CN116635292A - 使用制动器、车轮马达速度或推进能量中的至少一个使车辆转向的方法 - Google Patents
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Abstract
多种变型可以包括一种方法，该方法包括：如果用于自主或半自主车辆（101）的主转向系统、辅转向系统或其它冗余转向系统已经失效或不足够健康以执行期望功能，则使用制动器（119）或推进能量（219）中的至少一个来使自主或半自主车辆（101）转向。
Description
技术领域
本公开涉及使用制动器、车轮马达速度或推进能量中的至少一个使车辆转向的方法。
背景技术
制动器已经被用于辅助使车辆（诸如拖车）转向。
发明内容
多种变型可以包括一种方法，该方法包括：如果自主或半自主车辆的主转向系统、辅转向系统或其它冗余转向系统已经失效或不足够健康以执行期望功能，则使用制动压力、车轮马达速度或推进能量中的至少一个来使自主或半自主车辆转向，该方法包括确定自主或半自主车辆的主转向系统、辅转向系统或其它冗余转向系统是否已经失效或不足够健康以执行期望功能，并且如果是，则将转向请求转换成期望的偏航率、曲率、随时间的曲率、半径、半径或时间或偏航率加速度，计算足以产生期望的偏航率、曲率、随时间的曲率、半径、半径或时间或偏航率加速度的制动压力或推进能量中的至少一个，经由横向控制模块将制动压力、车轮马达或推进能量信号中的至少一个递送到车辆车轮、车轮马达或推进系统上的至少一个制动器的各个卡钳，使得制动压力、车轮马达速度或推进能量中的至少一个将车辆偏航到期望的偏航率、曲率、随时间的曲率、半径、半径或时间或偏航率加速度。
多种变型可以包括一种方法，该方法包括：如果主转向系统、辅转向系统或其它冗余转向系统失效或不能够执行所请求的功能，则使用制动压力、车轮马达速度或推进能量中的至少一个来使自主或半自主车辆转向，该方法包括：
（a）持续监视车辆行进数据和车辆路径，
（b）确定主转向系统或冗余转向系统是否已经失效或不能够执行所请求的功能，
（c）如果主转向系统或冗余转向系统尚未效并且能够执行所请求的功能，则重复步骤（a）和（b），
（d）如果主转向系统或冗余转向系统已经失效或不能够形成所请求的功能，则根据驾驶员或虚拟驾驶员所请求的转向角确定所期望的偏航率、曲率、随时间的曲率、半径、半径或时间或偏航率加速度，
（e）确定车辆或发动机的至少一个制动器的制动压力或推进能量中的至少一个，以实现期望的偏航率、曲率、随时间的曲率、半径、半径或时间或偏航率加速度，
（f）从横向控制模块向连接到车辆车轮的至少一个制动器的制动致动器发送信号，以向车轮马达或推进系统施加制动压力、车轮马达速度或推进能量中确定的至少一个，从而以期望的偏航率、曲率、随时间的曲率、半径、半径或时间或偏航率加速度使车辆偏航，
（g）如果所施加的制动压力、车轮马达速度或推进能量中的至少一个没有如期望的那样使车辆偏航，则请求新的转向角，并重复步骤（e）、（f）和（g），
（h）否则，如果施加的制动压力、车轮马达速度或推进能量中的至少一个确实使车辆偏航至期望位置，则停止步骤（d）、（e）、（f）、（g）和（h）。
多种变型可以包括一种方法，该方法包括：如果主转向系统、辅转向系统或其它冗余转向系统失效或不能够执行所请求的功能，则使用车轮马达速度来使车辆转向，该方法包括：
（a）持续监视车辆行进数据和车辆路径，
（b）确定主转向系统或冗余转向系统是否已经失效或不能够执行所请求的功能，
（c）如果主转向系统或冗余转向系统尚未失效并且能够执行所请求的功能，则重复步骤（a）和（b），
（d）如果主转向系统或冗余转向系统已经失效或不能够形成所请求的功能，则根据驾驶员或虚拟驾驶员所请求的转向角来确定期望的偏航率曲率、随时间的曲率、半径、半径或时间或偏航率加速度，
（e）确定车辆的至少一个车轮的相对车轮速度，以实现期望的偏航率、曲率、随时间的曲率、半径、半径或时间或偏航率加速度，
（f）从电子车轮马达控制系统向连接到车辆的至少一个车轮的马达发送信号，以实现所确定的相对车轮速度，从而使车辆偏航，
（g）如果该至少一个车轮的车轮速度没有如期望的那样使车辆偏航，则请求新的转向角，并重复步骤（e）、（f）和（g），
