一种协调驾驶模式和四驱模式的控制方法及系统与流程

1.本发明涉及车辆越野性能和操控性能控制技术领域，尤其涉及一种协调驾驶模式和四驱模式的控制方法及系统。


背景技术：

2.随着人们生活水平的日益提升，汽车已经被广泛的普及。目前的汽车已经不局限于代步使用，为了提高驾驶乐趣，配备了具有越野性能和操控性能的汽车，这样满足了人们的驾驶乐趣，还增加了汽车的使用功能。
3.但目前的车辆在进行越野性能操控时，无法按照控制策略自动调节发动机扭矩和制动力的输出，影响驾驶员驾驶车辆越野，也无法体现出在不同路况下的操控性能和越野性能，影响了驾驶乐趣，还容易给驾驶员造成安全隐患。


技术实现要素：

4.本发明解决驾驶模式控制和四驱模式控制协调控制的问题，以及一旦模式切换失败，系统无法处理的难题。为此提供一种协调驾驶模式和四驱模式的控制方法，方法包括：
5.esp仲裁控制器接收驾驶模式请求信号；
6.判断实际的四驱模式的状态是否为低速四驱；
7.如果为低速四驱模式，关闭车身稳定系统，只保留abs和电子限滑功能；
8.当系统退出低速四驱模式时，esp仲裁控制器将当期驾驶模式切换至标准模式。
9.进一步需要说明的是，当四驱模式不为低速四驱时，esp仲裁控制器接收驾驶模式选择信号是否为雪地、沙地、泥地以及岩石中的某个状态；
10.如果处于其中的一个状态，四驱模式切换至高速四驱模式；
11.esp仲裁控制器将驾驶员选择的驾驶模式选择信号转化为esp驾驶信号发给网关，网关将esp驾驶信号分别发送给ems控制器、tcu控制器、tod控制器；
12.ems控制器、tcu控制器、tod控制器分别执行选择的驾驶模式，并将ems_drivemode的实际模式信号、tcu_drivemode的实际模式信号、tod_systemopermode的实际模式信号通过网关传递给esp仲裁控制器；
13.esp仲裁控制器对当前运行模式进行监控；
14.经过预设时长之后，各控制器反馈信号与模式矩阵中定义的一致，说明模式切换成功，仪表显示切换成功信号。
15.如果esp仲裁控制器接收的反馈信号与矩阵中定义的不一致，说明模式切换失败，esp仲裁控制器执行切换驾驶模式，将系统切换为标准模式，仪表显示模式切换失败信息。
16.进一步需要说明的是，当实际的四驱模式不为低速四驱，同时驾驶模式请求信号不为雪地、沙地、泥地以及岩石时，说明驾驶员期望进入标准、经济、运动中的某一种模式，同时四驱模式可以选择2h、4h、auto其中任一模式；
17.esp仲裁控制器通过网关将esp_drivingmodereq信号分别发送给ems控制器、tcu
控制器、tod控制器；
18.ems控制器、tcu控制器、tod控制器分别执行选择的驾驶模式，并将ems_drivemode的实际模式信号、tcu_drivemode的实际模式信号、tod_systemopermode的实际模式信号通过网关传递给esp仲裁控制器；
19.esp仲裁控制器对当前运行模式进行监控；
20.经过预设时长之后，各控制器反馈信号与模式矩阵中定义的一致，说明模式切换成功，仪表显示切换成功信号。
21.如果esp仲裁控制器接收的反馈信号与矩阵中定义的不一致，说明模式切换失败，esp仲裁控制器执行切换驾驶模式，将系统切换为标准模式，仪表显示模式切换失败信息。
22.本发明还提供一种协调驾驶模式和四驱模式的控制系统，系统包括：驾驶模式选择模块、esp仲裁控制器、ems控制器、tcu控制器、tod控制器以及仪表；
23.驾驶模式选择模块用于接收驾驶员选择的驾驶模式选择信号，并传输给esp仲裁控制器；
24.esp仲裁控制器通过网关分别与ems控制器、tcu控制器、tod控制器以及仪表连接；
25.esp仲裁控制器将驾驶员选择的驾驶模式选择信号转化为esp驾驶信号发给网关，通过网关分别发送给ems控制器、tcu控制器、tod控制器；
26.ems控制器、tcu控制器、tod控制器分别执行选择的驾驶模式，并将执行过程的实际模式信号通过网关传递给esp仲裁控制器；
27.esp仲裁控制器对当前运行模式进行监控；
28.经过预设时长之后，各控制器反馈信号与模式矩阵中定义的一致，说明模式切换成功，仪表显示切换成功信号。
