CN102310860A - 在牵引拖车的车辆中安全超驰无意识加速保护 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及在牵引拖车的车辆中安全超驰无意识加速保护。具体提供了一种***，包括拖车感测模块、位置感测模块、扭矩减少模块、和超驰控制模块。拖车感测模块感测何时拖车附接到车辆上。位置感测模块感测车辆加速器踏板和制动器踏板的位置。当加速器踏板和制动器踏板同时被踏下时，扭矩减少模块降低到车辆车轮的扭矩输出。当拖车附接到车辆时，并且当车辆速度小于或等于阈值时，超驰控制模块选择性地停用扭矩减少模块。

Description

在牵引拖车的车辆中安全超驰无意识加速保护
相关申请的交叉参考
本申请与2010年4月21日提交的US专利申请No.12/764,580关联。上述申请的全部公开内容在此通过参考并入本文。
技术领域
本发明总体上涉及车辆诊断***，尤其涉及用于在牵引拖车的车辆中安全超驰（override）无意识加速保护***的***及方法。
背景技术
本文提供的背景技术描述为了从总体上介绍本发明的背景。当前署名的发明人的工作——以在此背景技术部分中所描述的为限——以及在提交时否则可能不构成现有技术的说明书的各方面，既不明示地也不默示地被承认为是针对本发明的现有技术。
现在参考图1, 车辆控制***100可包括发动机102、驾驶员输入模块104，以及发动机控制模块（ECM）106，其控制发动机102和多个车辆控制***。仅作为示例，控制***可以包括节气门控制***108、制动器控制***110、变速器控制***112。车辆控制***100可包括附加的控制***。ECM106通过电缆组件（束线）101与发动机102、驾驶员输入模块104及多个控制***通信。
控制***根据驾驶员输入模块104感测到的驾驶员输入及从ECM106接收的控制信号进行操作。驾驶员输入可以包括点火、停车制动、制动器踏板、加速器踏板、离合器踏板、转向等。每个控制***可包括一个或多个传感器，其感测控制***控制的元件的操作参数。ECM106可接收指示变量值的信号。ECM106可包含一个或多个操作参数的校准值。基于传感器感测到的值、校准值、以及/或者驾驶员输入，ECM106可以产生控制信号来控制控制***的操作。
例如，节气门控制***108可以基于经由驾驶员输入模块104从驾驶员接收到的输入以及从ECM106接收到的控制信号控制节气门（未示出）。例如，节气门控制***108可以基于驾驶员输入模块104感测到的加速器踏板位置来控制节气门。从ECM106接收到的控制信号可以包含与加速器踏板位置相应的称为节气门位置的操作参数值。节气门控制***108可以基于称为节气门位置的操作参数值来控制节气门。
制动器控制***110可以基于通过驾驶员输入模块104从驾驶员接收到的输入以及从ECM106接收到的控制信号控制制动器114。例如，制动器控制***110可以基于通过驾驶员输入模块104感测到的制动器踏板位置来控制制动器114。从ECM106接收到的控制信号可包括与制动器踏板位置相应的称为制动力的操作参数值。制动器控制***110可以基于称为制动力的操作参数值控制制动器114。
变速器控制***112可基于通过驾驶员输入模块104从驾驶员接收到的输入及从ECM106接收到的控制信号控制变速器116。例如，变速器控制***112可以基于由驾驶员输入模块104感测到的加速器踏板、制动器踏板、以及/或者离合器踏板的位置控制变速器116。此外，变速器控制***112可以基于其他控制***感测到的路面状况（如坡度）来控制变速器116。从ECM106接收到的控制信号可以包含与驾驶员输入以及/或者路面状况相应的称为升档（或降档）的操作参数值。变速器控制***112可以基于称为升档（或降档）的操作参数值控制变速器116。
发明内容
一种***，包括拖车感测模块、位置感测模块、扭矩减少模块以及超驰控制模块。拖车感测模块感测何时拖车附接到车辆上。位置感测模块感测车辆加速器踏板和制动器踏板的位置。当加速器踏板和制动器踏板都被踏下时，扭矩减少模块降低到车辆车轮的扭矩输出。当拖车附接到车辆上并且当车速小于或等于阈值时，超驰控制模块选择性地停用扭矩减少模块。
