CN116512828A - 水陆两栖艇增程式驱动系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水陆两栖艇增程式驱动系统及方法，应用于水陆两栖艇技术领域，能够有效提高水陆两栖艇的控制操作以及动力输出的稳定性和可靠性。该系统包括：分布式电机模块，用于提供轮毂驱动力；电机控制器，与分布式电机模块连接用于控制分布式电机模块；螺旋桨模块，用于提供第一水上动力；螺旋桨控制器，与螺旋桨模块连接，用于控制螺旋桨模块；喷泵，提供第二水上动力；喷泵控制器，与喷泵连接，用于控制喷泵；电子控制单元，获取水陆两栖艇的工况信息和当前位置的路况环境信息；整车控制器，用于根据工况信息确定工况模式，根据工况模式和路况环境信息，进行动力分配规划，下发控制指令至目标控制器，控制对应的动力模块工作。

Description

水陆两栖艇增程式驱动系统及方法

技术领域

本发明涉及水陆两栖艇技术领域，尤其涉及一种水陆两栖艇增程式驱动系统及方法。

背景技术

水陆两栖艇是结合了车与船的双重性能，既可像汽车一样在陆地上行驶穿梭，又可像船一样在水上泛水浮渡的特种两栖艇。由于其具备卓越的水陆通行性能，可从行进中渡越江河湖海而不受桥或船的限制，因而在交通运输上，具有其特殊的历史意义。但是，相关技术中，水陆两栖艇仍存在一定的弊端，在使用是难以满足实际需求，如难以在复杂的水陆环境中保持稳定的动力输出，导致使用不便，或者在水上工作时，驾驶员转向时操作繁琐，两栖艇的动力与转向装置不能形成良好配合等。因此，如何使水陆两栖艇在水陆环境中保持稳定可靠的动力输出成为亟需解决的问题。

发明内容

为了解决上述技术问题的至少之一，本发明提出一种水陆两栖艇增程式驱动系统及方法，能够有效提高水陆两栖艇的控制操作以及动力输出的稳定性和可靠性。

一方面，本发明实施例提供了一种水陆两栖艇增程式驱动系统，包括：

分布式电机模块，所述分布式电机模块用于提供所述水陆两栖艇的轮毂驱动力；

电机控制器，所述电机控制器与所述分布式电机模块连接，所述电机控制器用于控制所述水陆两栖艇的分布式电机模块；

螺旋桨模块，所述螺旋桨模块用于提供所述水陆两栖艇的第一水上动力；

螺旋桨控制器，所述螺旋桨控制器与所述螺旋桨模块连接，所述螺旋桨控制器用于控制所述螺旋桨模块；

喷泵，所述喷泵用于提供所述水陆两栖艇的第二水上动力；

喷泵控制器，所述喷泵控制器与所述喷泵连接，所述喷泵控制器用于控制所述喷泵；

电子控制单元，所述电子控制单元用于获取所述水陆两栖艇的工况信息和当前位置的路况环境信息；

整车控制器，所述整车控制器分别与所述电子控制单元、所述电机控制器、所述螺旋桨控制器以及所述喷泵控制器连接，所述整车控制器用于根据所述电子控制单元所获取的所述工况信息确定所述水陆两栖艇的工况模式，并根据所述工况模式和所述路况环境信息，进行动力分配规划，下发控制指令至目标控制器，控制对应的动力模块工作；其中，所述工况模式包括陆上工况模式、入水工况模式、水上工况模式以及出水工况模式；所述目标控制器包括所述电机控制器、所述螺旋桨控制器以及所述喷泵控制器中的至少之一，所述动力模块包括所述分布式电机模块、所述螺旋桨模块以及所述喷泵中的至少之一。

根据本发明实施例的一种水陆两栖艇增程式驱动系统，至少具有如下有益效果：本实施例通过电子控制单元获取水陆两栖艇的工况信息以及当前位置的路况环境信息，并传输至整车控制器，整车控制器根据工况信息确定水陆两栖艇的工况模式，并根据相应的工况模式和路况环形信息进行动力分配规划，以下发至目标控制器，控制对应的动力模块进行工作，从而实现对水陆两栖艇的控制操作，并且有效提高了水陆两栖艇控制操作的稳定性和可靠性。其中，本实施例中工况模式包括陆上工况模式、入水工况模式、水上工况模式以及出水工况模式，目标控制器包括电机控制器、螺旋桨控制器以及喷泵控制器中的至少之一，动力模块包括分布式电机模块、螺旋桨模块以及喷泵中的至少之一。本实施例通过分布式电机模块、螺旋桨模块以及喷泵进行组合输出动力的方式，以缓解难以在复杂的水陆环境中保持稳定的动力输出的问题，通过分布式电机模块提供水陆两栖艇的轮毂驱动力，螺旋桨模块提供水陆两栖艇的第一水上动力，以及喷泵提供水陆两栖艇的第二水上动力，能够有效提高水陆两栖艇的动力输出的稳定性和可靠性。

