用于在挂车中进行再生制动的方法与流程

本发明涉及一种用于在挂车中进行再生制动的方法，在该挂车中布置有至少一个与挂车车轮相耦合的发电机和由发电机馈电的电池。

背景技术：

已知的是，给旅行挂车配备12v电池，以便在旅行挂车的去耦合的状态下为电负载供给。在通过牵引车进行旅行的期间，向旅行挂车中的电流供给电能以便为电池充电。这通过标准化的插塞连接来进行，所述插塞连接通常具有13路插头来作为牵引车和挂车之间的接口。能量传输局限于12v电池。

技术实现要素：

借助于按本发明的方法能够在挂车中进行再生制动。所述挂车装备有电机，该电机与挂车车轮相耦合并且能够作为发电机来运行。此外，在所述挂车中还存在电池，该电池与所述发电机相耦合，从而在发电机运行中由所述发电机向所述电池供给电能并且进行充电。在发电机运行中，挂车车轮的运动驱动着与挂车车轮机械地耦合的发电机。

此外，在所述挂车中还存在对所述发电机进行操控的控制器。在获得或产生挂车中的制动开始信号之后，所述控制器通过发电机开始具有再生制动的制动过程。

这种处理方式的优点是，独立于牵引车或外部电源对所述挂车中的电池进行充电。更确切地说，能够将行驶运行用于给所述挂车中的电池充电。所述挂车中的电流供给是自给自足的并且不依赖于从外部到车辆电池的电能传输。此外，不需要在所述挂车上安置成本高的太阳能模块以用于给所述挂车里面或上面的电池充电，尽管能够补充地设置这种可行方案。

此外有利的是，通过所述再生制动能够产生较多的能量并且能够在短时间内给电池充电。此外有利的是，在再生制动时作用到挂车上的制动力矩起作用，由此减轻所述挂车中的机械式制动器的负荷。

所述方法能够应用到各种挂车上。可以考虑单轴或多轴的、比如用于进行货运的挂车、但是也可以考虑单轴或多轴的旅行挂车。

在所述挂车中用作发电机的电机能够以各种方式与一个或多个挂车车轮机械地耦合。例如，可以考虑将轮边马达用作发电机或电机，其与处于两个在侧面对置的车轮之间的轴相耦合。

例如牵引车与挂车之间的电连接通过插塞连接来建立就已足够，所述插塞连接是标准化的连接，例如是13路插塞连接。电能通过所述插塞连接来传输给挂车中的电池并非强制必需的，但是必要时能够补充地进行。

按本发明的处理方式的另一优点在于，能够使用具有高于12v的电压的电池、例如具有48v电压的电池。

再生制动过程通过所述挂车中的控制器所接收或产生的制动开始信号来开始。所述制动开始信号要么在牵引车中产生并且被传输到挂车中的控制器上，要么在作为替代方案的实施方式中直接在挂车中产生。在所述牵引车中产生制动开始信号时，所述信号要么通过牵引车与挂车之间的插塞连接来传输要么无线地传输。

所述制动开始信号有利地是在操纵车辆制动器时在所述牵引车中产生的制动信号。例如作为制动开始信号来使用制动灯信号，该制动灯信号在操纵牵引车中的车辆制动器时通过所述插塞连接来传输到挂车上，以便在那里激活制动灯。所述制动灯信号也能够在所述挂车中的控制器里用于激活发电机运行。

所述制动开始信号必要时也能够在所述挂车中产生。在这种情况下，所述挂车就其能量供应而言是完全自给自足的系统。所述制动开始信号例如在控制器中基于传感器信号来产生，所述传感器信号在所述挂车中的传感装置中来获取。所述传感器信号例如是车轮转速信号和/或加速度信号。

还是根据另一种有利的实施方式，所述发电机功率作为制动开始信号的持续时间的函数来确定。这具有的优点是，所述制动开始信号不仅用于开始再生制动，而且此外也还用于确定发电机功率。在此适宜的是，随着所述制动开始信号的持续时间的推移而提高发电机功率，其中这种提高根据预先给定的函数取决于所述持续时间并且例如随着所述持续时间而线性地升高。这种处理方式的优点是，能够由驾驶员直观地通过对于制动踏板的操纵来控制所述再生制动。随着对于所述制动踏板的继续操纵，在所述挂车中提高发电机功率并且由此也提高制动力矩。如果驾驶员希望较小的制动作用，则其能够将脚从制动踏板上抬起，从而不通过再生制动来进一步提高制动力矩。

