CN102343906B

CN102343906B - 用于整体车辆控制的架构和方法

Info

Publication number: CN102343906B
Application number: CN201110213280.0A
Authority: CN
Inventors: S-K.陈; W.邓; Y.A.格霍奈姆; N.K.莫斯楚克; F.纳蒂; J.柳; K.A.奧迪亚
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2010-07-28
Filing date: 2011-07-28
Publication date: 2015-08-19
Anticipated expiration: 2031-07-28
Also published as: US20120029769A1; DE102011108039A1; US8417417B2; CN102343906A

Abstract

本发明涉及用于整体车辆控制的架构和方法。控制车辆的方法包括：监测期望车辆力和力矩；监测对车辆动态性能的实时拐角约束，其包括监测车辆的拐角健康状态以及监测车辆的拐角性能。所述方法还包括基于期望车辆力和力矩以及实时拐角约束来确定期望拐角力和力矩分布；以及基于期望拐角力和力矩分布来控制车辆。

Description

用于整体车辆控制的架构和方法

技术领域

本发明涉及车辆控制。

背景技术

该部分内容仅提供与本发明有关的背景信息且可能不构成现有技术。

车辆控制描述这样的方法，其中车辆或车辆内的系统的操作被监测并且计算控制被施加以修改车辆的操作。示例性车辆控制策略监测作用在车辆上的车辆动态性能或当前或预期力和力矩以及基于所述力和力矩施加控制方法，以保持车辆的期望操作。例如，当车辆快速停止时，力和力矩可导致车辆车身向前旋转，从而压缩前部悬挂件。通过激励位于车辆前部拐角处的致动器以提升车辆车身以及停止压缩前部悬挂件，车辆控制可计数车辆车身的监测或预计旋转。在另一示例中，在制动操作中，作用在车辆上的力和力矩以及施加到车轮上的制动力可用于监测或预测在车轮和道路之间的滑移。在车辆制动器处的致动器可用于在车轮之间再分布制动力，以避免滑移。在另一示例中，在转弯操作中，作用在车辆上的力和力矩以及转向角可用于监测或预计过转向或欠转向状况，并且作用在转向系统上的致动器可校正该转向。在另一示例中，作用在车辆上的力以及施加到传动系和车轮的当前扭矩可用于监测或预计在车轮与道路之间的滑移，且致动器可用于修改通过本领域已知的各种方法被传输到车轮的扭矩。

通过车辆控制可监测或实现多个系统。示例包括制动、转向、传动系和悬挂控制。根据示例性方法，驾驶员指令和/或自主驾驶系统指令被集成以确定期望车辆动态性能或运动性能状态并且输出期望车辆力和/或力矩，并且致动器管理控制模块在一个或多个车辆系统中产生指令，以实现期望车辆力和/或力矩。集成指令可附加地包括涉及当前或得到车辆动态性能或运动性能状态的反馈，且致动器管理控制模块可包括当前或得到致动器状态的反馈。

发明内容

控制车辆的方法包括：监测期望车辆力和力矩；监测对车辆动态性能的实时拐角约束，其包括监测车辆的拐角健康状态以及监测车辆的拐角性能。所述方法还包括基于期望车辆力和力矩以及实时拐角约束来确定期望拐角力和力矩分布；以及基于期望拐角力和力矩分布来控制车辆。

