车辆电子稳定性控制系统（ESC）是目前被广泛认可的能够显著提升车辆操纵稳定性的主动安全控制系统，我国正处于ESC系统的推广普及阶段。针对车辆稳定性控制系统研究中存在的稳定性分析、控制与评价问题和我国在ESC系统应用中对国外技术的严重依赖，本文结合国家863计划项目“X121轿车集成开发先进技术”，以ESC系统自主研发能力提升为出发点，以某国产A0级轿车为研究对象，以质心侧偏角为稳定性分析、控制和评价的目标，对车辆稳定性控制展开系统研究。在ESC系统开发流程基础上开展系统的车辆稳定性控制研究，对引入控制系统后车辆操纵稳定性理论体系的丰富和我国推广ESC系统以提高道路交通安全性有重要的意义。本文通过建立ESC系统软件仿真环境、建设ESC系统硬件在环试验台、开发ESC系统试验车，实现了软件仿真—硬件在环试验—实车试验的ESC系统V模式开发流程，建立了ESC系统V模式研究平台，为ESC系统的开发提供技术方案，为车辆稳定性控制的系统研究提供基础。对ESC系统开发中的基本问题展开研究，包括：对ESC系统控制器硬件设计与执行器特性、控制逻辑与算法软件框架构建、ESC系统的集成与优化的研究，实现了ESC系统的开发。并在车辆稳定性分析、控制与评价领域展开深入研究：（1）基于质心侧偏角相平面的稳定性分析方法的研究。通过对车辆动力学模型和UniTire轮胎模型的研究，建立车辆动力学分析体系，研究质心侧偏角对车辆稳定性的表征，分析质心侧偏角相平面中稳定区域边界随车速和路面摩擦系数变化的规律，提出质心侧偏角相平面稳定边界的确定方法，用于对车辆稳定性的分析、控制和评价。（2）车辆状态估计与稳定性控制策略的研究。针对ESC系统中重要的车辆状态无法直接测量的问题，分别根据轮速和车辆加速度信号对车速进行估计，采用滑模观测器对质心侧偏角进行估计，采用ABS控制逻辑路面识别方法和附着椭圆限制的方法对路面摩擦系数进行估计；在车辆状态估计和相平面稳定边界确定方法的基础上，提出通过稳定边界对质心侧偏角和质心侧偏角变化率共同抑制的基于质心侧偏角的稳定性控制策略，并结合基于横摆角速度的控制策略对稳定性控制需求横摆力矩进行决策；对车速和路面摩擦系数对实际可用横摆力矩限制的问题，采用模糊控制的方法对需求横摆力矩进行修正；通过轮缸制动压力分配策略产生差动制动实现稳定性控制的横摆力矩需求。（3）执行机构和轮缸压力估计研究。通过对ESC系统的执行机构液压调节器（HCU）原理和结构的研究，实现HCU的结构化建模，对HCU模型相关参数进行敏感性分析，为HCU的特性研究提供指导；利用ESC系统V模式研究平台对HCU特性进行研究，在HCU稳定的压力调节特性基础上对HCU进行参数化建模，提出轮缸压力的开环估计方法；根据压力估计算法得到的轮缸压力状态，提出ESC系统对HCU的闭环控制方法。ESC系统通过对HCU的调节，对轮缸压力进行分配实现横摆力矩对车辆稳定性的控制。（4）ESC系统控制策略分析方法的研究和实车试验。针对ESC系统工作工程中对驾驶员的影响和执行机构发热对系统响应的影响问题，在传统操纵稳定性研究中人—车—路闭环客观评价指标选择的基础上，扩充表征控制系统性能的指标：控制系统能量需求指标和控制系统时间需求指标，提出ESC系统控制策略分析方法，对控制系统的综合性能进行评价，指导实车试验中控制逻辑参数的优化和确定。实车试验结果表明本文开发的ESC系统和提出的稳定性控制方法能够有效的提升车辆稳定性。本文主要创新点如下：（1）通过对质心侧偏角相平面稳定边界随车速和路面摩擦系数变化规律的研究，提出车辆稳定性控制中相平面稳定边界的确定方法；（2）根据质心侧偏角的滑模观测器估计和相平面稳定边界的确定方法，提出基于质心侧偏角的稳定性控制策略，通过横摆力矩决策对质心侧偏角和质心侧偏角变化率共同抑制，实现车辆稳定性控制；（3）基于HCU稳定的压力调节特性，提出轮缸压力的开环估计方法，ESC系统根据压力估计算法得到的轮缸压力状态，实现对HCU的闭环控制。