【文章內(nèi)容簡介】 明，模型可實現(xiàn)ACC的控制目的，驅(qū)動與制動可順利切換[13]。2007年吉林大學(xué)的李向瑜、高振海等人從定量分析巡航控制對降低汽車燃油消耗和排放污染物影響的角度出發(fā)，利用AVL/Cruise軟件建立了一套包括汽車排放子模型在內(nèi)的整車縱向動力學(xué)模型，并在巡航模糊控制器基礎(chǔ)上提出了一套新的巡航自適應(yīng)模糊PID控制算法。對比分析了兩種算法在典型巡航工況下燃油消耗和一氧化碳、碳?xì)浠衔铩⒌趸衔锏瓤諝馕廴疚锖?，從而將巡航控制系統(tǒng)對汽車排放的影響從原來的定性分析拓展到定量分析，為巡航控制算法的優(yōu)化設(shè)計提供了一種新的評價方法。下一步將根據(jù)發(fā)動機(jī)的動力特性，在保證速度跟蹤精度的同時，考慮發(fā)動機(jī)燃料供給和功率之間最佳配合關(guān)系，開發(fā)汽車巡航控制算法，并通過試驗驗證巡航控制對汽車環(huán)境的影響[14]。2010年吉林大學(xué)和浙江省汽車安全技術(shù)研究重點實驗室的張君媛、童寶鋒、劉衛(wèi)國等人提出了基于目標(biāo)速度的汽車ACC系統(tǒng)油門控制策略研究。ACC系統(tǒng)能夠根據(jù)雷達(dá)等傳感器檢測到的前方車輛行駛信息，并自動控制本車的油門開度和制動強(qiáng)度，實現(xiàn)自適應(yīng)巡航行駛，通過對車輛行駛縱向阻力特性的分析，針對目前廣泛使用的基于目標(biāo)加速度的油門開度控制策略受車輛裝載質(zhì)量影響較大的情況，利用功率平衡原理，提出了1種基于目標(biāo)車速的油門開度控制策略，并利用PreScan軟件對基于目標(biāo)車速的油門開度控制策略進(jìn)行了仿真實驗，仿真結(jié)果表明了該控制策略有效的避免了整車裝載質(zhì)量變化對控制目標(biāo)的影響。但是此研究未對實際控制中的一些問題進(jìn)行深究，如時間延遲、傳感器信號強(qiáng)弱、彎道行駛等。另外，根據(jù)期望加速度和期望速度控制油門開度的控制策略各有優(yōu)點，在實際利用中應(yīng)根據(jù)被控對象進(jìn)行選擇或者把兩種控制策略結(jié)為一體，共同控制車輛油門開度[15]。2009年重慶大學(xué)的李以農(nóng)、冀杰、鄭玲、趙樹恩等人對智能車輛自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)進(jìn)行建模與仿真?；趯恿鲃酉到y(tǒng)的非線性特性及輪胎模型的滑移特性對車輛縱向動力學(xué)特性的影響的分析，首先建立了相對完整的動力傳動系統(tǒng)模型，獲得了該模型的穩(wěn)態(tài)逆向動力學(xué)特性曲線；然后基于模糊邏輯和滑模控制理論設(shè)計自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)，使被控車輛能夠準(zhǔn)確跟蹤期望加速度；最后，利用計算機(jī)仿真技術(shù)驗證了自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)在加速行駛、車輛跟蹤和制動減速等復(fù)雜行駛工況下的跟蹤性和適應(yīng)性[16]。2011年南京航空航天大學(xué)的李朋、魏民祥等人針對常規(guī)線性建模方法的不足，基于Carsim軟件和Matlab/Simulink建立了能夠模擬車輛運行工況，反映系統(tǒng)動態(tài)特性并能兼顧模型精確性的汽車動力學(xué)系統(tǒng)模型。然后基于最優(yōu)控制和PID控制設(shè)計了自適應(yīng)巡航控制器，對典型的ACC行駛工況進(jìn)行了聯(lián)合仿真。結(jié)果表明，所設(shè)計的自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)能使自車在保持一定車距的前提下較好地跟蹤前車速度變化，并對前車的緊急制動有較好的響應(yīng)[17]。2006年海軍工程大學(xué)的張振海、朱石堅,、樓京俊等人提出了汽車巡航自適應(yīng)PI控制系統(tǒng)設(shè)計。針對汽車巡航PI控制系統(tǒng)中存在非線性特性，在分析汽車巡航PI控制系統(tǒng)特性的基礎(chǔ)上，提出一種新的用于確定系統(tǒng)最佳輸出參數(shù)（基于最佳平衡點）的優(yōu)化準(zhǔn)則，根據(jù)該準(zhǔn)則編寫了控制系統(tǒng)的自適應(yīng)算法，實現(xiàn)PI參數(shù)隨控制系統(tǒng)狀態(tài)參數(shù)的變化而自動調(diào)整，從而改善控制系統(tǒng)的動態(tài)性能。理論分析和仿真結(jié)果表明該控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，系統(tǒng)的響應(yīng)速度快，超調(diào)量少，過渡過程時間短，振蕩次數(shù)小，具有較強(qiáng)的魯棒性，同時該優(yōu)化準(zhǔn)則為其它非線性控制系統(tǒng)設(shè)計提供了一個新的方法和思路。并且證實了該控制策略的正確性和有效性[18]。美國的伊頓(EATON)公司自1971年就一直從事這方面產(chǎn)品的開發(fā)和研制。