專利名稱：檢測車輛運動的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領域：
本公開涉及車輛控制系統(tǒng)，更具體地涉及用于檢測車輛運動的系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
本文提供的背景技術(shù)描述是為了一般性地介紹本公開的背景。當前提及的發(fā)明人的工作一一以在此背景技術(shù)部分中所描述的為限一一以及在提交時否則可能不構(gòu)成現(xiàn)有技術(shù)的該描述的各方面，既不明示地也不默示地被承認為是針對本公開的現(xiàn)有技術(shù)。內(nèi)燃發(fā)動機在氣缸內(nèi)燃燒空氣/燃料(A/F)混合物，從而驅(qū)動活塞旋轉(zhuǎn)地轉(zhuǎn)動曲軸產(chǎn)生驅(qū)動扭矩。驅(qū)動扭矩可通過變速器從曲軸傳送給車輛的傳動系(例如，車輪)。變速器輸出軸速度(TOSS)傳感器可以測量變速器輸出軸的旋轉(zhuǎn)速度(例如，以轉(zhuǎn)/分鐘或RPM為單位)。TOSS可以用于確定車輛的速度。

發(fā)明內(nèi)容
一種用于車輛的控制系統(tǒng)，包括時間段確定模塊和運動檢測模塊。時間段確定模塊基于期望的變速器輸出軸速度(TOSS)、目標變速器輸出軸位置、車輛的最終傳動比以及車輛的輪胎大小來確定車輛行駛預定距離的時間段。運動檢測模塊在所確定的時間段內(nèi)基于TOSS檢測車輛是否正在移動。一種用于車輛的方法，包括基于期望的變速器輸出軸速度(TOSS)、目標變速器輸出軸位置、車輛的最終傳動比以及車輛的輪胎大小來確定車輛行駛預定距離的時間段，以及在所確定的時間段內(nèi)基于TOSS檢測車輛是否正在移動。在其它特征中，上述的系統(tǒng)和方法由一個或多個處理器執(zhí)行的計算機程序?qū)崿F(xiàn)。 計算機程序可以駐存在有形計算機可讀介質(zhì)中，例如但不限于存儲器、非易失性數(shù)據(jù)存儲器以及/或其他合適的有形存儲介質(zhì)。本發(fā)明還涉及以下技術(shù)方案。方案1. 一種用于車輛的控制系統(tǒng)，包括
時間段確定模塊，其基于期望的變速器輸出軸速度、目標變速器輸出軸位置、車輛的最終傳動比以及車輛的輪胎大小來確定車輛行駛預定距離的時間段；以及
運動檢測模塊，其在所確定的時間段內(nèi)基于所述變速器輸出軸速度來確定車輛是否正在移動。方案2.方案1的控制系統(tǒng)，進一步包括
變速器輸出軸速度傳感器，其產(chǎn)生具有多個脈沖以及基于所述變速器輸出軸速度的頻率的變速器輸出軸速度信號。方案3.方案2的控制系統(tǒng)，其中，所述變速器輸出軸速度傳感器包括具有多個齒的齒輪，并且其中，所述目標變速器輸出軸位置包括所述多個齒中之一。方案4.方案2的控制系統(tǒng)，進一步包括
噪聲濾波模塊，其對所述變速器輸出軸速度信號濾波以去除強度低于預定信號強度閾
