用于生成转向命令以抵消不需要的转向力矩的方法和系统与流程

本主题实施例涉及生成转向命令以抵消至少一个不需要的转向力矩。具体地，一个或多个实施例可以针对自动抵消由主动悬架系统的动作引起的不需要的转向力矩。一个或多个实施例还可以针对自动抵消由于例如车辆设计而发生的非期望运动学引起的不需要的转向力矩。

车辆的悬架系统通常是指机械和/或电子部件的系统，该部件被配置为能够实现车身与车轮之间的相对移动。通过实现相对移动，悬架系统可以通过保持车轮与不平坦道路的接触来改进车辆操纵性。悬架系统还可以提高驾驶员的整体驾驶体验。

主动悬架是车身与车轮之间的相对移动至少基于例如由电子控制器提供的指令的一种悬架系统。电子控制器可以是车辆的整体车载计算机的一部分。

技术实现要素：

在一个示例性实施例中，一种方法包括由车辆的控制器确定由于车辆在不平坦道路行驶而引起的悬架位移量。悬架位移引起不需要的转向力矩。该方法还包括至少基于悬架位移量来确定转向角命令。该方法还包括执行转向角命令。执行转向角命令可以抵消不需要的转向力矩。

在另一个示例性实施例中，当主动悬架系统使用致动器在车辆的减震器上施加力时引起不需要的转向力矩。

在另一个示例性实施例中，当设计约束导致非期望的运动学时引起不需要的转向力矩。

在另一个示例性实施例中，该方法还可以包括确定悬架位移发生时的力的大小。力引起不需要的转向力矩。该方法还包括基于力的大小来确定转向角命令。

在另一个示例性实施例中，基于悬架位移量和力的大小来确定转向角命令包括参考预计算数据的至少一个查找表。

在另一个示例性实施例中，预计算数据的至少一个查找表反映了悬架位移量与转向角校正之间的对应关系，该转向角校正应当被应用于抵消由于对应的悬架位移量引起的转向力矩。

在另一个示例性实施例中，预计算数据的至少一个查找表反映了力的大小与转向角校正之间的对应关系，该转向角校正应当被应用于抵消由于对应力的大小引起的转向力矩。

在另一个示例性实施例中，该方法还包括基于车辆的一个或多个转向节的位置来确定实际转向角。

在另一个示例性实施例中，该方法还包括基于方向盘角度和方向盘转矩中的至少一个来确定驾驶员预期的转向角。

在另一个示例性实施例中，如果确定实际转向角与驾驶员预期的转向角不同，则执行转向角命令。

在另一个示例性实施例中，车辆内的系统包括电子控制器，该电子控制器被配置为确定由于车辆在不平坦道路上行驶而引起的悬架位移量。悬架位移量引起不需要的转向力矩。电子控制器还被配置为至少基于悬架位移量来确定转向角命令。电子控制器还被配置为执行转向角命令。执行转向角命令抵消不需要的转向力矩。

