车辆控制方法、装置和车辆论文和设计-丁磊

全文摘要

本发明实施例提出一种车辆控制方法、装置和车辆。其中车辆控制方法包括：根据目标工作模式确定车轮转向模式；根据前轮的转动方向和车轮转向模式确定后轮的转动方向；根据前轮的转角、门限条件以及后轮的执行转角，确定后轮的目标转角，门限条件用于限制后轮的执行转角与目标转角之间的关系；根据目标转向信息，生成第一控制信号，第一控制信号用于控制后轮按照目标转向信息执行转向操作，目标转向信息包括后轮的目标转角和转动方向。本发明实施例的技术方案可以实现行驶功能的多样性和行使姿态的多样性，广泛应用于各种场景，并具有较高的可靠性和稳定性。

主设计要求

1.一种车辆控制方法，其特征在于，包括：根据目标工作模式确定车轮转向模式；根据前轮的转动方向和所述车轮转向模式确定后轮的转动方向；根据所述前轮的转角、门限条件以及所述后轮的执行转角，确定所述后轮的目标转角，所述门限条件用于限制所述后轮的执行转角与目标转角之间的关系；根据目标转向信息，生成第一控制信号，所述第一控制信号用于控制所述后轮按照所述目标转向信息执行转向操作，所述目标转向信息包括所述后轮的目标转角和转动方向。

设计方案

1.一种车辆控制方法，其特征在于，包括：

根据目标工作模式确定车轮转向模式；

根据前轮的转动方向和所述车轮转向模式确定后轮的转动方向；

根据所述前轮的转角、门限条件以及所述后轮的执行转角，确定所述后轮的目标转角，所述门限条件用于限制所述后轮的执行转角与目标转角之间的关系；

根据目标转向信息，生成第一控制信号，所述第一控制信号用于控制所述后轮按照所述目标转向信息执行转向操作，所述目标转向信息包括所述后轮的目标转角和转动方向。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述前轮的转角、门限条件以及所述后轮的执行转角，确定所述后轮的目标转角，包括：

根据所述前轮的转角、所述后轮的执行转角以及车辆运行参数，确定所述后轮的目标转角；

设置所述门限条件；

判断所述后轮的执行转角与目标转角之间的关系是否符合所述门限条件；

如果不符合所述门限条件，则调整所述后轮的目标转角，以使调整后的目标转角与所述后轮的执行转角之间的关系符合所述门限条件。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，设置所述门限条件，包括：

根据所述目标工作模式，设置所述门限条件。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，设置所述门限条件，包括：

根据所述车辆运行参数，判断所述车辆的行驶姿态是否稳定；

根据对所述车辆的行驶姿态是否稳定的判断结果设置所述门限条件。

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述前轮的转角、门限条件以及所述后轮的执行转角，确定所述后轮的目标转角，还包括：

检测是否收到门限打开信号；

如果收到所述门限打开信号，则设置所述门限条件，并判断所述后轮的执行转角与目标转角之间的关系是否符合所述门限条件。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，根据所述车辆运行参数，判断所述车辆的行驶姿态是否稳定，包括：

利用所述前轮的当前转角和所述后轮的当前执行转角，建立与当前的车辆运行参数对应的前后轮转向率矩阵；

判断所述前后轮转向率矩阵是否稳定；

如果不稳定，则判定所述车辆的行驶姿态不稳定。

7.根据权利要求1至6任一项所述的方法，其特征在于，所述前轮的转角为方向盘的转角或齿条行程位移；所述车辆运行参数包括行驶速度和\/或横摆角速度。

8.根据权利要求1至6任一项所述的方法，其特征在于，所述车辆的车轮包括至少一个所述前轮和至少一个所述后轮，所述车辆控制方法还包括：

根据所述目标工作模式确定各所述车轮的驱动方式；

根据所述车轮的驱动方式，生成第二控制信号，所述第二控制信号用于控制所述车轮的驱动组件，按照与所述第二控制信号对应的驱动方式执行驱动操作。

9.一种车辆控制装置，其特征在于，包括：

第一确定模块，用于根据目标工作模式确定车轮转向模式；

第二确定模块，用于根据前轮的转动方向和所述车轮转向模式确定后轮的转动方向；

第三确定模块，用于根据所述前轮的转角、门限条件以及所述后轮的执行转角，确定所述后轮的目标转角，所述门限条件用于限制所述后轮的执行转角与目标转角之间的关系；

第一生成模块，用于根据目标转向信息，生成第一控制信号，所述第一控制信号用于控制所述后轮按照所述目标转向信息执行转向操作，所述目标转向信息包括所述后轮的目标转角和转动方向。

