CN107117173A - 车辆的制动及降扭控制方法、装置及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及车辆的制动及降扭控制方法、装置及系统。所述方法包括：获取车辆当前行驶的路面图像识别车辆当前行驶的路面类型；根据路面类型与预设制动及扭矩控制模式的对应关系，启动与当前路面类型对应的制动及扭矩控制模式；在不同的制动及扭矩控制模式下，按照不同的扭矩控制策略调整发动机的输出扭矩，和按照不同的制动控制策略对车轮执行制动控制；有利于车辆在不同路面均能以最佳状态行驶。

Description

车辆的制动及降扭控制方法、装置及系统

技术领域

本发明涉及车辆控制技术领域，特别是涉及车辆的制动及降扭控制方法、装置及系统。

背景技术

车辆控制器是混合动力/纯电动汽车动力系统的总成控制器，负责协调发动机、驱动电机、变速箱、动力电池等各部件的工作。通常情况下，由整车控制器按照默认设置控制若干子系统工作，例如根据当车速/发动机转速达到一定值时自动实现换挡，或者根据刹车片的踩踏深度自动启动防抱死系统等。然而当车辆行驶在不同地形的路面上时，例如城市道路、雪地、泥地、沙地等，由于路面情况存在较大差异，传统的控制方式难以保障车辆在不同的地形情况下均以最佳状态行驶。

发明内容

基于此，本发明实施例提供了车辆的制动及降扭控制方法、装置及系统，有利于车辆在不同路面均能以最佳状态行驶。

本发明一方面提供车辆的制动及降扭控制方法，包括：

获取车辆当前行驶的路面图像，根据所述路面图像识别车辆当前行驶的路面类型；所述路面类型至少包括普通路面、雪地、泥地、沙地中的两种；

根据路面类型与预设制动及扭矩控制模式的对应关系，启动与当前路面类型对应的制动及扭矩控制模式；

在不同的制动及扭矩控制模式下，按照不同的扭矩控制策略调整发动机的输出扭矩，和按照不同的制动控制策略对车轮执行制动控制。

本发明还提供一种车辆的制动及降扭控制装置，包括：

路面识别模块，用于获取车辆当前行驶的路面图像，根据所述路面图像识别车辆当前行驶的路面类型；所述路面类型至少包括普通路面、雪地、泥地、沙地中的两种；

制动及降扭模式确定模块，用于根据路面类型与预设制动及扭矩控制模式的对应关系，启动与当前路面类型对应的制动及扭矩控制模式；

制动及降扭控制模块，用于在不同制动及扭矩控制模式下，按照不同的扭矩控制策略调整发动机的输出扭矩，和按照不同的制动控制策略对车轮执行制动控制。

本发明还提供一种车辆的制动及降扭控制系统，包括：路面识别装置、全地形控制器以及制动及降扭控制装置；

所述路面识别装置，用于获取车辆当前行驶的路面图像，根据所述路面图像识别车辆当前行驶的路面类型，并将所述路面类型发送至所述全地形控制器；

所述全地形控制器，用于根据路面类型与预设制动及扭矩控制模式的对应关系，确定与当前路面类型对应的制动及扭矩控制模式，并发送至所述制动及降扭控制装置；所述路面类型至少包括普通路面、雪地、泥地、沙地中的两种；

所述制动及降扭控制装置，用于启动对应的制动及扭矩控制模式，在不同制动及扭矩控制模式下，按照不同的扭矩控制策略调整发动机的输出扭矩，和按照不同的制动控制策略对车轮执行制动控制。

上述技术方案，通过实时或者周期性地获取车辆当前行驶的路面图像识别车辆当前行驶的路面类型；根据路面类型与预设制动及扭矩控制模式的对应关系，自动启动与当前路面类型对应的制动及扭矩控制模式；在不同的制动及扭矩控制模式下，按照不同的扭矩控制策略调整发动机的输出扭矩，和按照不同的制动控制策略对车轮执行制动控制，有利于车辆在不同路面均能以最佳状态行驶。

附图说明

图1为一实施方式的车辆的制动及降扭控制方法的示意性流程图；

图2为一实施例的车辆的制动及降扭控制方法的示例图；

图3为一实施例的车辆的制动及降扭控制装置的示意性结构图；

图4为一实施方式的车辆的制动及降扭控制系统的示意性结构图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

图1为一实施方式的车辆的制动及降扭控制方法的示意性流程图；如图1所示，本实施方式中的车辆的制动及降扭控制方法包括步骤：

S11，获取车辆当前行驶的路面图像，根据所述路面图像识别车辆当前行驶的路面类型。

在一实施例中，可通过预设的摄像头实时获取车辆当前行驶的路面图像，由于不同路面图像的颜色、像素和/或对比度等信息不同，基于图像分析算法可有效识别当前路面的状态，即根据路面图像可识别当前路面是普通路面(包括普通城市路面和普通高速路面)、积雪路面、涉水路面还是沙地(或者碎石)。

可选地，根据所述路面图像识别的路面类型至少包括普通路面、雪地、泥地、沙地中的两种。

S12，根据路面类型与预设制动及扭矩控制模式的对应关系，启动与当前路面类型对应的制动及扭矩控制模式。

在一可选实施例中，所述车辆的制动及降扭控制方法还包括设置各种制动及扭矩控制模式的步骤，以及建立路面类型与制动及扭矩控制模式的对应关系的步骤。

优选地，设置各种制动及扭矩控制模式可通过在车辆现有的控制系统中设置对应的控制程序，通过该控制程序协调相应的执行系统实现不同的扭矩控制策略和不同的制动控制策略，无需增加相应的控制系统。

优选地，路面类型与制动及扭矩控制模式为一一对应的关系。

S13，在不同的制动及扭矩控制模式下，按照不同的扭矩控制策略调整发动机的输出扭矩，和按照不同的制动控制策略对车轮执行制动控制。

普通模式下则按照默认的策略进行制动及扭矩控制；其他模式下的制动及扭矩控制则不同于默认的策略。其中，制动控制策略包括单轮制动或者多轮制动。通过不同的扭矩控制策略和不同的制动控制策略使得车辆适用于不同的地形。

