CN111907587B - 后转向车辆的容错控制 - Google Patents

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Abstract

一种用于车辆稳定的方法，包括：响应于确定在后转向机构中发生了故障，识别与该故障相关联的故障类型。该方法还包括：基于故障类型确定后转向机构的齿条的位置是否可控。该方法还包括：响应于确定齿条的位置是可控的，将齿条选择性地定位到中心位置，以及使用后转向机构的马达控制系统将齿条保持在中心位置。该方法还包括：响应于确定齿条的位置不可控的，使用后转向机构的马达控制系统将齿条保持在当前位置。

Description

后转向车辆的容错控制
相关申请的交叉引用
本专利申请要求于2019年5月10日提交的、序列号为62/846,088的美国临时专利申请的优先权，其全部内容通过引用合并于此。
技术领域
本公开涉及车辆稳定性，并且尤其涉及用于具有后转向系统的车辆的容错控制的系统和方法。
背景技术
诸如汽车、卡车、运动型多功能车、跨界车、小型货车或其他合适车辆的车辆通常包括前转向系统，前转向系统控制前转向齿条和/或一组前轮的转向。另外，一些车辆可以包括后转向系统，后转向系统控制后转向齿条和/或一组后轮的转向。这样的后转向系统可以包括主动后转向系统或被动后转向系统。通常，后转向系统被配置为提供增加的车辆稳定性，特别是在车辆转弯时。
通常，后转向系统从前转向系统接收指示前轮的位置和/或前转向齿条的位置的信息。后转向系统可以使用各种控制器和致动器(例如，或其他电气、机械和/或机电装置)，以基于来自前转向系统的位置信息选择性地控制车辆的后轮和/或后转向齿条的定位。例如，当车辆过弯时，后转向系统可以基于前轮或前转向齿条的位置来定位后轮和/或后转向齿条，这可以提供改善的车辆稳定性以及其他优点。
发明内容
本公开总体上涉及车辆容错控制。
所公开的实施例的一方面包括一种用于车辆稳定的系统。该系统包括处理器和存储器。存储器包括指令，该指令在由处理器执行时使处理器：响应于确定后转向机构中发生了故障，识别与该故障相关联的故障类型；基于故障类型确定后转向机构的齿条的位置是否可控；响应于确定齿条的位置是可控的，将齿条选择性地定位到中心位置，以及使用后转向机构的马达控制系统将齿条保持在中心位置；以及响应于确定齿条的位置是不可控的，使用后转向机构的马达控制系统将齿条保持在当前位置。
所公开的实施例的另一方面包括一种用于车辆稳定的方法。该方法包括：响应于确定在后转向机构中发生了故障，识别与该故障相关联的故障类型。该方法还包括：基于故障类型确定后转向机构的齿条的位置是否可控。该方法还包括：响应于确定齿条的位置是可控的，将齿条选择性地定位到中心位置，以及使用后转向机构的马达控制系统将齿条保持在中心位置。该方法还包括：响应于确定齿条的位置是不可控的，使用后转向机构的马达控制系统将齿条保持在当前位置。
所公开的实施例的另一方面包括一种车辆转向系统。该系统包括被配置为控制第一转向齿条的位置的第一转向机构。该系统还包括第二转向机构，该第二转向机构被配置为基于第一转向齿条的当前位置来控制第二转向齿条的位置。该系统还包括处理器和存储器。存储器包括指令，该指令在由处理器执行时使处理器：响应于确定第二转向机构中发生了故障，识别与该故障相关联的故障类型；根据故障类型确定第二转向齿条的位置是否可控；响应于确定第二转向齿条的位置是可控的，将第二转向齿条选择性地定位到中心位置，以及使用第二转向机构的马达控制系统将第二转向齿条保持在中心位置；以及响应于确定第二转向齿条的位置是不可控的，使用第二转向机构的马达控制系统将第二转向齿条保持在当前位置。
在以下对实施例、所附权利要求书和附图的详细描述中公开了本公开的这些和其他方面。
附图说明
当结合附图阅读时，通过以下详细描述，本公开被最好地理解。要强调的是，根据惯例，附图的各种特征未按比例绘制。相反，为了清楚起见，各种特征的尺寸被任意地扩大或缩小。
图1总体上示出了根据本公开原理的车辆。
图2总体上示出了根据本公开原理的转向控制系统。
图3总体上示出了根据本公开原理的车辆稳定系统。
图4总体上示出了根据本公开原理的车辆稳定系统。
图5总体上示出了根据本公开原理的车辆稳定系统。
图6是总体上示出了根据本公开原理的车辆稳定方法的流程图。
具体实施方式
