制动装置、包括制动装置的车辆以及控制制动装置的方法与流程

1.本发明涉及一种用于至少部分由电牵引马达推进的车辆的制动装置。本发明还涉及一种包括这种制动装置的车辆以及操作所述制动装置的方法。尽管本发明将主要针对使用燃料电池作为向电牵引马达产生电功率的卡车形式的车辆，但是本发明也可适用于至少部分由电牵引马达推进的其它类型的车辆(诸如电动车辆)以及包括用于推进的电机以及内燃机的混合动力车辆。


背景技术：

2.车辆的推进系统不断发展以满足市场的需求。特定方面涉及对环境有害排气的排放。因此，由电机驱动的车辆和/或从氢燃料电池接收电功率的电机已经越来越受欢迎，特别是对于卡车和其它重型车辆。
3.与仅由内燃机(ice)推进的车辆相比，由电机推进的车辆通常难以获得期望的辅助制动功能。对于通过ice运行的车辆，辅助制动可以通过气缸减压制动器、缓速器等来实现。然而，对于电动车辆，由于例如燃料电池电动车辆(fcev)以及电池电动车辆(bev)的冷却能力是限制因素，因此辅助制动功能可能成为冷却系统所涉及的因素。原因在于，对于这种类型的车辆，辅助制动会在冷却系统中投入大量能量。
4.此外，辅助制动器通常在起动-停车情况下应用，即，辅助制动器的使用时间短，有时使用频率高。
5.因而，期望为电推进车辆提供一种改进的制动装置，该制动装置能够在这些驱动情况期间维持运行负载。


技术实现要素：

6.因而，本发明的目的在于至少部分地克服上述缺陷。
7.根据第一方面，提供了一种用于车辆的制动装置，所述制动装置包括：电机，所述电机能够被电连接到电源；制动压缩机，所述制动压缩机被定位在空气流导管中，所述制动压缩机被构造成对空气流进行加压，并且排出加压空气流；以及压缩机轴，所述压缩机轴将所述电机和制动压缩机彼此机械地连接，其中，所述电机被构造成在所述压缩机轴上产生扭矩，以运行所述制动压缩机，从而对空气流进行加压，所述制动装置进一步包括空气轴承装置，所述空气轴承装置能够经由空气轴承导管以流体连接的方式连接到所述车辆的加压制动空气罐，其中，所述空气轴承装置将所述压缩机轴悬撑到所述电机和制动压缩机中的至少一个。
8.本发明基于以下认识，即，所述空气轴承装置特别适合于如上所述的制动装置(即，使用被机械连接到所述电机的制动压缩机的制动装置)。详细地，通过将所述空气轴承装置连接到所述车辆的加压空气罐，发明人已经认识到，所述空气轴承装置可以被布置成对未被例如其它压缩机或涡轮机轴向悬撑的轴进行悬撑，这是因为，由所述车辆的加压空气罐提供的空气的压力水平能够将所述空气轴承装置用于上述压缩机轴。因而，所述压缩
机轴优选在一端处连接到所述制动压缩机，并且在另一端处连接到所述电机。作为替选方案，所述制动装置可以包括被布置在所述压缩机轴上的两个制动压缩机。在这种情况下，所述电机优选被布置在这两个制动压缩机之间。此外，所述电机可以被布置在其包围所述压缩机轴的位置处。因而在这种情况下，所述压缩机轴被布置成穿过所述电机。
9.优点在于，所述空气轴承装置可以保证在所述轴承表面之间提供完整的空气膜和抬升，并且与传统的油膜轴承相比，因此降低了在车辆运行期间由于突然载荷或弹跳而造成膜制动的风险。此外，使用所述空气轴承装置能够使得所述压缩机轴竖直安装在所述制动压缩机与电机之间，这也增加了轴承负载能力。空气轴承的优点在于其低摩擦能力、更高的可靠性、更高的速度能力、减少的维护要求、减少污染等。