通过上述实施例的车辆的制动及降扭控制方法，可通过获取车辆当前行驶的路面图像识别车辆当前行驶的路面类型；进而根据路面类型与预设制动及扭矩控制模式的对应关系，启动与当前路面类型对应的制动及扭矩控制模式；并在不同的制动及扭矩控制模式下，按照不同的扭矩控制策略调整发动机的输出扭矩，和按照不同的制动控制策略对车轮执行制动控制；特别是对于四驱车型，有利于车辆在不同路面均能以最佳状态行驶。

在一实施例中，在不同的制动及扭矩控制模式下，按照不同的扭矩控制策略调整发动机的输出扭矩，和按照不同的制动控制策略对车轮执行制动控制的具体方式可为：在不同的制动及扭矩控制模式下，检测车辆的前后轴转速差，并分别在所述前后轴转速差达到不同转速差阈值时调整发动机的输出扭矩。另一方面，在不同的制动及扭矩控制模式下，检测车辆的横摆角，并分别在所述横摆角达到不同的角度值时，为各车轮分配对应大小的制动力进行制动。即在同等前后轴转速差情况下，不同的制动及扭矩控制模式下介入请求降扭的时间早晚不同，因而整车获得的驱动力也会不同，介入请求降扭的时间越早，整车获得的驱动力越小，其结果是整车相对于X方向的打滑量越小；反之，整车获得的驱动力越大，其结果是整车相对于X方向的打滑量越大。类似地，在车辆出现同等横摆角的情况下，不同的制动及扭矩控制模式下单轮或多轮制动控制的介入时间早晚不同，因而整车容忍的横向摆动幅度也会不同，单轮或多轮制动控制的介入时间越早，能够容忍的横向摆动幅度越小，整车相对于Y方向的打滑量越小；反之，能够容忍的横向摆动幅度越大，整车相对于Y方向的打滑量越大。其中X方向和Y方向参考图2所示的坐标系。参考图2所示，车辆向右转弯时，容易发生相对于Y方向的向右偏转，如果此偏转角度过度，则在左前轮上施加制动力，即单轮制动；从水平面上看，直线箭头所示的制动力沿车辆的质心形成了一个逆时针扭矩，即图2中的曲线箭头所示，该扭矩的作用下可纠正车辆的向右偏转。

在一实施例中，上述步骤S11中识别车辆当前行驶的路面类型的具体方式可为：获取车辆当前行驶的路面图像，分析所述路面图像得出路面状态信息；获取车辆当前的地理位置信息，根据所述地理位置信息确定车辆当前位置的地形；结合所述地形以及路面状态信息识别车辆当前行驶的路面类型。例如：通过摄像头摄取当前的路面图像，同时，根据GPS或者北斗星定位系统定位当前所处的位置，如库不齐沙漠，结合摄像头拍摄的路面图像信息可以更准确的确定当前为沙地路面。

在一实施例中，在车辆的制动及降扭控制方法下，驾驶员还可手动选择制动及扭矩控制模式。优选地，若接收到选择制动及扭矩控制模式的操作指令，则将所述操作指令指向的制动及扭矩控制模式与根据当前路面类型确定的制动及扭矩控制模式进行比对，若两者不一致，启动根据当前路面类型确定的制动及扭矩控制模式。即驾驶员手动选择地形模式后，仍然能够根据自动识别的路面判断手动选择模式的是否合适，若不合适，能够调整到合适的地形模式，由此可避免驾驶员或者车上其他人员的误操作。

在一实施例中，所述路面类型分为普通路面、雪地、泥地、沙地四种，对应的制动及扭矩控制模式分别为普通制动及扭矩模式、第一制动及扭矩模式、第二制动及扭矩模式、第三制动及扭矩模式。对应地，在一优选实施例中，上述步骤S13的具体实现策略如表1所示。

表1：

其中，默认降扭策略指的是，在前后轴转速差达到正常情况下的默认转速差阈值时介入降扭干预。默认制动策略指的是，当横摆角达到正常情况下的默认横摆角阈值时介入制动干预。

优选地，第一转速差阈值小于所述默认转速差阈值，第一横摆角阈值小于所述默认横摆角阈值；第二转速差阈值大于所述默认转速差阈值，第二横摆角阈值大于所述默认横摆角阈值；第二转速差阈值大于所述默认转速差阈值，第二横摆角阈值大于所述默认横摆角阈值。

即在普通路面行驶时，自动启用所述普通制动及扭矩模式，获取车辆的前后轴转速差，并在前后轴转速差达到预设的默认转速差阈值时向发动机发送降扭请求，以降低发动机的输出扭矩；以及获取车辆的横摆角，当横摆角达到设定的默认横摆角阈值时，向制动系统发送制动请求，以对各车轮施加对应大小的制动力；

在雪地路面行驶时，自动启用所述第一制动及扭矩模式，获取车辆的前后轴转速差，并在前后轴转速差达到第一转速差阈值时向发动机发送降扭请求，以降低发动机的输出扭矩；以及获取车辆的横摆角，当横摆角达到设定的第一横摆角阈值时，向制动系统发送制动请求，以对各车轮施加对应大小的制动力。即在雪地上行驶时，通过上述实施例的制动及降扭控制方法可使整车获得较小的驱动力，减少整车相对于X方向的打滑量，同时制动较早介入，防止车辆相对于Y方向的偏移，即避免车辆在低附着路面失控。

在泥地路面行驶时，自动启用所述第二制动及扭矩模式，获取车辆的前后轴转速差，并在前后轴转速差达到第二转速差阈值时向发动机发送降扭请求，以降低发动机的输出扭矩；以及获取车辆的横摆角，当横摆角达到设定的第二横摆角阈值时，向制动系统发送制动请求，以对各车轮施加对应大小的制动力。即在泥水路面上行驶时，通过上述实施例的制动及降扭控制方法可使整车获得较大的驱动力，允许整车相对于X方向一定程度的打滑量，同时允许车辆相对于Y方向一定程度偏移，防止车辆在泥地湿滑表面频繁摆动。

