车辆及其控制方法和控制装置

技术领域

本发明涉及车辆技术领域，尤其涉及一种车辆的控制方法、一种车辆的控制装置和一种车辆。

背景技术

随着社会经济的飞速发展，机动车日渐普及。在夏季，多个台风相继入侵东南沿海地区，导致我国多个省份发生强降雨，部分地区会出现不同程度的内涝，正常行驶或者停放的车辆会因泡水给车主带来人身伤害和财产损失。

目前的涉水系统，能够识别车辆涉水，仪表显示水位并向驾驶员发出报警信息，但车辆无法实现在深水中行驶的功能。另外，现有技术中还一种水陆两栖车，该车辆配备两套动力和传动系统，虽然可以实现车辆在水中行驶的功能，但是增加系统零部件，研发成本高，且多应用于军事等专用车辆，无法适合家用。因此，一款可以在水中应急使用的、价格亲民的乘用车急需被开发。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的第一个目的在于提出一种车辆的控制方法，在判断车辆车轮处于漂浮状态时，改变电机的输出扭矩以及车辆的车轮正转和/或反转，能够实现车辆的水陆两用，且制造成本低，实用性高。

本发明的第二个目的在于提出一种车辆的控制装置。

本发明的第三个目的在于提出一种车辆。

为达到上述目的，本发明第一方面实施例提出了一种车辆的控制方法，包括：确定车辆的车轮处于漂浮状态；获取车辆的控制指令；获取车辆的车轮处于漂浮状态时的第一驱动策略；根据第一驱动策略和控制指令驱动车辆的车轮正转和/或反转。

根据本发明实施例的车辆的控制方法，确定车辆的车轮处于漂浮状态，获取车辆的控制指令，获取车辆的车轮处于漂浮状态时的第一驱动策略，根据第一驱动策略和控制指令驱动车辆的车轮正转和/或反转。由此，该方法在判断车辆车轮处于漂浮状态时，改变电机的输出扭矩以及车辆的车轮正转和/或反转，能够实现车辆的水陆两用，且制造成本低，实用性高。

另外，根据本发明上述实施例的车辆的控制方法还可以具有如下的附加技术特征：

根据本发明的一个实施例，确定车辆的车轮处于漂浮状态，包括：获取车辆的涉水深度；在车辆的涉水深度大于预设浮水阈值时，确定车辆的车轮处于漂浮状态。

根据本发明的一个实施例，确定车辆的车轮处于漂浮状态，包括：获取车辆的悬架高度变化量；在悬架高度变化量大于预设高度阈值时，确定车辆的车轮处于漂浮状态。

根据本发明的一个实施例，确定车辆的车轮处于漂浮状态，包括：获取车辆的车轮滑移率；在所有车轮的滑移率均大于预设滑移率阈值时，确定车辆的车轮处于漂浮状态。

根据本发明的一个实施例，根据第一驱动策略和控制指令驱动车辆的车轮正转和/或反转，包括：在控制指令为前进控制指令时，根据第一驱动策略和前进控制指令控制车辆的车轮正转；在控制指令为后退控制指令时，根据第一驱动策略和前进控制指令控制车辆的车轮反转；在控制指令为转向控制指令时，根据第一驱动策略和转向控制指令控制车辆的左右车轮按照相反的方向转动。

根据本发明的一个实施例，根据第一驱动策略和转向控制指令控制车辆的左右车轮按照相反的方向转动，包括：在转向控制指令为左转向控制指令时，控制车辆的至少一个左车轮反转，并控制车辆的至少一个右车轮正转；在转向控制指令为右转向控制指令时，控制车辆的至少一个左车轮正转，并控制车辆的至少一个右车轮反转。

根据本发明的一个实施例，在车辆的车轮未处于漂浮状态时，车辆的控制方法还包括：获取车辆的车轮的第二驱动策略；根据第二驱动策略和控制指令驱动车辆的车轮正转和/或反转。

