一种半挂车辅助制动设备、方法、装置及介质与流程

1.本技术涉及半挂车制动领域，特别是涉及一种半挂车辅助制动设备、方法、装置及介质。


背景技术：

2.重型卡车载重量大，特别是半挂车车型。目前的重型卡车制动主要通过鼓式或者盘式制动器进行制动，刹车时通过机械能转化热能，使制动器升温，过高的温度使制动器材料变软，造成刹车失灵引起交通事故；过高的温度也会制动器周边温度过高，导致车轮热老化，甚至造成轮胎燃烧的导致车辆烧毁，导致客户使用费用增加。因此为了避免以上问题，必须要增加辅助制动装置，目前主要有以下型式的辅助制动方式：发动机排气制动、液力缓速器制动和例如电涡流缓速器的电制动器件制动。其中采用发动机排气制动和采用液力缓速器制动被广泛应用于辅助制动，但是在实际使用过程中制动效率低，且容易在使用过程中对车辆造成损坏。而采用电制动器件制动相比于上述两种方式具有更好的制动效率，具有更高的安全性。
3.但是采用电制动器件制动的方式在制动过程中不节能，耗电量大，十分的不经济。
4.鉴于上述问题，设计一种经济节能的半挂车辅助制动设备，是该领域技术人员亟待解决的问题。


技术实现要素：

5.本技术的目的是提供一种半挂车辅助制动设备、方法、装置及介质，实现半挂车辅助制动的经济节能。
6.为解决上述技术问题，本技术提供一种半挂车辅助制动设备，包括：控制器10，电驱动桥11和电制动器12；
7.所述控制器10连接所述电驱动桥11与所述电制动器12，用于当牵引车的状态信息满足预设条件时，发送启动制动的指令至所述电驱动桥11；
8.所述电驱动桥11接收到启动制动的指令时进行能量回收并进行制动，并将回收的电能通过所述控制器10传输至所述电制动器12；
9.所述电制动器12设置于驱动桥处，用于接收所述电驱动桥11通过所述控制器10传输的电能以进行制动。
10.优选地，还包括：
11.当检测到所述状态信息不满足预设条件时，所述控制器10发送停止制动的指令至所述电驱动桥11以停止制动。
12.优选地，还包括储能电池13；
13.所述储能电池13连接所述控制器10和所述电驱动桥11，用于所述控制器10根据所述储能电池13的荷电状态确定所述电驱动桥11的制动功率以设置所述指令，并存储所述电驱动桥11制动回收的电能。
14.优选地，所述电驱动桥11接收到启动制动的指令时进行能量回收以进行制动包括：
15.当所述储能电池13的荷电状态不为1时，所述电驱动桥11根据所述指令将回收的电能传输至所述储能电池13与所述电制动器12，以使车辆保持预设行进速度；
16.当所述储能电池13的荷电状态为1时，所述电驱动桥11根据所述指令将回收的电能全部传输至所述电制动器12，以使车辆保持预设行进速度。
17.优选地，所述电制动器12为电涡流缓速器。
18.优选地，所述状态信息包括自动踏板信息、发动机转速和发动机扭矩。
19.为解决上述技术问题，本技术还提供一种半挂车辅助制动方法，应用于上述所述的半挂车辅助制动设备，包括：
20.获取牵引车的状态信息；
21.判断所述状态信息是否满足预设条件；
22.若是，发送启动制动的指令至电驱动桥11，以用于当所述电驱动桥11接收到所述指令时进行能量回收并进行制动；
23.接收所述电驱动桥11传输的电能；
24.传输所述电能至电制动器12以进行制动。
25.为解决上述技术问题，本技术还提供一种半挂车辅助制动装置，包括：
26.获取模块，用于获取牵引车的状态信息；
27.判断模块，用于判断所述状态信息是否满足预设条件，若是，触发发送模块；
28.所述发送模块，用于发送启动制动的指令至电驱动桥11，以用于当所述电驱动桥11接收到所述指令时进行能量回收并进行制动；
29.接收模块，用于接收所述电驱动桥11传输的电能；
30.传输模块，用于传输所述电能至电制动器12以进行制动。
31.为解决上述技术问题，本技术还提供另一种半挂车辅助制动装置，包括：
32.存储器，用于存储计算机程序；
33.处理器，用于执行所述计算机程序时实现上述所述的半挂车辅助制动方法的步骤。
34.为解决上述技术问题，本技术还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述所述的半挂车辅助制动方法的步骤。
35.本技术所提供的半挂车辅助制动设备，包括控制器，电驱动桥和电制动器；控制器连接电驱动桥和电制动器，用于当牵引车的状态信息满足预设条件时，发送启动制动的指令至电驱动桥；电驱动桥接收到启动制动的指令时进行能量回收并进行制动，并将回收的电能通过控制器传输至电制动器；电制动器设置于驱动桥处，用于接收电驱动桥通过控制器传输的电能以进行制动。由此可见，上述技术方案中，电驱动桥通过制动时回收能量，将回收的电能供电制动器工作以进行制动，制动时两个驱动桥同时进行辅助制动，改善制动效果；同时十分的节能，解决了半挂车辅助制动不经济的问题。