在沙地路面行驶时，自动启用所述第三制动及扭矩模式，获取车辆的前后轴转速差，并在所述前后轴转速差达到第三转速差阈值时向发动机发送降扭请求，以降低发动机的输出扭矩；以及获取车辆的横摆角，当横摆角达到设定的第三横摆角阈值时，向制动系统发送制动请求，以对各车轮施加对应大小的制动力。即在沙地路面上行驶时，通过上述实施例的制动及降扭控制方法可使整车获得较大的驱动力，允许整车相对于X方向一定程度的打滑量，同时允许车辆相对于Y方向一定程度偏移，即允许车辆在沙地松软表面一定程度的横向摆动。

在一可选实施例中，降扭控制可由ESP(Electronic Stability Program，电子稳定控制系统)发送降扭请求给动力输出控制器(例如EMS(Engine Manegement System，发动机管理系统))，通过动力输出控制器要求发动机输出扭矩减小。其中，上述降扭请求中包含有目标扭矩值，以使得动力输出控制器根据所述目标扭矩值调整发动机的输出扭矩。制动控制可通过ESP发动制动请求制动系统，指示制动系统对单轮或者多轮进行制动。其中，所述制动请求中包含有制动力分配信息，以使制动系统可根据所述制动力分配信息为各车轮施加对应大小的制动力。

需要说明的是，任意两种制动及扭矩控制模式下，所述降扭请求中包含目标扭矩值、所述制动请求中包含制动力分配信息中的至少一个不同。

在一可选实施例中，在步骤S12启动与当前路面类型对应的制动及扭矩控制模式之后，还可通过车辆的仪表盘输出相应的指示信息，以提醒驾驶员当前所处的制动及扭矩控制模式。

在另一实施方式中，所述车辆的制动及降扭控制方法可包括以下步骤：

(1)获取车辆当前行驶的路面图像，根据所述路面图像识别车辆当前行驶的路面类型；

(2)根据当前的路面类型启动全地形适应模式下对应的地形模式；在所述地形模式下，根据地形模式与预设的制动及扭矩控制模式的对应关系，确定与当前地形模式对应的制动及扭矩控制模式；所述全地形适应模式下的地形模式包括普通地形模式、雪地模式、泥地模式、沙地模式中至少两种；

(3)在不同的制动及扭矩控制模式下，按照不同的扭矩控制策略调整发动机的输出扭矩，和按照不同的制动控制策略对车轮执行制动控制。

即将上述步骤S12、S13分别替换为步骤(2)、步骤(3)。对应地，所述车辆的制动及降扭控制方法适用于具有全地形适应模式的车辆，并且在实现所述车辆的制动及降扭控制方法之前，还需开启车辆的全地形适应模式；例如通过车内预设的控件开启或关闭全地形适应模式。当全地形适应模式为开启状态时，按照上述动力输出控制方法实时控制发动机的输出扭矩。

可选地，所述另一实施方式的车辆的制动及降扭控制方法还包括步骤：预设至少两种制动及降扭模式，并建立全地形适应模式下各地形模式与制动及降扭模式的对应关系；以及，预先建立全地形适应模式下各地形模式与路面类型的对应关系。可以理解的是，各地形模式与制动及降扭模式可以是一一对应的关系，也可以是两种以上地形模式对应一种制动及降扭模式。同理，路面类型与全地形适应模式下各地形模式的对应关系可以是一一对应的关系，也可以是多种路面类型对应一种地形模式。上述两种对应关系均可根据实际情况进行设定。

在一实施例中，假设全地形适应模式下各地形模式与制动及扭矩控制模式的对应关系包括：普通地形模式、雪地模式、泥水模式、沙地模式分别与普通制动及扭矩模式、第一制动及扭矩模式、第二制动及扭矩模式、第三制动及扭矩模式一一对应。具体实现策略如表2所示。

表2：

其中，默认降扭策略指的是，在前后轴转速差达到正常情况下的默认转速差阈值时介入降扭干预；默认制动策略指的是，当车辆的横摆角达到正常情况下的默认横摆角阈值时介入制动干预。

优选地，第一转速差阈值小于所述默认转速差阈值，第一横摆角阈值小于所述默认横摆角阈值；第二转速差阈值大于所述默认转速差阈值，第二横摆角阈值大于所述默认横摆角阈值；第二转速差阈值大于所述默认转速差阈值，第二横摆角阈值大于所述默认横摆角阈值。

结合表2，可选地，上述步骤(3)具体包括：

若为普通制动及扭矩模式，则获取车辆的前后轴转速差，并在前后轴转速差达到预设的默认转速差阈值时向发动机发送降扭请求，以降低发动机的输出扭矩；以及获取车辆的横摆角，当横摆角达到设定的默认横摆角阈值时，向制动系统发送制动请求，以对各车轮施加对应大小的制动力。

若为第一制动及扭矩模式，则获取车辆的前后轴转速差，并在前后轴转速差达到第一转速差阈值时向发动机发送降扭请求，以降低发动机的输出扭矩；以及获取车辆的横摆角，当横摆角达到设定的第一横摆角阈值时，向制动系统发送制动请求，以对各车轮施加对应大小的制动力；所述第一转速差阈值小于所述默认转速差阈值，所述第一横摆角阈值小于所述默认横摆角阈值。即在雪地上行驶时，使整车获得较小的驱动力，减少整车相对于X方向的打滑量，同时制动较早介入，防止车辆相对于Y方向的偏移，即避免车辆在低附着路面失控。

若为第二制动及扭矩模式，则获取车辆的前后轴转速差，并在前后轴转速差达到第二转速差阈值时向发动机发送降扭请求，以降低发动机的输出扭矩；以及获取车辆的横摆角，当横摆角达到设定的第二横摆角阈值时，向制动系统发送制动请求，以对各车轮施加对应大小的制动力；所述第二转速差阈值大于所述默认转速差阈值，所述第二横摆角阈值大于所述默认横摆角阈值。即在泥水路面上行驶时，使整车获得较大的驱动力，允许整车相对于X方向一定程度的打滑量，同时允许车辆相对于Y方向一定程度偏移，防止车辆在泥地湿滑表面频繁摆动。

