CN117864159A - 一种域控制系统和车辆 - Google Patents

Abstract

本发明实施例中的一种域控制系统和车辆，包括：用于获取车机的车机信号数据和驾驶模式信息的外部信号模块，用于输出控制器控制指令的车机控制模块，用于根据所述控制器控制指令控制车机控制器的底盘执行模块，其中车机控制模块还包括车辆状态单元、车辆舒适控制单元、车辆驱动控制单元、车辆稳定控制单元、制动力矩仲裁单元；基于外部信号模块获取的数据及信息，通过车机控制模块在进一步的确定车辆状态参数后，依据驾驶模式进行舒适控制、驱动控制、稳定控制，并以仲裁后的制动力矩进行输出控制，实现域控制器的集成控制，避免现有分布式控制对于控制器开发的复杂性，且在驾驶模式信息加入控制流程后，实现对车机控制的智能化和体验感提升。

Description

一种域控制系统和车辆

技术领域

本申请涉及车机底盘域控制技术领域，具体涉及一种域控制系统和车辆。

背景技术

随着汽车电子技术的发展，座舱和智能驾驶领域通过高算力芯片逐步实现多功能的融合，并衍生出智能化产品，底盘领域控制作为智能驾驶控制中对车机各域控制器的集中控制核心，在车机的集中控制过程中起到重要协同作用，对车机控制的各域控制器和车机控制器的一体化协同控制才能为用户带来更好的驾驶体验，所以对功能融合、感知也愈发迫切。

但是现有的底盘域控制器系统中，例如在CN112859686A的公开文本中，虽以多核微处理器对各处理模块进行集中控制，但仍未实现对控制器的一体化集成控制，其次在CN114734979A的公开文本中，通过中央处理器与网关的组合，实现对各域的控制和信息调度，避免各域间的相互影响，但该架构并不能实现以底盘域控制器为核心的一体化车机控制器控制。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明提供一种域控制系统和车辆，以解决上述技术问题。

本发明提供的一种域控制系统，所述域控制系统包括：外部信号模块，用于获取车机的车机信号数据和驾驶模式信息，并将所述车机信号数据和驾驶模式信息所述发送至功能控制模块；车机控制模块，用于输出控制器控制指令，并将所述控制器控制指令发送至底盘执行模块；底盘执行模块，用于根据所述控制器控制指令控制车机控制器；所述外部信号模块、车机控制模块和底盘执行模块通过通信连接。

于本发明的一实施例中，所述车机控制模块，包括：车辆状态单元，用于根据第一信号数据和驾驶模式信息确定车辆状态参数；车辆舒适控制单元，用于根据驾驶模式信息、第二信号数据和至少一种车辆状态参数进行车辆舒适控制，得到第一制动力矩控制参数和车辆舒适控制指令；车辆驱动控制单元，用于基于驾驶模式信息匹配得到目标驱动扭矩初始值，并根据驾驶模式信息、目标驱动扭矩初始值、第三信号数据和至少一种车辆状态参数进行驱动扭矩分配和能量回收，得到车辆驱动控制指令；车辆稳定控制单元，用于根据所述驾驶模式信息、第四信号数据和分别进行至少一种车辆状态参数进行车辆稳定控制，得到第二制动力矩控制参数和车辆稳定控制指令；制动力矩仲裁单元，用于根据预设仲裁决策对第一制动力矩控制参数和第二制动力矩控制参数进行仲裁，得到综合制动控制指令；其中，所述控制器控制指令包括车辆舒适控制指令、车辆驱动控制指令、车辆稳定控制指令和综合制动控制指令中至少一种；所述第一信号数据、第二信号数据、第三信号数据和第四信号数据包括车机信号数据中至少一种数据。

于本发明的一实施例中，所述外部信号模块包括：传感器信号接收单元，用于接收设置于车机的至少一个传感器的传感器信号数据，所述传感器信号数据至少包括车速信号数据、轮速信号数据、纵向加速度数据、横向加速度数据、横摆角速度数据、加速踏板开度数据、车身加速度数据、车轮加速度数据、车身高度数据、实际横摆角；驾驶信号接收单元，用于接收车机总线传输的驾驶信号数据，所述总线信号数据至少包括电机转速数据、电机旋转角度数据、方向盘转角数据、方向盘转角速率数据、路面特征数据及对应车距数据，中控信号接收单元，用于接收中控系统传输的驾驶模式信息；所述车机信号数据包括传感器信号数据和驾驶信号数据。

于本发明的一实施例中，所述第一信号数据包括车速信号数据、轮速信号数据、纵向加速度数据、横向加速度数据、横摆角速度数据、方向盘转角数据、方向盘转角速率数据、路面特征数据，所述根据第一信号数据和驾驶模式信息确定车辆状态参数包括：根据方向盘转角数据和方向盘转角速率数据，识别在不同路面下不同驾驶工况的车辆状态，并确定参考车速，根据路面特征数据确定路面状态和附着系数；根据车速信号数据和轮速信号数据，确定车轮滑移率以及目标横摆角速度；根据方向盘转角数据、参考车速、路面特征数据，确定车轮前方路面特征。

于本发明的一实施例中，所述底盘执行模块包括：通信单元，用于接收所述控制器控制指令；控制器控制单元，用于根据所述控制器控制指令控制车机控制器；车机控制器，包括减震器、空气弹簧、后轮转向控制器、主动稳定杆、电子制动控制器、驻车卡钳控制器、前轴驱动电机控制器和后轴驱动电机控制器。

