本技术属于车辆控制,尤其涉及一种车辆的脱困预测方法、装置、车辆设备、介质及产品。
背景技术:
1、随着车辆行驶场景复杂性的增加,对车辆行驶风险的预判与决策能力提出了更高。
2、车辆在附着力较低的路面行驶时,极易发生陷车。脱困方式主要依赖驾驶员主动感知车轮打滑状态并操控车辆,然而在现有脱困过程中,驾驶员缺乏有效手段来预判车辆是否能够自行脱困,只能依靠经验盲目操控车辆。这种情况下,不仅难以实现高效脱困,还容易因持续不当操作导致车轮陷落加深、车辆托底损坏,大幅增加后续救援的难度与成本。
3、因此,需要一种可精准预测车辆自行脱困的方案。
技术实现思路
1、本技术实施例提供一种车辆的脱困预测方法、装置、车辆设备、介质及产品,能够精准预测车辆是否可以自行脱困。
2、第一方面,本技术实施例提供一种车辆的脱困预测方法,方法包括:
3、检测车轮轴的至少两个最大有效驱动力,所述最大有效驱动力为车轮处于打滑临界状态下,所述车轮轴扣除旋转部件惯性损耗后的最大驱动力;
4、检测车辆的车辆法向载荷;
5、根据所述至少两个最大有效驱动力和所述车辆法向载荷,确定轮胎与地面接触区域所接触的软性附着物的摩擦参数;
6、根据所述车辆法向载荷、所述摩擦参数和所述地面接触区域的当前最大附着推力,计算所述轮胎在所述地面接触区域上的轮胎接地角;
7、将预设的脱困车轮接地角与所述轮胎接地角进行比较,预测所述车辆的自行脱困结果。
8、在一个可以实现的实施方式中,所述车辆法向载荷、所述摩擦参数、所述当前最大附着推力和所述轮胎与地面接触区域之间的接触面积之间具有附着线性组合关系;根据所述附着线性组合关系、所述车辆法向载荷、所述摩擦参数和所述地面接触区域的当前最大附着推力,计算所述轮胎在所述地面接触区域上的轮胎接地角,包括:
9、根据所述附着线性组合关系、所述车辆法向载荷、所述摩擦参数和所述当前最大附着推力,计算所述轮胎在所述地面接触区域上的当前接触面积;
10、将所述当前接触面积除以所述轮胎的断面宽度,得到所述轮胎与所述地面接触区域之间的接触弧长;
11、将所述接触弧长除以轮胎半径,得到所述轮胎接地角。
12、在一个可以实现的实施方式中,所述摩擦参数包括粘聚系数和摩擦角,所述粘聚系数与所述摩擦角之间具有摩擦参数关系;所述当前最大附着推力等于所述最大有效驱动力,根据所述至少两个最大有效驱动力和所述车辆法向载荷,确定轮胎与地面接触区域所接触的软性附着物的摩擦参数,包括:
13、根据所述至少两个最大有效驱动力、所述车辆法向载荷、所述摩擦参数关系和所述附着线性组合关系,计算所述粘聚系数和所述摩擦角。
14、在一个可以实现的实施方式中,在根据所述至少两个最大有效驱动力和所述车辆法向载荷,确定轮胎与地面接触区域所接触的软性附着物的摩擦参数之后,所述方法还包括:
15、根据所述至少两个最大有效驱动力,设置所述车轮轴的最大输出扭矩;
16、根据车轮打滑量,调节所述最大输出扭矩;
17、所述车轮打滑量是通过以下方式获取的:
18、在车辆位于前驱模式或后驱模式的情况下,获取车辆前轮的前轮转速和车辆后轮的后轮转速;
19、根据所述前轮转速和所述后轮转速之间的差值和当前车速,确定所述车轮打滑量。
20、在一个可以实现的实施方式中,根据车轮打滑量,调节所述车轮轴的最大输出扭矩,包括:
21、根据所述车轮打滑量与目标打滑量之间的打滑量偏差值;
22、根据所述打滑量偏差值、预设的比例系数和积分系数,对所述最大输出扭矩执行比例积分调节。
