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转向工况下四轮驱动汽车扭矩分配控制研究
| 论文题名： | 转向工况下四轮驱动汽车扭矩分配控制研究 |
| 关键词： | 四轮驱动汽车;扭矩分配;横摆力矩;控制策略;性能仿真 |
| 摘要： | 随着汽车技术的发展，人们对汽车动力性、操纵稳定性和安全性等各种性能的要求越来越高。四轮驱动技术由于能充分利用车轮的附着力，获得尽可能大的驱动力，因此越来越多的高档轿车和运动型汽车都开始应用这项技术。本文以某轻型四轮驱动汽车为研究对象，研究了转向工况下的扭矩分配控制策略，通过主动分配后轴左右车轮的驱动力来改善车身的侧向运动，从而抑制汽车过多转向和不足转向趋势，提高汽车行驶时的操纵稳定性和安全性。本文具体的研究内容如下： ①分析了国外的四轮驱动控制技术，确定了四轮驱动汽车扭矩分配结构方案，深入研究了轴间扭矩分配装置和左右轮间扭矩分配装置的扭矩分配特性和差速特性。确定了车辆坐标系和车辆动力学模型的总体结构，建立了四轮驱动汽车驱动动力学数学模型，车辆动力学模型主要包括发动机模型、传动系和车轮动力学模型、轮胎模型、整车模型及其它辅助计算模块等，为四轮驱动汽车扭矩分配控制离线仿真平台的搭建奠定了理论基础。 ②利用附着椭圆分析了轴间扭矩分配和轮间扭矩分配对车辆行驶稳定性的影响，采用分层模块化的方法设计了汽车扭矩分配控制策略的总体结构，研究了基于线性二自由度车辆模型的名义横摆角速度和名义质心侧偏角的计算方法，设计了基于全维状态观测器的质心侧偏角估算算法，确定了车速、路面附着系数和车轮垂直载荷的估算算法，制定了基于滑模变结构控制的目标横摆力矩计算算法，提出了基于横摆力矩分配的四轮驱动汽车扭矩分配控制控制算法。 ③以某轻型四轮驱动汽车行驶动力学模型和扭矩分配控制算法为基础，应用Matlab/Simulink开发工具建立了转向工况下四轮驱动汽车扭矩分配控制性能仿真模型，并在典型工况下进行了四轮驱动汽车扭矩分配控制性能仿真研究，结果表明：在不同转向工况下，采用本文提出的扭矩分配控制策略能根据车辆的行驶状态，主动地分配后轴左右轮的驱动力，有效地抑制了汽车过多转向和不足转向趋势，提高了汽车的转向性能和侧向稳定性。 |
| 作者： | 何铮斌 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 胡建军 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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