本发明涉及下述技术方案。

1. 一种控制车辆的方法，包括：

监测期望车辆力和力矩；

监测对车辆动态性能的实时拐角约束，包括：

监测车辆的拐角健康状态；以及

监测车辆的拐角性能；

基于期望车辆力和力矩以及实时拐角约束来确定期望拐角力和力矩分布；以及

基于期望拐角力和力矩分布来控制车辆。

2. 根据技术方案1所述的方法，其中，基于期望拐角力和力矩分布来控制车辆包括：基于期望拐角力和力矩分布来控制多个车辆系统。

3. 根据技术方案1所述的方法，其中，基于期望拐角力和力矩分布来控制车辆包括：

监测附加实时约束，包括：

监测用于所述多个车辆系统中的每个的能量性能；以及

监测用于所述多个车辆系统中的每个的致动器限制；

基于期望拐角力和力矩分布以及附加实时约束来确定车辆系统致动器控制指令；以及

基于期望拐角力和力矩分布来控制多个车辆系统。

4. 根据技术方案3所述的方法，还包括监测得到的车辆操作反馈；以及

其中，确定期望拐角力和力矩分布还基于得到的车辆操作反馈。

5. 根据技术方案4所述的方法，其中，监测得到的车辆操作反馈包括：

监测得到的轮胎滑移；

监测得到的轮胎滑移角；

监测得到的拐角力；以及

监测得到的拐角力矩。

6. 根据技术方案1所述的方法，其中，确定期望拐角力和力矩分布包括：

确定对所述多个车辆轮胎中的每个的期望力分布，包括：

基于实时约束来估计用于所述多个轮胎中的每个的拐角性能；

确定用于所述多个轮胎中的每个的修改拐角性能，包括向拐角性能施加系统约束；以及

基于用于所述多个轮胎中的每个的修改拐角性能、期望车辆力以及期望车辆力矩来确定对所述多个轮胎中的每个的期望力分布。

7. 根据技术方案1所述的方法，其中，监测期望车辆力和力矩包括：

监测期望车辆纵向力；

监测期望车辆横向力；以及

监测期望车辆横摆力矩。

8. 根据技术方案1所述的方法，其中，监测期望车辆力和力矩包括：

监测来自于多个车辆系统的车辆动态性能输入；

监测总体车辆控制指令；以及

基于车辆动态性能输入和总体车辆控制指令来确定期望车辆力和力矩。

9. 根据技术方案8所述的方法，其中，监测总体车辆控制指令包括：

监测到驾驶员控制装置的操作员输入。

10. 根据技术方案8所述的方法，其中，监测总体车辆控制指令包括：

当自主驾驶控制被致动时，监测传感器指导的驾驶员辅助控制。

11. 根据技术方案8所述的方法，其中，监测来自于多个车辆系统的车辆动态性能输入包括：

监测来自于转向系统、制动系统、悬挂系统和动力系系统的车辆动态性能输入。

12. 根据技术方案8所述的方法，其中，监测来自于多个车辆系统的车辆动态性能输入包括：

监测来自于转向系统、制动系统和动力系系统的车辆动态性能输入。

13. 根据技术方案12所述的方法，其中，监测来自于多个车辆系统的车辆动态性能输入还包括：

监测来自于滚动控制系统的车辆动态性能输入。

14. 根据技术方案8所述的方法，其中，监测来自于多个车辆系统的车辆动态性能输入包括：

监测在车辆动态性能输入中探测到的故障；以及

其中，确定期望拐角力和力矩分布还基于在车辆动态性能输入中探测到的故障。

15. 一种控制车辆的方法，包括：

监测来自于多个车辆系统的车辆动态性能输入，包括监测在车辆动态性能输入中探测到的故障；

监测总体车辆控制指令；

基于车辆动态性能输入和总体车辆控制指令来确定期望车辆力和力矩；

监测对车辆动态性能的实时拐角约束，包括：

监测车辆的拐角健康状态；以及

监测车辆的拐角性能；

基于期望车辆力和力矩以及实时拐角约束通过闭环计算来确定期望拐角力和力矩分布；以及

基于期望拐角力和力矩分布来控制车辆。

16. 一种控制车辆的设备，所述设备包括：

指令集成模块：

其确定总体车辆控制指令；

车辆动态性能控制模块：

其监测总体车辆控制指令；以及

基于总体车辆控制指令来确定期望车辆力和力矩；

拐角动态性能控制模块：

其监测期望车辆力和力矩；

监测实时拐角约束；

基于期望车辆力和力矩以及实时拐角约束来确定期望拐角力和力矩分布；和

车辆系统，所述车辆系统基于期望拐角力和力矩分布来实施车辆控制。

17. 根据技术方案16所述的设备，其中，确定总体车辆控制指令的指令集成模块包括指令集成模块：

其监测到驾驶员控制装置的操作员输入；以及

