专利名称：气坝致动系统的制作方法
技术领域：
本发明的示例性实施例涉及用于致动车辆的气坝的系统，更具体地涉及利用对象传感器来致动车辆的气坝的系统。
背景技术：
很多机动车辆配备有位于车辆前方的下部的气坝。气坝改善车辆的操作、控制和燃料经济性。气坝还隐藏车辆的底盘构件并且将空气流引导到散热器以便增强冷却。然而，由于气坝导致的车辆空气动力学的改善通常因车辆的速度而不同。并且，尤其是如果车辆具有低的离地间隙的话，位于道路上的障碍物可能损坏气坝。例如，如果驾驶员开上路缘或开上倾斜的车道，气坝可能损坏或甚至撕裂。没有气坝的话，更少的空气将被引导进入发动机，这可能导致马力降低或导致发动机过热。 减小对气坝的损坏的ー种方法涉及将气坝以展开位置和非展开位置可移动地安装到车辆的前端。在较低的车辆速度(通常低于大约56kph)下，气坝保持在非展开位置，并且显著地高于道路表面。在较高的车辆速度(通常高于56kph)下，气坝被降低到展开位置，并且接近道路。然而，该系统不能够确定在气坝的路线上是否存在当气坝处于展开位置时能够造成损坏的对象。并且，与不被致动的静态气坝相比，可移动的气坝可能位于车辆下部低得多的位置。这使得可移动气坝尤其可能受到道路上的障碍物的损坏。在一种替代性方法中，在车辆中提供単独的检测系统，用于确定可能影响气坝的对象的存在。传感系统警告驾驶员车辆进一歩向前移动将造成气坝的损坏。然而，该方法的ー个缺点是传感系统可能包括复杂和高成本的电路。因此，需要一种在驾驶期间最小化对车辆气坝的损坏的有成本效益的方法。
发明内容
在本发明的一个示例性实施例中，提供一种用于致动车辆的气坝的系统，该系统具有对象传感器、气坝、致动机构、和控制模块。对象传感器用于跟踪位于车辆前方的外部对象。气坝具有展开位置和非展开位置。致动机构连接到气坝，并且在展开位置和非展开位置之间致动气坝。控制模块与对象传感器和致动机构通信。控制模块包括用于监测对象传感器以便获得一组对象数据的逻辑。该组对象数据是指示在车辆前方是否存在外部对象的数据。控制模块包括用于确定所述数据是否指示位于车辆前方的外部对象可能影响气坝的逻辑。如果外部对象可能影响气坝，控制模块包括用于确定气坝和位于车辆前方的外部对象之间的距离碰撞时间(TTC)的逻辑。TTC至少基于车辆速度和该组对象数据。如果TTC低于阈值时间，控制模块包括将信号发送给致动机构以便将气坝从展开位置致动到非展开位置的逻辑。此外，本发明还涉及以下技术方案。I. 一种用于致动车辆的气坝的系统，包括
用于跟踪位于车辆前方的外部对象的对象传感器；具有展开位置和非展开位置的气坝；
连接到所述气坝的致动机构，所述致动机构在所述展开位置和非展开位置之间致动所述气坝；以及
与所述对象传感器和所述致动机构通信的控制模块，所述控制模块具有
用于监测所述对象传感器以获得ー组对象数据的逻辑，其中，所述ー组对象数据是指示在车辆的前方是否存在外部对象的数据；
用于确定所述ー组对象数据是否指示位于车辆前方的外部对象可能影响所述气坝的逻辑；
如果所述外部对象可能影响所述气坝则确定所述气坝和位于车辆前方的外部对象之间的距离碰撞时间(TTC)的逻辑，其中，所述TTC至少基于车辆速度以及所述ー组对象数据；以及