36.本技术还提供了一种半挂车辅助制动方法，应用于上述半挂车辅助制动设备，效果同上。
37.此外，本技术还提供了一种半挂车辅助制动装置及计算机可读存储介质，效果同上。
附图说明
38.为了更清楚地说明本技术实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
39.图1为本技术实施例提供的一种半挂车辅助制动设备的结构示意图；
40.图2为本技术实施例提供的另一种半挂车辅助制动设备的结构示意图；
41.图3为本技术实施例提供的一种半挂车辅助制动方法的流程图；
42.图4为本技术实施例提供的一种半挂车辅助制动装置的结构示意图；
43.图5为本技术实施例提供的另一种半挂车辅助制动装置的结构示意图。
44.其中，10为控制器，11为电驱动桥，12为电制动器，13为储能电池。
具体实施方式
45.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下，所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护范围。
46.本技术的核心是提供一种半挂车辅助制动设备、方法、装置及介质，实现半挂车辅助制动的经济节能。
47.为了使本技术领域的人员更好地理解本技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步的详细说明。
48.可以理解的是，根据gb12676ⅱa型试验，即下坡工况试验要求，满载车辆在7％坡度的坡道上，以30km/h平均速度下坡行驶6km，折合行驶时间为12分钟，试验过程不应结合行车制动系统、应急制动系统和驻车制动系统。同时重型卡车载重量大，特别是半挂车车型。目前的重卡制动主要通过鼓式或者盘式制动器进行制动，刹车时通过机械能转化热能，使制动器升温，过高的温度使制动器材料变软，造成刹车失灵引起交通事故；过高的温度也会制动器周边温度过高，导致车轮热老化，甚至造成轮胎燃烧的导致车辆烧毁。因此为了避免以上问题，必须要增加辅助制动装置。图1为本技术实施例提供的一种半挂车辅助制动设备的结构示意图。如图1所示，半挂车辅助制动设备包括：控制器10，电驱动桥11和电制动器12；
49.控制器10连接电驱动桥11与所述电制动器12，用于当牵引车的状态信息满足预设条件时，发送启动制动的指令至电驱动桥11；
50.电驱动桥11接收到启动制动的指令时进行能量回收以进行制动，并将回收的电能通过控制器10传输至电制动器12；
51.电制动器12设置于驱动桥处，用于接收电驱动桥11通过控制器10传输的电能以进行制动。
52.可以理解的是，半挂车辅助制动设备中，电驱动桥11主要由电机、逆变器、电驱变
速器三大部件构成，驱动桥一般由主减速器、差速器、车轮传动装置和驱动桥壳等组成。它们是位于传动系末端能改变来自变速器的转速和转矩，并将它们传递给驱动轮的机构，能承受作用于路面和车架或车身之间的垂直力，纵向力和横向力，以及制动力矩和反作用力。在本实施例中，将电驱动桥11设置在半挂车的前轴上仅仅是一种优选的实施例，需要注意的是，由于本实施例中的半挂车辅助制动设备以安装在三轴半挂车上为例，对于其他型号的半挂车也同样适用，不对电驱动桥11安装的具体位置产生限制，只需保证电驱动桥能够进行制动和能量回收即可。
53.在具体实施中，控制器10首先检测牵引车的状态信息；这里的状态信息可以为行驶速度，自动踏板信息、发动机转速和发动机扭矩等，在这里不做限制。同时对于控制器10的种类也不做限制，根据具体的实施情况而定；作为一种优选的实施例，控制器10可以为电池管理单元(battery management unit，bmu)。当控制器10检测到状态信息满足预设条件时，发送启动制动的指令至电驱动桥11。此处对于预设条件不做限制，根据状态信息在具体实施中设置。此外，启动制动的指令包括但不限于启动制动，还可以包括指示制动的功率和持续时间等，根据具体的实施情况而定，在这里不做限制。
54.电驱动桥11接收到指令后，根据指令开始进行制动和能量回收。具体地，电驱动桥11进行制动的同时，因其内部存在电机，能够将车辆行驶的部分机械能转化为电能，并将产生的电能通过控制器10传输至电制动器12供电制动器12进行制动。对于电驱动桥11接收到启动制动的指令时进行能量回收以进行制动的具体过程不不做限制，根据具体的实施情况而定。可以理解的是，电制动器12是一种应用于车辆上，通电后产生制动效果的器件，例如电涡流缓速器和制动电阻等。对于具体选用的电制动器12种类在本实施例中不做限制，根据具体的实施情况而定。需要注意的是，电制动器12设置在电驱动桥11安装位置之外的其他驱动桥处，在接收到电驱动桥11通过控制器10传输的电能后，电制动器12开始工作，产生制动效果。也就是说，在实际的辅助制动过程中有两个驱动轴产生了制动效果。
