一种汽车差速控制系统及其控制方法、装置及存储介质

技术领域

本发明涉及汽车控制技术领域，尤其涉及一种汽车差速控制系统及其控制方法、装置及存储介质。

背景技术

目前商用车市场的差速锁控制系统包括机械差速锁和电子差速锁两类，这两类均存在一定的缺点。例如：现有的机械差速锁，操纵和使用不方便，需要人为操作打开或关闭，要求驾驶员需要掌握正确的操作方式，否则，可能会出现因驾驶员误操作而导致车辆差速系统等相关部件损坏，甚严重会危及车辆行驶安全；而电子差速锁目前大多数为基于ESC、IEBS系统扩展的一个功能，根据轮速差的判断来实现，但由于商用车所采用的轮速传感器均为磁电式轮速传感器，其轮速精度无法保证，特别是在低速行驶过程中轮速偏差过大，导致电子差速锁的启动和退出条件判断识别不准确，影响整车的舒适性和稳定性。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例的目的是提供一种汽车差速控制系统及其控制方法、装置及存储介质，能够提高车辆的安全性和稳定性。

第一方面，本发明实施例提供了一种汽车差速控制系统，包括IEBS控制单元、转向角和横摆率传感器、IEBS制动总阀、电子差速锁、机械差速锁及发动机，所述电子差速锁包括前桥霍尔式轮速传感器、单通道IEBS阀、后桥霍尔式轮速传感器、双通道IEBS阀及前桥ABS电磁阀，所述转向角和横摆率传感器、所述IEBS制动总阀、所述前桥ABS电磁阀、所述机械差速锁及所述发动机均与所述IEBS控制单元连接，所述前桥霍尔式轮速传感器通过所述单通道IEBS阀与所述控制单元连接，所述后桥霍尔式轮速传感器通过所述双通道IEBS阀与所述控制单元连接；其中，

所述IEBS制动总阀，用于输入刹车输入信号到所述IEBS控制单元；

所述转向角和横摆率传感器，用于监测方向盘转向角度和车身姿态信息，并将所述方向盘转向角度和车身姿态信息发送给所述IEBS控制单元；

所述前桥霍尔式轮速传感器，用于监测前轮的轮速信息，将所述前轮的轮速信息通过所述单通道IEBS阀发送给所述IEBS控制单元；

所述后桥霍尔式轮速传感器，用于监测后轮的轮速信息，将所述后轮的轮速信息通过所述双通道IEBS阀发送给所述IEBS控制单元；

所述IEBS控制单元，用于根据接收的所述方向盘转向角度和车身姿态信息、所述前轮的轮速信息及所述后轮的轮速信息确定是否启用所述机械差速锁或所述电子差速锁，以及根据所述刹车输入信号、所述机械差速锁或所述电子差速锁的控制信号控制所述发动机的驱动扭矩。

可选地，所述发动机、所述转向角和横摆率传感器、所述单通道IEBS阀及所述双通道IEBS阀中的一个或多个通过CAN总线与所述IEBS控制单元连接。

第二方面，本发明实施例提供了一种汽车差速控制系统的控制方法，包括：

接收方向盘转向角度和车身姿态信息、前轮的轮速信息及后轮的轮速信息；

根据所述方向盘转向角度和车身姿态信息确定车辆的转弯状态，根据所述前轮的轮速信息及所述后轮的轮速信息确定滑移率；所述转弯状态包括急转弯状态和非急转弯状态；

若所述车辆处于非急转弯状态且所述滑移率在预设阈值范围外，确定启动差速锁；

若电子差速锁处于正常状态，控制所述电子差速锁启动；

若在预设的时间范围内，所述滑移率恢复到所述预设阈值范围内，控制所述电子差速锁关闭；

若在预设的时间范围内，所述滑移率未恢复到所述预设阈值范围内，控制机械差速锁启动。

可选地，所述方法还包括：

若所述车辆处于急转弯状态或所述滑移率在所述预设阈值范围内，继续接收所述方向盘转向角度和车身姿态信息、所述前轮的轮速信息及所述后轮的轮速信息。

可选地，所述方法还包括：

若所述电子差速锁处于非正常状态，控制所述机械差速锁启动。

可选地，所述方法还包括：

若车辆处于急转弯状态，根据所述前轮的轮速信息确定前轮间的速度差值；

根据所述前轮间的速度差值确定补偿系数；

根据所述补偿系数对车轮进行转弯补偿。

第三方面，本发明实施例提供了一种汽车差速控制系统，包括：

第一模块，用于接收方向盘转向角度和车身姿态信息、前轮的轮速信息及后轮的轮速信息；

第二模块，用于根据所述方向盘转向角度和车身姿态信息确定车辆的转弯状态，根据所述前轮的轮速信息及所述后轮的轮速信息确定滑移率；所述转弯状态包括急转弯状态和非急转弯状态；

第三模块，用于若所述车辆处于非急转弯状态且所述滑移率在预设阈值范围外，确定启动差速锁；

第四模块，用于若电子差速锁处于正常状态，控制所述电子差速锁启动；

第五模块，用于若在预设的时间范围内，所述滑移率恢复到所述预设阈值范围内，控制所述电子差速锁关闭；

第六模块，用于若在预设的时间范围内，所述滑移率未恢复到所述预设阈值范围内，控制机械差速锁启动。

第四方面，本发明实施例提供了一种汽车差速控制装置，包括：

至少一个处理器；

至少一个存储器，用于存储至少一个程序；

当所述至少一个程序被所述至少一个处理器执行，使得所述至少一个处理器实现上述的方法。

第五方面，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，其中存储有处理器可执行的程序，所述处理器可执行的程序在由处理器执行时用于执行上述的方法。

实施本发明实施例包括以下有益效果：本实施例中IEBS控制单元连接转向角和横摆率传感器、IEBS制动总阀、机械差速锁、电子差速锁及发动机，通过转向角和横摆率传感器获取方向盘转向角度和车身姿态信息，通过前桥霍尔式轮速传感器获取前轮的轮速信息，通过后桥霍尔式轮速传感器获取后轮的轮速信息，并根据方向盘转向角度和车身姿态信息、前轮的轮速信息及后轮的轮速信息控制机械差速锁或电子差速锁的开启或关闭，满足不同路面情况下车辆差速锁自动控制，减少误操作，提高车辆的安全性和稳定性。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种汽车差速控制系统的结构框图；

图2是本发明实施例提供的一种汽车差速控制系统的控制方法的步骤流程示意图；

图3是本发明实施例提供的另一种汽车差速控制系统的控制方法的步骤流程示意图；

图4是本发明实施例提供的另一种汽车差速控制系统的控制方法的步骤流程示意图；

图5是本发明实施例提供的另一种汽车差速控制系统的结构框图；

图6是本发明实施例提供的一种汽车差速控制装置的结构框图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的详细说明。对于以下实施例中的步骤编号，其仅为了便于阐述说明而设置，对步骤之间的顺序不做任何限定，实施例中的各步骤的执行顺序均可根据本领域技术人员的理解来进行适应性调整。

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。

在以下的描述中，所涉及的术语“第一\第二\第三”仅仅是区别类似的对象，不代表针对对象的特定排序，可以理解地，“第一\第二\第三”在允许的情况下可以互换特定的顺序或先后次序，以使这里描述的本发明实施例能够以除了在这里图示或描述的以外的顺序实施。

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

对本发明实施例进行进一步详细说明之前，对本发明实施例中涉及的名词和术语进行说明，本发明实施例中涉及的名词和术语适用于如下的解释。

参阅图1，本发明实施例提供了一种汽车差速控制系统，包括IEBS控制单元、转向角和横摆率传感器、IEBS制动总阀、电子差速锁、机械差速锁及发动机，所述电子差速锁包括前桥霍尔式轮速传感器、单通道IEBS阀、后桥霍尔式轮速传感器、双通道IEBS阀及前桥ABS电磁阀，所述转向角和横摆率传感器、所述IEBS制动总阀、所述前桥ABS电磁阀、所述机械差速锁及所述发动机均与所述IEBS控制单元连接，所述前桥霍尔式轮速传感器通过所述单通道IEBS阀与所述控制单元连接，所述后桥霍尔式轮速传感器通过所述双通道IEBS阀与所述控制单元连接；其中，

所述IEBS制动总阀，用于输入刹车输入信号到所述IEBS控制单元；

所述转向角和横摆率传感器，用于监测方向盘转向角度和车身姿态信息，并将所述方向盘转向角度和车身姿态信息发送给所述IEBS控制单元；

所述前桥霍尔式轮速传感器，用于监测前轮的轮速信息，将所述前轮的轮速信息通过所述单通道IEBS阀发送给所述IEBS控制单元；

所述后桥霍尔式轮速传感器，用于监测后轮的轮速信息，将所述后轮的轮速信息通过所述双通道IEBS阀发送给所述IEBS控制单元；

所述IEBS控制单元，用于根据接收的所述方向盘转向角度和车身姿态信息、所述前轮的轮速信息及所述后轮的轮速信息确定是否启用所述机械差速锁或所述电子差速锁，以及根据所述刹车输入信号、所述机械差速锁或所述电子差速锁的控制信号控制所述发动机的驱动扭矩。

具体地，IEBS(Intelligent Electronic Brake Systems，智能电子制动控制系统)控制单元是一种控制器件，包括但不限于处理器等；发动机为车辆提供动力，机械差速锁和电子差速锁用于调节车辆内外层转速，转向角和横摆率传感器用于监测方向盘转向角度和车身姿态信息，IEBS制动总阀用于提供刹车信号信息；电子差速锁中的前桥霍尔式轮速传感器用于监测前轮的轮速信息，电子差速锁中的后桥霍尔式轮速传感器用于监测后轮的轮速信息，电子差速锁中的前桥ABS电磁阀用于调节前轮的刹车压力；IEBS控制单元根据接收的信息及预设的处理方式控制机械差速锁和电子差速锁的开启或关闭。

需要说明的是，霍尔式轮速传感器能够更精确地测量车轮的轮速信息。

可选地，所述发动机、所述转向角和横摆率传感器、所述单通道IEBS阀及所述双通道IEBS阀中的一个或多个通过CAN总线与所述IEBS控制单元连接。

具体地，发动机、转向角和横摆率传感器、单通道IEBS阀及双通道IEBS阀中的一个或多个通过CAN总线与IEBS控制单元连接，发动机、转向角和横摆率传感器、单通道IEBS阀、双通道IEBS阀、IEBS制动总阀、机械差速锁和前桥ABS电磁阀与IEBS控制单元之间的连接可以采用有线或无线的方式，有线方式包括CAN总线或I2C等等式，无线方式包括蓝牙或WIFI等方式。CAN(Controller Area Network)是ISO国际标准化的串行通信协议，满足车辆对安全性、舒适性、方便性、低功耗、低成本的要求。CAN总线采用了多主竞争式总线结构，具有多主站运行和分散仲裁的串行总线以及广播通信的特点；CAN总线上任意节点可在任意时刻主动地向网络上其它节点发送信息而不分主次，因此可在各节点之间实现自由通信。

实施本发明实施例包括以下有益效果：本实施例中IEBS控制单元连接转向角和横摆率传感器、IEBS制动总阀、机械差速锁、电子差速锁及发动机，通过转向角和横摆率传感器获取方向盘转向角度和车身姿态信息，通过前桥霍尔式轮速传感器获取前轮的轮速信息，通过后桥霍尔式轮速传感器获取后轮的轮速信息，并根据方向盘转向角度和车身姿态信息、前轮的轮速信息及后轮的轮速信息控制机械差速锁或电子差速锁的开启或关闭，满足不同路面情况下车辆差速锁自动控制，减少误操作，提高车辆的安全性和稳定性。

参阅图2，本发明实施例提供了一种汽车差速控制系统的控制方法，应用于IEBS控制单元，包括步骤S100至步骤S600。

S100、接收方向盘转向角度和车身姿态信息、前轮的轮速信息及后轮的轮速信息。

IEBS控制单元接收转向角和横摆率传感器发送的方向盘转向角度和车身姿态信息；另外，IEBS控制单元通过单通道IEBS阀接收前桥霍尔式轮速传感器发送的前轮的轮速信息，以及通过双通道IEBS阀接收后桥霍尔式轮速传感器发送的后轮的轮速信息。

