牵引装置检测系统的制作方法
【专利摘要】一种用于车辆的牵引装置检测系统。该系统包括布置成将车辆连接到可牵引设备的联接组件。传感器可操作地联接到联接组件并监测与联接组件有关的一个或多个参数。控制器设置成与传感器通信。控制器可操作用于在车辆的操作期间响应于由传感器检测到的信息而改变车辆的一个或多个功能。
【专利说明】牵引装置检测系统
【技术领域】
[0001]本主题涉及牵引装置检测系统，并且特别地涉及用于汽车的牵引装置检测系统。
【背景技术】
[0002]用于固定挂车和诸如自行车架和货物承载架的其它可牵引设备的牵引装置是机动车行业熟知的。此类设备的存在潜在地影响汽车的性能或操作。例如，诸如制动和加速的特性可能由于设备的尺寸或重量而改变。目前的乘用车辆具有许多自动化系统(例如，巡航控制、自主制动等)，该系统相对于乘用车辆的默认或预计操作特性而配置。这些自动化系统可能不考虑被牵引的挂车或其它设备的增加的尺寸或重量，这可能导致乘用车辆的较低效率的性能。
[0003]因此，希望提供一种用于乘用车辆的系统，该系统检测挂车或其它被牵引设备的存在和/或对此作出反应。
【发明内容】
[0004]在本发明的一个示例性实施例中，提供了用于汽车的牵引装置检测系统。该系统包括布置成将汽车连接到可牵引设备的联接组件。传感器可操作地联接到联接组件并监测与联接组件有关的一个或多个参数。控制器设置成与传感器通信。控制器可操作用于在车辆的操作期间响应于由传感器检测到的信息而改变车辆的一个或多个功能。
[0005]在本发明的另一个示例性实施例中，提供了一种操作汽车的方法。该方法包括利用传感器检测与布置成将汽车连接到可牵引设备的联接组件有关的一个或多个参数。关于一个或多个参数的信息被从传感器通信到汽车的控制器。在车辆操作期间，响应于该信息而利用控制器控制汽车的一个或多个功能的操作。
[0006]本发明还包括如下方案:
1.一种用于车辆的牵引装置检测系统，包括:
联接组件，其被布置成将所述车辆连接到可牵引设备；
传感器，其能操作地联接到所述联接组件，所述传感器监测与所述联接组件有关的一个或多个参数；以及
控制器，其与所述传感器通信，所述控制器能操作以在所述车辆的操作期间响应于由所述传感器检测到的信息而改变所述车辆的一个或多个功能。
[0007]2.根据方案I所述的牵引装置检测系统，其中，所述可牵引设备包括挂车。
[0008]3.根据方案I所述的牵引装置检测系统，其中，所述一个或多个参数与所述联接组件的或连接到所述联接组件的一个或多个联接部件的存在相对应。
[0009]4.根据方案I所述的牵引装置检测系统，其中，所述一个或多个参数与所述联接组件的或连接到所述联接组件的一个或多个联接部件的缺席相对应。
[0010]5.根据方案4所述的牵引装置检测系统，其中，所述联接组件为接收器型牵引装置，其包括具有能接收安装座的开口的接收器、以及布置成将所述安装座能移除地固定到所述接收器的销。
[0011]6.根据方案5所述的牵引装置检测系统，其中，所述传感器随同所述销而设置。
[0012]7.根据方案5所述的牵引装置检测系统，还包括经由所述安装座固定到所述接收器的拖车球。
[0013]8.根据方案7所述的牵引装置检测系统，其中，所述传感器随同所述拖车球设置。
[0014]9.根据方案I所述的牵引装置检测系统，其中，所述一个或多个参数是经由所述联接组件在所述车辆和所述可牵引设备之间传递的一个或多个力的测量值。
[0015]10.根据方案I所述的牵引装置检测系统，其中，所述一个或多个功能包括巡航控制功能、自主制动功能、自动换档功能、或包括前述中至少一者的组合。
[0016]11.根据方案I所述的牵引装置检测系统，其中，所述一个或多个功能与所述车辆的动力系统、所述车辆的变速系统、所述车辆的制动系统、或包括前述中至少一者的组合的操作相对应。
[0017]12.根据方案I所述的牵引装置检测系统，其中，所述控制器响应于所述一个或多个参数超越预定阈值而执行行动。
[0018]13.根据方案I所述的牵引装置检测系统，其中，所述控制器响应于所述一个或多个参数在第一预定范围内而执行第一行动，并且响应于所述一个或多个参数在第二预定范围内而执行第二行动。
[0019]14.一种操作车辆的方法，包括:
利用传感器检测与布置成将所述车辆连接到可牵引设备的联接组件相对应的一个或多个参数；
将指示所述一个或多个参数的信号从所述传感器发送到所述车辆的控制器；以及在所述车辆的操作期间响应于所述信号而利用所述控制器控制所述车辆的一个或多个功能。