10.又进一步地，在制动期间使用所述压缩机轴时，悬撑所述压缩机轴的轴承承受高频的载荷运行，因而所述轴在频繁的致动/非致动下运行。因此传统的油膜轴承承受磨损。然而，与传统的油膜轴承装置相比，布置在该位置处的空气轴承装置在供应高压空气的情况下可以提供减少轴承磨损的优点。此外，当使用加压空气作为空气箔膜时，不再需要附加的油用部件，也不需要为这些部件换油。而且，使用来自所述车辆的加压制动空气罐的加压空气，在所述制动压缩机中产生的加压空气可以用于除了将加压空气供应到空气轴承装置之外的其它目的。此外，所述车辆的加压制动空气罐从所述车辆的与上述制动压缩机不同的其它压缩机接收加压空气，连接到所述加压制动空气罐的压缩机可以被用作制动装置的再生制动期间耗散的附加能量，因为其需要在制动期间“填充”加压制动空气罐，因而耗散能量。
11.当可以使用所述制动压缩机时，使用车辆空气的空气轴承进一步具有降低最小轴速的优点，因为所述轴承中的高气压持续可用。这意味着更可控的制动事件，其中更少的功率步骤使得车辆的运行更加平稳。因此，可以优化所述制动装置与其它车辆制动系统之间的制动混合。这也改善了被布置在车辆中的电池的整体能量管理。
12.根据示例实施例，所述制动装置可以进一步包括被定位在空气轴承导管中的空气轴承阀，以将加压空气流可控地供应到所述空气轴承装置。优选地并且根据示例实施例，所述制动装置可以进一步包括连接到空气轴承阀的控制单元，所述控制单元被构造成在第一状态与第二状态之间控制所述空气轴承阀，其中在所述第一状态下，所述空气轴承阀关闭，并且防止加压空气到达所述空气轴承装置，在所述第二状态下，所述空气轴承阀打开，并且来自所述加压制动空气罐的加压空气被供应到所述空气轴承装置。
13.所述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其它可编程设备。所述控制单元还可以或作为代替包括专用集成电路、可编程门阵列或可编程阵列逻辑、可编程逻辑设备或数字信号处理器。在所述控制单元包括诸如上述微处理器、微控制器或可编程数字信号处理器之类的可编程设备的情况下，所述处理器可以进一步包括控制所述可编程设备的运行的计算机可执行代码。
14.因此，加压空气可以在其使用期间被供应到所述空气轴承装置。因此，当没有发生制动并且电机不运行所述制动压缩机时，所述空气轴承装置被布置成不被供应空气的“中止”状态。因而，所述制动空气罐中的高压空气可以用于例如车辆的其它辅助设备。
15.根据示例实施例，所述控制单元可以被构造成接收指示车辆的期望车速的信号，并且在所述车辆开始对车速进行控制之前，将所述空气轴承阀控制成从所述第一状态过渡
到所述第二状态。
16.指示期望车速的信号可以与期望的车速降低有关，或者与维持期望的车速有关。在后一种情况下，所述车辆可能需要提供辅助制动以维持期望的车速，例如，在下坡上运行车辆时。
17.因而，优点在于，仅当所述空气轴承装置将被致动时才向所述空气轴承装置提供加压空气供应。详细地说，由于加压空气在车辆开始例如降低车速之前被供应到所述空气轴承装置，所以所述空气轴承装置在所述压缩机轴旋转之前就接收到加压空气，因而在使用前的预定时间段完全运行。因此，在例如发出制动命令时，将会产生空气轴承膜，并且所述压缩机轴可以开始旋转，以运行所述制动压缩机。
18.当期望使用所述制动装置来耗散电能时，也可以将所述空气轴承阀控制成从所述第一状态过渡到所述第二状态。
19.根据示例实施例，所述控制单元可以进一步连接到电机，所述控制单元被构造成控制所述电机，以在所述压缩机轴上产生扭矩，从而在所述空气轴承阀采取第二状态之后的预定时间段运行制动压缩机。
20.因此，进一步确保所述空气轴承装置将在使用之前能够运行。
21.根据示例实施例，所述控制单元可以被进一步构造成：接收指示所述车辆即将到来的驱动条件的信号；确定在即将到来的驱动条件期间用于运行所述车辆的车辆制动需求；将所述车辆制动需求与预定的阈值极限进行比较；以及当所述车辆制动需求超过预定的阈值极限时，控制所述空气轴承阀，从而在即将到来的驱动条件下采取所述第二状态。这对于确定将高频重复发生辅助制动的驱动情况特别有利。这对于快速致动所述辅助制动器也是有利的，因为这使得能够在制动事件期间减少响应时间。因此，在整个即将到来的驱动条件期间，所述轴承被提供以足够的空气压力，由此，制动器几乎可以立即发起其制动动作。根据示例实施例所述，即将到来的驱动条件可以包括在未来时间点的道路拓扑数据。通常，这种情况可能发生在车辆在多山地形中运行时，或者当电池电量高于某个阈值水平并且需要耗能时。
