拖车到车辆的整体电流汲取管理的制作方法

1.本公开总体上涉及车辆，更具体地说，涉及牵引车和拖车之间的电流管理。


背景技术：

2.各种车辆可以用作牵引拖车的牵引车。牵引车可以在各种情况下为拖车操作提供电流。然而，在某些实施例中，从牵引车向拖车提供电流可能不总是最佳的，例如在某些情况下可能超过牵引车的电路容量。
3.因此，希望提供用于在牵引车和拖车之间提供电流的改进技术。还希望提供利用这种技术的方法和系统。此外，结合附图和前述技术领域和背景，从随后的详细描述和所附权利要求中，本发明的其他期望的特征和特性将是易于理解的。


技术实现要素：

4.根据示例性实施例，提供了一种用于控制从牵引车到与其连接的拖车的自动电流的方法，牵引车具有车辆电池，拖车具有拖车电池，该方法包括:通过传感器测量拖车电池的充电状态；以及根据处理器提供的指令，基于拖车电池的充电状态，选择性地从牵引车向拖车提供电流。
5.同样在示例性实施例中，该方法还包括通过第二传感器测量车辆电池的充电状态；其中选择性地提供电流的步骤包括根据处理器提供的指令，基于拖车电池的充电状态和车辆电池的充电状态，选择性地从牵引车向拖车提供电流。
6.同样在示例性实施例中，该方法还包括:确定制动事件是否正在发生；以及确定拖车电池的充电状态是否小于预定阈值；其中选择性地提供电流的步骤包括基于制动事件是否正在发生以及拖车的充电状态是否小于预定阈值，选择性地从牵引车向拖车提供电流以控制制动。
7.同样在示例性实施例中，该方法还包括:当制动事件正在发生并且拖车电池的充电状态小于预定阈值时，从车辆电池向拖车的制动系统提供电流，以对拖车执行制动；以及当制动事件正在发生并且拖车电池的充电状态大于预定阈值时，从拖车电池而不是车辆向拖车的制动系统提供电流以对拖车进行制动。
8.同样在示例性实施例中，选择性地提供电流的步骤还包括:当制动事件没有发生时，从车辆电池提供电流，以对拖车电池充电；以及将车辆电池与拖车电池隔离，使得当制动事件发生时，车辆电池不对拖车电池充电。
9.同样在示例性实施例中，选择性地提供电流的步骤还包括当拖车电池的充电状态小于预定阈值时，以受限电流在降级模式下操作拖车的制动系统。
10.同样在示例性实施例中，其中选择性地提供电流的步骤还包括当拖车电池的充电状态小于预定阈值时，除了以降级模式操作拖车的制动系统之外，以有限的电流操作拖车的一个或多个附加系统。
11.在另一个示例性实施例中，提供了一种系统，用于控制从牵引车到与其连接的拖
车的自动电流，牵引车具有车辆电池，拖车具有拖车电池，该系统包括:传感器，被配置为至少便于测量拖车电池的充电状态；以及处理器，其联接到所述传感器，并且被配置为至少有助于基于拖车电池的充电状态选择性地从牵引车向拖车提供电流。
12.同样在示例性实施例中，该系统还包括第二传感器，该第二传感器被配置成至少有助于测量车辆电池的充电状态；其中所述处理器被配置成至少有助于基于拖车电池的充电状态和车辆电池的充电状态选择性地从牵引车向拖车提供电流。
13.同样在示例性实施例中，处理器被配置成至少便于:确定制动事件是否正在发生；确定拖车电池的充电状态是否小于预定阈值；以及基于制动事件是否正在发生以及拖车的充电状态是否小于预定阈值，选择性地从牵引车向拖车提供电流以控制制动。
14.同样在示例性实施例中，处理器被配置成至少有利于:当制动事件正在发生并且拖车电池的充电状态小于预定阈值时，从车辆电池向拖车的制动系统提供电流以对拖车执行制动；以及当制动事件正在发生并且拖车电池的充电状态大于预定阈值时，从拖车电池而不是车辆向拖车的制动系统提供电流以对拖车进行制动。
15.同样在示例性实施例中，处理器被配置成至少便于:当制动事件没有发生时，从车辆电池提供电流以给拖车电池充电；以及当制动事件发生时，将车辆电池与拖车电池隔离，使得车辆电池不对拖车电池充电。
16.同样在示例性实施例中，处理器被配置成当拖车电池的充电状态小于预定阈值时，至少有助于以受限电流在降级模式下操作拖车的制动系统。
17.同样在示例性实施例中，处理器被配置成当拖车电池的充电状态小于预定阈值时，至少有助于在退化模式下以有限的电流操作拖车的一个或多个附加系统以及拖车的制动系统。