S200、根据所述方向盘转向角度和车身姿态信息确定车辆的转弯状态，根据所述前轮的轮速信息及所述后轮的轮速信息确定滑移率；所述转弯状态包括急转弯状态和非急转弯状态。

具体地，方向盘转向角度的大小及车身姿态信息的加速度确定车辆的转弯状态，方向盘转向角度越大且车身姿态信息的加速度越大，车辆转弯越急；当方向盘转向角度且车身姿态信息的加速度均超过预设值，则判定为车辆处于急转弯状态，否则为非急转弯状态。滑移率＝(车速-轮速)/车速，滑移率以百分比衡量大小。

S300、若所述车辆处于非急转弯状态且所述滑移率在预设阈值范围外，确定启动差速锁。

预设阈值范围根据实际应用确定，本实施例不做具体限制；例如，滑移率的预设阈值范围为10％-30％。具体地，当车辆处于非急转弯状态且滑移率小于或大于预设阈值边界值，确定启动电子差速锁或机械差速锁。

S400、若电子差速锁处于正常状态，控制所述电子差速锁启动。

电子差速锁的状态需要监控，当电子差速锁处于正常状态，优先控制电子差速锁启动。可能由于系统故障原因(比如阀模块故障)而导致无法启用电子差速锁，则系统会直接启用机械差速锁。

S500、若在预设的时间范围内，所述滑移率恢复到所述预设阈值范围内，控制所述电子差速锁关闭。

若在预设的时间范围内，滑移率恢复到预设阈值范围内，表明车辆在当前路面脱困，控制电子差速锁关闭。预设的时间范围根据实际应用确定，本实施例不做具体限制。

S600、若在预设的时间范围内，所述滑移率未恢复到所述预设阈值范围内，控制机械差速锁启动。

若在预设的时间范围内，滑移率未恢复到预设阈值范围内，表明电子差速锁无法使车辆脱困，启动机械差速锁，为整个差速控制功能提供双重保障，实现功能冗余。

可选地，所述方法还包括：

S310、若所述车辆处于急转弯状态或所述滑移率在所述预设阈值范围内，继续接收所述方向盘转向角度和车身姿态信息、所述前轮的轮速信息及所述后轮的轮速信息。

具体地，若车辆处于急转弯状态或滑移率在预设阈值范围内，表明车辆当前无需启动差速锁，继续接收监测的方向盘转向角度和车身姿态信息、前轮的轮速信息及后轮的轮速信息，为后续的控制做数据准备。

可选地，所述方法还包括：

S410、若所述电子差速锁处于非正常状态，控制所述机械差速锁启动。

当电子差速锁处于非正常状态，且车辆需要启动差速锁的情况下，控制机械差速锁启动。

在一个具体的实施例中，参阅图3，IEBS控制单元启动后，采集轮速及转向等相关信息，根据轮速及转向等相关信息确定车辆处于非急转弯且滑移率满足设定阈值，启动差速锁，若车辆处于急转弯或滑移率不满足设定阈值，继续采集轮速及转向等相关信息；当电子差速锁正常，优先启动电子差速锁，当滑移率恢复到正常范围，关闭电子差速锁；当电子差速锁处于非正常状态或电子差速锁开启一定时间后滑移率未恢复到正常范围，启动机械差速锁。

可选地，所述方法还包括：

S710、若车辆处于急转弯状态，根据所述前轮的轮速信息确定前轮间的速度差值；

S720、根据所述前轮间的速度差值确定补偿系数；

S730、根据所述补偿系数对车轮进行转弯补偿。

具体地，若车辆处于转弯时，系统对外侧轮的制动压力进行调整，即轮速比较高的一侧，其制动压力需要根据补偿系数进行预设比例地减小，以便帮助车辆更好地完成转弯，从而实现转弯补偿。

在一个具体的实施例中，参阅图4，IEBS控制单元启动后，系统进行自检，当自检确定系统没有故障，采集轮速及转向等相关信息，根据轮速及转向等相关信息确定车速是否超过设定阈值，若车速未超出设定阈值，继续判断轮速是否满足设定阈值，若轮速满足设定阈值，判断车辆是否急转弯，车辆处于急转弯，对车辆进行转弯补偿以得到补偿制动力，并根据补偿制动力请求发动机限扭、对特定车轮进行制动；若车速超出设定阈值或轮速不满足设定阈值，继续采集轮速及转向等相关信息。

