檢測和越過車輛的可攀爬的障礙物的制作方法
【專利說明】
【背景技術(shù)】
[0001]車輛動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)中的扭矩管理在某些情況下是有問題的，包括車輛正試圖攀爬例如路緣這樣的障礙物時(shí)。例如，如果動(dòng)力一一也就是扭矩施加持續(xù)一段延長的時(shí)間而部件沒有移動(dòng)(也就是在一組線圈上停滯)，則電動(dòng)動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)易受例如馬達(dá)這樣的電氣部件的過熱的影響。在這樣的情況下，例如試圖攀爬路緣時(shí)，車輛操作者可能試圖緩慢地攀越路緣以便當(dāng)越過路緣時(shí)車輛沒有過加速。然而，緩慢地施加扭矩的結(jié)果可能是導(dǎo)致車輛處于馬達(dá)失速情況持續(xù)足夠長時(shí)間使得啟用其中電源切斷的熱保護(hù)策略，因此阻止車輛攀爬例如路緣這樣的障礙物。
【附圖說明】
[0002]圖1是用于管理施加給車輛動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的扭矩的示例性系統(tǒng)的框圖；
[0003]圖2是用于管理施加給車輛動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的扭矩的示例性過程的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0004]引言
[0005]圖1是車輛101的用于管理至動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的扭矩的示例性系統(tǒng)100的框圖。系統(tǒng)100包括車輛計(jì)算機(jī)105，其編程為接收來自一個(gè)或多個(gè)例如傳感器這樣的車輛數(shù)據(jù)采集器I1的數(shù)據(jù)111，以及使用數(shù)據(jù)111連同一個(gè)或多個(gè)存儲的參數(shù)120給動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)控制模塊(PCM) 115提供有關(guān)適當(dāng)?shù)呐ぞ氐闹噶睢?shù)據(jù)111可以表明車輛101即將遇到或正在遇到例如路緣這樣的可攀爬的障礙物。依賴于包括在關(guān)于可攀爬的障礙物的數(shù)據(jù)111中的各種數(shù)值，參數(shù)120控制如何管理扭矩的各個(gè)方面。因此，當(dāng)車輛101正在攀爬障礙物時(shí)，本發(fā)明包括管理施加給動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的扭矩的電力和/或扭矩管理策略。這樣的策略的目的是確保提供的扭矩的水平將不會(huì)使給動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)供應(yīng)動(dòng)力的電氣部件過熱，或至少使其可能性最小化。此處說明了有關(guān)保護(hù)電動(dòng)馬達(dá)部件的系統(tǒng)100，但應(yīng)當(dāng)了解的是也適用于其它類的部件，例如離合器或可能易受過熱的影響的其它部件。
[0006]示例性系統(tǒng)元件
[0007]車輛101包括通常包括處理器和存儲器的車輛計(jì)算機(jī)105，存儲器包括一個(gè)或多個(gè)形式的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，并存儲可由處理器執(zhí)行的指令用于執(zhí)行包括此處公開的各種操作。例如，計(jì)算機(jī)105通常包括并能夠執(zhí)行用于管理施加給此處所述的車輛101的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的扭矩的指令。
[0008]而且，計(jì)算機(jī)105可以包括不只一個(gè)計(jì)算裝置，例如包括在車輛101中的用于監(jiān)測和/或控制例如發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元(ECU)、變速器控制單元(TCU)等這樣的各種車輛部件的控制器等。因此動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)控制模塊(PCM) 115可以包括在計(jì)算機(jī)105內(nèi)或可以是與計(jì)算機(jī)105可通信連接的獨(dú)立的計(jì)算裝置。
[0009]計(jì)算機(jī)105通常配置用于在控制器局域網(wǎng)(CAN)等上通信。計(jì)算機(jī)105還與車載診斷裝置連接器(OBD-1I)連接。通過CAN總線、OBD-1I和/或其它有線或無線機(jī)制，計(jì)算機(jī)105可以將消息傳送給例如控制器、驅(qū)動(dòng)器、傳感器等這樣的車輛101的各種裝置，和/或接收來自這樣的裝置的包括數(shù)據(jù)111的消息?？晒┻x擇地或另外地，在其中計(jì)算機(jī)105實(shí)際上包含多個(gè)裝置的情況下，可以使用CAN總線等在表示為本發(fā)明的計(jì)算機(jī)105的裝置之間通信。
