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与重型车辆中的车轮扭矩产生部件结合使用的系统和方法

摘要

本发明涉及与重型车辆中的车轮扭矩产生部件结合使用的系统和方法,该系统包括:流体导管;流产生设备,该流产生设备被构造成提供通过所述流体导管的加压空气流;流引导设备,该流引导设备使得所述加压空气流能够从所述流体导管被引导到所述车轮扭矩产生部件,以便控制所述车轮扭矩产生部件的温度;以及控制单元,该控制单元被配置成将所确定的所述加压空气流的第一温度与所确定的所述车轮扭矩产生部件的第二温度进行比较,其中所述控制单元被配置成:基于对所述第一温度和所述第二温度的比较,选择性地控制所述流引导设备以将所述加压空气流引导到所述车轮扭矩产生部件。

著录项

  • 公开/公告号CN116262491A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2023-06-16

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 沃尔沃卡车集团;

    申请/专利号CN202211548022.2

  • 申请日2022-12-05

  • 分类号B60T5/00(2006.01);B60K11/06(2006.01);

  • 代理机构中原信达知识产权代理有限责任公司 11219;中原信达知识产权代理有限责任公司 11219;

  • 代理人车文;高伟

  • 地址 瑞典哥德堡

  • 入库时间 2023-07-05 06:30:04

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2023-06-16

    公开

    发明专利申请公布

说明书

技术领域

本公开涉及一种与重型车辆中的车轮扭矩产生部件结合使用的系统。本公开还涉及包括这种系统的车辆。此外,本公开涉及一种与重型车辆中的车轮扭矩产生部件结合使用的方法。本公开还涉及一种计算机程序、计算机可读介质和包括用于执行该方法的装置的控制单元。

本发明可以应用于重型车辆,例如卡车、公共汽车和建筑设备。尽管将针对卡车来描述本发明,但本发明不限于这种特定车辆,而是也可用在其它重型车辆中。

背景技术

对于重型车辆,特别是电动车辆,如果车辆将来自制动的能量放在冷却系统中,则制动可能是该车辆的冷却系统的尺寸设定因素。例如,当使用缓速器或水冷制动电阻器时,可能是这种情况。对于燃料电池电动车辆(FCEV),车辆的冷却能力是一个限制因素。具有将来自制动的能量放入冷却系统中的制动解决方案可能使冷却系统压力更大。对于蓄电池电动车辆(BEV),与FCEV的情况相比,冷却需求更低,因此它们具有更小的冷却系统。因此,难以使用将大量能量放入BEV中的冷却系统中的制动解决方案,因为该冷却系统不是针对这么大量的能量而设定尺寸的。

将希望提供一种制动装置,该制动装置具有在不使冷却系统显著升温的情况下制动车辆的能力,并因此将有利于重型车辆,例如FCEV和BEV。换言之,将希望提供如下一种装置:该装置可以使得能够降低对这样的车辆的冷却系统的压力。

发明内容

本发明的目的是提供一种系统和方法,其至少部分地减轻了上述缺点并提供对现有技术的改进。

本发明的发明人已经认识到,通过提供加压空气流并将加压空气流的温度与制动器的温度进行比较,如果加压空气流的温度低于制动器的温度,则可以提供将加压空气流选择性引导到制动器。对这样的温度比较和控制的实施可以允许其它车辆部件的小型化。例如,如果冷却系统的尺寸被设定成能够管理制动器冷却,则本发明可以允许冷却系统的小型化。比如,如果车辆具有减速器或水冷制动电阻器,则本发明可以用于使这些部件小型化(或移除它们)并降低对冷却系统的压力。

本发明人已经进一步认识到,基于温度比较来选择性地引导加压空气流的这一总体发明构思可以用于控制任何其它车轮扭矩产生部件(例如电机或马达或电涡流制动器或减速器)的温度。因此,本总体发明构思不限于具体地控制制动器的温度。

此外,本发明人已经认识到,本总体发明构思甚至不限于对车轮扭矩产生部件的冷却。事实上,基于温度比较来选择性地引导加压空气流的相同原理也可以用于加热。比如,本总体发明构思可以有利地用于在使用之前对冻结的制动盘略微加热。

