电电路。
47.图2是曲线图200，其示出了根据本公开的示例性实施例的由拖车制动控制模块140执行以用于控制制动压力升高速率和最大电流极限的电流管理算法145。在图2中，压力升高速率以巴/秒为单位给出，其中“巴”是压力的单位。举例来说，巴可以是垂直于制动衬块施加的以磅/平方英寸（lbs/in2）为单位的压力。根据方程式1，曲线210给出了对于制动电流的给定值(x)的最大升高速率(y)：y = 0.00004x3ꢀ–ꢀ
0.145x
2 18.079x
ꢀ–ꢀ
346.2，
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
[方程式1]其中x是以安培为单位的电流值。
[0048]
根据本公开的原理，拖车制动控制模块140保持压力升高速率低于曲线210，以便
不超过由来自电池健康模块125的可用电流信号给出的可用电流值。例如，如果来自车辆电池105和拖车电池130的组合可用电流为60安培，则拖车制动控制模块140将使压力升高速率保持在300巴/秒或低于300巴/秒。
[0049]
所公开的设备从电池健康模块125接收可用电流信号，然后电流管理算法管理制动器150和155上的制动压力升高速率，以将制动系统电流吸取保持在针对车辆105的 12 vdc供电电路的可允许极限内。这允许在拖车120上使用大电流制动系统，而不会在拖车电池130处于低电量状态的情况下烧断车辆电池105的 12 vdc供电电路上的熔断器。该功能实现了拖车120上所需的制动性能目标。
[0050]
拖车制动控制模块140管理拖车制动最大电流和压力升高速率，以使电流吸取保持在对于来自车辆电池105和拖车电池130的组合 12 vdc电源的可接受的系统极限内。这实现了低电流降级操作模式，如果可从牵引车辆电池105而不是拖车电池130获得电流，则该操作模式保持降低水平的拖车制动性能。
[0051]
图3是示出根据本公开的示例性实施例的制动电流管理系统的操作的流程图。在310中，电池健康模块125监测拖车电池130的健康状态。在320中，电池健康模块125确定对于拖车制动可使用的电流，包括针对车辆熔断器极限和拖车熔断器极限的校准值。在330中，电池健康模块125向拖车制动控制模块140发送可用电流信号。在340中，拖车制动控制模块140从电池健康模块125接收可用电流信号。在350中，拖车制动控制模块140根据电流管理算法145控制制动压力升高速率和最大电流极限。
[0052]
在可替代实施例中，注意到即使没有来自电池健康模块125的输入，拖车制动控制模块140也可以将电流维持在来自车辆105的电压供电系统上的熔断器的能力范围内。还注意到，电池健康模块125和拖车电池130中的任一个或两个都可以在拖车120的外部实现。
[0053]
上述描述实质上仅是说明性的，并且绝不旨在限制本公开、其应用或用途。本公开的广义教导可以以多种形式实施。因此，尽管本公开包括特定示例，但本公开的真正范围不应如此限制，由于在研究附图、说明书和所附权利要求时，其他的修改将变得明显。应该理解的是，方法内的一个或多个步骤可以以不同的顺序（或同时）执行而不改变本公开的原理。进一步地，尽管上面描述了实施例中的每个具有某些特征，但关于本公开的任何实施例描述的那些特征中的任何一个或多个可以在其他实施例的任一个中实施和/或与其他实施例的任一个的特征组合，即使该组合没有明确描述。换句话说，所描述的实施例并不是相互排斥的，并且一个或多个实施例的相互置换仍然在本公开的范围内。
[0054]
元件之间（例如，模块、电路元件、半导体层等之间）的空间和功能关系使用各种术语进行描述，包括“连接”、“接合”、“耦接”、“相邻”、“旁边”、“在顶部上”、“上方”、“下方”和“设置”。除非明确描述为“直接的”，否则当在上述公开中描述第一元件和第二元件之间的关系时，该关系可以是第一元件和第二元件之间不存在其他介入元件的直接关系，但也可以是第一元件和第二元件之间存在一个或多个介入元件（空间上或功能上）的间接关系。如本文所使用的，短语a、b和c中的至少一个应解释成意为使用非排他性逻辑“或”的逻辑（a或b或c），而不应解释成意为“a中的至少一个、b中的至少一个和c中的至少一个”。
[0055]
