车辆稳定性控制系统可以有效提高车辆主动安全性能,它通过监测传感器信号确定当前车辆运行状态,当车辆出现失稳时该系统主动调整部分轮缸压力,从而确保车辆稳定行驶。ESC控制算法研究是该系统的核心和关键所在,由于国内起步较晚,目前相关技术研究还比较薄弱,研究ESC系统控制策略对于我国汽车行业发展有着重要意义。本文首先对ESC系统基本原理进行了分析,针对ESC系统中质心侧偏角和路面附着系数难以测量的问题,采用结合已有传感器信号和车辆动力学模型的方法进行估算。将质心侧偏角估算转变为纵向车速和侧向车速的估算问题,分别利用稳态卡尔曼滤波和扩展卡尔曼滤波估算纵向车速以及侧向车速,从而计算得到质心侧偏角估算值;结合轮胎动力学模型与-曲线设计路面附着系数估算算法。利用联合仿真平台对参数估算算法进行仿真验证,仿真结果表明本文提出的估算方法满足ESC系统的实时性和准确性要求。设计ESC系统核心控制策略,通过分析车辆运行状态稳定性,确定横摆角速度和质心侧偏角作为ESC控制策略的联合控制变量;根据模块化的思路设计ESC控制算法的总体结构;采用包含遗忘因子的最小二乘法修正车辆动力学模型中的轮胎侧偏刚度,进一步确定横摆角速度和质心侧偏角的期望值;基于横摆角速度和质心侧偏角设计联合模糊PID控制器,利用模糊控制方法根据路面附着系数和质心侧偏角确定联合控制比例系数;在此基础上设计制动执行部分算法,将附加横摆力矩值转换为实际可控的轮缸压力,解决控制算法实现问题。搭建Car Sim-Simulink联合仿真模型,进行转角正弦输入工况联合仿真测试,初步验证本文ESC控制策略的可行性。为了进一步验证控制策略的有效性和可靠性,搭建HIL试验台架进行ESC控制策略硬件在环测试,分别测试了高附和低附条件下的单移线、双移线、方向盘转角阶跃以及蛇形绕桩等试验工况,测试结果进一步证明本文所设计的ESC控制策略有效可行。