因此,从以上内容中,应当理解,虽然最初识别的问题与将太多热量传递到车辆的冷却系统的制动装置有关,但应理解,减轻该问题的本总体发明构思可以针对重型车辆中的任何车轮扭矩产生部件的一般温度控制来实施。现在将参考本公开的第一方面更详细地讨论这一点。

根据本公开的第一方面,提供了一种与重型车辆中的车轮扭矩产生部件结合使用的系统,该系统包括:

-流体导管,

-流产生设备,该流产生设备被构造成提供通过所述流体导管的加压空气流,

-流引导设备,该流引导设备使得加压空气流能够从流体导管被引导到车轮扭矩产生部件,以便控制车轮扭矩产生部件的温度,以及

-控制单元,该控制单元被配置成将所确定的加压空气流的第一温度与所确定的车轮扭矩产生部件的第二温度进行比较,其中该控制单元被配置成:基于对第一温度和第二温度的比较,选择性地控制所述流引导设备以将加压空气流引导到车轮扭矩产生部件。

通过提供加压空气流并且基于所述温度比较将加压空气流选择性地引导到车轮扭矩产生部件,实现了有效的温度控制。因此,本发明构思可以用于仅在车轮扭矩产生部件需要冷却(在冷却场景下,例如热的制动器)或需要加热(在加热场景下,例如冻结的制动器)时以及加压空气流具有合适的温度来实现这一点时才对车轮扭矩产生部件吹气。

因此,加压空气流可以在该控制单元确定这么做合适时被引导到车轮扭矩产生部件。例如,如果希望冷却车轮扭矩产生部件,则该控制单元可以检查加压空气流的温度是否确实低于车轮扭矩产生部件的温度。如果不是,则该加压空气流可以适当地被引导到车辆的其它部件。例如,在冷却场景下,在车轮扭矩产生部件为盘式制动器的情况下,本总体发明构思不仅提高了盘式制动器的最大制动能力潜力,而且可以在较长的时间段内为这些盘提供连续的制动能力,而不会使这些盘或其它周围部件(轮毂、轴承、制动卡钳等)过热。在盘式制动器使用一段时间后,加压空气流还可以帮助降低盘式制动器的温度,使得对于下一次制动事件,盘式制动器处于较低温度。利用本总体发明构思,可以在降低过热风险的同时提高整个车轮制动系统的能力。

根据至少一个示例性实施例,该控制单元被配置成:基于对第一温度和第二温度的比较,选择性地控制所述流引导设备,以将所述流引导到车轮扭矩产生部件或沿另一方向引导所述流。通过基于该温度比较来控制通向车轮扭矩产生部件引流的流引导设备,可以将车轮扭矩产生部件的温度控制限制在认为这样的控制是合适的实例。在其它实例中,替代地,加压空气流可以被适当地引导到周围环境中或引导到车辆的受益于这种加压空气流的其它部件。将加压空气流引导到周围环境中并不一定意味着该系统的功能被浪费。相反,使所述流产生设备(例如,呈压缩机的形式)运行对于能量耗散(制动)目的仍然可能是有利的,如从本公开的下文进一步的另一部分中将容易理解的。关于可以受益于加压空气流的其它部件的示例,这样的其它部件例如可以是电机或逆变器。该加压空气流也可以用于与冷却系统进行热交换。

在其它示例性实施例中,该控制单元可以被配置成:基于所述温度比较,选择性地控制所述流引导设备,以将加压空气流引导到车轮扭矩产生部件,或者所述关闭流产生设备,或者将加压空气流引导到周围环境中。这可适用于该加压空气流不打算用于任何其它部件的情况。

在其它示例性实施例中,该控制单元可以预测其中将加压空气流引导到车轮扭矩产生部件将是合适的场景。例如,该控制单元可以从导航系统获得关于即将到来的长下坡路段的信息,这意味着行车制动器将需要被应用很长一段时间,因而会导致制动器的温度升高。对于这样的场景,该控制单元可以被配置成在预期到所述即将到来的下坡路段的情况下开始将加压空气流引导到制动器引导到制动器。

根据至少一个示例性实施例,所述流引导设备包括阀,该阀能够由控制单元控制,用于将加压空气流选择性地引导到车轮扭矩产生部件或沿所述其它方向引导该加压空气流。所述不同位置例如可以是周围环境和/或车辆的另一部件(例如,马达)。因而,该控制单元可以被配置成控制该阀的位置,以便执行对加压空气流的这种选择性引导。