若为第三制动及扭矩模式，则获取车辆的前后轴转速差，并在所述前后轴转速差达到第三转速差阈值时向发动机发送降扭请求，以降低发动机的输出扭矩；以及获取车辆的横摆角，当横摆角达到设定的第三横摆角阈值时，向制动系统发送制动请求，以对各车轮施加对应大小的制动力；所述第三转速差阈值大于所述第二转速差阈值，所述第三横摆角阈值大于所述第二横摆角阈值。即在沙地路面上行驶时，使整车获得较大的驱动力，允许整车相对于X方向一定程度的打滑量，同时允许车辆相对于Y方向一定程度偏移，即允许车辆在沙地松软表面一定程度的横向摆动。

其中，所述降扭请求中包含目标扭矩值，以根据所述目标扭矩值调整发动机的输出扭矩；所述制动请求中包含制动力分配信息，以根据所述制动力分配信息为各车轮施加对应大小的制动力。任意两种制动及扭矩模式下，所述降扭请求中包含目标扭矩值、所述制动请求中包含制动力分配信息中的至少一个不同。

在一可选实施例中，所述另一实施方式的车辆的制动及降扭控制方法中，驾驶员还可手动选择地形模式。例如图像采集装置失效，或者无法有效识别当前的路面类型时，可根据驾驶员所选的地形模式进入全地形适应模式下对应的地形模式。所述另一实施方式的车辆的制动及降扭控制方法还包括步骤：若接收到选择地形模式的操作指令，将所述操作指令指向的地形模式与当前识别出的路面类型对应的地形模式进行比对，若两者一致，启动所述操作指令指向的地形模式，否则，启动与当前识别出的路面类型对应的地形模式。以此避免车上人员对地形模式的误操作。

基于上述另一实施方式的车辆的制动及降扭控制方法，通过获取车辆当前行驶的路面图像，根据所述路面图像识别车辆当前行驶的路面类型；进而根据当前的路面类型启动全地形适应模式下对应的地形模式；在所述地形模式下，根据地形模式与预设的制动及扭矩控制模式的对应关系，确定与当前地形模式对应的制动及扭矩控制模式；进一步地，可在不同的制动及扭矩控制模式下，按照不同的扭矩控制策略调整发动机的输出扭矩，和按照不同的制动控制策略对车轮执行制动控制，有利于车辆在不同路面均能以最佳状态行驶。

需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简便描述，将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明，某些步骤可以采用其它顺序或者同时进行。

基于与上述实施例中的车辆的制动及降扭控制方法相同的思想，本发明还提供车辆的制动及降扭控制装置，该装置可用于执行上述车辆的制动及降扭控制方法。为了便于说明，车辆的制动及降扭控制装置实施例的结构示意图中，仅仅示出了与本发明实施例相关的部分，本领域技术人员可以理解，图示结构并不构成对装置的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。

图3为本发明一实施例的车辆的制动及降扭控制装置的示意性结构图；如图3所示，本实施例的车辆的制动及降扭控制装置包括：路面识别模块310、制动及降扭模式确定模块320以及制动及降扭控制模块330，各模块详述如下：

所示路面识别模块310，用于获取车辆当前行驶的路面图像，根据所述路面图像识别车辆当前行驶的路面类型；所述路面类型至少包括普通路面、雪地、泥地、沙地中的两种；

所示制动及降扭模式确定模块320，用于根据路面类型与预设制动及扭矩控制模式的对应关系，启动与当前路面类型对应的制动及扭矩控制模式；

所示制动及降扭控制模块330，用于在不同制动及扭矩控制模式下，按照不同的扭矩控制策略调整发动机的输出扭矩，和按照不同的制动控制策略对车轮执行制动控制。

在一可选实施例中，上述制动及降扭控制模块330可包括：

扭矩控制单元，用于在不同制动及扭矩控制模式下，检测车辆的前后轴转速差，并分别在所述前后轴转速差达到不同转速差阈值时调整发动机的输出扭矩；制动控制单元，用于在不同制动及扭矩控制模式下，检测车辆的横摆角，并分别在所述横摆角达到不同的角度值时，为各车轮分配对应大小的制动力进行制动。

在一可选实施例中，所述路面识别模块310具体用于获取车辆当前行驶的路面图像，分析所述路面图像得出路面状态信息；获取车辆当前的地理位置信息，根据所述地理位置信息确定车辆当前位置的地形；结合所述地形以及路面状态信息识别车辆当前行驶的路面类型。以提高路面类型识别的准确性。

在一可选实施例中，所述制动及降扭模式确定模块320，还用于若接收到选择制动及扭矩控制模式的操作指令，则将所述操作指令指向的制动及扭矩控制模式与根据当前路面类型确定的制动及扭矩控制模式进行比对，若两者不一致，启动根据当前路面类型确定的制动及扭矩控制模式。由此可避免驾驶员或者车上其他人员的误操作。

在一可选实施例中，所述制动及降扭控制模块330中包括：

第一控制单元，用于在所述普通制动及扭矩模式下，获取车辆的前后轴转速差，并在前后轴转速差达到预设的默认转速差阈值时向发动机发送降扭请求，以降低发动机的输出扭矩；以及获取车辆的横摆角(即相对于Y方向的偏转角)，当横摆角达到设定的默认横摆角阈值时，向制动系统发送制动请求，以对各车轮施加对应大小的制动力。

第二控制单元，用于在所述第一制动及扭矩模式下，获取车辆的前后轴转速差，并在前后轴转速差达到第一转速差阈值时向发动机发送降扭请求，以降低发动机的输出扭矩；以及获取车辆的横摆角，当横摆角达到设定的第一横摆角阈值时，向制动系统发送制动请求，以对各车轮施加对应大小的制动力；所述第一转速差阈值小于所述默认转速差阈值，所述第一横摆角阈值小于所述默认横摆角阈值。

第三控制单元，用于在所述第二制动及扭矩模式下，获取车辆的前后轴转速差，并在前后轴转速差达到第二转速差阈值时向发动机发送降扭请求，以降低发动机的输出扭矩；以及获取车辆的横摆角，当横摆角达到设定的第二横摆角阈值时，向制动系统发送制动请求，以对各车轮施加对应大小的制动力；所述第二转速差阈值大于所述默认转速差阈值，所述第二横摆角阈值大于所述默认横摆角阈值。

