CN111055845A - 一种车辆控制方法、装置、车辆及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种车辆控制方法、装置、车辆及存储介质，属于车辆技术领域。该方法包括：获取车辆在行进过程中的用于确定供电模式的第一特征参数、用于确定驱动模式的第二特征参数以及用于确定转向模式的第三特征参数；从第一预设模式库中查找与第一特征参数相适配的最优供电模式；从第二预设模式库中查找与第二特征参数相适配的最优驱动模式；从第三预设模式库中查找与第三特征参数相适配的最优转向模式；根据最优供电模式控制分布式电动系统，根据最优驱动模式控制分布式驱动系统，根据最优转向模式控制全轴转向系统。通过不同的特征参数选择不同的最优运行模式，使得车辆可以自适应复杂的应用场景和多目标性能需求。
Description
技术领域
本申请属于车辆技术领域，具体涉及一种车辆控制方法、装置、车辆及存储介质。
背景技术
日益严重的能源和环境危机，给传统车辆带来巨大的压力。因此，开发超低排放或零排放的电动汽车已成为解决这一问题的重要途径。毫无疑问，纯电动汽车是实现零排放的最佳途径，世界各国也将纯电动汽车作为研发的重点之一，尤其是轮毂电机驱动的电动汽车因其在车辆总布置结构简化、底盘主动控制以及操控方便性方面的明显技术优势使其受到工业界和学术界的普遍关注。
传统电动汽车底盘由制动系统、驱动系统、转向系统构成。根据驾驶员操作制动踏板、驱动踏板、方向盘，底盘子系统进行相应的响应：制动系统四轮缸制动压力根据制动主缸压力统一响应执行；驱动系统由单个驱动电机作为动力经传动系统到达轮胎；转向系统经转向机构传动实现前轮转向。传统电动汽车底盘由前轮转向执行转向操作、由电机传动前轴进行驱动，实现车辆动力学控制。
发明内容
鉴于此，本申请的目的在于提供一种车辆控制方法、装置、车辆及存储介质，以改善现有电动车辆无法适应复杂的应用场景和多目标性能需求的问题。
本申请的实施例是这样实现的：
第一方面，本申请实施例提供了一种车辆控制方法，应用于车辆中的车载电脑，所述方法包括：获取车辆在行进过程中的用于确定供电模式的第一特征参数、用于确定驱动模式的第二特征参数以及用于确定转向模式的第三特征参数；从第一预设模式库中查找与所述第一特征参数相适配的最优供电模式，其中，所述第一预设模式库中预置的模式包括：集中式供电模式、交叉式供电模式和分布式供电模式；从第二预设模式库中查找与所述第二特征参数相适配的最优驱动模式，其中，所述第二预设模式库中预置的模式包括：分布式驱动模式、前轴驱动模式、后轴驱动模式和跛行模式；从第三预设模式库中查找与所述第三特征参数相适配的最优转向模式，其中，所述第三预设模式库中预置的模式包括：前轴转向模式、后轴转向模式、后轴转向方向与前轴转向方向相反的全轴四轮转向模式和后轴转向方向与前轴转向方向相同的全轴四轮转向模式；根据所述最优供电模式控制分布式电动系统，以使所述车辆工作在所述最优供电模式，根据所述最优驱动模式控制分布式驱动系统，以使所述车辆工作在所述最优驱动模式，根据所述最优转向模式控制全轴转向系统，以使所述车辆工作在所述最优转向模式。本申请实施例中，通过第一特征参数确定出最优供电模式，通过第二特征参数确定出最优驱动模式，通过第三特征参数确定出最优转向模式，使得车辆在不同的应用场景下始终工作在最优运行模式下，车辆可以自适应复杂的应用场景和多目标性能需求。
结合第一方面实施例的一种可能的实施方式，所述第一特征参数包括：四个电池组各自的电荷量SOC、电池健康状态、电池温度以及四个轮毂电机各自的需求电量；从第一预设模式库中查找与所述第一特征参数相适配的最优供电模式，包括：当四个轮毂电机各自所需功率相同，且四个电池组正常工作时，则从所述第一预设模式库中查找到的所述最优供电模式为所述集中式供电模式；当四个轮毂各自所需功率不同，且四个电池组正常工作时，则从所述第一预设模式库中查找到的所述最优供电模式为所述分布式供电模式；当四个电池组中的目标电池组的健康状态不佳、SOC过低或电池温度过高，导致该目标电池组停止供电时，则从所述第一预设模式库中查找到的所述最优供电模式为所述交叉式供电模式。本申请实施例中，通过不同的特征参数选择不同的最优供电模模式，始终保证车辆处于最优供电模式下，以平衡系统安全、运行效率与续航需求之间的矛盾。
结合第一方面实施例的一种可能的实施方式，所述第二特征参数包括：加速踏板输入力度、整车姿态角、每个车轮的纵向滑移率以及每个轮毂电机的健康状态；从第二预设模式库中查找与所述第二特征参数相适配的最优驱动模式，包括：当四个轮毂电机正常工作，且整车姿态角表征车辆进行爬坡行驶或加速踏板输入力度变大，则从所述第二预设模式库中查找到的所述最优驱动模式为所述分布式驱动模式；当四个轮毂电机正常工作，且前轴车轮的纵向滑移率变大时，则从所述第二预设模式库中查找到的所述最优驱动模式为所述后轴驱动模式；当四个轮毂电机正常工作，且后轴车轮的纵向滑移率变大，或者加速踏板输入稳定时，则从所述第二预设模式库中查找到的所述最优驱动模式为所述前轴驱动模式；当四个轮毂电机中的目标轮毂电机的健康状态不佳，导致该目标轮毂电机停止工作时，则从所述第二预设模式库中查找到的所述最优驱动模式为所述跛行模式。本申请实施例中，通过不同的特征参数选择不同的最优驱动模模式，始终保证车辆处于最优驱动模式下，以适应复杂的应用场景和多目标性能需求。
