停车期间的车辆俯仰控制的制作方法

文档序号:14511861阅读:502来源:国知局
停车期间的车辆俯仰控制的制作方法

本公开涉及停车期间的车辆俯仰控制,并且更具体地,涉及减轻停车终了(end-of-stop)回弹不适。



背景技术:

机动车辆为商业、政府和私人实体提供了大部分的运输。目前正在开发和部署自主车辆和驾驶辅助系统以提供安全特征、减少所需的用户输入量或甚至完全消除用户参与。例如,一些驾驶辅助系统(例如防撞系统)可以在人类驾驶时监视车辆的行驶、位置和速度以及其他对象。当系统检测到碰撞或撞击即将到来时,防撞系统可能会干预并施加刹车,引导车辆,或执行其他避免或安全操纵。作为另一示例,自主车辆可以在很少或者没有用户输入的情况下驾驶、导航和/或停放车辆。因为车辆经常携带人或其他货物,所以重要的是为乘客舒适和货物安全提供平稳的乘坐。



技术实现要素:

根据本发明,提供一种用于降低停止车辆时悬架回弹率的方法,方法包含:

确定车辆在制动期间具有前向俯仰;和

响应于车辆实现大致为零的前进速度,而进行以下操作:

向一个或多个非驱动轮施加制动压力,和

向一个或多个驱动轮施加反向扭矩。

根据本发明的一个实施例,方法进一步包含减小反向扭矩以允许车辆返回到零俯仰角位置。

根据本发明的一个实施例,方法进一步包含:

确定包含车辆俯仰角、道路坡度、车辆模型或者当前悬架阻尼率中的一个或多个的参数;

基于参数来确定制动压力水平;和

基于参数来确定反向扭矩水平;

其中施加制动压力包含施加制动压力水平并且施加反向扭矩包含施加反向扭矩水平。

根据本发明的一个实施例,方法进一步包含周期性地重复确定参数、确定制动压力水平、确定反向扭矩水平、施加制动压力水平和施加反向扭矩水平中的一个或多个以维持悬架回弹率低于阈值回弹率。

根据本发明的一个实施例,向非驱动轮施加制动压力包含使用紧急制动器或行车制动器中的一个或多个来施加制动压力。

根据本发明的一个实施例,确定车辆具有前向俯仰包含基于轮胎压力的变化来确定车辆俯仰角。

根据本发明的一个实施例,确定车辆具有前向俯仰包含基于车辆减速率来确定车辆俯仰角。

根据本发明的一个实施例,施加制动压力和施加反向扭矩包含基于车辆俯仰角来增加或减少制动或反向扭矩。

根据本发明,提供一种系统,该系统包含:

配置为确定车辆在制动期间具有前向俯仰的俯仰部件;

配置为响应于车辆实现大体为零的前进速度来进行下面的操作的回弹部件:

使用一个或多个制动器向一个或多个非驱动轮施加制动压力;和

使用马达或发动机向一个或多个驱动轮施加反向扭矩。

根据本发明的一个实施例,回弹部件进一步被配置为减小反向扭矩以允许车辆返回到零俯仰位置。

根据本发明的一个实施例,系统进一步包含:

配置为确定包含车辆俯仰角、道路坡度、车辆模型或者当前悬架阻尼率中的一个或多个的参数的参数部件;

配置为基于参数来确定制动压力水平的制动水平部件;和

配置为基于参数来确定反向扭矩水平的扭矩水平部件;

其中回弹部件被配置为通过施加制动压力水平来施加制动压力以及通过施加反向扭矩水平来施加反向扭矩。

根据本发明的一个实施例,回弹部件被配置为使得系统周期性地重复确定参数、确定制动压力水平、确定反向扭矩水平、施加制动压力水平和施加反向扭矩水平中的一个或多个,以维持悬架回弹率低于阈值回弹率。

根据本发明的一个实施例,一个或多个制动器包含紧急制动器或者行车制动器中的一个或多个。

根据本发明的一个实施例,俯仰部件被配置为通过基于轮胎压力的变化确定车辆俯仰角来确定车辆具有前向俯仰。

根据本发明的一个实施例,俯仰部件被配置为通过基于车辆减速率确定车辆俯仰角来确定车辆具有前向俯仰。

根据本发明的一个实施例,回弹部件被配置为通过基于车辆俯仰角增加或减小制动或反向扭矩来施加制动压力或施加反向扭矩。

根据本发明,提供一种存储指令的计算机可读存储介质,指令在由一个或多个处理器执行时使得一个或多个处理器进行下面的操作:

确定车辆在制动期间具有前向俯仰;和

响应于车辆实现大体为零的前进速度来进行下面的操作,

向一个或多个非驱动轮施加制动压力,和

向一个或多个驱动轮施加反向扭矩。

根据本发明的一个实施例,计算机可读存储介质进一步包含使得一个或多个处理器减小反向扭矩以允许车辆返回到零俯仰位置的指令。

根据本发明的一个实施例,计算机可读存储介质进一步包含使得一个或多个处理器执行下面的操作的指令:

确定包含车辆俯仰角、道路坡度、车辆模型或者当前悬架阻尼率中的一个或多个的参数;

基于参数来确定制动压力水平;和

基于参数来确定反向扭矩水平;

其中指令使得一个或多个处理器通过施加制动压力水平来施加制动压力以及通过施加反向扭矩水平来施加反向扭矩。

根据本发明的一个实施例,计算机可读存储介质进一步包含使得一个或多个处理器周期性地重复确定参数、确定制动压力水平、确定反向扭矩水平、施加制动压力水平和施加反向扭矩水平中的一个或多个以维持悬架回弹率低于阈值回弹率的指令。

