全速域ACC跟车控制方法和系统技术方案

本发明专利技术公开了一种全速域ACC跟车控制方法和系统，包括：获取目标车运动信息和自车运动信息；加速效率补偿处理和制动效率补偿处理；执行器响应时延处理；计算得到自车期望加速度；根据实车运动状态和发动机扭矩实际响应值估算自车实际加速度并计算发动机扭矩前馈控制量、轮端扭矩前馈控制量和驱动制动响应切换特征量；根据驱动制动响应切换特征量判断车辆的行驶模式，做出驱动制动控制决策；根据当前时刻估算的自车实际加速度和期望加速度的差异补偿车辆轮端扭矩前馈控制量的不足，计算轮端扭矩补偿控制量；分别输出驱动扭矩控制量和制动减速度控制量。本发明专利技术提高了全速域的跟车稳定性，尤其提高了极低速稳定跟车控制效果，改善了拥堵工况下极低速跟车的乘坐舒适性和行驶稳定性。行驶稳定性。行驶稳定性。

【技术实现步骤摘要】
全速域ACC跟车控制方法和系统


[0001]本专利技术涉及汽车领域，特别是涉及一种燃油车辆自适应巡航控制系统(ACC)的 全速域跟车控制方法和系统。

技术介绍

[0002]近年来自适应巡航控制系统(ACC)装车量逐步上升，其自动控制系统可代替驾 驶员完成车辆的驱动和制动，保持设定的巡航车速或稳定跟随前方目标车辆行驶，极 大程度上解放了驾驶员的双脚。然而，在某些特定的场景下，特别是长时间处于拥堵 的交通环境下，现有ACC控制的燃油车辆需以极低速跟随前车行驶，其受到发动机负 扭矩以及驱动和制动之间频繁切换等影响，往往不能很稳定地跟车，造成乘坐舒适性 和行驶稳定性不佳。因此，综合考虑燃油车辆发动机和制动系统特性的ACC跟车控制 方法和系统，可提高全速域段(0
‑
150km/h)的跟车稳定性，尤其可提高极低速(15km/h 以下)稳定跟车控制效果，其具有较大的研究价值和广阔的应用前景。