结合第一方面实施例的一种可能的实施方式，所述第三特征参数包括：前/后轴转向系统各自的工作状态、车速、车辆横摆角速度以及方向盘输入特征参数；从第三预设模式库中查找与所述第三特征参数相适配的最优转向模式，包括：当车速小于第一设定阈值，且车辆橫摆角速度与方向盘输入特征参数对应的车辆橫摆角速度差值小于第二设定阈值，则从所述第三预设模式库中查找到的所述最优转向模式为所述后轴转向方向与前轴转向方向相反的全轴四轮转向模式；当车速不小于所述第一设定阈值，则从所述第三预设模式库中查找到的所述最优转向模式为所述后轴转向方向与前轴转向方向相同的全轴四轮转向模式；当前轴转向系统的工作状态表征其异常时，则从所述第三预设模式库中查找到的所述最优转向模式为所述后轴转向模式；当后轴转向系统的工作状态表征其异常时，则从所述第三预设模式库中查找到的所述最优转向模式为所述前轴转向模式。本申请实施例中，通过不同的特征参数选择不同的最优转向模模式，始终保证车辆处于最优转向模式下，以适应复杂的应用场景，提高车辆行驶时的机动性能。
结合第一方面实施例的一种可能的实施方式，所述方法还包括：获取车辆在行进过程中的道路信息；相应地，从第二预设模式库中查找与所述第二特征参数相适配的最优驱动模式，包括：从所述第二预设模式库中查找与所述第二特征参数和所述道路信息相适配的最优驱动模式。本申请实施例中，在确定最优驱动模式时，结合车辆在行进过程中的道路信息和第二特征参数共同确定，以适配出更准确的不同场景下的最优驱动模式。
第二方面，本申请实施例还提供了一种车辆控制装置，应用于车辆中的车载电脑，所述装置包括：获取模块、查找模块以及控制模块；获取模块，用于获取车辆在行进过程中的用于确定供电模式的第一特征参数、用于确定驱动模式的第二特征参数以及用于确定转向模式的第三特征参数；查找模块，用于从第一预设模式库中查找与所述第一特征参数相适配的最优供电模式，其中，所述第一预设模式库中预置的模式包括：集中式供电模式、交叉式供电模式和分布式供电模式；以及从第二预设模式库中查找与所述第二特征参数相适配的最优驱动模式，其中，所述第二预设模式库中预置的模式包括：分布式驱动模式、前轴驱动模式、后轴驱动模式和跛行模式；以及从第三预设模式库中查找与所述第三特征参数相适配的最优转向模式，其中，所述第三预设模式库中预置的模式包括：前轴转向模式、后轴转向模式、后轴转向方向与前轴转向方向相反的全轴四轮转向模式和后轴转向方向与前轴转向方向相同的全轴四轮转向模式；控制模块，用于根据所述最优供电模式控制分布式电动系统，以使所述车辆工作在所述最优供电模式，根据所述最优驱动模式控制分布式驱动系统，以使所述车辆工作在所述最优驱动模式，根据所述最优转向模式控制全轴转向系统，以使所述车辆工作在所述最优转向模式。
结合第二方面实施例的一种可能的实施方式，所述第一特征参数包括：四个电池组各自的电荷量SOC、电池健康状态、电池温度以及四个轮毂电机各自的需求电量；所述查找模块，用于：当四个轮毂电机各自所需功率相同，且四个电池正常工作时，则从所述第一预设模式库中查找到的所述最优供电模式为所述集中式供电模式；当四个轮毂各自所需功率不同，且四个电池正常工作时，则从所述第一预设模式库中查找到的所述最优供电模式为所述分布式供电模式；当四个电池组中的目标电池组的健康状态不佳、SOC过低或电池温度过高，导致该目标电池组停止供电时，则从所述第一预设模式库中查找到的所述最优供电模式为所述交叉式供电模式。
结合第二方面实施例的一种可能的实施方式，所述第二特征参数包括：加速踏板输入力度、整车姿态角、每个车轮的纵向滑移率以及每个轮毂电机的健康状态；所述查找模块，用于：当四个轮毂电机正常工作，且整车姿态角表征车辆进行爬坡行驶或加速踏板输入力度变大，则从所述第二预设模式库中查找到的所述最优驱动模式为所述分布式驱动模式；当四个轮毂电机正常工作，且前轴车轮的纵向滑移率变大时，则从所述第二预设模式库中查找到的所述最优驱动模式为所述后轴驱动模式；当四个轮毂电机正常工作，且后轴车轮的纵向滑移率变大，或者加速踏板输入稳定时，则从所述第二预设模式库中查找到的所述最优驱动模式为所述前轴驱动模式；当四个轮毂电机中的目标轮毂电机的健康状态不佳，导致该目标轮毂电机停止工作时，则从所述第二预设模式库中查找到的所述最优驱动模式为所述跛行模式。
第三方面，本申请实施例还提供了一种车辆，包括：车辆本体和车载电脑，所述车载电脑中存储有计算机程序，所述计算机程序被运行时，执行如上述第一方面实施例和/或结合第一方面实施例的任一种可能的实施方式提供的方法。
第四方面，本申请实施例还提供了一种存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被计算机运行时执行如上述第一方面实施例和/或结合第一方面实施例的任一种可能的实施方式提供的方法。
本申请的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请实施例而了解。本申请的目的和其他优点可通过在所写的说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。通过附图所示，本申请的上述及其它目的、特征和优势将更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分。并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在于示出本申请的主旨。
图1示出了本申请实施例提供的一种车辆底盘的分布式架构结构示意图。
图2示出了本申请实施例提供的一种车辆底盘的分布式架构等效示意图。
图3示出了本申请实施例提供的多模式的示意图。