[0020]15.根据方案14所述的方法，其中，所述一个或多个功能包括自主制动功能、巡航控制功能、自动换档功能、或包括前述中至少一者的组合。
[0021]16.根据方案14所述的方法，其中，所述一个或多个参数包括力，并且所述检测包括检测经由所述联接组件在所述车辆和所述可牵引设备之间传递的力。
[0022]17.根据方案14所述的方法，其中，所述一个或多个参数包括所述联接组件的或连接到所述联接组件的一个或多个联接部件的存在或缺席。
[0023]18.根据方案14所述的方法，其中，所述控制包括所述控制器响应于所述一个或多个参数超越预定阈值而执行行动。
[0024]19.根据方案14所述的方法，其中，所述控制包括所述控制器响应于所述一个或多个参数在第一范围内而执行第一行动，并且响应于所述一个或多个参数在第二范围内而执行第二行动。
[0025]当结合附图时，本发明的以上特征和优点以及其它特征和优点从本发明的以下详细描述中显而易见。
【专利附图】
【附图说明】
[0026]其它特征、优点和细节仅以举例方式出现在实施例的以下详细描述、参考附图的详细描述中，在附图中:
图1示意性地示出用于乘用车辆的牵引装置检测系统；
图2示意性地示出可由图1的系统的传感器测量的力与时间的示例性图线；
图3示出用于图1的示意性系统的联接组件的端视图；以及
图4是附接到根据本文所公开的一个实施例的用于可牵引设备的联接机构的图3的组件的侧视图。
【具体实施方式】
[0027]以下描述本质上仅仅是示例性的，而并非意图限制本发明、其应用或用途。应当理解，在整个附图中，对应的附图标记指示相同或对应的部分和特征。
[0028]根据本发明的示例性实施例并且参照图1，提供了用于乘用车辆12的牵引装置检测系统10。应当理解，虽然本文的实施例引用了乘用车辆，但要求保护的本发明不应受此限制，并且系统10的实施例可与卡车、厢式货车、运动型多功能车、摩托车和任何其它车辆一起使用。更具体而言，系统10包括联接组件14，其使得可牵引设备15能够被牵引到乘用车辆12、由乘用车辆12拖曳或承载。联接组件14也可被称为挂车牵引装置、拖车牵引装置或拖车杆组件。例如，可牵引设备15可以是挂车(包括但不限于用于物体和货品的一般运输的挂车以及用于具体目的的挂车，例如，拖曳或承载船、摩托车、农业设备、露营车等)、自行车架、货物承载架等、或任何其它物体、车辆、船舶、或可经由联接组件14固定到乘用车辆12的一台设备。即，组件14包括一个或多个第一联接或连接部件16，其相对于可牵引设备15的一个或多个第二联接或连接部件18互补地形成，以便在乘用车辆12和可牵引设备15之间建立机械连接。
[0029]牵引装置检测系统10也包括传感器20，其可操作地联接到联接组件14以感测和/或监测与联接组件14有关(因此与形成于乘用车辆12和可牵引设备15之间的连接有关)的一个或多个参数。在一个实施例中，传感器20检测联接部件16、第二联接部件18或联接到两者间的任何中间部件的存在和/或缺席。在该示例中，传感器20可采取磁体和磁场检测器、RFID标签和接收器、由被检测部件阻挡的光或激光传感器的形式。在一个实施例中，传感器20检测和监测在乘用车辆12和可牵引设备15之间例如经由第一联接部件16和第二联接部件18传递的力。为了测量力，传感器20可使用压电材料，测量部件的位移并使用预设的转化率将该位移转化为对应的力，或者利用任何其它合适的技术，例如应变仪或测力传感器。
[0030]由传感器20收集的信息被通信至乘用车辆12的控制器22，其控制乘用车辆12的一个或多个操作。这样，控制器22可控制、配置、修改或影响(统称为“控制”)乘用车辆12和/或乘用车辆12的各种系统的操作，如下文所讨论的。例如，如果第一联接部件16和第二联接部件18 (或其它)的存在或缺席被检测到，控制器22可被配置成确定可牵弓I设备15存在(或缺席)，并且相应地调整车辆的操作。类似地，控制器22可被配置成响应于由传感器20测量的力而执行步骤，例如以更大的力，表明挂车或更大或更重的设备的存在。