于本发明的一实施例中，所述车辆舒适控制单元包括：垂向控制子单元，用于对底盘执行模块中的空气弹簧进行控制，输出垂向控制指令，以对车机高度进行调节；横向控制子单元，用于对底盘执行模块中的减震器、后轮转向控制器和主动稳定杆进行控制，输出横向控制指令，以对车机弯道行驶的侧倾幅度进行调节；纵向控制子单元，用于对底盘执行模块中的减震器和电子制动控制器进行控制，并向车辆驱动控制单元发送纵向驱动控制指令，输出纵向控制指令和纵向制动力矩控制参数，以对车机直线行驶时车身垂向稳定进行调节；增值控制子单元，用于对底盘执行模块中的电子制动控制器进行控制，输出增值制动力矩控制参数，以进行自动驻车、陡坡辅助、主动减速、制动预警和主动刹车中至少一种控制；驻车控制子单元，用于对底盘执行模块中的驻车卡钳控制器进行控制，输出驻车控制指令，以对驻车卡钳进行夹紧控制；所述第一制动力矩控制参数包括纵向制动力矩控制参数和增值制动力矩控制参数；所述车辆舒适控制指令包括垂向控制指令、横向控制指令、纵向控制指令和驻车控制指令中至少一种。

于本发明的一实施例中，所述车辆舒适控制单元还包括：减震器阻尼仲裁子单元，用于对由横向控制子单元输出横向减震器阻尼控制参数，和由纵向控制子单元输出纵向减震器阻尼控制参数进行减震器阻尼仲裁，得到减震器阻尼控制指令。

于本发明的一实施例中，所述车机控制模块中车辆状态单元根据第一信号数据和驾驶模式信息确定车辆状态参数后，还包括根据车辆状态参数中的目标横摆角和实际横摆角确定稳定因子，并根据所述稳定因子判定车辆稳定控制单元的启闭状态，所述启闭状态包括开启状态和关闭状态。

于本发明的一实施例中，若车辆稳定控制单元的启闭状态为开启状态，则所述制动力矩仲裁单元以车辆稳定控制单元优先级大于车辆舒适控制单元的仲裁策略，对第一制动力矩控制参数和第二制动力矩控制参数进行仲裁，得到综合制动控制指令。

于本发明的一实施例中，车辆驱动控制单元在基于驾驶模式信息匹配得到目标驱动扭矩初始值，并根据驾驶模式信息、目标驱动扭矩初始值、第三信号数据和至少一种车辆状态参数进行驱动扭矩分配和能量回收之前，还包括：根据接收到的车辆状态参数中的车轮滑移率判定车辆驱动轮是否处于打滑状态，若处于打滑状态则基于滑移率查表确定打滑驱动扭矩分配量，并根据所述打滑驱动扭矩分配量对底盘执行模块中的前轴驱动电机控制器和后轴驱动电机控制器进行扭矩分配。

于本发明的一实施例中，所述域控制系统还包括：总线模块，包括网络总线和硬线，用于连接外部信号模块、车机控制模块和底盘执行模块。

于本发明的一实施例中，所述驾驶模式信息包括常规驾驶模式控制信息和自定义驾驶模式。

本发明还提供了一种车辆，其特征在于，所述车辆包括：如上述实施例中任一项所述的域控制系统。

本发明的有益效果：本发明实施例中的一种域控制系统和车辆，该系统包括：用于获取车机的车机信号数据和驾驶模式信息的外部信号模块，用于输出控制器控制指令的车机控制模块，用于根据控制器控制指令控制车机控制器的底盘执行模块，其中车机控制模块还包括车辆状态单元、车辆舒适控制单元、车辆驱动控制单元、车辆稳定控制单元、制动力矩仲裁单元；基于外部信号模块获取的数据及信息，通过车机控制模块在进一步的确定车辆状态参数后，依据驾驶模式进行舒适控制、驱动控制、稳定控制，并以仲裁后的制动力矩进行输出控制，实现域控制器的集成控制，避免现有分布式控制对于控制器开发的复杂性，且在驾驶模式信息加入控制流程后，实现对车机控制的智能化和体验感提升。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。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者来讲，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。在附图中：

图1是本申请的一示例性实施例示出的一种域控制系统的实施环境示意图；

图2是本申请的一示例性实施例示出的一种域控制系统示意图；

图3是本申请的一示例性实施例示出的车机控制模块示意图；

图4是本申请的一示例性实施例示出的车辆舒适控制单元示意图；

图5是本申请的一示例性实施例示出的一种具体的车辆状态单元运行流程示意图。

具体实施方式

以下将参照附图和优选实施例来说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书中所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。应当理解，优选实施例仅为了说明本发明，而不是为了限制本发明的保护范围。

需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

在下文描述中，探讨了大量细节，以提供对本发明实施例的更透彻的解释，然而，对本领域技术人员来说，可以在没有这些具体细节的情况下实施本发明的实施例是显而易见的，在其他实施例中，以方框图的形式而不是以细节的形式来示出公知的结构和设备，以避免使本发明的实施例难以理解。

在本申请中提及的“和/或”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。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

首先需要说明的是，底盘域控制器(Chassis Domain Controller，CDC)是汽车电子电器的发展方向之一，作为车辆运行过程中安全性、舒适性、稳定性重要载体的底盘，可以集成的功能多样，常见的有空气弹簧的控制、悬架阻尼器的控制、后轮转向功能、电子稳定杆功能、转向柱位置控制功能等，通过与智能执行器的结合，预留足够算力的底盘域控制器可以支持集成整车制动、转向、悬架等车辆横向、纵向、垂向相关的控制功能。

