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】
[0001]車輛動力傳動系統(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。例如，如果動力一一也就是扭矩施加持續(xù)一段延長的時間而部件沒有移動(也就是在一組線圈上停滯)，則電動動力傳動系統(tǒng)易受例如馬達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，車輛操作者可能試圖緩慢地攀越路緣以便當越過路緣時車輛沒有過加速。然而，緩慢地施加扭矩的結果可能是導致車輛處于馬達失速情況持續(xù)足夠長時間使得啟用其中電源切斷的熱保護策略，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力傳動系統(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力傳動系統(tǒng)的扭矩的示例性過程的示意圖。
【具體實施方式】
[0004]引言
[0005]圖1是車輛101的用于管理至動力傳動系統(tǒng)的扭矩的示例性系統(tǒng)100的框圖。系統(tǒng)100包括車輛計算機105，其編程為接收來自一個或多個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連同一個或多個存儲的參數(shù)120給動力傳動系統(tǒng)控制模塊(PCM) 115提供有關適當?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方面。因此，當車輛101正在攀爬障礙物時，本發(fā)明包括管理施加給動力傳動系統(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使給動力傳動系統(tǒng)供應動力的電氣部件過熱，或至少使其可能性最小化。此處說明了有關保護電動馬達部件的系統(tǒng)100，但應當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算機105，存儲器包括一個或多個形式的計算機可讀介質，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，計算機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的動力傳動系統(tǒng)的扭矩的指令。
[0008]而且，計算機105可以包括不只一個計算裝置，例如包括在車輛101中的用于監(jiān)測和/或控制例如發(fā)動機控制單元(ECU)、變速器控制單元(TCU)等這樣的各種車輛部件的控制器等。因此動力傳動系統(tǒng)控制模塊(PCM) 115可以包括在計算機105內或可以是與計算機105可通信連接的獨立的計算裝置。
[0009]計算機105通常配置用于在控制器局域網(wǎng)(CAN)等上通信。計算機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制，計算機105可以將消息傳送給例如控制器、驅動器、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，在其中計算機105實際上包含多個裝置的情況下，可以使用CAN總線等在表示為本發(fā)明的計算機105的裝置之間通信。
[0010]可能包括在存儲于計算機105中并由計算機105執(zhí)行的指令內的是用于車輛101的自主或半自主操作的指令。也即是說，使用在計算機105中接收的例如來自數(shù)據(jù)采集器110的數(shù)據(jù)，計算機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，計算機105可以包括調整一個或多個車輛101的速度、加速度、減速度、轉向、車輛之間的距離和/或車輛之間的時間量等的指令。而且，如此處公開的，計算機105通常包括調整在車輛101的動力傳動系統(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)直接提供給計算機105。數(shù)據(jù)采集器110還可以包括例如中程和遠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(RADAR)、激光雷達、聲波定位儀、攝像機或其它圖像捕捉設備等這樣的機構，其可以部署為獲取與車輛101的運行有關的采集的數(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]計算機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的運行和/或性能有關的各種數(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可以包括關于車輛101的速度、加速度、制動、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的運行有關的其它數(shù)據(jù)111。
[0013]如上所述，除了采集的數(shù)據(jù)111以外，計算機105可以使用一個或多個參數(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或多個:
[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].與一個或多個時間值有關的一個或多個扭矩值，從而表明各自的扭矩可以施加給車輛101的動力傳動系統(tǒng)而沒有引起使電氣部件例如車輛101的馬達過熱的危險所持續(xù)的各自的時間周期。
[0016]車輛101可以包括作為計算機105的一部分或與計算機105通信連接的人機界面(HMI) 125。例如，HMI 125可以包括顯示屏、輸入設備、揚聲器、麥克風等以允許車輛101的乘員接收來自計算機105的輸出以及給計算機105提供輸入。進一步地，HMI 125的操作可以體現(xiàn)為例如使用例如藍牙這樣的無線協(xié)議與計算機105通信連接的用戶設備，例如智能手機等。
[0017]示意性過程流程
[0018]圖2是用于管理施加給車輛101的動力傳動系統(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的計算機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、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通常是已知的。這樣的數(shù)據(jù)111可以進一步提供障礙物的特征，例如與障礙物上的一個或多個斜面有關的一個或多個坡度、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。可供選擇地或另外地，可以通過其它機構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的速度施加給動力傳動系統(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進行至框210。否則，過程200進行至框235。
[0019]在可以在框205之后的框210中，計算機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操作車輛101，可以使用包括車輛101的速度、轉向角、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進行至框235。如果框210的確定是肯定的，則過程200進行至框215。
[0020]在可以在框210之后的框215中，計算機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、車架等的損壞風險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，則計算機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進行至框220。如果框215的確定是肯定的，則過程200進行至框225。
[0021]在可以在框215之后的框220中，計算機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^一個或多個已知的包括在HMI 125內的機構——例如顯示屏、音頻輸出、觸覺輸出等提供這樣的警告。此外，計算機105可以終止和/或阻止試圖攀爬障礙物的過程。例如，計算機105可以提供阻止引導車輛101朝向障礙物的轉向角的指令。而且，如果車輛101被引導朝向障礙物，則計算機105可以阻止PCM 115接收對動力傳動系統(tǒng)施加扭矩的指令，也就是如果車輛101試圖攀爬障礙物，則對動力傳動系統(tǒng)有效地進行扭矩的失速施加。在框220之后，過程200結束。
[0022]在可以在框215之后的框225中，計算機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的動力傳動系統(tǒng)的扭矩和/或將要施加給車輛101的動力傳動系統(tǒng)持續(xù)一段或多段時間的扭矩。例如，計算機105可以使用表明可能施加給車輛101中的動力傳動系統(tǒng)持續(xù)一段時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。計算機105還可以計算可能隨時間改變的足以使得車輛101攀爬障礙物的一個或多個扭矩值。然后，計算機105可以給PCM 115提供適當?shù)呐ぞ刂噶?，也就是指導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，應當了解的是可以通過考慮一個或多個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的質量、存在或不存在四輪或全輪車輪驅動、道路表面狀況(例如干的、濕的、結冰的、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