电控四轮驱动技术的研究现状与发展趋势文章编号:1012-6886(2005)06-0074-02电控四轮驱动技术的研究现状与发展趋势李素华(江汉大学机电与建筑工程学院,湖北武汉430056)作者简介:李素华(1971—),女,湖北天门人,江汉大学讲师,华中科技大学硕士生,从事汽车专业课的教学及汽车动力学、汽车性能的仿真控制分析等方面的研究。收稿日期:2005-4-20摘要:电控四轮驱动技术是汽车的新技术,本文阐述电控四轮驱动技术研究现状,展望四轮驱动技术的发展,推动电控四轮驱动技术的研究与应用。关键词:四轮驱动变扭矩驱动力分配发展趋势SurveyonStateofDevelopmentandTrendsinElectricPowerFour2whellsDrivingTechnologyLISu2huaAbstract:Theresearchstatusoftheelectricpowerfour2wheelsdrivingtechnologyisexplicated,Thedevelopingtrendsofthistech2nologyisprospected,whichisveryimportmenttopushthefurtherdevelopmentofresearchandapplicationsof4WDtechnology.Keywords:4WD;changeabletorque;tractionforcedistribution;developmenttrends随着现代汽车技术的发展,人们对汽车各种性能的要求越来越高。汽车的电控四轮驱动(4WheelsDrivingSystem,4WD)技术能够根据前后轴的转速等信息,控制并分配前后轴驱动力,使汽车具有防滑能力、良好的加速性和行驶稳定性。四轮驱动已由70年代以前主要用于越野车发展到目前以轿车为中心迅速普及开来。随着对4WD这一领域研究的不断进展,出现了多种不同结构形式、不同控制方案的实用4WD系统。粗略地将四轮驱动分类,有短时四轮驱动和常时四轮驱动之分。如果按前后扭矩分配方式进行分类,常时四轮驱动可分为二种,其一是固定扭矩分配方式,其二是变动扭矩分配方式。其中,变动扭矩分配方式的四轮驱动又可分为另外两大类,一种是利用前后轮转速差分配驱动扭矩,这种方式叫做被动分配方式,一种是利用电脑控制液压油压力分配驱动扭矩,这种方式叫做主动分配方式。本文研究的是汽车电子控制变扭矩分配方式的四轮驱动技术,也叫全轮驱动AWD(All-wheel-Drive)技术。AWD系统使汽车在运行中,能适应汽车行驶状态和路面情况,把驱动扭矩合理地分配给前后轮,能充分发挥各轮胎的驱动力,并提高汽车的操纵稳定性[1]。1电控四轮驱动技术的研究现状电控四轮驱动技术近年来发展很快,全轮驱动已经在许多高档轿车上装用。在电控变扭矩四轮驱动系统的两大类型中,采用被动式的四轮驱动系统的产品代表有德国奥迪公司的Quattro系统和采用粘性联轴器的常时四轮驱动系统。奥迪的第二代四驱技术Quattro系统采用了Torsen(TorqueSen2sitive意思是扭矩感应)差速器。Torsen差速器是一套由蜗轮和蜗杆组成的纯机械系统,在车轮没有产生滑转的情况下,向两输出轴各分配一半的转矩;在一边车轮产生滑转的情况下,Torsen差速器会向另一边车轮输出更多的转矩,转矩分配的比例达80/20。由于是机械装置,其锁止动作是渐进却快速的,因而平稳、少冲击;具有扭矩感应特性的Torsen差速器在车轮产生滑转动作开始之前就能对车轮滑转预先感应,而不是在车轮已经滑转后才开始校正;在没有施加外力的情况下,Torsen差速器在制动时并不锁止,因而四个驱动轮可各自以不同的速率独立运动。采用粘性联轴器的四轮驱动系统在国外已得到广泛应用,其产品有保时捷的911Turbo和三菱欧蓝德四驱系统等,该系统是在依靠前后轮转速差分配扭矩,在车轮发生空转以后才介入的,又叫转速差感应式四轮驱动。如图1是该系统的布置图。采用主动式的四轮驱动系统的产品代表有大众的四轮驱动系统“4MOTION”、日产的ATTESAE-TS四轮驱动系统和本田的车辆控制系统“SH-AWD”等,该系统中电脑会不断收集轮胎的转速、转向盘转向角和油门的大小等信息,按预先给定的程序进行综合控制。图2为该系统工作原理图。?47?现代机械2005年第6期文章编号:1012-6886(2005)06-0074-02电控四轮驱动技术的研究现状与发展趋势李素华(江汉大学机电与建筑工程学院,湖北武汉430056)作者简介:李素华(1971—),女,湖北天门人,江汉大学讲师,华中科技大学硕士生,从事汽车专业课的教学及汽车动力学、汽车性能的仿真控制分析等方面的研究。收稿日期:2005-4-20摘要:电控四轮驱动技术是汽车的新技术,本文...