在另一特征中，当拖车附接到车辆上并且当车速大于阈值时，超驰控制模块重新激活扭矩减少模块。
在另一特征中，所述***还包括扭矩控制模块，当拖车附接到车辆上时，当加速器踏板和制动器踏板都被踩下时，并且当车速小于或等于阈值时，扭矩控制模块基于加速器踏板和制动器踏板的位置，增加到车轮的扭矩输出。
在另一特征中，当车辆的拖车光连接器（trailer light connector）***到拖车相应的连接器时，拖车感测模块感测到拖车附接到车辆上。
在另一特征中，阈值小于或等于每小时5英里。
在其他特征中，该***还包括质量确定模块，其确定拖车的质量。阈值是基于拖车的质量的。质量确定模块基于车辆的拖车光连接器的插脚数量来确定拖车的质量。拖车光连接器***到拖车相应的连接器。
在另外的其他特征中，一种方法，包括：感测何时拖车附接到车辆上，以及感测车辆加速器踏板和制动器踏板的位置。该方法还包括：当加速器踏板和制动器踏板都被踩下时，利用扭矩减少***减少到车辆车轮的扭矩输出。该方法还包括：当拖车附接到车辆时，并且当车速低于或等于阈值时，选择性地停用扭矩减少***。
在另一特征中，该方法还包括：当拖车附接到车辆时且当车速大于阈值时，重新激活扭矩减少***。
在另一特征中，该方法还包括：当拖车附接到车辆时，当加速器踏板和制动器踏板都被踩下，且车速小于或等于阈值时，根据加速器踏板和制动器踏板的位置，增加到车轮的扭矩输出。
在另一特征中，该方法还包括：检测何时车辆的拖车光连接器***到拖车相应的连接器，以及当车辆的拖车光连接器***到拖车相应的连接器时，确定拖车已被附接到车辆上。
在另一特征中，该方法还包括：将阈值设置为小于或等于每小时5英里。
在其他特征中，该方法还包括：确定拖车的质量，以及根据拖车的质量设置阈值。该方法还包括：根据车辆的拖车光连接器的插脚数量来确定拖车的质量。拖车光连接器***到拖车相应的连接器。
在另外的其他特征中，上述的***和方法是由一个或多个处理器执行的计算机程序实施的。计算机程序可以驻留在有形的计算机可读介质中，例如但不局限于内存，非易失性数据存储器，和/或其他合适的有形存储介质。
本发明还涉及以下技术方案。
方案1. 一种***，包括：
拖车感测模块，其感测何时拖车附接到车辆上；
位置感测模块，其感测车辆的加速器踏板和制动器踏板的位置；
扭矩减少模块，其当加速器踏板和制动器踏板都被踏下时，减少到车辆车轮的扭矩输出；以及
超驰控制模块，其当拖车附接到车辆上时且当车辆速度小于或等于阈值时，选择性地停用扭矩减少模块。
方案2. 如方案1所述***，其中，当拖车附接到车辆上时且当车速大于阈值时，超驰控制模块重新激活扭矩减少模块。
方案3. 如方案1所述***，还包括：扭矩控制模块，其根据加速器踏板和制动器踏板的位置增加到车轮的扭矩输出，当：
拖车附接到车辆上时；
加速器踏板和制动器踏板都被踏下时；且
车辆速度小于或等于阈值时。
方案4. 如方案1所述***，其中，当车辆的拖车光连接器***到拖车相对应的连接器时，拖车感测模块感测到拖车附接到车辆上。
方案5. 如方案1所述***，其中，阈值小于或等于每小时5英里。
方案6. 如方案1所述***，还包括：质量确定模块，其确定拖车的质量，其中，阈值是基于拖车的质量的。
方案7. 如方案6所述***，其中，质量确定模块基于车辆的拖车光连接器的插脚数量来确定拖车的质量，其中，拖车光连接器***到拖车相应的连接器。
方案8. 一种方法，包括：
感测何时拖车附接到车辆上；
感测车辆的加速器踏板和制动器踏板的位置；
当加速器踏板和制动器踏板都被踏下时，利用扭矩减少***减少到车辆车轮的扭矩输出；以及
当拖车附接到车辆上时且当车辆速度小于或等于阈值时，选择性地停用扭矩减少***。
方案9．如方案8所述的方法，还包括：当拖车附接到车辆上时且当车速大于阈值时，重新激活扭矩减少***。
方案10. 如方案8所述的方法，还包括：根据加速器踏板和制动器踏板的位置增加到车轮的扭矩输出，当：
拖车附接到车辆上时；
加速器踏板和制动器踏板都被踏下时；且