以及，第四控制单元，用于在所述第三制动及扭矩模式下，获取车辆的前后轴转速差，并在所述前后轴转速差达到第三转速差阈值时向发动机发送降扭请求，以降低发动机的输出扭矩；以及获取车辆的横摆角，当所述横摆角达到设定的第三横摆角阈值时，向制动系统发送制动请求，以对各车轮施加对应大小的制动力；所述第三转速差阈值大于所述第二转速差阈值，所述第三横摆角阈值大于所述第二横摆角阈值。

其中，所述普通制动及扭矩模式、第一制动及扭矩模式、第二制动及扭矩模式、第三制动及扭矩模式分别与普通类型、雪地类型、泥水类型、沙地类的路面类型对应。

所述降扭请求中包含目标扭矩值，以根据所述目标扭矩值调整发动机的输出扭矩；所述制动请求中包含制动力分配信息，以根据所述制动力分配信息为各车轮施加对应大小的制动力；任意两种制动及扭矩控制模式下，所述降扭请求中包含目标扭矩值、所述制动请求中包含制动力分配信息中的至少一个不同。

通过上述实施例的车辆的制动及降扭控制装置，通过获取车辆当前行驶的路面图像识别车辆当前行驶的路面类型；启动与当前路面类型对应的制动及扭矩控制模式；并在不同的制动及扭矩控制模式下，按照不同的扭矩控制策略调整发动机的输出扭矩，和按照不同的制动控制策略对车轮执行制动控制，有利于车辆在不同路面均能以最佳状态行驶。

需要说明的是，上述示例的车辆的制动及降扭控制装置的实施方式中，各模块/单元之间的信息交互、执行过程等内容，由于与本发明前述方法实施例基于同一构思，其带来的技术效果与本发明前述方法实施例相同，具体内容可参见本发明方法实施例中的叙述，此处不再赘述。

此外，上述示例的车辆的制动及降扭控制装置的实施方式中，各功能模块/ 单元的逻辑划分仅是举例说明，实际应用中可以根据需要，例如出于相应硬件的配置要求或者软件的实现的便利考虑，将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将所述车辆的制动及降扭控制装置的内部结构划分成不同的功能模块/单元，以完成以上描述的全部或者部分功能。其中各功能模块/单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块/单元的形式实现。

如图4所示，为一实施方式的车辆的制动及降扭控制系统的结构示意图。所述车辆的制动及降扭控制系统包括：路面识别装置、全地形控制器以及制动及降扭控制装置。参考图4所示，在车辆的制动及降扭控制系统中，路面识别装置连接全地形控制器，全地形控制器还连接制动及降扭控制装置；制动及降扭控制装置还连接车辆的制动装置，以及通过发动机控制装置连接发动机。其中所述全地形控制器包含独立控制器以及集成控制器。在该实施方式中，各部分所实现的功能如下：

路面识别装置用于获取车辆当前行驶的路面图像，根据所述路面图像识别车辆当前行驶的路面类型，并将所述路面类型发送至所述全地形控制装置。全地形控制器用于根据路面类型与预设制动及扭矩控制模式的对应关系，确定与当前路面类型对应的制动及扭矩控制模式，并发送至所述制动及降扭控制装置；所述路面类型至少包括普通路面、雪地、泥地、沙地中的两种。所述制动及降扭控制装置用于启动对应的制动及扭矩控制模式，并在不同制动及扭矩控制模式下，按照不同的扭矩控制策略调整发动机的输出扭矩，和按照不同的制动控制策略对车轮执行制动控制。

在一可选实施例中，所述路面识别装置包括：图像采集设备、定位设备和处理器；所述图像采集设备用于采集车辆当前行驶的路面图像，并将所述路面图像发送至所述处理器；所述定位设备用于获取车辆当前的地理位置信息，并将所述地理位置信息发送至所述处理器；所述处理器用于分析所述路面图像得出路面状态信息，根据所述地理位置信息确定车辆当前位置的地形，以及结合所述地形以及路面状态信息识别车辆当前行驶的路面类型。以此提高路面类型识别的准确度。其中，上述图像采集设备例如摄像头，定位设备例如GPS或者北斗定位系统等。

在一可选实施例中，上述车辆的制动及降扭控制系统还包括：模式选择装置，与所述全地形控制器通信连接，用于接收选择制动及扭矩控制模式的操作指令，并将所述操作指令发送至所述全地形控制器；所述全地形控制器还用于若接收到选择制动及扭矩控制模式的操作指令，则将所述操作指令指向的制动及扭矩控制模式与根据当前路面类型确定的制动及扭矩控制模式进行比对，若两者不一致，将根据当前路面类型确定的制动及扭矩控制模式发送至所述制动及降扭控制装置。以避免驾驶员或者车内其他人员的误操作。

在一可选实施例中，上述车辆的制动及降扭控制系统还包括显示装置，与所述全地形控制器通信连接，用于显示与当前的制动及扭矩控制模式对应的提示信息，以提醒驾驶员当前的制动及扭矩控制模式。还可显示当前识别出的路面类型，以便校验自动识别的路面类型是否准确。

在一可选实施例中，所述的车辆的制动及降扭控制系统还包括：发动机控制装置。所述制动及降扭控制装置还与所述发动机控制装置通信连接。所述制动及降扭控制装置还用于在不同制动及扭矩控制模式下，按照不同的扭矩控制策略向发动机控制装置发送降扭请求。所述发动机控制装置用于根据所述降扭请求包含的目标降扭值调整发动机的输出扭矩。优选地，所述制动及降扭控制装置可为ESP(Electronic Stability Program，电子稳定控制系统)，无需增加新的系统，便于实现。

在一可选实施例中，若为设置有全地形适应模式的车辆，上述车辆的制动及降扭控制系统还包括：地形模式选择装置，用于接收用户选择全地形适应模式下地形模式的操作指令，并将所述操作指令发送给全地形控制器，所述全地形控制器根据所述操作指令启动全地形适应模式下对应的地形模式。全地形适应模式为近年来提出的一种车辆控制模式，一般应用于越野车型，其主要通过专用的全地形系统实现。全地形适应模式下一般设置了多种挡位设定，例如普通、草地-沙砾-雪地、泥泞和车辙、沙土、岩石模式。全地形系统均是通过与发动机控制系统以及电子稳定控制系统协同作用以提高行车安全。可选地，所述全地形适应模式下的地形模式包括普通地形模式、雪地模式、泥地模式、沙地模式中至少两种。