以下讨论针对本发明的各种实施例。尽管这些实施例中的一个或多个可能是优选的，但是不应解释或以其他方式使用所公开的实施例来限制包括权利要求的本公开的范围。另外，本领域技术人员将理解，以下描述具有广泛的应用，并且对任何实施例的讨论仅旨在作为该实施例的示例，而无意于暗示包括权利要求的本公开的范围限于该实施例。
如所描述的，诸如汽车、卡车、运动型多功能车、跨界车、小型货车或其他合适车辆的车辆通常包括前转向系统，前转向系统控制前转向齿条和/或一组前轮的转向。另外，一些车辆可以包括后转向系统，后转向系统控制后转向齿条和/或一组后轮的转向。这样的后转向系统可以包括主动后转向系统或被动后转向系统。通常，后转向系统被配置为提供增加的车辆稳定性，特别是在车辆过弯时。
通常，后转向系统从前转向系统接收指示前轮的位置和/或前转向齿条的位置的信息。后转向系统可以使用各种控制器和致动器(例如，或其他电气、机械和/或机电装置)，以基于前轮的位置和/或前转向齿条的位置来选择性地控制车辆后转向齿条的后轮的定位。例如，当车辆过弯时，后转向系统可以相对于前轮和/或前转向齿条定位后轮和/或后转向齿条，这可以提供改善的车辆稳定性以及其他优点。
然而，在各种故障条件(例如，后转向致动器不可操作)下，在配备有后转向系统的此类车辆中，如果后轮不受控制(例如，允许自由移动)，则车辆可能表现出不稳定，尤其是在高车速时。
因此，可能需要被配置为提供增强或改善的车辆稳定性从而增强车辆容错的系统和方法，例如本文所述的那些。在一些实施例中，本文中所描述的系统和方法可以被配置为通过选择性地将后轮和/或后转向齿条定位到中心位置，以在各种故障条件下稳定具有后转向系统的车辆。本文所述的系统和方法可被配置为将后轮和/或后转向齿条保持在中心位置。
在一些实施例中，本文描述的系统和方法可以被配置为响应于确定后轮(例如，或后转向齿条)不能被定位在中心位置，保持任何固定位置(例如，当前位置)。在一些实施例中，本文所述的系统和方法可基于后转向系统的致动器(例如，在马达控制系统中)的可操作性将后轮和/或后转向齿条保持在某个位置(例如，中心位置或其他固定位置)，以在稳态和动态下控制后轮。
稳态可以指的是后转向系统在故障期间可操作而生成的最大转矩速度。例如，如果一个逆变器在双逆变器/马达系统中发生故障，则能力减半。动态可以指的是后转向系统的马达控制系统的带宽，其可以响应于例如电流测量故障而降低。
在一些实施例中，本文所述的系统和方法可以基于后转向系统的位置控制器的调整将后轮和/或后转向齿条保持在一位置(例如，中心位置或其他固定位置)。例如，在各种故障条件下，由于故障的性质，后转向系统的致动器可能具有完全的可操作性、降低的可操作性或没有可操作性。
在一些实施例中，本文描述的系统和方法可以被配置为将齿条位置跟踪控制器的位置命令设置为零，以便将后轮的定位控制到中心位置。在一些实施例中，本文描述的系统和方法可以被配置为选择性将后轮相对快速地地定位到目标位置并且没有不期望的过冲(例如，故障条件下的齿条定位跟踪控制器的增益可以设置为不同，并且可以基于故障期间的可操作性被进一步改变)。在一些实施例中，本文描述的系统和方法可以被配置为在期望的和预期的操作点(例如，近似零位置)处提供期望的总体转向动态性能。
在一些实施例中，本文描述的系统和方法可以被配置为以相对刚性和稳健的方式保持后轮的位置(例如，通过排除诸如道路力之类的外部干扰)。在一些实施例中，本文描述的系统和方法可以被配置为使用具有零命令(zero command)的位置控制器来保持后轮的位置。
在一些实施例中，本文描述的系统和方法可以被配置为通过禁用位置控制器并使致动器充当制动器来保持后轮的位置。在一些实施例中，本文描述的系统和方法可以被配置成通过逆变器使后转向系统的马达对地短路。
在一些实施例中，本文描述的系统和方法可以被配置为响应于确定在后转向机构中发生了故障，识别与该故障相关联的故障类型。本文所述的系统和方法可以被配置为基于故障类型确定后转向机构的齿条的位置是否可控。本文所述的系统和方法可被配置为响应于确定齿条的位置是可控的，将齿条选择性地定位到中心位置，并且使用后转向机构的马达控制系统将齿条保持在中心位置。本文所述的系统和方法可被配置为响应于确定齿条的位置是不可控的，使用后转向机构的马达控制系统将齿条保持在当前位置。
图1总体上示出了根据本公开原理的车辆10。车辆10可以包括任何合适的车辆，例如小汽车、卡车、运动型多用途车、小型货车、跨界车、任何其他乘用车、任何合适的商用车或任何其他合适的车辆。尽管车辆10被图示为具有车轮并且用于道路上的乘用车，但是本公开的原理可以应用于其他交通工具，例如飞机、轮船、火车、无人机或其他合适的交通工具。