图4示出了本申请实施例提供的车辆控制方法的流程示意图。
图5示出了本申请实施例提供的车辆控制装置的模块框图。
图6示出了本申请实施例提供的车载电脑的结构框图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本申请的描述中诸如“第一”、“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
再者，本申请中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。
在智能交通环境下，复杂的应用场景和多目标性能需求难以由传统单一的底盘运行模式保证。鉴于此，本申请将车辆底盘改进为新型可自适应配置的分布式架构，如图1所示。从车辆安全性方面考虑，将集中式动力电池系统分散布置，设计为多模式供电方案，平衡系统安全、运行效率与续航需求之间的矛盾。从能量经济性方面，目前电动车辆主要采用单电机集中驱动形式，运行模式单一、无法覆盖全工况，因此，本方案将传统集中式的电动车辆驱动系统改为前后非对称四轮分布驱动系统，拓展整车驱动系统的高效运行区域，从而适应复杂多变的智能交通环境。目前传统车辆采用的转向模式多为前轮转向方式，而车辆行驶过程中横、纵向控制及其组合对车辆行驶状态的调整，涉及到车辆驱动、制动和转向等多个系统，因此，本方案将传统前轴转向系统改进为前后双轴转向系统，进行转向的模式切换控制，有效提高车辆行驶时的机动性能。
其分布式架构如图2所示，包括：分布式电动系统、分布式驱动系统和全轴转向系统。其中，该分布式电动系统包括4个动力电池组，4个动力电池组可以联通为一组进行集中式供电(也可称为混合式供电)；当四个电池组中的某个电池组的健康状态不佳、SOC(StateOf Charge，剩余电量)过低或电池温度过高，则停止该电池组供电，采用交叉式供电模式，即剩余的三个电池组联通为一组为4个轮毂电机供电；也可以是采用独立分布式供电的方式供电，即4个电池组各自独立供电。
分布式驱动系统包括4个轮毂电机，4个轮毂电机均正常工作时，其可以根据需要采用前轴(前轮)驱动模式、后轴(后轮)驱动模式以及分布式驱动模式(也即四轮驱动模式)，当四个轮毂电机中某个电机工作异常时，停止异常电机工作，采用跛行模式，重新对剩余工作电机进行协调控制。
全轴转向系统由前轴转向系统和后轴转向系统构成。当前轴转向系统的工作状态表征其异常时，采用后轴转向模式，当后轴转向系统的工作状态表征其异常时，采用前轴转向模式。当前/后轴转向系统均正常时，采用全轴四轮转向模式，其中，包括：后轴转向方向与前轴转向方向相同的全轴四轮转向模式、后轴转向方向与前轴转向方向相反的全轴四轮转向模式。
本申请采用网络树方法对适应智能交通环境下复杂应用场景的分布式架构的模式进行设计：以动力电池组、轮毂电机组、转向模组为网络树干；在供电模式方面生长出分布式供电模式、集中式供电模式、交叉式供电模式；在驱动模式方面生长出分布式驱动模式、前轴驱动模式、后轴驱动模式、跛行模式；在转向模式方面生长出前轴转向模式、后轴转向摩西、全轴四轮转向模式(包括后轴转向方向与前轴转向方向相反的全轴四轮转向模式和后轴转向方向与前轴转向方向相同的全轴四轮转向模式)，其示意图，如图3所示。在此基础上，对各种模式的工作特性进行分析和仿真模拟，抽象出模式固有特性描述，提取出各种模式适应工况特征参数，形成一体化底盘集成化模式库。
例如，供电模式的选择可以由以下特征参数值决定：四个电池组各自的电荷量SOC、电池健康状态、电池温度以及四个轮毂电机各自的需求电量。当四个轮毂电机统一工作，也即各自所需功率相同，且四个电池组正常工作时，四个电池组联通为一组进行集中式供电；当四个轮毂电机根据路况需要不同的功率、工作电流，且四个电池组正常工作时，四个电池组进行分布式供电，即此时的供电模式为分布式供电模式；如果，四个电池组中出现某个电池组健康状态不佳，或SOC过低，或电池温度过高，则停止该电池组供电，采用交叉式供电模式。
例如，转向模式的选择可以由以下特征参数值决定：前/后轴转向系统各自的工作状态、车速、车辆横摆角速度以及方向盘输入特征参数。对前/后轴转向系统进行工作状态监测，一旦发现，前轴转向系统发生故障，采用后轴转向模式；后轴转向系统发生故障，则采用前轴转向模式。当前/后轴转向系统均正常时，若车辆车速小于第一设定阈值，且车辆横摆角速度与期望车辆横摆角速度(方向盘输入特征参数对应的车辆横摆角速度)差值小于其设定阈值(第二设定阈值)，采用后轴转向方向与前轴转向方向相反的全轴四轮转向模式，减小转向半径，提高车辆的机动性；如果车辆车速不小于第一设定阈值，车辆高速稳定行驶，采用后轴转向方向与前轴转向方向相同的全轴四轮转向模式，提高车辆动力学稳定性。
例如，驱动模式的选择可以由以下特征参数值决定：加速踏板输入力度、整车姿态角、每个车轮的纵向滑移率以及每个轮毂电机的健康状态。当四个轮毂电机中有某个电机工作异常时，停止异常电机工作，采用跛行模式，重新对剩余工作电机进行协调控制。当四个轮毂电机正常工作，如果整车姿态角表征车辆在大坡道道路行驶，进行爬坡工况，采用分布式驱动模式(也即四轮四驱模式)，提供更强动力；当四个轮毂电机正常工作，根据驾驶员加速踏板输入进行驾驶员行驶意图识别，如果加速踏板输入大，驾驶员期望大加速度，提高车辆动力性，则采用分布式驱动模式(也即四轮四驱模式)；如果，前轴车轮或者后轴车轮的纵向滑移率变大，则相应地，采用后轴驱动模式或者前轴驱动模式；如果，驾驶员加速踏板输入稳定，驾驶员意图为车速维持平稳，采用常规前轴驱动模式。
