针对四轮独立驱动电动汽车直线行驶跑偏及行驶稳定性问题,提出驱动转矩协调控制策略。该策略采用分层控制逻辑,上层控制逻辑层负责车速跟随控制、附加横摆力矩计算、驱动防滑控制;下层控制逻辑层负责驱动转矩协调分配。基于车辆动力学软件Carsim和MATLAB/Simulink搭建四轮独立驱动电动汽车协调控制系统仿真模型,在高附着、低附着和对开路面等典型工况进行仿真,结果表明,相比于转矩平均分配及无控制,协调控制策略使车辆横摆角速度保持在0±0.05(°)/s,且车轮滑转率控制在最优滑转率范围内,提高了车辆直驶稳定性。

液驱混合动力车辆因制动能量回收效率高而广受关注。针对提出的一种四轮独立液驱混合动力车辆技术方案，设计了半实物仿真模拟试验台架。对试验台架的液压系统、机械系统和测控系统的设计方案进行了详细介绍。最后对液压蓄能器充能过程与释能驱动过程进行了试验和分析，验证了试验台架的功能以及测控系统的可靠性。试验结果表明液压蓄能器充能和放能的能量转换效率为88%左右，为四轮独立液驱混合动力车辆试验研究提供了可靠的试验平台。

为提高四轮独立驱动电动汽车(4WID)操稳性借助其具备各轮转矩独立可控的特征,可通过优化分配各车轮转矩的方式来提升其运行稳定性。针对此种控制形式提出分层控制方法,在上层控制器中将汽车横摆角速度的实际值与理想值的误差及误差变化率作为控制量输入,运用模糊PID控制输出维持车辆稳定运行的附加橫摆力矩,下层控制器是基于优化函数算法的转矩分配控制策略来优化各轮转矩。搭建Carsim/Simulink整车控制模型,并在低附着路面和不同的行驶车速条件下仿真验证。仿真结果显示,该转矩优化分配控制策略能够使各车轮转矩得到合理分配,并能使车辆质心侧偏角得到有效控制,进而使车辆的操纵稳定性得以改善。

针对四轮独立驱动电动汽车转向控制效果与所搭建车辆动力学模型参数紧密相关的问题,提出一种车辆动力学模型参数自校正转向控制系统设计方法。采用递推最小二乘法对车辆动力学模型关键参数进行实时辨识,有效地解决了车辆动力模型参数时变及非线性扰动影响的问题。设计加权最小方差自校正车辆转向控制器,实现对车辆转向横摆稳定性进行实时优化的目标。通过建立加权最小方差控制目标函数,计算出优化横向稳定性所需附加横摆力矩,并实时修正车辆四轮独立驱动转矩,有效提升了四轮独立驱动电动汽车转向工况操纵稳定性。搭建CarSim与Matlab/Simulink联合仿真平台,对所设计自校正四轮转向控制系统进行仿真分析验证。仿真结果表明,该加权最小方差自校正转向控制器能有效提升四轮独立驱动电动汽车的行驶稳定性。

为了提高四轮独立驱动电动汽车在低附着路面上的操纵稳定性,提出了基于粒子群优化PID参数的直接横摆力矩控制算法。控制器采用分层控制上层根据参考模型和车辆实际运行状态,基于粒子群PID算法计算车辆稳定运行所需直接横摆力矩;下层控制采用载荷估计控制方法对四轮转矩进行控制分配并结合电机查表模型和转矩约束条件获取最优输出力矩。并通过Carsim/Simulink联合仿真模型进行低附着路面工况试验。结果表明提出的方法在低附着路面下高速阶跃工况和低速正弦工况中能够有效提高车辆的操纵稳定性。

智能驾驶技术是当前汽车工业的研究热点,四轮轮毂电动机驱动电动汽车为智能驾驶提供了绝佳的线控平台。充分利用左右车轮不对称转矩主动生成横摆力矩,能够在线控转向基础上更好地实现高精度路径跟踪控制。文中提出了一种基于模型预测控制(MPC)的差动转向与主动转向协同路径跟踪控制方法,建立了车辆三自由度动力学模型,设计了前轮转向角和整车直接横摆力矩的滚动优化控制律来追踪规划路径,有效解决了控制器设计面临的动力总成和转向角执行约束挑战。仿真结果表明,该控制方法能够很好地跟踪目标轨迹,并且与单一线控转向控制相比可以获得更好的结果。