拖拽拖车时对车辆俯仰的控制的制作方法

引言

本公开涉及拖拽拖车时对车辆俯仰的控制。

现代的车辆(例如汽车、运动型多用途车辆、公共汽车、摩托车或任何其他类型的车辆)可以配备有俯仰控制装置以检测和校正车辆的俯仰。被动型、半主动型和/或主动型俯仰控制装置可用于抵消俯仰对车辆的影响。

俯仰(也称为角位移)表示关于车辆横轴的运动，并且度量车辆前、后端相对于车辆下方表面的移动量。例如，当车辆制动时，车辆的前端下降并且后端抬起，造成前向俯仰。相反地，当车辆加速时，车辆的前端抬起并且后端下降，造成后向俯仰。道路不平也会造成俯仰。

技术实现要素：

在一个示例性实施方式中，一种计算机实现的方法包括通过处理装置检测附接至车辆的拖车。该方法还包括响应于检测到附接至车辆的拖车，通过处理装置检测俯仰事件。该方法还包括当检测到俯仰事件时，通过处理装置确定俯仰事件是否超过俯仰阈值。该方法还包括响应于确定俯仰事件超过俯仰阈值，通过处理装置调节与车辆相关联的车辆俯仰控制装置，以抵消车辆和拖车的俯仰事件。

在附加实施例中，车辆俯仰控制装置包括半主动阻尼系统。在附加实施例中，车辆俯仰控制装置包括半主动弹簧系统。在附加实施例中，该方法还包括，响应于检测到拖车，通过识别拖车并从拖车数据库接收所识别的拖车的拖车规格来确定拖车的拖车规格。在附加实施例中，拖车数据库存储多个拖车的拖车规格。在附加实施例中，拖车的拖车规格由用户输入到拖车数据库中。在附加实施例中，拖车规格包括拖车长度、拖车宽度以及拖车重量中的至少一个。在附加实施例中，抵消俯仰事件包括抑制俯仰运动频率。在附加实施例中，车辆包括传感器，并且其中，检测俯仰事件包括从传感器接收指示俯仰事件的信号。

在另一示例性实施方式中，一种系统包括存储器，其包括计算机可读指令；以及处理装置，其用于执行用于实现方法的计算机可读指令。该方法包括通过处理装置检测附接至车辆的拖车。该方法还包括响应于检测到附接至车辆的拖车，通过处理装置检测俯仰事件。该方法还包括当检测到俯仰事件时，通过处理装置确定俯仰事件是否超过俯仰阈值。该方法还包括响应于确定俯仰事件超过俯仰阈值，通过处理装置调节与车辆相关联的车辆俯仰控制装置，以抵消车辆和拖车的俯仰事件。

在附加实施例中，车辆俯仰控制装置包括半主动阻尼系统。在附加实施例中，车辆俯仰控制装置包括半主动弹簧系统。在附加实施例中，该方法还包括：响应于检测到拖车，通过识别拖车并从拖车数据库接收所识别的拖车的拖车规格来确定拖车的拖车规格。在附加实施例中，拖车数据库存储多个拖车的拖车规格。在附加实施例中，拖车的拖车规格由用户输入到拖车数据库中。在附加实施例中，拖车规格包括拖车长度、拖车宽度以及拖车重量中的至少一个。在附加实施例中，抵消俯仰事件包括抑制俯仰运动频率。

在又一示例性实施方式中，一种计算机程序产品包括计算机可读存储介质，计算机可读存储介质具有由其实现的程序指令，其中，计算机可读存储介质本身不是瞬时信号，程序指令可由处理装置执行以使处理装置实现方法。该方法包括通过处理装置检测附接至车辆的拖车。该方法还包括响应于检测到附接至车辆的拖车，通过处理装置检测俯仰事件。该方法还包括当检测到俯仰事件时，通过处理装置确定俯仰事件是否超过俯仰阈值。该方法还包括响应于确定俯仰事件超过俯仰阈值，通过处理装置调节与车辆相关联的车辆俯仰控制装置，以抵消车辆和拖车的俯仰事件。