车辆速度小于或等于阈值时。
方案11. 如方案8所述的方法，还包括：
检测何时车辆的拖车光连接器***到拖车相应的连接器；以及
当车辆的拖车光连接器***到拖车相应的连接器时，确定拖车附接到车辆上。
方案12. 如方案8所述的方法，还包括：把阈值设置为小于或等于每小时5英里。
方案13. 如方案8所述的方法，还包括：
确定拖车的质量；以及
基于拖车的质量设置阈值。
方案14. 如方案13所述的方法，还包括：根据车辆的拖车光连接器的插脚数量确定拖车的质量，其中，拖车光连接器***到拖车相应的连接器。
从以下提供的详细说明，本发明进一步的应用领域将会变得很明显。应该理解，这些详细说明和具体的例子仅是为了说明之目的，而不是限制本发明的范围。
附图说明
根据详细说明和附图，本发明将变得更容易理解。
图1为根据现有技术的车辆控制***的功能框图。
图2A为根据本发明在牵引拖车的车辆中安全超驰无意识加速保护的***的功能框图。
图2B为根据本发明的拖车连接器的示意图。
图3为根据本发明在牵引拖车的车辆中安全超驰无意识加速保护的方法的流程图。
具体实施方式
以下的描述实质上仅是示例性的，并且决不是旨在限制本发明、它的应用或者使用。为了清楚起见，将在附图中使用相同的附图标记来表示相似元件。当在本文中使用时，短语“A、B和C中的至少一个”应该解释为表示使用非排他性逻辑“或”的逻辑(A或B或C)。应该理解，在不改变本发明的原理的情况下，在一个方法内的步骤可以以不同的顺序执行。
当在本文中使用时，术语“模块”是指特定用途集成电路（ASIC）、电子电路、执行一个或多个软件或固件程序的处理器（共享的，专用的，或者成组的）和存储器、组合逻辑电路、和/或其他提供所描述的功能的合适部件。
车辆可能由于故障在没有驾驶员输入的情况下无意识加速。无意识加速可能是很危险的，可以用许多方式加以减轻。例如，通过提供安全***，可以减轻无意识加速，当车辆控制***感测到来自驾驶员的高制动器输入以及高加速器输入时，该安全***降低到车轮的扭矩输出。安全***的实例公开在2010年4月21日提交的US专利申请No.12/764，580中，其全部内容在此通过参考并入本文。
然而，有时候在非无意识加速的情况下驾驶员可能需要同时踩下加速器踏板和制动器踏板。例如，牵引拖车的车辆，可能在斜坡上向上行驶。当车辆处于停止状态或者从停止状态起动时，拖车的重量会把车辆往后拉（也就是往下拉）。为了防止向下的运动，驾驶员可以同时踏下加速器踏板和制动器踏板。车辆开始向前行驶后，驾驶员可以释放制动器踏板，继续加速。
当牵引拖车的车辆在斜坡上处于停止状态或者从停止状态起动时，需要高扭矩来防止拖车把车辆往下拉，和/或促使车辆从停止状态开始向前行进。通常，当驾驶员同时踏下加速器踏板和制动器踏板时，该安全***会阻止高扭矩输出到车轮。因而，当牵引拖车的车辆在斜坡上时，就需要临时超驰安全***。
临时超驰安全***的一个方法是在车辆的仪表板上提供开关。当车辆在斜坡上牵引拖车时，驾驶员可以使用该开关暂时性地使安全***失去作用。开关在第一状态时，安全***不起作用，当加速器踏板和制动器踏板都被踏下时，高扭矩被施加到车轮上。开关在第二状态时，安全***重新激活，当加速器踏板和制动器踏板都被踏下时，施加到车轮上的扭矩被减小。
然而，仪表板上的开关增加了车辆的费用并且可能失效。此外，当加速器踏板和制动器踏板没有必要再同时踏下时，如果驾驶员没能重新激活安全***，那么安全性就会受到损害。本发明涉及当牵引拖车的车辆在斜坡上处于停止状态以及从停止状态起动时暂时性地使安全***失去作用、并且当车速大于阈值时自动重新激活安全***的***和方法。
现在参考图2A 和2B，显示本发明的***200。当牵引拖车的车辆在斜坡上处于停止状态以及从停止状态起动时，该***200暂时性地使安全***失去作用。当车速大于阈值时该***200自动重新激活安全***。
在图2A中，***200包括驾驶员输入模块104、变速器控制***112、发动机控制模块（ECM）202、拖车光连接器204、速度感测模块206、以及拖车牵引制动模块208（可选）。拖车光连接器204连接车辆与拖车。具体地，拖车光连接器204***到拖车相应的连接器（下文中称为拖车连接器204-1）中。速度感测模块206感测车速并且生成指示车速的车速信号。