本申请还可以提供的有益效果包括：通过对传感器信号的统一采集、车机功能的统一控制以及执行器的统一执行动作，可以提升汽车的控制效率，节约控制过程中的计算资源投入；另一方面基于驾驶模式信息对车机，在满足稳定性的前提下，提升对车辆舒适性的控制，提升了底盘控制的自定义化和智能化。

图1是本申请的一示例性实施例示出的一种域控制系统的实施环境示意图。如图1所示，该实施环境至少包括车辆101和计算机设备102，车辆101通过设置于车机的外部信号模块，获取车机的车机信号数据和驾驶模式信息，计算机设备102根据车机信号数据和驾驶模式信息控制车机控制模块输出控制器控制指令，并将控制器控制指令发送至底盘执行模块，以根据控制器控制指令控制车机控制器。其中，计算机设备102可以是微型计算机、嵌入式计算机、网络计算机等任意提供算力支持并进行逻辑运算的计算设备，但并不限于此。

示例性的，车辆101基于外部信号模块获取车机的车机信号数据和驾驶模式信息，并发送至计算机设备102中的车机控制模块输出控制器控制指令，并将控制器控制指令发送至底盘执行模块，以根据控制器控制指令控制车机控制器，其中车机控制模块还包括车辆状态单元、车辆舒适控制单元、车辆驱动控制单元、车辆稳定控制单元、制动力矩仲裁单元；基于外部信号模块获取的数据及信息，通过车机控制模块在进一步的确定车辆状态参数后，依据驾驶模式进行舒适控制、驱动控制、稳定控制，并以仲裁后的制动力矩进行输出控制，实现域控制器的集成控制，避免现有分布式控制对于控制器开发的复杂性，且在驾驶模式信息加入控制流程后，实现对车机控制的智能化和体验感提升。

请参阅图2，图2是本申请的一示例性实施例示出的一种域控制系统示意图。该方法可以应用于图1所示的实施环境，并由该实施环境中的车辆101和计算机设备102具体执行。应理解的是，该系统亦可以适用于其他的示例性实施环境，并由其他实施环境中的设备具体执行，本实施例不对该系统所适用的实施环境进行限制。

如图2所示，在一示例性的实施例中，一种域控制系统包括外部信号模块2100、车机控制模块2200和底盘执行模块2300。

其中，外部信号模块2100，用于获取车机的车机信号数据和驾驶模式信息，并将车机信号数据和驾驶模式信息发送至功能控制模块；车机控制模块2200，用于输出控制器控制指令，并将控制器控制指令发送至底盘执行模块；底盘执行模块2300，用于根据控制器控制指令控制车机控制器。

在本申请的一个实施例中，外部信号模块包括：传感器信号接收单元，用于接收设置于车机的至少一个传感器的传感器信号数据，传感器信号数据至少包括车速信号数据、轮速信号数据、纵向加速度数据、横向加速度数据、横摆角速度数据、加速踏板开度数据、车身加速度数据、车轮加速度数据、车身高度数据、实际横摆角；驾驶信号接收单元，用于接收车机总线传输的驾驶信号数据，总线信号数据至少包括电机转速数据、电机旋转角度数据、方向盘转角数据、方向盘转角速率数据、路面特征数据及对应车距数据；中控信号接收单元，用于接收中控系统传输的驾驶模式信息。

需要说明的是，上述车机信号数据包括传感器信号数据和驾驶信号数据。

在本申请的一个实施例中，上述驾驶模式信息包括常规驾驶模式控制信息和自定义驾驶模式，具体地，常规驾驶模式控制信息包括动力模式、底盘模式下的控制信息，自定义驾驶模式包括横向自定义、纵向自定义、垂向自定义。

在本申请的一个实施例中，上述驾驶模式信息的一种可实施获取方式包括由驾驶人员通过中控屏或硬件开关的方式选择动力模式后在预设驾驶模式信息库中匹配对应的驾驶模式信息，例如选择动力模式时，可包括ECO、Nomal、Sport驾驶模式，越野模式下沙地、草地/泥地、雪地、砂石驾驶模式等；选择底盘模式时可包括运动、舒适、标准、自定义；选择漂移模式时则可定义自定义介入强度的开启。

在本申请的一个实施例中，底盘执行模块包括：通信单元，用于接收控制器控制指令；控制器控制单元，用于根据控制器控制指令控制车机控制器；车机控制器，包括减震器、空气弹簧、后轮转向控制器、主动稳定杆、电子制动控制器、驻车卡钳控制器、前轴驱动电机控制器和后轴驱动电机控制器。

在本申请的一个实施例中，域控制系统还包括：总线模块，包括网络总线和硬线，用于连接外部信号模块、车机控制模块和底盘执行模块。

在本申请的一个实施例中，上述外部信号模块、车机控制模块和底盘执行模块通过通信连接。

在本申请的一个实施例中，车机控制模块2200的结构示意图可参见图3，图3是本申请的一示例性实施例示出的车机控制模块示意图。

如图3所示，在一示例性的实施例中，车机控制模块2200包括车辆状态单元2210、车辆舒适控制单元2220、车辆驱动控制单元2230、车辆稳定控制单元2240和制动力矩仲裁单元2250。

其中，车辆状态单元2210，用于根据第一信号数据和驾驶模式信息确定车辆状态参数；车辆舒适控制单元2220，用于根据驾驶模式信息、第二信号数据和至少一种车辆状态参数进行车辆舒适控制，得到第一制动力矩控制参数和车辆舒适控制指令；车辆驱动控制单元2230，用于基于驾驶模式信息匹配得到目标驱动扭矩初始值，并根据驾驶模式信息、目标驱动扭矩初始值、第三信号数据和至少一种车辆状态参数进行驱动扭矩分配和能量回收，得到车辆驱动控制指令；车辆稳定控制单元2240，用于根据驾驶模式信息、第四信号数据和分别进行至少一种车辆状态参数进行车辆稳定控制，得到第二制动力矩控制参数和车辆稳定控制指令；制动力矩仲裁单元2250，用于根据预设仲裁决策对第一制动力矩控制参数和第二制动力矩控制参数进行仲裁，得到综合制动控制指令。

