[发明专利]一种车辆自适应巡航控制方法及系统

权利要求书

1.一种车辆自适应巡航控制方法，其特征在于，包括：

设置车间距约束条件、加速度约束条件和车速约束条件，并建立上位控制运动学模型；

获取前车和本车的两辆车头端部的瞬间距离和本车不同时刻车速的加速度，并根据所述控制运动学模型确定期望车距和期望加速度，以控制两车间的实际车距小于所述期望车距；

建立下位控制逆纵向动力学模型，并根据所述期望加速度和所述期望车距确定期望节气门开度或期望制动踏板开度，以控制车辆的车速。

2.根据权利要求1所述的车辆自适应巡航控制方法，其特征在于，所述建立上位控制运动学模型包括：

根据本车与前车之前的相互纵向动力学特性，建立车辆运动学关系模型；

所述车辆运动学关系模型包括：和Δx_des＝t_h·v₂(k)+x₀，其中，a₂(k)为K时刻本车的加速度，a₂(k+1)为K+1时刻本车的加速度，τ为时间常数，T_s为采样周期，a_t(k)为期望加速度，Δx_des为期望车距，v₂(k)为K时刻的本车车速，t_h为安全时距，x₀为最小固定车距。

3.根据权利要求2所述的车辆自适应巡航控制方法，其特征在于，所述建立上位控制运动学模型还包括：

根据恒定车头时距策略建立车辆的纵向动力学模型，所述纵向动力学模型：

v_ref(k+1)＝v_ref(k)+a₁(k)T_s-a₂(k)T_s；

v₂(k+1)＝v₂(k)+a₂(k)T_s；

其中，Δx(k+1)为K+1时刻本车与前车的间距，Δx(k)为K时刻本车与前车的间距，v_ref(k)为K时刻两车间的相对速度，v_ref(k+1)为K+1时刻两车间的相对速度，v₂(k+1)为K+1时刻的本车车速，a₁(k)为K时刻前车的加速度，j₂(k+1)为本车在K+1时刻加速度的变化率。

4.根据权利要求3所述的车辆自适应巡航控制方法，其特征在于，所述建立下位控制逆纵向动力学模型，并根据所述期望加速度和所述期望车距确定期望节气门开度或期望制动踏板开度，包括：

建立汽车驱动工况行驶方程：计算得到发动机输出扭矩，其中，T_tq为发动机输出扭矩，i_g为变速箱速比，i₀为主传动比，η_T为传动效率，r为车轮半径，G为作用于汽车的重力，f为滚动阻力系数，α为坡度角，C_D为空气阻力系数，A为迎风面积，u_a为车速，δ为汽车旋转质量换算系数，m为汽车质量，a为汽车加速度；

利用发动机MAP图查表得到发动机输出扭矩对应的节气门开度。

5.根据权利要求4所述的车辆自适应巡航控制方法，其特征在于，所述建立下位控制逆纵向动力学模型，并根据所述期望加速度和所述期望车距确定期望节气门开度或期望制动踏板位置，包括：

建立汽车制动工况下制动方程：计算制动力矩，其中，T_b为制动力矩；

获取每个车轮的制动压力P_b，并根据公式：计算制动压力最大值P_bmax，其中，A_b为摩擦片与制动盘的接触面积，r_b为制动半径，μ_b为刹车片与刹车盘之间的摩擦系数；

根据公式：计算得到期望制动踏板开度。