当自主驾驶控制被致动时监测传感器指导的驾驶员辅助控制。

18. 根据技术方案16所述的设备，还包括：

致动器管理控制模块；和

多个车辆系统，所述多个车辆系统基于期望拐角力和力矩分布来实施车辆控制，包括致动器管理控制模块：

监测期望拐角力和力矩分布；以及

基于期望拐角力和力矩分布来产生对所述多个车辆系统中的每个的指令。

附图说明

现将以示例的方式参考附图来描述一个或多个实施例，在附图中：

图1示意性地描述了根据本发明的包括通过车辆控制实现的系统的示例性车辆；

图2示意性地描述了根据本发明的用于协调各个车辆系统的车辆控制方法的方法；

图3示意性地描述了根据本发明的通过确定期望拐角力和力矩分布来协调车辆控制方法的方法；

图4示意性地描述了根据本发明的使用期望拐角力和力矩分布来协调用于各个车辆系统的车辆控制方法的方法；

图5示意性地更详细地描述了根据本发明的拐角动态性能控制模块的示例性操作；以及

图6示意性地更详细地描述了根据本发明的致动器管理控制模块的示例性操作。

具体实施方式

现参考附图，其中附图仅用于描述一些示例性实施例的目的且不旨在限制本发明，图1示意性地描述了根据本发明的包括通过车辆控制实现的系统的示例性车辆。车辆5包括发动机10、电机15、变速器20、包括后轴30的传动系25、以及车轮32、34、36和38。发动机10和电机15每个都可提供扭矩，其可用于通过传动系25来推进车辆5。变速器20包括离合器装置，其能够将每个扭矩产生装置（发动机10和电机15）选择性地连接到传动系25。另外，变速器20包括通过包括空档状态和倒档状态的许多档位状态来选择性地换档车辆。此外，通过变速器的扭矩可用于将电机15运行在扭矩产生模式，从而充电相关能量存储装置；或者扭矩可在扭矩产生装置之间传递，例如，电机15可用于发动发动机10。图1中的示例性配置描述了可用于车辆的一种可能动力系。许多示例性实施例可等同地被使用。例如，多个车轮用电机（at-wheel motor）可用于置换所描述的发动机10和电机15。在一个这种实施例中，四个车轮用电机可向每个车轮独立地提供扭矩。本发明不旨在局限于本文所述的具体动力系实施例。转向盘40和转向系统42能够通过本领域已知的方法转动车辆的车轮。图1描述了转动的车轮32和34。将理解的是，已知许多示例性转向方法和车轮配置，包括四车轮转向，且本发明不旨在局限于本文所述的具体示例性实施例。车轮32和34被描述为与车辆向前移动并且左转相一致地转动。在每个车轮32、34、36和38处，分别描述了制动装置52、54、56和58，它们每个都能够向相关车轮施加制动扭矩。许多不同的制动装置和控制方法是本领域已知的，并且可包括示例性液压制动器、防抱死制动器以及能够充电能量存储装置的再生制动。此外，在每个车轮32、34、36和38处，悬挂部件62、64、66和68分别提供车辆车身在车辆车轮上的悬挂。悬挂部件和方法是本领域已知的并且在操作期间提供对于车辆中乘客的减震乘坐以及还提供对于车辆的期望处理特性。

如上所述，已知使用致动器来修改各个车辆系统的操作用于车辆控制的方法。对于转向系统，致动器可采用电动助力转向（EPS）的形式，其可同时针对来自于驾驶员或其它半自主或自主系统的输入来控制转向系统的角度和扭矩。在另一实施例中，控制转向的致动器可通过主动前轮转向（AFS）来使用，即改变转向盘角度变化与前轮转向角变化的比的系统。在这种实施例中，AFS可用作致动器，从而基于来自于驾驶员或其它半自主或自主系统的输入来调整所述比。在另一示例中，主动后轮转向可用作致动器，以控制后轮转向。对于制动系统，电子稳定控制系统（ESC）和防抱死制动系统是基于输入调节制动致动的系统。车辆控制输入可用于改变ESC或防抱死制动系统的操作，以实现制动的致动器控制。ESC、防抱死制动系统或其它制动控制系统可使用具有泵和阀的液压致动器、自增压系统、电动马达或电气卡钳来实现制动的致动器控制。用于控制悬挂系统的致动器可使用主动悬挂系统或滚动控制系统，从而基于来自于驾驶员或其它半自主或自主系统的输入来修改该控制。用于控制动力系的输出的致动器可包括发动机/电机的扭矩控制以及用于车轴的离合器或扭矩定向。控制所述车辆系统或子系统或其它未命名系统或子系统的致动器可采用许多形式，从而能够基于来自于驾驶员或其它半自主或自主系统来控制车辆系统或子系统。本发明并不旨在局限于本文所述的具体示例性实施例。