在本申请的一个实施例中，第一信号数据包括车速信号数据、轮速信号数据、纵向加速度数据、横向加速度数据、横摆角速度数据、方向盘转角数据、方向盘转角速率数据、路面特征数据。

在本申请的一个实施例中，控制器控制指令包括车辆舒适控制指令、车辆驱动控制指令、车辆稳定控制指令和综合制动控制指令中至少一种。

在本申请的一个实施例中，第一信号数据、第二信号数据、第三信号数据和第四信号数据包括车机信号数据中至少一种数据，且第一信号数据、第二信号数据、第三信号数据和第四信号数据之间在一些可实施环境中包括至少一种相同的车机信号数据。

在本申请的一个实施例中，车辆状态单元2210根据第一信号数据和驾驶模式信息确定车辆状态参数可参见图5，图5是本申请的一示例性实施例示出的一种具体的车辆状态单元运行流程示意图。

在本申请的一个具体实施例中，车辆状态单元获取外部信号后分别进行车速计算、滑移率计算、路面识别、目标横摆角计算、路面特征识别后，输出车辆状态信号，在该具体实施例中，外部信号与上述实施例中的车机信号数据和驾驶模式信息一致，图示中车辆状态框与车辆状态模块一致，车辆状态信号与上述实施例中的车辆状态参数一致。

在本申请的一个实施例中，根据第一信号数据和驾驶模式信息确定车辆状态参数包括根据方向盘转角数据和方向盘转角速率数据，识别在不同路面下不同驾驶工况的车辆状态，并确定参考车速，根据路面特征数据确定路面状态和附着系数；根据车速信号数据和轮速信号数据，确定车轮滑移率以及目标横摆角速度；根据方向盘转角数据、参考车速、路面特征数据，确定车轮前方路面特征。

在本申请的一个实施例中，车机控制模块中车辆状态单元根据第一信号数据和驾驶模式信息确定车辆状态参数后，还包括根据车辆状态参数中的目标横摆角和实际横摆角确定稳定因子，并根据稳定因子判定车辆稳定控制单元的启闭状态，其中，启闭状态包括开启状态和关闭状态。

在本申请的一个实施例中，若车辆稳定控制单元的启闭状态为开启状态，则制动力矩仲裁单元以车辆稳定控制单元优先级大于车辆舒适控制单元的仲裁策略，对第一制动力矩控制参数和第二制动力矩控制参数进行仲裁，得到综合制动控制指令。

在本申请的一个实施例中，车辆舒适控制单元2220的结构示意图可参见图4，图4是本申请的一示例性实施例示出的车辆舒适控制单元示意图。

如图4所示，在一示例性的实施例中，车辆舒适控制单元包括垂向控制子单元2221、横向控制子单元2222、纵向控制子单元2223、增值控制子单元2224以及驻车控制子单元2225。

其中，垂向控制子单元2221，用于对底盘执行模块中的空气弹簧进行控制，输出垂向控制指令，以对车机高度进行调节；横向控制子单元2222，用于对底盘执行模块中的减震器、后轮转向控制器和主动稳定杆进行控制，输出横向控制指令，以对车机弯道行驶的侧倾幅度进行调节；纵向控制子单元2223，用于对底盘执行模块中的减震器和电子制动控制器进行控制，并向车辆驱动控制单元发送纵向驱动控制指令，输出纵向控制指令和纵向制动力矩控制参数，以对车机直线行驶时车身垂向稳定进行调节；增值控制子单元2224，用于对底盘执行模块中的电子制动控制器进行控制，输出增值制动力矩控制参数，以进行自动驻车、陡坡辅助、主动减速、制动预警和主动刹车中至少一种控制；驻车控制子单元2225，用于对底盘执行模块中的驻车卡钳控制器进行控制，输出驻车控制指令，以对驻车卡钳进行夹紧控制。

在本申请的一个实施例中，车辆舒适控制单元还包括：减震器阻尼仲裁子单元，用于对由横向控制子单元输出横向减震器阻尼控制参数，和由纵向控制子单元输出纵向减震器阻尼控制参数进行减震器阻尼仲裁，得到减震器阻尼控制指令。

在本申请的一个具体实施例中，在对执行机构的控制中，可调减震器阻尼的控制通过从驾驶状态拟合得到的减震器目标阻尼曲线，控制器采用开环控制的方式，通过PWM电流控制可调减震器电磁阀体开度实时调节减震器阻尼，使减震器阻尼独立控制。

在本申请的一个具体实施例中，后轮转向通过车速和前轮转向角度等信息，得到转弯半径或高速稳定需求，通过FOC(电机矢量控制)实现后轮转向电机目标转速控制，再经过蜗轮蜗杆行程转换，可实现目标转向角度控制。

在本申请的一个具体实施例中，主动稳定杆刚度同样通过FOC控制电机转向，通过目标转速-目标行程-目标扭矩-目标刚度的转换逻辑实现稳定杆左右刚度的独立控制。

在本申请的一个具体实施例中，空气弹簧高度控制采用绝对高度，以高度传感器标定的零位点为基准沿Z轴上下差值计算得到，在空气弹簧压力回路中，通过控制气压回路中的气阀和压缩机对压力实现控制，控制气阀开启实现泄压，控制空气压缩机工作实现增压，同时通过高度传感器实现闭环控制。

