CN109760491A - 用于减轻抖振的车辆车窗系统 - Google Patents

Abstract

一种机动车辆，包括选择性地覆盖第一舱室开口的第一可移动车窗和选择性地覆盖第二舱室开口的第二可移动车窗。第一致动器配置为选择性地致动第一可移动车窗且第二致动器配置为选择性地致动第二可移动车窗。控制器与设置在舱室中的传感器并与配置为从操作员接收车窗打开请求的HMI进行通信。控制器配置为，响应于车窗打开请求控制第一致动器以将第一可移动车窗从闭合位置致动到打开位置，以及响应于在第一可移动车窗处于第一打开位置情况下来自传感器的信号指示压力变化超过了预定阈值，自动地控制第二致动器以沿打开方向致动第二可移动车窗。

Description

用于减轻抖振的车辆车窗系统

技术领域

本公开涉及机动车辆，并且更具体地，涉及机动车辆的车窗组件。

背景技术

机动车辆通常设有其中可以驻留乘员的舱室。此类舱室通常设有一个或多个可以被乘员升高和降低的车窗。然而，在车辆运动的同时降低车窗可能导致车辆内的抖振或者亥姆霍兹共振效应。如图1中所示，随着空气经过开口，例如打开的侧车窗，形成了涡流。当涡流撞击开口的尾缘时，例如图1中的B柱，涡流在车辆的舱室内引起了压力波。这些压力波发生的速率基于车辆相对于空气的速度。因此，在一些车辆速度下压力波可能接近共振点。在此类共振点附近的声音和压力的强度对于许多车辆乘员而言可能是不受欢迎的。

发明内容

一种根据本公开的机动车辆，其包括乘员舱室，该乘员舱室具有第一开口和第二开口，第一可移动车窗选择性地覆盖第一开口并且具有第一闭合位置和第一打开位置，并且第二可移动车窗选择性地覆盖第二开口。第一致动器配置为选择性地在第一闭合位置和第一打开位置之间致动第一可移动车窗，而第二致动器配置为选择性地沿第二车窗打开方向和沿第二车窗闭合方向致动第二可移动车窗。传感器设置在舱室中并且配置为响应于压力变化产生信号。人机接口(HMI)配置为从操作员接收车窗打开请求，并且控制器与HMI进行通信。控制器配置为，响应于该车窗打开请求控制第一致动器以将第一可移动车窗从第一闭合位置致动到第一打开位置，以及响应于在第一可移动车窗处于第一打开位置情况下来自传感器的信号指示压力变化超过了预定阈值，自动地控制第二致动器以沿第二车窗打开方向致动第二可移动车窗。

在示范性实施例中，控制器进一步配置为，在控制第二致动器以沿第二车窗打开方向致动第二可移动车窗之后，响应于来自传感器的信号继续指示压力变化超过了预定阈值，自动地控制第二致动器以进一步沿第二车窗打开方向致动第二可移动车窗。

在示范性实施例中，控制器进一步配置为，在控制第二致动器以沿第二车窗打开方向控制第二致动器之后，响应于来自传感器的信号继续指示压力变化超过了预定阈值，自动地控制第一致动器以将第一可移动车窗致动到闭合位置。

在示范性实施例中，车辆另外地包括选择性地覆盖第三开口的第三可移动车窗，以及第三致动器，该第三致动器配置为选择性地沿第三车窗打开方向和沿第三车窗闭合方向致动第三可移动车窗。在此类实施例中，控制器进一步配置为，在控制第二致动器以沿第二车窗打开方向致动第二可移动车窗之后，响应于来自传感器的信号继续指示压力变化超过了预定阈值，自动地控制第三致动器以沿第三车窗打开方向致动第三可移动车窗。