根据本发明的一个实施例，车辆的控制方法还包括：获取车辆的轮速和GPS定位信号；根据车辆的轮速和GPS定位信号获取车辆的车速。

为达到上述目的，本发明第二方面实施例提出了一种车辆的控制装置，包括：确定模块，用于确定车辆的车轮处于漂浮状态；第一获取模块，用于获取车辆的控制指令；第二获取模块，用于获取车辆的车轮处于漂浮状态时的第一驱动策略；控制模块，用于根据第一驱动策略和控制指令驱动车辆的车轮正转和/或反转。

根据本发明实施例的车辆的控制装置，通过确定模块确定车辆的车轮处于漂浮状态，通过第一获取模块获取车辆的控制指令，并通过第二获取模块获取车辆的车轮处于漂浮状态时的第一驱动策略，以及通过控制模块根据第一驱动策略和控制指令驱动车辆的车轮正转和/或反转。由此，该装置在判断车辆车轮处于漂浮状态时，改变电机的输出扭矩以及车辆的车轮正转和/或反转，能够实现车辆的水陆两用，且制造成本低，实用性高。

为达到上述目的，本发明第三方面实施例提出的一种车辆，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的车辆的控制程序，处理器执行车辆的控制程序时，实现上述的车辆的控制方法。

本发明实施例的车辆，通过执行上述的车辆的控制方法，能够实现车辆的水陆两用，且制造成本低，实用性高。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

图1为根据本发明实施例的车辆的控制方法的流程图；

图2为根据本发明实施例的车辆涉水示意图；

图3为根据本发明一个实施例的车辆原地转向示意图；

图4为根据本发明一个具体示例的车辆的控制方法的流程图；

图5为根据本发明实施例的车辆的控制装置的方框示意图；

图6为根据本发明实施例的车辆的方框示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面参考附图描述本发明实施例提出的车辆的控制方法、车辆的控制装置和车辆。

图1为根据本发明实施例的车辆的控制方法的流程图。

如图1所示，本发明实施例的车辆的控制方法可包括以下步骤：

S1，确定车辆的车轮处于漂浮状态。

根据本发明的一个实施例，确定车辆的车轮处于漂浮状态，包括：获取车辆的涉水深度；在车辆的涉水深度大于预设浮水阈值时，确定车辆的车轮处于漂浮状态。其中，预设浮水阈值可通过车辆浮水试验得到，也就是说在车辆质量、体积一定时，在水中浮水位置也一定。例如，将车辆放在不同的水位中进行多次测试，以获得不同的浮水位置，从而可确定车辆在涉水时对应的预设浮水阈值。

具体而言，如图2所示，在车辆涉水时，首先获取车辆的涉水深度，例如，涉水传感器安装在车辆两侧外后视镜的下方(图中仅显示出一个涉水传感器)，涉水传感器通过超声波原理，即计算声波从涉水传感器发出至水面的时间T1和接收到声波时的时间T2之间差值的一半并与声波的速度值相乘即可计算出传感器离水面的高度H1。即可通过公式H1＝V*ΔT/2计算得出，其中V为声波的速度，ΔT为T1与T2的差值。同样的，可以计算出涉水传感器到地面的高度H2。在获取到涉水传感器距离水面的高度H1与涉水传感器距离地面的高度H2后，即可计算出车辆的涉水深度H0(图中为H水深)，即H0＝H2-H1。

在计算出车辆的涉水深度之后，将涉水深度与预设浮水阈值进行比较，其中，在车辆的涉水深度小于等于预设浮水阈值时，说明当前地面上积水较少，车轮不会离地，不会漂浮在水面上，车辆可正常在陆地中行驶。在车辆的涉水深度大于预设浮水阈值时，说明当前地面上积水较多，车轮离开地面，漂浮在水中，车辆不能够正常行驶在地面上，即确定车辆的车轮处于漂浮状态。由此，可根据车辆的涉水深度与预设浮水阈值之间的大小关系，确定车辆的车轮是否处于漂浮状态。