10.根据权利要求9所述的车辆控制装置，其特征在于，所述第三确定模块包括：

目标转角确定子模块，用于根据所述前轮的转角、所述后轮的执行转角以及车辆运行参数，确定所述后轮的目标转角；

设置子模块，用于设置所述门限条件；

判断子模块，用于判断所述后轮的执行转角与目标转角之间的关系是否符合所述门限条件；

目标转角调整子模块，用于在所述后轮的执行转角与目标转角之间的关系不符合所述门限条件的情况下，调整所述后轮的目标转角，以使调整后的目标转角与所述后轮的执行转角之间的关系符合所述门限条件。

11.根据权利要求9或10所述的车辆控制装置，其特征在于，所述车辆的车轮包括至少一个所述前轮和至少一个所述后轮，所述车辆控制装置还包括：

第四确定模块，用于根据所述目标工作模式确定各所述车轮的驱动方式；

第二生成模块，用于根据所述车轮的驱动方式，生成第二控制信号，所述第二控制信号用于控制所述车轮的驱动组件，按照与所述第二控制信号对应的驱动方式执行驱动操作。

12.一种车辆，其特征在于，包括：

方向盘；

至少一个前轮；

至少一个后轮；

一个或多个处理器；

存储装置，用于存储一个或多个程序；

当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1至8中任一项所述的方法。

设计说明书

技术领域

本发明涉及车辆技术领域，尤其涉及一种车辆控制方法、装置和车辆。

背景技术

目前，车辆在车轮转向方面，受制于前轮转向，转弯直径偏大，行驶不够灵活。因此，传统车辆可实现的工作模式也比较单一，无法满足复杂行驶环境或多样场景的要求。

本部分旨在为权利要求书中陈述的本发明的实施方式提供背景或上下文。此处的描述不因为包括在本部分中就承认是现有技术。

发明内容

本发明实施例提供一种车辆控制方法、装置和车辆，以解决现有技术中的一个或多个技术问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种车辆控制方法，包括：

