检测和越过车辆的可攀爬的障碍物的制作方法
【专利说明】
【背景技术】
[0001]车辆动力传动系统中的扭矩管理在某些情况下是有问题的，包括车辆正试图攀爬例如路缘这样的障碍物时。例如，如果动力一一也就是扭矩施加持续一段延长的时间而部件没有移动(也就是在一组线圈上停滞)，则电动动力传动系统易受例如马达这样的电气部件的过热的影响。在这样的情况下，例如试图攀爬路缘时，车辆操作者可能试图缓慢地攀越路缘以便当越过路缘时车辆没有过加速。然而，缓慢地施加扭矩的结果可能是导致车辆处于马达失速情况持续足够长时间使得启用其中电源切断的热保护策略，因此阻止车辆攀爬例如路缘这样的障碍物。
【附图说明】
[0002]图1是用于管理施加给车辆动力传动系统的扭矩的示例性系统的框图；
[0003]图2是用于管理施加给车辆动力传动系统的扭矩的示例性过程的示意图。
【具体实施方式】
[0004]引言
[0005]图1是车辆101的用于管理至动力传动系统的扭矩的示例性系统100的框图。系统100包括车辆计算机105，其编程为接收来自一个或多个例如传感器这样的车辆数据采集器I1的数据111，以及使用数据111连同一个或多个存储的参数120给动力传动系统控制模块(PCM) 115提供有关适当的扭矩的指令。数据111可以表明车辆101即将遇到或正在遇到例如路缘这样的可攀爬的障碍物。依赖于包括在关于可攀爬的障碍物的数据111中的各种数值，参数120控制如何管理扭矩的各个方面。因此，当车辆101正在攀爬障碍物时，本发明包括管理施加给动力传动系统的扭矩的电力和/或扭矩管理策略。这样的策略的目的是确保提供的扭矩的水平将不会使给动力传动系统供应动力的电气部件过热，或至少使其可能性最小化。此处说明了有关保护电动马达部件的系统100，但应当了解的是也适用于其它类的部件，例如离合器或可能易受过热的影响的其它部件。
[0006]示例性系统元件
[0007]车辆101包括通常包括处理器和存储器的车辆计算机105，存储器包括一个或多个形式的计算机可读介质，并存储可由处理器执行的指令用于执行包括此处公开的各种操作。例如，计算机105通常包括并能够执行用于管理施加给此处所述的车辆101的动力传动系统的扭矩的指令。
[0008]而且，计算机105可以包括不只一个计算装置，例如包括在车辆101中的用于监测和/或控制例如发动机控制单元(ECU)、变速器控制单元(TCU)等这样的各种车辆部件的控制器等。因此动力传动系统控制模块(PCM) 115可以包括在计算机105内或可以是与计算机105可通信连接的独立的计算装置。
[0009]计算机105通常配置用于在控制器局域网(CAN)等上通信。计算机105还与车载诊断装置连接器(OBD-1I)连接。通过CAN总线、OBD-1I和/或其它有线或无线机制，计算机105可以将消息传送给例如控制器、驱动器、传感器等这样的车辆101的各种装置，和/或接收来自这样的装置的包括数据111的消息。可供选择地或另外地，在其中计算机105实际上包含多个装置的情况下，可以使用CAN总线等在表示为本发明的计算机105的装置之间通信。
[0010]可能包括在存储于计算机105中并由计算机105执行的指令内的是用于车辆101的自主或半自主操作的指令。也即是说，使用在计算机105中接收的例如来自数据采集器110的数据，计算机105可以控制车辆101的各种部件和/或操作以完全或至少部分操作车辆而无需操作者输入。例如，计算机105可以包括调整一个或多个车辆101的速度、加速度、减速度、转向、车辆之间的距离和/或车辆之间的时间量等的指令。而且，如此处公开的，计算机105通常包括调整在车辆101的动力传动系统中施加的扭矩的指令。
[0011]数据采集器110可以包括各种装置。例如，车辆中的各种控制器可以起到数据采集器I1的作用以通过CAN总线提供采集的数据111，例如有关车辆的速度、加速度等的采集的数据111。而且，传感器等、全球定位系统(GPS)设备等可以包括在车辆中并配置为数据采集器110以例如通过有线或无线连接将数据直接提供给计算机105。数据采集器110还可以包括例如中程和远程传感器这样的传感器等。例如，传感器数据采集器110可以包括例如温度传感器、超声波传感器、速度传感器、无线电、雷达(RADAR)、激光雷达、声波定位仪、摄像机或其它图像捕捉设备等这样的机构，其可以部署为获取与车辆101的运行有关的采集的数据111一一例如测量车辆101和其它车辆或物体之间的距离、部署为检测其它车辆或物体、和/或检测例如路缘、弯道、凹坑、凹地、凸块、坡度的变化等这样的道路条件。
[0012]计算机105的存储器通常存储采集的数据111。采集的数据111可以包括车辆101中采集的来自数据采集器110的各种数据。通常，采集的数据111可以包括由采集装置110收集的任何数据和/或从这样的数据计算的任何数据。因此，采集的数据111可以包括与车辆101的运行和/或性能有关的各种数据111，例如表明车辆101在附近、即将攀爬、和/或正在攀爬例如路缘这对于的障碍物的数据。更为普遍地，采集的数据111可以包括关于车辆101的速度、加速度、制动、以各自的速度或速度范围与其它车辆的平均距离的数据，和/或与车辆101的运行有关的其它数据111。
