摩擦片式限滑差速器开发及其性能的研究

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1、t-'4‘3800吉林丈学硕士学住论炎提要一侧作为汽车驱动防滑控制系统的一种重要实现方式，限滑差速器凭借其优越的功能价格比和广泛的市场前景而特别受到开发厂商的重视。限滑差速器是对普通差速器的革新与改进，它克服了普通差速器只能平均分配转矩的缺点，大大提高了汽车在双附着系数路面上的动力性和通过性，显著改善了汽车操纵稳定性，，有效地提高了汽车行驶主动安全性，是普通差速器的理想替代产品。I本文通过对主流限滑差速器的研究与分析，确定以带压力环的机械摩擦片式限滑差速器作为JA1020限滑差速器的型式和研究对象，提出限滑性能评价参数。建立三自由度后驱

2、动汽车整车四轮动力学模型，较深入地研究了装用限滑差速器对汽车整车性能的影响，提出了机械摩擦片式限滑差速器锁紧系数选择的一般原则。在此基础上进行了JA1020限滑差速器的结构设计、试制、装配和调试工作，给出了限滑差速器的一般设计计算方法和设计步骤，推导出带压力环的机械摩擦片式限滑差速器锁紧系数的计算公式，分析了其影响因素，并最终通过台架性能试验和整车道路试验验证了设计计算和理论模型的有效性和正确性。吉林丈学确士学位论之第一章绪论'1.1本文研究的意义随着新技术的发展和应用，以完善车辆某一种性能甚至好几种性能为目的的各种汽车实用控制系统应运

3、而生。汽车驱动防滑控制系统(Anti-slipRegulation，简称ASR，或称为汽车牵引力控制系统，TractionControlSystem，简称TCS)是根据车辆行使行为，运用数学算法和控制逻辑使车辆驱动轮在恶劣的路面或复杂输入条件下产生最佳纵向驱动力的主动安全系统。由于它大大地提高了车辆的行驶稳定性和牵引动力性，减少了轮胎磨损和事故风险，增加了安全性，所以得到了广泛而迅速地发展。从控制手段上看，目前汽车驱动防滑控制系统主要有四种控制方式，即:1.发动机输出转矩调节控制通过调节发动机输出转矩控制传递到左右驱动车轮上的转矩，从而

4、调节驱动车轮上的滑转率。发动机输出扭矩调节主要有三种方式:点火参数调节、燃油供给调节和节气门开度调节。点火参数调节指减小点火提前角。如果此时驱动车轮滑转仍然持续增长，则暂时中断点火。点火参数调节是比较迅速的一种驱动防滑控制方式(反应时间在为30-100ms).燃油供给调节是指减少供油或暂停供油，即当发现驱动轮发生过度滑转时，电子调节装置将自动减少供油量，甚至中断供油，以减小发动机输出转矩，燃油供给调节是现代电控内燃机中比较易于实现的一种驱动防滑控制方式。由于点火参数调节和燃油供给调节都容易引起发动机的不正常工作，对发动机和传动系的寿命有

5、较大损害，因此较少采用。节气门开度调节是指在原节气门的基础上，串联一个副节气门，由传动机构控制其开度，从而使其有效节气门开度获得调节，它工作比较平稳，易于与其它控制方式配合使用，但它响应较慢，需要和其它控制方式配合使用。吉林大学硕士学位论炎2驱动轮制动力矩调节控制驱动轮制动力矩调节就是在发生打滑的驱动轮上施加制动力矩，使车轮转速降至最佳的滑转率范围内。制动力矩调节一般与发动机输出转矩调节结合起来应用，即干预制动后要紧接着调节发动机输出扭矩，否则可能会出现制动力矩和发动机输出扭矩之间无意义平衡引起的功率消耗。制动力矩调节的实质是控制差速作

6、用，所以该控制方式对路面两侧附着系数差别较大，只有一个车轮打滑时，效果较好，但在高速(大于48km/h)下，不宜使用，以避免制动摩擦片过热。3.离合器或变速器控制离合器控制是指当发现汽车驱动轮发生过度滑转时，减弱离合器的接合程度，使离合器主、从动盘出现部分相对滑转，从而较小传输到半轴的发动机输出转矩;变速器控制是指通过改变传动比来改变传递到驱动轮的驱动转矩，以较小驱动轮滑转程度的一种驱动防滑控制。由于离合器和变速器控制反应较慢，变化突然，而且由于压力和磨损等问题，所以使其应用也受到很大限制。4.差速器限滑控制对差速器进行限滑控制是实现汽

7、车的驱动防滑控制的重要方式之一。通过对差速器进行限滑控制，从而使得左右驱动轮的所获得的驱动转矩可以根据控制指令或者路面情况而不同。当路面两侧附着系数u差别较大时，低“一侧驱动轮发生滑转时，由于差速器的限滑作用，使高p一侧驱动轮的驱动附着力能得以充分发挥，汽车动力性、行使稳定性都会获得一定程度的提高。上述四种方式中，通过对差速器进行限滑控制，即采用限滑差速器的方式凭借其优越的功能价格比和广泛的市场前景而特别受到重视。本文结合我校和四川建安机器有限责任公司共同承担的国家经贸委重大科研课题一一“电控限滑差速器的研究开发”项目，进行限滑差速器相

8、关理论研究和JA1020限滑差速器的开发与研制。完成该项目，将结束我国无自主限滑差速器产品的历史，填补国内空白，为我国汽车零部件行业开拓新的领域，也将为厂家带来丰厚的经济效益和社会效益。吉林丈学硕士学住论支