（h）否则，如果该至少一个车轮的车轮速度确实使车辆偏航至期望位置，则停止步骤（d）、（e）、（f）、（g）和（h）。
附图说明
当结合附图阅读以下详细描述时，从中最好地理解本公开。要强调的是，根据惯例，附图的各种特征不是按比例的。相反，为了清楚起见，各种特征的尺寸被任意扩大或缩小。
图1图示了根据多个说明性变型的车辆；
图2图示了根据多个说明性变型的各种横向车辆位移；
图3图示了对应于图2并且根据多个说明性变型的转向角、制动压力和车辆速度；
图4图示了根据多个说明性变型的转向角响应和对应的制动施加压力；
图5图示了根据多个说明性变型的转向角控制和对应的制动施加压力；
图6图示了根据多种变型使用制动来使车辆转向的方法；
图7图示了根据多个说明性变型的车辆。
具体实施方式
作为传统转向系统的备用，制动和/或推进能量可以用于使车辆“转向”。换句话说，如果正常的转向系统要失效，则制动系统可以在不同的车轮处供应不同的制动压力和/或推进能量（诸如但不限于发动机扭矩）并使车辆“转向”。多种变型可以包括一种方法，该方法包括将转向请求转换成使车辆偏航所需的制动压力或推进能量。这是独特的，因为驾驶员或虚拟驾驶员将不必改变其传送车辆期望横向控制的固有方式。在多种变型中，制动转向特征可以计算并广播其使车辆“转向”的能力。驾驶员或虚拟驾驶员然后可以向前看并相应地调整。驾驶员或虚拟驾驶员可以进行路径调整，诸如继续当前路径、或靠边停车或原地停止。如果期望，路径规划者也可以继续调节车辆的节流阀和制动以维持速度。当施加制动压力时，可以提供推进能量以防止车辆停止。此外，当发动机扭矩流过传动系统时，除了制动卡钳或制动马达之外，还可以通过传动系统差动效应的方式来控制推进能量以提供制动。
使用制动器和/或推进能量来使车辆转向，为转向系统添加了另一个冗余概念。冗余概念增加了车辆的安全性，因为它们是系统的备用。在这种情况下，如果转向系统要失效或不能够执行期望功能，则制动转向特征可以提供一种使车辆“转向”的方式，并帮助将车辆定位到更安全的地方。否则，如果转向系统不起作用，则车辆将必须只能停止。在多种变型中，驾驶员或虚拟驾驶员可以继续使用固有方法（和计算）来传送车辆的期望横向控制。在多种变型中，包括制动转向特征的方法可以将其使车辆“转向”的能力传送给各种组件、控件和/或驾驶员或虚拟驾驶员。如果需要路径调整，则这将是有益的。
在多种变型中，制动转向特征可以通过如下方式起作用：将转向请求转换成期望偏航率曲率、随时间的曲率、半径、半径或时间或偏航率加速度，然后将其转换成适当的制动压力或推进能量中的至少一种，来以期望偏航率、曲率、随时间的曲率、半径、半径或时间或偏航率加速度使车辆偏航。然后，制动压力或推进能量信号中的至少一个可以经由横向控制模块或电子制动系统递送到每个制动器的各个卡钳组。然后，具有所供应的制动压力和/或车轮移动的制动卡钳、制动马达或推进系统将使车辆适当偏航。然后，基于车辆的偏航率、曲率、随时间的曲率、半径、半径或时间或偏航率加速度，车辆的驾驶员或虚拟驾驶员可以做出校正，类似于驾驶员用正常的转向系统驾驶。在驾驶员或虚拟驾驶员做出校正之后，该过程重新开始。驾驶员或虚拟驾驶员也将调节节流阀和所请求的制动扭矩/减速请求。从所请求的转向到偏航率、曲率、随时间的曲率、半径、半径或时间或偏航率加速度的转换，以及从偏航率曲率、随时间的曲率、半径、半径或时间或偏航率加速度到制动压力和/或推进能量的转换可以经由计算或查询表来完成。将转向角直接转换成适当的制动压力或推进能量中的至少一个也可以利用计算或查找表来完成，然而，首先转换成期望的偏航率、曲率、随时间的曲率、半径、半径或时间或偏航率加速度，更容易概念化。允许驾驶员或虚拟驾驶员经由正常转向请求继续传送其期望横向响应准许驾驶员或虚拟驾驶员使用其正常计算，并且消除对特殊通信方法的需要。在多种变型中，通过旋转方向盘、移动操控杆或控制杆、通过手势或控制车辆移动方向的其它方法来提供转向请求。驾驶员或虚拟驾驶员的计算可能受到制动转向能力的影响，制动转向能力也被广播/传送到其它组件、控件和/或驾驶员。
制动转向特征还可以涉及监视车辆的速度、和偏航率、曲率、随时间的曲率、半径、半径或时间或偏航率加速度以及横向加速度……，这样，如果突然启用制动转向特征，则它将计算并发送出能力。路径规划者可以具有包括即将到来的弯道的即将到来的信息，由此如果制动转向特征将变得被启用，则它可以将制动转向能力与即将到来的弯道进行比较并调整路径。可以调整路径，诸如重新绘制路径、或靠边停车或原地停止。