根据本发明的另一个实施例，确定车辆的车轮处于漂浮状态，包括：获取车辆的悬架高度变化量；在悬架高度变化量大于预设高度阈值时，确定车辆的车轮处于漂浮状态，其中，预设高度阈值可根据实际情况而定。

具体而言，为了更进一步地确定车辆的车轮是否处于漂浮状态，还可以根据车辆的悬架高度变化量进行辅助判断。判断车辆的悬架高度变化量与预设高度阈值之间的大小关系，当车辆的悬架高度变化量大于预设高度阈值时，说明车轮已经离开地面，车辆的悬架受自身重量影响，处于自由垂落状态，车辆的悬架高度相比在地面时悬架高度会增加，例如，可通过安装在车身底盘的霍尔式车身高度传感器，实时感应车身悬架高度的变化，在悬架高度变化量大于预设高度阈值时，可确定车辆的车轮处于漂浮状态。当车辆的悬架高度变化量不大于预设高度阈值时，说明车轮并未离开地面，没有受重量的影响造成车辆的悬架高度变化，也就是说，车辆的车轮未处于漂浮状态。

根据本发明的又一个实施例，确定车辆的车轮处于漂浮状态，包括：获取车辆的车轮滑移率；在所有车轮的滑移率均大于预设滑移率阈值时，确定车辆的车轮处于漂浮状态。其中，预设滑移率阈值可根据实际情况而定。

根据本发明的一个实施例，车辆的控制方法还包括：获取车辆的轮速和GPS定位信号；根据车辆的轮速和GPS定位信号获取车辆的车速。

具体而言，为了更进一步地确定车辆的车轮是否处于漂浮状态，不仅可以根据车辆的悬架高度变化量确定，还可以根据车轮的滑移率进行辅助判断。判断所有车轮的滑移率与预设滑移率阈值之间的大小关系，当所有车轮的滑移率均大于预设滑移率阈值时，可确定车辆的车轮处于漂浮状态；当有车轮的滑移率不大于预设滑移率阈值时，可确定车辆的车轮未处于漂浮状态，其中，车轮的滑移率等于轮速与车速的差值与轮速的比值。车辆在陆地上行驶，可通过轮速传感器测量的轮速从而计算出车速，而在水中，车辆处于漂浮状态，由于车轮在水中空转，通过轮速计算的车速不准确，通过车辆GPS(Global PositioningSystem，全球定位系统)，根据GPS测速原理计算车速，即据车辆行驶的两个位置处的定位数据及两位置处之间时间差即可计算出速度数据。例如，车辆的车轮处于漂浮状态时，车轮空转，车速为0，滑移率达到最大为100％。由此，通过车辆的涉水深度、车辆的悬架高度、车轮的滑移率综合判断车辆是否处于漂浮状态，在车辆的车轮处于漂浮状态时，控制车轮的正转和/或反转，从而实现车辆在水中的前进、后退和转向，只需要做好车舱密封性便可实现车辆的水陆两栖行驶。

S2，获取车辆的控制指令，其中，控制指令可以为前进控制指令、后退控制指令以及转向控制指令。

S3，获取车辆的车轮处于漂浮状态时的第一驱动策略。

S4，根据第一驱动策略和控制指令驱动车辆的车轮正转和/或反转。

具体而言，本发明实施例的车辆只用一套动力系统，车辆在漂浮状态下行驶的第一驱动策略(油门控制策略，也即电机转速随油门增大而升高的变化曲线)和陆地中行驶不同，同样的油门开度对应的车轮转速和电机输出扭矩不同。例如，与车辆在陆地中行驶相比，车辆的车轮处于漂浮状态下，同样的油门开度对应的车轮转速较快一些，电机的输出扭矩更大一些，从而通过电机驱动车轮的快速旋转划水来产生推力，并根据控制指令驱动车辆的车轮正转或反转，或者根据控制指令驱动车辆的车轮正转和反转，以驱动车辆的车轮处于漂浮状态下的前进、后退或者转向。