22.根据示例实施例，所述制动装置可以进一步包括被定位在空气轴承导管中的空气过滤器。因此可以防止颗粒到达所述空气轴承装置，由此提高运行能力并且减少磨损。
23.根据示例实施例，所述制动装置可以进一步包括被定位在所述空气轴承导管中的空气干燥装置。因此防止水和湿气存在于所述空气轴承装置的空气膜中。
24.根据示例实施例，所述空气轴承装置可以包括空气轴颈轴承。所述空气轴颈轴承用作径向空气轴承，因而有利地悬撑在运行期间产生的径向载荷。
25.根据示例实施例，所述空气轴承装置可以包括空气推力轴承。所述空气推力轴承用作轴向空气轴承，因而有利地悬撑在运行期间产生的轴向载荷。所述空气轴承装置可以包括空气轴颈轴承和空气推力轴承的组合。
26.根据示例实施例，所述制动装置可以进一步包括电制动电阻器装置，所述电制动电阻器装置被布置在空气流导管中的位于所述制动压缩机下游的位置处。
27.通过使用从所述制动压缩机接收空气的电制动电阻器装置，来自电源的能量可以被供应给所述制动压缩机以及电制动电阻器装置，所述电制动电阻器装置通过接收到的电来加热空气，并将其释放到周围环境。因而，被接收到所述电制动电阻器装置中的空气被加
热，并且由所述制动装置执行制动动作。继而被加热的空气可以用于降低所述车辆的冷却系统的冷却需求，由此甚至进一步协助冷却系统。因而，通过被引导到所述制动装置中的空气，可以冷却被加热的冷却剂，例如，可以降低所述车辆的冷却系统的冷却剂的温度，由此将被加热的空气排出到周围环境中。进气也可以被布置成用于直接冷却车辆组件，或者被供应给例如热交换过程。
28.因而，制动压缩机“消耗”电能，用于执行所述车辆的制动运行，由此在这种事件期间获得的电能被置于所述电制动电阻器装置中升高的空气温度中。这在例如车辆电池已满且冷却系统已达到其极限(即，冷却系统不能提供任何冷却)的情况下特别有利。因而，进一步的优点在于可以缩小现有冷却系统的尺寸。
29.根据示例实施例，所述制动装置可以进一步包括空气加热装置，所述空气加热装置被布置在所述空气流导管中的位于所述制动压缩机上游的位置处，以加热被供应到所述制动压缩机的空气。
30.发明人还出乎意料地认识到，通过在空气到达所述制动压缩机之前提高空气的温度，将能够使得所述制动压缩机以及电制动电阻器装置供应和“消耗”来自电源的更多电能，由此甚至进一步增加制动能力，因为冷却系统在制动事件期间将不那么紧张。如上所述，由此可以减少所述车辆的整体冷却需求。
31.根据示例实施例，所述空气加热装置可以由所述电机形成，其中，空气被所述电机接收和加热，并被供应给所述制动压缩机。因此，所述电机将依次被冷却，由此呈现组合的技术优点。作为替选方案并且根据示例实施例，所述空气加热装置可以由连接到液体冷却系统的热交换器形成。而且，风扇或附加的压缩机可以被定位在所述电机的上游。因此，空气在被供应给所述电机之前由风扇或附加压缩机接收。产生空气的预增压，这使得电机的潜在功率密度更有效，即提高了电机的潜在功率密度，由此也可以减小上述制动压缩机的尺寸。
32.根据示例实施例，所述制动装置可以进一步包括空气流限制装置，所述空气流限制装置被布置在空气流导管中的位于所述制动压缩机下游的位置处。这里的空气流限制装置协助所述制动装置以将气压水平保持在合适的压力水平，以获得期望的制动效果。
