当前环境污染问题日益得到人们广泛关注,环境持续恶化。据有关统计,其中汽车尾气污染对环境污染影响较大,新能源汽车代替传统的内燃机汽车成为了未来发展趋势。由于电动汽车的动力系统相对于内燃机动力系统而言有较好的优势,动力系统布置形式多样性,对于驱动系统的研究中由于轮毂电机独立驱动技术良好特点,轮毂电机独立驱动技术成为新的研究热点,同时催生了以差速转向为特点的转向形式。据此,本文以课题组的四轮独立驱动电动汽车作为研究对象,着重于四轮差速转向性能的研究。本文所研究的电动汽车以轮毂电机直接向车轮提供驱动力矩,该电动汽车的转向形式与传统的转向形式存在以下区别:此转向系统仅有梯形转向机构约束内外侧车轮的偏转,没有外部转向盘或转向驱动电机提供转向动力,仅仅依靠轮穀电机能够独立控制的特性,依靠内外侧车轮的轮速差在梯形转向机构的约束下实现转向,完成转向动作。为了揭示差速转向过程中梯形机构的运动规律,本文首先以该机构的运动规律出发研究其运动学和动力学规律,建立其数学模型,从梯形转向机构运动学方面阐释了差速转向原理,然后对于整车差速转向过程建立了整车运动学和动力学数学模型,根据差速转向过程确定了控制变量,建立了控制方程。为了保证差速转向过程中车轮尽可能按照阿克曼(Ackermann)转向理论进行转向,较为新颖的以差速转向过程中转向瞬心与Ackermann转向瞬心的误差为目标函数对四轮独立驱动电动样车的前后梯形机构进行了优化分析,通过拟合方法对最优解域进行确定,采用数值实验模拟方法验证了最优解域的存在性,通过得到的最优解域选取了与梯形转向机构实物匹配的杆长尺寸,其计算结果与以往已发表论文结果对比分析,表明该方法正确性。根据该电动车的布置形式,对整车相应的控制策略进行了研究。最后根据样车的实验测试状况调试了测试平台,根据已有的测试条件制定了相应的实验测试方案,从轮毂转速性能、整车制动性能、直线行驶性能和差速转向性能方面对样车进行了实验测试场地测试,得出了在梯形转向机构存在下的四轮独立驱动电动车差速转向运动规律。该种转向方式简化了转向机构,为车辆的空间布置形式提供了较好的解决方案,提高了车辆空间利用率,同时这种转向形式存在丰富了目前转向形式的种类。因此对于此类问题的研究对于丰富无人车转向形式有理论价值和为无人车的控制应用提供了工程实际意义。