CN110920800B - 一种超控系统 - Google Patents

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Abstract

本主题涉及一种系统，当任何动力传动系控制装置(诸如侧支架开关(410))发生故障或者完全损坏时，该系统超控车辆(100)的动力传动系切断状态。本主题提供了一种适用于发动机以及电动机运行车辆(100)的超控系统，其中使用者可以使用至少一个输入单元输入一个或多个超控序列。本主题还允许多次尝试以克服动力传动系切断情况。

Description

一种超控系统
技术领域
本主题总体上涉及车辆。更具体但是非排他地，本主题涉及一种超控骑跨式车辆的动力传动系切断状态的系统。
背景技术
已经设计出自动发动机关闭系统或者机动车辆等，其在控制单元检测到异常操作状况时自动关闭发动机的操作。操作条件可以是低发动机油压、或者危险的高冷却剂温度、或者与点火系统的操作相关的部件的任何故障。
尽管这种系统越来越多地结合到车辆中，使得它们在操作中更加复杂，但是现代汽车中存在的几乎每个系统都由车载计算机来控制和调节，尤其是点火系统和传动功能。车辆中的大多数自动传动系统都是电子的，这意味着传动系统完全依赖于计算机或者车载控制单元来控制其所有功能和适当操作的时机。其他系统也与电子传输系统协同工作。
跛行模式条件是当车辆的控制单元意识到在执行经常导致车辆功能障碍的编程逻辑时出现问题的情况。在编程逻辑的执行中发生的错误可能由于诸如执行专用功能的专用传感器之类的任何部件的故障而产生。在这种情况下，故障传感器存在开始感测不在预定范围内的非预期信号值的可能性。替代地，在最坏的情形下，传感器本身会损坏或者电连接可能受到影响。这种系统失效可能导致跛行模式状况本身功能故障的潜在问题。但是在这种情形下，控制单元被编程为在紧急情况下起作用。
在这种情况下，掌控驱动单元(诸如发动机或者电动机)的功能的控制单元可以具有将驱动单元设置为跛行模式的能力，这使得车辆的使用者能够基于使用者的输入，启动驱动单元并且将车辆设置为驱动模式。然而，由于车辆的最终故障和移动性的丧失，这种超控可能导致使用者在行驶期间陷入困境。额外地，使用者在不完全了解情况下的超控可能导致对车辆的有价值的部件(例如，动力传动系过热、磨损等)的不可修复的损坏以及以随之而来车辆所有者的高成本修复/维修形式的损失。在车辆被驱动(尤其是在高速下)时发生这种动作的情况下，例如由于传感器/控制器的故障检测，动力传动系在运行过程中途中断，被编程为在紧急情况下激活或者起作用的控制单元可能导致使用者潜在的事故风险。在典型的四轮车辆中(例如，汽车)，这种情形可能导致车辆在滑行状态下停下来并且驾驶员可能有机会解除车辆的离合并且使其在道路的一侧安全停下来。在自动传动系统中，这种情形变得更加危险和不安全。然而，骑跨式车辆(例如跨步式两轮车辆)的挑战要复杂得多。除了快速解除车辆的离合外，骑乘者还有另外的挑战，即确保稳定性和车辆平衡的控制，以避免倾覆或者跌落，并且同时能够使车辆安全停止，在高速时倾覆或者跌落是非常危险的。在使用自动变速器的情况下，这种问题在骑跨式车辆中进一步恶化。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种智能故障保护的超控系统，其克服所有上述问题并且使得骑跨式车辆能够通过有效的跛行模式的功能安全地停止。根据本发明的一个方面，超控系统优先于由车辆的侧支架开关的故障引起的点火关闭状态，从而确保移动性和增强车辆的实用性，同时仍然安全地保护关键车辆部件免于灾难性/不可修复的损坏。此外，本发明的另一个目的是提供用于动力传动系切断的超控系统，其中动力传动系是发动机或者电动机，或者两者。
根据本发明的另一个实施例，如果动力传动系控制装置发生故障，则车辆的使用者遵循使用输入装置的简单致动步骤，该输入装置允许车辆使用者以通知的故障保护方式重新启动动力传动系。致动过程涉及输入装置的特定和智能的致动序列，其允许顾客超控发动机的点火切断状态。
