使用线控转向输入的具有反馈致动器的挂车倒退辅助系统技术方案

本公开提供了“使用线控转向输入的具有反馈致动器的挂车倒退辅助系统”。一种用于牵引挂车的车辆的挂车倒退辅助系统，包括：传感器，所述传感器感测所述车辆与所述挂车之间的牵引线和阻力线夹角；线控转向转向手轮，所述线控转向转向手轮被配置为接收用户输入挂车路径；控制器，所述控制器控制所述车辆基于所感测的牵引线和阻力线夹角和所述用户输入来使所述挂车沿受控路径倒车；和反馈致动器，所述反馈致动器联接到所述转向手轮以在挂车倒退辅助模式下向所述转向手轮提供反馈扭矩以针对所述用户输入限制所述转向手轮的旋转。

Trailer reverse assist with feedback actuator using steer by wire input

【技术实现步骤摘要】
使用线控转向输入的具有反馈致动器的挂车倒退辅助系统
本专利技术总体上涉及挂车倒退辅助，并且更具体地涉及具有方向盘输入的车辆挂车倒退辅助系统，该方向盘输入用于在使挂车倒车时控制挂车的路径。
技术介绍
机动车辆通常配备有转向手轮，以允许车辆的操作者控制可转向的车辆车轮的转向。一些车辆配备有挂车倒退辅助系统，以辅助驾驶员在倒车时使带有附接到其上的挂车的车辆转向。挂车倒退辅助系统通常包括单独的人机界面(HMI)诸如界面控制旋钮，当车辆在反向方向上使挂车转向时，在驾驶员操作者通常应用加速度和制动的同时，驾驶员操作者操纵该单独的人机界面来控制挂车的方向。结果，挂车倒退辅助系统通常需要单独的转向和挂车倒退辅助输入模块，这导致增加的成本和空间消耗。期望提供一种增强驾驶员输入功能的挂车倒退辅助系统。
技术实现思路
根据本专利技术的一个方面，提供了一种用于牵引挂车的车辆的挂车倒退辅助系统。该挂车倒退辅助系统包括：传感器，所述传感器感测牵引线和阻力线夹角；线控转向转向手轮，所述线控转向转向手轮被配置为接收挂车路径的用户输入；控制器，所述控制器控制所述车辆基于所感测的牵引线和阻力线夹角来使所述挂车在所述挂车路径上倒车；和反馈致动器，所述反馈致动器用于在挂车倒退模式下向所述转向手轮提供反馈扭矩以限制旋转。本专利技术的第一方面的实施例可以包括以下特征中的任一个或组合：·反馈致动器包括：马达，其用于在处于挂车倒退辅助模式时施加扭矩以限制所述转向手轮的角旋转；·传感器包括：成像装置，其用于捕获所述挂车的图像；和图像处理器，其用于基于所捕获的图像来确定所述牵引线和阻力线夹角；·转向手轮可在转向模式下进行操作以使所述车辆在正向方向上转向，并且在所述挂车倒退模式下进行操作以控制所述挂车在反向方向上的行驶路径；·在处于所述挂车倒退模式时，转向手轮具有减小的旋转极限；·线控转向转向手轮还包括：转向角传感器，其用于感测所述方向盘的角度；和车轮致动器，其用于激活所述车辆上的一个或多个车轮组件；·当处于所述挂车倒退模式时，所述线控转向转向手轮与所述车轮致动器脱离；·挂车路径是曲率路径；·转向手轮是动力转向辅助系统的一部分；并且·牵引线和阻力线夹角是车辆与挂车之间的致动角。根据本专利技术的另一方面，提供了一种用于牵引挂车的车辆的挂车倒退辅助系统。挂车倒退辅助系统包括：传感器，所述传感器感测车辆与挂车之间的牵引线和阻力线夹角；线控转向转向手轮，所述线控转向转向手轮被配置为接收用户输入挂车路径；控制器，所述控制器控制所述车辆基于所感测的牵引线和阻力线夹角来使所述挂车沿所述挂车路径倒车；和反馈致动器，所述反馈致动器联接到所述转向手轮以在挂车倒退模式下向所述转向手轮提供反馈扭矩以限制所述转向手轮的旋转。本专利技术的第二方面的实施例可以包括以下特征中的任一者或组合：·反馈致动器包括：马达，其用于在处于挂车倒退模式时施加扭矩以限制所述转向手轮的角旋转；·传感器包括：成像装置，其用于捕获所述挂车的图像；和图像处理器，其用于基于所捕获的图像来确定所述牵引线和阻力线夹角；·转向手轮可在转向模式下进行操作以使所述车辆在正向方向上转向，并且在所述挂车倒退模式下进行操作以控制所述挂车在反向方向上的挂车路径；·在所述挂车倒退模式下，转向手轮具有减小的旋转极限；·线控转向转向手轮还包括：转向角传感器，其用于感测所述方向盘的角度；和车轮致动器，其用于激活所述车辆上的一个或多个车轮组件；·挂车的挂车路径是曲率路径；·转向手轮包括动力转向辅助系统；并且·在所述挂车倒退模式下，所述线控转向转向手轮与所述车轮致动器脱离。在研究以下说明书、权利要求和附图后，本领域技术人员将理解并了解本专利技术的这些和其他方面、目标和特征。