[发明专利]具有稳定性主动控制的自适应巡航系统及控制方法

说明书

本发明公开了具有稳定性主动控制的自适应巡航系统及控制方法，涉及汽车控制技术领域，包括：道路信息与导航模块、毫米波雷达模块、路面附着系数估计模块、最小安全跟车车距模块、弯道最高车速计算模块、ESC模块和车速自适应控制算法模块。同时还涉及一种基于上述系统的控制方法，在汽车弯道行驶时，自适应巡航控制不但要满足车辆纵向跟踪性，同时考虑横向稳定性的主动控制，将其作为车速控制的影响因素之一，尽量减少ESC系统对稳定性的被动控制，提升转向行驶的安全性，降低能量消耗。控制方法基于车辆动力学，不但考虑了车辆在入弯时的轴荷转移、路面附着状态等，为弯道行驶及跟车时的最小安全车距及安全车速的计算提供理论计算依据。

技术领域

本发明涉及汽车控制技术领域，尤其涉及了具有稳定性主动控制的自适应巡航系统及控制方法。

背景技术

自适应巡航控制系统(ACC，Adaptive Cruise Control System)作为汽车先进辅助驾驶系统的重要组成部分，目前已开始在各种中高端车型上装配。然而大多数的ACC系统仅是在车距的算法上面进行改进，对一些特殊的场景，如在弯道或者崎岖路段，工况的复杂性以及毫米波雷达对在这些特殊路况下的车辆识别准确度不高等原因，造成ACC系统对这些复杂工况的适应性与控制效果不太理想，大大限制了其在此等工况下的使用。

并且,目前大多ACC的跟车车距是由驾驶员自行设定，通常分为有限几个速度特性类别，最小安全车距不能根据路面附着情况进行自动调整。驾驶员有时为了保证跟踪性，有时会将跟车车距设置的较小，但在附着系数较低的情况下，由于制动距离变长，较小的车距就容易产生安全隐患。如在雨雪天气路面湿滑时，与在干沥青路面的最小安全车距肯定是不同的，因此传统ACC的固定的安全车距对于复杂工况的适用性不够理想。同时，ACC大多是基于设定跟车距离对纵向车速的控制，而没有考虑横向稳定性对纵向车速的影响。

综上,现有技术中缺乏能适应复杂车况,并将横向稳定性和不同安全车距等多方条件均考虑到的巡航方法。

发明内容

本发明提供了具有稳定性主动控制的自适应巡航系统及控制方法，能够适应复杂路况，将路面附着系数对横向性能影响以及安全车距的变化考虑在内，进一步优化巡航控制，提高了车辆横向稳定性和纵向跟踪性。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

具有稳定性主动控制的自适应巡航系统，包括：

道路信息与导航模块，用于获取车辆位置与前方道路信息；

毫米波雷达模块，用于获取前方车辆的车速、车距、方向角数据信息；

路面附着系数估计模块，用于对路面附着参数的预估，不同的路面附着系数要实时调整跟车的最小车距以及最大的制动压力，保证车辆行驶的安全；

最小安全跟车车距模块，用于自适应调整车辆在不同车速、不同路面附着系数下的最小安全距离，避免驾驶员误操作；

弯道最高车速计算模块，用于计算在当前路面附着系数下对应弯道半径所能达到的最高安全车速；

ESC模块，用于实时估计本车的质心侧偏角β与横摆角速度ω_r的大小，使估计的ω_r和β值与期望的质心侧偏角β_N和期望的横摆角速度ω_rN的差的绝对值，即|ω_r-ω_rN|和|β-β_N|通过对车速的调节使其控制在一定范围内，以确保对本车的横向稳定性；

车速自适应控制模块，用于判断车辆在弯道半径下的最高安全车速v₁，以及满足本车与目标车辆的安全距离的最高车速v₂，取v₁、v₂的较小值作为运行车速。