实施车辆控制的一些方法可关注单个车辆系统。例如，转向控制模块可包括监测车辆动态性能以及基于作用在车辆上的监测或预测的力和力矩来修改转向控制的方法。在同一车辆中，悬挂控制模块可包括监测车辆动态性能以及基于作用在车辆上的监测或预测的力和力矩来修改悬挂控制的方法。然而，关注于子系统而不是关注于子系统的集成以实现车辆的最大可用功能的这种不协调车辆控制方法可能是低效的、彼此相消地工作或者往往仅仅运行在车辆的稳定性已经被损的接近极限或处于非线性轮胎运行区域。例如，具体车辆系统的车辆控制方法可以是基于反馈的，从而需要传感器输入指示在校正控制被施加之前车辆系统已经运行到正常操作范围之外。此外，将理解的是，集成车辆中的数种独立控制方法可包括在各种控制方法之间的密集且费时的仲裁。

名为“VEHICLE DYNAMICS CONTROL STRUCTURE”的共同受让美国专利7,472,006描述了一种基于协调独立车辆系统来实施车辆控制的方法，且上述文献以引用的方式结合到本文。

图2示意性地描述了根据本发明的协调用于各种车辆子系统的车辆控制方法的方法。方法100包括指令集成模块110，其监测手动驾驶输入112和/或传感器指导自主驾驶输入114并且产生期望车辆动态性能/运动性能122，其描述驾驶员或车辆的自主特征所期望的车辆操作。车辆动态性能模块120输入期望车辆动态性能/运动性能122并且产生期望车辆力和力矩132，例如其描述作用在车辆重心上的力和力矩以及得到的车辆动态性能/运动性能124。在图2的示例性实施例中，指令集成模块110附加地监测得到车辆动态性能/运动性能124并且可使用该信号以提供期望车辆动态性能/运动性能122信号的反馈。致动器管理控制模块130输入期望车辆力和力矩132并且产生控制指令142、147和152至相应的致动器模块140、145和150，从而提供控制指令至车辆内的不同系统，如上所述。在一个非限制性示例中，致动器模块140可包括提供指令至转向系统的模块，致动器模块145可包括提供指令至悬挂系统的模块，以及模块150可包括提供指令至制动系统的模块。

方法100提供用于车辆控制的各种车辆系统的集成控制。致动器管理控制模块130应用期望车辆力和力矩132的方法和编程响应至模块140、145和150所指令的各种车辆系统。然而，这些方法和编程响应是基于特征的响应，例如识别期望力矩以及产生包括修改转向角的响应。这种响应是用于该车辆系统的静止且隔离的功能。

拐角动态性能控制方法被施加到车辆控制方法中，从而确定用于车辆每个车轮的期望拐角力和力矩分布。通过将期望车辆力和力矩作为期望拐角力和力矩分布到车辆的每个拐角，可基于该拐角的期望力和力矩来选择性地产生影响具体拐角的各个系统的响应。这种方法将车辆控制实施为被控制的所有车辆系统的净效应而不是一个个地控制单个系统。此外通过将期望力和力矩分布到车辆的四个拐角，实时拐角约束或描述每个拐角对于车辆控制贡献的能力的约束可被实施为分布的一部分，从而确保期望拐角力和力矩分布处于用于每个拐角的期望范围内而不是处于接近极限状况。由此，可基于车辆对于被控制的整个系统的响应来实现各个车辆系统的集成。此外，通过统一作用在车辆上的基于期望力和力矩的控制，控制参数可针对车辆配置和驾驶员偏好来标准化或定制。