在另一个示例性实施例中，当主动悬架系统使用致动器在车辆的减震器上施加力时引起不需要的转向力矩。

在另一个示例性实施例中，当设计约束导致非期望的运动学时引起不需要的转向力矩。

在另一个示例性实施例中，电子控制器进一步被配置为确定悬架位移发生时的力的大小。力引起不需要的转向力矩。电子控制器进一步被配置为基于力的大小来确定转向角命令。

在另一个示例性实施例中，基于悬架位移量和力的大小来确定转向角命令包括参考预计算数据的至少一个查找表。

在另一个示例性实施例中，预计算数据的至少一个查找表反映了悬架位移量与转向命令之间的对应关系，该转向命令应当被生成以便抵消由于对应的悬架位移量引起的转向力矩。

在另一个示例性实施例中，预计算数据的至少一个查找表反映了力的大小与转向命令之间的对应关系，该转向命令应当被生成以便抵消由于对应的力的大小引起的转向力矩。

在另一个示例性实施例中，电子控制器进一步被配置为基于车辆的一个或多个转向节的位置来确定实际转向角。

在另一个示例性实施例中，电子控制器进一步被配置为基于方向盘角度和方向盘转矩中的至少一个来确定驾驶员预期的转向角。

在另一个示例性实施例中，如果确定实际转向角与驾驶员预期的转向角不同，则执行转向角命令。

从以下结合附图的详细描述中，本公开的以上特征和优点以及其他特征和优点将容易显而易见。

附图说明

其他特征、优点和细节仅借助于示例出现在具体实施方式中，该详细描述参考附图，其中：

图1说明了根据一个或多个实施例的用于自动生成转向命令以抵消不需要的转向力矩的系统；

图2描绘了根据一个或多个实施例的方法的流程图；以及

图3描绘了可以用于实施一个或多个实施例的计算系统的高级框图。

具体实施方式

具体实施方式仅仅具有示例性本质并且不旨在限制本公开、其应用或用途。如本文所使用，术语模块是指可包括执行一个或多个软件或固件程序的专用集成电路(asic)、电子电路、处理器(共享的、专用的或成组的)和存储器的处理电路、组合逻辑电路，和/或提供所述功能的其他合适部件。

如上所述，当车辆沿着道路行驶时，主动悬架系统启用/控制车身与车轮之间的相对移动。响应于车辆在不平坦部分上行驶，车辆的主动悬架系统可以通过施加力来控制不同车辆部件的垂直位移来控制相对移动。例如，主动悬架系统可以使用致动器在车辆减震器上施加力以便控制车辆减震器的垂直位移。具体地，主动悬架系统使用致动器来控制车辆减震器上的力以在车辆在道路颠簸、路洞和道路表面的其他不平坦部分上移动时保持车辆与道路接触。车辆减震器通常被认为是被配置为吸收在车辆在道路上操作期间遇到的冲击的动能的机械装置。

如上所述，当具有主动悬架系统的车辆在道路颠簸、路洞和/或任何其他类型的不平坦道路表面上行驶时，主动悬架系统使用致动器来控制车辆减震器上的上下力以便保持车辆与道路接触。然而，当致动器强制地上下移动车辆减震器时，致动器还会导致车轮无意中以微小角度转向(即使驾驶员使车辆直接直转)。这些微小的转向角被认为是不需要的、所引起转向力矩，其被驾驶员/乘客感知为微小的横向摇摆效应。

这些微小的转向角可以归因于减震器相对于车辆的转向轴线的具体定位。因为车辆的减震器相对于连接到单独车轮的转向节的转向(主销)轴线以非共线方式定位，所以当致动器响应于车轮遇到不平坦道路部分而上下移动车辆减震器时，车辆减震器的上下移动不是完全垂直的移动。相反，上下移动可以在平面图和前视图中表现为弧形。因而，由主动悬架系统施加在车辆减震器上的力可以使车轮以微小角度转向(因此引起不需要的转向力矩)。因此，当主动悬架系统响应于遇到不平坦道路部分而施加力时，车轮将无意中稍微远离驾驶员预期的转向角/路径转向。

在传统的非主动悬架系统用于控制车辆的车身移动的情况下，不同的包装和/或其他设计约束可能导致非期望的运动学。这些非期望的运动学也会导致引起不需要的转向力矩。例如，对于某些车辆，与车辆包装相关的特定设计约束可以增加减震器在其上移动的平面与车轮转动的轴线之间的角度。当车辆在不平坦道路部分上行驶时，该角度的增加趋向于导致增加的引起转向力矩量。

鉴于上述困难，一个或多个实施例涉及一种用于自动生成转向命令以抵消不想要的引起转向力矩的系统和方法。一个或多个实施例的系统和方法可以被配置为生成自动转向命令以抵消由车辆的悬架系统引起的不需要的转向力矩。可以基于预计算数据和/或检测到的运动学数据生成自动生成的转向命令，如下面更详细描述的。

例如，一个或多个实施例可以基于包含在查找表内的预计算数据来自动生成转向命令。在一个示例中，查找表可以反映位移量(在车身与车轮之间测量)与转向命令的参数/特性之间的对应关系，该转向命令应当生产以便抵消由于位移引起的转向力矩。其他实施例可以基于不同的参考点来测量位移。在另一个示例中，查找表可以反映位移发生时的力的大小与对应转向命令的参数/特性之间的对应关系，该转向命令应当生产以便抵消由于力引起的转向力矩。例如，通过参考查找表，一个或多个实施例可以至少基于测量的位移和/或测量的位移力来确定要生成的适当转向命令的参数/特性(以抵消引起的转向力矩)。