车辆10包括车体12和发动机罩14。乘客室18至少部分地由车体12限定。车体12的另一部分限定引擎室20。发动机罩14可移动地附接至车体12的一部分，使得当发动机罩14处于第一位置或打开位置时发动机罩14提供进入引擎室20的通道，而当发动机罩14处于第二位置或关闭位置时发动机罩14覆盖引擎室20。在一些实施例中，引擎室20可以被布置车辆10的后部(与通常所示出的相比而言)。
乘客室18可以被布置在引擎室20的后方，但是在引擎室20被布置在车辆10的后部的实施例中，乘客室18可以被布置在引擎室20的前方。车辆10可以包括任何合适的推进系统，包括内燃机、一个或多个电动马达(例如，电动车辆)、一个或多个燃料电池、包括内燃机和一个或多个电动马达的组合的混合(例如，混合动力车辆)推进系统和/或任何其他合适的推进系统。
在一些实施例中，车辆10可以包括汽油引擎，诸如火花点火引擎。在一些实施例中，车辆10可以包括柴油引擎，例如压缩点火引擎。引擎室20容纳和/或包围车辆10的推进系统的至少一些组件。附加地或可选地，推进控制装置，例如加速器致动器(例如，加速器踏板)、制动致动器(例如，制动踏板)、方向盘和其他此类组件被布置在车辆10的乘客室18中。推进控制装置可以由车辆10的驾驶员致动或控制，并且可以直接分别连接至推进系统的相应组件，例如节气门、制动器、车轴以及车辆变速器等。在一些实施例中，推进控制装置可以将信号传送到车辆计算机(例如，线控驱动)，该计算机进而可以控制推进系统的相应的推进组件。这样，在一些实施例中，车辆10可以是自动驾驶车辆。
在一些实施例中，车辆10包括经由飞轮或离合器或液力联轴节与曲轴关联的变速器。在一些实施例中，变速器包括手动变速器。在一些实施例中，变速器包括自动变速器。在内燃机或混合动力车辆的情况下，车辆10可以包括一个或多个活塞，其与曲轴协同操作以生成力，该力通过变速器被传递到一个或多个轴上，使车轮22转动。当车辆10包括一个或多个电动马达时，车辆电池和/或燃料电池向电动马达提供能量以转动车轮22。
车辆10可包括自动车辆推进系统，例如巡航控制、自适应巡航控制、自动制动控制、其他自动车辆推进系统或其组合。车辆10可以是自动或半自动车辆，或其他合适类型的车辆。车辆10可以包括比本文一般示出和/或公开的特征更多或更少的特征。
在一些实施例中，车辆10可以包括以太网组件24、控制器局域网组件(CAN)26、面向媒体系统传输组件(MOST)28、FlexRay组件30(例如线控制动系统等)和本地互连网络组件(LIN)32。车辆10可以使用CAN 26、MOST 28、FlexRay组件30、LIN 32、其他合适的网络或通信系统或其组合，以将各种信息从例如车辆内部或外部的传感器传送到例如车辆内部或外部的各种处理器或控制器。车辆10可以包括比本文一般示出和/或公开的特征更多或更少的特征。
车辆10可以包括后转向系统100，如图2大体上示出的。系统100可以包括前转向系统102或与前转向系统102通信。前转向系统102可以包括任何合适的转向系统，并且可以被配置为选择性地控制车辆10的前转向齿条和/或前轮22的定位和/或转向。系统100包括齿条位置控制器104。齿条位置控制器104可以包括任何合适的控制器或处理器。例如，齿条位置控制器104可以包括处理器，并且与存储器204通信，如图5中总体示出的。
处理器可包括任何合适的处理器，例如本文所述的那些。存储器204可以包括在由处理器执行时使处理器至少控制车辆10的后轮22的定位的指令。存储器204可以包括单个磁盘或多个磁盘(例如，硬盘驱动器)，并且包括存储管理模块，该存储管理模块管理存储器204中的一个或多个分区。在一些实施例中，存储器204可以包括闪存、半导体(固态)存储器等。存储器204可以包括随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)或其组合。
