本公开涉及车辆运动管理系统和用于车辆的致动器控制系统。该车辆运动管理系统和致动器控制系统被布置用以控制至少一个致动器的操作，该至少一个致动器被配置用以向车辆的至少一个车轮施加扭矩。该车辆运动管理系统被配置用以向致动器控制系统传输控制信号，其中，致动器控制系统被配置用以基于所述控制信号来产生受扭矩极限和期望车轮速度约束的要执行的操作扭矩。行的操作扭矩。行的操作扭矩。
【技术实现步骤摘要】
车辆运动管理系统和用于车辆的致动器控制系统
[0001]本公开涉及一种车辆运动管理系统和一种用于车辆的致动器控制系统。本公开还涉及一种可通过该车辆运动管理系统和致动器控制系统操作的方法以及控制信号。本公开适用于电推进车辆。虽然本公开将主要涉及使用电机来推进的卡车形式的车辆，但是本公开也可适用于其它类型的车辆。
技术介绍
[0002]在车辆领域，特别是通常称为卡车的低、中和重型车辆领域，关于车辆的各种控制功能不断发展。特别地，控制功能旨在提高车辆的驾驶性能、驾驶员的舒适度以及操作过程中的安全性。
[0003]WO 2017/215751中描述了一种用于提高例如整体车辆稳定性的系统。特别地，WO 2017/215751描述了一种车轮控制器，其包括被布置用以与轮胎模型生成器通信的车轮能力模块。车轮能力模块被布置用以基于计算的车轮滑移值确定纵向车轮力值。
[0004]WO 2017/215751描述的系统提供了例如在整体车辆动态控制方面的显著优点。然而，WO 2017/215751仍需要进一步改进。特别地，期望能够从WO 2017/215751中所述的车轮滑移控制恢复，从而改进例如在不同的道路条件下的驾驶操作，即通过车轮与路面之间的正常至高摩擦在湿滑路面上的驾驶操作以及在干燥道路上的操作。
技术实现思路
[0005]因而，本专利技术的目标在于至少部分地克服上述缺陷。
[0006]根据第一方面，提供了一种用于车辆的车辆运动管理系统，该车辆运动管理系统可连接至致动器控制系统以在两者间通信控制信号，其中，该车辆运动管理系统被配置用以：获得与车辆的至少一个车轮的期望车轮力相关的参数值；基于与期望车轮力相关的参数值确定至少一个车轮的扭矩极限；基于至少一个车轮的车轮力与车轮速度之间的关系确定映射模型；基于映射模型，确定与至少一个车轮的期望车轮速度相关的参数值；以及向致动器控制系统传输控制信号，该控制信号被布置成当由致动器控制系统执行时，引起致动器控制系统产生受扭矩极限和期望的车轮速度约束的要执行的操作扭矩。
[0007]车辆运动管理系统和致动器控制系统是车辆的控制系统，其中，每个控制系统被布置成执行用于控制车辆操作的各种控制功能，特别是用于控制车轮操作。车辆运动管理系统优选地被配置用以接收并确定更高层中的车轮参数，即，车辆运动管理系统以更一般的形式确定期望的扭矩和车轮滑移极限，也称为轮胎滑移极限，而致动器控制系统被布置为下层控制系统，其被配置用以将从车辆运动管理系统接收的参数转换为用于致动器的适当参数。执行器控制系统在将致动器信号转发给致动器之前考虑例如当前传动系统状态。当前传动系统状态可以例如涉及当前车辆变速器状态，诸如车辆变速器的挡位(gear stage)或变速器离合器致动状态。
[0008]与期望车轮力(也称为轮胎力)相关的参数值，应被解释为既与期望车轮力相关又
与期望车轮扭矩相关。因而，以力/扭矩需求信号的形式获得期望的车轮力/扭矩。与期望车轮力相关的参数值可以基于来自车辆操作者的请求，即加速器踏板或制动器踏板位置，或者基于来自自主控制车辆的推进操作的系统的或来自高级驾驶员辅助系统(ADAS)的力需求信号。扭矩极限可以基于期望的车轮力结合裕度值来确定。因而，扭矩极限被设置为对应于期望扭矩加上预定安全裕度的值。作为替选，扭矩极限可以基于来自车辆操作者的扭矩请求。
[0009]而且，与期望车轮速度相关的参数值应被解释为也与车辆的至少一个车轮的期望车轮滑移相关。车轮滑移是车辆车轮与其地面之间的相对纵向运动，即“打滑”量，即车轮对地速度与实际车轮速度之间的差值。考虑到车轮半径，车轮滑移可以被确定为车轮纵向速度与车轮旋转速度之间的关系。因而，车轮滑移是与车轮速度相关的参数值，并且优选地在基于车轮的坐标系中定义。
[0010]此外，根据示例实施例，基于至少一个车轮的预定特征值的映射模型限定车轮力和车轮速度之间的关系。车轮速度可相对于地面限定并被归一化，即车轮滑移，或被限定为绝对旋转速度。因而，在限定映射模型时，可以获得针对特定车轮速度值的车轮力值。
[0011]映射模型可以是固定映射模型，和/或是包括车轮力和车轮速度之间关系的估计特征的映射模型。作为另一替选方案，映射模型可以基于其它因素进行参数化，诸如基于轮胎的法向载荷、轮胎类型、磨损、摩擦等。
[0012]通过限定和传输指示扭矩极限的控制信号，车辆可以取决于实际道路条件在基于扭矩极限的控制模式以及基于速度的控制模型下操作。由此，当控制致动器以基于期望的车轮速度产生操作扭矩时，将不会超过扭矩极限。因而，可以优选地将映射模型限定为对应于相对湿滑的道路条件，即潮湿的柏油路或结冰的道路。通过设置这样的映射模型，致动器将在例如在干燥的道路上等行驶时以扭矩极限控制模式操作，因为施加的扭矩将达到扭矩极限。另一方面，当在例如湿滑道路上或在干燥道路上以大转向输入(即以高侧向加速度)操作车辆时，不会达到扭矩极限，致动器将在车轮速度控制模式下操作。
[0013]根据示例实施例，映射模型可以基于针对至少一个车轮的预定车轮特性的车轮力与车轮速度之间的关系。如上所述，预定的车轮特性可以是例如车轮法向载荷、车轮与地面之间的摩擦、轮胎的具体类型等。由此，可以基于多种参数来修改映射模型。