3值的脈沖。方案5.方案4的控制系統(tǒng)，其中，所述運動檢測模塊在所確定的時間段內(nèi)基于濾波后的變速器輸出軸速度信號來檢測車輛是否正在移動。方案6.方案5的控制系統(tǒng)，其中，當所述濾波后的變速器輸出軸速度信號在所確定的時間段內(nèi)包括的脈沖數(shù)目大于預定脈沖數(shù)目時，所述運動檢測模塊檢測到車輛正在移動。方案7.方案6的控制系統(tǒng)，其中，所述運動檢測模塊還基于車輛速度和車輛加速度中的至少一個來檢測車輛是否正在移動。方案8.方案7的控制系統(tǒng)，其中，所述運動檢測模塊將在所述時間段內(nèi)基于所述濾波后的變速器輸出軸速度信號對車輛是否正在移動的檢測與基于車輛速度和車輛加速度中的至少一個對車輛是否正在移動的檢測進行比較。方案9.方案8的控制系統(tǒng)，其中，當在所述時間段內(nèi)基于所述濾波后的變速器輸出軸速度信號對車輛是否正在移動的檢測與基于車輛速度和車輛加速度中的至少一個對車輛是否正在移動的檢測相同時，所述運動檢測模塊產(chǎn)生指示無意識車輛運動的錯誤信號。方案10.方案8的控制系統(tǒng)，其中，所述比較被存儲在存儲器中，用于在預定時間段內(nèi)進行監(jiān)控。方案11. 一種用于車輛的方法，包括
基于期望的變速器輸出軸速度、目標變速器輸出軸位置、車輛的最終傳動比以及車輛的輪胎大小來確定車輛行駛預定距離的時間段；以及
在所確定的時間段內(nèi)基于所述變速器輸出軸速度來確定車輛是否正在移動。方案12.方案11的方法，進一步包括利用變速器輸出軸速度傳感器產(chǎn)生具有多個脈沖和基于所述變速器輸出軸速度的頻率的變速器輸出軸速度信號。方案13.方案12的方法，其中，所述變速器輸出軸速度傳感器包括具有多個齒的齒輪，并且其中，所述目標變速器輸出軸位置包括所述多個齒中之一。方案14.方案12的方法，進一步包括對所述變速器輸出軸速度信號進行濾波， 以去除強度低于預定信號強度閾值的脈沖。方案15.方案14的方法，進一步包括在所確定的時間段內(nèi)基于濾波后的變速器輸出軸速度信號檢測車輛是否正在移動。方案16.方案15的方法，進一步包括當所述濾波后的變速器輸出軸速度信號在所確定的時間段內(nèi)包括的脈沖數(shù)目大于預定脈沖數(shù)目時，檢測到車輛正在移動。方案17.方案16的方法，進一步包括基于車輛速度和車輛加速度中的至少一個來檢測車輛是否正在移動。方案18.方案17的方法，進一步包括將在所述時間段內(nèi)基于所述濾波后的變速器輸出軸速度信號對車輛是否正在移動的檢測與基于車輛速度和車輛加速度中的至少一個對車輛是否正在移動的檢測進行比較。方案19.方案18的方法，進一步包括當在所述時間段內(nèi)基于所述濾波后的變速器輸出軸速度信號對車輛是否正在移動的檢測與基于車輛速度和車輛加速度中的至少一個對車輛是否正在移動的檢測相同時，產(chǎn)生指示無意識車輛運動的錯誤信號。
方案20.方案18的方法，其中，所述比較被存儲在存儲器中，用于在預定時間段內(nèi)進行監(jiān)控。從下文提供的詳細說明中，本公開的其他應用領域?qū)⒆兊妹黠@。應該理解的是，該詳細說明以及具體示例的目的僅在于解釋，并不是為了限制本公開的范圍。


從詳細說明以及附圖中可以更充分地理解本公開。圖1是根據(jù)本公開的示例性車輛的功能框圖。圖2是根據(jù)本公開的示例性控制模塊的功能框圖。圖3是根據(jù)本公開的用于檢測車輛運動的示例性方法的流程圖。