33.根据第二方面，提供了一种至少部分地由电牵引马达推进的车辆，其中，车辆包括加压制动空气罐，该加压制动空气罐被布置成将加压空气供应到连接到车辆车轮的气动控制车轮制动器以及根据上文关于第一方面所述的实施例中的任一个的制动装置，其中，加压制动空气罐被布置成与空气轴承装置流体连通。
34.第二方面的效果和特征在很大程度上类似于上文关于第一方面描述的那些效果和特征。
35.根据第三方面，提供了一种控制车辆的制动装置的方法，所述制动装置包括：电机，所述电机被电连接到所述车辆的电源；制动压缩机，所述制动压缩机被定位在空气流导管中；以及压缩机轴，所述压缩机轴将所述电机和制动压缩机彼此机械地连接，其中，所述电机被构造成在所述压缩机轴上产生扭矩，所述制动装置进一步包括空气轴承装置，所述空气轴承装置以流体连接的方式连接到所述车辆的加压制动空气罐，其中，所述空气轴承装置将所述压缩机轴悬撑到所述电机和制动压缩机中的至少一个，所述方法包括：确定所述车辆的即将到来的制动事件；在开始制动事件之前，控制从所述加压制动空气罐到所述
空气轴承装置的空气流供应；以及在已经开始从所述加压制动空气罐到所述空气轴承装置的空气流供应之后的预定时间段，控制所述电机以在所述压缩机轴上产生扭矩，用于运行所述制动压缩机来对空气流进行加压。
36.所述制动事件应被解释为期望耗散能量、降低车速或将车速维持在期望速度的事件。因而，在控制空气流的供应时，所述制动装置可以被布置成耗散电能。因而，所述制动甚至可以是车辆在下坡行驶期间维持期望速度的事件。在这种情况下，车辆维持稳定的速度，其中，执行制动以用于不超过期望速度。
37.即将到来的制动事件应被解释为接收到指示期望或将会期望制动的信号的时间点。由此，即将到来的制动事件可以是预测条件或非预测条件。
38.第三方面的效果和特征在很大程度上类似于上面关于第一方面描述的那些效果和特征。
39.在研究所附权利要求和以下描述时，进一步的特征和优点将变得显而易见。本领域技术人员应认识到，在不脱离本发明的范围的情况下，可以组合不同的特征来产生不同于以下描述的实施例。
附图说明
40.通过以下对示例性实施例的说明性和非限制性详细描述，将更好地理解上述以及附加目标、特征和优点，其中：
41.图1是示出卡车形式的车辆的示例实施例的横向侧视图；
42.图2是根据示例实施例所述的制动装置的示意图；
43.图3是示意性地示出图2所示制动装置的压缩机轴的示例实施例；
44.图4是根据示例实施例所述的空气轴承装置的示意图；
45.图5是根据另一示例实施例所述的空气轴承装置的示意图；以及
46.图6是根据示例实施例所述的控制所述制动装置的方法的流程图。
具体实施方式
47.现在将在下文中参考附图更全面地描述本发明，其中示出了示例性实施例。然而，本发明可以以许多不同的形式体现，并且不应被解释为限于本文阐述的实施例；相反，提供这些实施例是为了彻底和完整。相同的附图标记在整个描述中指代相同元件。
48.特别参考图1，其中示出了卡车形式的车辆10。所述车辆包括用于推进车辆车轮的牵引马达101。在示例实施例中，所述牵引马达101是被布置成从电池或直接从燃料电池系统接收电能的电机。所述车辆10还包括用于控制各种运行的控制单元114(如下文详述)以及布置被成耗散电能并且获得车辆的辅助制动作用的制动装置(图1中未详细示出)。
49.为了进一步详细地描述所述制动装置，参考图2，图2是根据示例实施例所述的制动装置的示意图。图2中所示的制动装置包括电机102，所述电机被布置成从电源104接收电能103。所述电源104可以是例如车辆电池或燃料电池系统。作为另一选项，所述电源104可以由电逆变器或其它电机等形成。因而，所述电源的目的是为所述电机供应电能。根据示例，所述电源还可以被布置成从所述车辆的牵引马达101接收电能。此外，所述电机102还可以连接到所述车辆10的冷却系统105或空气冷却系统。因而所述冷却系统105可以是液体冷