图3示意性地描述了根据本发明的通过确定期望拐角力和力矩分布来协调车辆控制方法的方法。方法200包括指令集成模块110，其监测手动驾驶输入112和/或传感器指导自主驾驶输入114并且产生期望车辆动态性能/运动性能122，其描述车辆驾驶员所期望的车辆操作或期望车辆纵向、横向力和横摆力矩。驾驶员所期望的车辆操作（包括被综合为期望车辆动态性能/运动性能的手动和自动输入）可被描述为总体车辆控制指令。根据一个示例性实施例，指令集成模块110使用逆车辆动态性能模块。此外，指令集成模块110可监测得到车辆动态性能/运动性能124，如上所述。这种得到车辆动态性能或运动性能可由传感器或车辆系统来得到，所述传感器或车辆系统例如监测横摆率、横向加速度、纵向加速度、车轮速度、估计轮胎滑移、估计力和/或在车轮与道路表面之间的估计摩擦。车辆动态性能模块210输入期望车辆动态性能/运动性能122并且产生期望车辆力和力矩132以及得到车辆动态性能/运动性能124。描述拐角动态性能控制模块220，其监测期望车辆力和力矩132。拐角动态性能控制模块220还从实时约束模块225监测基于拐角的实时约束227。根据示例性操作，模块220最小化期望和实际车辆力和力矩之间的差异、最小化控制作用、以及最小化诸如过度制动和牵引滑移的车轮不稳定的出现概率。该优化受实时约束而约束，所述实时约束例如提供致动器极限值、关于致动器异常的数据以及能量管理需求。示例性基于拐角的实时约束227包括拐角健康状态以及拐角性能。拐角健康状态或拐角性能确定可包括一个或多个致动器产生在具体拐角处的期望力的能力或性能。例如，拐角健康状态可针对车轮用电机描述缺乏实现期望拐角力的能力。如果致动器失效，那么不可能向该拐角施加所需的控制动作，并且拐角健康状态确定可将致动器描述为不起作用的。拐角性能确定可描述一个致动器/多个致动器实现所需拐角力的能力，例如其基于致动器迫近热量极限值以及得到的受限控制动作。拐角动态性能控制模块220还可监测得到轮胎滑移/滑移角234以及得到拐角力和力矩236。基于所监测的输入，拐角动态性能控制模块220产生期望拐角力和力矩分布232。此外，拐角动态性能控制模块220可产生得到车辆力和力矩222，其可用作车辆动态性能模块210的反馈。由此，期望车辆力和力矩可用于形成用于车辆控制的期望拐角力和力矩分布。

车辆控制可采用许多实施例。如关于图2所描述的，车辆控制可包括指令，其指令一组致动器控制车辆子系统或一组车辆子系统。控制这种致动器可实现期望拐角力和力矩分布，如图3所示。许多子系统控制方法是本领域已知的，并且本发明不旨在局限于本文所描述的具体示例性实施例。

图4示意性地描述了根据本发明的用于采用如图3所示的期望拐角力和力矩分布来协调各个车辆系统的车辆控制方法的方法。方法250包括致动器管理控制模块230，其监测期望拐角力和力矩分布232以及产生控制指令142、147和152至相应致动器模块140、145和150，从而提供控制指令至车辆内的不同子系统，如上所述。致动器管理控制模块230还可从实时约束模块235监测其它实时约束237，例如施加能量能力和致动器限制信息至所产生的控制指令。致动器管理控制模块230还可产生得到轮胎滑移/滑移角234以及得到拐角力和力矩236，用于反馈至拐角动态性能控制模块220。

图5示意性地更详细地描述了根据本发明的拐角动态性能控制模块的示例性操作。拐角动态性能控制模块220被描述，其包括拐角性能估计模块310、系统约束集成模块320、以及优化拐角力分布模块330。拐角性能估计模块310监测基于拐角的实时约束，在该示例性实施例中包括拐角健康状态312和拐角性能314。被用作输入的拐角健康状态312和拐角性能314可用于描述具体拐角在当前状态下能够可期望地处理多少力和力矩。系统约束集成模块320监测来自于模块310的拐角性能的估计以及确定单个拐角（受约束或受限的）如何能够有助于车辆控制。模块320输出约束拐角参数至优化拐角力分布模块330。优化拐角力分布模块330输入模块320的输出以及期望车辆力和力矩132并且将该力和力矩分布到各个车轮作为期望拐角力和力矩分布。