制动转向可以用作大多数转向系统的备用。然而，一般的想法是，大多数生产中的转向系统（助力齿条和齿轮式）被非常好地研究，并且它们的故障模式被理解。这些系统是鲁棒的，几乎没有故障，并且驾驶员能够在大多数故障期间保持对车辆的控制。虽然制动转向概念在这些连接系统中的故障期间可能是有益的，但是基于该故障，该特征也可能惊吓驾驶员，因为制动力和扭矩将通过转向柱传递并在方向盘中感觉到。制动转向系统在去除方向盘的自主车辆中尤其有用。在这种情况下，在转向失效的场景期间，驾驶员将不能辅助使车辆转向。制动转向特征可能尤其有用的另一种场景是用于线控转向应用。在这些系统中，由于将消除与道路车轮的机械连接，因此驾驶员也将不能够辅助使车辆转向。使车辆“转向”的能力也可以用于线控转向系统中，并将方向盘移动限制在制动转向特征的能力内。
现在参考附图，其中所示仅出于图示某些变型的目的，而非对其进行限制的目的，图1和图7示意性图示了根据多种变型的车辆101，其可以包括一对前方对侧车轮和一对后方对侧车轮。尽管一些或所有车轮可以安装在独立的心轴或轮轴上，但是每对这样的车轮可以被称为轮轴组。前方轮轴组可以分别包括左前车轮103L和右前车轮103R，并且后方轮轴组可以分别包括左后车轮105L和右后车轮105R。在所要求保护的主题范围内的其它多车轮车辆可以包括更多或更少车轮和附加轮轴组的组合。车辆可以由向至少一个车轮施加驱动扭矩的动力系统（未图示）推进。车辆制动可能受到制动系统的影响，该制动系统优选地在每个车轮处包括可单独控制的摩擦制动器。这样的制动系统可以包括多通道液压回路，每个液压回路可以被单独致动以控制液压制动压力，并因此独立于其它车轮对相应车轮施加制动。其它制动系统是已知的，包括电机扭矩施加，诸如在车轮电驱动处的马达中。在这点上，除了制动器119之外或者作为制动器119的替代方案，附图标记219可以是马达，其可以用于调整一个车轮相比于车辆的其它车轮的相对旋转，以便在主转向系统或冗余转向系统失效或者不能够执行所请求的功能的情况下使车辆转向。马达219可以由横向控制模块或电子车轮马达控制器213控制（图6）。至少一个这样的制动器119或马达219可以与至少一个转向车轮相关联。在图1中，可独立致动的制动器119示出为与每个前车轮103L、103R相关联。制动控制模块（BCM）121可以提供制动功能，包括液压制动压力施加、控制和诊断功能。BCM 121可以经由控制器局域网（CAN）的总线125参与如所图示的这样的CAN，包括在其它联网的控制模块之间发送和接收数据、请求和命令。可以利用任何其它已知的方法，包括但不限于气动、电动或磁力施加制动压力。
车辆101中的方向转向可以由前车轮提供，前车轮为转向车轮，而后车轮105L、105R仅仅跟随。替代地，除了前车轮之外的车轮也可以被转向，并且这样的布置也落入所要求保护的主题的范围内。车辆101中的转向系统可以包括齿条和齿轮传动装置组107。齿条传动装置可以在相对端处耦合到转向联动装置，诸如拉杆109和转向臂110，例如以传递齿条的线性运动，从而改变转向车轮103L、103R的转向角。转向轴114一端处的齿轮传动装置可以与齿条传动装置啮合，使得转向轴114相对端处的方向盘117的旋转运动平移齿条传动装置，以改变转向车轮130L、103R的转向角。可以采用替代的转向机构，包括转向传动装置箱和适当的联动装置。附加地，转向系统可以采用电动或液压辅助。并且，“线控”转向系统是已知的，其机械地将方向盘或替代的操作者接口与转向机构解耦。所有这样的替代转向系统的特征和组合都落入所要求保护的主题的范围内。一个或多个转向角位置传感器113、115可以用于检测和导出反馈和控制参数，诸如旋转位移、旋转方向、旋转速度和加速度、期望转向角、实际转向角等。例如，传感器113示出在齿条和齿轮组107的一侧，以感测耦合的转向轴114和方向盘115的旋转位移，而传感器115示出在齿条和齿轮组107的相对侧，以感测耦合的齿条和拉杆109的线性位移。当方向盘117或替代的操作者接口机械地耦合到转向联动装置时，则传感器113可能足够用于检测和导出反馈和控制参数。然而，当没有这样的直接机械连接时，可能需要传感器115以用于检测和导出转向系统参数，诸如实际转向角。