另一个实施例提供了一种动力传动系切断超控系统，其中超控序列是使用一个或多个输入单元的单个序列或者多个序列，以实现动力传动系的致动，从而实现动力传动系的运行。
本主题的又一实施例提供一个或多个车辆控制器，以在点火钥匙接通时监控输入装置。检查用于致动的特定序列，并且如果输入单元的致动序列是正确的，则控制器超控动力传动系切断信号并且使动力传动系能够接通，从而允许车辆启动。该超控条件允许使用者以跛行模式操作车辆以避免由于动力传动系控制装置故障(诸如侧支架开关故障)而导致的任何不便，比如陷于困境。
本主题的另一个实施例是提供多个输入单元，以通过可由车辆控制器读取的特定序列来致动车辆的点火。
本主题的又一个实施例是提供一种车辆控制器，其使得能够仅在从点火钥匙被接通的时刻起的一段时间内实现来自一个或多个输入单元的超控序列的状态下接通动力传动系，并且如果使用者在预定的时间段内没有使用一个或多个输入单元输入超控序列，则车辆的动力传动系保持在OFF状态。
在本主题的又一个实施例中，如果发生任何手动错误或者由于健忘等其他原因导致使用者无法输入序列或者错误地输入序列或者未能在预定时间段内输入超控序列，则通过重置允许使用者输入序列的点火钥匙允许尝试多次超控序列。
本主题的另一个实施例提供输入输入单元的预定时间段或者多个输入的组合，用于设定超控序列以便致动动力传动系。该预定时间段防止在车辆正常操作条件期间无意中执行超控序列，因此用作控制。
在另一个实施例中，车辆控制器识别超控序列并且启用动力传动系并且使警告灯闪烁以指示已经以通知的方式启用超控逻辑。警告灯可以是专用灯或者任何警告灯，诸如侧支架开关灯或者仪表组显示器上的指示灯。
在本主题的另一个实施例中，车辆控制器允许车辆在以高于预定值的速度行驶时保持在移动状态，这可以帮助防止由于侧开关支架的不可操作性或者故障而突然切断动力传动系引起的事故。车辆控制器忽略从控制装置发送的动力传动系切断信号。车辆控制器使车辆保持在运行状态，直到速度变得低于阈值。
附图说明
图1示出了根据本主题的实施例的示例性两轮车辆的侧视图。
图2示出了通过使用单个超控序列来实现超控序列的情形。
图3示出了通过使用多重超控序列来实现超控序列的情形。
图4示出了用于由IC发动机提供动力的车辆的本主题的框图。
图5示出了用于由电动发动机提供动力的车辆的本主题的框图。
图6示出了用于由IC发动机和电动机提供动力的车辆的本主题的框图。
具体实施方式
在发生任何故障后自动关闭发动机的这种系统不是解决系统故障问题的最佳解决方案，因为可能存在这样的情况：骑乘者可能被困在只有有限的、或没有维修服务或者备用运输方式的某个地方。由于系统故障导致的这种无法预料的移动性损失或者由于超控而最终丧失移动性可能导致激怒使用者以及潜在的陷于困境的风险。因此，需要一种能够产生适当的前期估计/警告或者提供替代解决方案的系统，该解决方案可以允许使用者在不影响动力传输系统的情况下重新启动车辆。
现代车辆具有安装在车辆中的过多传感器以用于专用功能。侧支架传感器是一种指示侧支架的状态并且还可以控制车辆的点火系统的传感器。
如果车辆中设置有点火切断机构，则点火切断机构可以由侧支架开关的状态来控制。如果侧支架处于ON状态，则点火启动功能被禁用并且车辆保持在不动状态。
但是，当侧支架开关损坏或者侧支架开关发生故障(例如操作不当、连接松动、损坏)时，很可能车辆仍然处于不动状态并且无法启动点火系统。在这种情况下，使用者难以操作车辆并且使用者可能在使车辆不能移动的一个位置处陷于困境。如果存在连接松动等故障，则车辆可能以不稳定的方式启动或者停止，这不仅可能会造成不便，而且还会对车辆使用者的安全构成威胁。
在以下描述中将结合附图更详细地描述本主题的这些和其他优点。
图1示出了根据本主题的实施例的示例性机动车辆(100)的左侧视图。所示的车辆(100)具有框架构件(105)。在本实施例中，框架构件(105)是跨步型的，包括头管(105A)和从头管(105A)的前部向后且向下延伸的主框架(105B)。主框架(105B)向后倾斜地延伸到车辆(100)的后部。
