轮毂电机驱动电动汽车具有能量传递效率高、能够快速准确地获取驱动信息、传动结构简单等优点,为汽车系统动力学控制提供了新的平台。由于轮毂电机的转矩可以独立控制,通过控制同轴左右两侧车轮驱动转矩的不同就能够实现差动转向,因此轮毂电机驱动电动汽车的出现为四轮差动转向机制提供了可能性。目前差动转向系统可实现三种功能,即无需车轮侧向转动的滑动转向、辅助驾驶员转向以减轻驾驶员负荷的差动助力转向和作为容错机制以应对线控转向系统失效问题的差动转向。本文以轮毂电机驱动电动汽车为研究对象,将差动转向作为车辆的唯一转向来源,对四轮差动转向的可行性进行了相关研究。论文的主要工作内容和结论如下:（1）联合Carsim和Matlab/Simulink软件建立了轮毂电机驱动电动汽车的整车仿真模型。首先,在Carsim软件中选定车辆模型,并从中提取了车辆质量、轴距、质心高度等后续仿真所需的基本参数;然后,根据研究需要对轮毂电机进行了选型及校核,并在Matlab/Simulink软件中建立了轮毂电机模型和驾驶员速度控制模型,通过S-Function接口将这两个模型连接到Carsim车辆模型,完成了轮毂电机驱动电动汽车整车模型的建立;最后,建立了参考模型,并通过仿真验证了所建整车模型的有效性。研究结果表明,建立的轮毂电机驱动电动汽车整车仿真模型与参考模型的响应一致,说明所建的整车模型有效,且提取的车辆参数合理,为后续四轮差动转向车辆的联合仿真奠定了基础。（2）建立了四轮差动转向车辆的动力学模型。首先,根据差动转向原理建立了差动转向系统动力学模型;然后,以魔术轮胎半经验模型作为轮胎模型,建立了非线性轮胎模型;最后,建立了四轮差动转向车辆的动力学模型。此外,还建立了四轮转向车辆的动力学模型,为四轮差动转向的控制研究做准备。（3）对四轮转向车辆进行了控制研究,以获取理想的前后轮转角。首先,介绍了汽车的动力学耦合关系;然后,对四轮转向车辆的质心侧偏角和横摆角速度进行了解耦,以解决这两个变量的耦合问题;接着,针对解耦了的四轮转向车辆设计了渐近跟踪控制器,使其质心侧偏角和横摆角速度分别跟踪参考模型的理想值;最后,利用Matlab软件进行了方向盘角阶跃输入和双移线工况仿真,验证了控制器的有效性。研究结果表明,所设计的控制器能够保证四轮转向车辆具有和参考模型一致的转向特性,同时获取了四轮转向车辆的理想前后轮转角,为四轮差动转向车辆的差动力矩轴间分配奠定了基础。（4）设计控制策略研究四轮差动转向的可行性。首先,以横摆角速度为控制目标设计了滑模控制器,计算四轮差动转向车辆转向时所需的总差动力矩;然后,根据四轮转向车辆的理想前后轮转角关系,设计力矩分配器对总差动力矩进行前后轴分配;最后,利用Matlab软件进行了方向盘角阶跃仿真和双移线仿真,验证了控制策略的有效性。研究结果表明,所设计的控制策略能够保证四轮差动转向车辆实现转向功能。考虑到汽车本身是非线性系统,还联合Carsim和Matlab软件对轮毂电机驱动电动汽车进行了四轮差动转向控制仿真,并和仅前轮差动转向的轮毂电机驱动电动汽车进行了对比仿真,结果表明四轮差动转向机制不仅能够有效降低车辆的质心侧偏角,在路径跟踪方面也具有优越性。