齿条位置控制器104可以与前转向系统102通信。例如，齿条位置控制器104可以与前转向系统102直接通信，或者可以与前转向系统102间接通信(例如，齿条位置控制器104和前转向系统102可以经由网络或其他控制器进行通信)。齿条位置控制器104可以从前转向系统102接收一个或多个前转向位置信号。前转向位置信号可以指示车辆10的前轮22的当前位置和/或前转向齿条的当前位置、以及/或者车辆10的前轮22的未来位置和/或前转向齿条的未来位置。例如，前转向系统102可以从位置传感器接收测量值，该位置传感器被配置为测量前轮22的位置和/或与前轮22相关联的转向齿条的位置。位置测量可以包括前轮22和/或前转向齿条相对于参考位置(例如，距中心位置的距离)，以及/或者可包括前轮22相对于参考位置的旋转角度。前转向系统102可以生成前转向位置信号，该前转向位置信号指示前轮22的测量位置(例如，包括旋转角度)和/或前转向齿条的测量位置。
附加地或可选地，前转向系统102可基于从车辆10的转向机构接收的输入来确定前轮22和/或前转向齿条的目标位置。转向机构可包括由车辆10的操作者控制的方向盘或驾驶盘。前转向系统102可以基于转向机构的旋转角度来确定前轮22和/或前转向齿条的目标位置。
在一些实施例中，车辆10可以自动地或半自动地操作。例如，在车辆10处于操作中时，车辆10的操作者可以不使用转向机构(例如，在车辆10是自动驾驶车辆的情况下，车辆10可以不包括转向机构)。前转向系统102可以接收来自车辆10内的一个或多个自动或半自动系统的指示前轮22和/或前转向齿条的目标位置的信号。前转向系统102可以被配置为根据目标位置来定位前轮22和/或相关联的转向齿条。
前转向系统102可以基于目标位置来生成前转向位置信号。前转向系统102可将一个或多个前转向位置信号传送至齿条位置控制器104，指示前轮22的测量位置、前转向齿条的测量位置、前轮22的目标位置、前转向齿条的目标位置或其组合。
在一些实施例中，齿条位置控制器104可以被配置为确定前转向齿条的位置和/或前轮22的位置。例如，齿条位置控制器104可以与被配置为测量前转向齿条的位置和/或前轮22的位置的位置传感器通信。
齿条位置控制器104被配置为选择性地控制与后轮22相关联的后转向齿条116的位置和/或后轮22的位置。例如，系统100可以包括马达控制系统106。马达控制系统106包括马达电流命令生成器10、马达电流控制器110、逆变器112和马达114。齿条位置控制器104可以基于前转向位置信号确定后轮22和/或齿条116的目标位置。例如，齿条位置控制器104可以计算后轮22和/或齿条116的目标位置，在车辆10的操作期间，该目标位置结合前轮22和/或前转向齿条的位置为车辆10提供稳定性。齿条位置控制器104可以使用任何合适的技术来确定后轮22和/或齿条116的位置。后轮22和/或齿条116的目标位置可以指示旋转角度和/或相对于参考位置的位置和/或参考角度。
齿条位置控制器104生成一个或多个后转向马达转矩命令信号，该信号可使得后轮22和/或齿条116到达目标位置(例如，相对于参考位置和/或参考角度)。齿条位置控制器104将一个或多个后转向马达转矩命令信号传送到马达电流命令发生器108。马达电流命令发生器108可被配置为生成与后转向马达转矩命令信号相对应的电流命令。电流命令可以对应于当被提供给马达114时使齿条116移动到目标位置的电流或转矩的量。马达电流命令生成器108将电流命令传送到马达电流控制器110。
马达电流控制器110基于电流命令生成电压命令。马达电流控制器110可以与逆变器112通信。逆变器112可以被配置为将由车辆10的电池提供的交流电转换为直流电。马达电流控制器110基于电压命令选择性地控制逆变器112的输出。逆变器112响应于马达电流控制器110的控制，向马达114输出相应的电压。马达114响应于电压输入而生成电流。电流生成转矩，该转矩使马达114以与生成的转矩相对应的速度移动。马达114与齿条116通信。随着马达114的移动，齿条116响应于马达114的移动而移动(例如，进入目标位置)。随着齿条116的移动，后轮22响应于齿条116的移动而移动(例如，进入目标位置)。
在一些实施例中，马达控制系统106包括闭环控制系统。例如，马达控制系统106可以包括马达电流传感器118，该马达电流传感器118被配置为测量流过马达114的绕组的电流。马达电流传感器118生成测量的或估计的电流。在一些实施例中，可以使用诸如编码器或磁传感器之类的马达位置传感器来感测马达114的位置。例如，可以基于所测量的电流和/或马达位置信号来确定马达电流估计。