却系统或空气冷却系统。
50.所述制动装置100进一步包括制动压缩机106，所述制动压缩机被机械连接到所述电机102并由其运行。如图2中所示，所述制动压缩机106通过压缩机轴107被机械连接到所述电机102。所述制动压缩机106尤其用于对空气流113进行加压和供应的目的。因而，所述制动压缩机106被布置成显著提高空气的压力水平以及提高空气的温度水平和流速。
51.此外，所述制动装置100包括将所述压缩机轴107悬撑到所述电机102和/或所述制动压缩机106的空气轴承装置120、120’。图2中例示的空气轴承装置120、120’包括两个空气轴颈轴承120和两个空气推力轴承120’。所述空气轴承装置120、120’被布置成通过空气轴承导管158与所述车辆10的加压制动空气罐150流体连通。作为非限制性示例，所述加压制动空气罐150可以形成所述制动装置100的一部分。因而，所述加压制动空气罐150包含用于例如车辆10的气动控制式车轮制动器(未示出)的加压空气。还如图2中所示，所述空气轴承装置120、120’经由空气轴承阀160连接到所述加压制动空气罐150，以用于可控地将加压空气从所述加压制动空气罐150供应到所述空气轴承装置120、120’。根据图2中所示的示例实施例，所述制动装置100还包括所述空气轴承导管158中的空气过滤器155和空气干燥装置157。虽然未示出，但是被动或主动压力调节器可以被布置在所述空气轴承装置与所述加压制动空气罐150之间，以控制被供应到所述空气轴承装置的加压空气的压力水平。将在下文中参考图3至图5呈现所述空气轴承装置120、120’的进一步细节和示例实施例。
52.所述制动压缩机106被布置在所述制动装置100的空气流导管111中。图2中所示的制动装置100可以进一步包括所述空气流导管111中的电制动电阻器装置108。因而，所述电制动电阻器装置108被优选地布置成在下游与所述制动压缩机106流体连通，并且接收来自所述制动压缩机106的加压空气流。所述电制动电阻器装置108包括电制动电阻器，并且电连接到上述电源104。在图2中，为了简化，所述电源104被示出为两个单独的部件。然而，应容易理解，所述电源可以是单个部件或单独的部件。因而，所述电制动电阻器装置108接收来自所述制动压缩机的加压空气，由此，空气在所述电制动电阻器中被接收自所述电源104的电能加热。随后空气被供应到周围环境。根据图2中所述的示例实施例，所述制动装置100还可以包括位于所述电制动电阻器装置108与周围环境之间的空气流限制装置112，以在所述制动装置内维持合适的压力水平。所述空气流限制装置112可以包括消音器。
53.虽然图中未示出，但是所述制动装置100可以另外包括空气加热装置，所述空气加热装置被布置成在上游与所述制动压缩机106流体连通。所述空气加热装置可以是连接到所述车辆10的冷却系统的热交换器。因而，所述热交换器接收来自冷却系统的液体流体，并且在空气被递送到所述制动压缩机106之前预热空气。所述热交换器优选地是空气-液体热交换器，但是作为替选方案，可以是空气-空气热交换器，所述空气-空气热交换器使用相对较暖的空气以加热被供应到所述制动压缩机106的空气。作为进一步示例实施例，这种空气加热装置可以可替选地由所述电机102本身形成，其中，空气被所述电机102接收并且加热，并且随后供应给所述制动压缩机106。
54.所述制动装置100还包括上述控制单元114。所述控制单元114优选连接到所述电机102、空气轴承阀160和电制动电阻器装置108。因此，所述控制单元114可以控制这些部件的运行。然而，所述控制单元114应被解释为连接/可连接到所述制动装置的其它部件，诸如连接到所述电源104和制动压缩机106。下面将更详细地描述所述控制单元114及其功能性