车辆(100)包括连接到框架构件(105)的一个或多个原动机。在本实施例中，原动机之一是安装到框架构件(105)的内燃(IC)发动机(115)。在所示实施例中，IC发动机(115)安装到结构构件(135)，该结构构件(135)枢转到框架构件(105)。在一个实施例中，结构构件(135)是包括金属的刚性构件。车辆(100)还包括另一个原动机，即电动机(120)。在优选实施例中，电动机(120)轮毂安装到车辆(100)的一个车轮。在另一个实施例中，一个或多于一个电动机安装到车轮或者安装到车辆的框架。在所描绘的实施例中，车辆(100)包括至少两个车轮，并且电动机(120)轮毂安装到车辆的后轮(125)。前轮(110)由框架构件(105)可旋转地支撑并且连接到手柄组件(130)，该手柄组件能够操纵车辆(100)。
此外，车辆(100)包括驱动电动机(120)的高容量车载电池(未示出)。高容量电池可以包括一个或多个高容量电池组或者一个或多个低容量电池。高容量电池可以布置在车辆(100)的前部、后部或者中心。高容量电池由框架构件(105)支撑，并且车辆(100)包括安装到框架构件(105)的多个主体面板，用于覆盖车辆(100)的各种部件。多个面板包括前面板(140A)、腿部护罩(140B)、座椅下方盖(140C)、以及左侧面板和右侧面板(140D)。手套箱可以安装到腿部护罩(140B)。
地板(145)设置在由主管(105B)限定的跨步部分处。座椅组件(150)布置在跨步部分的后方，并且安装到主框架(105B)。沿车辆(100)的纵向方向F-R延伸的座椅组件(150)使得使用者能够以鞍座坐骑型姿势操作车辆。一个或多个悬架将车轮(110)、(125)连接到车辆(100)并且提供舒适的骑乘。车辆(100)包括多个电气和电子部件，包括前灯(155A)、尾灯(155B)、启动电机(未示出)、喇叭等。此外，车辆(100)包括主控制单元(未示出)，该主控制单元(未示出)控制车辆(100)的整体操作，包括IC发动机(115)、电动机(120)的功能，从磁电机/集成启动发电机(ISG)对电池充电，由磁电机/ISG驱动负载，通过在发电机模式下操作的电动机对高容量电池充电，以及与车辆(100)的操作相关联的任何其他操作。图1中所示的车辆(100)是示例性车辆，并且本主题可以用在两轮车辆、三轮车辆或者四轮车辆中。
因此，本主题的目的是提供一种超控系统，通过该超控系统，使用者可以超控点火切断或者动力传动系切断。
图2示出了用于由IC发动机提供动力的车辆的本主题的框图。该图表示彼此互连的各种元件。点火控制单元或者ECU(406)包括点火驱动电路(406a)，其向点火线圈(407)发送信号以引起点火并且驱动包括曲柄位置传感器和磁电机组件的发动机组件(408)。包括点火驱动电路(406a)的ECU(406)由车辆控制器(506)控制。磁电机组件连接到调节器整流器单元(RR单元)(413)以调节高电压并且将交流电转换成馈送到电源(如电池)(404)的直流电，以便为其充电。电源(404)为诸如点火锁(402)、电负载(401)之类的部件的功能供应必要的电流。其他部件(如离合器开关(405)、节气门位置传感器(409)、侧支架开关(410)、速度计(412)包括指示若干参数的警告灯和显示器，以指示车辆的健康和对于车辆的运行所必需的部件。
由于车辆中存在多个输入，所以每个输入可以被配置为馈送超控序列，以超控点火切断并且使得车辆能够点火。
