車輛恢復(fù)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及車輛恢復(fù)系統(tǒng)。該車輛恢復(fù)系統(tǒng)特別適用于越野應(yīng)用。本發(fā)明還涉及 結(jié)合有車輛恢復(fù)系統(tǒng)的車輛。
【背景技術(shù)】
[0002] 當(dāng)在具有可變形表面性能比如沙地的地形中越野駕駛車輛時(shí)，車輛可能變?yōu)椴荒?移動(dòng)或擱淺。當(dāng)試圖使不能移動(dòng)的車輛恢復(fù)時(shí)的特別問題是在沒有提供充足的牽引力使車 輛恢復(fù)的情況下車輪的旋轉(zhuǎn)可能排出松散的物質(zhì)。
[0003] 至少在某些實(shí)施方式中，本發(fā)明的目的是克服或至少改善以上問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的各方面涉及如在所附權(quán)利要求中要求保護(hù)的系統(tǒng)和結(jié)合有該系統(tǒng)的車 輛。
[0005] 在另一方面，本發(fā)明涉及用于具有至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)輪的車輛的車輛恢復(fù)系統(tǒng)，該車 輛恢復(fù)系統(tǒng)能夠操作為使車輛從具有在所述至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)輪處提供不充足牽引力的可變 形表面的地形自恢復(fù)以使車輛移動(dòng)，車輛恢復(fù)系統(tǒng)包括：
[0006] 恢復(fù)控制器，該恢復(fù)控制器構(gòu)造成將所述至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)輪的至少大致連續(xù)的旋轉(zhuǎn) 保持在適于增大所述至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)輪處的可用牽引力的目標(biāo)恢復(fù)速度或目標(biāo)恢復(fù)速度范 圍內(nèi)?；謴?fù)控制器能夠自動(dòng)地操作為在車輛靜止的同時(shí)使所述至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)輪保持大致連 續(xù)旋轉(zhuǎn)。通過使每個(gè)驅(qū)動(dòng)輪以目標(biāo)恢復(fù)速度或在目標(biāo)恢復(fù)速度范圍內(nèi)旋轉(zhuǎn)，可以增大每個(gè) 驅(qū)動(dòng)輪處的可用牽引力。車輛恢復(fù)系統(tǒng)適于在具有可變形表面性能的地形一一例如包括可 以被再分配的松散物質(zhì)的地形--上進(jìn)行操作。至少在某些實(shí)施方式中，車輛恢復(fù)系統(tǒng)能 夠操作為能夠使在松散的或軟的地形中比如沙地或雪地中擱淺的或不能移動(dòng)的車輛獲得 牽引力并且以受控的方式駛出。車輛恢復(fù)系統(tǒng)從而可以使不能移動(dòng)的車輛能夠自恢復(fù)。所 述至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)輪的連續(xù)旋轉(zhuǎn)可以在車輪下方對物質(zhì)進(jìn)行再分配，從而將其壓緊并且增大 可用牽引力以使車輛能夠自恢復(fù)。
[0007] 目標(biāo)恢復(fù)速度和目標(biāo)恢復(fù)速度范圍通常是相對低的速度，例如等于以下車輛速度 的旋轉(zhuǎn)輪速：該車輛速度小于或等于lkm/h、2km/h、3km/h或5km/h。驅(qū)動(dòng)輪的緩慢旋轉(zhuǎn)可 以使松散的物質(zhì)在車輪下方壓緊而不是將其散布在車輪的前方或后方。所述至少一個(gè)驅(qū)動(dòng) 輪的旋轉(zhuǎn)速度可以保持在目標(biāo)恢復(fù)速度范圍內(nèi)。具體地，所述至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)輪的旋轉(zhuǎn)速度 可以保持在上旋轉(zhuǎn)速度閾值以下；并且可選地保持在下旋轉(zhuǎn)速度閾值以上。所述至少一個(gè) 驅(qū)動(dòng)輪的旋轉(zhuǎn)可以在預(yù)定義的時(shí)間周期上連續(xù)以使物質(zhì)能夠在每個(gè)驅(qū)動(dòng)輪下方聚集以增 大可用牽引力。
[0008] 目標(biāo)恢復(fù)速度和/或目標(biāo)恢復(fù)速度范圍可以是預(yù)定義的，例如對于特定地形類型 比如沙地或雪地進(jìn)行預(yù)定義。目標(biāo)恢復(fù)速度或目標(biāo)恢復(fù)速度范圍可以例如基于驅(qū)動(dòng)輪響應(yīng) 于給定扭矩在該車輪處的施加的旋轉(zhuǎn)速度變化而動(dòng)態(tài)地修改。可替代地或另外，車輛恢復(fù) 系統(tǒng)可以構(gòu)造成允許駕駛員調(diào)整目標(biāo)恢復(fù)速度或目標(biāo)恢復(fù)速度范圍。駕駛員可以例如采用 手動(dòng)控制器來調(diào)整目標(biāo)恢復(fù)速度。