传感器可以直接耦合到控制模块，或者可以经由节点与CAN对接。横向控制模块（LCM）123可以基于转向角、偏航、车轮速度等提供车辆稳定性控制功能，诸如但不限于开发要由BCM和动力系控制模块（PCM）实行的车轮制动和动力系扭矩命令；以及转向控制单元（SCU）功能，包括例如响应于操作者输入的线控转向控制；并且实行自主和半自主功能，诸如但不限于车道保持和车辆队列。LCM 123可以容纳用于在其中制动转向可能必要的情形中经由任何可用的手段使车辆横向转向的逻辑。LCM 123可以连同任何模块一起使用或与之通信，以按需执行LCM 123的任何数量的功能，这些功能可以包括但不限于电子稳定性控制（ESC）模块的功能、SCU模块的功能、BCM的功能、PCM的功能、牵引控制系统（TCS）的功能、或者可以提供关于车辆移动的任何形式的控制（诸如但不限于车辆偏航控制、车辆道路车轮速度、防抱死制动功能、紧急制动、牵引控制的控制）的任何其它已知车辆系统或模块的功能。可能出现某些驾驶情形，其中LCM 123可能需要与控制横向和纵向移动两者的多个模块通信，以便LCM 123执行LCM 123功能。例如，可能出现如下情形，其中任何数量的转向组件或模块在公路交通中已经完全或部分失效，并且出于安全原因需要控制车辆的纵向行进，同时车辆系统或传感器根据本文中描述方法中的至少一种通过制动转向来审视车辆蹒跚到路边的机会。此外，在检测到转向故障时——并且为了防止驾驶员造成碰撞——LCM 123可以经由PCM禁用节流，并且LCM 123可以经由BCM施加轻微的直接制动，同时LCM 123可以与车辆右侧的传感器通信以找到交通中的开口，根据本文中描述的方法中的至少一种，可以经由LCM123的制动将车辆转向到该开口中，直到车辆安全地停止在道路的右肩上为止。还设想到，可能出现类似的情形，其中合期望的是加速而不是制动。在这样的情况下，LCM 123可以类似地与其它车辆模块或系统一起工作，以产生期望的加速度。根据本公开，LCM功能可以包括除了其它因素外尤其基于制动力、车轮对道路的动力、底盘设计和车辆速度，开发车轮制动命令和抑制转向车轮的转向移动以影响转向。阻尼器111被示出为机械地操作性地耦合到转向联动装置，并且可控地操作性地耦合到LCM 123。阻尼器111可以采取任何合适的形式，以有效地阻止、或减弱或锁定转向车轮的转向运动的运动。例如，阻尼器111可以是具有可控孔口的液压阻尼器。阻尼器111可以作为可变孔口并入在液压辅助回路内。阻尼器111可以被实现为摩擦设备，诸如带式离合器、制动器、湿式或干式滑动离合器等。阻尼器111可以是选择性接合的Sprague离合器、超越离合器、棘轮或类似物。阻尼器111可以是可变电阻磁性螺钉。阻尼器111可以是磁流变流体阻尼器。LCM 123可以如图示的那样经由总线125参与控制器局域网（CAN），包括在其它联网的控制模块之间发送和接收数据、请求和命令。
控制模块意味着（一个或多个）专用集成电路（ASIC）、（一个或多个）电子电路、（一个或多个）中央处理单元和相关联存储器和存储装置（只读、可编程只读、随机存取、硬盘驱动器等）中的一个或多个的任何一种或各种组合，其可以执行一个或多个软件或固件程序或例程、（一个或多个）组合逻辑电路、（一个或多个）输入/输出电路和设备、适当的信号调节和缓冲电路以及提供所描述的功能性的其它组件。软件、固件、程序、指令、例程、代码、算法和类似术语意味着包括校准和查找表在内的任何指令集。控制模块可以具有被执行以提供所期望功能的一组控制例程。例程可以诸如由中央处理单元来执行，并且可以可操作以监视来自感测设备和其它联网控制模块的输入，并且可以执行控制和诊断例程来控制致动器的操作。在正在进行的发动机和车辆操作期间，可以以规律间隔执行例程。替代地，可以响应于事件的发生或一经操作者输入而执行例程。
