自适应巡航控制系统（ACC）和直接横摆力矩控制系统（DYC）是辅助驾驶系统的重要组成部分。但是,当前对ACC系统安全性的研究主要集中在纵向安全性上,缺乏对横向稳定性的研究。由于车辆纵向动力学和横向动力学的耦合关系,在某些工况下如果只考虑ACC车辆的纵向性能,由ACC系统产生的纵向运动将影响车辆的横向稳定性,严重时甚至导致车辆横向失稳。针对上述问题,本文对ACC与DYC协同控制系统进行研究。为了降低ACC与DYC协同控制系统的设计难度,本文设计了包含状态估计层、上层ACC与DYC协同控制器和下层自适应转矩分配策略的分层协同控制体系结构。为了获取准确的车辆状态信息,提高控制系统的控制精度,本文针对粒子滤波车速估计器因提议分布与实际分布不一致导致粒子退化使估计误差变大的问题,在现有自适应粒子滤波车速估计器的基础上,提出了一种通过修正提议分布减弱粒子退化影响的改进粒子滤波车速估计器。然后,利用Car Sim-Simulink联合仿真平台在双移线工况和正弦转角输入工况下进行仿真验证。与自适应粒子滤波器相比,在两种仿真工况下,改进粒子滤波估计器产生的纵向速度估计值的平均绝对误差和侧向速度估计值的平均绝对误差均减小了40%以上。针对现有ACC与DYC协同控制系统协同控制能力不足,尤其是在危险工况下由于ACC子系统与DYC子系统的强烈冲突导致车辆失稳的问题,本文研究了ACC子系统控制子目标耦合特性、DYC子系统控制子目标耦合特性和ACC子系统与DYC子系统之间的耦合特性,采用模型预测控制理论,设计了自适应上层ACC与DYC协同控制器。然后,为了尽可能地减小横摆稳定性控制对纵向跟随性能的影响,本文设计了下层自适应转矩分配策略。为了验证本文设计的协同控制系统的有效性,本文设计了两种方案共四种仿真工况,利用Car Sim-Simulink联合仿真平台进行仿真验证。仿真结果表明,本文设计的ACC与DYC协同控制系统相较于现有协同控制系统的协同控制能力更强,尤其是在现有协同控制系统已经不能保证车辆横向稳定性的危险工况下,本文设计的ACC与DYC协同控制系统仍可以保证车辆不失稳。