附图说明

参考以下附图描述本公开的非限制性和非穷尽性实现,其中除非另有说明,相同的附图标记表示各个视图中的相似部分。关于下面的描述和附图,本公开的优点将变得更好地理解,其中:

图1是示出根据一个实施例的包括自动驾驶/辅助系统的车辆控制系统的实现的示意性框图;

图2a是示出在停车期间或停车时向前倾斜的车辆的透视侧视图;

图2b是示出在停车之后从向前倾斜回弹的车辆的透视侧视图;

图3a是示出在停车期间或停车时向前倾斜的车辆的透视侧视图;

图3b是示出根据一个实施例的在停车之后回弹减轻的透视侧视图;

图4是示出根据一个实施例的车辆的电子控制单元(ecu)的部件之间的通信的示意性框图;

图5是示出根据一个实施例的基于车辆的当前驾驶参数来设置车辆的俯仰标志的方法的示意性流程图;

图6是示出根据一个实施方式的俯仰控制部件的示例部件的示意性框图;

图7是示出根据一个实施方式的用于降低在停止车辆时悬架回弹率的方法的示意性框图;和

图8是示出根据一个实施方式的计算系统的示意性框图。

具体实施方式

停车终了悬架回弹(其也称为车头跳动(headbob)、点头(headnod)或停车终了颠簸(end-of-stopgrab))可能导致乘客或货物的不适或者反感。当制动车辆通过张紧悬架而转变成静止时,可能会导致停车终了悬架回弹。例如,在减速期间,车辆可能向前倾斜(例如,处于制动点头(nosedive)),当车辆停止时,这可能导致悬架回弹,从而导致驾驶员和乘客经历向后的俯仰力。由于前悬架回弹太快和/或阻尼不足,可能会发生回弹。这种回弹的影响是车辆的前向动力和/或前负荷的突然释放。

申请人已经认识到并开发了系统、方法和装置,以减少回弹率(reboundrate)并避免可能发生的伴随的颠簸或不适。根据一个实施例,用于减少停车终了回弹的系统包括俯仰部件和回弹部件。俯仰部件被配置为确定车辆在制动期间具有前向俯仰。回弹部件被配置为减少前悬架响应于车辆实现大体为零的前进速度而回弹的速度。回弹部件使用一个或多个制动器向一个或多个非驱动轮施加制动压力,以及使用马达向一个或多个驱动轮施加反向扭矩。

在向一个或多个驱动轮(例如前轮)施加反向扭矩的同时制动一个或多个车轮(例如后轮)导致对前悬架的向下的力。这可以在前悬架上保持向下的力,以限制前悬架回弹的速度。例如,当车辆停止时,悬架前弹簧张紧(或压缩)。可以将制动压力施加到非从动轴(使用行车制动器(servicebrake)的液压或者使用电动驻车制动器)。动力传动系统扭矩也可以快速反向斜坡上升,以在汽车上创造一个将悬架向下推到前轮上的时刻。因此,动力传动系统扭矩可以抵消至少一些悬架回弹。应该注意的是,发动机或马达动力传动系统扭矩只能作用在从动轴上。这会在重心之下产生向后的力,并且所产生的重心扭矩朝向负俯仰角扭转(倾斜)。无论是前轮驱动车辆还是后轮驱动车辆,这种扭矩朝向负俯仰角扭转。具体地说,即使在后轮接收反向扭矩并且前轮被制动的后轮驱动车辆上,合力总是作用在负的x方向上。扭矩可以缓慢地斜坡下降(例如减小),以允许车辆返回到零俯仰角(例如,水平或平行于道路)。在一个实施例中,可以使用连续受控制的阻尼(ccd)来防止/限制悬架张紧(windup)和/或释放。然而,如果悬架在防止或限制悬架张紧方面不成功,则与制动相结合的反向扭矩可能会阻止回弹。

在一个实施例中,系统可以基于车辆俯仰来提供反馈控制(闭环)。可以使用俯仰传感器来计算车辆俯仰角,该俯仰传感器可以包括在横摆和长加速传感器所在的约束控制模块(rcm)内。在其他实施例中,不需要物理传感器。这种情况是可以基于来自轮胎压力传感器的信息来推断俯仰角。例如,俯仰角可以基于表示前负荷的前轮胎或后轮胎的压力变化来计算。另一个这样的情况是从车辆的速度、纵向减速率、横摆以及相关的扭矩来推断俯仰角。作为进一步的扩展,可以在各种车辆模型中计算和使用俯仰角,而不限于上述参数。

用于减少停车终了回弹率的系统、方法和设备提供了显著的益处。具体来说,这里公开的方法和系统不牺牲制动距离。例如,对于给定的踏板位置维持减速率,并且不需要降低减速率来减轻停车终了颠簸。其他策略会改变减速率,并且可能导致更长的制动距离,这是一个安全问题。方法和系统通过减少停车终了颠簸来提高客户满意度,并且可以在许多已经制造的车辆中实现。例如,可以简单地通过更新车辆的控制器中的软件或算法,在许多现有车辆中应用用于俯仰计算、反向扭矩和制动的算法。

将关于下面的附图讨论其它实施例和示例。

现在参考附图,图1示出了示例车辆控制系统100。车辆控制系统100包括自动驾驶/辅助系统102。自动驾驶/辅助系统102可以用于自动化或控制车辆的操作或者为人类驾驶员提供协助。例如,自动驾驶/辅助系统102可以控制车辆的制动、转向、加速、灯、警报、驾驶员通知、无线电、悬架阻尼或车辆的任何其它驾驶或辅助系统中的一个或多个。在另一示例中,自动驾驶/辅助系统102可能无法提供对驾驶(例如,转向、加速或制动)的任何控制,但是可以提供通知和警报以辅助人类驾驶者安全驾驶。例如,自动驾驶/辅助系统102可以包括一个或多个控制器(例如本文所讨论的那些),该一个或多个控制器通过控制器总线提供或接收数据,并使用这些数据来确定要执行的动作和/或提供指令或信号以启动这些动作。