技术实现思路

[0003]在
技术实现思路
部分中引入了一系列简化形式的概念,该简化形式的概念均为本领域 现有技术简化，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本专利技术的
技术实现思路
部分 并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意 味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。
[0004]本专利技术要解决的技术问题是提供一种在极低速跟车情况下能根据车辆具体工况 (发动机负扭、驱动和制动切换、发动机扭矩和制动器响应延迟、执行器效率等)， 提高燃油车辆自适应巡航控制系统跟车流畅度(避免加速度突变)和稳定性的全速域 ACC跟车控制方法。所述全速域指0
‑
150km/h，极低速指15km/h以下。
[0005]相应的，本专利技术还提供了一种提高燃油车辆自适应巡航控制系统跟车流畅度(避 免加速度突变)和稳定性的全速域ACC跟车控制系统。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术提供的全速域ACC跟车控制方法，包括以下步骤：
[0007]S1，获取目标车运动信息和自车运动信息；
[0008]S2，进行加速效率补偿处理和制动效率补偿处理；
[0009]S3，进行制动执行器响应时延处理：根据驱动制动执行器响应延迟时间，预测该 延迟时间内的自车纵向速度、目标车纵向速度以及自车与目标车的纵向相对距离；
[0010]S4，根据预测的自车纵向速度、目标车纵向速度、自车与目标车的纵向相对距离 和目标车纵向加速度计算得到自车期望加速度；
[0011]S5，根据实车运动状态和发动机扭矩实际响应值进行自车加速度状态量估算，估 算得到自车实际加速度，进而由自车期望加速度计算得到发动机扭矩前馈控制量、轮 端扭矩前馈控制量和驱动制动响应切换特征量；
[0012]S6，根据驱动制动响应切换特征量判断车辆的行驶模式，做出驱动制动控制决策；
[0013]S7，根据当前时刻估算的自车实际加速度和期望加速度的差异补偿车辆轮端扭矩 前馈控制量的不足，计算得到轮端扭矩补偿控制量；
[0014]S8，由轮端扭矩前馈控制量和轮端扭矩补偿控制量相加得到轮端扭矩输出控制 量，经车辆传动比转换得到发动机扭矩控制量，最终由驱动制动控制决策分别输出驱 动扭矩控制量和制动减速度控制量。
[0015]可选择的，进一步改进所述的全速域ACC跟车控制方法，目标车运动信息包括， 目标车的纵向速度、目标车的纵向加速度、自车与目标车纵向相对距离；
[0016]自车运动信息包括，根据自车车速和上一时刻自车期望加速度计算所得的自车加 速度。
[0017]可选择的，进一步改进所述的全速域ACC跟车控制方法，加速效率补偿处理包括： 补偿车辆实际的加速度响应大小和驱动扭矩控制量所对应加速度控制量大小的差异；
[0018]制动效率补偿处理包括：补偿车辆实际的制动减速度响应大小和减速度控制量大 小的差异，进而得到自车修正加速度。
[0019]可选择的，进一步改进所述的全速域ACC跟车控制方法，计算自车期望加速度时， 还根据预设跟车时距和安全距离设置加加速度限制。
[0020]可选择的，进一步改进所述的全速域ACC跟车控制方法，自车加速度状态量估算 所考虑的车辆信息包括，车辆质量、传动比、滚动阻力、坡度阻力、空气阻力、加速 阻力、发动机最大负扭矩响应值和发动机扭矩实际响应值。
[0021]可选择的，进一步改进所述的全速域ACC跟车控制方法，根据当前时刻估算的自 车实际加速度和期望加速度的差值，使用PID控制方法计算得到轮端扭矩补偿控制量。
[0022]为解决上述技术问题，本专利技术提供一种全速域ACC跟车控制系统，包括：
[0023]加速度计算模块，其获取目标车运动信息和自车运动信息进行加速效率补偿处理 和制动效率补偿处理，根据驱动制动执行器响应延迟时间处理，预测自车纵向速度、 目标车纵向速度以及自车与目标车的纵向相对距离，计算得到自车期望加速度；
[0024]执行器决策控制模块，其计算发动机扭矩前馈控制量、轮端扭矩前馈控制量和驱 动制动响应切换特征量，做出驱动制动控制决策、补偿车辆轮端扭矩前馈控制量的不 足，以及输出驱动扭矩控制量和制动减速度控制量。
[0025]可选择的，进一步改进所述的全速域ACC跟车控制系统，加速度计算模块包括：