根据本发明的一个实施例，根据第一驱动策略和控制指令驱动车辆的车轮正转和/或反转，包括：在控制指令为前进控制指令时，根据第一驱动策略和前进控制指令控制车辆的车轮正转；在控制指令为后退控制指令时，根据第一驱动策略和前进控制指令控制车辆的车轮反转；在控制指令为转向控制指令时，根据第一驱动策略和转向控制指令控制车辆的左右车轮按照相反的方向转动。

根据本发明的一个实施例，根据第一驱动策略和转向控制指令控制车辆的左右车轮按照相反的方向转动，包括：在转向控制指令为左转向控制指令时，控制车辆的至少一个左车轮反转，并控制车辆的至少一个右车轮正转；在转向控制指令为右转向控制指令时，控制车辆的至少一个左车轮正转，并控制车辆的至少一个右车轮反转。

具体而言，可根据车辆的车轮处于漂浮状态时的第一驱动策略和控制指令驱动车辆的车轮正转或反转，以控制车辆的前进或者后退。例如，在检测到档位信号为前进档位时，可以确定控制指令为前进控制指令，从而根据前进控制指令以及第一驱动策略控制车辆的全部车轮正转，车辆受车轮正向转动的作用产生向前的力，可实现车辆在水中前进。又如，在检测到档位信号为后退档位时，可以确定控制指令为后退控制指令，从而根据后退控制指令以及第一驱动策略控制车辆的全部车轮反转，车辆受车轮反向转动的作用产生向后的力，可实现车辆在水中后退。

还可以根据车辆的车轮处于漂浮状态时的第一驱动策略和控制指令驱动车辆的车轮正转和反转，以控制车辆在水中向左转或者向右转。例如，在检测到方向盘转动信号时，可确定控制指令为转向控制指令，在获取到转向控制指令后，可根据第一驱动策略和转向控制指令控制车辆的左右车轮按照相反的方向转动。

当转向控制指令为左转向控制指令时，控制左车轮反转，右车轮正转，其中，可以控制左侧两个车轮均反转，右侧两个车轮均正转；也可以控制左侧两个车轮中的一个反转，与左侧车轮对应的右侧车轮正转，另一个左轮和右轮均保持不动(既不正转，也不反转)。当转向控制指令为右转向控制指令时，控制左车轮正转，右车轮反转，其中，可以控制左侧两个车轮均正转，右侧两个车轮均反转；也可以控制左侧两个车轮中的一个正转，与左侧车轮对应的右侧车轮反转，另一个左轮和右轮均保持不动(既不正转，也不反转)。

例如，如图3所示，车辆的转向模式有A转向模式和B转向模式。在A转向模式下，两个左轮以及两个右轮都转动，在B转向模式下，只有左后车轮以及右后车轮转动。在A转向模式下，接收到转向控制指令为左转向控制指令时，根据左转向控制指令以及第一驱动策略控制车辆的两个左车轮反转，并控制车辆的两个右车轮正转，车辆左侧受左车轮反向转动产生向后的力，车辆右侧受右车轮正向转动产生向前的力，从而能够使车辆饶车辆的中心向左转向，该转弯方式能够减小在水中的左转弯半径，从而能够使得车辆在狭窄的道路中，若遇到障碍物等情况，便于车辆的转向掉头。

在B转向模式下，只有车辆的后轮正反转，接收到转向控制指令为左转向控制指令时，根据左转向控制指令以及第一驱动策略驱动车辆的左后车轮反转，并驱动车辆的右后车轮正转，车辆左侧受左后车轮反向转动产生向后的力，车辆右侧受右车轮正向转动产生向前的力，从而能够使车辆饶车辆的中心向左转向，减小在水中的左转弯半径，从而能够使得车辆在狭窄的道路中，若遇到障碍物等情况，便于车辆的转向掉头。