车轮扭矩产生部件的温度(即,所述第二温度)可以以多种不同的方式来确定。根据至少一些示例性实施例,该系统可以包括被配置成测量车轮扭矩产生部件的温度的温度传感器。这是有利的,因为该温度传感器可以提供对温度的精确确定。因而,该控制单元可以从温度传感器接收表示由该温度传感器测量到的温度的温度数据。根据至少一些示例性实施例,替代地,可以对车轮扭矩产生部件的温度进行建模和/或计算,这是有利的,因为你不需要安装单独的温度传感器。这样的建模可以包括周围环境温度、该部件的有效使用持续时间、所施加的力等数据。

类似于对车轮扭矩产生部件的温度的确定,也可以以不同的方式确定加压空气流的温度(即,所述第一温度)。比如,加压空气流的温度可以通过温度传感器或通过建模/计算(例如,基于所述流产生设备的速度、可用体积和所添加的流体的性质)来确定。此外,在所述流产生设备是压缩机的情况下,如果该控制单元具有关于周围环境温度和压缩机工作点的信息,则该控制单元可以基于压缩机特性图(compressor map)来计算压缩机输出的预期温度。该压缩机工作点可以从压缩机的速度或出口压力中导出。

该控制单元可以包括微处理器、微控制器、可编程数字信号处理器或另一可编程设备。该控制单元还可以包括或替代地包括专用集成电路、可编程门阵列或可编程阵列逻辑、可编程逻辑器件或数字信号处理器。在包括诸如上面提到的微处理器、微控制器或可编程数字信号处理器的可编设备的情况下,该处理器可以还包括控制所述可编程设备的操作的计算机可执行代码。

如上文已示出的,根据至少一些示例性实施例,所述流产生设备是压缩机。这是有利的,因为:对于给定的质量流量而言,压缩机通常更紧凑,因此与其它流产生设备相比具有更高的功率密度。然而,本总体发明构思并不排除其它类型的流产生设备。例如,根据至少一些示例性实施例,所述流产生设备包括风扇或鼓风机。

根据至少一个示例性实施例,该控制单元被配置成通过控制所述流产生设备的功率来调节加压空气流的温度。这是有利的,因为该控制单元提供了对加压空气流的温度(即,所述第一温度)的方便控制。加压空气流的较高压力与加压空气流的升高的温度密切相关。例如,在加热场景下(例如期望加热被冻结的制动器),可以增加所述流产生设备(例如压缩机)的功率以增大压力,并因此升高加压空气流的温度。相反,在冷却场景下,该控制单元可以避免使所述流产生设备以过高的速度运行,从而避免产生导致比所期望的温度更高的温度的压力。

根据至少一个示例性实施例,所述系统还包括马达,该马达被配置成驱动所述流产生设备,该马达以可操作方式连接到车辆的蓄电池,以便以受控方式从蓄电池消耗电能,从而使得在车辆的后续制动事件中产生的新能量能够存储在该蓄电池中。例如,在具有再生制动系统的车辆中(其中,随着车辆减速,能量被回收在蓄电池中),该蓄电池最终可能变得充满电。通过将马达连接到这样的蓄电池以便驱动本公开的流产生设备,不仅通过为所述流产生设备供电而有效地重复使用所存储的能量从而实现本文所公开的对车轮扭矩产生部件的温度控制,而且另外该蓄电池(由于耗散的电能)将具有存储随后回收的能量的能力。在一些示例性实施例中,可以在该蓄电池和马达之间提供接线盒。在其它示例性实施例中,用于驱动马达的能量可以直接来自燃料电池电动车辆中的燃料电池。

如前面已经提到的,车轮扭矩产生部件例如可以是制动器或电机。因而,根据至少一个示例性实施例,车轮扭矩产生部件是摩擦制动器,例如盘式制动器或鼓式制动器。加压空气流可以用于冷却该制动器以避免制动器过热,但它也可以用于预热该制动器(例如,如果该制动器被冻结的话)。所述电机可以合适地用于向个别车轮或向一对车轮共用的轮轴提供正(推进)扭矩或负(制动)扭矩。这种电机的温度也可以通过将加压空气流引导到每个电机来控制。本发明构思可以用于冷却电机以避免过热,和/或用于在寒冷气候时预热电机。