根据本发明的一些实施例，所述系统还包括：

发动机，所述发动机与所述电子控制单元连接，所述发动机用于为所述水陆两栖艇提供动力源；

发电机，所述发电机与所述发动机的飞轮连接，所述发电机用于通过所述发动机产生电能；

动力电池，所述动力电池与所述发电机电连接，所述动力电池用于存储所述发电机产生的电能，并为所述水陆两栖艇提供电能；

高压配电箱，所述高压配电箱通过高压线路分别与所述动力电池、所述螺旋桨控制器、所述电机控制器、喷泵控制器、所述发电机连接，所述高压配电箱用于对所述水陆两栖艇的电能进行分配。

根据本发明的一些实施例，所述分布式电机模块包括左前轮分布式电机、左后轮分布式电机、右前轮分布式电机以及右后轮分布式电机，所述电机控制器包括左前轮电机控制器、左后轮电机控制器、右前轮电机控制器以及右后轮电机控制器，所述左前轮分布式电机通过高压线路与所述左前轮电机控制器连接，所述左后轮分布式电机通过高压线路与所述左后轮电机控制器连接，所述右前轮分布式电机通过高压线路与所述右前轮电机控制器连接，所述右后轮分布式电机通过高压线路与所述右后轮电机控制器连接。

根据本发明的一些实施例，所述螺旋桨模块包括左螺旋桨和右螺旋桨，所述左螺旋桨设置于所述水陆两栖艇的左侧中间，所述右螺旋桨设置于所述水陆两栖艇的右侧中间，所述螺旋桨控制器包括左螺旋桨控制器和右螺旋桨控制器，所述左螺旋桨控制器和所述右螺旋桨控制器均与所述整车控制器连接，所述左螺旋桨控制器通过高压线路与所述左螺旋桨连接，所述右螺旋桨控制器通过高压线路与所述右螺旋桨连接。

根据本发明的一些实施例，所述系统还包括：

电池管理模块，所述电池管理模块设置于所述动力电池上，所述电池管理模块与所述整车控制器连接，所述电池管理模块用于监控所述动力电池的状态，以及对所述动力电池进行管理维护。

另一方面，本发明实施例还提供了一种水陆两栖艇增程式驱动方法，包括以下步骤：

获取所述水陆两栖艇的工况信息；

根据所述工况信息确定所述水陆两栖艇的工况模式；其中，所述工况模式包括陆上工况模式、入水工况模式、水上工况模式以及出水工况模式；

获取所述水陆两栖艇当前位置的路况环境信息；

根据所述工况模式和所述路况环境信息进行动力分配规划，并下发控制指令至目标控制器，控制对应的动力模块工作；其中，所述目标控制器包括电机控制器、螺旋桨控制器以及喷泵控制器中的至少之一，所述动力模块包括分布式电机模块、螺旋桨模块以及喷泵中的至少之一。