附图说明在附图中：图1是附接到挂车并采用挂车倒退辅助系统的车辆的顶部透视图；图2是车辆和挂车的顶视图，示出了相对于车辆以不同的牵引线和阻力线夹角铰接的挂车；图3是根据一个实施例的具有反馈致动器的线控转向转向系统的示意图，该反馈致动器用于将用户输入挂车路径输入到挂车倒退辅助系统；图4是示出具有转向手轮和反馈致动器的挂车倒退辅助系统的框图；图5是示出用于利用转向手轮输入来实现挂车倒退辅助系统的例程的流程图；图6是示出在挂车倒车模式下设定致动器反馈的例程的流程图；图7是根据一个示例的示出在挂车倒退模式下在转向手轮的旋转期间由反馈致动器提供的阻力矩的曲线图；并且图8是根据一个示例的示出在预期的折叠(jackknife)状况期间由反馈致动器提供的阻力矩的曲线图。具体实施方式出于本文的描述的目的，应理解，所公开的挂车倒退辅助系统和相关方法可采用各种替代性实施例和取向，除非明确指明相反。还应理解，附图中所示的以及以下说明书中描述的具体装置和过程仅仅是所附权利要求中限定的创造性概念的示例性实施例。尽管参考具体例示性实施例描述了挂车倒退辅助系统和相关方法的各个方面，但是所公开的专利技术不限于此类实施例，并且可以在不脱离所公开的专利技术的情况下实现另外的修改、应用和实施例。因此，除非权利要求另外明确地说明，否则与本文公开的实施例相关的特定尺寸和其他物理特性不应被视为限制性的。参见图1和图2，附图标号10通常指定用于控制附接到车辆14的挂车12的倒车行驶后退路径的挂车倒退辅助系统。车辆14配备有线控转向转向系统，该线控转向转向系统具有转向手轮20，该转向手轮20可操作以使驾驶员能够在正常的手动转向行驶期间非挂车倒车模式下转向车辆，并在倒车行驶期间在挂车倒退模式下输入挂车后退路径。根据一个实施例，期望的后退路径36可以是挂车在后退时要沿循的期望的曲率路径。在一个实施例中，在驾驶员使用加速踏板和制动踏板来控制车辆14的倒车速度时，挂车倒退辅助系统10响应于倒车行驶中的用户输入后退路径来使车辆14自动地转向，以将挂车12向后引导到期望的后退路径36上。尽管根据一个实施例，期望的后退路径36可以是期望的曲率路径，但是应当理解，其他期望的挂车后退路径可以用转向手轮20输入。为监测挂车12相对于车辆14的位置，挂车倒退辅助系统10可包括感测或以其他方式确定挂车12与车辆14之间的牵引线和阻力线夹角γ的传感器。牵引线和阻力线夹角γ是沿挂车舌杆32的长度延伸的挂车12的纵轴与车辆14的纵轴之间的铰接角。在一个实施例中，传感器可以包括牵引线和阻力线夹角传感器，诸如基于视觉的系统，其采用车辆14上的相机24来监视目标34或挂车12上的一个或多个其他可识别特征，以确定牵引线和阻力线夹角γ。由相机24捕获的图像由图像处理器处理以识别目标34的位置并确定牵引线和阻力线夹角γ。参考图1和图2中所示的实施例，车辆14是配备有挂车倒退辅助系统10的一个实施例的皮卡车，该挂车倒退辅助系统10用于在车辆在反向方向上行驶(即，后退)时控制附接到车辆14的挂车12的后退路径。具体地，车辆14可本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于牵引挂车的车辆的挂车倒退辅助系统，包括：/n传感器，所述传感器感测牵引线和阻力线夹角；/n线控转向转向手轮，所述线控转向转向手轮被配置为接收挂车路径的用户输入；/n控制器，所述控制器控制所述车辆基于所感测的牵引线和阻力线夹角来使所述挂车在所述挂车路径上倒车；和/n反馈致动器，所述反馈致动器用于在挂车倒退模式下向所述转向手轮提供反馈扭矩以限制旋转。/n

【技术特征摘要】
20181113 US 16/189,1991.一种用于牵引挂车的车辆的挂车倒退辅助系统，包括：
传感器，所述传感器感测牵引线和阻力线夹角；
线控转向转向手轮，所述线控转向转向手轮被配置为接收挂车路径的用户输入；
控制器，所述控制器控制所述车辆基于所感测的牵引线和阻力线夹角来使所述挂车在所述挂车路径上倒车；和
反馈致动器，所述反馈致动器用于在挂车倒退模式下向所述转向手轮提供反馈扭矩以限制旋转。


2.如权利要求1所述的系统，其中所述反馈致动器包括马达，所述马达用于在处于所述挂车倒退辅助模式时施加扭矩以限制所述转向手轮的角旋转。


3.如权利要求1所述的系统，其中所述传感器包括：成像装置，所述成像装置用于捕获所述挂车的图像；和图像处理器，所述图像处理器用于基于所捕获的图像来确定所述牵引线和阻力线夹角。


4.如权利要求1-3中任一项所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：马修·布里默，
申请(专利权)人：福特全球技术公司，
类型：发明
国别省市：美国;US