裴晓飞，刘昭度

(北京理工大学机械与车辆学院，北京 100081)

前言

为帮助驾驶员应付复杂多变的行车环境，提高驾驶的安全性和舒适性，自20世纪70年代以来车辆上同时应用了日益增多的各种动力学控制系统[1]，这会带来如下两方面的问题:(1)硬件和软件设计变得十分复杂，传感器和线束等零部件的质量和布置空间将呈指数增加;(2)由于某些系统存在功能重叠甚至相互制约，导致车辆总体性能的下降[2]。因此，目前对车辆动力学集成控制系统的研究成为国内外研究的热点[3－5]，通过多个子系统间的通信与动作协调消除干涉，同时尽量挖掘系统中的功能潜力。本文中基于纵向动力学控制各子系统的特性，从硬件和软件上对控制目标和执行动作等各方面进行有机的协调，从而提高了车辆纵向动力学综合性能上的潜在优势。

1 功能综合

作为底盘主动安全控制系统，防抱死制动系统(ABS)/电子制动力分配(EBD)/驱动防滑调节(ASR)等系统都是通过对车轮滑移(滑转)率的调节，使其保持在最优峰值附近，从而改善车辆驱动与制动时的极限性能。自适应巡航控制(ACC)/碰撞预警(CW)/碰撞规避(CA)系统属于驾驶员辅助控制系统，其中ACC基于纵向动力学逆模型，实现车辆的定速巡航或安全车距保持;而CW/CA对潜在的危险行车状态采取报警或主动制动干预[6－7]。上述电控系统均是针对提高车辆在驱动或制动过程中的某一性能指标设计的，考虑到汽车纵向动力学的耦合特性，需要基于更高层次的目标协调优化[8]，消除系统间的干涉，实现功能互补。……