具體實施例方式下面的說明在本質(zhì)上純粹是示例性的，決不是為了限制本公開、其應用或者使用。 為了清楚起見，附圖中使用相同的附圖標記表示相似的元件。如本文所使用的短語“A、B和 C中的至少一個”應該被解釋為意思是利用非排他性邏輯“或”來表示的邏輯(A或B或C)。 應該理解的是在不改變本公開原理的情況下，方法中的步驟可以按不同的順序來執(zhí)行。如本文所用的術(shù)語“模塊”，指的是特定用途集成電路(ASIC)、電子電路、執(zhí)行一個或多個軟件或固件程序的處理器(共享、專用或者集群的)和存儲器、組合邏輯電路和/或提供所述功能的其他合適構(gòu)件。傳統(tǒng)的系統(tǒng)基于車輛的速度或車輛的加速度檢測車輛的運動。具體地，當車輛的速度或者車輛的加速度大于預定閾值時，傳統(tǒng)的系統(tǒng)可以檢測到車輛運動。然而，基于車輛的速度或車輛的加速度來檢測車輛的運動可能是不精確的。更具體地，車輛的速度和車輛的加速度更易受到傳感器噪聲的影響(例如，變速器輸出軸速度，或TOSS傳感器)。因此，提供了一種系統(tǒng)和方法來改進車輛運動的檢測。該系統(tǒng)和方法可基于車輛已行駛的距離來檢測車輛的運動(即基于距離的檢測)。更具體地，該系統(tǒng)和方法可以確定車輛行駛預定距離的時間段。例如，該系統(tǒng)和方法可以基于目標(即期望的)TOSS、車輛的最終傳動比以及車輛的輪胎大小(例如輪胎半徑或直徑)確定該時間段。然后，該系統(tǒng)和方法可以監(jiān)控所確定時間段內(nèi)的TOSS傳感器輸出。更具體地，當該時間段內(nèi)TOSS傳感器的輸出大于預定閾值時，該系統(tǒng)和方法可以檢測到車輛的運動。例如，TOSS傳感器可以輸出脈沖，從而該預定閾值可以包括脈沖的預定數(shù)量。此外，該系統(tǒng)和方法可以對TOSS傳感器的輸出進行濾波。例如，該系統(tǒng)和方法可以舍棄由于噪聲引起的 (例如小于預定信號強度閾值的)TOSS傳感器輸出(例如脈沖)。并且，為了減少錯誤檢測，該系統(tǒng)和方法可以將根據(jù)本公開的車輛運動檢測與替代性檢測方法的結(jié)果進行比較。換言之，當車輛運動的檢測與替代性檢測方法的結(jié)果相同時，該系統(tǒng)和方法可以生成錯誤信號(例如指示無意識的車輛運動)。例如，替代性檢測方法可以包括基于車輛速度或車輛加速度的傳統(tǒng)運動檢測(前面所描述的)。此外或者替代性地，為了長期監(jiān)控，該系統(tǒng)和方法可以存儲該比較?，F(xiàn)在參照圖1，車輛10包括發(fā)動機12。例如，發(fā)動機12可以包括火花點火(Si)發(fā)動機、壓縮點火(Cl)發(fā)動機(例如柴油發(fā)動機)以及均質(zhì)充量壓縮點火發(fā)動機(HCCI)中的一種。然而，車輛10還可以包括其他的部件(例如電動機、電池系統(tǒng)、發(fā)電機等)，例如在電動車輛或混合動力電動車輛中。發(fā)動機12通過入口系統(tǒng)16將空氣吸入進氣歧管14，該入口系統(tǒng)16可以由節(jié)氣門 18調(diào)節(jié)。例如，節(jié)氣門18可以是電控制的(例如電子節(jié)氣門控制器或者ETC)。質(zhì)量空氣流量(MAF)傳感器20可以測量進入進氣歧管14的氣流率。進氣歧管14中的空氣可以被分配至多個氣缸22。雖然示出了六個氣缸，但是發(fā)動機12可以包括其他數(shù)目的氣缸?？諝饪梢耘c來自多個燃料噴射器M的燃料混合產(chǎn)生空氣/燃料(A/F)混合物。例如，燃料噴射器M可以將燃料分別噴入氣缸22的進氣端口(例如端口燃料噴射)，或者分別直接噴入氣缸22 (例如直接燃料噴射)。此外，例如，燃料噴射器M可以根據(jù)發(fā)動機的類型以不同的次數(shù)噴射燃料。氣缸內(nèi)的A/F混合物可以被活塞(未示出)壓縮，并分別通過多個火花塞沈點火(例如利用火花輔助的HCCI發(fā)動機或SI發(fā)動機)。