在示范性实施例中，传感器包括麦克风。

在示范性实施例中，第一可移动车窗是第一侧车窗且第二可移动车窗是第二侧车窗。

一种控制根据本公开的车辆的方法，包括提供配置为检测车辆舱室中压力变化的传感器、配置为控制第一车辆车窗的位置的致动器，以及与传感器和致动器进行通信的控制器。该方法另外地包括通过传感器检测压力变化超过了预定阈值。该方法进一步包括，响应于检测到压力变化超过了预定阈值和第二车辆车窗正处于打开位置，通过控制器自动地控制致动器以打开第一车辆车窗预定距离。

在示范性实施例中，该方法另外地包括，响应于在第一车辆车窗打开预定距离之后检测到压力变化超过了预定阈值，通过控制器自动地控制致动器以打开第一车辆车窗附加的距离。此类实施例可以另外地包括，响应于在第一车辆车窗打开附加的距离之后检测到压力变化增大，通过控制器自动地控制致动器以闭合第一车辆车窗该附加的距离。

在示范性实施例中，该方法另外地包括提供附加的致动器，该附加的致动器配置为控制第三车辆车窗的位置。此类实施例还包括，响应于在第一车辆车窗打开预定距离之后检测到压力变化超过了预定阈值，通过控制器自动地控制附加的致动器以打开第三车辆车窗预定距离。

在示范性实施例中，该方法另外地包括提供附加的致动器，该附加的致动器配置为控制第二车辆车窗的位置。此类实施例还包括，响应于在第一车辆车窗打开预定距离之后检测到压力变化超过了预定阈值，通过控制器自动地控制附加的致动器以闭合第二车辆车窗预定距离。

在示范性实施例中，提供传感器包括提供麦克风。

一种用于根据本公开实施例的车辆的车窗组件的控制器，其被编程为：接收来自传感器的第一信号，基于第一信号确定第一压力变化幅度，以及响应于该第一压力变化幅度超过了参考幅度，向致动器传送第一控制信号以用于车辆车窗的致动。

在示范性实施例中，控制器被编程为，通过针对期望的频率范围过滤第一信号而基于第一信号确定第一压力变化。

在示范性实施例中，控制器被编程为进一步响应于车窗位置信号指示第二车辆车窗正处于打开位置，传送第一控制信号。

在示范性实施例中，第一控制信号包括用来打开车辆车窗的命令。在此类实施例中，控制器可以被进一步编程为在传送第一控制信号之后接收来自传感器的第二信号，基于第二信号确定第二压力变化幅度，以及响应于该第二压力变化幅度超过了参考幅度，传送包括用来打开车辆车窗的第二命令的第二控制信号。在此类实施例中，控制器可以被进一步编程为在传送第一控制信号之后接收来自传感器的第二信号，基于第二信号确定第二压力变化幅度，以及响应于该第二压力变化幅度超过了第一压力幅度，传送包括用来闭合车辆车窗的命令的第二控制信号。

根据本公开的实施例提供了若干优点。例如，根据本公开的系统和方法可以自动地减轻由于打开机动车辆中的车窗而引起的抖振，由此提高了乘员满意度。

当结合附图时，通过对优选实施例的以下详细描述，本公开的以上优点以及其他优点和特征将是显而易见的。

附图说明

图1是现有技术机动车辆中抖振的图解说明；

图2是根据本公开实施例的车辆的示意图；以及

图3是控制根据本公开实施例的控制车辆的方法的流程图。

具体实施方式

在此对本公开的实施例进行描述。然而，应当理解的是，所公开的实施例仅作为示例并且其他实施例可以采取各种形式和替代形式。附图并不一定是成比例的；一些特征可能被夸大或者尽可能缩小以为了显示特定部件的细节。因此，本文所公开的具体结构和功能细节不应被解释为限制性的，而是仅作为用于教导本领域技术人员在多方面采用本发明的代表性基础。本领域普通技术人员可以理解，参考附图中任一个所示和所描述的各种特征可以和一个或多个其他附图中所示的特征相组合以产生未经明确说明或描述的实施例。所示特征的组合提供了用于典型应用的代表性实施例。然而，符合本公开教导的对特征的各种组合和修改也可以预期用于特定应用或实施方式。