在确定了各种模式所适应的工况特征参数后，在实际运行过程中，实时获取车辆在行进过程中的用于确定供电模式的第一特征参数、用于确定驱动模式的第二特征参数以及用于确定转向模式的第三特征参数，结合预设模式库，根据车辆运行边界条件约束，安全性、经济性、节能性等多目标综合考虑底盘底层执行机构切换过程中引起的能量损失与平顺性衰减，采用决策树算法或最优化控制方法优化出最优运行模式，也即确定出最优供电模式，进而控制车辆采用最优供电模式供电，以及确定出最优驱动模式，进而控制车辆采用最优驱动模式驱动，以及确定出最优转向模式，进而控制车辆采用最优转向模式转向。进一步地，车载电脑(ECU)在获取到车辆在行进过程中的用于确定供电模式的第一特征参数、用于确定驱动模式的第二特征参数以及用于确定转向模式的第三特征参数后，采用决策树算法或最优化控制方法从第一预设模式库中查找与所述第一特征参数相适配的最优供电模式；采用决策树算法或最优化控制方法从第二预设模式库中查找与所述第二特征参数相适配的最优驱动模式；采用决策树算法或最优化控制方法从第三预设模式库中查找与所述第三特征参数相适配的最优转向模式。
其中，所述第一预设模式库中预置的模式包括：集中式供电模式、交叉式供电模式和分布式供电模式；所述第二预设模式库中预置的模式包括：分布式驱动模式、前轴驱动模式、后轴驱动模式和跛行模式；所述第三预设模式库中预置的模式包括：前轴转向模式、后轴转向模式、后轴转向方向与前轴转向方向相反的全轴四轮转向模式和后轴转向方向与前轴转向方向相同的全轴四轮转向模式。
可选地，所述第一特征参数包括：四个电池组各自的电荷量SOC、电池健康状态、电池温度以及四个轮毂电机各自的需求电量。则从第一预设模式库中查找与所述第一特征参数相适配的最优供电模式可以是：当四个轮毂电机各自所需功率相同，且四个电池组正常工作时，则从所述第一预设模式库中查找到的所述最优供电模式为所述集中式供电模式；当四个轮毂各自所需功率不同，且四个电池组正常工作时，则从所述第一预设模式库中查找到的所述最优供电模式为所述分布式供电模式；当四个电池组中的目标电池组的健康状态不佳、SOC过低或电池温度过高，导致该目标电池组停止供电时，则从所述第一预设模式库中查找到的所述最优供电模式为所述交叉式供电模式。
可选地，所述第二特征参数包括：加速踏板输入力度、整车姿态角、每个车轮的纵向滑移率以及每个轮毂电机的健康状态。从第二预设模式库中查找与所述第二特征参数相适配的最优驱动模式可以是：当四个轮毂电机正常工作，且整车姿态角表征车辆进行爬坡行驶或加速踏板输入力度变大，则从所述第二预设模式库中查找到的所述最优驱动模式为所述分布式驱动模式；当四个轮毂电机正常工作，且前轴车轮的纵向滑移率变大时，则从所述第二预设模式库中查找到的所述最优驱动模式为所述后轴驱动模式；当四个轮毂电机正常工作，且后轴车轮的纵向滑移率变大，或者加速踏板输入稳定时，则从所述第二预设模式库中查找到的所述最优驱动模式为所述前轴驱动模式；当四个轮毂电机中的目标轮毂电机的健康状态不佳，导致该目标轮毂电机停止工作时，则从所述第二预设模式库中查找到的所述最优驱动模式为所述跛行模式。
可选地，所述第三特征参数包括：前/后轴转向系统各自的工作状态、车速、车辆横摆角速度以及方向盘输入特征参数。则从第三预设模式库中查找与所述第三特征参数相适配的最优转向模式可以是：当车速小于第一设定阈值，且车辆横摆角速度与方向盘输入特征参数对应的车辆横摆角速度差值小于第二设定阈值，则从所述第三预设模式库中查找到的所述最优转向模式为所述后轴转向方向与前轴转向方向相反的全轴四轮转向模式；当车速不小于所述第一设定阈值，则从所述第三预设模式库中查找到的所述最优转向模式为所述后轴转向方向与前轴转向方向相同的全轴四轮转向模式；当前轴转向系统的工作状态表征其异常时，则从所述第三预设模式库中查找到的所述最优转向模式为所述后轴转向模式；当后轴转向系统的工作状态表征其异常时，则从所述第三预设模式库中查找到的所述最优转向模式为所述前轴转向模式。
其中，需要说明的是，上述的获取车辆在行进过程中的用于确定供电模式的第一特征参数、用于确定驱动模式的第二特征参数以及用于确定转向模式的第三特征参数，以及从第一预设模式库中查找与所述第一特征参数相适配的最优供电模式，从第二预设模式库中查找与所述第二特征参数相适配的最优驱动模式，从第三预设模式库中查找与所述第三特征参数相适配的最优转向模式可以是同时进行的，例如实时的或者周期性的，获取这三类特征参数，然后进行模式选择，使得在每个选择周期里，都是最优模式运行。
在确定了最优供电模式、最优驱动模式以及最优转向模式后，车载电脑便根据所述最优供电模式控制分布式电动系统，以使所述车辆工作在所述最优供电模式，根据所述最优驱动模式控制分布式驱动系统，以使所述车辆工作在所述最优驱动模式，根据所述最优转向模式控制全轴转向系统，以使所述车辆工作在所述最优转向模式。考虑到在模式切换过程中可能存在抖震、冲击等固有缺陷，以及还需要考虑底盘机构的切换平顺性问题。因此，针对切换控制抖振、冲击问题，在研究瞬态切换动力学的平滑动态控制方法的过程中，采取有自主学习特性的控制算法进行模式切换，以提高底层执行机构精度。