在附加实施例中，车辆俯仰控制装置包括半主动阻尼系统。在附加实施例中，车辆俯仰控制装置包括半主动弹簧系统。

通过以下结合附图对本公开的详细描述，本公开的上述特征和优点以及其他特征和优点将变得显而易见。

附图说明

其他特征、优点和细节仅作为示例出现在以下详细描述中，该详细描述参考附图，在附图中：

图1a示出了根据本公开的各方面的车辆和拖车，车辆包括用于在车辆拖拽拖车时控制车辆俯仰的处理系统；

图1b示出了根据一个或多个实施方式的发生俯仰的图1a的车辆和拖车；

图1c示出了根据一个或多个实施方式的发生俯仰的图1a的车辆和拖车；

图2示出了根据一个或多个实施方式的用于在车辆拖拽拖车时控制车辆俯仰的处理系统；

图3示出了根据一个或多个实施方式的用于在车辆拖拽拖车时控制车辆俯仰的方法的流程图；

图4示出了根据一个或多个实施方式的用于在车辆拖拽拖车时控制车辆俯仰的方法的流程图；

图5示出了根据一个或多个实施方式的以阻尼力相对车辆速度绘制的各种阻尼效果的曲线图；以及

图6示出了根据一个示例性实施方式的用于实现本文所述技术的处理系统的框图。

具体实施方式

以下描述本质上仅仅是示例性的，并不旨在限制本公开、其应用或用途。应当理解，在整个附图中，对应的附图标记表示相同或相应的零件和特征件。如本文中所使用的，术语模块指的是处理电路系统，其可以包括专用集成电路(asic)、电子电路、执行一个或多个软件或固件程序的处理器(共享处理器、专用处理器或处理器组)及存储器、组合逻辑电路，和/或提供所述功能的其他合适组件。

本文所述的技术方案提供了拖拽拖车时对车辆俯仰的控制。目前的车辆俯仰控制装置仅校正车辆的车辆俯仰而并未考虑存在附接至车辆的拖车。拖拽拖车会造成俯仰(或屈曲/卡紧)，这是由于俯仰惯性矩与车辆无拖拽时的自然行驶频率不一致。实际上，有拖车时的俯仰惯性矩通常大于无拖车时的俯仰惯性矩。本技术通过检测连接有拖车的车辆的俯仰，然后使用车辆的半主动阻尼器和/或半主动弹簧系统抵抗俯仰以快速抑制并控制俯仰，改进了现有的俯仰控制技术。

本文所述的技术提供了对现有技术的改进，特别是对车辆俯仰控制技术的改进。例如，本技术通过抵消阻尼来改善车辆乘客乘坐舒适性并减少对车辆的磨损。特别地，通过减小阻尼可以改善车辆悬架部件的磨损。这可以例如通过使用车辆中的半主动阻尼器和/或半主动弹簧来抵消并减小与车辆和拖车组合相关联的阻尼来实现。因此，本技术体现了对车辆乘坐质量、车辆性能、乘客乘坐质量以及车辆部件磨损等方面的改进。

图1a示出了根据一个或多个实施方式的车辆100和拖车101，车辆100包括用于在车辆100拖拽拖车101时控制车辆俯仰的处理系统110。车辆100通过合适的连接件，诸如拖挂装置、牵引座或其他合适的连接件，来连接到拖车101。

处理系统110检测车辆100和拖车101的俯仰并校正该俯仰。俯仰通常在例如车辆100遇到道路不平时发生。指示器100a和101a分别用于描述车辆100和拖车101各自沿弧100b、101b的俯仰角。如果车辆100发生俯仰，则由于拖车101连接至车辆100，拖车101也发生俯仰。

作为一个此类实施例，路面103中可以存在凹坑102。当车辆100的行走轮撞击凹坑102时，车辆100发生俯仰。例如，如图1b所示，当车辆100的前行走轮撞击到凹坑102时，车辆100的前部下俯(相对于路面103)，导致车辆100的后部上仰(相对于路面103)。在该实施例中，指示器100a将向图1a中的右侧倾斜。该俯仰也影响拖车，如图1b所示，由于车辆100的俯仰，拖车的前部上仰，后部下俯。指示器101a将向图1a中的左侧倾斜。

在如图1c所示的另一实施例中，当车辆100的后行走轮撞击凹坑102时，车辆100的后部下俯(相对于路面103)，导致车辆100的前部上仰(相对于路面103)。该俯仰也影响拖车，如图所示。指示器100a、101a将分别向左、向右倾斜。

图2示出了根据一个或多个实施方式的用于在车辆100拖拽拖车101时控制车辆俯仰的处理系统110。处理系统110包括处理装置202、存储器204、拖车检测引擎210、俯仰检测引擎212，以及俯仰控制引擎214。引擎210、212、214一同检测拖车、检测车辆俯仰以及控制俯仰。

