AWD系統(tǒng)：實(shí)現(xiàn)更安全的汽車操控
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圖3 取力器動力傳遞圖
圖4 取力器在汽車動力總成的位置
AWD系統(tǒng)的主要類別
目前，市場應(yīng)用比較廣泛的AWD系統(tǒng)有被動式、非先發(fā)主動式和先發(fā)主動式三種類別。
被動式AWD系統(tǒng)通常采用粘滯離合器實(shí)現(xiàn)扭矩傳遞。當(dāng)前后輪產(chǎn)生比較大的速度差時(shí)，粘滯離合器因?yàn)榇怂俨町a(chǎn)生聯(lián)結(jié)力傳遞扭矩動力到后主減速器。被動式AWD系統(tǒng)屬于純機(jī)械式系統(tǒng)，不能和ESP系統(tǒng)結(jié)合在一起應(yīng)用。
非先發(fā)主動式扭矩管理系統(tǒng)目前被普遍采用，它采用機(jī)械-電子組合的方式，可以連接車輛CAN總線，結(jié)合到ABS和ESP系統(tǒng)里面，控制傳遞到后輪動力的大小。但這種扭矩管理器采用一種內(nèi)置的偏心鋼球來控制推動內(nèi)部的離合器片，該鋼球的推動力來自于傳動軸與后主減速器產(chǎn)生的速度差。所以只有當(dāng)車輛前后輪之間產(chǎn)生較大的速度差時(shí)，扭矩管理器才能激發(fā)啟動(不可先發(fā)式)。為了解決這個問題，在設(shè)計(jì)AWD系統(tǒng)時(shí)，制造商通常將后主減速器速比設(shè)計(jì)得比取力器小0.5%左右，這樣車輛后輪就可以持續(xù)產(chǎn)生一種“過速”，即可以激活扭矩管理器，使得更多的扭矩可以傳遞到后輪，并產(chǎn)生過度轉(zhuǎn)向的狀態(tài)。駕駛者在彎道行駛時(shí)可明顯感覺到更好的操控性。但是當(dāng)車輛過度轉(zhuǎn)向突然變得過大時(shí)，可能變成非常危險(xiǎn)的回形滑行，扭矩管理器需要預(yù)先松開離合器以避免此種狀態(tài)，這時(shí)該扭矩管理器(非先發(fā)式)就不能做到這一點(diǎn)，而只有先發(fā)式扭矩管器才得以實(shí)現(xiàn)。
先發(fā)式扭矩管理器在車輛運(yùn)行中隨時(shí)監(jiān)控各個系統(tǒng)的狀態(tài)，并在危險(xiǎn)到來之前即刻改變前后輪動力分配比例，矯正車輛行駛狀態(tài)，以避免事故的發(fā)生。扭矩管理器制造商Haldex和AWD系統(tǒng)制造商美國車橋（AAM）都具有此種系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和制造能力。先發(fā)式扭矩管理器時(shí)刻獲取車輛制動系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、底盤系統(tǒng)及動力系統(tǒng)等各個系統(tǒng)的信息及前后輪速度/扭矩狀態(tài)。信息進(jìn)入扭矩管理器ECU后，ECU根據(jù)預(yù)先制定好的程序控制離合器，動態(tài)分配最佳動力到前后輪上。
圖5 全主動式扭矩管理器總成示意圖
小結(jié)
AWD系統(tǒng)的重量只有50kg左右，對整車重量的影響并不大。該系統(tǒng)本身具有減少車輛打滑的特性，目前的應(yīng)用證明AWD系統(tǒng)對整個車輛的油耗并沒有明顯的增加。美國車橋的AWD系統(tǒng)已批量應(yīng)用于沃爾沃 X90、薩博 93、豐田RVA4、雷克薩斯 RX350及本田 CRV等車型。由于其結(jié)構(gòu)緊湊，對普通前驅(qū)車輛的差速器和后車架稍做修改即可應(yīng)用，因此在未來的普通家庭轎車和SUV市場有著非常廣闊的前景。(end)
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