在附图中，箭头部所指示的箭头方向一般表明了图示所关心的信息（诸如数据或指令）的流动。例如，当元件a和元件b交换各种信息，但从元件a传送到元件b的信息与图示相关时，箭头可以从元件a指向元件b。这种单向箭头并不意味着没有其他信息从元件b传送
到元件a。进一步地，对于从元件a发送到元件b的信息，元件b可以向元件a发送信息的请求或接收确认。
[0056]
在本技术中，包括下面的定义，术语“模块”或术语“控制器”可以用术语“电路”代替。术语“模块”可以是指、是其一部分或包括：专用集成电路（asic）；数字、模拟或混合模拟/数字分立电路；数字、模拟或混合模拟/数字集成电路；组合逻辑电路；现场可编程门阵列（fpga）；执行代码的处理器电路（共享的、专用的或组）；存储由处理器电路执行的代码的存储器电路（共享的、专用的或组）；提供所描述功能的其他合适的硬件部件；或上述中的一些或全部的组合，诸如在片上系统中。
[0057]
该模块可以包括一个或多个接口电路。在一些示例中，接口电路可以包括连接到局域网（lan）、互联网、广域网（wan）或其组合的有线或无线接口。本公开的任何给定模块的功能可以分布在经由接口电路连接的多个模块之间。例如，多个模块可以允许负载平衡。在进一步的示例中，服务器（也称为远程，或云）模块可以代表客户端模块完成一些功能。
[0058]
如上所使用，术语代码可包括软件、固件和/或微代码，并且可指程序、例程、函数、类、数据结构和/或对象。术语共享处理器电路包括执行来自多个模块的一些或全部代码的单个处理器电路。术语组处理器电路包括与另外的处理器电路组合地执行来自一个或多个模块的一些或全部代码的处理器电路。对多个处理器电路的提及包括在分立裸晶上的多个处理器电路、在单个裸晶上的多个处理器电路、单个处理器电路的多个内核、单个处理器电路的多个线程或上述的组合。术语共享存储器电路包括存储来自多个模块的一些或全部代码的单个存储器电路。术语组存储器电路包括存储器电路，其与附加存储器组合，存储来自一个或多个模块的一些或全部代码。
[0059]
术语存储器电路是术语计算机可读介质的子集。本文使用的术语计算机可读介质不包括通过介质（诸如在载波上）传播的暂时性电信号或电磁信号；因此，术语计算机可读介质可被认为是有形的和非暂时性的。非暂时性的有形计算机可读介质的非限制性示例是非易失性存储器电路（诸如闪存存储器电路、可擦除可编程只读存储器电路或掩码只读存储器电路）、易失性存储器电路（诸如静态随机存取存储器电路或动态随机存取存储器电路）、磁存储介质（诸如模拟或数字磁带或硬盘驱动器）和光存储介质（诸如cd、dvd或蓝光光盘）。
[0060]
本技术中描述的设备和方法可以由通过配置通用计算机以执行计算机程序中体现的一个或多个特定功能而创建的专用计算机部分或全部实现。上面描述的功能块、流程图部件和其他元件用作软件规范，其可以通过熟练技术人员或程序员的常规工作来转化为计算机程序。
[0061]
计算机程序包括处理器可执行的指令，该指令存储在至少一种非暂时性的有形计算机可读介质上。计算机程序还可以包括或依赖于存储的数据。计算机程序可以包括：与专用计算机的硬件交互的基本输入/输出系统（bios）、与专用计算机的特定装置交互的装置驱动程序、一个或多个操作系统、用户应用程序、后台服务、后台应用程序等。
[0062]
计算机程序可包括：（i）要解析的描述性文本，诸如html（超文本标记语言）、xml（可扩展标记语言）或json（javascript对象符号），（ii）汇编代码，（iii）由编译器从源代码生成的对象代码，（iv）用于由解释器执行的源代码，（v）用于由即时编译器编译和执行的源代码等。仅举例说明，源码可以使用来自包括以下的语言的语法进行编写：c、c 、c#、
objective c、swift、haskell、go、sql、r、lisp、java
®
、fortran、perl、pascal、curl、ocaml、javascript
®
、html5（超文本标记语言第五次修订版）、ada、asp（动态服务器页面）、php（php：超文本预处理器）、scala、eiffel、smalltalk、erlang、ruby、flash
®
、visual basic
®
、lua、matlab、simulink和python
®
。