如果所述TTC低于阈值时间则将气坝数据信号发送给所述致动机构以便将所述气坝从所述展开位置致动到所述非展开位置的逻辑。2.如技术方案I所述的系统，其中，所述对象传感器是自适应巡航控制(ACC)系统和碰撞缓解制动(CMB)系统之一的一部分。3.如技术方案I所述的系统，其中，所述控制模块包括如果车辆的速度大于或等 于预定的速度达到预定的一段时间则将控制信号发送给所述气坝致动机构以便将所述气坝从所述非展开位置致动到所述展开位置的逻辑。4.如技术方案3所述的系统,其中，所述预定的速度是大约56kph,所述预定的一段时间是大约ニ秒。5.如技术方案3所述的系统,其中,所述预定的速度是大约240kph,所述预定的一段时间是大约ニ秒。6.如技术方案I所述的系统，其中，所述控制模块包括用于监测所述对象传感器以获得第二组对象数据的逻辑，其中，所述第二组对象数据指示在车辆的前方是否存在外部对象以及是否可能弓I起车辆速度的降低。7.如技术方案I所述的系统，其中，所述控制模块包括用于监测所述对象传感器以获得第二组对象数据的逻辑，其中，所述第二组对象数据指示在车辆的前方是否存在外部对象以及是否可能启动车摘的制动系统。8.如技术方案I所述的系统，其中，所述对象传感器是远程雷达、短程雷达、摄像头、以及光检测和测距(LIDAR)光学远程传感技术之一。9.如技术方案I所述的系统，其中，用于所述TTC的阈值时间的范围从大约两秒至
大约ニ秒。10.如技术方案I所述的系统，其中，所述TTC基于将所述气坝从所述展开位置致动到所述非展开位置所需要的时间量。11. 一种用于致动车辆的气坝的系统，包括
用于跟踪位于车辆前方的外部对象的对象传感器，所述对象传感器是车辆的自适应巡航控制(ACC)系统和碰撞缓解制动(CMB)系统之ー的一部分；
具有展开位置和非展开位置的气坝；
连接到所述气坝的致动机构，所述致动机构在所述展开位置和非展开位置之间致动所述气坝；以及
与所述对象传感器和所述致动机构通信的控制模块，所述控制模块具有
用于监测所述对象传感器以获得ー组对象数据的逻辑，其中，所述ー组对象数据是指示在车辆的前方是否存在外部对象的数据；
用于确定所述ー组对象数据是否指示位于车辆前方的外部对象可能影响所述气坝的逻辑；
如果所述外部对象可能影响所述气坝则确定所述气坝和位于车辆前方的外部对象之间的距离碰撞时间(TTC)的逻辑，其中，所述TTC至少基于车辆速度以及所述ー组对象数据；以及
如果所述TTC低于阈值时间则将气坝数据信号发送给所述致动机构以便将所述气坝从所述展开位置致动到所述非展开位置的逻辑。12.如技术方案11所述的系统，其中，所述控制模块包括如果车辆的速度大于或等于预定的速度达到预定的一段时间则将控制信号发送给所述气坝致动机构以便将所述气坝从所述非展开位置致动到所述展开位置的逻辑。13.如技术方案12所述的系统,其中，所述预定的速度是大约56kph,所述预定的一段时间是大约ニ秒。14.如技术方案12所述的系统，其中，所述预定的速度是大约240kph，所述预定的一段时间是大约ニ秒。 15.如技术方案11所述的系统，其中，所述控制模块包括用于监测所述对象传感器以获得第二组对象数据的逻辑，其中，所述第二组对象数据指示在车辆的前方是否存在外部对象以及是否可能弓I起车辆速度的降低。16.如技术方案11所述的系统，其中，所述控制模块包括用于监测所述对象传感器以获得第二组对象数据的逻辑，其中，所述第二组对象数据指示在车辆的前方是否存在外部对象以及是否可能启动车辆的制动系统。17.如技术方案11所述的系统，其中，用于所述TTC的阈值时间的范围从大约两秒
至大约三秒。18.如技术方案11所述的系统，其中，所述TTC基于将所述气坝从所述展开位置致动到所述非展开位置所需要的时间量。19. 一种用于致动车辆的气坝的系统，包括