图6示意性地更详细地描述了根据本发明的致动器管理控制模块的示例性操作。致动器管理控制模块230被描述，其包括能量性能估计模块350、致动器估计模块355、系统约束集成模块360以及优化致动器控制分配模块370。能量性能估计模块350监测实时约束，在该示例性实施例中包括涉及在考虑期望牵引力的情况下例如来自于内燃机、燃料电池或蓄电池的功率源所需的期望功率的能量性能信息352。通过监测能量性能信息352，可实时基于功率可用性实现功率源的选择以及该功率源的应用。致动器估计模块355监测实时约束，在该示例性实施例中包括致动器限制/健康状态357。致动器限制或健康状态例如可包括由于温度变化或由于具体车辆状态引起的致动器性能的降低。能量性能信息352和致动器限制/健康状态357作为输入能够用于描述在当前状况下具体拐角能够期望地处理多少力和力矩。系统约束集成模块360使用输入以确定单个致动器如何能够有助于拐角控制以及输出描述拐角致动器限制（最大扭矩和致动器带宽等）的参数至优化致动器控制模块370。优化致动器控制分配模块370输入模块360的输出以及期望拐角力和力矩分布232并且产生控制指令至相关致动器，在该示例中是指令142、147和152。

致动器异常或故障可减少车辆控制系统对车辆操作起反应的能力。例如，如果致动器未运行或者未对车辆控制系统所产生的指令起反应，那么来自于车辆控制系统的益处可被无效，或者对于驾驶性能的不利影响可显而易见。基于采用如本文描述用于监测致动器运行以及确定致动器未运行的拐角动态性能控制模块的系统，至各个拐角的力和力矩的分布可被调节，以补偿已知的致动器异常。

上述方法描述可用于控制车辆系统的车辆控制方法。车辆系统可采用许多实施例。例如，在图1中描述动力系包括发动机和电机。可采用动力系的许多不同实施例。例如，动力系可包括单扭矩产生装置，例如包括电机或发动机或者两个扭矩产生装置，例如两个电机或由能量存储装置驱动的电机和氢燃料电池驱动装置。在另一示例中，动力系可包括独立或车轮用电机，其驱动车辆的每个车轮。在这种车辆中，本文所述的方法可用于向每个车轮提供不同扭矩指令。在另一示例性实施例中，动力系可包括选择性全部车轮驱动、牵引控制、水平稳定控制、或调整车辆的各个车轮的功率的其它系统。这种系统和各个车轮的功率调节可通过所确定的期望拐角力和力矩分布被结合到本文所述的方法中。制动可类似地包括多个实施例以及选择性地致动系统。例如，车辆可包括在车轮处的再生制动或者可包括在车轮的典型制动器以及包括选择性发动机制动，例如其能够通过发动机制动将能量再生至发动机存储装置。选择性地制动车辆的一侧或者增加地制动车辆的一侧可有助于产生期望拐角力或力矩分布。选择性地致动或调节在不同车轮处的防抱死制动属性可用于产生期望拐角力或力矩分布。车辆转向系统可采用许多实施例，包括根据本领域已知的方法的前轮转向、后轮转向和四轮转向。构想出许多不同车辆配置和系统的组合，且本发明并不旨在局限于本文所述的具体示例性实施例。

车辆控制方法的上述实施例主要处理车辆力和力矩，其存在于接近或重合水平地面平面的二维平面中。然而，将理解的是，在车辆控制方法中可采用第三维。通过在第三维中添加类似模块和约束，将理解的是，车辆控制方法可被描述为包括控制例如车辆车身的向前和向后滚动相对于车辆底盘以及对应拐角力和力矩的三维控制，以保持对于车辆的控制。滚动控制系统已知为控制车辆车身相对于车辆底盘的动态性能。这种控制可基于在三维中的信息或在二维中的信息以及估计该二维数据滚动的作用。

上述方法描述采用期望拐角力和力矩分布来控制车辆。这种方法可通过许多不同物理配置和设备来完成。完成上述方法的示例性设备包括指令集成模块，其确定总体车辆指令。示例性设备还包括车辆动态性能控制模块，其监测总体车辆控制指令并且基于总体车辆控制指令确定期望车辆力和力矩。示例性设备还包括拐角动态性能控制模块，其监测期望车辆力和力矩、监测实时拐角约束以及基于期望车辆力和力矩以及实时拐角约束来确定期望拐角力和力矩分布。该设备还包括车辆系统，其基于期望拐角力和力矩分布来实施车辆控制。