现在参考图2，示出了根据本公开的车辆10。车辆10具有乘员舱室12，该乘员舱室12设有第一可移动车窗14和第二可移动车窗16。在所示实施例中，第一可移动车窗14是驾驶员侧车窗且第二可移动车窗16是乘客侧车窗。然而，在本公开范围内的其他实施例可以包括在其他位置处的附加的可移动车窗，例如用于第二排座椅的附加的驾驶员侧车窗、用于第二排座椅的附加的乘客侧车窗、天窗、其他车窗位置，或者它们的任何组合。第一可移动车窗14和第二可移动车窗16可以包含夹层车窗玻璃、例如聚碳酸酯的塑料材料，或者任何其他合适的车窗材料。

第一致动器18耦合到第一车窗14并且配置为选择性地升起或降低第一车窗14。第二致动器20耦合到第二车窗16并且配置为选择性地升起或降低第二车窗16。

车辆10包括HMI 22，用于接收操作员请求以打开或闭合第一车窗14或第二车窗16。在各种实施例中，HMI 22可以包括物理接口(例如按钮或开关)、触摸屏显示器接口、语音控制接口、或者用于接收操作员请求以打开和闭合车窗的任何其他合适的接口。

车辆10另外包括至少一个传感器24。传感器24配置为响应于压力变化产生信号。在示范性实施例中，传感器24包括麦克风，例如常规地包含在车辆中以用于远程通信目的或用于语音控制车辆系统的麦克风。然而，在其他实施例中，传感器24可以包括设置在车辆舱室中的应变仪或加速度计，或者适合于响应于压力变化产生信号的任何其他传感器。

第一致动器18、第二致动器20、HMI 22以及传感器24全部与至少一个控制器26进行通信或者在其控制之下。尽管被描绘成了单个元件，但是控制器26可以包括一个或多个附加的控制器，其被统称为“控制器”。控制器26可以包括与各种类型的计算机可读存储装置或介质进行通信的微处理器或中央处理单元(CPU)。计算可读存储装置或介质可以包括易失性和非易失性存储装置，例如，以只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)或者保活存储器(KAM)形式。KAM是一种持久性或非易失性存储器，其可以用于在CPU断电时存储各种操作变量。计算机可读存储装置或介质可以利用任何数量的已知存储器装置来实现，例如PROM(可编程只读存储器)、EPROM(电PROM)、EEPROM(电可擦除PROM)、闪存、或者任何其他的电、磁、光或能够存储数据的组合存储器装置，数据中的一些代表可以由控制器在控制发动机或车辆过程中使用的可执行指令。

控制器26被配置为，响应于对HMI 22的请求第一车窗14打开的操作员输入，控制第一致动器18以打开第一车窗14。控制器26另外地配置为基于来自传感器24的信号自动地控制第二致动器20，如以下将进一步详细讨论的。

现在参考图3，以流程图形式示出了一种控制根据本公开实施例的车窗系统的方法。在示范性实施例中，图3中所示的方法由类似于图2中的控制器26进行配置的控制器执行，例如，与传感器进行通信的控制器，该传感器配置为检测舱室中压力变化并基于检测到的压力变化产生信号。算法在框100处开始，例如，在驾驶循环的开始。

做出确定第一可移动车窗是否打开，如操作102处所示。第一可移动车窗可以响应于通过HMI发送的请求自动地打开，如以上所讨论的。第一可移动车窗可以是侧车窗、天窗、尾车窗或者任何其他对车辆的舱室而言可移动的车窗。

如果操作102的确定是肯定的，则确定舱室内压力变化的当前幅度A_t，如在框104处所示。在示范性实施例中，A_t是参考给定频率范围内压力变化的最大幅度的经过滤值，例如，由传感器测量的低频，例如那些低于50Hz的低频。