根据本发明的一些实施例，所述根据所述工况模式和所述路况环境信息进行动力分配规划，并下发控制指令至目标控制器，控制对应的动力模块工作，包括：

当所述工况模式为陆上工况模式，根据所述路况环境信息确定所述分布式电机模块的电机工作模式；其中，所述电机工作模式包括前轮驱动模式、后轮驱动模式以及全轮驱动模式；

根据所述电机工作模式向对应的电机控制器下发控制指令，控制相应的分布式电机模块工作。

根据本发明的一些实施例，所述根据所述工况模式和所述路况环境信息进行动力分配规划，并下发控制指令至目标控制器，控制对应的动力模块工作，还包括：

当所述工况模式为水上工况模式，向所述电机控制器下发控制指令，关闭分布式电机模块；

根据所述路况环境信息确定所述螺旋桨模块的工作状态；其中，所述螺旋桨模块的工作状态包括动力模式和转向模式；

根据所述工作状态向所述螺旋桨控制器下发控制指令，控制所述螺旋桨模块工作；

当根据所述路况环境信息确定所述水陆两栖艇进入水面，向所述喷泵控制器下发控制指令，控制所述喷泵工作。

根据本发明的一些实施例，所述根据所述工况模式和所述路况环境信息进行动力分配规划，并下发控制指令至目标控制器，控制对应的动力模块工作，还包括：

当所述工况模式为入水工况模式，根据所述路况环境信息确定所述分布式电机模块的电机工作模式；

根据所述电机工作模式向对应的电机控制器下发控制指令，控制相应的分布式电机模块工作；

根据所述路况环境信息计算所述螺旋桨模块的螺旋桨工作模式；其中，所述螺旋桨工作模式包括左螺旋桨的工作模式和右螺旋桨的工作模式；

根据所述螺旋桨工作模式分别向左螺旋桨控制器和右螺旋桨控制器下发控制指令，控制所述左螺旋桨和所述右螺旋桨工作。

根据本发明的一些实施例，所述根据所述工况模式和所述路况环境信息进行动力分配规划，并下发控制指令至目标控制器，控制对应的动力模块工作，还包括：

当所述工况模式为出水工况模式，根据所述路况环境信息确定所述水陆两栖艇的车轮着陆情况；

根据所述车轮着陆情况，向对应的电机控制器下发控制指令，控制相应的分布式电机模块工作；

当根据所述车轮着陆情况确定所述水陆两栖艇的左前轮和右前轮接触地面，向所述螺旋桨控制器下发控制指令，控制所述螺旋桨模块停止工作；

当根据所述车轮着陆情况确定所述水陆两栖艇的左后轮和右后轮接触地面，向所述喷泵控制器下发控制指令，控制所述喷泵停止工作。

附图说明

图1是本发明实施例提供的水陆两栖艇增程式驱动系统原理框图；

图2是本发明实施例提供的水陆两栖艇增程式驱动方法流程图。

具体实施方式

本申请实施例所描述的实施例不应视为对本申请的限制，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。

在以下的描述中，涉及到“一些实施例”，其描述了所有可能实施例的子集，但是可以理解,“一些实施例”可以是所有可能实施例的相同子集或不同子集，并且可以在不冲突的情况下相互结合。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的术语只是为了描述本申请实施例的目的，不是旨在限制本申请。

水陆两栖艇是结合了车与船的双重性能，既可像汽车一样在陆地上行驶穿梭，又可像船一样在水上泛水浮渡的特种两栖艇。由于其具备卓越的水陆通行性能，可从行进中渡越江河湖海而不受桥或船的限制，因而在交通运输上，具有其特殊的历史意义。但是，相关技术中，水陆两栖艇仍存在一定的弊端，在使用是难以满足实际需求，如难以在复杂的水陆环境中保持稳定的动力输出，导致使用不便，或者在水上工作时，驾驶员转向时操作繁琐，两栖艇的动力与转向装置不能形成良好配合等。因此，如何使水陆两栖艇在水陆环境中保持稳定可靠的动力输出成为亟需解决的问题。

基于此，本发明的一个实施例提供了一种水陆两栖艇增程式驱动系统，能够有效提高水陆两栖艇的控制操作以及动力输出的稳定性和可靠性。参照图1，本发明实施例的系统包括分布式电机模块、电机控制器、螺旋桨模块、螺旋桨控制器、喷泵193、喷泵控制器183、电子控制单元182以及整车控制器184。具体地，本实施例中分布式电机模块用于提供水陆两栖艇的轮毂驱动力。例如，当水陆两栖艇在陆上行驶时，需要通过车轮提供前进动力，本实施例通过分布式电机模块工作为水陆两栖艇的提供轮毂驱动力，以水陆两栖艇行驶。同时，本实施例中电机控制器与分布式电机模块连接，本实施例通过电机控制器控制分布式电机模块。另外，本实施例通过设置的螺旋桨模块水陆两栖艇提供第一水上动力，相应地，本实施例通过与螺旋桨模块连接的螺旋桨控制器对螺旋桨模块进行控制。例如，本实施例水陆两栖艇在水上进行转向时通过螺旋桨模块为水陆两栖艇提供转向动力，或者水陆两栖艇从陆上进入水上的过程中，本实施例通过螺旋桨模块为水陆两栖艇提供初步的水上推动力以及转向动力，以缓解水陆两栖艇进行工况转换过程中可能出现的动力输出不稳定以及动力装置与转向装置难以形成配合的问题。同时，本实施例还设置有喷泵193，喷泵193位于水陆两栖艇的尾部，喷水端朝向两栖艇后方，通过喷泵193为水陆两栖艇提供第二水上动力。相应地，本实施例中喷泵控制器183与喷泵193连接，本实施例通过喷泵控制器183控制喷泵193的工作状态。例如，当水陆两栖艇在水上行驶时，本实施例通过喷泵193为水陆两栖艇提供推动力。容易理解的是，本实施例还可以通过喷泵193与螺旋桨模块结合的方式为水陆两栖艇提供动力，如通过喷泵193提供行驶推动力，并通过螺旋桨模块提供转向动力，或者通过喷泵193提供主推动力，并通过螺旋桨模块提供助推动力，以有效提高动力输出的稳定性和可靠性。

进一步地，本实施例通过电子控制单元获取水陆两栖艇的工况信息和当前位置的路况环境信息。其中，本实施例中电子控制单元可以为水陆两栖艇的ECU，通过与之连接的传感器获取相应的工况信息和路况环境信息。同时，本实施例中整车控制器184分别与电子控制单元182、电机控制器、螺旋桨控制器以及喷泵控制器183连接。本实施例将电子控制单元182获取的工况信息和路况环境信息传输至整车控制器184。其中，整车控制器184为水陆两栖艇的VCU。本实施例中整车控制器184根据电子控制单元182获取的工况信息确定水陆两栖艇的工况模式。然后，整车控制器184根据确定的工况模式和路况环境信息进行动力分配规划，并下发相应的控制指令至目标控制器，以控制对应的动力模块工作，实现对水陆两栖艇的控制操作。其中，本实施例中工况模式包括陆上工况模式、入水工况模式、水上工况模式以及出水工况模式，目标控制器包括电机控制器、螺旋桨控制器以及喷泵控制器中的至少之一，动力模块包括分布式电机模块、螺旋桨模块以及喷泵193中的至少之一。本实施例通过整车控制器184根据工况模式和路况环境信息对分布式电机模块、螺旋桨模块以及喷泵193进行动力分配规划，从而能够有效提高水陆两栖艇的控制操作的稳定性和可靠性。

