車輛的制作方法
【專利摘要】公開了一種車輛，所述車輛具有動力傳動系統(tǒng)，基于當車輛具有恒定的非零車速時由動力傳動系統(tǒng)傳遞的扭矩與當車輛加速時由動力傳動系統(tǒng)傳遞的扭矩之間的差來控制所述車輛。動力傳動系統(tǒng)扭矩可由動力傳動系統(tǒng)扭矩傳感器測量。車輛有效質(zhì)量通過扭矩之間的差計算得到。所計算的車輛質(zhì)量用于調(diào)節(jié)碰撞警告系統(tǒng)或碰撞避免系統(tǒng)的致動。公開了一種運轉車輛的方法，其中，基于當車輛具有恒定的非零車速時由動力傳動系統(tǒng)傳遞的扭矩與當車輛加速時由動力傳動系統(tǒng)傳遞的扭矩之間的差來調(diào)節(jié)碰撞避免系統(tǒng)的致動。扭矩之間的差用于計算車輛質(zhì)量，該車輛質(zhì)量用于調(diào)節(jié)碰撞警告距離。
【專利說明】車輛
【技術領域】
[0001]本公開涉及一種用于基于對車輛質(zhì)量的估計來控制車輛的系統(tǒng)和方法。
【背景技術】
[0002]一些車輛控制系統(tǒng)能夠受益于對車輛質(zhì)量的精確估計。車輛質(zhì)量能夠基于貨物和乘客數(shù)量而變化。車輛質(zhì)量可能會受到附著到車輛的掛車的影響。車輛質(zhì)量估計對于諸如卡車和貨車的載貨車輛可能特別有用。車輛質(zhì)量估計還對于在行程期間乘客的數(shù)量可能會變化的乘用車是有用的。在知曉車輛質(zhì)量時能夠實現(xiàn)更好的控制。例如，當精確地知曉車輛質(zhì)量時，諸如動力傳動系統(tǒng)和制動系統(tǒng)的系統(tǒng)能夠提供更精確的控制。結果，可提高安全性和性能。
[0003]車輛質(zhì)量會顯著地影響車輛制動距離。對于施加給定的制動力而言，重載車輛的制動距離將長于空載車輛的制動距離。車輛質(zhì)量估計算法可有用地應用在碰撞警告或避免系統(tǒng)中。碰撞警告或避免系統(tǒng)可計算車輛與位于車輛路徑中的障礙物之間的制動距離。制動距離受車輛質(zhì)量影響。車輛質(zhì)量的精確估計能夠提高這種系統(tǒng)的安全性和性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]公開了一種包括動力傳動系統(tǒng)和一個或更多個控制器的車輛，所述一個或更多個控制器用于:基于當車輛具有恒定的非零車速時所測量的由動力傳動系統(tǒng)傳遞的扭矩以及當車輛加速時所測量的由動力傳動系統(tǒng)傳遞的扭矩來控制車輛的運轉。此外，所測量的扭矩用于計算車輛質(zhì)量。通過獲取所測量的扭矩之間的差值來完成車輛質(zhì)量計算。公開了一種還包括碰撞警告系統(tǒng)和碰撞避免系統(tǒng)的車輛，所述車輛基于所計算的車輛質(zhì)量來調(diào)節(jié)碰撞警告系統(tǒng)和碰撞避免系統(tǒng)的致動。
[0005]公開了一種包括動力傳動系統(tǒng)和一個或更多個控制器的車輛，所述一個或更多個控制器用于基于當車輛具有恒定的非零車速時由動力傳動系統(tǒng)傳遞的扭矩與當車輛加速時由動力傳動系統(tǒng)傳遞的扭矩之間的差來控制車輛的運轉。所述車輛還可包括扭矩傳感器，所述扭矩傳感器被構造成測量以上所述的扭矩，且所述一個或更多個控制器用于利用扭矩傳感器操作。此外，所測量的扭矩用于計算車輛質(zhì)量。公開了一種還包括碰撞避免系統(tǒng)的車輛，所述碰撞避免系統(tǒng)的致動基于所計算的車輛質(zhì)量來調(diào)節(jié)。公開了一種還包括碰撞警告系統(tǒng)的車輛，所述碰撞警告系統(tǒng)的致動基于所計算的車輛質(zhì)量來調(diào)節(jié)。
[0006]所述車輛還包括扭矩傳感器，所述扭矩傳感器操作性地布置用于所述一個或更多個控制器，并構造成測量扭矩。
[0007]“基于當車輛具有恒定的非零車速時由動力傳動系統(tǒng)傳遞的扭矩與當車輛加速時由動力傳動系統(tǒng)傳遞的扭矩之間的差來控制車輛的運轉”包括:基于扭矩之間的差來計算車輛質(zhì)量。