图3示出了描绘由电动机运行的车辆的总体布局的框图。类似于以发动机运行的车辆，电机可以充当动力传动系。如果侧支架开关(410)损坏或者开始发生故障，则电源切断信号将被发送到包括电机驱动电路(506a)的车辆控制器(506)。车辆控制器(506)指示电机驱动电路(506a)关闭电动机的功能并且使车辆停止。尽管车辆停止运转，但是取决于车辆配置，电池仍为其他部件(如电负载(401)、保险丝(403)、点火锁(402)、模式开关(507)、节气门位置传感器(409)、制动开关(510)和其他输入装置)供电。为了重新启动电动机(505)，使用者接通点火锁(402)并且通过输入单元或者具有“Z”时间间隔的单元组合来馈送超控序列，以超控电动机(505)的电源切断，电动机(505)独立地安装在车辆的轮毂上或者安装在框架上。
图4示出了混合动力车辆的框图，其中车辆由多个动力传动系(发动机和电动机)支持。两个动力传动系都由车辆控制器(506)控制，其中在混合动力车辆的情况下，车辆控制器(506)控制电机驱动电路(506a)和点火驱动电路(406a)。当侧支架开关(410)发生故障或者开始出现故障时，点火切断信号被发送到车辆控制器(506a)，其向电机驱动电路(506a)以及点火驱动电路(406a)发出信号以停止让电动机(505)和发动机(408)运转车辆。为了超控点火切断和电源切断，在由制造商或者使用者或者维修团队确定的预定时间量程内接通点火锁(402)之后，使用者通过输入单元或者一个或多个单元的组合馈送超控序列。
图5示出了本主题的实施例，其中通过一个输入单元(例如离合器开关、节气门位置传感器等)馈送单个超控序列来实现动力传动系切断超控。在步骤201中，为了开始点火，点火钥匙被接通。然后，点火系统控制器在步骤202中检查来自侧支架开关(410)的切断信号(参见图4)。如果没有由车辆控制器(506)接收的点火切断信号或者动力传动系切断信号，那么在步骤204中启用车辆(100)的动力传动系，否则车辆控制器(506)接收来自侧支架开关(410)的动力传动系切断信号，并且在步骤203中车辆动力传动系被禁用。当动力传动系是在ON状态下，需要检查车辆行驶的速度。向控制器发出激活信号的侧支架开关(410)的工作可能对以较高速度行驶的车辆产生负面影响。突然在高速下切断动力传动系可能会导致致命事故。因此，以较高速度行驶时，为了安全起见，侧支架开关(410)正常工作是至关重要的，如果侧支架开关(410)没有正常工作，则侧开关支架不应该干扰车辆。因此，车辆控制器(506)在步骤205中检查车辆的速度，该速度取决于每分钟的转数。如果发动机或者电机的RPM(每分钟转数)大于预定速度值'r'(由制造商或者使用者或者维修中心等设定的值)，则在步骤209中，车辆控制器(506)检查侧支架开关(410)中的任何故障或者侧支架传感器功能不稳定功能的情况。在这两种情况下，侧支架信号将不会对车辆(100)以及动力传动系系统(包括发动机或者电池运行的电动机)产生任何影响。当RPM保持大于预定值'r'时，车辆(100)保持在运行状态中。但是当发动机RMP低于值'r'时，车辆控制器(506)不断地扫描侧支架开关(410)的状态，以在步骤208中获得动力传动系切断信号。在步骤212中，如果未接收到切断信号，则动力传动系确实不会被禁用。在这种情况下，如果由于侧支架开关的任何故障、损坏或者不稳定的功能，侧支架传感器给出切断信号(410)，即在步骤206中启用侧支架警告灯。每当侧支架开关(410)受损或者开始出现故障，侧支架警告灯就启用，提前给驾驶员提示。除了侧支架警告灯用作故障控制装置(例如控制动力传动系功能的侧支架开关(410))的警报装置之外，仪表组显示器也可以用作备用警报装置。
为了克服动力传动系的禁用状态，使用者可以通过使用一个输入单元或者输入单元的组合来超控该情况，以馈送超控序列并且重新启动动力传动系。
为了输入超控序列，点火钥匙被接通，之后使用者输入序列的时间量程变得固定，否则如果使用者未能输入或者输入错误的超控序列，则车辆保持在切断状态，使用者必须通过关闭点火钥匙并且再次将其接通来馈送超控序列。为了避免使用者对序列的任何无意义馈送，有必要保持馈送有限的超控序列的时间量程。