18.在另一个示例性实施例中，提供了一种自主系统，其包括:牵引车、拖车和控制系统。拖车具有车辆电池。拖车连接到拖车，并具有拖车电池。控制系统包括传感器和处理器。传感器被配置成至少有助于测量拖车电池的充电状态。处理器联接到传感器，并且被配置为至少有助于基于拖车电池的充电状态选择性地从牵引车向拖车提供电流。
附图说明
19.下文将结合以下附图描述示例性实施例，其中相同的附图标记表示相同的元件，并且其中:
20.图1是根据示例性实施例的系统的功能框图，该系统包括车辆和拖车，在车辆和拖车之间具有受控的电流；和
21.图2是根据示例性实施例的用于控制车辆和拖车(例如图1的车辆和拖车)之间的电流的过程的流程图。
具体实施方式
22.以下详细描述本质上仅仅是示例性的，并不旨在限制本公开或其应用和用途。此外，不打算受前面背景技术或下面详细描述中提出的任何理论的约束。
23.图1示出了包括车辆102(也称为牵引车102)和拖车104的汽车系统(或“系统”)100。如图2所示，车辆102和拖车104通过智能开关106和一个或多个连接器107连接在一起，
使得拖车104在车辆102被驱动时与车辆102一起移动。如下文更详细描述的，系统100包括控制车辆102和拖车104之间电流的控制系统120。在各种实施例中，控制系统120是车辆102和/或拖车104的一部分。
24.应当理解，车辆102和拖车104可以分别包括多种不同类型的车辆和拖车中的任何一种或多种。例如，车辆102可以是多种不同类型的汽车和/或其他车辆类型中的任何一种。例如，在各种实施例中，车辆102可以包括轿车、货车、卡车或运动型多功能车(suv)，并且可以是两轮驱动(2wd)(即后轮驱动或前轮驱动)、四轮驱动(4wd)或全轮驱动(awd)，和/或多种其他类型的车辆中的任何一种。类似地，拖车104可以是由这种车辆102牵引和/或运输的多种不同类型的拖车中的任何一种，仅作为示例，包括用于运输其他汽车、船只或其他海上车辆、其他车辆、货物和/或其他装置和/或系统的拖车。
25.如图1所示，除了上述控制系统120之外，车辆102还包括车身110、电池112、四个车轮114和推进系统116。车身110基本上封闭了车辆102的其他部件。
26.电池112为车辆102提供电流，包括用于制动和其他车辆部件。此外，在各种情况下，电池112还为拖车104提供电流，包括用于为拖车104的电池152充电、用于为拖车104制动以及用于为其他拖车部件充电。
27.在所描绘的实施例中，轮子114每个都设置在主体110的相应拐角附近。在各种实施例中，车辆102可以不同于图1所示的车辆。例如，在某些实施例中，轮子114的数量可以变化。
28.推进系统116通过车轮114的运动为车辆102提供动力。在各种实施例中，推进系统116是用于为车辆运动提供动力的促动器部件的一部分。在一个实施例中，推进系统116包括一个或多个马达和/或发动机，并驱动车轮114。
29.同样如图1所示，在各种实施例中，拖车104包括车身150、电池152、四个车轮154和制动系统156。在各种实施例中，主体150基本上包围拖车104的其他部件。同样在各种实施例中，拖车104包括一个或多个其他系统158(例如照明系统、环境控制系统、拖车液压促动器、调平千斤顶等)。
30.电池152为拖车104提供电流，包括制动和其他车辆部件。
31.在所描绘的实施例中，轮子154每个都设置在主体150的相应拐角附近。在各种实施例中，轮子154的数量可以变化。
32.同样在各种实施例中，制动系统156控制拖车104的制动。在各种实施例中，制动系统156根据经由智能开关106和/或处理器132提供的指令控制拖车104的制动。
33.如上所述，控制系统120控制车辆102和拖车104之间的电流，例如，如下面结合图2的过程200更详细描述的。在各种实施例中，控制系统120可以全部或部分地设置在车辆102上、拖车104上和/或图1的智能开关106上。
34.在各种实施例中，如图1所示，控制系统120包括传感器阵列122、一个或多个收发器124和控制器130。