EATON VORAD300是伊頓公司最新一代的產(chǎn)品，它采用241725GHz單脈沖雷達(dá)，可同時探測到主車正前方120m，左右偏移8b范圍內(nèi)的24個目標(biāo)車輛，以距離主車最近的車輛作為主目標(biāo)，當(dāng)兩車距離小于駕駛員所設(shè)定的距離時，該系統(tǒng)向駕駛員發(fā)出警報。這一系統(tǒng)只具有車輛間的距離監(jiān)測和報警功能，無法實現(xiàn)對車輛速度的控制。三菱公司研制開發(fā)的PDC(Preview Distance Control)系統(tǒng)是具有現(xiàn)代概念的最早的ACC系統(tǒng)雛形。它將掃描式雷達(dá)及其處理器同車輛的巡航控制系統(tǒng)結(jié)合在一起，當(dāng)預(yù)測出兩車間距離過近時向駕駛員給出警告提示，同時通過控制節(jié)氣門開度調(diào)整發(fā)動機(jī)的輸出功率，并按需要進(jìn)行自動換檔、減速。豐田、本田、通用、福特、戴姆勒克萊斯勒、Bosch、Continental Teves等各大汽車和零部件生產(chǎn)商及研究機(jī)構(gòu)延續(xù)了三菱公司基于汽車巡航控制系統(tǒng)CCS來開發(fā)研制ACC系統(tǒng)的設(shè)計思想。使之成為當(dāng)前ACC系統(tǒng)研制、開發(fā)的主流。Bosch公司開發(fā)的ACC系統(tǒng)包括雷達(dá)、轉(zhuǎn)向傳感器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)和顯示單元。 ACC系統(tǒng)包括原有的車輛控制ECU以及位于車輛前端的傳感器和控制裝置SCU(Sensor and Control Unit)。SCU用于完成對雷達(dá)信號的處理和ACC控制流程，并通過CAN數(shù)據(jù)總線與車輛主控ECU相連。用于車輛動力性控制系統(tǒng)VDC(Vehicle Dynamics Control)的轉(zhuǎn)向傳感器可以幫助車輛預(yù)知其行駛路線。 MMI(HumanMachineInterface)是ACC系統(tǒng)與駕駛員交互的媒介，包括操作開關(guān)、狀態(tài)顯示器、加速踏板、剎車踏板等。駕駛員通過MMI可啟動、關(guān)閉ACC，設(shè)定行駛速度及安全車距。近年來，德國的大陸特威斯公司(Continental Teves)致力于汽車安全行駛的全方位研究和產(chǎn)品開發(fā)。該公司開發(fā)出采用微波雷達(dá)技術(shù)和紅外傳感技術(shù)兩類ACC產(chǎn)品，可探測出前方150m范圍內(nèi)的目標(biāo)車輛與主車間的車距和相對速度，在自動進(jìn)行安全車距控制時，發(fā)動機(jī)和傳動系工作穩(wěn)定，乘坐舒適。為了進(jìn)一步提高ACC系統(tǒng)的性能，該公司還提供了與能見度相關(guān)的車速推算系統(tǒng)，以及為縮短制動系反應(yīng)時間的電子輔助制動助力裝置。目前大陸公司的產(chǎn)品廣泛地應(yīng)用在各大著名汽車公司的高檔轎車上。Jaguar公司1999年和2000年分別推出了裝備ACC系統(tǒng)的XK180轎車和XKR轎車，標(biāo)志著ACC系統(tǒng)作為一種駕駛員安全性輔助駕駛系統(tǒng)進(jìn)入了商品化階段。此后，戴姆勒克萊斯勒公司推出的CL600轎車、S600轎車，通用汽車公司2001年推出的Cadillac Vizn轎車都配備了ACC系統(tǒng)。當(dāng)前，配備ACC系統(tǒng)已經(jīng)成為高檔豪華轎車的一個標(biāo)志[1]。2002年美國明尼蘇達(dá)大學(xué)的Perry ,Ankur Shrivastava等人提出了固定時距(CTH)自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)車輛誘導(dǎo)交通流穩(wěn)定性的策略。這種固定時距的控制策略使用三種不同的交通模式來分析圓形高速公路上的汽車，即微觀模型、空間上的離散模型以及空間上的連續(xù)模型。結(jié)果表明，這三種不同的建模模式可能會導(dǎo)致在不同的流量穩(wěn)定性，除非控制策略和交通流量動態(tài)一直被抽象為不同的模式。如果一個一致的偏置策略用來適應(yīng)CTH的各種建模框架，交通動態(tài)將定性為一致的建模方式。偏置策略對車輛、節(jié)點和高速公路的位置點進(jìn)行反饋，確定是否使用反饋量的控制。因為自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)的車輛具有前端傳感器，后行車輛能夠很好的使用偏置策略。在這種情況下，三個模型框架都能夠使用CTH策略在圓形公路上誘導(dǎo)出指數(shù)穩(wěn)定的交通流。這個策略還表明，一個開放的舒展高速公路流量將保持穩(wěn)定的進(jìn)入和退出條件是能夠觀測到后行車輛的偏置策略[19]。2003年美國密歇根大學(xué)的Zevi Bareket, Paul S. Fancher, Huei Peng, Kangwon Lee等人提出了評價自適應(yīng)巡航系統(tǒng)的方法?；诜乔秩胩匦缘姆椒?，來描述裝備自適應(yīng)巡航系統(tǒng)車輛的縱向動力學(xué)特性，通過建立ACC系統(tǒng)性能測試實驗裝置和測試程序，并對測得的數(shù)據(jù)進(jìn)行建模和仿真。為進(jìn)一步評估自適應(yīng)巡航系統(tǒng)的車輛和人為控制的交通相互作用的情況，提出了對人為駕駛