[0014]根据示例实施例，映射模型可以基于指示车辆当前操作条件的安全参数。如上所述，映射模型可以基于相对湿滑的道路条件。由此，安全参数使得致动器能够主要在扭矩极限控制模式下被控制，并且仅当道路条件比安全参数所考虑的“更湿滑”时才在车轮速度控制模式下操作。
[0015]根据示例实施例，并且如上所述，与期望车轮速度相关的参数可以是期望车轮滑移参数。
[0016]根据示例实施例，可以独立于所确定的映射模型来确定扭矩极限。优点在于映射模型可以基于例如湿滑道路条件或上述任何其它因素，并且可以根据例如期望的驾驶体验等自由地确定扭矩极限。
[0017]根据示例实施例，映射模型可以是第一映射模型，车辆运动管理系统被配置用以确定第二映射模型，第二映射模型与用于相应的车轮速度的第一映射模型相比基于增加的车轮力。
[0018]根据示例实施例，扭矩极限可以是第一扭矩极限，车辆运动管理系统被配置用以基于第二映射模型确定与期望车轮速度相关的第二扭矩极限，其中，所传输的控制信号被布置成当由致动器控制系统执行时，引起致动器控制系统产生受期望车轮速度以及第一和第二扭矩极限约束的要执行的操作扭矩。
[0019]使用第一和第二映射模型，可以定义一个范围，其中，一个映射模型表示例如湿滑的道路条件，而其它映射模型表示例如车轮表面与路面之间摩擦力相对较高的道路条件。因而，所施加的扭矩将不会超过扭矩上限，并且不会低于扭矩下限。
[0020]根据示例实施例，第一和第二映射模型可以基于特定车轮速度的车轮力值之间的预定范围来确定。
[0021]预定范围可以基于期望扭矩，其中，基于该期望扭矩设置范围，即上安全裕度和下安全裕度。更详细地，扭矩上限可以对应于期本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于车辆的车辆运动管理系统(200)，所述车辆运动管理系统(200)能够连接至致动器控制系统(300)以在两者间通信控制信号，其中，所述车辆运动管理系统被配置用以：
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获得与所述车辆的至少一个车轮的期望车轮力相关的参数值；
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基于与所述期望车轮力相关的所述参数值，确定所述至少一个车轮的扭矩极限；
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基于所述至少一个车轮的车轮力与车轮速度之间的关系，确定映射模型；
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基于所述映射模型，确定与所述至少一个车轮的期望车轮速度相关的参数值；以及
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向所述致动器控制系统(300)传输控制信号，所述控制信号被布置用以当由所述致动器控制系统(300)执行时，引起所述致动器控制系统(300)产生受所述扭矩极限和所述期望车轮速度约束的要执行的操作扭矩。2.根据权利要求1所述的车辆运动管理系统(200)，其中，所述映射模型基于所述至少一个车轮的预定特征值。3.根据权利要求1或2中的任一项所述的车辆运动管理系统(200)，其中，所述映射模型基于针对所述至少一个车轮的预定车轮特性的车轮力与车轮速度之间的关系。4.根据上述权利要求中的任一项所述的车辆运动管理系统，其中，所述映射模型基于指示所述车辆的当前操作条件的安全参数。5.根据上述权利要求中的任一项所述的车辆运动管理系统，其中，与所述期望车轮速度相关的所述参数是期望车轮滑移参数。6.根据上述权利要求中的任一项所述的车辆运动管理系统，其中，独立于所确定的映射模型来确定所述扭矩极限。7.根据上述权利要求中的任一项所述的车辆运动管理系统，其中，所述映射模型是第一映射模型，所述车辆运动管理系统被配置用以：
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确定第二映射模型，与用于相应的车轮速度的所述第一映射模型相比，所述第二映射模型基于增加的车轮力。8.根据权利要求7所述的车辆运动管理系统，其中，所述扭矩极限是第一扭矩极限，所述车辆运动管理系统被配置成：
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基于所述第二映射模型，确定与期望车轮速度相关的第二扭矩极限；其中，所传输的控制信号被布置用以当由所述致动器控制系统(300)执行时，引起所述致动器控制系统(300)产生受所述期望车轮速度及所述第一扭矩极限和所述第二扭矩极限约束的要执行的所述操作扭矩。9.根据权利要求7或8中的任一项所述的车辆运动管理系统，其中，所述第一映射模型和所述第二映射模型基于用于特定车轮速度的车轮力值之间的预定范围来确定。10.一种用于车辆的致动器控制系统(300)，所述致动器控制系统(300)能够连接至车辆运动管理系统(200)和至少一个致动器，所述至少一个致动器被配置用以在所述车辆的至少一个车轮上施加扭矩，其中，所述致动器控制系统(300)被配置用以：
【专利技术属性】
技术研发人员：阿迪耶，
申请(专利权)人：沃尔沃卡车集团，
类型：发明
国别省市：
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