D*控制(或稱為橫擺角速度和側向加速度的綜合控制)源于四輪轉向控制中對后輪轉向的控制策略，是一種對車輛的橫擺角速度和側向加速度進行綜合控制的方法。在該控制中，控制的反饋量不再只有橫擺角速度，而是橫擺角速度與側向加速度的線性組合，如式(3)所示。

　　式中：Cy為側向加速度，VY為車速與橫擺角速度的乘積，兩者量綱一致，從這里可以看出，D*控制是一種側重于側向運動控制的控制方法。

　　D*控制框圖如圖6所示，其中D*由理想車輛模型推出的與車速有關的比例系數(shù)與駕駛員輸入的轉角求得。CFF(s)為前饋控制傳遞函數(shù)，主要實現(xiàn)的是隨車速改善車輛響應增益，CFS(s)為反饋控制環(huán)節(jié)，用來生成附加轉角。

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　　與橫擺角速度反饋控制相比，D*控制可以進一步提高車輛的轉向響應速度，在抑制擾動的同時，提高車輛軌跡跟蹤的能力，在側向運動要求比較高的工況下(如：低附著系數(shù)路面雙移線，側向陣風直線行駛)效果較好。

　　2.3 側傾穩(wěn)定性控制

　　在車輛行駛過程中，高速過彎、緊急避讓和側向陣風的干擾都有可能直接導致車輛側翻，另外，重心偏高的車輛也特別容易發(fā)生側翻。還有，當駕駛員對車輛的側向穩(wěn)定性做出錯誤估計時，也會導致車輛側翻的發(fā)生。側向加速度是影響車輛側向穩(wěn)定性的主要因素，通過主動轉向可有效地影響車輛的側向加速度從而控制車輛的側傾。一般來說，車輛的防側翻控制采用一個指示車輛側傾狀態(tài)的闕值，當檢測到的側傾狀態(tài)超過闕值，則觸發(fā)防側翻控制。闕值可以是重心處的側向加速度、車輛側翻系數(shù)或者載荷轉移系數(shù)等。

　　圖7所示為基于主動轉向和制動集成控制的控制系統(tǒng)圖。圖中只為側翻系數(shù)，是由車輛的輪寬和簧載質量重心處的側向加速度來求得。當，|R|<1時，意味著車輛側向穩(wěn)定，而當R=±1時，則意味著車輛左側或右側的車輪將抬離地面。該控制有兩種模式，當|R|<0.9時，車輛正常行駛，控制系統(tǒng)處于連續(xù)操縱轉向控制模式，附加轉角根據(jù)對側傾阻尼的優(yōu)化策略產生，可以有效減小轉向產生的側傾，抑制處于車輛側傾共振頻帶內的外界擾動。當，|R|≥0.9時，車輛處于側傾危險狀態(tài)，控制系統(tǒng)進入緊急轉向控制模式，此時附加轉角δR=kR(|R|-0.9)，可以有效增大車輛轉彎半徑，同時系統(tǒng)進行一定的緊急制動操作，進一步降低車速，從而避免車輛發(fā)生側翻。

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　　在主動轉向防側翻的控制中，由于附加轉角的存在，會影響車輛按照駕駛員意圖行駛的能力，因此控制策略中應由一個關于汽車行駛時車道保持能力的控制方法，如采用主動制動的方法。由于車輛側翻的危害性比較大，因此這類控制一般都遵循了側翻控制優(yōu)先于車道跟隨的原則。

　　2.4 可變轉向傳動比的控制

　　操縱穩(wěn)定性實際上是一個人車路閉環(huán)系統(tǒng)的特性，操縱穩(wěn)定性的好壞最終決定于駕駛員感受，因而在主動前輪轉向的控制中，如何提高駕駛員操縱的安全性和舒適性也成為提高系統(tǒng)操縱穩(wěn)定性的一個重要因素。在傳統(tǒng)汽車上，從方向盤到車輪的傳動比是一個定值。在低速時，車輛如在泊車停靠等工況下，或者由于障礙物而突然變道時，需要駕駛員大幅、快速操縱方向盤，增加了駕駛員的身體負擔。相反，在高速時，由于車輛轉向響應增益加大，較小的方向盤轉角就會產生較大的側向加速度，增加了駕駛員的精神負擔。可變轉向傳動比可有效地解決上述問題。一般來說，變轉向傳動比控制中轉向傳動比的變化主要取決于兩方面的因素：車速和方向盤轉角。隨著車速的升高，轉向傳動比增加，隨著方向盤轉角的增大，轉向傳動比減小，如圖8所示。這樣，可以使得駕駛員在低速時轉向輕便而高速時操縱穩(wěn)定。在目前的主動前輪轉向控制中，許多控制算法都把可變轉向傳動比控制作為一個前饋環(huán)節(jié)，同反饋環(huán)節(jié)一起改善車輛的操縱穩(wěn)定性。在機械式主動轉向系統(tǒng)中，可變傳動比是通過轉角疊加的方式實現(xiàn)的，其輸入、輸出關系如下：

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　　式中：Wsw為方向盤輸入轉角，Wring為主動齒輪輸入轉角，α1、α2為兩者疊加的比例系數(shù)。

　　3 主動前輪轉向動力學控制展望

　　由于車輛橫擺角速度和側向加速度通過輪胎的側向力耦合，利用主動轉向通過側向力來改善車輛的操縱穩(wěn)定性必然面臨無法解決的矛盾，即側向加速度與橫擺角速度無法同時達到比較理想的優(yōu)化狀態(tài)。如何理解這一矛盾的性質以及如何實現(xiàn)車輛側向運動和橫擺運動的綜合改善從而進一步提高車輛的操縱穩(wěn)定性，將是需要我們深人思考和研究的問題。

　　由于輪胎本身存在側向力飽和的情況，因此主動轉向極限工況下作用非常有限。車輛的操縱穩(wěn)定性不僅可以通過轉向來影響，而且可以通過縱向運動(驅動、制動)的控制產生的直接橫擺力矩來影響，同時，它還與車輛的懸架系統(tǒng)特性有著密切的關系。因此，主動前輪轉向系統(tǒng)與各系統(tǒng)間的集成控制就成為未來的必然選擇。通過集成控制，可以將各系統(tǒng)對操縱穩(wěn)定性影響的優(yōu)勢充分發(fā)揮出來，最大限度地提高車輛在極限工況下的穩(wěn)定性。目前，已經(jīng)出現(xiàn)了一些主動前輪轉向與其他系統(tǒng)的集成控制方案，比較多見的是主動前輪轉向與直接橫擺力矩控制的集成，以及主動前輪轉向與主動懸架的集成等。

　　圖9所示為主動前輪轉向與直接橫擺力矩控制的集成控制系統(tǒng)的控制算法框圖。該控制系統(tǒng)可以提高車輛穩(wěn)定性，拓寬極限行駛區(qū)域，減小轉向幅度，更少產生由于制動干預引起的急劇減速，從而使車輛行駛安全性、舒適性得到大大提高。

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　　圖10所示為豐田公司提出的一種主動轉向和主動懸架集成控制結構。系統(tǒng)由前輪轉向控制單元和阻尼力控制單元組成。分為正常模式和運動模式，通過一個開關來進行選擇。在運動模式中，轉向傳動比更小，減振器的阻尼力大于正常模式。在兩種模式下，轉向力的感覺是相同的。