用于验证控制器的准确度的验证模块制造技术

本发明专利技术涉及一种用于验证控制器(116)的准确度的验证模块(118)。控制器(116)被配置成基于第一输入和第二输入来生成需求。验证模块(118)包括：计算模块(120)，其被配置成计算预期需求；校正模块(122)，其被配置成计算需求与预期需求之间的误差并且修改预期需求以减小误差；以及限制器(136)，其被配置成响应于误差大于阈值而限制需求。

A verification module for verifying the accuracy of the controller

The present invention relates to a verification module (118) for verifying the accuracy of a controller (116). The controller (116) is configured to generate requirements based on the first input and the second input. The verification module (118) includes: a computing module (120) configured to calculate the expected requirement; the correction module (122) is configured to calculate the error between the calculated and expected requirements and modify the expected requirement to reduce the error; and the limiter (136), which is configured to limit the requirement in response to an error greater than a threshold.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于验证控制器的准确度的验证模块
本专利技术涉及用于验证控制器的准确度的验证模块，并且更具体(但非排他)地涉及线控驱动(drive-by-wire)系统中的控制器。本专利技术的方面涉及验证模块、控制器、线控驱动系统、车辆以及验证控制器的准确度的方法。
技术介绍
参照图1，车辆由驱动系统驱动。该驱动系统包括用于为车轮组提供动力的发动机8。现代驱动系统包括一定程度的计算机化控制。由于在加速器踏板与发动机8之间不存在直接的机械连接，因此包括计算机化控制的驱动系统可以被称为“线控驱动”系统。作为替代，线控驱动系统包括计算机，其可操作地位于加速器踏板与发动机之间，以基于加速器踏板的位置来控制发动机。在使用中，车辆的驾驶员通过改变加速器踏板12的位置来控制该车辆的速度。该系统还可以包括手动操纵杆等形式的驱动模式选择器14。驱动模式选择器14的不同位置对应于不同的驱动模式，其中，驱动模式可以包括“运动”和“经济”。加速器踏板12位置和驱动模式选择器14位置由控制器16监测。在控制器16中设置有各种传递函数，每个传递函数对应于不同的驱动模式。控制器16响应于驱动模式选择器14改变位置而在驱动模式之间做出改变。每个传递函数基于加速器踏板12位置来生成转矩需求。然而，可能发生各种控制器错误，其将产生不准确的转矩需求。对于给定的加速器踏板12位置，这种不准确会导致发动机转矩过大或不足。为了尽量使这种不准确降到最小，可以设置验证模块18来验证由控制器16生成的转矩需求的准确度。典型的验证模块18使用驱动模式选择器14位置和加速踏板12位置二者作为输入。验证模块18还监测由控制器16生成的实际转矩需求。由验证模块18生成预期转矩需求20，其独立于由控制器16生成的实际转矩需求22。以这种方式，验证模块18可以比较预期转矩需求20与实际转矩需求22并计算误差24。误差24可以用于响应于误差24不能令人满意而限制26转矩需求。以这种方式，实际转矩需求中的任何误差将不会造成诸如发动机8产生过大转矩的不能令人满意的效果。验证模块18必须具有比控制器16高的完整性水平，以便仅检测实际转矩需求22中的真实故障并且其对于错误检测也必须是鲁棒的。为了适应完整性水平的提高，与控制器16相比，验证模块18的复杂度被降低，否则将需要极其昂贵、复杂且高度耗能的计算机运行车辆。然而，即使是降低复杂度的验证模块18也是不理想的，因为独立于控制器16来开发该验证模块仍然需要对实际的控制器设计极度详细的了解。此外，在服务中所需的对控制器16的任何更新(例如，对与驱动模式相关联的特定传递函数的修改)都将不仅需要更新控制器16，还需要更新验证模块18。本专利技术的目的是解决与现有技术相关联的至少一些缺点。
技术实现思路