用于跟踪位于车辆前方的外部对象的对象传感器，所述对象传感器是用于调整车辆速度的车辆的自适应巡航控制(ACC)系统的一部分；
具有展开位置和非展开位置的气坝；
连接到所述气坝的致动机构，所述致动机构在所述展开位置和非展开位置之间致动所述气坝；以及
与所述对象传感器和所述致动机构通信的控制模块，所述控制模块具有
用于监测所述对象传感器以获得第一组对象数据的逻辑，其中，所述第一组对象数据是指示在车辆的前方是否存在外部对象的数据；
用于监测所述对象传感器以获得第二组对象数据的逻辑，其中，所述第二组对象数据是指示在车辆的前方是否存在外部对象以及是否可能引起车辆速度降低的数据；用于确定所述第一组对象数据是否指示位于车辆前方的外部对象可能影响所述气坝的逻辑；
如果所述外部对象可能影响所述气坝则确定所述气坝和位于车辆前方的外部对象之间的距离碰撞时间(TTC)的逻辑，其中，所述TTC至少基于车辆速度、所述第一组对象数据、以及将所述气坝从所述展开位置致动到所述非展开位置所需要的时间量；以及
如果所述TTC低于阈值时间则将气坝数据信号发送给所述致动机构以便将所述气坝从所述展开位置致动到所述非展开位置的逻辑。20.如技术方案19所述的系统，其中，所述对象传感器是远程雷达、短程雷达、摄像头、以及光检测和测距(LIDAR)光学远程传感技术之一。上述特征和优点以及本发明其它的特征和优点将根据以下结合附图对本发明进行的详细说明而变得清楚。
在以下參照附图仅通过示例给出的实施例的详细说明中，其它特征、优点和细节得以显现，附图中
图I是车辆的示意图，该车辆包括用于致动气坝的系统；
图2是图I所示的车辆和外部对象的示意图；以及 图3是示例性气坝和气坝致动机构的示意图。
具体实施例方式以下说明在本质上仅仅是示例性的，而并不是为了限制本发明、其应用或用途。本文中使用的术语“模块”和“子模块”指的是专用集成电路(ASIC)、电子电路、执行一个或多个软件或固件程序的处理器(共用的、专用的、或群组的)和存储器、组合逻辑电路、和/或提供了所述功能的其它适当构件。应当明白在所有附图中，相应的附图标记指示类似的或者相应的部件和特征。根据本发明的示例性实施例，图1-2示出了由參考标号10示出的车辆。车辆10包括气坝致动系统20，该系统20具有气坝22、气坝致动机构24、对象传感器30、以及控制模块32。采用气坝致动系统20在展开位置(图2中以虚线所示)和非展开位置(图I中所示)之间致动气坝22，其中，气坝22的默认位置通常是在非展开位置。在展开位置，气坝22被降低以重定向空气流，以便加强车辆控制和发动机冷却。在非展开位置，气坝22定位为显著地高于道路表面28，并且通常不重定向空气流。如果车辆正以较低的速度行驶，或者如果气坝致动系统20检测到在道路表面28上具有可能损害气坝22的障碍物，则气坝22通常被升高到非展开位置。对象传感器30定位在车辆10的前部36中，在格栅板(未示出)或挡风玻璃35之后。对象传感器30是用于检测车辆10和位于外部的对象之间的距离12的任何类型的装置，并且可以包括例如远程雷达、短程雷达、摄像头或者光检测和测距(LIDAR)光学远程传感技术的技木。具体而言，采用对象传感器30来确定车辆10和对象或位于道路表面28上的障碍物之间的距离12。对象传感器30通过数据连接40与控制模块32通信。对象传感器30将指示车辆10和位于道路表面28上的对象之间的距离12的数据信号发送给控制模块32。在一个实施例中，对象传感器30和控制模块32是自适应巡航控制(ACC)系统34的一部分。