操作。
55.所述控制单元114优选包括处理电路，所述处理电路包括微处理器、微控制器、可编程数字信号处理器或其它可编程设备。所述处理电路还可以或代替地包括专用集成电路、可编程门阵列或可编程阵列逻辑、可编程逻辑设备或数字信号处理器。在所述处理电路包括诸如上述微处理器、微控制器或可编程数字信号处理器这样的可编程设备的情况下，所述处理器可以进一步包括控制可编程设备的运行的计算机可执行代码。应理解，通过所述处理电路提供的全部或一些功能可以至少部分地与例如被布置成检测即将到来的交通状况、道路拓扑等的主车辆控制单元或车辆的其它控制单元集成。因而，来自主车辆控制单元的信息可以被传输到上述控制单元114，以用于所述控制单元114的决策。
56.通过图2中所示和上文所述的制动装置100，来自所述电源104的电能通过对所述制动压缩机106和电制动电阻器装置108进行通电而耗散，由此用于所述制动压缩机106以及用于所述电制动电阻器装置108的电能被用于加热空气。因而电能耗散到空气中，空气被释放到周围环境或需要加热的车辆的其它部件。
57.现在参考图3，图3是示意性地示出上文关于图2所示的压缩机轴107的示例实施例。所述空气轴承装置包括空气轴颈轴承120和推力轴承120’。下面将关于图4和图5的描述分别给出所述空气轴颈轴承和推力轴承的示例实施例。在图3的例证性实施例中，所述电机102被布置在所述压缩机轴107上且位于一对空气轴颈轴承120之间。如上所述，所述压缩机轴107由所述空气轴承装置120、120’悬撑。在图3中，所述推力轴承120’被布置在所述电机102与制动压缩机106之间。所述空气轴承装置120、120’优选被布置在所述压缩机轴107与固定外壳200之间。所述固定外壳优选是所述电机102的外壳。因此，所述压缩机轴107可以通过所述空气轴承装置120、120’相对于所述固定外壳200旋转。还指出的是，所述电机102包括转子350和定子360，其中所述转子连接到所述压缩机轴107，所述定子连接到所述固定外壳。
58.如上所述并且根据图3所示的例证性实施例，所述空气轴承装置包括空气轴颈轴承120和空气推力轴承120’。下面将参考图4给出所述空气轴颈轴承的示例实施例，同时下面将参考图5给出所述空气推力轴承的示例实施例。所述空气轴颈轴承120为径向轴承，其被布置成在运行期间悬撑来自所述压缩机轴107的径向载荷，而所述空气推力轴承是轴向轴承，其被布置成在运行期间悬撑所述压缩机轴107的轴向载荷。
59.为了描述根据示例实施例所述的空气轴颈轴承120，参考图4。例证性的空气轴颈轴承120包括外轴承套筒402，在其内表面处设置有多个波箔404。因而，所述外轴承套筒402被固定到上述外壳200。此外，在所述空气轴颈轴承120的径向方向上观察时，顶部箔406相比于所述外轴承套筒402被设置在所述波箔404的另一侧处。此外，空气入口部408被设置在所述轴承套筒402中。由此，来自所述加压制动空气罐150的加压空气可以通过所述空气入口部408被供应到所述空气轴颈轴承中。
60.此外，所述空气轴颈轴承120包括沿着所述空气轴颈轴承120的周向方向延伸的径向空气间隙410。所述径向空气间隙410被布置在所述顶部箔406与被连接到所述压缩机轴107的内轴承套筒412之间。然而，应容易理解，所述压缩机轴107的包络表面本身可以用作内轴承套筒。在这种情况下，所述空气轴颈轴承120不包含任何单独的内轴承套筒412。
61.在图4中所示的空气轴颈轴承120中，所述外轴承套筒402、波箔404和顶部箔406是