自动驾驶/辅助系统102可以包括俯仰控制部件104以减轻停车终了颠簸。俯仰控制部件104通过向非从动轴施加制动压力并使动力传动系统扭矩反向斜坡变化来防止在停车终了时产生的悬架回弹。反向扭矩在车辆上产生将悬架向下推到前轮上并抑制悬架回弹的时刻。发动机动力传动系统扭矩仅作用在从动轴上。所产生的重心(cg)扭矩朝向负俯仰角扭转(倾斜)。如果连续受控制的阻尼(ccd)悬架没有防止张紧,则俯仰控制部件104可以保持负的俯仰角并使扭矩缓慢地斜坡下降(即,减小),从而俯仰角返回到零。俯仰控制部件104还可以命令ccd悬架以防止张紧来抑制反作用。俯仰控制部件104使用一种算法计算车辆的俯仰。俯仰控制部件104可以使用一种反馈/闭环算法,并且基于由实际俯仰传感器提供的车辆俯仰位置、来自轮胎压力传感器的推断俯仰和/或针对俯仰角校准的速度/减速度反馈。

车辆控制系统100还包括用于检测附近对象、车道标记、凸块、道路纹理的存在和/或确定主车辆(例如,包括车辆控制系统100的车辆)的位置的一个或多个传感器系统/设备。例如,车辆控制系统100可以包括一个或多个雷达系统106、一个或多个激光雷达(lidar)系统108、一个或多个摄像机系统110、全球定位系统(gps)112和/或超声系统114。车辆控制系统100可以包括用于存储诸如车辆信息(模型信息或车辆性能特征)、地图数据、驾驶历史(即,行驶历史)或其他数据的相关或有用数据的数据存储器116。车辆控制系统100还可以包括用于与移动或无线网络、其他车辆、基础设施、云或远程计算或存储资源或者任何其它通信系统进行无线通信的收发器118。

车辆控制系统100可以包括车辆控制致动器120,以控制诸如电动马达、开关或其他致动器的车辆的驾驶的各个方面,以控制制动、加速、转向、悬架阻尼等。例如,车辆控制致动器120可以包括可以通过电流或电信号控制的每个车轮上的半主动阻尼器或减震器。车辆控制系统100可以包括一个或多个显示器122、扬声器124或者其他设备,使得可以为人类驾驶员或乘客提供通知。显示器122可以包括可以被车辆的驾驶员或乘客看到的抬头显示器、仪表板显示器或指示器、显示屏幕或者任何其它视觉指示器。扬声器124可以包括车辆的声音系统的一个或多个扬声器,或者可以包括专用于驾驶员通知的扬声器。车辆控制致动器120、显示器122、扬声器124或者车辆控制系统100的其他部件可以通过自动驾驶/辅助系统102的一个或多个控制器来控制。

在一个实施例中,自动驾驶/辅助系统102仅在由人类驾驶员驾驶期间提供辅助和车辆控制。例如,自动驾驶/辅助系统102可以在车辆加速、制动或转向车辆时调节用于乘坐的悬架或改善乘坐舒适性。在一个实施例中,自动驾驶/辅助系统102被配置为控制主车辆的驾驶或导航。例如,自动驾驶/辅助系统102可以控制车辆控制致动器120以在道路的车道、停车场、私家车道或其他位置上行驶路径。例如,自动驾驶/辅助系统102可以基于由任何部件106-118提供的信息或感知数据来确定路径。传感器系统/设备106-110和114可以用于获得实时传感器数据,使得自动驾驶/辅助系统102可以辅助驾驶员或者实时驾驶车辆。在一个实施例中,自动驾驶/辅助系统102还使用存储在驾驶历史(本地或远程)中的信息来确定当前环境的状况。自动驾驶/辅助系统102可以实现驾驶或辅助驾驶车辆的一个或多个算法、应用、程序或功能。

应当理解的是,图1的实施例仅以示例的方式给出。在不脱离本公开的范围的情况下,其他实施例可以包括更少的或附加的部件。另外,所示的部件可以组合或包括在其他部件中而不受限制。

图2a和2b示出了停车后的悬架回弹。图2a示出了车辆制动和/或停车。车辆包括前轮202、后轮204、前制动器206、后制动器208、前悬架210、后悬架212和发动机/马达214。在停车期间或甚至停车后短暂时间内,车辆可能由于前负荷使前悬架210被加载(前悬架压缩(lineup))而向前倾斜,如线216所示。如果不足够地阻尼或以其它方式减轻,则前悬架210可以松开(延伸)并且使车辆从向前倾斜快速地过渡到向上仰起,甚至可能向后倾斜。图2b示出了停车后当前悬架210回弹使得车辆200向上和/或向后倾斜时的车辆200。在停车之后,车辆200的前端可以向上倾斜,使得车辆向后倾斜,如线218所示。甚至较小的回弹可能导致乘客不舒适或者导致货物被移动。

图3a和3b示出了根据一个实施例的停车后的回弹减轻。例如,使用施加在前轮206上的反向扭矩以及施加到后轮204上的制动压力可以减轻或减慢回弹。图3a示出了停车时前悬架210压缩的车辆200。图3b示出了停车之后前悬架210仍然被压缩的车辆200。在停车之后,前悬架210试图如线218所示回弹。然而,从发动机/马达214到前轮202的扭矩引起抵消悬架回弹218的动力传动系统力矩(线302)。例如,从发动机/马达214施加到车轮的扭矩引起与悬架回弹218相反的向下的力302,并且施加到后轮204的制动压力使车辆200保持在适当位置。可以使用紧急制动器(例如驻车制动器或手制动器)或者行车制动器来提供制动。行车制动器可以包括驾驶员或控制系统使用的用来减慢或停止行驶车辆的停车制动器(例如每个车轮上的盘式制动器或鼓式制动器)。可以缓慢地释放或减小反向扭矩,以允许前悬架210缓慢而平稳地返回到其自然状态。