参照图1，在本发明的一些实施例中，本实施例提供的水陆两栖艇增程式驱动系统还包括发动机192、发电机191、动力电池140以及高压配电箱110。具体地，本实施例中发动机192设置于水陆两栖艇的中后处，发动机192与电子控制单元182连接，本实施例通过发动机192为水陆两栖艇提供动力源。同时，本实施例中发电机191与发动机192的飞轮直接连接，发电机191通过将发动机192飞轮转动的机械能进行转换产生电能。相应地，本实施例中动力电池140与发电机191电连接。本实施例通过动力电池140存储发电机191所产生的电能，同时，动力电池140还通过存储的电能为水陆两栖艇提供电能。进一步地，本实施例中高压配电箱110通过高压线路分别与动力电池140、螺旋桨控制器、电机控制器、喷泵控制器183以及发电机191连接。本实施例通过高压配电箱110对水陆两栖艇的电能进行分配，使得电能能够传递给控制单元和动力单元，从而有效提高能量的传递效率和稳定性。

参照图1，在本发明的一些实施例中，分布式电机模块包括左前轮分布式电机131、左后轮分布式电机133、右前轮分布式电机132以及右后轮分布式电机134。相应地，本实施例中电机控制器包括左前轮电机控制器121、左后轮电机控制器123、右前轮电机控制器122以及右后轮电机控制器124，左前轮分布式电机131通过高压线路与左前轮电机控制器121连接，左后轮分布式电机133通过高压线路与左后轮电机控制器123连接，右前轮分布式电机132通过高压线路与右前轮电机控制器122连接，右后轮分布式电机134通过高压线路与右后轮电机控制器124连接。容易理解的是，本实施例中通过分布式的电机以及控制器设置，以适应不同路况。本实施例中通过各个电机控制器控制相应的分布式电机，因此本实施例能够根据实际的工况信息以及路况环境信息进行相应的动力分配规划，对各个分布式电机实现精确控制，从而有效提高水陆两栖艇的控制操作以及动力输出的稳定性和可靠性。

参照图1，在本发明的一些实施例中，螺旋桨模块包括左螺旋桨171和右螺旋桨172。具体地，本实施例中左螺旋桨171设置于水陆两栖艇的左侧中间，右螺旋桨172设置于水陆两栖艇的右侧中间。相应地，本实施例中螺旋桨控制器包括左螺旋桨控制器161和右螺旋桨控制器162。其中，左螺旋桨控制器161和右螺旋桨控制器162均与整车控制器184连接，并且左螺旋桨控制器161通过高压线路与左螺旋桨171连接，右螺旋桨控制器162通过高压线路与右螺旋桨172连接。本实施例通过在水陆两栖艇的两侧分别设置左螺旋桨171和右螺旋桨172，以通过控制左螺旋桨171和右螺旋桨172为水陆两栖艇提供推动力或者转向力，以保证水陆两栖艇动力输出的稳定性和可靠性。例如，在水陆两栖艇入水过程中，通过控制左螺旋桨171和右螺旋桨172工作为水陆两栖艇提供持续的动力，同时，当水陆两栖艇需要转向调整入水路线时，通过左螺旋桨171和右螺旋桨172进行差速运行，从而为水陆两栖艇提供转向动力，有效提高了水陆两栖艇动力输出的稳定性和可靠性。

参照图1，在本发明的一些实施例中，本实施例提供的水陆两栖艇增程式驱动系统还包括电池管理模块150。具体地，本实施例中电池管理模块150，即BMS，设置于动力电池140上。本实施例中电池管理模块150与整车控制器184连接。本实施例通过电池管理模块150监控动力电池140的电池状态，并对动力电池140进行管理维护。

参照图2，本发明的一个实施例提供了一种水陆两栖艇增程式驱动方法，能够有效提高水陆两栖艇的控制操作以及动力输出的稳定性和可靠性。本发明实施例的方法包括但不限于步骤S210、步骤S220、步骤S230和步骤S240。

具体地，本实施例应用于如图1所示的水陆两栖艇增程式驱动系统的过程包括以下步骤：

S210：获取水陆两栖艇的工况信息。

S220：根据工况信息确定水陆两栖艇的工况模式。其中，工况模式包括陆上工况模式、入水工况模式、水上工况模式以及出水工况模式。

S230：获取水陆两栖艇当前位置的路况环境信息。

S240：根据工况模式和路况环境信息进行动力分配规划，并下发控制指令至目标控制器，控制对应的动力模块工作。其中，目标控制器包括电机控制器、螺旋桨控制器以及喷泵控制器中的至少之一，动力模块包括分布式电机模块、螺旋桨模块以及喷泵中的至少之一。