29.进一步需要说明的是，驾驶模式包括：雪地驾驶模式、沙地驾驶模式、泥地驾驶模式以及岩石驾驶模式。
30.驱动形式包括：2h驱动形式、auto驱动形式、4h驱动形式以及4l驱动形式。
31.进一步需要说明的是，还包括：模式信号配置模块；
32.模式信号配置模块用于配置驾驶模式选择信号，四驱模式选择信号标识，esp请求的驾驶模式，发动机模式，变速箱模式，实际的四驱模式以及esp仲裁后的驾驶模式。
33.进一步需要说明的是，还包括：模式信号定义模块；
34.模式信号定义模块用于分别配置驾驶模式选择信号，四驱模式选择信号标识，esp请求的驾驶模式，发动机模式，变速箱模式，实际的四驱模式以及esp仲裁后的驾驶模式的信号内容及参数；
35.驾驶模式选择模块、esp仲裁控制器、ems控制器、tcu控制器、tod控制器以及仪表之间采用模式信号，信号内容及参数进行通信。
36.从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：
37.本发明提供的协调驾驶模式和四驱模式的控制方法及系统中，驾驶员可以根据路况自主选择驾驶模式，特殊路况下，如雪地、沙地、泥地、岩石路况下，整车系统会帮助驾驶员自动选择适合该模式下的四驱型式，降低了对驾驶员的驾驶技能要求，使车辆在该路况下发挥出最佳越野性能和操控性能。
38.驾驶员可以根据路况自主选择四驱型式，在2h、4h、auto模式下，驾驶员可以在标
准、运动、经济驾驶模式中自由切换，丰富了车辆在良好路面上的驾驶体验，满足不同人群的多样化驾驶需求。
39.各系统经过不同模式的标定，使车辆可以达到牵引力与制动力的最优化控制，各系统不再“单打独斗”，而是“相互协作”，极大提升了车辆越野性能和操控性能。
40.本发明解决了驾驶模式控制和四驱模式控制协调控制的问题，以及一旦模式切换失败，系统无法处理的难题。
附图说明
41.为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对描述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发明的一些实施例，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。
42.图1为协调驾驶模式和四驱模式的控制系统示意图；
43.图2为协调驾驶模式和四驱模式的控制方法流程图。
具体实施方式
44.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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他实施例，都属于本发明保护的范围。
45.本发明提供的协调驾驶模式和四驱模式的控制方法及系统中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
46.本发明提供的控制方法及系统的附图中所示的方框图仅仅是功能实体，不一定必须与物理上独立的实体相对应。即，可以采用软件形式来实现这些功能实体，或在一个或多个硬件模块或集成电路中实现这些功能实体，或在不同网络和/或处理器装置和/或微控制器装置中实现这些功能实体。
47.本发明提供的协调驾驶模式和四驱模式的控制方法及系统中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口、装置或单元的间接耦合或通信连接，也可以是电的，机械的或其它的形式连接。
48.如图1所示，本发明提供的协调驾驶模式和四驱模式的控制系统包括：驾驶模式选择模块、esp仲裁控制器、ems控制器、tcu控制器、tod控制器以及仪表；当然系统还包括：车辆的动力系统、传动系统、转向系统、仪表系统等等。
49.其中，驾驶模式选择模块用于接收驾驶员选择的驾驶模式选择信号，并传输给esp
仲裁控制器；
50.esp仲裁控制器通过网关分别与ems控制器、tcu控制器、tod控制器以及仪表连接；esp仲裁控制器将驾驶员选择的驾驶模式选择信号转化为esp驾驶信号发给网关，通过网关分别发送给ems控制器、tcu控制器、tod控制器；ems控制器、tcu控制器、tod控制器分别执行选择的驾驶模式，并将执行过程的实际模式信号通过网关传递给esp仲裁控制器；esp仲裁控制器对当前运行模式进行监控；
