四轮驱动汽车轴间转矩分配控制策略研究

四轮驱动汽车可极大提高对地面附着力的利用,标对汽车的各项性能包括起步加速性能、通过性、行驶稳定性有很大提高,并且使整车重量均为附着重量,此时前轴具有转向和驱动双重功能,对车辆的转向特性要求较高。适时四轮驱动系统可以自动完成对前后驱动力的分配,达到更完美的驱动力及转向力的配置。因此,现代化适时四驱车型,如何进行前后驱动轮间的转矩分配无疑是一个重点研究课题。本文研究的是采用中间转矩分配装置进行轴间转矩分配的适时四轮驱动系统,根据汽车当前行驶状态及路面状况适时调节中间转矩分配装置控制电流,从而将主驱动轮(前轮)的驱动转矩适时的向后轮分配,并达到较为理性的控制效果。这要求制定出一套控制策略,使汽车能够自动地将车轮转速差控制在合理范围内,从而保证汽车具有良好的牵引性能,从而提高转矩利用率和整车驱动性能,充分发挥出地面所能提供的牵引力。控制策略的好坏直接影响控制效果和各机构的使用寿命,这在附着系数分离路面上或一侧驱动轮悬空时显得非常重要。针对本文研究内容,主要做了以下几部分重要工作:(1)在CarSim环境下建立整车动力学参数化模型;在Simulink环境下搭建传动系统、控制系统模型。(2)由四个车轮转速信号,基于最小轮速法,通过信号处理、计算比较对汽车行驶工况和路面状况进行判断,应用CarSim仿真验证识别方法有效性。(3)研究确定前后轴转矩分配控制策略,采用对轮速差控制,设计开发中间转矩智能管理系统电流控制器。(4)针对本文提出的控制策略,搭建基于dSPACE硬件在环平台,选择某些典型工况,应用CarSim与Matlab/Simulink软件对三种传动系统汽车模型进行联合仿真计算,验证控制策略的有效性。实验结果表明本文所采取的汽车行驶状态判别方法是有效、可行的。仿真结果验证了针对本文提出的控制策略和所选取的典型工况,采用中间转矩分配装置四轮驱动汽车能够有效提高汽车驾驶性能。