扭矩可以施加到前轮202或后轮204。例如,在前轮驱动车辆中,反向扭矩被施加到前轮202,并且制动被施加到后轮204。作为另一示例,在后轮驱动车辆中,反向扭矩被施加到后轮204,而制动被施加到前轮202。在一个实施例中,即使驾驶员释放制动踏板,也可能在非驱动轮上发生制动。这可以在不需要用户的输入或控制的情况下允许自动执行回弹减轻。当然,如果用户在此期间按压加速器踏板,则可以终止非驱动轮的制动和/或施加到驱动轮的反向扭矩,并且可以按照用户指示向驱动轮施加正确的扭矩的量和方向。

在一个实施例中,施加到前轮的扭矩的量可以基于车辆的当前俯仰角。俯仰角可以基于俯仰传感器直接确定,或者可以基于后悬架和前悬架的偏转来间接地确定。在一个实施例中,俯仰角可以基于车辆的速度、当前减速率和/或特定特性来确定。例如,可以在仅给定速度和/或减速率的情况下使用关于车辆重量、重心、重心和前桥或后桥之间的距离、车辆高度或者关于车辆的其他细节的信息来估计车辆的当前俯仰。

图4是示出车辆的电子控制单元(ecu)的部件之间的通信的示意性框图。例如,ecu可以作为图1的控制系统100或俯仰控制部件104的一部分来被包括。约束控制模块(rcm)402确定俯仰(车辆俯仰角)和减速时间(车辆减速率)并且将它们提供给防抱死制动系统(abs)404。abs404还从轮胎压力监测系统(tpms)406接收每个轮胎的轮胎压力(t_pres),并且从车轮转速传感器(wss)408接收车轮转速(4x车轮转速)。基于输入,abs404确定制动扭矩(brk_tq)、车速(v_spd)、前桥制动压力(brk_pres_ra)、后桥制动压力(brk_pres_ra)和俯仰标志(pitch_flag)。俯仰标志可以指示车辆俯仰是否超过或低于俯仰阈值。

abs404将前桥的制动压力(brk_pres_fa)输出到一个或多个前制动钳(或前制动器),并且将后桥的制动压力(brk_pres_ra)输出到后制动钳(或后制动器)。在一个实施例中,当abs404向驱动轮施加制动压力时,反向扭矩被施加到从动轮,从而减少停车后的回弹率,并且由此减轻车头跳动或停车终了颠簸。abs404将加速器踏板的位置(accel_ped)、车速(v_spd)、制动扭矩(brk_tq)和俯仰标志(pitch_flag)输出到动力传动系统控制模块(pcm)410。基于该数据,pcm410生成动力传动系统扭矩以施加到驱动轮。在一个实施例中,pcm410生成反向扭矩以在制动到停止之后减少前悬架回弹。abs404还将车辆负荷(v_load)和连续受控的阻尼位置(ccd_pos)输出到连续受控的阻尼(ccd)模块412。ccd模块412将压缩位置输出到前悬架和后悬架以控制阻尼和压缩。

图5是示出基于车辆的当前驾驶参数来设置车辆的俯仰标志(例如,图4的pitch_flag)的方法500的示意性流程图。方法500可以由ecu、abs系统、或俯仰控制部件104或者控制系统100的其它部件执行。方法500包括确定加速器踏板是否被按压或者车辆是否处于驾驶状态502。如果加速器踏板正在被按压或者车辆处于驾驶状态(在502为“真(true)”),则在504将俯仰标志设置为假(false)和/或将驻车制动器状态(epbactv_b)设置为假。如果加速器踏板正在被按压,并且车辆不处于驱动状态(在502为假),则该方法包括确定车辆是否处于或接近静止状态506。例如,俯仰控制部件104可以确定车辆速度是否低于阈值。

如果车辆处于或接近静止状态(在506为真),则该方法包括检查车辆俯仰是否低于离开临界角(exitcriticalangle)508。离开临界角可以包括较大的回弹开始不舒服的角度。因为猛冲或向前倾斜可能形成负角,所以俯仰可能需要下降到低于离开临界角(例如,比临界角更负)以触发回弹减轻。如果俯仰比临界角大(例如,不更负)(在508为真),则在504将俯仰标志设置为假和/或将驻车制动器状态(epbactv_b)设置为假。如果俯仰低于临界角(例如,比临界角更负)(在508为假),则在510将俯仰标志设置为真和/或将驻车制动器状态(epbactv_b)设置为真。(真俯仰标志和/或真驻车制动器状态可以触发反向扭矩过程以减轻回弹。)

如果车辆不处于或不接近静止状态(在506为假),则该方法包括确定车辆是否正在向前移动并且存在正制动扭矩(例如,制动器正使车辆减速)512。如果车辆不正在向前移动,并且不存在正制动力矩(在512为假),则在504将俯仰标志设置为假,和/或将驻车制动器状态(epbactv_b)设置为假。如果车辆正在向前移动并且存在正制动扭矩(在512为真),则该方法包括确定是否存在高于低速度的严格的减速度514。例如,严格的减速度可以包括超过阈值减速率的减速度,而低速度可以包括阈值速度。如果存在高于低速度的严格的减速度(在514为真),则在510将俯仰标志设置为真和/或将驻车制动器状态(epbactv_b)设置为真。如果不存在高于低速度的严格的减速度(在514为假),则该方法500包括确定车辆俯仰是否小于进入临界角516。进入临界角可以包括回弹可能开始不明显的或者以其他方式可以接受的角度。如果俯仰不小于进入临界角(例如,不比临界角更负)(在516为假),则在504将俯仰标志设置为假和/或将驻车制动器状态(epbactv_b)设置为假。如果俯仰低于进入临界角(例如,比临界角更负)(在516处为真),则在510将俯仰标志设置为真和/或将驻车制动器状态(epbactv_b)设置为真。