图2中描述的各个组件、模块、引擎等可以实现为存储在计算机可读存储介质中的指令、硬件模块、特殊用途硬件(例如，专用硬件、专用集成电路(asic)、专用处理器(assp)、现场可编程门阵列(fpga)，作为嵌入式控制器、硬接线电路等)，或它们的某种组合或一些组合。根据本公开的各方面，本文所述的引擎可以是硬件和程序的组合。程序可以是存储在有形存储器中的处理器可执行指令，而硬件可以包括用于执行这些指令的处理装置(例如，图6中的cpu621)。因此，系统存储器(例如，图6中的ram624)可存储程序指令，该程序指令在被处理装置执行时实现本文的引擎。也可以利用其他引擎来涵盖本文其他实施例中描述的其他特征和功能。应当理解，处理系统110可以是惯性测量单元。

现在参考图3更详细地描述图2中的各个组件。特别地，图3示出了根据一个或多个实施方式的用于在车辆拖拽拖车时控制车辆俯仰的方法300的流程图。方法300可由任何合适的系统或装置实现，诸如图2的处理系统110、图6的处理系统600，和/或任何其他合适的处理系统和/或处理装置(例如，处理器)。应当理解，方法300还可以由车辆内的初始测量单元来实现。

在框302处，拖车检测引擎210检测附接至车辆(例如，车辆100)的拖车(例如，拖车101)。拖车可以例如通过车辆和拖车之间的电连接来检测，或者由用户诸如使用车辆内的用户接口指示拖车附接到车辆来检测。根据一个或多个实施方式，拖车检测引擎210可以确定拖车的拖车规格。这可以通过识别拖车来实现(例如，通过拖车和车辆之间的电连接自动识别，由用户手动指定所附接的拖车等)。拖车检测引擎210可以从图2的拖车数据库220接收拖车规格，该拖车规格可以存储在车辆中和/或远程存储(例如，远程存储在云计算环境中)。在另一实施例中，拖车的拖车规格由用户输入到拖车数据库中。拖车规格可以包括关于拖车的各种数据，诸如拖车长度、拖车宽度、拖车重量、轴数，以及拖车舌长度等。

在框304处，俯仰检测引擎212在检测到拖车附接至车辆之后检测车辆的俯仰事件。俯仰检测引擎212可以接收来自与车辆相关联的传感器222(图2)的信号。例如，传感器222可以是与车辆的前悬架和后悬架相关联的传感器阵列。传感器222可以在一定时长内检测特定频率范围内及与该特定频率范围异相约180度的俯仰事件。

在框306处，俯仰检测引擎212确定检测到的俯仰事件是否超过俯仰阈值。俯仰阈值可以基于拖车规格和/或车辆规格来确定。例如，长拖车具有大的俯仰力矩。因此，与较短的拖车(具有较高阈值)相比，较长的拖车可能需要较低阈值，以便在俯仰变得过大之前检测和控制俯仰。

在框308处，当在框306处俯仰事件超过阈值时，俯仰控制引擎214调节车辆俯仰控制装置以抵消车辆和拖车的俯仰事件。俯仰控制装置可以是半主动阻尼系统或半主动弹簧系统。俯仰事件可由俯仰控制装置抵消，如图5的曲线图500所示，其示出了以阻尼力(纵轴)相对车辆速度(横轴)绘制的各种阻尼效果。特别地，线501表示无阻尼状态，线502表示欠阻尼状态，线503表示过阻尼状态，线504表示正常阻尼状态。

在一些实施例中，俯仰控制引擎214可以实现锁相环技术来调节俯仰阻尼频率，以使车辆俯仰控制装置匹配车辆和拖车组合的阻尼频率。

还可以包括其他过程，并且应当理解，图3中所示出的过程表示示例，并且在不脱离本公开的范围和精神的情况下，可增加其他过程或移除、修改或重新排列现有过程。

图4示出了根据本公开的各方面的用于动态批尺寸选择的方法400的流程图。方法400可由任何合适的系统或装置实现，诸如图2的处理系统110、图6的处理系统600，和/或任何其他合适的处理系统和/或处理装置(例如，处理器)。

在判定框402处，确定是否有拖车(例如，拖车101)附接至车辆(例如，车辆100)。如果没有，则方法400重新开始。然而，如果在判定框402处确定有拖车附接至车辆，则方法400转到框404，并且惯性测量单元(imu)或其他合适的处理装置或系统记录诸如来自与车辆悬架系统相关联的传感器的运动数据。可以从前、后悬架传感器222收集运动数据，以在一定时长内记录特定频率范围内及与该特定频率范围异相约180度的运动数据。