基于位移和/或力的测量的所生成的转向命令可以被认为是基线转向命令，其可以进一步修改，如本文更详细描述的。

一个或多个实施例可以基于附加的检测数据进一步微调/修改基线转向命令。附加检测数据的一个示例是车辆的实际转向角。可以基于车辆的一个或多个转向节的位置来检测车辆的实际转向角。转向节通常被认为是包括轮毂/主轴并且连接到车辆的悬架系统的部件。通过使用传感器来检测一个或多个转向节的位置，一个或多个实施例可以测量准确地反映车辆与道路之间的实际转向角的转向角。

如本文更详细描述的，可以将上述实际转向角与驾驶员预期的转向角进行比较。驾驶员预期的转向角通常被认为是驾驶员想要使汽车转向的转向角。可以基于测量的转向角和/或测量的转向转矩来确定驾驶员预期的转向角。如果驾驶员预期的转向角与实际转向角之间存在差异，则一个或多个实施例可以生成转向命令，该转向命令将实际转向角校正为与驾驶员预期的转向角一致，如下面更详细描述的。

图1说明了根据一个或多个实施例的用于自动生成转向命令以抵消不需要的转向力矩的系统100。系统100可以由处理器结合主动悬架系统来实施。例如，系统100可以由电子控制单元(ecu)来实施。在其他实施例中，系统100可以由处理器结合非主动悬架系统来实施。在110处，系统100可以开始用于生成转向命令以抵消不想要的转向力矩的方法。一个或多个实施例可以自动生成转向命令以抵消不需要的(引起的)转向力矩而无需来自驾驶员的任何输入。在111处，该方法测量或接收悬架垂直位移的测量值。换句话说，该方法测量或接收由于车辆在不平坦道路上行驶而引起的悬架垂直位移量的测量值。在一个或多个实施例中，悬架垂直位移可以在车身与车轮之间。然而，其他实施例可以使用其他参考点来测量悬架垂直位移。在112处，该方法可以参考第一查找表以基于悬架垂直位移的测量值来确定需要生成的转向角变化。第一查找表可以描述测量的悬架垂直位移与转向角变化之间的对应关系。具体地，在第一查找表内，每个悬架垂直位移将引起通过应用对应的转向角变化而抵消的转向力矩。

在113处，该方法可以测量和/或接收悬架垂直力的测量值。悬架垂直力可以大体上对应于悬架系统在垂直方向上施加的力的量度。在114处，该方法可以将测量的悬架垂直力输入到第二查找表中。第二查找表可以描述悬架垂直力与转向角变化的测量值之间的对应关系，其对于抵消将由对应的测量的悬架垂直力引起的不需要的转向力矩是必需的。在115处，该方法可以基于从步骤112和114确定的转向角变化来计算/确定转向角校正。计算/确定的转向角校正可以对应于需要由电动助力转向(eps)系统施加的转向角-该系统可以位于车辆的前轮或后轮中的任何一个或全部-以便抵消不需要的转向力矩。

在117处，该方法可以测量实际转向角。如上所述，可以基于车辆的一个或多个转向节的位置来测量/确定实际转向角。通过使用传感器来检测一个或多个转向节的位置，一个或多个实施例可以准确地测量车辆与道路之间的实际转向角。

在118处，该方法可以测量方向盘转矩和/或方向盘角度。一种或多种方法还可以接收方向盘转矩和/或方向盘角度的测量值。方向盘转矩可以对应于由驾驶员施加到方向盘的转矩量的测量值。方向盘角度可以对应于驾驶员定位方向盘的角度。基于方向盘转矩的测量值和方向盘角度的测量值，在119处，该方法可以确定驾驶员预期的转向角。驾驶员预期的转向角对应于驾驶员想要引导车辆的角度/路径。