然而有利的是，即使驾驶员将脚从制动踏板上抬起，再生制动过程也还持续。与此相对应，所述制动开始信号用于启动所述挂车中的再生制动，其中所述制动开始信号的取消、例如将脚从制动踏板上挪开不会自动导致再生制动的结束。这种处理方式的优点是，如在具有自动变速器的车辆中行驶时那样产生行驶特性和相应的主观的行驶感觉，其中在下坡行驶和制动时牵引力矩起作用，该牵引力矩通过在变速器中自动降挡而作为制动力矩起作用，其中只有当驾驶员操纵加速踏板时，才进行升挡和牵引力矩的降低。相应的作用也能够用所述挂车中的再生制动来实现，方法是：如前所述通过发电机运行在所述挂车中一直产生制动力矩，直至再生制动被主动取消。

按照另一种有利的实施方式，借助于制动结束信号来结束所述再生制动，所述制动结束信号被传输到所述挂车中的控制器上或者说在所述控制器中产生。只要不存在制动结束信号，就继续所开始的再生过程。所述制动结束信号例如是在操纵所述牵引车中的加速踏板时产生的并且从牵引车传输到所述挂车中的控制器上的信号。作为牵引车的替代方案，如果例如通过所述挂车中的传感装置发现下坡行驶结束并且继续在平地上行驶或上坡行驶，则也能够直接在所述挂车中的控制器中产生制动结束信号。

必要时被安装在挂车中的传感装置能够被集成到所述挂车中的控制器中或者与所述控制器分开地构成，但能够与所述控制器连接，以便能够将传感器信号传输到所述控制器上。所述传感装置例如包括用于获取挂车中的当前的车轮转速的车轮转速传感器、尤其用于获取挂车中的纵向加速度和/或横向加速度的加速度传感器和/或偏转率传感器。

还是根据另一种有利的实施方式，在行驶期间向牵引车中的驾驶员获取关于其行驶行为的信息，以便优化再生运行。例如能够向驾驶员通知在下坡行驶时切换到空转运行中的信息，以便驱动马达、尤其是燃烧马达的牵引力矩被取消并且由此释放的功率供再生运行所用。

在一种作为替代方案的实施方式中也可能的是，在配备有自动变速器的牵引车中，自动地并且由此在没有驾驶员的协助的情况下切换到空挡位置或空转位置中，以便通过所述挂车中的发电机运行实现尽可能高的再生功率。

还是按照另一种有利的实施方式，自动地调节借助于发电机进行的再生制动与额外的机械式挂车制动器之间的制动比例。在此有利的是，主要进行再生制动并且仅仅补充地通过机械式挂车制动器进行制动。这种处理方式确保了所述挂车中的再生功率最大化。此外，通过这种方式降低了所述机械式挂车制动器的磨损。

如果需要仅仅通过所述再生制动不能实现的制动力矩，则能够附加于所述再生制动而切断所述机械式挂车制动器。

必要时能够有别于主要进行再生制动的原理，如果情况需要如此。例如在电池的充电状态高的情况下能够适宜的是，附加于再生制动也操纵所述机械式挂车制动器或者必要时完全通过所述机械式挂车制动器进行制动。

此外，本发明涉及一种用于操控所述发电机的控制器，其中在所述控制器中实施前面所描述的方法步骤、尤其是处理或必要时产生制动开始信号并且操控所述发电机。也能够在所述控制器中处理并且必要时产生所述制动结束信号。此外可能的是，必要时所述机械式挂车制动器也由所述控制器来操控。

所述机械式挂车制动器通过机械摩擦产生制动力矩。所述机械式挂车制动器能够以本身已知的方式构造为所述挂车中的液压式车辆制动器。

此外，本发明涉及一种带有前面所描述的控制器、至少一个发电机和由发电机馈电的蓄电池的挂车。所述控制器被装备用于接收或者产生制动开始信号并且必要时也用于接收或者产生制动结束信号。此外，所述挂车也有利地包括机械式挂车制动器。此外能够适宜的是，在所述挂车中或必要时在所述挂车的控制器中设置传感装置。

最后，本发明也涉及一种具有程序代码的计算机程序产品，所述程序代码被设计用于执行前面所描述的方法步骤。所述计算机程序产品在前面所描述的控制器中运行。

附图说明

其它优点和适宜的实施方式可以从其它权利要求、附图说明和附图中获知。图1示出了带有挂车的牵引车，在所述挂车中布置有与挂车车轮相耦合的发电机，该发电机给在挂车中所携带的电池馈电，

图2示出了具有用于在挂车中进行再生制动的方法步骤的流程图。

具体实施方式

在图1中示出了牵引车1，单轴的挂车2被钩挂到所述牵引车上。在所述挂车2中存在至少一个电机3，该电机用作发电机并且与至少一个挂车车轮6机械地耦合。所述发电机3与同样布置在挂车2中的电池4电连接，因而在发电机运行中所述电池4由所述发电机3来充电。此外，在所述挂车2中有对发电机3进行控制的控制器5。此外，所述控制器与所述电池4相连接并且从所述电池4上接收关于该电池的当前的充电状态的信息。