可以周期性地执行方法500(例如,通过俯仰控制部件510或abs404)来更新俯仰标志和/或驻车制动器状态的状态。该俯仰标志可用于确定是否应使用反向扭矩和制动特征来减轻停车终了颠簸。如果俯仰标志为假,则可以停用反向扭矩和制动特征。

在一个实施例中,下面的等式1可以用于基于前悬架从平衡(例如静止压缩)的位移/压缩来估计车辆的俯仰角。

等式1:

等式1的参数表示如下:φ是车辆的俯仰,当车辆的前端向下倾斜时,φ是负的;x是前悬架或前桥与车辆重心之间的距离;以及d是前悬架的位移量(以距离计)。系统可以求解φ来估计车辆的当前俯仰。车辆俯仰角也可以基于俯仰传感器或者甚至车速和车辆减速度来直接计算。

在一个实施例中,下面的等式2可以用于估计匹配前悬架从平衡(例如静止压缩)的位移/压缩所需的扭矩量。

等式2:

等式2的参数表示如下:r是车轮的半径;y是车辆重心的高度(例如,从水平地面);x是前悬架或前桥与车辆重心之间的距离(对于前轮驱动车辆);d是前悬架的位移量(以距离计);以及k是前悬架(例如,前弹簧)的压缩常数。应当注意的是,r·k·x/y可以是可以计算并存储为给定车辆或车辆模型的参数的常数。系统可以求解tpt以确定将需要多少扭矩来匹配车辆的当前俯仰的估计的当前位移。例如,所计算的扭矩可以用于防止回弹,并且所计算的扭矩可以缓慢地斜坡下降,以允许车辆平滑地返回到平衡状态,而不会引起不舒适的停车终了颠簸或车头跳动。

下面的伪代码是用于说明基于悬架偏转来计算车辆俯仰的一个实施例。

可以将以下参数作为全局控制器区域网(can)信号来传递。然而,上面的伪代码将它们显示为传递值。pedal_accel=加速器踏板百分比下降;我们监控这个并在其大于阈值的情况下取消俯仰控制。v_spd=车速;我们监控它什么时候到达零。v_accel=补偿(滤波)长减速信号,用于确定变速器的结束。brk_tq=请求制动扭矩,检查是否施加制动扭矩。gearlvr_pos=prndl(挡位选择器)的位置。对于俯仰参数,上述伪代码假定rcm402、前控制界面模块(fcim)或abs404具有俯仰角传感器并且传感器被补偿(滤波)。

下面的代码表示基于悬架偏转来计算车辆俯仰的一个实施方式。例如,可以在实际俯仰测量值不可用时计算所计算的车辆俯仰,或者所计算的车辆俯仰可以用来过滤或补充其他车辆俯仰确定以获得更准确的车辆俯仰。

存在基于作用在前桥和后桥上的力乘以与车辆重心的距离(例如,y方向或垂直于地面)来产生负俯仰的力矩。这种轴向力是车辆减速度乘以车辆质量。存在通过由抵抗负俯仰的悬架力乘以与车辆重心的距离(例如,x方向或平行于地面)来产生的抵抗力矩。这种悬架力=弹簧常数x偏转。当m1=m2时,达到平衡。该悬架偏转定义了俯仰角。tan(俯仰角)=悬架y偏转/悬架与重心的x距离。

转向图6,示出了示出根据一个实施例的俯仰控制部件104的部件的示意性框图。俯仰控制部件104包括参数部件602、俯仰部件604、扭矩水平部件606、制动水平部件608和回弹部件610。部件602-610仅以说明的方式给出,并且可以不全部被包括在所有实施例中。事实上,一些实施例可以包括部件602-610中的仅一个或者两个或更多个的任何组合。例如,部件602-610中的一些可以位于俯仰控制部件104的外部,例如在自动驾驶/辅助系统102、ecu(例如rcm402、abs404、pcm410或ccd模块412)或其他地方中。

参数部件602被配置为确定车辆的参数。这些参数可以包括关于车辆行进、驾驶员输入、驾驶环境、车辆模型或性能信息、或者任何其他参数的信息。在一个实施例中,参数部件602可以从车辆的传感器或控制器接收参数。在一个实施例中,参数部件602可以接收或计算包括车辆俯仰角、道路坡度、车辆模型、当前悬架阻尼率等的参数。

俯仰部件604被配置为确定车辆的当前俯仰角。例如,俯仰部件604可以基于车辆的俯仰传感器来确定俯仰角。作为另一实施例,俯仰部件604基于悬架位移来确定俯仰角。例如,俯仰部件可以基于车辆的后悬架和/或前悬架的压缩来确定俯仰角。俯仰角可以基于如等式1所示的冲击或悬架位移来计算。在一个实施例中,俯仰部件604基于轮胎压力的变化来确定车辆俯仰角。例如,前轮胎中的压力的增加和/或后轮胎中的压力的降低可以指示车辆正在向前倾斜。在一个实施例中,俯仰部件604基于车辆减速率来确定俯仰角。

在一个实施例中,俯仰部件604被配置为确定俯仰角的绝对值是否超过俯仰阈值。例如,俯仰部件604可以确定车辆的俯仰角,并且确定俯仰角的绝对值是否大于、等于或小于阈值。在一个实施例中,俯仰部件604可以确定俯仰角是否大于负俯仰(例如,前向俯仰可以具有负俯仰角)。在一个实施例中,如果俯仰角小于俯仰阈值(例如,比俯仰阈值更负),则俯仰部件604可以确定俯仰角超过俯仰阈值。