[0013]如上所述，除了采集的数据111以外，计算机105可以使用一个或多个参数120确定至PCM 115的扭矩指令。参数120可以包括以下中的一个或多个:
[0014].车辆101的离地净高，例如以厘米测量，表明在车辆101的底面没有接触地面的情况下地面和车辆101的底面之间可以容纳的距离；和/或
[0015].与一个或多个时间值有关的一个或多个扭矩值，从而表明各自的扭矩可以施加给车辆101的动力传动系统而没有引起使电气部件例如车辆101的马达过热的危险所持续的各自的时间周期。
[0016]车辆101可以包括作为计算机105的一部分或与计算机105通信连接的人机界面(HMI) 125。例如，HMI 125可以包括显示屏、输入设备、扬声器、麦克风等以允许车辆101的乘员接收来自计算机105的输出以及给计算机105提供输入。进一步地，HMI 125的操作可以体现为例如使用例如蓝牙这样的无线协议与计算机105通信连接的用户设备，例如智能手机等。
[0017]示意性过程流程
[0018]图2是用于管理施加给车辆101的动力传动系统的扭矩的示例性过程200的示意图。过程200开始于框205，其中车辆101的计算机105确定是否检测到和识别出可攀爬的障碍物，也就是车辆101是否正在靠近、即将攀爬、和/或正在攀爬例如路缘这样的障碍物。使用例如雷达、激光、图像传感器、和/或其它传感器这样的传感器数据采集器110提供表明车辆101的数据111用于检测和识别例如路缘的这样的障碍物的技术通常是已知的。这样的数据111可以进一步提供障碍物的特征，例如与障碍物上的一个或多个斜面有关的一个或多个坡度、障碍物的高度、障碍物的表面属性(湿的、干的、粗糙的、光滑的等)等。可供选择地或另外地，可以通过其它机构检测可攀爬的障碍物，例如，来自PCM 115和/或车辆101的其它部件的数据111可以检测相对于车辆101的速度施加给动力传动系统的扭矩的量确定车辆101正在试图越过可攀爬的障碍物。如果检测到可攀爬的障碍物，则过程200进行至框210。否则，过程200进行至框235。
[0019]在可以在框205之后的框210中，计算机105确定车辆101是否可能即将攀爬或正在试图攀爬障碍物。例如，无论是自主还是手动操作车辆101，可以使用包括车辆101的速度、转向角、与例如路缘这样的障碍物的距离等的数据111确定车辆是否即将攀爬或正在试图攀爬障碍物。如果框210的确定是否定的，则过程200进行至框235。如果框210的确定是肯定的，则过程200进行至框215。
[0020]在可以在框210之后的框215中，计算机105确定检测到的障碍物是否是车辆101可攀爬的。可以省略框215，但使车辆101—一例如车辆101的车体、车架等的损坏风险减少到最小是可取的。例如，可以将离地净高参数120与表明检测到的障碍物的高度的数据111进行比较。如果车辆101的离地净高不足以大于障碍物的高度，则计算机105确定障碍物是不可攀爬的。在这样的情况下，“足够大”可以意味着车辆101的离地净高大于障碍物的高度预定的安全界限，例如I厘米、5厘米等。在任何情况下，如果框215的确定是否定的，则过程200进行至框220。如果框215的确定是肯定的，则过程200进行至框225。
[0021]在可以在框215之后的框220中，计算机105通过HMI 125给车辆101的驾驶员提供障碍物是不可攀爬的警告。可以通过一个或多个已知的包括在HMI 125内的机构——例如显示屏、音频输出、触觉输出等提供这样的警告。此外，计算机105可以终止和/或阻止试图攀爬障碍物的过程。例如，计算机105可以提供阻止引导车辆101朝向障碍物的转向角的指令。而且，如果车辆101被引导朝向障碍物，则计算机105可以阻止PCM 115接收对动力传动系统施加扭矩的指令，也就是如果车辆101试图攀爬障碍物，则对动力传动系统有效地进行扭矩的失速施加。在框220之后，过程200结束。
[0022]在可以在框215之后的框225中，计算机105确定并使得车辆101执行用于攀爬障碍物的策略。该策略通常包括确定一次或多次将要施加给车辆101的动力传动系统的扭矩和/或将要施加给车辆101的动力传动系统持续一段或多段时间的扭矩。例如，计算机105可以使用表明可能施加给车辆101中的动力传动系统持续一段时间的没有引起车俩101中的电气部件过热的最大扭矩的参数120。计算机105还可以计算可能随时间改变的足以使得车辆101攀爬障碍物的一个或多个扭矩值。然后，计算机105可以给PCM 115提供适当的扭矩指令，也就是指导PCM 115施加足以使得车辆101攀爬障碍物的扭矩而没有施加将引起车辆101中的电气部件过热的扭矩。通常，应当了解的是可以通过考虑一个或多个例如路缘这样的障碍物、海拔、例如路缘这样的障碍物、形状和/或坡度、车辆101的轮胎的半径、车辆101的质量、存在或不存在四轮或全轮车轮驱动、道路表面状况(例如干的、湿的、结冰的、被雪覆盖的等)等来确定用于攀爬障碍物的足够的扭矩，也就是将允许