在本申请的一个具体实施例中，根据轮胎的纵向力和侧向力特性，控制滑移率可进行车机稳定控制，滑移率的控制采用反馈控制，根据车辆行驶状态得到目标滑移率，再根据实际计算得到的滑移率实时完成车辆状态估算和目标滑移率调整，其滑移率可通过两方面控制实现，一是通过驱动扭矩，在极限驾驶需要高滑移率状态时，可增加其驱动扭矩，在稳定控制时，可减小其驱动扭矩；二是通知制动力矩的方式控制，对车轮施加目标液压，实现目标滑移率控制。

在本申请的一个具体实施例中，横向控制子单元的车辆横向控制通过方向盘转角，方向盘转角速率，可以识别驾驶工况是进入弯道还是出弯道，进一步的通过参考车速、制动力矩、电机扭矩信号识别为不同车速下的匀速进/出弯，加速进/出弯，减速进/出弯驾驶状态。弯道控制模块会对驾驶模式进行识别，以车身高度，空气弹簧刚度等信息为基础，和纵向目标拟合得到减震器阻尼控制曲线，后轮转向角度，主动稳定杆刚度，再根据实际横摆角速度和侧向加速度数据等信号，完成目标参数补偿。

在本申请的一个具体实施例中，常规底盘模式下，在匀速进/出弯工况，车辆横摆角速度和侧向加速度呈现稳定状态变化，减震器阻尼遵循同侧一致左右不一致控制策略，同时根据方向盘转向角度(转弯半径)控制后轮转向转动固定角度，控制主动稳定杆提高弯道外侧端刚度，减小车辆侧倾；加速进/出弯工况，车辆侧向加速度出现增大趋势，在匀速进/出弯控制的基础上，同时结合横摆角速度，可以识别车辆过度转向和不足转向趋势，当车辆出现上述趋势时，控制后轮转向器减小或增大角度，可减小过度转向和不足转向趋势，主动稳定杆前后轴进行刚度差控制，电控可调减震器进行四轮独立控制，在避免车辆侧倾的同时减少车辆俯仰，保证四个车轮最大抓地力；在加速过弯工况时，车辆驱动控制也会独立工作，车辆驱动控制实时监测前后轴车轮打滑信息，动态调节前后驱动力矩，减小过度转向和不足转向趋势，配合车辆横向控制提升弯道舒适性；减速进/出弯工况，车辆侧向加速度出现减小趋势，根据减速度大小，电控可调减震器进行不同程度的四轮独立控制，在避免车辆侧倾的同时减少车辆俯仰，保证四个车轮最大抓地力。

在本申请的一个具体实施例中，在自定义模式下，用户可以自定义车辆侧向控制强度，在同一等级侧向控制强度下，通过对控制曲线的拟合，不同车身高度，空气弹簧刚度下可尽可能实现同样的侧倾幅度控制，以此可以提升驾驶乐趣。

在本申请的一个具体实施例中，漂移模式下的车辆横向控制采用与常规模式及自定义模式下不同功能的控制策略，漂移模式下应尽快让车辆完成控制的失稳状态。在控制开始，减小车辆外侧减震器阻尼，使车辆能够快速实现甩尾，在车辆实际横摆增加的过程中，逐步提升车辆外侧减震器阻尼，使车辆实际横摆角速度平稳贴近漂移目标横摆角速度；在车辆进行偏移左右换向时，内侧减震器切换为外侧减震器，控制其阻尼快速下降，外侧减震器切换为内侧减震器，控制其阻尼增加，人为控制其横摆角速度的快速切换，实际横摆角速度完成方向转换后，控制平稳增加当前外侧减震器阻尼，使横摆角速度平稳贴近目标横摆角速度。

在本申请的一个具体实施例中，纵向控制子单元的车辆纵向控制包括车辆停驶工况识别、直线舒适性控制、起步舒适性控制、停车舒适性控制，其控制对象为车辆在直线行驶时车身的垂向稳定性，包括起步、加速、匀速、减速、停车时的控制。

在本申请的一个具体实施例中，直线舒适性控制首先根据驾驶模式选取不同的控制策略，若为运动或标准、或舒适性常规模式车辆采用固定标定的控制曲线控制电控可调减震器阻尼；若为自定义模式，以车身高度，空气弹簧刚度稳基础，根据横向自定义参数拟合得到减震器阻尼控制曲线，在自定义模式下，可以实现不同车身高度，空气弹簧刚度下同样的舒适性，在提升车辆通过性的同时，不降低车辆舒适性。直线舒适性控制根据车轮前路面特征可以和接触时间可以对该侧减震器阻尼进行阻尼预调节；再根据车身加速和车轮加速度识别是否完成坑洼路面碾压，完成阻尼的补偿控制。

在车辆处于匀速状态时，根据车速区间，得到不同舒适度控制曲线，控制输出目标阻尼进行减震器阻尼调节。车辆处于减速时，根据得到不同的减速幅度，增加前轴悬架阻尼，减少车头下沉幅度。车辆处于加速时，根据驾驶工况状态标识得到不同的加速幅度，在无坑洼时，增加后悬架阻尼，在减少车头上抬幅度同时增加前轮抓地力，可以减小车轮打滑概率。加速和减速控制过程中，如遇坑洼路面，车轮跳动舒适性控制优先级高于俯仰控制，优先响应舒适控制目标阻尼。起步舒适性控制需要参考目标扭矩、增值功能和电子驻车功能执行等信号状态，比如自动驻车保压状态，电子驻车卡钳夹紧状态等，如果目标驱动扭矩过大，自动驻车卸载制动力矩及电子驻车释放需要一定时间，车辆起步会不平顺，此时，通过车辆纵向控制发送舒适起步状态给到车辆驱动控制，抑制实际扭矩的加载，同时发出自动驻车制动或电子驻车释放指令并增加后悬减震器阻尼，自动驻车完成制动力矩鞋卸载或电子驻车释放后，解除驱动扭矩抑制，相互配合实现起步平稳控制。停车舒适控制，根据减速度大小设定不同的前后轴阻尼曲线，同时输出纵向制动目标，减小停车时的制动惯性，提升车辆停车舒适性。