[0031]控制器22可以是例如计算机或计算机化装置，并可包括任何相关的硬件和/或软件，以用于控制、监测乘用车辆12内的各种系统和/或与这些系统通信。例如，控制器22可包括存储器、硬盘或其它存储介质、处理器或逻辑单元、有线或无线发射器和接收器。在图示实施例中，控制器22与动力系统24 (包括发动机)、变速系统26 (包括但不限于齿轮、换档机构、离合器等)和制动系统28 (包括制动器)通信，以便允许利用控制器22控制这些系统。即，例如，挂车和其它设备的增加的质量、重量或尺寸可影响乘用车辆12的操作，例如加速、制动等。这样，当由控制器22通过从传感器20接收的信号确定挂车或其它设备正被乘用车辆12拖曳时，控制器22可相应地执行乘用车辆12的控制功能或操作或引起它们的执行。
[0032]可由控制器22控制的乘用车辆12的操作的示例包括例如通过控制制动系统28的自主制动功能、巡航控制(通过控制动力系统24)、例如通过控制变速系统26的自动换档。有利地，这将使得控制器22能够在控制乘用车辆12的系统的操作时考虑可牵引设备15的重量和/或其它特性。当控制器22确定可牵引设备15不再存在或不影响乘用车辆12的性能时，控制器22可重新建立乘用车辆12的默认操作特性。本领域的普通技术人员应认识到，其它系统和操作可能会影响乘用车辆12的性能并且可由控制器22响应于由传感器20收集或检测的信息而控制。
[0033]图2示意性地示出由传感器20测量的在乘用车辆12和可牵引设备15之间传递的力相对于时间的图线的示例。控制器22可被布置成例如实时地评价该数据，以便如上文讨论那样控制乘用车辆12的操作。由控制器22考虑的因素包括测量的力的持续时间、测量的力的量值、测量的力的方向(例如，向前/向后、竖直或侧向方向)、测量的力的频率、在制动或加速期间力的发生率和方向。控制器22可被配置成响应于由传感器20测量的一个或多个参数超出一个或多个预定阈值而执行对应的动作、步骤或步骤序列。例如，控制器22可被配置成解释大的力(例如，大于预定的力阈值)、在相对长的持续时间内施加的力(例如，长于预定的时间阈值)、在加速期间远离乘用车辆12且在制动期间朝着乘用车辆12导向的力。这些参数中的每一个对应于或指示挂车或其它设备的存在。控制器22也可被布置成响应于力落入不同的阈值范围内而做出不同的反应。即，例如，如果力位于第一范围内，可由控制器22采取第一行动(例如，限制自主制动功能)，如果力位于第二范围内，可由控制器22采取第二行动(例如，完全禁用自主制动功能)。如果检测到基本上不影响乘用车辆12的操作的相对较轻的某物(例如，货物承载架或自行车架)，控制器22可以不采取任何行动，以允许发生乘用车辆12的系统24、26、28的默认操作。
[0034]联接组件14的一个实施例在图3-4中示出，并且用附图标记30标示。S卩，组件30提供可用于将乘用车辆12(图1)连接到设备15(图1)的一个示例。组件30在图示实施例中为接收器型牵引装置组件，其具有以接收器32形式示出的联接部件，接收器32可经由支撑件35固定到乘用车辆框架或底盘构件34。这样，接收器32形成用于至少部分地限定大体上在图1中示出的一个或多个第一联接部件16的实施例。支撑件35可以例如经由螺栓或其它紧固件可移除地连接到框架构件34。应当理解，也可使用其它类型的牵引系统，例如固定的拉杆牵引系统。组件30仅提供用于示例性目的，并且要求保护的本发明不应受此限制。
[0035]接收器式牵引系统被配置成能够可移除地连接到多个附件和设备，例如，自行车架、货物承载架、拖车球，并且接收器32相应地具有布置成接收对应的安装座或平台38的开口 36。销40被包括以将安装座38可移除地固定到接收器32。在图4的图示实施例中，安装座38被配置用于拖车或牵引球42，其能利用待连接设备(可牵引设备15)的对应联接部件(第二联接部件18)经由组件30接合到车辆(乘用车辆12)。这样，安装座38或拖车球42也可理解为表示图1示意性地示出的第一联接部件16的一个实施例。拖车球42能接合在舌状物46的承窝44内。舌状物46由此表示也在图1中示意性地示出的可牵引设备15的第二联接部件18的一个示例性实施例。应当理解，第一联接部件16和第二联接部件18可采取除了接收器32、安装座38、拖车球42和/或舌状物46的图示示例之外的形式，例如，挂钩、牵引环、卡环和枢轴组件。