[0009] 恢復(fù)控制器可以構(gòu)造成以固定的變化率對所述至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)輪的旋轉(zhuǎn)速度進(jìn)行 修改?？商娲?，恢復(fù)控制器可以實(shí)施可變的變化率?；謴?fù)控制器可以構(gòu)造成使所述至少 一個(gè)驅(qū)動(dòng)輪的旋轉(zhuǎn)速度的變化率與下述差值成比例地改變，該差值為測量旋轉(zhuǎn)速度與以下 中的一者之間的差：(a)目標(biāo)旋轉(zhuǎn)速度；(b)上旋轉(zhuǎn)速度閾值；以及（c)下旋轉(zhuǎn)速度閾值?；?復(fù)控制器可以基于以下中的一者或更多者來改變輪速：(a)車輛姿態(tài)；(b)載荷條件；以及 (c)地面條件（檢測的或用戶指定的）?；謴?fù)控制器從而可以基于每個(gè)車輪處的條件來動(dòng) 態(tài)地控制輪速。
[0010] 恢復(fù)控制器可以修改每一個(gè)驅(qū)動(dòng)輪的旋轉(zhuǎn)速度或多個(gè)所述驅(qū)動(dòng)輪的平均旋轉(zhuǎn)速 度?；謴?fù)控制器可以構(gòu)造成以固定的變化率對平均旋轉(zhuǎn)速度的旋轉(zhuǎn)速度實(shí)施改變?？商娲?地，恢復(fù)控制器可以構(gòu)造成實(shí)施可變的變化率。每個(gè)驅(qū)動(dòng)輪的旋轉(zhuǎn)速度的變化率可以與該 驅(qū)動(dòng)輪的測量旋轉(zhuǎn)速度成比例地改變。多個(gè)所述驅(qū)動(dòng)輪的平均旋轉(zhuǎn)速度的變化率可以與 這些驅(qū)動(dòng)輪的平均測量旋轉(zhuǎn)速度成比例地改變。變化率可以與下述差值成比例地改變，該 差值為平均測量旋轉(zhuǎn)速度與以下中的一者之間的差：(a)目標(biāo)恢復(fù)速度；(b)上旋轉(zhuǎn)速度閾 值；以及（c)下旋轉(zhuǎn)速度閾值。
[0011] 恢復(fù)控制器可以構(gòu)造成將所述至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)輪的旋轉(zhuǎn)速度保持為至少大致恒定。 可替代地，恢復(fù)控制器可以構(gòu)造成使所述至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)輪的旋轉(zhuǎn)速度改變或律動(dòng)。所述至 少一個(gè)驅(qū)動(dòng)輪的旋轉(zhuǎn)速度可以例如在目標(biāo)恢復(fù)速度范圍內(nèi)增大或減小。
[0012] 車輛可以具有兩個(gè)、三個(gè)、四個(gè)或更多個(gè)車輪。車輛可以例如是汽車或越野車。車 輛可以具有單個(gè)的驅(qū)動(dòng)輪例如具有驅(qū)動(dòng)后輪的摩托車?？商娲?，車輛可以具有多個(gè)驅(qū)動(dòng) 輪，例如兩個(gè)或四個(gè)驅(qū)動(dòng)輪。本發(fā)明在四輪驅(qū)動(dòng)越野車輛中具有特定應(yīng)用。
[0013] 恢復(fù)控制器可以構(gòu)造成將每一個(gè)驅(qū)動(dòng)輪的旋轉(zhuǎn)速度保持在所述目標(biāo)恢復(fù)速度或 在所述目標(biāo)恢復(fù)速度范圍內(nèi)。目標(biāo)恢復(fù)速度范圍可以由上旋轉(zhuǎn)速度閾值和下旋轉(zhuǎn)速度閾值 限定。每一個(gè)驅(qū)動(dòng)輪的旋轉(zhuǎn)速度可以保持在上旋轉(zhuǎn)速度閾值以下；并且可選地保持在下旋 轉(zhuǎn)速度閾值以上。恢復(fù)控制器可以構(gòu)造成將驅(qū)動(dòng)輪的平均旋轉(zhuǎn)速度保持在所述目標(biāo)恢復(fù)速 度或在所述目標(biāo)恢復(fù)速度范圍內(nèi)。平均旋轉(zhuǎn)速度可以保持在上旋轉(zhuǎn)速度閾值以下；并且可 選地保持在下旋轉(zhuǎn)速度閾值以上?；謴?fù)控制器可以構(gòu)造成獨(dú)立地或結(jié)合對所述至少一個(gè)驅(qū) 動(dòng)輪的旋轉(zhuǎn)速度的控制來控制平均旋轉(zhuǎn)速度。上旋轉(zhuǎn)速度閾值和/或下旋轉(zhuǎn)速度閾值可以 與用于控制所述至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)輪的旋轉(zhuǎn)速度的相應(yīng)閾值相同或不同。
[0014] 至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)輪可以通過包括內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)和/或電驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的動(dòng)力系來驅(qū)動(dòng)?；?復(fù)控制器可以構(gòu)造成控制動(dòng)力系以改變所述至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)輪的旋轉(zhuǎn)速度。恢復(fù)控制器可以 構(gòu)造成當(dāng)所述恢復(fù)模式接合時(shí)控制動(dòng)力系的輸出速度，以例如增大車輛動(dòng)力系的怠速。相 反地，恢復(fù)控制器可以構(gòu)造成當(dāng)車輛已恢復(fù)時(shí)減小車輛動(dòng)力系的怠速。
