方春杰

（重庆交通大学）

随着汽车高速化、车流密集化日趋明显，纯电动汽车的行驶稳定性和安全性备受人们关注。纯电动汽车在行驶过程中遇到高速大转向、侧向风干扰及高速移线等极限工况时，其轮胎侧偏角增大会致使轮胎侧偏力增大至侧向附着极限，使轮胎工作于非线性区域，此时汽车横摆角速度响应呈非线性变化[1]22-25，导致汽车偏离预定的行驶轨迹甚至出现失控状态，危及驾乘人员的人身安全。汽车电子稳定控制（ESC）主要用于控制汽车的横摆力矩，限制轮胎侧偏角在一定范围内，并在大侧向加速度和大侧偏角的极限工况下对汽车的行驶状态进行主动干预，以防止汽车在极限工况下失控[2]。文章以极限工况下的纯电动汽车为研究对象，引入ESC系统对其施加控制，在CarSim中建立整车动力学模型，并采用MATLAB/Simulink搭建汽车驱动电机模型和ESC系统的PID控制模型，在蛇形试验工况和高速大转向工况下对ESC控制策略进行联合仿真验证，以验证控制的有效性。

1 汽车动力学建模

1.1 整车动力学模型

为了反映汽车在极限工况下的运动状态以及动力学特性，在CarSim中建立参数化整车动力学模型，选取CarSim中前置前驱的D级轿车，其模型主要参数，如表1所示。

表1 整车动力学模型主要参数

1.2 驱动电机模型

由于CarSim中选用的D级轿车默认的动力源为传统的内燃机，而文章的研究对象为纯电动汽车，因而需要利用外部的电机模型替换已有的内燃机模型。采用试验建模法在Simulink中搭建纯电动汽车驱动电机模型，如图1所示。……