图2图示了根据本公开的车辆车轮转向控制系统和方法的功效，其中制动施加到车辆的左前车轮。图2在水平轴207上示出了以米为单位的纵向车辆位移，并且在垂直轴205上示出了以米为单位的横向车辆位移，其中交叉点是曲线图的原点。图3在水平轴307上图形地示出了对应于沿着图2的水平轴207的相同位移的以米为单位的纵向车辆位移。纵轴305表示以kph为单位的车辆速度，纵轴303表示以巴为单位的液压制动压力，并且纵轴301表示以度为单位的转向车轮角度。如本文中所使用的，转向车轮角度、转向角和方向盘角度是等同的术语。参考图1，转向角表示车轮133的中心线与车辆纵轴131成的角度。图中向左打开的转向角指定为正（+），并且图中向右打开的转向角指定为负（-）。再次参考图2，在原点处，每条曲线201、203表示大体上为100kph的初始车辆速度和大体上为零的转向角/>。曲线203表示在施加左前车轮制动期间车辆的基线位移响应，其中转向角/>大体上维持在零度。这样的车辆重定向可以被称为制动转向，并且是车辆相对侧的车轮之间的制动方面差异或者车辆四个角之间的制动方面差异的结果。未经检查，这样的制动转向可能是不合期望的；然而，这样的原理可控制地用于先进的车辆稳定性控件中和主要用于重型装备应用中的制动转向系统中，以用于改进低速转弯性能。曲线201表示在施加左前车轮制动期间车辆的位移响应，其中转向角/>被准许在未经检查的情况下从零开始增加。转向车轮处的制动施加导致转向车轮上的转向力矩，除了其它因素外，该转向力矩尤其与制动力、车轮对道路的动力、底盘设计和车辆速度相关。特别地，转向车轮处的制动力将在转向车轮上施加力矩，该力矩的方向和量值与摩擦半径、摩擦方向和制动力相关。在该说明性变型中，正的摩擦半径将导致转向车轮上远离车辆中心线打开转向角的力矩，而负的摩擦半径将导致转向车轮上朝向车辆中心线打开转向角的力矩。在该说明性变型中，车辆包括大体上+50 mm的正摩擦半径，向车辆外侧具有合成增大的转向角。因为在该说明性变型中转向车轮是左前，所以车辆向左转向。代替地，如果右前转向车轮被制动并且具有正的摩擦半径，那么合成增大的转向角也向车辆外侧，并且车辆可以向右转向。转向车轮处的负摩擦半径可能导致向车辆内侧的增大转向角。在这样的配置中，如果转向车轮是左前，则车辆可以向右转向。并且，如果转向车轮是右前，则车辆可以向左转向。曲线203和201之间的横向位移差异是由于转向角的进展受左前车轮处持续制动力施加的影响。
参考图3，并且更特别地参考示出沿着垂直轴301的转向车轮角度的顶部图表，申请人已经观察到，转向车轮角度可以达到早期局部最大值302，继之以转向角减小至局部最小值304，并且随后转向角增大，这全部根据稳态制动压力（即40巴）。该初始转向角后退可能是除了其它外尤其例如来自轮胎气动、接触印痕变形、主销后倾角效应和转向轴倾斜效应的对准扭矩的结果。在根据本公开的转向控制不太强烈的情况下，这样的响应特性是可以容忍的；然而，在期望更强烈的转向控制时这样的响应可能变得越来越令人讨厌，并且这样的异常的动态范围可能增加。因此，当获得期望的转向角时或者当期望转向角继续前进时，可以采用阻尼器111来防止转向车轮的反向运动。
申请人认识到，调节或脉动制动压力可能出于包括例如降低能耗和控制粒度的多种原因而合期望。参考图4，至少在某些操作领域中，对准扭矩的影响被显示为更加尖锐。垂直轴401表示以度为单位的转向角，并且垂直轴403表示以巴为单位的制动压力，两者都对照车辆位移或时间的水平轴。虽然如图3中所示出的持续制动压力施加可能倾向于减弱转向角的早期后退，但是当制动压力被释放时，图4中所示出的脉动制动压力可以提供转向角的未经检查的后退，并且实际上可以允许转向角反转、振荡和这样的行为内的大动态范围。图4中的转向角可以在大约30度和-15度之间变化。图4中的制动压力可以在大约55巴和10巴之间变化。
申请人认识到，减少脉动制动压力和绝对最小制动压力的动态范围或峰到峰变化可以大幅减少合成转向角响应中的振荡趋势，消除转向角反转，并平滑转向角增大的趋势。参考图5，垂直轴501表示以度为单位的转向角，并且垂直轴503表示以巴为单位的制动压力，两者都对照车辆位移或时间的水平轴。图5中所图示的制动压力脉冲可以展现出仅为图4中所图示的制动压力脉冲动态范围的大约三分之一的动态范围。此外，稳态最大压力脉冲也可以更小为大体上40巴，并且稳态最小压力脉冲也可以更大为大体上25巴。申请人相信较高的最小压力脉冲通常有效地检查大转向车轮移动回到零转向角。从图5看出，转向角振荡显著减弱，并且转向角增加的清晰趋势明显。图5中还图示了将抑制转向车轮的转向移动回到零转向角的特征与转向车轮处制动器的脉冲压力控制相组合。当对准扭矩大于由制动施加产生的车轮转向扭矩时，诸如当制动压力降低时，抑制或阻止这样的移动可以允许转向角有效地保持在适当位置。