[发明专利]使用系统状态预测的电动助力转向控制

权利要求书

1.一种用于控制车辆的一个或者多个组件的方法，包括：

接收与车辆的转向系统相关的参考转向命令和一个或者多个测量信号；

通过处理装置，基于所述一个或者多个测量信号，预测所述转向系统在继接收所述一个或者多个测量信号的时间之后的至少一个未来时间的未来状态，所述未来状态是使用所述转向系统的估计的机架力来计算的，并且所述估计的机架力是使用机架力模型来计算的，其中，所述转向系统的未来状态包括在所述至少一个未来时间由所述转向系统可实现的最大状态；以及

通过控制模块，基于所述参考转向命令和所述最大状态，控制所述转向系统。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，控制包括：基于最大状态对由转向控制系统生成的命令进行限制。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述转向系统包括至少一方向盘，并且所述最大状态包括最大可实现方向盘位置。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述转向系统包括至少一转向马达，并且所述最大状态包括所述转向马达的最大可实现马达转矩。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述一个或者多个测量信号包括马达位置和马达速度的至少一个。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述机架力模型包括自行车模型和静态轮胎模型，所述机架力是混合的机架力，该混合的机架力是基于自行车模型估计的旋转机架力和基于静态轮胎模型估计的静态机架力的混合。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，基于状态观测器，结合系统的质量模型，来估计所述机架力。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述质量模型是单质量模型。

9.根据权利要求7所述的方法，其中，预测所述未来状态包括：基于从所述质量模型导出的一组微分方程，迭代地估计一个或者多个连续时间步长的每一个时间步长的未来状态。

10.根据权利要求1所述的方法，还包括：接收马达转矩命令，基于包括马达的电压和热极限的马达参数来估计马达转矩包络，以及基于所述马达转矩包络来限制所述马达转矩命令。

11.一种控制系统，包括：

处理装置，被配置为接收与车辆的转向系统相关的参考转向命令和一个或者多个测量信号，预测所述转向系统在继接收所述一个或者多个测量信号的时间之后的至少一个未来时间的未来状态，其中，所述转向系统的未来状态包括在所述至少一个未来时间由所述转向系统可实现的最大状态；以及

控制模块，被配置为基于所述参考转向命令和所述最大状态，控制所述转向系统；以及

其中所述处理装置被配置为基于估计的机架力和所述转向系统的质量模型来计算所述未来状态，所述估计的机架力是使用机架力模型来计算的。

12.根据权利要求11所述的系统，其中，所述控制模块被配置为基于最大状态对由转向控制系统生成的命令进行限制。

13.根据权利要求11所述的系统，其中，所述转向系统包括至少一方向盘，并且所述最大状态包括最大可实现方向盘位置。

14.根据权利要求11所述的系统，其中，所述转向系统包括至少一转向马达，并且所述最大状态包括所述转向马达的最大可实现马达转矩。

15.根据权利要求11所述的系统，其中，所述一个或者多个测量信号包括马达位置和马达速度的至少一个。

16.根据权利要求11所述的系统，其中，所述机架力模型包括自行车模型和静态轮胎模型，所述机架力是混合的机架力，该混合的机架力是基于自行车模型估计的旋转机架力和基于静态轮胎模型估计的静态机架力的混合。