[0010]可能包括在存儲于計(jì)算機(jī)105中并由計(jì)算機(jī)105執(zhí)行的指令內(nèi)的是用于車輛101的自主或半自主操作的指令。也即是說，使用在計(jì)算機(jī)105中接收的例如來自數(shù)據(jù)采集器110的數(shù)據(jù)，計(jì)算機(jī)105可以控制車輛101的各種部件和/或操作以完全或至少部分操作車輛而無需操作者輸入。例如，計(jì)算機(jī)105可以包括調(diào)整一個(gè)或多個(gè)車輛101的速度、加速度、減速度、轉(zhuǎn)向、車輛之間的距離和/或車輛之間的時(shí)間量等的指令。而且，如此處公開的，計(jì)算機(jī)105通常包括調(diào)整在車輛101的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)中施加的扭矩的指令。
[0011]數(shù)據(jù)采集器110可以包括各種裝置。例如，車輛中的各種控制器可以起到數(shù)據(jù)采集器I1的作用以通過CAN總線提供采集的數(shù)據(jù)111，例如有關(guān)車輛的速度、加速度等的采集的數(shù)據(jù)111。而且，傳感器等、全球定位系統(tǒng)(GPS)設(shè)備等可以包括在車輛中并配置為數(shù)據(jù)采集器110以例如通過有線或無線連接將數(shù)據(jù)直接提供給計(jì)算機(jī)105。數(shù)據(jù)采集器110還可以包括例如中程和遠(yuǎn)程傳感器這樣的傳感器等。例如，傳感器數(shù)據(jù)采集器110可以包括例如溫度傳感器、超聲波傳感器、速度傳感器、無線電、雷達(dá)(RADAR)、激光雷達(dá)、聲波定位儀、攝像機(jī)或其它圖像捕捉設(shè)備等這樣的機(jī)構(gòu)，其可以部署為獲取與車輛101的運(yùn)行有關(guān)的采集的數(shù)據(jù)111一一例如測量車輛101和其它車輛或物體之間的距離、部署為檢測其它車輛或物體、和/或檢測例如路緣、彎道、凹坑、凹地、凸塊、坡度的變化等這樣的道路條件。
[0012]計(jì)算機(jī)105的存儲器通常存儲采集的數(shù)據(jù)111。采集的數(shù)據(jù)111可以包括車輛101中采集的來自數(shù)據(jù)采集器110的各種數(shù)據(jù)。通常，采集的數(shù)據(jù)111可以包括由采集裝置110收集的任何數(shù)據(jù)和/或從這樣的數(shù)據(jù)計(jì)算的任何數(shù)據(jù)。因此，采集的數(shù)據(jù)111可以包括與車輛101的運(yùn)行和/或性能有關(guān)的各種數(shù)據(jù)111，例如表明車輛101在附近、即將攀爬、和/或正在攀爬例如路緣這對于的障礙物的數(shù)據(jù)。更為普遍地，采集的數(shù)據(jù)111可以包括關(guān)于車輛101的速度、加速度、制動(dòng)、以各自的速度或速度范圍與其它車輛的平均距離的數(shù)據(jù)，和/或與車輛101的運(yùn)行有關(guān)的其它數(shù)據(jù)111。
[0013]如上所述，除了采集的數(shù)據(jù)111以外，計(jì)算機(jī)105可以使用一個(gè)或多個(gè)參數(shù)120確定至PCM 115的扭矩指令。參數(shù)120可以包括以下中的一個(gè)或多個(gè):
[0014].車輛101的離地凈高，例如以厘米測量，表明在車輛101的底面沒有接觸地面的情況下地面和車輛101的底面之間可以容納的距離；和/或
[0015].與一個(gè)或多個(gè)時(shí)間值有關(guān)的一個(gè)或多個(gè)扭矩值，從而表明各自的扭矩可以施加給車輛101的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)而沒有引起使電氣部件例如車輛101的馬達(dá)過熱的危險(xiǎn)所持續(xù)的各自的時(shí)間周期。
[0016]車輛101可以包括作為計(jì)算機(jī)105的一部分或與計(jì)算機(jī)105通信連接的人機(jī)界面(HMI) 125。例如，HMI 125可以包括顯示屏、輸入設(shè)備、揚(yáng)聲器、麥克風(fēng)等以允許車輛101的乘員接收來自計(jì)算機(jī)105的輸出以及給計(jì)算機(jī)105提供輸入。進(jìn)一步地，HMI 125的操作可以體現(xiàn)為例如使用例如藍(lán)牙這樣的無線協(xié)議與計(jì)算機(jī)105通信連接的用戶設(shè)備，例如智能手機(jī)等。
[0017]示意性過程流程