其中，驱动模式的选择还可以结合实际运行过程中的路况信息(道路自身的信息以及周围交通流信息)进行确定，也即还需要实时获取车辆在行进过程中的道路信息，根据车联网得到的道路自身的信息以及周围交通流信息，并由此预测得到未来一段时间内车辆的运行环境与道路信息，结合第二特征参数，以此来确定最优驱动模式，也即从第二预设模式库中查找与所述第二特征参数和道路信息相适配的最优驱动模式。如路况信息表征未来一段时间内车辆处于爬坡工况，即便整车姿态角没有表征车辆进行爬坡行驶时，则此时确定的最优驱动模式仍为分布式驱动模式，如路况信息表征未来一段时间内车辆处于下坡工况，即便前轴车轮的纵向滑移率没有变大，则此时确定的最优驱动模式仍为后轴驱动模式，以提高车辆的稳定性；又例如，如路况信息表征道路不平坦如泥泞道路或坑洼道路时，则即便整车姿态角没有表征车辆进行爬坡行驶时，则此时确定的最优驱动模式仍为分布式驱动模式，以提供更强的动力。此外，根据路况信息还可以得出本车与其他车的相对距离，以及本车道与旁车道的相对运动状态，如本车道前车相对运动状态，本车道后车相对运动状态、旁车道前车相对运动状态、旁车道后车相对运动状态，在确定最优确定模式时，还可以结合这些信息进行选择。
请参阅图4，为本申请实施例提供的一种应用于车辆中的车载电脑的车辆控制方法，下面将结合图4对其所包含的步骤进行说明。
步骤S101：获取车辆在行进过程中的用于确定供电模式的第一特征参数、用于确定驱动模式的第二特征参数以及用于确定转向模式的第三特征参数。
步骤S102：从第一预设模式库中查找与所述第一特征参数相适配的最优供电模式，从第二预设模式库中查找与所述第二特征参数相适配的最优驱动模式，从第三预设模式库中查找与所述第三特征参数相适配的最优转向模式。
其中，所述第一预设模式库中预置的模式包括：集中式供电模式、交叉式供电模式和分布式供电模式；所述第二预设模式库中预置的模式包括：分布式驱动模式、前轴驱动模式、后轴驱动模式和跛行模式；所述第三预设模式库中预置的模式包括：前轴转向模式、后轴转向模式、后轴转向方向与前轴转向方向相反的全轴四轮转向模式和后轴转向方向与前轴转向方向相同的全轴四轮转向模式。
可选地，所述第一特征参数包括：四个电池组各自的电荷量SOC、电池健康状态、电池温度以及四个轮毂电机各自的需求电量。则从第一预设模式库中查找与所述第一特征参数相适配的最优供电模式可以是：当四个轮毂电机各自所需功率相同，且四个电池组正常工作时，则从所述第一预设模式库中查找到的所述最优供电模式为所述集中式供电模式；当四个轮毂各自所需功率不同，且四个电池组正常工作时，则从所述第一预设模式库中查找到的所述最优供电模式为所述分布式供电模式；当四个电池组中的目标电池组的健康状态不佳、SOC过低或电池温度过高，导致该目标电池组停止供电时，则从所述第一预设模式库中查找到的所述最优供电模式为所述交叉式供电模式。
可选地，所述第二特征参数包括：加速踏板输入力度、整车姿态角、每个车轮的纵向滑移率以及每个轮毂电机的健康状态。从第二预设模式库中查找与所述第二特征参数相适配的最优驱动模式可以是：当四个轮毂电机正常工作，且整车姿态角表征车辆进行爬坡行驶或加速踏板输入力度变大，则从所述第二预设模式库中查找到的所述最优驱动模式为所述分布式驱动模式；当四个轮毂电机正常工作，且前轴车轮的纵向滑移率变大时，则从所述第二预设模式库中查找到的所述最优驱动模式为所述后轴驱动模式；当四个轮毂电机正常工作，且后轴车轮的纵向滑移率变大，或者加速踏板输入稳定时，则从所述第二预设模式库中查找到的所述最优驱动模式为所述前轴驱动模式；当四个轮毂电机中的目标轮毂电机的健康状态不佳，导致该目标轮毂电机停止工作时，则从所述第二预设模式库中查找到的所述最优驱动模式为所述跛行模式。
可选地，所述第三特征参数包括：前/后轴转向系统各自的工作状态、车速、车辆横摆角速度以及方向盘输入特征参数。则从第三预设模式库中查找与所述第三特征参数相适配的最优转向模式可以是：当车速小于第一设定阈值，且车辆橫摆角速度与方向盘输入特征参数对应的车辆橫摆角速度差值小于第二设定阈值，则从所述第三预设模式库中查找到的所述最优转向模式为所述后轴转向方向与前轴转向方向相反的全轴四轮转向模式；当车速不小于所述第一设定阈值，则从所述第三预设模式库中查找到的所述最优转向模式为所述后轴转向方向与前轴转向方向相同的全轴四轮转向模式；当前轴转向系统的工作状态表征其异常时，则从所述第三预设模式库中查找到的所述最优转向模式为所述后轴转向模式；当后轴转向系统的工作状态表征其异常时，则从所述第三预设模式库中查找到的所述最优转向模式为所述前轴转向模式。
步骤S103：根据所述最优供电模式控制分布式电动系统，以使所述车辆工作在所述最优供电模式，根据所述最优驱动模式控制分布式驱动系统，以使所述车辆工作在所述最优驱动模式，根据所述最优转向模式控制全轴转向系统，以使所述车辆工作在所述最优转向模式。
此外，驱动模式的选择还可以结合实际运行过程中的路况信息(道路自身的信息以及周围交通流信息)进行确定。因此，可选地，所述方法还包括获取车辆在行进过程中的道路信息；此时确定最优驱动模式的过程为：从第二预设模式库中查找与所述第二特征参数和所述道路信息相适配的最优驱动模式。如路况信息表征未来一段时间内车辆处于爬坡工况，即便整车姿态角没有表征车辆进行爬坡行驶时，则此时确定的最优驱动模式仍为分布式驱动模式，如路况信息表征未来一段时间内车辆处于下坡工况，即便前轴车轮的纵向滑移率没有变大，则此时确定的最优驱动模式仍为后轴驱动模式，以提高车辆的稳定性；又例如，如路况信息表征道路不平坦如泥泞道路或坑洼道路时，则即便整车姿态角没有表征车辆进行爬坡行驶时，则此时确定的最优驱动模式仍为分布式驱动模式，以提供更强的动力。
其中，在该应用场景中的实施流程中，实施流程中涉及到的各个步骤的详细实施方式在前述系统实施例中已经作了详细介绍，为了说明书的简洁，在此不再重复介绍。