扭矩水平部件606被配置为确定施加于驱动轮的反向扭矩水平。例如,扭矩水平部件606可以基于将引起车辆的当前俯仰所需的扭矩的量来确定反向扭矩水平。扭矩水平部件606还可以计算反向扭矩水平以稍微减小俯仰,使得车辆的俯仰角可以缓慢地减小到零俯仰或者平衡。

制动水平部件608被配置为确定施加于非驱动轮的制动压力水平。例如,制动水平部件608可以确定在施加反向扭矩期间是否施加制动器来将车辆维持在适当位置。在一个实施例中,即使用户还没有提供踏板或其他输入来启动制动器,制动器水平部件608可以确定是否致动紧急制动器(其可以包括驻车制动器)、行车制动器或其他制动器。

回弹部件610被配置为基于由其他部件602-608确定的参数、俯仰角、制动水平和/或反向扭矩水平来施加制动压力和/或反向扭矩。在一个实施例中,回弹部件610通过向制动模块(例如,abs404)或动力传动系统模块(例如,pcm410)提供指令来使制动水平或扭矩水平被施加。在一个实施例中,回弹部件610使得响应于车辆实现大体为零的前进速度并且具有超过(或低于)俯仰阈值的俯仰来执行回弹减轻。

在一个实施例中,回弹部件610使用基于车辆俯仰的反馈控制来施加制动和扭矩控制。例如,回弹部件610可以施加反向扭矩并且基于车辆俯仰如何随时间而变化来重复地更新施加的扭矩量以缓慢地减小(或增加)俯仰并使车辆达到一水平或平衡状态。在一个实施例中,回弹部件610周期性地使俯仰控制部件104重复地确定参数、确定制动器压力水平、确定反向扭矩水平、施加制动压力水平、以及施加反向扭矩水平来维持悬架回弹率低于阈值回弹率。阈值回弹率可以包括悬架回弹的变动率。例如,回弹率可以包括对乘客来说可以感到舒适或察觉不到的回弹率。在一个实施例中,回弹部件610被配置为通过基于车辆俯仰角增加或减小制动或反向扭矩来施加制动压力或施加反向扭矩。俯仰的反馈控制允许根据条件变化来动态地控制车辆俯仰,并且允许平稳停车而不减少制动距离。

图7是示出一种用于在停止车辆时降低悬架回弹率的方法700的示意性流程图。方法700可以通过ecu、俯仰控制部件或控制系统(例如图4的ecu、图1或图6的俯仰控制部件104或者图1的控制系统100)来执行。

方法700开始,俯仰部件604确定车辆在制动期间具有前向俯仰702。回弹部件610向一个或多个非驱动轮施加制动压力704。回弹部件610可以通过发送指令至abs404系统或者直接地至制动钳或制动控制器来施加如由制动水平部件608确定的制动压力水平。回弹部件610向一个或多个驱动轮施加反向扭矩704。回弹部件610可以通过发送施加扭矩水平的指令至诸如pcm410的动力传动系统控制器来施加如由扭矩水平部件606确定的反向扭矩水平706。回弹部件610可以响应于车辆实现大致为零的前进速度来施加制动压力704并且施加反向扭矩706。

现在参考图8,示出了示例计算设备800的框图。计算设备800可以用于执行各种过程,例如本文讨论的那些。计算设备800可以用作俯仰控制部件104、自动驾驶/辅助系统102、ecu、rcm402、abs404、pcm410、ccd412或任何其它计算实体。计算设备800可以执行如本文所讨论的各种监测功能,并且可以执行一个或多个应用程序,诸如本文描述的应用程序或功能。计算设备800可以是诸如台式计算机、嵌入式计算机、车辆控制系统、笔记本电脑、服务器计算机、掌上电脑、平板电脑等各种各样的计算设备中的任何一种。

计算设备800包括一个或多个处理器802、一个或多个存储器设备804、一个或多个界面806、一个或多个大容量存储设备808、一个或多个输入/输出(i/o)设备810和显示设备830,所有这些都连接到总线812。处理器802包括执行存储在存储器设备804和/或大容量存储设备808中的指令的一个或多个处理器或控制器。处理器802还可以包括各种类型的计算机可读介质,例如高速缓冲存储器。

存储器设备804包括各种计算机可读介质,例如易失性存储器(例如,随机存取存储器(ram)814)和/或非易失性存储器(例如,只读存储器(rom)816)。存储器设备804还可以包括可重写rom,例如闪存。

大容量存储设备808包括各种计算机可读介质,例如磁带、磁盘、光盘、固态存储器(例如,闪存)等。如图8所示,特定的大容量存储设备是硬盘驱动器824。也可以在大容量存储设备808中包括各种驱动器,以使得能够从各种计算机可读介质读取和/或向各种计算机可读介质写入。大容量存储设备808包括可移动介质826和/或不可移动介质。

i/o设备810包括允许将数据和/或其他信息输入到计算设备800或者从计算设备800检索的各种设备。示例i/o设备810包括光标控制设备、键盘、键板、麦克风、监视器或其他显示设备、扬声器、打印机、网络接口卡、调制解调器等。

显示设备830包括能够向计算设备800的一个或多个用户显示信息的任何类型的设备。显示设备830的示例包括监视器、显示终端、视频投影设备等。

界面806包括允许计算设备800与其他系统、设备或计算环境交互的各种界面。示例界面806可以包括任何数量的不同的网络界面820,例如到局域网(lan)、广域网(wan)、无线网络和因特网的界面。其他界面包括用户界面818和外围设备界面822。界面806还可以包括一个或多个用户界面元件818。界面806还可以包括一个或多个外围界面,例如用于打印机、指示设备(鼠标、跟踪板或者现场为普通技术人员已知的或稍后发现的任何合适的用户界面)、键盘等。