55.此外，对于控制器10、电驱动桥11和电制动器12连接的传输总线不做限制，可以为控制器10局域网络(controller area network,can)，根据具体的实施情况而定。对于电制动器12的数量不做限制，可以为一个功率合适的电制动器12；也可以为多个小功率的电制动器12，以产生相同的制动效果。同时本实施例中的半挂车辅助制动设备可以配合整车行车制动和驻车制动使用，起到辅助制动的效果，其具体的应用方式在本实施例中不做限制。
56.本实施例中，半挂车辅助制动设备包括控制器，电驱动桥和电制动器；控制器连接电驱动桥和电制动器，用于当牵引车的状态信息满足预设条件时，发送启动制动的指令至电驱动桥；电驱动桥接收到启动制动的指令时进行能量回收以进行制动，并将回收的电能通过控制器传输至电制动器；电制动器设置于驱动桥处，用于接收电驱动桥通过控制器传输的电能以进行制动。由此可见，上述技术方案中，电驱动桥通过制动时回收能量，将回收的电能供电制动器工作以进行制动，制动时两个驱动桥同时进行辅助制动，改善制动效果；同时十分的节能，解决了半挂车辅助制动不经济的问题。
57.在上述实施例的基础中，当控制器10检测到牵引车的状态信息满足预设条件时，发送启动制动的指令至电驱动桥11以启动辅助制动。因此为了当不再需要辅助制动时停止制动，还包括：
58.当检测到状态信息不满足预设条件时，控制器10发送停止制动的指令至电驱动桥
11以停止制动。
59.可以理解的是，辅助制动是由控制器10检测到牵引车的状态信息满足预设条开启的；那么当不在需要辅助制动时，牵引车的状态信息将不再满足预设条件。因此当检测到状态信息不满足预设条件时，控制器10发送停止制动的指令至电驱动桥11以停止制动。
60.本实施例中，当检测到状态信息不满足预设条件时，控制器发送停止制动的指令至电驱动桥以停止制动，实现了辅助制动的关闭。
61.图2为本技术实施例提供的另一种半挂车辅助制动设备的结构示意图。在上述实施例中，电驱动桥11将回收的电能传输至电制动器12以进行制动，本实施例中，为了使回收部分电能能够被收集，如图2所示，还包括储能电池13；
62.储能电池13连接控制器10和电驱动桥11，用于控制器10根据储能电池13的荷电状态确定电驱动桥11的制动功率以设置指令，并存储电驱动桥11制动回收的电能。
63.可以理解的是，储能电池13连接控制器10和电驱动桥11。控制器10根据储能电池13的荷电状态确定电驱动桥11的制动功率以设置指令。储能电池13的荷电状态(state of charge，soc)表示剩余容量与其完全充电状态的容量的比值，常用百分数表示。其取值范围为0～1，当soc＝0时表示电池放电完全，当soc＝1时表示电池完全充满。控制器10根据储能电池13设置的具体指令内容在本实施例中不做限制，根据具体的实施情况而定。储能电池13能够存储电驱动桥11回收的电能，能够供车辆其他用电器使用。对于储能电池13存储回收的电能的具体情况不做限制，根据具体的实施情况而定。
64.本实施例中，半挂车辅助制动设备还包括储能电池，使控制器根据储能电池设置的具体指令；同时能够存储电驱动桥回收的电能，供其他用电器使用，节省了电能。
65.在上述实施例中，对于电驱动桥11接收到启动制动的指令时进行能量回收以进行制动的具体过程不不做限制，根据具体的实施情况而定。在本实施例中，作为一种优选的实施例，电驱动桥11接收到启动制动的指令时进行能量回收以进行制动包括：
66.当储能电池13的荷电状态不为1时，电驱动桥11根据指令将回收的电能传输至储能电池13与电制动器12，以使车辆保持预设行进速度；
67.当储能电池13的荷电状态为1时，电驱动桥11根据指令将回收的电能全部传输至电制动器12，以使车辆保持预设行进速度。
68.可以理解的是，当储能电池13的荷电状态不为1时，即储能电池13未充满电，此时电驱动桥11根据控制器10设置并发送的指令，将回收的电能一部分供储能电池13充电，按预设的电驱动桥11和电制动器12的制动功率分配进行辅助制动，使车辆保持预设行进速度行驶。这里的预设行进速度即为下坡工况试验规定的30km/h的平均速度。而当储能电池13的荷电状态为1，即储能电池13充满电后，此时电驱动桥11根据控制器10设置并发送的指令，将回收的电能全部通过控制器10传输至电制动器12进行制动，对电制动器12提供最大的制动功率，此时电制动器12输出最大功率以保持预设行进速度的制动需求。
