随着自动驾驶相关概念获得社会上广泛的关注,自动驾驶车辆的电控技术成了相关研究展开的基础需求。自动驾驶车辆的电控系统,犹如驾驶员的手和脚,是自动驾驶系统控制车辆运动必不可少的部分。车辆的纵向电控技术,是自动驾驶车辆电控系统的重要组成部分,对车辆的纵向运动有着决定性影响。本文基于丰田陆地巡洋舰平台,从车辆纵向电控技术的研究出发,通过汽车行驶方程式展开对车辆纵向动力学简单表述,结合执行器输入输出及响应特性变化,从而将车辆纵向运动的控制需求与车辆电控系统的执行需求结合在一起,并据此展开自动驾驶车辆纵向电控系统控制方案的设计。本文从车辆的纵向执行器入手,通过对电子油门、电控制动技术的原理介绍,说明其硬件构造及控制过程。同时考虑自动驾驶的控制需求,提出自动驾驶车辆的纵向并联控制系统设计方案,即设计包括并联电子油门及双回路液压制动系统在内的纵向控制系统。该系统存在自动驾驶和人工驾驶两种工作模式,并通过对驾驶员脚踩踏板行为的判定,实现两种模式的相互转换。基于汽车行驶方程式,对纵向运动过程的受力展开分析,并在此基础上设计试验测试纵向执行器输入输出关系。首先,完成对车辆驱动或制动过程中的动力学变化分析,明确执行器输出与纵向运动变化之间的力学表达。其次,设计试验,测试指定输入状态下,执行器响应及输出变化。最终,结合力学推导与采集到的实验过程中车辆运动状态变化,完成执行器模型建立。以自动驾驶车辆在运动过程中的纵向运动需求为目标,设计纵向综合控制系统。该综合控制系统在驱动加速过程中,通过对预估行驶阻力的计算获取需求驱动力,并与发动机模型进行匹配计算,把自动驾驶车辆的纵向加速需求转换成发动机的控制量,同时使用增量式PID方法提升加速跟踪效果;在制动减速过程中,结合车辆在主动制动执行器控制下的制动过程中纵向运动变化规律,采集制动行进距离及减速需求,逆向计算制动压力及制动时间,进而完成减速运动控制。