总线812允许处理器802、存储器设备804、界面806、大容量存储设备808和i/o设备810以及连接到总线812的其他设备或部件彼此通信。总线812表示多种类型的总线结构(例如系统总线、pci(外设部件互联标准)总线、ieee总线、usb(通用串行)总线等)中的一种或多种。

为了说明的目的,程序和其他可执行程序部件在本文中示出为离散框,但是应当理解的是,这样的程序和部件可以在不同时间驻留在计算设备800的不同存储部件中,并且通过处理器802执行。或者,本文描述的系统和过程可以以硬件、或者硬件、软件和/或固件的组合来实现。例如,可以编程一个或多个专用集成电路(asic)来执行本文所述的一个或多个系统和过程。

示例

以下示例涉及另外的实施例。

示例1是一种用于降低在停止车辆时悬架回弹率的方法。该方法包括确定车辆在制动期间具有前向俯仰。该方法还包括向一个或多个非驱动轮施加制动压力并向一个或多个驱动轮施加反向扭矩。响应于车辆实现大致为零的前进速度来执行施加制动压力和反向扭矩。

在示例2中,如示例1中的方法进一步包括减小反向扭矩以允许车辆返回到零俯仰角位置。

在示例3中,如示例1-2中任一项所述的方法还包括确定包含车辆俯仰角、道路坡度、车辆模型或者当前悬架阻尼率中的一个或多个的参数。该方法还包括基于参数来确定制动压力水平,并且基于参数来确定反向扭矩水平。施加制动压力包括施加制动压力水平,并且施加反向扭矩包括施加反向扭矩水平。

在示例4中,如示例3中的方法进一步包括周期性地重复确定参数、确定制动压力水平、确定反向扭矩水平、施加制动压力水平以及施加反向扭矩水平中的一个或多个来维持悬架回弹率低于阈值回弹率。

在示例5中,如示例1-4中任一项所述向非驱动轮施加制动压力包括使用紧急制动器或行车制动器中的一个或多个来施加制动压力。

在示例6中,如示例1-5中任一项所述确定车辆具有前向俯仰包括基于轮胎压力的变化来确定车辆俯仰角。

在示例7中,如示例1-6中任一项所述确定车辆具有前向俯仰包括基于车辆减速率来确定车辆俯仰角。

在示例8中,如示例1-7中任一项所述施加制动压力和施加反向扭矩包括基于车辆俯仰角来增加或减少制动或反向扭矩。

示例9是一种包括俯仰部件和回弹部件的系统。俯仰部件被配置为确定车辆在制动期间具有前向俯仰。回弹部件被配置为响应于车辆实现大体为零的前进速度,而使用一个或多个制动器向一个或多个非驱动轮施加制动压力,并且使用马达或发动机向一个或多个驱动轮施加反向扭矩。

在示例10中,如示例9中的回弹部件进一步被配置为减小反向扭矩以允许车辆返回零俯仰位置。

在示例11中,如示例9-10中任一项所述的系统还包括参数部件、制动水平部件和扭矩部件。参数部件被配置为确定包含车辆俯仰角、道路坡度、车辆模型或者当前悬架阻尼率中的一个或多个的参数。制动水平部件被配置为基于参数来确定制动压力水平。扭矩部件被配置为基于参数来确定反向扭矩水平。回弹部件被配置为通过施加制动压力水平来施加制动压力,以及通过施加反向扭矩水平来施加反向扭矩。

在示例12中,如示例11中的回弹部件被配置为使得系统周期性地重复确定参数、确定制动压力水平、确定反向扭矩水平、施加制动压力水平和施加反向扭矩水平中的一个或多个,以维持悬架回弹率低于阈值回弹率。

在示例13中,如示例9-12中任一项所述的一个或多个制动器包括紧急制动器或行车制动器中的一个或多个。

在示例14中,如示例9-13中任一项所述的俯仰部件被配置为通过基于轮胎压力的变化确定车辆俯仰角来确定车辆具有前向俯仰。

在示例15中,如示例9-14中任一项所述的俯仰部件被配置为通过基于车辆减速率确定车辆俯仰角来确定车辆具有前向俯仰。

在示例16中,如示例9-15中任一项所述的回弹部件被配置为通过基于车辆俯仰角增加或减小制动或反向扭矩来施加制动压力或施加反向扭矩。

示例17是一种存储指令的计算机可读存储介质,指令在由一个或多个处理器执行时使得一个或多个处理器确定车辆在制动期间具有前向俯仰。指令使得一个或多个处理器响应于车辆实现大体为零的前进速度,而向一个或多个非驱动轮施加制动压力并向一个或多个驱动轮施加反向扭矩。

在示例18中,如示例17所述的计算机可读存储介质还包括使得一个或多个处理器减小反向扭矩以允许车辆返回到零俯仰位置的指令。

在示例19中,如示例17-18中任一项所述的计算机可读存储介质还包括使得一个或多个处理器执行以下操作的指令:确定包括车辆俯仰角、道路斜坡、车辆模型或者当前悬架阻尼率中的一个或多个的参数;基于参数来确定制动压力水平;以及基于参数来确定反向扭矩水平。该指令使得一个或多个处理器通过施加制动压力水平来施加制动压力,并通过施加反向扭矩水平来施加反向扭矩。

在示例20中,如示例19中所述的计算机可读存储介质还包括使得一个或多个处理器周期性地重复确定参数、确定制动压力水平、确定反向扭矩水平、应用制动压力水平和施加反向扭矩水平中的一个或多个以维持悬架回弹率低于阈值回弹率的指令。