35.在各种实施例中，传感器阵列122包括测量和/或获得关于车辆102和/或拖车104的一个或多个设备、系统和/或部件的信息的传感器。在某些实施例中，传感器阵列122包括电池传感器126，其测量车辆102的电池112以及拖车104的电池152的充电状态。在某些实施例中，一个或多个这样的电池传感器126可以设置在车辆102上(例如，用于测量属于车辆电
池112的数据)，而一个或多个其他这样的电池传感器126可以设置在拖车104上(例如，用于测量属于拖车电池152的数据)。此外，在某些实施例中，传感器阵列122还包括一个或多个制动传感器(或“制动传感器”)128，用于测量与拖车104的制动系统156相关的数据。在某些实施例中，一个或多个这样的制动传感器128可以设置在拖车104上。
36.在各种实施例中，一个或多个收发器124可以促进车辆102和拖车104之间的通信，例如用于车辆102和拖车104(及其相应的电池112、152)之间的制动和电流控制的指令。在某些实施例中，相应的收发器124可以设置在车辆102和拖车104上，并且彼此通信接触。在各种实施例中，收发器124可以包括任意数量的接收器、发射器和/或收发器。
37.在各种实施例中，控制器130联接到传感器阵列122和收发器124。同样在各种实施例中，控制器130可以进一步联接到车辆电池112、拖车电池152、制动系统156、其他拖车部件158和/或车辆102、拖车104和/或智能开关106的一个或多个其他部件。
38.在各种实施例中，控制器130控制拖车104的制动系统156的制动。此外，在各种实施例中，控制器130控制车辆102和拖车104之间的电流的流动和使用，包括各个电池112、152之间的电流。在各种实施例中，控制器130根据下面结合图2进一步描述的过程200的步骤来执行这些和其他功能。
39.如图1所示，控制器130包括计算机系统。在某些实施例中，控制器130还可以包括传感器阵列122、收发器124、智能开关106、一个或多个其他设备和/或系统和/或其部件中的一个或多个。此外，应当理解，控制器130可以不同于图1所示的实施例。例如，控制器130可以联接到或者可以以其他方式利用一个或多个远程计算机系统和/或其他控制系统，和/或车辆102和/或拖车104的一个或多个其他系统。
40.在所示实施例中，控制器130的计算机系统包括处理器132、存储器134、接口136、存储设备138和总线137。处理器132执行控制器130的计算和控制功能，并且可以包括任何类型的处理器或多个处理器、诸如微处理器的单个集成电路、或者任何合适数量的集成电路设备和/或电路板，它们协同工作以实现处理单元的功能。在操作期间，处理器132执行包含在存储器134中的一个或多个程序139，并且因此控制该控制器130和控制器130的计算机系统的一般操作，通常是在执行本文描述的过程中，例如下面结合图2进一步描述的过程200。
41.存储器134可以是任何类型的合适的存储器。例如，存储器134可以包括各种类型的动态随机存取存储器(dram)，例如sdram、各种类型的静态ram(sram)和各种类型的非易失性存储器(prom,eprom和闪存)。在某些示例中，存储器134与处理器132位于和/或共同位于同一计算机芯片上。在所示实施例中，存储器134存储上述程序139以及一个或多个经存储的值140(例如，结合图2的过程200使用的一个或多个预定阈值)。
42.总线137用于在控制器130的计算机系统的各种部件之间传输程序、数据、状态和其他信息或信号。接口136允许例如从系统驱动器和/或另一个计算机系统到控制器130的计算机系统的通信，并且可以使用任何合适的方法和装置来实现。在一个实施例中，接口136从传感器阵列122的传感器获得各种数据。接口136可以包括一个或多个网络接口，以与其他系统或部件通信。接口136还可以包括一个或多个网络接口以与技术人员通信，和/或一个或多个存储接口以连接到存储设备，例如存储设备138。
43.存储设备138可以是任何合适类型的存储设备，包括直接存取存储设备，例如硬盘