在一个实施例中，单个超控序列被馈送到车辆控制器(506)。离合器开关用作馈送超控序列的输入单元，以克服动力传动系切断状态。在步骤207中，在点火钥匙被接通后，从接通点火钥匙的瞬间开始，在'Z'秒内，离合器开关被按压'X'次，其中时间值'Z'秒和离合器按压次数“X”由制造商在车辆(100)生产期间设定。根据实施例，可以能够让使用者或者维修团队设置该值。
如果在步骤207中的条件得到满足，则车辆点火系统控制器在步骤210中重新启动车辆的点火系统，并且侧支架警告灯继续闪烁(步骤211)，直到侧支架开关(410)由使用者固定为止。但是如果在步骤207中规定的条件未能满足，那么车辆仍然处于切断状态。然后，由于侧支架开关的损坏或者故障，为了重新启动点火系统，使用者必须关闭点火钥匙然后将其接通并且遵循步骤207中提到的相同序列，以便超控点火切断条件。
在图6中示出了另一个实施例，其中多个输入单元用于馈送多重超控序列以克服车辆的点火切断条件。图6示出了第一超控序列和第二超控序列的多个输入，例如离合器开关和节气门输入，以便由于车辆控制器(506)通过其中一个传感器(如侧支架开关或者翻转开关(410))接收的信号，在切断点火后重新启动点火装置。
类似于图5中在步骤301中说明的第一实施例，为了开始点火，点火钥匙接通。然后，在步骤302，点火系统控制器检查来自侧支架开关(410)的切断信号。如果车辆控制器(506)没有接收到点火切断信号，则在步骤304中车辆的点火被启动，否则点火系统控制器接收来自侧支架开关(410)的点火切断信号，并且在步骤303中车辆点火被禁用。当发动机点火装置处于ON状态时，需要检查车辆的行驶速度。由于侧支架开关(410)的工作可能对以较高速度运行的车辆产生负面影响。突然在高速下切断点火可能会导致事故。因此，特别是在以较高速度行驶时，为了安全起见，侧支架开关(410)正常工作是至关重要的，如果侧支架开关(410)没有正常工作，则侧开关支架不应该干扰车辆。因此，点火系统控制器在步骤306中检查车辆的速度，该速度取决于每分钟的转数。如果发动机或者电动机的RPM(每分钟转数)或者车轮的速度大于预定速度值'r'(由制造商设定的值)，则在步骤310中，车辆控制器(506)检查是否侧支架开关(410)中存在任何故障或者侧支架传感器的不稳定功能。在这两种情况下，侧支架信号将不会对车辆和点火系统产生任何影响。车辆保持在运行状态，直到发动机(或者车轮)RPM保持大于预定值'r'。但是当发动机RPM或者车轮速度低于值'r'时，车辆控制器(506)在步骤309中不断地扫描侧支架开关(410)的状态以获得动力传动系切断信号。在这种情况下，如果由于侧支架开关的任何故障、损坏或者不稳定的功能，侧支架开关(410)给出切断信号，即在步骤(305s)中启用侧支架警告灯。每当侧支架开关(410)受损或者开始出现故障时，侧支架警告灯就会启用。
类似于图5，为了克服点火的禁用状态，使用者通过使用一个输入单元或者输入单元的组合来超控点火切断，以馈送多个超控序列并且重新启动车辆的动力传动系。
为了输入超控序列，点火钥匙被接通，之后使用者输入序列的时间量程变得固定，否则如果使用者未能输入超控序列，则车辆保持在切断状态并且再次使用者必须通过关闭点火钥匙并且再次将其接通来进行超控序列。为了避免使用者对序列的任何无意义馈送，有必要保持馈送有限的超控序列的时间量程。
在步骤307中，在点火钥匙接通之后，输入第一超控序列，在'Z'秒内，离合器开关被按压'X'次，其中时间值'Z'秒和按压次数'X'可以由制造商设定。
如果在步骤307中接受第一超控序列，则车辆控制器(506)在步骤308中从节气门获取第二超控序列的输入。在步骤308中，在时间量程“Z”内施加超过节气门总限制的“W％”的节气门，其中“W％”是制造商设定的预定百分比。如果在步骤308中也接受第二超控序列，则点火系统控制器在步骤311中启用车辆的动力传动系，并且侧支架警告灯继续闪烁(步骤313)，直到侧支架开关(410)由使用者修复的时间为止。但是如果步骤308中的条件未能满足，则车辆点火装置关闭。然后，使用者为了重新启动点火系统必须关闭点火钥匙然后将其接通并且遵循与步骤307和步骤308中提到的相同的序列，以便超控点火关闭状态。第一超控序列和第二超控序列可以配置为同时的或者按顺序的。在连续的情况下，当第一个超控序列失败时，需要在“Z”秒内输入第二个超控序列。如果第一个超控序列失败但是第二个超控序列在时间“Z”内得到验证，则动力传动系将启用。当动力传动系接通但是输入的序列不正确时，警告灯将继续闪烁，并且动力传动系仍处于切断模式。但是如果超控序列正确，则指示灯开始闪烁。