马达传感器将马达电流信号传送到马达电流控制器110。马达电流控制器110可以将马达114生成的电流与命令电流进行比较，以生成电压命令。马达电流控制器110可以基于比较来选择性地调节电压命令。例如，马达电流控制器110可以选择性地增大或减小与对应于马达114生成的马达电流的电压命令相关联的电压，该马达电流高于或低于马达114生成的目标马达电流。
在一些实施例中，齿条位置控制器104可以从齿条位置传感器120接收齿条位置测量。例如，齿条位置传感器120可以被配置为测量后轮22的位置和/或齿条116的位置。齿条位置传感器120生成指示齿条116的位置的信号，并将该信号传送到齿条位置控制器104。齿条位置控制器104可以基于测得的齿条位置选择性地调节马达转矩命令，以控制后轮22的位置到达目标位置。例如，齿条位置控制器104可以确定由齿条位置传感器120测量的齿条位置是否指示后轮22和/或齿条116的位置大于或小于目标位置。
齿条位置控制器104可基于确定后轮22和/或齿条116的位置大于或小于目标位置，来分别增大或减小相对于后轮22和/或齿条116目标位置的参考位置的旋转角度或位置。齿条位置控制器104可以使用齿条位置传感器120和/或前转向位置信号连续地监视齿条位置，并且可以基于由齿条位置传感器120测得的齿条位置和/或前转向位置信号来连续地控制后轮22和/或齿条116的位置。
在一些实施例中，齿条位置控制器104被配置为基于确定在后转向系统100中发生了故障，来选择性地控制后轮22和/或齿条116的位置。例如，齿条位置控制器104可以确定在前转向系统102和齿条位置控制器104之间发生了故障(例如，通信中断)。这可以称为前转向故障。齿条位置控制器104可以响应于在预定时间段之后没有接收到来自前转向系统102的前转向位置信号或其他合适通信，在预定时间段之后确定前转向系统102和齿条位置控制器104之间的通信已失败。当齿条位置控制器104确定发生了前转向故障时，齿条位置控制器104可能无法确定前轮22和/或与前轮22相关联的转向齿条的位置。齿条位置控制器104可能无法响应于确定发生了前转向故障而确定后轮22和/或齿条116的目标位置。
齿条位置控制器104可以确定在后轮22和/或齿条116的位置中发生了故障(例如，齿条位置控制器104无法控制后轮22和/或齿条116的位置)。这可以称为位置控制故障。基于确定齿条位置控制器104无法确定后轮22和/或齿条116的位置，齿条位置控制器104可以确定后轮22和/或齿条116的位置发生了故障。例如，齿条位置控制器104可能未在预定时间段之后接收到齿条位置测量120，齿条位置控制器104可能从齿条位置传感器120接收到错误或不正确的信息，齿条位置控制器104可能无法确定齿条位置测量和/或其他合适的、表明后轮22和/或齿条116的位置发生了故障的指示符。
齿条位置控制器104可以确定在马达控制系统106中发生了故障。这可以称为马达控制故障。例如，齿条位置控制器104可以确定从齿条位置传感器120测得的齿条位置与目标位置不同。齿条位置控制器104可基于确定差值大于阈值来确定在马达控制系统106中发生了故障。附加地或可选地，齿条位置控制器104可基于确定马达控制系统106无法调节马达114的转矩或电流控制，来确定马达控制系统106中发生了软件和/或硬件故障。应当理解，齿条位置控制器104可以被配置为检测除了本文所述的那些故障以外的任何合适的故障。
在一些实施例中，齿条位置控制器104确定与故障相对应的故障类型。故障类型可以包括前转向故障类型、位置控制故障类型、马达控制故障类型和/或其他合适的故障类型。齿条位置控制器104可以基于故障类型来选择性地控制后轮22和/或齿条116的位置。例如，如果齿条位置控制器104确定发生了前转向故障和/或位置控制故障(例如，具有前转向故障类型的故障或具有位置控制故障类型的故障)，则齿条位置控制器104确定后轮22和/或齿条116是否能够被定位(例如，马达控制系统106可操作以控制后轮22和/或齿条116的位置)。
如果齿条位置控制器104确定后轮22和/或齿条116能够被定位，则齿条位置控制器104确定将后轮22和/或齿条116定位到中心位置。齿条位置控制器104生成指示中心位置的后转向马达转矩命令信号，并将后转向马达转矩命令信号传送至马达控制系统106。如所述，马达控制系统106选择性地将后轮22和/或齿条116定位到中心位置。