根据目标工作模式确定车轮转向模式；

根据前轮的转动方向和所述车轮转向模式确定后轮的转动方向；

在一种实施方式中，根据所述前轮的转角、门限条件以及所述后轮的执行转角，确定所述后轮的目标转角，包括：

根据所述前轮的转角、所述后轮的执行转角以及车辆运行参数，确定所述后轮的目标转角；

设置所述门限条件；

判断所述后轮的执行转角与目标转角之间的关系是否符合所述门限条件；

如果不符合所述门限条件，则调整所述后轮的目标转角，以使调整后的目标转角与所述后轮的执行转角之间的关系符合所述门限条件。

在一种实施方式中，设置所述门限条件，包括：

根据所述目标工作模式，设置所述门限条件。

在一种实施方式中，设置所述门限条件，包括：

根据所述车辆运行参数，判断所述车辆的行驶姿态是否稳定；

根据对所述车辆的行驶姿态是否稳定的判断结果设置所述门限条件。

在一种实施方式中，根据所述前轮的转角、门限条件以及所述后轮的执行转角，确定所述后轮的目标转角，还包括：

检测是否收到门限打开信号；

如果收到所述门限打开信号，则设置所述门限条件，并判断所述后轮的执行转角与目标转角之间的关系是否符合所述门限条件。

在一种实施方式中，根据所述车辆运行参数，判断所述车辆的行驶姿态是否稳定，包括：

利用所述前轮的当前转角和所述后轮的当前执行转角，建立与当前的车辆运行参数对应的前后轮转向率矩阵；

判断所述前后轮转向率矩阵是否稳定；

如果不稳定，则判定所述车辆的行驶姿态不稳定。

在一种实施方式中，所述前轮的转角为方向盘的转角或齿条行程位移；所述车辆运行参数包括行驶速度和\/或横摆角速度。

在一种实施方式中，所述车辆的车轮包括至少一个所述前轮和至少一个所述后轮，所述车辆控制方法还包括：

根据所述目标工作模式确定各所述车轮的驱动方式；

第二方面，本发明实施例提供一种车辆控制装置，包括：

第一确定模块，用于根据目标工作模式确定车轮转向模式；

第二确定模块，用于根据前轮的转动方向和所述车轮转向模式确定后轮的转动方向；

第一生成模块，用于根据所述目标转向信息，生成第一控制信号，所述第一控制信号用于控制所述后轮按照所述目标转向信息执行转向操作。

在一种实施方式中，所述第三确定模块包括：

目标转角确定子模块，用于根据所述前轮的转角、所述后轮的执行转角以及车辆运行参数，确定所述后轮的目标转角；

设置子模块，用于设置所述门限条件；

判断子模块，用于判断所述后轮的执行转角与目标转角之间的关系是否符合所述门限条件；

在一种实施方式中，所述车辆的车轮包括至少一个所述前轮和至少一个所述后轮，所述车辆控制装置还包括：

第四确定模块，用于根据所述目标工作模式确定各所述车轮的驱动方式；

第三方面，本发明包括一种车辆，包括：

方向盘；

至少一个前轮，所述前轮与所述方向盘连接，以实现机械转向；

至少一个后轮；

处理器和存储器，所述存储器用于存储支持所述装置执行上述方法的程序，所述处理器被配置为用于执行所述存储器中存储的程序。

上述技术方案可以实现行驶功能的多样性和行使姿态的多样性，广泛应用于各种场景，并具有较高的可靠性和稳定性。

上述概述仅仅是为了说明书的目的，并不意图以任何方式进行限制。除上述描述的示意性的方面、实施方式和特征之外，通过参考附图和以下的详细描述，本发明进一步的方面、实施方式和特征将会是容易明白的。

附图说明

在附图中，除非另外规定，否则贯穿多个附图相同的附图标记表示相同或相似的部件或元素。这些附图不一定是按照比例绘制的。应该理解，这些附图仅描绘了根据本发明公开的一些实施方式，而不应将其视为是对本发明范围的限制。

图1示出根据本发明实施例的车辆的结构示意图。

图2示出根据本发明实施例的车轮转向模式的示意图。

图3示出根据本发明实施例的驱动模式的示意图。

图4示出根据本发明实施例的车辆控制方法的流程图。

图5示出根据本发明实施例一种实施方式的车辆控制方法的流程图。

图6-1示出根据本发明实施例的车辆控制方法的门限条件的示例图。

图6-2示出根据本发明实施例的车辆控制方法的门限条件的示例图。

图7示出根据本发明实施例另一种实施方式的车辆控制方法的流程图。

图8示出根据本发明实施例的车辆控制方法的应用示例图。

图9示出根据本发明实施例又一种实施方式的车辆控制方法的流程图。

图10示出根据本发明实施例的车辆控制装置的结构框图。

图11示出根据本发明实施例一种实施方式的车辆控制装置的结构框图。

图12示出根据本发明实施例另一种实施方式的车辆控制装置的结构框图。

具体实施方式

在下文中，仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样，在不脱离本发明的精神或范围的情况下，可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此，附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。

本发明实施例提供一种车辆，车辆的车轮包括前轮和后轮。其中，前轮和后轮的数量不作限定。在一个示例中，如图1所示，车辆可以具有2个前轮（左前轮FL和右前轮FR）和2个后轮（左后轮RL和右后轮RR）。

在一个示例中，前轮可以采用机械转向方式。例如：前轮可以采用方向盘转向，通过齿轮齿条式转向机和机械管柱结构，以及布置在齿轮齿条式转向机或机械管柱结构上的前轮电动助力转向（Front Electric Power Steering，EPS）单元，带动前轮转向。

后轮可以采用线控转向方式。例如：后轮可以配置后轮转向系统（Rear WheelSteering，RWS），用于接收第一控制信号，并根据第一控制信号执行后轮转向操作。在一个示例中，后轮转向系统可以包括RWS电子控制单元（Electronic Control Unit，ECU）和RWS执行器（Actuator）。其中，RWS ECU可以用于接收第一控制信号，RWS Actuator可以用于执行后轮转向操作。

在一个示例中，前轮和后轮可以独立转向，进而可以实现多种车轮转向模式，为车辆实现多种目标工作模式提供了可能性。

本发明实施例中，结合前轮机械转向方式以及后轮线控转向方式，车轮转向模式可以包括前轮转向模式M1（后轮不转向）、前后轮异向转向模式M2（后轮和前轮的转动方向不同）和前后轮同向转向模式M3（前轮和后轮的转动方向相同），如图2所示。其中，在前后轮异向转向模式M2和前后轮同向转向模式M3中均可以分别包括前后轮同步和异步。