在任何图中的右上角中提供的箭头描绘了相对于两轮车辆(100)的方向，其中在适用的情况下，箭头F表示前方向，箭头R表示后方向，T表示顶部，D表示向下方向。在不脱离本发明范围的情况下，可以包含改进和修改。
鉴于以上公开内容，本主题的许多修改和变型是可能的。因此，在本主题的权利要求的范围内，本公开可以不同于具体描述的方式实施。

Claims (9)

1.一种用于骑跨式车辆(100)的超控系统，包括：
一个或多个动力传动系(408、505)，为所述骑跨式车辆(100)提供动力，所述一个或多个动力传动系(408、505)由车辆控制器(506)电控制，所述车辆控制器(506)包括一个或多个驱动电路；
一个或多个控制装置，通过所述一个或多个驱动电路配置到所述一个或多个动力传动系(408、505)，以控制所述一个或多个动力传动系(408、505)的功能；
警报装置，以指示警告；
一个或多个输入单元，电连接到所述车辆控制器(506)，一个或多个输入的组合使得能够通过设置在所述车辆控制器(506)中的所述一个或多个驱动电路(406a、506a)在预定时间(Z)内致动所述一个或多个动力传动系(408、505)，以克服禁用的所述一个或多个动力传动系(408、505)；
在所述一个或多个动力传动系(408、505)致动之后，所述车辆控制器(506)启用一个或多个警报装置；以及
所述一个或多个警报装置，用于指示禁用的所述一个或多个控制装置，
其特征在于，
所述预定时间(Z)是在点火钥匙接通之后开始计算的。
2.如权利要求1所述的用于骑跨式车辆(100)的超控系统，其中所述一个或多个警报装置是仪表组显示器(412)或者警告灯。
3.如权利要求1所述的用于骑跨式车辆(100)的超控系统，其中所述一个或多个动力传动系是发动机(408)或者电动机(505)或者所述发动机(408)和所述电动机(505)的组合。
4.如权利要求1或2所述的用于骑跨式车辆(100)的超控系统，其中所述一个或多个输入单元是离合器开关(405)、节气门位置传感器(409)、制动开关(510)、模式开关(507)。
5.如权利要求1所述的用于骑跨式车辆(100)的超控系统，其中所述一个或多个驱动电路是点火驱动电路和电机驱动电路。
6.一种用于超控骑跨式车辆(100)的一个或多个动力传动系切断的方法，包括以下步骤：
在重新启动点火钥匙之后检查来自一个或多个控制装置的信号；
通过控制器感测一个或多个控制装置的失效；
通过所述控制器在一个或多个警报装置上指示所述一个或多个控制装置的失效；
通过将至少一个输入装置致动到一个或多个动力传动系来超控所述控制装置的失效；以及
在输入超控序列之后启用所述一个或多个动力传动系，
其中所述控制器配置成当所述控制器在预定时间(Z)内接收到来自一个或多个输入单元的超控序列时使得所述一个或多个动力传动系被致动；
其中所述预定时间(Z)是在点火钥匙接通之后开始计算的。
7.如权利要求6所述的超控骑跨式车辆(100)的一个或多个动力传动系切断的方法，其中所述控制器在接收到切断信号之后，在一个或多个警报装置上指示失效指示。
8.如权利要求6所述的超控骑跨式车辆(100)的一个或多个动力传动系切断的方法，其中所述一个或多个超控序列同时地或者按顺序地被输入。
9.如权利要求6所述的超控骑跨式车辆(100)的一个或多个动力传动系切断的方法，其中所述一个或多个超控序列可以在多次尝试中被馈送。
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