驱动器、闪存系统、软盘驱动器和光盘驱动器。在一个示例性实施例中，存储设备138包括程序产品，存储器134可以从该程序产品接收程序139，该程序139执行本公开的一个或多个过程的一个或多个实施例，例如下面结合图2进一步描述的过程200(及其任何子过程)的步骤。在另一个示例性实施例中，程序产品可以直接存储在存储器134和/或磁盘(例如，磁盘142)中和/或以其他方式由存储器134和/或磁盘(例如，磁盘142)来访问，如下所述。
44.总线137可以是连接计算机系统和部件的任何合适的物理或逻辑装置。这包括但不限于直接硬连线连接、光纤、红外和无线总线技术。在操作期间，程序139存储在存储器134中，并由处理器132执行。
45.应当理解，虽然该示例性实施例是在全功能计算机系统的环境中描述的，但是本领域技术人员将认识到，本公开的机制能够作为具有一种或多种类型的非暂时性计算机可读信号承载介质的程序产品来分发，所述非暂时性计算机可读信号承载介质用于存储程序及其指令并执行其分发，例如承载该程序并包含存储在其中的计算机指令的非暂时性计算机可读介质，用于使计算机处理器(例如处理器132)执行和执行该程序。这种程序产品可以采取多种形式，并且无论用于执行分发的计算机可读信号承载介质的具体类型如何，本公开同样适用。信号承载介质的例子包括:可记录介质，如软盘、硬盘、存储卡和光盘，以及传输介质，如数字和模拟通信链路。应当理解，在某些实施例中也可以利用基于云的存储和/或其他技术。同样可以理解的是，控制器130的计算机系统也可以不同于图1所示的实施例，例如，控制器130的计算机系统可以联接到或者可以利用一个或多个远程计算机系统和/或其他控制系统。
46.虽然控制系统120的部件(包括传感器阵列122、收发器124和控制器130)被描绘为同一系统的一部分，但是应当理解，在某些实施例中，这些特征可以包括两个或更多个系统。此外，在各种实施例中，控制系统120可以包括各种其他设备和系统的全部或部分，和/或可以联接到各种其他设备和系统，例如车辆102、拖车104、智能开关106和/或其一个或多个部件和/或系统。
47.同样如上所述，智能开关106和连接器107将车辆102与拖车104物理连接。在各种实施例中，车辆102和拖车104都具有各自的连接器107(例如，包括各种电线)，用于将车辆102和拖车104连接在一起。
48.在各种实施例中，智能开关106包括一个或多个处理器，例如处理器132和/或与其联接的一个或多个其他处理器。同样在某些实施例中，智能开关106联接到控制系统120，并且至少有助于由此执行的功能和步骤。在某些其他实施例中，控制系统120和/或其一个或多个部件设置在智能开关106内和/或作为智能开关106的一部分。
49.图2是根据示例性实施例的用于控制车辆和拖车之间的电流的过程的流程图。在各种实施例中，过程200可以结合车辆102、拖车104、智能开关106及其控制系统120来实现。
50.如图2所示，在一个实施例中，过程200开始于步骤202。在一个实施例中，过程200在驾驶员或乘客被安置在车辆内时开始，例如当驾驶员和/或乘客坐在车辆中和/或准备操作和/或使用车辆时。
51.在各种实施例中，在步骤204，测量车辆电池112的充电状态。在各种实施例中，车辆电池112的充电状态由图1的一个或多个电池传感器126测量。
52.同样在各种实施例中，在步骤206，测量拖车电池152的充电状态。在各种实施例
中，拖车电池152的充电状态也由图1的一个或多个电池传感器126测量。
53.在各种实施例中，在步骤208确定可用电流的量。在各种实施例中，由图1的处理器132基于可从车辆电池112获得的提供给拖车104的电流量做出该确定，例如用于对拖车电池152充电和/或为制动系统156和/或拖车104的其他部件158供电，如由步骤206的车辆电池112充电状态所确定的。在某些实施例中，可从车辆电池获得的电流量被假定为受到车辆上的三十(30)安培保险丝的限制。