如图5所示，本申请实施例还提供了一种应用于车辆中的车载电脑中的车辆控制装置100，包括：获取模块110、查找模块120、控制模块130。
获取模块110，用于获取车辆在行进过程中的用于确定供电模式的第一特征参数、用于确定驱动模式的第二特征参数以及用于确定转向模式的第三特征参数。
查找模块120，用于从第一预设模式库中查找与所述第一特征参数相适配的最优供电模式，其中，所述第一预设模式库中预置的模式包括：集中式供电模式、交叉式供电模式和分布式供电模式；以及从第二预设模式库中查找与所述第二特征参数相适配的最优驱动模式，其中，所述第二预设模式库中预置的模式包括：分布式驱动模式、前轴驱动模式、后轴驱动模式和跛行模式；以及从第三预设模式库中查找与所述第三特征参数相适配的最优转向模式，其中，所述第三预设模式库中预置的模式包括：前轴转向模式、后轴转向模式、后轴转向方向与前轴转向方向相反的全轴四轮转向模式和后轴转向方向与前轴转向方向相同的全轴四轮转向模式。
可选地，所述第一特征参数包括：四个电池组各自的电荷量SOC、电池健康状态、电池温度以及四个轮毂电机各自的需求电量；所述查找模块120，用于：当四个轮毂电机各自所需功率相同，且四个电池正常工作时，则从所述第一预设模式库中查找到的所述最优供电模式为所述集中式供电模式；当四个轮毂各自所需功率不同，且四个电池正常工作时，则从所述第一预设模式库中查找到的所述最优供电模式为所述分布式供电模式；当四个电池组中的目标电池组的健康状态不佳、SOC过低或电池温度过高，导致该目标电池组停止供电时，则从所述第一预设模式库中查找到的所述最优供电模式为所述交叉式供电模式。
可选地，所述第二特征参数包括：加速踏板输入力度、整车姿态角、每个车轮的纵向滑移率以及每个轮毂电机的健康状态；所述查找模块120，用于：当四个轮毂电机正常工作，且整车姿态角表征车辆进行爬坡行驶或加速踏板输入力度变大，则从所述第二预设模式库中查找到的所述最优驱动模式为所述分布式驱动模式；当四个轮毂电机正常工作，且前轴车轮的纵向滑移率变大时，则从所述第二预设模式库中查找到的所述最优驱动模式为所述后轴驱动模式；当四个轮毂电机正常工作，且后轴车轮的纵向滑移率变大，或者加速踏板输入稳定时，则从所述第二预设模式库中查找到的所述最优驱动模式为所述前轴驱动模式；当四个轮毂电机中的目标轮毂电机的健康状态不佳，导致该目标轮毂电机停止工作时，则从所述第二预设模式库中查找到的所述最优驱动模式为所述跛行模式。
可选地，所述第三特征参数包括：前/后轴转向系统各自的工作状态、车速、车辆横摆角速度以及方向盘输入特征参数；所述查找模块120，用于：当车速小于第一设定阈值，且车辆橫摆角速度与方向盘输入特征参数对应的车辆橫摆角速度差值小于第二设定阈值，则从所述第三预设模式库中查找到的所述最优转向模式为所述后轴转向方向与前轴转向方向相反的全轴四轮转向模式；当车速不小于所述第一设定阈值，则从所述第三预设模式库中查找到的所述最优转向模式为所述后轴转向方向与前轴转向方向相同的全轴四轮转向模式；当前轴转向系统的工作状态表征其异常时，则从所述第三预设模式库中查找到的所述最优转向模式为所述后轴转向模式；当后轴转向系统的工作状态表征其异常时，则从所述第三预设模式库中查找到的所述最优转向模式为所述前轴转向模式。
控制模块130，用于根据所述最优供电模式控制分布式电动系统，以使所述车辆工作在所述最优供电模式，根据所述最优驱动模式控制分布式驱动系统，以使所述车辆工作在所述最优驱动模式，根据所述最优转向模式控制全轴转向系统，以使所述车辆工作在所述最优转向模式。
可选地，所述获取模块110，还用于获取车辆在行进过程中的道路信息。相应地，所述查找模块120，用于：从第二预设模式库中查找与所述第二特征参数和所述道路信息相适配的最优驱动模式。
本申请实施例所提供的车辆控制装置100，其实现原理及产生的技术效果和前述方法实施例相同，为简要描述，装置实施例部分未提及之处，可参考前述方法实施例中相应内容。
如图6所示，图6示出了本申请实施例提供的一种应用于车辆中的车载电脑200的结构框图。所述车载电脑200包括：收发器210、存储器220、通讯总线230以及处理器240。
所述收发器210、所述存储器220、处理器240各元件相互之间直接或间接地电性连接，以实现数据的传输或交互。例如，这些元件相互之间可通过一条或多条通讯总线230或信号线实现电性连接。其中，收发器210用于收发数据。存储器220用于存储计算机程序，如存储有图5中所示的软件功能模块，即网络训练装置100。其中，网络训练装置100包括至少一个可以软件或固件(firmware)的形式存储于所述存储器220中或固化在所述车载电脑200的操作系统(operating system，OS)中的软件功能模块。所述处理器240，用于执行存储器220中存储的可执行模块，例如车辆控制装置100包括的软件功能模块或计算机程序。例如，处理器240，用于获取车辆在行进过程中的用于确定供电模式的第一特征参数、用于确定驱动模式的第二特征参数以及用于确定转向模式的第三特征参数；以及还用于从第一预设模式库中查找与所述第一特征参数相适配的最优供电模式，其中，所述第一预设模式库中预置的模式包括：集中式供电模式、交叉式供电模式和分布式供电模式；从第二预设模式库中查找与所述第二特征参数相适配的最优驱动模式，其中，所述第二预设模式库中预置的模式包括：分布式驱动模式、前轴驱动模式、后轴驱动模式和跛行模式；从第三预设模式库中查找与所述第三特征参数相适配的最优转向模式，其中，所述第三预设模式库中预置的模式包括：前轴转向模式、后轴转向模式、后轴转向方向与前轴转向方向相反的全轴四轮转向模式和后轴转向方向与前轴转向方向相同的全轴四轮转向模式；以及还用于根据所述最优供电模式控制分布式电动系统，以使所述车辆工作在所述最优供电模式，根据所述最优驱动模式控制分布式驱动系统，以使所述车辆工作在所述最优驱动模式，根据所述最优转向模式控制全轴转向系统，以使所述车辆工作在所述最优转向模式。