发电机3与挂车车轮6之间的机械耦合以如下方式来进行，即：在发电机运行中滚动的挂车车轮6驱动发电机3。在这种情况下产生制动力矩，该制动力矩将挂车车轮6制动。所述发电机运行因此对应于再生制动。

所述发电机3要么构造为轮边马达并且被集成到挂车车轮6的轮毂中。作为替代方案，也可能的是，所述发电机3与所述挂车2的两个布置在侧面的挂车车轮6之间的轴进行旋转耦合。就轮边马达而言，适宜的是，在每个挂车车轮6中分别集成有作为发电机起作用的电机。

如虚线箭头7所示，所述挂车2中的控制器5与牵引车1通信并且从牵引车1处接收信息。信息交换优选通过标准化的插塞连接、例如13路插塞连接来进行。这里，能够将不同的信息、尤其是制动灯信号从牵引车1传输到挂车2上，所述制动灯信号在操纵车辆1中的车辆制动器时产生并且激活挂车2中的制动灯。

必要时可能适宜的是，传感装置集成到所述控制器中或者独立于控制器5地将传感装置集成到挂车2中。通过所述传感装置例如能够获取挂车车轮6的车轮转速、挂车2中的纵向加速度、横向加速度和/或偏转率。

所述再生制动通过制动开始信号来开始。制动灯信号比如用作制动开始信号，所述制动灯信号在所述牵引车1中在操纵制动踏板时产生并且通过插塞连接从牵引车1传输到挂车2中的控制器5上。在所述控制器5中，所述发电机2被置于发电机运行之中，从而相应地开始具有再生制动的制动过程并且给电池4充电。

所述发电机3的发电机功率适宜地如此取决于制动开始信号-制动灯信号-，从而随着信号的持续时间的推移也提高所述发电机功率。如果例如驾驶员在下坡行驶时将脚保持在制动踏板上，则制动灯信号的以及由此制动开始信号的持续时间相应地上升。所述发电机3的发电机功率能够由控制器5相应地连续地提高。例如，能够适宜的是，预先给定与制动灯信号的激活的持续时间的线性关联，使得所述发电机功率随着制动灯信号的持续时间的推移而上升。

在作为替代方案的实施方式中，也可能的是，预先给定恒定的发电机功率并且由此预先给定恒定的制动力矩。

还是在另一种适宜的实施方式中，示范性地如此适配地对发电机功率进行调整，从而恒定地遵守由牵引车1中的驾驶员预先给定的速度，而没有连续地提高发电机功率。与此相对应，例如在以恒定的坡度下坡行驶时也能够通过发电机来设定恒定的马达功率和恒定的制动功率。

此外有利的是，自动地调节所述挂车2中的制动力矩产生的、在发电机功率与机械式挂车制动器之间的比例。在优选的实施方式中，如果所要求的制动力矩不能单独通过发电机运行来产生，则主要通过发电机运行进行再生制动并且仅仅补充地通过挂车2中的机械式挂车制动器进行制动。

如果系统参量与发电机与挂车制动器之间的制动力矩的分配相反，则会相应地有偏差。因此，例如适宜的是，也根据电池4的当前的状态来调节该比例。在电池充满电时，相应地不实施发电机运行，而是通过机械式挂车制动器来进行制动。

为了结束用再生制动进行的发电机运行，而产生制动结束信号，该制动结束信号在控制器5中被处理并且相应地引起再生制动的结束。所述结束信号优选在牵引车1中产生，例如方法是：驾驶员操纵加速踏板，这被传输到控制器5上并且在那里被解释为制动结束信号。作为补充方案或替代方案，也可能的是，以其它方式产生制动结束信号或使制动结束信号与其它行驶状态相关。例如能够适宜的是，由所述挂车2中的传感装置的传感器信息推导出制动结束信号。如果例如通过所述传感装置发现所述挂车2不再下坡行驶，而是在平地上行驶或上坡行驶，则能够自动产生制动结束信号并且结束发电机运行。这同样适用于所述电池4的高充电状态。

在图2中示出了用于开始并且结束发电机运行的原则上的方法流程。该方法在处于挂车2中的控制器5中运行。

首先在第一方法步骤s1中检查是否存在制动结束信号。如果不是这种情况，则保持当前的无发电机运行的状态。在这种情况下，跟随否-分支（“n”）又返回到方法步骤s1的开始并且以周期性的间隔重新执行步骤s1。

而如果在方法步骤s1中的询问表明存在制动开始信号，则跟随是-分支（“y”）前进到下一个方法步骤s2，在该方法步骤中开始所述挂车2中的发电机3的发电机运行并且进行再生制动。在下一方法步骤s3中，以周期性的间隔进行询问，是否存在制动结束信号。如果不是这种情况，那就跟随否-分支又返回到方法s2的开始并且继续发电机运行。而如果步骤s3中的询问表明存在制动结束信号，则前进到步骤s4并且结束发电机运行，从而也不再产生制动力矩。