本专利技术的方面和实施方式提供了如所附权利要求书所要求保护的验证模块、控制器、线控驱动系统、车辆以及验证控制器的准确度的方法。根据本专利技术的一方面，提供了一种用于验证控制器的准确度的验证模块，该控制器被配置成基于第一输入和第二输入来生成需求，验证模块包括：计算模块，其被配置成计算预期需求；校正模块，其被配置成计算该需求与预期需求之间的误差并且修改预期需求以减小该误差；以及限制器，其被配置成响应于误差大于阈值而限制该需求。因为预期需求仅基于第一输入并且是基于其自身与实际需求之间的误差而被修改的，所以这样的验证模块独立于控制器的第二输入进行操作。以这种方式，更新控制器对于第二输入的响应将不需要对验证模块进行更新。此外，由于就控制器对第二输入的响应而言不需要对控制器的详细了解，所以可以使验证模块简单的多。校正模块可以被配置成通过对预期需求应用偏移值来减小误差。通过应用误差偏移，验证模块将适应控制器的行为而不需要知道导致所需适应的原因。该验证模块可以包括值约束器，其用于将偏移值约束为最大值。该验证模块可以包括速率约束器，其用于将偏移值约束为最大改变速率。在任一情况下，当控制器正常工作时，最大值或最大改变速率应当足够大以适应控制器针对第二输入的变化生成的需求的最大变化。以这种方式，验证模块对故障的错误检测是鲁棒的。相反，最大值和改变速率应该足够小，使得如果确实发生真正的控制器故障，该故障对需求的影响不会造成对下游的任何不利影响。校正模块可以被配置成基于多个计算出的误差来确定平均误差并且对该平均误差应用偏移。以这种方式，任何错误异常都不会严重影响实际需求值。根据本专利技术的另一方面，提供了一种用于线控驱动系统的控制器，该控制器包括：用于验证控制器的准确度的前述验证模块；终端，其被配置成接收第一输入和第二输入，其中，控制器被配置成基于该第一输入和第二输入来生成需求。第一输入可以是加速器踏板位置。以这种方式，验证模块可以基于加速器踏板位置并且独立于任何其他输入来单独操作。第二输入可以是驱动模式选择，其用于在多种驱动模式之间进行选择。可以存在多种驱动模式，包括运动模式和经济模式。以这种方式，可以在服务中修改针对所选择的驱动模式的控制器的行为而不必改变验证模块的操作。需求可以是转矩需求。需求可以是发动机输出转矩需求。终端可以被配置成接收一个或更多个辅助输入，该辅助输入选自包括周围的空气温度、气压、地表坡度和地形类型的列表。根据本专利技术的另一方面，提供了一种用于车辆的线控驱动系统，其包括加速器踏板、驱动模式选择器、发动机以及用于基于加速器踏板位置和所选择的驱动模式来生成转矩需求的前述控制器。根据本专利技术的另一方面，提供了一种包括前述线控驱动系统的车辆。根据本专利技术的另一方面，提供了一种验证控制器的准确度的方法，该方法包括：监测到控制器的第一输入；基于第一输入计算预期需求；计算预期需求与由控制器生成的需求之间的误差，该需求基于第一输入和第二输入，并且修改预期需求以减小误差；以及响应于误差大于阈值而限制该需求。根据本专利技术的另一方面提供了一种验证控制器的准确度的方法，该控制器包括验证模块，该验证模块包括处理器和可操作地耦合的存储装置，该存储装置包括可执行指令，可执行指令在由处理器执行时将该处理器配置成：监测到控制器的第一输入；基于第一输入来计算预期需求；计算预期需求与由控制器生成的需求之间的误差，该需求基于第一输入和到控制器的第二输入，并且修改预期需求以减小误差；以及响应于误差大于阈值而限制该需求。在本申请的范围内，明确的意图在于：可以独立地或以任何组合来采用在前面的段落、权利要求书和/或以下描述和附图中阐述的各个方面、实施方式、示例以及替选方案，尤其是其各个特征。也就是说，可以以任何方式和/或组合来组合所有实施方式和/或任何实施方式的特征，除非这些特征不相容。申请人保留更改任何最初提交的权利要求或相应地提交任何新的权利要求的权利，包括修改任何最初提交的权利要求以从属于任何其他权利要求和/或并入任何其他权利要求的任何特征的权利，尽管最初并未以这种方式要求保护。附图说明现将参照附图仅以示例的方式描述本专利技术的一个或更多个实施方式，在附图中：图1示出了根据现有技术已知并且已在背景部分中描述的线控驱动系统的框图；图2示出了包含根据本专利技术的实施方式的线控驱动系统的车辆；图3是示意性示出了根据本专利技术的实施方式的线控驱动系统的组成部分的框图；图4a是图3中包括的验证模块对样本平均误差值应用偏移的图形化表示本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于验证控制器的准确度的验证模块，所述控制器被配置成基于第一输入和第二输入来生成需求，所述验证模块包括：计算模块，所述计算模块被配置成计算预期需求；校正模块，所述校正模块被配置成计算所述需求与所述预期需求之间的误差并且修改所述预期需求以减小所述误差；以及限制器，所述限制器被配置成响应于所述误差大于阈值而限制所述需求。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.09.07 GB 1515837.11.一种用于验证控制器的准确度的验证模块，所述控制器被配置成基于第一输入和第二输入来生成需求，所述验证模块包括：计算模块，所述计算模块被配置成计算预期需求；校正模块，所述校正模块被配置成计算所述需求与所述预期需求之间的误差并且修改所述预期需求以减小所述误差；以及限制器，所述限制器被配置成响应于所述误差大于阈值而限制所述需求。2.根据权利要求1所述的验证模块，其中，所述校正模块被配置成通过对所述预期需求应用偏移值来减小所述误差。3.根据权利要求2所述的验证模块，包括值约束器，所述值约束器用于将所述偏移值约束为最大值。4.根据权利要求2所述的验证模块，包括速率约束器，所述速率约束器用于将所述偏移值约束为最大改变速率。5.根据权利要求2至4中任一项所述的验证模块，其中，所述校正模块被配置成基于多个计算出的误差来确定平均误差并且对所述平均误差应用所述偏移。6.一种用于线控驱动系统的控制器，所述控制器包括：如任一前述权利要求所述的用于验证所述控制器的准确度的验证模块；终端，所述终端被配置成接收所述第一输入和所述第二输入，并且其中，所述控制器被配置成基于所述第一输入和所述第二输入来生成所述需求。7.根据权利要求6所述的控制器，其中，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：保罗·达内尔，约翰·伯奇，拉温德拉·萨布拉，
申请(专利权)人：捷豹路虎有限公司，
类型：发明
国别省市：英国,GB