当转向控制指令为右转向控制指令时，根据右转向控制指令以及第一驱动策略驱动车辆的两个左车轮正转，并驱动车辆的两个右车轮反转，车辆左侧受左车轮正向转动产生向前的力，车辆右侧受右车轮反向转动产生向后的力，从而能够使车辆饶车辆的中心向右转向，减小在水中的右转弯半径，从而能够使得车辆在狭窄的道路中，若遇到障碍物等情况，便于车辆的转向掉头。

在B转向模式下，只有车辆的后轮正反转，当接收到转向控制指令为右转向控制指令时，根据右转向控制指令以及第一驱动策略驱动车辆的左后车轮正转，并驱动车辆的右后车轮反转，车辆左侧受左车轮正向转动产生向前的力，车辆右侧受右车轮反向转动产生向后的力，从而能够使车辆饶车辆的中心向右转向，减小在水中的右转弯半径，从而能够使得车辆在狭窄的道路中，若遇到障碍物等情况，便于车辆的转向掉头。

综上，通过检测车辆车轮的漂浮状态，在车辆车轮的漂浮状态时，根据漂浮状态下的油门曲线控制车轮的转速、扭矩以及转动方向，从而能够实现在水中的前进、后退和转向，只需保证车舱的密封性，保证水不会进入车内，便可实现水陆两栖行驶，并且生产成本低、实用性高。

根据本发明的一个实施例，在车辆的车轮未处于漂浮状态时，车辆的控制方法还包括：获取车辆的车轮的第二驱动策略；根据第二驱动策略和控制指令驱动车辆的车轮正转和/或反转。

具体而言，在车辆的车轮未处于漂浮状态时，例如车辆的涉水深度不大于预设浮水阈值，或者车辆的悬架高度变化量不大于预设高度阈值，或者有的车轮的滑移率不大于预设滑移率阈值时，可获取车辆的车轮的第二驱动策略(车辆在陆地行驶的油门控制策略)。在接收到控制指令时，例如，接收到前进控制指令、后退控制指令、左转向控制指令以及右转向控制指令时，可根据前进控制指令以及第二驱动策略驱动车辆的车轮正转，使车辆前进，根据后退控制指令以及第二驱动策略驱动车辆的车轮反转，使车辆后退，根据左转向控制指令以及第二驱动策略驱动车辆的至少一个左车轮反转、右车轮正转，使车辆左转，根据右转向控制指令以及第二驱动策略控制车辆的至少一个左车轮正转、右车轮反转，使车辆右转。

下面结合图4来描述本发明的控制方法。

作为一个具体示例，本发明的车辆的控制方法可包括以下步骤：

S101，获取车辆的涉水深度。

S102，判断车辆的涉水深度是否大于预设浮水阈值。如果是，执行步骤S103；如果否，执行步骤S108。

S103，判断车辆的悬架高度变化量是否大于预设高度阈值。如果是，执行步骤S104；如果否，执行步骤S108。

S104，判断所有车轮的滑移率是否均大于预设滑移率阈值。如果是，执行步骤S105；如果否，执行步骤S108。

S105，确定车辆的车轮处于漂浮状态。

S106，获取车辆的车轮处于漂浮状态时的第一驱动策略。

S107，根据第一驱动策略和控制指令驱动车辆的车轮正转和/或反转。

S108，确定车辆的车轮未处于漂浮状态。

S109，获取车辆的车轮未处于漂浮状态时的第二驱动策略。

S110，根据第二驱动策略和控制指令驱动车辆的车轮正转和/或反转。

综上所述，根据本发明实施例的车辆控制方法，确定车辆的车轮处于漂浮状态，获取车辆的控制指令，获取车辆的车轮处于漂浮状态时的第一驱动策略，根据第一驱动策略和控制指令驱动车辆的车轮正转和/或反转。由此，该方法在判断车辆车轮处于漂浮状态时，改变电机的输出扭矩以及车辆的车轮正转和/或反转，能够实现车辆的水陆两用，且制造成本低，实用性高。

