车辆转向行驶稳定性是评价车辆性能的重要指标,其不仅与车辆自身行驶状态有关,也与路面附着系数等外界条件有着紧密的联系。车辆行驶速度与车辆稳定性有着最直接的关系,在转向过程中,过高的车速往往会导致车辆失稳,以至于无法保证车辆安全性。为有效提高车辆转向行驶稳定性,本文从车速的角度出发,对车辆稳定性进行研究。车辆动力学模型是车辆稳定性分析的基础。建立八自由度车辆侧向动力学模型包括车辆纵向运动、侧向运动、横摆运动、侧倾运动以及四个车轮的转动,对比了Dugoff轮胎模型和“魔术公式”轮胎模型的不同,选取“魔术公式”轮胎模型进行轮胎力的计算。同时建立了发动机模型、传动系模型以及制动器模型,从而保证模型的完整性。在Matlab中搭建了该模型的Simulink仿真模型,并与CarSim车辆模型作对比,验证了该动力学模型的正确性。分析转向行驶车辆的极限车速。基于车辆动力学模型,利用相平面法对车辆稳定性进行分析。对比了质心侧偏角-横摆角速度相平面图与质心侧偏角-质心侧偏角速度相平面图的区别,并选取质心侧偏角-质心侧偏角速度相平面图对特定行驶状态下车辆稳定性进行分析。指出了传统的平行线法划分相平面图稳定区域的不足,并改进使用双线法划分相平面图稳定区域,结合车辆自身的质心侧偏角-质心侧偏角速度相轨迹,计算得出某一行驶状态下的车辆极限车速,并进而进行多次仿真实验得到全行驶条件下的车辆极限车速。设计车辆失稳时的控制策略并进行验证。以车辆极限车速作为车辆是否失稳的评判依据,设计发动机节气门PID控制器,通过控制发动机节气门开度来改变输出转矩控制车辆稳定,并利用车辆行驶轨迹变化计算了发动机可控极限车速。同时设计制动系统控制策略,在车速超出发动机可控范围时,以质心侧偏角和横摆角速度作为输入,设计模糊控制器计算车辆稳定所需补偿横摆力矩,通过在单侧车轮上施加制动力矩的方法产生补偿横摆力矩,控制车辆保持稳定。在Simulink中建立仿真模型进行仿真实验,并利用模拟驾驶平台进行驾驶员在环实验,证明了控制策略的有效性。