示例21是包括用于实施如示例1-20中任一项所述的方法、系统或设备的装置的系统或设备。

在上述公开内容中,已经参考了形成其一部分的附图,并且通过图示的方式示出了可以实践本公开的具体实施方式。应当理解的是,在不脱离本公开的范围的情况下,可以利用其他实现并且可以进行结构改变。说明书中对“一个示例”、“一示例”、“示例示例”等的参考指出所描述的示例可以包括特定特性、结构或特征,但是每个示例可以不一定包括特定特性、结构或特性。此外,这样的短语不一定指代相同的示例。此外,当结合示例描述特定特性、结构或特征时,认为结合其他示例影响这些特性、结构或特征都在本领域技术人员的知识范围内,不论是否明确描述。

本文公开的系统、设备和方法的实现可以包含或利用包括计算机硬件(例如,一个或多个处理器和系统存储器)的专用或通用计算机,如本文所讨论的。在本公开的范围内的实现还可以包括用于携带或存储计算机可执行指令和/或数据结构的物理和其他计算机可读介质。这样的计算机可读介质可以是可由通用或专用计算机系统访问的任何可用介质。存储计算机可执行指令的计算机可读介质是计算机存储介质(设备)。携带计算机可执行指令的计算机可读介质是传输介质。因此,作为示例而非限制,本公开的实现可以包含至少两种明显不同种类的计算机可读介质:计算机存储介质(设备)和传输介质。

计算机存储介质(设备)包括ram(随机存取存储器)、rom(只读存储器)、eeprom(电可擦除可编程只读存储器)、cd-rom、固态驱动器(“ssd”)(例如,基于ram)、闪存、相变存储器(“pcm”)、其它类型存储器、其他光盘存储器、磁盘存储器或者其他磁存储设备、或者可用于以计算机可执行指令或数据结构的形式存储期望的程序代码并且可以由通用或专用电脑访问的任何其他介质。

本文公开的设备、系统和方法的实现可以通过计算机网络进行通信。“网络”被定义为使得能够在计算机系统和/或模块和/或其他电子设备之间传送电子数据的一个或多个数据链路。当信息通过网络或其他通信连接(硬连线、无线、或者硬连线或无线的组合)传送或提供给计算机时,计算机将连接正确地视为传输介质。传输介质可以包括网络和/或数据链路,其可以用于以计算机可执行指令或数据结构的形式携带期望的程序代码装置,并且可以由通用或专用计算机访问。上面的组合也应包括在计算机可读介质的范围内。

计算机可执行指令包含例如在处理器上执行时使通用计算机、专用计算机或专用处理设备执行某个功能或功能组的指令和数据。计算机可执行指令可以是例如二进制文件、诸如汇编语言的中间格式指令,甚至是源代码。尽管主题已经用特定于结构特征和/或方法动作的语言描述,但是应当理解的是,所附权利要求中限定的主题不一定限于上述所描述的特征或动作。相反,所描述的特征和动作被公开为实现权利要求的示例形式。

本领域技术人员将理解的是,本公开可以在具有许多类型的计算机系统配置的网络计算环境中实现,所述计算机系统配置包括:内置车载计算机、个人计算机、台式计算机、膝上型计算机、消息处理器、手持设备、多处理器系统、基于微处理器或可编程消费者电子产品、网络pc(个人电脑)、小型计算机、大型计算机、移动电话、pda(个人数字助理)、平板电脑、寻呼机、路由器、交换机、各种存储设备等。本公开还可以在分布式系统环境中实现,其中通过网络链接(或者通过硬连线数据链路、无线数据链路,或者通过硬连线数据链路和无线数据链路的组合)的本地和远程计算机系统二者都执行任务。在分布式系统环境中,程序模块可以位于本地和远程存储设备中。

此外,在适当的情况下,可以在硬件、软件、固件、数字部件或模拟部件中的一个或多个中执行本文所描述的功能。例如,可以编程一个或多个专用集成电路(asic)来执行本文所描述的一个或多个系统和过程。在整个描述和权利要求中使用某些术语来指代特定的系统部件。如本领域技术人员将理解的,部件可以通过不同的名称引用。本文档不旨在区分名称不同而不是功能不同的部件。

应当注意的是,上面讨论的传感器示例可以包含计算机硬件、软件、固件或者它们的任何组合,以执行它们的功能的至少一部分。例如,传感器可以包括配置为在一个或多个处理器中执行的计算机代码,并且可以包括由计算机代码控制的硬件逻辑/电路。这些示例设备在本文中为了说明的目的而提供,并且不旨在是限制性的。本公开的示例可以在相关领域的技术人员已知的更多类型的设备中实现。

本公开的至少一些示例已经针对包含存储在任何计算机可用介质上的逻辑(例如,以软件的形式)的计算机程序产品。当在一个或多个数据处理设备中执行时,这样的软件使得设备如本文所述地进行操作。

虽然上面已经描述了本公开的各种示例,但是应当理解的是,它们已经仅作为示例而不是限制来呈现。对于相关领域的技术人员显而易见的是,在不脱离本公开的精神和范围的情况下,可以在形式和细节上进行各种改变。因此,本公开的宽度和范围不应该由上述示例性示例中的任何一个限制,而应仅根据所附权利要求及其等同物来限定。为了说明和描述的目的,已经呈现了前述描述。它不旨在是穷举的,也不是将本公开限制为所公开的精确形式。鉴于上述教导,许多修改和变化是可能的。此外,应当注意的是,可以以期望形成本公开的附加混合实现的任何组合来使用上述替代实现中的任何或全部。

此外,虽然已经描述和示出了本公开的具体实现,但是本公开不旨在限于如此描述和示出的部件的具体形式或布置。本公开的范围将通过所附权利要求、本文和不同应用中提出的任何未来权利要求以及它们的等价物来限定。

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