在本具体实施例工作过程中，本实施例首先获取水陆两栖艇的工况信息。具体地，本实施例通过电子控制单元获取水陆两栖艇的工况信息。例如，本实施例通过电子控制单元，即水陆两栖艇的ECU，获取当前水陆两栖艇的各个动力模块的工作状态，从而得到水陆两栖艇的工况信息。接着，本实施根据工况信息确定水陆两栖艇的工况模式。具体地，本实施例中工况模式包括陆上工况模式、入水工况模式、水上工况模式以及出水工况模式。容易理解的是，本实施例中陆上工况模式为水陆两栖艇在陆地上行驶时对应的工况模式，水上工况模式为水陆两栖艇在水上行驶是对应的工况模式，入水工况模式为水陆两栖艇从陆地驶入水中的工况模式，出水工况模式为水陆两栖艇从水中登陆到陆地上的工况模式。进一步地，本实施例获取水陆两栖艇当前位置的路况环境信息。具体地，本实施例通过电子控制单元获取相应的路况环境信息。其中，本实施例中电子控制单元与相应的传感器连接，实时获取传感器检测到的数据。本实施例中路况环境信息可以包括水深、环境图像、路面数据等。接着，本实施例根据工况模式和路况环境信息进行动力分配规划，并下发控制指令至目标控制器，控制对应的动力模块工作。具体地，本实施例中目标控制器包括电机控制器、螺旋桨控制器以及喷泵控制器中的至少之一，动力模块包括分布式电机模块、螺旋桨模块以及喷泵中的至少之一。本实施例整车控制器根据确定的工况模式以及获取的路况环境信息进行动力分配规划，然后根据规划结果向对应的控制器，即目标控制器，下发控制指令，以控制相应的动力模块执行相应工作，从而有效提高水陆两栖艇的控制操作以及动力输出的稳定性和可靠性。

在本发明的一些实施例中，根据工况模式和路况环境信息进行动力分配规划，并下发控制指令至目标控制器，控制对应的动力模块工作，包括但不限于：

当工况模式为陆上工况模式，根据路况环境信息确定分布式电机模块的电机工作模式。其中，电机工作模式包括前轮驱动模式、后轮驱动模式以及全轮驱动模式。

根据电机工作模式向对应的电机控制器下发控制指令，控制相应的分布式电机模块工作。

在本具体实施例中，当确定水陆两栖艇的工况模式为陆上工况模式，本实施例根据工况环境信息确定分布式电机模块的电机工作模式。然后根据电机工作模式向对应的电机控制器下发控制指令，控制对应的分布式电机模块工作。具体地，本实施例中电机工作模式包括前轮驱动模式、后轮驱动模式以及全轮驱动模式。容易理解的是，对于不同的路况环境，水陆两栖艇需要对车辆驱动电机进行相应的控制调整，以适应路况环境。例如，对于一些易打滑的路况环境，需要将水陆两栖艇的电机工作模式设置为全轮驱动模式，以缓解侧滑的问题。本实施例通过根据路况环境信息确定对于的电机工作模式，从而控制相应的分布式电机模块工作。示例性地，当水陆两栖艇在陆地上行驶时，首先启动发动机，发动机在电子控制单元的控制下带动发电机。同时，发电机在发电机控制器的控制下，将机械能转化成电能，一部分电能通过高压配电箱，分配到各驱动装置上，另一部分电能则储存到设置有BMS的动力电池中。另外，本实施例中整车控制器采用增程式驱动模式，通过信号线路将已配置的陆地工况信号传递给左前轮电机控制器、左后轮电机控制器、右前轮电机控制器以及右后轮电机控制器，使得上述控制器分别控制左前轮分布式电机、左后轮分布式电机、右前轮分布式电机以及右后轮分布式电机进入陆地行驶工况模式。需要说明的是，本实施例中在陆地行驶工况下，螺旋桨模块以及喷泵停止工作。