例如，转向角首先达到局部峰值509，此后，如果未经检查，转向角可能后退。然而，利用施加阻尼来防止这种转向角反转，并且转向角保持在水平509，直到由制动施加产生的车轮转向扭矩再一次超过对准扭矩为止。此时，转向角的增量改变可以从保持的转向角509开始，跟随轨迹511B，该轨迹511B大体上对应于其中允许转向角后退的对应转向角轨迹511A。利用施加阻尼可以再次防止转向角反转，使得转向角可以保持在水平510，直到由制动施加产生的车轮转向扭矩再一次超过对准扭矩为止。转向车轮和转向角的这样的增量移动可以根据需要重复，直到最终获得期望的转向角为止。
申请人认识到，转向车轮轮轴组中的每个转向车轮在制动时可能展现出与另一个转向车轮相对的转向扭矩。因此，在这样的转向车轮轮轴对处同时制动施加可能导致大体上为零的净制动转向力。然而，如本公开中已经阐述的，在车辆车轮转向事件期间，可能合期望的是总的车辆制动比通过使一对转向车轮中的一个不制动可实现的更显著。因此，可以采用差动制动方案，其中合期望的由车轮转向扭矩转向的车轮比另一个转向车轮经受更大的制动压力，并且净制动转向力在期望转向的车轮上操作，并且通过更完全的制动系统利用来增强总的车辆制动。
在多个说明性变型中，用于使用制动使车辆转向的方法和系统提供了车辆转向系统的改进冗余。如果主转向系统失效或变得受损，可以实现使用制动的冗余转向系统来完成将车辆转向至其目的地，或者简单地将车辆转向至路边。用于使用制动来使车辆转向的方法和系统在自主或半自主驾驶车辆中可能是有利的。通过制动来转向的改进冗余消除了对大体上类似于主转向系统的辅转向系统的需要，例如，使用马达来驱动转向轴或齿条和齿轮系统或其它系统。替代地，通过制动的转向可以被实现为第三转向系统。
多种变型可以包括一种方法，该方法包括：如果用于自主或半自主车辆的主转向系统、辅转向系统或其它冗余转向系统已经失效或不足够健康以执行期望功能，则使用制动器使车辆转向，该方法包括确定用于自主或半自主车辆的主转向系统、辅转向系统或其它冗余转向系统是否已经失效或不足够健康以执行期望功能，并且如果是，则将转向请求转换成期望的偏航率、曲率、随时间的曲率、半径、半径或时间或偏航率加速度，计算足以产生偏航率、曲率、随时间的曲率、半径、半径或时间或偏航率加速度的制动压力或推进能量中的至少一个，经由电子制动系统将制动压力或推进能量信号中的至少一个递送到连接至车辆车轮的制动器的各个卡钳，使得卡钳/制动压力、车轮马达或推进能量中的至少一个然后将车辆偏航到期望的偏航率、曲率、随时间的曲率、半径、半径或时间或偏航率加速度。
图6图示了一种方法的至少一种变型的流程图，该方法包括：如果主转向系统、辅转向系统或其它冗余转向系统失效或不能够执行所请求的功能，则使用制动器使车辆转向。该方法可以包括持续监视车辆行进数据和车辆路径的步骤201，以及确定主转向系统或冗余转向系统是否已经失效或不能够执行所请求的功能的步骤202。如果主转向系统或冗余转向系统没有失效并且能够执行所请求的功能，则重复步骤201和202。但是如果主转向系统或冗余转向系统已经失效或不能够形成所请求的功能，则步骤203包括根据驾驶员或虚拟驾驶员所请求的转向角来确定期望的偏航率、曲率、随时间的曲率、半径、半径或时间或偏航率加速度。在步骤204中，该方法包括确定车辆的每个制动器的制动压力，以实现期望的偏航率。在步骤205中，信号从电子制动控制系统发送到制动致动器或卡钳，以施加确定的制动压力来使车辆偏航。在步骤206中，如果施加的制动压力没有如期望的那样使车辆偏航，则驾驶员或虚拟驾驶员调整以提供新的所请求转向角，并且重复步骤203、204、205和206。否则，如果施加的制动压力确实使车辆偏航到期望位置，则该方法的步骤203、204、205、206在步骤207处停止。
本公开已经描述了对此的某些说明性变型和修改。在阅读和理解说明书后，其它人可以想到进一步的修改和更改。因此，本公开并不意图限于作为设想用于实行本公开的最佳模式而公开的特定说明性变型，而是本公开将包括落入所附权利要求范围内的所有说明性变型。
以下变型描述仅为被视为在本发明范围内的组件、元件、动作、产品和方法的说明，并且不以任何方式意图限制具体公开或未明确阐述的这样的范围。除了如本文中明确描述的之外，如本文中描述的组件、元件、动作、产品和方法可以被组合和重新布置，并且仍然被认为是在要求保护的主题的范围内。
