[发明专利]用于独立控制车轮滑移和车辆加速度的系统和方法

说明书

本公开涉及一种用于实时控制与机动车辆的轮轴相关联的一对车轮的每个滑移车轮的车轮滑移，同时且独立地，实时显式控制由与所述轮轴相关联的每个非滑移车轮提供的所述机动车辆的加速度的系统。所述系统利用与所述车辆的所述轮轴相关联的总控制器和非对称控制器来产生分别用于控制所述轮轴的总动力和非对称动力的两个扭矩信号，以及用于将两个所述扭矩信号分配到可用致动器的目标中的分配器。所述两个所述控制器各自包括反馈控制元件和前馈控制元件，所述控制元件可操作以感测所述轮轴上的每个车轮的车轮滑移状况，并且基于所述感测到的车轮滑移状况增强所述反馈控制和所述前馈控制。

技术领域

本发明涉及用于控制机动车辆的车轮滑移和车辆加速度的系统和方法，并且更具体地涉及一种控制车辆的每个滑移车轮的车轮滑移的实时系统，同时独立且明确地控制由每个非滑移车辆提供的车辆加速度，从而同时改善该车辆的稳定性和加速度。

背景技术

本节的描述仅提供与本公开相关的背景信息，并且可能不构成现有技术。

历史上，汽车和卡车中实施的ABS(防抱死制动系统)和TCS(牵引力控制系统)都是以解决两项基本任务为目标开始的：1)防止车轮过度滑移以保证该车辆的稳定性和可操纵性；和2)使该车辆的加速度/减速度潜力最大化以满足驾驶员的驾驶要求。(本公开的其余部分将加速度/减速度简称为加速度，并且将加速度理解为是具有符号的数学量。随着时间的推移，许多ABS/TCS系统已经发展到除了这些任务之外还包括另外的需求。例如，当电子稳定控制(ESC)系统启动时，可能需要将车轮控制到大的滑移目标，以暂时减小由该特定车轮产生的横向力。再如，在分裂μABS期间(其中“μ”是车辆的轮胎和路面之间的摩擦系数)，当试图最大化该车辆的减速度时，高μ的车轮的制动力必须以受控的方式增加。

传统上，该车辆上的可用致动器的可控制量是1)每个车轮的制动扭矩；和2)该车辆的驱动轮轴的发动机扭矩。这些数量以复杂和非线性的方式结合在一起，以影响车轮动力和车辆加速度。对于涉及ABS系统的情况，在大多数情况下，发动机的影响可以忽略不计，使这种机制更易于分析和控制。在TCS情况下，发动机始终是一个重要因素，而这种复杂性是不可避免的。

传统上，通常很难以其各自的期望方式同时完成车轮滑移控制的任务和车辆加速度控制的任务，特别是对于TCS(由于上述讨论的复杂性)。

发明内容

在一方面，本公开涉及一种用于实时控制与机动车辆的第一轮轴相关联的一对车轮的每个滑移车轮的车轮滑移，同时且独立地，实时显式控制由与该第一轮轴相关联的每个非滑移车轮提供的该机动车辆的加速度的系统。该系统可包括协调车轮控制器(CWC)子系统和分配器子系统，该协调车轮控制器(CWC)子系统具有第一总控制器和第一非对称控制器，该第一总控制器和第一非对称控制器与该第一轮轴相关联，该分配器子系统将该协调车轮控制器子系统的输出分解成用于该轮轴的可用致动器的目标。

第一总控制器和第一非对称控制器各自还包括反馈控制元件和前馈控制元件，并且还被配置为允许该反馈元件和该前馈元件的灵活增强。