在车轮扭矩产生部件是摩擦制动器的示例性实施例中,该控制单元可以被配置成接收摩擦制动器的制动功率需求,其中该控制单元被配置成基于所接收到的制动功率需求来控制所述流产生设备的功率。这是有利的,因为该控制单元可以以这种方式预测摩擦制动器的升高的温度并因此控制所述流产生设备的功率。此外,在预期到即将到来的制动事件(制动功率需求指示了该制动事件)的情况下,该控制单元可以确定是否应该增加从连接到马达的蓄电池中耗散电能(如先前所讨论的)。如果确定是肯定的,则该控制单元可以增加所述流产生设备的功率,以便增加对电能的所述耗散。

在至少一些示例性实施例中,所述流体导管可以设有热交换器,冷却流体流过该热交换器,以从沿着热交换器行进的加压空气流中吸收热量,其中,该控制单元可以被配置成通过控制通过该热交换器的冷却流体的流量来调节到达所述流引导设备的加压空气流的温度。因而,通过提供另一控制参数,温度控制变得更灵活,从而允许以不同的方式控制加压空气流的温度。

也可设想用于影响加压空气流的温度的其它手段,例如,在所述流体导管中提供电阻器或具有热惯性的元件。

在至少一些示例性实施例中,所述流体导管设有限流器。例如,当使用压缩机作为所述流体产生设备时,可以提供限流器以在压缩机中产生更高的压力,使得该压缩机能够在压缩机特性图中处于更佳的位置。这种限流会产生压降。

在至少一些示例性实施例中,所述流体导管可以设有降噪部件,例如消声器。

在至少一些示例性实施例中,所述系统包括质量流量增加装置,该质量流量增加装置被构造成将流体添加到所述流体导管中的加压空气流中,从而增加该加压空气流的质量流量,其中,该质量流量增加装置布置在所述流引导设备的上游。通过提供允许增加该加压空气流的质量流量的质量流量增加装置,可以实现对车轮扭矩产生部件的更有效的温度控制。从车轮扭矩产生部件的温度传递能力尤其取决于加压空气流的温度、所述流中的流体的类型和质量流量。该质量流量是一个方便控制的参数,这是因为你可以容易地控制应该向加压空气流添加多少额外的流体。在车轮扭矩产生部件需要被冷却的情况下,从质量流量增加装置添加的流体可以适当地具有比被添加该流体的加压空气流的温度低的温度,从而降低加压空气流的温度。然而,应该理解,这并不一定总是如此,即使所添加的流体的温度与加压空气流的温度相同,你也可以获得增加的质量流量的益处,而无需以更高的速度驱动所述流体产生设备。实际上,所添加的流体甚至可以具有比加压空气流高的温度。在这样的情况下,这种组合流的最终温度可能仍然低于车轮扭矩产生部件的温度,因而仍然引起对车轮扭矩产生部件的冷却,并且,由于增加的质量流量的益处,改善了温度传递。

此外,可以适当地选择从所述质量流量增加装置添加的流体。使用空气作为所添加的流体是方便的,因为可以很容易地从环境中获取空气。另一个示例是使用水作为所添加的流体。通过向加压空气流添加水,获得了组合流的较高比热容,这有利于热传递(温度传递,即,无论在冷却场景还是在加热场景下实施本发明都提高效果)。此外,与在液相下加热相比,水在蒸发时具有高的相变比热容,因此它对所述流的冷却甚至更强。在所添加的流体是水的示例性实施例中,水可以适当地来自水箱。特别是,在车辆是燃料电池电动车辆的情况下,水可以适当地来自收集冷凝水的燃料电池水箱。这是有利的,因为:代替需要定期排空冷凝水箱,该水可以被有效地重新用于增加加压空气流的质量流量,以便控制车轮扭矩产生部件的温度。

所述质量流量增加装置可以包括用于空气喷射/水喷射的泵、用于空气喷射/水喷射的文丘里管(或喷射器)、和/或被构造成用于吸入空气的周围通道。

根据本公开的第二方面,提供了一种包括根据第一方面的系统(包括其任何实施例)的车辆。第二方面的车辆的优点在很大程度上类似于第一方面的系统(包括其任何实施例)的优点。

根据本公开的第三方面,提供了一种与重型车辆中的车轮扭矩产生部件结合使用的方法。该方法包括:

-提供通过流体导管的加压空气流,

-确定该加压空气流的第一温度,

-确定车轮扭矩产生部件的第二温度,

-比较所确定的第一温度和所确定的第二温度,以及

-基于对第一温度和第二温度的比较,选择性地将该加压空气流从所述流体导管引导到车轮扭矩产生部件,以便控制车轮扭矩产生部件的温度。

第三方面的方法的优点在很大程度上类似于第一方面的系统(包括其任何实施例)的优点。可以通过执行由第一方面的系统的上述示例性实施例中的控制单元所执行的步骤来实施该方法的各种示例性实施例。下面列出了一些示例性实施例。

根据至少一个示例性实施例,该方法包括:

-通过控制所述流产生设备的功率来调节加压空气流的温度。

根据至少一个示例性实施例,其中,所述车轮扭矩产生设备是摩擦制动器,该方法包括:

-接收该摩擦制动器的制动功率需求,以及

-基于所接收到的制动功率需求来控制所述流产生设备的功率。

根据至少一个示例性实施例,该方法包括:

-基于所确定的第一温度和所确定的第二温度的比较结果,选择性地控制所述流引导设备,以将该加压空气流引导到车轮扭矩产生部件或沿另一方向引导该加压空气流。

根据至少一个示例性实施例,其中,所述流引导设备是阀,该方法包括:

-控制该阀,以将加压空气流选择性地引导到车轮扭矩产生部件或沿所述另一方向引导该加压空气流。

根据至少一个示例性实施例,其中,所述流体导管设有热交换器,冷却流体流过该热交换器,以从沿着该热交换器行进的加压空气流中吸收热量,该方法包括:

-通过控制通过该热交换器的冷却流体的流量来调节到达所述流引导设备的加压空气流的温度。

在一般意义上,根据至少一个示例性实施例,该方法包括使用根据第一方面的系统(包括其任何实施例)。

根据本公开的第四方面,提供了一种计算机程序,该计算机程序包括程序代码组件,该程序代码组件用于当所述程序在计算机上运行时执行第三方面的方法(包括其任何实施例)的步骤。第四方面的计算机程序的优点在很大程度上类似于第三方面的方法(包括其任何实施例)的优点。

根据本公开的第五方面,提供了一种计算机可读介质,该计算机可读介质携载计算机程序,该计算机程序包括程序代码组件,该程序代码组件用于当所述程序产品在计算机上运行时执行第三方面的方法(包括其任何实施例)的步骤。第五方面的计算机可读介质的优点在很大程度上类似于第三方面的方法(包括其任何实施例)的优点。

根据本公开的第六方面,提供了一种用于控制车轮扭矩产生部件的温度的控制单元,该控制单元被配置成执行第三方面的方法(包括其任何实施例)的步骤。第六方面的控制单元的优点在很大程度上类似于第三方面的方法(包括其任何实施例)的优点。

通常,权利要求书中使用的所有术语应根据它们在本技术领域中的普通含义来解释,除非在本文中另外明确定义。所有对“一/一个/该元件、设备、部件、装置、器件、手段、步骤等”的引用应被开放地解释为是指该元件、设备、部件、装置、器件、手段、步骤等的至少一个实例,除非另有明确说明。本文公开的任何方法的步骤不必按照所公开的确切顺序执行,除非明确说明。当研究所附权利要求书和以下描述时,本发明的进一步的特征和优点将变得明显。本领域技术人员应意识到,在不脱离本发明的范围的情况下,本发明的不同特征可以组合,以产生除了下文中描述的实施例之外的实施例。

附图说明

参考附图,下面是作为示例引用的本发明实施例的更详细描述。

在这些图中:

图1示出了根据本发明的至少一个示例性实施例的重型车辆。

图2至图4示意性地示出了与重型车辆的车轮扭矩产生部件结合使用的、本公开的系统的不同示例性实施例。

图5示意性地示出了根据本发明的至少一个示例性实施例的控制单元。

图6示意性地示出了根据本发明的至少一个示例性实施例的计算机程序产品。

图7示意性地示出了根据本发明的示例性实施例的方法。

具体实施方式

现在将在下文中参考附图更全面地描述本发明,附图中示出了本发明的某些方面。然而,本发明可以以许多不同的形式实现,且不应被解释为限于本文所阐述的实施例和方面;相反,这些实施例是通过示例的方式提供的,以便本公开将是彻底的和完整的,并将向本领域技术人员充分传达本发明的范围。因而,应当理解,本发明不限于本文所述和附图中所示的实施例;相反,本领域技术人员将意识到,可以在所附权利要求书的范围内进行许多修改和变型。在整个说明书中,相同的附图标记指代相同的元件。