然而，氣缸22內(nèi)的空氣還可以被活塞(未示出)壓縮，并通過將燃料噴入加壓的空氣中而燃燒(例如，CI發(fā)動機，例如柴油發(fā)動機)。A/F混合物的燃燒驅(qū)動活塞(未示出)，活塞可旋轉(zhuǎn)地轉(zhuǎn)動曲軸28從而產(chǎn)生驅(qū)動扭矩。發(fā)動機速度傳感器30可以測量曲軸觀的旋轉(zhuǎn)速度(例如，以轉(zhuǎn)/分鐘或RPM為單位)。 驅(qū)動扭矩可以通過變速器34傳遞給車輛10的傳動系32。換言之，變速器34可以使曲軸 28處的驅(qū)動扭矩乘以多個傳動比之一。例如，變速器34可以通過諸如變矩器的流體聯(lián)接器聯(lián)接至曲軸觀。TOSS傳感器36測量變速器34的輸出軸的旋轉(zhuǎn)速度(例如，以RPM為單位)。TOSS 傳感器36的測量值可以指示車輛的速度。例如，TOSS傳感器36可以包括具有多個齒并連接至變速器34的輸出軸的齒輪。因此，TOSS傳感器36可以生成頻率與變速器34的輸出軸的旋轉(zhuǎn)速度相對應的信號。換言之，來自TOSS傳感器36的信號的頻率可隨著TOSS的增加而增加。例如，來自TOSS傳感器的信號可以包括脈寬調(diào)制(PWM)信號、鋸齒狀信號以及正弦信號中的一種。此外，例如，TOSS傳感器36可以包括單向TOSS傳感器或定向TOSS傳感器。替代性地，也可以采用其他合適的傳感器，例如防抱死制動系統(tǒng)(ABS)車輪傳感器。由燃燒產(chǎn)生的廢氣可以從氣缸22排入到排氣歧管38。廢氣處理系統(tǒng)40可以處理排氣歧管中的廢氣，從而在將廢氣釋放到大氣之前降低排放。例如，廢氣處理系統(tǒng)40可以包括催化轉(zhuǎn)化器、氮氧化物(NOx)吸收器/吸附器、選擇性催化還原(SCR)催化劑以及顆粒物質(zhì)(PM)過濾器中的一個或多個。車輛10還可以包括其他的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括但不限于渦輪增壓器或機械增壓器、以及廢氣再循環(huán)(EGR)系統(tǒng)。此外，車輛10還可以包括其他的傳感器或致動器?？刂颇K50與車輛10的各個部件相通信和/或?qū)ζ溥M行控制。具體地，控制模塊50可以從節(jié)氣門18、MAF傳感器20、燃料噴射器M、火花塞沈、發(fā)動機速度傳感器30、變速器34、TOSS傳感器36和/或廢氣處理系統(tǒng)40接收信號?？刂颇K50可以控制節(jié)氣門 (例如ETC)、燃料噴射器對、火花塞沈、變速器34和/或廢氣處理系統(tǒng)40?？刂颇K50還可以實施本公開的系統(tǒng)或方法?，F(xiàn)在參照圖2，更詳細地示出了控制模塊50?？刂颇K50可以包括時間段確定模塊70、噪聲濾波模塊74以及運動檢測模塊78?？刂颇K50還可以包括用于存儲經(jīng)確定的和/或預定的參數(shù)的存儲器(未示出)。例如，存儲器(未示出)可以包括非易失性存儲器(NVM)。時間段確定模塊70接收信號72，信號72指示目標變速器輸出軸位置已經(jīng)由TOSS 傳感器36檢測到。例如，目標變速器輸出軸位置可以包括TOSS傳感器36的目標齒輪齒。 此外，僅為示例，期望的TOSS可以基于諸如(例如分別來自發(fā)動機速度傳感器30和MAF傳感器20的)發(fā)動機速度和/或MAF的操作參數(shù)。