全轮转向技术在多轴车辆上的应用可大大提高了车辆的转向灵活性和操纵稳定性。本文以常见的四轴重型车辆为研究对象，该车1、2桥采用液压助力转向系统且由方向盘进行控制，3、4桥增设电控液压转向系统且由全轮转向控制器控制，从而实现了整车的全轮转向。本文主要针对后两桥转向所涉及的电控液压转向系统和全轮转向控制算法进行研究，并结合dSPACE控制器和所设计的电控液压转向试验台进行全轮转向的半实物仿真试验，为全轮转向系统的开发提供理论指导与实践经验。具体研究内容和结论如下：（1）建立了具有22自由度的四轴车辆整车动力学模型，通过与商业车辆动力学软件TruckSim中四轴车辆模型的对比，验证了所建模型的正确性。另外，在整车动力学方程的基础上提出了一种微分式变形协调方程求解轮胎载荷的方法。不同于静态求解各轮胎载荷，该方法考虑了悬架阻尼、侧倾速度、侧倾加速度等的影响，将代数式协调方程改进为微分式协调方程，进而能够体现载荷转移的动态特性。（2）针对电控液压转向系统，采用具有对中缸形式的液压系统方案，基于该方案建立了对称阀控非对称缸形式的、考虑负载惯性、弹性、黏性摩擦及任意外加力的电控液压位置伺服系统模型。针对这一模型从频域上分析了各因素对系统固有频率、阻尼比及总增益的影响，通过频率仿真分析确定了PID控制器中比例增益的大小，指出了系统的频宽以及稳态跟踪误差。基于电液位置伺服系统模型在AMESim软件中搭建了电控液压转向系统，分别从PID控制器参数、油源压力、等效负载参数、伺服比例阀特性参数、控制器纯延迟时间等多方面进行了参数化仿真分析，分析结果证实了所设计的电控液压系统合理可行。（3）针对所研究的四轴车辆，提出了四种转向模式，分别是低速协调转向模式、蟹行模式、自动模式和传统模式，针对前三种工作模式分别设计了不同的控制算法。针对低速协调转向模式给出了基于Ackerman转向的控制算法，仿真结果表明了该算法可以有效的减小车辆的转弯半径并降低轮胎的磨损。针对蟹行模式提出了以零横摆角速度为目标的控制算法，仿真证实了该算法可使车辆几乎以平行侧移的方式实现蟹行。针对自动模式提出了一种以车速、第一轴转角、横摆角速度作为输入，具有超前环节与滞后环节的前馈加反馈型控制算法，基于这一算法进行了全轮转向的稳态分析、瞬态分析、考虑执行机构的频域分析以及鲁棒分析，从本质上把握了四轴车辆的全轮转向对整车操纵稳定性的影响，为更高级的全轮转向控制算法设计提供了指导。由于车辆装载不同会严重影响整车质量、行驶条件的改变也会使路面摩擦系数有较大变化，为了使全轮转向有更强的适应能力，改进了上面提出的自动模式控制算法，附加整车质量输入和路面摩擦系数输入，使全轮转向自动模式可根据车载状态和路面状况自动改变控制输出，最后通过仿真分析证实了该算法有效的提升了全轮转向的性能。自动模式虽然能在低速时采用逆相位转向减小了转弯半径，但它是以减小质心侧偏为目标的，在低速时会输出较大的逆相位转角造成不协调转向，从而加重了轮胎的磨损。针对这一问题，又提出了带有约束型的自动模式控制算法，该算法结合了低速协调转向模式算法的优点，从而实现了低速减小转弯半径、减小轮胎磨损，高速提高操稳性三者目标的统一，仿真分析验证了该约束型控制算法的有效性。针对上面提出的四种转向模式，结合各模式的最高使用车速与最大转角，综合对比各模式的工作区域，舍去了低速协调转向模式和传统模式，修正了自动模式的控制算法，最终将四种转向模式降低为两种转向模式，从而有效的减轻了驾驶员的操作难度。针对仅保留的自动模式和蟹行模式，给出了两者的切换条件，保证了模式切换的安全性。整体研究内容为全轮转向控制器的开发提供了全面性的理论指导。（4）为了对电控液压转向系统的实际性能进行研究，设计了电控液压转向试验台。试验台的设计涉及到原地转向阻力矩模拟设计、行驶转向阻力矩模拟设计、回正力矩模拟设计、方向盘转角信号产生系统设计、液压系统设计、电控系统设计。基于所设计的转向试验台进行了两种类型的试验。第一种是执行机构性能试验，第二种是基于dSPACE的半实物仿真试验，试验结果表明方向盘在低频大转角输入时，采用比例阀形成的位置控制系统具有较好的跟踪性能，实际的车轮转角、车辆的横摆角速度和侧向加速度都能很好的吻合理论值，证实了所设计的全轮转向控制算法在低速时采用逆相位转向提高了车辆的操作灵活性，同时在高速时采用同相位转向提高了车辆的行驶稳定性。但若方向盘转向频率提高后，实际的值与理论的值相差较大，即高频输入时，执行机构应具有更高的性能才能适用于全轮转向系统。