超磁致伸縮式AEB系統縱向避撞算法及仿真驗證

摘 要：提出一種以超磁致伸縮致動器GMA為制動執行機構的超磁致伸縮式AEB（autonomous emergency braking system，自動緊急制動系統）系統，該系統能夠實現車身輕量化、快速制動和主動制動的效果。對比了五種避撞算法在超磁致伸縮式AEB系統的作用下的縱向避撞效果。以碰撞時間來判斷避撞效果的TTC算法；以制停后前后兩車相對距離為避撞效果的4種安全距離算法：Mazda算法、Honda算法、Berkeley算法和SeungwukMoon算法。以均能實現車輛避撞為前提（車速為10～80km/h），將4種安全距離算法的前后兩車相距最小安全距離d0值設置為18m。搭建PreScan/Simulink的聯合仿真平臺，對比五種算法的避撞效果。最終仿真結果表明，TTC算法避撞效果最佳。

關鍵詞：超磁致伸縮致動器 超磁致伸縮式AEB系統 TTC算法 安全距離算法 聯合仿真

0 引言

汽車的普及持續改變著人們的出行和運輸方式，便利了人們的生活，但同樣也帶來了不容忽視的道路交通安全問題[1]。截止2023年年底，全國道路交通事故萬車死亡人數1.38人，全國民用汽車保有量33618萬輛[2]，全年交通事故造成死亡人數為46392人。如此多的交通安全問題引起社會的廣泛關注，如何減少或避免交通事故發生成為汽車技術研究的重點。

超磁致伸縮式AEB系統以超磁致伸縮致動器（GMA）為制動執行機構，與自動緊急制動系統（autonomous emergency braking，AEB）相結合，相比傳統油壓制動執行機構的AEB系統不僅減輕制動執行機構的重量、簡化復雜程度，同時提升了制動器響應速度和汽車的主動安全性能。本文針對目前主流的五種避撞算法，碰撞時間TTC（time to collision）算法、Mazda算法、Honda算法、Berkeley算法和SeungwukMoon算法，模擬車輛在配備超磁致伸縮式AEB系統的作用下進行聯合仿真分析和對比，仿真軟件為PreScan和Matlab。……