控制模块、模块、控制器、控制单元、处理器和类似术语是指一个或多个专用集成电路（ASIC）、电子电路、执行一个或多个软件或固件程序的中央处理单元（优选为微处理器）以及相关存储器和储存器（只读、可编程只读、随机存取、硬盘驱动器等）、组合逻辑电路、输入/输出电路和装置、合适的信号调制和缓冲电路、以及提供所述功能的其它合适部件的任何合适一种或各种组合。控制模块具有一组控制算法，包括存储在一种存储介质中并被执行以提供每个控制模块的各自功能的常驻程序指令和标定值。算法在预设循环期间优选地被执行。算法例如由中央处理单元执行，以及可操作以监视来自感测装置和其它联网控制模块的输入并且执行控制和诊断例程从而控制致动器的操作。在持续进行的发动机和车辆操作期间，循环通常以规则间隔例如每3.125、6.25、12.5、25和100毫秒被执行。替代性地，算法可响应于事件的发生而被执行。

本发明已经描述了一些优选实施例及其变形。在阅读并理解说明书之后，本领域技术人员能够想到其它变形和修改。因此，本发明不旨在局限于用于实施本发明所构想作为最佳模式而公开的具体实施例，而是本发明将包括落入所附权利要求书范围内的所有实施例。

Claims

1.一种控制车辆的方法，包括：

监测期望车辆力和力矩；

监测对车辆动态性能的实时拐角约束，所述车辆动态性能的实时拐角约束包括车辆的拐角健康状态和车辆的拐角性能，所述车辆的拐角健康状态指示致动器是否有效，所述车辆的拐角性能描述一个或多个致动器实现所需拐角力的能力；

基于期望拐角力和力矩分布来控制车辆。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，基于期望拐角力和力矩分布来控制车辆包括：基于期望拐角力和力矩分布来控制多个车辆系统。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，基于期望拐角力和力矩分布来控制车辆包括：

监测附加实时约束，包括：

监测用于所述多个车辆系统中的每个的能量性能；以及

监测用于所述多个车辆系统中的每个的致动器限制；

基于期望拐角力和力矩分布来控制多个车辆系统。

4.根据权利要求3所述的方法，还包括监测得到的车辆操作反馈；以及

5.根据权利要求4所述的方法，其中，监测得到的车辆操作反馈包括：

监测得到的轮胎滑移；

监测得到的轮胎滑移角；

监测得到的拐角力；以及

监测得到的拐角力矩。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，确定期望拐角力和力矩分布包括：

确定对车辆的多个轮胎中的每个的期望力分布，包括：

7.根据权利要求1所述的方法，其中，监测期望车辆力和力矩包括：

监测期望车辆纵向力；

监测期望车辆横向力；以及

监测期望车辆横摆力矩。

8.根据权利要求1所述的方法，其中，监测期望车辆力和力矩包括：

监测来自于多个车辆系统的车辆动态性能输入；

监测总体车辆控制指令；以及

9.根据权利要求8所述的方法，其中，监测总体车辆控制指令包括：

监测到驾驶员控制装置的操作员输入。

10.根据权利要求8所述的方法，其中，监测总体车辆控制指令包括：

11.根据权利要求8所述的方法，其中，监测来自于多个车辆系统的车辆动态性能输入包括：

12.根据权利要求8所述的方法，其中，监测来自于多个车辆系统的车辆动态性能输入包括：

13.根据权利要求12所述的方法，其中，监测来自于多个车辆系统的车辆动态性能输入还包括：

监测来自于滚动控制系统的车辆动态性能输入。

14.根据权利要求8所述的方法，其中，监测来自于多个车辆系统的车辆动态性能输入包括：

监测在车辆动态性能输入中探测到的故障；以及

15.一种控制车辆的方法，包括：

监测总体车辆控制指令；

基于期望拐角力和力矩分布来控制车辆。

16.一种控制车辆的设备，所述设备包括：

指令集成模块：

其确定总体车辆控制指令；

车辆动态性能控制模块：

其监测总体车辆控制指令；以及

基于总体车辆控制指令来确定期望车辆力和力矩；

拐角动态性能控制模块：

其监测期望车辆力和力矩；

监测实时拐角约束，所述实时拐角约束指示一个或多个致动器在具体拐角处产生期望力的能力或性能；

17.根据权利要求16所述的设备，其中，所述指令集成模块构造成：

监测到驾驶员控制装置的操作员输入；以及

18.根据权利要求16所述的设备，其特征在于，

所述车辆系统包括多个车辆子系统，所述多个车辆子系统包括致动器管理控制模块，所述致动器管理控制模块构造成：

监测期望拐角力和力矩分布；以及

基于期望拐角力和力矩分布来产生对所述多个车辆子系统中的每个的指令。