齿条位置控制器104可以被配置为将后轮22和/或齿条116保持在中心位置。例如，齿条位置控制器104可通过使用零目标位置命令将后轮22和/或齿条116保持在中心位置，如图3中大体上示出的。附加地或可选地，齿条位置控制器104可以被配置为保持后轮22和/或齿条116的中心位置，以控制该位置达到零，并随后指示马达控制系统106来控制马达控制系统106的致动器，使其充当制动器(例如，齿条位置控制器104可以指示马达控制系统106通过逆变器112将马达114接地短路，如图4大体上示出的)。附加地或可选地，齿条位置控制器104可使用本文描述的任何技术、任何其他合适的技术或其组合来保持后轮22和/或齿条116的中心位置。
如果齿条位置控制器104确定后轮22和/或齿条116不能被定位，则齿条位置控制器104确定保持后轮22和/或齿条116的当前位置。齿条位置控制器104可通过指示马达电流控制器110来直接使马达控制系统106充当制动器(例如，通过经由逆变器下开关(inverterlower switch)来短路马达的相)，(如图4中大体地示出的)，或者通过任何其他合适方法，将后轮22和/或齿条116保持在当前位置。
在一些实施例中，齿条位置控制器104可以生成指示后转向系统100中已经发生故障的故障信号。齿条位置控制器104可以将故障信号传送到车辆10的显示器。
如果齿条位置控制器104确定发生了马达控制故障(例如，具有马达控制故障类型的故障)，则齿条位置控制器104可以脱离和/或中止对后轮22和/或齿条116的位置控制。齿条位置控制器104可以产生指示后转向系统100中已经发生故障的故障信号。故障信号还可以指示车辆10的继续操作可能是不安全的。齿条位置控制器104可将故障信号传送到车辆10中的显示器。车辆10的操作者可响应于故障信号而中止车辆10的操作。应当理解，齿条位置控制器104可以确定和/或检测后转向系统100中的一个或多个故障，并且可以确定和/或检测除本文所述的故障以外的故障。
在一些实施例中，系统100可以执行本文描述的方法。然而，本文描述的由系统100执行的方法并不意味着是限制性的，并且在控制器上执行的任何类型的软件都可以执行本文描述的方法而不会脱离本公开的范围。例如，诸如在计算装置内执行软件的处理器之类的控制器可以执行本文所述的方法。
图6是总体上示出了根据本公开原理的车辆稳定方法300的流程图。在302处，方法300确定是否发生故障。例如，齿条位置控制器104确定在后转向系统100中是否发生了故障。如果齿条位置控制器104确定没有发生故障，则方法300在302处继续。如果齿条位置控制器104确定故障已经发生，则方法300在304处继续。
在304处，方法300识别故障类型。例如，齿条位置控制器104确定与检测到的故障相关的故障类型。在306处，方法300确定齿条的位置是否可控。例如，齿条位置控制器104基于故障类型来确定齿条116(例如，或后轮22)是否能够被定位。如果齿条位置控制器104确定齿条116不能被定位，则方法300在312处继续。如果齿条位置控制器104确定齿条116能够被定位，则方法300在308处继续。
在308处，方法300选择地将齿条定位到中心位置。例如，如上所述，齿条位置控制器104将齿条116选择性地定位到中心位置。在310处，方法300将齿条保持在中心位置。如上所述，例如，齿条位置控制器104将齿条116保持在中心位置。在312处，方法300将齿条保持在当前位置。如上所述，例如，齿条位置控制器104将齿条116保持在当前位置。
在一些实施例中，用于车辆稳定的系统包括处理器和存储器。存储器包括指令，该指令在由处理器执行时使处理器：响应于确定后转向机构中发生故障，识别与该故障相关的故障类型；以及根据故障类型确定后转向机构的齿条位置是否可控；响应于确定齿条的位置是可控的，将齿条选择性地定位到中心位置；使用后转向机构的马达控制系统将齿条保持在中心位置；响应于确定齿条的位置不可控的，使用后转向机构的马达控制系统将齿条保持在当前位置。
在一些实施例中，故障类型指示在前转向机构和后转向机构之间的故障。在一些实施例中，故障类型指示后转向机构的齿条位置控制器中的故障。在一些实施例中，故障类型指示后转向机构的马达控制系统中的故障。在一些实施例中，后转向机构的马达控制系统被配置为主动地将齿条保持在中心位置。在一些实施例中，后转向机构的马达控制系统被配置为将齿条被动地保持在中心位置。在一些实施例中，后转向机构的马达控制系统被配置为主动地将齿条保持在当前位置。在一些实施例中，后转向机构的马达控制系统被配置为将齿条被动地保持在当前位置。