做出确定当前幅度A_t和参考幅度A_ref之间的差值E_t是否大于零，如操作106处所示。在示范性实施例中，该参考幅度A_ref由车辆制造商基于感兴趣的频率范围内的舒适分贝水平来提供。在替代实施例中，压力变化阈值可以由车辆的操作员例如通过HMI来限定。在示范性实施例中，差值E_t可以通过PID控制器来计算。

如果操作106的确定是否定的，则控制返回到操作102。算法由此不再继续，除非舱室内的压力变化的当前幅度超过了参考值。

如果操作106的确定是肯定的，即，当前幅度A_t超过了参考幅度A_ref，则做出确定差值E_t是否小于存储的差值E_t-1，如在操作108处所示。该存储的差值E_t-1指的是在算法的先前迭代期间计算的差值。换言之，在操作108处做出确定相对于算法的先前迭代是否减小了幅度A_t。

如果在操作108处的确定是肯定的，则做出确定第二可移动车窗是否打开了最大可致动距离，如操作110处所示。第二可移动车窗可以是侧车窗、天窗、尾车窗或者除第一车窗之外的任何其他可移动车窗。最大可致动距离指的是与第二车窗相关联的致动器被允许打开第二车窗的最大距离。这可以基于车窗构造、软件、制造商所施加的限度、操作员提供的设置、任何其他合适的限制或它们的组合来确定。确定可以基于来自传感器的信号做出，例如编码器，其与第二车窗所相关联的致动器相关联。

如果操作110的确定是否定的，则第二车窗被自动地打开预定距离，如框112处所示。在示范性实施例中，这通过控制与第二车窗相关联的致动器以打开第二车窗该预定距离来执行。在示范性实施例中，该预定距离小于车辆的完全可致动范围，并且可以是其相对小的一部分。控制随后返回到操作102。

可见，算法可以由此递增第二车窗打开，只要这么做能继续减小所测量的压力变化的幅度和参考幅度之间的差值。

返回到操作110，如果确定是肯定的，即，第二车窗被打开到最大可致动距离，则执行附加的减轻动作，如在框114处所示。在示范性实施例中，附加的减轻动作包括按照和接合步骤104至步骤112所述的方式相似的方式递增一个或多个附加的车窗打开。算法可以由此递增地调节多个车辆车窗的位置以减轻来自第一车窗被打开的抖振效应。在替代实施例中，附加的减轻动作包括至少部分地闭合第一车窗以减轻抖振效应。控制随后返回到操作102。

返回到操作108，如果确定是否定的，即差值Et等于或大约存储的差值E_t-1，则第二车窗被自动地闭合预定距离，即到算法的先前迭代的车窗位置。第二车窗由此被控制到检测到最小幅度的位置。控制随后进行到框114以执行如上所讨论的附加的减轻动作。

返回到操作102，如果操作102的确定是否定的，即第一车窗已经被闭合，则已经根据算法自动地打开的任何车窗被自动地闭合，如在框118处所示。算法由此确保了当第一车窗闭合时，已经被打开用于减轻抖振的第二车窗以及任何其他车窗被闭合。

可见，根据本公开的实施例提供了一种用于自动地减轻由于打开机动车辆中的车窗而引起的抖振而由此提高了乘员满意度的系统和方法。

如之前所述，各种实施例的特征可以相组合以形成可能未经明确描述或示出的本发明的其他实施例。尽管已经将各种实施例描述为关于一个或多个期望特征提供了优点或优于其他实施例或现有技术实施方式，但是本领域普通技术人员可以认识到，可以将一个或多个特征或特性折衷以获得期望的总体系统属性，这取决于特定应用和实施方式。这些属性可以包括但不限于，成本、强度、耐用性、生命周期成本、市场性、外观、包装、尺寸、可服务性、重量、可制造性、易于组装等。同样，关于一个或多个特性相比于前天实施例或现有技术实施方式被描述为较不合意的实施例也并非在本公开的范围之外，并且对于特定应用而言可能是所需要的。