进一步地，各车轮可以有独立的驱动方式，进而可以实现多种驱动模式。在一个示例中，车轮的驱动组件可以是轮毂电机。如图1所示，车辆的每个车轮（包括前轮和后轮）均可以配置轮毂电机（In-Wheel Motor，IWM），以分别对车轮执行独立的驱动操作，实现每个车轮各自独立的驱动方式，如正转或反转。其中，轮毂电机对车轮的驱动可以是瞬时的，如对车轮进行任意方向（正转或反转）和任意大小的瞬时驱动操作。组合各驱动方式，可以实现多种驱动模式。例如：如图3所示的独驱模式D1、两驱模式D2、三驱模式D3和四驱模式D4。

组合各车轮转向模式和驱动模式，可以为车辆提供多种目标工作模式，如斜向平移、瞬时换道、定点漂移、原地掉头、侧方停车等。

本发明实施例中，车辆还可以具有车辆控制装置，用于执行本发明实施例的车辆控制方法。例如，如图1所示的车辆中，车辆控制装置可以是车辆控制单元（VehicleControl Unit，VCU），即可以由VCU执行本发明实施例的车辆控制方法。在一个示例中，VCU可以被配置为一个或多个处理器，并包括存储器，当一个或多个处理器执行时，可以运行存储器中的程序，以实现本发明实施例的车辆控制方法。

图4示出根据本发明实施例的车辆控制方法的流程图。如图4所示，该方法可以包括以下步骤：

步骤S401、根据目标工作模式确定车轮转向模式；

在一个示例中，可以预先在数据库中保存各目标工作模式对应的车轮转向模式。在步骤S401中，用户可以通过模式旋钮选择目标工作模式，并通过模式切换信号将目标工作模式输入给VCU。VCU接收目标工作模式，并根据目标工作模式从数据库中查询对应的车轮转向模式。例如：VCU接收到目标工作模式为原地掉头，则可以根据原地掉头的目标工作模式，确定与之对应的车轮转向模式为前后轮同向转向模式M3。

步骤S402、根据前轮的转动方向和所述车轮转向模式确定后轮的转动方向；

前轮的转向信息包括前轮的转动方向和转角。在一个示例中，可以通过第一转角传感器获取方向盘的转向信息，方向盘的转向信息包括方向盘的转动方向和转角，并将方向盘的转动方向和\/或转角作为前轮的转向信息。在另一个示例中，前轮通过齿轮齿条式转向机与方向盘连接，可以通过第一位移传感器获取方向盘的齿条行程位移，并将方向盘的齿条行程位移作为前轮的转向信息。

在步骤S402中，可以根据前轮的转动方向以及车轮转向模式确定后轮的转动方向。例如：当车轮转向模式为前轮转向模式M1时，可以确定后轮的转动方向为不转向；当车轮转向模式为前后轮异向转向模式M2，前轮的转动方向为向左转时，可以确定后轮的转动方向为向右转；当车轮转向模式为前后轮同向转向模式M3，前轮的转动方向为向左转时，可以确定后轮的转动方向为向左转。

步骤S403、根据所述前轮的转角、门限条件以及所述后轮的执行转角，确定所述后轮的目标转角，所述门限条件用于限制所述后轮的执行转角与目标转角之间的关系。

其中，可以通过连接于VCU的第一转角传感器获取方向盘的转角，并将方向盘的转角作为前轮的转角；也可以通过连接于VCU的第一位移传感器获取方向盘的齿条行程位移，并将方向盘的齿条行程位移作为前轮的转角。

在一个示例中，可以通过第二转角传感器获取后轮的执行转角。在另一个示例中，后轮可以配置齿轮齿条式结构，通过第二位移传感器获取后轮的齿条行程位移，并将后轮的齿条行程位移作为后轮的执行转角。

在确定了后轮的转动方向后，可以根据前轮的转角计算后轮的目标转角。后轮的执行转角实时变化，但后轮的执行转角速度应该控制在合理的范围内，才能使车辆安全运行，因此，执行转角对目标转角的响应速度应满足阈值范围。也就是说，后轮的执行转角与目标转角之间的关系应当满足门限条件。基于前轮的转角和后轮的转动方向确定出来的后轮的目标转角可能会使车辆处于不安全的运行状况，因此，在确定后轮的目标转角时，还要考虑门限条件以及后轮的执行转角。

