CN111278693A - 用于稳定车辆的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

用于检测车辆振动的系统和方法。该系统包括配置为检测车辆的振动的传感器；以及电子控制器，该电子控制器配置为接收来自传感器的振动信号，将振动信号与检测阈值进行比较，并且响应于振动信号与检测阈值的比较，生成用以激活车辆的制动系统的信号并且生成用以减小在车辆的发动机中的扭矩的请求。

Description

用于稳定车辆的系统和方法
技术领域
实施例涉及用于稳定车辆的系统。
背景技术
摩托车及其他形式的车辆易受速度引起的振动的影响，这种振动通常称为高速摆振或摆动。如果振动变得太快或允许其持续达较长时间，则车辆的操作者有失去对车辆的控制并引起事故的风险，这可损害车辆的操作者或其他人。
车辆的潜在设计缺陷（诸如具有车架柔性、具有前叉不对称性等等）可影响或放大振动。
因此，期望的是一种用于检测速度引起的振动并帮助操作者校正速度引起的振动的出现系统。
发明内容
在本文中描述的实施例尤其提供了用于稳定车辆的方法和系统。
一个实施例提供了用于稳定车辆的系统。该系统包括，配置为检测车辆的振动的传感器；以及电子处理器，该电子处理器配置为接收来自传感器的振动信号，将振动信号与检测阈值进行比较，并且响应于振动信号与检测阈值的比较，生成用以激活车辆的制动系统的信号并且生成用以减小在车辆的发动机中的扭矩的请求。
另一实施例提供用于稳定车辆的方法。该方法包括，使用电子处理器接收来自传感器的振动信号，将振动信号与检测阈值进行比较，并且响应于振动信号与检测阈值的比较，生成用以激活车辆的制动系统的信号并且生成用以减小车辆的发动机的扭矩的请求。
通过考虑具体描述和所附附图，其他方面、特征、和实施例将变得显而易见。
附图说明
图1是根据一个实施例的具有稳定系统的车辆的框图。
图2是根据实施例的稳定系统的电子控制器的框图。
图3示出了根据一个实施例的用于稳定车辆的方法。
具体实施方式
在详细解释任何实施例之前，应当理解，本公开并不旨在将其应用限制在以下描述中阐述的或在以下附图中示出的构造和组件布置的细节。实施例可具有其他配置并且可以多种方式实施或执行。
可使用多个基于硬件和软件的设备以及多个不同的结构组件以实现多种实施例。另外，实施例可包含硬件、软件、和电子组件或模块，出于讨论的目的，其可示出并描述为仿佛组件中的大多数仅在硬件中实施。然而，本领域一般技术人员，并且在阅读本详细描述的基础上，将认识到，在至少一个实施例中，本发明基于电子的方面可在由一个或多个处理器可执行的软件中实施（例如，存储在非暂时性计算机可读介质上的软件）。例如，在说明书中描述的“控制单元”和“控制器”可包含一个或多个电子处理器、一个或多个包含非暂时性计算机可读介质的存储模块、一个或多个输入/输出接口、一个或多个专用集成电路（ASIC）、以及连接多种组件的多种连接（例如，系统总线）。
图1示出了具有稳定系统105的车辆100的示例。尽管车辆100示为两轮车辆，但是可涵盖多种类型和设计的车辆。例如，车辆100可是摩托车、汽车、卡车、半挂车等。在所示的示例中，稳定系统105包括传感器110、车轮112和113、电子控制器115、制动系统120、发动机电子控制器125、发动机127、和通知指示器130。
传感器110配置为检测在车辆100中的振动。传感器110可是陀螺仪传感器、加速度计等等。传感器110可联接至车辆100的车架、车辆100的轴等等，以便检测在车辆100中的振动。
车轮112和113连接到车辆100。在一些实施例中，车辆100包含比两个车轮112和113更多的车轮。在其他实施例中，车轮112和113连接至制动系统120。
电子控制器115可经由多种有线或无线连接通信地联接到传感器110、制动系统120、发动机电子控制器125和通知指示器130。例如，在一些实施例中，电子控制器经由专用线直接连接至稳定系统105的以上列出的组件中的每个。在其他实施例中，电子控制器115经由诸如车辆通信总线（例如，控制器局域网（CAN）总线）或无线车辆网络的共享通信链接通信地联接至组件中的一个或多个。