图1示出了根据本发明的至少一个示例性实施例的车辆1。图1中的示例性图示示出了用于对挂车单元(未示出)进行牵引的牵引车单元,该挂车单元和牵引车单元一起构成半挂车车辆。然而,本发明也适用于其它类型的车辆。例如,该车辆可以是用于货物运输的不同类型的车辆,例如卡车,或者具有被布置成用于牵引挂车单元的台车单元(dollyunit)的卡车等。车辆1可以由驾驶员操作或者它可以是自主车辆。

所示出的车辆1被支撑在车轮2上,其中一些车轮2是驱动轮。虽然图1中的车辆1仅具有四个车轮2,但本发明构思适用于具有更多车轮的车辆,例如在上述不同类型的车辆中。

每个车轮2或至少大部分车轮与相应的车轮制动器(行车制动器)相关联。该车轮制动器例如可以是摩擦制动器,例如气动致动的盘式制动器或鼓式制动器,但本公开的大多数方面也适用于再生制动器,该再生制动器在车辆减速期间产生电力,并且电机能够在被请求时减慢车轮转速。这样的电机还可以被设置成驱动用于推进车辆1的一个或多个车轮。

车辆1可以包括用于与车轮扭矩产生部件结合使用的系统,例如图2至图4中所示的系统的示例性实施例,现在将更详细地讨论所述系统。

图2示意性地示出了与重型车辆的车轮扭矩产生部件20结合使用的系统10a。如虚线矩形内所示出的,车轮扭矩产生部件20例如可以是用于制动车轮2的摩擦制动器20a或者是用于向车轮2提供正扭矩或负扭矩的电机20b。在至少一些示例性实施例中,附图标记20b可以替代地表示电涡流制动器。尽管图3和图4仅示出了车轮扭矩产生部件20,但应理解,与图2类似,这样的车轮扭矩产生部件20可以是摩擦制动器、电机或电涡流制动器,或甚至是减速器(例如,用于制动器减速器的冷却器)。

在图2中,系统10a包括流产生设备(这里被示出为压缩机22的形式),该流产生设备被构造成从环境中接收空气24,并且该流产生设备被构造成提供通过流体导管26的加压空气流。此外,系统10a包括流引导设备32,例如在流体导管26的端部处包括喷嘴。流引导设备32被构造成将加压空气流从流体导管26引导到车轮扭矩产生部件20,以便控制车轮扭矩产生部件20的温度。如先前已说明的,本总体发明构思可以用在冷却场景中(例如,用于冷却摩擦制动器20a或电机20b以避免过热),或者用在加热场景中(例如,用于在寒冷气候条件下起动时预热摩擦制动器20a或电机20b)。

系统10a还包括控制单元50,该控制单元50被配置成将加压空气流的所确定的第一温度T1与车轮扭矩产生部件20的所确定的第二温度T2进行比较。控制单元50被配置成:基于对第一温度T1和第二温度T2的比较,选择性地控制所述流引导设备32以将加压空气流引导到车轮扭矩产生部件20。“选择性地引导”意味着控制单元50可以选择该加压空气流是否应被引导到车轮扭矩产生部件20。如果控制单元50确定该加压空气流不应被引导到车轮扭矩产生部件20,则压缩机22可以被关闭,或者该加压空气流可以被引导到别处。例如,如果加压空气流的第一温度T1高于车轮扭矩产生部件20的第二温度T2,则控制单元50可以确定(在冷却场景下)将加压空气流引导到别处或将压缩机22关闭。然而,如果第一温度T1低于第二温度T2,则控制单元50可以确定(在冷却场景下)将加压空气流引导到车轮扭矩产生部件20。

控制单元50可以通过发射控制信号C1而与流引导设备32通信。可以通过有线通信手段或无线通信手段来发送这样的控制信号C1。类似地,所确定的温度T1、T2可以通过来自温度传感器的有线或无线信号的方式由该控制单元接收。替代地,如本公开中先前所讨论的,可以通过合适的建模来计算温度T1、T2之一或二者。

