分离轴式混合动力四轮驱动汽车牵引力控制研究

电动四轮驱动混合动力汽车作为解决全球环境恶化和能源危机的新生儿具有较好的操控性、较低的油耗、较低的成本和较好的加速性能。与传统四轮驱动汽车相比,电动四轮驱动汽车不仅面临原有前后轮运动干涉、驱动系的振动和噪声以及转弯制动等问题,由于其前、后轴独立驱动,前后轴驱动转矩和转速协调更加困难,这无疑对分离轴式混合动力四轮驱动牵引力控制策略带来很大的挑战。本文以分离轴式混合动力四轮驱动汽车为研究对象,对驱动工况下前、后独立驱动轴的转矩分配控制策略和牵引力控制策略进行研究并仿真验证所制定的控制策略。主要内容如下:①建立了动力传动系统关键部件模型、整车模型和辅助计算模块。②建立了基于分层控制思想的前、后轴驱动转矩协调分配控制系统,提出了动力源转矩预分配能量管理策略、加减速中轴载荷转移的前、后轴驱动转矩分配控制策略和驱动轮发生滑转后的前、后轴驱动转矩补偿控制策略。③根据驱动车轮的角加速度与车轮驱动转矩及滑转率之间的关系确定最佳角加速度α,并以其作为控制目标,制定了加速踏板开度信号修正控制策略、前后驱动轴转矩分配控制策略以及前、后限滑差速转矩控制策略。④利用MATLAB/Simulink软件搭建了分离轴式混合动力四轮驱动汽车仿真模型,并验证分析了所提出的TCS控制策略在典型低附着路面下对汽车加速性能的影响。仿真结果表明:本文制定的牵引力控制策略在典型低附着路面下能有效抑制或消除驱动轮的滑转,并能适时基于当前路面的附着条件对各动力源转矩和驱动轮转矩进行调整,最终使各驱动轮接触地面速度与车速的偏差减小从而保证了汽车的加速性能。