拖车牵引制动模块208可以可选地安装在车辆的仪表板上。如果被使用，拖车牵引制动模块208检测何时拖车附接到车辆上。具体地，拖车牵引制动模块208检测何时拖车光连接器204***到拖车连接器204-1。当拖车附接到车辆时，拖车牵引制动模块208生成拖车检测信号。此外，拖车牵引制动模块208通过控制施加给拖车的制动力大小来控制拖车的摇摆。例如，拖车牵引制动模块208包含允许驾驶员控制拖车制动增益的开关。
ECM202包括扭矩减少模块210、拖车感测模块212、控制模块214、扭矩控制模块216、和拖车质量确定模块218。扭矩减少模块210从驾驶员输入模块104接收驾驶员输入。通常，当驾驶员输入提示加速器踏板和制动器踏板同时被驾驶员踏下时，扭矩减少模块210会生成降低扭矩信号以减少输出到车轮的扭矩。该安全***减轻了无意识加速。
拖车感测模块212感测何时拖车附接到车辆上。当拖车附接到车辆上时，拖车感测模块212生成拖车存在信号。拖车感测模块212可以通过许多方式确定拖车已附接到车辆上。例如，当从拖车牵引制动模块208接收到拖车检测信号时，拖车感测模块212可以确定拖车附接到车辆上。
可替代地，当拖车光连接器204***到拖车连接器204-1时，拖车感测模块212可确定拖车附接到车辆上。例如，当拖车光连接器204***到拖车连接器204-1时，开路电路可以被闭合。当开路电路闭合时，拖车感测模块212可以确定拖车附接到车辆上。
当拖车光连接器204***到拖车连接器204-1时，开路电路可以以许多方式被闭合。例如，在拖车中的负载（如灯泡）可以通过拖车光连接器204连接到电源输出端。或者，正如图2B所示，当拖车光连接器204***到拖车连接器204-1时，利用拖车连接器204-1中的回环（loopback）204-2，拖车光连接器204的一对连接插脚可以被回送（looped back）。拖车光连接器204的回送插脚表明拖车附接到车辆上。
在一些实施例中，当拖车光连接器204***到拖车连接器204-1时，常开的开关可以被闭合，其中闭合的开关表明拖车附接到车辆上。可替代地，当拖车光连接器204***到拖车连接器204-1时，常闭的开关可以被打开，其中打开的开关表明拖车附接到车辆上。可以考虑其他感测拖车连接到车辆上的方法。
控制模块214从拖车感测模块212接收拖车存在信号、从速度感测模块206接收速度信号、从驾驶员输入模块104接收驾驶员输入。当拖车附接到车辆上时，当车速小于或等于阈值且当驾驶员输入显示加速器踏板和制动器踏板同时被驾驶员踏下时，控制模块214生成超驰信号。例如，当牵引拖车的车辆在斜坡上处于停止状态或者在斜坡上从停止状态起动时，控制模块214生成超驰信号。
超驰信号使扭矩减少模块210失去作用。因而，尽管驾驶员输入显示加速器踏板和制动器踏板都被驾驶员踩下，但是扭矩减少模块210也不会生成扭矩减少信号。
此外，超驰信号激活扭矩控制模块。当接收到超驰信号时，扭矩控制模块216生成扭矩增加信号以增加到车轮的扭矩输出。因而，驾驶员可以同时使用加速器踏板和制动器踏板产生足够的扭矩，以防止拖车把车辆往下拉和/或使在斜坡上处于停止状态的车辆跟拖车向前运动。
当速度信号提示牵引拖车的车辆的速度大于阈值时，控制模块214重新激活扭矩减少模块210从而恢复安全***。此外，控制模块214停用扭矩控制模块216。例如，控制模块214可以改变超驰信号的状态来重新激活扭矩减少模块210以及停用扭矩控制模块216。可替代地，控制模块214可以生成不同的信号（例如恢复信号）来重新激活扭矩减少模块210以及停用扭矩控制模块216。因而，当车辆和拖车开始以大于阈值的速度行进时，恢复的安全***可以减轻任何无意识的加速。
控制模块214可通过许多方式确定阈值。例如，阈值可以是预定数，例如每小时5英里。或者，控制模块214可根据拖车质量确定阈值。例如，阈值可以跟拖车的质量成比例。