通常采用ACC系统34来维持车辆设定速度，在驾驶期间检测位于车辆10前方的其它车辆，以及基于位于车辆10的前方的对象的位置和距离而调整车辆速度。控制模块32包括基于从对象传感器30接收到的数据而确定车辆10是否过近地跟随在另ー车辆之后的逻辑。在另ー个实施例中，对象传感器30和控制模块32是碰撞缓解制动系统(CMB)的一部分。控制模块32包括基于驾驶条件和位于车辆10前方的其它车辆之间的距离而确定碰撞的可能性的逻辑。如果识别出潜在的碰撞，则可以触发警报以警告驾驶员。CMB系统还可以由制动系统(未示出)来启动制动以降低车辆速度。具体而言，控制模块32包括如果确定在车辆10和另ー车辆之间可能发生碰撞则由制动系统启动制动的逻辑。气坝致动系统20还可以采用ACC系统34或CMB系统的对象传感器30来确定当气坝22处于展开位置时在道路28上是否存在可能对气坝22造成损坏的对象或障碍物。在一个实施例中，控制模块32包括在展开位置和非展开位置之间致动气坝22的逻辑。尽管示出了控制模块32，但应该懂得，位于车辆10中的其它控制模块也可以确定气坝22的位 置。还应该注意到的是，尽管讨论了 ACC和CMB系统，但应该懂得，对象传感器30和控制模块32可以是专用于确定气坝22的位置并致动气坝22的构件。气坝22在展开位置和非展开位置之间的位置取决于车辆速度以及是否由对象传感器30检测到道路表面28上存在障碍物(例如外部对象50)。控制模块32包括监测对象传感器30以便获得指示在车辆10的前方存在外部对象50的数据的逻辑。具体而言，控制模块32包括确定位于车辆10的前方的外部对象50是否可能在气坝22和该外部对象50之间的碰撞事件中对气坝22造成损坏的逻辑。例如，如果对象传感器30将指示位于车辆10前方的外部对象50将不会影响气坝22的数据发送给控制模块32，则控制模块32将忽略指示外部对象50的数据。例如，如果外部对象50是另ー个车辆，则控制模块32在确定是否将气坝22致动到非展开位置时将忽略外部对象50。在一个实施例中，如果控制模块32从对象传感器30接收到指示位于车辆10前方的外部对象50是静止(即，道路上的一块木头或升高的表面)的数据信号，则这通常指示外部对象50将可能影响气坝22，并且气坝22应该被致动到非展开位置。相反地，在确定是否调整ACC或CMB控制的车辆速度时，控制模块32通常忽略指示外部对象50是静止的对象信号。控制模块32还包括确定位于车辆10前方的外部对象50与气坝22之间的距离碰撞时间(TTC)的逻辑。TTC至少基于车辆10的速度、车辆10和位于车辆10的前方的外部对象50之间的距离12、以及将气坝22从展开位置致动到非展开位置所需要的时间。如果TTC低于阈值时间，则控制模块32包括用于将数据信号发送给气坝致动机构24将气坝22致动到非展开位置的逻辑。在一个实施例中，用于TTC的阈值时间的范围从大约两秒至大约三秒。TTC的阈值确保了在位于车辆10前方的外部对象50能够影响气坝22之前气坝22具有足够的时间被致动到非展开位置。也就是说，TTC的阈值取决于气坝22从展开位置致动到非展开位置所需要的时间量。在一个实施例中，在大约25°C的周围温度下，气坝22能够在大约两秒至大约三秒内致动到展开位置，然而，应该懂得，该时间量可以根据所使用的气坝的不同类型而变化。气坝22的致动依赖于车辆10的速度。例如，在一个实施例中，如果车辆10的速度大于或等于预先确定的速度SI达到一段时间Tl，则控制模块32包括用于将控制信号发送给气坝致动机构24以便将气坝22从非展开位置致动到展开位置的逻辑。