然而，期望的TOSS可以采用其他合適的方法來確定。時間段確定模塊70還可以(例如從存儲器)獲取車輛的最終傳動比和車輛的輪胎大小。例如，最終傳動比可以表示變速器輸出軸一次旋轉(zhuǎn)與車輪一次旋轉(zhuǎn)的比。換言之，最終傳動比可以是預定比，輪胎大小可以是預定(即默認半徑或直徑)大小。然而，最終傳動比和/或輪胎大小還可以被測量或輸入(例如換胎時)。時間段確定模塊70可以基于期望的TOSS、目標變速器輸出軸位置、最終傳動比以及輪胎大小確定車輛行駛預定距離的時間段。換言之，時間段確定模塊70可以基于期望的TOSS確定車輛將花費多長時間滾動預定的距離。例如，可以按照如下方式確定所述時間段
其中id是所確定的時間段，dp是預定距離，rtim是輪胎的半徑，TOSSdm是期望的TOSS, ^^^^是最終傳動比。噪聲濾波模塊74從TOSS傳感器36接收指示車輛速度的信號(“TOSS”信號)。例如，TOSS信號可以包括多個脈沖，這多個脈沖的頻率與車輛速度相對應。噪聲濾波模塊74 可以對TOSS信號進行濾波以去除噪聲。更具體地，噪聲濾波模塊74可以舍棄TOSS信號中強度低于預定信號強度閾值的脈沖。然后，噪聲濾波模塊74可以將濾波后的TOSS信號(即沒有被舍棄的脈沖)輸出給運動檢測模塊78。運動檢測模塊78分別從時間段確定模塊70和信號濾波模塊74接收確定的時間段以及濾波后的TOSS信號。運動檢測模塊78可以在所確定的時間段內(nèi)基于濾波后的TOSS 信號檢測車輛運動。更具體地，運動檢測模塊78可以在所確定的時間段內(nèi)確定濾波后的 TOSS信號中脈沖的數(shù)目。然后，當確定的脈沖數(shù)目大于預定脈沖數(shù)目時，運動檢測模塊78 可以檢測到車輛運動。運動檢測模塊78還可以根據(jù)替代性檢測方法來檢測車輛運動。例如，替代性檢測方法可以包括當車輛速度和/或車輛加速度分別大于預定閾值時檢測到車輛運動(即傳統(tǒng)的檢測方法)。車輛速度和車輛加速度可以用(來自TOSS傳感器36的)TOSS信號確定。運動檢測模塊78還可以將根據(jù)本公開的車輛運動檢測與替代性檢測方法的結(jié)果進行比較。當用本公開的系統(tǒng)或方法以及替代性方法均檢測到車輛運動時，運動檢測模塊 78可以輸出錯誤信號(例如，指示無意識的車輛運動)。此外，為了長期監(jiān)控(例如在預定時間段內(nèi))，可以將比較的結(jié)果進行存儲(例如在存儲器內(nèi))?，F(xiàn)在參照圖3，檢測車輛運動的方法開始于步驟100。在步驟100，控制模塊50可確定車輛行駛預定距離的時間段。在步驟104，控制模塊50可對TOSS信號進行濾波(例如去除由于噪聲引起的脈沖)。在步驟108，控制模塊50可在所確定的時間段內(nèi)監(jiān)控濾波后的 TOSS信號。在步驟112，控制模塊50可確定在所確定的時間段內(nèi)TOSS信號中的脈沖數(shù)目是否大于預定脈沖數(shù)目。如果是，控制則可繼續(xù)至步驟116。如果否，控制則可返回至步驟 100。在步驟116，控制模塊50可根據(jù)替代性方法(即基于車輛速度和/或車輛加速度) 檢測車輛運動。在步驟120，控制模塊50將根據(jù)本公開方法的車輛運動檢測與替代性方法的結(jié)果進行比較。如果結(jié)果相同，控制則可繼續(xù)至步驟124。如果結(jié)果不同，控制則可返回至步驟100。在步驟124，控制模塊50可生成錯誤信號(例如，指示無意識車輛運動)?？刂迫缓罂煞祷刂敛襟E100。本公開的廣泛教導可以以多種形式來實現(xiàn)。因此，雖然本公開包括特定的實例，但是本公開的真實范圍不應該限制于此，因為在研究附圖、說明書以及所附權(quán)利要求之后，其他修改對于本領域普通技術(shù)人員來說將變得明顯。