步骤S404、根据目标转向信息，生成第一控制信号，所述第一控制信号用于控制所述后轮按照所述目标转向信息执行转向操作，所述目标转向信息包括所述后轮的目标转角和转动方向。

在一个示例中，在步骤S403中，VCU可以根据后轮的目标转向信息，生成第一控制信号，并将第一控制信号发送给RWS。RWS在收到第一控制信号后，按照目标转向信息执行转向操作。例如：响应于第一控制信号，RWS将按照车轮转向模式M3执行与前轮反向的转向操作，并按照目标转角去实现原地掉头的目标工作模式。

在一种实施方式中，如图5所示，在步骤S403中，可以包括：

步骤S501、根据所述前轮的转角、所述后轮的执行转角以及车辆运行参数，确定所述后轮的目标转角；

步骤S502、设置所述门限条件；

步骤S503、判断所述后轮的执行转角与目标转角之间的关系是否符合所述门限条件；如果不符合所述门限条件，则进入步骤S504；

步骤S504、调整所述后轮的目标转角，以使调整后的目标转角与所述后轮的执行转角之间的关系符合所述门限条件。

车辆运行参数可以包括行驶速度、横摆角速度等。在确定了后轮的目标转动方向后，可以结合前轮的转角以及行驶速度、横摆角速度等，综合计算后轮的目标转角。例如：在行驶速度较大时，后轮的目标转角可以比前轮的转角小一些。

图6-1和图6-2分别示出了门限条件的两个示意图。在图6-1和图6-2中，实线可以表示后轮的执行转角，虚线可以表示后轮的目标转角，门限条件可以用X度\/秒（°\/s）来表示。当执行转角相对目标转角的响应速度小于等于X时，后轮转向不会进入不安全区域（图6-1和图6-2中的阴影部分）。

目标转角与执行转角之间的关系符合设置的门限条件，可以根据该目标转角确定目标转向信息，并生成第一控制信号。当执行转角相对目标转角的响应速度大于X时，目标转角与执行转角之间的关系不符合设置的门限条件，则需要根据门限条件调整目标转角，使得在调整后后轮的目标转角与执行转角之间的关系符合门限条件，并根据调整后的目标转角和已经确定的后轮的转动方向确定后轮的目标转向信息，以生成第一控制信号。

需要说明的是，图6-1和图6-2仅是其中两个门限条件的示例，而并不是对门限条件的限制。例如：随着车辆运行参数的变化，可以随时调整门限条件。

在一个示例中，在步骤S503中，如果所述后轮的执行转角与目标转角之间的关系符合所述门限条件，则可以根据步骤S501中得到后轮的目标转角，确定后轮的目标转向信息。

在一种实施方式中，步骤S502可以包括：根据所述目标工作模式，设置所述门限条件。

在车辆VCU中可以设置功能安全计算（Functional Safety Calculation）模块，用于根据目标工作模式，确定车辆运行要实现的功能，进而从功能安全角度出发设置门限条件，以限制车辆在各种条件下出现功能故障（如转向突然失效、转向执行不按照目标转向去操作等）时不会出现极端危险的发生。例如：根据目标工作模式，车辆执行并实现了一次紧急变道的功能，但是后轮转向机构（如RWS执行器）失效，后轮的执行转角保持在前一个位置，而前轮已经回到中位，此时应当修改门限条件，以重新确定后轮的目标转角。

在一种实施方式中，步骤S503可以包括：根据所述车辆运行参数，判断所述车辆的行驶姿态是否稳定；根据对所述车辆的行驶姿态是否稳定的判断结果设置所述门限条件。

在车辆VCU中可以设置稳定性控制（Stability Control）模块，用于判断车辆的行驶姿态是否稳定，根据判断结果设置门限条件。在车辆行驶的过程中，前轮的转向信息、车辆运行参数等可能会随时发生变化。Stability Control模块通过车辆动态特性实时计算，确保输出的后轮的目标转角下车辆的稳态特性。例如：根据预设的门限条件，输出的目标转角可以使车辆的行驶姿态稳定，那么可以保持当前的门限条件。随着车速发生变化或者前轮的转向信息发生变化，当判定车辆的行驶姿态不稳定时，则可以改变门限条件，以重新确定后轮的目标转角，以使后轮按照重新确定的目标转角执行转向操作。