制动系统120配置为向车辆100提供制动。根据一个实施例，制动系统120包括刹车片、制动钳、液压系统、速度传感器，并且还可包括电子控制器。制动系统120的电子控制器可配置为接收来自电子控制器115的信号，并将一个或多个制动组件应用到在车辆100上的车轮112和113，以使车辆减速。
在一个实施例中，发动机电子控制器125配置为接收来自电子控制器115的请求，并控制车辆100的发动机127。例如，发动机电子控制器125可配置为响应于来自电子控制器115的请求减小在车辆100的发动机127中的扭矩。在其他实施例中，发动机电子控制器125可配置为控制发动机127的其他操作。
发动机127用于产生力以推动车辆100。在一些实施例中，发动机127是内燃机。在其他实施例中，发动机127是混合内燃机和电发动机。
在一些实施例中，稳定系统105不包含发动机电子控制器125，并且发动机电子控制器125的功能由电子控制器115管理。在这些实施例中，电子控制器115连接到发动机127。
通知指示器130可是在车辆100的仪表板上的发光二极管（LED）、配置为在车辆100中播放声音的扬声器等等。通知指示器130可配置为接收来自电子控制器115的通知。
稳定系统105的以上列出的组件中的每个可包含专用处理电路，该专用处理电路包含用于接收、处理、和传输与每个组件的功能相关联的数据的电子处理器、输入-输出接口、以及存储器。例如，传感器110可包含确定参数或值的电子处理器。在这种情况下，传感器110将参数或与参数相关联的计算值传输至电子控制器115。稳定系统105的组件中的每个可使用多种通信协议与电子控制器115通信。在图1中示出的实施例提供的仅是稳定系统105的组件和联接的一个示例。这些组件和联接可以与在本文中图示的和描述的那些不同的方式构造。
图2是根据一个实施例的稳定系统105的电子控制器115的框图。电子控制器15包含多个电和电子的组件，其向在电子控制器115之内的组件和模块提供电力、操作控制、和保护。在所示的示例中，电子控制器115尤其包含电子处理器205（诸如可编程电子微处理器、微控制器、专用集成电路、或类似设备）、存储器210（例如，非暂时性机器可读存储器）、和输入-输出接口215。电子处理器205与存储器210和输入-输出接口215配合，配置为尤其是实现在本文中描述的方法。
电子控制器115可实施在若干独立控制器（例如，可编程电子控制单元）中，其每个配置为执行特定功能或子功能。此外，电子控制器115可包含子模块，该子模块包含用于进行输入-输出功能、信号处理、以及以下方法的应用的额外的电子处理器、存储器、或专用集成电路。在其他实施例中，电子控制器115包含额外的、较少的、或不同的组件。
在一些实施例中，发动机电子控制器125具有与以上描述的包括电子控制器115的那些组件相似的组件。在其他实施例中，发动机电子控制器125含有比电子控制器115额外的、较少的、或不同的组件。
图3示出了根据一个实施例的用于稳定车辆100的方法300。在步骤305处，电子控制器115接收来自传感器110的振动信号。在一个实施例中，振动信号接收为包含振幅和频率的波信号（例如，具有0.4米的振幅和5赫兹（Hz）的频率的振动波信号）。在一个实施例中，振动信号代表车辆100的左右移动。传感器110可通过联接至车辆100的悬挂系统、通过联接至车辆100的车架等等检测振动信号。
电子处理器115接收振动信号（在步骤305处），并且在步骤310处将振动信号与检测阈值进行比较。在一些实施例中，检测阈值限定在设定值，用于电子控制器115将振动信号与之进行比较。在其他实施例中，电子控制器115可还配置为基于车辆100的类型、车辆100的速度等等确定检测阈值。例如，在一个实施例中，如果车辆100以低速行驶，引起事故或失去控制可能需要较大的振动；而在其他实施例中，车辆100以较快的速度行驶，而引起事故或失去控制需要较低的振动。