在一个实施例中，时间Tl大约三秒,预先确定的速度SI大约56kph (35mph)。如果车辆10的速度大于或等于预先确定的速度S2达到一段时间T2，则控制模块32还可以包括用于将气坝22从展开位置致动到非展开位置的逻辑。在一个实施例中，预先确定的速度S2大约240kph( 150mph),时间T2大约三秒。如果车辆10的速度小于预先确定的速度S3达到一段时间T3，则控制模块32还可以包括用于将气坝22从非展开位置致动到展开位置的逻辑。在一个实施例中，预先确定的速度S3大约240kph( 150mph),时间T3大约三秒。最后，如果车辆10的速度小于预先确定的速度S4达到一段时间T4，则控制模块32可以包括用于将气坝22从展开位置致动到非展开位置的逻辑。在一个实施例中，预先确定的速度S4大约56kph(35mph),时间T4大约三秒。如果气坝致动系统20以及ACC系统34或CMB系统都采用对象传感器30，则气坝致动系统20不需要专用的对象传感器。共享对象传感器30降低车辆10的成本和复杂性。图3是气坝22、气坝致动机构24、以及连接到气坝22和气坝致动机构24的连杆系统52的 示例性实施例。在所示的实施例中，气坝致动机构24是马达。图3示出了在展开位置的气坝22，其中，气坝22被降低以重定向空气流，以便加强车辆控制和发动机冷却。连杆系统52从气坝致动机构24接收输入，在展开位置和非展开位置之间致动气坝22。在一个实施例中，连杆系统52包括蜗轮螺杆驱动连杆，然而应该懂得，也可以使用其它方法来致动气坝22。已參照示例性实施例对本发明进行了描述，本领域技术人员将理解的是，在不脱离本发明范围的情况下，可以做出各种改变和对其元件用等同物进行替换。另外，根据本发明的教导，可做许多变形以适应特定情况或材料，这些都不会脱离本发明的实质范围。因此，本发明不限于所公开的具体实施例，而是本发明将包括落入到本申请范围内的所有实施例。
权利要求
1.一种用于致动车辆的气坝的系统，包括 用于跟踪位于车辆前方的外部对象的对象传感器； 具有展开位置和非展开位置的气坝； 连接到所述气坝的致动机构，所述致动机构在所述展开位置和非展开位置之间致动所述气坝；以及 与所述对象传感器和所述致动机构通信的控制模块，所述控制模块具有 用于监测所述对象传感器以获得一组对象数据的逻辑，其中，所述一组对象数据是指示在车辆的前方是否存在外部对象的数据； 用于确定所述一组对象数据是否指示位于车辆前方的外部对象可能影响所述气坝的逻辑； 如果所述外部对象可能影响所述气坝则确定所述气坝和位于车辆前方的外部对象之间的距离碰撞时间(TTC)的逻辑，其中，所述TTC至少基于车辆速度以及所述一组对象数据；以及 如果所述TTC低于阈值时间则将气坝数据信号发送给所述致动机构以便将所述气坝从所述展开位置致动到所述非展开位置的逻辑。
2.如权利要求I所述的系统，其中，所述对象传感器是自适应巡航控制(ACC)系统和碰撞缓解制动(CMB)系统之一的一部分。
3.如权利要求I所述的系统，其中，所述控制模块包括如果车辆的速度大于或等于预定的速度达到预定的一段时间则将控制信号发送给所述气坝致动机构以便将所述气坝从所述非展开位置致动到所述展开位置的逻辑。
4.如权利要求3所述的系统，其中，所述预定的速度是大约56kph，所述预定的一段时间是大约二秒。
5.如权利要求3所述的系统，其中，所述预定的速度是大约240kph，所述预定的一段时间是大约二秒。