在一些实施例中，一种用于车辆稳定的方法包括：响应于确定在后转向机构中发生了故障，识别与该故障相关联的故障类型。该方法还包括：基于故障类型确定后转向机构的齿条的位置是否可控。该方法还包括：响应于确定齿条的位置是可控的，将齿条选择性地定位到中心位置，并且使用后转向机构的马达控制系统将齿条保持在中心位置。该方法还包括：响应于确定齿条的位置是不可控的，使用后转向机构的马达控制系统将齿条保持在当前位置。
在一些实施例中，故障类型指示在前转向机构和后转向机构之间的故障。在一些实施例中，故障类型指示后转向机构的齿条位置控制器中的故障。在一些实施例中，故障类型指示后转向机构的马达控制系统中的故障。在一些实施例中，后转向机构的马达控制系统被配置为主动地将齿条保持在中心位置。在一些实施例中，后转向机构的马达控制系统被配置为将齿条被动地保持在中心位置。在一些实施例中，后转向机构的马达控制系统被配置为主动地将齿条保持在当前位置。在一些实施例中，后转向机构的马达控制系统被配置为将齿条被动地保持在当前位置。
在一些实施例中，车辆转向系统包括被配置为控制第一转向齿条的位置的第一转向机构。该系统还包括第二转向机构，该第二转向机构被配置为基于第一转向齿条的当前位置来控制第二转向齿条的位置。该系统还包括处理器和存储器。存储器包括指令，该指令在由处理器执行时使处理器：响应于确定第二转向机构中发生故障，识别与该故障相关联的故障类型；根据故障类型确定第二转向齿条的位置是否可控；响应于确定第二转向齿条的位置是可控的，将第二转向齿条选择性地定位到中心位置，并使用第二转向机构的马达控制系统将第二转向齿条保持在中心位置；以及响应于确定第二转向齿条的位置不可控的，使用第二转向机构的马达控制系统将第二转向齿条保持在当前位置。
在一些实施例中，故障类型指示第一转向机构和第二转向机构之间的通信故障。在一些实施例中，故障类型指示第二转向齿条的位置控制中的故障。在一些实施例中，故障类型指示第二转向机构的马达控制系统中的故障。
以上讨论意在说明本发明的原理和各种实施例。一旦完全理解了上述公开，许多变化和修改对于本领域技术人员将变得显而易见。意图将以下权利要求解释为包含所有这样的变化和修改。
词语“示例”在本文中用来表示用作示例、例子或说明。本文中被描述为“示例”的任何方面或设计不必被解释为比其他方面或设计更优选或有利。相反，使用“示例”一词旨在以具体方式呈现概念。如在本申请中使用的，术语“或”旨在表示包括性的“或”而不是排他性的“或”。也就是说，除非另有说明或从上下文可以清楚地看出，“X包括A或B”旨在表示任何自然的包含性排列。也就是说，如果X包含A；X包括B；或X包括A和B，则在任何前述情况下均满足“X包括A或B”。另外，在本申请和所附权利要求书中使用的冠词“一(a/an)”通常应被解释为意指“一个或更多个”，除非另有说明或从上下文清楚地指向单数形式。此外，除非如此描述，否则贯穿全文使用术语“一实施方式”或“一个实施方式”并不旨在表示相同的实施例或实施方式。
本文描述的系统、算法、方法以及指令等的实现可以以硬件、软件或其任何组合来实现。硬件可以包括，例如，计算机、知识产权(IP)内核、专用集成电路(ASIC)、可编程逻辑阵列、光处理器、可编程逻辑控制器、微代码、微控制器、服务器、微处理器、数字信号处理器或任何其他合适的电路。在权利要求中，术语“处理器”应被理解为单独地或组合地包括任何前述硬件。术语“信号”和“数据”可互换使用。
如在此使用的，术语模块可以包括被设计为与其他组件一起使用的封装的功能硬件单元、可由控制器(例如，执行软件或固件的处理器)执行的一组指令、被配置为执行特定功能的处理电路以及与大型系统接口的独立硬件或软件组件。例如，模块可以包括专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、电路、数字逻辑电路、模拟电路、分立电路的组合、门和其他类型硬件或者它们的组合。在其他实施例中，模块可以包括存储器，该存储器存储可由控制器执行以实现模块的特征的指令。
此外，在一方面，例如，本文描述的系统可以使用具有计算机程序的通用计算机或通用处理器来实现，该计算机程序在被执行时执行本文描述的任何相应的方法、算法和/或指令。附加地或可选地，例如，可以利用专用计算机/处理器，其可以包含用于执行本文描述的任何方法、算法或指令的其他硬件。