在120处，该方法可以确定驾驶员预期的转向角119是否等于117的实际转向角。如果驾驶员预期的转向角不等于实际转向角，则该方法在116处计算/确定最终转向校正角。如果应用最终转向校正角，则抵消不想要的引起转向力矩并校正实际转向角以对应于驾驶员预期的转向角。在116处，该方法可以基于115的计算/确定的转向角校正、117的实际转向角和/或119的确定的驾驶员预期的转向角来计算/确定最终转向校正角。在122处，该方法可以生成转向转矩请求和/或转向角请求，其抵消引起的转向力矩并且校正实际转向角与驾驶员预期的转向角之间的任何差异。在123处，该方法可以将所生成的请求发送到前或后电动助力转向(eps)系统。在120处，如果驾驶员预期的转向角等于测量的转向角，则该方法在121处不做任何事情。在124处，该方法可以结束。

图2描绘了根据一个或多个实施例的方法的流程图。可以执行图2的方法以便生成转向命令以抵消不需要的转向力矩。可以由车辆控制器执行图2的方法。例如，可以通过悬架系统和/或转向系统的车辆控制器来执行图2的方法。例如，也可以由ecu执行图2的方法。该方法可以包括在框210处由车辆的控制器确定由于车辆在不平坦道路上行驶而引起的悬架位移量。悬架位移量引起不需要的转向力矩。该方法在220处包括至少基于悬架位移量来确定转向角命令。该方法在230处包括执行转向角命令。执行转向角命令抵消不需要的转向力矩。

图3描绘了可以用于实施一个或多个实施例的计算系统300的高级框图。例如，计算系统300可以至少对应于被配置为生成转向命令以抵消不需要的转向力矩的系统。生成系统可以是车辆内的嵌入式电子系统的一部分。利用一个或多个实施例，计算系统300可以对应于车辆的电子控制单元(ecu)。计算系统300可以用于实施能够执行本文描述的方法的系统的硬件部件。虽然示出了一个示例性计算系统300，但是计算系统300包括通信路径326，其将计算系统300连接到附加的系统(未描绘)。计算系统300和附加系统经由通信路径326进行通信，例如，以在它们之间传送数据。

计算系统300包括一个或多个处理器，诸如处理器302。处理器302连接到通信基础设施304(例如，通信总线、交叉条或网络)。计算系统300可以包括显示界面306，其转发来自通信基础设施304(或来自未示出的帧缓冲器)的图形、文本内容和其他数据以在显示单元308上显示。计算系统300还包括主存储器310，优选地是随机存取存储器(ram)，并且还可以包括辅助存储器312。辅助存储器312内还可以包含一个或多个磁盘驱动器314。可移动存储驱动器316从可移动存储单元318读取和/或写入可移动存储单元318。可以明白的是，可移动存储单元318包括其中存储有计算机软件和/或数据的计算机可读介质。

在替代实施例中，辅助存储器312可以包括用于允许将计算机程序或其他指令加载到计算系统中的其他类似装置。这种装置可以包括例如可移动存储单元320和接口322。

在本说明书中，术语“计算机程序介质”、“计算机可用介质”以及“计算机可读介质”用于指代诸如主存储器310和辅助存储器312等介质、可移动存储驱动器316以及安装在磁盘驱动器314中的磁盘。计算机程序(也称为计算机控制逻辑)存储在主存储器310和/或辅助存储器312中。还可以经由通信接口324接收计算机程序。这样的计算机程序在运行时使计算系统能够执行本文讨论的特征。具体地，计算机程序在运行时使处理器302能够执行计算系统的特征。因此，这种计算机程序表示计算系统的控制器。因此，从前面的具体实施方式中可以看出，一个或多个实施例提供了技术益处和优点。

虽然已经参考示例性实施例描述了以上公开，但是本领域技术人员将会理解，在不脱离本公开的范围的情况下，可进行各种改变并且可用等同物替换其元件。另外，在不脱离本公开的实质范围的情况下，可进行许多修改以使特定的情况或材料适应本公开的教导。因此，希望本公开不限于所公开的特定实施例，而是将包括落入本申请范围内的所有实施例。