[0015] 車輛恢復(fù)系統(tǒng)可以適于與具有靜液壓驅(qū)動(dòng)的車輛一起使用?；謴?fù)控制器可以構(gòu)造 成控制液壓以將驅(qū)動(dòng)扭矩保持在上閾值和下閾值內(nèi)。
[0016] 可以監(jiān)測每個(gè)驅(qū)動(dòng)輪對驅(qū)動(dòng)扭矩的施加的響應(yīng)以提供系統(tǒng)反饋。恢復(fù)控制器可以 基于每個(gè)驅(qū)動(dòng)輪的響應(yīng)來估算地形條件，例如表面摩擦、拉力和可變形性。地形估算可以通 過將車輪響應(yīng)數(shù)據(jù)與車輪接合數(shù)據(jù)和/或車輛姿態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較而增強(qiáng)。
[0017] 恢復(fù)控制器可以構(gòu)造成將動(dòng)力系輸出速度與所述至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)輪的旋轉(zhuǎn)速度進(jìn) 行比較。該比較可以用于度量所述至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)輪處的可用牽引力。例如，恢復(fù)控制器可 以確定車輛的各個(gè)驅(qū)動(dòng)輪處的相對可用牽引力?；謴?fù)控制器從而可以確定地形的特質(zhì)。
[0018] 至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)輪的旋轉(zhuǎn)速度可以通過相關(guān)的車輪制動(dòng)的施加和/或通過馬達(dá)扭 矩的減小和/或通過馬達(dá)扭矩的經(jīng)由諸如可控限滑差動(dòng)器（扭矩矢量）之類的裝置的再分 配來控制。離合器控制系統(tǒng)可以適于自動(dòng)接合/改變馬達(dá)與變速器和/或扭矩矢量系統(tǒng)之 間的聯(lián)接以實(shí)現(xiàn)預(yù)期的結(jié)果。離合器可以是扭矩轉(zhuǎn)換器的鎖止離合器?？刂葡到y(tǒng)還可以通 過發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩/速度圖的改變來控制馬達(dá)扭矩并且當(dāng)由車輛駕駛員選擇合適的控制時(shí)就 可以是全自動(dòng)的。
[0019] 恢復(fù)控制器可以實(shí)施閉環(huán)控制系統(tǒng)以獨(dú)立地控制每個(gè)車輪的旋轉(zhuǎn)速度。恢復(fù)控制 器可以構(gòu)造成通過控制制動(dòng)力的施加來控制所述至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)輪的旋轉(zhuǎn)速度?？梢允┘又?動(dòng)力以降低所述驅(qū)動(dòng)輪中的一個(gè)或更多個(gè)驅(qū)動(dòng)輪的旋轉(zhuǎn)速度。例如，如果車輛不具有鎖定 差動(dòng)器則可以應(yīng)用這種布置。
[0020] 恢復(fù)控制器可以構(gòu)造成在預(yù)定時(shí)間周期內(nèi)以恢復(fù)模式進(jìn)行操作。例如，恢復(fù)控制 器可以在車輛恢復(fù)系統(tǒng)啟動(dòng)之后的預(yù)定時(shí)間降低所述至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)輪的旋轉(zhuǎn)速度。恢復(fù)控 制器因此可以操作成使所述至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)輪的至少大致連續(xù)旋轉(zhuǎn)保持預(yù)定義的時(shí)間周期， 例如大于或等于1分鐘、2分鐘、3分鐘或5分鐘。當(dāng)車輛恢復(fù)時(shí)，恢復(fù)控制器可以使所述至 少一個(gè)驅(qū)動(dòng)輪的旋轉(zhuǎn)停止?；謴?fù)控制器可以響應(yīng)于以下條件中的一個(gè)或更多個(gè)條件取消所 述至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)輪的旋轉(zhuǎn)速度的自動(dòng)控制：(a)已經(jīng)過去的預(yù)定時(shí)間周期；(b)對預(yù)定義的 駕駛員制動(dòng)踏板和/或加速器踏板輸入的檢測；（c)例如響應(yīng)于駕駛員按壓取消按鈕或選 擇取消選項(xiàng)的系統(tǒng)取消信號；以及（d)系統(tǒng)警報(bào)。如果車門在車輛恢復(fù)期間打開/關(guān)閉則 例如可以生成系統(tǒng)警報(bào)