变型1可以包括一种方法，该方法包括：如果自主或半自主车辆的主转向系统、辅转向系统或其它冗余转向系统已经失效或不足够健康以执行期望功能，则使用制动压力、车轮马达速度或推进能量中的至少一个来使自主或半自主车辆转向，该方法包括确定自主或半自主车辆的主转向系统、辅转向系统或其它冗余转向系统是否已经失效或不足够健康以执行期望功能，并且如果是，则将转向请求转换成期望的偏航率、曲率、随时间的曲率、半径、半径或时间或偏航率加速度，计算足以产生期望的偏航率、曲率、随时间的曲率、半径、半径或时间或偏航率加速度的制动压力、车轮马达速度或推进能量中的至少一个，经由横向控制模块将制动压力、车轮马达速度或推进能量信号中的至少一个递送到车辆车轮、车轮马达或推进系统上的至少一个制动器的各个卡钳，使得卡钳、车轮马达速度或推进能量将车辆偏航到期望的偏航率、曲率、随时间的曲率、半径、半径或时间或偏航率加速度。
变型2可以包括如变型1所述的方法，进一步包括将电子制动系统、车轮马达或推进系统中的至少一个的健康状态持续传送至车辆的其它控制器。
变型3可以包括一种方法，该方法包括：如果主转向系统、辅转向系统或其它冗余转向系统失效或不能够执行所请求的功能，则使用制动器、车轮马达或推进能量中的至少一个来使自主或半自主车辆转向，该方法包括：
（a）持续监视车辆行进数据和车辆路径，
（b）确定主转向系统或冗余转向系统是否已经失效或不能够执行所请求的功能，
（c）如果主转向系统或冗余转向系统没有失效并且能够执行所请求的功能，则重复步骤（a）和（b），
（d）如果主转向系统或冗余转向系统已经失效或不能够形成所请求的功能，则根据驾驶员或虚拟驾驶员所请求的转向角来确定期望的偏航率、曲率、随时间的曲率、半径、半径或时间或偏航率加速度，
（e）确定车辆的至少一个制动器的制动压力、车轮马达速度或推进能量，以实现期望的偏航率、曲率、随时间的曲率、半径、半径或时间或偏航率加速度，
（f）从横向控制模块向连接到车辆车轮的至少一个制动器的制动致动器发送信号，以施加所确定的制动压力、车轮马达或推进系统，从而以期望的偏航率、曲率、随时间的曲率、半径、半径或时间或偏航率加速度使车辆偏航，
（g）如果所施加的制动压力、车轮马达速度或推进能量没有如期望的那样使车辆偏航，则请求新的转向角，并重复步骤（e）、（f）和（g），
（h）否则，如果施加的制动压力确实使车辆偏航至期望位置，则停止步骤（d）、（e）、（f）、（g）和（h）。
变型4可以包括如变型3所述的方法，进一步包括将电子制动系统、车轮马达或推进系统中的至少一个的健康状态持续传送至车辆的其它控制器。
变型5可以包括一种方法，该方法包括：如果主转向系统、辅转向系统或其它冗余转向系统失效或不能够执行所请求的功能，则使用车轮马达速度来使车辆转向，该方法包括：
（a）持续监视车辆行进数据和车辆路径，
（b）确定主转向系统或冗余转向系统是否已经失效或不能够执行所请求的功能，
（c）如果主转向系统或冗余转向系统没有失效并且能够执行所请求的功能，则重复步骤（a）和（b），
（d）如果主转向系统或冗余转向系统已经失效或不能够形成所请求的功能，则根据驾驶员或虚拟驾驶员所请求的转向角来确定期望的偏航率曲率、随时间的曲率、半径、半径或时间或偏航率加速度，
（e）确定车辆的至少一个车轮的相对车轮速度，以实现期望的偏航率、曲率、随时间的曲率、半径、半径或时间或偏航率加速度，
（f）从电子车轮马达控制系统向连接到车辆的至少一个车轮的马达发送信号，以实现所确定的相对车轮速度，从而使车辆偏航，
（g）如果该至少一个车轮的车轮速度没有如期望的那样使车辆偏航，则请求新的转向角，并重复步骤（e）、（f）和（g），
（h）否则，如果该至少一个车轮的车轮速度确实使车辆偏航至期望位置，则停止步骤（d）、（e）、（f）、（g）和（h）。
变型6可以包括如变型5所述的方法，进一步包括将电子车轮马达控制系统的健康状态持续传送至车辆的其它控制器。
虽然已经结合某些变型对本公开进行了描述，但是要理解，本公开不限于所公开的变型，而是相反，意图覆盖所附权利要求范围内包括的各种修改和等效布置，该范围应符合最广泛的解释，以便涵盖如法律所准许的所有这样的修改和等效结构。
Claims (6)