在本发明的一些实施例中，根据工况模式和路况环境信息进行动力分配规划，并下发控制指令至目标控制器，控制对应的动力模块工作，还包括但不限于：

当工况模式为水上工况模式，向电机控制器下发控制指令，关闭分布式电机模块。

根据路况环境信息确定螺旋桨模块的工作状态。其中，螺旋桨模块的工作状态包括动力模式和转向模式。

根据工作状态向螺旋桨控制器下发控制指令，控制螺旋桨模块工作。

当根据路况环境信息确定水陆两栖艇进入水面，向喷泵控制器下发控制指令，控制喷泵工作。

在本具体实施例中，当确定水陆两栖艇的工况模式为水上工况模式，本实施例通过整车控制器向电机控制器下发控制指令，关闭分布式电机模块。然后，本实施例通过路况信息确定螺旋桨的工作状态，并根据确定的工作状态向螺旋桨控制器下发控制指令控制螺旋桨模块工作。同时，本实施例根据实时获取的路况环境信息对水陆两栖艇所处的环境进行判断，当确定水陆两栖艇进入完全水面后，本实施例向喷泵控制器下发控制指令，控制喷泵工作。具体地，本实施例中螺旋桨模块的工作状态包括动力模式以及转向模式。当螺旋桨模块为动力模式时，本实施例通过螺旋桨模块为水陆两栖艇提供正向推动力，而当螺旋桨模块为转向模式时，本实施例通过螺旋桨模块产生的推力差控制水陆两栖艇进行转向。示例性地，当水陆两栖艇在水上行驶时，发动机与发电机保持工作状态，整车控制器发出水上工况信号，通过信号线路传递给螺旋桨控制器，如左螺旋桨控制器、右螺旋桨控制器，以及喷泵控制器，使得上述控制器分别控制螺旋桨模块，如左螺旋桨、右螺旋桨，以及喷泵进入水上行驶工况模式，以喷泵作为主要动力装置，以螺旋桨模块作为次要动力装置以及转向装置。其中，当螺旋桨模块工作在动力模式时，以螺旋桨模块作为次要动力装置，当螺旋桨工作在转向模式时，以螺旋桨模块作为转向装置。另外，在水上行驶工况下，本实施例的分布式电机模块停止工作。

在本发明的一些实施例中，根据工况模式和路况环境信息进行动力分配规划，并下发控制指令至目标控制器，控制对应的动力模块工作，还包括但不限于：

当工况模式为入水工况模式，根据路况环境信息确定分布式电机模块的电机工作模式。

根据电机工作模式向对应的电机控制器下发控制指令，控制相应的分布式电机模块工作。

根据路况环境信息计算螺旋桨模块的螺旋桨工作模式。其中，螺旋桨工作模式包括左螺旋桨和右螺旋桨的工作模式。

根据螺旋桨工作模式分别向左螺旋桨控制器和右螺旋桨控制器下发控制指令，控制左螺旋桨和右螺旋桨工作。

在本具体实施例中，当确定水陆两栖艇的工况模式为入水工况模式，本实施例首先根据路况环境信息确定分布式电机模块的电机工作模式。容易理解的是，当水陆两栖艇处于入水过程中时，由于岸边的水深较浅，水陆两栖艇仍能够接触到地面，此时仍需要通过分布式电机模块为水陆两栖艇提供驱动力，因此，本实施例整车控制器首先根据路况环境信息确定分布式电机模块的电机工作模式。接着，本实施例根据电机工作模式向对应的电机控制器下发控制指令，控制相应的分布式电机模块工作。其中，本实施例中电机工作模式同样包括前轮驱动模式、后轮驱动模式以及全轮驱动模式。本实施例通过对不同的路况环境执行不同的电机工作模式，以有效提高水陆两栖艇的可靠性和稳定性。同时，本实施例根据路况环境信息计算螺旋桨模块的螺旋桨工作模式。容易理解的是，当水陆两栖艇刚进入水中时，由于岸边的水深较浅，水陆两栖艇可能处于部分车轮悬空状态，导致水陆两栖艇的动力输出不足。因此，本实施例根据相应的路况环境信息计算螺旋桨模块的螺旋桨工作模式，并根据螺旋桨工作模式分别向左螺旋桨控制器和右螺旋桨控制器下发控制指令，控制左螺旋桨和右螺旋桨工作，以通过控制螺旋桨模块的工作为水陆两栖艇提供动力补充，从而有效缓解水陆两栖艇入水过程中动力输出不足的问题，提高了水陆两栖艇动力输出的稳定性和可靠性。相应地，本实施例中螺旋桨工作模式包括左螺旋桨和右螺旋桨的工作模式。其中，本实施例通过分别控制左螺旋桨和右螺旋桨的工作模式，从而能够使螺旋桨模块工作在动力模式或转向模式。容易理解的是，在一些路况环境中，水陆两栖艇在入水过程中，需要根据路况环境调整入水路线，以使水陆两栖艇安全稳定地入水。因此，本实施例通过控制左螺旋桨与右螺旋桨进行差速运行，从而为水陆两栖艇提供转向动力。示例性地，当水陆两栖艇在进入水中时，首先保持陆上工况动力传递的正常运行，即保持分布式电机模块正常工作。同时，整车控制器控制左螺旋桨控制器和右螺旋桨控制器，并调整动力分配，使得左螺旋桨和右螺旋桨转动，保证水陆两栖艇在入水时，仍然具有充足的动力。另外，本实施例通过控制左螺旋桨和右螺旋桨的差速转动，使得水陆两栖艇在水陆交界处有转向功能，选择最佳入水路线，顺接水上行驶。

