适时四驱系统分动器离合器精确位置控制研究

作者：黄昌尧; 刘振宇; 张志煌; 李亮^*; 王翔宇

来源：中国科学 技术科学, 2023, 53(01): 127-138.

• 适时四驱系统
• 分动器
• 离合器
• 位置控制
• 显式模型预测控制

四驱车辆相比两驱车辆在操纵稳定性及动力性方面具有优势.适时四驱系统因结构简单、成本较低,目前已得到广泛应用.本研究中的适时四驱系统核心部件为基于电控多片式湿式离合器的分动器,其执行器为永磁同步电机驱动的蜗轮蜗杆与螺旋增力机构.执行器可以控制离合器压盘位置进而改变传递至前轴的驱动转矩大小,而前轴转矩的调节显著影响操纵稳定性与动力性,因此分动器离合器的精确位置控制具有重要意义.首先,本文建立了永磁同步电机执行器系统与负载的模型,为控制器的设计提供基础.然后,基于模型设计了用于电流跟踪控制和位置跟踪控制的显式模型预测控制器.最后,进行了典型工况位置跟踪仿真和试验.结果表明,所提出的位置控制算法能够达到1%的相对精度,能够满足适时四驱系统实时在线高精度位置控制的需求.

• 单位
  清华大学; 汽车安全与节能国家重点实验室