1.一种方法，包括：如果用于自主或半自主车辆的主转向系统、辅转向系统或其它冗余转向系统已经失效或不足够健康以执行期望功能，则使用制动器、车轮马达速度或推进能量中的至少一个来使自主或半自主车辆转向，所述方法包括确定自主或半自主车辆的主转向系统、辅转向系统或其它冗余转向系统是否已经失效或不足够健康以执行期望功能，并且如果是，则将转向请求转换成期望的偏航率、曲率、随时间的曲率、半径、半径或时间或偏航率加速度，计算足以产生期望的偏航率、曲率、随时间的曲率、半径、半径或时间或偏航率加速度的制动压力、车轮马达速度或推进能量，经由横向控制模块将制动压力、车轮马达速度或推进能量信号中的至少一个递送到用于连接到车辆车轮的至少一个制动器的致动器，使得制动压力、车轮马达速度或推进能量使车辆以期望的偏航率、曲率、随时间的曲率、半径、半径或时间或偏航率加速度而偏航。
2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括将横向控制模块的健康状态持续传送至车辆的其它控制器。
3.一种方法，包括：如果主转向系统、辅转向系统或其它冗余转向系统失效或不能够执行所请求的功能，则使用制动器、车轮马达速度或推进能量来使自主或半自主车辆转向，所述方法包括：
（a）持续监视车辆行进数据和车辆路径，
（b）确定主转向系统或冗余转向系统是否已经失效或不能够执行所请求的功能，
（c）如果主转向系统或冗余转向系统尚未失效并且能够执行所请求的功能，则重复步骤（a）和（b），
（d）如果主转向系统或冗余转向系统已经失效或不能够形成所请求的功能，则根据驾驶员或虚拟驾驶员所请求的转向角来确定期望的偏航率、曲率、随时间的曲率、半径、半径或时间或偏航率加速度，
（e）确定车辆的至少一个制动器的制动压力、车轮马达速度或推进能量，以实现期望的偏航率、曲率、随时间的曲率、半径、半径或时间或偏航率加速度，
（f）从横向控制模块向连接到车辆车轮的至少一个制动器的车轮马达、推进系统或制动致动器中的至少一个发送信号，以施加所确定的制动压力、车轮马达速度或推进能量，从而以期望的偏航率、曲率、随时间的曲率、半径、半径或时间或偏航率加速度使车辆偏航，
（g）如果所施加的车轮马达速度、推进能量或制动压力没有如期望的那样使车辆偏航，则请求新的转向角，并重复步骤（e）、（f）和（g），
（h）否则，如果施加的制动压力确实使车辆偏航至期望位置，则停止步骤（d）、（e）、（f）、（g）和（h）。
4.根据权利要求3所述的方法，进一步包括将横向控制模块的健康状态持续传送至车辆的其它控制器。
5.一种方法，包括：如果主转向系统、辅转向系统或其它冗余转向系统失效或不能够执行所请求的功能，则使用制动器、车轮马达速度来使车辆转向，所述方法包括：
（a）持续监视车辆行进数据和车辆路径，
（b）确定主转向系统或冗余转向系统是否已经失效或不能够执行所请求的功能，
（c）如果主转向系统或冗余转向系统尚未失效并且能够执行所请求的功能，则重复步骤（a）和（b），
（d）如果主转向系统或冗余转向系统已经失效或不能够形成所请求的功能，则根据驾驶员或虚拟驾驶员所请求的转向角来确定期望的偏航率、曲率、随时间的曲率、半径、半径或时间或偏航率加速度，
（e）确定车辆的至少一个车轮的相对车轮速度，以实现期望的偏航率、曲率、随时间的曲率、半径、半径或时间或偏航率加速度，
（f）从电子车轮马达控制系统向连接到车辆的至少一个车轮的马达发送信号，以实现所确定的相对车轮速度，从而使车辆偏航，
（g）如果所述至少一个车轮的车轮速度没有如期望的那样使车辆偏航，则请求新的转向角，并重复步骤（e）、（f）和（g），
（h）否则，如果所述至少一个车轮的车轮速度确实使车辆偏航至期望位置，则停止步骤（d）、（e）、（f）、（g）和（h）。
6.根据权利要求5所述的方法，进一步包括将电子车轮马达控制系统的健康状态持续传送至车辆的其它控制器。
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2020
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| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication |