基于轴问转矩分配的四轮驱动汽车牵引力控制米.PDF

华 南 理 工 大 学 学报 (自然 科 学 版 ) 第 38卷 第 1期 JournalofSouthChinaUniversityofTechnology (NaturalScienceEdition) V0I．38 No．1 2010年 1月 January 2010 文章编号：1000-565X(2010)01．0108．05 基于轴问转矩分配的四轮驱动汽车牵引力控制米 胡建军 王银 秦大同 丁华 (重庆大学 机械传动国家重点实验室，重庆400044) 摘 要：为提高汽车的牵引性能，通过对轴间转矩分配的分析，建立了四轮驱动汽车加速 过程的数学模型；提出了发动机节气门控制和轴间转矩分配控制的综合控制策略；采用 PI控制方法设计了发动机节气门控制系统和轴间转矩分配电流控制系统；在低附着路面 和对接路面上进行了无牵引力控制和有牵引力控制的对比仿真．结果表明：四轮驱动汽车 牵引力控制系统可有效抑制驱动轮过度滑转，提高汽车动力性． 关键词：四轮驱动汽车；牵引力控制；转矩分配；仿真 中图分类号：U463．54 doi：10．3969／j．issn．1000．565X．2010．01．021 四轮驱动汽车可以按照行驶路面状态的不同将 成 ，如图1所示．其中 、 分别为轴间转矩分 发动机输出转矩分别传递给前后车轮，从而提高汽 配装置分配给前、后轴的转矩 ；M为轴 问分配装置 车的行驶能力．传统的四轮驱动汽车存在急转弯制 的输入转矩 ；Me为离合器摩擦力矩 ；Md。为差速器输 动、前后轮互相干涉和动力传动效率低等问题，这在 入转矩． 一 定程度上降低了四轮驱动汽车的行驶性能 ¨J．解 决这些问题的方法之一是采用汽车牵引力控制系统 (TCS)，也称为驱动防滑系统(ASR)，它是一种根据 车辆行驶行为，运用数学算法和控制逻辑使车辆驱 动轮在恶劣路面或复杂输入条件下产生最佳纵向驱 动力的主动安全调节系统．它能够提高车辆的牵引 图1 轴间转矩分配装置示意图 性、操纵性、通过性和舒适性，减少轮胎磨损和事故 Fig．1 Schematicdiagram ofinter—axletorquedistribution 风险，增加行驶安全性和驾驶轻便性，使得汽车在附 由轴间转矩分配装置结构可知： 着状况不好的路面上能顺利起步和行驶 J． M =M +Mo_ff (I) 目前汽车牵引力控制系统多采用发动机节气门 控制与制动力矩控制方法 J．文中在传统四轮驱动 fMf=M + 椰／2 (2) 汽车的基础上，通过添加轴问转矩分配装置，采用发 lM=Mdiff／2 动机节气门控制与轴间转矩分配控制联合控制的方 由式(1)可得 ： 法，将驱动力合理地分配给前后轮，使汽车动力性得 Md_ff=M —M 。 (3) 到有效提高．