51.经过预设时长之后，各控制器反馈信号与模式矩阵中定义的一致，说明模式切换成功，仪表显示切换成功信号。
52.如果esp仲裁控制器接收的反馈信号与矩阵中定义的不一致，说明模式切换失败，esp仲裁控制器执行切换驾驶模式，将系统切换为标准模式，仪表显示模式切换失败信息。避免车辆出现异常，保障行车安全，也保证驾驶员的人身安全。
53.本发明中，驾驶模式包括：雪地驾驶模式、沙地驾驶模式、泥地驾驶模式以及岩石驾驶模式。驱动形式包括：2h驱动形式、auto驱动形式、4h驱动形式以及4l驱动形式。其中，4h是高速档四驱，4l是低速档四驱。4h的全称为4wd high，用于在不平路面快速通过。4l的全称为4wd low,用于低速通过极端的越野路段。2h驱动形式是高速档两驱形式。
54.进一步的讲，模式选择系统分为驾驶模式选择系统和四驱模式选择系统，驾驶模式选择系统缩写为(dms)，四驱模式选择系统缩写为(awds)；动力系统控制器缩写为(ems)；传动系统分为变速箱和分动器，变速箱控制器缩写为(tcu)，分动器控制器缩写为(tod)；转向系统缩写为(eps)；仪表系统缩写为(ip)，该策略会协调以上系统，针对驾驶员选择的驾驶模式和驱动形式进行仲裁判断，最终决策出合理的驾驶模式。
55.为了提高系统数据传输效率，降低数据处理量，提供运算能力，系统还包括：模式信号配置模块和模式信号定义模块；
56.模式信号配置模块用于配置驾驶模式选择信号，四驱模式选择信号标识，esp请求的驾驶模式，发动机模式，变速箱模式，实际的四驱模式以及esp仲裁后的驾驶模式。
57.模式信号定义模块用于分别配置驾驶模式选择信号，四驱模式选择信号标识，esp请求的驾驶模式，发动机模式，变速箱模式，实际的四驱模式以及esp仲裁后的驾驶模式的信号内容及参数；
58.驾驶模式选择模块、esp仲裁控制器、ems控制器、tcu控制器、tod控制器以及仪表之间采用模式信号，信号内容及参数进行通信。
59.系统的模式信号，信号内容及参数定义如下：
60.61.62.[0063][0064]
基于上述系统本发明发还提供一种协调驾驶模式和四驱模式的控制方法，如图2所示；下述方法结合上述模式信号，信号内容及参数来执行驾驶。
[0065]
当esp仲裁控制器接收到驾驶模式请求信号dms_drivingmode时，首先判断信号tod_systemopermode值是否为0x2；
[0066]
如果为0x2，说明四驱模式处于低速四驱模式，该模式下一般车辆处于极限工况，例如陷车或者爬陡坡，此模式优先级最高，该模式下车身稳定系统关闭，只保留abs和电子限滑功能；当系统退出4l模式时，esp发送esp_drivingmodereq信号，值为0x0；
[0067]
在进行驾驶模式切换过程中，当tod_systemopermode值不为0x2，说明此时四驱模式处于非4l模式，此时esp仲裁控制器控制器判断dms_drivingmode信号值是否为0x3、0x4、0x5、0x6中的某个值，也就是判断是否为雪地、沙地、泥地以及岩石四种状态。
[0068]
如果处于其中的某个值，说明驾驶员期望将车辆设置为雪地、泥地、沙地、岩石中的某一种模式，该类模式优先级次之，仅次于4l模式，在以上模式中，四驱切换至高速四驱最为合理。
[0069]
esp仲裁控制器将驾驶员需求信号dms_drivingmode转化为esp请求信号esp_drivingmodereq的信号值发给网关，网关将该信号值发送给ems控制器、tcu控制器、tod控制器，各控制器再将实际模式信号ems_drivemode、tcu_drivemode、tod_systemopermode值通过网关传递给esp仲裁控制器，esp仲裁控制器监控一段时间，如果在该时间内各控制器反馈信号与模式矩阵中定义的一致，说明模式切换成功，仪表进行相关信息显示。
[0070]