在本申请的一个具体实施例中，驻车控制子单元参照集成PBC和SSM，采用左右卡钳独立控制实现冗余，由控制器底层驱动执行机构完成驻车夹紧和释放。电子驻车通过路面坡度得到其对应的目标夹紧力，控制通过预驱芯片驱动H桥实现电机驱动控制，由电流计算得到其实际夹紧力，与目标夹紧力形成闭环控制。

在本申请的一个具体实施例中，车辆驱动控制单元包含目标驱动扭矩，扭矩分配，能量回收仲裁。其中，常规驾驶模式下，目标驱动扭矩模块根据驾驶模式和档位得到不同的加速踏板开度对应的扭矩Map图，得到整车目标驱动扭矩初始值；漂移模式下，默认使用运动模式扭矩Map图。得到目标扭矩初始值，再结合电机扭矩当前实际值进行偏差处理；电机的实际能执行的扭矩大小受电机温度，电池的放电功率影响，所以在目标扭矩计算中对电机状态和电池状态进行补偿处理，得到最终整车目标驱动扭矩，包括电机驱动扭矩和电机能量回收扭矩。驱动控制在不同驾驶模式下，采用不同的扭矩分配控制。

其中，常规驾驶模式下扭矩分配对整车驱动目标扭矩进行前后轴电机目标扭矩分配，在车辆起步阶段，通过静态扭矩分配得到前后轴电机目标扭矩，其分配策略与整车目标驱动扭矩大小有关，若目标扭矩值比较大，采用后多前少策略，若目标扭矩较小，采用前少后多或平均分配原理。动态扭矩分配参考滑移率处理结果实现动态分配，滑移率处理结合整车状态得到的滑移率和旋变传感器电机转速信号，可精准识别前后轴打滑量，若前轴出现较大打滑量，将前轴部分扭矩减小，增大后轴目标扭矩，反之，增大前轴目标扭矩，减小后轴目标扭矩，使前后轴电机都保持最大动力输出。

在本申请的一个具体实施例中，能量回收仲裁模块对电机能量回收和制动能量回收做取大仲裁处理，通过扭矩分配模块，完成前后电机目标能量回收大小分配。

在本申请的一个具体实施例中，漂移模式下，初始阶段，车辆完成起步后，根据漂移目标横摆角，重新分配电机扭矩，使后电机扭矩增大，前电机扭矩减小，让车辆呈现过度转向趋势，快速甩尾；进入漂移状态后，控制后电机扭矩逐步减小，前电机扭矩逐步增大，使实际横摆角速度平滑贴近漂移目标横摆角速度；在进行漂移换向时，车辆根据漂移目标横摆角，前轴迅速卸载扭矩，增加车轮侧向抓地力，完成车头方向转换，当实际横摆角速度出现换向时，迅速增大后轴电机扭矩，让车辆进入反向甩尾，在实际横摆角速度贴近漂移目标横摆角速度过程中，控制前后电机扭矩比例，使曲线平滑贴近。

在本申请的一个具体实施例中，车辆稳定控制是通过驱动扭矩控制和制动扭矩控制实现，驱动扭矩控制其目的是降低驱动扭矩，通过调用驱动打滑控制扭矩接口实现，使车速可以更好地得到控制。制动扭矩的控制采取四轮独立控制的方式实现，其目的一是降低车速，二是通过独立车轮的制动扭矩对整车产生纠偏力矩；车辆出现过度转向时，以车辆的外侧车轮为控制对象，尤其外前轮，此时前轴外侧车轮为负载最高的车轮，反过来提高了车轮的效率，而前轴制动器通常具备较高的CP值(制动效能)，较小的制动压力可以产生较大的制动扭矩并且可控，它会导致较大减速，从而降低动能，在过度转向的控制后段，可降低对外前轮的控制，转而对外后轮控制，此时可以使制动干预更加舒适，方向盘反馈得到优化。不足转向时，意味着车辆前轮的侧偏角变大，车辆不能按预期行驶轨迹前行，此时优先对内后轮进行液压制动，产生纠偏力矩，但后轴的CP值较小，能产生的制动力矩有限，在严重的不足转向时，可以内侧前轮进行液压制动，令车辆的转向更加敏捷。