[0008]所述車輛還包括碰撞避免系統(tǒng)，其中，“控制車輛的運轉”包括:基于車輛質(zhì)量來調(diào)節(jié)碰撞避免系統(tǒng)的致動。[0009]所述車輛還包括碰撞警告系統(tǒng)，其中，“控制車輛的運轉”包括:基于車輛質(zhì)量來調(diào)節(jié)碰撞警告系統(tǒng)的致動
[0010]公開了一種用于運轉車輛的方法，所述方法包括:基于當車輛具有恒定的非零車速時由動力傳動系統(tǒng)傳遞的扭矩與當車輛加速時由動力傳動系統(tǒng)傳遞的扭矩之間的差來調(diào)節(jié)碰撞避免系統(tǒng)的致動。所述扭矩之間的差用于計算車輛質(zhì)量。所述方法還包括利用所計算的車輛質(zhì)量來調(diào)節(jié)碰撞警告距離的步驟。進一步的步驟包括將碰撞警告距離與距障礙物的距離進行比較，以產(chǎn)生駕駛員警告或使車輛減速。
[0011]所述方法還包括:基于所計算的車輛質(zhì)量來調(diào)節(jié)碰撞警告距離。
[0012]所述方法還包括:當距障礙物的實際距離小于碰撞警告距離時，產(chǎn)生駕駛員警告。
[0013]所述方法還包括:當距障礙物的實際距離小于碰撞警告距離時，使車輛減速。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1是出了具有動力傳動系統(tǒng)和碰撞檢測系統(tǒng)的典型的車輛的框圖。
[0015]圖2是示出了用于估計車輛質(zhì)量的方法的一種可能的實施方式的流程圖。
[0016]圖3是示出了用于計算驅動阻力矩的方法的一種可能的實施方式的流程圖。
[0017]圖4是示出了所估計的車輛質(zhì)量用于碰撞警告/減輕系統(tǒng)的一種可能的實施方式的流程圖。
[0018]圖5是示出了在針對空載車輛和載重車輛的車輛質(zhì)量計算期間一種可能的信號行為的圖表。
[0019]圖6是示出了在針對空載車輛的車輛質(zhì)量計算期間一種可能的信號行為的圖表，其中，直到加速度已降低到閾值以下再執(zhí)行車輛質(zhì)量計算。
[0020]圖7是示出了在針對載重車輛的車輛質(zhì)量計算期間一種可能的信號行為的圖表，其中，在預定時間間隔內(nèi)執(zhí)行車輛質(zhì)量計算。
[0021]圖8是示出了車輛質(zhì)量計算的一種可能的變化的圖表，其中，在可變的時間間隔期間執(zhí)行質(zhì)量計算。
【具體實施方式】
[0022]在此描述本公開的實施例。然而，應理解，所公開的實施例僅僅是示例，且其它實施例可采用各種和替代的形式。附圖不一定按照比例繪制；可能會夸大或最小化一些特征，以示出具體部件的細節(jié)。因此，在此公開的具體結構和功能性細節(jié)不應該被解釋為限制，而僅僅作為用于教導本領域的技術人員以各種方式使用本發(fā)明的代表性基礎。如本領域的普通技術人員將理解的，參照任一幅圖示出和描述的各個特征可與在一幅或多幅其他附圖中示出的特征相結合，以產(chǎn)生未明確示出或描述的實施例。示出的特征的組合為典型應用提供代表性實施例。然而，可期望與本公開的教導一致的特征的各種組合和變型用于特定應用或實施方式。
[0023]圖1是裝配有動力傳動系統(tǒng)扭矩傳感器22的機動車輛系統(tǒng)2的示例。動力傳動系統(tǒng)包括用于提供推進車輛的驅動扭矩的扭矩源4。扭矩源4可以是內(nèi)燃發(fā)動機或電機。動力傳動系統(tǒng)6將驅動扭矩從扭矩源4傳遞至車輪8。動力傳動系統(tǒng)6的典型的功能可以是使扭矩源4的扭矩/轉速特性匹配到駕駛員所需要的車輪8的扭矩/轉速特性。動力傳動系統(tǒng)6可包括傳統(tǒng)的階梯比變速器、無級變速器(CVT)或混合動力變速器。