6.如权利要求I所述的系统，其中，所述控制模块包括用于监测所述对象传感器以获得第二组对象数据的逻辑，其中，所述第二组对象数据指示在车辆的前方是否存在外部对象以及是否可能引起车辆速度的降低。
7.如权利要求I所述的系统，其中，所述控制模块包括用于监测所述对象传感器以获得第二组对象数据的逻辑，其中，所述第二组对象数据指示在车辆的前方是否存在外部对象以及是否可能启动车辆的制动系统。
8.如权利要求I所述的系统，其中，所述对象传感器是远程雷达、短程雷达、摄像头、以及光检测和测距(LIDAR)光学远程传感技术之一。
9.一种用于致动车辆的气坝的系统，包括 用于跟踪位于车辆前方的外部对象的对象传感器，所述对象传感器是车辆的自适应巡航控制(ACC)系统和碰撞缓解制动(CMB)系统之一的一部分； 具有展开位置和非展开位置的气坝； 连接到所述气坝的致动机构，所述致动机构在所述展开位置和非展开位置之间致动所述气坝；以及 与所述对象传感器和所述致动机构通信的控制模块，所述控制模块具有用于监测所述对象传感器以获得一组对象数据的逻辑，其中，所述一组对象数据是指示在车辆的前方是否存在外部对象的数据； 用于确定所述一组对象数据是否指示位于车辆前方的外部对象可能影响所述气坝的逻辑； 如果所述外部对象可能影响所述气坝则确定所述气坝和位于车辆前方的外部对象之间的距离碰撞时间(TTC)的逻辑，其中，所述TTC至少基于车辆速度以及所述一组对象数据；以及 如果所述TTC低于阈值时间则将气坝数据信号发送给所述致动机构以便将所述气坝从所述展开位置致动到所述非展开位置的逻辑。
10.一种用于致动车辆的气坝的系统，包括 用于跟踪位于车辆前方的外部对象的对象传感器，所述对象传感器是用于调整车辆速度的车辆的自适应巡航控制(ACC)系统的一部分； 具有展开位置和非展开位置的气坝； 连接到所述气坝的致动机构，所述致动机构在所述展开位置和非展开位置之间致动所述气坝；以及 与所述对象传感器和所述致动机构通信的控制模块，所述控制模块具有 用于监测所述对象传感器以获得第一组对象数据的逻辑，其中，所述第一组对象数据是指示在车辆的前方是否存在外部对象的数据； 用于监测所述对象传感器以获得第二组对象数据的逻辑，其中，所述第二组对象数据是指示在车辆的前方是否存在外部对象以及是否可能引起车辆速度降低的数据； 用于确定所述第一组对象数据是否指示位于车辆前方的外部对象可能影响所述气坝的逻辑； 如果所述外部对象可能影响所述气坝则确定所述气坝和位于车辆前方的外部对象之间的距离碰撞时间(TTC)的逻辑，其中，所述TTC至少基于车辆速度、所述第一组对象数据、以及将所述气坝从所述展开位置致动到所述非展开位置所需要的时间量；以及 如果所述TTC低于阈值时间则将气坝数据信号发送给所述致动机构以便将所述气坝从所述展开位置致动到所述非展开位置的逻辑。
全文摘要
本发明提供一种用于致动车辆的气坝的系统，该系统具有对象传感器、气坝、致动机构、和控制模块。对象传感器用于跟踪位于车辆前方的外部对象。气坝具有展开位置和非展开位置。致动机构连接到气坝，并且在展开位置和非展开位置之间致动气坝。控制模块与对象传感器和致动机构通信。控制模块包括用于监测对象传感器以便获得一组对象数据的逻辑。该组对象数据是指示在车辆前方是否存在外部对象的数据。
文档编号B60R19/40GK102837656SQ201210207050
公开日2012年12月26日 申请日期2012年6月21日 优先权日2011年6月24日
发明者S.P.查内斯基, G.J.费勒, D.J.圭多斯 申请人:通用汽车环球科技运作有限责任公司