54.在各种实施例中，在步骤210确定拖车电池152的充电状态是否小于预定阈值。在各种实施例中，由图1的处理器132确定来自步骤204的拖车电池152的充电状态是否小于存储在图1的存储器134中的预定阈值(作为其经存储的值140之一)。在某些实施例中，预定阈值是可校准的值。同样在某些实施例中，预定阈值是在特定系统的测试中确定的。在各种实施例中，通过确定下面的拖车电池充电状态来设置预定阈值，并且其中可以通过从车辆电池汲取功率来获得更好的性能，该功率可以被限制为三十(30)安培。
55.如果在步骤210确定拖车电池152的充电状态小于预定阈值，则过程进行到步骤212。在步骤212期间，确定车辆102和拖车104是否正在经历制动事件。在各种实施例中，基于从图1的一个或多个制动传感器128获得的传感器数据由处理器132做出该确定。
56.如果在步骤212中确定没有制动事件，则过程进行到步骤214。在步骤214期间，不施加制动。此外，同样在步骤214期间，拖车电池152经由车辆电池112和/或经由车辆102的充电系统(例如，当车辆102行驶时的交流发电机)充电。在某些实施例中，如步骤208中所确定的，仅基于车辆电池112有足够的可用电流的附加条件而发生拖车电池152充电。在各种实施例中，在步骤214之后，过程然后前进到步骤238，如下文进一步描述的。
57.相反，如果在步骤212中确定存在制动事件，则过程转而进行到步骤216。在步骤216期间，由拖车104的制动系统156施加制动。同样在各种实施例中，基于处理器132提供的指令，通过拖车电池152提供的电流来提供制动。在各种实施例中，过程然后前进到步骤218，如下所述。
58.在步骤218期间，在各种实施例中，车辆电池112与图1的拖车电池152和其他拖车部件158隔离。具体而言，在各种实施例中，当拖车电池152提供电流，以给由拖车104的制动系统156提供的制动进行供电时，车辆电池112和拖车电池152彼此隔离，使得拖车电池152和其他拖车部件158不接收来自车辆电池112的电流。在各种实施例中，这是通过由处理器132使用图1的智能开关106提供的指令来实现的，从而不会同时从车辆电池112获取太多电流(例如，以便避免车辆电池112过度放电，并且避免与智能开关106和/或连接器107相关的保险丝熔断)。在各种实施例中，过程然后前进到步骤238，如下文进一步描述的。
59.回到步骤210，如果在步骤210确定拖车电池152的充电状态大于或等于预定阈值，则过程转而进行到步骤220。在步骤220期间，类似于上述步骤212，确定车辆102和拖车104是否正在经历制动事件。在各种实施例中，该确定类似地由处理器132基于从图1的一个或多个制动传感器128获得的传感器数据做出。
60.如果在步骤220中确定存在制动事件，则过程进行到步骤222。在步骤222期间，由拖车104的制动系统156施加制动。同样在各种实施例中，基于由处理器132提供的指令，通过由车辆电池112(或车辆102的充电系统)提供的电流提供制动，而不是由拖车电池152提供制动。在各种实施例中，过程然后前进到步骤224，如下所述。
61.在步骤224期间，拖车104的制动系统156在降级模式下被控制和操作。在各种实施例中，从上面的步骤204确定当前可从拖车电池152获得的电流量，并且以在给定有限的可用电流量的情况下通过电流配给技术最有效地提供制动的方式来提供制动系统156的功能。在各种实施例中，例如通过处理器132提供的指令，响应于由智能开关106向制动系统156提供的状态报告(与可由制动系统156使用的电流量有关)，制动系统156利用这种电流配给。
62.同样在某些实施例中，在步骤226期间，降级模式的状态也可以提供给车辆102和/或拖车104的用户或乘客。例如，在某些实施例中，可以通过音频显示、视觉显示、触觉显示、发送到智能电话或其他设备的消息等来提供该状态。
63.同样在某些实施例中，在步骤228期间，拖车电池152不由车辆电池112充电。此外，同样在步骤228期间，在各种实施例中，拖车104的其他系统158也在具有有限功率的降级模式下被控制。在各种实施例中，给定电流配给(连同制动系统156的电流配给)，其他车辆系统158仅使用有限的电流(如果有的话)用于基本功能。在各种实施例中，例如通过由处理器132提供的指令，响应于由智能开关106向其他系统158提供状态报告(与可由其他系统158使用的电流量有关)，由其他系统158执行这种电流配给。在各种实施例中，在步骤228之后，过程然后前进到步骤238，如下文进一步描述的。