如果一旦有控反馈的信号与矩阵中定义的不一致，说明模式切换失败，esp仲裁控制器持续发送esp_drivingmodereq中的0x0，期望系统切换为标准模式，此时仪表显示提示信息“模式切换失败”。
[0071]
当tod_systemopermode值不为0x2，同时驾驶模式请求信号dms_drivingmode值也不为0x3、0x4、0x5、0x6时，说明驾驶员期望进入标准、经济、运动中的某一种模式，这三种模式的优先级最低，同时四驱模式可以选择2h、4h、auto其中任一模式，同样esp仲裁控制器会通过网关将esp_drivingmodereq信号发送给ems控制器、tcu控制器、tod控制器，各控制器再将实际模式信号ems_drivemode、tcu_drivemode、tod_systemopermode值通过网关传递给esp仲裁控制器，esp仲裁控制器监控一段时间，如果在该时间内各控制器反馈信号与模式矩阵中定义的一致，说明模式切换成功，仪表进行相关信息显示；如果一旦有控反馈的信号与矩阵中定义的不一致，说明模式切换失败，esp持续发送esp_drivingmodereq中的0x0，期望系统切换为标准模式，此时仪表显示提示信息“模式切换失败”。
[0072]
基于上述方法，驾驶员可以根据路况自主选择驾驶模式，特殊路况下，如雪地、沙地、泥地、岩石路况下，整车系统会帮助驾驶员自动选择适合该模式下的四驱型式，降低了对驾驶员的驾驶技能要求，使车辆在该路况下发挥出最佳越野性能和操控性能。
[0073]
驾驶员可以根据路况自主选择四驱型式，在2h、4h、auto模式下，驾驶员可以在标准、运动、经济驾驶模式中自由切换，丰富了车辆在良好路面上的驾驶体验，满足不同人群的多样化驾驶需求。
[0074]
各系统经过不同模式的标定，使车辆可以达到牵引力与制动力的最优化控制，各系统不再“单打独斗”，而是“相互协作”，极大提升了车辆越野性能和操控性能。
[0075]
本发明解决了驾驶模式控制和四驱模式控制协调控制的问题，以及一旦模式切换失败，系统无法处理的难题。
[0076]
本发明提供的协调驾驶模式和四驱模式的控制方法及系统是结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
[0077]
所属技术领域的技术人员能够理解，本发明提供的协调驾驶模式和四驱模式的控制方法及系统的各个方面可以实现为系统、方法或程序产品。因此，本公开的各个方面可以具体实现为以下形式，即：完全的硬件实施方式、完全的软件实施方式(包括固件、微代码等)，或硬件和软件方面结合的实施方式，这里可以统称为“电路”、“模块”或“系统”。
[0078]
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

技术特征：
1.一种协调驾驶模式和四驱模式的控制方法，其特征在于，方法包括：esp仲裁控制器接收驾驶模式请求信号；判断实际的四驱模式的状态是否为低速四驱；如果为低速四驱模式，关闭车身稳定系统，只保留abs和电子限滑功能；当系统退出低速四驱模式时，esp仲裁控制器将当期驾驶模式切换至标准模式。2.根据权利要求1所述的协调驾驶模式和四驱模式的控制方法，其特征在于，当四驱模式不为低速四驱时，esp仲裁控制器接收驾驶模式选择信号是否为雪地、沙地、泥地以及岩石中的某个状态；如果处于其中的一个状态，四驱模式切换至高速四驱模式；esp仲裁控制器将驾驶员选择的驾驶模式选择信号转化为esp驾驶信号发给网关，网关将esp驾驶信号分别发送给ems控制器、tcu控制器、tod控制器；ems控制器、tcu控制器、tod控制器分别执行选择的驾驶模式，并将ems_drivemode的实际模式信号、tcu_drivemode的实际模式信号、tod_systemopermode的实际模式信号通过网关传递给esp仲裁控制器；esp仲裁控制器对当前运行模式进行监控；经过预设时长之后，各控制器反馈信号与模式矩阵中定义的一致，说明模式切换成功，仪表显示切换成功信号。3.根据权利要求2所述的协调驾驶模式和四驱模式的控制方法，其特征在于，如果esp仲裁控制器接收的反馈信号与矩阵中定义的不一致，说明模式切换失败，esp仲裁控制器执行切换驾驶模式，将系统切换为标准模式，仪表显示模式切换失败信息。