69.本实施例中，当储能电池的剩余电量不同时，电驱动桥根据接收到的对应的指令将回收的电能传输至储能电池和电制动器，使回收的电能充分利用，十分的经济节能。
70.在上述实施例中，对于电制动器12的具体选用的种类没有做具体限制，根据具体的实施情况而定。作为一种优选的实施例，本实施例中，电制动器12为电涡流缓速器。
71.电涡流缓速器一般由定子、转子及固定支架组成，在本技术中安装在半挂车除电
驱动桥之外的其他驱动桥上。通过电磁感应原理实现无接触制动。它是制动系统的一个必要补充，但不能取代主制动系统。缓速器工作时，定子线圈内通电产生磁场，而转子随传动轴一起旋转。转子切割定子产生的磁力线，从而在转子盘内部产生涡旋状的感应电流。这样，定子就会向转子施加一个阻碍转子旋转的电磁力，从而产生制动力矩。同时，涡流在具有一定电阻的转子盘内部流通，由于电阻的热效应会把电能转化为热能，这样，车辆行驶的动能就通过电磁感应和电阻发热最终转化为热能散发。与之类似的制动电阻同样是通过将机械能转化为热能散失掉，但是相比于电涡流缓速器效率较低。在具体实施中，电涡流缓速器设置在驱动桥处，接收到电驱动桥11通过控制器10传输的电能后开始进行制动。
72.本实施例中，电制动器为电涡流缓速器，提高了车辆制动的安全性；同时由于其工作使用的电能来自电驱动桥回收的电能，因此十分经济。
73.在上述实施例中，对于牵引车的状态信息不做限制，根据具体的实施情况而定。作为一种优选的实施例，在本实施例中，状态信息包括自动踏板信息、发动机转速和发动机扭矩。
74.可以理解的是，半挂车辅助制动设备的使用场景为半挂车长下坡时，此时因为需要制动减速，牵引车的自动踏板的使用率相比于平坦路面和上坡路面的踏板使用率将会更加频繁；同时发动机在车辆下坡时其转速和扭矩会处于一个范围内。因此控制器10能够根据自动踏板信息和发动机的转速和扭矩判断是否需要进行辅助制动。而控制器10也可以通过其他的信息判断是否需要进行辅助制动，比如接收到司机主动开启的启动辅助制动的信号，具体过程在这里不做限制，根据具体的实施情况而定。
75.本实施例中，状态信息包括自动踏板信息、发动机转速和发动机扭矩，使控制器根据自动踏板信息、发动机转速和发动机扭矩能够准确地判断是否需要进行辅助制动，并发送对应的指令至电驱动桥。
76.图3为本技术实施例提供的一种半挂车辅助制动方法的流程图。应用于上述的半挂车辅助制动设备。如图3所示，方法包括：
77.s10：获取牵引车的状态信息。
78.s11：判断状态信息是否满足预设条件，若是，进入步骤s12。
79.s12：发送启动制动的指令至电驱动桥11，以用于当电驱动桥11接收到指令时进行能量回收并进行制动。
80.s13：接收电驱动桥11传输的电能。
81.s14：传输电能至电制动器12以进行制动。
82.本实施例所提供的半挂车辅助制动方法，通过获取牵引车的状态信息，判断状态信息是否满足预设条件，若是，发送启动制动的指令至电驱动桥，以用于当电驱动桥接收到指令时进行能量回收以进行制动；接收电驱动桥传输的电能，传输电能至电制动器以进行制动。由此可见，电驱动桥通过制动时回收能量，将回收的电能供电制动器工作以进行制动，十分的节能，解决了半挂车辅助制动不经济的问题。
83.在上述实施例中，对于半挂车辅助制动方法进行了详细描述，本技术还提供半挂车辅助制动装置对应的实施例。需要说明的是，本技术从两个角度对装置部分的实施例进行描述，一种是基于功能模块的角度，另一种是基于硬件结构的角度。
84.图4为本技术实施例提供的一种半挂车辅助制动装置的结构示意图。如图4所示，
半挂车辅助制动装置包括：
85.获取模块14，用于获取牵引车的状态信息。
86.判断模块15，用于判断状态信息是否满足预设条件，若是，触发发送模块16。
87.发送模块16，用于发送启动制动的指令至电驱动桥11，以用于当电驱动桥11接收到指令时进行能量回收并进行制动。
88.接收模块17，用于接收电驱动桥11传输的电能。
89.传输模块18：传输电能至电制动器12以进行制动。
90.本实施例所提供的半挂车辅助制动装置，通过获取牵引车的状态信息，判断状态信息是否满足预设条件，若是，发送启动制动的指令至电驱动桥，以用于当电驱动桥接收到指令时进行能量回收以进行制动；接收电驱动桥传输的电能，传输电能至电制动器以进行制动。由此可见，电驱动桥通过制动时回收能量，将回收的电能供电制动器工作以进行制动，制动时两个驱动桥同时进行辅助制动，改善制动效果；同时十分的节能，解决了半挂车辅助制动不经济的问题。