图3示意性地示出了根据另一示例性实施例的与重型车辆的车轮扭矩产生部件20结合使用的系统10b。除了图2的系统10a中公开的部分之外,图3的系统10b还包括马达38,该马达38被配置成经由轴40驱动压缩机22。马达38可以以可操作方式连接到车辆的蓄电池(未示出),以便以受控方式从该蓄电池消耗电能,从而使得在车辆的后续制动事件中产生的新能量能够存储在该蓄电池中。在一些示例性实施例中,可以在该蓄电池和马达38之间提供接线盒。在其它示例性实施例中,用于驱动马达38的能量可以直接来自燃料电池电动车辆中的燃料电池。

图3还示出了:控制单元50可以被配置成通过控制所述流产生设备的功率(即,在本示例性实施例中,通过控制压缩机22的功率)来调节加压空气流的温度。控制单元50可以向马达38发送控制信号C2,以增大或减小该马达的速度,并因而增加或减小压缩机22的功率,因此,升高或降低了加压空气流的温度。例如,基于车轮扭矩产生部件20的第二温度T2(例如,制动盘的温度)和由控制单元50接收到的制动功率需求B,控制单元50可以调节压缩机功率以便获得给车轮扭矩产生部件20的良好温度和质量流量,同时仍耗散压缩机22中的适量能量。

图4示意性地示出了根据另一示例性实施例的与重型车辆的车轮扭矩产生部件20结合使用的系统10c。在该示例性实施例中,所述流引导设备包括阀32a。在该示例性实施例中,所述流引导设备包括阀32a。阀32a在一些示例性实施例中可以是开/关阀,或者在一些示例性实施例中它可以是如图4中所示的三通阀。这样的阀可以被包括在所讨论的其它示例性实施例的任一个中。虽然图4中没有示出,但所述流引导设备也可以合适地包括如在前面的图中示出的喷嘴。控制单元50通过发送控制信号C1来控制该阀32a。因而,控制单元50可以被配置成控制该阀32a,以将加压空气流朝向车轮扭矩产生部件20(例如,经由喷嘴)引导或引导到另一不同位置52。这样的不同位置52例如可以是周围环境或可能受益于该加压空气流的另一部件(例如,当车轮扭矩产生部件20的温度令人满意时)。

系统10c还可以包括质量流量增加装置28,该质量流量增加装置28被构造成向流体导管26中的加压空气流添加流体30,从而增加该加压空气流的质量流量。质量流量增加装置28布置在所述流引导设备的上游,即,在该示例性实施例中布置在阀32a的上游。应当理解,这样的质量流量增加装置28也可以被包括在图2和图3的系统10a、10b中,并且也可以被包括在其它示例性实施例中。在这种情况下,流引导设备32(例如,包括如图4中的阀32a)可以构造成将包含所添加的流体30(其现在与流体导管26中的加压空气流混合)的加压空气流从流体导管26引导到车轮扭矩产生部件20,以便控制车轮扭矩产生部件20的温度。如先前已经说明的,本总体发明构思可以用于冷却场景(例如,用于冷却摩擦制动器20a或电机20b以避免过热)或用于加热场景(例如,在寒冷气候条件下起动时预热摩擦制动器20a或电机20b)。来自质量流量增加装置28的所添加的流体30增加了所述加压流的质量流量,并因此增加了所述流的能力(冷却能力或加热能力)。

如先前在本公开中已经说明的,当从质量流量增加装置28添加流体30时,所述流体30可以具有比流体导管26中的被添加所述流体30的加压空气流低的温度,从而降低该加压空气流的温度。例如,所添加的流体30可以是被泵送或喷射到该加压空气流中的周围环境空气。由压缩机22接收并压缩的空气24也可以是周围环境空气,然而,由于被加压,与进入压缩机22的空气24的温度相比,离开压缩机22的空气的温度将升高。然而,在其它示例性实施例中,所添加的流体30可以具有比该加压气流更高或与该加压气流相同的温度。如上文说明的,所添加的流体30可以是空气,但另一种可能性是使用水作为从质量流量增加装置28添加的所述流体30。