在一种实施方式中，可以利用前轮的当前转角和后轮的当前执行转角，建立与当前的车辆运行参数对应的前后轮转向率矩阵；判断所述前后轮转向率矩阵是否稳定；如果不稳定，则判定所述车辆的行驶姿态不稳定；反之，则判定所述车辆的行驶姿态稳定。其中，前后轮转向率矩阵可以在不同的目标工作模式下，对应不同的前后轮转向函数关系。可以对前后轮转向率矩阵进行稳定性计算，以判断前后轮转向率矩阵是否稳定。

在一种实施方式中，如图7所示，在步骤S403中还可以包括：

步骤S701、检测是否收到门限打开信号；如果收到所述门限打开信号，则进入步骤S502。

在一个示例中，可设置开关自定义是否打开或关闭门限条件的设置功能。例如：可以通过开关关闭门限条件的设置功能，并向VCU发送门限关闭信号。VCU在收到门限关闭信号的情况下，将不会根据门限条件确定后轮的目标转角，以满足驾驶者的极限驾驶乐趣，如弯道漂移等目标工作模式的极限乐趣。又如：可以通过开关打开门限条件的设置功能，并向VCU发送门限打开信号。VCU在收到门限打开信号的情况下，将会根据门限条件确定后轮的目标转角，以确保车辆行驶过程中的功能安全和行驶姿态的稳定性。

图8示出了本发明实施例的车辆控制方法的一个示例的示意图。如图8所示，VCU接收模式切换信号，进而确定目标工作模式；根据目标工作模式，确定车轮转向模式；根据车轮转向模式、前轮的转向信息、车辆运行参数和后轮的转向执行信息，确定后轮的转动方向和目标转角，进而得到后轮的目标转向信息。VCU在接收到门限开关发送的门限关闭信号的情况下，根据确定的后轮的目标转向信息生成第一控制信号发送给RWS；在接收到门限开关发送的门限打开信号的情况下，根据高级功能安全计算模式输出的门限条件，调整后轮的目标转角，并结合已经确定的后轮的转动方向，得到调整后的目标转向信息，即受门限条件约束的后轮的目标转向信息，并生成第一控制信号发送给RWS。

其中，功能安全计算模块从功能安全角度出发设置第一门限条件，稳定性控制模块根据车辆行驶姿态的稳定性设置第二门限条件。例如：功能安全计算模块第一门限值，稳定性控制模块输出第二门限值，高级功能安全计算模式将从第一门限值和第二门限值中确定一个最小值，作为门限值输出，以使输出的目标转角为安全转角。

本发明实施例的车辆控制方法，可以根据目标工作模式确定车轮转向模式，如前轮转向模式M1、前后轮异向转向模式M2或前后轮同向转向模式M3；在确立了车轮转向模式后，为了保证车辆安全地实现目标工作模式对应的功能，可以通过门限条件来约束后轮的执行转角对目标转角的响应速度，进而使输出的目标转角能够保证车辆的稳态特性。在确定好的车轮转向模式下，一方面，基于车辆行驶姿态的稳定性设置门限条件，可以判断输出的目标转角是否会使车辆出现不足转向或过度转向，基于目标工作模式设置门限条件，可以在车辆出现功能故障时，进行提前干预，如调整门限条件，以重新确定目标转角，从而使输出的目标转角可以保证车辆的安全性。

在一种实施方式中，如图9所示，本发明实施例的方法还可以包括：

步骤S901、根据目标工作模式确定各所述车轮的驱动方式；

步骤S902、根据所述车轮的驱动方式，生成第二控制信号，所述第二控制信号用于控制所述车轮的驱动组件，按照与所述第二控制信号对应的驱动方式执行驱动操作。

在一个示例中，VCU可以根据每个车轮的驱动方式，生成多个第二控制信号，并将各第二控制信号发送给相应的轮毂电机。轮毂电机在收到第二控制信号后，按照相应的驱动方式执行驱动操作。例如：VCU接收到目标工作模式为原地掉头，则可以确定车轮的驱动模式为D4模式，即确定了各车轮的驱动方式分别为：左前轮FL的轮毂电机执行正向驱动操作，右前轮FR的轮毂电机执行反向驱动操作，左后轮RL的轮毂电机执行正向驱动操作，右后轮RR的轮毂电机执行反向驱动操作。