其中，存储器220可以是，但不限于，随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)，只读存储器(Read Only Memory，ROM)，可编程只读存储器(Programmable Read-OnlyMemory，PROM)，可擦除只读存储器(Erasable Programmable Read-Only Memory，EPROM)，电可擦除只读存储器(Electric Erasable Programmable Read-Only Memory，EEPROM)等。
处理器240可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。上述的处理器可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、网络处理器(NetworkProcessor，NP)等；还可以是数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(FieldProgrammable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本申请实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器240也可以是任何常规的处理器等。
本申请实施例还提供了一种非易失性计算机可读取存储介质(以下简称存储介质)，该存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被计算机如上述的车载电脑200运行时，执行上述方法实施例所示的车辆控制方法。
需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本申请的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
另外，在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。
所述功能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，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，笔记本电脑,服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请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申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种车辆控制方法，其特征在于，应用于车辆中的车载电脑，所述方法包括：
获取车辆在行进过程中的用于确定供电模式的第一特征参数、用于确定驱动模式的第二特征参数以及用于确定转向模式的第三特征参数；
从第一预设模式库中查找与所述第一特征参数相适配的最优供电模式，其中，所述第一预设模式库中预置的模式包括：集中式供电模式、交叉式供电模式和分布式供电模式；
从第二预设模式库中查找与所述第二特征参数相适配的最优驱动模式，其中，所述第二预设模式库中预置的模式包括：分布式驱动模式、前轴驱动模式、后轴驱动模式和跛行模式；
从第三预设模式库中查找与所述第三特征参数相适配的最优转向模式，其中，所述第三预设模式库中预置的模式包括：前轴转向模式、后轴转向模式、后轴转向方向与前轴转向方向相反的全轴四轮转向模式和后轴转向方向与前轴转向方向相同的全轴四轮转向模式；
根据所述最优供电模式控制分布式电动系统，以使所述车辆工作在所述最优供电模式，根据所述最优驱动模式控制分布式驱动系统，以使所述车辆工作在所述最优驱动模式，根据所述最优转向模式控制全轴转向系统，以使所述车辆工作在所述最优转向模式。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一特征参数包括：四个电池组各自的电荷量SOC、电池健康状态、电池温度以及四个轮毂电机各自的需求电量；从第一预设模式库中查找与所述第一特征参数相适配的最优供电模式，包括：
当四个轮毂电机各自所需功率相同，且四个电池组正常工作时，则从所述第一预设模式库中查找到的所述最优供电模式为所述集中式供电模式；
当四个轮毂各自所需功率不同，且四个电池组正常工作时，则从所述第一预设模式库中查找到的所述最优供电模式为所述分布式供电模式；
当四个电池组中的目标电池组的健康状态不佳、SOC过低或电池温度过高，导致该目标电池组停止供电时，则从所述第一预设模式库中查找到的所述最优供电模式为所述交叉式供电模式。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二特征参数包括：加速踏板输入力度、整车姿态角、每个车轮的纵向滑移率以及每个轮毂电机的健康状态；从第二预设模式库中查找与所述第二特征参数相适配的最优驱动模式，包括：