[0024]車輛可具有用于測量和處理輸入以產(chǎn)生控制車輛功能的控制輸出的一個或更多個控制器。動力傳動系統(tǒng)控制模塊(PCM)1可使用多個傳感器裝置來監(jiān)測驅動狀況。傳感器裝置可直接或間接地輸入到PCM10。傳感器輸入可從車輛中的其他模塊由PCMlO接收。被監(jiān)測的傳感器裝置可以是用于監(jiān)測車速的速度傳感器12、用于測量車輛加速器的加速度計14和用于測量距車輛2前方的物體20的距離18的距離感測裝置16。距離傳感器16可以是基于雷達或基于視覺的系統(tǒng)。速度傳感器12可包括測量車輪8的轉速的一個或更多個車輪速度傳感器。
[0025]—個或更多個扭矩傳感器22可布置在動力傳動系統(tǒng)內(nèi)，以測量由動力傳動系統(tǒng)傳遞的扭矩。扭矩傳感器22可測量動力傳動系統(tǒng)6的輸入位置、輸出位置或某個中間位置的扭矩。PCMlO可基于來自傳感器(12、14、22)的測量結果來計算車輛有效質(zhì)量。車輛有效質(zhì)量的估計可考慮車重、乘客、掛車和其他驅動阻力因素的效應。此外，制動器控制模塊(BCM) 24可基于車輛有效質(zhì)量來調(diào)節(jié)制動器26的控制動作。傳感器值和車輛質(zhì)量值可在BCM24和PCMlO之間傳送。此外，車輛質(zhì)量計算可被傳送至可存在于車輛中的其他控制模塊。碰撞避免模塊或碰撞警告模塊28可存在于車輛中，以在某些情況下控制車輛的操作。碰撞避免/警告模塊可從傳感器(12、14、16、22)接收輸入并與PCMlO和BCM24通信。
[0026]有效質(zhì)量計算方法可基于表示車輛系統(tǒng)的集總系統(tǒng)。更具體地，可將包括車載的或附著到車輛的所有部件的車輛系統(tǒng)認為是重力位于其中心處的單個質(zhì)量體?？赏ㄟ^如下的等式來描述車輛平移運動:
[0027](My+Mj) Av=Fd-Fde (I)
[0028]Mv是表示車輛自身、乘客和存在的任何貨物的質(zhì)量的車輛有效質(zhì)量。Mv還包括掛車對車輛整體運動的效應。M1表示動力傳動系統(tǒng)內(nèi)其慣性扭矩會影響平移運動的旋轉組件的慣性效應。Av是可利用加速度計14測量的車輛加速度?？蛇x地，Av可通過對所測量的速度12取導數(shù)而計算得到。Fd是車輪處的驅動力，而Fdk表示總驅動阻力，所述總驅動阻力可包括道路負載和氣動阻力。Fd能夠以由動力傳動系統(tǒng)所傳遞的利用扭矩傳感器22于給定位置測量的扭矩Td來表示，如下:
[0029]
【權利要求】
1.一種車輛,包括: 動力傳動系統(tǒng)； 至少一個控制器，用于基于當車輛具有恒定的非零車速時所測量的由動力傳動系統(tǒng)傳遞的扭矩以及當車輛加速時所測量的由動力傳動系統(tǒng)傳遞的扭矩來控制車輛的運轉。
2.根據(jù)權利要求1所述的車輛，其中，“基于當車輛具有恒定的非零車速時所測量的由動力傳動系統(tǒng)傳遞的扭矩以及當車輛加速時所測量的由動力傳動系統(tǒng)傳遞的扭矩來控制車輛的運轉”包括:基于所測量的扭矩計算車輛質(zhì)量。
3.根據(jù)權利要求2所述的車輛，其中，“基于所測量的扭矩計算車輛質(zhì)量”包括:獲取所測量的扭矩之間的差值。
4.根據(jù)權利要求2所述的車輛，所述車輛還包括碰撞避免系統(tǒng)，其中，“控制車輛的運轉”包括:基于車輛質(zhì)量來調(diào)節(jié)碰撞避免系統(tǒng)的致動。
5.根據(jù)權利要求2所述的車輛，所述車輛還包括碰撞警告系統(tǒng)，其中，“控制車輛的運轉”包括:基于車輛 質(zhì)量來調(diào)節(jié)碰撞警告系統(tǒng)的致動。
【文檔編號】B60W40/13GK104015728SQ201410069060
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2014年2月27日 優(yōu)先權日:2013年2月28日
【發(fā)明者】藤井雄二, 尼姆羅德·卡帕斯, 約瑟夫·F·庫哈爾斯基, 黛安娜·雅娜奇維夫, 埃里克·鴻泰·曾, 陸建波, 格雷戈里·邁克爾·皮爾準恩 申請人:福特全球技術公司