本发明实施例的车辆系统中，通过分布式轮毂电机对车轮的独立的驱动方式，可以实现多样化的驱动模式；通过前轮电动手动转向方式结合后轮线控转向方式，可以控制后轮的多种转向操作，实现多种车轮转向模式。本发明实施例的车辆控制方法，通过控制各车轮的驱动方式以及后轮的转向操作，使二者配合联动，以实现多种工作模式下的功能。本发明实施例的技术方案结合了四轮独立驱动和独立转向，可以实现行驶功能的多样性和行使姿态的多样性，广泛应用于各种场景，并具有较高的可靠性和稳定性。

图10示出根据本发明实施例的车辆控制装置的结构框图。如图10所示，该装置可以包括：

第一确定模块1001，用于根据目标工作模式确定车轮转向模式；

第二确定模块1002，用于根据前轮的转动方向和所述车轮转向模式确定后轮的转动方向；

第三确定模块1003，用于所述前轮的转角、门限条件以及所述后轮的执行转角，确定所述后轮的目标转角，所述门限条件用于限制所述后轮的执行转角与目标转角之间的关系；

生成模块1004，用于根据目标转向信息，生成第一控制信号，所述第一控制信号用于控制所述后轮按照所述目标转向信息执行转向操作，所述目标转向信息包括所述后轮的目标转角和转动方向。

在一种实施方式中，如图11所示，第三确定模块1003包括：

目标转角确定子模块1101，用于根据所述前轮的转角、所述后轮的执行转角以及车辆运行参数，确定所述后轮的目标转角；

设置子模块1102，用于设置所述门限条件；

判断子模块1103，用于判断所述后轮的执行转角与目标转角之间的关系是否符合所述门限条件；

目标转角调整子模块1104，用于在所述后轮的执行转角与目标转角之间的关系不符合所述门限条件的情况下，调整所述后轮的目标转角，以使调整后的目标转角与所述后轮的执行转角之间的关系符合所述门限条件。

在一种实施方式中，设置子模块1102还用于：

根据所述目标工作模式，设置所述门限条件。

在一种实施方式中，设置子模块1102包括：

判断单元，用于根据所述车辆运行参数，判断所述车辆的行驶姿态是否稳定；

设置单元，用于根据对所述车辆的行驶姿态是否稳定的判断结果设置所述门限条件。

在一种实施方式中，判断单元用于：

利用所述前轮的当前转角和所述后轮的当前执行转角，建立与当前的车辆运行参数对应的前后轮转向率矩阵；判断所述前后轮转向率矩阵是否稳定；如果不稳定，则判定所述车辆的行驶姿态不稳定。

在一种实施方式中，第三确定模块1003还包括：

检测子模块，用于检测是否收到门限打开信号；

设置子模块1102用于在收到所述门限打开信号的情况下设置所述门限条件，并触发判断子模块1103判断所述后轮的执行转角与目标转角之间的关系是否符合所述门限条件。

在一种实施方式中，所述前轮的转角为方向盘的转角或齿条行程位移；所述车辆运行参数包括行驶速度和\/或横摆角速度。

在一种实施方式中，本发明实施例的车辆的车轮包括至少一个所述前轮和至少一个所述后轮，如图12所示，本发明实施例的车辆控制装置还包括：

第四确定模块1201，用于根据所述目标工作模式确定各所述车轮的驱动方式；

第二生成模块1202，用于根据所述车轮的驱动方式，生成第二控制信号，所述第二控制信号用于控制所述车轮的驱动组件，按照与所述第二控制信号对应的驱动方式执行驱动操作。

本发明实施例各装置中的各模块的功能可以参见上述方法中的对应描述，在此不再赘述。

本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，其存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述实施例中任一所述的方法。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和\/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备（如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统）使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，“计算机可读介质”可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例（非穷尽性列表）包括以下：具有一个或多个布线的电连接部（电子装置），便携式计算机盘盒（磁装置），随机存取存储器（RAM），只读存储器（ROM），可擦除可编辑只读存储器（EPROM或闪速存储器），光纤装置，以及便携式只读存储器（CDROM）。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列（PGA），现场可编程门阵列（FPGA）等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读存储介质中。所述存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到其各种变化或替换，这些都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

设计图

车辆控制方法、装置和车辆论文和设计

车辆控制方法、装置和车辆论文和设计-丁磊

全文摘要

主设计要求

设计方案

设计说明书

设计图

相关信息详情

猜你喜欢