[0036]在图3和4中，传感器20a描绘为具有销40，并且传感器20b描绘为具有从拖车球42延伸的轴48。在一个实施例中，轴48为结构构件，其将拖车球42固定到安装座38和/或使得拖车球42能够可释放地固定到安装座38。传感器20a和20b提供为传感器20的两个实施例，并且应当理解，传感器20的所有描述通常都适用于传感器20a和20b。S卩，如上文参照传感器20所述，传感器20a和20b可被布置用于监测与连接在乘用车辆12和设备15之间的联接组件(组件14、30)有关的一个或多个参数。例如，传感器20a可检测销40或安装座38在接收器32内的存在并且发送信号到控制器22。传感器20a也可测量经由销40在车辆12和可牵引设备15之间传递的力并且发送信号到控制器22。传感器20b可被类似地配置成允许控制器22检测轴48在安装座40内的存在或者监测经由拖车球42和轴48传递到安装座38或接收器32的力。
[0037]应当理解，多个传感器20可被包括，并且一个或多个传感器20可包括在车辆和可牵引设备之间的联接件的任何部件中。在一个实施例中，传感器20包括在围绕或支撑销40或轴48的衬套中。在一个实施例中，传感器20包括在螺栓或其它紧固件中，该螺栓或其它紧固件将支撑体35可释放地固定到框架构件34、将接收器32可释放地固定到支撑体35、或将拖车球42可释放地固定到安装座38。在一个实施例中，传感器20包括在组件30的配电板50内，并且有关设备15的信息电通信到乘用车辆12。应当理解，传感器20可位于任何联接部件、连接器、紧固件、或附接装置中，它们合适地定位成检测与在车辆和挂车或其它设备之间的联接有关的一个或多个参数，例如，一个或多个联接部件的存在/缺席、施加在挂车和设备之间的力(直接地或通过连接到例如其它部件而间接地测量)。这样，控制器22可响应于检测到的参数而控制车辆12的性能，以便使车辆能够更高效或有效地拖曳、牵引或承载所需设备。
[0038]应当理解，虽然本文中的实施例将控制器22描述为分立的部件，但这是为了示例性目的，并且要求保护的本发明不应受此限制。在其它实施例中，控制器22的功能可分布在若干处理器或控制器之间。例如，控制器22的功能可由系统24、26、28分担和执行。在另一个实施例中，控制器22的功能可集成到发动机控制模块(ECM)中。在另一些实施例中，控制器22被集成到传感器30中。
[0039]虽然已经结合示例性实施例描述了本发明，但本领域的技术人员应当理解，在不脱离本发明的范围的情况下，可进行各种改变，并且可以用等同物替代本发明的要素。此夕卜，在不脱离本发明实质范围的情况下，基于本发明的教导可进行许多修改以适应特定的情况或材料。因此，并非意图将本发明局限于本发明所公开的具体实施例，相反，本发明将包括属于本申请范围内的所有实施例。
【权利要求】
1.一种用于车辆的牵引装置检测系统，包括: 联接组件，其被布置成将所述车辆连接到可牵引设备； 传感器，其能操作地联接到所述联接组件，所述传感器监测与所述联接组件有关的一个或多个参数；以及 控制器，其与所述传感器通信，所述控制器能操作以在所述车辆的操作期间响应于由所述传感器检测到的信息而改变所述车辆的一个或多个功能。
2.根据权利要求1所述的牵引装置检测系统，其中，所述可牵引设备包括挂车。
3.根据权利要求1所述的牵引装置检测系统，其中，所述一个或多个参数与所述联接组件的或连接到所述联接组件的一个或多个联接部件的存在相对应。
4.根据权利要求1所述的牵引装置检测系统，其中，所述一个或多个参数与所述联接组件的或连接到所述联接组件的一个或多个联接部件的缺席相对应。
5.根据权利要求4所述的牵引装置检测系统，其中，所述联接组件为接收器型牵引装置，其包括具有能接收安装座的开口的接收器、以及布置成将所述安装座能移除地固定到所述接收器的销。
6.根据权利要求5所述的牵引装置检测系统，其中，所述传感器随同所述销而设置。
7.根据权利要求5所述的牵引装置检测系统，还包括经由所述安装座固定到所述接收器的拖车球。
8.根据权利要求7所述的牵引装置检测系统，其中，所述传感器随同所述拖车球设置。
9.根据权利要求1所述的牵引装置检测系统，其中，所述一个或多个参数是经由所述联接组件在所述车辆和所述可牵引设备之间传递的一个或多个力的测量值。
10.一种操作车辆的方法，包括: 利用传感器检测与布置成将所述车辆连接到可牵引设备的联接组件相对应的一个或多个参数； 将指示所述一个或多个参数的信号从所述传感器发送到所述车辆的控制器；以及 在所述车辆的操作期间响应于所述信号而利用所述控制器控制所述车辆的一个或多个功能。
【文档编号】B60D1/58GK104339999SQ201410367876
【公开日】2015年2月11日 申请日期:2014年7月30日 优先权日:2013年7月30日
【发明者】W.S.马特纳, D.A.博登米勒 申请人:通用汽车环球科技运作有限责任公司