通过上述实施方式的车辆的制动及降扭控制系统，通过获取车辆当前行驶的路面图像识别车辆当前行驶的路面类型；启动与当前路面类型对应的制动及扭矩控制模式；并在不同的制动及扭矩控制模式下，按照不同的扭矩控制策略调整发动机的输出扭矩，和按照不同的制动控制策略对车轮执行制动控制，特别是对于四驱车型，有利于车辆在不同路面均能以最佳状态行驶。

在另一实施方式中，所述车辆的制动及降扭控制系统中，所述全地形控制器，用于启动与当前路面类型对应的地形模式，并在启动对应的地形模式之后，根据地形模式与预设的制动/扭矩控制策略的对应关系，确定与当前地形模式对应的制动及扭矩模式，并将所述制动及扭矩模式发送至所述制动及降扭控制装置。相应地，所述制动及降扭控制装置，用于根据当前的制动及扭矩模式调整发动机的输出扭矩，以及对车轮进行对应的制动控制。

可选地，在普通路面行驶时，按照常规策略进行制动及扭矩控制；其他路面行驶时的制动及扭矩控制策略则不同于常规策略。其中，制动控制包括单轮制动或者多轮制动，通过不同的扭矩控制策略和不同的制动控制策略能够使得车辆适用于不同的地形；特别是对于四驱车型，有利于车辆在不同路面均能以最佳状态行驶

在一实施例中，在不同的制动/扭矩控制策略下，按照不同的扭矩控制策略调整发动机的输出扭矩，并按照不同的制动控制策略对车轮执行制动控制，其具体方式可为：在不同的制动/扭矩控制策略下，检测车辆的前后轴转速差，并分别在所述前后轴转速差达到不同转速差阈值时调整发动机的输出扭矩；类似地，在不同的制动/扭矩控制策略下，检测车辆的横摆角，并分别在所述横摆角达到不同的角度值时，为各车轮分配对应大小的制动力进行制动。即在同等前后轴转速差情况下，不同的制动/扭矩控制策略下所述制动及降扭控制装置介入请求降扭的时间早晚不同，因而整车获得的驱动力也会不同，所述制动及降扭控制装置介入请求降扭的时间越早，整车获得的驱动力越小，其结果是整车相对于X方向的打滑量越小；反之，整车获得的驱动力越大，其结果是整车相对于X方向的打滑量越大。类似地，在车辆出现同等横摆角的情况下，不同的制动/扭矩控制策略下，对单轮或多轮制动控制的介入时间早晚不同，因而整车容忍的横向摆动幅度也会不同，对单轮或多轮制动控制的介入时间越早，能够容忍的横向摆动幅度越小，整车相对于Y方向的打滑量越小；反之，能够容忍的横向摆动幅度越大，整车相对于Y方向的打滑量越大。其中X方向和Y方向参考图2所示的坐标系。参考图2所示，车辆向右转弯时，容易发生相对于Y方向的向右偏转，如果此偏转角度过度，则在左前轮上施加制动力，即单轮制动；从水平面上看，直线箭头所示的制动力沿车辆的质心形成了一个逆时针扭矩，即图2中的曲线箭头所示，该扭矩的作用下可纠正车辆的向右偏转。

在一实施例中，全地形适应模式下各地形模式与制动/扭矩控制策略的对应关系包括：普通地形模式、雪地模式、泥水模式、沙地模式分别与普通制动及扭矩模式、第一制动及扭矩模式、第二制动及扭矩模式、第三制动及扭矩模式一一对应。具体实现策略如表2所示。

其中，默认降扭策略指的是，在前后轴转速差达到正常情况下的默认转速差阈值时介入降扭干预；默认制动策略指的是，当车辆的横摆角达到正常情况下的默认横摆角阈值时介入制动干预。

优选地，第一转速差阈值小于所述默认转速差阈值，第一横摆角阈值小于所述默认横摆角阈值；第二转速差阈值大于所述默认转速差阈值，第二横摆角阈值大于所述默认横摆角阈值；第二转速差阈值大于所述默认转速差阈值，第二横摆角阈值大于所述默认横摆角阈值。

结合表2，可选地，所述制动及降扭控制装置具体用于：

若为普通制动及扭矩模式，则获取车辆的前后轴转速差，并在前后轴转速差达到预设的默认转速差阈值时向发动机发送降扭请求，以降低发动机的输出扭矩；以及获取车辆的横摆角，当横摆角达到设定的默认横摆角阈值时，向制动系统发送制动请求，以对各车轮施加对应大小的制动力。

若为第一制动及扭矩模式，则获取车辆的前后轴转速差，并在前后轴转速差达到第一转速差阈值时向发动机发送降扭请求，以降低发动机的输出扭矩；以及获取车辆的横摆角，当横摆角达到设定的第一横摆角阈值时，向制动系统发送制动请求，以对各车轮施加对应大小的制动力；所述第一转速差阈值小于所述默认转速差阈值，所述第一横摆角阈值小于所述默认横摆角阈值。即在雪地上行驶时，使整车获得较小的驱动力，减少整车相对于X方向的打滑量，同时制动较早介入，防止车辆相对于Y方向的偏移，即避免车辆在低附着路面失控。

若为第二制动及扭矩模式，则获取车辆的前后轴转速差，并在前后轴转速差达到第二转速差阈值时向发动机发送降扭请求，以降低发动机的输出扭矩；以及获取车辆的横摆角，当横摆角达到设定的第二横摆角阈值时，向制动系统发送制动请求，以对各车轮施加对应大小的制动力；所述第二转速差阈值大于所述默认转速差阈值，所述第二横摆角阈值大于所述默认横摆角阈值。即在泥水路面上行驶时，使整车获得较大的驱动力，允许整车相对于X方向一定程度的打滑量，同时允许车辆相对于Y方向一定程度偏移，防止车辆在泥地湿滑表面频繁摆动。