在框315处，电子控制器115确定振动信号是否大于检测阈值。如果振动信号小于检测阈值，则电子处理器115返回到步骤305，并且等待接收来自传感器110的新的振动信号。如果电子处理器115确定振动信号大于检测阈值，则传感器110在车辆100中检测到不期望的振动量。在一些实施例中，检测阈值与振动信号的振幅相关（例如，0.4米的车辆振动）。在其他实施例中，检测阈值与振动信号的频率相关（例如，大于6Hz的车辆振动）。
如果电子控制器115检测到不期望的振动量，在步骤320处，电子控制器115配置为生成用以激活车辆100的制动系统120的信号。在一个实施例中，制动系统120通过制动系统的电子处理器接收来自电子控制器115的用以激活的信号，并应用一个或多个制动组件（诸如，刹车片、制动钳等等）以便将车辆100的速度降低到速度阈值或低于速度阈值。在一些实施例中，制动系统120配置为直接应用制动组件。在其他实施例中，制动系统120配置为通过主动增加在制动系统120中的液压致动制动组件。
在一个实施例中，速度阈值可是预定值（诸如20英里每小时（MPH））。在其他实施例中，电子处理器115可还配置为基于振动信号和车辆100的当前速度确定速度阈值。例如，如果车辆以45 MPH的速度行驶，并且电子处理器115接收到包含0.6米的振幅的振动信号（并且检测阈值为0.4米的振幅），则电子处理器115可确定，为了减小车辆100的振动，车辆100应由制动系统120制动至25 MPH的速度。电子处理器115可然后将该值发送到制动系统120，并且在一个实施例中，制动系统120应用一个或多个制动组件，直到制动系统120的速度传感器指示车辆100以25 MPH或低于25 MPH的速度行驶。
当电子控制器115检测到不期望的振动量时，电子控制器115配置为在步骤325处生成用以减小车辆100的发动机127的扭矩的请求。如果振动信号确定为高于检测阈值，电子控制器115可生成请求以发送至发动机电子控制器125，请求减小车辆100的发动机127的扭矩。减小车辆100的发动机127的扭矩意味着向发动机127应用较小的旋转力，并且为发动机127提供动力的做功较少，因此降低了车辆100可行驶的速度。发动机电子控制器125配置为接收来自电子控制器115的请求并生成用以减小在车辆100的发动机127中的扭矩的信号。
在一些实施例中，除了生成用以激活制动系统120的信号以及生成用以减小车辆100的发动机127的扭矩的请求之外，在步骤330处，电子控制器115还配置为生成用于车辆操作者100的通知。在步骤335处，然后将通知发送到通知指示器130。通知以通知指示器130可使用的格式发送。例如，通知指示器130可是在车辆100的仪表板上的LED。电子控制器115可生成信号以将LED转到“开”位置（LED发光），这向车辆100的操作者指示传感器110已检测到（并且电子处理器115已确定）不期望的振动，并且因此，制动系统120响应于来自电子处理器115的信号而激活，并且由电子处理器115生成用以减小车辆100的发动机127的扭矩的请求，并由发动机电子处理器125执行该请求。在另一实施例中，生成音频通知并在位于车辆100中或车辆100上的扬声器上播放，以通知操作者车辆100正在经历不期望的振动量。
有利的是，当检测到不期望的振动量时，通知车辆100的操作者，由此使车辆100的操作者为通过激活制动系统120并减小车辆100的发动机127的扭矩而产生的速度降低做出准备。如果未通知操作者，对于激活的制动系统120以及减小的车辆100的发动机127的扭矩，操作者可能意识不到并且做出负面反应。例如，操作者可能突然拉动车辆100的转向机构并失去对车辆100的控制。在一些实施例中，在步骤335处呈现通知可发生在在步骤320处电子处理器115生成用以激活制动系统120的信号之前，在步骤325处电子处理器115生成用以减小车辆100的发动机127的扭矩的请求之前，或在以上两者之前。
