CN105172791A - 一种智能自适应巡航控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种智能自适应巡航控制方法。它通过自适应巡航系统获取车辆驾驶信息及行车路面信息,根据行车路面信息确定路面附着系数,根据路面附着系数和车辆驾驶信息计算车辆的安全控制参数,根据安全控制参数对设定的车辆控制参数进行调整,实现车辆的智能巡航控制。本发明通过增加路面识别信息,将路面附着情况加入控制策略,根据实时路面情况调整系统控制参数,能够保证驾驶员驾驶舒适性的前提下有效提高控制的准确性和车辆行驶的安全性。

Description

-种智能自适应巡航控制方法
技术领域
[0001] 本发明属于汽车技术领域,具体设及一种智能自适应巡航控制方法。
背景技术
[0002] ACC(Adaptive Cruise Control,自适应巡航)是20世纪90年代发展起来的一种 驾驶辅助系统,它除了具有传统定速巡航的功能外还能实时探测自车行驶的交通环境情况 如前方目标数量、距离、速度等等,并根据探测结果和自车运行状态进行判断,控制自车运 行状态。ACC系统既能减轻驾驶员长时间驾驶的疲劳强度,提高驾驶的舒适性,又在一定程 度上降低了追尾的风险,提高了驾驶的安全性。
[0003] 现有ACC系统在巡航过程中,其内部的控制参数在设定完成后是固定不变的,不 会随路面条件的改变而改变,运种控制方法存在W下问题:
[0004] 1、如下所示,不同道路条件下的路面附着系数差异较大。 阳0化]
Figure CN105172791AD00031
[0006] 安全车间时距指在当前状况下自车与前方目标不发生碰撞的最小距离除W当前 相对速度,安全车间时距可W由驾驶员根据个人情况进行手动设置。传统巡航过程中,ACC 系统的安全车间时距固定不变,如果安全车间时距设置过小,在低附着系数的路面上容易 发生追尾或碰撞事故;安全车间时距设置过大,在高附着系数的路面上,自车与前车车间距 过大,不符合驾驶员的驾驶行为。
[0007] 2、当ACC系统开启,自车在低附着系数路面转弯过程中,如果车速较高,由于路面 能够提供的侧向力较小,当侧向附着力小于自车转弯过程中的离屯、力时,自车很容易滑出 行驶车道与相邻车道车辆发生交通事故。
[0008] 3、在跟车过程中(前方目标速度远小于设定巡航车速),前方目标急加速、消失或 自车切出时,自车会W较大的加速度加速,当地面附着力小于车轮驱动力时,车轮会出现打 滑的现象。
发明内容
[0009] 本发明的目的就是为了解决上述背景技术存在的不足,提供一种能够根据实时路 面情况调整系统控制参数的智能自适应巡航控制方法。
[0010] 本发明采用的技术方案是:一种智能自适应巡航控制方法,自适应巡航系统获取 车辆驾驶信息及行车路面信息,根据行车路面信息确定路面附着系数,根据路面附着系数 和车辆驾驶信息计算车辆的安全控制参数,根据安全控制参数对设定的车辆控制参数进行 调整,实现车辆的智能自适应巡航控制。
[0011] 进一步地,所述对设定的车辆控制参数进行调整包括对设定的车间时距安全系 数、转弯车速、制动减速度和加速度进行调整。
[0012] 进一步地,所述对设定的车间时距安全系数进行调整的方法为:自适应巡航系统 根据确定的路面附着系数通过路面附着系数与车间时距安全对照表对车间时距安全系数 进行调整。
[0013] 进一步地,所述对设定的转弯车速进行调整的方法为:车辆在转弯过程中,自适应 巡航系统根据路面附着系数确定当前路面能够提供的最大摩擦力Ffy、根据整车重量及当前 自车的侧向加速度确定出转弯时路面需要提供的侧向力Fy,当Fy时,自适应巡航系统 控制车速不变;当Ffy<Fy时,自适应巡航系统根据路面附着系数确定当前路面条件能提供 的最大车速Vwt,然后调整车速V使V《Vwt。
[0014] 进一步地,所述对设定的制动减速度进行调整的方法为:当驾驶员降低巡航车速 时,自适应巡航系统根据路面附着系数确定当前路面条件能提供的最大制动减速度abm。、, 当设定的制动减速度abm。、时,自适应巡航系统控制制动减速度abs不变;当设定的制 动减速度却5>abmax时,自适应巡航系统调整abs使aabmax。