在本发明的一些实施例中，根据工况模式和路况环境信息进行动力分配规划，并下发控制指令至目标控制器，控制对应的动力模块工作，还包括但不限于：

当工况模式为出水工况模式，根据路况环境信息确定水陆两栖艇的车轮着陆情况。

根据车轮着陆情况，向对应的电机控制器下发控制指令，控制相应的分布式电机模块工作。

当根据车轮着陆情况确定水陆两栖艇的左前轮和右前轮接触地面，向螺旋桨控制器下发控制指令，控制螺旋桨模块停止工作。

当根据车轮着陆情况确定水陆两栖艇的左后轮和右后轮接触地面，向喷泵控制器下发控制指令，控制喷泵停止工作。

在本具体实施例中，当确定水陆两栖艇的工况模式为出水工况模式，本实施例首先根据获取的路况环境信息确定水陆两栖艇的车轮着陆情况，并根据各个车轮的着陆情况向对应的控制器下发控制指令，以控制对应的分布式电机模块工作，产生驱动力。进一步地，当根据车轮着陆情况确定水陆两栖艇的左前轮以及右前轮接触地面，即左前轮以及右前轮均着陆，此时水陆两栖艇的能够通过驱动左前轮分布式电机以及右前轮分布式电机，从而为水陆两栖艇提供动力输出。因此，本实施例中当确定左前轮以及右前轮均着陆时，整车控制器向螺旋桨控制器下发控制指令，以控制螺旋桨模块停止工作，以通过分布式电机模块产生的驱动力代替螺旋桨模块的驱动力。进一步地，当根据车轮着陆情况确定水陆两栖艇的左后轮和右后轮均接触地面，即此时水陆两栖艇的全部车轮均已着陆，本实施例向喷泵控制器下发控制指令，以控制喷泵停止工作。容易理解的是，当水陆两栖艇的车轮全部着陆后，分布式电机模块已经能够单独为水陆两栖艇提供动力输出，此时可以关闭喷泵，以减少能源消耗，同时整车控制器采用增程式驱动模式。示例性地，当水陆两栖艇在离开水面时，本实施例首先保持水上工况动力传递的正常运行，即保持螺旋桨模块以及喷泵正常工作，同时整车控制器在两个前轮(左前轮和右前轮)接触地面时，控制左前轮电机控制器和右前轮电机控制器，进而使得左前轮分布式电机和右前轮分布式电机转动，带动左前轮和右前轮转动，使得水陆两栖艇具有轮上的动力和转向能力。此时，整车控制器控制两个螺旋桨控制器(左螺旋桨控制器和右螺旋桨控制器)，使得左螺旋桨和右螺旋桨停止转动。进一步地，当水陆两栖艇的左后轮以及右后轮接触地面时，整车控制器控制左后轮电机控制器和右后轮电机控制器，进而使得左后轮分布式电机以及右后轮分布式电机转动，带动左后轮和右后轮转动。同时，整车控制器还控制喷泵控制器，关闭喷泵。容易理解的是，当两栖艇处于出水工况时，水上行驶的动力装置，即螺旋桨模块和喷泵，辅助车辆驱动电机工作，保证两栖艇有充足的动力和良好的转向能力，可以整体以较好的姿态离开水面，顺接陆上行驶，有效提高水陆两栖艇的控制操作以及动力输出的稳定性和可靠性。

以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本发明权利要求所限定的范围内。

Claims (10)

1.一种水陆两栖艇增程式驱动系统，其特征在于，包括：

分布式电机模块，所述分布式电机模块用于提供所述水陆两栖艇的轮毂驱动力；

电机控制器，所述电机控制器与所述分布式电机模块连接，所述电机控制器用于控制所述水陆两栖艇的分布式电机模块；

螺旋桨模块，所述螺旋桨模块用于提供所述水陆两栖艇的第一水上动力；

螺旋桨控制器，所述螺旋桨控制器与所述螺旋桨模块连接，所述螺旋桨控制器用于控制所述螺旋桨模块；

喷泵，所述喷泵用于提供所述水陆两栖艇的第二水上动力；

喷泵控制器，所述喷泵控制器与所述喷泵连接，所述喷泵控制器用于控制所述喷泵；

电子控制单元，所述电子控制单元用于获取所述水陆两栖艇的工况信息和当前位置的路况环境信息；

整车控制器，所述整车控制器分别与所述电子控制单元、所述电机控制器、所述螺旋桨控制器以及所述喷泵控制器连接，所述整车控制器用于根据所述电子控制单元所获取的所述工况信息确定所述水陆两栖艇的工况模式，并根据所述工况模式和所述路况环境信息，进行动力分配规划，下发控制指令至目标控制器，控制对应的动力模块工作；其中，所述工况模式包括陆上工况模式、入水工况模式、水上工况模式以及出水工况模式；所述目标控制器包括所述电机控制器、所述螺旋桨控制器以及所述喷泵控制器中的至少之一，所述动力模块包括所述分布式电机模块、所述螺旋桨模块以及所述喷泵中的至少之一。

2.根据权利要求1所述的水陆两栖艇增程式驱动系统，其特征在于，所述系统还包括：

发动机，所述发动机与所述电子控制单元连接，所述发动机用于为所述水陆两栖艇提供动力源；

发电机，所述发电机与所述发动机的飞轮连接，所述发电机用于通过所述发动机产生电能；

动力电池，所述动力电池与所述发电机电连接，所述动力电池用于存储所述发电机产生的电能，并为所述水陆两栖艇提供电能；

高压配电箱，所述高压配电箱通过高压线路分别与所述动力电池、所述螺旋桨控制器、所述电机控制器、喷泵控制器、所述发电机连接，所述高压配电箱用于对所述水陆两栖艇的电能进行分配。