在本申请的一个具体实施例中，驱动打滑控制目的是防止车辆在湿滑路面行驶时，驱动车轮出现严重打滑使车辆失去转向力(前驱车)或产生甩尾风险(后驱车)。驱动打滑控制分扭矩控制和制动力矩控制，扭矩控制又分控制和执行两部分，在域控制器软件架构中将扭矩执行部分集成到电机控制器中，底盘域控制器驱动打滑控制完成目标驱动扭矩的计算，拟合成转速，通过CAN给到电机控制器，在电机控制器中完成扭矩转换，实现分布式控制。在驱动车轮产生驱动力时，通过车轮转速和整车参考车速，可以实时得到车轮的打滑量，而因差速器本身结构因素，当一侧车轮出现大量打滑时，另一侧无法施加有效驱动扭矩，所以当一侧驱动轮出现过大打滑量时，对该侧车轮施加根据打滑量计算得到的制动压力，从而提升另一侧车轮驱动力，同时根据目标驱动扭矩降低驱动扭矩，在降低打滑量的同时，避免打滑车制动盘温度过高，驱动扭矩根据车速实时完成调整，保证车辆的加速性和稳定性；当两侧车轮同时打滑时，为保证车辆起步的平稳性，以降低驱动扭矩为主要方式减小打滑量，两侧车轮打滑量无大偏差时，不进行制动压力介入,避免两侧车轮驱动扭矩偏差，车轮行驶偏差。对于四驱车辆，前后轴分别进行驱动打滑控制，同时进行前后轴动力实时分配，左右车轮的控制方式与上述方法一致，前后轴的打滑控制上，进行扭矩分配的实时调整，若前轴出现严重打滑，后轴未出现打滑或打滑量较小时，将整车的驱动扭矩转移的后轴，为整车提供有效驱动力，反之，前轴未出现打滑或打滑量较小时，将整车的驱动扭矩转移的前轴，为整车提供有效驱动力。

在本申请的一个具体实施例中，拖拽扭矩控制目的是防止车辆在能量回收时出现车轮抱死问题，在本申请的一个具体实施例拖拽扭矩控制采用与驱动打滑控制同样的控制架构，以分别接收前轴电机目标能量回收和实际回收大小作为输入参数，根据车轮抱死的滑移率计算升扭目标扭矩，同时将该扭矩转换为转速信号传递给电机控制器，在电机控制器中集成扭矩拖拽扭矩计算模块，将转速转换为对应的扭矩，为便于区分，拖拽扭矩控制和驱动打滑控制的目标转速作为两组信号分别给到电机控制器。

本发明实施例中的一种域控制系统和车辆，该系统包括用于获取车机的车机信号数据和驾驶模式信息的外部信号模块，用于输出控制器控制指令的车机控制模块，用于根据控制器控制指令控制车机控制器的底盘执行模块，其中车机控制模块还包括车辆状态单元、车辆舒适控制单元、车辆驱动控制单元、车辆稳定控制单元、制动力矩仲裁单元；基于外部信号模块获取的数据及信息，通过车机控制模块在进一步的确定车辆状态参数后，依据驾驶模式进行舒适控制、驱动控制、稳定控制，并以仲裁后的制动力矩进行输出控制，实现域控制器的集成控制，避免现有分布式控制对于控制器开发的复杂性，且在驾驶模式信息加入控制流程后，实现对车机控制的智能化和体验感提升；本申请还可以提供的有益效果包括：通过对传感器信号的统一采集、车机功能的统一控制以及执行器的统一执行动作，可以提升汽车的控制效率，节约控制过程中的计算资源投入；另一方面基于驾驶模式信息对车机，在满足稳定性的前提下，提升对车辆舒适性的控制，提升了底盘控制的自定义化和智能化。

对应上述实施例，本发明还提出了一种车辆，本发明实施例提出的车辆，包括上述实施例提出的域控制系统，其具体实施方式可参照上述实施例，其中，域控制系统基于外部信号模块获取的数据及信息，通过车机控制模块在进一步的确定车辆状态参数后，依据驾驶模式进行舒适控制、驱动控制、稳定控制，并以仲裁后的制动力矩进行输出控制，实现域控制器的集成控制，避免现有分布式控制对于控制器开发的复杂性，且在驾驶模式信息加入控制流程后，实现对车机控制的智能化和体验感提升。

此外，还需要说明的是，附图中的流程图和框图，图示了按照本申请各种实施例的系统、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。其中，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，上述模块、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，两个接连地表示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，框图或流程图中的每个方框，以及框图或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操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。

描述于本申请实施例中所涉及的单元可以通过软件的方式实现，也可以通过硬件的方式来实现，所描述的单元也可以设置在处理器中。其中，这些单元的名称在某种情况下并不构成对该单元本身的限定。

上述实施例仅示例性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，但凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (13)

1.一种域控制系统，其特征在于，所述域控制系统包括：

外部信号模块，用于获取车机的车机信号数据和驾驶模式信息，并将所述车机信号数据和驾驶模式信息所述发送至功能控制模块；

车机控制模块，用于输出控制器控制指令，并将所述控制器控制指令发送至底盘执行模块；

底盘执行模块，用于根据所述控制器控制指令控制车机控制器；

所述外部信号模块、车机控制模块和底盘执行模块通过通信连接。

2.根据权利要求1所述的域控制系统，其特征在于，所述车机控制模块包括：

车辆状态单元，用于根据第一信号数据和驾驶模式信息确定车辆状态参数；

车辆舒适控制单元，用于根据驾驶模式信息、第二信号数据和至少一种车辆状态参数进行车辆舒适控制，得到第一制动力矩控制参数和车辆舒适控制指令；

车辆驱动控制单元，用于基于驾驶模式信息匹配得到目标驱动扭矩初始值，并根据驾驶模式信息、目标驱动扭矩初始值、第三信号数据和至少一种车辆状态参数进行驱动扭矩分配和能量回收，得到车辆驱动控制指令；