[0018]圖2是用于管理施加給車輛101的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的扭矩的示例性過程200的示意圖。過程200開始于框205，其中車輛101的計(jì)算機(jī)105確定是否檢測到和識別出可攀爬的障礙物，也就是車輛101是否正在靠近、即將攀爬、和/或正在攀爬例如路緣這樣的障礙物。使用例如雷達(dá)、激光、圖像傳感器、和/或其它傳感器這樣的傳感器數(shù)據(jù)采集器110提供表明車輛101的數(shù)據(jù)111用于檢測和識別例如路緣的這樣的障礙物的技術(shù)通常是已知的。這樣的數(shù)據(jù)111可以進(jìn)一步提供障礙物的特征，例如與障礙物上的一個(gè)或多個(gè)斜面有關(guān)的一個(gè)或多個(gè)坡度、障礙物的高度、障礙物的表面屬性(濕的、干的、粗糙的、光滑的等)等?？晒┻x擇地或另外地，可以通過其它機(jī)構(gòu)檢測可攀爬的障礙物，例如，來自PCM 115和/或車輛101的其它部件的數(shù)據(jù)111可以檢測相對于車輛101的速度施加給動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的扭矩的量確定車輛101正在試圖越過可攀爬的障礙物。如果檢測到可攀爬的障礙物，則過程200進(jìn)行至框210。否則，過程200進(jìn)行至框235。
[0019]在可以在框205之后的框210中，計(jì)算機(jī)105確定車輛101是否可能即將攀爬或正在試圖攀爬障礙物。例如，無論是自主還是手動(dòng)操作車輛101，可以使用包括車輛101的速度、轉(zhuǎn)向角、與例如路緣這樣的障礙物的距離等的數(shù)據(jù)111確定車輛是否即將攀爬或正在試圖攀爬障礙物。如果框210的確定是否定的，則過程200進(jìn)行至框235。如果框210的確定是肯定的，則過程200進(jìn)行至框215。
[0020]在可以在框210之后的框215中，計(jì)算機(jī)105確定檢測到的障礙物是否是車輛101可攀爬的?？梢允÷钥?15，但使車輛101—一例如車輛101的車體、車架等的損壞風(fēng)險(xiǎn)減少到最小是可取的。例如，可以將離地凈高參數(shù)120與表明檢測到的障礙物的高度的數(shù)據(jù)111進(jìn)行比較。如果車輛101的離地凈高不足以大于障礙物的高度，則計(jì)算機(jī)105確定障礙物是不可攀爬的。在這樣的情況下，“足夠大”可以意味著車輛101的離地凈高大于障礙物的高度預(yù)定的安全界限，例如I厘米、5厘米等。在任何情況下，如果框215的確定是否定的，則過程200進(jìn)行至框220。如果框215的確定是肯定的，則過程200進(jìn)行至框225。
[0021]在可以在框215之后的框220中，計(jì)算機(jī)105通過HMI 125給車輛101的駕駛員提供障礙物是不可攀爬的警告?？梢酝ㄟ^一個(gè)或多個(gè)已知的包括在HMI 125內(nèi)的機(jī)構(gòu)——例如顯示屏、音頻輸出、觸覺輸出等提供這樣的警告。此外，計(jì)算機(jī)105可以終止和/或阻止試圖攀爬障礙物的過程。例如，計(jì)算機(jī)105可以提供阻止引導(dǎo)車輛101朝向障礙物的轉(zhuǎn)向角的指令。而且，如果車輛101被引導(dǎo)朝向障礙物，則計(jì)算機(jī)105可以阻止PCM 115接收對動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)施加扭矩的指令，也就是如果車輛101試圖攀爬障礙物，則對動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)有效地進(jìn)行扭矩的失速施加。在框220之后，過程200結(jié)束。
[0022]在可以在框215之后的框225中，計(jì)算機(jī)105確定并使得車輛101執(zhí)行用于攀爬障礙物的策略。該策略通常包括確定一次或多次將要施加給車輛101的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的扭矩和/或?qū)⒁┘咏o車輛101的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)持續(xù)一段或多段時(shí)間的扭矩。例如，計(jì)算機(jī)105可以使用表明可能施加給車輛101中的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)持續(xù)一段時(shí)間的沒有引起車倆101中的電氣部件過熱的最大扭矩的參數(shù)120。計(jì)算機(jī)105還可以計(jì)算可能隨時(shí)間改變的足以使得車輛101攀爬障礙物的一個(gè)或多個(gè)扭矩值。然后，計(jì)算機(jī)105可以給PCM 115提供適當(dāng)?shù)呐ぞ刂噶?，也就是指?dǎo)PCM 115施加足以使得車輛101攀爬障礙物的扭矩而沒有施加將引起車輛101中的電氣部件過熱的扭矩。通常，應(yīng)當(dāng)了解的是可以通過考慮一個(gè)或多個(gè)例如路緣這樣的障礙物、海拔、例如路緣這樣的障礙物、形狀和/或坡度、車輛101的輪胎的半徑、車輛101的質(zhì)量、存在或不存在四輪或全輪車輪驅(qū)動(dòng)、道路表面狀況(例如干的、濕的、結(jié)冰的、被雪覆蓋的等)等來確定用于攀爬障礙物的足夠的扭矩，也就是將允許