3.根据权利要求2所述的水陆两栖艇增程式驱动系统，其特征在于，所述分布式电机模块包括左前轮分布式电机、左后轮分布式电机、右前轮分布式电机以及右后轮分布式电机，所述电机控制器包括左前轮电机控制器、左后轮电机控制器、右前轮电机控制器以及右后轮电机控制器，所述左前轮分布式电机通过高压线路与所述左前轮电机控制器连接，所述左后轮分布式电机通过高压线路与所述左后轮电机控制器连接，所述右前轮分布式电机通过高压线路与所述右前轮电机控制器连接，所述右后轮分布式电机通过高压线路与所述右后轮电机控制器连接。

4.根据权利要求1所述的水陆两栖艇增程式驱动系统，其特征在于，所述螺旋桨模块包括左螺旋桨和右螺旋桨，所述左螺旋桨设置于所述水陆两栖艇的左侧中间，所述右螺旋桨设置于所述水陆两栖艇的右侧中间，所述螺旋桨控制器包括左螺旋桨控制器和右螺旋桨控制器，所述左螺旋桨控制器和所述右螺旋桨控制器均与所述整车控制器连接，所述左螺旋桨控制器通过高压线路与所述左螺旋桨连接，所述右螺旋桨控制器通过高压线路与所述右螺旋桨连接。

5.根据权利要求2所述的水陆两栖艇增程式驱动系统，其特征在于，所述系统还包括：

电池管理模块，所述电池管理模块设置于所述动力电池上，所述电池管理模块与所述整车控制器连接，所述电池管理模块用于监控所述动力电池的状态，以及对所述动力电池进行管理维护。

6.一种水陆两栖艇增程式驱动方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取所述水陆两栖艇的工况信息；

根据所述工况信息确定所述水陆两栖艇的工况模式；其中，所述工况模式包括陆上工况模式、入水工况模式、水上工况模式以及出水工况模式；

获取所述水陆两栖艇当前位置的路况环境信息；

根据所述工况模式和所述路况环境信息进行动力分配规划，并下发控制指令至目标控制器，控制对应的动力模块工作；其中，所述目标控制器包括电机控制器、螺旋桨控制器以及喷泵控制器中的至少之一，所述动力模块包括分布式电机模块、螺旋桨模块以及喷泵中的至少之一。

7.根据权利要求6所述的水陆两栖艇增程式驱动方法，其特征在于，所述根据所述工况模式和所述路况环境信息进行动力分配规划，并下发控制指令至目标控制器，控制对应的动力模块工作，包括：

当所述工况模式为陆上工况模式，根据所述路况环境信息确定所述分布式电机模块的电机工作模式；其中，所述电机工作模式包括前轮驱动模式、后轮驱动模式以及全轮驱动模式；

根据所述电机工作模式向对应的电机控制器下发控制指令，控制相应的分布式电机模块工作。

8.根据权利要求6所述的水陆两栖艇增程式驱动方法，其特征在于，所述根据所述工况模式和所述路况环境信息进行动力分配规划，并下发控制指令至目标控制器，控制对应的动力模块工作，还包括：

当所述工况模式为水上工况模式，向所述电机控制器下发控制指令，关闭分布式电机模块；

根据所述路况环境信息确定所述螺旋桨模块的工作状态；其中，所述螺旋桨模块的工作状态包括动力模式和转向模式；

根据所述工作状态向所述螺旋桨控制器下发控制指令，控制所述螺旋桨模块工作；

当根据所述路况环境信息确定所述水陆两栖艇进入水面，向所述喷泵控制器下发控制指令，控制所述喷泵工作。

9.根据权利要求6所述的水陆两栖艇增程式驱动方法，其特征在于，所述根据所述工况模式和所述路况环境信息进行动力分配规划，并下发控制指令至目标控制器，控制对应的动力模块工作，还包括：

当所述工况模式为入水工况模式，根据所述路况环境信息确定所述分布式电机模块的电机工作模式；

根据所述电机工作模式向对应的电机控制器下发控制指令，控制相应的分布式电机模块工作；

根据所述路况环境信息计算所述螺旋桨模块的螺旋桨工作模式；其中，所述螺旋桨工作模式包括左螺旋桨的工作模式和右螺旋桨的工作模式；

根据所述螺旋桨工作模式分别向左螺旋桨控制器和右螺旋桨控制器下发控制指令，控制所述左螺旋桨和所述右螺旋桨工作。

10.根据权利要求6所述的水陆两栖艇增程式驱动方法，其特征在于，所述根据所述工况模式和所述路况环境信息进行动力分配规划，并下发控制指令至目标控制器，控制对应的动力模块工作，还包括：

当所述工况模式为出水工况模式，根据所述路况环境信息确定所述水陆两栖艇的车轮着陆情况；

根据所述车轮着陆情况，向对应的电机控制器下发控制指令，控制相应的分布式电机模块工作；

当根据所述车轮着陆情况确定所述水陆两栖艇的左前轮和右前轮接触地面，向所述螺旋桨控制器下发控制指令，控制所述螺旋桨模块停止工作；

当根据所述车轮着陆情况确定所述水陆两栖艇的左后轮和右后轮接触地面，向所述喷泵控制器下发控制指令，控制所述喷泵停止工作。