图4中的系统10c还可以包括消声器34,用于减少流体导管26中的噪音,消声器34适当地设置在所添加的流体30的喷射点的下游。此外,系统10c可以包括热交换器36、限流器或一些具有热惯性的其它部件,用于控制加压空气流的温度,并且其可以适当地布置在所添加的流体30的喷射点的上游。应当理解,在图4的系统10c中添加的部件也可以被包括在图2至图3的系统10a、10b中,并且可以被包括在其它示例性实施例中。比如,热交换器36和/或消声器34可以被包括在图2至图3的系统10a、10b中的任一个中,并且可以被包括在其它示例性实施例中。

如图4所示,流体导管26设有热交换器36。冷却流体流过热交换器36,以从通过热交换器36的加压空气流中吸收热量。控制单元50可以被配置成:通过控制通过热交换器36的冷却流体的流量来调节到达所述流引导设备(在该示图中,为阀32a)的加压空气流的温度。这样的控制在图4中由从控制单元50到热交换器36的控制信号C3示出。虽然图4中未具体示出,但控制单元50可以适当地被配置成还控制质量流量增加装置28,例如,通过向质量流量增加装置28发送控制信号,以便控制流体30何时应被添加到加压空气流中以及多少流体30应被添加到加压空气流中。

图5示意性地示出了根据本发明的至少一个示例性实施例的控制单元50。特别地,图5以许多功能单元示出了根据本文中的讨论的示例性实施例的控制单元50的部件。控制单元50可以被包含在系统10a、10b、10c中,例如图2至图4中示出的那些系统,和/或被包括在车辆1中,例如图1中例示的车辆。处理电路510可以使用能够执行存储在计算机程序产品(例如,呈存储介质530的形式)中的软件指令的合适的中央处理单元CPU、多处理器、微控制器、数字信号处理器DSP等中的一个或多个的任意组合来提供。处理电路510可以进一步被提供为至少一个专用集成电路ASIC或现场可编程门阵列FPGA。

特别地,处理电路510被配置成使控制单元50执行一组操作或步骤,例如下面将结合图7讨论的方法。例如,存储介质530可以存储该组操作,并且处理电路510可以被配置成从存储介质530检索该组操作以使控制单元50执行该组操作。该组操作可以被提供为一组可执行指令。因而,处理电路510由此被布置成执行本文中公开的示例性方法。

存储介质530还可以包括持久性存储设备,例如可以是磁存储器、光存储器、固态存储器或甚至远程安装的存储器中的任一种或其组合。

控制单元50还可以包括接口520,用于与至少一个外部设备(例如,驱动所述压缩机的马达、质量流量增加装置、用于引导加压空气流的阀、温度传感器和/或压力传感器)通信。因此,接口520可以包括一个或多个发射器和接收器,其包括模拟和数字组件以及适当数量的用于有线或无线通信的端口。

处理电路510控制该控制单元50的一般操作,例如,通过向接口520和存储介质530发送数据和控制信号,通过从接口520接收数据和报告,以及通过从存储介质530检索数据和指令。控制单元50的其它部件以及相关的功能被省略,以免模糊本文所呈现的构思。

图6示意性地示出了根据本发明的至少一个示例性实施例的计算机程序产品600。更具体地,图6示出了携载计算机程序的计算机可读介质610,该计算机程序包括程序代码组件620,该程序代码组件620用于当所述程序产品在计算机上运行时执行图7中例示的方法。计算机可读介质610和程序代码组件620可以一起形成计算机程序产品600。

图7示意性地示出了与重型车辆中的车轮扭矩产生部件结合使用的方法100的示例性实施例。方法100包括:

-在步骤S1中,提供通过流体导管的加压空气流,

-在步骤S2中,确定该加压空气流的第一温度,

-在步骤S3中,确定车轮扭矩产生部件的第二温度,

-在步骤S4中,比较所确定的第一温度和所确定的第二温度,以及

-在步骤S5中,基于对该第一温度和第二温度的比较,选择性地将该加压空气流从所述流体导管引导到车轮扭矩产生部件,以便控制车轮扭矩产生部件的温度。

可以针对本公开的系统(包括其任何示例性实施例)来适当地实施方法100。比如,可以针对结合图2至图4讨论的示例性实施例来实施方法100。比如,在至少一些示例性实施例中,方法100可以包括以下的附加步骤:

-向所述流体导管中的加压空气流添加流体,从而增加该加压空气流的质量流量,以及

-将包含所添加的流体的加压空气流从所述流体导管引导到车轮扭矩产生部件,以便控制车轮扭矩产生部件的温度。

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