4.根据权利要求1所述的协调驾驶模式和四驱模式的控制方法，其特征在于，当实际的四驱模式不为低速四驱，同时驾驶模式请求信号不为雪地、沙地、泥地以及岩石时，说明驾驶员期望进入标准、经济、运动中的某一种模式，同时四驱模式可以选择2h、4h、auto其中任一模式；esp仲裁控制器通过网关将esp_drivingmodereq信号分别发送给ems控制器、tcu控制器、tod控制器；ems控制器、tcu控制器、tod控制器分别执行选择的驾驶模式，并将ems_drivemode的实际模式信号、tcu_drivemode的实际模式信号、tod_systemopermode的实际模式信号通过网关传递给esp仲裁控制器；esp仲裁控制器对当前运行模式进行监控；经过预设时长之后，各控制器反馈信号与模式矩阵中定义的一致，说明模式切换成功，仪表显示切换成功信号。5.根据权利要求4所述的协调驾驶模式和四驱模式的控制方法，其特征在于，如果esp仲裁控制器接收的反馈信号与矩阵中定义的不一致，说明模式切换失败，esp仲裁控制器执行切换驾驶模式，将系统切换为标准模式，仪表显示模式切换失败信息。6.一种协调驾驶模式和四驱模式的控制系统，其特征在于，采用权利要求1至5任意一项所述的协调驾驶模式和四驱模式的控制方法；系统包括：驾驶模式选择模块、esp仲裁控制器、ems控制器、tcu控制器、tod控制器以及仪表；
驾驶模式选择模块用于接收驾驶员选择的驾驶模式选择信号，并传输给esp仲裁控制器；esp仲裁控制器通过网关分别与ems控制器、tcu控制器、tod控制器以及仪表连接；esp仲裁控制器将驾驶员选择的驾驶模式选择信号转化为esp驾驶信号发给网关，通过网关分别发送给ems控制器、tcu控制器、tod控制器；ems控制器、tcu控制器、tod控制器分别执行选择的驾驶模式，并将执行过程的实际模式信号通过网关传递给esp仲裁控制器；esp仲裁控制器对当前运行模式进行监控；经过预设时长之后，各控制器反馈信号与模式矩阵中定义的一致，说明模式切换成功，仪表显示切换成功信号。7.根据权利要求6所述的协调驾驶模式和四驱模式的控制系统，其特征在于，驾驶模式包括：雪地驾驶模式、沙地驾驶模式、泥地驾驶模式以及岩石驾驶模式。8.根据权利要求6所述的协调驾驶模式和四驱模式的控制系统，其特征在于，驱动形式包括：2h驱动形式、auto驱动形式、4h驱动形式以及4l驱动形式。9.根据权利要求6所述的协调驾驶模式和四驱模式的控制系统，其特征在于，还包括：模式信号配置模块；模式信号配置模块用于配置驾驶模式选择信号，四驱模式选择信号标识，esp请求的驾驶模式，发动机模式，变速箱模式，实际的四驱模式以及esp仲裁后的驾驶模式。10.根据权利要求9所述的协调驾驶模式和四驱模式的控制系统，其特征在于，还包括：模式信号定义模块；模式信号定义模块用于分别配置驾驶模式选择信号，四驱模式选择信号标识，esp请求的驾驶模式，发动机模式，变速箱模式，实际的四驱模式以及esp仲裁后的驾驶模式的信号内容及参数；驾驶模式选择模块、esp仲裁控制器、ems控制器、tcu控制器、tod控制器以及仪表之间采用模式信号，信号内容及参数进行通信。

技术总结
本发明提供一种协调驾驶模式和四驱模式的控制方法及系统，ESP仲裁控制器接收驾驶模式请求信号；判断实际的四驱模式的状态是否为低速四驱；如果为低速四驱模式，关闭车身稳定系统，只保留ABS和电子限滑功能；当系统退出低速四驱模式时，ESP仲裁控制器将当期驾驶模式切换至标准模式。本发明解决了驾驶模式控制和四驱模式控制协调控制的问题，以及一旦模式切换失败，系统无法处理的难题。驾驶员可以根据路况自主选择驾驶模式，特殊路况下，如雪地、沙地、泥地、岩石路况下，整车系统会帮助驾驶员自动选择适合该模式下的四驱型式，降低了对驾驶员的驾驶技能要求，使车辆在该路况下发挥出最佳越野性能和操控性能。佳越野性能和操控性能。佳越野性能和操控性能。


技术研发人员：王中炎 姚翠平 陈达明 贾圆圆 宋卫萍 刘振鹏
受保护的技术使用者：中国重汽集团济南动力有限公司
技术研发日：2021.12.13
技术公布日：2022/3/8