尽管以上描述了示范性实施例，并不旨在使这些实施例描述由权利要求书所涵盖的所有可能形式。在说明书中使用的词汇是描述性词汇而非限制性词汇，并且应当理解的是，在不脱离本公开精神和范围的前提下可以作出各种改变。如之前所述，各种实施例的特征可以相组合以形成可能未经明确描述或示出的本发明的其他实施例。尽管已经将各种实施例描述为关于一个或多个期望特征提供了优点或优于其他实施例或现有技术实施方式，但是本领域普通技术人员可以认识到，可以将一个或多个特征或特性折衷以获得期望的总体系统属性，这取决于特定应用和实施方式。这些属性可以包括但不限于，成本、强度、耐用性、生命周期成本、市场性、外观、包装、尺寸、可服务性、重量、可制造性、易于组装等。同样，关于一个或多个特性相比于前天实施例或现有技术实施方式被描述为较不合意的实施例也并非在本公开的范围之外，并且对于特定应用而言可能是所需要的。

Claims (6)

1.一种机动车辆，其包括：

乘员舱室，所述乘员舱室具有第一开口和第二开口；

第一可移动车窗，所述第一可移动车窗选择性地覆盖所述第一开口并且具有第一闭合位置和第一打开位置；

第二可移动车窗，所述第二可移动车窗选择性地覆盖所述第二开口；

第一致动器，所述第一致动器配置为选择性地在所述第一闭合位置和所述第一打开位置之间致动所述第一可移动车窗；

第二致动器，所述第二致动器配置为选择性地沿第二车窗打开方向和沿第二车窗闭合方向致动所述第二可移动车窗；

传感器，所述传感器设置在所述舱室中并且配置为响应于压力变化产生信号；

HMI，所述HMI配置为从操作员接收车窗打开请求；以及

控制器，所述控制器与所述HMI进行通信，所述控制器配置为，响应于所述车窗打开请求控制所述第一致动器以将所述第一可移动车窗从所述第一闭合位置致动到所述第一打开位置，以及响应于来自所述传感器的所述信号，自动地控制所述第二致动器以沿所述第二车窗打开方向致动所述第二可移动车窗，所述信号指示在所述第一可移动车窗处于所述第一打开位置的情况下压力变化超过了预定阈值。

2.根据权利要求1所述的车辆，其中所述控制器进一步配置为，在控制所述第二致动器以沿所述第二车窗打开方向致动所述第二可移动车窗之后，响应于继续指示压力变化超过了所述预定阈值的来自所述传感器的信号，自动地控制所述第二致动器以沿所述第二车窗打开方向进一步致动所述第二可移动车窗。

3.根据权利要求1所述的车辆，进一步包括：

第三可移动车窗，所述第三可移动车窗选择性地覆盖第三开口；以及第三致动器，所述第三致动器配置为选择性地沿第三车窗打开方向和沿第三车窗闭合方向致动所述第三可移动车窗，其中所述控制器进一步配置为，在控制所述第二致动器以沿所述第二车窗打开方向致动所述第二可移动车窗之后，响应于继续指示压力变化超过了所述预定阈值的来自所述传感器的所述信号，自动地控制所述第三致动器以沿所述第三车窗打开方向致动所述第三可移动车窗。

4.根据权利要求1所述的车辆，其中所述控制器进一步配置为，在控制所述第二致动器以沿所述第二车窗打开方向致动所述第二可移动车窗之后，响应于继续指示压力变化超过了所述预定阈值的来自所述传感器的信号，自动地控制所述第一致动器以将所述第一可移动车窗致动到所述闭合位置。

5.根据权利要求1所述的车辆，其中所述传感器包括麦克风。

6.根据权利要求1所述的车辆，其中所述第一可移动车窗是第一侧车窗且所述第二可移动车窗是第二侧车窗。