车辆稳定控制单元，用于根据所述驾驶模式信息、第四信号数据和分别进行至少一种车辆状态参数进行车辆稳定控制，得到第二制动力矩控制参数和车辆稳定控制指令；

制动力矩仲裁单元，用于根据预设仲裁决策对第一制动力矩控制参数和第二制动力矩控制参数进行仲裁，得到综合制动控制指令；

其中，所述控制器控制指令包括车辆舒适控制指令、车辆驱动控制指令、车辆稳定控制指令和综合制动控制指令中至少一种；

所述第一信号数据、第二信号数据、第三信号数据和第四信号数据包括车机信号数据中至少一种数据。

3.根据权利要求1所述的域控制系统，其特征在于，所述外部信号模块包括：

传感器信号接收单元，用于接收设置于车机的至少一个传感器的传感器信号数据，所述传感器信号数据至少包括车速信号数据、轮速信号数据、纵向加速度数据、横向加速度数据、横摆角速度数据、加速踏板开度数据、车身加速度数据、车轮加速度数据、车身高度数据、实际横摆角；

驾驶信号接收单元，用于接收车机总线传输的驾驶信号数据，所述总线信号数据至少包括电机转速数据、电机旋转角度数据、方向盘转角数据、方向盘转角速率数据、路面特征数据及对应车距数据；

中控信号接收单元，用于接收中控系统传输的驾驶模式信息；

所述车机信号数据包括传感器信号数据和驾驶信号数据。

4.根据权利要求2所述的域控制系统，其特征在于，所述第一信号数据包括车速信号数据、轮速信号数据、纵向加速度数据、横向加速度数据、横摆角速度数据、方向盘转角数据、方向盘转角速率数据、路面特征数据，所述根据第一信号数据和驾驶模式信息确定车辆状态参数包括：

根据方向盘转角数据和方向盘转角速率数据，识别在不同路面下不同驾驶工况的车辆状态，并确定参考车速，根据路面特征数据确定路面状态和附着系数；

根据车速信号数据和轮速信号数据，确定车轮滑移率以及目标横摆角速度；

根据方向盘转角数据、参考车速、路面特征数据，确定车轮前方路面特征。

5.根据权利要求1所述的域控制系统，其特征在于，所述底盘执行模块包括：

通信单元，用于接收所述控制器控制指令；

控制器控制单元，用于根据所述控制器控制指令控制车机控制器；

车机控制器，包括减震器、空气弹簧、后轮转向控制器、主动稳定杆、电子制动控制器、驻车卡钳控制器、前轴驱动电机控制器和后轴驱动电机控制器。

6.根据权利要求2所述的域控制系统，其特征在于，所述车辆舒适控制单元包括：

垂向控制子单元，用于对底盘执行模块中的空气弹簧进行控制，输出垂向控制指令，以对车机高度进行调节；

横向控制子单元，用于对底盘执行模块中的减震器、后轮转向控制器和主动稳定杆进行控制，输出横向控制指令，以对车机弯道行驶的侧倾幅度进行调节；

纵向控制子单元，用于对底盘执行模块中的减震器和电子制动控制器进行控制，并向车辆驱动控制单元发送纵向驱动控制指令，输出纵向控制指令和纵向制动力矩控制参数，以对车机直线行驶时车身垂向稳定进行调节；

增值控制子单元，用于对底盘执行模块中的电子制动控制器进行控制，输出增值制动力矩控制参数，以进行自动驻车、陡坡辅助、主动减速、制动预警和主动刹车中至少一种控制；

驻车控制子单元，用于对底盘执行模块中的驻车卡钳控制器进行控制，输出驻车控制指令，以对驻车卡钳进行夹紧控制；

所述第一制动力矩控制参数包括纵向制动力矩控制参数和增值制动力矩控制参数；

所述车辆舒适控制指令包括垂向控制指令、横向控制指令、纵向控制指令和驻车控制指令中至少一种。

7.根据权利要求6所述的域控制系统，其特征在于，所述车辆舒适控制单元还包括：

减震器阻尼仲裁子单元，用于对由横向控制子单元输出横向减震器阻尼控制参数，和由纵向控制子单元输出纵向减震器阻尼控制参数进行减震器阻尼仲裁，得到减震器阻尼控制指令。

8.根据权利要求2所述的域控制系统，其特征在于，所述车机控制模块中车辆状态单元根据第一信号数据和驾驶模式信息确定车辆状态参数后，还包括根据车辆状态参数中的目标横摆角和实际横摆角确定稳定因子，并根据所述稳定因子判定车辆稳定控制单元的启闭状态，所述启闭状态包括开启状态和关闭状态。

9.根据权利要求8所述的域控制系统，其特征在于，若车辆稳定控制单元的启闭状态为开启状态，则所述制动力矩仲裁单元以车辆稳定控制单元优先级大于车辆舒适控制单元的仲裁策略，对第一制动力矩控制参数和第二制动力矩控制参数进行仲裁，得到综合制动控制指令。

10.根据权利要求2所述的域控制系统，其特征在于，车辆驱动控制单元在基于驾驶模式信息匹配得到目标驱动扭矩初始值，并根据驾驶模式信息、目标驱动扭矩初始值、第三信号数据和至少一种车辆状态参数进行驱动扭矩分配和能量回收之前，还包括：

根据接收到的车辆状态参数中的车轮滑移率判定车辆驱动轮是否处于打滑状态，若处于打滑状态则基于滑移率查表确定打滑驱动扭矩分配量，并根据所述打滑驱动扭矩分配量对底盘执行模块中的前轴驱动电机控制器和后轴驱动电机控制器进行扭矩分配。

11.根据权利要求1-10任一项所述的域控制系统，其特征在于，所述域控制系统还包括：

总线模块，包括网络总线和硬线，用于连接外部信号模块、车机控制模块和底盘执行模块。

12.根据权利要求1-10任一项所述的域控制系统，其特征在于，所述驾驶模式信息包括常规驾驶模式控制信息和自定义驾驶模式。

13.一种车辆，其特征在于，所述车辆包括：

如权利要求1至12中任一项所述的域控制系统。