当四个轮毂电机正常工作，且整车姿态角表征车辆进行爬坡行驶或加速踏板输入力度变大，则从所述第二预设模式库中查找到的所述最优驱动模式为所述分布式驱动模式；
当四个轮毂电机正常工作，且前轴车轮的纵向滑移率变大时，则从所述第二预设模式库中查找到的所述最优驱动模式为所述后轴驱动模式；
当四个轮毂电机正常工作，且后轴车轮的纵向滑移率变大，或者加速踏板输入稳定时，则从所述第二预设模式库中查找到的所述最优驱动模式为所述前轴驱动模式；
当四个轮毂电机中的目标轮毂电机的健康状态不佳，导致该目标轮毂电机停止工作时，则从所述第二预设模式库中查找到的所述最优驱动模式为所述跛行模式。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第三特征参数包括：前/后轴转向系统各自的工作状态、车速、车辆横摆角速度以及方向盘输入特征参数；从第三预设模式库中查找与所述第三特征参数相适配的最优转向模式，包括：
当车速小于第一设定阈值，且车辆横摆角速度与方向盘输入特征参数对应的车辆横摆角速度差值小于第二设定阈值，则从所述第三预设模式库中查找到的所述最优转向模式为所述后轴转向方向与前轴转向方向相反的全轴四轮转向模式；
当车速不小于所述第一设定阈值，则从所述第三预设模式库中查找到的所述最优转向模式为所述后轴转向方向与前轴转向方向相同的全轴四轮转向模式；
当前轴转向系统的工作状态表征其异常时，则从所述第三预设模式库中查找到的所述最优转向模式为所述后轴转向模式；
当后轴转向系统的工作状态表征其异常时，则从所述第三预设模式库中查找到的所述最优转向模式为所述前轴转向模式。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
获取车辆在行进过程中的道路信息；相应地，从第二预设模式库中查找与所述第二特征参数相适配的最优驱动模式，包括：
从所述第二预设模式库中查找与所述第二特征参数和所述道路信息相适配的最优驱动模式。
6.一种车辆控制装置，其特征在于，应用于车辆中的车载电脑，所述装置包括：
获取模块，用于获取车辆在行进过程中的用于确定供电模式的第一特征参数、用于确定驱动模式的第二特征参数以及用于确定转向模式的第三特征参数；
查找模块，用于从第一预设模式库中查找与所述第一特征参数相适配的最优供电模式，其中，所述第一预设模式库中预置的模式包括：集中式供电模式、交叉式供电模式和分布式供电模式；以及从第二预设模式库中查找与所述第二特征参数相适配的最优驱动模式，其中，所述第二预设模式库中预置的模式包括：分布式驱动模式、前轴驱动模式、后轴驱动模式和跛行模式；以及从第三预设模式库中查找与所述第三特征参数相适配的最优转向模式，其中，所述第三预设模式库中预置的模式包括：前轴转向模式、后轴转向模式、后轴转向方向与前轴转向方向相反的全轴四轮转向模式和后轴转向方向与前轴转向方向相同的全轴四轮转向模式；
控制模块，用于根据所述最优供电模式控制分布式电动系统，以使所述车辆工作在所述最优供电模式，根据所述最优驱动模式控制分布式驱动系统，以使所述车辆工作在所述最优驱动模式，根据所述最优转向模式控制全轴转向系统，以使所述车辆工作在所述最优转向模式。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第一特征参数包括：四个电池组各自的电荷量SOC、电池健康状态、电池温度以及四个轮毂电机各自的需求电量；所述查找模块，用于：
当四个轮毂电机各自所需功率相同，且四个电池正常工作时，则从所述第一预设模式库中查找到的所述最优供电模式为所述集中式供电模式；当四个轮毂各自所需功率不同，且四个电池正常工作时，则从所述第一预设模式库中查找到的所述最优供电模式为所述分布式供电模式；当四个电池组中的目标电池组的健康状态不佳、SOC过低或电池温度过高，导致该目标电池组停止供电时，则从所述第一预设模式库中查找到的所述最优供电模式为所述交叉式供电模式。
8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第二特征参数包括：加速踏板输入力度、整车姿态角、每个车轮的纵向滑移率以及每个轮毂电机的健康状态；所述查找模块，用于：
当四个轮毂电机正常工作，且整车姿态角表征车辆进行爬坡行驶或加速踏板输入力度变大，则从所述第二预设模式库中查找到的所述最优驱动模式为所述分布式驱动模式；
当四个轮毂电机正常工作，且前轴车轮的纵向滑移率变大时，则从所述第二预设模式库中查找到的所述最优驱动模式为所述后轴驱动模式；
当四个轮毂电机正常工作，且后轴车轮的纵向滑移率变大，或者加速踏板输入稳定时，则从所述第二预设模式库中查找到的所述最优驱动模式为所述前轴驱动模式；
当四个轮毂电机中的目标轮毂电机的健康状态不佳，导致该目标轮毂电机停止工作时，则从所述第二预设模式库中查找到的所述最优驱动模式为所述跛行模式。
9.一种车辆，其特征在于，包括：车辆本体和车载电脑，所述车载电脑中存储有计算机程序，所述计算机程序被运行时，执行如权利要求1-5中任一项所述的方法。
10.一种存储介质，其特征在于，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被计算机运行时执行如权利要求1-5中任一项所述的方法。
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