在一些实施例中，存在多于一个的检测阈值。例如，可将第一检测阈值设置为0.2米，并且可将第二检测阈值设置为0.4米。如果电子控制器115接收到来自传感器110的包含0.3米的振幅的振动信号，则电子处理器115确定已超过第一检测阈值，但尚未超过第二检测阈值。在一些实施例中，电子处理器115可仅生成通知以向车辆100的操作者呈现传感器110已经检测到振动，而不生成用以激活制动系统120的信号或生成用以减小车辆100的发动机127的扭矩的请求。
作为结果，稳定系统105稳定了车辆100，这是通过使用电子处理器115接收来自传感器110的振动信号，将振动信号与检测阈值进行比较，并且响应于振动信号和检测阈值的比较，生成用以激活车辆100的制动系统120的信号并生成用以减小车辆100的发动机127的扭矩的请求。
在所附权利要求中阐明了多种特征、优点和实施例。

Claims (20)

1.一种用于稳定车辆的系统，所述系统包括：
传感器，所述传感器配置为检测所述车辆的振动，以及
电子控制器，所述电子控制器配置为
接收来自所述传感器的振动信号，
将所述振动信号与检测阈值进行比较，并且
响应于所述振动信号与所述检测阈值的比较，生成用以激活所述车辆的制动系统的信号，并且生成用以减小所述车辆的发动机中的扭矩的请求。
2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述电子控制器还配置为确定所述检测阈值。
3.根据权利要求2所述的系统，其中，所述电子控制器还配置为确定第二检测阈值。
4.根据权利要求1所述的系统，其中，响应于用以激活所述车辆的制动系统的信号，所述车辆的制动系统制动所述车辆，直到所述车辆的速度低于速度阈值。
5.根据权利要求4所述的系统，其中，所述电子控制器配置为基于所述振动信号确定所述速度阈值。
6.根据权利要求1所述的系统，所述系统还包括发动机电子控制器。
7.根据权利要求6所述的系统，其中，所述发动机电子控制器配置为接收来自所述电子控制器的用以减小所述车辆的发动机中的扭矩的请求，并且控制所述发动机以减小扭矩。
8.根据权利要求1所述的系统，所述系统还包括通知指示器。
9.根据权利要求8所述的系统，其中，所述电子控制器还配置为响应于所述振动信号与所述检测阈值的比较生成通知。
10.根据权利要求9所述的系统，其中，所述电子控制器还配置为通过向所述通知指示器提供通知而通知所述车辆的操作者。
11.一种用于稳定车辆的方法，所述方法包括：
通过电子控制器，接收来自传感器的振动信号；
通过所述电子控制器，将所述振动信号与检测阈值进行比较；并且
响应于所述振动信号与所述检测阈值的比较，通过所述电子控制器，生成用以激活所述车辆的制动系统的信号，并且，通过所述电子控制器，生成用以减小所述车辆的发动机中的扭矩的请求。
12.根据权利要求11所述的方法，所述方法还包括，通过所述电子控制器，确定所述检测阈值。
13.根据权利要求12所述的方法，还包括，通过所述电子控制器，确定第二检测阈值。
14.根据权利要求11所述的方法，所述方法还包括，响应于用以激活所述车辆的制动系统的信号，通过所述车辆的制动系统制动所述车辆，直到所述车辆的速度低于速度阈值。
15.根据权利要求14所述的方法，所述方法还包括，通过所述电子控制器，基于所述振动信号确定所述速度阈值。
16.根据权利要求11所述的方法，所述方法还包括，通过发动机电子控制器，接收用以减小所述车辆的发动机的扭矩的请求。
17.根据权利要求16所述的方法，所述方法还包括，通过所述发动机电子控制器，控制所述车辆的发动机以减小所述扭矩。
18.根据权利要求11所述的方法，所述方法还包括，通过所述电子控制器，响应于所述振动信号与所述检测阈值的比较生成通知。
19.根据权利要求18所述的方法，所述方法还包括，通过所述电子控制器，向通知指示器提供通知。
20.根据权利要求19所述的方法，所述方法还包括，当所述通知指示器接收到通知时，使用所述通知指示器通知所述车辆的操作者。
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