若为第三制动及扭矩模式，则获取车辆的前后轴转速差，并在所述前后轴转速差达到第三转速差阈值时向发动机发送降扭请求，以降低发动机的输出扭矩；以及获取车辆的横摆角，当横摆角达到设定的第三横摆角阈值时，向制动系统发送制动请求，以对各车轮施加对应大小的制动力；所述第三转速差阈值大于所述第二转速差阈值，所述第三横摆角阈值大于所述第二横摆角阈值。即在沙地路面上行驶时，使整车获得较大的驱动力，允许整车相对于X方向一定程度的打滑量，同时允许车辆相对于Y方向一定程度偏移，即允许车辆在沙地松软表面一定程度的横向摆动。

其中，所述降扭请求中包含目标扭矩值，以根据所述目标扭矩值调整发动机的输出扭矩；所述制动请求中包含制动力分配信息，以根据所述制动力分配信息为各车轮施加对应大小的制动力。任意两种制动及扭矩模式下，所述降扭请求中包含目标扭矩值、所述制动请求中包含制动力分配信息中的至少一个不同。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其它实施例的相关描述。可以理解，其中所使用的术语“第一”、“第二”等在本文中用于区分对象，但这些对象不受这些术语限制。

本领域普通技术人员可以理解，实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，作为独立的产品销售或使用。所述程序在执行时，可执行如上述各方法的实施例的全部或部分步骤。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-OnlyMemory，ROM)或随机存储记忆体(Random Access Memory，RAM)等。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，不能理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (11)

1.一种车辆的制动及降扭控制方法，其特征在于，包括：

获取车辆当前行驶的路面图像，根据所述路面图像识别车辆当前行驶的路面类型；所述路面类型至少包括普通路面、雪地、泥地、沙地中的两种；

根据路面类型与预设制动及扭矩控制模式的对应关系，启动与当前路面类型对应的制动及扭矩控制模式；

在不同的制动及扭矩控制模式下，按照不同的扭矩控制策略调整发动机的输出扭矩，和按照不同的制动控制策略对车轮执行制动控制。

2.根据权利要求1所述的车辆的制动及降扭控制方法，其特征在于，所述按照不同的扭矩控制策略调整发动机的输出扭矩，包括：

检测车辆的前后轴转速差，并分别在所述前后轴转速差达到不同转速差阈值时调整发动机的输出扭矩；

和/或，

所述按照不同的制动控制策略对车轮执行制动控制，包括：

检测车辆的横摆角，并分别在所述横摆角达到不同的角度值时，为各车轮分配对应大小的制动力进行制动。

3.根据权利要求1所述的车辆的制动及降扭控制方法，其特征在于，所述获取车辆当前行驶的路面图像，根据所述路面图像识别车辆当前行驶的路面类型，包括：

获取车辆当前行驶的路面图像，分析所述路面图像得出路面状态信息；

获取车辆当前的地理位置信息，根据所述地理位置信息确定车辆当前位置的地形；

结合所述地形以及路面状态信息识别车辆当前行驶的路面类型；

和/或，

所述车辆的制动及降扭控制方法还包括步骤：

若接收到选择制动及扭矩控制模式的操作指令，则将所述操作指令指向的制动及扭矩控制模式与根据当前路面类型确定的制动及扭矩控制模式进行比对，若两者不一致，启动根据当前路面类型确定的制动及扭矩控制模式。

4.根据权利要求1至3任一所述的车辆的制动及降扭控制方法，其特征在于，其中，普通类型、雪地类型、泥水类型、沙地类的路面类型分别与普通制动及扭矩模式、第一制动及扭矩模式、第二制动及扭矩模式、第三制动及扭矩模式一一对应；

所述在不同制动及扭矩控制模式下，按照不同的扭矩控制策略调整发动机的输出扭矩，和按照不同的制动控制策略对车轮执行制动控制，包括：

在所述普通制动及扭矩模式下，获取车辆的前后轴转速差，并在前后轴转速差达到预设的默认转速差阈值时向发动机发送降扭请求，以降低发动机的输出扭矩；以及获取车辆的横摆角，当横摆角达到设定的默认横摆角阈值时，向制动系统发送制动请求，以对各车轮施加对应大小的制动力；

在所述第一制动及扭矩模式下，获取车辆的前后轴转速差，并在前后轴转速差达到第一转速差阈值时向发动机发送降扭请求，以降低发动机的输出扭矩；以及获取车辆的横摆角，当横摆角达到设定的第一横摆角阈值时，向制动系统发送制动请求，以对各车轮施加对应大小的制动力；所述第一转速差阈值小于所述默认转速差阈值，所述第一横摆角阈值小于所述默认横摆角阈值；

在所述第二制动及扭矩模式下，获取车辆的前后轴转速差，并在前后轴转速差达到第二转速差阈值时向发动机发送降扭请求，以降低发动机的输出扭矩；以及获取车辆的横摆角，当横摆角达到设定的第二横摆角阈值时，向制动系统发送制动请求，以对各车轮施加对应大小的制动力；所述第二转速差阈值大于所述默认转速差阈值，所述第二横摆角阈值大于所述默认横摆角阈值；

在所述第三制动及扭矩模式下，获取车辆的前后轴转速差，并在所述前后轴转速差达到第三转速差阈值时向发动机发送降扭请求，以降低发动机的输出扭矩；以及获取车辆的横摆角，当横摆角达到设定的第三横摆角阈值时，向制动系统发送制动请求，以对各车轮施加对应大小的制动力；所述第三转速差阈值大于所述第二转速差阈值，所述第三横摆角阈值大于所述第二横摆角阈值；

其中，所述降扭请求中包含目标扭矩值，以根据所述目标扭矩值调整发动机的输出扭矩；所述制动请求中包含制动力分配信息，以根据所述制动力分配信息为各车轮施加对应大小的制动力；任意两种制动及扭矩控制模式下，所述降扭请求中包含目标扭矩值、所述制动请求中包含制动力分配信息中的至少一个不同。