对应上述实施例，本发明还提出了一种车辆的控制装置。

如图5所示，本发明实施例的车辆的控制装置，包括：确定模块10、第一获取模块20、第二获取模块30和控制模块40。

其中，确定模块10用于确定车辆的车轮处于漂浮状态。第一获取模块20用于获取车辆的控制指令。第二获取模块30用于获取车辆的车轮处于漂浮状态时的第一驱动策略。控制模块40用于根据第一驱动策略和控制指令驱动车辆的车轮正转和/或反转。

根据本发明的一个实施例，确定模块10确定车辆的车轮处于漂浮状态，具体用于：获取车辆的涉水深度；在车辆的涉水深度大于预设浮水阈值时，确定车辆的车轮处于漂浮状态。

根据本发明的一个实施例，确定模块10确定车辆的车轮处于漂浮状态，具体用于：获取车辆的悬架高度变化量；在悬架高度变化量大于预设高度阈值时，确定车辆的车轮处于漂浮状态。

根据本发明的一个实施例，确定模块10确定车辆的车轮处于漂浮状态，具体用于：获取车辆的车轮滑移率；在所有车轮的滑移率均大于预设滑移率阈值时，确定车辆的车轮处于漂浮状态。

根据本发明的一个实施例，控制模块40根据第一驱动策略和控制指令驱动车辆的车轮正转和/或反转，具体用于：在控制指令为前进控制指令时，根据第一驱动策略和前进控制指令控制车辆的车轮正转；在控制指令为后退控制指令时，根据第一驱动策略和前进控制指令控制车辆的车轮反转；在控制指令为转向控制指令时，根据第一驱动策略和转向控制指令控制车辆的左右车轮按照相反的方向转动。

根据本发明的一个实施例，控制模块40根据第一驱动策略和转向控制指令控制车辆的左右车轮按照相反的方向转动，具体用于：在转向控制指令为左转向控制指令时，控制车辆的至少一个左车轮反转，并控制车辆的至少一个右车轮正转；在转向控制指令为右转向控制指令时，控制车辆的至少一个左车轮正转，并控制车辆的至少一个右车轮反转。

根据本发明的一个实施例，控制模块40还用于：在车辆的车轮未处于漂浮状态时，获取车辆的车轮的第二驱动策略；根据第二驱动策略和控制指令驱动车辆的车轮正转和/或反转。

根据本发明的一个实施例，第二获取模块30还用于：获取车辆的轮速和GPS定位信号；根据车辆的轮速和GPS定位信号获取车辆的车速。

需要说明的是，本发明实施例的车辆的控制装置中未披露的细节，请参照本发明实施例的车辆的控制方法中所披露的细节，具体这里不再赘述。

根据本发明实施例的车辆的控制装置，通过确定模块确定车辆的车轮处于漂浮状态，通过第一获取模块获取车辆的控制指令，并通过第二获取模块获取车辆的车轮处于漂浮状态时的第一驱动策略，以及通过控制模块根据第一驱动策略和控制指令驱动车辆的车轮正转和/或反转。由此，该装置在判断车辆车轮处于漂浮状态时，改变电机的输出扭矩以及车辆的车轮正转和/或反转，能够实现车辆的水陆两用，且制造成本低，实用性高。

对应上述实施例，本发明还提出了一种车辆。

如图6所示，本发明实施例的车辆200可包括：存储器210、处理器220及存储在存储器210上并可在处理器220上运行的车辆的控制程序，处理器220执行车辆控制程序时，实现上述的车辆的控制方法。

本发明实施例的车辆，通过执行上述的车辆的控制方法，能够实现车辆的水陆两用，且制造成本低，实用性高。

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。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

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”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。