固定部件，而所述内轴承套筒412在运行期间与所述压缩机轴107一起旋转。在运行期间，加压空气通过所述空气入口部408供应，并且进入到所述径向空气间隙410中。在初始阶段，所述压缩机轴107优选被偏心地布置在所述空气轴颈轴承120内。当加压空气被供应到所述径向空气间隙410中时，所述压缩机轴107开始旋转，在所述径向空气间隙410内形成空气膜，并且所述压缩机轴通过偏心旋转进一步对空气膜加压。
62.应容易理解，图4中所示的波箔的省略和顶部箔的相当粗糙的切口仅用于说明目的。因此，所述空气轴颈轴承120可以包括沿着所述空气轴颈轴承120的周向方向均匀分布的波箔，并且所述顶部箔406可以包含用于允许加压空气进入所述径向空气间隙410的小切口。类似地，所述空气轴颈轴承也可以包含两个或更多个空气入口部，以允许加压空气进入到所述径向空气间隙410中。
63.现在参考图5，图5是根据另一示例实施例所述的空气轴承装置的示意图。详细地，图5示出了根据示例实施例所述的空气推力轴承120’。所述空气推力轴承120’包括基板502，所述基板包括多个波箔504。所述空气推力轴承120’还包括顶部箔506，所述顶部箔相比于所述基板502被布置在所述波箔504的相反侧上。所述空气推力轴承120’进一步包括径向内表面510，所述径向内表面环绕所述压缩机轴107但不与所述压缩机轴107接触。因而，所述顶部箔506与波箔504邻接。在运行期间，加压空气520被供应到所述顶部箔506的背向所述波箔504的表面上。因而，所述基板502、波箔504和顶部箔506是固定部件，其中，所述基板502优选被固定到上述外壳200。虽然未示出，但是所述压缩机轴107由此连接到转子盘或包括转子盘，其中，在所述顶部箔506与转子盘之间产生空气膜，以使所述压缩机轴107能够旋转。
64.为了描述所述制动装置100的运行，参考图6，图6是根据示例实施例所述的控制制动装置的方法的流程图。
65.在运行期间，上述控制单元114接收指示期望制动或耗散电能的信号。因此，确定即将到来的、车辆需要执行制动的制动事件(s1)。当存在制动的期望时，从所述加压制动空气罐150到所述空气轴承装置120、120’的加压空气流的供应被控制(s2)成开始于发生所述制动事件之前。这优选地由所述控制单元114执行，所述控制单元将所述空气轴承阀160从第一状态控制到第二状态，在所述第一状态下，所述空气轴承阀关闭，并且防止加压空气到达所述空气轴承装置120、120，在所述第二状态下，所述空气轴承阀160打开，并且来自所述加压制动空气罐150的加压空气被供应到所述空气轴承装置120、120’。
66.在所述空气轴承阀已经采取所述第二状态之后的预定时间段，所述控制单元114控制所述电机102(s3)，以在所述压缩机轴107上产生扭矩，从而运行所述制动压缩机106。由此，可以发起上述辅助制动，并且可以控制车速。通过控制车速，可以优选地降低车速，或者在车辆下坡运行时维持期望的车速。
67.所述控制单元114可以优选被构造成接收指示所述车辆10的即将到来的驱动条件的信号。即将到来的驱动条件可以例如与未来时间点的道路拓扑数据相关，或者指示车辆运行在很短的时间内发生。因此所述控制单元114被构造成确定用于在即将到来的驱动条件期间运行所述车辆的车辆制动需求。所述控制单元114将车辆制动需求与预定的阈值极限进行比较。所述预定的阈值极限可以与预设时间段内的制动事件的数量有关。当车辆制动需求超过预定的阈值极限时，所述控制单元控制所述空气轴承阀，以在即将到来的驱动
条件期间采取所述第二状态。因而，当确定所述车辆将会需要在即将到来的时间段期间执行过度制动时，所述阀因此被布置成在整个时间段内采取所述第二状态。
68.应理解，本公开不限于上文所述和附图所示的实施例；相反，本领域技术人员应认识到可以在所附权利要求的范围内进行许多改变和修改。