考慮滾動半徑差異的適時四驅(qū)汽車限滑控制策略

趙洋 劉元治 崔金龍 周澤慧 吳愛彬

【摘要】結(jié)合小備胎識別和輪速補償技術(shù)，設(shè)計了基于前、后軸附著率相等的限滑前饋控制和基于軸速差的限滑反饋控制，搭建了適時四驅(qū)汽車動力學(xué)仿真平臺，對小備胎識別、輪速補償、限滑控制的有效性進(jìn)行了驗證。實現(xiàn)了適時四驅(qū)汽車中央差速及差速限滑功能，提高了車輛的動力性和行駛穩(wěn)定性，避免了因滾動半徑差異導(dǎo)致的限滑控制功能誤觸發(fā)，解決了因備胎滾動半徑小而導(dǎo)致的電控多片離合器異常磨損、燒蝕等問題。

主題詞：適時四驅(qū) 限滑控制 扭矩分配 滾動半徑差異 備胎識別 輪速補償

中圖分類號：U461.1? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ?DOI： 10.19620/j.cnki.1000-3703.20230275

Limited Slip Control Strategy for On-Demand 4WD Vehicle Considering Rolling Radius Difference

【Abstract】Combining spare wheel identification and wheel speed compensation， limited slip feedforward control based on equal utilizable friction coefficient on the front and the rear axle and limited slip feedback control based on axle speed difference were designed. And an on-demand 4WD vehicle dynamics simulation platform was built to verify the effectiveness of small spare tire identification， wheel speed compensation， and limited slip control. The strategy can achieve the central differential and differential slip limiting functions of on-demand 4WD vehicle， improve vehicles power performance and driving stability， avoid the error trigger of limited slip control caused by the difference in rolling radius， and solve the abnormal wear and ablation of the multiple-plate clutch caused by the small rolling radius of the spare tire.

Key words： On-demand 4WD， Limited slip control， Torque distribution， Rolling radius difference， Spare wheel identification， Wheel speed compensation

1 前言

電控多片離合器式適時四驅(qū)汽車可監(jiān)控車輛行駛狀態(tài)，實時控制離合器的目標(biāo)傳遞扭矩，調(diào)節(jié)前、后軸的扭矩分配，提高車輛的動力性和穩(wěn)定性[1-5]。然而，在車輛轉(zhuǎn)向行駛時，如果離合器目標(biāo)傳遞扭矩控制不合理，將導(dǎo)致轉(zhuǎn)向制動干涉，嚴(yán)重影響整車性能和駕駛感受。并且在車輛更換小備胎后，輪胎滾動半徑變小，輪速變大，前、后軸會產(chǎn)生附加軸速差，該附加軸速差無法通過接合離合器進(jìn)行消除[6]，此時若控制離合器長時間接合，摩擦片將一直處于滑摩狀態(tài)，嚴(yán)重影響離合器的使用壽命。因此，根據(jù)車輛行駛狀態(tài)和輪胎滾動半徑差異進(jìn)行四驅(qū)扭矩分配控制具有重要意義。

國內(nèi)外學(xué)者對于適時四驅(qū)扭矩分配控制與輪胎滾動半徑差異識別進(jìn)行了諸多有益的研究，文獻(xiàn)[7]利用車輛動力學(xué)模型研究了四輪驅(qū)動汽車的軸間扭矩分配機(jī)理。……