汽车在极限工况下高速紧急制动,如低附着转弯路面或者对开路面,很容易出现横摆和侧滑等横向稳定性问题。随着科技的发展,电子产品和控制技术在汽车上得到了广泛的应用,使得汽车稳定性控制系统日渐成熟,这在很大程度上改善了车辆制动过程中的横向稳定性。然而,目前多数稳定性控制系统对于普通工况可以起到作用,对于极限制动工况,如低附着路面急转弯制动工况和对开路面高速紧急制动工况,并不能达到预期的控制效果。为了提高汽车高速紧急制动时车辆的横向稳定性,改进汽车稳定性控制系统的不足,设计了基于滑膜变结构的AFS(Active Front Steering)控制策略和ESP(Electronic Stability Program)控制策略的集成控制器。本文首先探讨了汽车失稳的原因,分析了横摆角速度和质心侧偏角对车辆稳定性的表征,并且介绍了提高车辆稳定性的方法;将建立的二自由度车辆模型作为理想参考模型,计算出控制变量的名义值,并对极限工况下车辆的横向稳定性进行分析。运用CarSim软件建立了各子系统的整车动力学模型。在传统汽车电子稳定控制器控制原理的基础上,选择横摆角速度和质心侧偏角作为控制变量,利用自适应模糊PID控制方法建立了汽车ESP控制器,对高速紧急制动工况下汽车横向稳定性进行控制;同时利用滑膜变结构控制原理设计了输入为车辆的实际横摆角速度与理想横摆角速度的差值,输出为前轮附加转角的AFS控制器。接着采用基于车辆状态识别系统的ESP+AFS协调控制策略实现对车辆的协调控制,以达到控制车辆横向稳定性的目的。最后选择两种极限制动工况,使用Matlab/Simulink和Carsim进行联合仿真,验证控制器的有效性。