5.一种车辆的制动及降扭控制装置，其特征在于，包括：

路面识别模块，用于获取车辆当前行驶的路面图像，根据所述路面图像识别车辆当前行驶的路面类型；所述路面类型至少包括普通路面、雪地、泥地、沙地中的两种；

制动及降扭模式确定模块，用于根据路面类型与预设制动及扭矩控制模式的对应关系，启动与当前路面类型对应的制动及扭矩控制模式；

制动及降扭控制模块，用于在不同制动及扭矩控制模式下，按照不同的扭矩控制策略调整发动机的输出扭矩，和按照不同的制动控制策略对车轮执行制动控制。

6.根据权利要求5所述的车辆的制动及降扭控制装置，其特征在于，所述制动及降扭控制模块包括：

扭矩控制单元，用于在不同制动及扭矩控制模式下，检测车辆的前后轴转速差，并分别在所述前后轴转速差达到不同转速差阈值时调整发动机的输出扭矩；

制动控制单元，用于在不同制动及扭矩控制模式下，检测车辆的横摆角，并分别在所述横摆角达到不同的角度值时，为各车轮分配对应大小的制动力进行制动。

7.根据权利要求5所述的车辆的制动及降扭控制装置，其特征在于，所述路面识别模块，具体用于获取车辆当前行驶的路面图像，分析所述路面图像得出路面状态信息；获取车辆当前的地理位置信息，根据所述地理位置信息确定车辆当前位置的地形；结合所述地形以及路面状态信息识别车辆当前行驶的路面类型；

和/或，

所述制动及降扭模式确定模块，还用于若接收到选择制动及扭矩控制模式的操作指令，则将所述操作指令指向的制动及扭矩控制模式与根据当前路面类型确定的制动及扭矩控制模式进行比对，若两者不一致，启动根据当前路面类型确定的制动及扭矩控制模式。

8.根据权利要求5至7任一所述的车辆的制动及降扭控制装置，其特征在于，其中，普通类型、雪地类型、泥水类型、沙地类的路面类型分别与普通制动及扭矩模式、第一制动及扭矩模式、第二制动及扭矩模式、第三制动及扭矩模式一一对应；

所述制动及降扭控制模块包括：

第一控制单元，用于在所述普通制动及扭矩模式下，获取车辆的前后轴转速差，并在前后轴转速差达到预设的默认转速差阈值时向发动机发送降扭请求，以降低发动机的输出扭矩；以及获取车辆的横摆角，当横摆角达到设定的默认横摆角阈值时，向制动系统发送制动请求，以对各车轮施加对应大小的制动力；

第二控制单元，用于在所述第一制动及扭矩模式下，获取车辆的前后轴转速差，并在前后轴转速差达到第一转速差阈值时向发动机发送降扭请求，以降低发动机的输出扭矩；以及获取车辆的横摆角，当横摆角达到设定的第一横摆角阈值时，向制动系统发送制动请求，以对各车轮施加对应大小的制动力；所述第一转速差阈值小于所述默认转速差阈值，所述第一横摆角阈值小于所述默认横摆角阈值；

第三控制单元，用于在所述第二制动及扭矩模式下，获取车辆的前后轴转速差，并在前后轴转速差达到第二转速差阈值时向发动机发送降扭请求，以降低发动机的输出扭矩；以及获取车辆的横摆角，当横摆角达到设定的第二横摆角阈值时，向制动系统发送制动请求，以对各车轮施加对应大小的制动力；所述第二转速差阈值大于所述默认转速差阈值，所述第二横摆角阈值大于所述默认横摆角阈值；

第四控制单元，用于在所述第三制动及扭矩模式下，获取车辆的前后轴转速差，并在所述前后轴转速差达到第三转速差阈值时向发动机发送降扭请求，以降低发动机的输出扭矩；以及获取车辆的横摆角，当所述横摆角达到设定的第三横摆角阈值时，向制动系统发送制动请求，以对各车轮施加对应大小的制动力；所述第三转速差阈值大于所述第二转速差阈值，所述第三横摆角阈值大于所述第二横摆角阈值；

其中，所述降扭请求中包含目标扭矩值，以根据所述目标扭矩值调整发动机的输出扭矩；所述制动请求中包含制动力分配信息，以根据所述制动力分配信息为各车轮施加对应大小的制动力；任意两种制动及扭矩控制模式下，所述目标扭矩值、所述制动力分配信息中的至少一个不同。

9.一种车辆的制动及降扭控制系统，其特征在于，包括：路面识别装置、全地形控制器以及制动及降扭控制装置；

所述路面识别装置，用于获取车辆当前行驶的路面图像，根据所述路面图像识别车辆当前行驶的路面类型，并将所述路面类型发送至所述全地形控制器；

所述全地形控制器，用于根据路面类型与预设制动及扭矩控制模式的对应关系，确定与当前路面类型对应的制动及扭矩控制模式，并发送至所述制动及降扭控制装置；所述路面类型至少包括普通路面、雪地、泥地、沙地中的两种；

所述制动及降扭控制装置，用于启动对应的制动及扭矩控制模式，并在不同制动及扭矩控制模式下，按照不同的扭矩控制策略调整发动机的输出扭矩，和按照不同的制动控制策略对车轮执行制动控制。

10.根据权利要求9所述的车辆的制动及降扭控制系统，其特征在于，所述路面识别装置包括：图像采集设备、定位设备和处理器；

所述图像采集设备，用于采集车辆当前行驶的路面图像，并将所述路面图像发送至所述处理器；

所述定位设备，用于获取车辆当前的地理位置信息，并将所述地理位置信息发送至所述处理器；

所述处理器，用于分析所述路面图像得出路面状态信息，根据所述地理位置信息确定车辆当前位置的地形，以及结合所述地形以及路面状态信息识别车辆当前行驶的路面类型；

和/或，

所述的车辆的制动及降扭控制系统还包括：模式选择装置，

所述模式选择装置，用于接收选择制动及扭矩控制模式的操作指令，并将所述操作指令发送至所述全地形控制器；

所述全地形控制器，还用于若接收到选择制动及扭矩控制模式的操作指令，则将所述操作指令指向的制动及扭矩控制模式与根据当前路面类型确定的制动及扭矩控制模式进行比对，若两者不一致，将根据当前路面类型确定的制动及扭矩控制模式发送至所述制动及降扭控制装置。

11.根据权利要求9或10所述的车辆的制动及降扭控制系统，其特征在于，还包括：发动机输出控制器，

所述制动及降扭控制装置，还用于在不同制动及扭矩控制模式下，按照不同的扭矩控制策略向发动机输出控制器发送降扭请求；

所述发动机输出控制器，用于根据所述降扭请求包含的目标降扭值调整发动机的输出扭矩。