此外，本公开的全部或部分实现方式可以采取可从例如计算机可用或计算机可读介质访问的计算机程序产品的形式。计算机可用或计算机可读介质可以是例如可以有形地包含、存储、通信或传输程序以供任何处理器使用或与其结合使用的任何装置。介质可以是例如电的、磁的、光的、电磁的装置或半导体装置。也可以使用其他合适的介质。
已经描述了上述实施例、实施方式和方面，以允许容易地理解本发明并且不限制本发明。相反，本发明旨在覆盖所附权利要求的范围内所包括的各种修改和等效布置，该范围应被赋予最宽泛的解释，以涵盖法律允许的所有此类修改和等效结构。

Claims (20)

1.一种用于车辆稳定的系统，所述系统包括：
处理器；以及
存储器，包含指令，指令在由处理器执行时使处理器：
响应于确定在后转向机构中发生了故障，识别与故障相关联的故障类型；
基于故障类型确定后转向机构的齿条的位置是否可控；
响应于确定齿条的位置是可控的，选择性地将齿条定位到中心位置，以及使用后转向机构的马达控制系统将齿条保持在中心位置；以及
响应于确定齿条的位置是不可控的，使用后转向机构的马达控制系统通过使与后转向机构相关联的马达的相短路来将齿条保持在当前位置。
2.根据权利要求1所述的系统，其中，故障类型指示在前转向机构和后转向机构之间的故障。
3.根据权利要求1所述的系统，其中，故障类型指示后转向机构的齿条位置控制器中的故障。
4.根据权利要求1所述的系统，其中，故障类型指示后转向机构的马达控制系统中的故障。
5.根据权利要求1所述的系统，其中，后转向机构的马达控制系统被配置为将齿条主动地保持在中心位置。
6.根据权利要求1所述的系统，其中，后转向机构的马达控制系统被配置为将齿条被动地保持在中心位置。
7.根据权利要求1所述的系统，其中，后转向机构的马达控制系统被配置为将齿条主动地保持在当前位置。
8.根据权利要求1所述的系统，其中，后转向机构的马达控制系统被配置为将齿条被动地保持在当前位置。
9.一种用于车辆稳定的方法，所述方法包括：
响应于确定在后转向机构中发生了故障，识别与故障相关联的故障类型；
基于故障类型确定后转向机构的齿条的位置是否可控；
响应于确定齿条的位置是可控的：
选择性地将齿条定位到中心位置，以及
使用后转向机构的马达控制系统将齿条保持在中心位置；以及响应于确定齿条的位置是不可控的，使用后转向机构的马达控制系统通过使与后转向机构相关联的马达的相短路来将齿条保持在当前位置。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，故障类型指示在前转向机构和后转向机构之间的故障。
11.根据权利要求9所述的方法，其中，故障类型指示后转向机构的齿条位置控制器中的故障。
12.根据权利要求9所述的方法，其中，故障类型指示后转向机构的马达控制系统中的故障。
13.根据权利要求9所述的方法，其中，后转向机构的马达控制系统被配置为将齿条主动地保持在中心位置。
14.根据权利要求9所述的方法，其中，后转向机构的马达控制系统被配置为将齿条被动地保持在中心位置。
15.根据权利要求9所述的方法，其中，后转向机构的马达控制系统被配置为将齿条主动地保持在当前位置。
16.根据权利要求9所述的方法，其中，后转向机构的马达控制系统被配置为将齿条被动地保持在当前位置。
17.一种车辆转向系统，包括：
第一转向机构，被配置为控制第一转向齿条的位置；
第二转向机构，被配置为基于第一转向齿条的当前位置来控制第二转向齿条的位置；
处理器；以及
存储器，包含指令，指令在由处理器执行时使处理器：
响应于确定在第二转向机构中发生了故障，识别与故障相关的故障类型；
基于故障类型确定第二转向齿条的位置是否可控；
响应于确定第二转向齿条的位置是可控的，选择性地将第二转向齿条定位到中心位置，以及使用第二转向机构的马达控制系统将第二转向齿条保持在中心位置；以及
响应于确定第二转向齿条的位置不可控的，使用第二转向机构的马达控制系统通过使与第二转向机构相关联的马达的相短路来将第二转向齿条保持在当前位置。
18.根据权利要求17所述的车辆转向系统，其中，故障类型指示第一转向机构和第二转向机构之间的通信故障。
19.根据权利要求17所述的车辆转向系统，其中，故障类型指示第二转向齿条的位置控制中的故障。
20.根据权利要求17所述的车辆转向系统，其中，故障类型指示第二转向机构的马达控制系统中的故障。
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