[0015] 进一步地,所述对设定的加速度进行调整的方法为:当驾驶员升高巡航车速时,自 适应巡航系统根据路面附着系数确定当前路面条件能提供支持的最大加速度a"。、,当设定 的加速度am。、时,自适应巡航系统控制加速度a,不变;当设定的加速度a,>am。、时,自 适应巡航系统调整as使aamax。
[0016] 更进一步地,所述自适应巡航系统通过路面识别传感器获取行车路面信息。
[0017] 本发明通过增加路面识别信息,将路面附着情况加入控制策略,可W根据实时路 面情况调整系统控制参数,能够保证驾驶员驾驶舒适性的前提下有效提高控制的准确性和 车辆行驶的安全性。该控制方法通过调节安全时距,增强了巡航过程中ACC系统对不同路 况的适应性,提高了车辆的安全性;通过调节主动制动时的最大减速度,提高了车辆制动过 程中的稳定性;通过限制最大加速度,防止车辆在加速过程中出现失稳现象的发生;通过 限制转弯过程中的最大车速,提高了车辆转弯时的安全性。
附图说明
[0018] 图1为本发明自适应巡航系统与车身控制模块的连接示意图。
[0019] 图2为本发明的控制流程图。
具体实施方式
[0020] 下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明,便于清楚地了解本发 明,但它们不对本发明构成限定。
[0021] 如图1、图2所示,本发明自适应巡航控制方法基于自适应巡航系统实现,在控制 过程中,自适应巡航系统首先获取各种行车信息,然后根据获取的行车信息计算出车辆的 安全控制参数,将车辆的安全控制参数与自适应巡航系统内部设定的车辆控制参数进行比 较判断,在必要时对自适应巡航系统内设定的车辆控制参数进行控制调整,通过车身电子 稳定系统、发动机、人机交互系统等实时控制车辆,实现车辆的智能自适应巡航控制。
[0022] 上述车辆的安全控制参数包括在当前路况下的车间时距安全系数、当前路面附着 情况下的最大制动减速度和加速度及在转弯时路面附着情况可支持的最大转弯车速。对自 适应巡航系统内设定的车辆控制参数进行调整包括对巡航时设定的车间时距安全系数、转 弯时的车速、制动过程中的制动减速度和加速度进行调整。
[0023] 自适应巡航系统获取的各种行车信息包括:
[0024] 车辆驾驶信息,ACC系统从车辆总线上获取车辆驾驶信息,如从车身电子稳定系统 获取车速、加速度,从变速箱获取转向信息、制动信息、油口开度信息、弯道信息,从发动机 获取转速信息等。
[00巧]行车路面信息,利用车载的路面传感器获取自车的行驶路面信息,即行车路面条 件,经过信号处理后,通过CAN或FlexRay或其它方式将上述信息发送到车辆总线,ACC系 统从车辆总线上获取自车行驶路面信息。运里的路面传感器可W是车载摄像头或车载红外 感知设备或者其它设备。行车路面信息包括实际的路面条件,W及根据实际路面条件确定 的路面等级。
[00%]自车运行的交通信息,包括获取的前方目标数目、前方目标距离、前方目标速度 等。
[0027] 系统内部的设定信息,如通过人机交互系统设定的开闭状态信息、车间时距设定 信息、巡航速度设定信息、最大制动减速度和最大加速度等。
[0028] 自适应巡航系统启动后,自适应巡航系统通过路面传感器获取行车路面信息,根 据实际路面情况,可W将路面分为几个等级,每个路面等级对应相应的路面附着系数及车 间时距安全系数如表1所示。
[0029] 表1路面附着系数与车间时距安全对照表
[0030]
Figure CN105172791AD00051
[0031] 自适应巡航系统对行车路面信息进行判定,根据表1确定路面附着系数4,之后 就能够根据路面附着系数计算出车辆的安全控制参数,进而在必要时对自适应巡航系统内 设定的车辆控制参数进行控制调整,实现车辆的智能自适应巡航控制。
[0032] 对设定的车间时距安全系数进行调整的方法为:在自适应巡航跟随模式下,自适 应巡航系统实时的根据路面附着系数通过表1对车间时距安全系数进行调整,即当路面附 着系数较低时选用较大的车间时距安全系数,反之则选用较小的车间安全时距系数,运样 既保证了驾驶员的驾驶需求,又提高了车辆行驶的安全性。