[0026]自车和目标车状态信息输入单元，其用于车载多种传感器信息数据融合形成目标 车运动信息和自车运动信息；
[0027]执行器效率处理单元，其用于执行进行加速效率补偿处理和制动效率补偿处理；
[0028]执行器响应延迟处理单元，其根据驱动制动执行器响应延迟时间，预测该延迟时 间的自车纵向速度、目标车纵向速度以及自车与目标车的纵向相对距离；
[0029]自车期望加速度计算单元，其根据预测的自车纵向速度、目标车纵向速度、自车 与目标车的纵向相对距离和目标车纵向加速度计算得到自车期望加速度。
[0030]可选择的，进一步改进所述的全速域ACC跟车控制系统，目标车运动信息包括， 目标车的纵向速度、目标车的纵向加速度、自车与目标车纵向相对距离；
[0031]自车运动信息包括，根据自车车速和上一时刻自车期望加速度计算所得的自车加 速度。
加速度控制量大小的差异；
[0083]制动效率补偿处理包括：补偿车辆实际的制动减速度响应大小和减速度控制量大 小的差异，进而得到自车修正加速度执行器响应延迟处理单元，其根据驱动制动执行 器响应延迟时间，预测该延迟时间的自车纵向速度、目标车纵向速度以及自车与目标 车的纵向相对距离；
[0084]自车期望加速度计算单元，其根据预测的自车纵向速度、目标车纵向速度、自车 与目标车的纵向相对距离和目标车纵向加速度计算得到自车期望加速度，还根据预设 跟车时距和安全距离设置加加速度限制；自车期望加速度,其计算过程为：
[0085][0086][0087][0088]边界条件；
[0089][0090][0091]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种全速域ACC跟车控制方法，其特征在于，包括以下步骤：S1，获取目标车运动信息和自车运动信息；S2，进行加速效率补偿处理和制动效率补偿处理；S3，进行制动执行器响应时延处理：根据驱动制动执行器响应延迟时间，预测该延迟时间内的自车纵向速度、目标车纵向速度以及自车与目标车的纵向相对距离；S4，根据预测的自车纵向速度、目标车纵向速度、自车与目标车的纵向相对距离和目标车纵向加速度计算得到自车期望加速度；S5，根据实车运动状态和发动机扭矩实际响应值进行自车加速度状态量估算，估算得到自车实际加速度，进而由自车期望加速度计算得到发动机扭矩前馈控制量、轮端扭矩前馈控制量和驱动制动响应切换特征量；S6，根据驱动制动响应切换特征量判断车辆的行驶模式，做出驱动制动控制决策；S7，根据当前时刻估算的自车实际加速度和期望加速度的差异补偿车辆轮端扭矩前馈控制量的不足，计算得到轮端扭矩补偿控制量；S8，由轮端扭矩前馈控制量和轮端扭矩补偿控制量相加得到轮端扭矩输出控制量，经车辆传动比转换得到发动机扭矩控制量，最终由驱动制动控制决策分别输出驱动扭矩控制量和制动减速度控制量。2.如权利要求1所述的全速域ACC跟车控制方法，其特征在于：目标车运动信息包括，目标车的纵向速度、目标车的纵向加速度、自车与目标车纵向相对距离；自车运动信息包括，根据自车车速和上一时刻自车期望加速度计算所得的自车加速度。3.如权利要求1所述的全速域ACC跟车控制方法，其特征在于：加速效率补偿处理包括：补偿车辆实际的加速度响应大小和驱动扭矩控制量所对应加速度控制量大小的差异；制动效率补偿处理包括：补偿车辆实际的制动减速度响应大小和减速度控制量大小的差异，进而得到自车修正加速度。4.如权利要求1所述的全速域ACC跟车控制方法，其特征在于：计算自车期望加速度时，还根据预设跟车时距和安全距离设置加加速度限制。5.如权利要求1所述的全速域ACC跟车控制方法，其特征在于：自车加速度状态量估算所考虑的车辆信息包括，车辆质量、传动比、滚动阻力、坡度阻力、空气阻力、加速阻力、发动机最大负扭矩响应值和发动机扭矩实际响应值。6.如权利要求1所述的全速域ACC跟车控制方法，其特征在于：根据当前时刻估算的自车实际加速度和期望加速度的差值，使用PID控制方法计算得到轮端扭矩补偿控制量。7.一种全速域ACC跟车控制系统，其特征在于，包括：加速度计算模块，其获取目标车运动信息和自车运动信息进行加速效率补偿处理和制动效率补偿处理，根据驱动制动执行器响应延迟时间处理，预测自车纵向速度、目标车纵向速度以及自车与目标车的纵向相对距离，计算得到自车期望加速度；执行器决策控制模块，其计算发动机扭矩前馈控制量、轮端扭矩前馈控制量和驱动...

【专利技术属性】
技术研发人员：何一超，郭嘉，田贺，芦畅，
申请(专利权)人：联创汽车电子有限公司，
类型：发明
国别省市：