91.图5为本技术实施例提供的另一种半挂车辅助制动装置的结构示意图，如图5所示，半挂车辅助制动装置包括：
92.存储器20，用于存储计算机程序。
93.处理器21，用于执行计算机程序时实现如上述实施例中所提到的半挂车辅助制动的方法的步骤。
94.本实施例提供的半挂车辅助制动装置可以包括但不限于智能手机、平板电脑、笔记本电脑或台式电脑等。
95.其中，处理器21可以包括一个或多个处理核心，比如4核心处理器、8核心处理器等。处理器21可以采用dsp(digital signal processor，数字信号处理器)、fpga(field－programmable gate array，现场可编程门阵列)、pla(programmable logic array，可编程逻辑阵列)中的至少一种硬件形式来实现。处理器21也可以包括主处理器和协处理器，主处理器是用于对在唤醒状态下的数据进行处理的处理器，也称cpu(central processing unit，中央处理器)；协处理器是用于对在待机状态下的数据进行处理的低功耗处理器。在一些实施例中，处理器21可以在集成有gpu(graphics processing unit，图像处理器)，gpu用于负责显示屏所需要显示的内容的渲染和绘制。一些实施例中，处理器21还可以包括ai(artificial intelligence，人工智能)处理器，该ai处理器用于处理有关机器学习的计算操作。
96.存储器20可以包括一个或多个计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质可以是非暂态的。存储器20还可包括高速随机存取存储器，以及非易失性存储器，比如一个或多个磁盘存储设备、闪存存储设备。本实施例中，存储器20至少用于存储以下计算机程序201，其中，该计算机程序被处理器21加载并执行之后，能够实现前述任一实施例公开的半挂车辅助制动方法的相关步骤。另外，存储器20所存储的资源还可以包括操作系统202和数据203等，存储方式可以是短暂存储或者永久存储。其中，操作系统202可以包括windows、unix、linux等。数据203可以包括但不限于半挂车辅助制动方法涉及到的数据。
97.在一些实施例中，半挂车辅助制动装置还可包括有显示屏22、输入输出接口23、通信接口24、电源25以及通信总线26。
98.本领域技术人员可以理解，图5中示出的结构并不构成对半挂车辅助制动装置的限定，可以包括比图示更多或更少的组件。
99.最后，本技术还提供一种计算机可读存储介质对应的实施例。计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如上述方法实施例中记载的步骤。
100.可以理解的是，如果上述实施例中的方法以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本技术的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，执行本技术各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(read-only memory，rom)、随机存取存储器(random access memory，ram)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
101.本实施例所提供的计算机可读存储介质，存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如上述方法实施例中记载的步骤；通过获取牵引车的状态信息，判断状态信息是否满足预设条件，若是，发送启动制动的指令至电驱动桥，以用于当电驱动桥接收到指令时进行能量回收以进行制动；接收电驱动桥传输的电能，传输电能至电制动器以进行制动。由此可见，电驱动桥通过制动时回收能量，将回收的电能供电制动器工作以进行制动，制动时两个驱动桥同时进行辅助制动，改善制动效果；同时十分的节能，解决了半挂车辅助制动不经济的问题。
102.以上对本技术所提供的一种半挂车辅助制动设备、方法、装置及介质进行了详细介绍。说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术原理的前提下，还可以对本技术进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本技术权利要求的保护范围内。
103.还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。