实施本发明实施例包括以下有益效果：本实施例中IEBS控制单元连接转向角和横摆率传感器、IEBS制动总阀、机械差速锁、电子差速锁及发动机，通过转向角和横摆率传感器获取方向盘转向角度和车身姿态信息，通过前桥霍尔式轮速传感器获取前轮的轮速信息，通过后桥霍尔式轮速传感器获取后轮的轮速信息，并根据方向盘转向角度和车身姿态信息、前轮的轮速信息及后轮的轮速信息控制机械差速锁或电子差速锁的开启或关闭，满足不同路面情况下车辆差速锁自动控制，减少误操作，提高车辆的安全性和稳定性。

参阅图5，本发明实施例提供了一种汽车差速控制系统，应用于IEBS控制单元，包括：

第一模块，用于接收方向盘转向角度和车身姿态信息、前轮的轮速信息及后轮的轮速信息；

第二模块，用于根据所述方向盘转向角度和车身姿态信息确定车辆的转弯状态，根据所述前轮的轮速信息及所述后轮的轮速信息确定滑移率；所述转弯状态包括急转弯状态和非急转弯状态；

第三模块，用于若所述车辆处于非急转弯状态且所述滑移率在预设阈值范围外，确定启动差速锁；

第四模块，用于若电子差速锁处于正常状态，控制所述电子差速锁启动；

第五模块，用于若在预设的时间范围内，所述滑移率恢复到所述预设阈值范围内，控制所述电子差速锁关闭；

第六模块，用于若在预设的时间范围内，所述滑移率未恢复到所述预设阈值范围内，控制机械差速锁启动。

可见，上述方法实施例中的内容均适用于本系统实施例中，本系统实施例所具体实现的功能与上述方法实施例相同，并且达到的有益效果与上述方法实施例所达到的有益效果也相同。

参阅图6，本发明实施例提供了一种汽车差速控制装置，包括：

至少一个处理器；

至少一个存储器，用于存储至少一个程序；

当所述至少一个程序被所述至少一个处理器执行，使得所述至少一个处理器实现上述的方法。

其中，存储器作为一种非暂态计算机可读存储介质，可用于存储非暂态软件程序以及非暂态性计算机可执行程序。存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非暂态存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非暂态固态存储器件。在一些实施方式中，存储器可选包括相对于处理器远程设置的远程存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至处理器。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

可见，上述方法实施例中的内容均适用于本装置实施例中，本装置实施例所具体实现的功能与上述方法实施例相同，并且达到的有益效果与上述方法实施例所达到的有益效果也相同。

此外，本申请实施例还公开了一种计算机程序产品或计算机程序，计算机程序产品或计算机程序存储在计算机可读存介质中。计算机设备的处理器可以从计算机可读存储介质读取该计算机程序，处理器执行该计算机程序，使得该计算机设备执行上述的方法。同样地，上述方法实施例中的内容均适用于本存储介质实施例中，本存储介质实施例所具体实现的功能与上述方法实施例相同，并且达到的有益效果与上述方法实施例所达到的有益效果也相同。

本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储有处理器可执行的程序，所述处理器可执行的程序在被处理器执行时用于实现上述的方法。

可以理解的是，上文中所公开方法中的全部或某些步骤、系统可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。某些物理组件或所有物理组件可以被实施为由处理器，如中央处理器、数字信号处理器或微处理器执行的软件，或者被实施为硬件，或者被实施为集成电路，如专用集成电路。这样的软件可以分布在计算机可读介质上，计算机可读介质可以包括计算机存储介质(或非暂时性介质)和通信介质(或暂时性介质)。如本领域普通技术人员公知的，术语计算机存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据)的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机存储介质包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储器技术、CD-ROM、数字多功能盘(DVD)或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。此外，本领域普通技术人员公知的是，通信介质通常包含计算机可读指令、数据结构、程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据，并且可包括任何信息递送介质。

以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，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做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申请权利要求所限定的范围内。