車輛自動(dòng)緊急制動(dòng)系統(tǒng)建模與仿真研究.pdf

1、目前主動(dòng)安全成為汽車行業(yè)研究的重點(diǎn)。車輛自動(dòng)緊急制動(dòng)系統(tǒng)(AEB)是一種新興的主動(dòng)安全系統(tǒng)，也成為現(xiàn)在汽車行業(yè)重點(diǎn)研究的系統(tǒng)之一。該系統(tǒng)有兩個(gè)方面的功能①預(yù)警功能：存在追尾危險(xiǎn)時(shí)通過聲光報(bào)警警示駕駛員采取措施。②自動(dòng)制動(dòng)功能：危險(xiǎn)可能增大時(shí)，駕駛員沒有采取任何制動(dòng)措施時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)制動(dòng)，避免碰撞或者降低碰撞時(shí)的車速以減少傷害。
　　本文用聯(lián)合仿真方法研究了時(shí)間指標(biāo)Tb的控制策略在自動(dòng)緊急制動(dòng)系統(tǒng)(AEB)中的應(yīng)用。同時(shí)對(duì)自動(dòng)緊急制動(dòng)

2、系統(tǒng)(AEB)的試驗(yàn)進(jìn)行了初步的探究。
　　文中首先分析自動(dòng)緊急制動(dòng)系統(tǒng)的概念、功能、系統(tǒng)組成以及實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵問題，對(duì)仿真過程做了總體規(guī)劃。其次建立了總體車輛模型。對(duì)于總體模型進(jìn)行虛擬實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，結(jié)果表明誤差在5％以內(nèi)，而且模型響應(yīng)迅速。再次，研究了自動(dòng)緊急制動(dòng)系統(tǒng)的控制策略，包括目標(biāo)信息探測、目標(biāo)分類策略、分級(jí)制動(dòng)策略。運(yùn)用時(shí)間指標(biāo)Tb作為判斷車輛安全狀態(tài)的指標(biāo)。提出當(dāng)Tb=2.6s啟動(dòng)預(yù)警功能；Tb=1.6s控制策略輸出-4m/s

3、2；Tb=0.6s時(shí)輸出-8m/s2的分級(jí)制動(dòng)策略。最后，基于博世中距離雷達(dá)，對(duì)實(shí)車試驗(yàn)進(jìn)行了初步探究。分析了試驗(yàn)工況、車載設(shè)備、試驗(yàn)條件、以及靜止目標(biāo)和運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的選取問題。考慮到試驗(yàn)時(shí)安全因素，選取Tb=1.2s輸出-5m/s2的策略進(jìn)行試驗(yàn)，按照同樣的策略進(jìn)行仿真，對(duì)比試驗(yàn)結(jié)果和仿真結(jié)果，分析差異的原因。
　　試驗(yàn)工況：①自車：40km/h；目標(biāo)：靜止。②自車：50km/h；目標(biāo)：20km/h。選擇最大減速度持續(xù)時(shí)間、自車和目

4、標(biāo)車最小距離、是否能避免碰撞作為試驗(yàn)和仿真結(jié)果對(duì)比指標(biāo)。工況①：試驗(yàn)結(jié)果：持續(xù)時(shí)間1.92s，最小距離為0.54m，避免碰撞；仿真結(jié)果：持續(xù)時(shí)間為2.18s，最小距離為0.58m，避免碰撞。工況②：試驗(yàn)結(jié)果：持續(xù)時(shí)間1.42s，最小距離為1.07m，避免碰撞；仿真結(jié)果：持續(xù)時(shí)間2.25s，最小距離2.74m，避免碰撞，說明總體仿真模型可靠。對(duì)于E-NCAP規(guī)定工況的仿真結(jié)果顯示，對(duì)于靜止目標(biāo)當(dāng)車速大于65km/h時(shí)，不能完全避免碰撞；對(duì)