23、在一个可以实现的实施方式中,检测车轮轴的至少两个最大有效驱动力,包括:
24、在车辆位于前驱模式的情况下,检测车辆前轮在打滑临界状态下的前轴输出扭矩和前轮转速;
25、所述前轴输出扭矩、所述前轮转速、所述车辆前轮的前轮半径、所述车辆前轮在打滑临界状态下的前轮最大有效驱动力和前轴转动惯量之间具有第一旋转动力关系,根据所述前轴输出扭矩、所述前轮转速、所述前轴转动惯量、所述前轮半径和所述第一旋转动力关系,计算所述车辆前轮在打滑临界状态下的前轮最大有效驱动力;
26、在车辆位于后驱模式的情况下,检测车辆后轮在打滑临界状态下的后轴输出扭矩和后轮转速;
27、所述后轴输出扭矩、所述后轮转速、所述车辆后轮的后轮半径、所述车辆后轮在打滑临界状态下的后轮最大有效驱动力和后轴转动惯量之间具有第二旋转动力关系,根据所述后轴输出扭矩、所述后轮转速、所述后轴转动惯量、所述后轮半径和所述第二旋转动力关系,计算所述车辆后轮在打滑临界状态下的后轮最大有效驱动力。
28、在一个可以实现的实施方式中,将预设的脱困车轮接地角与所述轮胎接地角进行比较,预测所述车辆的自行脱困结果,包括:
29、在所述脱困车轮接地角大于或等于所述轮胎接地角的情况下,确定所述车辆满足自行脱困条件;
30、在所述脱困车轮接地角小于所述轮胎接地角的情况下,确定所述车辆无法自行脱困。
31、第二方面,本技术实施例提供了一种车辆的脱困预测装置,装置包括:
32、第一检测模块,用于检测车轮轴的至少两个最大有效驱动力,所述最大有效驱动力为车轮处于打滑临界状态下,所述车轮轴扣除旋转部件惯性损耗后的最大驱动力;
33、第二检测模块,用于检测所述车辆的车辆法向载荷;
34、确定模块,用于根据所述至少两个最大有效驱动力和所述车辆法向载荷和,确定轮胎与地面接触区域所接触的软性附着物的摩擦参数;
35、计算模块,用于根据所述车辆法向载荷、所述摩擦参数和所述地面接触区域的当前最大附着推力,计算所述轮胎在所述地面接触区域上的轮胎接地角;
36、预测模块,用于将预设的脱困车轮接地角与所述轮胎接地角进行比较,预测所述车辆的自行脱困结果。
37、第三方面,本技术实施例提供了一种车辆设备,设备包括:
38、处理器,以及存储有计算机程序指令的存储器;所述处理器读取并执行所述计算机程序指令,以实现如第一方面所述的方法。
39、第四方面,本技术实施例提供了一种计算机存储介质,所述计算机存储介质上存储有计算机程序指令,所述计算机程序指令被处理器执行时实现如第一方面所述的方法。
40、第五方面,本技术实施例提供了一种计算机程序产品,包括计算机程序,计算机程序被处理器执行时实现如第一方面所述的方法。
41、本技术实施例的车辆的脱困预测方法、装置、车辆设备、介质及产品,检测车轮处于打滑临界状态下,所述车轮轴扣除旋转部件惯性损耗后的至少两个最大有效驱动力,这样能够剔除无效干扰,获取反映轮胎真实抓地极限的核心数据,从而获取地面接触区域所能提供的最大附着推力,根据至少两个最大有效驱动力和车辆法向载荷,计算轮胎与地面接触区域所接触的软性附着物的摩擦参数,可以实时检测各种路面的摩擦参数,适应更多的场景;根据车辆法向载荷、摩擦参数和当前最大附着推力,计算轮胎接地角,将抽象的抓地能力和轮胎陷落程度转化为直观量化指标,真实反映轮胎接地与抓地有效性以及车辆沦陷情况;通过真实接地角与预设脱困临界角的对比,准确判定车辆是否沦陷,导致无法自行脱困,从而避免车辆沦陷导致的车辆损耗。