在框406处，对运动数据进行共振俯仰滤波，以从运动数据中滤除共振俯仰频率。然后在判定框408处，确定来自框406的共振俯仰频率是否指示车辆和拖车的俯仰。如果未指示，则方法400返回框404记录运动数据。然而，如果在判定框408处确定指示了俯仰，则在框410处开始阻尼以抵消车辆和拖车的俯仰事件。这可以包括实现锁相环技术和/或调节车辆中的半主动阻尼器和/或半主动弹簧以抵消阻尼。在判定框412处，确定车辆是否发生钥匙循环(即关闭点火钥匙并重新打开)。如果没有钥匙循环发生，则方法400如可适当地继续进行阻尼。然而，如果在判定框412处发生了钥匙循环，则方法400在判定框402处结束和/或重新开始。

还可以包括其他过程，并且应当理解，图4中所示出的过程表示示例，并且在不脱离本公开的范围和精神的情况下，可增加其他过程或移除、修改或重新排列现有过程。

应当理解，本公开能够结合现在已知或以后开发的任何其他类型的计算环境来实现。例如，图6示出了用于实现本文所述技术的处理系统600的框图。在实施例中，处理系统600具有一个或多个中央处理单元(处理器)621a、621b、621c等(统称或通称为处理器621和/或处理装置)。在本公开的各方面中，每个处理器621可以包括精简指令集计算机(risc)微处理器。处理器621通过系统总线633耦合到系统存储器(例如，随机存取存储器(ram)624)以及各其他组件。只读存储器(rom)622耦合到系统总线633，并且可以包括控制处理系统600的某些基本功能的基本输入/输出系统(bios)。

还示出了耦合到系统总线633的输入/输出(i/o)适配器627以及网络适配器626。i/o适配器627可以是与硬盘623和/或存储驱动器625或任何其他类似组件通信的小型计算机系统接口(scsi)适配器。i/o适配器627、硬盘623以及存储装置625在本文统称为大容量存储器634。用于在处理系统600上执行的操作系统640可以存储在大容量存储器634中。网络适配器626将系统总线633与外部网络636互连，使得处理系统600能够与其他此类系统通信。

显示器(例如，显示监视器)635通过显示适配器632连接到系统总线633，显示适配器632可以包括用于改善图形密集型应用性能的图形适配器以及视频控制器。在本公开的一个方面中，适配器626、627和/或632可连接到一个或多个经由中间总线桥(未示出)与系统总线633连接的i/o总线。用于连接诸如硬盘驱动器控制器、网络适配器以及图形适配器等外围设备的合适的i/o总线通常包括诸如外围组件互连(pci)的通用协议。附加的输入/输出设备被示出为经由用户接口适配器628和显示适配器632连接到系统总线633。键盘629、鼠标630以及扬声器631可以经由用户接口适配器628互连到系统总线633，用户接口适配器628可以包括例如将多个设备适配器集成到单个集成电路中的超级i/o(superi/o)芯片。

在本公开的一些方面中，处理系统600包括图形处理单元637。图形处理单元637是专用电子电路，其被设计为操作并改变存储器以加速创建帧缓冲器中用于输出到显示器的图像。一般来说，图形处理单元637在操作计算机图形和图像处理方面非常有效，并且具有高度并行结构使其比通用cpu更有效，这是由于算法中对于大块数据的处理是并行的。

因此，如本文所配置的，处理系统600包括处理器621形式的处理能力、包括系统存储器(例如，ram624)的存储能力、大容量存储器634、诸如键盘629和鼠标630的输入装置，以及包括扬声器631和显示器635的输出能力。在本公开的一些方面中，系统存储器(例如，ram624)的一部分和大容量存储器634共同存储操作系统以协调处理系统600中所示的各组件的功能。

出于说明的目的，已经给出了本公开的各种实施例的描述，但并不旨在穷举或局限所公开的实施方式。在不脱离所述技术的范围和精神的情况下，许多修改和变化对于本领域普通技术人员来说是显而易见的。本文中使用的术语被选择以最佳地解释本技术的原理、实际应用或对市场中发现的技术的技术改进，或使所属领域的技术人员能够理解本文中所揭示的技术。

虽然已经参考示例性实施方式描述了上述发明，但是本领域技术人员应当理解，在不脱离其范围的情况下，可以进行各种改变和等同替换。此外，在不脱离本公开的基本范围的情况下，可以进行许多修改以使特定情况或材料适应本公开的教导。因此，本技术不限于所公开的特定实施方式，而是将包括落入本申请范围内的所有实施方式。