***200可以通过许多方式确定拖车的质量。例如，由于不同的拖车使用不同的连接器，***200可以根据拖车光连接器204的插脚数量确定车辆的质量。或者，***200可根据当拖车光连接器204***到拖车连接器204-1时完成的电路数量（例如，由拖车光连接器204连接到电源输出端的负载）确定车辆的质量。
在一些实施例中，拖车质量确定模块218可以基于变速器控制***112以及/或者车辆其他控制***处理的数据来确定拖车的质量。拖车质量确定模块218可将拖车质量输出给控制模块214。
此外，控制模块214可以使用道路的坡度作为一个因素来确定何时停用以及何时重新激活安全***。控制模块214可以基于各种因素来确定坡度。例如，这些因素可包括驾驶员输入、基于驾驶员输入输出到车轮的扭矩、基于驾驶员输入的意料加速度、车速、和/或其他由车辆的一个或多个控制***处理的数据。
控制模块214可单独使用坡度或者结合拖车的质量来确定何时停用以及何时重新激活安全***。例如，如果坡度和/或质量低于它们各自的阈值，则控制模块214可以不停用安全***。此外，控制模块214可以单独基于坡度或者结合拖车的质量来确定速度阈值。
现在参考图3，显示了本发明的方法300。当牵引拖车的车辆在斜坡上处于停止状态以及从停止状态起动时，该方法300暂时性地停用安全***。当车辆速度大于阈值时，该方法300自动重新激活安全***。
控制开始于302。在304，该控制确定拖车是否附接到车辆上。在306，如果拖车附接到车辆上，该控制确定车辆速度是否低于或等于阈值。在308，如果车辆速度低于或等于阈值，该控制停用安全***。在310，该控制根据加速器踏板和制动器踏板的位置增加输出到车轮的扭矩。在312，该控制确定车辆速度是否大于阈值。如果车辆速度低于或等于阈值，该控制返回到310。如果车辆速度大于阈值，在314，该控制重新激活安全***，并且该控制返回到304。
本发明的广泛教导可以以多种形式来实施。因此，虽然本发明包括特定实例，但是本发明的真实范围不应该被如此限制，因为通过对附图、说明书及下面的权利要求的研究，其他修改对于熟练的从业者来说将变得显而易见。

Claims (10)

1.一种***，包括：
拖车感测模块，其感测何时拖车附接到车辆上；
位置感测模块，其感测车辆的加速器踏板和制动器踏板的位置；
扭矩减少模块，其当加速器踏板和制动器踏板都被踏下时，减少到车辆车轮的扭矩输出；以及
超驰控制模块，其当拖车附接到车辆上时且当车辆速度小于或等于阈值时，选择性地停用扭矩减少模块。
2.如权利要求1所述***，其中，当拖车附接到车辆上时且当车速大于阈值时，超驰控制模块重新激活扭矩减少模块。
3.如权利要求1所述***，还包括：扭矩控制模块，其根据加速器踏板和制动器踏板的位置增加到车轮的扭矩输出，当：
拖车附接到车辆上时；
加速器踏板和制动器踏板都被踏下时；且
车辆速度小于或等于阈值时。
4.如权利要求1所述***，其中，当车辆的拖车光连接器***到拖车相对应的连接器时，拖车感测模块感测到拖车附接到车辆上。
5.如权利要求1所述***，其中，阈值小于或等于每小时5英里。
6.如权利要求1所述***，还包括：质量确定模块，其确定拖车的质量，其中，阈值是基于拖车的质量的。
7.如权利要求6所述***，其中，质量确定模块基于车辆的拖车光连接器的插脚数量来确定拖车的质量，其中，拖车光连接器***到拖车相应的连接器。
8.一种方法，包括：
感测何时拖车附接到车辆上；
感测车辆的加速器踏板和制动器踏板的位置；
当加速器踏板和制动器踏板都被踏下时，利用扭矩减少***减少到车辆车轮的扭矩输出；以及
当拖车附接到车辆上时且当车辆速度小于或等于阈值时，选择性地停用扭矩减少***。
9.如权利要求8所述的方法，还包括：当拖车附接到车辆上时且当车速大于阈值时，重新激活扭矩减少***。
10.如权利要求8所述的方法，还包括：根据加速器踏板和制动器踏板的位置增加到车轮的扭矩输出，当：
拖车附接到车辆上时；
加速器踏板和制动器踏板都被踏下时；且
车辆速度小于或等于阈值时。
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