64.回到步骤220，如果在步骤220中确定没有制动事件，则过程转而进行到步骤230。在步骤230期间，不施加制动。相反，拖车电池152由车辆电池112充电。在各种实施例中，这通过处理器132提供的指令来执行。在各种实施例中，过程然后前进到步骤232，如下所述。
65.在步骤232期间，如果需要制动，拖车104的制动系统156以降级模式运行(类似于上面关于步骤224的讨论)。
66.同样在某些实施例中，在步骤234期间，降级模式的状态也可以提供给车辆102和/或拖车104的用户或乘客。例如，在某些实施例中，可以通过音频显示、视觉显示、触觉显示、发送到智能电话或其他设备的消息等来提供状态。
67.同样在某些实施例中，在步骤236期间，拖车104的其他系统158也在具有有限功率的降级模式下被控制。在各种实施例中，在给定电流配给的情况下，其他车辆系统158仅将有限的电流(如果有的话)用于基本功能。在各种实施例中，响应于由智能开关106向其他系统158提供的关于可由其他系统158使用的电流量的状态报告，例如通过由处理器132提供的指令，由其他系统158执行这种电流配给。在各种实施例中，在步骤236之后，过程然后前进到步骤238，如下所述。
68.在各种实施例中，在步骤238期间，确定该过程是否继续。例如，在某些实施例中，确定车辆102和拖车104是否将继续运行，例如在当前车辆驾驶中。在各种实施例中，该确定由图1的处理器132做出。
69.在各种实施例中，如果在步骤238确定该过程将继续，则该过程返回到步骤204。相反，在各种实施例中，如果在步骤238确定该过程不继续，则该过程在步骤240终止。
70.因此，在各种实施例中，过程200规定，只要拖车电池152的充电状态高于阈值，就从拖车电池152向拖车制动系统156提供制动电流，用于拖车104的制动。同样在各种实施例中，当拖车电池152的充电状态高于阈值时，基于来自拖车制动和对拖车电池152充电的组合电流汲取，车辆电池112在制动事件期间与拖车104隔离，避免从车辆102过度电流汲取。
同样在某些实施例中，当系统不处于制动事件时，车辆电池112将对拖车电池152充电。此外，在某些实施例中，当拖车电池152的充电状态低于阈值时，系统进入降级模式，其中制动电流从牵引车102的车辆电池112汲取。同样在各种实施例中，当处于降级模式时，制动电流基于车辆电池112上的保险丝而受到限制，在某些实施例中，该保险丝例如可以是三十(30)安培。此外，同样在各种实施例中，当处于低拖车电池152退化模式时，当制动事件没有发生时，拖车电池152仍然由车辆102充电(例如，经由车辆电池112和/或车辆102的充电系统)。
71.因此，提供了用于控制车辆和拖车之间的电流的方法和系统。在各种实施例中，基于车辆电池和拖车电池的充电状态来控制车辆和拖车之间的电流，例如提供拖车制动和给拖车电池充电，同时在必要时帮助限制电流传输量，例如避免车辆和拖车之间的保险丝熔断或其他问题。
72.应当理解，所公开的方法和系统可以不同于附图中描绘的和本文描述的方法和系统。例如，系统100、车辆102、拖车104、智能开关106和控制系统120和/或其各种部件，与图1中所描绘的和与其相关描述的不同。此外，应当理解，过程200的某些步骤可以不同于图2中描绘的和/或以上结合其描述的那些步骤。同样可以理解的是，上述方法的某些步骤可以同时发生，或者以不同于图2所示和/或以上相关描述的顺序发生。
73.虽然在前面的详细描述中已经给出了至少一个示例性实施例，但是应当理解，存在大量的变化。还应当理解，一个或多个示例性实施例仅是示例，并不旨在以任何方式限制本公开的范围、适用性或配置。相反，前面的详细描述将为本领域技术人员提供实现一个或多个示例性实施例的便利路线图。应当理解，在不脱离所附权利要求及其合法等同物的范围的情况下，可以对元件的功能和布置进行各种改变。
74.应当理解，在不脱离所附权利要求及其合法等同物的范围的情况下，可以对元件的功能和布置进行各种改变。