權(quán)利要求
1.一種用于車輛的控制系統(tǒng)，包括時間段確定模塊，其基于期望的變速器輸出軸速度、目標變速器輸出軸位置、車輛的最終傳動比以及車輛的輪胎大小來確定車輛行駛預定距離的時間段；以及運動檢測模塊，其在所確定的時間段內(nèi)基于所述變速器輸出軸速度來確定車輛是否正在移動。
2.權(quán)利要求1的控制系統(tǒng)，進一步包括變速器輸出軸速度傳感器，其產(chǎn)生具有多個脈沖以及基于所述變速器輸出軸速度的頻率的變速器輸出軸速度信號。
3.權(quán)利要求2的控制系統(tǒng)，其中，所述變速器輸出軸速度傳感器包括具有多個齒的齒輪，并且其中，所述目標變速器輸出軸位置包括所述多個齒中之一。
4.權(quán)利要求2的控制系統(tǒng)，進一步包括噪聲濾波模塊，其對所述變速器輸出軸速度信號濾波以去除強度低于預定信號強度閾值的脈沖。
5.權(quán)利要求4的控制系統(tǒng)，其中，所述運動檢測模塊在所確定的時間段內(nèi)基于濾波后的變速器輸出軸速度信號來檢測車輛是否正在移動。
6.權(quán)利要求5的控制系統(tǒng)，其中，當所述濾波后的變速器輸出軸速度信號在所確定的時間段內(nèi)包括的脈沖數(shù)目大于預定脈沖數(shù)目時，所述運動檢測模塊檢測到車輛正在移動。
7.權(quán)利要求6的控制系統(tǒng)，其中，所述運動檢測模塊還基于車輛速度和車輛加速度中的至少一個來檢測車輛是否正在移動。
8.權(quán)利要求7的控制系統(tǒng)，其中，所述運動檢測模塊將在所述時間段內(nèi)基于所述濾波后的變速器輸出軸速度信號對車輛是否正在移動的檢測與基于車輛速度和車輛加速度中的至少一個對車輛是否正在移動的檢測進行比較。
9.權(quán)利要求8的控制系統(tǒng)，其中，當在所述時間段內(nèi)基于所述濾波后的變速器輸出軸速度信號對車輛是否正在移動的檢測與基于車輛速度和車輛加速度中的至少一個對車輛是否正在移動的檢測相同時，所述運動檢測模塊產(chǎn)生指示無意識車輛運動的錯誤信號。
10.一種用于車輛的方法，包括基于期望的變速器輸出軸速度、目標變速器輸出軸位置、車輛的最終傳動比以及車輛的輪胎大小來確定車輛行駛預定距離的時間段；以及在所確定的時間段內(nèi)基于所述變速器輸出軸速度來確定車輛是否正在移動。
全文摘要
本發(fā)明涉及檢測車輛運動的系統(tǒng)和方法，具體地，提供了一種用于車輛的控制系統(tǒng)，其包括時間段確定模塊和運動檢測模塊。時間段確定模塊基于期望的變速器輸出軸速度(TOSS)、目標變速器輸出軸位置、車輛的最終傳動比以及車輛輪胎的大小來確定車輛行駛預定距離的時間段。運動檢測模塊在所確定的時間段內(nèi)基于TOSS來檢測車輛是否正在移動。
文檔編號B60W10/06GK102371994SQ20111021321
公開日2012年3月14日 申請日期2011年7月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月28日
發(fā)明者R. 馬利克 M. 申請人:通用汽車環(huán)球科技運作有限責任公司