[0033] 对设定的转弯车速进行调整的方法为:在自适应巡航系统开启,车辆在转弯过 程中,自适应巡航系统会实时的获取自车的侧向加速度ay,并根据自适应巡航系统识别出 的路面附着系数4实时计算当前路面能够提供的最大摩擦力Ffy=mg*(l),根据整车重 量及当前自车的侧向加速度计算出转弯时路面需要提供的侧向力即Fy=mg*ay。当判断 Fy时,自适应巡航系统不干预车速控制,即控制车速不变;当经过计算判断Ffy<Fy时,说明路面已不能够提供足够的侧向力,此时自适应巡航系统会将车速V限制在一定 值Vwt,即使V《Vwt,W防止车辆驶出弯道,其中,m-自车重量,ay=v^r,r-转弯半径, v'sd=、/p。
[0034] 对设定的制动减速度进行调整的方法为:当前方目标减速或驾驶员降低巡航车速 时,自适应巡航系统会控制发动机和ESC降低车速,同时自适应巡航系统会实时的根据确 定的路面附着系数4计算出当前路面条件能提供的最大制动减速度abmay,abmay= 当 系统内部设定的减速度abm。,时,自适应巡航系统不干预制动过程,即控制减速度abs不 变;反么当设定的减速度3bs>Shm。拥,自适应巡航系统会调整使3bm。、,W防止车 辆出现侧滑或甩尾现象。
[0035] 对设定的加速度进行调整的方法为:当驾驶员升高巡航车速时,自适应巡航系统 会实时的根据确定的路面附着系数计算出当前路面条件能够支持的最大加速度amgy,amgy= 4*g,当设定的加速度曰5《曰m。、时,自适应巡航系统不干预加速过程,即控制加速度曰S不变; 反之当设定的加速度a,>am。、时,自适应巡航系统调整ag使aam。、,W防止驱动轮打滑 导致车辆失稳。
[0036] 本发明控制方法基于传统的自适应巡航系统,增加了行驶道路环境信息识别,使 自适应巡航控制更人性化,提高了车辆行驶的安全性。
[0037] 本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (7)

1. 一种智能自适应巡航控制方法,其特征在于:自适应巡航系统获取车辆驾驶信息及 行车路面信息,根据行车路面信息确定路面附着系数,根据路面附着系数和车辆驾驶信息 计算车辆的安全控制参数,根据安全控制参数对设定的车辆控制参数进行调整,实现车辆 的智能自适应巡航控制。
2. 根据权利要求1所述的一种智能自适应巡航控制方法,其特征在于:所述对设定的 车辆控制参数进行调整包括对设定的车间时距安全系数、转弯车速、制动减速度和加速度 进行调整。
3. 根据权利要求2所述的一种智能自适应巡航控制方法,其特征在于,所述对设定的 车间时距安全系数进行调整的方法为:自适应巡航系统根据确定的路面附着系数通过路面 附着系数与车间时距安全对照表对车间时距安全系数进行调整。
4. 根据权利要求2所述的一种智能自适应巡航控制方法,其特征在于,所述对设定的 转弯车速进行调整的方法为:车辆在转弯过程中,自适应巡航系统根据路面附着系数确定 当前路面能够提供的最大摩擦力Ffy、根据整车重量及当前自车的侧向加速度确定出转弯时 路面需要提供的侧向力Fy,当Ffy>FJt,自适应巡航系统控制车速不变;当Ffy<FJt,自 适应巡航系统根据路面附着系数确定当前路面条件能提供的最大车速Vw,然后调整车速V 使V彡Vset〇
5. 根据权利要求2所述的一种智能自适应巡航控制方法,其特征在于,所述对设定的 制动减速度进行调整的方法为:当驾驶员降低巡航车速时,自适应巡航系统根据路面附着 系数确定当前路面条件能提供的最大制动减速度abmax,当设定的制动减速度abs<abmax时, 自适应巡航系统控制制动减速度abs不变;当设定的制动减速度abs>ab_时,自适应巡航 系统调整abs使abs彡ab_。
6. 根据权利要求2所述的一种智能自适应巡航控制方法,其特征在于,所述对设定的 加速度进行调整的方法为:当驾驶员升高巡航车速时,自适应巡航系统根据路面附着系数 确定当前路面条件能提供支持的最大加速度amax,当设定的加速度as<a_时,自适应巡航 系统控制加速度as不变;当设定的加速度as>a_时,自适应巡航系统调整&;3使as<a_。
7. 根据权利要求1所述的一种智能自适应巡航控制方法,其特征在于:所述自适应巡 航系统通过路面识别传感器获取行车路面信息。
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